PEMBUATAN BIODIESEL DARI MIKROALGA Coelastrella sp. MENGGUNAKAN KATALIS
MONTMORILLONITE K-10 PADA PROSES ESTERIFIKASI
SKRIPSI
NURUL QOMARIYAH EKA
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA
2021 M / 1442 H
PEMBUATAN BIODIESEL DARI MIKROALGA Coelastrella sp. MENGGUNAKAN KATALIS
MONTMORILLONITE K-10 PADA PROSES ESTERIFIKASI
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sains Program Studi Kimia
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
Oleh:
NURUL QOMARIYAH EKA 11140960000067
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA
2021 M / 1442 H
PEMBUATAN BIODIESEL DARI MIKROALGA Coelastrella sp. MENGGUNAKAN KATALIS
MONTMORILLONITE K-10 PADA PROSES ESTERIFIKASI
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sains Program Studi Kimia
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
Oleh:
NURUL QOMARIYAH EKA 11140960000067
Menyetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Dieni Mansur, M.Eng Dr. Siti Nurbayti, M.Si
NIP. 19780413 200502 2 001 NIP. 19740721 200212 2 002
Mengetahui, Ketua Program Studi Kimia
Dr. La Ode Sumarlin, M.Si NIP. 19750918 200801 1 007
PENGESAHAN UJIAN SKRIPSI
Skripsi yang berjudul “Pembuatan Biodiesel dari Mikroalga Coelastrella sp.
Menggunakan Katalis Montmorillonite K-10 pada Proses Esterifikasi” telah diuji dan dinyatakan LULUS pada Sidang Munaqosah Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta pada hari Sabtu, 31 Juli 2021. Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains (S1) Program Studi Kimia.
Menyetujui,
Mengetahui,
Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Ketua Program Studi Kimia
Ir. Nashrul Hakiem, S.Si., M.T., Ph.D Dr. La Ode Sumarlin, M.Si NIP. 19710608 200501 1 005 NIP. 19750918 200801 1 007
Penguji I Penguji II
Isalmi Aziz, MT Nurmaya Arofah, M.Eng
NIP. 19751110 200604 2 001 NIP. 19870610 201903 2 016
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Dieni Mansur, M.Eng Dr. Siti Nurbayti, M.Si
NIP. 19780413 200502 2 001 NIP. 19740721 200212 2 002
ABSTRAK
NURUL QOMARIYAH EKA. Pembuatan Biodiesel dari Mikroalga Coelastrella sp. Menggunakan Katalis Montmorillonite K-10 pada Proses Esterifikasi.
Dibimbing oleh DIENI MANSUR dan SITI NURBAYTI.
Mikroalga Coelastrella sp. dapat dijadikan sebagai bahan baku pembuatan biodiesel. Mikroalga Coelastrella sp. diketahui memiliki kadar lipid total 5,13%
dan kadar Free Fatty Acids (FFA) 25,43% sehingga perlu dilakukan tahap esterifikasi untuk menurunkan kadar FFA. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kondisi optimum esterifikasi mikroalga menggunakan katalis montmorillonite K-10. Penentuan kondisi optimum esterifikasi dilakukan dengan menggunakan asam oleat komersial sebagai model komponen. Esterifikasi asam oleat dilakukan dengan memvariasikan suhu, waktu, konsentrasi katalis, dan perbandingan mol asam oleat dengan metanol. Kondisi optimum esterifikasi asam oleat didapatkan pada suhu 85 ºC, waktu 4 jam, konsentrasi katalis montmorillonite K-10 5% (b/b), dan perbandingan mol asam oleat dengan metanol 1:8 yang dapat menurunkan FFA sebesar 33,87%. Selanjutnya proses esterifikasi lipid mikroalga dilakukan pada kondisi optimum reaksi esterifikasi asam oleat tersebut, namun suhu yang digunakan adalah 68 ºC karena adanya co-solvent n-heksana yang terkandung dalam lipid mikroalga. Reaksi esterifikasi lipid mikroalga Coelastrella sp. pada suhu 68 ºC, waktu 4 jam, konsentrasi katalis montmorillonite K-10 5% (b/b), dan perbandingan lipid mikroalga dengan metanol 1:8 dapat menurunkan FFA sebesar 21,39%. Setelah itu dilakukan reaksi transesterifikasi menggunakan katalis KOH.
Biodiesel dari mikroalga Coelastrella sp. yang dihasilkan memiliki kadar air 0,05%, bilangan asam 7,76 mg KOH/g, dan bilangan penyabunan 398,05. Biodiesel tersebut memenuhi syarat mutu SNI-04-7182-2015 dari parameter kadar air dan bilangan penyabunan.
Kata Kunci: Biodiesel, esterifikasi, mikroalga Coelastrella sp., montmorillonite K-10
ABSTRACT
NURUL QOMARIYAH EKA. Production of Biodiesel from Coelastrella sp.
Microalgae with Montmorillonite K-10 Catalyst in Esterification Process.
Supervised by DIENI MANSUR and SITI NURBAYTI.
Microalgae Coelastrella sp. can be used as raw material for biodiesel production. The microalgae Coelastrella sp. is known to have a total lipid content of 5.13% and a level of Free Fatty Acids (FFA) of 25.43%, so it is essential to run an esterification step to reduce FFA levels. This study aims to determine the optimum conditions of microalgae esterification using montmorillonite K-10 catalyst. Determination of the optimum esterification conditions by using commercial oleic acid as the component model. The esterification of oleic acid was run by varying the temperature, time, catalyst concentration, and mole ratio of oleic acid with methanol. Optimum conditions for esterification oleic acid were obtained at temperature of 85 °C, 4 hours, montmorillonite concentration for K-10 catalyst 5% (w/w), and mole ratio of oleic acid with methanol 1:8 which could reduced FFA by 33.87%. Furthermore, the microalgae lipid esterification process was run at the optimum reaction conditions for the oleic acid esterification, but the temperature used was 68 °C because of the n-hexane as a co-solvent contained in the microalgae lipids. Reaction of microalgae Coelastrella sp. lipid esterification at temperature of 68 °C, 4 hours montmorillonite concentration for K-10 catalyst 5%
(w/w), and mole ratio of microalgae lipids with methanol 1:8 can reduce FFA by 21.39%. After that, the transesterification reaction was run by using KOH catalyst.
Biodiesel from microalgae Coelastrella sp. The result of this product has a water content of 0.05%, an acid number of 7.76 mg KOH/g, and saponification number of 398.05. Obtained biodiesel fulfills the quality requirements of SNI-04-7182- 2015 from the parameters of water content and saponification number.
Keywords: Biodiesel, esterification, microalgae Coelastrella sp., montmorillonite K-10
viii
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb
Alhamdulillah puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Yang Maha Esa, karena berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pembuatan Biodiesel dari Mikroalga Coelastrella sp.
Menggunakan Katalis Montmorillonite K-10 pada Proses Esterifikasi”. Penulis menyadari bahwa selesainya skripsi ini tidak lepas dari bantuan dan peranan banyak pihak. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Dr. Dieni Mansur, M.Eng selaku Pembimbing I yang telah memberikan pengarahan serta bimbingannya sehingga banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
2. Dr. Siti Nurbayti, M.Si selaku Pembimbing II yang telah memberikan pengarahan, pengetahuan, serta bimbingannya sehingga banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
3. Dr. La Ode Sumarlin, M.Si selaku Ketua Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Teknologi.
4. Ir. Nashrul Hakiem, S.Si., M.T., Ph.D selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatulllah Jakarta.
5. Muhammad Arifuddin Fitriady, S.T dan Sabar Pangihutan Simanungkalit, M.T atas bantuan selama berada di Lab. Termokimia, Pusat Penelitian Kimia – LIPI Serpong.
6. Dian Noverita Widyaningrum, Swastika P, dan Hari selaku staf Laboratorium Bioenergi dan Bioproses, Pusat Penelitian Bioteknologi – LIPI yang telah membantu dalam produksi sampel mikrolaga basah kepada penulis.
ix
7. Orang tua dan keluarga tercinta atas segala doa, pengorbanan, nasihat, dan motivasinya kepada penulis.
8. Segenap dosen Program Studi Kimia atas ilmu pengetahuan dan pengalaman hidup yang dengan ikhlas diajarkan dan diberikan kepada penulis.
9. Nailil Amany yang selalu bersama penulis selama penelitian dilakukan dan senantiasa membantu dalam setiap kesulitan yang dihadapi.
10. Teman-teman Kimia Angkatan 2014 yang senantiasa memberi dukungan, motivasi, dan keceriaan kepada penulis.
11. Serta semua pihak yang telah membantu secara langsung dan tidak langsung, yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
12. Last but not least, I want to thank me for believing in me, for doing all this hard work, for having no days off, for never quitting, for just being me at all times.
Penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan umumnya bagi kemajuan ilmu dan teknologi.
Wassalamualaikum Wr.Wb
Jakarta, Juli 2021
Nurul Qomariyah Eka
x DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ...x
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ...xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
BAB I PENDAHULUAN ...1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 4
1.3 Hipotesis ... 4
1.4 Tujuan ... 4
1.5 Manfaaat ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...5
2.1 Mikroalga ... 5
2.2 Coelastrella sp. ... 8
2.3 Lipid Mikroalga ... 9
2.4 Ekstraksi Lipid Mikroalga ... 10
2.5 Katalis Montmorillonite K-10 ... 11
2.6 X-Ray Diffraction (XRD) ... 11
2.7 Biodiesel ... 15
2.7.1 Pengertian Biodiesel ... 15
2.7.2 Sintesis Biodiesel ... 16
2.7.3 Standar Mutu Biodiesel ... 20
2.7.4 Karakterisasi Biodiesel ... 21
2.7.4.1 Analisis FAME dengan Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC-MS) ... 21
2.7.4.2 Kadar Air ... 22
2.7.4.3 Bilangan Asam ... 22
2.7.4.4 Bilangan Penyabunan ... 23
xi
BAB III METODE PENELITIAN ...24
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ... 24
3.2 Alat dan Bahan ... 24
3.2.1 Alat ... 24
3.2.2 Bahan ... 24
3.3 Diagram Alir ... 25
3.4 Prosedur Penelitian ... 26
3.4.1 Preparasi Sampel Mikroalga Coelastrella sp. ... 26
3.4.2 Ekstraksi Lipid Mikroalga dengan Aseton (Mansur et al., 2017) ... 26
3.4.2.1 Analisis Asam Lemak Mikroalga dengan GC-MS ... 26
3.4.2.2 Analisis Kadar FFA (Free Fatty Acid) (AOAC,1995) ... 26
3.4.3 Karakterisasi Kristalinitas Katalis Montmorillonite K-10 dengan XRD (ASTM D4824-03) ... 28
3.4.4 Esterifikasi Model Senyawa Asam Lemak ... 28
3.4.5 Sintesis Biodiesel ... 29
3.4.5.1 Esterifikasi (Mansur et al., 2017) ... 29
3.4.5.2 Transesterifikasi (Habibi et al., 2010) ... 30
3.4.6 Karakterisasi Biodiesel ... 30
3.4.6.1 Analisis Komposisi Kimia Biodiesel dengan GC-MS ... 30
3.4.6.2 Kadar Air (SNI 01-2901-2006) ... 30
3.4.6.3 Bilangan Asam (AOAC, 1995) ... 30
3.4.6.4 Bilangan Penyabunan (FBI-A03-03) ... 30
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...33
4.1 Pengeringan Mikroalga Coelastrella sp. ... 33
4.2 Ekstraksi Lipid Mikroalga ... 34
4.2.1 Hasil Ekstraksi Lipid Mikroalga ... 35
4.2.2 Analisis Asam Lemak Mikroalga dengan GC-MS ... 37
4.2.3 Analisis Kadar FFA (Free Fatty Acid) Hasil Ekstraksi Optimum ... 38
4.3 Hasil Analisa XRD Katalis Montmorillonite K-10 Sebelum Esterifikasi ... 39
4.4 Esterifikasi Asam Oleat Menggunakan Katalis Montmorillonite K-10 ... 40
4.4.1 Variasi Kondisi Proses Esterifikasi ... 40
4.4.1.1 Variasi Suhu ... 40
xii
4.4.1.2 Variasi Waktu ... 40
4.4.1.3 Variasi Jumlah Katalis ... 40
4.4.1.4 Variasi Perbandingan Mol Asam Oleat:Metanol ... 40
4.4.2 Hasil Analisa GC-MS Asam Oleat Sebelum dan Sesudah Esterifikasi ... 45
4.5 Sintesis Biodiesel dari Mikroalga Coelastrella sp. ... 47
4.5.1 Reaksi Esterifikasi ... 47
4.5.2 Reaksi Transesterifikasi ... 50
4.6 Karakterisasi Biodiesel ... 52
4.6.1 Hasil Analisa GC-MS Biodiesel ... 52
4.6.2 Hasil Analisa Kadar Air ... 54
4.6.3 Hasil Analisa Bilangan Asam ... 54
4.6.4 Hasil Analisa Bilangan Penyabunan ... 54
BAB V PENUTUP ...56
5.1 Simpulan ... 56
5.2 Saran ... 56
DAFTAR PUSTAKA ...57
LAMPIRAN ...62
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Bentuk mikroalga Coelastrella sp. ... 8
Gambar 2. Struktur molekul trigliserida ... 9
Gambar 3. Struktur dari montmorillonite ... 13
Gambar 4. Struktur katalis montmorillonite K-10 ... 13
Gambar 5. Mekanisme reaksi katalitik pada materi padat... 14
Gambar 6. Reaksi esterifikasi dan transesterifikasi ... 16
Gambar 7. Diagram alir penelitian ... 25
Gambar 8. Rangkaian alat proses sintesis biodiesel ... 29
Gambar 9. Mikroalga Coelastrella sp. kering ... 33
Gambar 10. Ekstraksi lipid Coelastrella sp. ... 34
Gambar 11. Lipid netral Coelastrella sp. dalam n-heksana ... 36
Gambar 12. Kromatogram asam lemak mikroalga Coelastrella sp. ... 37
Gambar 13. Hasil difraktogram XRD montmorillonite K-10 sebelum esterifikasi ... 39
Gambar 14. Grafik pengaruh suhu dan waktu reaksi terhadap kadar FFA (%) ... 40
Gambar 15. Grafik pengaruh konsentrasi katalis terhadap kadar FFA (%) ... 43
Gambar 16. Grafik pengaruh mol asam oleat:metanol terhadap kadar FFA (%) ... 44
Gambar 17. Kromatogram asam oleat komersial ... 45
Gambar 18. Kromatogram hasil esterifikasi asam oleat komersial ... 46
Gambar 19. Esterifikasi mikroalga Coelastrella sp. ... 47
Gambar 20. Mekanisme reaksi esterifikasi dengan katalis asam ... 48
Gambar 21. Kromatogram hasil esterifikasi mikroalga ... 49
xiv
Gambar 22. Transesterifikasi mikroalga Coelastrella sp. ... 50 Gambar 23. Mekanisme reaksi transesterifikasi metanol dengan katalis basa ... 51 Gambar 24. Biodiesel mikroalga Coelastrella sp. ... 51 Gambar 25. Kromatogram biodiesel mikroalga Coelastrella sp. ... 52
xv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Hasil minyak dari tanaman darat dan mikroalga ...5
Tabel 2. Syarat mutu biodiesel ...21
Tabel 3. Hasil ekstraksi lipid mikroalga ...35
Tabel 4. Komposisi asam lemak mikroalga Coelastrella sp. ...37
Tabel 5. Konversi produk metil ester ...42
Tabel 6. Kandungan senyawa asam oleat komersial ...45
Tabel 7. Hasil esterifikasi asam oleat komersial ...46
Tabel 8. Kandungan senyawa hasil esterifikasi mikroalga ...49
Tabel 9. Kandungan senyawa produk biodiesel mikroalga ...53
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Perhitungan kadar air mikroalga . ... 62
Lampiran 2. Perhitungan ekstraksi lipid mikroalga Coelastrella sp. ... 62
Lampiran 3. Perhitungan kadar FFA mikroalga . ... 63
Lampiran 4. Perhitungan kadar FFA asam oleat mikroalga ... 64
Lampiran 5. Perhitungan perbandingan lipid dengan metanol pada model senyawa asam oleat. ... 64
Lampiran 6. Konversi biodiesel model senyawa asam lemak... 64
Lampiran 7. Perhitungan transesterifikasi biodiesel. ... 67
Lampiran 8. Perhitungan karakterisasi biodiesel mikroalga. ... 67
Lampiran 9. Hasil GC-MS lipid mikroalga Coelastrella sp. ... 68
Lampiran 10. Hasil GC-MS asam oleat komersial sebelum esterifikasi ... 70
Lampiran 11. Hasil GC-MS asam oleat komersial setelah esterifikasi ... 71
Lampiran 12. Hasil GC-MS esterifikasi mikroalga Coelastrella sp. ... 72
Lampiran 13. Hasil GC-MS biodiesel mikroalga Coelastrella sp. ... 78
Lampiran 14. Foto dokumentasi penelitian biodiesel mikroalga Coelastrella sp. . ... 82
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Peningkatan kebutuhan manusia tidak berbanding lurus dengan ketersediaan sarana pemenuh kebutuhan khususnya di bidang energi. Pengembangan bioenergi seperti biodiesel merupakan salah satu langkah untuk mengurangi ketergantungan masyarakat terhadap sumber energi yang tidak terbarukan. Biodiesel merupakan salah satu sumber energi alternatif pengganti bahan bakar mesin diesel yang bersifat biodegradable serta mempunyai beberapa keunggulan dari segi lingkungan dibandingkan dengan petroleum diesel (Nilawati, 2012). Siklus hidup gas rumah kaca biodiesel 55% lebih rendah dibandingkan gas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar minyak bumi (Clarke, 2005). Alasan tersebut yang menjadikan maraknya pemanfaatan Sumber Daya Alam khususnya tanaman hijau sebagai bahan baku biodiesel. Hal ini juga terdapat dalam Al-Qur’an Surat Yassin ayat 80:
Artinya: “Yaitu (Allah) yang menjadikan api untukmu dari kayu yang hijau, maka seketika itu kamu nyalakan api dari kayu itu” (Q.S Yassin: 80).
Berdasarkan firman Allah SWT di atas, sumber energi alternatif dapat diperoleh dari pemanfaatan tumbuhan karena tumbuhan memiliki klorofil (zat hijau daun) sehingga dapat mengalami fotosintesis. Selama pertumbuhannya, tumbuhan tidak hanya menghasilkan karbohidrat namun juga menghasilkan lipid. Dimana
2 lipid tersebut juga bermanfaat sebagai sumber energi alternatif. Kandungan lipid mikroalga yang cukup tinggi berkisar 1-70 % dari berat kering merupakan alasan untuk pembuatan biodiesel (Borowitzka, 1988).
Keanekaragaman mikroalga sangat tinggi, diperkirakan ada sekitar 200.000 - 800.000 spesies mikroalga di bumi dan baru sekitar 35.000 spesies yang teridentifikasi (Luthfi et al., 2010). Upaya untuk meningkatkan kandungan lipid dalam mikroalga, dapat dilakukan dengan cara mengkondisikan mikroalga dalam keadaan stress (tekanan) tertentu (Rao, 2006).
Lipid dalam mikroalga terdiri dari lipid netral (trigliserida, wax ester, asam lemak bebas, dan sterol) serta lipid polar (fosfolipid dan glikolipid) (Wiyarno, 2009). Sebagian besar lipid yang dihasilkan oleh mikroalga yaitu dalam bentuk trigliserida yang merupakan jenis lipid yang tepat untuk memproduksi biodiesel.
Mikroalga memiliki keunggulan dibandingkan dengan jenis tanaman lainnya, diantaranya produktivitas tinggi karena laju pertumbuhan cepat dan tidak memerlukan lahan subur sehingga tidak berkompetisi dengan tanaman pangan.
Ekstraksi lipid merupakan salah satu tahap paling penting dan paling banyak dibahas dalam produksi biodiesel. Penelitian sebelumnya mengenai ekstraksi lipid mikroalga Chlorella sp. dalam kondisi kering memiliki kadar lipid yang lebih tinggi daripada kondisi basah, yaitu 17,18% (Orchidea et al., 2010). Sedangkan mikroalga Coelastrella sp. memiliki kandungan lemak total hasil ekstraksi yang cukup tinggi sebesar 30,74% per berat kering mikroalga sehingga berpotensial untuk pembuatan biodiesel (Susilaningsih et al., 2014). Mansur et al. (2017) melakukan ekstraksi lipid mikroalga Coelastrella sp. dengan metode pemecahan mekanik-ekstraksi dengan pelarut aseton.
3 Pada produksi biodiesel, proses esterifikasi maupun transesterifikasi memiliki peranan penting sehingga perlu dicari kondisi optimum agar tercapai konversi yang diinginkan. Rhofita (2015) melakukan reaksi esterifikasi minyak goreng bekas pada suhu 60 °C selama 2 jam dengan katalis H2SO4 mampu menurunkan kadar FFA hingga <1%. Widyastuti dan Dewi (2014) melakukan proses transesterifikasi lipid mikroalga Chlorella sp. dengan KOH mampu menghasilkan yield biodiesel sebesar 59,85%. Penelitian lain oleh Dyah (2011) penggunaan mikroalga Chlorella sp. pada proses esterifikasi dengan perbandingan mol reaktan 1:4 (minyak:metanol) menghasilkan biodiesel sebesar 36,34%.
Menurut Mansur et al. (2017) menggunakan mikroalga Coelastrella sp. basah dengan katalis montmorillonite K-10 5% pada suhu 60 ºC menghasilkan yield biodiesel sebesar 1,9%.
Berdasarkan hasil penelitian tersebut, maka pada penelitian ini dilakukan optimasi proses menggunakan mikroalga Coelastrella sp. kering diharapkan mendapat lipid yang lebih banyak daripada kondisi mikroalga basah. Optimasi ekstraksi lipid dilakukan untuk mencari perbandingan optimum antara biomassa dengan pelarut aseton. Selain itu, dilakukan optimasi proses esterifikasi melibatkan model senyawa asam lemak melalui beberapa variasi seperti perbandingan mol lipid mikroalga dengan metanol (1:4, 1:6, 1:8), suhu (60, 70, 80, dan 85 ºC), waktu (1, 2, 3, dan 4 jam) serta konsentrasi katalis montmorillonite K-10 (1, 3, dan 5%).
Selanjutnya dilakukan transesterifikasi dengan KOH dan biodiesel yang dihasilkan diuji kualitasnya meliputi kadar air, bilangan asam, dan bilangan penyabunan serta dibandingkan dengan standar mutu SNI 7182:2015.
4 1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh rasio pelarut dengan biomassa terhadap kadar lipid dengan metode pemecahan mekanik-ekstraksi aseton?
2. Bagaimana pengaruh variasi rasio metanol, suhu, konsentrasi katalis, dan waktu reaksi terhadap penurunan kadar FFA?
3. Apakah mutu biodiesel yang dihasilkan sesuai dengan SNI 7182:2015 khususnya kadar air, bilangan asam, dan bilangan penyabunan?
1.3 Hipotesis
1. Peningkatan volume pelarut yang digunakan pada metode pemecahan mekanik- ekstraksi aseton akan meningkatkan kadar lipid.
2. Peningkatan volume metanol, suhu, konsentrasi katalis, dan lamanya reaksi akan menurunkan kadar FFA dengan maksimum.
3. Biodiesel yang dihasilkan memenuhi standar mutu SNI 7182:2015.
1.4 Tujuan
1. Menentukan rasio optimum pelarut dengan biomassa pada metode pemecahan mekanik-ekstraksi pelarut sehingga menghasilkan lipid maksimum.
2. Menentukan rasio metanol, suhu, konsentrasi katalis, dan waktu reaksi optimum untuk menurunkan kadar FFA dengan maksimum.
3. Menentukan mutu biodiesel yang dihasilkan meliputi kadar air, bilangan asam, dan bilangan penyabunan.
1.5 Manfaaat
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi bahwa mikroalga Coelastrella sp. dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku biodiesel dan mutu biodiesel sesuai dengan SNI 7182:2015.
5 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Mikroalga
Mikroalga merupakan tumbuhan yang paling efisien dalam memanfaatkan energi matahari dan CO2 untuk keperluan fotosintesis. Mikroalga mampu untuk melakukan fotosintes, menghasilkan oksigen, dan mengambil karbondioksida di lingkungannya sehingga mengurangi efek rumah kaca dan meminimalisasi terjadinya global warming, sesuai dengan reaksi berikut:
6 CO2 + 6 H2O + cahaya matahari C6H12O6 (glukosa) + 6 O2
Mikroalga sebagai mikroorganisme fotosintesis telah diteliti menjadi alternatif sebagai pengganti komoditas tanaman darat sebagai sumber penghasil minyak (Chisti, 2007). Jika dibandingkan dengan tanaman darat penghasil minyak, mikroalga memiliki produktivitas minyak yang lebih tinggi per satuan luas lahan (Tabel 1).
Tabel 1. Hasil minyak dari tanaman darat dan mikroalga
Jenis Tanaman Hasil Minyak (kL/ha)
Jagung 172
Kedelai 446
Minyak Jarak 1892
Kelapa 2689
Minyak Sawit 5950
Mikroalga 30% oil (by wt) in biomass 58700 Mikroalga 70% oil (by wt) in biomass 136900
Sumber: Chisti (2007)
Mikroalga mengandung tiga komponen utama yaitu karbohidrat, protein dan lipid. Lipid dalam mikroalga terdiri dari lipid netral (trigliserida, digliserida,
6 monogliserida, FFA (asam lemak bebas), waxes) dan lipid polar (fosfolipid serta glikolipid) (Wiyarno, 2009). Sebagian besar lipid yang dihasilkan oleh mikroalga yaitu dalam bentuk trigliserida dimana susunan molekulnya berupa tiga asam lemak rantai panjang yang terikat pada satu gliserol, merupakan sumber bahan baku yang tepat untuk memproduksi biodiesel. Kandungan lipid yang terdapat pada mikroalga bervariasi tergantung pada tempat tumbuhnya dan jenis mikroalga.
Asam lemak mikroalga biasanya memiliki panjang rantai C14 sampai C22.
Komposisi asam lemak pada mikroalga yaitu berupa monounsaturated fatty acids (MUFAs) dan polyunsaturated fatty acids (PUFAs), antara lain asam palmitat (C16:0), asam palmitoleat (C16:1), asam stearat (C18:0), asam oleat (C18:1), asam linoleat (C18:2), serta beberapa jenis asam yang lain. Asam lemak yang bervariasi pada mikroalga merupakan bahan yang dapat dimanfaatkan untuk pembuatan biodiesel.
Selain itu, biomassa mikroalga adalah sumber yang kaya akan beberapa nutrien, seperti asam lemak ω3 dan ω6, asam amino esensial (leusin, isoleusin, valin, dan lain-lain) serta karoten (Wiyarno, 2009). Maka dilihat dari kecepatan tumbuh, kualitas, serta mudah ditemukannya mikroalga menunjukkan potensi yang sangat besar untuk menghasilkan biodiesel ke depannya.
Menurut Kawaroe et al. (2010) secara umum mikroalga dapat dibagi ke dalam empat kelompok utama:
a. Chlorophyceae (alga hijau)
Chlorophyceae adalah alga hijau yang berasal dari filum Chlorophyta dan selnya mengandung klorofil A dan B. Produk yang dihasilkan dari alga ini berupa kanji (amilosa dan amilopektin), beberapa dapat menghasilkan produk berupa
7 minyak. Beberapa mikroalga yang merupakan kelas Chlorophycea adalah Tetraselmis chuii, Nannochloropsis oculata, Spyrogyra sp., Scenedesmus sp. dan Chlorella sp.
b. Bacillariophyceae (diatom)
Bacillariophyceae atau yang dikenal dengan nama diatom adalah alga yang berasal dari filum Chysophyta. Kelas ini mendominasi jumlah fitoplankton di laut dan sering ditemukan dalam perairan tawar dan payau, hidupnya ada uniseluler dan koloni. Mikroalga ini mudah dikenali karena selnya dilindungi kapsul seperti gelas dan pergerakannya tidak jelas. Bacillariophyceae memiliki berbagai pigmen klorofil termasuk karotenoida serta pigmen khusus yang disebut diatomin.
Beberapa mikroalga yang merupakan kelas Bacillariophyceae adalahPhaeodactylum tricornutum, Cyclotella sp., Navicula sp., dan Chaetoceros gracilis.
c. Cyanophyceae (alga biru hijau)
Cyanophyceae atau alga biru hijau termasuk dalam filum Cyanophyta yang memiliki kombinasi klorofil berwarna hijau dan fikosianin berwarna biru. Adanya kombinasi dari pigmen klorofil, karotenoida, fikosianin, dan fikoerithin dalam jumlah yang berbeda-beda di dalam tubuh mikroalga ini, akan memunculkan aneka warna seperti merah, hijau terang, coklat, ungu bahkan hitam. Cyanobacteria adalah organisme prokariotik yang tidak memiliki nukleus dan organel (kloroplas, mitokondria). Beberapa mikroalga yang merupakan kelas Cyanophyceae adalah Spirulina sp., Nostoc comune, Chrococcus sp.
d. Chrysophyceae (alga perang)
Alga ini merupakan kombinasi antara dua pigmen, yaitu keemasan (pigmen karoten) dan klorofil (pigmen hijau). Chrysophyceae adalah nama latin dari alga
8 coklat keemasan atau kadang dikenal sebagai alga kuning keemasan, terdiri dari sekitar 200 genus dan 1.000 spesies. Alga ini memiliki pigmen korofil keemasan (karotenoid disebut fukosantin) yang memberi warna kuning keemasan pada alga.
Mikroalga yang merupakan kelas Chrysophyceae adalah: Ochromonas sp..
2.2 Coelastrella sp.
Coelastrella sp. termasuk alga hijau (Gambar 1). Coelastrella sp. adalah mikroorganisme atau jasad renik dengan tingkat organisasi sel termasuk ke dalam tumbuhan tingkat rendah (Kabinawa, 2011). Coelastrella sp. tidak memiliki akar, batang, dan daun sejati, namun memiliki zat pigmen klorofil yang mampu melakukan fotosintesis. Pigmen dominan yang dimiliki Coelastrella sp. adalah klorofil. Klasifikasi mikroalga Coelastrella sp. (NCBI, 2007) sebagai berikut:
Dunia : Viridiplantae Filum : Chlorophyta Kelas : Chlorophyceae Ordo : Sphaeropleales Famili : Scenedesmaceae Genus : Coelastrella
Gambar 1. Bentuk mikroalga Coelastrella sp.
(Susilaningsih et al., 2014)
Coelastrella sp.memiliki kandungan lipid total yang cukup tinggi yaitu 30,74% per berat kering mikroalga (Susilaningsih et al., 2014). Kandungan lipid
9 mikroalga tergantung dari jenis mikroalga, rata-rata pertumbuhan, dan kondisi kultur mikroalga (Chisti, 2007).
2.3 Lipid Mikroalga
Lipid mengacu pada golongan senyawa hidrokarbon alifatik nonpolar dan hidrofobik. Karena nonpolar, lipid tidak larut dalam pelarut polar seperti air, tetapi larut dalam pelarut organik seperti aseton, eter, benzena, dan kloroform. Meskipun istilah lipid terkadang digunakan sebagai sinonim dari lemak, lipid juga meliputi molekul-molekul seperti asam lemak dan turunan-turunannya (termasuk tri-, di-) serta monogliserida dan fosfolipid, juga metabolit yang mengandung sterol, seperti kolesterol.
Lipid dalam mikroalga terdiri dari lipid netral (trigliserida, digliserida, monogliserida, FFA (asam lemak bebas), waxes) dan lipid polar (fosfolipid serta glikolipid) (Wiyarno, 2009). Trigliserida atau triasilgliserol adalah sebuah gliserida yaitu ester dari gliserol dan tiga asam lemak dengan rantai alkil yang panjang (Herperian et al., 2014). Berikut merupakan struktur trigliserida yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Struktur molekul trigliserida
Asam lemak bebas (FFA) adalah asam lemak yang terpisahkan dari trigliserida, digliserida, monogliserida, dan gliserin bebas. Hal ini dapat disebabkan oleh pemanasan dan terdapatnya air sehingga terjadi proses hidrolisis. Oksidasi juga
10 dapat meningkatkan kadar asam lemak bebas dalam minyak nabati (Handayani, 2010). Kandungan lipid dapat meningkat akibat keadaan lingkungan yang kurang baik (stress). Hal ini terjadi apabila kekurangan nitrogen pada medium sehingga akan meningkatkan akumulasi lipid.
Umumnya komposisi asam lemak dari mikroalga merupakan campuran dari asam lemak tak jenuh (unsaturated fatty acids) seperti asam palmitoleat (C16:1), asam oleat (C18:1), asam linoleat (C18:2), and asam linolenat (C18:3). Asam-asam lemak jenuh seperti asam palmitat (C16:0) dan asam stearat (C18:0) juga ditemukan dalam jumlah kecil.
2.4 Ekstraksi Lipid Mikroalga
Ekstraksi lipid merupakan salah satu tahap paling penting dan paling banyak dibahas dalam produksi biodiesel. Pengambilan lipid dari mikroalga merupakan langkah yang menentukan dalam upaya peningkatan hasil minyak nabati yang dapat diperoleh dari mikroalga, sehingga perlu suatu upaya untuk memaksimalkan lipid yang dapat terambil dalam suatu proses ekstraksi (Purwanti, 2015).
Menurut McMichens (2009) terdapat beberapa metode ekstraksi yang dapat digunakan dalam ekstraksi lipid dari mikroalga antara lain:
1. Metode mekanik
Metode mekanik terdiri dari metode pengepresan dan ultrasonic-assisted extraction. Pada metode pengepresan alga yang sudah siap panen dikeringkan terlebih dahulu untuk mengurangi kadar air yang masih ada pada biomassa.
Selanjutnya dilakukan pengepresan biomassa untuk mengekstraksi minyak yang terkandung dalam alga. Dengan menggunakan alat pengepres ini, dapat diekstraksi sekitar 70-75% minyak yang terkandung dalam alga.
11 2. Metode pelarut kimia
Minyak dari alga dapat diambil dengan menggunakan pelarut kimia, misalnya dengan menggunakan benzena, eter, dan heksana. Penggunaan pelarut heksana lebih banyak digunakan karena harganya tidak terlalu mahal. Menurut Chaiklahana et al. (2008) proses ekstraksi minyak tergantung pada kepolaran pelarut, ukuran partikel, rasio pelarut dan partikel, temperatur, dan waktu ekstraksi.
3. Supercritical fluid extraction
Pada metode ini, CO2 dicairkan di bawah tekanan normal kemudian dipanaskan sampai mencapai titik kesetimbangan antara fase cair dan gas.
Pencairan fluida inilah yang bertindak sebagai larutan yang akan mengekstraksi minyak dari alga. Metode ini dapat mengekstraksi hampir 100% minyak yang terkandung dalam biomassa. Namun begitu, metode ini memerlukan peralatan khusus untuk penahanan tekanan.
4. Osmotic shock
Dengan menggunakan osmotic shock maka tekanan osmotik dalam sel akan berkurang sehingga akan membuat sel pecah dan komponen di dalam sel akan keluar. Metode osmotic shock memang banyak digunakan untuk mengeluarkan komponen-komponen dalam sel, seperti minyak alga ini.
2.5 Katalis Montmorillonite K-10
Katalis merupakan zat yang dapat meningkatkan kecepatan reaksi dalam suatu kesetimbangan tanpa adanya zat yang dikonsumsi, setelah proses selesai katalis dapat dihasilkan kembali. Katalis asam umumnya digunakan dalam proses pre-treatment (esterifikasi) terhadap bahan baku minyak yang memiliki kandungan
12 asam lemak bebas yang tinggi namun sangat jarang digunakan dalam proses utama pembuatan biodiesel.
Katalis asam homogen seperti asam sulfat, bersifat sangat korosif, sulit dipisahkan dari produk dan dapat ikut terbuang dalam pencucian sehingga tidak dapat digunakan kembali sekaligus dapat menyebabkan terjadinya pencemaran lingkungan (Santoso et al., 2013). Penggunaan katalis asam cair pada produksi biodiesel seperti asam sulfat memerlukan temperatur tinggi dan waktu yang lama.
Sedangkan untuk katalis asam heterogen seperti nafion, meskipun tidak sekorosif katalis asam homogen dan dapat dipisahkan untuk digunakan kembali, cenderung sangat mahal, dan memiliki kemampuan katalisasi yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan katalis basa (Santoso et al., 2013). Penggunaan katalis heterogen lebih potensial karena keaktifannya yang tinggi dan bisa dipakai berulang kali sehingga biaya produksi lebih murah.
Montmorillonite merupakan anggota kelompok mineral lempung (clay).
Montmorillonite disebut juga mineral dua banding satu (2:1) karena satuan susunan kristalnya terbentuk dari susunan dua lempeng silika tetrahedral mengapit satu lempeng alumina oktahedral di tengahnya. Struktur kisinya tersusun atas satu lempeng Al2O3 diantara dua lempeng SiO2 (Younssi et al., 2012). Pada umumnya, montmorillonite membentuk kristal mikroskopik atau setidaknya kristal micaceous berlapis sangat kecil. Kandungan air dalam montmorillonite sangat bervariasi dan ketika mengadsorpsi air, montmorillonite cenderung mengembang sampai beberapa kali volume awal. Karena struktur inilah montmorillonite dapat mengembang dan mengkerut menurut sumbu C dan mempunyai daya adsorbsi air dan kation lebih tinggi.
Struktur montmorillonite ditunjukkan pada Gambar 3.
13 Gambar 3. Struktur dari montmorillonite (Das, 1988)
Katalis montmorillonite K-10 merupakan salah satu contoh katalis asam heterogen. Struktur kisinya tersusun atas satu lempeng Al2(OH)6 diantara dua lempeng [SiO4] - (Norhayati et al., 2016). Adapun struktur katalis montmorillonite K-10 ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Struktur katalis montmorillonite K-10 (Norhayati et al., 2016)
Adapun dengan katalis heterogen padat dari reagen A menjadi produk B berlangsung sesuai langkah-langkah berikut (Gambar 5).
(1) Transpor reaktan A dari cairan bulk ke mulut pori permukaan luar pelet katalis.
(2) Difusi reaktan A dari mulut pori melalui pori katalis untuk mengisi permukaan dalamnya.
14 (3) Adsorpsi reaktan A pada permukaan katalis.
(4) Reaksi A pada permukaan katalis menghasilkan produk B.
(5) Desorpsi produk B dari permukaan katalis.
(6) Difusi produk B dari bagian depan pori ke mulut pori permukaan luar katalis.
(7) Transfer produk B dari mulut pori pada permukaan luar katalis ke cairan bulk.
Selanjutnya untuk karakterisasi kristanilitas katalis dapat dilakukan dengan instrumen X-Ray Diffraction.
Gambar 5. Mekanisme reaksi katalitik pada materi padat (Busca, 2014)
2.6 X-Ray Diffraction (XRD)
XRD merupakan instrumen yang digunakan untuk mengkarakterisasi struktur kristal, ukuran kristal dari suatu bahan padat. Semua bahan yang mengandung kristal tertentu ketika di analisis menggunakan XRD akan memunculkan puncak-puncak yang spesifik. Prinsip dasar XRD adalah mendifraksi cahaya yang melalui celah kristal. Difraksi cahaya oleh kisi-kisi atau kristal ini dapat terjadi apabila difraksi tersebut berasal dari radius yang memiliki panjang gelombang yang setara dengan jarak antar atom, yaitu sekitar 1 Angstrom. Radiasi yang digunakan berupa radiasi sinar-X, elektron, dan neutron. (Ramdhani, 2017).
Difraksi sinar-X digunakan untuk memperoleh informasi tentang komposisi dan tingkat kristalinitas suatu material. Beberapa aplikasinya adalah mengidentifikasi sampel berdasarkan puncak kristalinitas dan pengukuran kisi
15 kristal. Sampel dapat berupa serbuk, padatan, film atau pita. Difraksi sinar-X merupakan bentuk metode yang menggunakan radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang pendek yang sesuai dengan jarak antar atom atau bidang kristal.
Sinar-X dihasilkan dari tabung sinar-X yang terjadi akibat adanya tumbukan elektron-elektron yang bergerak sangat cepat dan mengenai logam sasaran, elektron ini membawa energi foton yang cukup untuk mengionisasikan sebagian elektron di kulit K (1s), sehingga elektron yang berbeda pada orbital kulit luar akan berpindah dan mengisi orbital 1s dengan memancarkan sejumlah energi berupa sinar-X (Yulianti, 2011).
2.7 Biodiesel
2.7.1 Pengertian Biodiesel
Biodiesel merupakan campuran dari alkali ether dan asam lemak yang diperoleh dari proses transesterifikasi minyak nabati atau minyak hewani (Shahzad et al., 2010). Karena bahan bakunya berasal dari minyak tumbuhan atau lemak hewan, biodiesel digolongkan sebagai bahan bakar yang dapat diperbarui (Knothe et al., 2012). Pada dasarnya semua minyak nabati atau lemak hewan dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan biodiesel. Bahan mentah untuk pembuatan biodiesel adalah trigliserida dan asam lemak.
Contoh lain sebagai pembuatan biodiesel yang sedang marak dikembangkan yaitu mikroalga. Mikroalga dapat dijadikan sebagai biodiesel karena memiliki kandungan lipid yang cukup tinggi khususnya trigliserida. Setiap mikroalga memiliki komposisi asam lemak yang berbeda sehingga dihasilkan biodiesel dengan karakteristik yang beragam (Gouveia dan Oliveira, 2009).
16 2.7.2 Sintesis Biodiesel
Pembuatan biodiesel dapat dilakukan melalui dua jalur reaksi, yaitu esterifikasi dan transesterifikasi yang ditunjukkan oleh persamaan reaksi berikut:
Reaksi esterifikasi:
Reaksi transesterifikasi:
Gambar 6. Reaksi esterifikasi dan transesterifikasi
Esterifikasi adalah tahap konversi asam lemak bebas dikonversi menjadi metil ester. Reaksi esterifikasi dapat langsung dilakukan dengan bantuan katalis asam. Cara ini efektif untuk bahan baku yang memiliki kandungan asam lemak bebas yang tinggi. Esterifikasi biasa dilakukan untuk membuat biodiesel dari minyak berkadar asam lemak bebas tinggi (berangka-asam ≥ 5 mg-KOH/g). Pada tahap ini, asam lemak bebas akan dikonversikan menjadi metil ester. Tahap esterifikasi biasa diikuti dengan tahap transesterfikasi. Namun sebelum produk esterifikasi diumpankan ke tahap transesterifikasi, air dan katalis asam yang dikandungnya harus disingkirkan terlebih dahulu.
Faktor-faktor yang berpengaruh pada reaksi esterifikasi antara lain:
a. Waktu Reaksi
Semakin lama waktu reaksi maka kemungkinan kontak antar zat semakin
17 besar sehingga akan menghasilkan konversi yang besar. Jika kesetimbangan reaksi sudah tercapai maka dengan bertambahnya waktu reaksi tidak akan menguntungkan karena tidak memperbesar hasil reaksi.
b. Pengadukan
Homogenesasi campuran dalam reaksi merupakan parameter penting yang mempengaruhi efektifitas reaksi karena dari kondisi ini reaksi tumbukan akan terjadi. Melalui proses pengadukan akan menambah frekuensi tumbukan antara molekul zat pereaksi dengan zat yang bereaksi sehingga mempercepat reaksi dan reaksi terjadi sempurna. Semakin besar tumbukan maka semakin besar pula harga konstanta kecepatan reaksi (k), sehingga dalam hal ini pengadukan sangat penting mengingat larutan minyak, katalis, dam metanol merupakan larutan yang immiscible.
c. Katalisator
Katalis merupakan zat yang dapat mempercepat reaksi tanpa ikut bereaksi.
Katalisator berfungsi untuk mengurangi tenaga aktivasi pada suatu reaksi sehingga pada suhu tertentu harga konstanta kecepatan reaksi semakin besar.
d. Suhu Reaksi
Kecepatan reaksi dipengaruhi oleh suhu reaksi. Semakin tinggi suhu yang digunakan maka semakin banyak metil ester yang dihasilkan, hal ini sesuai dengan persamaan Arrhenius. Bila suhu naik maka harga konstanta kecepatan reaksi makin besar sehingga reaksi berjalan cepat dan hasil konversi makin bertambah. Secara umum kenaikan suhu akan menyebabkan gerakan molekul semakin cepat (tumbukan antara molekul reaktan meningkat) atau energi kinetik yang dimiliki molekul reaktan semakin besar sehingga lebih banyak molekul yang dapat
18 mengatasi energi aktivasi atau dengan kata lain peningkatan suhu akan meningkatkan probabilitas molekul dengan energi yang sama atau lebih tinggi dari energi aktivasi.
e. Pengaruh jenis alkohol
Alkohol yang paling sering digunakan dalam reaksi esterifikasi dan transesterifikasi yaitu metanol. Proses metanolisis dapat dilakukan pada suhu ruangan yang menghasilkan ester lebih dari 80%, metanol tersedia dalam bentuk absolut yang mudah diperoleh sehingga hidrolisa dan pembentukan sabun akibat air yang terdapat dalam alkohol dapat diminimalkan. Metanol memiliki atom karbon sedikit yang mempunyai kereaktifan lebih besar daripada alkohol dengan atom karbon lebih banyak.
Reaksi esterifikasi biasanya diikuti dengan reaksi transesterifikasi, transesterifikasi adalah tahap konversi dari trigliserida menjadi alkil ester, melalui reaksi dengan alkohol, dan menghasilkan produk samping yaitu gliserol. Pada dasarnya reaksi transesterifikasi merupakan proses pergantian gugus alkoksi dari suatu ester oleh alkohol lain. Transesterifikasi juga menggunakan katalis dalam reaksinya. Tanpa adanya katalis, konversi yang dihasilkan maksimum namun reaksi berjalan dengan lambat (Mittlebatch et al., 2014). Reaksi ini dikatalisis oleh suatu asam atau basa. Asam dapat mengkatalisis reaksi ini dengan cara mendonorkan proton kepada gugus karbonil, sehingga membuatnya lebih reaktif, sementara basa dapat mengkatalisis reaksi dengan cara menghilangkan proton dari alkohol sehingga membuatnya lebih reaktif (Jordan dan Gutsche, 2011).
Umumnya, katalis homogen basa seperti NaOH, KOH, NaOCH3, dan NaOCH2CH3 digunakan dalam reaksi transesterifikasi karena konversinya yang
19 tinggi dengan waktu reaksi yang pendek pada kondisi reaksi yang mudah (tidak memerlukan suhu dan tekanan yang tinggi) (Bacovsky et al., 2017). Sedangkan reaksi transesterifikasi dengan katalis asam, laju reaksinya lebih lambat dibandingkan dengan katalis basa.
Beberapa variabel yang mempengaruhi konversi serta perolehan biodiesel melalui transesterifikasi adalah sebagai berikut:
1. Pengaruh air dan asam lemak bebas
Minyak nabati yang akan ditransesterifikasi harus memiliki angka asam yang lebih kecil dari 1. Umumnya banyak penelitian menyarankan agar kandungan asam lemak bebas lebih kecil dari 5% (< 5%). Selain itu, semua bahan yang akan digunakan harus bebas dari air. Karena air akan bereaksi dengan katalis, sehingga jumlah katalis menjadi berkurang.
2. Pengaruh perbandingan molar alkohol dengan bahan mentah
Penambahan rasio metanol terhadap minyak yang tergantung dari jenis katalis yang digunakan, untuk menjamin reaksi transesterifikasi berlangsung kearah kanan maka perbandingan rasio molar metanol dengan minyak yang digunakan sebesar 6:1 untuk mendapat rendemen ester yang maksimum (Prihanto dan Irawan, 2017).
3. Pengaruh katalis
Katalis berfungsi untuk mengurangi energi aktivasi pada suatu reaksi.
Katalis basa akan mempercepat reaksi transesterifikasi bila dibandingkan dengan katalis asam. Katalis basa yang paling banyak digunakan untuk reaksi transesterifikasi adalah natrium hidroksida (NaOH) (Fukuda et al., 2011).
20 4. Pengaruh temperatur
Reaksi transesterifikasi dapat dilakukan pada temperatur titik didih metanol sekitar 65°C. Semakin tinggi temperatur, konversi yang diperoleh akan semakin tinggi untuk waktu yang lebih singkat. Menurut Syah (2012) suhu optimal yang dapat menghasilkan yield biodiesel sebesar 70,5% yaitu pada suhu 60 °C, sedangkan pada suhu di atas 60 °C akan menghasilkan yield biodiesel yang cenderung lebih rendah karena pada pemanasan dengan suhu melebihi titik didih metanol (65 °C) akan menyebabkan trigliserida tidak dapat terkonversi menjadi biodiesel karena banyak metanol yang menguap.
5. Pengaruh waktu reaksi
Semakin lama waktu reaksi maka akan semakin banyak produk yang dihasilkan. Hal ini disebabkan adanya kesempatan reaktan untuk kontak antar zat (bertumbukan satu sama lain). Namun jika kesetimbangan telah tercapai, tambahan waktu reaksi dapat mengurangi efektifitas transesterifikasi karena dapat mengakibatkan terjadinya reaksi bolak-balik. Konversi biodiesel optimum pada proses transesterifikasi dapat dilakukan selama 2 jam sehingga diperoleh biodiesel sebesar 81,98%. (Putri dan Supriyo, 2019).
2.7.3 Standar Mutu Biodiesel
Standar mutu biodiesel ditentukan untuk menjamin bahwa biodiesel yang diproduksi aman dan layak untuk dijadikan bahan bakar. Berdasarkan Badan Standarisasi Nasional (BSN) melalui Standar Nasional Indonesia (SNI), syarat mutu biodiesel di Indonesia yaitu SNI 7182-2015 ditampilkan dalam Tabel 2.
21 Tabel 2. Syarat mutu biodiesel
No Parameter Uji Satuan, Min/Maks Persyaratan
1 Massa jenis pada 40 ºC kg/m3 850-890
2 Viskositas kinematik pada 40 ºC
mm2/s (cSt) 2,3 – 6,0
3 Angka setana min 51
4 Titik nyala (mangkok tertutup)
ºC, min 100
5 Titik kabut ºC, maks 18
6 Korosi lempeng tembaga (3 jam pada 50 ºC)
Nomor 1 7 Residu karbon
-dalam percontoh asli; atau -dalam 10% ampas distilasi
%-massa, maks
0,05 0,3
8 Air dan sedimen %-volume, maks 0,05
9 Temperatur distilasi 90% ºC, maks 360
10 Abu tersulfatkan %-massa, maks 0,02
11 Belerang mg/kg, maks 50
12 Fosfor mg/kg, maks 4
13 Angka asam mg-KOH/g, maks 0,8
14 Gliserol bebas %-massa, maks 0,02
15 Gliserol total %-massa, maks 0,24
16 Kadar ester metil %-massa, min 96,5
17 Angka iodium %-massa
(g-I2/100 g), maks
115 18 Kestabilan oksidasi
Periode induksi metode rancimat atau
Periode induksi metode petro oksi
menit 480
36
19 Monogliserida %-massa, maks 0,8
Sumber : SNI 7182 (2015)
2.7.4 Karakterisasi Biodiesel
Karakterisasi biodiesel meliputi analisis FAME (fatty acid methyl ester) dengan GC-MS, kadar air, bilangan asam, dan bilangan penyabunan.
2.7.4.1 Analisis FAME dengan Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC-MS)
FAME atau metil ester yang diperoleh dianalisis menggunakan GC-MS.
22 GC-MS merupakan gabungan dari dua instrumen dengan dua fungsi yang berbeda, yaitu gas chromatography dan mass spectrometry. Gas chromatography berfungsi untuk memisahkan komponen-komponen senyawa dalam sampel berdasarkan titik didih dan interaksi yang terjadi antara senyawa dengan fase diam (Rohman dan Gandjar, 2007). Sedangkan mass spectrometry berfungsi sebagai detektor untuk menganalisis komponen-komponen yang berhasil dipisahkan pada kromatografi gas. Kromatogram GC menunjukkan beberapa puncak hasil pemisahan yang disertai dengan besarnya kelimpahan dari senyawa (% area).
GC-MS biasanya digunakan untuk analisis kualitatif senyawa organik yang pada umumnya bersifat dapat diuapkan. Transesterifikasi minyak nabati akan mengubah asam-asam lemak pada minyak menjadi metil esternya. Setiap metil ester dari asam lemak bersesuaian akan memiliki karakter yang khas dan dapat diidentifikasi.
2.7.4.2 Kadar Air
Kadar air yang terkandung dalam metil ester merupakan salah satu tolak ukur mutu biodiesel. Metil ester yang berpotensi sebagai biodiesel diperbolehkan mengandung air maksimal 0,05%. Kadar air yang tinggi akan menyebabkan reaksi hidrolisis metil ester (saponifikasi) dan juga akan meningkatkan asam lemak bebas sehingga metil ester bersifat korosif (Prihandana et al., 2007).
2.7.4.3 Bilangan Asam
Bilangan asam adalah jumlah mg KOH yang diperlukan untuk menetralkan asam lemak bebas yang terdapat dalam satu gram minyak atau lemak. Metil ester yang berpotensi sebagai biodiesel diperbolehkan mengandung angka asam maksimal 0,8 mg KOH/g. Jika metil ester memiliki angka asam diatas 0,8 mg
23 KOH/g maka metil ester bersifat korosif dan dapat menimbulkan jelaga atau kerak di injektor mesin diesel (Setiawati dan Edwar, 2012).
2.7.4.4 Bilangan Penyabunan
Bilangan penyabunan adalah banyaknya mg KOH yang dibutuhkan untuk menyabunkan satu gram sampel biodiesel. Bilangan penyabunan mengindikasikan nilai kandungan senyawa intermediet (mono dan digliserida) dan senyawa trigliserida yang tidak bereaksi. Keberadaan senyawa tersebut dapat menyebabkan penyumbatan pada alat injeksi mesin (Prihandana et al., 2007).
24 BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan April hingga November 2018 di Laboratorium Termokimia, Pusat Penelitian Kimia, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Puspiptek Serpong-Tangerang Selatan, Banten.
3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat
Peralatan yang digunakan meliputi XRD (Rigaku), GCMS (Agilent Technology 5977A MSD), oven, cawan petri, reaktor kaca kecil, tabung sentrifugasi, sentrifuge, mikropipet, waterbath, hot plate, statif, beaker glass, tip mikropipet, autoclave, timbangan analitik, homogenizer, corong pisah, labu leher tiga, termometer, statif, klem, kondensor, impinger tube, hotplate, buret, labu erlenmeyer, botol vial, dan peralatan gelas lainnya.
3.2.2 Bahan
Bahan yang digunakan meliputi mikroalga Coelastrella sp. basah berasal dari Pusat Penelitian Bioteknologi - Cibinong, montmorillonite K-10 (Sigma Aldrich), KOH, asam oleat komersial, BSTFA (Bis-Trimethyl Silyl Trifluoroacetamide), aseton p.a, n-heksana p.a, aquadest, metanol p.a, KOH 0,1 N, DCM (Diklorometana), NaOH, KOH-etanol 0,5 N, etanol 96%, indikator PP (Phenolphthalein), aquadest, dan HCl 0,5 N.
25 3.3 Diagram Alir
Katalis
Karakterisasi (XRD)
Gambar 7. Diagram alir penelitian Preparasi sampel
mikroalga Coelastrella sp.
Lipid optimum
Model senyawa asam lemak
Kondisi optimum
Biodiesel
Ekstraksi lipid dengan perbandingan biomassa:aseton 1:3, 1:4, 1:5, dan 1:6
(b/v)
Komposisi asam lemak (GC-MS)
Kadar FFA >5%
(Titrimetri)
Esterifikasi dengan perbandingan mol lipid dengan metanol 1:4, 1:6, dan 1:8, suhu 60, 70, 80, dan 85 ºC, waktu selama 1, 2, 3, dan 4 jam, serta dengan katalis montmorillonite K-10 sejumlah 1, 3, dan 5% (b/b).
Esterifikasi
Kadar FFA (Titrimetri)
Transesterifikasi dengan melibatkan rasio mol hasil esterifikasi:metanol 1:7, katalis KOH 1%, T= 60 ºC, dan t= 2 jam.
Karakterisasi biodiesel: analisis kandungan FAME dengan GC-MS, kadar air, bilangan asam, dan bilangan penyabunan.
26 3.4 Prosedur Penelitian
3.4.1 Preparasi Sampel Mikroalga Coelastrella sp.
Mikroalga Coelastrella sp. basah diletakkan di cawan petri kemudian dioven pada suhu 105 ºC selama 2 jam. Hasil mikroalga yang telah kering di- blender dan disaring untuk mendapatkan tekstur yang halus serta ukuran yang seragam. Selanjutnya mikroalga ditentukan kadar airnya dengan perhitungan berikut:
Kadar Air (%) = A-B
C x 100% ... (1) Keterangan : A = bobot wadah + mikroalga sebelum dikeringkan B = bobot wadah + mikroalga setelah dikeringkan
C = bobot mikroalga
3.4.2 Ekstraksi Lipid Mikroalga dengan Aseton (Mansur et al., 2017)
Proses ekstraksi lipid dari mikroalga menggunakan metode pemecahan mekanik-ekstraksi dengan pelarut aseton. Dilakukan variasi perbandingan antara biomassa mikroalga kering:pelarut aseton p.a antara lain 1:3, 1:4, 1:5, dan 1:6 (b/v).
Volume aseton yang akan diambil sebelumnya dihitung dengan perhitungan berikut:
Volume Aseton (mL) = perbandingan aseton x bobot biomassa kering
massa jenis aseton p.a ... (2) Sebanyak 1 gram Coelastrella sp. kering dicampurkan dengan pelarut aseton p.a kemudian dihomogenkan selama 10 menit. Lalu campuran tersebut disentrifugasi selama 10 menit dengan kecepatan 3000 rpm. Beaker glass kosong ditimbang (a) untuk wadah ekstrak aseton hasil sentrifugasi. Ekstrak aseton dipisahkan dari endapan biomassanya dan diuapkan dalam waterbath (suhu 80 ºC). Selanjutnya penentuan kadar lipid total, lipid netral, dan lipid polarnya
27 ditentukan dari bobot beaker glass hasil penguapan (b). Lipid netral yang diperoleh dalam beaker glass dilarutkan dengan n-heksana p.a kemudian dipipet ke dalam botol vial dan ditimbang bobot beaker glass (c). Sedangkan lipid polar dilarutkan dengan aquadest dan dipipet ke dalam botol vial.
Kadar Lipid Total (%)= b-a
feed (biomassa kering)x100 %... (3) Kadar Lipid Netral (%)= b-c
feed (biomassa kering)x100 %...(4) Kadar Lipid Polar (%) = c-a
feed (biomassa kering)x100 %...(5)
Setelah mendapatkan kadar lipid total yang maksimum pada perbandingan tertentu selanjutnya dilakukan analisis kandungan asam lemak dengan GC-MS untuk mengetahui kandungan asam lemak mikroalga.
3.4.2.1 Analisis Kandungan Asam Lemak Mikroalga dengan GC-MS
Hasil ekstraksi lipid sebanyak 50 µL diderivatisasi terlebih dahulu menggunakan 50 µL BSTFA dan 200 µL DCM kemudian dipanaskan pada suhu 70 ºC selama 30 menit lalu didinginkan serta ditambahkan 200 µL DCM.
Selanjutnya sampel diinjeksikan untuk mengidentifikasi senyawa-senyawa yang terdapat di dalam produk menggunakan GC-MS.
3.4.2.2 Analisis Kadar FFA (Free Fatty Acid) (AOAC, 1995)
Hasil ekstraksi (lipid dalam heksana) sebanyak 10 gram diuapkan selanjutnya ditambahkan 25 mL etanol 96% dan dipanaskan sampai mendidih.
Kemudian Erlenmeyer dilepaskan dari kondensor lalu larutan di dalam Erlenmeyer ditambahkan 2 tetes indikator PP serta dititrasi dengan larutan KOH 0.1 N hingga berwarna merah muda (konstan selama 15 detik).
Kadar Asam Lemak Bebas (FFA)(%) =V x N x M
1000 x m x 100% ...(6)
28 Keterangan:
V = Volume KOH untuk titrasi sampel (mL) N = Normalitas larutan KOH
M = Bobot molekul asam dominan (g/mol) M = Bobot contoh (g)
56,1 = Bobot molekul KOH
3.4.3 Karakterisasi Kristalinitas Katalis Montmorillonite K-10 dengan XRD (ASTM D4824-03)
Katalis montmorillonite K-10 dipanaskan dalam oven selama 1 jam dengan suhu 105 ºC untuk menghilangkan kandungan air yang masih ada. Katalis montmorillonite K-10 dikarakterisasi sifat kristal (kristalinitas) sebelum proses esterifikasi menggunakan X-Ray Diffraction (XRD).
Sampel katalis dimasukkan ke dalam plat sampel hingga permukaan plat dengan sampel sama rata dan datar. Setelah itu alat XRD dinyalakan. Dalam pengujian ini menggunakan tegangan listrik dan kuat arus listrik sebesar 40 mV dan 25 mA. Sudut yang digunakan yaitu 5-90 ºC.
3.4.4 Esterifikasi Model Senyawa Asam Lemak
Asam lemak dominan dalam mikroalga digunakan sebagai model senyawa asam lemak untuk proses esterifikasi. Dengan menggunakan asam lemak komersial sebagai pengganti asam lemak dominan dalam mikroalga tersebut. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan variasi kondisi yang tepat untuk menghasilkan esterifikasi yang optimum. Variasi kondisi yang terlibat antara lain dengan perbandingan metanol dengan lipid 1:4, 1:6, dan 1:8 (b/v), suhu 60, 70, 80, dan 85 ºC, waktu selama 1, 2, 3, dan 4 jam, serta katalis montmorillonite K-10 sejumlah 1, 3, dan 5% (b/b). Setelah didapatkan kondisi yang optimum selanjutnya
29 diaplikasikan untuk proses esterifikasi dengan biomassa mikroalga.
3.4.5 Sintesis Biodiesel
Sintesis biodiesel melalui dua tahapan antara lain esterifikasi dan transesterifikasi.
3.4.5.1 Esterifikasi (Mansur et al., 2017)
Mengacu pada sub bab 3.4.4, dari berbagai variasi kondisi yang terlibat pada model senyawa asam lemak maka didapatkan kondisi optimum untuk setiap variabel yang terlibat. Kondisi optimum (suhu, waktu, perbandingan metanol dengan lipid, dan konsentrasi katalis) yang digunakan untuk proses esterifikasi lipid mikroalga Coelastrella sp.
Esterifikasi dilakukan dengan memanaskan 30 gram hasil ekstraksi (lipid dalam heksana) dan katalis montmorillonite K-10 5% (b/b) dalam labu leher tiga yang dilengkapi termostat dengan pengadukan konstan menggunakan magnetic stirrer hingga mencapai suhu optimum 68 ºC kemudian ditambahkan metanol dengan perbandingan mol lipid:metanol 1:8 selanjutnya direaksikan selama 4 jam.
Adapun rangkaian alat proses sintesis biodiesel ditunjukkan pada Gambar 8.
Setelah proses esterifikasi selanjutnya dilakukan analisis kadar FFA (mengacu pada sub bab 3.4.2.2).
Gambar 8. Rangkaian alat proses sintesis biodiesel
30 3.4.5.2 Transesterifikasi (Habibi et al., 2010)
Proses transesterifikasi dilakukan dengan memanaskan hasil esterifikasi dalam labu leher tiga yang dilengkapi termostat dengan pengadukan konstan menggunakan magnetic stirrer hingga mencapai suhu 60 ºC kemudian ditambahkan metanol dengan perbandingan mol hasil esterifikasi:metanol 1:7 serta katalis KOH 1% (b/b) selanjutnya direaksikan selama 2 jam. Hasil produk kemudian dipisahkan antara gliserol dan metil esternya menggunakan corong pisah selama 24 jam. Maka akan terbentuk 2 lapisan yaitu atas (metil ester) dan bawah (gliserol). Setelah memisahkan gliserol, lapisan atas yang merupakan biodiesel dicuci dengan air hangat. Kemudian fasa organik (bagian bawah) yang terdiri dari FAME dikumpulkan dan pelarut dievaporasi dengan rotary evaporator. Selanjutnya dilakukan analisis komposisi kimia biodiesel dengan GC-MS, pengujian bilangan asam, bilangan penyabunan, dan kadar air.
3.4.6 Karakterisasi Biodiesel
3.4.6.1 Analisis Komposisi Kimia Biodiesel dengan GC-MS
FAME (fatty acid methyl ester) yang dihasilkan diuji komposisi kimianya dengan GC-MS sesuai dengan prosedur yang mengacu pada sub bab 3.4.2.1 3.4.6.2 Kadar Air (SNI 01-2901-2006)
Hasil produk biodiesel sebanyak 0,1 gram ditimbang dan dimasukkan dalam cawan yang telah dikeringkan dan diketahui bobotnya. Kemudian sampel dan cawan dikeringkan ke dalam oven bersuhu 105 ºC selama 30 menit. Kemudian cawan didinginkan dan ditimbang sampai diperoleh bobot yang konstan. Kadar air sampel dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Kadar air = a - (b - c)
a x 100%...(9)
31 Keterangan :
a = bobot sampel awal c = bobot cawan
b = bobot sampel akhir + cawan
3.4.6.3 Bilangan Asam (AOAC, 1995)
Hasil produk biodiesel sebanyak 0,1 gram dimasukkan dalam Erlenmeyer lalu ditambahkan 25 mL etanol 96% dan dipanaskan sampai mendidih. Kemudian Kemudian Erlenmeyer dilepaskan dari kondensor lalu larutan di dalam Erlenmeyer ditambahkan 2 tetes indikator PP dan dititrasi dengan larutan KOH 0,1 N hingga berwarna merah muda (konstan selama 15 detik).
Bilangan asam (mg KOH/gram sampel) =V x N x 56.1
m ...(7) Keterangan :
V = Volume KOH untuk titrasi sampel (mL) N = Normalitas larutan KOH
m = Bobot contoh (g) 56,1 = Bobot molekul KOH
3.4.6.4 Bilangan Penyabunan (FBI-A03-03)
Hasil produk biodiesel sebanyak 0,1 gram dimasukkan dalam Erlenmeyer kemudian ditambahkan 10 mL larutan KOH-Etanol (KOH alkoholik) 0,5 N serta batu didih. Campuran tersebut dididihkan dengan menggunakan refluks yang dihubungkan pada kondensor dengan selama 1 jam. Kemudian Erlenmeyer dilepaskan dari kondensor lalu larutan di dalam Erlenmeyer ditambahkan 2 tetes indikator PP dan titrasi dengan HCl sampai warna merah jambu menjadi sirna (jernih). Bilangan penyabunan dihitung dengan menggunakan persamaan:
32 Bilangan Penyabunan =56,1 (B-C) N
m mg KOH/gram biodiesel...(8) Keterangan :
B = volume HCl 0,5 N pada titrasi blanko, mL C = volume HCl 0,5 N pada titrasi sampel, mL N = normalitas larutan HCl 0,5 N
m = massa sampel biodiesel ester alkil (g)
33 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengeringan Mikroalga Coelastrella sp.
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini yaitu mikroalga Coelastrella sp. yang berasal dari Puslit Bioteknologi - LIPI Cibinong. Sebelum dilakukan ekstraksi lipid, mikroalga dikeringkan terlebih dahulu dengan oven pada suhu 105 ºC selama 2 jam. Menurut Liddell et al. (2011) untuk mengoptimasi ekstraksi lipid mikroorganisme dengan pelarut dapat dilakukan dengan meminimalkan kandungan air dalam mikroorganisme tersebut. Selain itu menurut Orchidea et al. (2011), mikroalga dalam kondisi kering memiliki kadar lemak yang lebih tinggi dibandingkan dengan mikroalga basah. Maka dari itu, mikroalga dalam keadaan kering (Gambar 9) dipilih sebagai bahan dalam penelitian ini.
Gambar 9. Mikroalga Coelastrella sp. kering
Setelah proses pengeringan, didapatkan kadar air mikroalga Coelastrella sp.
sebesar 3,97%. Kemudian mikroalga yang sudah kering di-blender dan disaring untuk mendapatkan tekstur yang halus serta ukuran yang seragam. Penghalusan sampel dilakukan untuk mendapatkan mikroalga dalam bentuk serbuk sehingga
34 akan memperluas permukaan dan kontak antar pelarut dengan mikroalga menjadi lebih efektif pada saat ekstraksi.
4.2 Ekstraksi Lipid Mikroalga
Metode ekstraksi lipid yang digunakan pada penelitian ini adalah metode pemecahan mekanik-ekstraksi dengan pelarut aseton. Metode ini dilakukan dengan mencampurkan Coelastrella sp. kering dengan pelarut aseton p.a kemudian dilakukan pemecahan mekanik menggunakan alat homogenizer sehingga diperoleh ekstrak lipid yang terlarut dalam aseton yang selanjutnya ditentukan kadar lipid total, lipid netral, dan lipid polar dalam mikroalga Coelastrella sp. (Gambar 10).
Penggunaan metode pemecahan mekanik-ekstraksi dengan pelarut aseton bertujuan untuk merusak dinding sel mikroalga sehingga menyediakan akses keluar bagi cairan intraseluler (Agarwal, 2007) dan untuk memisahkan lipid dari campurannya.
Gambar 10. Ekstraksi lipid Coelastrella sp.
Pada dasarnya suatu senyawa akan mudah larut dalam pelarut yang sama polaritasnya. Karena polaritas lipid berbeda-beda maka tidak ada bahan pelarut umum untuk semua jenis lipid. Lipid merupakan senyawa organik yang tidak larut
35 dalam air, namun larut pada pelarut organik seperti aseton, eter, benzena, dan kloroform. Menurut Mansur et al. (2017) aseton p.a digunakan sebagai pelarut yang paling optimal untuk mengekstraksi lipid dari mikroalga Coelastrella sp.
Penggunaan aseton untuk ekstraksi lipid mikroalga memiliki keuntungan yaitu tidak azeotrop dan mudah menguap setelah proses ekstraksi. Pada penelitian ini dilakukan berbagai variasi rasio biomassa mikroalga dengan aseton (massa/volume) agar mendapatkan lipid optimal dari ekstraksi mikroalga Coelastrella sp.
4.2.1 Hasil Ekstraksi Lipid Mikroalga
Lipid hasil ekstraksi mikroalga biasanya mengandung lipid netral dan polar.
Trigliserida adalah lipid netral yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku biodiesel, dimana susunan molekulnya berupa tiga asam lemak rantai panjang yang terikat pada satu gliserol. Ekstraksi lipid Coelastrella sp. ini dilakukan dengan menambahkan aseton berbagai rasio untuk menentukan lipid total kemudian penentuan lipid netral dapat dilakukan dengan melarutkannya dalam n-heksana sedangkan lipid polar dapat ditentukan dengan melarutkannya dalam aquadest.
Adapun hasil estraksi lipid ditunjukkan pada Tabel 3 sebagai berikut.
Tabel 3. Hasil ekstraksi lipid mikroalga
Tabel 3 menunjukkan bahwa ekstraksi lipid pada rasio mikroalga: aseton 1:5 mampu mengekstraksi lipid mikroalga Coelastrella sp. secara optimum yaitu
Mikroalga:Aseton (b/v)
Lipid Total (%)
Lipid Netral (%)
Lipid Polar (%)
1:3 4,9 3,58 1,32
1:4 5,09 4,24 0,85
1:5 5,13 4,36 0,77
1:6 5,12 4,36 0,76
