Optimasi Proses Dehidrasi Minyak Jarak Sebagai Baban Dasar Minyak Pelumas Menggnnakan Katalis Natrium Bisulfat

(1)

OPTIMASI PROSES DEIDDRASI

Y ( JARAK SEBAGAI

BAHAN DASAR

Y (

PELUMAS

MENGGUNAKAN KAT ALIS NATRIUM BISULFAT

o leh

SHANTI PUSPIT ARINI

F03499018

2003

JURUSAN TENOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TENOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

OPTIMASI PROSES DEIDDRASI MINYAK JAK SEBAGAI BAHAN DASAR INYAK PELUMAS

MENGGUNAKAN KATALIS NATRIUM BISULFAT

SKRIPSI

Sebagai Salh Satu Syara! Untuk Mendapatkan Gelar SARJANA TENOLOGI PERTANIAN

pada Jn Teknologi Indusri Pertanian Fkultas Teknologi Pertanian

Institut Pian Bogar

o leb

SHANTI PUSPIT ARINI

F03499018

2003

JURUSAN TENOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TENOLOGI PERTANIAN

(3)

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

OPTIMASI PROSES DEHIDRASI MINYAK JARAK SEBAGAI

BAHAN DASAR MINYAK PELUMAS

MENGGUNAKAN KA TALIS NATRIUM BISULF AT

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mendapatkan Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERT ANIAN

pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

o leh

SHANTI PUSPITARINI

F03499018

Dilahirkan Tanggal 31 lanuari 1981 di Pati

Tanggal Lulus : 27 Oktober 2003

Disetujui

Bogor, e 3

o�

)-

�

"

-Dr.lr. " Krisnani Se a Su adarma STP MT

(4)

Shanti Puspitarini. F03499018. Optimasi Proses Dehidrasi Minyak Jarak Sebagai Baban Dasar Minyak Pelumas Menggn Katalis Narium Bisulfa!. Di bawab bimbingan Krisnni Setyowati n Prayoga Suryadrma. 2003

RNGKASAN

Terdapanya minya. eJumas dalam suatu mesin yang beroperasi, sangat beeran dalam mencegah komponen-komponn dalam mesin tersebut agar tid. saling kontak. Pengan tinyak ntineral sebagai

n

dasar tinyak pelumas lebih sering kia jumpai daripada pengan ntinyak nabati atau hewani. Mengingat minyak mineral bersifat

non renewable,

maka penan salah satu jenis yak nabati yaitu tinyak jarak, merupakn solusi altemaif baban baku minyak pelumas. Minyak jarak yang terdehidrasi secara parsial akan menghasilkan minyak yang dapat dinn sebagai baban dasar pels.

Penelitian ini ertujuan untuk mempelajari pengaruh penambahan konsenasi katalis natrium bisulfat (NaHS04), suhu reaksi dan lama reaksi dehidrasi, dan menentukan kondisi optimum proses dehidrasi terhadap indeks viskositas minyak jarak sebagai bahan dasar minyak elumas.

Penelitian ini dibagi menjadi dua tahap yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui karakterisasi awal sifat isiko kimia minyak jarak yang meliputi indeks viskositas, viskositas kinemati., bilangan iod, bilangan m. bilangan penyabunan, bilangan hidroksiI n indeks bias. Selain itu, tahap penelitian pendabuluan diIakukan untuk mengetahui pengaruh laju pengadukan terhadap bilangan hidroksil n menentukan laju pengadukan terbaik. Rancangan ercobaan yang digunakn pada penelitian utama adalab rancangan faktorial dua taraf

(two level Jactoria)

dengan tiga faktor perlakuan yaitu konsenrasi katalis NaHSO, (X,) dengan nilai rendab n tinggi masing-masing 0,2 dan 0,5 (%b/b), suhu reaksi (X,) pada 150 'c dan

210 'c, la reaksi (X,) pada 60 menit n 180 meni!. Optimasi faktor perlakuan diselesaikan mengnn Metode Permukaan Reson

(Response Surface

Methodoloy).

Metode permukaan respon merupakan bentuk analisa yang digunakan pada respon yang dipengaruhi oleh beberapa faktor dan bertujuan untuk menentukan kondisi optimum dari reson tersebut. HasH karakterisasi awal sifat isiko kimia minyak jarak yang didapatkan antara lain adalah indeks viskositas

86,95; viskositas kinematik pada 40 'c 265,97; dan 100 'c 20,097; bilangan iod

71,08; bilangan m 0,85; bilangan penyabunan 178,31; bilangan hidroksil

163,36 n indeks bias 1,4664. Laju pengadukan terbaik yang dihasilkan adalab

400 rpm.

(5)

Shanti Puspitarini. F03499018. The Optimizion of Castor Oil Dehydraion with Sodium Bisulfate as Catalyst for Base Lubricant. Supevised by Krisnani Setyowati and Prayoga Suryadarma 2003

SMARY

Lubricant oil in the oerating machine can prevent friction. Utilization mineral oil as base lubricant more oten used than vegetable oil. Mineral oil s

non renewable and non bioderadable properties. Therefore, one of kind vegetable oil, namely castor oil n be an alteative solution of raw material for lubricant oil. Partly dehydrated castor oil n produce oil which is physically can be used as lubricant oil.

The objectives of this rech were to nd out the efct of sodium bisulfate as catalyst, temperature and reaction ime on castor oil dehydration and to determine optimally condition process of viscosity index on dehydration castor oil. This research was dividd to two steps. The rst one, the preliminary research was to characterize castor oil physico nd chemical properties (viscosity index, kinematic viscosity at 40 °C and 100°C, iodine value, hidroxil value, saponiication value, acid value and reractive index), to ind out the efect of agitation rate to hydroxyl value; o determine the best speed of agitation. Experimental desin used in main research was two level factorial. The factors of treatment consist of concentration of sodiwn bisulfate (XI) in which low level and high level 0.2 and 0.5 (%w/w). temperature (X,) at 150 'c and 210 'C. reaction time (X)} at 60 minutes and 180 minutes, respectively. The optimization of condition process was completd by using resonse surface methodology (RSM).

Response surface methodOlogy consists of group of techniques used in the empirical study of relationship between one or more measured responses. In this study, that is used to measure viscosity index. The characteriation of castor oil physico and chemical proeries resulted rom the preliminary research were viscosity index of 86.95, kinematic viscosity at 40°C of 265.97, and at 100°C of

20.097, iodine value of 71.08, acid value of 0.85, saponiication value of 178.31,

hydroxyl value of 163.36 and refractive index of 1.4664. The best sped of agitation was obtaind t 400 rpm.

The results of main research showed that concenration of sodium bisulfate had no signiicantly inluence to viscosity index of partly dehydrated castor oil. Temerature and reaction time had signiicantly inluence to viscosity index of partly dehydrated castor oil with cofidence level of 93.60 and 91.52

(6)

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah,

puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan at serta hidayalmya sehingga enulisan skripsi ini dapat terselesaikan. Sripsi ini disusun berdasarkan hasil penelitian laboratorium mengenai proses dehidrasi untuk menghasilkan minyak jarak terdehidrasi sebagai bahan dasar elumas. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sajana Teknologi Pertanian di Jn Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pn Bogor. Skripsi

i

berjudul Optimasi Proses Dehidrasi Minyak Jarak sebagai Bahan Dasar Minyak Petunas Menggunakan Katalis Natrium Bisulfat. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan a terima sh kepada :

I. Dr. Ir. Hj. Krisnani Setyowati dan Prayoga Suryadarma, STP, MT sebagai dosen pembimbing I n II yang telah memberikan bimhingan, saran serta masukan selama penelitian hingga tersusunnya skripsi ini.

2. r. Ir. Yandra Arkeman, M.Eng sebagai dosen enguji yang telah

memberikan saran n masukan dalam perbaikan skripsi i.

3. Bapak, Ibu dan adik·adikkn (Rizka dan Bagus) di

h

atas doa dan dukungannya yang tiada henti.

4. ni D Mahardhika atas segala doa, dukungan, pengertian dan kasih

sayangnya.

5. Rekan-rekan

Castor

Ol

Project

terutama Nani, Sabri, Mas Arizal, Tyas, Jihan n Ddeh atas bantuan serta kerja samanya.

6. Mia dan Iyus untuk semangat n dorongannya serta kebersamaannya selama di TIN. Thans

7. Mba' Iphiet untuk

supportnya,

Agus untuk jnalnya, Dian buat komputemya dan semua anak·anak KP yang ikut membantu tersusunnya skripsi ini.

8. Nikita's

member

terutama Budi buat ringkasannya, Erika dan Dayu buat parselnya dan semua anak·anak Nikita yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

9. Rekan-rekan TIN angkalan 36 atas kebersamaannya selama di TIN.

(7)

10. Para laboran Bu Ega, Pak n, Pak Edi, Pak rto n Bu ii atas semua bantuannya.

11. Semua pihak yang telah membantu selama penelitian n penulisan skripsi yang tidak dapat enuiis sebutkan satu persatu.

Penulis akan menerima segala masukan, kritik n saran dengan hati yang terbuka. Penulis berharap semoga sripsi i lapat berguna bagi semua pihak yang membutuhkan.

Bogor, Oktober 2003

Shanti Puspitarini

(8)

(9)

Halaman

6. Viskositas Kinematik ... 34

a. Viskositas Kinematik 40 c ... 34

b. Viskositas Kinematik 100°C ... 37 7. Jndeks Viskositas ... 38

C. OPTIMASI INDEKS VISKOSITAS ... 42

VII.KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 45

B. Sn ... ... 45

DAFTARPUSTAKA ... 46

LAMPIRAN ... 49

(10)

DA'AR TABEL

Halaman

Tabel l. Kandungan Asam ek _{Minyak Jarak... 4}

Tabel 2. Sifat Fisik dan Kimia Minyak Jarak ... 5

Tabel 3. Jenis Katalis Dehidrasi Minyak Jarak... 8

Tabel 4. Nilai Rendah dan Tingi Perlakuan ... 17

Tabel 5. Hasil terisasi Al Siat Fisiko Kimia Minyak Jarak ... 19

Tabel 6. Koeisien Pmeter dan Nilai Siniftkansi Bilangan

ld

... 23

Tabel 7. Koeisien Pmeter n Nilai Sinisi Bilangan Hidroksil ... 26

Tabel 8. Hasil Analisa Dehidrasi Parsial Minyak Jarak Sebagai Bahan Dasar Minyak Pelumas ... 28

Tabel 9. Koeisien Parameter n Nilai Signiikansi Bilangan Penyabunan ... 29

Tabel 10. Koeisien Parameter dan Nilai Signiikansi Bilangan Asam ... 31

Tabel 11. Koefisien Parameter dan Nilai Signiikansi Indeks Bias ... 32

Tabel12. Koefisien Parameter dan Nilai Signifikansi Viskositas Kinemaik 40·C ... 35

Tabel 13. Klasifikasi Viskositas Minyak Lumas Indusri Menurut ISO (ASTM D 2422) ... 36

Tabe1 14. Koefisien Parameter dan Nilai Signifikansi Viskositas Kinematik 100 ·C ... 37

Tabel 15. Klasiikasi Viskositas Minyak Lumas Menurut SAE (SAE J 300 April 1997) ... ' ... 37

Tabel 16. Koefisien Parameter dan Nilai Sinifikansi Analisa Indeks Viskositas ... 38

Tabel 17. Indeks Viskositas Minimum Beberapa Minyak Pelumas dengan Angka Viskositas SAE Rangkap ... 41

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)