Pengaruh Konsentrasi Terhadap Pemisahan Biodiesel dan Gliserol Serta Kajian Awal Penentuan Gelembung Dengan Metode Pengapungan Batang (Buoyancy Weighin-Bar Method)

(1)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Metode pengapungan batang (Buoyancy Weighing-Bar Method) telah berhasil digunakan untuk menentukan distribusi ukuran partikel yang berukuran antara 5 μm -100 μm.Hasil pengukuran distribusi ukuran partikeldengan metode pengapungan

batang ini sebanding dengan hasil yang diperoleh dengan metode-metode yang sebelumnya sudah dikenal dan banyak dipakai di industri, seperti Metode Andreasen

Pipette [1], Metode Sedimentation Balance [2], Metode Centrifugal Sedimentation

[3], Metode Laser Diffraction/Scattering[4], Microscopy[5] dan Metode Coulter

Counter[6].

Prinsip dari Metode Pengapungan Batang ini adalah mengukur distribusi ukuran partikel dengan menggunakan sebuah batang yang digantungkan pada suspensi. Dalam metodeini, perubahan densitas larutan yang terjadi karena perpindahan massa padatan diukur dari perubahan massa batang yang digantung di dalam suspensi. Sampai saat ini Metode Pengapungan Batang hanya digunakan untuk menentukan distribusi ukuran partikel, sedangkan untuk mengukur droplet size distribution (distribusi ukuran gelembung cairan) belum pernah dilakukan.Pengukuran droplet

size distribution penting diketahui dalam pemisahan cair-cair, terutama terhadap

campuran 2 (dua) jenis cairan yang berbeda densitas.

Pada penelitian ini, Metode Pengapungan Batang digunakan untuk mengetahui waktu optimum pemisahan serta mengkaji penentuan distribusi droplet sizedalam pemisahan dua cairan yang berbeda densitas.Sampel penelitian yang akan dikaji adalah gliserol dan biodiesel (metil ester) yang dilakukan dengan memanfaatkan

(2)

2

perbedaan desnsitas. Selama ini pada industri pembuatan biodiesel, penentuan waktu pemisahan antara gliserol-biodiesel hanya dilakukandengan metode gravitasi dengan melihat telah terbentuknya 2 lapisan, yaitu lapisan atas (biodiesel) dan lapisan bawah (gliserol). Dengan menggunakan Metode Pengapungan Batang diharapkan dapat membantu penentuan waktu pemisahan optimum kedua cairan tersebut dan dapat menentukan estimasi distribusi droplet size. Prinsip dari metode ini adalah mengukur distribusi ukuran gelembung dengan menggunakan sebuah batang logam yang digantungkan pada dua campuran yang saling terpisah berdasarkan perbedaan massa jenisnya. Dalam metode ini, perubahan densitas larutan yang terjadi karena perpindahan massagelembung diukur dari perubahan massa batang yang digantung di dalam suspensi [7].

1.2 Perumusan Masalah

Penelitian untuk mengetahui waktu yang tepat apakah biodiesel dan gliserol sudah terpisah secara sempurna setelah membentuk dua lapisan belum dilakukan secaran intensif.Metode Pengapungan batang diyakinkan dapat diaplikasikan untuk menentukan waktu terbaik pemisahan biodiesel-gliserol dan dapat mengestimasikan ukuran droplet zise.Disamping itu, penentuan distribusi droplet size merupakan hal yang perlu dilakukan karena hingga saat ini distribusi droplet size merupakan hal yang belum banyak diteliti.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuanpenelitian ini adalah untuk mengkaji penerapan Metode Pengapungan Batang dalam menentukan waktu terbaik pemisahangliserol-biodiesel serta mengkaji distribusi droplet size pada pemisahan kedua cairan tersebut.

(3)

3 1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah:

1. Mengaplikasikan Metode Pengapungan Batang ini pada industri biodiesel untuk mengetahui waktu terbaik pada pemisahan biodiesel.

2. Mengaplikasikan Metode Pengapungan Batang ini pada industri biodiesel untuk mengetahui ukuran gelembung pada pemisahan biodiesel.

1.5 Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian pengukuran ukuran gelembung biodiesel dengan Metode Pengapungan Batang ini dilakukan di Laboratorium Operasi Teknik Kimia Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

• Variabel Tetap

1. Material dan Ukuran Batang

Pada penelitian ini digunakan batang almunium (ρ = 2700 kg/m3) dengan diameter 10 mm dan panjang 210 mm.

2. Volume larutan

Volume larutan yang digunakan sebanyak 1000 L dan divariasikan dari perbandingan konsentrasi biodiesel dan gliserol.

• Variabel yang divariasikan

1. Fase cairan

Pada penelitian ini fase cairan yang divariasikan adalah perbandingan biodiesel dan gliserolnya yaitu :

• 95 % biodiesel : 5 % gliserol

(4)

4 2. Suhu

Penelitian ini dan variasi suhu yang digunakan adalah :

• T = 30 0 C

• T = 60 0 C

Pada suhu 60 0 C, suhu tersebut hanya digunakan sebagai suhu awal mula-mula dan pada akhirnya suhu 60 0 C akan turun hingga menjadi suhu ruangan.

3. Variabel yang diuji

Estimasi distribusi ukuran gelembung droplet size biodiesel dan gliserol dengan Metode Pengapungan Batang dan mengetahui waktu terbaik untuk terpisahnya biodiesel dan gliserol.Hasil pengukuran distribusi ukuran gelembung droplet size biodiesel dan gliserol dan kemurnian dari biodiesel dan gliserol diuji dengan metode Gas

Chromatography.