SINTESIS METIL ESTER ASAM LEMAK DARI MINYAK
INTI SAWIT MENGGUNAKAN KATALIS
KALSIUM OKSIDA (CaO)
SKRIPSI
RONALD WILLIAM SAMUEL
080802043
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SINTESIS METIL ESTER ASAM LEMAK DARI MINYAK
INTI SAWIT MENGGUNAKAN KATALIS
KALSIUM OKSIDA (CaO)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
RONALD WILLIAM SAMUEL
080802043
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : SINTESIS METIL ESTER ASAM LEMAK DARI
MINYAK INTI SAWIT MENGGUNAKAN
KATALIS KALSIUM OKSIDA (CaO)
Kategori : SKRIPSI
Nama : RONALD WILLIAM SAMUEL
Nomor Induk Mahasiswa : 080802043
Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di Medan, 2013
Komisi Pembimbing :
Pembimbing II, Pembimbing I,
Dr. Juliati br Tarigan, M.Si
NIP : 197205031999032001 NIP : 195307041980031002 Dr. Adil Ginting, M.Sc
Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
SINTESIS METIL ESTER ASAM LEMAK DARI MINYAK INTI SAWIT MENGGUNAKAN KATALIS KALSIUM OKSIDA (CaO)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Januari 2013
PENGHARGAAN
Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat, kasih karunia, dan penyertaanNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini sesuai dengan rancanganNya.
Dengan segala hormat penulis mengucapkan terima kasih banyak kepada Bapak Dr. Adil Ginting, M.Sc selaku pembimbing I serta Ibu Dr. Juliati br. Tarigan S.Si, M.Si selaku pembimbing II yang telah memberikan arahan serta dukungannya selama melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini hingga selesai. Terima kasih kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan M.S. dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan sekertaris Departemen Kimia FMIPA - USU Medan, kepada Bapak Lamek Marpaung, M.Sc, Ph.D selaku Pembimbing Akademik dan kepada Kepala Laboratorium dan seluruh staff pengajar di laboratorium organik, serta seluruh staf dan dosen FMIPA - USU yang telah membimbing penulis dalam menyelesaikan perkuliahan, dan kepada Bapak Eko K. Sitepu, M.Si., Gusti Rahmat, C.K. S.Si dan bang Roy M. Silalahi yang banyak membantu dalam penelitian dan penyusunan skripsi ini.
Penulis juga mengucapkan terima kasih yang tak terhingga untuk ibunda tercinta B. Br Tobing dan kepada seluruh keluarga besar Tobing yang selalu mendoakan, mendukung, menyemangati dan membiayai perkuliahan, penelitian serta penyusunan skripsi hingga selesai.
Tidak lupa juga penulis mengucapkan terima kasih kepada adinda tersayang Dorli Hutagalung, kepada asisten Laboratorium Kimia Organik: Bang Cristy, Denny, Sion, Mutiara, Bayu, Despita, Rimenda, Egi, Naomi, Yabes, Sopia, Dian, dan abang serta kakak alumni asisten, serta kepada Rizal, Paulus, Cristou, Ivo, Okta dan seluruh sahabat-sahabatqu di angkata 2008, abang dan kakak angkatan 2007, 2006, dan adik-adik angkatan 2009, 2010, 2011 yang tidak dapat penulis sebutkan namanya satu per satu yang terus memberi dukungan kepada penulis.
Penulis menyadari betul bahwa tidak dapat membalas seluruh budi baik yang diberikan dari seluruh pihak kepada penulis untuk penyelesaian tugas akhir ini, semoga Tuhan Yang Maha Esa yang akan membalaskan seluruh budi baik yang diberikan oleh seluruh pihak
Penulis juga merasa bahwa skripsi ini jauh dari kesempurnaan karena keterbatasan penulis. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penelitian dan kemajuan Ilmu Pengetahuan Alam demi pengembangan Bangsa dan Negara.
Medan, Januari 2013 Penulis
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian transesterifikasi secara kimiawi antara minyak inti
sawit dengan metanol menghasilkan metil ester minyak inti sawit menggunakan
katalis Kalsium Oksida (CaO) dengan perbandingan mol minyak : metanol adalah 1:5
, 1:10 , 1:15; variasi waktu refluks yang digunakan 3 jam, 4 jam, dan 5 jam; dan
variasi berat katalis 0,05 gram, 0,10 gram, 0,15 gram. Kondisi optimum untuk
persentase metil ester adalah pada kondisi perbandingan mol minyak : metanol 1: 10,
waktu refluks 3 jam dan berat katalis 0,05 gram, yaitu 85,75%. Untuk membuktikkan
terbentuknya metil ester inti sawit dibuktikan dengan spektrum FT-IR, dimana puncak
karbonil (C = O) pada bilangan gelombang 1742,26 cm-1 dan C – O dari
terdapat 3 puncak berdekatan pada daerah bilangan gelombang 1275 cm-1 - 1100 cm-1
, dan puncak tertinggi terdapat pada bilangan gelombang paling kecil (1171,46 cm-1).
ABSTRACT
Research of transesterification between palm cernel oil with methanol to
produce palm cernel oil methyl ester by using Calsium oxide (CaO) as catalyst with
comparison of oil: methanol were 1:5 , 1:10 , 1:15; variation time of reflux 3 hours, 4
hours, and 5 hours; and variation of catalyst used 0.05 gram, 0.10 gram, 0.15 gram.
Optimum condition for methyl ester by adding comparison of oil: methanol were 1:10,
3 hours of reflux time, and 0.05 gram of catalys is 85.75%. To prove the formation of
palm cernel oil methyl ester by using FT-IR spectrum, where the peak of carbonyl
(C = O) at 1742.26 cm-1 and C-O from have 3 peaks at 1275 cm-1-
1100 cm-1, where the third peak is smallest (1171.46 cm-1).
DAFTAR ISI
1.2. Permasalahan 3
1.3. Pembatasan Masalah 3
1.4. Tujuan Penelitian 3
1.5. Manfaat Penelitian 4
1.6. Lokasi Penelitian 4
1.7. Metodologi Penelitian 4
Bab 2. Tinjauan Pustaka 6
2.4.1. Katalis Homogen 14
2.4.1.1. Katalis Asam Homogen 14
2.4.1.2. Katalis Basa Homogen 15
2.4.2. Katalis Heterogen 15
2.4.3. Perbandingan Katalis Homogen dengan Katalis Heterogen 16 2.4.4. Katalis Heterogen Logam Alkali Tanah Oksida 17
2.4.5. Katalis CaO 19
2.5.Transesterifikasi 21
Bab 3. Metodologi Percobaan 23
3.1. Alat 23
3.2. Bahan 24
3.3. Prosedur Penelitian 24
3.3.1. Ekstraksi Minyak Inti Sawit 24
3.3.2. Kalsinasi Katalis CaO 24
3.3.4. Penentuan Kadar Asam Lemak Bebas 25 3.3.5. Pembuatan Metil Ester Asam Lemak dengan Variasi volume 25
Metanol
3.3.6. Pembuatan Metil Ester Asam Lemak dengan Variasi waktu 26 Refluks
3.3.7. Pembuatan Metil Ester Asam Lemak dengan Variasi Berat 26 Katalis
3.4. Bagan Penelitian 27
3.4.1. Ekstraksi Minyak Inti Sawit 27
3.4.2. Kalsinasi Katalis CaO 28
3.4.3. Pembuatan Metanol Kering 28
3.4.4. Penentuan Kadar Asam Lemak Bebas 29 3.4.5. Pembuatan Metil Ester Asam Lemak dengan Variasi volume 30
Metanol
3.4.6. Pembuatan Metil Ester Asam Lemak dengan Variasi waktu 31 Refluks
3.4.7. Pembuatan Metil Ester Asam Lemak dengan Variasi Berat 32 Katalis
Bab 4. Hasil dan Pembahasan 33
4.1. Hasil 33
4.1.1. Hasil Ekstraksi Minyak Inti Sawit 33 4.1.2. Analisis Komposisi Asam Lemak Minyak Inti Sawit 34 4.1.3. Analisis Hasil Metil Ester Asam Lemak Minyak Inti Sawit 34
4.2. Pembahasan 36
4.2.1. Hasil Ekstraksi Minyak Inti Sawit 36 4.2.2. Komponen Asam Lemak Minyak Inti Sawit 37 4.2.3. Hasil Metil Ester Minyak Inti Sawit 37
Bab 5. Kesimpulan dan Saran 46
5.1. Kesimpulan 46
5.2. Saran 46
Daftar Pustaka 47
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Tabel Bidang Aplikasi Minyak Dan Lemak Pada Industri Kimia 7 Tabel 2.2. Perbedaan Umum Antara Asam Lemak Nabati dengan Hewani 11 Tabel 2.3. Komposisi Rata-Rata Inti Sawit 13 Tabel 2.4. Perbandingan Komposisi Asam Lemak dan Minyak Kelapa Sawit 13
dengan Minyak Inti Sawit
Tabel 2.5. Contoh-Contoh Katalis Heterogen Asam dan Heterogen Basa 16 Tabel 2.6. Perbandingan Antara Katalis Homogen dengan katalis Heterogen 16 Tabel 2.7. Karakteristik dari Katalis Heterogen Logam Alkali Tanah Oksida 18 Tabel 2.8. Ciri-Ciri Kalsium Oksida (CaO) 20 Tabel 4.1. Tabel Hasil Ekstraksi Minyak Inti Sawit 33 Tabel 4.2. Hasil Analisis FT-IR Minyak Inti Sawit 33 Tabel 4.3. Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Inti Sawit 34 Tabel 4.4. Hasil Metil Ester Inti Sawit yang Diperoleh dari Variasi Volume 34
Metanol
Tabel 4.5. Hasil Metil Ester Inti Sawit yang Diperoleh dari Variasi Waktu 35 Refluks
Tabel 4.6. Hasil Metil Ester Inti Sawit yang Diperoleh dari Variasi Berat 35 Katalis
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Diagram Alur Proses Oleokimia Dari Bahan Baku Menjadi 8 Oleokimia Dan Turunan Oleokimia
Gambar 2.2. Grafik Perbandingan Yield Metil Ester Asam Lemak dengan 17 Menggunakan Katalis MgO, CaO, dan SrO
Gambar 4.1. Mekanisme Reaksi Katalis CaO dengan Metanol 38 Gambar 4.2. Mekanisme Reaksi Katalis CaO dengan Trigliserida 41 Gambar 4.3. Diagram MEAL pada Perbandingan Volume Metanol 42 Gambar 4.4. Diagram MEAL pada Perbandingan Waktu Refluks 43 Gambar 4.5. Diagram MEAL pada Perbandingan Berat Katalis 44 Gambar 4.6. Puncak Vibrasi Stretching Ester dalam Spektrum FT-IR 45
Metil Ester Inti Sawit
