Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Dedak Padi (Rice Bran Oil) Dengan Reaksi Transesterifikasi Menggunakan Katalis Heterogen Zeolit Alam yang Dimodifikasi Dengan KOH

(1)

PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK DEDAK

PADI (

RICE BRAN OIL

) DENGAN REAKSI

TRANSESTERIFIKASI MENGGUNAKAN

KATALIS HETEROGEN ZEOLIT

ALAM

YANG DIMODIFIKASI DENGAN KOH

SKRIPSI

Oleh

SRI ZAHRANI DWI MAULIYAH PARINDURI

120405007

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

(2)

PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK DEDAK

PADI (

RICE BRAN OIL

_{) DENGAN REAKSI}

TRANSESTERIFIKASI MENGGUNAKAN

KATALIS HETEROGEN ZEOLIT

ALAM

YANG DIMODIFIKASI

DENGAN KOH

SKRIPSI

Oleh

SRI ZAHRANI DWI MAULIYAH PARINDURI

120405007

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN

PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

SEPTEMBER 2016

(3)

(4)

(5)

(6)

iv

DEDIKASI

Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada:

1. Kepada Allah SWT yang telah banyak memeberikan berkat, kekuatan dan

penyertaan-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Skripsi ini.

2. Kedua orang tua penulis tercinta, Ir. Elfi Syahrin Parinduri dan Zuraidah

Anum Lubis yang tak henti-hentinya memberikan dukungan moril serta

materil dalam penyelesain skripsi ini.

3. Serta adik tercinta, Fauzi Akbar Parinduri yang selama ini telah banyak

mendukung dalam suka maupun duka dalam penulis sampai saat ini.

4. Bapak Dr. Ir. Taslim, M.Si. selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak

memberikan bimbingan dan arahan dalam menyelesaikan penelitian dan

penulisan skripsi ini.

5. Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si., selaku Ketua Departemen Teknik Kimia USU.

6. Ibu Dr. Ir. Fatimah, M.T., selaku Sekretaris Departemen Teknik Kimia

USU.

7. Ibu Ir. Renita Manurung, M.T, selaku Koordinator Skripsi Departemen

Teknik Kimia USU.

8. Bapak Dr. Eng. Rondang Tambun, ST., M.T., sebagai Dosen Pembimbing

Akademik yang senantiasa memberikan dukungan kepada penulis.

9. Seluruh Dosen/Staf Pengajar dan Pegawai Administrasi Departemen Teknik

Kimia USU yang telah memberikan banyak sekali ilmu yang sangat

berharga kepada penulis.

10. Keluarga Laboratorium Kimia Fisika, Bapak Hendra S. Ginting, ST., MT.

selaku Kepala Laboratorium, Nilna Iqbal, Nike Taruna, Fahmi Maulana

Yanuar, Olva Harahap, Shinta, dan Nurtahara yang telah banyak menemani

dan memberikan semangat saat pengerjaan penelitian.

11. Buat teman-teman Putri Retno Wahyu Ningsih, Nike Taruna, Meilia Rusli,

Fikri Naufal Anwari, Leonardo Indra, Agus Winarta, Dandri Safitri, dan

Lara Indra Ranita yang sudah memberikan semangat extra dalam pengerjaan

skripsi ini.

(7)

v

12. Sahabat sekaligus keluarga terbaik selama di Teknik Kimia Universitas

Sumatera Utara, khususnya semua 126 orang stambuk 2012 tanpa terkecuali

yang telah banyak memberikan banyak dukungan, semangat, doa,

pembelajaran hidup, dan kenangan tak terlupakan kepada penulis.

(8)

RIWAYAT HIDUP PENULIS

m

i

h

ni

e

i

ind

i

mp

l

hi

nd

j

g

! !

m

o

ng

"

fi

h

in

ind

i d

n

id

h

n

#$ !

l

m

o

ng

Jalan Besar Namorambe Pasar IV no. 136 C

Asal Sekolah :



TK Abadi Perkasa, tahun 1999-2000



SD Abadi Perkasa, tahun 2000-2006



SMP Abadi Perkasa, tahun 2006-2009



SMA Sugar Group, tahun 2009-2012

Pengalaman Organisasi/Kerja :

1. Al-Hadid FT USU periode 2012/2013 sebagai anggota.

2. Covalen Study Group (CSG) periode 2014/2015 sebagai anggota Bidang

Pendidikan dan .

3. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode

2015/2016 sebagai Bendahara Umum.

4. Asisten Laboratorium Proses Kimia Fisika, Departemen Teknik Kimia,

Universitas Sumatera Utara periode 2014/2016.

(9)

vii

ABSTRAK

Biodiesel merupakan bahan bakar yang

renewable

. Biodiesel dihasilkan dari

trigliserida dapat berupa minyak atau lemak yang direaksikan dengan alkohol dan

bantuan katalis pada reaksi transesterifikasi. Dalam penelitian ini, digunakan

minyak dedak padi (

rice bran oil

) dengan FFA 1,2225% sebagai bahan baku.

Katalis yang digunakan adalah katalis heterogen KOH/zeolit alam. Adapun

metode pembuatan katalis ini adalah dengan proses impregnasi dengan larutan

KOH. Pada penelitian ini dilakukan variasi jumlah larutan KOH. Pada reaksi

transesterifikasi variabel yang digunakan pada penelitian ini adalah jumlah katalis

(2-4%), waktu (1,5-3,5 jam), dan rasio mol metanol dengan minyak (8:1-12:1).

Biodiesel dihasilkan dengan reaksi transesterifikasi.

Yield

biodiesel terbaik

didapatkan dari kondisi operasi jumlah katalis adalah 2%, waktu reaksi 2 jam,

dan rasio mol metanol dengan minyak 10:1. Produk biodiesel ini dianalisis dengan

GC (

Gas Chromatography

) untuk memperoleh komposisi biodiesel. Kualitas

biodiesel seperti, kemurnian metil ester, densitas, viskositas, dan titik nyala yang

diperoleh telah sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI). Hasil penelitian

ini menunjukkan bahwa katalis heterogen zeolit alam yang dimodifikasi dengan

KOH dapat dijadikan sebagai katalis dalam reaksi transesterifikasi pembuatan

biodiesel dengan perolehan

yield

biodiesel terbaik adalah sebesar 98,78%.

(10)

%& &&

-&./ &0102 &1 3 4 050 6 3720 8902: -&./ &0102 &1 ; 40 3< 0/ 7= < 4&>2=; 04 &/ 0? . &2 .4 83<? ; 3< 32=1 < 1 35/ 32;. @.2 ? &< A1 ; 322 0/ <4 351 01 < 04 &8 &; 3< &. 5 40 3;< &. 5: B @0 <4 35101 <04 &8 &;3<&. 5.84&; 07435. &26 311 < 9/ & 0/91&5>CD EF 53< 9432G 0. 2 &< 03131. 2 &/ @0< 04.>050. 91 ;3< 32=1< :

F

40 0 83< <= 3; &/ ;. 5<05< &5 4 &;0 74 35 . & 2 &1 H?III J? 6@&; @ @31 K.4 0 <@35 HJ: CDEF53< 94 32 G0. 2 &<0 ; 3< 32=1< 6 31 L40L 34 0/ 7= K ./ &8 &; 3< &. 5 91&5> &KL4 0 >53<&. 5L4.;01 1 6&<@ 4 082 9M ;. 5/ 05104:N 34&. 91 L 4.;01 1 % 34& 37 20 1 9; @ 31 CD E ;. 5;05< 43<&. 5 O PQF HRR K 2 S HPQF HRR K2T? 3K. 95< .8 ;3< 32=1< OI UVJ T? 4 03;< &. 5 <&K 0 OH?Q UW?Q @. 94 T 35/ 43<&. K . 20 32;. @. 2F. & 2 OXY HUHIY HT 631 1 < 9/ &0/ & 5 .4/ 04 < . . 7<3&5 <@0 @&>@ 01 < 7&./ & 0102 =&02/: B @ 0 <4 351 01 < 04 &8 &;3< &. 5 4 0 3;<&. 5 631 @02/ . 5 Z R [\ 6&< @ QRR 4LK : B @0 @&>@01 < =&02/ 7&./ & 01 02 &1 ]X ?PHJ? 6@&;@ 631 4 03; @ 0/ . 5 I J ;3<32 =1< ? 4 03;< &. 5 < &K 0 I @. 94 ? 4 3< &. K. 2 0 32 ;. @. 2F . &2 HRYH: CDEF53<94 32G 0. 2&< 01604 0;@ 343;< 04& G 3< &. 591 & 5 >10%04 32<0;@5&^ 9011 9; @31

F

B_` 35/aa b :

C3<3c95; &Y

biodiesel, rice bran oil, natural zeolite, KOH, transesterification

(11)

(12)

x

3.4.5.1 Analisis Kadar Logam Kalium pada Katalis Heterogen

Zeolit Alam yang Dimodifikasi dengan KOH

menggunakan AAS

±±

3.4.5.2 Analisis Gugus K O pada Katalis Heterogen Zeolit

Alam yang Dimodifikasi dengan KOH menggunakan

FTIR

Þß

¯°Î°à ²´Å É³ÆÕ´¼·µ¶ ¸ É¸

s

Ä¸·

y

µÈÏ³ÆµÈ² µÆ¸á»ÂÁâÆ µ·Â¸ÅÆ¸³É³¶ ±¯

3.4.6.1 Analisis Kadar Free Fatty Acid (FFA), Bahan Baku

RBO dengan Metode Tes AOCS Official Method Ca

5a-40

±¯

3.4.6.2 Analisis Komposisi Bahan Baku RBO dan Biodiesel

yang dihasilkan Menggunakan GCMS

±¯

3.4.6.3 Analisis Viskositas Biodiesel yang Dihasilkan dengan

Metode Tes ASTM D 445

3.4.6.4 Analisis Densitas Biodiesel yang Dihasilkan dengan

Metode Tes OECD

3.4.6.5 Analisis Titik Nyala Biodiesel

(13)

x

Fourier Transform Infra Red

Z

(14)

x

5

Atomic Absorption Spectrophotometry

6

A-($&)$*C,+ 7

t

*89:8*

Z

</%

t

=% $& #$1% 2 */1<

s

D&0 *< >'$1 3<'>$ '

5

Fourier Transform Infra Red)

AA

(15)

x

XYZ[ Y\]^] _`[ `abYa Yac Y\ Y d`ZeYf g Y

t

YeW

s

g h _i

Z

jk eW

t

le YZ

mj abYa

Yield

nWkmWjoje pYmYg k amWoWq`f` rj YsoWtuvw x

y Ysc

u

z dYZx mYa { j \[ YamW abYa |k e lesk fk e i| W aYs

y

mj abYa

Yield

nWkmWjoje pYmYg k amWoWq`f` rj YsoWtuvw x

(16)

(17)

xv

DAFTAR TABEL

ÅÆÇÆÈÆ É

ÊÆËÌÇÍÎÏ

Standart American Society for Testing and Materials

ÐÑ ÒÊÓÔ

y

ÆÉ ÕÖ××

z

×ÉØÆ ÉÙ ÉÚÙØÛ× ÜÝ×ÌÞÌÇÝÆ ÉÖ×Ì

s

ÌÇ ß

ÊÆËÌÇÍÎÍ ÖÆ

t

ÆÒ

t

Æ

t

×

st

×ØÊÆ ÉÆÈÆ ÉàÆÝ×Ý×áÉÝÜ ÉÌÞ ×Æ â

ÊÆËÌÇÍÎã äÜÈ åÜÞ ×Þ ×Ó×É

y

ÆØÖÌÝ Æ ØàÆÝ× æ

ÊÆËÌÇ ÍÎç

äÆèÆØÚÌè×

st

× Ø Ó×É

y

ÆØÖÌÝÆØàÆÝ× æ

ÊÆËÌÇÍÎé Ò× êÆ

t

ëÒ×êÆ

t

ì×Þ ×ØÆÝÆ Éä×È ×Æ ÓÌÆ ÉÜÇ

t

í

ÊÆËÌÇãÎÏ îÆ ÉïÆ É ÕÆÉà Ì èïÜËÆ ÆÉÓÜÝ× ê× ØÆÞ ×äÆ

t

ÆÇ×

s

Ïæ

ÊÆËÌÇãÎÍ îÆ ÉïÆ É ÕÆÉà Ì èïÜËÆ ÆÉÒ × ÉÚÌÞ ×

s

Û×ÜÝ×ÌÞÌÇ Ïí

ÊÆËÌÇçÎÏ äÜÈ åÜÞ ×Þ ×Ñ ÞÆÈðÌÈ ÆØÝÆè×Ó×É

y

ÆØÖÌÝ ÆØàÆÝ× Íí

ÊÆËÌÇçÎÍ Ò× êÆ

t

ì× Þ ×ØÆÝÆè×Ó×É

y

ÆØÖÌÝÆØàÆÝ× ãñ

ÊÆËÌÇçÎã äÆèÆØÚÌè×

st

× ØÛ× ÜÝ×ÌÞÌÇ çñ

ÊÆËÌÇÑÎÏ äÜÈ åÜÞ ×Þ × ÑÞ ÆÈ ðÌÈ Æ Ø ÛÆò ÆÉ ÛÆØÙ Ó×É

y

ÆØ ÖÌÝÆØ

àÆÝ×

óô

ÊÆËÌÇÑÎÍ äÜÈ åÜÞ ×Þ ×Ê è×ÕÇ ×ÞÌ è×ÝÆÛÆ òÆ ÉÛÆØÙÓ×ÉÆØ

y

ÖÌÝÆ ØàÆÝ× çæ

ÊÆËÌÇÛÎÏ ÅÆÞ× ÇÑÉÆÇ× Þ×

s

äÆ ÉÝÙ É ÕÆÉðÜÕÆÈäÆÇ ×ÙÈåÆÝÆõÆè×ÆÞ ×

äÜ ÉÞÌÉÚèÆÞ ×äö Å

÷ø

ÊÆËÌÇÛÎÍ ÅÆÞ × ÇÑ ÉÆÇ ×Þ ×

s

ÖÌÉÞ ×Æ

t

s

Û×ÜÝ×ÌÞÌÇ éñ

ÊÆËÌÇÛÎã ÅÆÞ × ÇÑ ÉÆÇ ×Þ ×

s

õ×Þ ØÜÞ ×

t

Æ

s

ä× ÉÌÈÆ

t

× ØÛ× ÜÝ×ÌÞÌÇ éÏ

(18)

(19)

x

,-. /01 02 3 04 ,4562 3 ,7 89 45

Z

,0 : 519:96 ;<

,-= /01 02 , 87>?598@9A9 39496:,69@B,B9 4 ;C

,-D /01 02 3 04 ,4139 8 4 ,41 ,35/ 5@9 45 ;E

(20)

x

HI II

DAFTAR SINGKATAN

JKLM

American Oil Chemists Society

JMNO

PPJ

QRK

SKT

JJM

American Standard Testing Method

Free Fatty Acid

Rice Bran Oil

SUV IWXT IYZ[\] IYU

Atomic Absorption Spectrophotometry

RO R^Z U

t

O[V ^\WV

PJO _

Fatty Acid Methyl Ester

PN`Q

Fourier Transform Infra Red

aL

aLOM

Mb`

Gas Chromatography

Gas Chromatography Mass Spechtrophometry

M

t

UcYUZbU]I[cUV`cY[c^]IU

K_Ld

Organization for Economic Coorperation and Development

(21)

x

DAFTAR SIMBOL

Simbol

Keterangan

Dimensi

f f ghijke

t

j

s

f

l lg kmin kjh

ut

jo fjpq

t

nhrjsje

i k

t unh j

t

ig knsmkv vw x up yhzig k

i unh j

t s

j irnk {h j i

l lg kminrno{n o|nhjo i k

tj}} j~n oe

s

s{zi

}{

Specific gravity

t

js

u

j keh