BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Industri oleokimia dasar yang memproduksi fatty acid dan glycerine dengan bahan baku Palm Kernel Oil dan Refined Bleached Deodorized Palm Stearin mempunyai hasil samping yang kurang bernilai yaitu residu yang dinamakan dengan Pitch cair dari PKO dan Pitch padat dari RBDPS.
Salah satu Industri Oleokimia dasar yang berada di Sumatera Utara, Kabupaten Deli Serdang, Kawasan Industri Medan I memiliki kapasitas produksi 5650 ton per bulan untuk produk fraksinasi dan destilasi sedangkan untuk pitch cair berkisar 250 ton per bulan. Tingginya residu yang dihasilkan membuat penulis tertarik untuk meningkatkan nilai tambahnya, dimana pitch tersebut dapat dijadikan bahan baku pembuatan metil ester asam lemak yang potensial hingga akhirnya menjadi produk biodiesel yang cukup bernilai.
Senyawa metil ester asam lemak adalah ester organik alifatik yang diperoleh dari reaksi asam karboksilat (diturunkan dari lemak dan minyak alami) dengan metanol. Esterifikasi dapat dilakukan dengan mereaksikan asam karboksilat dan alkohol dengan menggunakan katalis asam seperti HCl, H2SO4 dan juga asam organik
+ H2O
O
R – C – OCH3
O R – C – OH
Pembentukan ester melalui asam karboksilat juga dapat dilakukan dengan katalis aluminium biflat (Terblans et al., 2005).
+ ROH Al(CF3SO3)3 +
ROH = CH3–CH2–OH atau CH3–CH2–CH2–OH
Pada reaksi esterifikasi antara asam lemak dan metanol akan menghasilkan produk samping H2O dan reaksi ini merupakan reaksi reversibel, untuk meningkatkan metil
ester yang diperoleh dan menggeser kesetimbangan ke arah metil ester maka perlu ditambahkan desikan untuk mengikat air yang terbentuk sebagai produk samping (Carey et al., 1993). Anwar (2008), telah meneliti sintesis metil ester asam lemak dari PFAD (Palm Fatty Acid Destillate) dengan menggunakan katalis asam sulfat dengan berbagai jenis desikan dan metil ester asam lemak yang diperoleh 83,3939 Anwar, 2008).
Peneliti sebelumnya telah melakukan reaksi pembentukan ester dari asam oleat dengan fraksi minyak bumi untuk produksi minyak pelumas secara esterifikasi dengan menggunakan katalis asam dan desikan benzena, magnesium sulfat, silika dan molekular shieve yang bertujuan untuk mengikat H2O yang terbentuk dari reaksi
esterifikasi, sehingga diperoleh persen metil ester dengan rendemen yang tinggi (Aksoy et al., 1988).
Pembuatan metil ester asam lemak dari minyak yang memiliki kandungan asam lemak bebas lebih besar atau sama dengan 25% dilakukan dengan 2 tahap, yaitu esterifikasi dengan katalis asam yang dilanjutkan dengan transesterifikasi menggunakan katalis basa (Veljkovic, 2006).
Serikat memproduksi dan memakainya 30 juta galon biodiesel pada tahun 2004 dan pada tahun 2005 lebih dari 70 juta galon, dan secara umum metil ester ini berasal dari minyak yang dapat dimakan (edible oil), sehingga akan meningkatkan persaingan antara produksi metil ester asam lemak dan bahan pangan (Haas et al., 2007). Untuk itu perlu kiranya mencari alternatif lain sebagai sumber metil ester asam lemak selain dari trigliserida. Dalam hal ini, minyak yang digunakan adalah Pitch cair yang selama ini hanya digunakan dalam pembuatan sabun batangan. Berdasarkan uraian tersebut di atas, peneliti ingin mensintesis senyawa metil ester asam lemak dari Pitch cair melalui tahap reaksi esterifikasi dengan asam H2SO4(p) yang dilanjutkan dengan
transesterifikasi menggunakan katalis basa (KOH).
1.2. Permasalahan
Bagaimanakah tahapan reaksi yang dilakukan dan persentase hasil reaksi sintesis senyawa metil ester asam lemak dari Pitch cair ?
1.3. Pembatasan Masalah
1. Tahap 1 dibatasi pada esterifikasi antara metanol dan Pitch cair berdasarkan asam lemak bebas dengan katalis H2SO4(p)
2. Tahap 2 dibatasi pada transesterifikasi antara metanol dan trigliserida menggunakan rasio mol 6 : 1 dengan katalis KOH.
3. Penelitian ini dilakukan hanya sampai tahap sintesis metil ester asam lemak.
Untuk menentukan tahapan reaksi yang dilakukan dan persentase hasil reaksi sintesis senyawa metil ester asam lemak dari Pitch cair.
1.5. Manfaat Penelitian
Memberi informasi pada bidang oleokimia, mengenai komponen-komponen senyawa yang terdapat pada pitch cair yang akhirnya dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam sintesis metil ester asam lemak. Persentase asam lemak yang terdapat pada pitch cair tersebut dapat ditentukan dengan alat kromatografi gas sehingga dapat ditentukan tahapan reaksi yang dilakukan terhadap pitch cair tersebut. Dengan demikian akan diperoleh metil ester asam lemak yang dapat digunakan sebagai bahan baku biodiesel yang dapat meningkatkan nilai ekonomi pitch cair tersebut.
1.6. Lokasi Penelitian
Pembuatan metil ester asam lemak dilakukan di Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Medan dan Laboratorium kimia perusahaan swasta di Medan. Analisis komposisi sampel pitch cair, komposisi asam lemak, kandungan metil ester dengan GC dan perubahan gugus fungsi dengan spektrofotometer FT-IR dilakukan di salah satu laboratorium kimia perusahaan swasta di Dumai dan Medan.
1.7. Metodologi Penelitian
lemak diperoleh dengan dua tahapan. Dimana pada tahap pertama pitch diesterifikasi, pada kondisi di refluks selama 1 jam pada suhu 60 ± 0.1 °C, hingga diperoleh Asam Lemak Bebas (ALB) 1-2% dengan cara dikontrol setiap 20 menit dengan metode titrasi. Pemisahan dilakukan dengan sentrifugasi sebanyak dua kali yang dilanjutkan dengan penambahan Na2SO4 anhidrat, disaring. Residu merupakan sampel untuk
tahap dua, Pada tahap dua (II) dilakukan reaksi transesterifikasi pada kondisi di refluks selama 60´menit pada suhu 60 ± 0.1 °C. Setelah tahap transesterifikasi selesai disentrifugasi lalu dikeringkan Dengan Na2SO4 anhidrat, disaring. Metil ester asam
