H. Metode dan Standar Penelitian
1. Metode dan standar penelitian karakteristik biodiesel
Pengujian karakteristik biodiesel dilakukan sesuai dengan metode dan standar acuan SK Dirjen EBTKE No. 195.K/EK.05/DJE/2022 sebagai berikut:
a. Densitas
Metode pengujian densitas pada suhu 40°C dengan Aerometer (hidrometer) sesuai dengan SNI 7182:2015 yaitu sampel
Persiapan Penelitian
Eksperimen atau Pengujian Kadar gas
buang Eksperimen
/Pengujian Kadar gas
buang
Data Data
Solar
(B0) Biodiesel
Kelapa Sawit [B100]
Campuran Solar dan Biodiesel Kelapa
Sawit
[B10, B20, B30, B40]
Solar (B0)
Eksperimen atau Pengujian Karakteristik
Biodiesel
Eksperimen atau Pengujian Kadar gas
buang
pada temperatur tertentu dipindahkan ke silinder gelas pada temperatur kira-kira sa`mpel pada temperatur tertentu dipindahkan ke silinder gelas pada temperatur kira-kira sama.
Hidrometer yang sesuai dicelupkan ke dalam sampel dan dibiarkan mengapung. Bila temperatur kesetimbangan telah tercapai, baca dan catat skala hidrometer dan temperatur pengamatan sampel. Berikut prosedur densitas pada suhu 40°C sebagai berikut:
1) Mengusahakan temperatur sampel, silinder gelas termometer yang akan digunakan yang akan digunakan mendekati temperatur uji sesuai.
2) Memindahkan sampel ke dalam silinder gelas dengan hati- hati, usahakan tidak terbentuk gelembung udara, jika masih terbentuk hilangkan dengan sentuhan kertas saring.
3) Meletakkan silinder yang berisi sampel pada posisi tegak dan bebas dari aliran udara. Jaga temperatur sekeliling silinder tidak berubah lebih dari 2°C. Pergunakan penangas air bila temperatur pengujian berbeda jauh dengan temperatur sekeliling.
4) Memasukkan ujung bawah hidrometer perlahan-lahan ke dalam sampel. Hindarkan pengaruh kelembapan pada batang hidrometer yang akan dicelupkan ke dalam cairan. Aduk cairan dengan termometer secara teratur, jaga agar ujung bola air raksa tetap tenggelam dan batang hidrometer bagian atas permukaan cairan tidak dipengaruhi kelembapan. Catat temperatur sampel dengan ketelitian 0,2°C (0,5°F) pada saat didapat pada saat didapat pembacaan tetap, kemudian angkat termometer.
5) Menekan hidrometer kira-kira dua bagian skala kedalaman cairan, kemudian lepaskan. Biarkan hidrometer mengapung
bebas dari sentuhan dinding silinder sampai keadaan diam.
Usahakan letak hidrometer berada di tengah silinder.
6) Mengamati skala hidrometer, kemudian baca dan catat sampai ketelitian 0,0001 untuk densitas (lihat catatan di bawah).
7) Mengaduk sampel secara hati-hati dengan termometer, segera setelah pembacaan dilakukan. Catat temperatur percontoh hingga ketelitian 0,2°C. Bila pembacaan temperatur berbeda lebih dari 0,5 °C dari pembacaan sebelumnya, ulang kembali uji hidrometer sampai pembacaan temperatur uji tetap, tidak lebih dari 0,5 °C.
b. Viskositas
Metode pengujian Viskositas pada suhu 40°C dengan viscometer sesuai dengan SNI 7182:2015 yaitu waktu (diukur dalam detik) yang diperlukan suatu volume cairan untuk mengalir secara gravitasi melalui kapiler viscometer yang terkalibrasi pada suatu temperatur yang terkendali dengan teliti.
Viskositas kinematik adalah hasil perkalian waktu alir terukur dengan konstanta kalibrasi viscometer. Berikut prosedur viskositas pada suhu 40°C sebagai berikut:
1) Viskometer yang digunakan untuk cairan yang transparan yang sesuai dengan sampel.
2) Menyiapkan viskometer pada wadah yang mampu terukur dengan kisaran temperatur tertentu.
3) Waktu yang dianjurkan kurang lebih setengah jam dianjurkan, kecuali untuk viskositas kinematik yang tertinggi.
4) Jika sampel tidak mengandung bahan yang volatil, gunakan penyedot atau vakum sampai permukaan sampel mencapai posisi dalam pipa kapiler viskometer sekitar 7 mm di atas tanda batas laju alir dimulai, kecuali jika prosedur operasi
instrumen yang digunakan menunjukkan tanda batas lain.
Ukur laju alir percontoh yang mengalir dengan baik, dalam satuan detik dengan skala 0,1 detik, dimulai dari tanda batas pertama dan dihentikan pada tanda batas kedua. Jika waktu alir yang terukur kurang dari batas minimum, pilih viskometer lain yang memiliki diameter lebih kecil, dan ulangi uji.
5) Mengulangi prosedur Langkah ke 4 untuk mendapatkan pengukuran kedua (duplo) laju alir. Catat kedua laju alir yang terukur.
6) Jika kedua hasil pengukuran sesuai dengan determinabilitas, dan rata ratakan hasil pengukuran untuk menghitung viskositasnya. Jika tidak sesuai, ulangi pengukuran setelah viskometer dicuci dan dibersihkan. Jika bahan, contoh, atau keduanya tidak tercantum, jika temperatur diantara (15- 100)ºC gunakan pendekatan determinabil determinabilitas (0,20 dan 0,35)% untuk temperatur diluar kisaran (15-100) ºC.
c. Nilai Kalor
Nilai kalor diuji sesuai dengan SNI 7182:2006. Metode pengujian nilai kalor secara singkat sesuai dengan SNI 7182:2006 yaitu menunjukkan kandungan energi pada bahan bakar, mengukur dengan membakar biodiesel dengan udara atau oksigen dan menghitung jumlah panas yang dihasilkan. Berikut prosedur nilai kalor sebagai berikut:
1) Menekan tombol ON pada bomb calorimeter.
2) Mengisi tangka air pada bomb calorimeter, untuk pengukuran yang akuran menggunakan temperature 18-25°C.
3) Menentukan prosedur pengukuran pada menu operator, stelah itu dynamic dan tentukan nilai refrensi untuk pengalibrasian.
4) Menyiapkan benang cotton sebagai alat bantu pembakaran dan percikan pada unit decomposition vessel, letakkan sampel biodiesel pada cruible dan timbang sampel sesuai kebutuhan.
5) Memasukkan sampel kedalam tabung decomposition vessel dan tutup tabung agar sampel tidak tumpah.
6) Menambahkan gas O2 kedalam tabung decomposition vessel (27-30 bar) menggunakan alay filling oxygen.
7) Memasang ignition adaptor pada kepala decomposition vessel dan memasukan tabung decomposition vessel yang telah dipasang igniton adaptor ke dalam unit bomb calorimeter.
8) Memastikan air telah berisi ke tangki bomb calorimeter, lalu tutup cover bomb calorimeter, kemudian tekan continue pada display bomb calorimeter.
9) Menunggu hasilnya dengan mencatat temperature awal dengan temperature total.
d. Titik Nyala
Metode pengujian titik nyala dengan alat uji pensky martens closed–cup sesuai dengan SNI 7182:2015 yaitu sejumlah sampel dipanaskan dengan kecepatan pemanasan tertentu sambil diaduk dalam sebuah mangkok tertutup yang tertentu pula. Pengujian penyalaan mulai dilakukan pada saat percontoh mencapai temperatur tertentu dengan mendekatkan api penyala ke atas permukaan percontoh. Berikut prosedur nilai setana sebagai berikut:
1) Menyaring sampel dengan kertas saring, jika banyak mengandung air, bila perlu tambahkan kalsium klorida sebelumnya.
2) Menuang sampel ke dalam mangkok yang sudah bersih dan kering, sampai tanda batas, kemudian pasang tutupnya.
3) Memasang mangkok uji pada alat pemanas, kemudian pasang thermometer.
4) Menyalakan api penyala, atur diameternya kira-kira 4 mm.
5) Menyalakan pemanas, atur kecepatan pemanasan dengan kenaikan temperatur (5-6)°C atau (9-11)°F per menit.
6) Menghidupkan pengaduk.
7) Memberhentikan pengadukan, jika temperatur percontoh mencapai (25 ± 5) °C atau (41 ± 9) °F di bawah titik nyala yang diduga, lakukan segera pengujian dengan mendekatkan api penyala ke atas permukaan sampel selama satu detik.
8) Mengulang pengujian penyalaan setiap kenaikan temperatur 1°F atau 2°F, bila titik nyala sampel < 110°C atau < 230°F. Bila titik nyala sampel > 110°C atau > 230°F lakukan ulangan pengujian setiap kenaikan temperatur 2°C atau 5°F sampai tercapai titik nyala.
9) Mencatat temperatur titik nyala.
e. Nilai Setana
Metode pengujian nilai setana dengan menggunakan mesin CFR F.5 sesuai dengan SNI 7182:2015 yaitu metode ini meliputi penentuan angka setana dari bahan bakar diesel menggunakan mesin diesel standar satu silinder, empat langkah, injeksi tidak langsung, dan rasio kompresi yang bervariasi. Rentang skala angka setana dari 0 sampai 100, tetapi pengujian angka setana biasanya dalam rentang 30 sampai 65.. Berikut prosedur nilai setana sebagai berikut:
1) Memasukkan sampel ke dalam tangki bahan bakar, bersihkan tangki bahan bakar, hilangkan udara dari jalur bahan bakar sampai pompa dan posisikan katup pemilihan bahan bakar sehingga mesin beroperasi menggunakan bahan bakar tersebut.
2) Memeriksa laju alir bahan bakar dan atur laju alir pada pompa bahan bakar sehingga mendapatkan laju alir 13 mililiter per menit. Ukuran laju alir akhir harus dibuat (60 ± 1) detik. Catat pembacaan laju alir 1) detik. Catat pembacaan laju alir untuk referensi.
3) Mengatur waktu injeksi pompa bahan bakar menjadi (13,0 ± 0,2)°. Atur handwheel untuk mendapatkan pembacaan penyalaan tunda (13,0 ± 0,2)° lakukan seting terakhir dengan memutar handwheel searah jarum jam untuk menghilangkan tendangan pada mekanisme handwheel dan potensi kesalahan.
4) Menunggu (5 sampai dengan 10) menit untuk mendapatkan pembacaan injeksi dan penyalaan tunda menjadi stabil.
5) Waktu yang digunakan untuk sampel dan bahan bakar standar harus konsisten dan tidak lebih dari 3 menit.
6) Perhatikan dan catat pembacaan handwheel sebagai indikasi representatif karakteristik pembakaran sampel.