KELAPA SAWIT SEBAGAI KATALIS HETEROGENO. dibuat untuk memenuhi beberapa persyaratan untuk menjadi Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “ASAM OLEAT EPOKSIDA PALMOIL SEBAGAI BAHAN BAKU DALAM PEMBUATAN BIOLUBRICAN DENGAN TANDAN KOSONG SEBAGAI HETEROGENEOUS CATALYST” sebaik mungkin dan tepat pada waktunya. Proses modifikasi pembuatan biolubricant pada penelitian ini menggunakan metode epoksidasi kemudian dilakukan reaksi ring opening (pembuatan biolubricant) dengan menggunakan katalis dari tandan kosong buah kelapa sawit. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh katalis dan lamanya waktu reaksi terhadap biopelumas yang dihasilkan, mengetahui karakteristik biopelumas yang dihasilkan, sehingga dapat mengetahui potensi minyak sawit sebagai bahan baku pembuatan biopelumas.
Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa asam oleat dari minyak sawit mempunyai potensi sebagai bahan baku biopelumas. Tandan kosong kelapa sawit Katalis sebelum aktivasi LD-3 Gambar D.4 Hasil analisa Fourier transform inframerah (FT-IR). Katalis Tandan Kosong Kelapa Sawit setelah aktivasi LD-4 Gambar E.1 Foto proses pembuatan senyawa epoxy LE-1.
Oleh karena itu, untuk meningkatkan ketahanannya terhadap oksidasi, minyak sawit dimodifikasi untuk mengurangi jumlah ikatan rangkap karbon, yaitu dengan metode epoksidasi kemudian dengan reaksi pembukaan cincin (pembuatan biopelumas). Pada penelitian ini dilanjutkan penelitian biopelumas dengan menggunakan bahan baku asam oleat terepoksidasi menggunakan katalis heterogen dari tandan kelapa sawit kosong yang diaktivasi dengan H2SO4 dalam pembuatan biopelumas. Penggunaan katalis ini dapat digantikan dengan penggunaan tandan kosong kelapa sawit yang mengandung K2CO3 dalam jumlah tinggi (Husin dkk. 2011).
Bundel kelapa sawit kosong merupakan bahan organik kompleks yang kaya akan unsur karbon (Destyorini dan Indayaningsih, 2019). Rumusan masalah pada penelitian ini adalah pengaruh katalis tandan kosong kelapa sawit dan lamanya waktu reaksi terhadap produksi biopelumas yang dihasilkan serta apakah biopelumas yang dihasilkan mempunyai sifat yang memenuhi standar untuk digunakan sebagai pelumas mesin. Tandan kelapa sawit kosong merupakan bagian pohon kelapa sawit yang berfungsi sebagai tempat tumbuhnya buah kelapa sawit.
Selama ini tandan kosong hanya dimanfaatkan sebagai bahan bakar boiler, kompos dan juga sebagai paving pada perkebunan kelapa sawit. Padahal, tandan kosong kelapa sawit berpotensi untuk dikembangkan menjadi bahan dasar yang lebih berguna dalam proses industri lainnya (Sianturi menemukan abu tandan kelapa sawit yang dibakar mengandung K2CO3. Hal ini menunjukkan adanya potensi tandan kosong kelapa sawit) untuk membuat biopelumas berbahan dasar minyak sawit.
Berdasarkan penelitian Husin dkk (2011), hasil analisis sifat katalis abu sawit dan abu kosong sawit dengan metode XRD menunjukkan bahwa abu sabut kelapa dan abu sawit glowing mengandung senyawa sebagai berikut: K2CO3 , 𝛽-K2SiO3, MgSiO3, Na2Si2O5, KCl , Na2SiO3, 𝛾-Na2Si2O5 dengan intensitas tertinggi dimiliki oleh senyawa K2CO3. Ketika suhu yang diinginkan tercapai, katalis asam cluster kelapa sawit yang kosong ditempatkan dalam labu leher tiga dengan variasi b/b) dan reagen dijalankan dengan variasi waktu (yaitu dalam menit) disesuaikan dan dilakukan sesuai dengan Salih et. Al.
Analis Senyawa Biolubricant 21
Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) 21
Pembukaan cincin oksiran pada epoksi asam oleat dilakukan dengan menggunakan etanol, untuk substitusi nukleofilik pada gugus epoksi.
Analisis Densitas dan Viskositas Kinematik 21
Pada penelitian ini, karakteristik katalis hutan kelapa sawit kosong dianalisis menggunakan spektroskopi Fourier Transform Inframerah (FT-IR) yang digunakan untuk mengetahui keberadaan gugus fungsi sehingga dapat mengungkap ikatan oksida-logam dan ikatan lain yang terbentuk. . katalis. Karakterisasi katalis dengan tandan kosong kelapa sawit menggunakan spektrofotometri IR diperoleh seperti terlihat pada Gambar 4.2. Gugus C=O merupakan gugus khas yang terdapat pada karbon aktif dan menandakan bahwa arang tandan buah kelapa sawit adalah kosong.
Proses kalsinasi karbon aktif gumpalan kosong membentuk ikatan C=C yang ditunjukkan dengan munculnya spektrum pada bilangan gelombang 1462,21 cm-1. Adanya kandungan karbon tersebut menunjukkan bahwa arang tandan buah sawit kosong dapat digunakan sebagai katalis, dimana aktivasi kimia karbon aktif dilakukan dengan menambahkan suatu asam yaitu H2SO4 yang mengandung gugus asam sulfonat (-SO3H). Pada penelitian ini digunakan arang tandan buah sawit kosong dengan ukuran mesh 60. Prosedur aktivasi katalis dapat dilihat pada halaman 20.
Dari Gambar 4.4 terlihat adanya perbedaan pita vibrasi tertinggi pada bilangan gelombang yang menunjukkan bahwa karbon klaster kosong kelapa sawit telah menjadi karbon aktif tersulfonasi. Hal ini menunjukkan bahwa proses esterifikasi epoksi asam oleat menjadi biopelumas berhasil dilakukan dengan menggunakan katalis heterogen cluster kelapa sawit kosong. Hubungan antara waktu reaksi dengan rendemen biolurik pada waktu reaksi menit dengan menggunakan katalis blanko cluster sawit 2%, 4% dan 6% dapat dilihat pada gambar berikut.
Hal ini sesuai dengan acuan yang menunjukkan bahwa semakin lama waktu reaksi maka semakin banyak produk yang terbentuk. Hubungan antara konsentrasi katalis dengan rendemen biolurik menggunakan katalis blanko cluster kelapa sawit sebesar 2%, 4% dan 6% dapat dilihat pada gambar berikut. Katalis cluster buah kosong kelapa sawit 60 mesh yang diaktivasi dengan H2SO4 digunakan dalam penelitian ini.
Viskositas kinematik dan rendemen biopelumas yang dihasilkan meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi katalis dan waktu reaksi. Perbandingan gugus fungsi dan morfologi permukaan karbon aktif daun lontar dengan menggunakan aktivator asam fosfat (H3PO4) dan asam nitrat (HNO3). Kajian penanganan bungkusan kosong kelapa sawit dalam produksi komposit polimer berbusa dan analisis hasil uji statik.
Flowchart Penelitian 22
Flowchart Persiapan Katalis dari Tandan Kosong
Hasil reaksi menunjukkan bahwa dalam waktu reaksi 3 jam dapat menghasilkan viskositas kinematik 40oC dari produk ester dengan 26,08 cSt. Dari hasil penelitian, rendemen tertinggi diperoleh pada waktu reaksi 180 menit yaitu sebesar 96,32%, sedangkan rendemen terendah diperoleh pada waktu reaksi 60 menit yaitu sebesar 89,46. Dari hasil penelitian diperoleh konversi tertinggi pada waktu reaksi 180 menit untuk katalis 6% yaitu sebesar 95,98%, sedangkan konversi terendah terdapat pada waktu reaksi 60 menit untuk katalis 2% yaitu masing-masing sebesar 89,46 .
Hal ini sesuai dengan acuan menurut (Turco et al. 2017) bahwa konsentrasi katalis berpengaruh positif terhadap laju reaksi, dimana semakin lama waktu reaksi maka product turnover akan semakin meningkat. Pada waktu reaksi 180 menit, konversi biopelumas meningkat karena adanya reaksi kimia antar reaktan yang dibantu oleh katalis, menyebabkan jumlah asam oleat yang diubah menjadi biopelumas semakin meningkat. Dan viskositas kinematik terendah terdapat pada waktu reaksi 60 menit persentase katalis 2% yaitu 12,17 cSt, dan viskositas kinematik tertinggi terdapat pada waktu reaksi 180 menit persentase katalis 6% yaitu 26, 08 cSt.
Reaksi Pembukaan Cincin 24
HASIL DAN PEMBAHASAN 26
- Tandan Kosong Kelapa Sawit Setelah
- Karakteristik Produk Biolubricant 30
- Pengaruh Waktu Reaksi terhadap Viskositas Kinematik
- Pengaruh Waktu Reaksi terhadap Yield Biolubricant 33
- Pengaruh Konsentrasi Katalis terhadap Yield Biolubricant 33
- Uji Densitas 35
Besarnya puncak serapan pada bilangan gelombang 2858,07 cm-1 dan 2924,51 cm-1 pada Gambar 4.5 menunjukkan adanya gugus C-H. Puncak serapan pada bilangan gelombang 3394,14 cm-1 dan 3647,05 cm-1 pada Gambar 4.5 menunjukkan adanya gugus O-H yang berasal dari kandungan asam lemak (Manuaja, 2017).
KESIMPULAN DAN SARAN 37
Kesimpulan 37
Saran 37