Bab 2 Densitas Anne

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori

Bahan Bakar

Secara umum bahan bakar diklasifikasikan berdasarkan kondisi fisiknya menjadi 3

kelompok (Tjokrowisastro dan Widodo, 1990), yaitu bahan bakar padat, sebagai contoh

batubara, kayu dan arang; bahan bakar cair, sebagai contoh minyak bumi dan olahannya serta

methanol dan etanol; dan bahan bakar gas. Minyak bumi (petroleum) berasal dari kehidupan

laut yang membusuk. Minyak mentah (crude oil) biasanya ditemui di dalam kubah karang

berpori yang besar. Yang berperan penting dalam pembentukan minyak bumi hanya 2 unsur,

yaitu C sebesar lebih dari 85% dan H sebesar 12-15%. (Wahyu, 2007)

Minyak bumi dapat diolah lebih lanjut untuk menghasilkan berbagai jenis bahan bakar

minyak dengan proses destilasi atau penyaringan, menjadi :

a. Bensin (gasoline)

Bensin pada umumnya adalah campuran produk yang dihasilkan dari beberapa proses.

Dengan pencampuran ini maka sifat bahan bakar bensin dapat diukur untuk memberikan

karakteristik operasi sesuai dengan yang di inginkan.

b. Minyak tanah (kerosene)

Kerosin biasa digunakan sebagai minyak bakar (burning oil), minyak lampu dan bahan

bakar jet. Pada proses pembakaran, kerosene mempunyai kecenderungan menghasilkan

asap hitam dan putih pada cerobong serta membentuk jamur pada sumbu. Asap hitam

disebabkan karena struktur atom hidrokarbon sementara asap putih disebabkan oleh

disulfida.

c. Bahan bakar diesel (solar)

Bahan bakar diesel yang dijual di pasaran merupakan hasil dari distilasi langsung

(straight-run), cracking atau merupakan campuran (blending). Bahan bakar diesel

memiliki sifat mengeluarkan asap bila dikenai pembakaran dan viskositas yang cukup

tinggi. Viskositas ini berpengaruh terhadap proses pengabutan. Bahan bakar diesel juga

mengandung kadar belerang yang tinggi, yang dapat menyebabkan keausan pada bagian

mesin. Jika pada pembakaran solar dihasilkan excess air yang besar, maka akan terbentuk

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

SO3, yang bila bercampur dengan H2O akan membentuk asam belerang yang bersifat

korosif. Kandungan S dibatasi secara ekonomis sampai 0,5 %.

d. Minyak pelumas (oli)

Oli adalah minyak pelumas mesin kendaraan maupun mesin produksi. Oli bekas dapat

diperoleh dari pabrik-pabrik maupun dari bengkel kendaraan bermotor.

(Wahyu, 2007)

II.1.2 Karakteristik Bahan Bakar Cair

Bahan bakar cair seperti minyak tungku/ furnace oil dan LSHS (low sulphur heavy

stock) banyak digunakan dalam penggunaan industri. Bahan bakar cair mempunyai beberapa

sifat penting yang sangat berpengaruh pada kualitasnya. Berbagai sifat bahan bakar cair

dijelaskan dibawah ini. (Cylirilla, 2011)

a. Densitas

Densitas didefinisikan sebagai perbandingan massa bahan bakar terhadap volum bahan

bakar pada suhu acuan 15°C. Densitas diukur dengan suatu alat yang disebut hydrometer.

Pengetahuan mengenai densitas ini berguna untuk penghitungan kuantitatif dan pengkajian

kualitas penyalaan. Satuan densitas adalah kg/m3. (Cylirilla, 2011)

b. Specific gravity

Specific gravity didefinisikan sebagai perbandingan berat dari sejumlah volum minyak

bakar terhadap berat air untuk volum yang sama pada suhu tertentu. Densitas bahan bakar,

relatif terhadap air, disebut specific gravity. Specific gravity air ditentukan sama dengan 1.

Karena specific gravity adalah perbandingan, maka tidak memiliki satuan. Pengukuran

specific gravity biasanya dilakukan dengan hydrometer. Specific gravity digunakan dalam

penghitungan yang melibatkan berat dan volum. (Cylirilla, 2011)

c. Viskositas

Viskositas suatu fluida merupakan ukuran resistansi bahan terhadap aliran. Viskositas

tergantung pada suhu dan berkurang dengan naiknya suhu. Viskositas diukur dengan Stokes /

Centistokes. Kadang-kadang viskositas juga diukur dalam Engler, Saybolt atau Redwood.

Tiap jenis minyak bakar memiliki hubungan suhu – viskositas tersendiri. Pengukuran

viskositas dilakukan dengan suatu alat yang disebut Viskometer. Viskositas merupakan sifat

LABORATORIUM TEKNIK PEMBAKARANPROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA

FTI-ITS SURABAYA

II-2


yang sangat penting dalam penyimpanan dan penggunaan bahan bakar minyak. Viskositas

mempengaruhi derajat pemanasan awal yang diperlukan untuk handling, penyimpanan dan

atomisasi yang memuaskan. Jika minyak terlalu kental,maka akan menyulitkan dalam

pemompaan, sulit untuk menyalakan burner, dan sulit dialirkan. Atomisasi yang jelek akam

mengakibatkan terjadinya pembentukan endapan karbon pada ujung burner atau pada

dinding-dinding. Oleh karena itu pemanasan awal penting untuk atomisasi yang tepat.

(Cylirilla, 2011)

d. Titik Nyala

Titik nyala suatu bahan bakar adalah suhu terendah dimana bahan bakar dapat

dipanaskan sehingga uap mengeluarkan nyala sebentar bila dilewatkan suatu nyala api. Titik

nyala untuk minyak tungku / furnace oil adalah 66 0C. (Cylirilla, 2011)

e. Titik Tuang

Titik tuang suatu bahan bakar adalah suhu terendah dimana bahan bakar akan tertuang

atau mengalir bila didinginkan dibawah kondisi yang sudah ditentukan. Ini merupakan

indikasi yang sangat kasar untuk suhu terendah dimana bahan bakar minyak siap untuk

dipompakan. (Cylirilla, 2011)

f. Panas Jenis

Panas jenis adalah jumlah kKal yang diperlukan untuk menaikan suhu 1 kg minyak

sebesar 10C. Satuan panas jenis adalah kkal/kg°C. Besarnya bervariasi mulai dari 0,22 hingga

0,28 tergantung pada specific gravity minyak. Panas jenis menentukan berapa banyak steam

atau energi listrik yang digunakan untuk memanaskan minyak ke suhu yang dikehendaki.

Minyak ringan memiliki panas jenis yang rendah, sedangkan minyak yang lebih berat

memiliki panas jenis yang lebih tinggi. (Cylirilla, 2011)

g. Nilai Kalor

Nilai kalor merupakan ukuran panas atau energi yang dihasilkan., dan diukur sebagai

nilai kalor kotor / gross calorific value atau nilai kalor netto / nett calorific value.

Perbedaannya ditentukan oleh panas laten kondensasi dari uap air yang dihasilkan selama

proses pembakaran. Nilai kalor kotor / gross calorific value (GCV) mengasumsikan seluruh

uap yang dihasilkan selama proses pembakaran sepenuhnya terembunkan/terkondensasikan.

LABORATORIUM TEKNIK PEMBAKARANPROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FTI-ITS SURABAYA

II-3


Nilai kalor netto (NCV) mengasumsikan air yang keluar dengan produk pengembunan tidak

seluruhnya terembunkan. Bahan bakar harus dibandingkan berdasarkan nilai kalor netto. Nilai

kalor batubara bervariasi tergantung pada kadar abu, kadar air dan jenis batu baranya

sementara nilai kalor bahan bakar minyak lebih konsisten. (Cylirilla, 2011)

h. Sulfur

Jumlah sulfur dalam bahan bakar minyak sangat tergantung pada sumber minyak

mentah dan pada proses penyulingannya. Kandungan normal sulfur untuk residu bahan bakar

minyak (minyak furnace) berada pada 2-4%. Kerugian utama dari adanya sulfur adalah resiko

korosi oleh asam sulfat yang terbentuk selama dan sesudah pembakaran, dan pengembunan di

cerobong asap, pemanas awal udara dan economizer. (Cylirilla, 2011)

i. Kadar Abu

Kadar abu erat kaitannya dengan bahan inorganik atau garam dalam bahan bakar

minyak. Kadar abu pada distilat bahan bakar diabaikan. Residu bahan bakar memiliki kadar

abu yang tinggi. Garam-garam tersebut mungkin dalam bentuk senyawa sodium, vanadium,

kalsium, magnesium, silikon, besi, alumunium, nikel, dll. Umumnya, kadar abu berada pada

kisaran 0,03 – 0,07 %. Abu yang berlebihan dalam bahan bakar cair dapat menyebabkan

pengendapan kotoran pada peralatan pembakaran. Abu memiliki pengaruh erosi pada ujung

burner, menyebabkan kerusakan pada refraktori pada suhu tinggi dapat meningkatkan korosi

suhu tinggi dan penyumbatan peralatan. (Cylirilla, 2011)

j. Residu Karbon

Residu karbon memberikan kecenderungan pengendapan residu padat karbon pada

permukaan panas, seperti burner atau injeksi nosel, bila kandungan yang mudah menguapnya

menguap. Residu minyak mengandung residu karbon 1 persen atau lebih. (Cylirilla, 2011)

k. Kadar Air

Kadar air minyak tungku/furnace pada saat pemasokan umumnya sangat rendah sebab

produk disuling dalam kondisi panas. Batas maksimum 1% ditentukan sebagai standar. Air

dapat berada dalam bentuk bebas atau emulsi dan dapat menyebabkan kerusakan dibagian

dalam permukaan tungku selama pembakaran terutama jika mengandung garam terlarut. Air


FTI-ITS SURABAYA

II-4


juga dapat menyebabkan percikan nyala api di ujung burner, yang dapat mematikan nyala api,

menurunkan suhu nyala api atau memperlama penyalaan. (Cylirilla, 2011)

l. Penyimpanan Bahan Bakar Minyak

Akan sangat berbahaya bila menyimpan minyak bakar dalam tong. Cara yang lebih

baik adalah menyimpannya dalam tangki silinder, diatas maupun dibawah tanah. Minyak

bakar yang dikirim umumnya masih mengandung debu, air dan bahan pencemar lainnya.

Ukuran tangki penyimpan minyak bakar sangatlah penting. (Cylirilla, 2011)

Perkiraan ukuran penyimpan yang direkomendasikan sedikitnya untuk 10 hari

konsumsi normal. Tangki penyimpan bahan bakar untuk industri pada umumnya digunakan

tangki mild steel tegak yang diletakkan diatas tanah. Untuk alasan keamanan dan lingkungan,

perlu dibuat dinding disekitar tangki penyimpan untuk menahan aliran bahan bakar jika

terjadi kebocoran. (Cylirilla, 2011)

Pengendapan sejumlah padatan dan lumpur akan terjadi pada tangki dari waktu ke

waktu, tangki harus dibersihkan secara berkala: setiap tahun untuk bahan bakar berat dan

setiap dua tahun untuk bahan bakar ringan. Pada saat bahan bakar dialirkan dari kapal tanker

ke tangki penyimpan, harus dijaga dari terjadinya kebocoran-kebocoran pada sambungan,

flens dan pipa-pipa. Bahan bakar minyak harus bebas dari pencemar seperti debu, lumpur dan

air sebelum diumpankan ke sistim pembakaran. (Cylirilla, 2011)

Prinsip-prinsip Pembakaran

Pembakaran merupakan oksidasi cepat bahan bakar disertai dengan produksi panas,

atau panas dan cahaya. Pembakaran sempurna bahan bakar terjadi hanya jika ada pasokan

oksigen yang cukup. Oksigen (O2) merupakan salah satu elemen bumi paling umum yang

jumlahnya mencapai 20.9% dari udara. Bahan bakar padat atau cair harus diubah ke bentuk

gas sebelum dibakar. Biasanya diperlukan panas untuk mengubah cairan atau padatan menjadi

gas. Bahan bakar gas akan terbakar pada keadaan normal jika terdapat udara yang cukup.

(Cylirilla, 2011)

Hampir 79% udara (tanpa adanya oksigen) merupakan nitrogen, dan sisanya

merupakan elemen lainnya. Nitrogen dianggap sebagai pengencer yang menurunkan suhu

yang harus ada untuk mencapai oksigen yang dibutuhkan untuk pembakaran. Nitrogen

mengurangi efisiensi pembakaran dengan cara menyerap panas dari pembakaran bahan bakar

dan mengencerkan gas buang. Nitrogen juga mengurangi transfer panas pada permukaan alat


II-5


penukar panas, juga meningkatkan volum hasil samping pembakaran, yang juga harus

dialirkan melalui alat penukar panas sampai ke cerobong. Nitrogen ini juga dapat bergabung

dengan oksigen (terutama pada suhu nyala yang tinggi) untuk menghasilkan oksida nitrogen

(NOx), yang merupakan pencemar beracun. (Cylirilla, 2011)

Karbon, hidrogen dan sulfur dalam bahan bakar bercampur dengan oksigen di udara

membentuk karbon dioksida, uap air dan sulfur dioksida, melepaskan panas masing-masing

8.084 kkal, 28.922 kkal dan 2.224 kkal. Pada kondisi tertentu, karbon juga dapat bergabung

dengan oksigen membentuk karbon monoksida, dengan melepaskan sejumlah kecil panas

(2.430 kkal/kg karbon). Karbon terbakar yang membentuk CO2 akan menghasilkan lebih

banyak panas per satuan bahan bakar daripada bila menghasilkan CO atau asap. (Cylirilla,

2011)

C + O2 → CO2 + 8.084 kkal/kg Karbon

2C + O2 → 2 CO + 2.430 kkal/ kg Karbon

2H2 + O2 → 2H2O + 28.992 kkal/ kg Karbon

S + O2 → SO2 + 2.224 kkal/ kg Karbon

Reaksi di atas menunjukkan bahwa setiap kilogram CO yang terbentuk mengalami

kehilangan panas 5654 kKal (8084 – 2430). (Cylirilla, 2011)

Densitas

Densitas menunjukkan perbandingan massa persatuan volume karakteristik ini

berkaitan dengan nilai kalor dan daya yang dihasilkan oleh masin diesel persatuan volume

bahan bakar. Massa jenis bahan bakar diesel diukur dengan menggunakan metode ASTM D

287 atau ASTM DI 298 dan mempunyai satuan kilogram/meter kubik (kg/m3).

(http://Universitas-Sumatra-Utara/Bahan-Bakar/ChapterI1.pdf)

Kerapatan suatu fluida dapat didefinisikan sebagai massa per satuan volume, dengan

rumus umum sebagai berikut:

ρ = m v

denganρ = rapat massa (kg/m3)

m = massa (kg)

v = volume (m3)


Specific Gravity


FTI-ITS SURABAYA

II-6


Specific gravity merupakan suatu angka yang menyatakan perbandingan berat dari

bahan bakar minyak pada temperatur tertentu terhadap air pada volume dan temperatur yang

sama. Specific gravity digunakan untuk mengukur berat/massa minyak bila volumenya telah

diketahui. (http://energyswasta.blogspot.com/2010/12/karakteristik-bahan-bakar-minyak.html)

Pengukuran specific gravity dilakukan pada kondisi yang sama yaitu pada temperatur

15,5 oC atau 60 oC dan tekanan 760 mmHg. Bahan bakar minyak umum mempunyai specific

gravity antara 0,74 g/mL dan 0,96 g/mL, dengan kata lain bahan bakar minyak lebih ringan

daripada air. (http://energyswasta.blogspot.com/2010/12/karakteristik-bahan-bakar-minyak.html)

API Gravity

Derajat API (API Gravity) merupakan satuan yang digunakan untuk menyatakan berat

jenis minyak dan digunakan sebagai dasar klasifikasi minyak bumi yang paling sederhana.

Hubungan berat jenis dengan derajat api adalah saling berkebalikan. Makin kecil berat jenis

minyak bumi atau makin tinggi derajat API-nya, makin berharga minyak bumi itu karena

lebih banyak mengandung bensin. (http://doctorgeologyindonesia.blogspot.com/2011/07/derajat-

api-api-gravity.html)

Tinggi rendahnya berat jenis minyak bumi juga berpengaruh pada viskositasnya. Pada

umumnya semakin tinggi derajat API atau makin ringan minyak bumi tersebut, makin kecil

viskositasnya. Tinggi rendahnya derajat API juga berpengaruh pada titik didih minyak bumi,

kalau API Gravity minyak bumi rendah, maka titik didihnya tinggi. Demikian sebaliknya

kalau derajat API-nya tinggi, maka titik didihnya rendah, dan juga lebih mudah terbakar atau

mempunyai titik nyala yang lebih rendah daripada yang derajat API-nya rendah. Ternyata

terdapat hubungan antara berat jenis dengan nilai kalori minyak bumi, pada umumnya minyak

bumi dengan API tinggi menghasilkan kalori yang lebih kecil daripada minyak bumi dengan

API lebih rendah. (http://doctorgeologyindonesia.blogspot.com/2011/07/derajat-api-api-

gravity.html)

Berdasarkan derajat API, minyak mentah dibagi kedalam lima jenis minyak mentah

yaitu: minyak mentah ringan, minyak mentah ringan sedang, minyak mentah berat sedang,

minyak mentah berat, minyak mentah sangat berat. (http://doctorgeologyindonesia.blogspot.com/

2011/07/derajat-api-api-gravity.html)

Oli Mesrania 2T Super


II-7

http://doctorgeologyindonesia.blogspot.com/



http://energyswasta.blogspot.com/2010/12/karakteristik-bahan-bakar-minyak.html

http://energyswasta.blogspot.com/2010/12/karakteristik-bahan-bakar-minyak.html


Oli Mesrania 2T Super merupakan pelumas bermutu tinggi yang dirancang untuk

mesin diesel yang bertenaga sedang dengan turbocharger dan mesin bensin yang keduanya

dipergunakan pada armada angkutan serta mesin alat-alat besar yang menghendaki pelumas

jenis ini. Oli ini cocok untuk perusahaan-perusahaan dengan armada kendaraan bermesin

bensin dan diesel. Pelumas ini diformulasikan dari bahan dasar yang memiliki viscosity index

yang tinggi serta mengandung detergent yang tinggi, anti oksidasi,anti karat,antiaus dan anti

busa. Sifat lainya dari pelumas ini adalah tidak menimbulkan lumpur endapan (sludge)

walaupun mesin bekerja dengan suhu rendah, mengingat sifat ini diperlukan pada kendaraan

yang bekerja ringan. Pelumas ini sangat sesuai untuk pelumasan mesin diesel kendaraan

bertenaga besar tanpa turbocharger maupun yang bertenaga sedang dengan turbocharger.

(MSDS Oli Mesrania 2T Super PT. Pertamina)

Karakteristik Oli Mesrania 2T Super dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

Tabel II.1 Spesifikasi Mesrania 2T Super

No. Karakteristik Nilai Metode Uji

1 Viscosity Kinematic at 40°C, cSt 44.52 ASTM D-445

100°C, cSt 7.48 ASTM D-445

2 Viscosity Index 134 ASTM D-2270

3 Spesicific Gravity 15/4 °C 0.8766 ASTM D-1298

4 Colour ASTM Dark B ASTM D-1500

5 Flash Point (COC), °C 82 ASTM D-92

6 Pour Point, °C -36 ASTM D-97

7 TBN - ASTM D-2896

(MSDS Oli Mesrania 2T Super PT. Pertamina)

Premium

Premium terutama terdiri atas senyawa-senyawa hidrokarbon dengan 5 sampai 10

atom karbon yang diperoleh dari minyak bumi. Sebagian diperoleh langsung dari hasil

penyulingan bertingkat minyak bumi (fraksi dengan titik didih berkisar 30 oC – 200 oC),

sebagian besar lagi dari hasil proses pada kilang minyak yang mengubah fraksi yang lebih

ringan dan yang lebih berat dari premium menjadi premium dengan reaksi reformasi.

(http://Universitas-Sumatra-Utara/Premium/ChapterI1.pdf)

Karakteristik bahan bakar Premium ditunjukkan dalam tabel berikut ini:

Tabel II.2 Spesifikasi Premium


FTI-ITS SURABAYA

II-8


No. Karakteristik Satuan

BatasanMetode Uji

ASTMTanpa Timbal Bertimbal

Min Maks Min Maks

1 Bilangan Oktana

- RON RON 88,0 - 88,0 - D 2699-86

- MON D 2700-86

2 Stabilitas Oksida menit 360 - 360 - D 525-99

3 Kandungan Sulfur % m/m 0,05 1) 0,05 1) D 2622-98

4 Kandungan Timbal Gr/l - 0,013 - 0,3 D 3237-97

5 Distilasi : D 86-99a

10% vol. Penguapan oC - 74 - 74

50% vol. Penguapan oC 88 125 88 125

90% vol. Penguapan oC 180 180

Titik didih akhir oC - 215 - 205

Residu %vol - 2,0 2,0

6 Kandungan oksigen %m/m - 2,7 2) - 2,7 2) D 4815-94a

7 Washed gum mg/

100ml

- 5 - 5 D 381-99

8 Tekanan uap kPa - D 5191/D 323

9 Berat jenis (15 oC) kg/m3 715 780 715 780 D4052/D1298

10 Korosi bilah tembaga menit Kelas 1 Kelas 1 D 130-94

11 Sulfur Mercaptan % massa negatif negatif

12 Penampilan visual - 0,002 - 0,002 D 3227

13 Warna jernih & terang jernih & terang

14 Kandungan pewarna gr/100 l Merah Merah

15 Bau dapat dipasarkan dapat dipasarkan

Catatan Umum

1. Aditif harus kompatibel dengan mesin (tidak menambah kotoran mesin/kerak)

2. Aditif yang mengandung komponen abu (ash forming tidak diperbolehkan)

3. Pemeliharaan secara baik untuk mengurangi kontaminasi (debu, air, bahan bakar, dll)

Catatan Kaki

Catatan 1 Batasan 0,05% setara dengan 500 ppm


II-9


2 Bila digunakan oksigenat, jenis ether lebih disukai. Penggunaan etanol

diperbolehkan sampai dengan maksimum 10% volum (sesuai ASTM). Alkohol

berkarbon lebih tinggi (C>2) dibatasi maksimal 0,1% volum. Penggunaan

metanol tidak diperbolehkan.

(MSDS Premium PT. Pertamina)

Premium digunakan sebagai bahan bakar mesin-mesin yang dirancang khusus

menggunakan bahan bakar premium. Premium yang baik dengan sifat anti – ketukan,terdiri

atas senyawa-senyawa hidrokarbon yang ;

1. Memiliki berat molekul yang relatif rendah ( C5- C10)

2. Memiliki rantai karbon yang bercabang

3. Memiliki ikatan-ikatan tak jenuh,siklik,dan terutama aromatik.


Kemampuan premium terbakar tanpa ketukan ditunjukkan dengan bilangan oktannya.

Pada awalnya rentang nilai oktan adalah 0 sampai 100, dengan normal heptana diberi nilai 0

dan 2,2,4-trimetil pentane (isooktana) bernilai oktana 100. Suatu contoh, bila suatu bahan

bakar premium memiliki sifat bakar seperti yang ditunjukkan campuran 88 persen volum

isooktana dengan 12 persen volum normal heptana, maka premium itu bernilai oktana 88.

Berdasarkan Keputusan Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi bernomor : 3674

K/24/DJM/2006 tanggal: 17 Maret 2006 premium standar bernilai oktan 88. (http://Universitas-

Sumatra-Utara/Bahan-Bakar/ChapterI1.pdf)

II.2 Metode Standar dan Peralatan

Penentuan nilai densitas, specific gravity dan API gravity minyak bumi dan produknya

dapat dilakukan dengan beberapa metode atau alat, salah satunya adalah dengan

menggunakan hidrometer (ASTM D 1298-99) yang umumnya untuk minyak mentah dan

produknya yang berupa cairan yang memiliki tekanan uap 179 kPa atau kurang dari 26 lb.

ASTM D 1298-99

Alat Uji Densitas

1. Hidrometer, dari kaca, lulus dalam satuan kepadatan, kepadatan relatif, atau gravitasi API

yang diperlukan, sesuai dengan Keterangan E 100 atau ISO 649-1, dan persyaratan yang

diberikan pada Tabel II.3. Dan di bawah ini adalah contoh hidrometer yang biasa

digunakan dalam percobaan penentuan densitas.


FTI-ITS SURABAYA

II-10


Gambar II.1 Alat Hidrometer

Tabel II.3 Hidrometer yang Direkomendasi

Satuan Range Skala Meniskus

TotalMasing-masing

unitInterval Eror Koreksi

Densitas, kg/m3

pada 15°C

600-1100 20 0,2 ±0,2 +0,3

600-1100 50 0,5 ±0,5 +0,7

600-1100 50 1,0 ±1,0 +1,4

Relative density

(specific gravity),

60/60°F

0,600-1,100 0,020 0,0002 ±0,0002 +0,0003

0,600-1,100 0,050 0,0005 ±0,0003 +0,0007

0,600-1,100 0,050 0,0005 ±0,0006 +0,0014

Relative density

(specific gravity),

60/60°F

0,650-1,100 0,050 0,0005 ±0,0005

API -1 ±101 12 0,1 ±0,1

2. Pengguna harus memastikan bahwa instrumen yang digunakan untuk tes ini sesuai

dengan persyaratan yang ditetapkan di atas sehubungan untuk bahan, dimensi, dan

kesalahan skala. Dalam kasus di mana instrumen dilengkapi dengan sertifikat kalibrasi

yang diterbitkan oleh diakui standardisasi tubuh, instrumen yang digolongkan sebagai

bersertifikat dan koreksi yang sesuai yang tercantum harus diterapkan untuk pembacaan


II-11


yang diamati. Instrumen yang memenuhi persyaratan dari metode tes, tetapi tidak

dilengkapi dengan diakui sertifikat kalibrasi, diklasifikasikan sebagai uncertified.

3. Termometer memiliki jangkauan interval skala kesalahan maksimum yang diijinkan.

4. Alat ukur alternatif atau sistem dapat digunakan, dengan ketentuan bahwa ketidakpastian

total sistem dikalibrasi ada lebih besar daripada ketika menggunakan cairan-in-kaca

termometer.

5. Hidrometer Silinder kaca, jelas, plastik, atau logam. Diameter dalam dari silinder harus

paling sedikit 25 mm lebih besar dari diameter luar hidrometer dan

tinggi harus sedemikian bahwa hidrometer yang sesuai mengapung di bagian uji dengan

sedikitnya 25 izin mm antara bawah hidrometer dan bagian bawah silinder.

6. Hidrometer silinder terbuat dari bahan plastik

7. Harus tahan terhadap perubahan warna atau serangan oleh sampel minyak dan tidak akan

mempengaruhi bahan yang diuji. Mereka tidak akan menjadi buram di bawah kontak

yang terlalu lama terhadap sinar matahari.

8. Suhu Bath konstan, jika diperlukan. Dimensi sedemikian rupa sehingga dapat

mengakomodasi silinder dengan hidrometer bagian tes sepenuhnya tenggelam di bawah

cair bagian uji permukaan, dan sistem kontrol suhu mampu mempertahankan suhu Bath

dalam 0,25 °C dari suhu uji sepanjang durasi ujian.

9. Pengadukan Rod, opsional, dari kaca atau plastik, sekitar 400 mm.

Dengan berkembangnya teknologi, saat ini juga telah berkembang alat pengukur

densitas yang lebih canggih yakni Digital Density Meter yang penggunaannya lebih praktis

dibandingkan dengan alat hidrometer. Bentuk alat Digital Density Meter dapat dilihat pada

gambar berikut ini:

Gambar II.2 Alat Digital Density Meter

(http://www.kittiwake.com/Test-Solution/Density-Meter.pdf)II.3 Aplikasi Industri


FTI-ITS SURABAYA

II-12


PREPARASI BIODIESEL DARI MINYAK JELANTAH KELAPA SAWIT

I W. Suirta

Jurusan Kimia FMIPA Universitas Udayana, Bukit Jimbaran

BBM digunakan secara terus-menerus dan cenderung meningkat akibat pertumbuhan

penduduk dan industri, sementara cadangan minyak semakin menipis dan tidak dapat

diperbaharui. Hal ini sangat potensial menimbulkan krisis energi pada masa yang akan

datang. Untuk mengatasi persoalan tersebut dan mengurangi ketergantungan pada BBM perlu

diadakan diversifikasi energi dengan cara mencari energi alternatif yang terbarukan. Salah

satunya adalah energi alternatif yang berasal dari minyak tanaman/tumbuhan (Posman, 2003).

Indonesia berpeluang besar untuk mengembangkan penggunaan bioenergi dari

tumbuhan, misalnya biodiesel dari minyak kelapa sawit 'palm biodiesel', sebab bahan

bakunya melimpah, yakni kelapa sawit. Kelapa sawit (elaeis guinensis JACQ) merupakan

salah satu dari beberapa tanaman golongan palm yang dapat menghasilkan minyak.

Dalam penggunaannya, minyak goreng mengalami perubahan kimia akibat oksidasi

dan hidrolisis, sehingga dapat menyebabkan kerusakan pada minyak goreng tersebut. Melalui

proses-proses tersebut beberapa trigliserida akan terurai menjadi senyawa-senyawa lain, salah

satunya Free Fatty Acid atau asam lemak bebas (Ketaren, 1996). Kandungan asam lemak

bebas inilah yang kemudian akan diesterifikasi dengan metanol menghasilkan biodiesel.

Sedangkan kandungan trigliseridanya ditransesterifikasi dengan metanol, yang juga

menghasilkan biodiesel dan gliserol. Dengan kedua proses tersebut maka minyak jelantah

dapat bernilai tinggi.

Bahan yang digunakan adalah minyak jelantah; asam oksalat; KOH; asam sulfat

(H2SO4) 95%; KOH alkoholis; metanol; NaOH; natrium thiosulfat; Magnesium sulfat

anhidrid; etanol 95%; indikator phenolphthalein 1%; indikator amilum 1%; HCl N; larutan

K2Cr2O7; KI 15% ; Iodin, akuades. Alat yang diperlukan : labu leher tiga dilengkapi

kondensor untuk sintesis, Seperangkat alat titrasi, piknometer, viskometer Ostwald, pengaduk

magnetik, pH-meter, alat-alat gelas laboratorium.

Survey dan pengambilan minyak jelantah kelapa sawit ke pedagang kaki lima di

seputaran Kampus Bukit Jimbaran. Perlakuan awal meliputi penghilangan kotoran padatan

dengan penyaringan, penghilangan air dengan pemanasan yang diikuti pemisahan air dengan

corong pisah. Eksperimen di Laboratorium meliputi : Penyiapan dan pembuatan reagen kimia,

sintesis biodiesel melalui reaksi esterifikasi dan dilanjutkan dengan transesterifikasi. Sintesis


II-13


biodiesel dilakukan dengan metoda two stage acid-base melalui dua tahap reaksi, yaitu tahap

Esterifikasi, dilakukan dengan mereaksikan sejumlah volume minyak jelantah dengan

metanol pada suhu 35 °C dengan katalis asam dan disertai dengan pengadukan selama 5

menit, dilanjutkan dengan pengadukan tanpa pemanasan selama 1 jam. Kemudian didiamkan

selama 24 jam. Setelah itu dilanjutkan dengan tahap kedua yaitu Reaksi Transesterifikasi.

Campuran hasil tahap pertama ditambahkan dengan larutan natrium metoksida, kemudian

dipanaskan pada suhu 55 °C selama 2,5 jam diikuti dengan pengadukan. Setelah itu campuran

dipindahkan ke dalam corong pisah dan didiamkan selam 1 jam, akan terbentuk lapisan

gliserol dan lapisan biodiesel. Pisahkan lapisan biodiesel dan dicuci pada pH netral beberapa

kali dengan air. Keringkan air yang terdistribusi dalam biodiesel dengan garam penarik air

(MgSO4 anhidrid). Pisahkan biodiesel dari garam-garam yang mengendap dengan

penyaringan. Filtrat yang diperoleh merupakan senyawa metil ester (biodiesel) hasil sintesis.

Identifikasi dan interpretasi hasil sintesis dengan GC-MS yakni biodiesel hasil sintesis

dianalisis dengan GC-MS di Lab Kimia Organik Jurusan Kimia FMIPA UGM, untuk

memastikan hasil yang diperoleh benar merupakan metil ester (biodiesel). Penentuan sifat

fisika dan sifat kimia biodiesel hasil sintesis, meliputi : densitas, viskositas, bilangan asam

dan bilangan iod.

Dari hasil percobaan dapat dinyatakan bahwa hasil sintesis dari penelitian ini adalah

memang benar merupakan senyawa biodiesel, yakni metil ester. Senyawa metil ester yang

diperoleh adalah metil miristat, metil palmitat, metil linoleat, metil oleat, metil stearat, metil

arakhidat. Senyawa metil ester yang diperoleh tersebut sesuai dengan kandungan asam lemak

yang terdapat pada bahan dasar minyak kelapa sawit yang digunakan untuk sintesis ini

seperti: asam palmitat, asam miristat, asam stearat, asam linoleat, asam oleat. Namun senyawa

metil arakhidat tidak sesuai dengan kandungan asam lemak pada kelapa sawit.

Untuk menentukan massa jenis (densitas) dan viskositas biodiesel, masing-masing

pengerjaan dilakukan 3 kali ulangan. Dari perhitungan tersebut diperoleh hasil densitas

biodiesel pada suhu 15 °C masih dalam range standar biodiesel DIN V 51606 yaitu 0,85- 0,90

g/mL. Dari hasil perhitungan, viskositas biodiesel pada suhu 40 °C masih memenuhi range

standar biodiesel standar DIN V 51606 yakni 3,5 -5,0 mm2/s. Bilangan asam (0,4238 ± 0,0397

mg KOH/g), dan bilangan iod (9,3354 ± 0,0288)g Iod/100 g sampel). Dari hasil pengamatan

sifat kimianya dan setelah dibandingkan dengan standarnya,maka biodiesel hasil sintesis

dapat digunakan sebagai bahan bakar diesel.


FTI-ITS SURABAYA

II-14

Bab 2 Densitas Anne

Documents

Transcript of Bab 2 Densitas Anne