Biodiesel Kelompok 8

8/16/2019 Biodiesel Kelompok 8

1/41

LABORATORIUM

TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI, DAN NABATI

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA2016

Modul Percobaan : Biodiesel

Kelompok : 8

1. Daniatus Syahr Hajj NRP. 2313 030 023

2. Dias Faradisah Putri NRP. 2313 030 048

3. Rizka Amalia K. Putri NRP. 2313 030 073

4. Brima Dewantoro NRP. 2313 030 085

Tanggal Percobaan : 11 April 2016

Asisten Laboratorium : Cicik Khoirun Nisa’

Dosen Pembimbing : Ir. Sri Murwanti, M.T.


2/41

i

ABSTRAK

Biodiesel merupakan bahan bakar yang terdiri dari campuran mono-alkyl ester dari rantai

panjang asam lemak, yang dipakai sebagai alternatif bagi bahan bakar dari mesin diesel dan

terbuat dari sumber terbaharui seperti minyak sayur atau lemak hewan. Tujuan dari percobaanuntuk mengetahui pengaruh waku pengandukan (0 menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 120

menit) terhadap kualitas biodiesel dari minyak jelantah serta untuk mengetahui perbandingan

kualitas biodiesel dari minyak jelantah (warna, bau, viskositas, densitas, angka asam, yield dan

flash and fire point) dengan standar SNI 04-07182-2006.

Variabel pada percobaan biodiesel ini adalah waktu pengadukan pada proses

transesterifikasi yaitu 0 menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit. Pada percobaan ini

dilakukan analisa sifat fisik dan kimia pada minyak goreng bekas gorengan batagor dan pada

biodiesel yang telah dihasilkan. Pada proses percobaan pembuatan biodiesel terdapat 4 tahapan,

yaitu proses pre-treatment minyak jelantah, dimana minyak jelantah yang akan digunakan untuk

pembuatan biodiesel disaring terlebih dahulu untuk menyaring kotoran yang berada di dalam

minyak. Lalu melakukan uji densitas, viskositas dan FFA. Kemudian dilanjutkan pada proses

transesterifikasi untuk pembentukan biodiesel dan gliserol. Tahapan transesterifikasi yaitu dengancara mencampurkan 1000 liter minyak dengan larutan metoksida (200 mL metanol dan 4,55 gram

NaOH) pada suhu 60oC serta pengadukan 600 rpm selama 120 menit dan pendiaman selama 24

jam. Setalah proses transesterifikasi kemudian melakukan tahapan pencucian biodiesel dimana

biodiesel yang dihasilkan dicampurkan dengan aquades pada suhu 60oC dengan perbandingan 1 :

1 proses pencampuran dengan cara pengadukan menggunakan magnetic stirrer selama 30 menit

dan proses pendiaman selama 24 jam. Hasil biodiesel yang didapatkan kemudian dilakukan

analisa fisik dan kimia yaitu warna, volume, yield, densitas, viskositas, angka asam dan flash and

fire point kemudian membandingkan hasil tersebut dengan SNI.

Berdasarkan percobaan dan analisa yang telah dilakukan, dapat diketahui semakin lama

waktu pengadukan maka kualitas dari biodiesel yang dihasilkan semakin baik. Kualitas biodiesel

yang memiliki kualitas terbaik serta sesuai dengan SNI adalah biodiesel yang lama waktu

pengadukannya adalah 120 menit dengan nilai yield sebesar 99%, densitas 0,88 gram/mL,

viskositas 10,97mm2 /s, angka asam 0,3192 mg NaOH/gram sampel, flash point 140oC dan fire

point 160oC.


3/41

ii

DAFTAR ISI

ABSTRAKSI ..................................................................................................................... i

DAFTAR ISI .................................................................................................................... iiDAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... iii

DAFTAR GRAFIK ......................................................................................................... iv

DAFTAR TABEL ............................................................................................................. v

BAB I PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang ............................................................................................. I-1

I.2. Rumusan Masalah ........................................................................................ I-1

I.3. Tujuan Percobaan ......................................................................................... I-1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Dasar Teori ................................................................................................. II-1

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

III.1. Variabel Percobaan ................................................................................. III-1

III.2. Bahan yang Digunakan ........................................................................... III-1

III.3. Alat yang Digunakan .............................................................................. III-1

III.4. Prosedur Percobaan ................................................................................ III-2

III.5 Gambar Rangkaian Percobaan ................................................................ III-5

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1. Hasil Percobaan ...................................................................................... IV-1

IV.2. Pembahasan ............................................................................................ IV-2

BAB V PENUTUPV.1 Kesimpulan ................................................................................................ V-1

V.2 Saran .......................................................................................................... V-2

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... vi

DAFTAR NOTASI......................................................................................................... vii

APPENDIKS ................................................................................................................. viii

LAMPIRAN

- Laporan sementara

- Jurnal

- Lembar Revisi


4/41

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar I1.1 Biodiesel .................................................................................................... II-3

Gambar I1.2 Minyak dan Lemak .................................................................................... II-5

Gambar I1.3 Minyak Goreng .......................................................................................... II-6

Gambar I1.4 Minyak Goreng Bekas ............................................................................... II-8

Gambar I1.5 Reaksi Esterifikasi ................................................................................... II-10

Gambar I1.6 Reaksi Transesterifikasi ........................................................................... II-10

Gambar IV.1 Hasil Biodiesel .......................................................................................... IV-1


5/41

iv

DAFTAR GRAFIK

Grafik II.1 Grafik Hubungan Volume Biodiesel dan Waktu Pengadukan .................... IV-3

Grafik II.2 Grafik Hubungan Yield Biodiesel dan Waktu Pengadukan ........................ IV-4

Grafik II.3 Grafik Hubungan Densitas Biodiesel dan Waktu Pengadukan ................... IV-5

Grafik II.4 Grafik Hubungan Viskositas Biodiesel dan Waktu Pengadukan ................ IV-6

Grafik II.5 Grafik Hubungan Angka Asam Biodiesel dan Waktu Pengadukan ............ IV-7

Grafik II.6 Grafik Hubungan Flash Point Biodiesel dan Waktu Pengadukan .............. IV-8

Grafik II.7 Grafik Hubungan Fire Point Biodiesel dan Waktu Pengadukan ................ IV-9


6/41

v

DAFTAR TABEL

Tabel II.1 SNI Biodiesel .................................................................................................. II-4

Tabel IV.1 Hasil Pengujian Minyak Jelantah .................................................................. IV-1

Tabel IV.2 Perbandingan Hasil Pengujian Biodiesel dengan SNI 04-7182-2006 ........... IV-1


7/41

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang Masalah

Sekarang ini cadangan minyak bumi yang dihasilkan Indonesia semakin sedikit sedangkan

jumlah penduduk semakin bertambah disertai jumlah penggunaan kendaraan bermotor yang

juga semakin meningkat, sehingga kebutuhan akan bahan bakar dari minyak bumi semakin

meningkat pula. Semakin banyaknya penggunaan kendaraan bermotor dengan bahan bakar dari

minyak bumi juga semakin memperbesar risiko terhadap tubuh manusia, karena sisa

pembakaran (gas buang) bahan bakar kendaraan bermotor tersebut menghasilkan gas-gas yang

berbahaya bagi kesehatan manusia, oleh karena itu dibutuhkan suatu bahan bakar alternatif

untuk mencegah dan menanggulangi hal tersebut.

Pada tahun 2005 LIPI (Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia) dan BATAN (Badan

Tenaga Nuklir Nasional) berusaha melakukan penelitian untuk menggantikan bahan bakar

minyak yang berasal dari fosil dengan menggunakan bahan bakar minyak dari sumber nabati

dan hewani. Bahan bakar minyak dari sumber non fosil meliputi: bioethanol, biodiesel,

biosolar, biogas, dan biopertamax. Salah satu dari hasil bahan bakar non fosil (bahan bakar

yang berasal dari sumber nabati maupun nabati) adalah biodiesel. Biodiesel adalah bahan bakar

alternatif yang dihasilkan dari transeterifikasi dan esterifikasi (Darmawan & Susila, 2013).

Biodiesel merupakan bahan bakar yang ramah terhadap lingkungan. Biodiesel tidak

mengandung berbahaya seperti Pb, bersifat biodegradable, emisi gas buangnya juga lebih

rendah dibandingkan emisi bahan bakar diesel. Biodiesel memiliki efek pelumasan yang tinggi

sehingga dapat memperpanjang umur mesin dan memiliki angka setana yang tinggi (> 50) (Aziz,

2011).

Minyak goreng bekas merupakan salah satu bahan baku yang memiliki peluang untuk

pembuatan biodiesel, karena minyak ini masih mengandung trigliserida, disamping asam lemak bebas. Data statistik menunjukkan bahwa terdapat kecenderungan peningkatan produksi

minyak goreng. Dari 2,49 juta ton pada tahun 1998, menjadi 4,53 juta ton tahun 2004 dan 5,06

juta ton pada tahun 2005. Selain ketersediaannya yang relatif berlimpah, minyak goreng bekas

merupakan limbah sehingga berpotensi mencemari lingkungan berupa naiknya kadar COD

(Chemical Oxygen Demand ) dan BOD ( Biology Oxygen Demand ) dalam perairan, selain itu

juga menimbulkan bau busuk akibat degradasi biologi. Oleh karena itu perlu dilakukan usaha-

usaha pemanfaatan minyak goreng bekas tersebut. Salah satunya adalah sebagai bahan baku

dalam pembuatan biodiesel (Darmawan & Susila, 2013).


8/41

Bab I Pendahuluan

LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI, NABATIPROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIAFTI - ITS

I-2

I.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari percobaan biodiesel dari minyak jelantah adalah :

1. Bagaimana pengaruh waku pengandukan (0 menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit dan

120 menit) terhadap kualitas biodiesel dari minyak jelantah?

2. Bagaimana perbandingan kualitas biodiesel dari minyak jelantah (warna, bau,

viskositas, densitas, angka asam, yield dan flash and fire point ) dengan standar SNI 04-

07182-2006?

I.3 Tujuan Percobaan

Adapun tujuan percobaan biodiesel dari minyak jelantah ini antara lain :

1.

Untuk mengetahui pengaruh waku pengandukan (0 menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit

dan 120 menit) terhadap kualitas biodiesel dari minyak jelantah.

2. Untuk mengetahui perbandingan kualitas biodiesel dari minyak jelantah (warna, bau,


07182-2006.


9/41

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori

II. 1.1 Bahan Bakar Diesel

Bahan bakar diesel yang sering disebut solar (light oil) merupakan suatu campuran

hidrokarbon yang didapat dari penyulingan minyak mentah pada temperature 2000C-3400C.

Minyak solar yang sering digunakan adalah hidrokarbon rantai lurus (hetadecene(C16H34))

dan alpha-methilnapthalene. Bahan bakar yang sebaiknya digunakan dalam motor diesel

adalah jenis bahan bakar yang dapat segera terbakar (sendiri) yaitu yang dapat memberikan

periode persyaratan pembakaran rendah (Darmanto & Sigit, 2006).Menurut Darmanto & Sigit (2006), bahan bakar motor diesel juga mempunyai sifat-

sifat yang mempengaruhi prestasi. Sifat-sifat bahan bakar diesel yang mempengaruhi prestasi

dari motor diesel antara lain : penguapan (volatility), residu karbon, viskositas, belerang, abu

dan endapan, titik nyala, titik tuang, sifat korosi, mutu nyala dan cetane number .

Penguapan (Volatility)

Penguapan dari bahan bakar diesel diukur dengan 90% suhu penyulingan. Ini adalah

suhu dengan 90% dari contoh minyak yang telah disuling, semakin rendah suhu ini

maka semakin tinggi penguapannya.

Residu karbon

Residu karbon adalah karbon yang tertinggal setelah penguapan dan pembakaran

habis. Bahan yang diuapkan dari minyak, diperbolehkan residu karbon maksimum

0,10%.

Viskositas

Viskositas minyak dinyatakan oleh jumlah detik yang digunakan oleh volume tertentu

dari minyak untuk mengalir melalui lubang dengan diameter kecil tertentu, semakin

rendah jumlah detiknya berarti semakin rendah viskositasnya.

Belerang

Belerang dalam baha n bakar terbakar bersama minyak dan menghasilkan gas yang

sangat korosif yang diembunkan oleh dinding-dinding silinder, terutama ketika mesin

beroperasi dengan beban ringan dan suhu silinder menurun. Kandungan belerang

dalam bahan bakar tidak boleh melebihi 0,5 %-1,5%.


10/41

Bab II Tinjauan Pustaka

LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATIPROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIAFTI - ITS

II-2

Abu dan Endapan

Abu dan endapan dalam bahan bakar adalah sumber dari bahan mengeras yang

mengakibatkan keausan mesin. Kandungan abu maksimal yang diijinkan adalah

0,01% dan endapan 0,05%.

Titik Nyala

Titik nyala merupakan suhu yang paling rendah yang harus dicapai dalam pemanasan

minyak untuk menimbulkan uap terbakar sesaat ketika disinggungkan dengan suatu

nyala api. Titik nyala minimum untuk bahan bakar diesel adalah 1500F.

Titik Tuang

Titik tuang adalah suhu minyak mulai membeku/berhenti mengalir. Titik tuang

maksimum untuk bahan bakar diesel adalah 0 0F.

Sifat korosif

Bahan bakar minyak tidak boleh mengandung bahan yang bersifat korosif dan tidak

boleh mengandung asam basa.

Mutu penyalaan

Nama ini menyatakan kemampuan bahan bakar untuk menyala ketika diinjeksikan ke

dalam pengisian udara tekan dalam silinder mesin diesel. Suatu bahan bakar dengan

mutu penyalaan yang baik akan siap menyala, dengan sedikit keterlambatan

penyalaan. Bahan bakar dengan mutu penyalaan yang buruk akan menyala dengan

sangat terlambat. Mutu penyalaan adalah salah satu sifat yang paling penting dari

bahan bakar diesel untuk dipergunakan dalam mesin kecepatan tinggi. Mutu penyalaan

bahan bakar tidak hanya menentukan mudahnya penyalaan dan penstarteran ketika

mesin dalam keadaan dingin tetapi juga jenis pembakaran yang diperoleh dari bahan

bakar. Bahan bakar dengan mutu penyalaan yang baik akan memberikan mutu operasi

mesin yang lebih halus, tidak bising, terutama akan menonjol pada beban ringan.

Bilangan Cetana (Cetane Number )

Mutu penyalaan yang diukur dengan indeks yang disebut Cetana. Mesin diesel

memerlukan bilangan cetana sekitar 50. Bilangan cetana bahan bakar adalah persen

volume dari cetana dalam campuran cetana dan alpha-metyl naphthalene mempunyai

mutu penyalaan yang sama dan bahan bakar yang diuji. Cetana mempunyai mutu

penyalaaan yang sangat baik dan alpha-metyl naphthalene mempunyai mutu

penyalaaan yang buruk. Bilangan cetana 48 berarti bahan bakar cetana dengan

campuran yang terdiri atas 48% cetana dan 52% alpha-metyl naphthalene.


11/41



II-3

II.1.2 Biodiesel

Gambar II.1 Biodiesel

Dari berbagai produk olahan minyak bumi yang digunakan sebagai bahan bakar, yang

paling banyak digunakan adalah bahan bakar diesel, karena kebanyakan alat transportasi, alat pertanian, peralatan berat dan penggerak generator pembangkit listrik menggunakan bahan

bakar tersebut. Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif pengganti minyak diesel yang

diproduksi dari minyak tumbuhan atau lemak hewan. Penggunaan biodiesel dapat dicampur

dengan petroleum diesel (solar). Biodiesel mudah digunakan, bersifat biodegradable, tidak

beracun, dan bebas dari sulfur dan senyawa aromatik. Selain itu biodiesel mempunyai nilai

flash point (titik nyala) yang lebih tinggi dari petroleum diesel sehingga lebih aman jika

disimpan dan digunakan. Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif dari sumber terbarukan (renewable), dengan

komposisi ester asam lemak dari minyak nabati antara lain : minyak kelapa sawit, minyak

kelapa, minyak jarak pagar, minyak biji kapuk, dan masih ada lebih dari 30 macam tumbuhan

Indonesia yang potensial untuk dijadikan biodiesel (Darmawan & Susila, 2013).

Biodiesel merupakan bahan bakar yang ramah terhadap lingkungan. Biodiesel tidak

mengandung berbahaya seperti Pb, bersifat biodegradable, emisi gas buangnya juga lebih

rendah dibandingkan emisi bahan bakar diesel. Biodiesel memiliki efek pelumasan yang

tinggi sehingga dapat memperpanjang umur mesin dan memiliki angka setana yang tinggi ( >

50) (Aziz, 2011).

Biodiesel pada umumnya diklasifikasikan sebagai mono-alkil ester dari lemak atau

minyak yang mempunyai potensi sangat besar untuk dikembangkan sebagai bahan bakar

karena mempunyai banyak keuntungan dari segi lingkungan. Keuntungan penggunaan

biodiesel diantaranya adalah dapat diperbaharui, penggunaan energi lebih efisien, dapat

menggantikan penggunaan bahan bakar diesel dan turunannya dari bahan bakar minyak serta

dapat digunakan pada kebanyakan motor diesel dengan tidak perlu modifikasi, dapat


12/41



II-4

mengurangi emisi yang menyebabkan pemanasan global, mengurangi emisi gas beracun dari

knalpot, bersifat “biodegradable” dan mudah digunakan (Hendra, 2014).

Spesifikasi biodiesel menurut Standar Nasional Indonesia tahun 2006 dapat dilihat

pada tabel II.1 sebagai berikut :

Tabel II.1 SNI Biodiesel

No Parameter Satuan Nilai

1 Massa jenis pada 40 °C kg/m3 850 – 890

2 Viskositas kinematik pada 40 °C mm2/s(cSt) 2,3 – 6,0

3 Angka setana min. 51

4 Titik nyala (mangkok tertutup) °C min. 100

5 Titik kabut °C maks. 18

6 Korosi lempeng tembaga (3 jam pada 50

°C)

maks. no 3

7 Residu karbon- dalam contoh asli, atau

- dalam 10% ampas distilasi

%-massa maks.0,05

maks.0,30

8 Air dan sedimen %-vol. maks. 0,05*

9 Temperatur distilasi 90 % °C maks. 360

10 Abu tersulfatkan %-massa maks. 0,02

11 Belerang Ppm-m (mg/kg) maks. 100

12 Fosfor Ppm-m (mg/kg) maks. 10

13 Angka asam mg-KOH/g maks. 0,8

14 Gliserol bebas %-massa maks. 0,02

15 Gliserol total %-massa maks. 0,2416 Kadar ester alkil %-massa min. 96,5

17 Angka iodium %-massa

(g-I2/100 g)

maks. 115

18 Uji Halphen Negatif

Catatan dapat diuji terpisah dengan ketentuan kandungan sedimen maksimum 0,01 %-vol

Sumber : SNI Biodiesel no. 04-7182-2006

II.1.3 Minyak dan Lemak

Minyak dan lemak merupakan salah satu dari anggota golongan lipid netral, dimana

minyak dan lemak pasti merupakan anggota lipid. Lipid dapat diklasifikasikan menjadi 4

kelas yaitu lipid netral, fosfatida, spingolipida, dan glikolipid. Minyak memiliki komposisi

dan sifat fisik-kimia yang berbeda-beda. Perbedaan komposisi dan sifat fisik – kimia

disebabkan oleh perbedaan sumber, iklim, keadaan tempat tumbuh dan pengolahan (Ketaren,

1986).


13/41



II-5

Gambar II.2 Minyak dan Lemak

Lemak dan minyak yang dapat dimakan (edible fat ), dihasilkan oleh alam, yang dapat

bersumber dari bahan nabati atau hewani. Dalam tanaman atau hewan, minyak tersebut

berfungsi sebagai sumber cadangan energi. Minyak dan lemak dapat diklasifikasikan

berdasarkan sumbernya, sebagai berikut :

1. Bersumber dari tanaman

a. Biji-bijian palawija : minyak jagung, biji kapas, kacang, rape seed , wijen, kedelai,

bunga matahari

b.

Kulit buah tanaman tahunan : minyak zaitun dan kelapa sawit

c. Biji-bijian dari tanaman tahunan : kelapa, coklat, inti sawit, babassu, cohune dan

sejenisnya

2.

Bersumber dari hewan

a. Susu hewan peliharaan : lemak susu

b. Daging hewan peliharaan : lemak sapi dan turunannya oleostearin, oleo oil dari

oleo stock, lemak babi dan mutton tallow.

c. Hasil laut : minyak ikan sardin, menhaden dan sejenisnya, dan minyak ikan paus.

(Ketaren, 1986)

II.1.3.1 Minyak Goreng

Minyak merupakan zat makanan yang penting untuk menjaga kesehatan tubuh

manusia. Selain itu minyak juga merupakan sumber energi yang lebih efektif dibandingkan

karbohidrat dan protein. Satu gram minyak dapat menghasilkan 9 kkal, sedangkan karbohidrat

dan protein hanya menghasilkan 4 kkal/gram. Minyak, khususnya minyak nabati,

mengandung asam-asam lemak esensial seperti asam linoleat, lenolenat, dan arakidonat yang

dapat mencegah penyempitan pembuluh darah akibat penumpukan kolesterol. Minyak juga

berfungsi sebagai sumber dan pelarut bagi vitamin-vitamin A, D, E dan K.


14/41



II-6

Minyak terdapat pada hampir semua bahan pangan dengan kandungan yang

berbeda-beda. Tetapi minyak seringkali ditambahkan dengan sengaja ke bahan makanan

dengan berbagai tujuan. Dalam pengolahan bahan pangan, minyak berfungsi sebagai media

penghantar panas, seperti minyak goreng, mentega dan margarin. Minyak goreng adalah salah

satu kebutuhan pokok masyarakat Indonesia dalam rangka pemenuhan kebutuhan sehari-hari.

Minyak goreng yang kita konsumsi sehari-hari sangat erat kaitannya dengan kesehatan

kita. Masyarakat kita sangat majemuk dengan ingkat ekonomi yang berbeda-beda. Ada

masyarakat yang menggunakan minyak goreng hanya untuk sekali pakai, namun ada

juga masyarakat yang menggunakan minyak oreng untuk berkali-kali pakai (Sutiah,

Firdausi, & Budi, 2008).

Gambar II.3 Minyak Goreng

Minyak goreng memang sulit dipisahkan dari kehidupan masyarakat.

Makanan yang digoreng biasanya lebih lezat dan gurih, tanpa membutuhkan tambahan

bumbu bermacam-macam. Dengan demikian, menggoreng adalah cara yang paling

praktis untuk memasak. Dalam proses penggorengan, minyak goreng berperan sebagai

media untuk perpindahan panas yang cepat dan merata pada permukaan bahan

yang digoreng (Yustinah, 2011).

II.1.3.1.1 Sifat Fisika dan Kimia Minyak

Sifat fisika dari minyak, yaitu :

Warna

Zat warna dalam minyak terdiri dari 2 yaitu zat warna alamiah dan warna dari hasil

degradasi zat warna alamiah.

a.

Zat warna alamiah ( Natural Coloring Matter )

Zat warna yang termasuk golongan ini terdapat secara alamiah di dalam bahan yang

mengandung minyak dan ikut terekstrak bersama minyak pada proses ekstraksi. Zat


15/41



II-7

warna tersebut antara lain terdiri dari α dan β karoten, xanthofil, klorofil dan

anthosyanin. Zat warna ini menyebabkan minyak berwarna kuning, kuning

kecoklatan, kehijau-hijauan dan kemerah-merahan.

b. Warna Akibat Oksida dan Degradasi Komponen Kimia

Warna gelap, disebabkan oleh proses oksidasi terhadap tokoferol (vitamin E).

Jika minyak bersumber dari tanaman hijau, maka zat klorofil yang berwarna

hijau turut terekstrak bersama minyak dan klorofil tersebut sulit dipisahkan dari

minyak. Selain itu warna gelap juga dapat terjadi selama proses dan

penyimpanan, yang disebabkan oleh beberapa faktor yaitu suhu pemanasan yang

terlalu tinggi; pengepresan dalam tekanan dan suhu tinggi; ekstraksi minyak

dengan menggunakan pelarut organik campuran tertentu, misal petroleum-

benzena; logam Fe, Cu dan Mn; oksidasi terhadap fraksi tidak tersabunkan.

Warna cokelat, biasanya hanya terdapat pada minyak atau lemak yang berasal

dari bahan yang trlah busuk atau memar.

Odor dan Flavor

Odor dan flavor pada minyak atau lemak selain terdapat secara alami, juga

terjadi karena pembentukan asam-asam yang berantai sangat pendek sebagai hasil

penguraian pada kerusakan minyak atau lemak. Akan tetapi pada umumnya odor dan

flavor ini disebabkan oleh komponen bukan minyak. Sebagai contoh, bau khas dari

minyak kelapa sawit dikarenakan terdapatnya beta ionone, sedangkan bau khas yang

dari minyak kelapa ditimbulkan oleh nonyl methylketon.

Kelarutan

Suatu zat dapat larut dalam pelarut jika mempunya nilai polaritas yang sama,

yaitu zat polar larut dalam pelarut bersifat polar dan tidak larut dalam pelarut non

polar. Minyak dan lemak tidak larut dalam air, kecuali minyak jarak. Minyak dan

lemak hanya sedikit larut dalam alkohol, tapi akan melarut sempurna dalam etil,

karbon disulfida dan pelarut-pelarut halogen.

Bobot Jenis (Densitas)

Bobot jenis dari minyak dan lemak biasanya ditentukan pada temperatur 25oC,

kaan tetapi dalam hal ini dianggap penting juga untuk diukur pada temperatur 40oC

atau 60oC untuk lemak yang titik cairnya tinggi.


16/41



II-8

Indeks Bias

Indeks bias adalah derajat penyimpanan dari cahaya yang dilewatkan pada suatu

medium yang cerah. Indeks bias tersebut pada minyak dan lemak dipakai pada

pengenalan unsur-kimia dan untuk pengujian kemurnian minyak. Indeks bias ini akan

meningkat pada minyak atau lemak dengan rantai rangkap.

(Ketaren, 1986)

Sifat kimia minyak

Pada umumnya asam lemak jenuh dari minyak (mempunyai rantai lurus

monokarboksilat dengan jumlah atom karbon yang genap). Reaksi yang penting pada minyak

dan lemak adalah reaksi hidrolisa, oksidasi dan hidrogenasi (Ketaren, 1986).

II.1.3.2 Minyak Goreng Bekas

Minyak goreng bekas merupakan minyak yang berasal dari sisa minyak

penggorengan bahan makanan. Minyak goreng bekas maupun minyak nabati yang

baru tersusun atas gliserida yang mempunyai rantai karbon panjang, yaitu ester antara

gliserol dengan asam karboksilat. Perbedaan minyak goreng bekas dengan minyak nabati

yang baru terletak pada komposisi asam lemak jenuh dan tak jenuhnya. Minyak goreng

bekas memiliki kandungan asam lemak jenuh lebih besar dari minyak nabati yang baru.

Hal ini disebabkan pada proses penggorengan terjadi perubahan rantai tak jenuh

menjadi rantai jenuh pada senyawa penyusunnya. Komposisi asam lemak tak jenuh

minyak jelantah adalah 30% sedangkan asam lemak jenuh 70% (Aziz, 2007).

Gambar II.4 Minyak Goreng Bekas

Penggunaan minyak goreng secara kontinyu dan berulang-ulang pada suhu

tinggi (160-180oC) disertai adanya kontak dengan udara dan air pada proses

penggorengan akan mengakibatkan terjadinya reaksi degradasi yang komplek dalam

minyak dan menghasilkan berbagai senyawa hasil reaksi. Minyak goreng jugamengalami perubahan warna dari kuning menjadi warna gelap. Reaksi degradasi ini


17/41



II-9

menurunkan kualitas minyak dan akhirnya minyak tidak dapat dipakai lagi dan

harus dibuang. Produk reaksi degradasi yang terdapat dalam minyak ini juga akan

menurunkan kualitas bahan pangan yang digoreng dan menimbulkan pengaruh

buruk bagi kesehatan. Walaupun menimbulkan dampak yang negatif, penggunaan

jelantah, atau minyak goreng yang telah digunakan lebih dari sekali untuk menggoreng

(minyak goreng bekas), adalah hal yang biasa di masyarakat (Yustinah, 2011).

Pembentukan asam lemak bebas dalam minyak goreng bekas atau jelantah

diakibatkan oleh proses hidrolisis yang terjadi selama proses penggorengan yang biasanya

dilakukan pada suhu 160-200oC. Tingginya angka asam suatu minyak jelantah menunjukkan

buruknya kualitas dari minyak jelantah tersebut, sehingga minyak jelantah dibuang

sebagai limbah akan mengganggu lingkungan dan menyumbat saluran air (Mardina, Faradina,

& Setiawan, 2012).

Minyak goreng sering kali dipakai untuk menggoreng secara berulang-ulang, bahkan

sampai warnanya coklat tua atau hitam dan kemudian dibuang. Penggunaan minyak goreng

secara berulang-ulang akan menyebabkan oksidasi asam lemak tidak jenuh yang kemudian

membentuk gugus peroksida dan monomer siklik. Hal tersebut dapat menimbulkan dampak

negatif bagi yang mengkonsumsinya, yaitu menyebabkan berbagai gejala keracunan.

Beberapa penelitian pada binatang menunjukkan bahwa gugus peroksida dalam dosis yang

besar dapat merangsang terjadinya kanker kolon. Karena itu, maka penggunaan minyak

jelantah secara berulang-ulang sangat berbahaya bagi kesehatan (Suirta, 2009).

II.1.4 Pembuatan Biodiesel

Pembuatan biodiesel dari minyak goreng bekas/jelantah dapat dilakukan dengan melalui

2 tahapan yaitu esterifikasi ( pre-treatment ) dan proses transesterifikasi.

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 (FFA) atau asam lemak bebas. 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 (Suirta, 2009).

Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk menghilangkan asam lemak bebas adalahmereaksikan asam lemak bebas dengan alkohol dengan bantuan katalis asam sulfat. Reaksi ini


18/41



II-10

dikenal dengan esterifikasi. Diharapkan dengan pre-treatment ini dapat menurunkan kadar

asam lemak bebas yang terdapat dalam minyak goreng bekas sehingga kualitas biodiesel yang

dihasilkan akan lebih baik. Reaksinya adalah sebagai berkut :

Gambar II.5 Reaksi Esterifikasi

Transesterifikasi adalah suatu reaksi yang menghasilkan ester dimana salah satu

pereaksinya juga merupakan senyawa ester. Jadi disini terjadi pemecahan senyawa trigliserida

dan migrasi gugus alkil antara senyawa ester. Ester yang dihasilkan dari reaksi

transesterifikasi ini disebut biodiesel. Reaksinya adalah sebagai berikut :

Gambar II.6 Reaksi Transesterifikasi

Reaksi esterifikasi dan transesterifikasi merupakan reaksi bolak balik yang relatif

lambat. Untuk mempercepat jalannya reaksi dan meningkatkan hasil, proses dilakukan dengan pengadukan yang baik, penambahan katalis dan pemberian reaktan berlebih agar reaksi

bergeser ke kanan. Secara umum faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi transesterifikasi

adalah pengadukan, suhu, katalis, perbandingan pereaksi dan waktu reaksi (Aziz, 2011).


19/41

III-1

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan

- Variabel Bebas : Waktu pengadukan saat transesterifikasi (0 menit, 30 menit, 60

menit, 90 menit dan 120 menit)

- Variabel Kontrol : Jenis minyak jelantah, suhu (60oC) kecepatan pengadukan (600

rpm), jumlah Metanol (1 : 5) dan NaOH (1 : 0,005)

- Variabel Terikat : Kualitas biodiesel ( yield , densitas, viskositas, angka asam dan

flash and fire point )

III.2 Bahan yang Digunakan

1.

Aquades

2. Etanol

3. Indikator PP

4. Metanol

5.

Minyak jelantah

6.

NaOH

III.3 Alat yang Digunakan

1. Beaker Glass

2. Buret Statif, dan klem holder

3.

Cawan

4. Corong

5.

Erlenmeyer

6. Gelas Ukur

7. Labu Ukur

8. Magnetic Stirrer

9.

Piknometer

10. Pipet tetes

11. Stopwatch

12.

Termometer

13.

Timbangan elektrik


20/41

Bab III Metodologi Percobaan


III-2

14. Viscometer Ostwald

III.4 Prosedur Percobaan

III.4.1 Tahap Persiapan Bahan ( Pre-treatment)

1.

Menyiapkan minyak jelantah sebanyak 1,5 liter

2. Menyaring minyak jelantah dengan menggunakan kertas saring

3. Mengumpulkan hasil penyaringan minyak jelantah

III.4.2 Tahap Analisa FFA

1. Membuat larutan NaOH 0,1 N

2. Mengambil minyak sebanyak 5 gram

3. Melarutkan minyak tersebut dengan larutan alkohol 96% sebanyak 25 mL

4.

Menambahkan indikator PP 3 tetes kemudian dititrasi hingga berwarna merah jambu

5. Menghitung jumlah miligram NaOH yang digunakan untuk menetralkan asam lemak

bebas dalam 1 gram minyak atau lemak

%sampelminyak beratx10

256x NaOH Nx NaOHVFFA%

6.

Apabila kadar FFA dari minyak jelantah kurang dari 3% maka proses pembuatan

biodiesel langsung pada tahapan transesterifikasi, jika kadar FFA lebih dari 3% maka

perlu melakukan tahapan esterifikasi terlebih dahuluIII.4.3 Tahap Percobaan Biodiesel (Proses Transesterifikasi)

1. Menyiapkan minyak jelantah yang telah disaring sebanyak 1 liter

2. Menyiapkan larutan metanol dengan perbandingan volume metanol dengan minyak

adalah 1 : 5 serta padatan NaOH dengan perbandingan berat NaOH dengan minyak

adalah 0,005 : 1

3. Memanaskan minyak hingga suhu mencapai 60oC

4. Mencampurkan larutan metanol dan NaOH kemudian memanaskannya hingga suhu

60oC

5. Mencampurkan larutan metoksida ke dalam minyak jelantah

6. Mengambil 240 mL campuran minyak jelantah dan metoksida pada t = 0 menit

pengadukan, kemudian mendiamkannya

7. Melakukan proses pengadukan dengan menggunakan magnetic stirrer dengan

kecepatan sebesar 600 rpm dan mengondisikan pada suhu 60oC selama 120 menit


21/41



III-3

8. Pada setiap t = 30 menit, menghentikan proses pengadukan dan pemanasan kemudian

mengambil 240 mL campuran minyak dan metoksida kemudian mendiamkannya

9. Hasil pengadukan yang dilakukan kemudian didiamkan selama 24 jam agar

membentuk 2 lapisan antara biodiesel (metil ester) dan gliserol

III.4.4 Tahap Pencucian Biodiesel

1. Menyiapkan air pencuci biodiesel dengan cara menambahkan aquades dengan

perbandingan 1 : 1 dari volume biodiesel pada beaker glass

2. Memanaskan aquades hingga suhu 60oC dan mencampurkan biodiesel yang akan

dicuci

3. Melakukan pengadukan antara biodiesel dan aquades dengan menggunakan

magnetic stirrer selama 30 menit lalu membiarkan campuran mengendap hingga

terbentuk dua lapisan yang berwarna putih susu (gum) dan kuning (biodiesel)

4.

Mendiamkan campuran aquades dan biodiesel hasil pencucian selama 24 jam

5. Memisahkan biodiesel dan gum yang masih mengandung air

III.4.5 Tahap Analisa

III.4.5.1 Analisa densitas

1. Menimbang piknometer kosong dan mencatat hasilnya

2.

Memasukkan biodiesel ke dalam piknometer

3.

Menimbang biodiesel yang telah dimasukkan ke dalam piknometer dan mencatat

hasilnya

4. Menghitung densitas dengan rumus :

piknovolume

kosong pikno berat-isi pikno berat

III.4.5.2 Analisa Viskositas

1. Memasukkan 3 mL aquades ke dalam Viscometer Oswald serta mencatat suhunya

menggunakan termometer

2.

Mencatat waktu penurunan aquades dari batas tara atas dengan batas tara bawah

3. Memasukkan 3 mL minyak ke dalam Viscometer Oswald mencatat suhunya

menggunakan termometer

4. Mencatat waktu penurunan biodiesel dari batas tara atas dengan batas tara bawah

5. Menghitung viskositas dinamis dengan rumus :

22

11

2

1

txρ

txρ

μ

μ


22/41



III-4

Keterangan :

1μ = viskositas aquades pada suhu ToC (cP)

2μ = viskositas biodiesel pada suhu ToC (cP)

1ρ = densitas aquades pada suhu ToC (gram/mL)

2ρ = densitas biodiesel pada suhu ToC (gram/mL)

1t = waktu aquades (detik)

2t = waktu biodiesel (detik)

6. Menghitung viskositas kinematik dengan rumus :

v=μ

ρ

Keterangan :

v = viskositas kinematik (mm2/s)

μ = viskositas minyak/biodiesel pada suhu ToC (cP)

ρ = densitas minyak/biodiesel pada suhu ToC (gram/mL)

III.4.5.3 Analisa Angka Asam

7. Membuat larutan NaOH 0,1 N

8.

Mengambil minyak sebanyak 5 gram9.

Melarutkan minyak tersebut dengan larutan alkohol 96% sebanyak 25 mL

10. Menambahkan indikator PP 3 tetes kemudian dititrasi hingga berwarna merah

jambu

11. Menghitung jumlah miligram NaOH yang digunakan untuk menetralkan asam

lemak bebas dalam 1 gram minyak atau lemak

sampelminyak berat

40x NaOH Nx NaOHV)(AsamBilangan valueacid

III.4.5.4 Menghitung Yield

Menghitung yield dengan menggunakan rumus :

%100diolahsebelumminyak jumlah

dihasilkanyang biodiesel jumlah(%)Rendemen

III.4.5.5 Analisa Flash and Fire Point

1. Mencuci cawan uji menggunakan pelarut alkohol

2.

Memasukkan 10 mL biodiesel kedalam cawan

3.

Memanaskan dan mencatat suhu pada termometer sebagai flash point dan fire

point


23/41



III-5

III.5 Gambar Rangkaian Percobaan

Proses pre-treatment minyak

Penyaringan minyak Pengujian kadar FFA Pengukuran

minyak densitas minyak

Proses Pembuatan Biodiesel (Transesterifikasi)

Pembuatan larutan metoksida Proses pengadukan Pengambilan pada setiap t =30

dan pemanasan pada suhu 60oC dan pemanasan menit dan proses pendiaman

Proses Pencucian Biodiesel

Pembentukan 2 Proses Pencucian Proses Pembentukan 2 lapisan

lapisan dengan aquades Pendiaman gum dan biodiesel

gliserol & biodiesel


24/41



III-6

Proses Analisa Biodiesel

Pengukuran Densitas Pengukuran Viskositas Pengujian Angka Asam

Biodiesel Biodiesel Biodiesel

Pengujian Flash and Fire Point pada Biodiesel


25/41

IV-1

BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan

Berikut ini merupakan gambar hasil percobaan biodiesel dengan variabel waktu

pengadukan selama 0 menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit.

Gambar IV.1 Hasil Biodiesel

Berikut merupakan hasil analisa parameter warna, densitas, viskositas dan kadar FFA

minyak jelantah serta hasil analisa sifat fisik dan kimia biodiesel yang dihasilkan

berdasarkan warna, volume, densitas, viskositas, yield , angka asam, flash dan fire point :

Tabel IV.1 Hasil Pengujian Minyak Jelantah

Karakteristik Hasil Analisa Kelompok

Warna

Densitas

Viskositas

Kadar FFA

Coklat kekuningan

0,91 gram/mL

24,67 mm2/s

1,69 %

Tabel IV.2 Perbandingan Hasil Pengujian Biodiesel dengan SNI 04-7182-2006

Parameter

Pengadukan

selama 0

menit

Pengadukan

selama 30

menit

Pengadukan

selama 60

menit

Pengadukan

selama 90

menit

Pengadukan

selama 120

menit

SNI

WarnaKuning

bening

Kuning

bening

Kuning

bening

Kuning

bening

Kuning

bening-

Volume (mL) 170 186 190 192 198 -


26/41

Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan


IV-2

Parameter

Pengadukan

selama 0

menit

Pengadukan

selama 30

menit

Pengadukan

selama 60

menit

Pengadukan

selama 90

menit

Pengadukan

selama 120

menit

SNI

Yield 84,06 % 90,95 % 92,91 % 93,31 % 95,74 % -

Densitas

(gram/mL)0,9 0,89 0,89 0,88 0,88

0,85 – 0,89

gram/mL

Viskositas

(mm2/s)19,28 11,40 11,24 10,58 10,97

2,3 – 6,0

mm2/s

Angka Asam

(mg NaOH /

gram sampel)

0,56 0,399 0,399 0,3192 0,3192Maks 0,8 mg

KOH/g sampel

Flash Point (oC) 130 135 135 135 140 Min 100oC

Fire Point (oC) 145 150 155 157 160 -

IV.2 Pembahasan

Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh waku pengandukan (0 menit, 30

menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit) terhadap kualitas biodiesel dari minyak jelantah

serta untuk mengetahui perbandingan kualitas biodiesel dari minyak jelantah (warna, bau,


07182-2006.

Variabel pada percobaan biodiesel ini adalah waktu pengadukan pada proses

transesterifikasi yaitu 0 menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit. Pada percobaan

ini dilakukan analisa sifat fisik dan kimia pada minyak goreng bekas gorengan batagor dan

pada biodiesel yang telah dihasilkan. Pada proses percobaan pembuatan biodiesel terdapat 4

tahapan, yaitu proses pre-treatment minyak jelantah, dimana minyak jelantah yang akan

digunakan untuk pembuatan biodiesel disaring terlebih dahulu untuk menyaring kotoran

yang berada di dalam minyak. Kemudian melakukan uji densitas, viskositas dan FFA.

Tujuan pengujian FFA dalam minyak adalah untuk mengetahui kadar FFA dalam minyak,

sehingga apabila kadar FFA tinggi (>3 %) maka perlu dilakukan proses esterifikasi sebelum

melakukan transesterifikasi. Namun, dari hasil FFA yang didapatkan yaitu sebesar 1,69 %

sehingga proses pembuatan biodiesel langsung pada tahapan transesterifikasi. Kemudian

dilanjutkan pada proses transesterifikasi untuk pembentukan biodiesel dan gliserol. Tahapan

transesterifikasi yaitu dengan cara mencampurkan 1000 liter minyak dengan larutan


27/41



IV-3

metoksida (200 mL metanol dan 4,55 gram NaOH) pada suhu 60oC serta pengadukan 600

rpm selama 120 menit dan pendiaman selama 24 jam. Setalah proses transesterifikasi

kemudian melakukan tahapan pencucian biodiesel dimana biodiesel yang dihasilkan

dicampurkan dengan aquades pada suhu 60oC dengan perbandingan 1 : 1 proses

pencampuran dengan cara pengadukan menggunakan magnetic stirrer selama 30 menit dan

proses pendiaman selama 24 jam. Hasil biodiesel yang didapatkan kemudian dilakukan

analisa fisik dan kimia yaitu warna, volume, yield , densitas, viskositas, angka asam dan flash

and fire point kemudian membandingkan hasil tersebut dengan SNI.

IV.2.1 Mutu Biodiesel

Untuk mengetahui mutu dari suatu biodiesel dapat diketahui dari sifak fisik dan

kimianya. Karakteristik biodiesel dapat diketahui dengan beberapa uji yang dapat dilakukan,

yaitu warna, berat jenis (densitas), viskositas, angka asam, yield dan flash and fire point .

Berikut analisa – analisa yang digunakan untuk mengetahui karakteristik biodiesel :

1. Warna

Berdasarkan Tabel IV.2, warna yang didapatkan pada biodiesel pada variabel waktu

0 menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit adalah kuning bening.

2. Volume

Berdasarkan Tabel IV.2, volume yang didapatkan pada biodiesel pada variabel waktu

0 menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit berturut-turut yaitu sebesar 170 mL;

186 mL; 190 ml; 192 mL dan 198 mL.

Kemudian dari hasil percobaan biodiesel ini, didapatkan sebuah grafik hubungan

antara waktu pengandukan dengan volume biodiesel yang dihasilkan sebagai berikut :

Grafik IV.1 Grafik Hubungan Volume Biodiesel dan Waktu Pengadukan

165

170

175

180

185

190

195

200

0 20 40 60 80 100 120 140

V o l u m e ( m L )

Waktu Pengadukan (menit)


28/41



IV-4

Dari Grafik IV.1 didapatkan hubungan antara waktu pengadukan dengan volume

biodiesel yang dihasilkan dalam transesterifikasi adalah semakin meningkat. Hal ini

sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa semakin lama waktu reaksi maka yield

atau volume yang dihasilkan semakin meningkat (Aziz, 2011).

Nilai volume terendah yaitu pada waktu pengadukan 0 menit, dimana didapatkan

volume sebesar 170 mL sedangkan volume tertinggi pada t = 120 menit yaitu sebesar 198

mL.

3. Yield

Berdasarkan Tabel IV.2, yield yang didapatkan pada biodiesel pada variabel waktu 0

menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit berturut-turut yaitu sebesar 84,06 %;

90,95 %; 92,91 %; 93,31 % dan 95,74 %.


antara waktu pengandukan dengan yield biodiesel yang dihasilkan sebagai berikut :

Grafik IV.2 Grafik Hubungan Yield Biodiesel dan Waktu Pengadukan

Dari Grafik IV.2 didapatkan hubungan antara waktu pengadukan dengan yield

biodiesel yang dihasilkan dalam transesterifikasi adalah semakin meningkat. Hal ini

sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa semakin lama waktu reaksi maka yield

yang dihasilkan semakin meningkat (Aziz, 2011).

Nilai yield terendah yaitu pada waktu pengadukan 0 menit, dimana nilai yield sebesar

84,06 % sedangkan nilai yield tertinggi pada t = 120 menit yaitu sebesar 95,74 %.

4. Densitas

Dari hasil analisa densitas yang telah dilakukan, untuk densitas dari minyak goreng

bekas yang akan dikonversi menjadi biodiesel yaitu sebesar 0,91 gram/mL. Berdasarkan

82

84

86

88

90

92

94

96

98

0 20 40 60 80 100 120 140

Y i e l d ( % )



29/41



IV-5

Tabel IV.2, densitas yang didapatkan pada biodiesel pada variabel waktu 0 menit, 30

menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit berturut-turut yaitu sebesar 0,9 gram/mL; 0,89

gram/mL; 0,89 gram/mL; 0,88 gram/mL dan 0,88 gram/mL.


antara waktu pengandukan dengan densitas biodiesel yang dihasilkan sebagai berikut :

Grafik IV.3 Grafik Hubungan Densitas Biodiesel dan Waktu Pengadukan

Dari Grafik IV.3 didapatkan hubungan antara waktu pengadukan dengan densitas

biodiesel yang dihasilkan dalam transesterifikasi adalah semakin menurun. Nilai densitastertinggi yaitu pada waktu pengadukan 0 menit, dimana nilai densitas sebesar 0,9

gram/mL sedangkan nilai densitas terendah pada t = 90 dan 120 menit yaitu sebesar 0,88

gram/mL.

Dari hasil analisa tersebut dapat disimpulkan bahwa densitas biodiesel pada variabel

waktu 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit sesuai dengan standar SNI 04-7812-

2006 tentang biodiesel yang menetapkan bahwa untuk massa jenis biodiesel yaitu sekitar

0,85-0,89 gram/mL. Namun pada nilai densitas pada t = 0 menit tidak sesuai dengan SNI

yaitu sebesar 0,9 gram/mL. Hal ini disebabkan oleh dalam proses transesterifikasi

pembuatan biodiesel, akan dihasilkan metil ester dan gliserol. Apabila terjadi reaksi

penyabunan dalam proses transesterifikasi mengakibatkan biodiesel yang terbentuk

lebih susah dipisahkan dengan gliserol. Gliserol yang terikut dalam biodiesel sehingga

mengakibatkan kerapatan dalam biodiesel menjadi lebih besar, sehingga terlihat

lebih keruh (Ramadhas et al., 2005).

0,875

0,88

0,885

0,89

0,895

0,9

0,905

0 20 40 60 80 100 120 140

D e n s i t a s ( g r a m / m L )



30/41



IV-6

Menurut Padil et al., (2010), biodiesel yang memiliki massa jenis melebihi ketentuan

akan menghasilkan reaksi pembakaran tidak sempurna. Sehingga akan meningkatkan

emisi dan keausan mesin.

5.

Viskositas

Dari hasil analisa viskositas yang telah dilakukan, untuk viskositas dari minyak

goreng bekas yang akan dikonversi menjadi biodiesel yaitu sebesar 24,67 mm2/s.

Berdasarkan Tabel IV.2, nilai viskositas yang didapatkan pada biodiesel pada variabel

waktu 0 menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit berturut-turut yaitu sebesar

19,28 mm2/s; 11,40 mm2/s; 11,24 mm2/s; 10,58 mm2/s dan 10,97 mm2/s.


antara waktu pengandukan dengan viskositas biodiesel yang dihasilkan sebagai berikut :

Grafik IV.4 Grafik Hubungan Viskositas Biodiesel dan Waktu Pengadukan

Dari Grafik IV.4 didapatkan hubungan antara waktu pengadukan dengan viskositas

biodiesel yang dihasilkan dalam transesterifikasi adalah semakin menurun. Nilai

viskositas tertinggi yaitu pada waktu pengadukan 0 menit, dimana nilai viskositas sebesar

19,28 mm2/s sedangkan nilai viskositas terendah pada t = 90 menit yaitu sebesar 10,58

mm2/s.

Dari hasil analisa tersebut dapat disimpulkan bahwa viskositas biodiesel pada

variabel waktu 0 menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit tidak sesuai dengan

standar SNI 04-7812-2006 tentang biodiesel yang menetapkan bahwa untuk viskositas

biodiesel yaitu sekitar 2,3 – 6,0 mm2/s. Hal ini disebabkan oleh terjadinya reaksi

penyabunan antara katalis basa (NaOH) dan asam lemak yang menyebabkan biodiesel

0

5

10

15

20

25

0 20 40 60 80 100 120 140

V i s k o s i t a s ( m m 2 / s )



31/41



IV-7

yang dihasilkan menjadi keruh dan sulit dipisahkan, sehingga nilai viskositas yang

dihasilkan tinggi (Ramadhas et al., 2005).

Biodiesel ini didominasi oleh metil oleat sehingga berkontribusi terhadap rendahnya

viskositas yang dihasilkan, selain itu karena tingkat efektivitas proses reaksi yang

tinggi. Jika bahan bakar terlalu kental, maka dapat menyulitkan aliran, pemompaan,

dan penyalaan. Jika bahan bakar terlalu encer, maka menyulitkan penyebaran bahan

bakar sehingga sulit terbakar dan akan menyebabkan kebocoran dalam pipa injeksi

(Setiawati, 2012).

6. Angka Asam

Berdasarkan Tabel IV.2, nilai angka asam yang didapatkan pada biodiesel pada

variabel waktu 0 menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit berturut-turut yaitu

sebesar 0,56 mg NaOH/gram sampel; 0,399 mg NaOH/gram sampel; 0,399 mg

NaOH/gram sampel; 0,3192 mg NaOH/gram sampel dan 0,3192 mg NaOH/gram sampel.


antara waktu pengandukan dengan angka asam biodiesel yang dihasilkan sebagai berikut:

Grafik IV.5 Grafik Hubungan Angka Asam Biodiesel dan Waktu Pengadukan

Dari Grafik IV.5 didapatkan hubungan antara waktu pengadukan dengan angka asam

biodiesel yang dihasilkan dalam transesterifikasi adalah semakin menurun. Nilai angka

asam tertinggi yaitu pada waktu pengadukan 0 menit, dimana nilai angka asam sebesar

0,56 mg NaOH/gram sampel sedangkan nilai angka asam terendah pada t = 90 dan 120

menit yaitu sebesar 0,3192 mg NaOH/gram sampel.

Dari hasil analisa tersebut dapat disimpulkan bahwa angka asam biodiesel pada

variabel waktu 0 menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit sesuai dengan standar

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

0,6

0 20 40 60 80 100 120 140

A n g k a A s a m

( m g N a O H / g r a m

s a m p e l )



32/41



IV-8

SNI 04-7812-2006 tentang biodiesel yang menetapkan bahwa untuk angka asam biodiesel

yaitu maksimal 0,8 mg KOH/gram sampel. Menurut Padil et al., (2010), bahan bakar

mesin diesel yang ideal adalah bahan bakar yang merupakan rantai hidrokarbon jenuh

seluruhnya. Angka asam yang dimiliki biodiesel dari minyak kelapa ini juga sangat

rendah, hal ini berarti biodiesel mengandung asam lemak bebas yang sangat sedikit.

Dengan demikian, biodiesel tersebut tidak bersifat korosif dan tidak membahayakan

injektor mesin diesel.

7. Flash Point

Berdasarkan Tabel IV.2, nilai flash point yang didapatkan pada biodiesel pada

variabel waktu 0 menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit berturut-turut yaitu

sebesar 130oC; 135 oC; 135 oC; 135 oC dan 140 oC.


antara waktu pengandukan dengan flash point biodiesel yang dihasilkan sebagai berikut:

Grafik IV.6 Grafik Hubungan Flash Point Biodiesel dan Waktu Pengadukan

Dari Grafik IV.6 didapatkan hubungan antara waktu pengadukan dengan flash point

biodiesel yang dihasilkan dalam transesterifikasi adalah semakin meningkat. Nilai flash

point tertinggi yaitu pada waktu pengadukan 120 menit, dimana flash point sebesar 140

oC sedangkan nilai flash point terendah pada t = 0 menit yaitu sebesar 130oC.

Dari hasil analisa tersebut dapat disimpulkan bahwa flash point biodiesel pada

variabel waktu 0 menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit sesuai dengan

standar SNI 04-7812-2006 tentang biodiesel yang menetapkan bahwa untuk flash point

biodiesel yaitu minimal 100oC sehingga biodiesel berada dalam batas aman terhadap

bahaya kebakaran selama penyimpan, penanganan dan transportasi. Titik nyala

125

127

129

131

133

135

137

139

141

0 20 40 60 80 100 120 140

F l a s h P o i n t ( o C )



33/41



IV-9

berhubungan dengan keamanan dan keselamatan, terutama dalam handling dan

storage. Titik nyala mengindikasikan tinggi rendahnya volatilitas dan kemampuan

untuk terbakar dari suatu bahan bakar (Setiawati, 2012).

8.

Fire Point

Berdasarkan Tabel IV.2, nilai fire point yang didapatkan pada biodiesel pada variabel

waktu 0 menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit berturut-turut yaitu sebesar

145 oC; 150 oC; 155 oC; 157 oC dan 160 oC.


antara waktu pengandukan dengan fire point biodiesel yang dihasilkan sebagai berikut:

Grafik IV.7 Grafik Hubungan Fire Point Biodiesel dan Waktu Pengadukan

Dari Grafik IV.7 didapatkan hubungan antara waktu pengadukan dengan fire point

biodiesel yang dihasilkan dalam transesterifikasi adalah semakin meningkat. Nilai fire

point tertinggi yaitu pada waktu pengadukan 120 menit, dimana fire point sebesar 160oC

sedangkan nilai fire point terendah pada t = 0 menit yaitu sebesar 145oC.

Kualitas biodiesel yang memiliki kualitas terbaik serta sesuai dengan SNI adalah

biodiesel yang lama waktu pengadukannya adalah 120 menit dengan nilai yield sebesar

99%, densitas 0,88 gram/mL, viskositas 10,97 mm2/s, angka asam 0,3192 mg

NaOH/gram sampel, flash point 140oC dan fire point 160oC.

140

145

150

155

160

165

0 20 40 60 80 100 120 140

F i r e P o i n t ( o C )



34/41

V-1

BAB V

PENUTUP

V.1 Kesimpulan

Dari percobaan biodiesel dari minyak goreng bekas, dapat diambil beberapa

kesimpulan sebagai berikut:

1. Semakin lama waktu pengadukan maka kualitas dari biodiesel yang dihasilkan

semakin baik.

2. Biodiesel dengan variabel waktu pengadukan 0, 30, 60, 90 dan 120 menit berwarna

kuning bening.

3. Parameter volume biodiesel yang memiliki kualitas terbaik adalah pada variabel

lama waktu pengadukannya 120 menit yaitu sebesar 192 mL.

4.

Parameter yield biodiesel yang memiliki kualitas terbaik adalah pada variabel lama

waktu pengadukannya 120 menit yaitu sebesar 95,74 %.

5. Parameter densitas biodiesel yang memiliki kualitas terbaik serta sesuai dengan

SNI adalah pada variabel lama waktu pengadukannya 90 dan 120 menit yaitu

sebesar 0,88 gram/mL.

6. Parameter viskositas biodiesel yang memiliki kualitas terbaik serta sesuai dengan

SNI adalah pada variabel lama waktu pengadukannya 90 menit yaitu sebesar 10,58

mm2/s.

7.

Parameter angka asam biodiesel yang memiliki kualitas terbaik serta sesuai dengan

SNI adalah pada variabel lama waktu pengadukannya 90 dan 120 menit yaitu

sebesar 0,3192 mg NaOH/gram sampel.

8. Parameter flash point biodiesel yang memiliki kualitas terbaik serta sesuai dengan

SNI adalah pada variabel lama waktu pengadukannya 120 menit yaitu sebesar 140

oC.

9. Parameter fire point biodiesel yang memiliki kualitas terbaik adalah pada variabel

lama waktu pengadukannya 120 menit yaitu sebesar 160 oC.

10. Kualitas biodiesel yang memiliki kualitas terbaik serta sesuai dengan SNI adalah

biodiesel yang lama waktu pengadukannya adalah 120 menit dengan nilai yield

sebesar 99%, densitas 0,88 gram/mL, viskositas 10,97 mm2/s, angka asam 0,3192

mg NaOH/gram sampel, flash point 140oC dan fire point 160oC.


35/41

Bab V Penutup

V-2LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI, NABATIPROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIAFTI - ITS

V.2 Saran

1. Penggunaan kertas saring yang berbentuk bulat, sehingga proses penyaringan dapat

lebih maksimal apabila menggunakan bentuk yang bulat.

2.

Sebaiknya menggunakan alat corong pemisah yang berskala dalam proses

pemisahan sehingga perhitungan volume biodiesel atau yield yang didapatkan dapat

lebih akurat.


36/41

vi

DAFTAR PUSTAKA

________.(2006). Standar Nasional Indonesia. SNI 04-7182-2006 . hal. 3

Aziz, I. (2007). Kinetika Reaksi Transesterifikasi Minyak Goreng Bekas. 19-23.Aziz, I. (2011). Pembuatan Produk Biodiesel dari Minyak Goreng Bekas dengan Cara

Esterifikasi dan Transesterifikasi. Jurnal Kimia, 443-448.

Darmanto, S., & Sigit, I. (2006). Analisa Biodiesel Minyak Kelapa sebagai Bahan Bakar

Alternatif. Traksi, 64-72.

Darmawan, F. I., & Susila, I. W. (2013). Proses Produksi Biodiesel dari Minyak Jelantah

dengan Metode Pencucian Dry-Wash Sistem. Jurnal Teknik Mesin, 80-87.

Hendra, D. (2014). Pembuatan Biodiesel dari Biji Kemiri Sunan. Jurnal Penelitian Hasil

Hutan, 36-44.

Ketaren, S. (1986). Minyak dan Lemak Pangan. Jakarta: Universitas Indonesia Press

Mardina, P., Faradina, E., & Setiawan, N. (2012). Penurunan Angka Asam pada Minyak

Jelantah. Jurnal Kimia 6 , 196-200.

Ramadhas, A.S., Jayaraj, S., & Muraleedharan, C. (2005). Biodiesel Production from High

FFA Rubber Seed Oil. Fuel 84, 335-340.

Setiawati, E. (2012). Teknologi Pembuatan Biodiesel dari Minyak Goreng Bekas dengan

Teknik Mikrofiltrasi dan Tramsesterifikasi sebagai Alternatif Bahan Bakar Mesin

Diesel. Jurnal Riset Industri , 117-127.

Suirta, I. W. (2009). Preparasi Biodiesel dari Minyak Jelantah Kelapa Sawit. Jurnal Kimia 3,

1-6.

Sutiah, K., Firdausi, S., & Budi, W. S. (2008). Studi Kualitas Minyak Goreng dengan

Parameter Viskositas dan Indeks Bias. Berkala Fisika, 53-58.

Yustinah, H. (2011). Adsorbsi Minyak Goreng Bekas Menggunakan Arang Aktif dari Sabut

Kelapa. Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam

Indonesia, B05-1-B05-5.


37/41

vii

DAFTAR NOTASI

Daftar Notasi Keterangan Satuan

Vm

ρ

μ

v

T

t

GA

N

M

e

BM

Wo

W1

VolumeMassa

Massa jenis

Viskositas Dinamis

Viskositas Kinematik

Suhu

Waktu

Berat sampel

Volume titrasi NaOH

Normalitas

Molaritas

Ekivalensi

Berat Molekul

Berat pikno kosong

Berat pikno + minyak

mLgram

gram/mL

cP

mm2/s

oC

s

gram

mL

N

M

-

gram/mol

gram

gram


38/41

viii

APPENDIKS

1. Membuat larutan NaOH 0,1 N sebanyak 500 mL

NaOH Na+

+ OH-

maka : e = 1 N = M × e

0,1 = M × 1

0,1 = M

0,1 = m x 1000

40 x 500

m = 1000

500x40x0,1

m = 2 gram

Cara Membuat :

o Menimbang NaOH sebanyak 2 gram.

o Memasukkan NaOH yang telah ditimbang ke dalam labu ukur 500 mL.

o Menambahkan aquades hingga batas tara.

o Mengocok larutan NaOH hingga homogen.

2. Menghitung FFA minyak goreng bekas

Berat sampel (G) = 5 gram

Volume titrasi NaOH (A) = 3,3 mL

N NaOH = 0,1 N

BM asam oleat = 256 gram/mol

FFA = %G10

Mx NA x

= %5x10

256x0,1 x3,3= 1,69 %

3. Menghitung densitas minyak goreng bekas

Berat pikno kosong (Wo) = 11,6 gram

Berat pikno + minyak (W1) = 20,7 gram

Volume pikno = 10 mL

M =BMxV

x1000m


39/41

ix

ρ =sampelVol

0W-

1W

=mL10

11,6-20,7= 0,91 gram/mL

4. Menghitung viskositas minyak T = 30oC

Viskositas dinamis

μ air

μ minyak =

ρ air x t air

ρ minyak x t minyak

0,8007

x =

0,99568 x 4,62

0,91 x 141,73

x = 22,4497 cP

Viskositas kinematik

v

=μ

ρ

v =22,4497

0,91

= 24,67 mm2/s

5.

Menghitung yield biodiesel dengan variabel waktu pengadukan 0 menit

Volume minyak yang dipakai = 200 mL

Volume biodiesel = 170 mL

Yield = x100%dipakaiyangminyakMassa

biodieselMassa

= x100%0,91x200

0,9x170

= 84,06 %- Perhitungan yang sama digunakan untuk variabel waktu pengadukan 30 menit, 60

menit, 90 menit dan 120 menit.

6. Menghitung densitas biodiesel dengan variabel waktu pengadukan 0 menit

Berat pikno kosong (Wo) = 11,6 gram

Berat pikno + minyak (W1) = 20,6 gram

Volume pikno = 10 mL


40/41

x

ρ =sampelVol

0W-

1W

=mL10

11,6-20,6= 0,9 gram/mL

- Perhitungan yang sama digunakan untuk variabel waktu pengadukan 30 menit, 60


7.

Menghitung viskositas biodiesel dengan variabel waktu pengadukan 0 menit pada

T = 40oC

Viskositas Dinamis

μ air

μ minyak =

ρ air x t air

ρ minyak x t minyak

0,6560

x =

0,99225 x 2,40

0,9 x 70

x = 17,35 cP

Viskositas Kinematik

v

=μ

ρ

v =

17,35

0,9

= 19,28 mm2/s



8.

Menghitung angka asam biodiesel dengan variabel waktu pengadukan 0 menit

Berat sampel (G) = 5 gram

Volume titrasi NaOH (A) = 0,7 mL

N NaOH = 0,1 N

BM NaOH = 39,9 gr/mol

Angka asam =G

BMx NA x

=5

39,9x0,1 x0,7= 0,56 mg NaOH / gram sampel




41/41

Biodiesel Kelompok 8

Documents

Transcript of Biodiesel Kelompok 8