FHAREL BIOETANOL

19
PEMBUATAN BIOETANOL DARI SINGKONG I. TUJUAN 1. Mengetahui cara pembuatan Bioetanol dan fermentasi singkong 2. Mengetahui kandungan etanol yang terdapat pada bahan singkong II. PERINCIAN KERJA Menyiapkan bahan yakni singkong, urea, dan fermipan Melunakkan singkong ( diparut sampai halus ) Sterilisasi alat yang digunakan Fermentasi selama 3 hari Penyaringan hasil fermentasi Destilasi sampel Analisa Penyimpanan produk III.ALAT DAN BAHAN a. Alat yang digunakan Erlenmeyer Pengaduk kaca Gelas kimia Hot Plate Selang dan penutup Autoklaf Spatula Timbangan analitik

description

PNUP bioetanol

Transcript of FHAREL BIOETANOL

PEMBUATAN BIOETANOLDARI SINGKONGI. TUJUAN1. Mengetahui cara pembuatan Bioetanol dan fermentasi singkong2. Mengetahui kandungan etanol yang terdapat pada bahan singkong

II. PERINCIAN KERJA Menyiapkan bahan yakni singkong, urea, dan fermipan Melunakkan singkong ( diparut sampai halus ) Sterilisasi alat yang digunakan Fermentasi selama 3 hari Penyaringan hasil fermentasi Destilasi sampel Analisa Penyimpanan produkIII. ALAT DAN BAHANa. Alat yang digunakan Erlenmeyer Pengaduk kaca Gelas kimia Hot Plate Selang dan penutup Autoklaf Spatula Timbangan analitikb. Bahan yang digunakan Singkong ( halus ) Urea Fermipan Gula pasir AirIV. DASAR TEORIEtanol disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut atau alkohol saja adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna, dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Ethanol merupakan senyawa Hidrokarbon dengan gugus Hydroxyl (-OH) dengan 2 atom karbon (C) dengan rumus kimia C2H5OH.Secara umum ethanol berupa bahan kimia yang diproduksi dari bahan baku tanaman yang mengandung karbohidrat (pati) seperti singkong , ubi jalar, jagung, sorgum, beras, ganyong dan sagu yang kemudian dipopulerkan dengan nama bioetanol. Pada peraktikum kali ini kami menggunakan singkong sebagai bahan dasar pembuatan ethanol.Titik didih adalah suhu atau temperatur dimana tekanan uap sebuah zat cair dengan tekanan ekstrenal yang dialami oleh cairan. Berdasrkan nilai titik didih zat terlarut, larutan dapat dibagi 2 yaitu titik didih zat terlarut lebih kecil daripada pelarutnya sehingga zat terlarut lebih mudah menguap O2, NH2, H2S dan alkohol didalam air. Yang kedua yaitu zat terlarut lebih besar daripada pelarutnya dan jika dipanaskan pelarut yang lebih dulu menguap. Kenaikan titik didih larutan bergantung pada jenis pelarut dan konsentrasi larutan, tidak bergantung pada jenis zat terlarutnya.Didunia industri, kenaikan titik didih sangat penting dipelajari dan dipahami karena pada suatu proses bahan industri perlu diketahui kenaikan titik didihnya, contohnya adalah proses destilasi. Dalam proses destilasi kiat harus mengetahui titik didih tiap senyawa yang dicampur agar waktu yang diperlukan, kecepatan menguap pada campuran tersebut dapat diketahui. Kenaikan titik didih juga digunakan untuk mengklasifikasikan bahan bakar yang digunakan sehari-hari. Ethanol encer adalah campuran ethanol dan air. Mengandung tidak kurang dari 69,1 %v/v dan tidak lebih dari 71,0%v/v C2H5OH. Titik didih etanol 70% adalah 780C dan titik lebur etanol adalah -1140C

A. Pengertian BioethanolBioethanol adalah etanol yang diproduksi dengan cara fermentasi menggunakan bahan baku nabati. Ethanol atau etil alkohol C2H5OH, merupakan cairan yang tidak berwarna, larut dalam air, eter, aseton, benzene, dan semua pelarut organik, serta memiliki bau khas alkohol. Salah satu pembuatan ethanol yang paling terkenal adalah fermentasi. Bioethanol dapat diperoleh salah satunya dengan cara memfermentasi singkong.B. Manfaat BioethanolManfaat bioetanol sendiri dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai bahan bakar altenatif yang ramah lingkungan karena memiliki bilangan oktan yang cukup tinggi,selain itu bioethanol juga dijadikan sebagai bahan baku beralkohol. Adapaun manfaat bioethanol secara lengkap adalah sebagai berikut : Sebagai bahan dasar minuman beralkohol Sebagai bahan bakar Sebagai bahan bakar roket Sebagai bahan kimia dasar senyawa organik Sebagai antiseptik Sebagai antidote beberapa racun Sebagai pelarut untuk parfum, cat dan larutan obat

C. Pengertian Singkong Sebagai Bahan Baku BioethanolSingkong, yang juga dikenal sebagai ketela pohon atau ubi kayu, adalah pohon tahunan tropika dan subtropika dari keluarga Euphorbiaceae. Umbinya dikenal luas sebagai makanan pokok penghasil karbohidrat dan daunnya sebagai sayura. Memiliki nama latin manihot utilissima. Merupakan umbi atau akar pohon yang panjang dengan fisik rata-rata bergaris tengah 2-3 cm dan panjang 50-80 cm, tergantung dari jenis singkong yang ditanam. Daging umbinya berwarna putih atau kekuning-kuningan.Umbi singkong tidak tahan simpan meskipun ditempatkan di lemari pendingin. Gejala kerusakan ditandai dengan keluarnya warna biru gelap akibat terbentuknya asam sianida yang bersifat racun bagi manusia. Umbi singkong merupakan sumber energi yang kaya karbohidrat namun sangat miskin protein. Sumber protein yang bagus justru terdapat pada daun singkong karena mengandung asam aminometionin.D. FermentasiFermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal. Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan aseton.Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya. Respirasi anaerobik dalam ototmamalia selama kerja yang keras (yang tidak memiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan sebagai bentuk fermentasi yang mengasilkan asam laktat sebagai produk sampingannya. Akumulasi asam laktat inilah yang berperan dalam menyebabkan rasa kelelahan pada otot.Reaksi dalam fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa (C6H12O6) yang merupakan gula paling sederhana , melalui fermentasi akan menghasilkan etanol (2C2H5OH). Reaksi fermentasi ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan

E. Faktor-faktor yang mempengaruhi Fermentasi bioethanola. MediaPada umumnya bahan dasar yang mengandung senyawa organik terutama glukosa dan pati dapat digunakan sebagai substrat dalam proses fermentasi bioethanol (Prescott and Dunn, 1959)b. SuhuSuhu optimum bagi pertumbuhan saccharomyces cereviseae dan aktivitasinya adalah 25-35oC. Suhu memegang peranan penting karena secara langsung dapat mempengaruhi aktivitas saccharomyces cereviseae dan secara tidak langsung akan mempengaruhi kadar bioethanol yang dihasilkan (Prescott and Dunn, 1959).Pada penelitian ini pertumbuhan saccharomyces cereviseae dijaga pada suhu 27oC (Rhonny.A dan Danang J.W, 2003).c. NutrisiSelain sumber karbon, saccharomyces cereviseae juga memerlukan sumber nitrogen, vitamin dan mineral dalam pertumbuhannya. Pada umumnya sebagian besar saccharomyces cereviseae memerlukan vitamin seperti biotin dan thiamin yang diperlukan untuk pertumbuhannya. Beberapa mineral juga harus ada untuk pertumbuhan Saccharomyces cereviseae seperti phospat, kalium, sulfur, dan sejumlah kecil senyawa besi dan tembaga (Prescott and Dunn,1959).d. pHpH substrat atau media fermentasi merupakan salah satu faktor yang menentukan kehidupan saccharomyces cereviseae. Salah satu sifat saccharomyces cereviseae adalah bahwa pertumbuhan dapat berlangsung dengan baik pada kondisi pH 4 6 (Prescott and Dunn, 1959).e. Volume starterVolume starter yang ditambahkan 3-7% dari volume media fermentasi. Jumlahvolume starter tersebut sangat baik dan efektif untuk fermentasi serta dapatmenghasilkan kadar alkohol yang relative tinggi (Monick, J. A., 1968).

V.PROSEDUR KERJA 1. Mengupas kulit singkong dan dicuci sampai bersih2. Singkong diparut sampai halus3. Menimbang singkong sebanyak 250 gram.4. Dimasukkan ke dalam gelas kimia 500 ml dan ditambahkan air 300 ml.5. Diaduk sampai merata dan ditambahkan 3 sendok gula pasir, diaduk lagi sampai merata.6. Kemudian dipanaskan di atas hotplate sampai mengental.7. Setelah mengental diangkat dan didinginkan, ( direndam di dalam baskom yang berisi air dingin untuk mempercepat proses pendinginan ). 8. Selama proses pendinginan berlangsung, dilakukan penimbangan Urea dan Fermipan sebanyak 3 gram. (urea dan fermipan dihaluskan setelah ditimbang)9. Selang berjalannya waktu dilakukan sterilisasi pada elenmeyer serta selang dan penyumbat karet 10. Setelah proses pendinginan selesai, dilakukan pengukuran pH ( 4), kemudian diambil sedikit sampel dan dipindahkan ke gelas kimia lain, kemudian ditambahkan urea dan fermipan lalu diaduk/dihomogenkan.11. Setelah proses Homogenisasi selesai, sampel dikembalikan ke gelas kimia 500ml dan didiamkan. (diperuntukkan untuk proses pengembangan). 20 menit.12. Kemudian sampel dituang menggunakan bantuan spatula ke elenmeyer yang telah disterilisasi. (Bahan/sampel dibagi menjadi dua bagian sehingga disediakan 2 elenmeyer).13. Kemudian elenmeyer ditutup dengan penyumbat karet yang dilengkapi dengan selang karet.14. Ujung selng dimasukkan kedalam botol Aqua guna menampung gas CO2 yang terbentuk pada saat proses fermentasi berlangsung.15. Bahan di fermentasi selama 3 hari, kemudian setelah itu sampel disaring.16. Filtrate kemudian di destilasi pada kisaran suhu 800C. (proses pemisahan etanhol-air).17. Setelah diperoleh destilat berupa ethanol, kemudian dianalisa; BJ, JB, dan Indeks Bias.18. Analisa terakhir yang dilakukan adalah Uji Gas Cromotographi.

VI.DATA PENGAMATAN Volume Hasil fermentasi= 225 ml PerolehanDestilat= 10 ml Berat singkong yang ditimbang= 250 ml Berat Urea dan Fermipan= 3 gram Berat pikno kosong= 20.73 gram Beratpikno + sampel destilat= 28.70 gram Berat Jenis =

JB = x 100 %

VII.PERHITUNGAN Berat Jenis = Berat Jenis = = = 0.797 gram/ml

JB = x 100 % JB= = 4 % Indeks Bias yang diperoleh = 1.3568 Larutan Etanol absolute 100 %Ethanol Absolut 100 %

Ret TimeArea

0.7983210

2,567346842772

total346845982

Data Hasil pengujian Gas Cromotography sampel BioetanolEthanol ? %

Ret TimeArea

0.303143587

2.30313373

2.4911874

2.628137262331

2.88975802

Total137496967

Perhitungan Kasar Mencari Konsentrasi Bioethanol yang diperoleh ; Konsentrasi Ethanol yang diperoleh ;Konsentrasi Ethanol ? %= x 100 %= 39 %

VIII.PEMBAHASANPada percobaan kali ini kami bertujuan untuk menghasilkan alkohol dengan proses fermentasi kemudian menggunakan alat destilasi sederhana. Bahan dasar yang kami gunakan dalam fermentasi ini adalah singkong.Awalnya kami kami melakukan proses fermentasi pada singkong dengan penambahan ragi. 250 gram singkong yang sudah bersih dan dihaluskan dipanaskan ( dimasak ) dalam gelas kimia 1L sampai mengental, kemudian singkong didinginkan lalu ditambahkan urea dan fermipan sebanyak 3 gram, bahan tersebut di fermentasi selama 3 hari. Pada proses fermentasi ragi akan mengubah glukosa dalam singkong menjadi alkohol dan bukan mengubah patinya. Dari hasil percobaan terjadi perubahan rasa, bau dan tekstur yaitu terasa manis asam dan memiliki cita rasa alkohol, aroma alkohol tercium kuat, tekstur berair, karena pada proses fermentasi terjadi perubahan hidrolisis pati menjadi glukosa dan maltosa yang akan memberikan rasa manis serta perubahan gula menjadi alkohol.Hasil fermentasi disaring dan di proleh 225 mL ( hasil saringan ) yang kemudian didestilasi untuk menghasilkan alkohol. Temperature yang digunkan pada saat destilasi yaitu 80 oC, temperature diamati agar tidak melebihi 80 oC sehingga alkohol yang dihasilkan tidak bercampur dengan air. Pada proses destilasi kami mengalami sedikit masalah yaitu pemasangan selang pada kondensor kurang erat sehingga selang terlepas namun kami berhasil untuk menanganinya. Setelah berlangsung selama 2 jam kami menghentikan proses destilasi dan hasil destilat yang diproleh sebanyak 10 mL.

IX.KESIMPULAN1. Hasil percobaan Dari hasil percobaan terjadi perubahan rasa, bau dan tekstur setelah fermentasi. Pembuatan alkohol dapat dihasilkan dari singkong, alkohol yang di hasilkan pada proses destilasi sebanyak 10 mL.2. Hasil Analisa Berat jenis Etanol= 0.797 gram/ml JB Etanol = 4 % Indeks Bias Etanol= 1.3568 Kadar Etanol= 39 %

DAFTAR PUSTAKA1. Petunjuk praktikum Teknologi Bioproses Teknik Kimia Politeknik Negeri Ujung Pandang.2. Skripsi PA Mahasiswa Politeknik Negeri Ujung pandang Jurusan Teknik Kimia.3. Tim Dosen Praktikum Teknologi Bioproses. 2013. Petunjuk Praktikum Teknologi Bioproses. Semarang: Laboratorium Teknik Kimia Universitas Negeri Semarang.4. Arbianto,Purwo. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: Depdikbud.5. Lechninger. 1986. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: Erlangga.6. Poedjadji,A. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: UI.7. Pudjatmaka,A.H dan Qodratillah,M.T. 2002. Kamus Kimia. Jakarta: Balai Pustaka.

LAMPIRAN

LAMPIRAN

Laboratorium Teknologi BioprosesSemester IV2014/2015

LAPORAN PRAKTIKUMPEMBUATAN BIOETANOL

Pembimbing : Kelompok : Satu (1)Tgl. Praktikum : 27 April 2015

Nama : Muhammad Ilham BasriNim : 331 13 011Kelas : 2.B TeknikKimia

JURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG2014/2015