LABORATORIUM TEKNOLOGI PROSES KIMIA JURUSAN … · atau setengah padat yang terdiri dari massa...

PEMBUATAN GEL FUEL BERBAHAN DASAR ALKOHOL DENGAN

GELLING AGENT ASAM STEARAT DAN METIL SELULOSA

DOSEN PEMBIMBING :

Prof. Dr. Ir. Mahfud, DEA Ir. Rr. Pantjawarni Prihatini

NIP. 1961 08 02 1986 01 1001 NIP. 1958 08 22 1983 03 2001

LABORATORIUM TEKNOLOGI PROSES KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

DISUSUN OLEH :

Riasya Siltafani Ardiana 2307100104

Henny Cut Irnawati 2307100150

Namun mudah tumpah

dan sifatnya yang

volatil, alkohol tidak

praktis digunakan

Metanol dan Etanol

diubah menjadi

Alkohol gel

menggunakan gelling

agent

Alkohol dapat

diaplikasikan pada

industri katering

Metanol dan

etanol dapat

digunakan sebagai

bahan bakar

rumah tangga

alternatif

LATAR BELAKANG 2

TUJUAN PENELITIAN 3

Mempelajari cara pembuatan gel fuel metanol dan etanol

dengan gelling agent asam stearat dan metil selulosa.

Mempelajari pengaruh rasio berat asam stearat dan

metil selulosa terhadap kualitas gel fuel alkohol.

Membandingkan kualitas antara gel fuel alkohol yang

telah dibuat dengan produk gel fuel yang ada di pasaran.

4

METANOL

Bentuk alkohol paling

sederhana, mudah

menguap, mudah

terbakar, digunakan

sebagai pelarut, bahan

bakar dan sebagai bahan

aditif bagi etanol industri.

Flash Point : 12˚C

Titik didih : 64.7 ˚C

Etanol berupa cairan

tidak berwarna, berbau

khas, digunakan untuk

pelarut pada industri obat,

cat, bahan bakar, bahan

baku pembuatan etanal

dan asam etanoat.

Flash Point : 16˚C

Titik didih : 78 ˚C

TINJAUAN PUSTAKA

ALKOHOL

ETANOL

Martin,

1993

Gel adalah sistem padat

atau setengah padat yang

terdiri dari massa seperti

agar yang rapat dan diisi

oleh cairan.

Gel terdiri dari 2 fase

kontinyu yang saling

berpenetrasi. Fase yang satu

berupa padatan tersusun

dari partikel-partikel yang

sangat tidak simetris dengan

luas permukaan, sedang yang lain adalah cairan

5 TINJAUAN PUSTAKA

6 TINJAUAN PUSTAKA

bahan tambahan

untuk mengentalkan

dan menstabilkan

gel yang dibuat,

serta memberikan

tekstur melalui

pembentukan gel.

GELLING AGENT Untuk membuat

Biofuel gel

dibutuhkan

pengental berupa

tepung, seperti

kalsium asetat, atau

pengental lainnya

seperti Xanthan

gum, carbopol,

HPMC, dan

berbagai material

turunan selulosa.

Tambunan,

2008

• Nitro Selulosa

• Metil selulosa

• Natrium Stearat

• Kalsium Asetat

• Karbopol

7 TINJAUAN PUSTAKA

Metanol Gel LPG Kayu Bakar Minyak Tanah

8 PENELITIAN TERDAHULU

NO PENELITI JUDUL PENELITIAN HASIL PENELITIAN

1. Paul Fessock &

Barney Zmoda,

2001

Fuel Gel For Charcoal or Wood

Fires

Fuel gel dari metanol dan isopropanol

dengan Na stearat, menghasilkan bahan

bakar yang tidak meleleh, tidak

menghasilkan asap dan bau.

2. Experimental

Search Platform

for World

Patent,

2003

Solid Methanol & method for

preparing the same

Pembuatan gel fuel berbahan 93% berat

metanol, 4-6% asam lemak keras dan

NaOH, dipanaskan & diaduk selama 3 jam

menghasilkan gel fuel dg biaya murah,

tanpa bau, tanpa jelaga

3. Mulyono, 2010 Pembuatan Etanol Gel Sebagai

Bahan Bakar Padat Alternatif

Kadar etanol berpengaruh pada stabilitas

nyala, dan lama waktu nyala. Penambahan

karbopol berpengaruh pada sifat gel

9 METODE PENELITIAN

Peralatan yang digunakan :

• Hot Plate

• Beaker Glass

• Magnetic Stirer

Bahan yang digunakan :

• Metanol teknis

• Asam Stearat

• Metil Selulosa

• Etanol teknis

• NaOH

• Air

10 PROSEDUR PENELITIAN

Memanaskan 65˚C dan mengaduk 100 gr

Metanol dan asam stearat hingga larut

Memanaskan 50 gr Metanol + NaOH 1 N

di beaker glass yang berbeda

1

2

3

4

Memasukkan metanol-NaOH ke dalam

beaker glass Metanol-asam stearat,

menambahkan metil selulosa dan air

Memanaskan dan mengaduk campuran

selama 3-5 menit hingga campuran

mengental

11 Kondisi Operasi

• Tekanan atmosferik

• Temperatur ruangan, 30˚C

• Sistem operasi batch

Variabel Penelitian

o Berat Natrium stearat : o Berat metil selulosa :

• 2,5 %

• 3,0 %

• 3,5 %

• 4,0 %

• 4,5 %

• 0,2 %

• 0,4 %

• 0,6 %

• 0,8 %

• 1,0 %

12 ANALISA DATA

Analisa Kualitatif

- Stabilitas nyala alkohol gel

- Warna nyala dari pembakaran alkohol gel

- Gelembung ketika alkohol gel dibakar

- Sisa pembakaran alkohol gel

Analisa Kuantitatif

- Menghitung lama nyala alkohol gel

- Menghitung Jumlah Panas yang ditransfer ke media yang

dipanaskan

- Menghitung berat alkohol gel yang dapat terbakar

- Mengukur densitas alkohol gel

- Mengukur pH

- Menghitung loss produk

Membandingkan data analisa metanol gel hasil Percobaan dengan

data analisa produk metanol gel yang beredar dipasaran.

13 HASIL PENELITIAN

Alkohol Padat

Api berwarna biru kemerahan

Tidak berasap dan tidak berjelaga

14 HASIL PENELITIAN

Penambahan Gelling Agent Terhadap Densitas Alkohol Gel

Densitas Metanol Gel :

0,92 gr/ml

Grafik Densitas Metanol Gel Terhadap Penambahan Massa

Metil Selulosa

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Den

sita

s (g

r/m

l)

Massa metil selulosa (gr)

4,64 gr as.stearat

5,57 gr as.stearat

6,5 gr as.stearat

7,42 gr as.stearat

merk komersial 1

merk komersial 2

15 HASIL PENELITIAN

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Den

sita

s (g

r/m

l)


4,64 gr as.stearat

5,57 gr as.stearat

6,5 gr as.stearat

7,42 gr as.stearat

8,35 gr as.stearat

Densitas Etanol Gel :

0,88 gr/ml

Grafik Densitas Etanol Gel Terhadap Penambahan Massa

Metil Selulosa

16 HASIL PENELITIAN

0.792

0.789

0.92

0.88

0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95

metanol

etanol

Densitas (gr/ml)

gel

cair

Grafik Perbandingan Densitas Alkohol Gel Terhadap

Alkohol Cair

17 HASIL PENELITIAN

Terbentuknya Gelembung Selama Pembakaran

Gelembung terjadi pada saat pembakaran

alkohol gel, terbentuk layer atau lapisan

elastis dari gelling agent di sekitar droplet

yang mencegah proses vaporisasi bahan

bakar gel pada permukaan luar droplet.

Hal ini menyebabkan bahan bakar gel

tervaporisasi di bawah permukaan droplet.

18 HASIL PENELITIAN

15.4%

38.5%

46.2%

1

2

3

Tidak Terbentuk Gelembung

Terbentuk Banyak Gelembung

Terbentuk Sedikit Gelembung

Metanol Gel

19 HASIL PENELITIAN

11.8%

35.3% 52.9%

1

2

3

Tidak Terbentuk Gelembung

Terbentuk Banyak Gelembung

Terbentuk Sedikit Gelembung

Etanol Gel

20 HASIL PENELITIAN

Sisa Pembakaran Alkohol Gel

Sisa Pembakaran alkohol gel

berupa air dan Natrium Stearat

yang kembali memadat ketika suhu

mulai turun

Jelaga yang terbentuk merupakan sisa

pembakaran tidak sempurna dari metil

selulosa

21 HASIL PENELITIAN

Pengaruh pH Terhadap Terbentuknya Alkohol Gel

5

6

7

8

9

10

11

0.2 0.8 1.4 2

pH


4,64 gr as.stearat

5,57 gr as.stearat

6,5 gr as.stearat

7,42 gr as.stearat

Grafik Hubungan pH Metanol Gel dengan penambahan

Massa metil Selulosa

22 HASIL PENELITIAN

Grafik Hubungan pH Etanol Gel dengan penambahan

Massa metil Selulosa

5

6

7

8

9

10

0.2 0.8 1.4 2

pH


4,64 gr as.stearat

5,57 gr as.stearat

6,5 gr as.stearat

7,42 gr as.stearat

8,35 gr as.stearat

23 HASIL PENELITIAN

Pengaruh Penambahan Gelling Agent Terhadap Lama Bakar Alkohol Gel

2.5

2.7

2.9

3.1

3.3

3.5

3.7

3.9

4.1

4.3

4.5

0 0.5 1 1.5 2 2.5

La

ma

ny

ala

(m

enit

/5 g

r)

Massa Metil selulosa (gr)

4.64 gr asam stearat


6.5 gr asam stearat


merk komersial 1

merk komersial 2

Grafik pengaruh penambahan asam stearat dan metil selulosa

terhadap lama nyala metanol gel

Metanol T (menit/5gr)

Gel 4,13

Produk Pasar 3,28

Cair 3,00

24 HASIL PENELITIAN

3.2

3.4

3.6

3.8

4

4.2

4.4

0 0.5 1 1.5 2 2.5

La

ma

ny

ala

(m

enit

/5 g

r)

massa metil selulosa (gr)



6.5 gr asam stearat




terhadap lama nyala etanol gel

Etanol T (menit/5gr)

Gel 4,18

Cair 3,40

25 HASIL PENELITIAN

Pengaruh Penambahan Gelling Agent Terhadap Berat Alkohol Gel Yang Dapat Terbakar

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

4.8

4.9

5

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Ber

at

terb

ak

ar

(gr)




6.5 gr asam stearat


merk komersial 1

merk komersial 2


terhadap berat metanol gel yang dapat terbakar

Metanol M (gr)

Gel 4,87

Produk Pasar 4,79

26 HASIL PENELITIAN

4

4.2

4.4

4.6

4.8

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Ber

at

terb

ak

ar

(gr)




6.5 gr asam stearat




terhadap berat etanol gel yang dapat terbakar

Etanol M (gr)

Gel 4,63

27 HASIL PENELITIAN

Pengaruh Penambahan Gelling Agent Terhadap Kalori yang Dipindahkan

• Mengukur suhu awal air

• Memanaskan 100 gr air dengan

membakar 5 gram alkohol gel

• Mencatat waktu hingga nyala

alkohol gel padam

• Menghitung Δ T

• Menghitung nilai kalor

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00

200.00

220.00

240.00

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Ka

lori

ya

ng

d

ipin

da

hk

an

ke

med

ia

ya

ng

dip

an

ask

an

(ca

l/m

enit

.gr)




6.5 gr asam stearat


merk komersial 1

merk komersial 2

28 HASIL PENELITIAN


terhadap kalori yang dipindahkan metanol gel

Metanol Q

(cal/menit.gr)

Gel 228,99

Produk Pasar 123,04

29 HASIL PENELITIAN

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Ka

lori

ya

ng

dip

ind

ah

ka

n k

e m

edia

ya

ng

dip

an

ask

an

(ca

l/m

enit

.gr)




6.5 gr asam stearat




terhadap kalori yang dipindahkan etanol gel

Etanol Q

(cal/menit.gr)

Gel 257,68

30 HASIL PENELITIAN

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 20 40

La

ma

ny

ala

(m

enit

/5g

r)

Rasio massa as.stearat/metil selulosa

percobaan

merk

komersial 1

merk

komersial 2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 20 40

La

ma

ny

ala

(m

enit

/5r)


percobaan

Pengaruh Rasio Asam Stearat/Metil selulosaTerhadap

Lama Bakar Alkohol Gel

31 HASIL PENELITIAN

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 20 40

Ber

at

terb

ak

ar

(gr)


percobaan

merk

komersial 1

merk

komersial 2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 20 40 60 B

era

t T

erb

ak

ar

(gr)


percobaan

Pengaruh Rasio Asam Stearat/Metil selulosaTerhadap

Berat Terbakar Alkohol Gel

32 HASIL PENELITIAN

0

150

300

450

600

750

0 20 40 Ka

lori

ya

ng

d

ipin

da

hk

an

(ca

l/m

enit

.gr)


percobaan

merk komersial

1

merk komersial

2

0

150

300

450

600

750

0 10 20 30 40 50

Ka

lori

ya

ng

d

ipin

da

hk

an

(ca

l/m

enit

.gr)


percobaan

Pengaruh RasioTerhadap Kalori yang Dipindahkan

5167.77

5419.62

4145.12

4196.74

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

metanol

etanol

Q (cal/gr)

gel

cair

33 HASIL PENELITIAN

Perbandingan Nilai Kalor Alkohol Cair dan Alkohol Gel

34 HASIL PENELITIAN

Metanol Cair Etanol Cair Metanol Gel Etanol Gel

Perbandingan Nyala Alkohol Gel Dengan Alkohol Cair

35 KESIMPULAN

Alkohol gel dapat dibuat dengan prosedur pemanasan dan pengadukan

menggunakan gelling agent asam stearat dan metil selulosa

Pada pembuatan alkohol gel, metanol yang hilang rata-rata sebanyak 5,4%

dan etanol yang hilang rata-rata 2,35%

Rasio penambahan asam stearat terhadap metil selulosa, tidak mempengaruhi

berat terbakar, lama bakar dan nilai kalor yang ditransfer alkohol gel secara

signifikan

Produk metanol gel hasil penelitian memiliki struktur gel lebih padat, warna

api yang sama, waktu bakar 11,8% lebih lama dan memiliki nilai kalori yang

dipindahkan ke media yang dipanaskan 25,8% lebih besar daripada produk

metanol gel yang ada di pasar

Metanol gel dan etanol gel yang optimum, terdapat pada variabel dengan

penambahan asam stearat 3% dan metil selulosa 0,1;0,4;0,7 dan 1% dari

komposisi total produk

Terima Kasih

LABORATORIUM TEKNOLOGI PROSES KIMIA JURUSAN … · atau setengah padat yang terdiri dari massa...

Documents

Transcript of LABORATORIUM TEKNOLOGI PROSES KIMIA JURUSAN … · atau setengah padat yang terdiri dari massa...