LaporanPraktikum Biodiesel

33
TRANSESTERIFIKASI (PROSES PRODUKSI BIODISEL) I. TUJUAN PERCOBAAN 1.1 Memahami proses transesterifikasi dalam pembuatan alkil ester (Biodiesel). 1.2 Membuat alkil ester dari asam lemak melalui proses transesterifikasi. 1.3 Menentukan viskositas biodiesel. II. PRINSIP PERCOBAAN 2.1 Reaksi Transesterifikasi Reaksi antara suatu alkohol dengan katalis asam atau basa membentuk suatu senyawa ester. 2.2 Distilasi Suatu teknik pemisahan atau pemurnian suatu campuran berdasarkan perbdaaan titik didih. Hukum Dalton Tekanan total dari suatu larutan adalah jumlah tekanan parsial masing- masing komponen penyusunnya. P tot = Pa + Pb + …+ Pn dimana: P total= tekanan uap total / mmHg 1

Transcript of LaporanPraktikum Biodiesel

Page 1: LaporanPraktikum Biodiesel

TRANSESTERIFIKASI

(PROSES PRODUKSI BIODISEL)

I. TUJUAN PERCOBAAN

1.1 Memahami proses transesterifikasi dalam pembuatan alkil ester

(Biodiesel).

1.2 Membuat alkil ester dari asam lemak melalui proses transesterifikasi.

1.3 Menentukan viskositas biodiesel.

II. PRINSIP PERCOBAAN

2.1 Reaksi Transesterifikasi

Reaksi antara suatu alkohol dengan katalis asam atau basa membentuk

suatu senyawa ester.

2.2 Distilasi

Suatu teknik pemisahan atau pemurnian suatu campuran berdasarkan

perbdaaan titik didih.

Hukum Dalton

Tekanan total dari suatu larutan adalah jumlah tekanan parsial masing-

masing komponen penyusunnya.

P tot = Pa + Pb + …+ Pn

dimana:

P total = tekanan uap total / mmHg

Pa,Pb,Pn = tekanan uap parsial komponen penyusunnya

Hukum Roult

Tekanan uap suatu larutan sebanding dengan tekanan uap pelarut

murni dikalikan dengan fraksi molnya.

Pa = P°a . Xa

dimana :

Pa = tekanan uap larutan a / mmHg

Xa = fraksi mol a

1

Page 2: LaporanPraktikum Biodiesel

Aturan Fase Gibbs

Hubungan derajat kebebasan suatu sistem dengan komponendan fase.

F = C – P + 2

Keterangan :

F= derajat kebebasan

C= jumlah komponen suatu sistem

P =fase pembentuk sistem

Titik Didih

Suatu keadaan dimana terjadi kesetimbangan antara fase cair dan fase

gas. Pada keadaan ini senyawa mulai berubah dari fase cair ke gas.

2.3 Ekstraksi

Hukum Distribusi Nernst

Jika ke dalam dua pelarut yang tidak bercampur ditambahkan suatu

zat ketiga, maka zat tersebut akan terdistribusi sedemikian rupa pada

masing-masing pelarut dengan perbandingan konsentrasi pada suhu

tertentu adalah tetap.

dimana :

Kd = koefisien distribusi

Corg = konsentrasi suatu zat dalam pelarut organik

Cair = konsentrasi suatu zat dalam pelarut air

Like Dissolve Like

Suatu senyawa cenderung mudah larut dalam pelarut yang memilki

kepolaran relatif sama.

2

Page 3: LaporanPraktikum Biodiesel

III. REAKSI

3

Page 4: LaporanPraktikum Biodiesel

IV. TEORI DASAR

Di alam ini terdapat berbagai jenis bahan bakar yang dapat dimanfaatkan

dalam kehidupan manusia. Secara umum, bahan bakar dapat dibedakan atas

beberapa kelompok, yaitu :

1. Bahan bakar padat

Ada berbagai jenis bahan bakar. Bahan bakar padat termasuk batu bara

dan kayu. Seluruh jenis tersebut dapat terbakar, dan menciptakan api dan panas.

Batu bara dibakar dengan kereta uap untuk memanaskan air sehingga menjadi uap

untuk menggerakkan peralatan dan menyediakan energi. Kayu umumnya

digunakan untuk pemanasan domestik dan industri.

2. Bahan bakar cair dan gas

Bahan bakar yang non-solid (padat) termasuk minyak dan gas (keduanya

mempunyai subjenis yang beragam diantaranya adalah bahan bakar alam dan

bensin).

3. Bahan bakar nuklir

Dalam suatu reaksi nuklir, bahan bakar yang radioaktif akan melalui

pemecahan nuklir. Hasil dari proses ini adalah sumber energi tanpa proses

pembakaran.

Untuk lebih mengetahui secara lebih terperinci tentang bahan bakar,

dibawah ini dijelaskan secara lebih mendalam tentang jenis-jenis bahan bakar,

yaitu :

1. Minyak

Minyak adalah istilah umum untuk semua cairan organik yang tidak

larut/bercampur dalam air. Dalam arti sempit, kata 'minyak' biasanya mengacu ke

4

Page 5: LaporanPraktikum Biodiesel

minyak bumi (petroleum) atau bahkan produk olahannya: minyak tanah

(kerosene). Namun demikian, kata ini sebenarnya berlaku luas, baik untuk minyak

sebagai bagian dari diet makanan (misalnya minyak goreng), sebagai bahan bakar

(misalnya minyak tanah), sebagai pelumas (misalnya minyak rem), sebagai

medium pemindahan energi, maupun sebagai wangi-wangian (misalnya minyak

nilam).

Jenis-jenis minyak

Dilihat dari asalnya terdapat dua golongan besar minyak:

a. Minyak tumbuhan dan hewan

Minyak tumbuhan dan hewan semuanya merupakan lipida. Dari sudut

pandang kimia, minyak kelompok ini sama saja dengan lemak. Minyak dibedakan

dari lemak berdasarkan sifat fisiknya pada suhu ruang: minyak berwujud cair

sedangkan lemak berwujud padat. Penyusunnya bermacam-macam, tetapi yang

banyak dimanfaatkan orang hanya yang tersusun dari dua golongan saja:

o Gliserida dan atau asam lemak, yang mencakup minyak makanan (minyak

masak atau minyak sayur serta minyak ikan), bahan baku industri sabun,

bahan campuran minyak pelumas, dan bahan baku biodiesel. Golongan ini

biasanya berwujud padat atau cair pada suhu ruang tetapi tidak mudah

menguap.

o Terpena dan terpenoid, yang dikenal sebagai minyak atsiri, atau minyak

eteris, atau minyak esensial dan merupakan bahan dasar wangi-wangian

(parfum) dan minyak gosok. (Anonymous, 2005).

b. Minyak bumi

Minyak bumi merupakan campuran berbagai macam zat organik, tetapi

komponen pokoknya adalah hidrokarbon. Minyak bumi disebut juga minyak

mineral karena diperoleh dalam bentuk campuran dengan mineral lain. Minyak

5

Page 6: LaporanPraktikum Biodiesel

bumi tidak dihasilkan dan didapat secara langsung dari hewan atau tumbuhan,

melainkan dari fosil.

Komponen kimia dari minyak bumi dipisahkan oleh proses distilasi, yang

kemudian, setelah diolah lagi, menjadi minyak tanah, bensin, lilin, aspal, dll.

Minyak bumi terdiri dari hidrokarbon, senyawaan hidrogen dan karbon. Empat

alkana teringan— CH4 (metana), C2H6 (etana), C3H8 (propana), dan C4H10 (butana)

— semuanya adalah gas yang mendidih pada -161.6°C, -88.6°C, -42°C, dan -

0.5°C, berturut-turut (-258.9°, -127.5°, -43.6°, dan +31.1° F). Rantai dalam

wilayah C5-7 semuanya ringan, dan mudah menguap, nafta jernih. Senyawaan

tersebut digunakan sebagai pelarut, cairan pencuci kering (dry clean), dan produk

cepat-kering lainnya. Rantai dari C6H14 sampai C12H26 dicampur bersama dan

digunakan untuk bensin. Minyak tanah terbuat dari rantai di wilayah C10 sampai

C15, diikuti oleh minyak diesel (C10 hingga C20) dan bahan bakar minyak yang

digunakan dalam mesin kapal. Senyawaan dari minyak bumi ini semuanya dalam

bentuk cair dalam suhu ruangan. Minyak pelumas dan gemuk setengah-padat

(termasuk Vaseline®) berada di antara C16 sampai ke C20. Rantai di atas C20

berwujud padat, dimulai dari "lilin, kemudian tar, dan bitumen aspal.

Titik pendidihan dalam tekanan atmosfer fraksi distilasi dalam derajat Celcius:

minyak eter: 40 - 70 °C (digunakan sebagai pelarut)

minyak ringan: 60 - 100 °C (bahan bakar mobil)

minyak berat: 100 - 150 °C (bahan bakar mobil)

minyak tanah ringan: 120 - 150 °C (pelarut dan bahan bakar untuk rumah

tangga)

kerosene: 150 - 300 °C (bahan bakar mesin jet)

minyak gas: 250 - 350 °C (minyak diesel/pemanas)

minyak pelumas: > 300 °C (minyak mesin)

sisanya: tar, aspal, bahan bakar residu

6

Page 7: LaporanPraktikum Biodiesel

2. Petrol

Petrol (biasa disebut gasoline di Amerika Serikat dan Kanada; di Indonesia

biasa disebut bensin) adalah cairan campuran yang berasal dari petroleum

sebagaian besar terdiri dari hidrokarbon, digunakan sebagai bahan bakar dalam

mesin pembakaran dalam.

3. Pertamax

Pertamax adalah bahan bakar minyak andalan Pertamina. Pertamax

biasanya digunakan untuk kenderaan high-end atau tahun tinggi. Pertamax

pertama kali diluncurkan pada tahun 1999 sebagai pengganti Premix 98 karena

unsur MTBE yang berbahaya bagi lingkungan.

Keunggulan Pertamax dan Pertamax Plus :

Bebas timbal

RON atau Research Octane Number tinggi 92 untuk Pertamax dan 96

untuk Pertamax Plus

Mesin lebih awet karena pembakaran lebih sempurna

Kelemahan Pertamax dan Pertamax Plus :

Harga per liter relatif mahal karena diproduksi untuk kendaraan high-end

Kualitas terkadang tidak sesuai dengan yang dijanjikan (terkontaminasi)

4. Gas

Seperti cairan, gas mempunyai kemampuan untuk mengalir dan dapat

berubah bentuk. Namun berbeda dari cairan, gas yang tak tertahan tidak mengisi

suatu volume yang telah ditentukan, sebaliknya mereka mengembang dan mengisi

ruang apapun di mana mereka berada. Karena penambahan energi kinetis ini,

7

Page 8: LaporanPraktikum Biodiesel

atom-atom gas dan molekul sering memantul antara satu sama lain, apalagi jika

energi kinetis ini semakin bertambah.

5. Diesel

Diesel, di Indonesia lebih dikenal dengan nama solar, adalah suatu produk

akhir yang digunakan sebagai bahan bakar dalam mesin diesel yang diciptakan

oleh Rudolf Diesel, dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering.

6. Bahan bakar fosil

Bahan bakar fosil, juga dikenal sebagai bahan bakar mineral, adalah

sumber daya alam yang mengandung hidrokarbon seperti batu bara, petroleum,

dan gas alam. Penggunaan bahan bakar fosil ini telah menggerakan

pengembangan industri dan menggantikan kincir anging tenaga air, dan juga

pembakaran kayu atau peat untuk panas.

Pembakaran bahan bakar fosil oleh manusia merupakan sumber utama dari

karbon dioksida yang merupakan salah satu gas rumah hijau yang dipercayai

menyebabkan pemanasan global. Sejumlah kecil bahan bakar hidrokarbon adalah

bahan bakar bio yang diperoleh dari karbon dioksida di atmosfer dan oleh karena

itu tidak menambah karbon dioksida di udara (Anonymous1, 2009).

7. Biodiesel

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.

Sebuah proses dari transesterifikasi lipid digunakan untuk mengubah

minyak dasar menjadi ester yang diinginkan dan membuang asam lemak bebas.

8

Page 9: LaporanPraktikum Biodiesel

Setelah melewati proses ini, tidak seperti minyak sayur langsung, biodiesel

memiliki sifat pembakaran yang mirip dengan diesel (solar) dari minyak bumi,

dan dapat menggantikannya dalam banyak kasus. Namun, dia lebih sering

digunakan sebagai penambah untuk diesel petroleum, meningkatkan bahan bakar

diesel petrol murni ultra rendah belerang yang rendah pelumas (Mahar et al.,

2006).

Gambar 4.1 Reaksi Transesterifikasi Trigliserida dengan Metanol (Ma and

Hanna, 1999).

Biodiesel merupakan kandidat yang paling dekat untuk menggantikan

bahan bakar fosil sebagai sumber energi transportasi utama dunia, karena ia

merupakan bahan bakar terbaharui yang dapat menggantikan diesel petrol di

mesin sekarang ini dan dapat diangkut dan dijual dengan menggunakan

infrastruktur sekarang ini.

Bahan bakar yang berbentuk cair ini bersifat menyerupai solar, sehingga

sangat prospektif untuk dikembangkan. Apalagi biodiesel memiliki kelebihan lain

dibandingkan dengan solar, yakni (Hambali et al., 2007):

9

Page 10: LaporanPraktikum Biodiesel

Bahan bakar ramah lingkungan karena menghasilkan emisi yang jauh lebih

baik (free sulphur, smoke number rendah) sesuai dengan isu-isu global,

Cetane number lebih tinggi (>57) sehingga efisiensi pembakaran lebih baik

dibandingkan dengan minyak kasar,

Memiliki sifat pelumasan terhadap piston mesin dan dapat terurai

(biodegredable),

Merupakan renewable energy karena terbuat dari bahan alam yang dapat

diperbarui, dan

Meningkatkan independensi suplai bahan bakar karena dapat diproduksi

secara lokal.

Katalis yang biasa digunakan dalam memproses biodiesel adalah Nase

catalyst (NaOH, KOH, NaMeO), acid catalyst (H2SO4, PTSA, H3PO4, CaCO3),

atau bisa menggunakan heterogeneous catalyst seperti sulfated zeolites & clays,

HPA, MO, etc (Adi, 2009).

Proses Pembuatan Biodiesel Minyak Sawit

Bahan bakar diesel, selain berasal dari petrokimia juga dapat disintesis dari

ester asam lemak yang berasal dari minyak nabati. Bahan bakar dari minyak

nabati (biodiesel) dikenal sebagai produk yang ramah lingkungan, tidak

mencemari udara, mudah terbiodegradasi, dan berasal dari bahan baku yang dapat

diperbaharui. Pada umumnya biodiesel disintesis dari ester asam lemak dengan

rantai karbon antara C6-C22. Minyak sawit merupakan salah satu jenis minyak

nabati yang mengandung asam lemak dengan rantai karbon C14-C20, sehingga

mempunyai peluang untuk dikembangkan sebagai bahan baku biodiesel. Di

PPKS, biodiesel dibuat melalui proses transesterifikasi dua tahap, dilanjutkan

dengan pencucian, pengeringan dan terakhir filtrasi, tetapi jika bahan baku dari

CPO maka sebelumnya perlu dilakukan esterifikasi (Harpini, 2006).

10

Page 11: LaporanPraktikum Biodiesel

Gambar 4.1 Reaksi Pembuatan Biodiesel (Adi, 2009)

11

Page 12: LaporanPraktikum Biodiesel

Gambar 4.1 Proses Pembuatan Biodiesel (Anonymous3, 2009)

Produk biodiesel harus dimurnikan dari produk samping, gliserin, sabun

sisa methanol dan soda. Sisa soda yang ada pada biodiesel dapat henghidrolisa

dan memecah biodiesel menjadi FFA yang kemudian terlarut dalam biodiesel itu

sendiri. Kandungan FFA dalam biodiesel tidak bagus karena dapat menyumbat

filter atau saringan dengan endapan dan menjadi korosi pada logam mesin diesel

(Anonymous2, 2009).

Hidrolisis ester dengan penggunaan katalis asam mengikuti rute parallel

yang berbeda, penyerangan nukleofilik dilakukan oleh basa lemah, daripada oleh

ion hidroksida yang merupakan basa kuat. Tetapi terjadi dalam ester yang

terprotonasi lebih mudah dibanding pada ester bebas (Scharf and Malerich, 2000).

Sekali lagi, transesterifikasi dipengaruhi oleh konsentrasi: keberadaan alkohol

akan mempengaruhi produk akhirnya (Wintner, 2002).

V. ALAT DAN BAHAN

5. 1 Alat

1. Batang Pengaduk 5. Labu Erlenmeyer

2. Beaker Glass 6. Neraca

3. Hot Plate / Pemanas Elektrik 7. Spatula

4. Kondensor Refluks 8. Viskometer Brookfield

5.2 Bahan

1. Air suling

2. Asam Asetat

3. Metanol

4. Minyak Sawit

5. Natrium Hidroksida

12

Page 13: LaporanPraktikum Biodiesel

5.3 Gambar Alat

5.1 Gambar Rangkaian Alat Refluks 5.2 Gambar Rangkaian Alat Ekstraksi

5.3 Gambar Rangkaian Alat Distilasi 5.4 Gambar Viskometer Brookfield

VI. DATA PENGAMATAN

6.1 Tabel Data Hasil Pengamatan

Senyawa Perlakuan Hasil

1,6165 gram NaOH larutkan dalam 1 liter

akuades

Katalis sodium

metoksida yang homogen

13

Page 14: LaporanPraktikum Biodiesel

Minyak goreng

Campuran biodiesel

Lapisan bawah

Lapisan atas

Biodiesel

campurkan dengan

123,07 mL metanol

aduk

ambil sebanyak 250 mL

panaskan pada reaktor

leher tiga sampai suhu

kurang lebih 55˚C

tambahkan katalis

sodium metoksida

panaskan pada suhu

60˚C selama 1 jam

sambil diaduk dengan

magnetic stirrer

dinginkan

keluarkan dan

tempatkan pada corong

pisah

dicuci dengan 250 mL

campuran akuades -asam

asetat sebanyak 4 kali

buang lapisan bawah

distilasi lapisan atas

tentukan viskositasnya

Terbentuk biodiesel,

campuran berwarna

kuning kecoklatan

Terbentuk dua fasa,

lapisan atas biodiesel

serta lapisan bawah

gliserin dan air

Biodiesel bebas gliserin

dan air

Biodiesel bebas NaOH

Biodiesel murni, bebas

metanol dan air

VI. LANGKAH KERJA

7.1 Pembuatan Katalis Sodium Metoksida

14

Page 15: LaporanPraktikum Biodiesel

Sebanyak 1,6165 gram NaOH dilarutkan dalam 1 liter akuades yang telah

dididihkan sebelumnya. Selanjutnya, sebanyak 123,07 mL metanol dicampurkan

ke dalam larutan NaOH. Campuran tersebut diaduk sehingga mendapatkan katalis

sodium metoksida yang homogen.

7.2 Reaksi Transesterifikasi

Sebanyak 250 mL minyak goreng dipanaskan sampai suhu kurang lebih

55˚ C pada reaktor leher tiga yang dilengkapi dengan kondensor dan corong tetes.

Larutan sodium metoksida dimasukkan melalui corong tetes sampai habis.

Campuran tersebut dipanaskan sampai suhu mencapai 60˚ C selama 60 menit,

sambil diaduk dengan magnetic stirrer. Selanjutnya campuran dikeluarkan dari

reaktor dan didinginkan.

7.3 Pemisahan, Pencucian, dan Pengeringan

Campuran ditempatkan di dalam corong pisah. Setelah dibiarkan beberapa

lama, maka akan terbentuk dua lapisan. Lapisan atas merupakan biodiesel (metil

ester, air, NaOH, minyak yang tidak terkonversi, metanol) dan lapisan bawah

merupakan gliserin dan air. Lapisan bawah dibuang. Lapisan atas dicuci dengan

menggunakan 250 mL campuran akuades-asam asetat sebanyak 4 kali. Produk

biodiesel yang telah dicuci didistilasi pada suhu 100˚ sampai semua air menguap

dan didapatkan biodiesel murni. Setelah didinginkan pada suhu kamar,

viskositasnya diukur dengan menggunakan viskometer Brookfield.

VII. PERHITUNGAN

8.1 Penentuan Katalis

Menentukan Jumlah Katalis

Metanol : Minyak goreng

4 : 1

Volume minyak goreng : 250 mL

Massa minyak goring : 225,70 gram

15

Page 16: LaporanPraktikum Biodiesel

Mr minyak goreng : 300 g/mol

Mol metanol = 4 × 0,75 mol = 3 mol

Massa metanol = 3 mol × 32 g/mol = 96 gram

Massa jenis metanol = 0,78 g/mL

Menentukan persen metanol

= 29, 84 %

Mencari Berat NaOH

(1,6085) + (5×10-3 berat NaOH) = berat NaOH

1,6085 = (berat NaOH) – (5×10-3 berat NaOH)

16

Page 17: LaporanPraktikum Biodiesel

1,6085 = 0,9950 berat NaOH

8.2 Perhitungan Ekonomi

a. Hitung Biaya Investasi

Modal tetap

Timbangan : Rp 800.000,-

Reaktor (drum bekas 100 L) : Rp 200.000,-

Motor pengaduk : Rp 500.000,-

Sistem pemanas & kontrol : Rp 700.000,-

Wadah-wadah : Rp 275.000,-

Perlengkapan lainnya : Rp 250.000,- +

Total Rp 2.775.000,-

Modal kerja

Persediaan bahan baku & kemasan : Rp 3.860.000,-

Persediaan bahan jadi : Rp 2.200.000,- +

Total Rp 6.060.000,-

c. Total Investasi

Total Modal = Modal Tetap + Modal Kerja

= Rp 2.775.000,- + Rp 6.060.000,-

= Rp 8.835.000,-

d. Biaya Operassional (1 bulan)

Biaya bahan baku & kemasan : Rp 4.500.000,-

Penyusutan peralatan : Rp 200.000,-

Biaya operasi penjualan : Rp 350.000,- +

Total Biaya Operasional : Rp 5.050,000,-

e. Perhitungan HPP

Harga pokok bahan baku : Rp 8.040.000,-

17

Page 18: LaporanPraktikum Biodiesel

Biaya HPP/liter produk : Rp 6.700,-

f. Keuntungan

Keuntungan/liter = HPP/liter – harga penjualan/liter

= Rp 6.700,- - Rp 4.500,-

= Rp 2.200,-

Keuntungan/bulan = keuntungan/liter x kapasitas produksi/bulan

= Rp 2.200,-/liter x 1.200/bln

= Rp 2.640.000,-

g. BEP

BEP = Biaya operasional/bln : harga jual

= Rp 5.050.000,-/bln : Rp 4.500,-/liter

= 1122 liter

BEP per hari = BEP : 25 hari

= 1122 liter : 25 hari

= 45 liter/hari

h. Perhitungan Pay Back Period (PBP)

PBP = [(Total Investasi) : ((Target Penjualan/hari - BEP/hari) x

(Keuntungan/liter x Hari Kerja/bulan)]

= [Rp 6.060.000,- : ( 60 – 45) x ( Rp 2.200,- x 25 )]

= 7 bulan

IX. PEMBAHASAN

Percobaan ini bertujuan untuk membuat biodiesel dari minyak goreng

(minyak sawit). Prosedur pembuatan biodiesel ini disebut transesterifikasi. Reaksi

transesterifikasi dengan alkohol juga dikenal dengan nama alkoholisis. Karena

reaksi dalam percobaan ini menggunakan metanol maka disebut metanolisis.

18

Page 19: LaporanPraktikum Biodiesel

Tanpa adanya katalis, reaksi akan berlangsung sangat lambat, oleh karena itu

dalam reaksi ini digunakan katalis. Katalis dapat berupa zat yang bersifat basa,

asam, atau enzim. Katalis yang umum digunakan untuk reaksi transesterifikasi

adalah katalis asam dan basa. Untuk katalis asam biasanya digunakan asam

sulfonat dan asam sulfat sedangkan katalis basa digunakan natrium hidroksida,

kalium hidroksida dan natrium etoksida. Reaksi transesterifikasi dengan katalis

basa lebih cepat 4000 kali dibandingkan katalis asam, dan juga katalis alkali tidak

sekorosif katalis asam. Logam alkali alkoksida (seperti natrium etoksida untuk

metanolisis) adalah katalis yang paling aktif dengan memberikan hasil yang

sangat tinggi (>98%) pada waktu reaksi yang singkat yaitu selama 30 menit dan

konsentrasi katalis yang rendah (0,5 % mol) . Efek kelancaran reaksi dari katalis

basa adalah yang paling besar, sehingga katalis inilah yang sekarang paling umum

diterapkan dalam praktek.

Pada pembuatan biodiesel ini, hal pertama yang dilakukan adalah penyiapan

larutan natrium metoksida. Larutan natrium metoksida ini dibuat dengan

mencampurkan natrium hidroksida dan metanol. Pencampuran ini dilakukan

hingga semua natrium hidroksida larut dalam metanol. Natrium hidroksida larut

dalam metanol karena memiliki kepolaran yang sama. Sambil melarutkan,

campuran diaduk agar natrium hidroksida lebih cepat larut. Pengadukan disini

dapat menambah kelarutan karena dengan pengadukan maka interaksi atau

tumbukan antar partikel larutan meningkat. Dengan adanya pengadukan, energi

kinetik masing-masing partikel akan bertambah sehingga partikel-partikel mudah

bergerak dan interaksi serta tumbukannya semakin kuat. Pengadukan ini

merupakan metode konvensional yang dapat meningkatkan kelarutan.

Reaksi antara semua natrium hidroksida dengan metanol merupakan reaksi

eksoterm (menghasilkan panas) membentuk molekul polar (Na+ŌCH3). Setelah

larutan natrium metoksida disiapkan, selanjutnya minyak goreng dipanaskan

hingga 50-60C dan dicampurkan dengan larutan natrium metoksida. Persamaan

stoikiometri reaksi transesterifikasi trigliserida dengan methanol adalah sebagai

berikut:

19

Page 20: LaporanPraktikum Biodiesel

Mekanisme reaksi pembentukan produk ester metil asam lemak dengan

menggunakan ion metilat adalah sebagai berikut :

Dengan katalis basa reaksi metanolisis berlangsung cepat dalam temperatur

relatif rendah (temperatur kamar sampai titik didih normal metanol, yaitu 65°C)

Biodiesel dihasilkan melalui proses pemecahan molekul trigliserida yaitu dengan

melepaskan tiga buah asam lemak dari ”tulang punggungnya”. Pemecahan ini

dilakukan dengan metanol dan dibantu dengan katalisator yaitu natrium

hidroksida. Tiga buah asam lemak itu bereaksi dengan metanol menjadi ester

metil yang sifat fisiknya mirip dengan minyak solar. Rangkaian ”tulang

20

Page 21: LaporanPraktikum Biodiesel

punggung” ini akan menjadi gliserin. Terpecahnya trigliserida menjadi tiga ester

asam lemak akan menurunkan sepertiga dari berat awal molekul,selain itu akan

menurunkan viskositas 5 – 10 %.

Setelah itu dilakukan prosedur pemisahan, yaitu larutan minyak goreng dan

natrium hidroksida yang terbentuk didiamkan pada suatu corong pisah, hal ini

dilakukan agar lapisan biodiesel terpisah dengan gliserin dan air. Terbentuk dua

lapisan : lapisan atas biodiesel yaitu metil ester, air, natrium hidroksida, minyak

yang tidak terkonversi dan metanol, sedangakan lapisan bawah yaitu gliserin dan

air.

Selanjutnya dilakukan proses pencucian (ekstraksi) dengan menggunakan

250 mL campuran air dan asam asetat sebanyak 4 kali, hal ini dilakukan untuk

mengambil sisa natrium hidroksida yang masih ada pada larutan. Larutan bawah

yang berupa sisa-sisa larutan yang tidak tercampur dibuang. Setelah dicuci,

produk didistilasi pada suhu 100ºC selama ± 1 jam, yang bertujuan untuk

menghilangkan air yang masih ada.

Biodiesel yang dihasilkan berwarna kuning madu. Biodiesel yang dihasilkan

dapat diuji kualitasnya dengan pengujian secara visual yaitu dengan uji nyala. Bila

pengujian ini memberikan warna nyala, maka pembuatan biodiesel ini dapat

dikatakan berhasil. Tetapi dalam percobaan ini larutan diuji hanya dengan

viscometer Brookfield, dengan nilai viskositas yang didapat yaitu sebesar 9,2

centipoise. Kekentalan merupakan parameter penting dalam menentukan metil

ester dapat digunakan atau tidak sebagai bahan bakar alternatif, semakin tinggi

kekentalan maka semakin sukar biodiesel mengalir. Kekentalan adalah tahanan

yang dimiliki fluida yang dialirkan dalam pipa kapiler terhadap gaya gravitasi,

biasanya dinyatakan dalam waktu yang diperlukan untuk mengalir pada jarak

tertentu. Jika kekentalan semakin tinggi, maka tahanan untuk mengalir akan

semakin tinggi. Kekentalan juga menunjukkan sifat pelumasan atau lubrikasi dari

bahan bakar. Kekentalan yang relatif tinggi mempunyai sifat pelumasan yang

lebih baik. Pada umumnya, bahan bakar harus mempunyai kekentalan yang relatif

rendah agar dapat mudah mengalir dan teratomisasi.

21

Page 22: LaporanPraktikum Biodiesel

X. KESIMPULAN

10.1 Proses transesterifikasi dalam pembuatan alkil ester (biodiesel) dapat

dipahami melalui percobaan yang dilakukan.

10.2 Alkil ester dapat dibuat dari asam lemak melalui proses transesterifikasi.

10.3 Sifat fisika biodiesel seperti viskositas dapat diuji dengan viskometer

Brookfield sebesar 9,2 centipoise.

22

Page 23: LaporanPraktikum Biodiesel

DAFTAR PUSTAKA

Adi, E. 2009. Biodiesel. http://ekoadi.com/blog/?p=52.

Anonymous1. 2009. Fuel and Gases. http://freespace.virgin.net/roger.hewitt/

iwias/ fuelgases.htm.

Anonymous2. 2009. Biodiesel. http://id.wikipedia.org/wiki/ biodiesel .

Anonymous3. 2009. Making Biodiesel. http://www.hydrotechnik.co.uk.

Anonymous4, 2007. What is Biodiesel. http://www.propelbiofuels.com.

Hambali, E., Siti M., Armansyah H. T., Abdul W. P., dan Roy H. 2007. Teknologi

Bioenergi. Agromedia Pustaka. Tangerang.

Harpini, B. 2006. Biodiesel Berbahan Baku Minyak Kelapa Sawit. Warta

Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 28 (3), 3.

Ma, F. R. and M. A. Hanna. 1999. Biodiesel Production: a review. Bioresource

Technology, 70 (1), 1-15.

Meher, L. C., D. V. Sagar, and S. N. Naik. 2006. Technical aspects of biodiesel

production by transesterification - a review. Renewable & Sustainable

Energy Reviews, 10 (3), 248-268.

Scharf, W. , and Malerich, C. 2000. Preparation Of Soap. http://www2. latech.

edu/~dmg/preparation_soap.PDF.

Wintner, C. 2002. Hydrolysis of Esters. http://icn2.umeche.maine.edu/newnav/

NewNavigator/labs/esters_hydrolysis.htm

23

Page 24: LaporanPraktikum Biodiesel

24