Pembuatan Biodiesel

PEMBUATAN

Oleh :1. Dahniar Ika K. P. (1331410063)2. Errika A. M. (1331410055)3. Rasyidan A. F. (1331410110)

PEMBUATANBIODIESEL

Latar

Belakan

g

Pengertian

AlatDan

Bahan

VIDEO

Kesimpulan

CaraKerja

Pembahasan

Latar Belakang

Minyak jelantah (waste cooking oil) merupakan limbah dan bila ditinjau dari komposisi kimianya, minyak jelantah mengandung senyawa-senyawa yang bersifat karsinogenik, yang terjadi selama proses penggorengan. Untuk itu perlu penanganan yang tepat agar limbah minyak jelantah ini dapat bermanfaat dan tidak menimbulkan kerugian Salah satu bentuk pemanfaatan minyak jelantah agar dapat bermanfaat dari berbagai macam aspek ialah dengan mengubahnya secara proses kimia menjadi biodiesel. Hal ini dapat dilakukan karena minyak jelantah juga merupakan minyak nabati, turunan dari CPO (crude palm oil).

Pengertian

adalah metil ester yang diproduksi dari minyak tumbuhan atau hewan dan memenuhi kualitas untuk digunakan sebagai bahan bakar didalam mesin diesel

Biodiesel terdiri dari metilester (RCOOCH3) minyak nabati, dimana rantai hidrokarbon trigliserida dari minyak nabati mentah diubah secara kimia menjadi ester asam lemak melalui reaksi transesterifikasi

Biodiesel merupakan bahan alternatif pengganti solar yang memiliki sifat fisik yang serupa dengan solar. Sebagai bahan bakar biodiesel memiliki kelebihan, yaitu ramah terhadap lingkungan dan suatu bahan bakar yang dapat diperbaharui juga tidak memerlukan modifikasi mesin.

Bahan baku utama dari pembuatan biodiesel salah satunya dapat menggunakan minyak jelantah. Minyak goreng bekas atau minyak jelantah merupakan minyak goreng yang telah digunakan beberapa kali. Minyak jelantah memiliki kandungan asam lemak bebas yang tinggi akibat proses oksidasi dan hidrolisis minyak goreng.

Reaksi

Esterifikasi

• Suatu reaksi pembentukan ester dengan mereaksikan antara asam karboksilat bersama alkohol menggunakan katalis yang berkarakter asam kuat (asam sulfat).

Transesterifikasi

• Merupakan suatu reaksi organik dimana suatu senyawa ester dirubah menjadi senyawa ester lain melalui pertukaran gugus alkohol dari ester dengan gugus alkil dari senyawa lain

Alat dan BAHAN

Alat1. Termometer2. Beaker Glass3. Erlenmeyer4. Labu Leher Tiga5. Motor pengaduk6. Piknometer7. Water bath8. Seperangkat alat titrasi9. Corong Pisah10.Stopwatch

Bahan1. Minyak jelantah2. Metanol 99%3. KOH 0,1 N4. Indikator pp5. Asam Sulfat

uji ffa (Free fatty ACID)

Volume titran yang dibutuhkan dicatat

% FFA =ml KOH X BM asam lemak x 100%Berat contoh x 10000

Menimbang minyak 20 gram Memanask

an hingga suhu 40 C Menambahka

n metanol 99% 50 ml dan 3 tetes indikator pp Larutan

didinginkan sampai suhu

ruang

Titrasi dengan

larutan KOH 0,1 N sampai warna merah

muda`

ESTERIFIKASIMemanaskan 500 ml hingga mencapai temperatur

60-650C

Menambahkan 2,25 gram metanol dan 0,05 gram asam sulfat pekat untuk tiap gr asam lemak bebas dalam minyak

Melakukan pengadukan magnetik selama 2 jam

Mengukur kembali %FFA lapisan bawah

Mendinginkan campuran sampai terbentuk 2 lapisan. Lapisan atas adalah metanol-air-asam sulfat

Jika FFA di bawah 2%, proses transesterifikasi bisa dilakukan. Jika FFA di atas 2 %, prosedur esterifikasi

harus dilakukan kembali.

transESTERIFIKASIMelarutkan katalis dalam metanol berlebih

Memanaskan metanol dan katalis pada 40 C hingga larut

Memanaskan minyak pada 60C

Memisahkan campuran dengan corong pisah hingga terbentuk 2 lapisan

Memasukkan katalis ke minyak dengan pengadukan 60 90 menit lalu menghentikan proses reaksi

Mencuci kelebihan alkohol & residu katalis dengan air panas terus menerus hingga air pencucian jernih

Menguapkan air sisa pencuci dalam metil ester dengan memanaskan 90 100 C

Uji flash pointMemasukkan sample pada

chamber hingga tanda

batas

Menyalakan api pada tutup

chamber & mengatur

nyala

Mengarahka api pada chamber dengan interval

teratur bersamaan dengan pengadukan

berhenti

Pada waktu kontak antara api dan uap biodiesel

mencatat suhunya sebagai

titik nyala

Memanaskan biodiesel

Uji viskositasMengisi viscometer

dengan biodiesel melalui reservoir A

sampai apabila biodiesel dibawa ke reservoir B maka di

reseroir A masih tersisa setengahnya

Meletakannya ke alam penangas air

sampai bersuhu 40C dengan posisi

vertikal

Reservoir yang telah menghisap biodiesel hingga sedikit di atas garis batas atas tadi

dihitung waktu sampai cairan

mengalir ke batas bawah

Hingga diperoleh waktu alir (to)

Uji densitasMembersihk

an dan mengeringka

n piknometer Menimban

g piknomete

r kosong

Mengisi piknometer

dengan sampel metil ester

hingga meluap dan tak ada gelembung

udara

Menutup piknometer

dan direndam dalam air dan

dibiarkan dalam suhu konstan 30

menit

PEMBAHASAN

Analisa Produk

Proses Transesterifikas

i

Pengujian Asam Lemak Bebas

PENGUJIAN ASAMLEMAK BEBAS

Sampel yang digunakan adalah minyak jelantah hasil penggunaan berulang kali dari sebuah warung makan dengan pemanasan yang tinggi sehingga tampak berwarna hitam kecoklatan

Pemanasan yang tinggi juga dapat menyebabkan terhidrolisisnya minyak akibat terdapatnya sejumlah air pada minyak jelantah yang berasal dari bahan pangan yang menghasilkan asam lemak bebas dan gliserol


Dalam praktikum ini, untuk dapat menetahui kadar asam lemak bebas(FFA) dari minyak jelantah, dilakukan proses titrasi minyak sebanyak 20gram oleh NaOH 0,1 N untuk dapat mengetahui banyaknya volume titrat yang dinamakan volume NaOH. Hasil titrasi ini adalah sebagai berikut :

Dengan demikian dapat dilakukan perhitungan kadar FFA sebagai berikut :W minyak = 20 gramN NaOH = 0,1 NBM asam lemak = 256,42 g/molV NaOH = 6,03 mL

V NaOH = (V1+V2+V3)/3 = (6,5+5,8+5,8)/3 = 6,03 mLWarna hasil titrasi = pink kekuningan

Kadar FFA = = = 0,77%

• Hasil Pengujian Asam Lemak Bebas, yakni 0,77% tersebut lebih besar dibandingkan dengan nilai asam lemak bebas minyak goreng segar yang sebesar 0,3%.

• Hal tersebut mengindikasikan tingginya kandungan asam lemak bebas rantai pendek maupun rantai panjang dalam sampel minyak jelantah dan juga memperkuat dugaan telah terjadi reaksi hidrolisis.

• Namun, hasil uji asam lemak bebas tersebut telah memenuhi persyaratan untuk dapat melanjutkan proses transesterifikasi dalam pembuatan biodiesel, yaitu <2%. Sehingga tidak perlu dilakukan proses esterifikasi untuk dapat memurnikan sampel yang dapat menurunkan kadar FFA minyak tersebut.


Berdasarkan saran pembimbing, minyak jelantah tersebut harus dicampurkan dengan minyak jelantah lain untuk dapat melanjutkan proses Transesterifikasi. Minyak jelantah campuran tersebut kemudian diUji Asam Lemak Bebasnya sebagai berikut :

PENGUJIAN ASAMLEMAK BEBAS II

W minyak = 20 gramN NaOH = 0,1 NBM asam lemak = 256,42 g/molV NaOH = 5,2 mL

Kadar FFA = = = 0,6%

• Kadar FFA tersebut telah memenuhi untuk dapat melakukan proses Transesterifikasi

• Selain itu, asam lemak bebas tersebut telah memenuhi standar kualitas metil ester berdasarkan data BSN (SNI-04-7182-2006) dengan asam lemak bebas kurang dari 0,8%

PROSES TRANSESTERIFIKASI

Proses Transesterifikasi dilakukan untuk membentuk metil ester yang dihasilkan dari proses reaksi minyak jelantah dengan metanol yang menggunakan katalis NaOH.

Reaksi yang terjadi pada proses ini adalah sebagai berikut :

Pada proses ini, digunakan minyak jelantah sebanyak 500 gram, metanol 50 gram dan NaOH 5 gram.

Dilakukan pengadukan selama 1 jam untuk memberikan kesempatan reaktan bertumbukan satu sama lain.

Hal-hal yang mempengaruhi Transesterifikasi

Pengaruh Jenis Alkohol> Digunakan metanol karena akan menghasilkan ester yang tinggi

Pengaruh Jenis Katalis> Katalis Basa (NaOH) akan mempercepat reaksi transesterifikasi

Pengaruh Temperatur> Dilakukan pada suhu 60oC untuk dapat mencapai konversi optimum



Hasil Transesterifikasi ini terbentuk dua lapisan, yaitu : Lapisan atas (a) : metil ester dan kemungkinan

minyak goreng sisa yang tidak ikut tertransesterifikasi

Lapisan bawah : © Glisero, Metanol sisa, dan (b) sabun

a) Metil ester dapat larut dalam pelarut organik dan kurang larut dalam air karena rantai hidrokarbon yang dimiliki sangat panjang sehingga bersifat hidrofob.

b) Gliserol dan metanol dapat berikatan hidrogen dengan molekul-molekul air gliserol merupakan senyawa polialkohol dengan 3 gugus OH- dan metanol senyawa alkohol dengan 1 gugus OH- sehingga kedua nya bersifat hidrofil.

a

bc


Adanya kepolaran yang tersebut pada a dan b di atas menyebabkan masing-masing terpisah di dalam corong pisah.• Gliserol dipisahkan dari metil ester karena adanya gliserol dapat meningkatkan

viskositas pada produk biodiesel yang akan menyebabkan pembakaran tidak sempurna.

• Sedangkan sabun terbentuk karena adanya reaksi Transesterifikasi dengan Katalis Basa (NaOH).

Setelah itu, diambil metil ester untuk dilakukan pencucian dengan menambahkan air panas 80-90oC hingga air jernih. Kemudian metil ester dipanaskan pada suhu 90-100oC untuk menghilangkan sisa air hasil pencucian. Dengan demikian dihasilkan produk yang diinginkan berupa BIODIESEL.

transesterifikasi

UJI DENSITAS

UJI VISKOSITAS

UJI FLASH POINT

ANALISA PRODUK

SPESIFIKASI METIL ESTER ASTM D6751-02 FBI-S01-S03

Densitas (g/cm3) pada 15oC 0,879 - 0.85-0.89

UJI DENSITAS

Densitas adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Denditas berfungsi untuk menentukan zat. Alat yang digunakan untuk mengukur densitas ini adalah Piknometer. Hasil Uji Densitas adalah sebagai berikut :

T air = 27oCT biodiesel = 15oCρ air = 0,9856 g/cm3

Piknometer kosong = 33 gramPiknometer kosong + air = 56,96 gram Massa air = 23,96 gramPiknometer kosong + sampel = 53,99 gram Massa minyak = 20,99 gram

V air = =24,31 cm3

= =0,86343 g/cm3

Dari pengukuran densitas hasil praktikum tersebut di atas, yaitu 0,86343 g/cm3 menunjukkan bahwa biodiesel dalam hal densitasnya telah memenuhi standar Indonesia FBI-S01-S03 dengan densitas di antara 0,85 -0,89 g/cm3 . Sehingga densitas yang telah memenuhi standar ini tidak akan menyebabkan pengaruh kerusakan ataupun gangguan kinerja terhadap mesin.

UJI DENSITAS


Viskositas (mm2/s) pada 30oC 4,84 1,9-6,0 2,3-6,0

UJI VISKOSITAS

Viskositas adalah pengukuran dari ketahanan fluida yang diubah baik dengan tekanan maupun tegangan. Ini adalah ketebalan ataupun pergesekan internal. Hasil uji Viskositas ini adalah sebagai berikut :

T pemanas = 40oCWaktu alir (to) = 54 sC = 0,1026 (mm2/s)/s

μ = C x to = 0,1026 (mm2/s)/s x 54 s = 5,5404 mm2/s = 5,5404 CST

Bila dibandingkan antara hasil viskositas dari praktikum dengan standar Amerika dan standar Indonesia, maka telah memenuhi. Sehingga dapat disimpulkan bahwa biodiesel tidak lagi mengandung gliserol yang dapat meningkatkan viskositas.

Uji viskositas

Alat uji viskositasAlat Uji Viscometer

adalah dengan mengukur waktu yang diperlukan oleh sejumlah liquid yang mengalir dibawah

gaya grafitasi dalam viscometer pada kondisi temperature tertentu (biasanya pada

temperatur 40 dan 100 Celcius). Kinematic viscosity diperoleh

dengan mengalikan waktu yang diperoleh tersebut dengan

konstanta viscometer sesuai hasil kalibrasi.

Alat Test viskositas kinematik ini

diaplikasikan untuk peralatan laboratorium

salah satunya untuk menguji kekentalan pada

produksi minyak

UJIFLASH POINT


Flash Point (oC) 191 Min 130 Min 100

Titik nyala (Flash Point) adalah temperatur terendah dimana campuran senyawa dengan udara pada tekanan normal dapat menyala percikan api. Prinsipnya adalah dengan meningkatnya suhu, tekanan uap meningkat sehingga konsentrasi uap dari cairan yang mudah terbakar di udara meningkat. Hasil uji Flash Point adalah sebagai berikut :Kecepatan aduk sebelum 100oC = 50 rpmKecepatan aduk setelah 100oC = 30 rpmWarna nyala = biruFlash Point = 160oCBerdasarkan hasil praktikum, 160oC adalah suhu terendah dimana ada uap yang terbakar untuk menyalakan jika ada sumber api. Jika dibandingkan dengan standar ASTM dan FBI, hasil praktikum ini telah memenuhi standar untuk dapat digunakan

Uji flash point

VIDEOPEMBUATAN BIODIESEL

KESIMPULAN

1. Kadar asam lemak bebas minyak jelantah adalah 0,77%

2. Kadar asam lemak bebas minyak jelantah campuran adalah 0,6%

3. Densitas biodiesel praktikum pada suhu 15oC adalah 0,86343 g/cm3

4. Viskositas biodiesel hasil praktikum adalah 5,404 CST

5. Flash Point biodiesel hasil praktikum adalah 160oC

6. Biodiesel telah memenuhi standar ASTM D6751-02 dan FBI-S01-S03 sehingga dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif.

Pembuatan Biodiesel

Engineering

Transcript of Pembuatan Biodiesel