Laporan biodiesel

I. TUJUAN

Adapun tujuan dari praktikum ini yaitu :

1. Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami

proses pembuatan biodiesel dari CPO.

2. Mahasiswa dapat menguji biodiesel dari CPO

berdasarkan Standar Nasional Indonesia

( SNI 04 – 7182 : 2006 ).

II. DASAR TEORI

Secara sederhana biodiesel didefinisikan sebagai

bentuk bahan bakar diesel yang menyebabkan lebih

sedikit kerusakan lingkungan dibandingkan bahan

bakar diesel standar. Biodiesel biasanya dibuat dari

minyak nabati melalui proses kimia yang disebut

transesterifikasi.

Semua kendaraan keluaran baru dapat menggunakan

biodiesel. Dalam kebanyakan kasus biodiesel tidak

digunakan dalam bentuk murni (B100) melainkan

dicampur dengan diesel standar. Hal ini terutama

karena diesel standar lebih baik daripada biodiesel

murni saat berurusan dengan suhu rendah dan juga

diduga memiliki dampak yang lebih baik pada daya

tahan mesin.

Ada beberapa metode berbeda yang memungkinkan

pencampuran bahan bakar diesel standar dengan

biodiesel, meskipun yang paling umum adalah

pencampuran dalam tangki pada saat diproduksi

sebelum pengiriman ke truk tangki. Mengapa

menggunakan biodiesel sebagai pengganti bahan bakar

diesel standar? Seperti telah dikatakan sebelumnya,

biodiesel lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan

diesel standar, dan tidak hanya itu, biodiesel juga

biodegradable dan tidak beracun.

Mengenai perbandingan tingkat emisi CO2 dari

biodiesel dan diesel standar, biodiesel muncul

sebagai pemenang dengan menghasilkan sampai 75%

lebih sedikit emisi CO2 dibandingkan dengan diesel

standar. Artinya dengan menggunakan lebih banyak

biodiesel daripada diesel standar, kita dapat

mengurangi dampak perubahan iklim.

Menggunakan biodiesel sebagai pengganti diesel

standar tidak hanya akan membantu lingkungan, tetapi

juga akan membantu meningkatkan kemandirian energi

dan keamanan energi negara. Kelemahan dari

penggunaan biodiesel lebih karena biodiesel sebagian

besar masih diproduksi dari tanaman pangan yang

dalam skenario terburuk menyebabkan peningkatan

harga pangan dan bahkan meningkatkan kelaparan di

dunia. Inilah alasan utama mengapa para ilmuwan

melihat berbagai bahan baku biodiesel potensial

lainnya, contohnya adalah rumput dan alga.

III. ALAT DAN BAHAN

Adapun peralatan yang digunakan yaitu :

1. Hot plate.

2. Corong pemisah.

3. Labu leher dua.

4. Termometer.

5. Pendingin balik ( liebig ).

6. Magnetic stirrer.

7. Erlenmeyer.

8. Klem dan statif.

9. Kaca arloji.

10. Spatula.

11. Breaker glass.

12. Gelas ukur.

13. Labu ukur.

14. Pipet tetes.

15. Piknometer.

16. Viscometer Ostwald.

17. Waterbath.

18. Botol semprot.

Adapun bahan – bahan yang digunakan yaitu :

1. CPO.

2. Metanol.

3. NaOH.

4. H2SO4 ( Asam Sulfat ).

5. Asam Asetat.

6. Aquadest.

7. Asam Posfat.

8. Etanol.

9. Indikator PP.

IV. CARA KERJA

KADAR FFA

1. Uji Kadar FFA CPO :

Dibuat larutan NaOH atau KOH 0,1 N untuk

mentitrasi.

Di timbang CPO sebanyak 5 gram didalam

erlenmeyer, ditambahkan etanol netral 95 %

( etanol dipanaskan hingga mendidih )

sebanyak 50 ml, kemudian dimasukkan Indikator

PP sebanyak 3 tetes lalu dititrasi sampai

terjadi perubahan warna menjadi merah muda.

dicatat volume NaOH atau KOH 0,1 N yang

terpakai, kemudian menghitung kadar FFA nya.

DEGUMMING

1. disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

2. Dimasukkan minyak kasar ( CPO ) sebanyak 300 gram

kedalam gelas piala yang sudah dilengkapi magnetic

stirrer.

3. Dipanaskan minyak hingga mencapai suhu 80 oC.

setelah itu ditambahkan Asam Posfat ( H3PO4 ) 40 %

sebanyak 0,2 % dari berat minyak CPO yang akan di

degumming lalu diaduk selama 15 menit.

4. Lalu menambahkan air panas ( 95 oC ) sebanyak 10 %

dari berat minyak CPO yang akan di degumming, lalu

diaduk selama 30 menit.

5. memisahkan minyak dari kotoran dengan

menuangkannya di corong pisah.

6. Kemudian mencuci CPO yang telah di degumming

sampai bersih.

ESTERIFIKASI

1. Ditimbang CPO sebanyak 300 gram.

2. Dilakukan analisis kadar FFA.

3. Ditentukan jumlah metanol yang digunakan untuk

esterifikasi yaitu ( 20 x 32 )/ 284 x Berat FFA

4. Ditentukan jumlah H2SO4 pekat yang diperlukan

yaitu ( 6/100 ) x Berat FFA

5. Dilarutkan H2SO4 dalam metanol sampai terlarut

sempurna.

6. Dipanaskan minyak pada rangkaian reaktor

esterifikasi, setelah mencapai 60o C dimasukkan

larutan H2SO4 – metanol. Dilakukan pengadukan

secara refluk selama 30 menit.

7. Dipisahkan metanol bekas dari minyak hasil

esterifikasi.

8. Ditentukan kadar FFA dari CPO, jika kadar FFA ≤ 4

% dilakukan transesterifikasi. Jika hasil

esterifikasi ≥ 4 % dilakukan esterifikasi ulang.

9. Dilanjutkan dengan proses transesterifikasi.

TRANSESTERIFIKASI

1. Ditimbang CPO yang telah di esterifikasi sebanyak

200 gram.

2. Ditentukan jumlah metanol yang akan digunakan

yaitu ( 6 x 32 )/890 x 150 gram x 4

3. Ditentukan jumlah NaOH yang diperlukan yaitu

( 0,5/100 ) x 150 gram, 1 gram jika kadar FFA

minyak ≤ 1 % dan 2 gram jika kadar FFA 3 – 4 %.

4. Dilarutkan NaOH dalam metanol sampai terlarut

sempurna.

5. Dipanaskan minyak pada rangkaian reaktor

transesterifikasi kemudian setelah mencapai 60o C

dimasukkan larutan NaOH dalam metanol. Dilakukan

pengadukan secara refluk selama 30 menit.

6. Dihentikan proses transesterifikasi, dimasukkan

hasil reaksi kedalam corong pemisah ditunggu

selama 1 jam, maka akan terbentuk dua lapisan

yaitu gliserol dan biodiesel kasar.

7. Dipisahkan gliserol yang terbentuk.

8. Dipanaskan 4 liter air dan dilarutkan asam asetat

( 0,03/100 ) x 4000 = 1,2 gram.

9. Dicuci biodiesel kotor yang dihasilkan dengan air

hangat suhu 60 – 70o C yang sudah terlarutkan asam

asetat 0,03 %.

10. Dilakukan pencucian sampai air cucian bersih

dan netral.

11. Dikeringkan biodiesel pada suhu 105o C sampai

air dalam biodiesel sempurna teruapkan.

V. DATA PENGAMATAN

A. Degumming

No. Uraian Hasil 1. Ditimbang Sampel ( CPO ) 500 gram2. Dipanaskan minyak,

ditambahkan H3PO4 40 %

sebanyak 0,15 % dari banyak

sampel dan diaduk selama 15

menit

H3PO4 sebanyak

0,75 gram

3. Ditambahkan air panas 10 %

dari berat sampel

50 ml

4. Dimasukkan ke corong pisah

dan dicuci sampai bersih

-

B. Menguji Kadar FFA Setelah di Degumming

No. Banyak Sampel V NaOH FFA1. 5,01 gram 8,8 ml 4,49 %2. 5,00 gram 8,9 ml 4,54 %

Rata – rata FFA 4,52 %

C. Reaksi Esterifikasi

No. Berat

CPO

FFA Berat

Metanol

Berat H2SO4 FFA

1. 300,3

gram

4,52 % 136,3 gram 0,82 gram 1,68 %

D. Reaksi Transesterifikasi

No. Berat

CPO

Berat

Metanol

Berat

NaOH

Berat

As.

Asetat

Air

pencuc

i

Biodie

sel

1. 200,08

g

45,95 g 2 g 0,9 g 3000

ml

145 g

VI. PERHITUNGAN

Menguji Kadar FFA CPO Sebelum di Degumming

Larutan NaOH 0,1 N

M NaOH 0,1 N = massaMr x 1000V

= massa40 x 1000250

= 1 gram.

Berat CPO yang ditimbang :

Erlenmeyer 1 = 5,17 gram V NaOH = 13,1 ml


Rata – rata V NaOH = 10,85 ml.

FFA yang terkandung didalam CPO yaitu :

= VxNxMw

= 10,85x0,1x25,65,09

= 5,45 %

Jadi, FFA CPO sebelum di Degumming yaitu 5,45 %

Proses Degumming

Berat sampel CPO = 400,04 gram

Asam Posfat yang dibutuhkan untuk proses degumming

yaitu :

H3PO4 = 0,15 %

= 0,0015 x 400,04 gram = 0,6 gram

Air panas yang dibutuhkan 10 % dari berat CPO

= 10100

x400,04=40ml

Kadar FFA setelah Proses Degumming :



V NaOH rata rata = 8,85 ml

FFA yang terkandung di dalam CPO setelah proses

Degumming yaitu :

= VxNxMw

= 8,85x0,1x25,65,01

= 4,52 %


ESTERIFIKASI

Berat sampel CPO = 300,3 gram

Berat FFA = % ALB x Massa CPO

= 4,54100x300,3gram=13,63gram

Metanol yang digunakan = 20x32256 x Berat FFA

= 620x32256 x 13,63 gram

= 34,075 gram x 4

= 136,3 gram

H2SO4 yang digunakan = 6100 x Berat FFA

= 6100 x 13,63 gram

= 0,8178 gram

Kadar FFA setelah Esterifikasi :



V NaOH rata rata = 2,9 ml

FFA yang terkandung di dalam CPO setelah proses

Esterifikasi yaitu :

= VxNxMw

= 2,9x0,1x25,65,01

= 1,48 %


Transesterifikasi

Berat sampel CPO hasil esterifikasi = 200 gram

Metanol yang digunakan = 6x32836 x Berat Sampel

= 6x32836 x 200,08 gram

= 45,95 gram

NaOH yang digunakan = 1100 x Berat Sampel

= 1100 x 200,08 gram

= 2 gram

Asam Asetat yang digunakan = 0,03100 x V air

pencuci

= 0,03100 x 3000

= 0,9 gram

PENGUJIAN BIODIESEL

Massa Jenis

Dik : berat pikno kosong ( m0 ) = 34,30 gram

Berat pikno + air ( m1 ) = 59,04 gram

Berat pikno + biodiesel ( m2 ) = 55,72 gram

Nilai F = 993 kg/m3

Dit : massa jenis Biodiesel = ?

Jawab :

Massa Jenis = F x m2−mom1−mo

= 993 kg/m3 x 55,72−34,3059,04−34,30

= 993 kg/m3 x 21,4224,74

= 993 kg/m3 x 0,8658

= 859,739 kg/m3

Pengujian Titik Kabut

Biodiesel mengalami kekeruhan dan beku pada T = 4o C

Pengujian Air dan Sedimentasi

Biodiesel tidak terjadi sedimen setelah di

sentrifugasi.

Pengujian viskositas kinematik T 40 oC

Di ketahui :

ɳ1 : 0,0065 N s / cm3 = 0,65 CSt

ρ1 : 859,739 kg/m3

ρ2 : 0,9922 g/cm = 992,2 kg/m3

t1 : 144 detik

t2 : 26 detik

ditanya : ɳ2...............?

penyelesaian :

ɳ2 = 0,65x142x859,73926x992,2

= 79353,9125797,2

= 3,07 CSt.

VII. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pratikum pembutan biodiesel dari CPO

bertujuan untuk mendapatkan hasil yang

semaksimal mungkin, dan sesuai dengan Standar

nasional Indonesia ( SNI 04 – 7182 : 2006 ).

Dari hasil produk yang di peroleh sebanyak 145

gram dengan bahan baku CPO yang telah di

eksterifikasi sebanyak 200 gram. Dan pengujian

dari produk tersebut telah memenuhi SNI, adapun

pengujian yang di lakukan pratikan sebagai

berikut :

1. Pengujian viskositas di dapatkan hasil

3,11 CST.

2. Pengujian densitas di dapatkan hasil

859,739 kg/m3

3. Pengujian titik kabut sebesar 4oC

4. Pengujian air dan sendimentasi 0.

Berdasarkan data pada lampiran bahwa SNI 04 –

7182 : 2006 yang bersumber dari BSN , hasil

pengujian biodiesel oleh pratikan telah

memenuhi kriteria SNI.

Perlakuan dalam proses pembuatan biodiesel

membutuhkan 2 reaksi kimia, yaitu esterifikasi

dan transesterifikasi. 2 reaksi ini mempunyai

tujuan yang berbeda, reaksi esterifikasi

bertujuan untuk mengurangi kadar FFA yang

terkandung di dalam CPO, karena pada proses

deguming hanya mempengaruhi FFA. Pengaruh

tersebut berkisar 1 %. Proses deguming

berdominan untuk mengurangi / membersihkan gum

– gum atau yang ada di dalam CPO. Pembuatan

biodiesel jika kadar FFA masih di atas 3 %,

maka akan mengakibatkan terganggunya reaksi

transesterifikasi. Karena jika FFA tinggi, akan

terjadi reaksi saponifikasi, dan larutan susah

di pisahkan bahkan tidak terjadi lapisan yang

berbeda. Pada reaksi ini di gunakan asam sulfat

pekat untuk mempercepat reaksi, dan juga di

lakukan pada suhu 60 oC. Selain reaksi

esterifikasi, di butuhkan reaksi

transesterifikasi untuk merubah gliserida

menjadi metil ester dan gliserol dengan larutan

metanol. Reaksi ini di butuhkan katalis basa

berupa NaOH atau KOH. Kedua reaksi tersebut

mengunakan pelarut metanol, karena metanol

lebih sering di gunakan karena lebih murah di

bandingkan dengan alkohol lain, dan meruoakan

senyawa polar berantai karbon paling pendek,

sehinggga bereaksi lebih cepat dan dapat

melarutkan katalis asam maupun basa.

Pratikum ini mengalami berberapa kendala

yang di sebabkan karena kurangnya ketelitian

pratikan dalam melakukan reaksi

transesterifikasi. Pada reaksi tersebut terjadi

suhu berlebih mencapai 100 oC sehingga

mengakibatkan terjadinya reaksi saponifikasi

dan terjadi kerusakan struktur minyak, dan

larutan lambat membentuk lapisan. Selain itu

biodiesel yang di dapat lebih sedikit. Dan

percobaan yang ke dua di lakukan kembali dengan

beberapa perbedaan dengan percobaan sebelumnya,

baik perbedaan bahan dan perlakuanya. Dari

bahan seperti metanol pada pratikum pertama di

gunakan perbandingan 4 kali rasio molar 1:6 .

dan untuk percobaan yang ke dua di gunakan 1

kali rasio molar 1:6, hal ni karena sampel yang

di gunakan berupa cairan, dan 4 kali dari rasio

molar di lakukan untuk sampel padatan. Karena

padatan memerlukan banyak metanol untuk larut,

sehingga tidak terjadi ke titik jenuh atau

homogen. Untuk perlakuan, pada percobaan

pertama di lakukan deguming dan percobaan ke

dua tidak di lakukan. Ternyata dari hasil

produk, proses deguming tidak mempengaruhi.

Karena pada proses reaksi esterifikasi di

lakukan pencucian dengan air yang bersuhu 70,

sehingga gum – gum akan terikut dengan air

tersebut.

VIII. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Dari pratikum ini dapat di simpulkan sebagai berikut :

Dari bahan baku 200 gram di dapatkan biodiesel

sebanyak 145 gra.

Produk biodiesel yang di dapatkan telah sesuai SNI

04 – 7182 : 2006 dengan kriteria yang di dapat

sebagai berikut :

Viskositas : 3.07 CSt

Densitas : 859,739 kg/m3

Titik kabut : 4 oC

Air dan sendimen : tidak ada

Proses deguming tidak mempengaruhi pembuatan

biodiesel

Suhu dapat mempengaruhi proses transesterifikasi,

suhu kurang 60oC akan memperlambat reaksi, jika

lebih 70oC akan terjadi reaksi saponifikasi.

B. SARAN

Adapun saran dari pratikum ini, untuk meningkatkan

hasil pratikum sebagai berikut :

Sebaiknya proses deguming tidak di lakukan, karena

tidak mempengaruhi hasilnya , maka akan memperlama

waktu proses.

Ketika proses transesterifikasi sebaiknya suhu

pastikan 65oC, untuk menghindari reaksi

saponifikasi.

Pada saat pencucian biodiesel sebaiknya suhu air

tidak lebih dari 70oC.

IX. DAFTAR PUSTAKA

IX.1 Khairiah, Hanifah.2014. Praktek

Teknologi Pengolahan Sawit 2. Program

Studi Teknik Pengolahan Sawit.

Bangkinang.

IX.2 Armid, 2009. Penuntun Praktikum

Metode Pemisahan Kimia. Jurusan Kimia

FMIPA Universitas Haluoleo. Kendari.

LAPORAN PRAKTIKUM

PRAKTIK PRODUKSI

PEMBUATAN BIODIESEL DARI

CPO

Nama

Praktikan

Nomor

Mahasis

wa

Tanggal

kumpul

Tanda tanganPraktika

n

Instrukt

ur

HENDRA RIAU 2012110

31

13 OKT

2014

Nama Penilai Tanggal

Koreksi

Nilai Tanda

TanganAntonius J

Sihotang A.md

Kelas

TPS 3

PROGRAM STUDI TEKNIK PENGOLAHAN SAWIT

POLITEKNIK KAMPAR

2014LAMPIRAN STANDAR SNI BIODIESEL 04-7182:2006

No. Parameter Satuan

Metode Syarat

1. Massa jenis pada 40 oC

kg/m3 ASTM D 1298 850-890

2. Viskositas kinematik pada 40oC

mm2/s (cSt)

ASTM D445 2,3-6,0

3. Bilangan setana - ASTM D 613 min. 51

4. Titik nyala (mangkok tertutup)

oC ASTM D 93 min. 100

5. Titik kabut oC ASTM D 2500 maks. 18

6. Korosi kepingan tembaga (3 jam pada 50 oC)

ASTM D 130 maks. no. 3

7. Residu karbon (mikro)

- dalam contoh asli

- dalam 10 % ampas

distilasi

% -massa

ASTM D 4530

Maks 0.05

maks. 0,30

8. Air dan sedimen % - ASTM D 2709 maks.

vol atau ASTM 1796

0,05 *

9. Suhu distilasi 90%

oC ASTM D 1160 maks. 360

10. Abu tersulfatkan % -massa

ASTM D 874 maks. 0,02

11. Belerang ppm atau (mg/kg)

ASTM D 5453 atau ASTM D-1296

maks. 100

12. Fosfor ppm atau (mg/kg)

AOCS Ca 12-55 maks. 10

13. Bilangan asam mg-KOH/g

AOCS Cd 3d-63atau ASTM D 664

Maks 0,8

14. Gliserol bebas %- massa

AOCS Ca 14-56atau ASTM D 6584

maks.0,02

15. Gliserol total %- massa

AOCS Ca 14-56ASTM D 6584

maks.0,24

16. Kandungan ester alkil

%- massa

Dihitung ** min. 96,5

17. Bilangan Iodium % massa(g-I2

/ 100g)

AOCS Cd 1-25 maks. 115

18. Uji Helphen - AOCS Cb 1-25 Negatif

* : dapat diuji terpisah dengan ketentuan kandungansedimen maksimum 0,01%-vol

100(As-Aa-4,57Gt )

** : Kadar ester (%-massa) = ---------------------------

As

As adalah bilangan penyabunan yang ditentukan dengan metode AOCS Cd 3-25 (mg KOH/g biodiesel)

A a adalah bilangan asam yang ditentukan dengan metodeAOCS Cd 3-63 atau ASTM D-664 (mg KOH/g biodiesel)

Gt adalah kadar gliserol total dalam biodiesel yang ditentukan dengan metode AOCS Ca 14-56 (% massa)

Sumber : BSN 2006.

Laporan biodiesel

Documents

Transcript of Laporan biodiesel