ABSTRAK

Metil ester atau biodiesel adalah senyawa alkil ester yang dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk mesin diesel, berasal dari turunan minyak atau lemak nabati/hewani. Biodiesel dihasilkan dengan mereaksikan minyak nabati dengan metanol lalu ditambahkan senyawa asam sebagai katalis dengan komposisi, suhu dan waktu reaksi yang ditentukan. Tujuan percobaan adalah mempelajari pengaruh waktu reaksi dan nisbah molar minyak dan metanol terhadap konversi reaksi transesterifikasi trigliserida. Bahan baku yang digunakan adalah minyak curah yang direaksikan dengan methanol dan katalis asam sulfat sebanyak 2%, reaksi yang terjadi adalah reaksi transesterifikasi. Setelah direaksikan dengan nisbah molar minyak-metanol 1:4, dengan waktu reaksi 1 jam yield yang diperoleh 13%, dan konversi 80,93%. Sedangkan untuk waktu 2 jam serta 3 jam adalah 13,2% dan 55,59% serta 13,1% dan 23,35%. Pada nisbah molar minyak-metanol 1:5 diperoleh yield 14,4% dan konversi 16,55%.

Kata kunci: Biodiesel, metil ester , metanol, minyak curah, katalis H2SO4

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil3.1.1 Mempelajari pengaruh waktu proses terhadap konversi reaksi

transesterifikasi minyak curah.Pada percobaan 1. Perlakuan dan pengamatan yang dilakukan adalah

sebagai berikut :

Tabel 3.1 Perlakuan dan pengamatan awal sebelum reaksiNo Bahan dan Perlakuan Pengamatan1. Menghitung angka asam

awal reaktan dengan cara :3,3 ml minyak curah + 50 ml etanol sebagai pelarut, kemudian dipanaskan.

Minyak curah larut dengan etanol. Perlakuan pemanasan dapat melarutkan minyak dengan cepat.

Larutan ditirasi dengan KOH 0,091N yang telah distandarisasi dengan asam oksalat 0,091N ditambah 3 tetes indikator PP

Larutan menjadi berwarna merah muda ketika tercapai titik akhir titrasi. Didapat volume KOH yang digunakan ketika titrasi. Angka asam didapatkan melalui perhitungan.

2. Menghitung angka sabun dengan cara : 3,3 ml minyak curah + 25 ml KOH 0,1N, dipanaskan pada 60oC selama 1 jam kemudian didinginkan.

Larutan menjadi keruh dan kekeruhannya terlihat semakin padat setelah dipanaskan.

Larutan dititrasi dengan larutan HCl 0,5N ditambah indikator pp 1ml.

Larutan kembali keruh setelah tercapai titik akhir titrasi. Didapat volume HCl yang terpakai. Angka sabun diperoleh dari perhitungan.

Tabel 3.2 berikut menyajikan hasil percobaan 1.

Tabel 3.2 Yield dan konversi pembuatan metil ester dengan nisbah molar minyak-metanol 1:4

No Waktu Yield (%) Konversi (%)1. 1 jam 13 80,932. 2 jam 13,2 55,593. 3 jam 13,1 23,35

3.1.2 Mempelajari pengaruh nisbah berat minyak curah/metanol terhadap konversi reaksi transesterifikasi minyak curah.

Tabel 3.3 Perbandingan yield dan konversi metil ester antara nisbah berat minyak curah/metanol antara 1:4 dan 1:5

NoNisbah

minyak/metanolYield (%) Konversi (%)

1. 1:4 13,2 55,592. 1:5 14,4 16,55

3.2 Pembahasan3.2.1 Mempelajari pengaruh waktu proses terhadap konversi reaksi

transesterifikasi minyak curah.

Pada percobaan ini, dilakukan penentuan angka asam reaktan dan angka

sabun reaktan. Tujuannya adalah untuk mengetahui angka ester reaktan sehingga

konversi reaksi dapat dihitung. Dari hasil perhitungan diperoleh angka ester

reaktan adalah 23,498. Selanjutnya dilakukan reaksi transesterifikasi dengan

menggunakan 446,5 gram (500 ml) minyak curah, 69,21 gram (90,12 ml)

metanol, dan 2% (10 ml) H2SO4 dari volume minyak curah sebagai katalis. Reaksi

dilakukan di dalam reaktor dengan pemanasan dan pengadukan. Larutan

tercampur dengan cepat karena adanya pemanasan dan pengadukan. Waktu reaksi

selama 3 jam. Pada 1 jam reaksi dilakukan perhitungan yield dan konversi yang

dihasilkan. Yield yang diperoleh sebesar 13% dan konversi sebesar 80,93%

Setelah 2 jam reaksi, dilakukan pehitungan yield dan konversi. didapatkan

yield sebesar 13,2% dengan konversi sebesar 55,59%. Begitu juga setelah 3 jam

reaksi, didapatkan yield sebesar 13,1% dan konversi sebesar 23,35%.

Gambar 3.1 Grafik Pengaruh Waktu Reaksi terhadap Yield dan Konversi Metil

Ester

Berdasarkan grafik diatas, dapat dilihat pada gambar 3.1 kiri, bahwa waktu

reaksi sangat berpengaruh terhadap perolehan yield metil ester. Ketika waktu

reaksi 1 jam, yield yang diperoleh 13%. Kemudian terjadi peningkatan yield

hingga 13,2% saat waktu reaksi 2 jam. Namun yield kembali menurun hingga

13,1% saat waktu reaksi 3 jam. Hal ini menunjukkan bahwa waktu optimum

untuk reaksi transesterifikasi pada percobaan ini adalah 2 jam, karena pada saat

itulah diperoleh yield yang paling besar. Dengan demikian, lamanya waktu reaksi

memperbesar perolehan yield hingga waktu optimum tercapai. Namun, setelah

waktu optimum tercapai maka yield yang diperoleh akan kembali menurun.

Menurut Chang (2005), waktu reaksi akan berpengaruh terhadap yield dan

konversi suatu reaksi. Sesuai dengan teori Arrhenius tentang teori tumbukan yang

menyatakan bahwa semakin lama waktu suatu reaksi, maka molekul-molekul

reaktan memiliki kesempatan yang lebih besar untuk bereaksi membentuk produk

hingga tercapai suatu kondisi optimum.

Hasil percobaan ini hampir sesuai dengan teori Chang, dimana dapat

dilihat pada kurva, Ketika waktu reaksi 1 jam, yield yang diperoleh 13%.

Kemudian terjadi peningkatan yield hingga 13,2% saat waktu reaksi 2 jam.

Namun yield kembali menurun hingga 13,1% saat waktu reaksi 3 jam. Hal ini

dikarenakan pada awal-awal reaksi, laju reaksi ke arah produk lebih besar dari

pada laju reaksi ke arah reaktan karena dibagian produk, gliserol yang terbentuk

masih sedikit. Hal ini menyebabkan yield metil ester meningkat hingga mencapai

kondisi optimum, yang pada percobaan ini dicapai dalam waktu 2 jam. Seiring

dengan meningkatnya yield metil ester, produk samping berupa gliserol juga

semakin banyak. Setelah kondisi optimum tercapai, gliserol bebas bereaksi

dengan metil ester yang terbentuk sehingga yield metil ester berkurang. (Pamata,

2008).

Pengaruh waktu reaksi terhadap konversi minyak curah menjadi metil

ester dapat dilihat pada gambar 3.1 kanan. dari grafik tersebut dilihat bahwa pada

waktu reaksi 1 jam, konversinya 80,93%. Konversi menurun tajam hingga

mencapai 55,59% pada waktu reaksi 2 jam. Pada waktu reaksi 3 jam, konversi

terus menurun hingga 23,35%.

Berdasarkan yield yang paling besar maka diperoleh waktu optimum

reaksi transesterifikasi dalam percobaan ini adalah 2 jam. Waktu optimum ini

digunakan untuk percobaan 2.

3.2.2 Mempelajari pengaruh nisbah berat minyak/metanol terhadap konversi reaksi transesterifikasi minyak curah.

Transesterifikasi merupakan reaksi kesetimbangan. Untuk menggeser arah

reaksi ke kanan, membutuhkan penggunaan kelebihan alkohol yang besar. Secara

spesifik, jika metanol yang digunakan, maka reaksi disebut metanolisis.

Berdasarkan stoikiometri reaksi, dibutuhkan 3 mol metanol tiap 1 mol trigilserida.

Ketika mol metanol dilebihkan, perolehan metil ester akan meningkat (Hui,

2005).

Telah dilakukan penelitian mengenai pengaruh perbandingan mol minyak

dengan methanol pada transesterifikasi menggunakan minyak Cynara, dengan

melakukan variasi perbandingan mol minyak:metanol antara1:3 sampai 1:15, hasil

konversi yang paling baik diperoleh pada perbandingan mol 1:9. Untuk

perbandingan mol lebih kecil daripada 1:6, reaksi tidak sempurna sehingga

menyebabkan konversi metil ester yang rendah, sedangkan pada perbandingan

mol 1:15, pemisahan gliserol dan metil ester menjadi sulit dan menyebabkan

jumlah metil ester yang diperoleh berkurang (Pamata, 2008).

Pada percobaan ini, nisbah berat minyak /metanol adalah 1:5. Waktu

reaksi yang dilakukan adalah 2 jam. Pada percobaan 1 (nisbah molar 1:4)

diperoleh yield sebesar 13,2% dan konversi minyak menjadi ester sebesar 55,59%,

sedangkan pada percobaan 2 (nisbah molar 1:5), diperoleh yield sebesar 14,4%

dan konversi yang diperoleh sebesar 16,55%. Grafik berikut menunjukkan

perbandingan yield dan konversi dari nisbah 1:4 dan 1:5.

Gambar 3.3 Grafik perbandingan yield dan konversi metil ester antara nisbah berat minyak curah/metanol antara 1:4 dan 1:5

Dari data-data tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin besar nisbah

mol metanol yang digunakan, yield minyak menjadi metil ester semakin besar

karena reaksi transesterifikasi merupakan reaksi kesetimbangan. Hasil praktikum

sesuai dengan teori yaitu azas Le Chatelier yang menyatakan bahwa bila pada

sistem kesetimbangan diadakan aksi, maka sistem akan mengadakan reaksi

sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi itu menjadi sekecil-kecilnya. Maka,

dengan memperbesar reaktan maka kesetimbangan akan bergeser kearah kanan

(produk). Dan ketika mol metanol dilebihkan, perolehan metil ester akan

meningkat (Hui, 2005).

BAB IV

KESIMPULAN

4.1 Kesimpulan

1. Lamanya waktu reaksi transesterifikasi akan meningkatkan yield metil

ester hingga diperoleh kondisi optimum. Namun setelah kondisi

optimum tercapai, yield yang diperoleh akan menurun.

2. Nisbah minyak-metanol dengan mol metanol yang lebih besar dari

stoikiometri akan meningkatkan yield biodiesel yang diperoleh.

Namun setelah nisbah optimum diperoleh maka pengaruhnya terhadap

amun setelah nisbah optimum diperoleh maka pengaruhnya terhadap

yield tidak signifikan.

3. Untuk memperoleh yield metil ester yang optimum maka reaksi

dilakukan pada kondisi waktu optimum serta kelebihan mol metanol

yang optimum pula.

DAFTAR PUSTAKA

Chang, R, 2005, General Chemistry: The Essential Concepts, 3rd edition,

Singapore, McGraw-Hill

Hui, Y. H, 1996. Bailey’s Industrial Oil & Fat Products, Volume 5, New York;

Chichester; Brisbane; Toronto; Singapore: John Willey & Sons, Inc.

Hui, Y. H, 2005, Bailey’s Industrial Oil and Fat Products, 6th edition, New York;

Chichester; Brisbane; Toronto; Singapore: John Willey & Sons, Inc.

Pamata, N, 2008, Sintesis Metil Ester (Biodiesel) dari Minyak Biji Kemiri

(Aleuries moluccana) Hasil Ekstraksi Melalui Metode Ultrasonokimia.

Departemen Kimia FMIPA, Universitas Indonesia; Depok.