PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK JELANTAH
I. Tujuan
Tujuan praktikum uji pembuatan biodiesel dari minyak jelantah ini
adalah untuk :
a. Membuat Biodiesel dari minyak jelantah
b. Melakukan uji mutu biodiesel dan membandingkannya dengan SNI
II. Dasar Teori
Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif pengganti minyak diesel
yang
diproduksi dari minyak tumbuhan atau lemak hewan. Penggunaan biodiesel
dapat dicampur dengan petroleum diesel (solar). Biodiesel mudah
digunakan, bersifat biodegradable, tidak beracun, dan bebas dari sulfur
dan senyawa aromatik. Selain itu biodiesel mempunyai nilai flash point
(titik nyala) yang lebih tinggi dari petroleum diesel sehingga lebih aman
jika disimpan dan digunakan. (Anonim, 2003).
Sifat fisik kimia Biodiesel dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Sifat kimia fisika Biodiesel
"Parameter dan Satuannya "Batas Nilai "
"Massa jenis (40 0C), kg/m3 "850 – 890 "
"Viskositas kinematik (40 0C), "2,3 -6,0 "
"mm2/s (cSt) " "
"Angka setana "Minimum 51 "
"Titik nyala 0C "Minimum 100 "
"Titik kabut, 0C "Maksimum 18 "
"Residu karbon (%-b) : "Maksimum 0,05 "
"- dalam contoh asli "Maksimum 0,3 "
"- dalam 10 % ampas distilasi " "
"Air dan sedimen, %-vol. "Maksimum 0,05 "
"Temperatur distilasi 90 %, 0C "Maksimum 360 "
"Abu tersulfatkan, %-b "Maksimum 0,02 "
"Belerang, ppm-b (mg/kg) "Maksimum 100 "
"Fosfor, ppm-b (mg/kg) "Maksimum 10 "
"Angka asam, mg-KOH/g "Maksimum 0,8 "
"Gliserol bebas, %-b "Maksimum 0,02 "
"Gliserol total, %-b "Maksimum 0,24 "
"Kadar ester alkil, %-b "Minimum 96,5 "
"Angka iodium, %-b "Maksimum 115 "
"(g-I2/100g) " "
Sumber : SNI-04-7182-2006, Persyaratan Mutu Biodiesel di Indonesia
Minyak goreng bekas yang biasa disebut minyak jelantah, sangat
potensial untuk diolah menjadi biodiesel. Sementara ini, pemanfaatan
minyak jelantah di Indonesia masih dinilai kontraversial. Minyak
jelantah dari perusahaan besar dijual ke pedagang kaki lima dan kemudian
digunakan untuk menggoreng makanan dagangannya dan sebagian lagi hilang
begitu saja ke saluran pembuangan (Ananta, 2002). Selanjutnya Ananta
(2002), telah melakukan penelitian tentang biodiesel dari minyak
jelantah dengan metode transesterifikasi dua tahap menyimpulkan bahwa
sifat-sifat ester dari minyak jelantah (AME) tidak berbeda jauh dari
sifat biodiesel dari minyak baru dan juga sifat minyak solar
Minyak jelantah adalah minyak yang telah digunakan lebih dari dua atau
tiga kali penggorengan, dan dikategorikan sebagai limbah karena dapat
merusak lingkungan dan dapat menimbulkan sejumlah penyakit. Sebuah
penelitian menyimpulkan bahwa orang-orang yang menggunakan minyak
jelantah lebih mungkin mengidap tekanan darah tinggi dibandingkan dengan
mereka yang sering mengganti minyak gorengnya untuk memasak (Anonim,
2003)
Minyak jelantah mengandung senyawa-senyawa yang bersifat
karsinogenik, yang terjadi selama proses penggorengan. Jadi jelas bahwa
pemakaian minyak jelantah yang berkelanjutan dapat merusak kesehatan
manusia dan akibat selanjutnya dapat mengurangi kecerdasan generasi
berikutnya (Ananta, 2002)
Selanjutnya Ananta (2002), mengatakan bahwa minyak jelantah jika
dipakai untuk menggoreng makanan akan sangat berbahaya bagi kesehatan
karena mengandung senyawa- senyawa karsinogen yang terjadi selama proses
penggorengan. Jadi jelas bahwa pemakaian minyak jelantah yang
berkelanjutan dapat merusak kesehatan manusia. Penggunaan minyak
jelantah yang sudah berulang kali mengandung zat radikal bebas yang
bersifat karsinogenik seperti peroksida, epioksida, dan lain-lain. Pada
percobaan terhadap binatang, konsumsi makanan yang kaya akan gugus
peroksida ini menimbulkan kanker usus. (Anonim, 2005)
Perkembangan biodiesel dari minyak jelantah semakin pesat dengan
dilarangnya pemakaian minyak jelantah untuk campuran pakan ternak,
karena sifatnya yang karsinogenik. Sekarang biodiesel dari minyak
jelantah telah di produksi di mana-mana di negara Eropa, Amerika dan
Jepang. Biodiesel dari minyak jelantah di Austria dikenal dengan nama
AME (Altfett Methyl Ester), sedang di Jerman selain dikenal dengan AME
juga mendapat nama Frittendiesel atau Ecodiesel, sedang di Jepang
dikenal dengan e-oil (Ananta, 2002)
a.Tahap Transesterifikasi
Penggunaan minyak nabati sebagai bahan bakar diesel menimbulkan suatu
masalah karena tingginya viskositas, dimana dapat menyebabkan pembakaran
yang kurang sempurna pada mesin diesel. Untuk mengatasinya dapat
dilakukan dengan mereaksikan minyak dan alkohol berantai pendek dengan
bantuan katalis. Proses ini dikenal dengan reaksi transesterifikasi atau
alkoholisis. (Prakoso, 2004)
Reaksi transesterifikasi dengan katalis basa biasanya menggunakan
logam alkali alkoksida, NaOH, KOH, dan NaHCO3 sebagai katalis. Katalis
basa ini lebih efektif dibandingkan katalis asam, konversi hasil yang
diperoleh lebih banyak, waktu yang dibutuhkan juga lebih singkat serta
dapat dilakukan pada temperatur kamar. (Anonim, 2005)
Agar reaksi berjalan cepat tahap transesterifikasi memerlukan
pengadukan dan pemanasan (50-55 oC) atau di bawah titik didih methanol
(64,7 oC) untuk memisahkan gliserin dan metil ester (biodiesel). Pada
reaksi transeseterifikasi ini, sebagai reaktan dapat digunakan metanol
atau etanol. Pada proses ini dipilih metanol sebagai reaktan karena
merupakan alkohol yang paling reaktif. Alkohol dengan atom C lebih
sedikit mempunyai kereaktifan yang lebih tinggi daripada alkohol dengan
atom C lebih banyak. Reaksi transesterifikasi merupakan reaksi yang
bersifat ireversible. (Pelly, 2000)
Karena sifatnya yang ireversible, maka pergeseran reaksi ke kanan (ke
arah produk) biasanya dilakukan dengan menggunakan alkohol secara
berlebih dari kesetimbangan stoikhiometri (Anonim, 2005)
Dalam reaksi alkoholis, alkohol bereaksi dengan ester dan menghasilkan
ester baru. Pada pembuatan biodiesel melalui reaksi transesterifikasi
dapat dilakukan secara batch dan bisa juga secara kontinyu. Persamaan
reaksi antara trigliserida dan metanol pada proses transesterifikasi
ditunjukkan pada gambar 1 berikut. (Anonym, 2005)
CH2-O-COR1 R1COOR'
CH2OH
3 R'OH + CH-O-COR2 NaOH R2COOR' + CHOH
CH2-O-COR3 R3COOR'
CH2OH
Alkohol Trigliserida Ester/Biodiesel
Gliserol
Gambar 1. Reaksi transesterifikasi trigliserida (minyak nabati)
b. Bahan Baku Pembuatan Biodiesel
1. Minyak Nabati
Minyak nabati adalah limbah yang berasal dari jenis minyak goreng.
Minyak ini adalah minyak bekas pemakaian rumah tangga atau industri.
Minyak jelantah tersebut dapat dilakukan kembali hanya saja bila
komposisi kimianya, minyak jelantah mengandung senyawa-senyawa yang
bersifat karsinogen. Jadi, sangat jelas dikatakan bahwa pemakaian minyak
jelantah yang berulang-ulang dapat merusak dan menimbulkan penyakit.
(chairani, 2013)
2. Metanol (CH3OH)
Metanol merupakan bentuk alkohol paling sederhana pada keadaan
atmosfer, metanol berebentuk cairan yang ringan, mudah menguap tidak
berwarna , mudah terbakar dan beracun dengan bau khas. Methanol dapat
dibantu dengan mereaksikan Hidrogen dan karbon dioksida. Metanol banyak
dipakai pada industri sebagai starting. (Taufik, 2012)
Sifat fisika kimia Metanol dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Sifat fisika dan kimia metanol
"Sifat Kimia "Sifat Fisika "
"Massa molar : 32,04 "cairan "
"g/mol " "
"Densitas : 0.7918 g/ml"mudah menguap "
"Titik lebur : -97 oC "tidak berwarna "
"Titik didih : 64,7 oC "Beracun "
"Viskositas : 0,59 mPa "Mudah terbakar "
Sumber: SNI 06-2568-1992
3. Katalis
Katalis adalah zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu
tertentu tanpa mengalami perubahan. Katalis basa yaitu natrium
hidroksida. Katalis NaOH bersifat lembab cair dan secara spontan
menyerap kerbon dioksida dari udara bebas. NaOH dapat larut dalam etanol
dan metanol. (Ayuk, 2012) Sifat fisik kimia NaOH dapat dilihat pada
Tabel 3.
Tabel 3. Sifat fisika dan kimia NaOH
"Sifat fisika/Sifat kimia "NaOH "
"Sifat rumus molekul "NaOH "
"Massa molar "39,9971 gr/mol (zat padat "
" "putih) "
"Densitas "2,19 g/cm3,padat "
"Titik lebur "318oC (519 K) "
"Titik didih "1390oC (1663 K) "
"Kelarutan dalam air "1119/100 ml (20oC) "
"Kebasaan "(pKb) -2,43 "
Sumber: SNI 06-2568-1992
III. Alat dan Bahan
a. Alat
Alat-alat yang digunakan pada pembuatan biodiesel dari minyak jelantah
disajikan pada tabel 4.
Tabel 4. Alat pembuatan Biodiesel
"No "Nama Alat "Spesifikasi "Jumlah "Satuan "
"2 "Botol Reagent "Kaca "1 "Buah "
"3 "Corong "ø75 mm "1 "Buah "
"4 "Corong Pisah "250 ml "1 "Buah "
"5 "Erlemeyer "250 ml "1 "Buah "
"6 "Gelas Beaker "250 ml "1 "Buah "
" " "1000 ml "1 " "
" " "100 ml "1 " "
"7 "Gelas Ukur "100 ml "1 "Buah "
"8 "Hot Plate/ "Box heating "1 "Buah "
" "pemanas " " " "
"9 "Klamp & statif "Set "1 "Buah "
"10 "Neraca "Analitik "1 "Buah "
"11 "Piknometer "5 ml "1 "Buah "
"12 "Pipet Volume "25 ml "1 "Buah "
"13 "Spatula "Stainless stell"1 "Buah "
"14 "Stirer "Magnetik "1 "Buah "
"15 "Thermometer "Raksa 1000C "1 "Buah "
b. Bahan
Bahan yang digunakan pada pembuatan biodiesel dari minyak jelantah
disajikan pada tabel 5.
Tabel 5. Bahan pembuatan biodiesel
"No "Nama Bahan "Spesifikasi "Jumlah "satuan "
"2 "Metanol "Teknis "25 "ml "
"3 "NaOH "P.a "0.5 "gram "
"4 "CaCl2 "P.a "2 "gram "
"5 "Air "Air hangat "500 "ml "
IV. Prosedur Kerja
a. Pembuatan Biodiesel dari Minyak Jelantah
Mengukur volume minyak jelantah sebanyak 100 ml
Mengukur volume metanol sebanyak 25 ml
Menimbang NaOH sebanyak 0.5 gr
Melarutan NaOH dalam metanol sampai homogen ( Lar 1)
Mencampurkan minyak jelantah dan larutan 1 sedikit demi sedikit
Memanaskan campuran sampai suhu 50 -55 selama 30 menit
Mendinginkan campuran selama 5 menit
Memasukkan campuran ke dalam corong pisah
Memisahkan antara biodisel dengan gliserolnya menggunakan corong
pisah
Mencuci biodisel dengan air hangat seperlunya
Memanaskan biodiesel selama 15 menit lebih kurang dengan suhu
100
Menambahkan CaCl2 sebanyak 2 gr
Melakukan penyaringan dengan kertas saring
Mengukur volume biodisel yang dihasilkan
b. Prosedur Uji Mutu
Menimbang pikno kosong, catat hasil
Menimbang pikno yang berisi biodiesel, catat hasil
menghitung massa jenis biodiesel dengan rumus :
V. Blok diagram
a. Pembuatan biodiesel
Blok diagram pembuatan biodiesel disajikan pada skema berikut:
Biodiesel
b. Uji mutu
Blok diagram pengujian mutu biodiesel disajikan pada skema berikut:
VI. Hasil dan pengamatan
a. Pengamatan proses praktikum
Proses praktikum dan pengamatannya disajikan pada Tabel 6.
Tabel 6. Pengamatan proses praktikum
"No "Proses "Pengamatan "
"1 "Identifikasi Bahan " "
" "Minyak jelantah "Minyak jelantah: Berwarna kuning "
" "NaOH "pekat kental "
" "Methanol "NaOH : Berwarna putih,butiran,padat "
" "Cacl2 "Methanol : Berbau,cair bening "
" " "Cacl2 : Berupa bubuk berwarna putih "
"2 "Larutan NaOH dengan "Berbau tajam, bewarna bening, sulit "
" "methanol (larutan 1)"larut "
"3 "Pemanasan (50-55°C) "Reaksi transesterifikasi, dan "
" " "terjadi perubahan warna "
"4 "Pemisahan (Gliserol "Lapisan atas adalah biodiesel "
" "dengan biodiesel) "bewarna kuning muda dan lapisan "
" " "bawah adalah gliserol bewarna coklat"
" " "dan membeku pada suhu kamar "
"5 "Pencucian "Air pada lapisan bawah bewarna putih"
" " "susu dan biodiesel pada lapisan atas"
" " "bewarna kuning muda "
"6 "Pemanasan (100°C) "Kadar air berkurang "
"7 "Penambahan CaCl2 "Larutan kental dan berwarna kuning "
"8 "Penyaringan "Biodiesel berwana kuning jernih dan "
" " "terpisah dari CaCl2 "
b. Data praktikum
Data praktikum pembuatan biodiesel disajikan dalam Tabel 7.
Tabel 7. Data praktikum
"No "Data "Hasil "
"1 "Volume minyak nabati "100 ml "
"2 "Volume metanol "25 ml "
"3 "Massa NaOH "0.5 gr "
"4 "Massa CaCl2 "2 gr "
"5 "Volume biodiesel "90 ml "
"6 "Volume gliserol "13 ml "
"7 "Densitas biodiesel "0,88 gr/ml "
"8 "Randemen "86.44% "
VII. Pembahasan
1. Pembuatan biodiesel
Biodiesel yang dihasilkan, berwarna kuning jernih.
Berdasarkanperhitungan stoikiometri volume biodiesel yang dihasilkan
adalah 107,843 ml. Sementara itu volume biodiesel yang dihasilkan secara
praktek adalah 90 ml. Faktor yang menyebabkan terjadinya perbedaan volume
secara teori dan praktek ini disebabkan karena beberapa hal, diantaranya
yaitu :
Pemisahan yang tidak sempurna antara biodiesel dengan gliserol
Biodiesel banyak tertinggal pada alat dan terbawa oleh air pada
saat pencucian
Sehingga rendemen ( % perolehan ) dalam pembuatan biodiesel adalah
86,44%.
2. Uji mutu biodiesel
Uji mutu yang dilakukan adalah pengukuran densitas biodiesel, dari
hasil pengukuran densitas biodiesel adalah 0,88 gr/ml. Berdasarkan SNI 04-
7182-2006 densitas biodiesel adalah 0,85-0,89 gr/ml. jadi, biodiesel yang
dihasilkan masuk kedalam range SNI biodiesel Indonesia.
VIII. Kesimpulan
a. Pembuatan biodiesel
Pengaturan suhu sangatlah mempengaruhi dalam pembuatan
biodiesel. Suhu yang terlalu tinggi akan lebih cenderung menghasilkan
lebih banyak sabun dan gliserol. Biodiesel yang dihasilkan berwarna
kuning jernih.
b. Uji mutu biodiesel
Densitas biodiesel yang dihasilkan adalah 0,88 gr/ml dan sama
dengan densitas biodiesel yang ditetapkan SNI 04 – 7182 – 2006 yaitu
antara 0.85 gr/ml - 0.89 gr/ml.
DAFTAR PUSTAKA
Ananta, 2002. biodiesel dari minyak jelantah, http://www.KPC.com
Anonim. 2003, national biodiesel board, http://www.biodiesel.org
Pelly, M. 2000. Mike Pelly's biodiesel method, www.jorneytoforever.org
Prakoso. 2004. perguruan tinggi minati biodiesel,
http://www.pikiranrakyat.com
Anonim, 2005. Biodiesel Production, http://en.wikipedia.org/Biodiesel
Sibuea,P. 2003. Pengembangan Industri Biodiesel Sawit,
http://www.kompas.com
Taufik, A. 2012. Keracunan methanol.
http://www.scribd.com/doc/25784845/Keracunan-Methanol
Chairani, N. 2013. Minyak jelantah, http://www.minyakjelantah.com
Ayuk, N. 2012, Pembuatan NaOH
http://www.scribd.com/doc/94162209/PEMBUATAN-NaOH
Standar Nasional Indonesia 04-7182-2006, Persyaratan Mutu Biodiesel
Standar Nasional Indonesia 06-2568-1992, Metanol
Standar Nasional Indonesia 0074-2011, Natrium Hidroksida
LAMPIRAN I
PerhitunganStoikiometri
"Data : "
"Volume minyak "= 100 mL "
"jelantah " "
" minyak "= 0.9227 gr/ml "
"jelantah " "
"MR minyak jelantah "= 806 "
"Volume biodiesel "= 90 ml "
" "= 0.7918 "
"MR methanol "= 32 "
"Volume methanol "= 25 mL "
"Massa pikno kosong "= 11 gram "
"Massa pikno + sampel"= 15.4 gram "
1. Minyak nabati
Massa minyak jelantah
Mol dari minyak jelantah (trigliserida)
2. Metanol
Massa methanol
= 0,7918 x 25
= 19,795
Mol methanol
CH2-O-COR1 R1COOR'
CH2OH
" " " " " "
"M "0.6185 mol "0.1145 mol " " "
": " " " " "
"Rx "0.3435 mol "0.1145 mol " " "
": " " "0.3435 mol "0.343 mol "
"Sisa" "0.2735 mol " " "
": " " "0.3435 mol "0.3435 mol "
3 R'OH + CH-O-COR2 NaOH R2COOR' + CHOH
CH2-O-COR3 R3COOR'
CH2OH
3. Biodisel
Massa Biodisel
= 0.3435 x 270
= 92.745 gr
Volume Biodisel
4. Randemen biodiesel
= 90 x 100 %
107,37
= 86,44 %
LAMPIRAN II
Perhitungan Densitas
Densitas biodiesel :
LAPORAN PRAKTEK UJI KOMPETENSI
PROSES PEMBUATAN BIODISEL DARI MINYAK JELANTAH
OLEH
Nama : Aisyah Rani
NISN : 9951789724
Program Keahlian : Teknik Kimia
Kompetensi Keahlian : Kimia Industri
SMK NEGERI 2 PEKANBARU
2012/2013
-----------------------
NaOH+CH3OH
penyaringan
Gliserin
pemisahan
Minyak jelantah
transesterifikasi
pencucian
penyerapan
CaCl2
penyaringan
Cake
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno+ sample
Hitung densitas
Pikno kosong
Pikno+ sample
Hitung densitas