RKM 173007 – Pratikum Pratikum Dasar Rekayasa Proses BIODIESEL
A.
Tujuan Percobaan
Tujuan dari
modul “BIODIESEL” adalah untuk
mengetahui kadar %FFA,
viskositas,densitas dan dan flash flash point pada pada biodiesel yang telah dibuat.
B.
Tinjauan Pustaka
Biodiesel merupakan salah satu energi alternatif pengganti bahan bakar fosil dari hasil reaksi transesterifikasi minyak nabati dengan metanol. Proses pembuatan biodiesel selama ini menggunakan katalis homogen NaOH atau KOH yang memiliki kelemahan terbentuknya produk samping berupa sabun dan rumitnya pemisahan produk biodiesel dengan katalis, k atalis, maka dari itu, mulai dikembangkan (Gunardi dkk., 2014). Biodiesel
biasanya
dibuat
dengan
reaksi transesterifikasi trigliserida
(minyak nabati) untuk metil ester dengan metanol menggunakan natrium atau kalium hidroksida yang dilarutkan dalam metanol sebagai katalis. Biodiesel dapat diproduksi menggunakan
melalui
katalis
reaksi
antara
heterogen. Katalis
minyak yang
sawit dengan
sering
digunakan
alkohol dalam
pembuatan biodiesel adalah katalis homogen, katalis homogen tidak begitu populer sekarang karena proses pemisahannya yang sulit. Minyak goreng yang digunakan berulang- ulang dapat merubah struktur fisik dan
kimia
tersebut
sesuai
dengan
komposisi dan jenis minyak
(Lam dkk., 2010). Reaksi yang terjadi menyebabkan komponen penyusun minyak terurai menjadi senyawa lain, salah satunya Free satunya Free Fatty Acid (FFA) atau asam lemak bebas. Beberapa metode netralisasi FFA yaitu menggunakan basa atau esterifikasi dengan katalis asam untuk mengurangi kadar FFA. Metode alternatif dalam pengurangan kadar FFA dalam minyak jelantah yaitu dengan metode
adsorpsi. (Clowutimon dkk, 2011). Minyak goreng yang memiliki kandungan asam
lemak
bebas melebihi standar mutu yakni maksimal
0,6 mg OH/g
(BSN, 2013). Biodiesel pada pembuatannya, bila bahan baku yang digunakan adalah minyak mentah yang mengandung kadar asam lemak bebas (FFA) tinggi (yakni lebih dari 2%), maka
perlu
dilakukan proses
praesterifikasi
untuk
menurunkan kadar asam lemak bebas hingga sekitar 2%. Reaksi transesterifikasi secara umum merupakan reaksi alkohol dengan trigliserida menghasilkan methyl ester dan gliserol dengan bantuan katalis basa. Alkohol
yang
umumnya
digunakan
adalah
metanol
dan
etanol.
Reaksi
transesterifikasi cenderung lebih cepat membentuk metyl ester dari pada reaksi esterifikasi yang menggunakan katalis asam. Bahan baku yang akan digunakan pada
reaksi
transesterifikasi
harus
memiliki
asam lemak bebas yang kecil
(< 2 %) untuk menghindari pembentukan sabun (Arita dkk., 2008).
C.
Metodelogi Percobaan
Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui kadar %FFA, viskositas,densitas dan flash point pada biodiesel yang telah dibuat. Isi dari subbab ini adalah uraian bahan bahan dan alat yang digunakan selama pratikum serta diagram prosedur kerja.
C.1
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam pratikum ini dapat dilihat pada tabel I.1.
Tabel C.1 Daftar alat dan bahan Alat
Alat titrasi Batang pengaduk Beaker glass Corong pisah Erlenmayer Magnetic stirrer Water bath
Bahan
Metanol Minyak NaOH Indikator PP
D.
Hasil dan Pembahasan
Tabel D.1 Hasil Pratikum Pembuatan Biodiesel No 1 2 3
Bahan Minyak Metanol NaOH % FFA
Satuan
gram gram gram %
Jumlah
250 144,03 0,375 0,32
Pembuatan biodiesel yang telah dilakukan, kadar FFA yang terdapat pada biodiesel kurang dari 2% sehingga tidak perlu dilakukan proses esterifikasi namun langsung masuk ke proses transesterifikasi. Kadar FFA yang didapat yaitu 0,32%. Biodiesel yang telah dibuat di biarkan selama 2 minggu, dan didapatkan 2 larutan yang terpisah yaitu biodiesel dan gliserol. Biodiesel yang telah didiamkaan selama 2 minggu bewarna kuning bening, sedangkan gliserol memiliki warna yang lebih bening dibandingkan biodiesel. Biodiesel selanjutnya dicuci menggunakan air panas dengan suhu 83°C sebanyak 30 ml digunakan air panas untuk mencuci karena air panas dapat membuang residu katalis dan sabun yang masih tersisa di dalam biodiesel, dan dilakukan 4 kali pencucian sehingga biodiesel benar-benar terpisah dengan gliserol dan air cucian bewarna bening. Biodiesel selanjutnya dipanaskan pada suhu ±131°C agar tidak ada air yang masih terdapat pada biodiesel, karena jika terdapat air pada biodiesel maka biodiesel belum murni dan ketika digunakan biodiesel tidak dapat maksimal, setelah itu didinginkan hingga mencapai suhu ruang ±28°C. Uji viskositas dan massa jenis biodiesel dilakukan, untuk uji massa jenis menggunakan piknometer dan suhu yang digunakan yaitu 25°C dan didapatkan massa jenis biodiesel yaitu 0,8391 gr/ml. Uji viskositas biodiesel, menggunakan alat viskometer dan didapatkan viskositas biodiesel sebesar 1,4364 (mm2/ s) /s. Standar SNI untuk biodiesel menurut Badan Standar Nasional untuk viskositas kinematik pada suhu 40 °C yaitu 2,3 – 6,0 mm2 /s (cSt) dan massa jenis
pada suhu 40 °C yaitu 850 – 890 kg/m3. Biodiesel yang dihasilkan pada pratikum memiliki viskositas yang rendah dibandingkaan SNI sehingga viskositas biodiesel tidak sesuai dengan SNI dan pengujian massa jenis tidak dilakukan pada suhu 40 °C namun 25 °C sehingga tidak dapat di bandingkan dengan massa jenis E.
Kesimpulan
Bedasarkan hasil pratikum bioetanol gel, maka dapat disimpulkan bahwa: 1. Biodiesel yang dihasilkan pada pratikum tidak sesuai SNI karena nilai viskositas dan massa jenis kurang dari SNI 2. Biodiesel yang telah dibuat dan didiamkan selama 2 minggu memiliki warna yang kuning bening, dan gliserol yang didapat memiliki warna yang lebih kuning bening dibandingkan biodiesel F.
Daftar Pustaka
Gunardi dkk. 2014. Pembuatan Biodiesel dari Minyak Kelapa Sawit RBD dengan Menggunakan Katalis Berpromotor Ganda Berpenyangga γ-Alumina ( CaO/MgO/ γ-Al2O3) dalam Reaktor Fluidized Bed. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaaya Arita,Susila dan Attaso.K,Rangga Septian. 2013. Pembuatan Biodiesel dari Minyak Kelapa Sawit dengan Katalis CaO Disinari dengan Gelombang Mikro. Universitas Sriwijaya. Paalembaang. Lam,M.L, dkk. 2010. Homogeneous, Heterogeneous and Enzymatic Catalysis for Transesterification of High Free Fatty Acid Oil (Waste Cooking Oil) to Biodiesel : A Review. Biotechnology Advances 28 (4):500-519. Clowutimon, W., P. Kitchaiya, and P. Assawasaengrat. 2011. Adsorption of Free Fatty Acid from Crude Palm Oil on Magnesium Silicate Derived From Rice Husk . Engineering Journal 15 (3). Rukmini, A. 2007. Regenerasi Minyak Goreng Bekas dengan Arang Sekam Menekan Kerusakan Organ Tubuh. Seminar Nasional Teknologi 2007, ISSN: 1978 – 9777.
BSN. 2013. Minyak Goreng . SNI 01-3741-2013. Badan Standarisasi Nasional, Jakarta. Arita,Susila dkk. 2008. Pembuatan Metil Ester Asam Lemak dari CPO off Grade dengan Metode Esterifiksi- Transesterifikasi. Universitas Sriwijaya. Palembang.
Prosedur percobaan Transesterifiksi adalah sebagai berikut: Menimbang sampel minyak 500 gram
Menimbang katalis 0,5 – 2% dari berat sampel minyak
Menimbang metanol dengan rasio 4:1 dari berat sampel
Mencampurkan dengan katalis lalu panaskan pada suhu 40°C
Memanaskan minyak pada suhu 60°C, lalu masukan katalis dan lakukan pengadukan 60 menit
Memisahkan biodiesel dengan katalis, setelah dingin
Memisahkan biodiesel dengan gliserol, dengan muncuci menggunakan air panas
Menguapkan sisa air pencuci dengan dipanaskan, setelah itu melakukan uji densitas,viskositas dan flash point Gambar C.2 Diagram Alir Biodiesel
Prosedur percobaan menukur nilai %FFA adalah sebagai berikut:
Menimbang 20 gram minyak dalam erlenmayer
Menambahkan 50 ml minyak panas ke dalam etanol dan ditetesi indikator pp,dan didinginkan dengan suhu ruang
Mentitrasi dengan larutan NaOH 0,1 N sampai terjadi perubahan warna menjadi merahjambu dan tidak hilang selama 30 detik
Mencatat volume NaOH dan hitung kadar FFA. Asam lemak bebas dinyatakan sebagai % FFA
Jika hasil uji kadar FFA dalam sampel > 2% maka lakukan proses esterifikasi hingga FFA mencapai < 2%
Gambar C.1. Diagram Alir Biodiesel
