Hasil Penelitian PEMBENTUKAN BIODIESEL DARI MINYAK BIJI KARET DENGAN PROSES ESTERIFIKASI DAN TRANSESTERIFIKASI.

Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Penelitian

Hasil dari penelitian ini berupa metil ester biodiesel yang diharapkan dapat digunakan sebagai alternatif pengganti minyak solar. Untuk itu perlu dilakukan analisa terhadap karakteristik biodiesel. Analisa yang di lakukan adalah konversi metil ester yang selanjutnya dianalisa lengkap pada hasil konversi metil ester terbesar yang meliputi : 1. Massa Jenis 2. Viskositas 3. Titik Nyala Flash Point 4. Titik Tuang Pour Point 5. Angka Asam 6. Angka Cetane 7. Nilai Kalor Heating Value Pada penelitian ini, proses yang dilakukan adalah esterifikasi yang sebelumnya dianalisa kandungan FFA nya. .Dari hasil analisa dihasilkan kandungan FFA minyak mentah biji karet sebesar 27,47 . Karena kandungan FFA yang dihasilkan 2 maka dilakukan proses esterifikasi terlebih dahulu, kemudian dilanjutkan dengan proses transesterifikasi. Syarat untuk melakukan transesterifikasi adalah kandungan FFA dalam minyak harus 2. ramadhas et al, 2004. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim Berdasarkan hasil analisa bahan baku minyak biji karet diperoleh data sebagai berikut : Tabel IV.1 Hasil Analisa Kadar Air dan FFA Sampel Kadar Air FFA Sebelum gumming FFA Sesudah gumming FFA Sesudah esterifikasi 1 280,44 27,47 6,036 0,862 Sumber : Laboratorium Operasi Teknik Kimia UPN “Veteran” Jatim 20011 dan Team Afiliasi dan Konsultasi Industri “ITS” Sukomulyo Surabaya Setelah di dapatkan hasil analisa FFA sesudah esterifikasi, selanjutnya dilakukan proses transesterifikasi untuk mendapatkan hasil metil ester yang dijalankan pada peubah suhu dan waktu. Hasil analisa yang di dapatkan untuk konversi metil ester adalah sebagai berikut : Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim Tabel IV.2 Tabel Hasil Analisa Pengaruh Suhu terhadap Variasi Waktu Dengan Konversi MetIl Ester Pada Proses Transesterifikasi Parameter Suhu o C Waktu Menit Konversi MetIl Ester 30 26,70 60 32,41 90 38,90 120 43,86 30 150 45,64 30 38,10 60 43,72 90 50,13 120 54,69 40 150 57,03 30 44,77 60 53,42 90 55,75 120 57,17 50 150 60,02 30 40,70 60 46,88 90 49,19 120 53,71 60 150 58,38 30 47,60 60 51,24 90 56,90 120 60,71 70 150 64,52 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim

A. Grafik Hubungan Antara Pengaruh Suhu Terhadap Variasi Waktu

Dengan Konversi Metil Ester Pada Proses Transesterifikasi Gambar IV.1. Pengaruh Suhu 30 o C Terhadap variasi Waktu dengan Konversi Metil Eester Pada Proses Transesterifikasi Berdasarkan teori semakin lama waktu reaksi, maka kemungkinan kontak antar zat semakin besar sehingga akan menghasilkan peningkatan konversi metil ester. Hasil penelitian yang telah dilakukan, diperoleh data bahwa pada waktu 30 menit sampai 150 menit terjadi kenaikan konversi dan konversi metil ester tertinggi terjadi pada waktu 150 menit dan suhu 30 o C yaitu sebesar 45,64 dan hasil perhtungan numerik dari persamaan garis polynomial diperoleh waktu optimumnya 163 menit dengan konversi metil ester sebesar 56,35. MetIl Ester Waktu Menit Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim Gambar IV.2 Pengaruh Suhu 40 o C Terhadap variasi Waktu dengan Konversi Metil Eester Pada Proses Transesterifikasi Berdasarkan teori semakin lama waktu reaksi, maka kemungkinan kontak antar zat semakin besar sehingga akan menghasilkan peningkatan konversi metil ester. Hasil penelitian yang telah dilakukan, diperoleh data bahwa pada waktu 30 menit sampai 150 menit terjadi kenaikan konversi dan konversi metil ester tertinggi terjadi pada waktu 150 menit dan suhu 40 o C yaitu sebesar 57,03 dan hasil perhitungan numerik dari persamaan garis polynomial diperoleh waktu optimumnya 144,833 menit dengan konversi metil ester sebesar 68,265. . Metil Ester Waktu Menit Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim Gambar IV.3. Pengaruh Suhu 50 o C Terhadap variasi Waktu dengan Konversi Metil Eester Pada Proses Transesterifikasi Berdasarkan teori semakin lama waktu reaksi, maka kemungkinan kontak antar zat semakin besar sehingga akan menghasilkan peningkatan konversi metil ester. Hasil penelitian yang telah dilakukan, diperoleh data bahwa pada waktu 30 menit sampai 150 menit terjadi kenaikan konversi dan konversi metil ester tertinggi terjadi pada waktu 150 menit dan suhu 50 o C yaitu sebesar 60,02 dan hasil perhitungan numerik dari persmaan garis polynomial diperoleh waktu optimumnya 129,125 menit dengan konversi metil ester sebesar 73,424 . Waktu Menit Metil Ester Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim Gambar IV.4 Pengaruh Suhu 60 o C Terhadap variasi Waktu dengan Konversi Metil Eester Pada Proses Transesterifikasi Berdasarkan teori semakin lama waktu reaksi , maka kemungkinan kontak antar zat semakin besar sehingga akan menghasilkan peningkatan konvers metil esteri .Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, diperoleh data bahwa pada waktu 30 menit sampai 150 menit terjadi kenaikan konversi dan konversi metil ester tertinggi terjadi pada waktu 150 menit dan suhu 60 o C yaitu sebesar 58,38 dan hasil perhitungan numerik dari persamaan garis polynomial diperoleh waktu optimumnya 143,333 menit dengan konversi metil ester sebesar 68,631. Waktu Menit Metil Ester Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim Gambar IV.5 Pengaruh Suhu 70 o C Terhadap variasi Waktu dengan Konversi Metil Eester Pada Proses Transesterifikasi Berdasarkan teori semakin lama waktu reaksi , maka kemungkinan kontak antar zat semakin besar sehingga akan menghasilkan peningkatan konversi metil ester. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan , diperoleh data bahwa pada waktu 30 menit sampai 150 menit terjadi kenaikan konversi dan konversi metil ester tertinggi terjadi pada waktu 150 menit dan suhu 70 o C yaitu sebesar 64,52 dan hasil perhitungan numerik dari persaan garis polynomial diperoleh waktu optimumnya 124,875 menit dengan konversi metil ester sebesar 69,954. Waktu Menit Metil Ester Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim Tabel IV.3. Tabel Hasil Analisa Pengaruh Waktu terhadap Variasi Suhu dengan Konversi Metil Ester pada Proses Transesterifikasi Parameter Waktu Menit Suhu o C Konversi Methyl Ester 30 26,70 40 32,41 50 38,90 60 43,86 30 70 45,64 30 38,10 40 43,72 50 50,13 60 54,69 60 70 57,03 30 44,77 40 53,42 50 55,75 60 57,17 90 70 60,02 30 40,70 40 46,88 50 49,19 60 53,71 120 70 58,38 30 47,60 40 51,24 50 56,90 60 60,71 150 70 64,52 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim

B. Grafik Hubungan Antara Pengaruh Waktu Terhadap Variasi Suhu

Dengan Konversi Metil Ester Pada Proses Transesterifikasi Gambar IV.6. Pengaruh Waktu 30 Menit Terhadap Variasi Suhu Dengan Konversi Metil Ester Pada Proses Transesterifikasi. Grafik di atas menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu reaksi yang dioperasikan sampai dengan 70 o C, maka konversi metil ester semakin besar, sehingga reaksi berjalan semakin cepat dan konstanta reaksi semakin besar. Reaksi transesterifikasi minyak biji karet dengan methanol menjadi Fatty Metil Ester FAME dengan metanol merupakan reaksi endotermis Vieville et al, 1993, sehingga bila suhu reaksi dinaikkan, maka kesetimbangan bergeser ke kanan produk Dogra, 1990. Peningkatan laju reaksi ini disebabkan oleh meningkatnya konstanta laju reaksi yang merupakan fungsi dari temperatur. Semakin tinggi temperaturnya, maka semakin besar laju reaksinya. Hal ini sesuai dengan persamaan Archenius. Hasil penelitian yang telah dilakukan, diperoleh data bahwa Metil Ester Suhu o C Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim pada suhu 30 o C sampai 70 o C terjadi kenaikan konversi dan konversi metil ester tertinggi terjadi pada suhu 70 o C dan waktu 30 menits yaitu sebesar 45,64 dan hasil perhitungan numerik dari persamaan garis polynomial diperoleh suhu optimumnya 105,8 O C dengan konversi metil ester sebesar 56,032. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim mbar IV.7. Pengaruh Waktu 60 Menit Terhadap Variasi Suhu dengan Konversi Metil Ester Pada Proses Transesterifikasi. Grafik di atas menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu reaksi yang dioperasikan sampai dengan 70 o C, maka konversi metil ester semakin besar, sehingga reaksi berjalan semakin cepat dan konstanta reaksi semakin besar. Reaksi transesterifikasi minyak biji karet dengan methanol menjadi Fatty Metil Ester FAME dengan metanol merupakan reaksi endotermis Vieville et al, 1993, sehingga bila suhu reaksi dinaikkan, maka kesetimbangan bergeser ke kanan produk Dogra, 1990. Peningkatan laju reaksi ini disebabkan oleh meningkatnya konstanta laju reaksi yang merupakan fungsi dari temperatur. Semakin tinggi temperaturnya, maka semakin besar laju reaksinya. Hal ini sesuai dengan persamaan Archenius. Hasil penelitian yang telah lakukan , diperoleh data bahwa pada suhu 30 o C sampai 70 o C terjadi kenaikan konversi dan konversi metil ester tertinggi terjadi pada suhu 70 o C dan waktu 60 menit yaitu sebesar 57,03 dan Metil Ester Suhu o C Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim hasil perhitungan numerik dari persamaan garis polynomial diperoleh suhu optimumnya 75,85 o C dengan konversi metil ester sebesar 57,784 . Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim Gambar IV.8 Pengaruh Waktu 90 Menit Terhadap Variasi Waktu dengan Konversi Metil Ester Pada Proses Transesterifikasi. Grafik di atas menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu reaksi yang dioperasikan sampai dengan 70 o C, maka konversi metil ester semakin besar, sehingga reaksi berjalan semakin cepat dan konstanta reaksi semakin besar. Reaksi transesterifikasi minyak biji karet dengan methanol menjadi Fatty Metil Ester FAME dengan metanol merupakan reaksi endotermis Vieville et al, 1993, sehingga bila suhu reaksi dinaikkan, maka kesetimbangan bergeser ke kanan produk Dogra, 1990. Peningkatan laju reaksi ini disebabkan oleh meningkatnya konstanta laju reaksi yang merupakan fungsi dari temperatur. Semakin tinggi temperaturnya, maka semakin besar laju reaksinya. Hal ini sesuai dengan persamaan Archenius. Hasil penelitian yang telah dilakukan , diperoleh data bahwa pada suhu 30 o C sampai 70 o C terjadi kenaikan konversi dan konversi metil ester tertinggi terjadi pada suhu 70 o C dan waktu 90 menit yaitu sebesar 60,02 Metil Ester Suhu o C Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim dan hasil perhitungan numerik dari persamaan garis polynomial diperoleh suhu optimumnya 63,7 o C dengan konversi metil ester sebesar 61,263 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim Gambar IV.9. Pengaruh Waktu 120 Menit Terhadap Variasi Konversi Metil Ester Pada Proses Transesterifikasi. Grafik di atas menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu reaksi yang dioperasikan sampai dengan 70 o C, maka konversi metil ester semakin besar, sehingga reaksi berjalan semakin cepat dan konstanta reaksi semakin besar. Reaksi transesterifikasi minyak biji karet dengan methanol menjadi Fatty Metil Ester FAME dengan metanol merupakan reaksi endotermis Vieville et al, 1993, sehingga bila suhu reaksi dinaikkan, maka kesetimbangan bergeser ke kanan produk Dogra, 1990. Peningkatan laju reaksi ini disebabkan oleh meningkatnya konstanta laju reaksi yang merupakan fungsi dari temperatur. Semakin tinggi temperaturnya, maka semakin besar laju reaksinya. Hal ini sesuai dengan persamaan Archenius. Hasil penelitian yang telah dilakukan , diperoleh data bahwa pada suhu 30 o C sampai 70 o C terjadi kenaikan konversi dan konversi metil ester tertinggi terjadi pada suhu 70 o C dan waktu 120 menit yaitu sebesar 58,38 Metil Ester Suhu o C Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim dan hasil perhitungan numerik dari persamaan garis polynomial diperoleh suhu optimumnya 71,727 o C dengan konversi metil ester sebesar 57,236 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim Gambar IV.10. Pengaruh Waktu 150 Menit Terhadap Variasi Suhu dengan Konversi Metil Ester Pada Proses Transesterifikasi. Grafik di atas menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu reaksi yang dioperasikan sampai dengan 70 o C, maka konversi metil ester semakin besar, sehingga reaksi berjalan semakin cepat dan konstanta reaksi semakin besar. Reaksi transesterifikasi minyak biji karet dengan methanol menjadi Fatty Metil Ester FAME dengan metanol merupakan reaksi endotermis Vieville et al, 1993, sehingga bila suhu reaksi dinaikkan, maka kesetimbangan bergeser ke kanan produk Dogra, 1990. Peningkatan laju reaksi ini disebabkan oleh meningkatnya konstanta laju reaksi yang merupakan fungsi dari temperatur. Semakin tinggi temperaturnya, maka semakin besar laju reaksinya. Hal ini sesuai dengan persamaan Archenius. Hasil penelitian yang telah dilakukan , diperoleh data bahwa pada suhu 30 o C sampai 70 o C terjadi kenaikan konversi dan konversi metil ester tertinggi terjadi pada suhu 70 o C dan waktu 150 menit yaitu sebesar 64,52 Metil Ester Suhu o C Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim dan hasil perhitungan numerik dari persamaan garis polynomial diperoleh suhu optimumnya 57,269 o C dengan konversi metil ester sebesar 43,409 . Hasil analisa konversi metil ester pada peubah waktu dan suhu di dapatkan hasil konversi metil ester terbesar pada waktu 150 menit dan suhu 70 o C maka dilakukan analisa lengkap dan perbandingan standart mutu minyak biodiesel dengan minyak solar adalah sebagai berikut : Tabel IV.4. Hasil Uji Karakteristik Biodiesel Minyak Biji Karet Pada Waktu 150 Menit dan Suhu 70 o C Parameter Metode Hasil Uji Biodiesel Minyak Biji Karet Minyak Biodiesel SNI 04-7182-2006 Minyak Solar SK Dirjen Migas No 3675K24DJM2006 Massa Jenis,Kgm 3 Gravimetri 856,6 850 - 890 820 – 860 Viskositas Kinematik Pada 40 o C,mm2s cst ASTM D 445 3,70 2,3 – 60 2,0 – 4,5 Titik Nyala, Mangkok Tertutup, oC ASTM D 93 182,50 Min 100 ≥ 55 Titik Tuang, C ASTM D 97 4,36 Maks 18 ≤ 18 Angka Asam Titrimetri 0,53 Maks 0,8 ≤ 0,6 Angka Cetana Indeks ASTMD 613 48,50 Min 51 ≥48 – 51 Heating Value BtuLb Boom Kalorimetri 16820,55 - - Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim Hasil suhu optimum dan waktu optimum yang diperoleh dengan cara perhitungan numerik dari persamaan garis polynomial dapat di tabelkan sebagai berikut : Tabel IV.5 Tabel Hasil Titik Optimum Dari Perhitungan Persamaan Regresi Pengaruh Waktu Menit terhadap Variasi Suhu o C Dan Pengaruh Suhu o C Terhadap Variasi Waktu Menit Dengan Konversi MetIl Ester Pada Proses Transesterifikasi Waktu optimum rata – rata dari variasi suhu adalah = 141,033 Menit Parameter Waktu Menit Suhu optimum o C Konversi Metil Ester 30 105,8 56,0322 60 75,85 57,784 90 63,7 61,263 120 71,727 57,326 150 57,269 43,409 Suhu optimum rata – rata dari variasi waktu adalah = 74,869 o C Parameter Suhu o C Waktu optimum Menit Konversi Metil Ester 30 163 56,35 40 144,833 68,265 50 129,125 73,241 60 143,333 68,631 70 124,875 69,954 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim IV.6 Tabel Hubungan Antara Suhu Optimum Rata - Rata Terhadap Variasi Waktu Optimum Dengan Konversi Metil Ester Parameter Suhu o C Waktu Menit Konversi Metil Ester 124,875 69,954 129,125 73,434 143,333 68,631 144,833 68,265 74,869 163 56,35 Tabel IV.5 di atas merupakan hasil titik optimum dari peubah suhu optimum rata – rata dengan variasi waktu optimum yang diperoleh dari perhitungan numerik dari persamaan garis polynomial yang dapat disajikan dalam bentuk grafik di bawah ini untuk memperoleh hasil konversi metil ester pada suhu optimum rata - rata 74,896 o C dan waktu optimum rata - rata 141,033 menit . Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim Gambar IV.11 Pengaruh Suhu 74,869 o C Terhadap Variasi Waktu menit dengan Konversi Metil Ester Pada Proses Transesterifikasi. Berdasarkan grafik IV.11 diatas melalui perhitungan numerik dengan persamaan garis polynomial dari peubah suhu optimum rata - rata 74,869 o C dengan variasi waktu optimum 124,875; 129,125; 143,333; 144,833; 163 dapat diketahui konversi metil ester pada suhu optimum rata - rata 74,869 o C dan waktu optimum rata -rata 141,033 yaitu sebesar 68,850 . Methyl Ester Metil Ester Waktu Menit Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim

IV.2 Pembahasan