HASIL DAN PEMBAHASAN
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil Percobaan
4.1.1 Hasil Analisa FFA Metil Ester
Pada percobaan ini, dilakukan analisa kadar FFA terhadap metil ester yang
dihasilkan. Diperoleh kadar FFA:
1. Bahan baku = minyak kelapa
Kadar FFA = 0,1065 %
2. Metil ester
Tabel 4.1 Hasil Analisa Massa Metil Ester
Run
Katalis
(%)
Waktu
(menit)
I
Suhu
(°C)
Minyak :
Metanol
60
90,67
91,16
III
65
94,25
IV
55
93,58
II
V
55
Massa Metil
Ester (gr)
0,75
1
60
60
1:6
89,77
VI
65
55,53
VII
55
89,77
60
93,63
65
30,12
VIII
IX
1,25
Tabel 4.2 Hasil Analisa Metil Ester Hasil Transesterifikasi
Run
Massa
(gr)
Densitas (40
o
C) gr/cm3
Viskositas x
10-3 (40 oC)
gr/cm.s
Viskositas
Kinematik
(40 oC)
Yield (%)
0,816
0,0471
II
90,67
91,16
mm2/s (cSt)
5,773
0,777
0,0454
5,841
89,22
III
94,25
0,792
0,0507
6,391
92,24
IV
93,58
0,861
0,0531
6,171
91,58
V
89,77
0,812
0,0491
6,044
87,85
VI
55,53
0,849
0,0482
5,672
54,35
VII
89,77
0,837
0,0504
6,010
87,85
VIII
93,63
0,789
0,0457
5,790
91,63
IX
30,12
0,820
0,0467
5,697
73,70
SNI
-
0,850-0,890
-
2,3-6,0
-
I
88,74
4.2 Pembahasan
4.2.1 Analisa Densitas Metil Ester
Berikut adalah grafik yang menunjukkan hubungan antara densitas dengan
perbandingan mol minyak dengan metanol
1000
900
8.29
8.80
8.80
60
75
9.31
Densitas (kg/m3)
800
700
600
5.73
500
400
300
200
Waktu (menit)
100
0
30
45
90
Waktu Reaksi (menit)
Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Waktu Reaksi dengan Densitas
Pada gambar di atas, terlihat bahwa pada katalis 1% densitas metil ester yang
diperoleh mengalami kenaikan dari waktu 30 menit, 45 menit, 60 menit, 75 menit
dan 90 menit dengan densitas sebesar 572,85 kg/m3, 828,58 kg/m3, 879,73 kg/m3 ,
879,73 kg/m3 dan 930,87 kg/m3.
Berdasarkan teori Standar Nasional Indonesia (SNI-04-7182-2006), densitas
biodiesel yang diukur pada suhu 40oC adalah 850-890 kg/m3 atau sama halnya
dengan 0,850-0,890 gr/ml (Faizal,dkk., 2013).
Jadi hasil yang diperoleh tidak sesuai teori karena seiring bertambahnya waktu
reaksi terjadi terdapat densitas yang lebih besar dari 890 kg/m 3 yaitu 930,87 kg/m3
pada menit ke 90. Hal yang menyebabkan adalah:
1. Suhu metil ester pada saat pengukuran densitas dengan piknometer yang
tidak berada pada suhu 40oC.
2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil
ester.
3. Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis
biodiesel menjadi lebih besar.
9.00
Densitas (kh/m3)
8.80
8.60
8.40
8.20
8.00
0.0%
0.1%
0.1%
0.2%
0.2%
0.3%
Katalis (%)
Gambar 4.2 Grafik Densitas terhadap Jumlah Katalis
Berdasarkan grafik diataa terlihat bahwa kurva pengaruh jumlah katalis
terhadap densitas mengalami seiring bertambahnya jumlah katalis yang digunakan
dimana terlihat pada run I hingga run III mengalami penurunan densitas yaitu 890,40
kg/m3 , 882,40 kg/m3, dan 867,20 kg/m3. Pada run IV terlihat terjadi kenaikan
densitas menjadi 871,20 kg/m3 kemudian densitas run V menurun lagi menjadi
851,52 kg/m3.
Berdasarkan teori, pengaruh katalis terhadap densitas produk menunjukan
bahwa semakin besar katalis maka densitas produk semakin kecil (Harriska,dkk.,
2012).
Jadi hasil yang diperoleh tidak sesuai teori untuk run IV dengan katalis 1,5%
dikarenakan meningkatnya densitas yang diperoleh. . Hal yang menyebabkan adalah:
1. Suhu metil ester pada saat pengukuran densitas dengan piknometer yang tidak
berada pada suhu 40oC.
2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil ester.
3. Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis biodiesel
menjadi lebih besar.
4.2.2 Analisa Viskositas Metil Ester
Berikut
ini
adalah
grafik
yang
menunjukkan
hubungan
antara
perbandingan waktu dengan viskositas
0
VIskositas (kg/ms)
0
0
0
0
0
30
45
60
75
90
Waktu Reaksi (menit)
Gambar 4.3 Grafik Waktu dengan Viskositas
Pada gambar di atas, terlihat kurva mengalami kenaikan dengan nilai viskositas
pada tiap run adalah 0,9893; 1,5176; 1,9099; 1,9447 dan 2,2194 kg/m.s.
Berdasarkan teori, penurunan nilai dari densitas menyebabkan nilai viskositas
akan semakin kecil. Selain itu, nilai viskositas mengalami penurunan yang
disebabkan oleh semakin lamanya waktu reaksi serta semakin meningkatnya
temperatur (Faizal,dkk., 2013).
Jadi hasil yang diperoleh tidak sesuai teori karena pada hasil percobaan seiring
bertambahnya waktu reaksi, viskositas semakin naik. Hal yang menyebabkan adalah:
1. Kesalahan praktikan dalam pengukuran waktu selama analisa viskositas metil
ester.
2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil ester.
3. Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis biodiesel
menjadi lebih besar.
Viskositas (kg/m.s)
0.0003
0.0003
0.0002
0.0002
0.0001
0.0001
0.0000
0.0%
0.1%
0.1%
0.2%
0.2%
0.3%
Katalis (%)
Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Konsentrasi Katalis Terhadap Viskositas
Pada gambar diatas terlihat bahwa pada kurva terbentuk mengalami
fluktuatif yaitu pada jumlah katalis yang semakin meningkat diperoleh nilai
viskositas pada tiap run adalah 1,9338; 2,4640; 2,1098; 2,5363; dan 2,5407
kg/m.s.
Berdasarkan teori, semakin tinggi viskositas maka semakin besar
kecenderungan mempengaruhi kerja sistem pembakmah bertekanan (Sudrajat,
dkk., 2010).
Semakin tinggi konsentrasi katalis, viskositasnya cenderung menurun,
karena semakin banyak persen katalis yang diberikan akan semakin cepat pula
terpecahnya trigliserida menjadi tiga ester asam lemak yang akan menurunkan
viskositas 5-10 persen (Dyah, 2011).
Jadi hasil yang diperoleh tidak sesuai dengan teori karena terjadi
penyimpangan yaitu fluktuasi pada grafik hasil percobaan. Hal tersebut dapat
disebabkan oleh:
1. Kesalahan praktikan dalam pengukuran waktu selama analisa viskositas
2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil
ester.
3. Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis
biodiesel menjadi lebih besar.
4.2.3 Analisa Viskositas Kinematik Metil Ester
Berikut adalah grafik hubungan antara perbandingan waktu reaksi terhdap
viskositas kinematik.
Viskositas Kinematik (mm2/s)
3
3
2
2
1
1
0
30
45
60
75
90
Waktu Reaksi (menit)
Grafik 4.5 Grafik Pengaruh Waktu terhadap Viskositas Kinematik
Berdasarkan gambar diatas terlihat kurva pengaruh waktu terhadap
viskositas kinematik mengalami kenaikkan seiring bertambahnya waktu dimana
viskositas kinematiknya yaitu 1,727; 1,832; 2,171; 2,211 dan 2,384 mm2/s.
Menurut teori, Standar Nasional Indonesia (SNI 04-7182-2006)
menunjukkan viskositas kinematik biodiesel adalah 2,3 – 6,0 cSt. Dari hasil
penelitian untuk berbagai variasi yang dilakukan diperoleh viskositas kenematik
berkisar 4,7 –s 4,9 cSt. Nilai viskositas biodiesel mengalami penurunan dengan
semakin lamanya waktu reaksi dan semakin meningkatnya suhu (Affandi, dkk.,
2013).
Jadi hasil yang diperoleh tidak sesuai teori karena terjadi penyimpangan
yaitu nilai viskositas kinematik lebih kecil dari 2,3 mm 2/s. Hal tersebut dapat
disebabkan oleh:
1.
Kesalahan praktikan dalam pengukuran waktu selama analisa viskositas.
2.
Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil
ester.
3.
Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis
biodiesel menjadi lebih besar
Viskositas Kinematik (cSt)
0.0004
0.0003
0.0003
0.0002
0.0002
0.0001
0.0001
0.0000
0.0%
0.1%
0.1%
0.2%
0.2%
0.3%
Katalis (%)
Gambar 4.6 Grafik Konsentrasi Katalis terhadap Viskositas Kinematik
Berdasarkan grafik diatas terlihat bahwa pengaruh konsentrasi katalis
terhadap viskositas kinematik mengalami fluktuasi seiring meningkatnya katalis
dimana viskositas kinematiknya yaitu 2,1719; 2,7924; 2,4328; 2,9113; dan
2,9838 mm2/s.
Viskositas kinematik adalahperbandingan antara viskositas dinamik
dengan kecepatan fluida.
V=
μ
ρ
Dimana: V = Viskositas kinematik (mm2/s)
μ = Vikositas dinamik ( kg/m.s)
kg /m
ρ=kecepatan fluida ¿
3
)
(Priyanto, 2012)
Dari rumus diatas, maka semakin meningkatnya ρ maka V akan
menurun. Berdasarkan teori pengaruh katalis terhadap densitas produk akan
menunjukkan semakin besar katlis maka densitas produk semakin kecil
(Heriska, dkk., 2012).
Berdasarkan teori diatas, hasil percobaan yang diperoleh belum sesuai
dengan teori karena terjadi penyimpangan yaitu fluktuasi pada run III. Hal ini
disebabkan oleh:
1.
Kesalahan praktikan dalam pengukuran waktu selama analisa viskositas.
2.
Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil
ester.
3.
Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis
biodiesel menjadi lebih besar
4.2.4 Hubungan Antara Densitas dan Viskositas Kinematik dalam Reaksi
Transesterifikasi
Grafik di bawah ini menujukkan hubungan antara densitas dengan
VIskositas Kinematik (mm2/s)
viskositas kinematik dalam reaksi transesterifikasi
005
004
003
002
001
000
500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000
Densitas (kg/m3)
Grafik 4.7 Grafik Hubungan Antara Viskositas Kinematik dengan Densitas Metil
Ester
Pada gambar diatas dapat dilihat perbandingan antara viskositas
kinematik terhadap densitas metil ester yang mengalami kenaikan. Dengan
meningkatnya densitas diperoleh viskositas kinematik fluktuasi yaitu 1,727;
1,832; 2,171; 2,211 dan 2,384 mm2/s.
Berdasarkan teori, penurunan nilai dari densitas menyebabkan nilai
viskositas akan semakin kecil. Selain itu, nilai viskositas mengalami penurunan
yang disebabkan oleh semakin lamanya waktu reaksi serta semakin
meningkatnya temperatur (Faizal,dkk., 2013).
Dari hasil percobaan yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa data yang
diperoleh tidak sesuai dengan teori. Hal tersebut dapat disebabkan oleh:
1. Kesalahan praktikan dalam pengukuran waktu selama analisa viskositas.
2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil
ester.
3. Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis
Viskositas Kinematik (cSt)
biodiesel menjadi lebih besar
0.0004
0.0003
0.0003
0.0002
0.0002
0.0001
0.0001
0.0000
8.45 8.50 8.55 8.60 8.65 8.70 8.75 8.80 8.85 8.90 8.95
Densitas (kg/m3)
Gambar 4.8 Grafik Hubungan Antara Viskositas Kinematik dengan
Densitas Metil Ester
Pada gambar diatas dilihat perbandingan antara viskositas kinematik
terhadap densitas metil ester yang mengalami fluktuasi dimana viskositas
kinematiknya yaitu 2,1719; 2,7924; 2,4328; 2,9113; dan 2,9838 mm2/s.
Berdasarkan teori hubungan antara densitas dan viskositas kinematik dapat
dilihat dari rumus berikut :
ν=
μ
ρ
(Priyatno,
2010)
Dimana :
ν
= viskositas kinematik (m2/s)
μ = viskositas dinamik (N.s/m2)
ρ = densitas atau massa jenis (kg/m3)
Dari rumus tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin besar nilai viskositas
kinematik maka densitas akan semakin kecil.
Berdasarkan teori diatas maka dapat disimpulkan hasil percobaan tidak sesuai
dengan teori. Hal ini disebabkan oleh :
1.
Hasil yang didapat bukan metil ester melainkan hanya reaksi penyabunan.
2.
Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil ester.
3.
Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis biodiesel
menjadi lebih besar.
4.2.5 Analisa Yield Metil Ester
Berikut adalah grafik yang menunjukkan hubungan antara yield dengan
waktu reaksi.
100
Yield (%)
80
60
40
20
0
.15
.30
.45
.60
.75
.90
.105
Waktu Reaksi (menit)
Gambar 4.9 Grafik Pengaruh Waktu Reaksi dengan Yield
Pada gambar di atas, terlihat kurva mengalami peningkatan dimana pada
pada waktu 30 menit, 45 menit, 60 menit, 70 menit dan 90 menit diperoleh yield
sebesar 75,48%, 75,99%, 88,57%, 90,58% dan 91,59%.
Berdasarkan teori, semakin lama waktu reaksi maka suhu juga semakin
meningkat sehingga memberikan efek thermal yang besar pula yang ditandai
dengan peningkatan suhu yang cepat. Sesuai dengan literatur bahwa reaktan
yang telah terkonversi menjadi biodiesel dan gliserol akan mengalami reaksi
lanjut seiring peningkatan tekanan dan peningkatan suhu (Putra, dkk., 2012).
Dari hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa hasil percobaan sesuai
teori dimana semakin lama waktu reaksi, yield metil ester yang diperoleh
semakin besar. Dimana pada waktu reaksi 90 menit, diperoleh yield tertinggi
sebesar 91,59 %. Hasil yang diperoleh tidak sesuai dengan Sofyan, dkk., (2014),
penambahan waktu reaksi menyebabkan konversi meningkat. Pada permulaan,
reaksi berlangsung lambat karena pencampuran dan dispersi alkohol ke dalam
minyak. Secara normal, yield mencapai maksimum pada waktu reaksi kurang
dari 90 menit. Jadi hasil percobaan yang diperoleh menyatakan pada waktu 90
menit merupakan yield yang maksimum.
1.20
1.00
Yied (%)
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00
0.0%
0.1%
0.1%
0.2%
0.2%
0.3%
Katalis (%)
Gambar 4.10 Grafik Pengaruh Konsentrasi Katalis dengan Yield Metil Ester
Pada grafik diatas dapat dilihat kurva mengalami keadaan fluktuasi dengan
bertambahnya konsentrasi katalis. Pada konsentrasi katalis 0%, 0,5%, 1%, 1,5% dan
2% diperoleh yield yaitu 62,29%, 95,43%, 96,63%, 92,83% dan 90,13%.
Peningkatan jumlah katalis menyebabkan campuran katalis dan reaktan
menjadi terlalu kental sehingga bermasalah dalam pencampuran. Disisi lain ketika
jumlah katalis tidak cukup, yield maksimum metil ester tidak dapat tercapai (Wendi,
dkk., 2015).
Berdasarkan teori tersebut dapat disimpulkan bahwa hasil percobaan yang diperoleh
tidak sesuai teori.Dimana Dimana yield maksimum yang diperoleh dari percobaan
adalah dengan berat katalis 1%. Hasil yang diperoleh tidak sesuai dengan
Affandi,dkk., (2013) penurunan yield biodiesel tergantung dari penggunaan katalis
basa berlebih yang menyebabkan banyak trigliserida yang bereaksi dengan katalis
basa dan membentuk banyak sabun. Kondisi terbaik yang didapat adalah pada suhu
50 oC, waktu 30 menit dan konsentrasi katalis 0,8%. Hal ini dapat disebabkan oleh:
1.
Hasil yang didapat bukan metil ester melainkan hanya reaksi penyabunan.
2.
Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil ester.
3.
Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis biodiesel
menjadi lebih besar.
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil Percobaan
4.1.1 Hasil Analisa FFA Metil Ester
Pada percobaan ini, dilakukan analisa kadar FFA terhadap metil ester yang
dihasilkan. Diperoleh kadar FFA:
1. Bahan baku = minyak kelapa
Kadar FFA = 0,1065 %
2. Metil ester
Tabel 4.1 Hasil Analisa Massa Metil Ester
Run
Katalis
(%)
Waktu
(menit)
I
Suhu
(°C)
Minyak :
Metanol
60
90,67
91,16
III
65
94,25
IV
55
93,58
II
V
55
Massa Metil
Ester (gr)
0,75
1
60
60
1:6
89,77
VI
65
55,53
VII
55
89,77
60
93,63
65
30,12
VIII
IX
1,25
Tabel 4.2 Hasil Analisa Metil Ester Hasil Transesterifikasi
Run
Massa
(gr)
Densitas (40
o
C) gr/cm3
Viskositas x
10-3 (40 oC)
gr/cm.s
Viskositas
Kinematik
(40 oC)
Yield (%)
0,816
0,0471
II
90,67
91,16
mm2/s (cSt)
5,773
0,777
0,0454
5,841
89,22
III
94,25
0,792
0,0507
6,391
92,24
IV
93,58
0,861
0,0531
6,171
91,58
V
89,77
0,812
0,0491
6,044
87,85
VI
55,53
0,849
0,0482
5,672
54,35
VII
89,77
0,837
0,0504
6,010
87,85
VIII
93,63
0,789
0,0457
5,790
91,63
IX
30,12
0,820
0,0467
5,697
73,70
SNI
-
0,850-0,890
-
2,3-6,0
-
I
88,74
4.2 Pembahasan
4.2.1 Analisa Densitas Metil Ester
Berikut adalah grafik yang menunjukkan hubungan antara densitas dengan
perbandingan mol minyak dengan metanol
1000
900
8.29
8.80
8.80
60
75
9.31
Densitas (kg/m3)
800
700
600
5.73
500
400
300
200
Waktu (menit)
100
0
30
45
90
Waktu Reaksi (menit)
Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Waktu Reaksi dengan Densitas
Pada gambar di atas, terlihat bahwa pada katalis 1% densitas metil ester yang
diperoleh mengalami kenaikan dari waktu 30 menit, 45 menit, 60 menit, 75 menit
dan 90 menit dengan densitas sebesar 572,85 kg/m3, 828,58 kg/m3, 879,73 kg/m3 ,
879,73 kg/m3 dan 930,87 kg/m3.
Berdasarkan teori Standar Nasional Indonesia (SNI-04-7182-2006), densitas
biodiesel yang diukur pada suhu 40oC adalah 850-890 kg/m3 atau sama halnya
dengan 0,850-0,890 gr/ml (Faizal,dkk., 2013).
Jadi hasil yang diperoleh tidak sesuai teori karena seiring bertambahnya waktu
reaksi terjadi terdapat densitas yang lebih besar dari 890 kg/m 3 yaitu 930,87 kg/m3
pada menit ke 90. Hal yang menyebabkan adalah:
1. Suhu metil ester pada saat pengukuran densitas dengan piknometer yang
tidak berada pada suhu 40oC.
2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil
ester.
3. Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis
biodiesel menjadi lebih besar.
9.00
Densitas (kh/m3)
8.80
8.60
8.40
8.20
8.00
0.0%
0.1%
0.1%
0.2%
0.2%
0.3%
Katalis (%)
Gambar 4.2 Grafik Densitas terhadap Jumlah Katalis
Berdasarkan grafik diataa terlihat bahwa kurva pengaruh jumlah katalis
terhadap densitas mengalami seiring bertambahnya jumlah katalis yang digunakan
dimana terlihat pada run I hingga run III mengalami penurunan densitas yaitu 890,40
kg/m3 , 882,40 kg/m3, dan 867,20 kg/m3. Pada run IV terlihat terjadi kenaikan
densitas menjadi 871,20 kg/m3 kemudian densitas run V menurun lagi menjadi
851,52 kg/m3.
Berdasarkan teori, pengaruh katalis terhadap densitas produk menunjukan
bahwa semakin besar katalis maka densitas produk semakin kecil (Harriska,dkk.,
2012).
Jadi hasil yang diperoleh tidak sesuai teori untuk run IV dengan katalis 1,5%
dikarenakan meningkatnya densitas yang diperoleh. . Hal yang menyebabkan adalah:
1. Suhu metil ester pada saat pengukuran densitas dengan piknometer yang tidak
berada pada suhu 40oC.
2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil ester.
3. Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis biodiesel
menjadi lebih besar.
4.2.2 Analisa Viskositas Metil Ester
Berikut
ini
adalah
grafik
yang
menunjukkan
hubungan
antara
perbandingan waktu dengan viskositas
0
VIskositas (kg/ms)
0
0
0
0
0
30
45
60
75
90
Waktu Reaksi (menit)
Gambar 4.3 Grafik Waktu dengan Viskositas
Pada gambar di atas, terlihat kurva mengalami kenaikan dengan nilai viskositas
pada tiap run adalah 0,9893; 1,5176; 1,9099; 1,9447 dan 2,2194 kg/m.s.
Berdasarkan teori, penurunan nilai dari densitas menyebabkan nilai viskositas
akan semakin kecil. Selain itu, nilai viskositas mengalami penurunan yang
disebabkan oleh semakin lamanya waktu reaksi serta semakin meningkatnya
temperatur (Faizal,dkk., 2013).
Jadi hasil yang diperoleh tidak sesuai teori karena pada hasil percobaan seiring
bertambahnya waktu reaksi, viskositas semakin naik. Hal yang menyebabkan adalah:
1. Kesalahan praktikan dalam pengukuran waktu selama analisa viskositas metil
ester.
2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil ester.
3. Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis biodiesel
menjadi lebih besar.
Viskositas (kg/m.s)
0.0003
0.0003
0.0002
0.0002
0.0001
0.0001
0.0000
0.0%
0.1%
0.1%
0.2%
0.2%
0.3%
Katalis (%)
Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Konsentrasi Katalis Terhadap Viskositas
Pada gambar diatas terlihat bahwa pada kurva terbentuk mengalami
fluktuatif yaitu pada jumlah katalis yang semakin meningkat diperoleh nilai
viskositas pada tiap run adalah 1,9338; 2,4640; 2,1098; 2,5363; dan 2,5407
kg/m.s.
Berdasarkan teori, semakin tinggi viskositas maka semakin besar
kecenderungan mempengaruhi kerja sistem pembakmah bertekanan (Sudrajat,
dkk., 2010).
Semakin tinggi konsentrasi katalis, viskositasnya cenderung menurun,
karena semakin banyak persen katalis yang diberikan akan semakin cepat pula
terpecahnya trigliserida menjadi tiga ester asam lemak yang akan menurunkan
viskositas 5-10 persen (Dyah, 2011).
Jadi hasil yang diperoleh tidak sesuai dengan teori karena terjadi
penyimpangan yaitu fluktuasi pada grafik hasil percobaan. Hal tersebut dapat
disebabkan oleh:
1. Kesalahan praktikan dalam pengukuran waktu selama analisa viskositas
2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil
ester.
3. Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis
biodiesel menjadi lebih besar.
4.2.3 Analisa Viskositas Kinematik Metil Ester
Berikut adalah grafik hubungan antara perbandingan waktu reaksi terhdap
viskositas kinematik.
Viskositas Kinematik (mm2/s)
3
3
2
2
1
1
0
30
45
60
75
90
Waktu Reaksi (menit)
Grafik 4.5 Grafik Pengaruh Waktu terhadap Viskositas Kinematik
Berdasarkan gambar diatas terlihat kurva pengaruh waktu terhadap
viskositas kinematik mengalami kenaikkan seiring bertambahnya waktu dimana
viskositas kinematiknya yaitu 1,727; 1,832; 2,171; 2,211 dan 2,384 mm2/s.
Menurut teori, Standar Nasional Indonesia (SNI 04-7182-2006)
menunjukkan viskositas kinematik biodiesel adalah 2,3 – 6,0 cSt. Dari hasil
penelitian untuk berbagai variasi yang dilakukan diperoleh viskositas kenematik
berkisar 4,7 –s 4,9 cSt. Nilai viskositas biodiesel mengalami penurunan dengan
semakin lamanya waktu reaksi dan semakin meningkatnya suhu (Affandi, dkk.,
2013).
Jadi hasil yang diperoleh tidak sesuai teori karena terjadi penyimpangan
yaitu nilai viskositas kinematik lebih kecil dari 2,3 mm 2/s. Hal tersebut dapat
disebabkan oleh:
1.
Kesalahan praktikan dalam pengukuran waktu selama analisa viskositas.
2.
Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil
ester.
3.
Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis
biodiesel menjadi lebih besar
Viskositas Kinematik (cSt)
0.0004
0.0003
0.0003
0.0002
0.0002
0.0001
0.0001
0.0000
0.0%
0.1%
0.1%
0.2%
0.2%
0.3%
Katalis (%)
Gambar 4.6 Grafik Konsentrasi Katalis terhadap Viskositas Kinematik
Berdasarkan grafik diatas terlihat bahwa pengaruh konsentrasi katalis
terhadap viskositas kinematik mengalami fluktuasi seiring meningkatnya katalis
dimana viskositas kinematiknya yaitu 2,1719; 2,7924; 2,4328; 2,9113; dan
2,9838 mm2/s.
Viskositas kinematik adalahperbandingan antara viskositas dinamik
dengan kecepatan fluida.
V=
μ
ρ
Dimana: V = Viskositas kinematik (mm2/s)
μ = Vikositas dinamik ( kg/m.s)
kg /m
ρ=kecepatan fluida ¿
3
)
(Priyanto, 2012)
Dari rumus diatas, maka semakin meningkatnya ρ maka V akan
menurun. Berdasarkan teori pengaruh katalis terhadap densitas produk akan
menunjukkan semakin besar katlis maka densitas produk semakin kecil
(Heriska, dkk., 2012).
Berdasarkan teori diatas, hasil percobaan yang diperoleh belum sesuai
dengan teori karena terjadi penyimpangan yaitu fluktuasi pada run III. Hal ini
disebabkan oleh:
1.
Kesalahan praktikan dalam pengukuran waktu selama analisa viskositas.
2.
Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil
ester.
3.
Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis
biodiesel menjadi lebih besar
4.2.4 Hubungan Antara Densitas dan Viskositas Kinematik dalam Reaksi
Transesterifikasi
Grafik di bawah ini menujukkan hubungan antara densitas dengan
VIskositas Kinematik (mm2/s)
viskositas kinematik dalam reaksi transesterifikasi
005
004
003
002
001
000
500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000
Densitas (kg/m3)
Grafik 4.7 Grafik Hubungan Antara Viskositas Kinematik dengan Densitas Metil
Ester
Pada gambar diatas dapat dilihat perbandingan antara viskositas
kinematik terhadap densitas metil ester yang mengalami kenaikan. Dengan
meningkatnya densitas diperoleh viskositas kinematik fluktuasi yaitu 1,727;
1,832; 2,171; 2,211 dan 2,384 mm2/s.
Berdasarkan teori, penurunan nilai dari densitas menyebabkan nilai
viskositas akan semakin kecil. Selain itu, nilai viskositas mengalami penurunan
yang disebabkan oleh semakin lamanya waktu reaksi serta semakin
meningkatnya temperatur (Faizal,dkk., 2013).
Dari hasil percobaan yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa data yang
diperoleh tidak sesuai dengan teori. Hal tersebut dapat disebabkan oleh:
1. Kesalahan praktikan dalam pengukuran waktu selama analisa viskositas.
2. Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil
ester.
3. Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis
Viskositas Kinematik (cSt)
biodiesel menjadi lebih besar
0.0004
0.0003
0.0003
0.0002
0.0002
0.0001
0.0001
0.0000
8.45 8.50 8.55 8.60 8.65 8.70 8.75 8.80 8.85 8.90 8.95
Densitas (kg/m3)
Gambar 4.8 Grafik Hubungan Antara Viskositas Kinematik dengan
Densitas Metil Ester
Pada gambar diatas dilihat perbandingan antara viskositas kinematik
terhadap densitas metil ester yang mengalami fluktuasi dimana viskositas
kinematiknya yaitu 2,1719; 2,7924; 2,4328; 2,9113; dan 2,9838 mm2/s.
Berdasarkan teori hubungan antara densitas dan viskositas kinematik dapat
dilihat dari rumus berikut :
ν=
μ
ρ
(Priyatno,
2010)
Dimana :
ν
= viskositas kinematik (m2/s)
μ = viskositas dinamik (N.s/m2)
ρ = densitas atau massa jenis (kg/m3)
Dari rumus tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin besar nilai viskositas
kinematik maka densitas akan semakin kecil.
Berdasarkan teori diatas maka dapat disimpulkan hasil percobaan tidak sesuai
dengan teori. Hal ini disebabkan oleh :
1.
Hasil yang didapat bukan metil ester melainkan hanya reaksi penyabunan.
2.
Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil ester.
3.
Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis biodiesel
menjadi lebih besar.
4.2.5 Analisa Yield Metil Ester
Berikut adalah grafik yang menunjukkan hubungan antara yield dengan
waktu reaksi.
100
Yield (%)
80
60
40
20
0
.15
.30
.45
.60
.75
.90
.105
Waktu Reaksi (menit)
Gambar 4.9 Grafik Pengaruh Waktu Reaksi dengan Yield
Pada gambar di atas, terlihat kurva mengalami peningkatan dimana pada
pada waktu 30 menit, 45 menit, 60 menit, 70 menit dan 90 menit diperoleh yield
sebesar 75,48%, 75,99%, 88,57%, 90,58% dan 91,59%.
Berdasarkan teori, semakin lama waktu reaksi maka suhu juga semakin
meningkat sehingga memberikan efek thermal yang besar pula yang ditandai
dengan peningkatan suhu yang cepat. Sesuai dengan literatur bahwa reaktan
yang telah terkonversi menjadi biodiesel dan gliserol akan mengalami reaksi
lanjut seiring peningkatan tekanan dan peningkatan suhu (Putra, dkk., 2012).
Dari hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa hasil percobaan sesuai
teori dimana semakin lama waktu reaksi, yield metil ester yang diperoleh
semakin besar. Dimana pada waktu reaksi 90 menit, diperoleh yield tertinggi
sebesar 91,59 %. Hasil yang diperoleh tidak sesuai dengan Sofyan, dkk., (2014),
penambahan waktu reaksi menyebabkan konversi meningkat. Pada permulaan,
reaksi berlangsung lambat karena pencampuran dan dispersi alkohol ke dalam
minyak. Secara normal, yield mencapai maksimum pada waktu reaksi kurang
dari 90 menit. Jadi hasil percobaan yang diperoleh menyatakan pada waktu 90
menit merupakan yield yang maksimum.
1.20
1.00
Yied (%)
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00
0.0%
0.1%
0.1%
0.2%
0.2%
0.3%
Katalis (%)
Gambar 4.10 Grafik Pengaruh Konsentrasi Katalis dengan Yield Metil Ester
Pada grafik diatas dapat dilihat kurva mengalami keadaan fluktuasi dengan
bertambahnya konsentrasi katalis. Pada konsentrasi katalis 0%, 0,5%, 1%, 1,5% dan
2% diperoleh yield yaitu 62,29%, 95,43%, 96,63%, 92,83% dan 90,13%.
Peningkatan jumlah katalis menyebabkan campuran katalis dan reaktan
menjadi terlalu kental sehingga bermasalah dalam pencampuran. Disisi lain ketika
jumlah katalis tidak cukup, yield maksimum metil ester tidak dapat tercapai (Wendi,
dkk., 2015).
Berdasarkan teori tersebut dapat disimpulkan bahwa hasil percobaan yang diperoleh
tidak sesuai teori.Dimana Dimana yield maksimum yang diperoleh dari percobaan
adalah dengan berat katalis 1%. Hasil yang diperoleh tidak sesuai dengan
Affandi,dkk., (2013) penurunan yield biodiesel tergantung dari penggunaan katalis
basa berlebih yang menyebabkan banyak trigliserida yang bereaksi dengan katalis
basa dan membentuk banyak sabun. Kondisi terbaik yang didapat adalah pada suhu
50 oC, waktu 30 menit dan konsentrasi katalis 0,8%. Hal ini dapat disebabkan oleh:
1.
Hasil yang didapat bukan metil ester melainkan hanya reaksi penyabunan.
2.
Asam-asam lemak pada minyak jelantah tidak terkonversi menjadi metil ester.
3.
Terdapat air pada minyak jelantah sehingga menyebabkan massa jenis biodiesel
menjadi lebih besar.