BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 BIODIESEL
Biodiesel didefinisikan sebagai metiletil ester yang diproduksi dari minyak tumbuhan atau hewan dan memenuhi kualitas untuk digunakan sebagai
bahan bakar di dalam mesin diesel. Biodiesel tergolong bahan bakar yang dapat diperbaharui karena diproduksi dari hasil pertanian, antara lain jarak pagar,
kelapa, sawit, kedelai, jagung,
rape seed
, kapas, kacang tanah dan lain sebagainya. Selain itu biodiesel juga bisa dihasilkan dari lemak hewan dan
minyak ikan.
Penggunaan biodiesel
cukup sederhana,
dapat terurai
biodegradable
, tidak beracun, pada dasarnya bebas kandungan belerang sulfur dan memiliki kandungan energi yang hampir sama dengan kandungan energi
petroleum diesel [24]. Biodiesel dapat diperoleh melalui reaksi transesterifikasi trigliserida dan
atau reaksi esterifikasi asam lemak bebas tergantung dari kualitas minyak nabati yang digunakan sebagai bahan baku [8]. Bila bahan baku yang digunakan adalah
minyak mentah yang mengandung kadar asam lemak bebas
free fatty acid
tinggi, yakni lebih besar dari 2, maka perlu dilakukan proses praesterifikasi untuk menurunkan kadar asam lemak bebas hingga sekitar 2, sehingga biodiesel
dihasilkan melalui 2 tahap proses, yaitu: a.
Esterifikasi asam Ini merupakan proses pendahuluan menggunakan katalis asam untuk
menurunkan kadar asam lemak bebas hingga sekitar 2. Asam sulfat
sulphuric acid
0,5 wt dan alkohol umumnya metanol dengan nisbah molar antara alkohol dan bahan baku minyak sebesar 6:1 terbukti
memberikan hasil konversi yang baik. b.
Esterifikasi alkalin Selanjutnya dilakukan proses transesterifikasi terhadap produk tahap pertama
diatas menggunakan katalis alkalin. Sodium hidroksida 0,5 wt dan alkohol umumnya metanol dengan nisbah molar antara alkohol dan produk tahap
pertama sebesar 9:1 digunakan dalam proses transesterifikasi ini.
Universitas Sumatera Utara
Jika minyak berkadar FFA tinggi langsung ditransesterifikasi dengan katalis basa maka FFA akan bereaksi dengan katalis membentuk sabun.
Terbentuknya sabun dalam jumlah yang cukup besar dapat menghambat pemisahan gliserol dari metil ester dan berakibat terbentuknya emulsi selama
proses pencucian. Jadi esterifikasi digunakan sebagai proses pendahuluan untuk mengkonversikan FFA menjadi metil ester sehingga mengurangi kadar FFA
dalam minyak nabati dan selanjutnya ditransesterifikasi dengan katalis basa untuk mengkonversikan trigliserida menjadi metil ester [8]. Bila bahan baku minyak
yang digunakan memiliki kadar air dan asam lemak bebas rendah, maka proses esterifikasi dengan katalis alkalin bisa langsung dilakukan terhadap minyak
tersebut. Kedua proses esterifikasi di atas dilakukan pada temperatur 40-60
C. Esterifikasi dilakukan di dalam wadah berpengaduk magnetik dengan kecepatan
konstan umumnya pada 600 rpm. Keberadaan pengaduk ini penting untuk memastikan terjadinya reaksi di seluruh bagian reaktor. Produk esterifikasi alkalin
akan berupa metil ester di bagian atas dan gliserol di bagian bawah akibat perbedaan densitas. Setelah dipisahkan dari gliserol, metil ester tersebut
selanjutnya dicuci dengan air distilat panas 10 vol. Air pencuci ini juga akan terpisahkan dari metil ester dan menempati bagian bawah reaktor karena memiliki
densitas yang lebih tinggi dibandingkan metil ester. Metil ester yang telah dimurnikan ini selanjutnya bisa digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel [24].
Biodiesel yang telah diproduksi juga harus diketahui standarisasinya. Tabel 2.1 berikut memperlihatkan standar mutu biodiesel di Indonesia.
Tabel 2.1. Standarisasi Mutu Biodisel Indonesia RSNI EB 020551 [5] No.
Parameter Satuan
Batas Nilai Metode Uji
Metode Setara
1. Berat jenis pada
40 C
kgm
3
850-890 ASTM D 1298
ISO 3675
2. Viskositas pada
40 C
CSt 2,3
– 6 ASTM D 445
ISO 3104
Tabel 2.1. Standarisasi Mutu Biodisel Indonesia RSNI EB 020551 Lanjutan No.
Parameter Satuan
Batas Nilai Metode Uji
Metode
Universitas Sumatera Utara
Setara 3.
Angka Setana -
Min 51 ATM D 613
ISO 5165 4.
Titik Nyala C
Min 100 ASTM D 93
ISO 2710 5.
Titik Kabut C
Maks 18 ASTM D 2500
- 6.
Korosi Bilah Tembaga
- Maks 51
ASTM D 130 ISO 2160
7. Residu Karbon
a. dalam contoh
asli b.
ampas 10 destilasi
b Maks 0,05
Maks 0,05 Maks 0,05
ASTM D 4530 ISO 10370
8. Air dan Sedimen
vol Maks 0,05
ASTM D 2790 9.
Temperatur Destilasi
C Maks 360
ASTM D 1160 -
10. Abu Tersulfatkan
b Maks 0,02
ASTM D 874 ISO 3987
11. Belerang
ppm b mgkg
Maks 100 ASTM D 5453
prEN ISO 20884
12. Fosfor
ppm b mgkg
Maks 10 AOCS Ca 12-
55 FBI-A05-03
13. Angka Asam
mg KOHg
Maks 0,8 AOCS Cd 3-
36 FBI-A01-03
14. Gliserol Bebas
b Maks 0,02
AOCSCa 14 - 56
FBI-A02-03 15.
Gliserol Total b
Maks 0,24 AOCS Ca 14-
56 FBI-A02-03
16. Kadar Ester Alkil
b Min 96,5
Dihitung FBI-A03-03
17. Angka Iodium
b GI
2
10 0g
Min 115 AOCS Cd 1-
25 FBI-A04-03
18. Uji Halphen
- Negatif
AOCS Cd 1- 25
FBI-A06-03
2.2 BIJI KOPI