7
harus dilakukan pada minyak yang bersih, bebas air dan tidak mengandung katalis. Menurut Freedman et al. 1984, kandungan asam lemak bebas dan air yang lebih dari 0,3 dapat
menurunkan rendemen transesterifikasi. Berdasarkan penelitian Lee et al. 2002 rendemen transesterifikasi dapat ditingkatkan dari 25 menjadi 96 dengan memurnikan minyak jelantah
yaitu menurunkan kadar asam lemak bebas dari 10 menjadi 0,23 dan kadar air dari 0,2 menjadi 0,02. Mekanisme reaksi transesterifikasi dapat dilihat pada Gambar 3.
CH
2
-OOC-R
1
R
1
-COO- CH
3
CH
2
-OH CH-OOC-R
2
+ 3 CH
3
OH R
2
-COO- CH
3
+ CH - OH
CH
2
-OOC-R
3
R
3
-COO- CH
3
CH
2
-OH
Trigliserida Metanol Alkil ester Gliserol Gambar 3. Reaksi transesterifikasi
Proses transesterifikasi yang umumnya dilakukan pada minyak hasil ekstraksi bahan alami dilakukan pada rasio mol metanol:minyak 6:1 dengan 1 katalis basa NaOH atau KOH
pada 60 C selama 1 jam Canakci Van Gerpen 2003; Wang et al. 2007. Transesterifikasi
merupakan reaksi yang berlangsung dalam 3 tahap. Pertama, trigliserida TG dihidrolisis menjadi digliserida DG, selanjutnya digliserida dihidrolisis menjadi monogliserida MG yang akhirnya
membentuk alkil ester dan gliserol Darnoko Cheryan 2000.
Trigliserida + ROH Digliserida + R
1
COOR Digliserida + ROH
Monogliserida + R
2
COOR Monogliserida + ROH
Gliserol + R
3
COOR
Gambar 4. Mekanisme reaksi transesterifikasi Proses konversi pada reaksi transesterifikasi dipengaruhi oleh faktor internal dan faktor
eksternal. Faktor internal merupakan kondisi yang berasal dari minyak, seperti kadar air dan asam lemak bebas. Sedangkan faktor eksternal merupakan kondisi yang berasal dari luar bahan, seperti
suhu reaksi, waktu reaksi, kecepatan pengadukan, rasio metanol dan jenis katalis yang digunakan.
3. METODE
IN SITU
Pada proses pembuatan biodiesel secara konvensional, proses transesterifikasi dilakukan setelah proses ekstraksi dan pemurnian minyak. Tahapan-tahapan proses yang harus dilalui dalam
pembuatan biodiesel ini menyebabkan rendahnya efisiensi dan tingginya konsumsi energi, yang mengakibatkan tingginya biaya produksi biodiesel. Oleh karena itu perlu dikembangkan proses
pembuatan biodiesel yang bersifat sederhana, efisien, hemat energi dan dapat menghasilkan biodiesel yang berkualitas tinggi melalui proses transesterifikasi in situ .
Metode in situ merupakan salah satu metode yang diterapkan dalam proses pembuatan biodiesel dengan melakukan ekstraksi langsung pada sumber bahan baku yang mengandung
minyak atau lemak. Pada proses in situ bahan baku yang digunakan adalah bahan padatan yang mengandung minyak atau lemak. Proses ini dikenal dengan nama esterifikasi atau transesterifikasi
in situ . Esterifikasi atau transesterifikasi in situ adalah proses ekstraksi minyak dan reaksi
esterifikasi atau transesterifikasi dilangsungkan secara simultan dalam satu reaktor Shiu et al. 2010.
NaOH
8
Mekanisme proses in situ dimulai dengan terjadinya kontak antara alkohol dan katalis asam atau basa. Selanjutnya alkohol masuk ke dalam sel dan menghancurkan bagian-bagian sel
kemudian melarutkan minyak yang terkandung dalam bahan baku. Minyak yang telah terekstrak bereaksi dengan alkohol menghasilkan alkil ester dengan bantuan katalis asam atau basa Haas et
al . 2004.
Haas et al. 2004 melakukan proses transesterifikasi in situ terhadap kacang kedelai menunjukkan 84 terkonversi menjadi metil ester pada 60
C dengan perbandingan mol metanol:minyak:NaOH 226:1:1,6 selama 8 jam. Metil ester yang dihasilkan memiliki kadar asam
lemak bebas 0,72. Qian et al. 2008 mempelajari pengaruh variabel proses transestrifikasi in situ biji kapas
terhadap yield metil ester yang dihasilkan. Hasil penelitian menunjukkan 99 minyak larut dalam metanol dan 98 terkonversi menjadi metil ester dengan kondisi operasi sebagai berikut: kadar air
bahan baku kurang dari 2, ukuran partikel 0.3-0.335 mm, konsentrasi katalis 0.1 molL NaOH dalam metanol, rasio mol methanol:minyak 135:1 pada 40
C dan diproses selama 3 jam. Seperti halnya reaksi transesterifikasi atau esterifikasi yang dilakukan secara
konvensional, proses berlangsungnya reaksi esterifikasi atau transesterifikasi in situ juga dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain kadar air dan asam lemak bebas bahan baku, jenis
pelarut, rasio pelarut terhadap bahan baku, jenis katalis, konsentrasi katalis, waktu reaksi, suhu reaksi, ukuran bahan dan kecepatan pengadukan. Pengaruh faktor-faktor tersebut dalam reaksi
esterifikasi atau transesterifikasi in situ , sebagai berikut :
1. Kadar air dan asam lemak bahan