1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Gliserol merupakan salah satu hasil samping produksi biodiesel yang mempunyai jumlah paling banyak dibandingkan dengan hasil samping lainnya [1].
Gliserol biasanya diperoleh sebanyak 10 dari berat total produksi biodiesel [2] sehingga pengolahan gliserol lebih lanjut dapat meningkatkan nilai ekonominya.
Seiring dengan peningkatan produksi biodiesel maka produksi gliserol juga meningkat. Pada tahun 2010 gliserol diperkirakan diproduksi sekitar 1,2 juta ton
dimana lebih dari separuhnya berasal dari produksi biodiesel [3]. Karena peningkatan luar biasa dalam penelitian dan permintaan untuk produksi biodiesel, surplus gliserol
sebagai produk samping telah terakumulasi di pasar. Hal ini menyebabkan kelimpahan gliserol di pasar, serta peningkatan harga biofuel.
Gliserol digunakan sebagai material dasar untuk produksi pada zat tambahan makanan, bahan - bahan kosmetik, dan surfaktan. Namun pasar ini tidak cukup untuk
mengkonsumsi semua gliserol yang dihasilkan dari industri biodiesel. Situasi ini telah mendorong penelitian yang baru, mudah, dan berkelanjutan pada konversi
gliserol serta penggunaannya. Untuk mengisi kesenjangan antara keberlangsungan dan pemanfaatan kelebihan gliserol tersisa, esterifikasi gliserol merupakan salah satu
alternatif [4] Proses esterifikasi gliserol adalah salah satu metode yang banyak digunakan
untuk memproduksi produk turunan gliserol. Dalam reaksi esterifikasi dihasilkan bermacam
– macam ester yang mempunyai banyak kegunaan dan bernilai lebih tinggi. Produk dari konversi gliserol ini bersifat ramah lingkungan dan terbarukan
karena bukan merupakan turunan dari minyak bumi [3]. Adapun beberapa penelitian sebelumnya yang mendukung penelitian ini
adalah :
Universitas Sumatera Utara
2 Tabel 1.1. Penelitian
– Penelitian Terdahulu No.
Nama Peneliti Penelitian Terdahulu
1. Abdurrakhman, dkk.,
2013 Judul Penelitian : Studi Awal Proses Pembuatan
Gliserol Tribenzoat Dari Gliserol Dan Asam Benzoat Dengan Menggunakan Katalis Asam
Klorida Bahan Baku: Gliserol 90 dan Asam Benzoat
Pelarut : Metanol Metode : Esterifikasi dengan katalis asam
klorida Hasil :
Yield tertinggi sebesar 71,87 pada rasio mol asam benzoat : gliserol 3,5 :1, katalis 7, dan
suhu 65
o
C , kecepatan pengaduk 100 rpm dan waktu 60 menit
2. Nuryoto, dkk., 2011
Judul Penelitian : Kinetika Reaksi Esterifikasi Gliserol dengan Asam Asetat Menggunakan
Katalisator Indion 225 Na Bahan Baku : Gliserol teknis 83 dan Asam
Asetat p.a 99.8 Temperatur : 60
– 100 C
Metode : Esterifikasi dengan katalisator indion 225 Na yang telah diaktivasi dengan HCl 5
Hasil : Konversi tertinggi sebesar 41,7 pada 100
C dengan perbandingan pereaksi 7 gmol asam
aseatat gmol gliserol,konsentrasi katalisator 3 berat asam asetat pada kecepatan pengaduk
100 rpm. Konstanta Laju reaksi dalam rentang temperatur
333-373 K ditunjukkan oleh :
3. Patel dan Sukriti, 2014
Judul Penelitian : A Green and Sustainable Approach for Esterification of Glycerol Using
12-Tungstophosporic Acid Anchored to Different Supports : Kinetics and Effect of Support
Bahan Baku : gliserol dan asam asetat Metode:Esterifikasi
gliserol dengan
menggunakan asam 12-tungstofosfor yang disintesis menjadi katalis.
Hasil : Yield tertinggi sebesar 95 pada rasio mol
asam asetat : gliserol 5:1, katalis 7 , dan suhu 120
o
C , kecepatan pengaduk 100 rpm, jumlah katalis dengan katalis TPANb
2
O
5
0,2 gram,
s
1 T
7,955.56 exp
3,344x10 k
5 r
Universitas Sumatera Utara
3 waktu 240 menit.
4. Prasetyo,dkk., 2012
Judul Penelitian : Proses Reaksi Gliserol dan Asam Benzoat Dengan Menggunakan Katalis
Asam Sulfat. Bahan Baku : gliserol dan asam benzoat
Metode:Esterifikasi
gliserol dengan
asam benzoat menggunakan katalis asam sulfat
Yield tertinggi sebesar 64,165 pada rasio mol asam benzoat : gliserol 3:1, katalis 0,3 ml, dan
suhu 60
o
C , kecepatan pengaduk 200 rpm dan waktu 30 menit.
Berdasarkan beberapa penelitian yang telah dilakukan diatas, maka akan dilakukan kajian dengan mengunakan asam benzoat sebagai asam karboksilat dan
akan menghasilkan gliserol tribenzoat tribenzoin. Dalam penelitian ini digunakan asam benzoat karena dari penelitian - penelitian sebelumnya jarang sekali
menggunakan asam benzoat untuk mengkonversikan gliserol menjadi gliserol tribenzoat tribenzoin.
Kegunaan tribenzoin gliserol tribenzoat sangat banyak, baik untuk keperluan bahan makanan maupun non makanan. Aplikasi pemanfaatan tribenzoin
antara lain dapat digunakan sebagai bahan plasticizer pada edibel coating makanan, bahan plasticizer yang aman pada pewarna kuku serta bahan untuk meningkatkan
sifat adhesive dan water resistance pada tinta printer [5]. Dalam esterifikasi biasanya digunakan alkohol berupa metanol dan etanol.
Metanol CH
3
OH mempunyai keuntungan lebih mudah bereaksi atau lebih stabil dibandingkan dengan etanol C
2
H
5
OH karena metanol memiliki satu ikatan karbon sedangkan etanol memiliki dua ikatan karbon sehingga lebih mudah memperoleh
pemisahan gliserol dibanding dengan etanol [6]. Selain itu, pemakaian alkohol lain seperti etanol dan isopropanol dapat membentuk sistem azeotrop dengan air pada
bagian metanolwater rectification [7]. Oleh karena itu, dalam penelitian ini digunakan alkohol berupa metanol.
Reaksi esterifikasi umumnya menggunakan katalis asam homogen seperti asam sulfat H
2
SO
4
[8]. Penggunaan katalis homogen ini menimbulkan permasalahan pada produk yang dihasilkan, misalnya katalis terikut di produk, yang
Universitas Sumatera Utara
4 harus dilakukan separasi lagi [9]. Katalis heterogen asam mempunyai potensi yang
cukup besar untuk menggantikan katalis homogen asam karena memiliki sifat –sifat
seperti mempunyai sistem pori yang saling berhubungan satu sama lain, sisi asam kuat yang cukup dan permukaan yang hidrofobik [8]. Oleh karena itu, penelitian ini
mencoba menggunakan katalis heterogen yaitu zeolit. Seperti diketahui zeolit mempunyai struktur berongga dan biasanya ini diisi
oleh air dan kation yang bisa dipertukarkan dan memiliki ukuran pori yang tertentu. Sebelum digunakan sebagai katalis, zeolit alam terlebih dahulu diaktivasi [9]. Dalam
penelitian ini zeolit yang didapatkan berbentuk H-Zeolit yang akan digunakan sebagai katalis heterogen.
Faktor – faktor yang mempengaruhi reaksi esterifikasi adalah waktu reaksi,
pengadukan, katalisator, dan suhu reaksi [10]. Dalam penelitian ini, akan diperlihatkan pengaruh faktor
– faktor yang mempengaruhi reaksi esterifikasi yaitu rasio katalisator dan penggunaan kembali recycle katalisator.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Kategori