4. Metil ester yang dihasilkan pada tahap ketiga dicuci dengan menggunakan air
hangat untuk memisahkan zat-zat pengotor dan kemudian dilanjutkan dengan drying untuk menguapkan air yang terkandung dalam metil ester.
b. Esterifikasi Jika bahan baku yang digunakan adalah minyak mentah yang memiliki kadar
FFA tinggi 5, seperti minyak jelantah, PFAD, CPO low grade dan minyak jarak, proses transesterifikasi yang dilakukan untuk mengkonversi minyak menjadi metil
ester tidak akan berjalan efisien. Bahan-bahan di atas perlu melalui pra-esterifikasi untuk menurunkan kadar FFA hingga di bawah 5.
Umumnya, proses esterifikasi menggunakan katalis asam. Asam-asam pekat seperti asam sulfat pekat dan asam klorida adalah jenis asam yang sekarang ini banyak
digunakan sebagai katalis. Pada tahap ini akan diperoleh minyak campuran metil ester kasar dan metanol sisa yang kemudian dipisahkan. Proses esterifikasi dilanjutkan
dengan proses esterifikasi alkalin transesterifikasi terhadap produk tahap pertama di atas dengan menggunakan katalis alkalin. Pada proses ini digunakan sodium
hidroksida 1 wt dan metanol 10. Kedua proses esterifikasi di atas dilakukan pada temperature 55°C. Pada proses transesterifikasi akan dihasilkan metil ester di bagian
atas dan gliserol di bagian bawah. Setelah dipisahkan dari gliserol, metil ester tersebut selanjutnya dimurnikan, yakni dicuci menggunakan air hangat dan dikeringkan untuk
menguapkan kandungan air yang ada dalam metil ester. Metil ester yang telah dimurnikan ini selanjutnya bisa digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel
Hambali. et al, 2007.
2.5. Esterifikasi asam-asam lemak bebas dengan metanol atau etanol.
Berlawanan dengan reaksi transesterifikasi trigliserida, esterifikasi asam-asam lemak, seperti ditunjukkan persamaan berikut:
O O
H
2
SO
4
R — C — OH + CH
3
OH R — C — OCH
3 +
H
2
O Desikan
Asam lemak Metanol Metil ester asam lemak Air Reaksi ini merupakan reaksi kesetimbangan yang lambat, sekalipun sudah
dipercepat dengan kehadiran katalis yang baik dan berjumlah cukup. Katalis-katalis
Universitas Sumatera Utara
yang cocok adalah zat berkarakter asam kuat, seperti asam sulfat, asam sulfonat organik dalam jumlah 1 sampai 3 dari asam lemak yang diolah, atau resin penukar
kation asam kuat merupakan katalis-katalis yang biasa terpilih dalam praktik industrial. Posisi kesetimbangan reaksi esterifikasi juga tidak sangat berpihak kepada
pembentukan ester metil, sehingga untuk mendorong agar reaksi bisa berlangsung sampai ke konversi sempurna pada temperatur relatif rendah misalnya paling tinggi
120
o
C, reaktan metanol harus ada dalam jumlah sangat berlebih biasanya lebih besar dari 10 x nisbah stoikiometrik dan air produk ikutan reaksi harus dihilangkan
dari fase reaksi, yaitu fase minyak. Penghilangan air ini dapat ditempuh dengan berbagai cara alternatif, yaitu :
1. menguapkan fase akuatik atau alkohol, mengadsorpsi uap air, serta kemudian
mengembunkan uap metanol kering untuk dikembalikan ke dalam bejana reaksi.
2. mengabsorpsi air yang terbentuk dengan garam-garam anhidrat yang
membentuk padatan berhidrat misalnya CaCl
2
atau CaSO
4
, mengekstrak air yang terbentuk dengan suatu cairan ‘penyeret’ entraining agent seperti
gliserol, etilen glikol, atau propilen glikol. Biodiesel mentah kasar yang dihasilkan proses transesterifikasi minyak atau
esterifikasi asam-asam lemak biasanya masih mengandung sisa-sisa katalis, metanol, dan gliserol atau air. Untuk memurnikannya, biodiesel mentah tersebut bisa dicuci
dengan air, sehingga pengotor-pengotor tersebut larut ke dalam dan terbawa oleh fase air pencuci yang selanjutnya dipisahkan. Porsi pertama dari air yang dipakai mencuci
disarankan mengandung sedikit asambasa untuk menetralkan sisa-sisa katalis. Biodiesel yang sudah dicuci kemudian dikeringkan pada kondisi vakum untuk
menghasilkan produk yang jernih pertanda bebas air dan bertitik nyala ≥ 100
o
C pertanda bebas metanol.
Melalui kombinasi-kombinasi yang jitu dari kondisi-kondisi reaksi dan metode penghilangan air, dan juga dengan pelaksanaan reaksi secara bertahap, konversi
sempurna asam-asam lemak ke metil esternya dapat dituntaskan dalam waktu satu sampai beberapa jam. Proses transesterifikasi dan esterifikasi dapat digabungkan
untuk mengolah bahan baku dengan kandungan asam lemak bebas sedang sampai tinggi seperti CPO low grade, maupun PFAD Hambali. et al, 2007.
Universitas Sumatera Utara
2.6. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Esterifikasi
