67 digunakan dalam aplikasi gel bioetanol sebagai bahan bakar rumah tangga
alternatif. Menurut Desmarais 1973, CMC mempunyai karakteristik yang partly soluble larut sebagian pada larutan etanol dan air, sehingga dapat digunakan
sebagai bahan pengental dalam campuran etanol dengan air pada proporsi tertentu. Selain itu, CMC telah dikenal luas dalam masyarakat sebagai bahan tambahan
pangan sehingga lebih mudah didapat dengan harga yang relatif lebih murah.
B. TUJUAN
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut. 1.
Mengetahui karakteristik gel bioetanol yang dibuat dengan Carboxymethylcellulose CMC.
2. Menentukan konsentrasi Carboxymethylcellulose CMC dan
konsentrasi bioetanol yang tepat dalam formulasi gel bioetanol sebagai bahan bakar rumah tangga.
C. RUANG LINGKUP
Ruang lingkup penelitian ini meliputi hal-hal sebagai berikut. 1.
Pemilihan bahan pengental yang tepat sebagai pengental dalam gel bioetanol dari beberapa jenis bahan pengental.
2. Formulasi
gel bioetanol
dengan menggunakan
Carboxymethylcellulose CMC. 3.
Pengukuran efektivitas penggunaan gel bioetanol dengan Carboxymethylcellulose CMC.
68
II.
TINJAUAN PUSTAKA
A. BIOETANOL
Etanol etil alkohol adalah alkohol rantai lurus dan rumus molekulnya adalah EtOH, CH
3
CH
2
OH, C
2
H
5
OH. Rumus empirisnya adalah C
2
H
6
O . Struktur
kimianya dapat dilihat pada gambar di bawah ini Gambar 1.
Gambar 1. Struktur kimia etanol www.wikipedia.org, 2008 Alkohol adalah senyawa hidrokarbon berupa gugus hidroksil -OH
dengan dua atom karbon C. Jenis alkohol yang banyak digunakan adalah CH
2
OH yang disebut dengan metil alkohol methanol, C
2
H
5
OH yang disebut dengan etil alkohol etanol dan C
3
H
7
OH yang disebut dengan iso propil alkohol IPA atau propanol-1. Dalam dunia perdagangan, yang disebut dengan alkohol
adalah etil alkohol atau etanol dengan rumus kimia C
2
H
5
OH Prihandana et al., 2007. Lebih lanjut menurut Prihandana et al. 2007, Penggunaan etanol tidak
hanya untuk minuman namun juga digunakan sebagai pelarut, antiseptik, dan bahan baku untuk bahan organik lain seperti etil ester,
dietil eter , butadien, dan
etil amin
. Fuel grade etanol etanol 99 dapat digunakan sebagai bahan bakar. Molekul etanol diikat satu sama lain di dalam fase cair oleh ikatan
hidrogen. Interkasi tersebut mempunyai pengaruh yang sangat besar pada titik didih etanol yaitu sekitar 78
o
C-80
o
C. Kemampuan ikatan hidrogen tersebut membuat etanol dapat larut dengan cukup baik di dalam air karena terdapat empat
atau kurang atom karbon yang dapat berikatan dengan molekul air Weininger, 1972.
Alkohol yang mempunyai bobot molekul lebih rendah mempunyai sifat yang menyerupai air. ikatan kimia antara atom yang berbeda adalah ikatan polar,
seperti ikatan C-O dan C-Cl. Semakin besar komponen polar dalam suatu senyawa, semakin polar senyawa tersebut dan juga sebaliknya O’Leary, 1976.
69 Etanol mempunyai gugus polar hidroksi, O-H dan gugus non polar alkil
sehingga dapat disebut sebagai hidroksihidrokarbon dan sebagai turunan alkil. Alkolhol dengan atom karbon kurang dari tiga masih dapat larut di dalam air dan
kelarutan akan terus berkurang seiring dengan meningkatnya panjang rantai karbon Harper et al., 1977.
Etil alkohol CH
3
CH
2
OH sering juga disebut alkohol untuk menunjukkan sumber bahan baku yang digunakan atau tujuan umum penggunaannya. Grain
alcohol adalah etanol yang dibuat dari biji-bijian seperti jagung, gandum atau beras, sedangkan Industrial alcohol adalah etanol yang digunakan untuk tujuan-
tujuan industri Prescott dan Dunn, 1981. Etanol mempunyai penampakan tidak berwarna, mudah menguap, jernih, memiliki bau yang halus dan rasa yang pedas.
Setyaningsih, 2006. Bioetanol merupakan istilah etanol yang diproduksi oleh mikroorganisme
hayati. Bioetanol didefinisikan sebagai etanol yang terbuat dari bahan baku nabati. Bioetanol pada umumnya adalah hasil fermentasi khamir,
Saccharomyces cerevisiae
. Kapang ini melakukan metabolisme pada gula pada kondisi anaerobik dan akan menghasilkan etanol dan CO
2
. Bila dalam proses tersebut terdapat oksigen maka akan terjadi fermentasi aerobik sehingga hanya akan menghasilkan
karbon dioksida CO
2
dan air. White dan Plaskett 1981 menjelaskan bahwa biokimia dasar dari
fermentasi bioetanol terdiri dari beberapa urutan reaksi kompleks yang secara singkat dapat ditulis sebagai berikut.
C
6
H
12
O
6
→ 2 CH
3
CH
2
OH + 2 CO
2
Reaksi tersebut berlangsung melalui sejumlah tahapan reaksi enzimatik dan katalisis yang berdasarkan karakteristiknya dikenal dengan jalur reaksi Embden-
Meyerhoff Pathway. Substrat gula yang digunakan untuk fermentasi mempunyai konsentrasi sekitar 12 bv dan reaksi berlangsung selama tiga puluh enam 36
jam. Produksi dan penggunaan bioetanol sebagai bahan bakar tergantung pada substrat gula dalam kapasitas besar yang berarti bahwa biaya produksi dapat
ditekan serendah mungkin. Selain itu, dengan permintaan bioetanol yang semakin
70 meningkat dan tingginya harga bahan bakar cair konvensional menjadikan
bioetanol dapat bersaing sebagai bahan bakar alternatif White dan Plaskett, 1981.
Menurut Hendroko 2008, bioetanol pun dapat diproduksi dari bahan berpati dan berselulosa namun kedua bahan tersebut harus diubah terlebih dahulu
menjadi gula melalui reaksi enzimatis, yaitu enzim amilase. Proses tersebut dinamakan sakarifikasi. Diagram produksi bioetanol dari bahan baku pati dapat
dilihat pada gambar di bawah ini Gambar 2.
Gambar 2. Proses pembuatan bioetanol dari Bahan Baku Pati Lee et al., 2007 Sifat fisika dari etanol adalah polar akan tetapi tingkat kepolarannya masih
lebih rendah daripada air. Hal tersebut disebabkan oleh gugus hidroksil R-OH. Seperti air, etanol juga dapat membentuk ikatan hidrogen. Sifat fisika dari etanol
absolut dan etanol teknis dapat dilihat pada Tabel 1. Pati
Pemasakan, 60-98 C
Hidrolisis Enzim Amylase
Pullulanase Glukoamylase
Pendinginan, 30 C
Fermentasi mikroorganisme
CO
2
, H
2
O, panas endotermik
Pemisahan Bubur distilat
Stillage
Etanol
71 Tabel 1. Perbandingan Sifat Fisika Etanol Absolut dan Etanol Teknis
No. Parameter
Etanol Absolut Etanol Teknis
1 Titik Beku
o
C -112,3
- 2
Titik Didih
o
C 78,4
- 3
Specific Gravity 0,7851
- 4
Indeks bias 1,3633
1,3651 5
Viskositas 20
o
CP 0,0122
0,0141 6
Tegangan Permukaan dynecm 22,3
22,8 7
Panas spesifik 0,581
0,618 8
Panas fusi kalgram 24,9
- 9
Panas evaporasi kalgram 204
- 10
Konduktivitas elektrik pada 25
o
C 1,35 x 10
-9
-
Sumber: SNI, 1994
B. CARBOXYMETHYLCELLULOSE CMC
