Tempat dan waktu Penelitian Bahan dan Alat

Gambar 14 Mekanisme transesterifikasi minyak dengan katalis basa Schuchardta et al. 1998 Tabel 3 Hasil Analisis Sifat Fisikokimia Metil Ester Jarak Pagar No. Analisis sifat fisiko kimia Nilai Satuan 1 Bilangan penyabunan 198,12 mg KOH g minyak 2 Bilangan asam 0,46 ml KOH g minyak 3 Bilangan iod 92,60 mg Iod g minyak 4 Kadar air 0,02 5 Densitas 0,88 gcm 3 6 Viskositas 30 o C 3,60 Cp 7 Gliserol total 0,92 Bilangan asam metil ester jarak pagar mengalami penurunan secara drastis dibandingkan minyak jarak pagar. Reaksi esterifikasi minyak jarak pagar telah mengubah asam lemak bebas menjadi metil ester, sehingga jumlah milligram KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan asam-asam lemak bebas dari satu gram minyak atau lemak menjadi lebih kecil. Bilangan penyabunan dan bilangan iod metil ester jarak pagar tidak mengalami perbedaan secara signifikan.dengan minyak jarak pagar. Bilangan penyabunan minyak jarak pagar adalah 211,09 mg KOHg minyak, sedangkan setelah menjadi metil ester menjadi 198,12 mg KOHg minyak. Bilangan iod metil ester jarak pagar berada pada kisaran 92,60 – 97,24 mg Iodg minyak. Bilangan iod menunjukkan jumlah ikatan rangkap pada bahan. Konversi minyak jarak pagar menjadi metil ester, baik pada reaksi esterifikasi maupun transesterifikasi tidak menyerang ikatan rangkap rantai karbon pada minyak jarak. Salah satu parameter penting metil ester yang mempengaruhi proses sulfonasi adalah kadar air. Selain dapat menghidrolisis ester membentuk asam lemak bebas, air pada metil ester juga mempengaruhi pengikatan gugus sulfonat pada reaksi sulfonasi. Oleh karena itu kadar air metil ester harus lebih kecil daripada 0,05 sesuai dengan standar ASTM 2709. Nilai kadar air metil ester jarak pagar adalah 0,02 , sehingga tidak memerlukan proses pengeringan. Densitas metil ester jarak pagar lebih kecil dibandingkan minyak jarak pagar. Jika densitas minyak jarak pagar adalah 0,91 gcm 3 , maka pada metil ester hanya sebesar 0,88 gcm 3 . Penurunan nilai densitas tersebut dapat diakibatkan karena adanya pengikatan gugus OH dari metanol yang memiliki densitas lebih kecil. Selain densitas, viskositas metil ester juga mengalami penurunan selama proses transesterifikasi. Viskositas metil ester jarak pagar hanya sebesar 3,60 Cp, sedangkan viskositas minyak jarak pagar mencapai 52,60 Cp. Adanya pengikatan gugus OH pada ester dan pemisahan produk dengan gliserin menyebabkan menurunnya viskositas metil ester jarak pagar. Gliserol total merupakan jumlah gliserol bebas dan gliserol terikat. Gliserol terikat merupakan gliserol yang terdapat atau terikat pada molekul mono- , di-, dan trigliserida, sedangkan Gliserol bebas merupakan gliserol dalam bentuk molekul gliserol pada metil ester yang disebabkan oleh pemisahan yang tidak sempurna antara ester dan gliserol setelah proses transesterifikasi. Hal ini terjadi karena pencucian dengan air yang tidak sempurna yang tidak secara efektif memisahkan gliserol dari metil ester. Standar total gliserol metil ester untuk bahan bakar ASTM 6584 yakni 0,24, sedangkan hasil analisis mencapai 0,92 . Total gliserol yang tinggi merupakan indikator kurang sempurnanya proses esterifikasitransesterifikasi.

4.3. Sulfonasi Metil Ester Jarak Pagar

Reaksi sulfonasi terjadi karena molekul SO 3 dapat bereaksi dengan atom karbon dengan ikatan rangkap atau dengan oksigen pada gugus hidrofilik sesuai dengan kelakuan elektrofilik yang bisa ditentukan oleh struktur kimianya. Proses sulfonasi berlangsung secara cepat pada single tube falling film reactor STFR. Umpan metil ester jarak pagar yang telah dipanaskan kemudian dipompakan naik ke head reactor kemudian masuk ke liquid chamber membentuk lapisan film tipis. Instalasi single tube falling film reactor STFR yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 15. Gambar 15 Reaktor STFR sistem kontinyu. Keterangan : a. Pipa input gas SO 3 g. Pipa bay pass b. Kepala reaktor h. Pipa pengumpan ME c. Pipa input ME i. Tabung penampung MESA d. Pipa output MESA j. Saluran output MESA e. Tube k. Heater f. Absorber gas SO 3 l. Thermo control. a e c d g h i b f j k l