31
4.2 PENGARUH VARIABEL PERCOBAAN TERHADAP YIELD BIODIESEL
4.2.1 Pengaruh Perbandingan Co-Solvent Dietil Eter terhadap Metanol
terhadap Yield Biodiesel
Adapun hasil penelitian dengan variasi perbandingan co-solvent terhadap metanol dapat dilihat pada tabel 4.3.
Tabel 4.3 Hasil Penelitian Pembuatan Biodiesel dari Lemak Ayam dengan Menggunakan Co-Solvent Dietil Eter dengan Variasi
Perbandingan Co-Solvent terhadap Metanol
Perbandingan Co-Solvent Metanol
Jumlah Katalis
Suhu
o
C Waktu
menit Kemurnian
Yield
0,5 : 1 0,8
30 20
96,53 92,84
1,0 : 1 0,8
30 20
94,00 83,76
2,0 : 1 0,8
30 20
89,20 77,60
2,5 : 1 0,8
30 20
87,54 81,41
3,0 : 1 0,8
30 20
87,72 75,26
Gambar 4.2 menunjukkan pengaruh perbandingan co-solvent dietil eter DEE terhadap metanol pada waktu reaksi 20 menit, temperatur 30
o
C, dan perbandingan metanol terhadap minyak 6 : 1. Dari gambar 4.2 dapat dilihat bahwa
semakin banyak co-solvent yang digunakan maka yield biodiesel akan semakin menurun. Penggunaan co-solvent dalam reaksi meningkatkan laju konversi minyak
menjadi biodiesel seiring bertambahnya waktu walaupun dalam jumlah yang sedikit [7]. Namun penambahan co-solvent secara berlebih dalam reaksi dapat menurunkan
yield biodiesel [75]. Perbandingan co-solvent terhadap metanol minimum diperlukan untuk melengkapi reaksi yang menggunakan co-solvent turunan eter dimetil eter,
dietil eter, tetrahidrofuran. Penambahan co-solvent eter yang berlebih dapat mengurangi laju reaksi dan menambah biaya operasi [76].
Hasil terbaik diperoleh saat perbandingan co-solvent terhadap metanol adalah 0,5 : 1 yaitu 90,83 . Hasil yang diperoleh pada penelitian lebih baik dari yang
dilaporkan Encinar, dkk. 2010 di mana mereka memperoleh kondisi terbaik pada perbandingan co-solvent terhadap metanol 1 : 1 dan perbandingan metanol terhadap
minyak 9 : 1 tetapi bahan baku yang mereka gunakan adalah minyak nabati yaitu minyak rapeseed [10]. Dari penelitian ini untuk mencari temperatur dan waktu
reaksi terbaik dilakukan variasi temperatur dan waktu reaksi pada perbandingan co- solvent metanol terbaik yaitu 0,5 : 1.
Universitas Sumatera Utara
32 Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Variasi Perbandingan Co-Solvent Metanol terhadap
Yield Biodiesel pada Konsentrasi Katalis 0,8 , Waktu Reaksi 20 Menit, Temperatur Reaksi 30
o
C, dan Perbandingan Metanol Minyak 6 : 1
4.2.2 Pengaruh Temperatur Reaksi terhadap Yield Biodiesel
Adapun hasil penelitian dengan variasi temperatur reaksi dapat dilihat pada tabel 4.4.
Tabel 4.4 Hasil Penelitian Pembuatan Biodiesel dari Lemak Ayam dengan Menggunakan Co-Solvent Dietil Eter dengan Variasi Temperatur Reaksi
Perbandingan Co-Solvent Metanol
Jumlah Katalis
Suhu
o
C Waktu
menit Kemurnian
Yield
0,5 : 1 0,8
25 10
95,55 84,56
0,8 30
95,48 82,97
0,8 35
94,43 87,07
0,8 25
15 94,46
91,16 0,8
30 96,51
88,30 0,8
35 97,62
92,84 0,8
25 20
93,73 89,52
0,8 30
96,53 92,84
0,8 35
97,81 95,27
Pengaruh variasi temperatur reaksi terhadap yield biodiesel pada berbagai waktu reaksi dengan konsentrasi katalis 0,8 dan perbandingan dietil eter terhadap
metanol 0,5 : 1 dapat dilihat pada gambar 4.3. Dari gambar 4.3 dapat dilihat bahwa grafik cenderung naik walaupun mengalami fluktuasi. Temperatur memberikan
pengaruh yang baik terhadap laju reaksi [77]. Peningkatan temperatur akan menyebabkan peningkatan pada yield biodiesel [76]. Temperatur reaksi yang lebih
20 40
60 80
100
0,0 0,5
1,0 1,5
2,0 2,5
3,0 3,5
yi el
d
Perbandingan co-solvent terhadap metanol
Universitas Sumatera Utara
33 tinggi akan mengurangi viskositas minyak dan meningkatkan laju reaksi serta
mempersingkat waktu reaksi. Temperatur reaksi harus lebih rendah dari titik didih alkohol dan co-solvent untuk mencegah terjadinya penguapan baik alkohol maupun
co-solvent [10].
Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Variasi Temperatur Reaksi terhadap Yield Biodiesel pada Berbagai Waktu Reaksi dengan Konsentrasi Katalis 0,8 dan
Perbandingan DEE : MeOH 0,5 : 1 Hasil terbaik diperoleh pada temperatur reaksi 35
o
C. Hasil yang diperoleh pada penelitian ini mirip dengan yang dilaporkan Encinar, dkk. 2010 tetapi bahan
baku yang digunakan adalah minyak nabati yaitu minyak rapeseed [10]. Dalam penelitian ini, temperatur dibatasi hingga suhu 35
o
C untuk mencegah terjadinya penguapan co-solvent dietil eter yang memiliki titik didih jauh di bawah titik didih
metanol.
80 84
88 92
96 100
20 25
30 35
40
yi el
d
Temperatur
o
C
10 menit 15 menit
20 menit
Universitas Sumatera Utara
34
4.2.3 Pengaruh Waktu Reaksi terhadap Yield Biodiesel
Adapun hasil penelitian dengan variasi waktu reaksi dapat dilihat pada tabel 4.5.
Tabel 4.5 Hasil Penelitian Pembuatan Biodiesel dari Lemak Ayam dengan Menggunakan Co-Solvent Dietil Eter dengan Variasi
Waktu Reaksi
Perbandingan Co-Solvent Metanol
Jumlah Katalis
Waktu menit
Suhu
o
C Kemurnian
Yield
0,5 : 1 0,8
10 25
95,55 87,43
0,8 15
94,46 92,10
0,8 20
93,73 92,33
0,8 10
30 95,48
85,84 0,8
15 96,51
91,20 0,8
20 96,53
93,73 0,8
10 35
94,43 89,90
0,8 15
97,62 92,84
0,8 20
97,81 95,27
Pengaruh variasi waktu reaksi terhadap yield biodiesel pada berbagai temperatur reaksi dengan konsentrais katalis 0,8 dan perbandingan dietil eter
terhadap metanol 0,5 : 1 dapat dilihat pada gambar 4.4. Dari gambar 4.4 dapat dilihat bahwa semakin lama waktu reaksi maka yield biodiesel yang dihasilkan akan
semakin tinggi. Waktu reaksi merupakan parameter penting dalam produksi biodiesel [47]. Waktu reaksi yang lebih lama akan meningkatkan yield biodiesel [78]. Produksi
biodiesel dengan menggunakan co-solvent akan memberikan yield yang tinggi seiring bertambahnya waktu reaksi, dan yield biodiesel kemudian tidak mengalami
banyak perubahan pada reaksi melewati waktu reaksi optimumnya [79].
Universitas Sumatera Utara
35 Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Variasi Waktu Reaksi terhadap Yield Biodiesel pada
Berbagai Temperatur Reaksi dengan Konsentrasi Katalis 0,8 dan Perbandingan DEE : MeOH 0,5 : 1
Dari gambar 4.4 dapat dilihat bahwa hasil terbaik diperoleh pada waktu reaksi 20 menit. Hasil yang diperoleh pada penelitian ini sesuai dengan yang
dilaporkan Qiu, dkk. 2011, tetapi mereka menggunakan bahan baku berupa campuran minyak nabati minyak kacang kedelai dan minyak rapeseed dalam
produksi biodiesel [79].
4.2.4 Pengaruh Jumlah Katalis terhadap Yield Biodiesel
Adapun hasil penelitian dengan variasi jumlah katalis dapat dilihat pada tabel 4.6.
Tabel 4.6 Hasil Penelitian Pembuatan Biodiesel dari Lemak Ayam dengan Menggunakan Co-Solvent Dietil Eter dengan Variasi
Jumlah Katalis
Perbandingan Co-Solvent Metanol
Jumlah Katalis
Suhu
o
C Waktu
menit Kemurnian
Yield
0,5 : 1 0,5
30 20
76,42 71,22
0,5 : 1 0,8
30 20
96,53 92,84
0,5 : 1 1,0
30 20
96,28 90,89
0,5 : 1 1,2
30 20
95,80 89,48
Pengaruh jumlah katalis terhadap yield biodiesel pada kondisi perbandingan dietil eter terhadap metanol 0,5 : 1, waktu reaksi 20 menit, dan temperatur reaksi
30
o
C. Dari gambar 4.5 dapat dilihat bahwa yield biodiesel yang diperoleh meningkat
80 84
88 92
96 100
5 10
15 20
25
yi el
d
Waktu menit
25 oC 30 oC
35 oC 25
o
C 30
o
C 35
o
C
Universitas Sumatera Utara
36 seiring dengan peningkatan jumlah katalis. Pada jumlah katalis 1 dan 1,2 , yield
biodiesel mengalami penurunan karena terjadi pembentukan gel dalam biodiesel yang dapat dilihat secara visual pada lampiran 4, gambar 4.11. Jumlah katalis dapat
mempengaruhi yield biodiesel. Ketika jumlah katalis ditingkatkan maka konversi trigliserida dan yield biodiesel akan meningkat juga. Kekurangan jumlah katalis akan
menyebabkan konversi trigliserida menjadi ester asam lemak tidak sempurna [80]. Namun penambahan katalis yang berlebih akan menyebabkan peningkatkan nilai
viskositas dan mengacu pada pembentukan gel [10].
Gambar 4.5 Grafik Pengaruh Jumlah Katalis terhadap Yield Biodiesel pada Kondisi Perbandingan DEE : MeOH 0,5 : 1, Waktu Reaksi 20 Menit, dan
Temperatur Reaksi 30
o
C Dari gambar 4.5 dapat dilihat bahwa hasil terbaik diperoleh pada jumlah
katalis 0,8 . Hasil yang diperoleh pada penelitian ini sesuai dengan fenomena yang dilaporkan Encinar dkk. [10] dan [80] tetapi bahan baku yang mereka gunakan
untuk produksi biodiesel adalah minyak nabati yaitu minyak rapeseed.
40 60
80 100
0,0 0,2
0,4 0,6
0,8 1,0
1,2 1,4
Y iel
d
Jumlah Katalis
Universitas Sumatera Utara
37
4.3 ANALISIS SIFAT FISIK BIODIESEL DARI LEMAK AYAM 4.3.1 Analisis Densitas
Kategori