11
2.5 FAKTOR YANG MEMPENGARUHI REAKSI
TRANSESTERIFIKASI Pada dasarnya tahapan reaksi transesterifikasi pembuatan metil ester selalu
menginginkan agar didapatkan produk metil ester dengan jumlah yang maksimum. Beberapa kondisi reaksi yang mempengaruhi konversi serta perolehan
metil ester melalui transesterifikasi adalah sebagai berikut: 1. Pengaruh air dan asam lemak bebas
Minyak nabati yang akan ditransesterifikasi harus memiliki angka asam yang lebih kecil dari 1. Banyak peneliti yang menyarankan agar kandungan asam
lemak bebas lebih kecil dari 5 5. Selain itu, semua bahan yang akan digunakan harus bebas dari air. Karena air akan bereaksi dengan katalis
sehingga jumlah katalis menjadi berkurang. Katalis harus terhindar dari kontak dengan udara agar tidak mengalami reaksi dengan uap air dan karbon
dioksida [27]. 2. Pengaruh perbandingan molar alkohol dengan bahan mentah
Perbandingan metanol dalam minyak juga sangat berpengaruh. Perbandingan molar biasanya antara 5:1 sampai 10:1 walaupun menggunakan metanol
berlebih juga dapat mengakibatkan pemisahan gliserin [26]. Secara stoikiometri, jumlah alkohol yang dibutuhkan untuk reaksi adalah 3 mol
untuk setiap 1 mol trigliserida untuk memperoleh 3 mol alkil ester dan 1 mol gliserol. Secara umum ditunjukkan bahwa semakin banyak jumlah alkohol
yang digunakan maka konversi yang diperoleh juga akan semakin bertambah. Pada rasio molar 6:1, setelah 1 jam konversi yang dihasilkan adalah 98-99,
sedangkan pada 3:1 adalah 74-89. Nilai perbandingan yang terbaik adalah 6:1 karena dapat memberikan konversi yang maksimum [28].
3. Pengaruh jenis alkohol Pada rasio 6:1 etanol akan memberikan perolehan ester yang tertinggi
dibandingkan dengan menggunakan etanol atau butanol [29]. 4. Pengaruh jenis katalis
Fungsi katalisator adalah mengaktifkan zat pereaksi sehingga pada kondisi tertentu konstanta kecepatan reaksi bertambah besar. Alkali katalis katalis
basa akan mempercepat reaksi transesterifikasi bila dibandingkan dengan katalis asam. Katalis basa yang paling populer untuk reaksi transesterifikasi
Universitas Sumatera Utara
12 adalah natrium hidroksida NaOH, kalium hidroksida KOH, natrium
metoksida NaOCH
3
, dan kalium metoksida KOCH
3
[28]. KOH lebih mudah larut dalam metanol dibandingkan dengan NaOH sekalipun tidak
terlihat sekali perbedaannya. Pada keadaan tertentu NaOH akan cenderung membentuk gliserin hingga terjadi pembentukan suatu jel maupun padatan.
Pada saat titrasi yang tinggi pun, KOH lebih baik dari pada NaOH sebab
pada titrasi minyak yang tinggi kebanyakan membentuk sabun [30]. Kalium
karbonat merupakan katalis heterogen pada reaksi metanolisis. Pemisahan katalis heterogen ini dari produk reaksinya dapat dilakukan dengan mudah
[31].
CH
3
OH + K
2
CO
3
CH
3
OK + KHCO
3
Gambar 2.2 Reaksi Kalium Karbonat dalam Metanol [29]
Dari reaksi ini menunjukan bahwa lebih dari 99 jumlah total KHCO
3
yang dihasilkan tersisa dalam fasa padat dan cair selama tidak bereaksi dengan
kalium karbonat pada temperatur 25
o
C. Distribusi fasa KHCO
3
antara fasa padat dan cair menyebabkan pergeseran kesetimbangan reaksi terhadap
pembentukan produk. Kenaikan temperatur akan menyebabkan KHCO
3
larut dalam fasa cair dibanding fasa padat. Pada keadaan yang sama, konsentrasi
CH
3
OK menurun sementara K
2
CO
3
naik sehingga KHCO
3
ditemukan sebagai katalis yang kurang baik jika dibandingkan dengan K
2
CO
3
. Hal ini menunjukan bahwa KHCO
3
yang terbentuk dari reaksi K
2
CO
3
dan metanol merupakan unsur katalis yang penting. Sehingga hasil reaksi transesterifikasi
sebagian tergantung konsentrasi CH
3
OK [28]. 5. Metanolisis Crude dan Refined Minyak Nabati
Perolehan metil ester akan lebih tinggi jika menggunakan minyak nabati refined. Namun apabila produk metil ester akan digunakan sebagai bahan
bakar mesin diesel, cukup digunakan bahan baku berupa minyak yang telah dihilangkan getahnya dan disaring [10].
6. Pengaruh temperatur Temperatur mempunyai peranan yang sangat penting pada kualitas produk.
Umumnya , batasan temperatur yang digunakan dalam proses adalah 50 – 65
o
C. Jika temperatur lebih besar dari titik didih metanol 68
o
C menyebabkan
Universitas Sumatera Utara
13 metanol akan lebih cepat menguap sedangkan jika temperatur dibawah 50
o
C menyebabkan viskositas metil ester tinggi [26]. Semakin tinggi temperatur,
konversi yang diperoleh akan semakin tinggi untuk waktu yang lebih singkat. Temperatur yang rendah akan menghasilkan konversi yang lebih tinggi
namun dengan waktu reaksi yang lebih lama [29].
2.6 SYARAT MUTU BIODIESEL