99.9 99.8
99.7 99.6
99.5 99.4
99.3 99.2
8 9
10 11
12 13
14 15
16 Rasio Molar molmol
50 52
54 56
58 60
62 64
66 68
70
T e
mpe rat
ur R
ea k
s i
C
Gambar 4.7 Plot kontur metil ester dari rasio molar vs temperatur reaksi
4.3 Kinetika Transesterifikasi RBDPO Menjadi Metil Ester
4.3.1 Persamaan Kecepatan Reaksi
Percobaan untuk memperoleh data kinetika reaksi transesterifikasi RBDPO menggunakan katalis heterogen lithium hidroksida dilakukan pada kondisi
maksimum yang diperoleh pada percobaan optimasi proses transesterifikasi. Dari percobaan yang dilakukan dengan variasi variabel diperoleh kondisi maksimum pada:
1. Konsentrasi katalis 0,5
2. Rasio Molar 1:14
3. Temperatur reaksi 65
°C.
Hendar Harahap : Optimasi Transesterifikasi Refinery Bleached Deodorized palm Oil Menjadi Metil Estes Menggunakan Katalis Lithium Hidroksida, 2008.
USU e-Repository © 2008
Model persamaan kecepatan reaksi transesterifikasi RBDPO dilakukan dengan metode persamaan integral. Data hasil percobaan kinetika dapat dilihat pada
Lampiran C. Penentuan model kinetika reaksi dan orde reaksi dilakukan dengan jalan perhitungan dan analisa persamaan laju reaksi dari data percobaan. Reaksi antara
trigliserida TG dengan alkohol akan berlangsung pada tiga 3 tahapan reaksi, dimana ketiga reaksi merupakan reaksi orde dua. Darnoko et al, 2001a,b. Noureddini
and Zhu, 1997. Freedman et al, 1986. Tahapan seperti pada reaksi berikut : Tahap 1 :
CH
2
– O – COR
1
CH
2
– O - COR
1
CH – O – COR
2
+ CH
3
OH ↔ CH – O – COR
2
+ R
3
-COOCH
3
CH
2
– O – COR
3
CH
2
– OH
Trigliserida Metanol Digliserida Metil Ester
Tahap 2 : CH
2
– O – COR
1
CH
2
– O - COR
1
CH – O – COR
2
+ CH
3
OH ↔ CH – OH + R
2
-COOCH
3
CH
2
– OH CH
2
– OH
Digliserida Metanol Monogliserida Metil Ester
Tahap 3 : CH
2
– O – COR
1
CH
2
– OH CH – OH + CH
3
OH ↔ CH – OH + R
3
-COOCH
3
CH
2
– OH CH
2
– OH
Monogliserida Metanol Gliserol Metil Ester
Hendar Harahap : Optimasi Transesterifikasi Refinery Bleached Deodorized palm Oil Menjadi Metil Estes Menggunakan Katalis Lithium Hidroksida, 2008.
USU e-Repository © 2008
Reaksi keseluruhan sebagai berikut : CH
2
– O – COR
1
CH
2
- OH
CH – O – COR
2
+ 3CH
3
OH ↔ CH
2
– OH + 3R-COOCH
3
CH – O – COR
3
CH
2
- OH Trigliserida Metanol Gliserol Metil Ester
Dalam analisa kecepatan reaksi, persamaan kecepatan reaksi transesterifikasi RBDPO menggunakan katalis menjadi metil ester dirumuskan berdasarkan reaksi
menyeluruh. Reaksi dikendalikan berjalan kearah ke kanan dengan jalan menggunakan metanol berlebih dan diharapkan reaksi adalah irreversible. Reaksi
dikatalisa oleh katalis lithium hidroksida. Persamaan reaksi secara keseluruhan diasumsikan sebagai berikut :
CH
2
– O – COR
1
CH
2
- OH
CH – O – COR
2
+ 3CH
3
OH + C
c
↔ CH
2
– OH + 3R-COOCH
3
+ C
c
CH – O – COR
3
CH
2
- OH
Dimana C
c
merupakan konsentrasi katalis TG merupakan reaktan pembatas sehingga perubahan konsentrasi TG dan
persentase konversi metil ester yang diperoleh merupakan parameter yang diamati. Model persamaan kecepatan reaksi menurut Levenspiel 1999 untuk reaksi
transesterifikasi di atas sebagai berikut :
Hendar Harahap : Optimasi Transesterifikasi Refinery Bleached Deodorized palm Oil Menjadi Metil Estes Menggunakan Katalis Lithium Hidroksida, 2008.
USU e-Repository © 2008
ϒ
TG
= - dt
dC
TG
= k
1
. C
TG
. C
M
. C
catalysts
.............................................................4.5 Dimana : k
1
. C
catalysts
= K Maka persamaan kecepatan reaksi menjadi :
ϒ
TG
= - dt
dC
TG
= K . C
TG
. C
M
............................................................................4.6 Dimana K merupakan konstanta kecepatan reaksi berdasarkan hasil percobaan.
Jika M =
TGo Mo
C C
maka :
ϒ
TG
= - dt
dC
TG
= K . C
2 TGo
. 1 - X
TG
M – 3X
TG
............................................4.7 Integrasi dari Persamaan 4.7 menghasilkan :
ln
TG
C
Mo TGo
M
C C
C
= ln
X 1
3X -
TG TG
− M
M
= C
TGo
M-3 Kt Pada kondisi maksimum konversi metil ester diperoleh rasio molar
RBDPOmetanol pada 1 : 14 sehingga M = 1
14 maka :
ln
TG
C
Mo TGo
M
C C
C
= C
TGo
14-3 Kt = C
TGo
11 Kt
Kemudian plot ln
TG
C
Mo TGo
M
C C
C
vs waktu t dilakukan untuk memperoleh kurva
Hendar Harahap : Optimasi Transesterifikasi Refinery Bleached Deodorized palm Oil Menjadi Metil Estes Menggunakan Katalis Lithium Hidroksida, 2008.
USU e-Repository © 2008
y = 0.0338x + 3.3205 R
2
= 0.9548
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
4.5 5
5 10
15 20
25 30
35
Waktu Reaksi menit ln
C M
.C T
G o
C M
o .C
T G
Gambar 4.8 Pencocokan Kurva Orde 2 Dari Gambar 4.8 di atas dapat dilihat kurva yang terbentuk merupakan garis
lurus. Maka harga K hasil pengamatan yaitu 3,0727 × 10
-3
liter.mol
-1
.menit
-1
.
4.3.2. Proses Transesterifikasi RBDPO Menjadi Metil Ester
