PENGARUH SUHUDAN WAKTU REAKSI PADA PROSES PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK JELANTAH

PADA PROSES PEMBUATAN BIODIESEL

DARI MINYAK JELANTAH

Oleh

Shilvia VeraSinaga

Skripsi

Sebagaisalahsatusyaratuntukmencapaigelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada

JurusanTeknikPertanian

FakultasPertanianUniversitas Lampung

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2013

ABSTRAK

PENGARUH SUHUDAN WAKTU REAKSI PADA PROSES PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK JELANTAH

Oleh

SHILVIA VERA SINAGA

Penelitianinibertujuanuntukmemanfaatkanminyakjelantahsebagaibahanbakupemb uatan biodiesel danmempelajaripengaruhwaktudansuhureaksipadaproduksi biodiesel dankarakteristiknya.

Penelitiandilakukandenganmelakukantransesterifikasibasadenganperbandingan molar minyakjelantahterhadap methanol 1:6 danmenggunakankombinasitiga level suhu (45⁰C, 55⁰C, dan 65⁰C) dantiga level waktureaksi (5 menit, 10 menit, dan 30 menit). Setiapperlakuandilakukandengan 3 kali

ulangan.Hasilpenelitianmenunjukkanbahwarendemen biodiesel

dipengaruhiolehsuhudanwaktureaksi.Kombinasiperlakuan yang optimum yaitusuhutransesterifikasipadasuhu 65⁰C danwaktu 30 menit, yang dapatmenghasilkan 72,87 % metil ester denganmassajenis 0,85 gram/ml, viskositas 1,65 cSt, danbilanganasam 0,07 %.

Meskipunmassajenisdanbilanganasamdari biodiesel yang

dihasilkanberadapadastandarmutu biodiesel Indonesia (SNI), tetapi biodiesel belumdapatdigunakansebagaibahanbakarmesin.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ... v

DAFTAR GAMBAR ... vi

I. PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 1

1.3 Tujuan Penelitian ... 3

1.4 Manfaat Penelitian ... 4

1.5 Hipotesis ... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1 Krisi Energi di Indonesia dan Upaya Penanggulangan ... 5

2.2 Biodiesel ... 5

2.3 Kelebihan Biodiesel ... 10

2.4 Bahan Baku Biodiesel ... 13

2.5 Proses Pembuatan Biodiesel ... 17

2.5.1 Esterifikasi ... 18

2.5.2 Transesterifikasi ... 19

2.6 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Reaksi Pembuatan Biodiesel ... 22

2.7 Status dan Prospek Biodiesel ... 25

III. METODOLOGI PENELITIAN ... 27

3.1 Waktu an Tempat... 27

3.2 Alat dan Bahan ... 27

3.4.3 Pembuatan larutan metoksi untuk proses

transesterifikasi ... 30

3.4.4 Pembuatan biodiesel ... 31

3.4.5 Diagram alir ... 33

3.5 Pengamatan ... 34

3.5.1 Analisis Rendemen Biodiesel ... 34

3.5.2 Analisis Massa Jenis ... 34

3.5.3 Analisis Viskositas ... 35

3.5.4 Analisis Bilangan Asam ... 35

3.6 Analisis Data ... 36

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 37

4.1 Titrasi Biodiesel ... 37

4.2 Rendemen (%) ... 39

4.3 Massa Jenis (gram/ml) ... 41

4.4 Viskositas (cSt) ... 44

4.5 Bilangan Asam (%) ... 46

4.6 Warna Biodiesel ... 48

4.7 Uji Nyala Biodiesel ... 49

V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 51

5.1 Kesimpulan ... 51

5.2 Saran ... 52

DAFTAR PUSTAKA ... 53

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kebutuhan energi di dunia maupun di Indonesia kini semakin meningkat. Hal tersebut disebabkan oleh pertumbuhan penduduk, pertumbuhan ekonomi, dan pola konsumsi energi yang semakin meningkat. Ketersediaan energi di Indonesia semakin lama semakin menipis. Indonesia sudah menjadi net importer untuk total minyak mentah dan BBM. Pada tahun 2008, Indonesia telah mengimpor BBM mencapai sebesar 153 juta BOE (barrel of oil equivalent) = SBM/setara barel minyak (Djamaludin, 2011).

Keadaan ini menyebabkan para peneliti dan pemerintah harus berpikir ekstra bagaimana cara untuk mencegah terjadinya kelangkaan energi. Upaya yang dapat dilakukan adalah mencari sumber-sumber energi lain yang dikenal dengan energi terbarukan. Energi terbarukan adalah energi yang berasal dari bahan-bahan yang terdapat di alam dan dapat diproduksi dalam waktu yang cepat atau tidak akan habis. Undang-Undang No. 30/2007 tentang energi pasal 20 ayat 4

menyatakan bahwa penyediaan dan pemanfaatan energi baru dan terbarukan wajib ditingkatkan oleh pemerintah dan pemerintah daerah sesuai dengan

kewenangannya. Salah satu jenis dari energi terbarukan tersebut adalah biodiesel. Biodiesel merupakan salah satu jenis bahan bakar yang diproduksi dengan

maupun proses esterifikasi dengan bantuan alkohol dan katalis (Dharsono dan Oktari, 2010). Biodiesel memiliki karakteristik yang hampir sama dengan solar. Biodiesel dapat dibuat dari berbagai jenis minyak seperti kelapa sawit, kedelai, bunga matahari, kacang tanah, jarak pagar, minyak jelantah, dan beberapa jenis minyak tumbuhan lainnya. Minyak goreng bekas (waste cooking oil) yang biasa disebut minyak jelantah, sangat potensial untuk diolah menjadi biodiesel. Pada saat ini, pemanfaatan minyak jelantah di Indonesia masih belum berkembang. Minyak jelantah yang dihasilkan perusahaan besar dijual ke pedagang kaki lima dan kemudian digunakan untuk menggoreng makanan dagangannya dan sebagian lagi hilang begitu saja ke saluran pembuangan. Potensi minyak jelantah akan meningkat seiring dengan meningkatnya produksi dan konsumsi minyak goreng (Hambali dkk., 2005). Minyak jelantah merupakan limbah yang mengandung senyawa-senyawa yang bersifat karsinogenik, yang terjadi selama proses penggorengan. Pemakaian minyak jelantah secara terus-menerus dapat menyebabkan kerusakan pada tubuh manusia, misalnya dapat menyebabkan penyakit kanker, dan akibat selanjutnya dapat mengurangi kecerdasan generasi berikutnya. Untuk itu diperlukan penanganan yang tepat agar limbah minyak jelantah ini dapat bermanfaat dan tidak menimbulkan kerugian dari aspek kesehatan manusia dan lingkungan.

Salah satu bentuk pemanfaatan minyak jelantah yang dapat dilakukan yaitu dengan cara mengubahnya menjadi biodiesel. Hal ini dapat dilakukan karena minyak jelantah juga merupakan minyak nabati, turunan dari CPO (Crude Palm Oil). Pemanfaatan minyak nabati sebagai bahan baku biodiesel memiliki

pembuatan biodiesel dari minyak nabati mudah dan cepat, dan tingkat konversi minyak nabati menjadi biodiesel yang tinggi (95%).

Pembuatan biodiesel dari minyak jelantah ini menggunakan reaksi

transesterifikasi seperti pembuatan biodiesel pada umumnya, dengan pretreatment

guna menurunkan angka asam pada minyak jelantah. Menurut Azocar (2007),

pembuatan biodiesel dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain katalis, suhu, lama reaksi, kecepatan pengadukan, dan molaritas. Penelitian ini akan

mempelajari pengaruh waktu dan suhu reaksi pada proses pembuatan biodiesel. 1.2 Perumusan Masalah

Biodiesel dapat dibuat dengan proses transesterifikasi dan proses esterifikasi dari minyak nabati yang mengandung asam lemak bebas tinggi, namun permasalahan yang sering dihadapi adalah mahalnya harga minyak nabati yang digunakan dalam pembuatan biodiesel. Minyak jelantah digunakan sebagai bahan baku alternatif dalam pembuatan biodiesel karena ketersediaannya yang melimpah, mempunyai kandungan asam lemak bebas yang tinggi dan harganya murah. Pada penelitian ini, biodiesel dibuat dari minyak jelantah yang diperoleh melalui proses

pencampuran minyak jelantah dengan metanol. Kandungan asam lemak bebas yang tinggi dalam minyak jelantah diubah menjadi metil ester (biodiesel) dengan metanol dan katalis Natrium Hidroksida (NaOH) melalui proses transesterifikasi.

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Memanfaatkan minyak jelantah sebagai bahan baku pembuatan biodiesel dengan proses transesterifikasi.

2. Mempelajari pengaruh waktu dan suhu reaksi pada proses pembuatan biodiesel dari minyak jelantah.

1.4 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian yang diharapkan ini diperoleh suatu teknologi yang berguna untuk mengurangi masalah limbah minyak jelantah dan dapat dimanfaatkan sebagai biodiesel sehingga dapat mengatasi masalah krisis energi.

1.5 Hipotesis

Semakin lama waktu reaksi dan semakin tinggi suhu reaksi pada proses produksi biodiesel berpengaruh positif terhadap karakteristik biodiesel yang dihasilkan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Krisis Energi di Indonesia dan Upaya Penanggulangan

Indonesia dikenal dunia memiliki Sumber Daya Alam (SDA) yang melimpah, terutama minyak bumi dan gas alam. Hal ini yang menjadikan Indonesia memanfaatkan sumber daya alam tersebut dalam jumlah yang besar untuk kesejahteraan masyarakatnya. Indonesia merupakan salah satu negara

penyumbang minyak terbesar di dunia. Oleh karena itu, hal ini dikhawatirkan berdampak kepada SDA tersebut karena minyak bumi dan gas alam merupakan SDA yang tidak dapat diperbaharui yang lama kelamaan akan habis apabila digali secara terus-menerus. Kemungkinan Indonesia kehilangan SDA tersebut sangat besar, sehingga menyebabkan kelangkaan bahan bakar yang sekarang ini saja sudah terasa dampaknya dengan kelangkaan minyak tanah, dan harga minyak dunia yang semakin tinggi.

Konsumsi minyak solar di Indonesia terus meningkat dengan kenaikan rata-rata 7% pertahun. Konsumsi minyak solar pada tahun 2020 diperkirakan akan

mencapai 34 juta kilo liter. Dari konsumsi tersebut, sekitar 40% adalah solar yang diimpor dari negara lain. Sejak tahun 2004, Indonesia telah menjadi net-importer

minyak. Hal ini disebabkan oleh pertumbuhan penduduk dan perkembangan ekonomi yang pesat. Menurut Djamaludin (2011) menyebutkan bahwa cadangan

minyak bumi Indonesia hanya cukup untuk 23 tahun ke depan, sementara cadangan gas bumi masih mencukupi untuk 62 tahun ke depan, sedangkan cadangan batubara habis dalam jangka waktu 146 tahun lagi sehingga dapat diketahui bahwa cadangan energi pada tahun 2013 yaitu 21 tahun lagi untuk minyak bumi, 60 tahun lagi untuk gas alam, dan 144 tahun lagi untuk batubara. Hal ini dapat dipastikan bahwa Indonesia akan mengalami krisis energi apabila tidak ditemukan sumber energi alternatif karena kebutuhan BBM dari tahun ke tahun semakin meningkat, sementara cadangan minyak semakin menipis. Krisis energi ini akan berdampak buruk bagi kelangsungan hidup rakyat

Indonesia. Permasalahan ini menjadikan pemerintah dan peneliti harus berpikir bagaimana caranya untuk mengganti SDA tersebut dengan sumber daya energi yang murah dan tepat guna. Sebagai jawaban dari permasalahan tersebut adalah bioenergi. Bioenergi sendiri merupakan sumber daya alternatif yang dapat digunakan berulang-ulang, untuk mengganti sumber daya fosil yang banyak digunakan di Indonesia saat ini. Oleh karena itu, pemerintah Indonesia mencari solusi bagaimana mensosialisasikan usaha bioenergi yang dapat dimanfaatkan masyarakat luas kepada para wirausahaan, dan dapat membuka lapangan

pekerjaan, bagi kesejahteraan hidup dan dapat menemukan bioenergi alternatif. Untuk mencegah terjadinya krisis energi, berbagai upaya telah dilakukan mulai dari memanfaatkan energi matahari, batu bara, nuklir dan biofuel. Biofuel mulai diperhatikan oleh Indonesia karena biofuel terbuat dari minyak nabati yang dapat dibuat menjadi biodiesel. Biodiesel dengan spesifikasi ASTM D-6751 atau standar lainnya telah dinyatakan sebagai energi alternatif yang dapat

tinggi. Sejak Mei 2006, Pertamina sudah mulai mengembangkan biodiesel ini dengan meluncurkan biosolar. Biodiesel ini diharapkan dapat menggantikan solar sebagai bahan dasar mesin diesel. Kebutuhan biodiesel di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Kebutuhan biodiesel di Indonesia

No. Tahun Kebutuhan Biodiesel (juta kilo liter)

1 2007 1,2

2 2008 1,22

3 2009 1,23

4 2010 1,24

Sumber: Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral KESDM, (2010)

2.2 Biodiesel

Secara kimia, biodiesel termasuk dalam golongan mono alkil ester atau metil ester yang mempunyai panjang rantai karbon antara 12 sampai 20 yang mengandung oksigen. Hal ini yang membedakannya dengan petroleum diesel, karena petroleum diesel hanya mengandung hidrokarbon tanpa oksigen. Biodiesel mempunyai sifat kimia dan sifat fisika yang serupa dengan petroleum diesel sehingga dapat digunakan langsung pada mesin diesel atau dapat juga dicampur dengan petroleum diesel.

Biodiesel adalah bioenergi atau bahan bakar diesel yang terbuat dari bahan-bahan terbarukan yang terdiri atas alkil ester dari asam-asam lemak. Biodiesel dapat dibuat dari minyak nabati, minyak hewani atau minyak goreng bekas (minyak jelantah). Biodiesel telah banyak digunakan sebagai bahan bakar pengganti solar. Bahan baku yang dikembangkan tergantung pada sumber daya alam yang dimiliki

suatu negara, minyak kanola di Jerman, minyak kedelai di Amerika Serikat, minyak sawit di Malaysia dan Indonesia, dan minyak kelapa di Filipina. Indonesia mempunyai banyak sekali tanaman penghasil minyak nabati

diantaranya adalah kelapa sawit, kelapa, jarak pagar, jarak, nyamplung, dan lain-lain. Beberapa tanaman yang potensial untuk bahan baku biodiesel dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Beberapa tanaman sebagai bahan baku biodiesel

No Nama Lokal Nama Latin Sumber

Minyak

Isi % Berat Kering 1 Jarak Pagar Jatropha curcas Inti biji 40-60

2 Kacang Suuk Arachis hypogea Biji 35−55

3 Kapok/Randu Ceiba pantandra Biji 24−40

4 Karet Hevea brasiliensis Biji 40−50

5 Kecipir Psophocarpus tetrag Biji 15−20

6 Kelapa Cocos nucifera Inti biji 60−70

7 Kelor Moringa oleifera Biji 30−49

8 Kacang tanah Aleurites moluccana Inti biji 57−69

9 Kusambi Sleichera trijuga Sabut 55−70

10 Nimba Azadiruchta indica Inti biji 40−50 11 Saga Utan Adenanthera pavonina Inti biji 14−28 12 Sawit Elais suincencis Sabut dan biji 45−70+46−54 13 Nyamplung Callophyllum lanceatum Inti biji 40−73 14 Randu Alas Bombax malabaricum Biji 18−26

15 Sirsak Annona muricata Inti biji 20−30

16 Srikaya Annona squosa Biji 15−20

17 Sawit Elais guineensis Pulp+Kernel 45−70+46−54 Sumber: Wirawan, (2007)

Spesifikasi biodiesel yang akan dicampur harus sesuai dengan standar yang telah ditetapkan karena standar tersebut dapat memastikan bahwa biodiesel yang dihasilkan dari reaksi pemrosesan bahan baku minyak nabati sempurna yaitu bebas gliserol, katalis, alkohol dan asam lemak bebas. Spesifikasi biodiesel menurut Standar Indonesia RSNI EB 020551 dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Spesifikasi biodiesel menurut Standar Indonesia RSNI EB 020551

Sumber: Boedoyo, (2006)

Parameter kualitas dan unit Batas Metode Uji Metode

Alternatif Densitas pada 40oC, kg/m3 850-890 ASTM D 1298 ISO 3675 Kinem.Viskositas 40oC, mm2/s 2,3-6,0 ASTM D 445 ISO 3104

Angka setana min. 51 ASTM D 613 ISO 5165

Titik kilat oC min. 100 ASTM D 93 ISO 2710 Titik beku, oC max. 18 ASTM D 2500

Kadar Korosi Cu (3 jam, 50 oC) max. no. 3 ASTM D 130 ISO 2160 Residu Karbon (%-b)

- Sample murni max. 0,05 ASTM D 4530 ISO 10370 - Residu destilasi pada 10 % max,. 0,3

Air dan endapan, %-vol max. 0,05 ASTM D 2709 Temp. destilasi pada 90%, oC max. 360 ASTM D 1160

Abu sulfat, %-w max. 0,02 ASTM D 874 ISO 3987 Sulfur, ppm-w (mg/kg) max. 100 ASTM D 5453 prEN ISO 20884 Posfor, ppm-w (mg/kg) max. 10 AOCS Ca 12-55 FBI-A05-03 Kadar asam, mg-KOH/g max. 0,8 AOCS Cd 3-63 FBI-A01-03 Gliserol bebas, %-w max. 0,08 AOCS Ca 14-56 FBI-A02-03 Total gliserol, %-w max. 0,02 AOCS Ca 14-56 FBI-A02-03 Kadar Alkil ester , %-w min. 96,5 Calculated FBI-A03-03 Nilai Iodin, %-b (g-12/100g) max. 115 AOCS Cb 1-25 FBI-A04-03

Biodiesel dapat dibuat dari transesterifikasi asam lemak. Asam lemak dari minyak lemak nabati direaksikan dengan alkohol menghasilkan ester dan produk samping berupa gliserin yang juga bernilai ekonomis cukup tinggi. Agar dapat digunakan sebagai bahan bakar pengganti solar, biodiesel harus mempunyai kemiripan sifat fisik dan kimia dengan minyak solar. Salah satu sifat fisik yang penting adalah viskositas. Sebenarnya, minyak lemak nabati sendiri dapat dijadikan bahan bakar, namun viskositasnya terlalu tinggi sehingga tidak

memenuhi persyaratan untuk dijadikan bahan bakar mesin diesel. Perbandingan sifat fisik dan kimia biodiesel dengan minyak solar disajikan pada Tabel 4. Tabel 4. Perbandingan sifat fisik dan kimia biodiesel dengan minyak solar

Sifat fisik / kimia Biodiesel Solar

Komposisi Ester Alkil Hidrokarbon Densitas, g/ml 0,8624 0,875 Viskositas, cSt 5,55 4,6

Titik kilat, oC 172 98

Angka setana 62,4 53

Energi yang dihasilkan 40,1 MJ/kg 45,3 MJ/kg Sumber : Hanif, (2009)

2.3 Kelebihan Biodiesel

Bahan bakar alternatif yang akan dibuat adalah biodiesel dari minyak jelantah. Biodiesel yang berupa metil ester atau etil ester mempunyai sifat-sifat yang baik sebagai pengganti bahan bakar diesel konvensional, kandungan sulfur yang rendah, adanya kandungan oksigen, viskositas yang cukup rendah, dan nilai kalori yang cukup tinggi. Bahan bakar yang berbentuk cair ini bersifat menyerupai solar, sehingga sangat prosfektif untuk dikembangakan. Menurut Kadiman (2005), biodiesel memiliki kelebihan lain dibanding dengan solar, yakni:

a. Teknologi produksinya sederhana. Artinya, prosesnya melibatkan suhu dan tekanan yang rendah. Selain itu, teknologi proses dikuasi oleh akademisi dari dalam negeri serta teknologi produksi dan konstruksi dikuasai perusahaan dalam negeri.

b. Bahan baku melimpah karena Indonesia kaya akan sumber hayati. Biodiesel dapat diproduksi secara lokal dengan menggunakan bahan baku minyak atau lemak alami.

c. Bahan bakar ramah lingkungan karena menghasilkan emisi yang jauh lebih baik (bebas sulfur dan benzene yang mempunyai sifat karsinogen).

d. Angka Setana lebih tinggi (>57) sehingga efisiensi pembakaran lebih baik dibandingkan dengan minyak kasar.

e. Memiliki sifat pelumasan terhadap piston mesin dan dapat terurai

(biodegradable) sehingga pemakaian biodiesel dapat memperpanjang umur pakai mesin.

f. Disamping murah, kelebihan lain biodiesel adalah bahan bakar beroksigen. Karenanya, penggunaannya akan mengurangi emisi CO dan jelaga hitam pada gas buang atau lebih ramah lingkungan.

g. Titik kilat tinggi, yakni temperatur tertinggi yang dapat menyebabkan uap biodiesel dapat menyala, sehingga biodiesel lebih aman dari bahaya kebakaran. h. Dapat dengan mudah dicampur dengan solar biasa dalam berbagai komposisi

dan tidak memerlukan modifikasi mesin apapun.

i. Merupakan renewable energy karena terbuat dari bahan alam yang dapat diperbaharui.

j. Meningkatkan independensi suplai bahan bakar karena dapat diproduksi secara lokal.

Saat membandingkan biodiesel dengan solar, hal yang perlu diperhatikan juga adalah pada tingkat emisi bahan bakar. Biodiesel menghasilkan tingkat emisi hidrokarbon yang lebih kecil, sekitar 30% dibanding dengan solar, emisi CO juga lebih rendah sekitar 18%, emisi particulate molecul lebih rendah 17%, sedang untuk emisi NOx lebih tinggi sekitar 10%, sehingga secara keseluruhan, tingkat emisi biodiesel lebih rendah dibandingkan dengan solar, sehingga lebih ramah lingkungan (Firdaus, 2010).

Kadar polusi yang ditimbulkan biodiesel lebih rendah dibandingkan solar, dan emisi gas buang lokal lebih aman. Emisi langsung kendaraan diesel dengan bahan bakar biodiesel lebih tidak beracun dibandingkan dengan bahan bakar solar. Efek pengurangan karbon monoksida yang sangat beracun, dan emisi hidrokarbon tak terbakar (unburn hydrocarbon) adalah keuntungan pemakaian biodiesel secara langsung karena membantu pengurangan efek pemanasan global yang sangat berbahaya bagi kehidupan manusia (Encinar et al., 2005).

Biodiesel memiliki efek pelumasan yang sangat tinggi, sehingga membuat mesin diesel lebih awet. Biodiesel juga mampu mengurangi ketukan pada mesin sehingga mesin bekerja lebih mulus, memiliki flash point yang lebih tinggi dibandingkan dengan solar, tidak menimbulkan bau yang berbahaya sehingga lebih mudah dan aman untuk ditangani, biodegradabel (dapat terurai oleh mikroorganisme), tidak mengandung sulfur dan benzene yang mempunyai sifat karsinogen, dapat dengan mudah dicampur dengan solar dalam berbagai

komposisi, dan mengurangi asap hitam dari gas buang mesin diesel secara signifikan. Perbandingan emisi pembakaran biodiesel dengan minyak solar disajikan pada Tabel 5.

Tabel 5. Perbandingan emisi pembakaran biodiesel dengan minyak solar

Senyawa emisi Biodiesel Solar

SO2, ppm 0 78

NO, ppm 37 64

NO2, ppm 1 1

CO, ppm 10 40

Partikulat, mg/Nm3 0,25 5,6

Benzen, mg/Nm3 0,3 5,01

Toluen, mg/Nm3 0,57 2,31

Xilen, mg/Nm3 0,73 1,57

Etil Benzen, mg/Nm3 0,3 0,73

Sumber: Setyadji dkk., (2007)

2.4 Bahan Baku Biodiesel

Biodiesel merupakan salah satu energi alternatif yang terbuat dari minyak nabati dan lemak hewani. Minyak nabati mengandung 90 − 98% trigliserida dan sejumlah kecil mono dan digliserida. Trigliserida adalah ester dari tiga asam lemak rantai panjang yang terikat pada satu gugus gliserol. Dalam minyak nabati pada umumnya terdapat lima jenis asam lemak, yaitu: asam stearat, asam palmitat, asam oleat, asam linoleat, dan asam linolenat. Asam stearat dan asam palmitat termasuk jenis asam lemak jenuh, sedangkan asam oleat, asam linoleat, asam linolenat termasuk asam lemak tak jenuh, jika asam lemak terlepas dari trigliseridanya maka akan menjadi lemak asam bebas (free fatty acids / FFA). Melihat sumber daya energi baru, seperti biodiesel menjadi arti penting pada tahun sekarang ini. Biodiesel yang terbuat dari minyak jelantah digunakan

sebagai pengganti untuk petroleum-based diesel, karena biodiesel adalah sumber daya energi yang dapat diperbahurui dan sumber energi yang ramah energi. Biodiesel atau metil ester dengan rumus bangunnya RCOOCH3 merupakan

senyawa alkil ester, yang mempunyai sifat fisiknya berbentuk cairan pada suhu kamar dan berwarna kuning. Jenis dan rumus asam lemak bebas dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Jenis dan rumus kimia asam lemak bebas Asam Lemak Karbon :Ikatan ganda Rumus Kimia Titik Cair (oC)

Titik Didih

(oC)

Caprilat C8:0 CH3(CH2)6COOH 16,5 239

Capriat C10:0 CH3(CH2)8COOH 31,3 269

Laurat C12:0 CH3(CH2)10COOH 43,6 304

Miristat C14:0 CH3(CH2)12COOH 58 332

Palmitat C16:0 CH3(CH2)14COOH 62,9 349

Palmitoleat C16:1 CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH 33 --

Stearat C18:0 CH3(CH2)16COOH 69,9 371

Oleat C18:1 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 16,3 --

Linoleat C18:2 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH -5 --

Linolenat C18:3 CH3(CH2)2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH -11 --

Arakidat C20:0 CH3(CH2)18COOH 75,2 --

Eikosenoat C20:1 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)9COOH 23 --

Behenat C22:0 CH3(CH2)20COOH 80 --

Eurkat C22:1 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH 34 --

Sumber: Hanif, (2009)

Metode yang paling umum untuk menghasilkan biodiesel yang berupa metil ester adalah dengan metode transesterify triacylglycerols, yaitu minyak dengan alkohol ditambah dengan katalisator. Alkohol yang digunakan adalah metanol.

Penggunaan biodiesel pada mesin konvensional mampu mengurangi emisi dari hidrokarbon yang tidak terbakar, CO, sulfat, dan hidrokarbon aromatis polisiklik. Biodiesel dapat digunakan sebagai bahan bakar murni atau dicampur dengan petroleum dengan persentase tertentu. B20 (campuran 20% volume biodiesel

petroleum dengan 80% volume petroleum diesel) telah dibuktikan

menguntungkan bagi lingkungan. Sifat kimia metil ester sebagai berikut: 1) Mempunyai rumus bangun RCOOCH3

2) Mempunyai senyawa karbon rantai lurus jenuh, kecuali C17 yang

mempunyai rantai lurus rangkap

Minyak jelantah adalah minyak limbah yang bisa berasal dari jenis-jenis minyak goreng seperti halnya minyak jagung, minyak sayur, minyak samin, dan

sebagainya. Minyak ini merupakan minyak bekas pemakaian kebutuhan rumah tangga umumnya, dapat digunakan kembali untuk keperluaran kuliner akan tetapi bila ditinjau dari komposisi kimianya, minyak jelantah mengandung senyawa-senyawa yang bersifat karsinogenik, yang terjadi selama proses penggorengan. Pada umumnya, minyak jelantah mengandung senyawa-senyawa antara lain, polimer, aldehida, asam lemak, senyawa aromatik, dan lakton. Di samping itu, minyak jelantah juga tidak baik untuk kesehatan apabila senyawa polar mencapai 25−27 %.

Minyak jelantah merupakan salah satu sumber polusi apabila dibuang sembarangan. Bila minyak ini dibuang ke lingkungan akan mencemari

lingkungan, berupa turunnya kadar COD dan BOD (Chemical Oxygen Demand

dan Biological Oxygen Demand), selain itu perairan akan menimbulkan bau busuk akibat degradasi biologi. Proses transesterifikasi untuk mengolah minyak goreng bekas dengan katalis basa (NaOH) untuk mengubah trigliserida menjadi gliserol dan etil ester sehingga viskositasnya menurun dengan signifikan dengan konsep

Waste to Product. Karakteristik minyak jelantah setelah proses penyaringan dapat dilihat pada Tabel 7.

Tabel 7. Karakteristik minyak jelantah setelah proses penyaringan

Karakteristik Minyak jelantah setelah penyaringan

Asam lemak bebas (FFA) (%) 4,9

Nilai Peroksida (P.V.) (meq/kg) 1,8 Komponen gliserida (MG, DG, TG) (%) 73,8 Lain-lain (komponen non-gliserida ) (%) 20,0 Waktu Induksi (suhu pada 120oC) (jam) 1,45 Komposisi asam lemak (% berat dari metil

ester)

C14:0 0,9

C16:0 39,2

C18:0 5,3

C18:1 46,4

C18:2 8,1

Sumber: Kheang et al., (2003)

Pemakaian minyak jelantah yang berkelanjutan dapat merusak lingkungan dan apabila masih digunakan dapat menimbulkan berbagai macam penyakit misalnya penyakit tekanan darah tinggi dan penyakit kanker usus. Bila ditinjau dari komposisi kimianya, minyak jelantah mengandung senyawa-senyawa yang bersifat karsinogenik yang terjadi selama proses penggorengan. Penggunaan minyak jelantah secara terus-menerus jelas dapat merusak kesehatan manusia dan akibat yang ditimbulkan adalah dapat mengurangi kecerdasan generasi berikutnya. Untuk itu perlu penanganan yang tepat agar limbah minyak jelantah ini dapat bermanfaat dan tidak menimbulkan kerugian dari aspek kesehatan manusia dan lingkungan, kegunaan lain dari minyak jelantah adalah bahan baku biodiesel. Minyak jelantah juga dapat digunakan kembali sebagai minyak goreng yang bersih tanpa kotoran, dengan cara minyak jelantah tersebut direndam bersama dengan ampas tebu, maka nantinya warna coklat dan kotoran pada minyak

jelantah akan terserap oleh ampas tebu tersebut, sehingga minyak jelantah tersebut akan kembali bersih dan dapat dipakai kembali. Untuk menghindari bahaya yang ditimbulkan maka perlu dicari jalan keluar untuk memanfaatkan minyak jelantah tersebut. Salah satu caranya adalah dengan mengolahnya melalui proses kimia yang sangat sederhana.

Berdasarkan uji laboratorium, campuran efektif biodiesel 5−30% per liter solar selain berkarakter pelumas sehingga aman untuk mesin, sistem pembakaran pun menjadi lebih sempurna. Untuk mengurangi polusi secara signifikan, penggunaan

biodiesel bisa dicampur solar dengan rasio 5−10%. Biodiesel dari jelantah tidak

mengandung belerang (sulfur) dan benzene yang bersifat karsinogen, serta dapat diuraikan secara alami. Minyak jelantah ini sangat mudah ditemukan, misalnya di pedagang kaki lima, sisa penggunaan dapur rumah tangga, dan dari restoran. Harga beli dari minyak jelantah ini cukup murah dalam jumlah yang besar, per liternya dijual sekitar Rp 1.700,00−Rp 2.000,00, ada juga beberapa restoran yang memberikan minyak jelantahnya secara gratis, atau dapat juga dibeli dari para pengumpul minyak jelantah yang ada, dan harga jual biodiesel jelantah ke Pertamina Rp 7.000,00/liter (Wicaksono, 2007).

2.5 Proses Pembuatan Biodiesel

Biodiesel merupakan salah satu jenis bahan bakar yang diproduksi dengan

menggunakan bahan-bahan bologis melalui proses transesterifikasi maupun proses esterifikasi (Wijaya, 2011). Biodisel merupakan bahan bakar yang diperoleh dari proses esterifikasi atau transesterifikasi asam lemak dengan alkohol dan bantuan katalis. Asam lemak tersebut berasal dari tumbuh-tumbuhan ataupun dari hewan

yang viskositasnya hampir sama dengan solar. Biodiesel dapat diperoleh melalui suatu proses yang disebut reaksi esterifikasi asam lemak bebas atau reaksi

transesterifikasi trigliserida dengan metanol dan dari reaksi ini akan dihasilkan metil ester/etil ester asam lemak dan gliserida.

Katalis

Trigliserida + Metanol Metil ester + Gliserol

Proses pembuatan biodiesel dibagi menjadi dua reaksi yaitu reaksi esterifikasi dan reaksi transesterifikasi. Reaksi esterifikasi digunakan pada saat kandungan asam lemak yang ada pada minyak melebihi 5% dari berat minyak, setelah itu baru dilakukan reaksi transesterifikasi, namun apabila kandungan asam lemak bebas yang terdapat pada minyak jelantah tidak lebih dari 5%, maka biodiesel dapat langsung dibuat dengan menggunakan reaksi transesterifikasi.

2.5.1 Esterifikasi

Esterifikasi adalah tahap konversi dari asam lemak bebas menjadi ester. Esterifikasi mereaksikan minyak lemak dengan alkohol. Katalis-katalis yang cocok adalah zat berkarakter asam kuat, dan karena ini, asam sulfat, asam sulfonat organik atau resin penukar kation asam kuat merupakan katalis-katalis yang biasa terpilih dalam praktek industrial (Soerawidjaja, 2012). Untuk mendorong agar reaksi bisa berlangsung ke konversi yang sempurna pada temperatur rendah (misalnya paling tinggi 120°C), reaktan metanol harus ditambahkan dalam jumlah yang sangat berlebih (biasanya lebih besar dari 10 kali nisbah stoikhiometrik) dan air produk ikutan reaksi harus disingkirkan dari fasa reaksi, yaitu fasa minyak. Melalui kombinasi-kombinasi yang tepat dari kondisi-kondisi reaksi dan metode

penyingkiran air, konversi sempurna asam-asam lemak ke ester metilnya dapat dituntaskan dalam waktu 1 sampai beberapa jam. Reaksi esterifikasi dari asam lemak menjadi metil ester adalah :

RCOOH + CH3OH RCOOH3 + H2O

Asam Lemak Metanol Metil Ester Air

Esterifikasi biasa dilakukan untuk membuat biodiesel dari minyak berkadar asam lemak bebas tinggi. Pada tahap ini, asam lemak bebas akan dikonversikan

menjadi metil ester. Tahap esterifikasi biasa diikuti dengan tahap transesterfikasi. Sebelum produk esterifikasi diumpankan ke tahap transesterifikasi, air dan bagian terbesar katalis asam yang dikandungnya harus disingkirkan terlebih dahulu.

2.5.2 Transesterifikasi

Transesterifikasi (biasa disebut dengan alkoholisis) adalah tahap konversi dari trigliserida (minyak nabati) menjadi alkil ester, melalui reaksi dengan alkohol, dan menghasilkan produk samping yaitu gliserol. Unsur alkohol yang digunakan dalam proses ini adalah metanol. Kadar alkohol dalam proses transesterifikasi adalah penting untuk memutuskan gliserin dengan asam lemak. Di antara alkohol-alkohol monohidrik yang menjadi kandidat sumber/pemasok gugus alkil, metanol adalah yang paling umum digunakan karena harganya murah dan reaktifitasnya paling tinggi (sehingga reaksi disebut metanolisis). Jadi, di sebagian besar dunia ini, biodiesel praktis identik dengan ester metil asam-asam lemak (Fatty Acids Metil Este /FAME). Transesterifikasi juga menggunakan katalis dalam reaksinya. Tanpa adanya katalis, konversi yang dihasilkan maksimum namun reaksi berjalan dengan lambat. Katalis yang biasa digunakan pada reaksi transesterifikasi adalah

katalis basa (NaOH) karena katalis ini dapat mempercepat reaksi. Reaksi transesterifikasi dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Reaksi Transesterifikasi

Reaksi transesterifikasi sebenarnya berlangsung dalam 3 tahap yaitu sebagai berikut:

1) Pada tahap pertama, penyerangan ikatan karbonil pada trigliserida oleh anion dari alkohol dan membentuk zat antara tetrahedral.

2) Pada tahap kedua, zat antara tetrahedral bereaksi dengan alkohol dan terbentuk anion dari alkohol.

3) Pada tahap akhir, zat antara tetrahedral mengalami transfer proton sehingga terbentuk ester dan alkohol. Pada reaksi transesterifikasi yang menggunakan katalis alkali, bilangan asam dari minyak nabati yang digunakan harus kurang dari satu. Jika bilangan asamnya lebih dari satu, maka minyak nabati yang harus dinetralisir terlebih dahulu dengan menambahkan jumlah alkali

asam. Bilangan asam yang tinggi disebabkan oleh adanya kandungan asam lemak bebas pada minyak nabati.

Produk yang diinginkan dari reaksi transesterifikasi adalah ester metil asam-asam lemak. Terdapat beberapa cara agar kesetimbangan lebih ke arah produk, yaitu: 1) Menambahkan metanol berlebih ke dalam reaksi

2) Memisahkan gliserol

3) Menurunkan temperatur reaksi (transesterifikasi merupakan reaksi eksoterm) Ada beberapa proses transesterifikasi adalah sebagai berikut :

1) Proses Transesterifikasi dengan Proses Batch

Proses ini menggunakan unit operasi dua tahap secara batch, tiap tahap terdiri atas tangki reaktor dan tangki pengendapan sehingga sering disebut sistem

pencampuran dan pengendapan. Kelebihan proses ini adalah kualitas produk yang didapat cukup baik, tetapi produksi metil esternya tidak kontinyu.

2) Proses Transesterifikasi kontinyu

Proses ini menggunakan kolom reaktor sentrifugal. Proses ini terdapat dua siklus tertutup, yaitu tertutup alkohol dan siklus tertutup air untuk ekstraksi gliserol dan pemurnian dengan pencucian dari ester.

3) Proses Transesterifikasi Henkel

Proses ini menggunakan reaktor dari tangki pengendapan. Kondisi operasinya pada tekanan 9000 kPa dan temperatur 240°C. Kelebihan proses ini adalah

kualitas metil ester relatif baik dengan tingkat kemurnian tinggi dan warna minyak yang terang. Kekurangannya adalah konsumsi energi yang besar.

Pada dasarnya, proses transesterifikasi bertujuan untuk menghilangkan kandungan gliserin dalam minyak nabati karena jika dipanaskan, gliserin akan membentuk senyawa akrolein dan terpolimerisasi menjadi senyawa plastis yang agak padat dan proses ini bertujuan juga untuk menurunkan viskositas minyak nabati. Dari beberapa metode pembuatan biodiesel dari minyak nabati, metode transesterifikasi adalah metode yang sering digunakan karena relatif sederhana tanpa

membutuhkan peralatan yang rumit dan juga bahan–bahan yang diperlukan dapat diperoleh dengan mudah (Susilowati, 2006).

2.6 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Reaksi Pembuatan Biodiesel

Menurut Hikmah dkk. (2010), faktor-faktor yang berpengaruh pada proses pembuatan biodiesel adalah:

1) Pengaruh bahan baku (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 0,5% (<0,5%). 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.

2) Pengaruh pereaksi (jenis alkohol)

Pada rasio 6:1 mol, metanol akan memberikan perolehan ester yang tertinggi dibandingkan dengan menggunakan etanol atau butanol.

3) Pengaruh perbandingan molar alkohol dengan bahan mentah

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. Perbandingan alkohol dengan minyak nabati 4,8:1 mol dapat menghasilkan konversi 98% (Felizardo et al., 2005 ). Secara umum ditunjukkan bahwa semakin banyak jumlah alkohol yang digunakan, maka konversi yang diperoleh juga akan semakin bertambah. Pada rasio molar 6:1 mol, setelah 1 jam konversi yang dihasilkan adalah 98 − 99%, sedangkan pada 3:1mol adalah 74 − 89%. Nilai perbandingan yang terbaik adalah 6:1 mol karena dapat memberikan konversi yang maksimum (Encinar et al., 2005).

4) Pengaruh katalisator

Katalisator berfungsi untuk mengurangi tenaga aktivasi pada suatu reaksi sehingga pada suhu tertentu harga konstanta kecepatan reaksi semakin besar. Pada reaksi esterifikasi yang sudah dilakukan biasanya menggunakan

konsentrasi katalis antara 1 − 4% berat sampai 10% berat campuran pereaksi. Alkali katalis (katalis basa) akan mempercepat reaksi transesterifikasi bila dibandingkan dengan katalis asam. Katalis basa yang paling populer untuk reaksi transesterifikasi adalah natrium hidroksida (NaOH), kalium hidroksida (KOH), natrium metoksida (NaOCH3), dan kalium metoksida (KOCH3).

Katalis sejati bagi reaksi sebenarnya adalah ion metilat (metoksida). Reaksi transesterifikasi akan menghasilkan konversi yang maksimum dengan jumlah katalis 0,5 − 1,5% dari berat minyak nabati. Jumlah katalis yang efektif

untuk reaksi adalah 0,5% dari berat minyak nabati untuk natrium metoksida dan 1% dari berat minyak nabati untuk natrium hidroksida.

5) Pengaruh suhu reaksi

Semakin tinggi suhu yang dioperasikan maka semakin banyak konversi yang dihasilkan. Hal ini sesuai dengan persamaan Archenius. Bila suhu naik maka harga k makin besar sehingga reaksi berjalan cepat dan hasil konversi makin besar. Reaksi transesterifikasi dilakukan pada suhu 30° − 65°C karena titik didih metanol sekitar 65°C (Refaat et al., 2008).

6) Pengaruh waktu reaksi

Semakin lama waktu reaksi maka kemungkinan kontak antar zat semakin besar sehingga akan menghasilkan konversi yang besar. Jika kesetimbangan reaksi sudah tercapai maka dengan bertambahnya waktu reaksi tidak akan menguntungkan karena tidak memperbesar hasil.

7) Pengaruh kecepatan pengadukan

Pengaruh kecepatan pengadukan akan menambah frekuensi tumbukan antara molekul zat pereaksi dengan zat yang bereaksi sehingga mempercepat reaksi dan reaksi terjadi sempurna. Sesuai dengan persamaan Archenius :

k = A e ( - Ea/RT )……… (1)

dimana, k = konstanta kecepatan reaksi T = suhu absolut ( K)

R = konstanta gas ideal (8,314 J/mol.K) Ea = tenaga aktivasi (kJ/mol)

Semakin besar tumbukan maka semakin besar pula harga konstanta kecepatan reaksi. Dalam hal ini pengadukan sangat penting mengingat larutan minyak, katalis, dan metanol merupakan larutan yang immiscible (tidak dapat

bercampur).

8) Pengaruh kondisi minyak (kasar dan murni)

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 (degumming) dan disaring.

2.7Status dan Prospek Biodiesel

Usaha produksi biodiesel ini sebenarnya mempunyai prospek yang cukup baik, mengingat banyak faktor yang bisa mendukung keberlangsungan industri pembuatan biodiesel dari minyak jelantah ini, antara lain :

1) Tersedianya minyak jelantah yang begitu melimpah.

2) Harga minyak jelantah yang cukup murah, sehingga kalangan bawah (ground level) bisa ke sektor usaha ini.

3) Mudah untuk mendapatkannya.

4) Alat yang digunakan untuk menampung dan memprosesnya juga cukup sederhana.

5) Harga jual yang menguntungkan, sehingga dapat meningkatkan hasil produksi dan pendapatan pengelola.

6) Dalam skala besar dapat meningkatkan devisa negara, jika dijual ke pasar internasional.

7) Hasil olahan dan hasil pembakaran dari biodiesel ini ramah lingkungan, sehingga mengurangi dampak pemanasan global (global warming). Dengan melihat keadaan pasar metil ester di Indonesia, menunjukkan bahwa peluang pasar metil ester dalam negeri masih relatif kecil, namun peluang untuk berkembang juga besar. Sedangkan konsumsi di luar negeri cukup besar,

terutama untuk kebutuhan minyak diesel. Kapasitas produksi minyak diesel tahun 2000 − 2004 di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 8 dan produksi biodiesel di beberapa negara Eropa dapat dilihat pada Tabel 9.

Tabel 8. Kapasitas produksi minyak diesel tahun 2000–2004 di Indonesia Tahun Produksi (kg/tahun) Pertumbuhan (%)

2000 1.901.553,64 0

2001 2.676.178,54 40,74

2002 8.394.462,72 213,67

2003 7.523.207,72 -10,38

2004 4.573.930,34 -39,2

Sumber: Anonim, (2012)

Tabel 9. Proyeksi produksi biodiesel, tahun 2006 sampai 2025

Tahun 2006 2007 2008 2009 2010 2015 2025 Produksi (juta kilo liter) 110 262,5 415 567 720 1500 4700 Rerata tambahan per tahun 152,5 152,5 152,5 152,5 156 156 320

Sumber : Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral KESDM, (2010)

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilakukan pada bulan April−September 2013 bertempat di

Laboratorium Kimia dan Biokimia, Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.

3.2 Alat dan Bahan

Adapun alat- alat yang digunakan pada penelitian ini adalah sentrifuser, kondensor, hotplate dan stirrer, termokopel, pipet tetes, aluminium foil, labu erlenmeyer, gelas ukur, piknometer, timbangan analitik, corong pemisah, spatula, corong, buret, statif dan klem, stopwatch, sarung tangan, masker, dan falling balls viscometers Gilmont Instruments GV-2100.

Adapun bahan- bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah minyak jelantah kerupuk dari Pabrik Kerupuk di Sukarame (3 liter), metanol (1 liter), NaOH (16 gram), aquadest, larutan PP (Phenopthalein), Isoprophyl Alcohol (IPA).

3.3 Parameter Perlakuan

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan dua variabel perlakuan dimana masing- masing variabel menggunakan tiga taraf.

a. Waktu reaksi  5 menit  10 menit  30 menit b. Suhu reaksi

 45ºC  55ºC  65ºC

Adapun rancangan percobaan yang dilakukan pada penelitian ini adalah 9 perlakuan dan 3 kali ulangan (Tabel 10).

Tabel 1. Perlakuan Suhu

(ºC)

Waktu Reaksi

5 menit 10 menit 30 menit 45 T1t1 T1t2 T1t3

55 T2t1 T2t2 T2t3

65 T3t1 T3t2 T3t3

3.4 Prosedur Penelitian

Proses pembuatan biodiesel ini terdiri dari beberapa tahap yaitu pembuatan larutan standar 0,025 N, titrasi, pembuatan larutan metoksi untuk proses esterifikasi , pembuatan larutan metoksi untuk proses transesterifikasi, dan pembuatan biodiesel.

3.4.1 Pembuatan larutan standar NaOH 0,025 N

Pembuatan larutan standar 0,025 N dilakukan dengan cara mencampurkan 1000 ml aquadest dengan 1 gram NaOH. Kemudian larutan diaduk hingga tercampur rata. Larutan ini digunakan dalam proses titrasi untuk menentukan kandungan asam lemak bebas yang terdapat pada minyak jelantah maupun biodiesel. Normalitas larutan standar dihitung dengan menggunakan rumus:

………...………… (2)

dimana: N = normalitas larutan standar NaOH (N) V = volume air (ml)

Mr = berat molekul NaOH

3.4.2 Titrasi

Titrasi bertujuan untuk mengetahui banyaknya katalis yang diperlukan (X) untuk pembuatan biodiesel dari minyak jelantah dan dihitung dari:

X = NaOHtit + 3,5 gram ………...…….……… (3)

Dimana NaOHtit adalah massa NaOH (gram) yang diperlukan dalam titrasi.

Adapun proses titrasi menurut Melvin Emil Simanjuntak (2005) adalah:

1) Lakukan standarisasi NaOH 0,025 N yaitu dengan cara mencampurkan 1000 ml aquadest dengan 1 gram NaOH. Larutan diaduk hingga tercampur rata.

2) 1 ml minyak jelantah, 10 ml IPA (Isoprophyl Alcohol), dan 2 tetes indikator dimasukkan ke dalam gelas erlenmeyer 30 ml sedangkan larutan standar NaOH 0,025 N dimasukkan ke dalam buret.

3) Larutan pada gelas erlenmeyer dititrasi dengan menggunakan larutan standar NaOH 0,025 N sampai larutan berwarna merah jambu dan bertahan sampai 15 detik.

4) Larutan standar NaOH yang terpakai dihitung dan dicatat hasilnya.

Proses titrasi juga bertujuan untuk menentukan kadar asam lemak bebas (FFA) yang terkandung dalam minyak jelantah. Kadar asam lemak bebas yang terkandung dalam minyak jelantah dapat dihitung dengan:

……...… (4)

dimana: ml NaOH = jumlah ml NaOH untuk titrasi (ml) N = normalitas larutan NaOH (gram/liter) M = berat sampel minyak (gram)

BM FFA = bobot molekul FFA (280,77)

3.4.3 Pembuatan larutan metoksi untuk proses transesterifikasi

Pembuatan larutan metoksi melalui proses transesterifikasi ini dapat dilakukan jika kadar FFA pada minyak jelantah lebih kecil dari 5 %, namun jika kadar FFA pada minyak jelantah lebih besar dari 5 % maka akan dilakukan proses esterifikasi terlebih dahulu kemudian dilanjutkan dengan proses transesterifikasi. Proses transesterifikasi pada pembuatan biodiesel ini menggunakan perbandingan molar

antara minyak jelantah terhadap metanol 1:6 (Felizardo et al., 2005). Adapun proses pembuatannya adalah:

1) 22 ml metanol (6 mol) dan 0,55 gram NaOH (banyaknya katalis yang dihitung dari persamaan (2)) dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer yang di dalammya telah terdapat magnetic stirrer.

2) Larutan diaduk hingga tercampur rata selama kurang lebih 5 menit.

3) Larutan yang telah teraduk rata disimpan dalam wadah tertutup agar metanol tidak menguap.

3.4.4 Pembuatan biodiesel

Menurut Rao et al. (2007), tahapan pembuatan biodiesel adalah:

1) 100 ml (1 mol) minyak jelantah dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer yang didalamnya sudah terdapat magnetic stirrer (jika kandungan FFA yang terdapat dalam minyak jelantah lebih besar dari 5%, maka harus dilakukan proses esterifikasi terlebih dahulu. Larutan yang dihasilkan dari proses esterifikasi yang akan dilanjutkan ke proses transesterifikasi).

2) Labu erlenmeyer diletakkan di atas hotplate stirrer dan dipanaskan hingga minyak mencapai suhu yang dikehendaki.

3) Larutan metoksi dimasukkan ke dalam minyak jelantah dan diaduk dengan menggunakan hotplate stirrer selama waktu yang telah ditentukan serta kecepatan pengadukan yang tidak terlalu kencang.

4) Setelah proses pengadukan selesai, larutan dituangkan ke dalam corong pemisah dan didiamkan selama 4−12 jam sampai terjadi pengendapan

(pengendapan ditandai dengan dua lapisan berbeda warna dengan lapisan gelap berada di bawah yang disebut dengan gliserol dan lapisan atas berwarna bening yang disebut dengan biodiesel).

5) Gliserol dan biodiesel dipisahkan dengan menggunakan corong pemisah. 6) Biodiesel yang dihasilkan dicuci dengan menggunakan aquadest yang telah

dipanaskan dan diaduk hingga rata (pencucian bertujuan untuk membuang sisa-sisa katalis yang masih terdapat pada biodiesel (Gerpen, 2005)). Kemudian larutan didiamkan selama 10 menit. Pencucian diulangi lagi sampai air cucian berwarna bening.

7) Biodiesel dipisahkan dari air dengan menggunakan corong pemisah. 8) Biodiesel yang telah dicuci diukur massa jenis (ρ), viskositas (µ), bilangan

asam, dan diuji nnyalanya dengan menggunakan lampu selama 30 menit. 9) Percobaan dilakukan dengan suhu dan waktu yang bervariasi (T1t1, T1t2, T1t3,

T2t1, T2t2, T2t3, T3t1, T3t2, T3t3) dan dilakukan masing-masing dengan 3 kali

ulangan.

Hasil biodiesel yang diperoleh dibandingkan dengan hasil biodiesel dari seluruh perlakuan.

3.4.5 Diagram Alir

Tahapan-tahapan pembuatan biodiesel dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 1. Diagram Alir Prosedur Penelitian Transesterifikasi Esterifikasi

Tidak

Ya

Pengujian kadar FFA di Laboratorium Minyak Jelantah disaring

Persiapan alat dan bahan Mulai

FFA >

Metanol + Metanol + NaOH

Pemanasan dan pengadukan dilakukan pada waktu reaksi t= 5 menit, 10 menit, 30 menit dan suhu reaksi T= 45ºC, 55ºC, 65ºC dan, 9 perlakuan dan 3 kali ulangan

Produk yang dihasilkan dipisahkan

Gliserol Biodiesel

Selesai

3.5 Pengamatan

Pengamatan yang dilakukan pada penelitian ini adalah analisis rendemen biodiesel, analisis massa jenis, analisis viskositas, dan analisis bilangan asam dengan prosedur pengujian sebagai berikut:

3.5.1 Analisis Rendemen Biodiesel

Analisis rendemen dilakukan dengan cara biodiesel dipisahkan dari gliserol yang tersisa dalam labu pemisah selama 12 jam kemudian dicuci. Pencucian biodiesel kotor dilakukan dengan menggunakan air hangat. Air yang masih tersisa dalam biodiesel kemudian dipisahkan dengan menggunakan corong pemisah. Kualitas biodiesel yang diperoleh kemudian dianalisa. Penghitungan rendemen biodiesel dilakukan menggunakan rumus:

…… (5)

3.5.2 Analisis Massa Jenis

Analisis massa jenis dilakukan dengan pengukuran piknometer. Massa jenis biodiesel dihitung dengan menggunakan rumus:

…………..………..…….. (6) dimana:

ρ

Biodiesel = massa jenis biodiesel (g/ml)

m = massa sampel biodiesel (g) V = volume sampel biodiesel (ml) 3.5.3 Analisis Viskositas

Alat falling ball viscometer dibersihkan dibiarkan hingga mengering. Sampel biodiesel dimasukkan ke dalam alat tersebut secara hati-hati hingga melebihi batas titik awal + 1 cm. Kemudian dimasukkan bola besi dengan cara memiringkan alat tersebut dan ditutup dengan rapat hingga tidak ada larutan yang menetes keluar. Lalu alat diputar 180oC dan stopwatch dijalankan tepat saat bola bergerak dari titik awal. Waktu yang dibutuhkan oleh bola tersebut untuk bergerak hingga garis batas akhir diukur (t₀). Viskositas biodiesel dapat dihitung dengan rumus:

µ = k (ρ bola –ρ biodiesel) t0 .………...………….. (7)

dimana: µ = viskositas (cSt)

ρbola = massa jenis bola (8,02

gram/ml)

ρbiodiesel = massa jenis biodiesel (gram/ml)

k = koefisien bola (0,01336) t0 = waktu aliran larutan (s)

3.5.4 Analisis Bilangan Asam

1) Lakukan standarisasi NaOH 0,025 N yaitu dengan cara mencampurkan 1000 ml aquadest dengan 1 gram NaOH. Larutan diaduk hingga tercampur rata. 2) 1 ml minyak jelantah, 10 ml IPA (Isoprophyl Alcohol), dan 2 tetes indikator

dimasukkan ke dalam gelas erlenmeyer 30 ml sedangkan larutan standar NaOH 0,025 N dimasukkan ke dalam buret.

3) Larutan pada gelas erlenmeyer dititrasi dengan menggunakan larutan standar NaOH 0,025 N sampai larutan berwarna merah jambu dan bertahan sampai 15 detik (Simanjuntak, 2005).

4) Larutan standar NaOH yang terpakai dihitung dan dicatat hasilnya. 5) Dilakukan penetapan dengan rumus sebagai berikut:

………. (8)

dimana: ml NaOH = jumlah ml NaOH untuk titrasi (ml)

N = normalitas larutan NaOH (mol/ml)

M = berat sampel (gram)

BM NaOH = bobot molekul NaOH (gram/mol)

3.6 Analisis data

Data hasil penelitian akan dipersentasikan ke dalam bentuk kurva dan tabel dengan menggunakan analisis ragam dan dilakukan uji lanjut menggunakan uji beda nyata terkecil (BNT) pada taraf 1% - 5%. Pengujian yang dilakukan pada biodiesel yang dihasilan adalah analisis rendemen biodiesel, analisis massa jenis, analisis viskositas dan analisis bilangan asam.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari penelitian yang telah dilakukan maka diperoleh kesimpulan yaitu: 1. Minyak jelantah dapat digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan

biodiesel.

2. Semakin tinggi waktu dan suhu reaksi maka rendemen biodiesel yang

diperoleh akan semakin tinggi dan karakteristik biodiesel akan semakin baik. 3. Rendemen biodiesel paling optimum diperoleh pada suhu 65⁰C dan waktu 30

menit dengan 72,87% metil ester dan rendemen biodiesel terendah diperoleh pada suhu 45⁰C dan waktu 5 menit dengan rendemen 66,79% metil ester. 4. Biodiesel yang dihasilkan memiliki karakteristik massa jenis berkisar antara

0,85−0,86 gram/ml dan sesuai dengan standar SNI (0,85−0,89 gram/ml),

viskositas berkisar antara 1,65−1,85 cSt dan tidak sesuai dengan standar SNI

(2,3−6 cSt), bilangan asam yang diperoleh pada penelitian ini yaitu berkisar antara 0,06−0,08 % dan sesuai dengan standar SNI (maks 0,8%).

5. Pada uji nyala, warna api yang dihasilkan berwarna orange dan minyak bisa naik melalui sumbu dengan baik dan kapilaritas biodiesel lebih kecil dari minyak tanah. Biodiesel yang dihasilkan belum dapat digunakan sebagai bahan bakar mesin namun sudah dapat digunakan sebagai pengganti minyak tanah pada kompor.

5.2 Saran

Pengujian lebih lanjut masih diperlukan untuk mengetahui penggunaan biodiesel sebagai pengganti minyak tanah pada kompor.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2012. Pabrik Biodiesel dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) dengan Proses Double Stage Transesterifikasi. Tugas Akhir. Institut Teknologi Sepuluh November.

Azocar, L. E., Scheuermann, P. Hiodalgo, R. Betancourt, and R. Navia. 2007. Biodiesel Production from Rapeseed Oil with Waste Frying Oils.

Program In Sciences of Natural Resources Journal, Universidad de La Frontera.1−9.

Boedoyo. M. S. 2006. Teknologi Proses PencampuranBiodiesel dan Minyak Solar di Indonesia. Prospek Pengembangan Bio-fuel sebagai Substitusi Bahan Bakar Minyak. 51−61.

Dharsono, W dan Y.S. Oktari. 2010. Proses Pembuatan Biodiesel dari Dedak dan Metanol dengan Esterifikasi In Situ. (Skripsi). Universitas

Diponegoro. Semarang.

Djamaludin, A. 2011. Pemanfaatan Minyak Bumi dan Sumber Energi Alternatif Guna Meningkatkan Ketersediaan Energi. Artikel Sekolah Tinggi Teknologi Angkatan Laut. Diakses pada 14 Oktober 2013, pukul 13.56 WIB.

Encinar, J.M., J.F.Gonzalez, and A.R. Reinares. 2005. Biodiesel from Used Frying Oil. Variabels Affecting the Yields and Characteristics of the Biodiesel. Industrial and Engineering Chemistry Journal. Vol. 44(15): 5491−5499.

Felizardo, P., M.J.N. Correia, I. Raposo, J.F. Mendes, R. Berkemeier, and J.M. Bordado. 2005. Production of Biodiesel from Waste frying Oils. Waste Management Journa.Vol. 26: 487−494.

Firdaus, I. U. 2010. Usulan Teknis Pembuatan Biodiesel dari Minyak Jelantah. PT. Nawapanca Engineering: Bandung. Laporan.

Gerpen, J. Van . 2005. Biodiesel processing and production. Fuel Processing Technology 86 (2005):1097–1107.

Hanif. 2009. Analisis Sifat Fisik dan Kimia Biodiesel dari Minyak Jelantah Sebagai Bahan Bakar Alternatif Motor Diesel. Jurnal Teknik Mesin, Vol. 6(2): 92−96.

Hikmah, M.N., dan Zuliyana. 2010. Pembuatan Metil Ester (Biodiesel) dari Minyak Dedak dan Metanol dengan Proses Esterifikasi dan

Transesterifikasi. (Skripsi). Universitas Diponegoro. Semarang. 43 hlm. Kadiman, K. 2005. Biofuel: the Alternative Fuel for (Vehicles In) The Future.

Minister for Research and Technology / Chairman of the Agency for Assessment and Application of Technology BPPT. Gaikindo Conference. Jakarta. 12 July 2005.

Kheang , L.S., C.Y. May, C.S. Foon, and M.A. Ngan. 2003. Used Frying Oil:Recovery And Applications. MPOB Information Series. Malaysia. Luthfiyati, A., Yoeswono, K.Wijaya, dan I. Tahi. 2008. Kajian Pengaruh

Temperatur dan Kecepatan Pengadukan terhadap Konversi Biodiesel dari Minyak Sawit Menggunakan Abu Tandan Kosong Sawit Sebagai Katalis.

Seminar Nasional Kimia XVIII, Jurusan Kimia FMIPA UGM. Yogyakarta. 10 Juli 2008.

Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral KESDM. 2010.

Indonesian Oulook Energy 2010. Jakarta. 198 hlm.

Rao, G. L. N., S. Sampath, and K. Rajagopal. 2007. Experimental Studies on the Combustion and emission Characteristics of a Diesel Engine Fuelled with Used Cooking Oil Methyl ester and its Diesel Blends. International Journal of Applied Science, Engineering and Technology, Vol.4 (2): 64−70.

Refaat, A.A., N.K. Attia, H.A. Sibak, S.T. El Eheltawy, and G.I. El Diwani. 2008. Production Optimazation and Quality assement of Biodiesel from Waste Vegetables Oils. Int. J. Environ. Sci. Tech, Vol. 5 (1): 75−82. Satriana, N. E. Husna, Desrina dan M. D.Supardan. 2012. Karakteristik

Biodiesel Hasil Transesterifikasi Minyak Jelantah Menggunakan Teknik Kavitasi Hidrodinamik. Jurnal Teknologi Dan Industri Pertanian Indonesia Vol.4(2):15−20.

Setyadji, M dan E. Susiantini. 2007. Pengaruh Penambahan Biodiesel dari Minyak Jelantah pada Solar terhadap Opasitas dan Emisi Gas Buang CO, CO2 dan HC. Prosiding PPI-PDIPTN 2007, Pustek Akselerator dan

Soerawidjaja, T.H. Raw material Aspects of Biodiesel Production in Indonesia. BPPT. Seminar. 8 Oktober 2012.

Susilowati. 2006. Biodiesel dari Minyak Biji Kapuk dengan Katalis Zeolit. Jurnal Teknik Kimia, Vol.1 (1): 10−14.

Wicaksono, W.A. 2007. Peluang Usaha Biodiesel Sangat Menjanjikan. Kabar Indonesia. Berita. Diakses pada 10 Oktober 2013, pukul 22.47 WIB. Wijaya, K. 2011. Biodiesel dari Minyak Goreng Bekas. Pusat Studi Energi

Universitas Gadjah Mada.

Wikipedia. 2012. “Biodiesel”, http://en. wikipedia. org/ wiki/ biodiesel. http:// www. Pembuatan Biodiesel dari CPO.

Wirawan, S. S. 2007. Future Biodiesel Research In Indonesia. Asian Science and Technology Seminar. Institute for Engineering and Technology System Design, BPPT. 8 Maret 2007. Jakarta.

LAMPIRAN PERHITUNGAN

Lampiran 1. Perhitungan % FFA dan % Bilangan Asam Minyak Jelantah Data: m Minyak jelantah = 1 gram

ml NaOH = 2 gram + 3,5 gram = 5,5 gram (Persamaan (2)) Banyaknya katalis untuk 100 ml minyak jelantah

Gram NaOH =

=

= 0,55 gram

BM FFA = 280,77

BM NaOH = 40

a. Normalitas NaOH

b. Kadar Asam Lemak Bebas

a. %Bilangan Asam pada T= 45⁰C dan t= 5 menit

% Bilangan Asam Rata-rata = (0,0810% + 0,0912% + 0,0936%) / 3 = 0,0886%

b. %Bilangan Asam pada T= 45⁰C dan t= 10 menit

% Bilangan Asam Rata-rata = (0,0703% + 0,0931% + 0,0815%) / 3 = 0,0816%

c. %Bilangan Asam pada T= 45⁰C dan t= 30 menit

% Bilangan Asam Rata-rata = (0,0580% + 0,0699% + 0,0696%) / 3 = 0,0658%

d. %Bilangan Asam pada T= 55⁰C dan t= 5 menit

% Bilangan Asam Rata-rata = (0,0809% + 0,0925% + 0,0815%) / 3 = 0,0849%

% Bilangan Asam Rata-rata = (0,0823% + 0,0698% + 0,0816%) / 3 = 0,0779%

f. %Bilangan Asam pada T= 55⁰C dan t= 30 menit

% Bilangan Asam Rata-rata = (0,0702% + 0,0694% + 0,0703%) / 3 = 0,0699%

g. %Bilangan Asam pada T= 65⁰C dan t= 5 menit

% Bilangan Asam Rata-rata = (0,0707% + 0,0818% + 0,0816%) / 3 = 0,0780%

h. %Bilangan Asam pada T= 65⁰C dan t= 10 menit

% Bilangan Asam Rata-rata = (0,0810% + 0,0703% + 0,0818%) / 3 = 0,0777%

% Bilangan Asam Rata-rata = (0,0588% + 0,0818% + 0,0695%) / 3 = 0,0700%

a. Massa Jenis pada T= 45⁰C dan t= 5 menit

Massa Jenis rata-rata = (0,8636 + 0,8766 + 0,8539) / 3 (gram/ml) = 0,8647 gram/ml

b. Massa Jenis pada T= 45⁰C dan t= 10 menit

Massa Jenis rata-rata = (0,8525 + 0,8585 + 0,8583) / 3 (gram/ml) = 0,8564 gram/ml

c. Massa Jenis pada T= 45⁰C dan t= 30 menit

d. Massa Jenis pada T= 55⁰C dan t= 5 menit

Massa Jenis rata-rata = (0,8607 + 0,8648 + 0,8581) / 3 (gram/ml) = 0,8612 gram/ml

e. Massa Jenis pada T= 55⁰C dan t= 10 menit

Massa Jenis rata-rata = (0,8499 + 0,8590 + 0,8568) / 3 (gram/ml) = 0,8553 gram/ml

f. Massa Jenis pada T= 55⁰C dan t= 30 menit

Massa Jenis rata-rata = (0,8636 + 0,8766 + 0,8539) / 3 (gram/ml) = 0,8647 gram/ml

Massa Jenis rata-rata = (0,8479 + 0,8550 + 0,8574) / 3 (gram/ml) = 0,8534 gram/ml

h. Massa Jenis pada T= 65⁰C dan t= 10 menit

Massa Jenis rata-rata = (0,8561 + 0,8531 + 0,8554) / 3 (gram/ml) = 0,8549 gram/ml

i. Massa Jenis pada T= 65⁰C dan t= 30 menit

Massa Jenis rata-rata = (0,8499 + 0,8548 + 0,8624) / 3 (gram/ml) = 0,8557 gram/ml

Viskositas air = 1 cp µ = k (ρ bola –ρ air) t0

1 cp = k (8,02 gr/ml – 1 gr/ml) 10,66 s k =

= 0,01336

a. Viskositas pada T= 45⁰C dan t= 5 menit µ = k (ρ bola –ρ biodiesel) t0

µ = 0,01336 (8,02 gr/ml – 0,8647 gr/ml) 16,71 s µ = 1,5973 cp / 0,8647 gr/ml

µ = 1,85 cSt

b. Viskositas pada T= 45⁰C dan t= 10 menit µ = k (ρ bola –ρ biodiesel) t0

µ = 0,01336 (8,02 gr/ml – 0,8564 gr/ml) 15,88 s µ = 1,5198 cp / 0,8564 gr/ml

µ = 1,77 cSt

c. Viskositas pada T= 45⁰C dan t= 30 menit µ = k (ρ bola –ρ biodiesel) t0

µ = 0,01336 (8,02 gr/ml – 0,8604 gr/ml) 15,70 s µ = 1,5017 cp / 0,8604 gr/ml

ρ –ρ 0

µ = 0,01336 (8,02 gr/ml – 0,8612 gr/ml) 15,48 s µ = 1,4805 cp / 0,8612 gr/ml

µ = 1,72 cSt

e. Viskositas pada T= 55⁰C dan t= 10 menit µ = k (ρ bola –ρ biodiesel) t0

µ = 0,01336 (8,02 gr/ml – 0,8553 gr/ml) 15,44 s µ = 1,4779 cp / 0,8553 gr/ml

µ = 1,73 cSt

f. Viskositas pada T= 55⁰C dan t= 30 menit µ = k (ρ bola –ρ biodiesel) t0

µ = 0,01336 (8,02 gr/ml – 0,8573 gr/ml) 15,35 s µ = 1,4688 cp / 0,8573 gr/ml

µ = 1,73 cSt

g. Viskositas pada T= 65⁰C dan t= 5 menit µ = k (ρ bola –ρ biodiesel) t0

µ = 0,01336 (8,02 gr/ml – 0,8534 gr/ml) 15,23 s µ = 1,4582 cp / 0,8534 gr/ml

µ = 1,71 cSt

h. Viskositas pada T= 65⁰C dan t= 10 menit µ = k (ρ bola –ρ biodiesel) t0

µ = 1,69 cSt

i. Viskositas pada T= 65⁰C dan t= 30 menit µ = k (ρ bola –ρ biodiesel) t0

µ = 0,01336 (8,02 gr/ml – 0,8557 gr/ml) 14,76 s µ = 1,4127 cp / 0,8557 gr/ml

Lampiran 5. Perhitungan Statistika Rendemen Biodiesel (%)

Perlakuan Ulangan Total Rata-rata

1 2 3

T1t1 85 80 79 244 81,33

T1t2 80 79 75 234 78

T1t3 79 80 86 245 81,67

T2t1 74 86 90 250 83,33

T2t2 75 83 85 243 81

T2t3 87 87 86 260 86,67

T3t1 84 87 81 252 84

T3t2 85 82 80 247 82,33

T3t3 77 85 88 250 83,33

Total 726 749 750 2225 741,66

Rata-rata 80,67 83,22 83,33 247,22 82,4

Suhu Waktu

5 menit 10 menit 30 menit 45⁰C

85 80 79

80 79 80

79 75 86

55⁰C

74 75 87

86 83 87

90 85 86

65⁰C

84 85 77

87 82 85

81 80 88

Tabel Dua Arah antara Faktor A dan Faktor B

Suhu Waktu Jumlah

(Yi) 5 menit 10 menit 30 menit

45⁰C 244 234 245 723

55⁰C 250 243 260 753

65⁰C 252 247 250 749

=

= 183356,48

b. JKtotal = ( (85)2 + (80)2 +(79)2 +(80)2 +(79)2 +(75)2 +(79)2 +(80)2 +(86)2 +(74)2 +(86)2 +(90)2

+(75)2 +(83)2 +(85)2 +(87)2 +(87)2 +(86)2 +(84)2 +(87)2 +(81)2 +(85)2 +(82)2 +(80)2 +(77)2 +(85)2 +(88)2 ) – FK

= ( (7225) + (6400) + (6241) + (6400) + (6241) + (5625)+ (6241) + (6400) + (7396) + (5476) + (7396) + (8100) + (5625) + (6889) + (7225) + (7569) + (7569) + (7396) + (7056) + (7569) + (6561) + (7225) + (6724) + (6400) + (5929) + (7225)

+(7744)) – 183356,48 = 183847 – 183356,48

= 490,52

c. JKSuhu (A) =

=

=

= 183415,44 – 183356,48 = 58,96

d.JKWaktu (B) =

= =

= 183413 – 183356,48 = 56,52

=

=

56,52

=

= 183493–

= 21,04

f. JK Galat Percobaan = JKtotal– JKSuhu (A)– JKWaktu (B)– JK (AB)

= 490,52 – 58,96 – – 21,04

= 354

Sumber

Keragaman dB JK KT Fhitung

Ftabel

0,05 0,01

Suhu 2 58,96 29,48 1,49 3,55 6,01

Waktu 2 56,52 28,26 1,43 3,55 6,01

Suhu × Waktu 4 21,04 5,26 0,26 2,93 4,58

Galat Percobaan 18 354 19,66

Total 26 490,52 Koefisien Keseragaman = 5,38%

f. Koefisien Keseragaman (KK)

KK = √ ; y = =

= 82,4 = √

= 0,0538 100% = 5,38%

Karena Fhitung A (1,49) < Ftabel (3,55) maka pada taraf kepercayaan 95%

perlakuan dinyatakan tidak berbeda signifikan (tidak berbeda nyata pada taraf α

0,05). - Waktu (B)

Karena Fhitung A (1,43) < Ftabel (3,55) maka pada taraf kepercayaan 95%

perlakuan dinyatakan tidak berbeda signifikan (tidak berbeda nyata pada taraf α 0,05).

- Interaksi Suhu × Waktu (A×B)

Karena Fhitung A×B (1,43) < Ftabel (2,93) maka pada taraf kepercayaan 95%

perlakuan dinyatakan tidak berbeda signifikan (tidak berbeda nyata pada taraf α 0,05).

Perlakuan Ulangan Total Rata-rata

1 2 3

T1t1 0,8366 0,8766 0,8539 2,5671 0,8557

T1t2 0,8525 0,8585 0,8583 2,5693 0,8563

T1t3 0,8615 0,8583 0,8616 2,5814 0,8604

T2t1 0,8606 0,8648 0,8581 2,5835 0,8611

T2t2 0,8499 0,859 0,8568 2,5657 0,8552

T2t3 0,8546 0,8645 0,8529 2,572 0,8573

T3t1 0,8479 0,855 0,8574 2,5603 0,8534

T3t2 0,8561 0,8531 0,8554 2,5646 0,8548

T3t3 0,8499 0,8548 0,8624 2,5671 0,8557

Total 7,6696 7,7446 7,7168 23,131 7,709

Rata-rata 0,8521 0,8605 0,8574 2,5701 0,8566

Suhu Waktu

5 menit 10 menit 30 menit 45⁰C

0,8366 0,8525 0,8615 0,8766 0,8585 0,8583

0,8539 0,8583 0,8616

55⁰C

0,8606 0,8499 0,8546

0,8648 0,859 0,8645 0,8581 0,8568 0,8529

65⁰C

0,8479 0,8561 0,8499

0,855 0,8531 0,8548 0,8574 0,8554 0,8624

Tabel Dua Arah antara Faktor A dan Faktor B

Suhu Waktu Jumlah

(Yi) 5 menit 10 menit 30 menit

45⁰C 2,5671 2,5693 2,5814 7,7178 55⁰C 2,5835 2,5657 2,572 7,7212 65⁰C 2,5603 2,5646 2,5671 7,692 Jumlah (Yj) 7,7109 7,6996 7,7205 23,131

a. FK =

=

= 19,81

b. JKtotal = ( (0,8636)2 + (0,8766)2 +(0,8539)2 +(0,8525)2 +(0,8585)2 +(0,8583)2 +(0,8615)2

+(0,8583)2 +(0,8616)2 +(0,8607)2 +(0,8648)2 +(0,8581)2 +(0,8499)2 +(0,859)2 +(0,8568)2 +(0,8546)2 +(0,8645)2 +(0,8529)2 +(0,8479)2 +(0,855)2 +(0,8574)2 +(0,8561)2 +(0,8531)2 +(0,8554)2 +(0,8499)2 +(0,8548)2 +(0,8624)2 ) – FK

= ( (0.7458) + (0.7684) + (0.7291) + (0.7268) + (0.7370) + (0.7367)+ (0.7422) + (0.7367) + (0.7424) + (0.7408) + (0.7479) + (0.7363) + (0.7223) + (0.7379) + (0.7341) + (0.7303) + (0.7474) + (0.7274) + (0.7189) + (0.7310) + (0.7351) + (0.7329) + (0.7278) + (0.7317) + (0.7223) + (0.7307) +(0.7437) ) – 19,81 = 19.8638– 19,81

= 0,0538

g. JKSuhu (A) =

=

=

= 19,8164 – 19,81 = 0,00647

c. JKWaktu (B) =

= =

d.JKAB

=

= =

= 19,85 -19,81 = 0,0273

e. JK Galat Percobaan = JKtotal– JKSuhu (A)– JKWaktu (B)– JK (AB)

= 0,0538–– – 0,0062 – 0,0273 = 0,01383

Sumber

Keragaman dB JK KT Fhitung

Ftabel

0,05 0,01

Suhu 2 0,00647 0,00323 4,25 3,55 6,01

Waktu 2 0,0062 0,0031 4,07 3,55 6,01

Suhu × Waktu 4 0,0273 0,0068 8,94 2,93 4,58

Galat Percobaan 18 0,01383 0,00076

Total 26 0,0538 Koefisien Keseragaman = 3,24%

f. Koefisien Keseragaman (KK)

KK = √ ; y = =

= 0,85 = √

= 0,032 100% = 3,24%

Karena Fhitung A (4,25) > Ftabel (3,55) maka pada taraf kepercayaan 95%

perlakuan dinyatakan berbeda signifikan (berbeda nyata pada taraf α 0,05). Karena Fhitung A (4,25) < Ftabel (6,01) maka pada taraf kepercayaan 99%

perlakuan dinyatakan tidak berbeda signifikan (tidak berbeda nyata pada taraf

α 0,01). - Waktu (B)

Karena Fhitung A (4,07) > Ftabel (3,55) maka pada taraf kepercayaan 95%

perlakuan dinyatakan berbeda signifikan (berbeda nyata pada taraf α 0,05). Karena Fhitung A (4,07) < Ftabel (6,01) maka pada taraf kepercayaan 99%

perlakuan dinyatakan tidak berbeda signifikan (tidak berbeda nyata pada taraf

α 0,01).

- Interaksi Suhu × Waktu (A×B)

Karena Fhitung A (8,94) > Ftabel (3,55) maka pada taraf kepercayaan 95%

perlakuan dinyatakan berbeda signifikan (berbeda nyata pada taraf α 0,05). Karena Fhitung A (8,94) > Ftabel (6,01) maka pada taraf kepercayaan 99%

perlakuan dinyatakan sangat berbeda signifikan (sangat berbeda nyata pada

Perlakuan Ulangan Total Rata-rata

1 2 3

T1t1 1,69 1,60 1,50 4,79 1,60

T1t2 1,53 1,54 1,50 4,56 1,52

T1t3 1,49 1,49 1,53 4,51 1,50

T2t1 1,48 1,53 1,44 4,44 1,48

T2t2 1,47 1,49 1,73 4,69 1,56

T2t3 1,52 1,48 1,44 4,38 1,48

T3t1 1,46 1,44 1,48 4,34 1,46

T3t2 1,40 1,46 1,49 4,34 1,45

T3t3 1,48 1,42 1,34 4,24 1,41

Total 13,52 13,44 13,44 40,29 13,46

Rata-rata 1,50 1,49 1,49 4,48 1,50

Suhu Waktu

5 menit 10 menit 30 menit 45⁰C

1,69 1,53 1,49

1,60 1,54 1,49

1,50 1,50 1,53

55⁰C

1,48 1,47 1,52

1,53 1,49 1,48 1,44 1,73 1,44

65⁰C

1,46 1,40 1,48

1,44 1,46 1,42 1,48 1,49 1,34

Tabel Dua Arah antara Faktor A dan Faktor B

Suhu Waktu Jumlah

(Yi) 5 menit 10 menit 30 menit

45⁰C 4,79 4,56 4,51 13,86

55⁰C 4,44 4,69 4,38 13,51

65⁰C 4,34 4,34 4,24 12,92

a. FK =

=

= 60,12

b. JKtotal = ( (1.69)2 + (1.60)2 +(1.50)2 +(1.53)2 +(1.54)2 +(1.50)2 +(1.49)2 +(1.49)2 +(1.53)2 +(1.48)2 +(1.53)2 +(1.44)2 +(1.47)2 +(1.49)2 +(1.73)2 +(1.52)2 +(1.48)2 +(1.44)2 +(1.46)2 +(1.44)2 +(1.48)2 +(1.40)2 +(1.46)2 +(1.49)2 +(1.48)2 +(1.42)2 +(1.34)2 ) – FK

= ( (2.843) + (2.570) + (2.259) + (2.338) + (2.356) + (2.235)+ (2.223) + (2.205) + (2.344) + (2.179) + (2.341) + (2.065) + (2.170) + (2.217) + (2.993) + (2.320) + (2.199) + (2.059) + (2.129) + (2.079) + (2.179) + (1.971) + (2.117) + (2.205) + (2.176) + (2.016) +(1.806) ) – 60,12

= 60,593 – 60,12 = 0,473

a. JK Suhu (A) =

=

=

= 60,17 – 60,12 = 0,05

b.JKWaktu (B) =

= =

= 60,13 – 60,12 = 0,01

=

= = 60,228 – = 0,048

d.JK Galat Percobaan = JKtotal– JKSuhu (A)– JKWaktu (B)– JK (AB)

= 0,473– 0,048

= 0,365

Sumber

Keragaman dB JK KT Fhitung

Ftabel

0,05 0,01

Suhu 2 0,05 0,025 1,25 3,55 6,01

Waktu 2 0,01 0,005 0,25 3,55 6,01

Suhu × Waktu 4 0,048 0,012 0,6 2,93 4,58

Galat Percobaan 18 0,365 0,02

Total 26 0,473 Koefisien Keseragaman = 25%

e. Koefisien Keseragaman (KK)

KK = √ ; y = =

= 1,49 = √

= 0,0518 100% = 5,18%

Karena Fhitung A (1,25) < Ftabel (3,55) maka pada taraf kepercayaan 95%

perlakuan dinyatakan tidak berbeda signifikan (tidak berbeda nyata pada taraf α

0,05). - Waktu (B)

Karena Fhitung A (0,25) < Ftabel (3,55) maka pada taraf kepercayaan 95%

perlakuan dinyatakan tidak berbeda signifikan (tidak berbeda nyata pada taraf α 0,05).

- Interaksi Suhu × Waktu (A×B)

Karena Fhitung A×B (0,6) < Ftabel (2,93) maka pada taraf kepercayaan 95%

perlakuan dinyatakan tidak berbeda signifikan (tidak berbeda nyata pada taraf α

1 2 3

T1t1 0,08 0,09 0,09 0,26 0,086

T1t2 0,07 0,09 0,08 0,24 0,08

T1t3 0,06 0,07 0,07 0,20 0,066

T2t1 0,08 0,09 0,08 0,25 0,083

T2t2 0,08 0,07 0,08 0,23 0,076

T2t3 0,07 0,07 0,07 0,21 0,07

T3t1 0,07 0,08 0,08 0,23 0,076

T3t2 0,08 0,07 0,08 0,23 0,076

T3t3 0,06 0,08 0,07 0,21 0,07

Total 0,65 0,71 0,7 2,06 0,686

Rata-rata 0,072 0,078 0,077 0,228 0,076

Suhu Waktu

5 menit 10 menit 30 menit 45⁰C

0,08 0,07 0,06

0,09 0,09 0,07

0,09 0,08 0,07

55⁰C

0,08 0,08 0,07

0,09 0,07 0,07 0,08 0,08 0,07

65⁰C

0,07 0,08 0,06

0,08 0,07 0,08 0,08 0,08 0,07

Tabel Dua Arah antara Faktor A dan Faktor B

Suhu Waktu Jumlah

(Yi) 5 menit 10 menit 30 menit

45⁰C 0,26 0,24 0,20 0,7

55⁰C 0,25 0,23 0,21 0,69

65⁰C 0,23 0,23 0,21 0,67

a. FK =

= = 0,1571

b. JKtotal = ( (0.08)2 + (0.09)2 +(0.09)2 +(0.07)2 +(0.09)2 +(0.08)2 +(0.06)2 +(0.07)2

+(0.07)2 +(0.08)2 +(0.09)2 +(0.08)2 +(0.08)2 +(0.07)2 +(0.08)2 +(0.07)2 +(0.07)2 +(0.07)2 +(0.07)2 +(0.08)2 +(0.08)2 +(0.08)2 +(0.07)2 +(0.08)2 +(0.06)2 +(0.08)2 +(0.07)2 ) – FK

= ( (0.0066) + (0.0083) + (0.0088) + (0.0049) + (0.0087) + (0.0066)+

(0.0034) + (0.0049) + (0.0048) + (0.0065) + (0.0086) + (0.0066) + (0.0068) + (0.0049) + (0.0067) + (0.0049) + (0.0048) + (0.0049) + (0.0050) + (0.0067) + (0.0067) + (0.0067) + (0.0049) + (0.0067) + (0.0035) + (0.0067)

+(0.0048) )–0,1648

= 0.1634 – 0,1571 = 0,0063

c. JKSuhu (A) =

=

=

= 0,15722 – 0,1571 = 0,00012

d.JKWaktu (B) =

= 0,158 – 0,1571 = 0,0009 e. JKAB

=

= =

= 0,1582 – = 0,00008

f. JK Galat Percobaan = JKtotal– JKSuhu (A)– JKWaktu (B)– JK (AB)

= 0,0063– 0,00008

= 0,00716

Sumber

Keragaman dB JK KT Fhitung

Ftabel

0,05 0,01

Suhu 2 0,00012 0,00006 0,153 3,55 6,01

Waktu 2 0,0009 0,00045 1,153 3,55 6,01

Suhu × Waktu 4 0,00008 0,00002 0,05 2,93 4,58

Galat Percobaan 18 0,00716 0,00039

Total 26 0,0063 Koefisien Keseragaman = 25%

g. Koefisien Keseragaman (KK)

KK = √ ; y = =

= 0,076 = √

= 0,25 100% = 25%

Karena Fhitung A (0,153) < Ftabel (3,55) maka pada taraf kepercayaan 95%

perlakuan dinyatakan tidak berbeda signifikan (tidak berbeda nyata pada taraf α

0,05). - Waktu (B)

Karena Fhitung A (1,153) < Ftabel (3,55) maka pada taraf kepercayaan 95%

perlakuan dinyatakan tidak berbeda signifikan (tidak berbeda nyata pada taraf α 0,05).

- Interaksi Suhu × Waktu (A×B)

Karena Fhitung A×B (0,05) < Ftabel (2,93) maka pada taraf kepercayaan 95%

perlakuan dinyatakan tidak berbeda signifikan (tidak berbeda nyata pada taraf α

FOTO-FOTO PENELITIAN

Gambar 1. Rangkaian Alat Pembuatan Biodiesel

(c) Pencucian pertama (d) Pencucian kedua (e) Pencucian ketiga

(f) Biodiesel (g) Gliserol Gambar 2. Tahapan Pembuatan Biodiesel

Gambar 3. Proses Pemisahan Biodiesel yang dicuci dengan menggunakan Corong Pemisah

Gambar 5. Uji Viskositas Biodiesel

h. Kesimpulan - Suhu (A)

Karena Fhitung A (0,153) < Ftabel (3,55) maka pada taraf kepercayaan 95%

perlakuan dinyatakan tidak berbeda signifikan (tidak berbeda nyata pada taraf α 0,05).

- Waktu (B)

Karena Fhitung A (1,153) < Ftabel (3,55) maka pada taraf kepercayaan 95%

perlakuan dinyatakan tidak berbeda signifikan (tidak berbeda nyata pada taraf α 0,05).

- Interaksi Suhu × Waktu (A×B)

Karena Fhitung A×B (0,05) < Ftabel (2,93) maka pada taraf kepercayaan 95%

perlakuan dinyatakan tidak berbeda signifikan (tidak berbeda nyata pada taraf α 0,05).

FOTO-FOTO PENELITIAN

Gambar 1. Rangkaian Alat Pembuatan Biodiesel

(c) Pencucian pertama (d) Pencucian kedua (e) Pencucian ketiga

(f) Biodiesel (g) Gliserol

Gambar 3. Proses Pemisahan Biodiesel yang dicuci dengan menggunakan Corong Pemisah

Gambar 5. Uji Viskositas Biodiesel