12 ramah lingkungan. Aktivitas katalis dari kapur tohor dapat ditingkatkan dengan
mengkonversinya menjadi kalsium metoksida CaOCH
3 2
. Dibandingkan dengan CaO, katalis ini memiliki aktivitas yang lebih tinggi dan kelarutan yang
lebih rendah pada reaksi transesterifikasi dengan minyak nabati [24]. Katalis yang berbasis Ca memiliki aktivitas katalis yang cenderung lebih tingi dimana
diantaranya kalsium metoksida memiliki aktivitas katalis yang sangat baik dan juga memiliki waktu pakai yang panjang serta dapat mempertahankan
keaktifannya bahkan setelah digunakan berulang kali [13]. Menurut Refaat 2011, transesterifikasi dengan katalis heterogen secara
umum memerlukan kondisi operasi yang dimana temperatur dan tekanan relatif tinggi, dan kinerja katalis heterogen secara umum lebih rendah dibandingkan
katalis homogen. Selain itu, salah satu masalah dengan katalis heterogen adalah pada saat deaktifasi akan terjadi beberapa fenomena, seperti keracunan. Masalah
keracunan biasanya muncul pada proses yang melibatkan minyak jelantah. Secara umum, katalis yang baik harus memenuhi beberapa syarat yaitu dapat menjadi
katalis pada reaksi transesterifikasi dan esterifikasi, tidak terdeaktifasi oleh air, satabil, aktif pada temperatur rendah, dan memiliki selektivitas tinggi. Efisiensi
katalis bergantung pada beberapa faktor yaitu luas permukaan spesifik, ukuran pori, volume pori dan konsentrasi sisi aktif [25].
Untuk mendapatkan katalis kalsium oksida CaO secara alami, maka kulit telur bekas merupakan sumber biomassa yang baik. Komponen utama dari kulit
telur adalah kalsium karbonat CaCO
3
. Komponen kalsium karbonat akan dikonversi menjadi kalsium oksida dan karbon dioksida pada temperatur tinggi.
Kalsinasi kulit telur pada temperatur tinggi 600
o
C hingga 1000
o
C telah digunakan pada penelitian terdahulu dan didapatkan yield biodiesel 92-96 [6].
2.2.4 Zeolit
Zeolit, baik yang sintesis maupun alami, merupakan material yang tersedia secara luas, dan memiliki banyak manfaat baik sebagai katalis, pemisahan gas,
adsorpsi gas dan uap serta logam berat, penghilangan elemen radioaktif, proses pemurnian air, dll. Zeolit merupakan kristalin yaitu hidrat aluminosilikat dari
logam alkali dan alkali tanah yang memiliki struktur kristal tiga dimensi. Rumus
Universitas Sumatera Utara
13 kimianya secara umum adalah Li, Na, K
α
Mg, Ca, Sr, Ba
d
[Al
α+2d
-Si
n- α+2d
O
2n
].mH
2
O dengan basis 72 atom O n=36 dan m=24 molekul air, dengan Na
+
, K
+
, Ca
2+
dan Mg
2+
sebagai kation yang paling sering muncul. Zeolit alam memiliki sifat mengkristal yang terbatas yang mengindikasikan derajat
kontaminasi mineral dan material amorf yang terdapat pada struktur [26]. Setelah proses dehidrasi, kation pada zeolit kehilangan gaya koordinasi dan menjadi asam
Lewis kuat dan cenderung berpindah tempat untuk melakukan koordinasi dengan atom oksigen dimana hal tersebut menyebabkan perubahan struktur yang
diakibatkan oleh interaksi yang dihasilkan. Selain dehidrasi, adsorpsi basa kuat juga menyebabkan perubahan pada sistem koordinasi kation pada rangka zeolit.
Pertukaran ion juga memicu terjadinya distorsi rangka dimana hal tersebut merubah ukuran kation dan jumlah kation per unit sel. Hal ini dapat terlihat jelas
karena muatan dari kation yang baru berbeda dengan kation yang terdapat pada aslinya [27].
Kebanyakan sifat zeolit berhubungan dengan karakteristik asam basa, hidrofobik-hidrofilik dan juga selektivitas afinitas adsorpsinya. Oleh karena itu,
terdapat beberapa penelitian yang memanfaatkan zeolit murni tidak hanya sebagai katalis heterogen dalam transesterifikasi trigliserida menjadi biodiesel, tetapi juga
sebagai penunjang enzim. Adapun parameter penting pada zeolit seperti luas permukaan, diameter poros, kekuatan mekanik, kestabilan termal, durabilitas
secara kimiawi, karakter hidrofobikhidrofilik, dapat mempengaruhi yield [28]. Kestabilan termal zeolit bervariasi yaitu antara 700
– 1300
o
C untuk rasio SiAl yang berbeda. Zeolit memiliki sifat yang unik dimana permukaan dalam sangat
mudah diakses dan terdiri lebih dari 98 dari total luas permukaan. Luas permukaannya lebih kurang 300
– 700 m
2
g [29]. Untuk reaksi transesterifikasi yang melibatkan Trigliserida rantai panjang maka zeolit dengan ukuran pori yang
besar, aktivitas yang meningkat seiring dengan rasio SiAl dan memiliki sifat hidrofobik lebih diminati [30].
Pada penelitian yang dilakukan oleh Kay dan Yasir 2012 dengan menggunakan bahan baku minyak jatropha yang berkualitas rendah dengan
menggunakan katalis zeolit alam diketahui bahwa produk yang dihasilkan tidak membentuk fasa FAME [31]. Sedangkan pada penelitian yang dilakukan oleh Wu,
Universitas Sumatera Utara
14 dkk 2013 katalis dengan komposisi 30 massa CaO pada Zeolit NaY dan
iradiasi microwave selama 20 menit merupakan katalis optimum dengan perbandingan mol bahan baku 9:1, jumlah katalis 3 dan temperature 65
o
C dihasilkan biodiesel dengan yield melebihi 95 dengan waktu reaksi 3 jam.
Selain itu, didapatkan hasil bahwa aktivitas katalis CaO meningkat setelah digunakan dengan zeolit sebagai penunjang. Logam alkali yang berbeda yang diisi
pada alumino atau zeolit terbukti merupakan katalis basa padat yang efektif untuk transesterifikasi minyak nabati. Ketika zeolit diisi dengan NaOH, KNO
3
, KF, KI atau K
2
CO
3
dan diaktivasi pada temperatur tinggi, katalis padat tersebut menghasilkan aktivitas katalis yang tinggi [14].
2.3 PROSES PEMBUATAN BIODIESEL 2.3.1 Pretreatment dengan Karbon Aktif
