Kajian Pengaruh Konsentrasi Atapulgit, Suhu dan Lama Reaksi Dehidrasi terhadap Indeks Viskositas Minyak Jarak Terdehidrasi sebagai Bahan Dasar Minyak Pelumas

KAJIAN PENGARUH KONSENASI ATAPULGIT, SUHU DAN LAMA
REAKSI DEDRASI TERHADAP INDEKS VISKOSITAS
MYAK JARAK TERDEHDRASI SEBAGAI
BAN DASAR MLIYAK PELUMAS

Oleh
NANI WIDIANNGSIH
F03499020

2003
FULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
NSUT PERTANN BOGOR
BOGOR

NAN! DIANNGSH. F03499020. Kajian Pengaruh Konsentrasi Atapulgit, Suhu
dan Lama Reaksi Dehidrasi terhadap Indeks Viskositas Miyak Jarak Terdehidrasi
sebagai Bn Dasar inyak Pelumas. Di bawah bimbingan : Krisnani Setyowati
dan Prayoga Surya. 2003

RNGKASAN
hidroksil pada minyak jarak memungkinkan dilakukannya

Salah satu modiikasi minyak jarak adalah dehidrasi
modiikasi minyak jarak
parsial minyak jarak yang dapat menghasilkan minyak jarak terdehidrasi sebagai
bahan dasar minyak pelumas.
Sifat yang diinginkan adalah minyak jarak
terdehidrasi dengan indeks viskositas yang tinggi. Indeks viskositas menunjukkan
kemampuan minyak untuk mempertahankan viskositas terhadap perubahan suhu.
Minyak jarak dapat didehidrasi dengan cara memanaskan minyak pada suhu
tertentu dan melibatkan pmbahan katalis.
Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui pengaruh dan faktor-faktor reaksi terhadap indeks viskositas minyak
jarak terdehidrasi serta kondisi reaks. i untuk
viskositas tertinggi. Faktor reaksi yang diamati dalam penelitian ini adalah
konsentrasi katalis, suhu dan lama reaksi.
Jenis katalis yang digunakan dalam
penelitian ini adalah atapulgit.
Adanya

gugus


Raneangan percobaan yang digunakan adatah rancangan faktorial dua tingkat

sdangkan untuk mengetahui kondisi optimum digunakan metode permukaan respon.

Nilai rendah untuk konsentrasi atapulgit, suhu dan lama reaksi seeara berturut-turut
adalah 1,5 persen (bb); 150°C; 60 menit sdangkan nilai tingginya adalah 4 persen

(bib); 2 10°C; 180 menit.
Pada penelitian pendahuluan dilakukan karakterisasi sifat fisikokimia minyak

jarak dan penentuan laju pengadukan 2ptimum. HasH karakterisasi awal adalah
indeks viskosit::.s 86,95; viskositas kinematik pada 40°C 265,97 dan 100 °C 20,097,
bilangan iod 7 1 ,08; bilangan asam 0,85; bilangan penyabunan 178,31; bilangan
hidroksil 163,36 dan indeks bias 1,4664. Laju pengadukan optimum diperoleh pada
400 rpm dan selanjutkan digunakan untuk pe.elitian berikutnya.
Raneangan percobaan digunakan untuk menentukan kondisi reaksi yang dapat
menghasilkan nilai respon yang optimum.
Optimasi tersebut dilakukan setelah
diketahui pngaruh linier i faktor reaksi terhadap indeks viskositas.
Untuk

pengaruh linier, diketahui bahwa ketiga faktor utama dan interaksi dua fador utama
berpengaruh terhadap indeks viskositas.

Indeks viskositas merupakan sifat isik yang dipengaruhi oleh sifat kimia. Oleh
Peningkatan
karena itu dilaukan ana1isa sifat minyak se1ain indeks viskositas.

bilangan iod dan m lemak terkonjugasi yang dapat meningkatkan indeks
viskositas dipengarubi eleh konsentrasi atapulgit dan interaksi antara konsentrasi
atapulgit dan suhu reaksi. Interaksi antara konsentrasi atapulgit dengan suhu reaksi
juga mempengaruhi penurunan bilangan hidroksil yang menyebabkan terjadinya
peningkatan bilangan iod. Respon lain, yaitu indeks bias dan bilangan asam juga
dipengaruhi interaksi antara konsentrasi atapulgit dengan suhu reaksi.

Dan hasil optimasi terhadap indeks viskositas diketahui bahwa faktor reaksi yang
berpengaruh adalah interaksi antara lama reaksi dengan konsentrasi atapulgit, suhu
rsi n pengaruh kuadratik suhu reaksi serta konsentrasi atapulgit. Nilai indeks

viskositas optimum tidak dapat ditentukan dari model permukaan respon karena
kondisi optimum belum tercapai pada selang nilai faktor reaksi yang digunakan.

Perkiraan indeks viskositas terbaik diperoleh pada kondisi konsentrasi atapulgit 3,69
persen (bb), suhu 224,4 QC dan lama reaksi 150 menit.

NI DlNGSi. F03499020. The Effcts
Temperature and Reaction Time on The Viscosity Index of Dehydrated Castor Oil as
Base Lubricants. Supervised by Krisnani Setyowati and Prayoga Suryadna 2003

SUMMARY
The presence of hydroxyl groups in the structure of castor oil provides many
additional reation possibilities and ODe of them is dehydration of castor oil. In
dehydration of castor oil, one hydroxyl group d a neighboring hydrogen are
removed from the ricinoleic acid to form a new double bond. Dehydration of castor
oil can he used for the production of base lubricants with high viscosity index.
Viscosiy index is an index used to show the magnitude of viscosity changes in
lubricating oil with changes in temperature. Base lubricant with higher viscosity
index is preferable ecause it can reduce an additive which usually usd to improve
viscosity index. To yield a product of proper viscosity. the dehydration of castor oil
must not be carried o far. Castor oil is deydratd by heatig the oil in the presence
of catalyst; such as acid, silica gel and aluminium oxides.
The objectives of this study were to ind out the efects of each actor on

dehydrated castor oil's viscosity index and a reaction conditim which can produce
dehydrated castor oil with highest viscosity index. There were three factors which
were involved in deydration of castor oil ; temperature, reaction time and catalyst
This study used attapulgite which compounds of alumunium.
concentration.
magnesium and silicate, as dehydration catalyst.
In this study, two-level factorial design was implemented in planning the
experiments. The study also implemented response surface methodology coupled
with central composite design. The value on low level for attapuigite concentration,
reaction temperature and reaction time were 1.5 percent (wlw); 150°C; 60 minutes
whereas the high levels were 4 percent (w/w); 210 'c and 180 ntinutes.
The physicochmical properties of castor oil were characterized; iodine value was
71.08, acid value was 0.851, sapoication value was 178.31, hydroxyl value was
163.36, inemaic viscosity at 40 'c was 265.97, viscosity index was 86.95 and
reactive index was 1.466. This study also detennined sped of aitation to result in
loss of phYSical efect. n optimum one was obtained at 400 rpm and t was used for
next step of xperiments.
Statistical desin was implemented to optimized reaction condition to get an
optimum viscosity index. The optimization was done er linier effects
factors was detennined. The result for linier efct showed that all factors and

interaction between two factors influenced viscosity index.
The main response in this study was viscosity index and it was inluenced by
another physicochemical properties of dehydrated castor oil. Viscosity index was
higher when iodine value and conjugated linoleic acid increased. Iodine value and
conjugated linoleic acid were influenced by attapulgite concentration and interaction
between attapugite concentration with temperature. Interaction between attapulgite
concentration with temperature also inluenced hydroxyl value. Iodine value was
higher when hydroxyl value decreased. -ether responses; refractive index and acid
value were also inluenced by interaction between attapulgite concentration with
temperature.

Reaction condiion needed to be optimized to get an optimum viscosity index.

However, the result of response surface methodology showed that there was no
unique optimum. However, the estimated ridge of mximum response for viscosity
index was 118.24 cSt and it was reached when attapulgite concentration was 3.69
percent [w/w], reaction temperature was 224.4 °C and reacion time was ISO
minutes.

LEMBAR PERSEMBAHAN


'rh" {�" �y. {
.. ,,� i i w
.. ..
� 'ut '''8 in8" ; ..'�.... '
.

.

�. �" W Ii o"
(. I,� ;.i t- �"
.o..d t"M ,IuU"

Malik. Tulus. obi, to Annan. Shanti, Oinul, Emil. esy, Mia, l1s,
M'afnzaJ, M'didit, M'fand. Fitri,Tyos, Dedeh. Ed, Ygi, Eli, Ane,
Kiki. go, AM, Rka. Lia, Momi. Eke. V., Imas, Malo, aniel,
M'jwon (Makasih .. I),Tin 20, Tinncrs,

o


KAJIAN PENGARUH KONSENTRASI AT APULGIT, SUHU DAN LAMA
REAKSI DEHIDRASI TERHADAP INDEKS VISKOSIT AS
MINYAK JARAK TERDEHIDRASI SEBAGAI
BAHAN DASAR MINYAK PELUMAS

SKR!P�I
Sebagai salah satu syarat nk memperoieh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusanan Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

Oleh
NANI WIDIANINGSIH
F03499020

2003
FAKULTAS TENOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERT ANIAN BOGOR
BOGOR


INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

KAJIAN PENGARUH KONSENTRASI ATAPULGIT, SUHU DAN LAMA
REAKSI DEHDRASI TERHADAP NDEKS VISKOSITAS
MINYAK JARAK TERDEHIDRASI SEBAGAI
BAHAN DASAR MINYAK PELUMAS

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh geJar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Boger

Oleh
NANI WIDIANINGSIH

F03499020
Dilahirkan pada tanggal 27 Oktober 1980
di Tegal
Tanggal lulus. 5 November 2003

Menyetujui,
Bo

}tf
Dr.

. Krisnani Set owati

D sen Pembimbing I

��esem,er 2003

Prayoga Syadrna STP.MT
Desen Pembimbing II


RIWAYAT HIDUP

Nani Widianingsih, lahir di Tega� tanggal 27 Oktober 1980 merupakan anak
ketiga i iga bersaudara. putri dari Tamim Buchon danYoyoh Udayah.
Penulis menyelesaikan pendidikan di Sekolah Dasar Negeri Slawi V (tahun
1987-1993), Sekolah Menengah Pertama Ncgeri 1 Slawi (tahun 1993-1996) dan
Sekolah Monogah Umum Nogori 1 Slawi (tahun 1996-1999), Kabupaton Togal
Propinsi JawaTengah.
Pada tabuo 1999 diterima di Perguruan Tinggi Institut Pertanian Bogor melalui
jalur USMI masuk di Fakultas Teknoiogi Petanian, Jurusan Teknologi Industri
Pertanian, lulus tabuo 2003 dengan skripsi yang berjudul "Kajian Pengaruh
Konsentrasi Atapulgit, Suhu dan Lama Reaksi Dehidrasi terhadap Indeks
Viskositas Minyak Jarak Terdehidrasi sebagai Bahan Dasar Minyak Pel om as".

KATA PENGANTAR

SyukUf alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena dengan
rahmat�NYA maka penulis

dapat menyelesaikan

skripsi dengan judul "Kajian

Pengaruh Konsentrasi Atapulgit, Suhu dan Lama Reaksi Dehidrasi terhadap Indeks
Viskositas Minyak Jacak Terdehidrasi sebagai Bahan Dasar Minyak Pelumas".
Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Dr r Krisnani Setyowati sebagai dosen pembinbing utama,

2. Prayoga Suryadanna, STP. MT sebagai dosen pembimbing pendamping,
3. Dr. If. Erliza Noar sebagai dosen penguji,
4. Orang tua dan kakak beserta keluarga atas doa, asilitas n dorongan kepada
penuiis,
5. Tim penelitian Ctor Oil atas kerjasamanya,
6. Para Iaboran di jurusan Teknologi Industri Pertanian atas segala bantuan seJama

penuiis melakukan penelitian,
7. Tenan baik yang telah berbagi susah. senang dan semangat,
8. Seluruh saudara dari TIN 20 dan keluarga besar TIN IPS seta keJuarga
FH atas kepedulian dan kebers�Ia_8nnya.

Akhimya kritik dan saran penulis harapkan demi perbaikan penulisan selanjutnya.

Bogor,

Desember 2003

Penulis

III