15 penghitungan waktu reaksi dimulai saat suhu bahan secara keseluruhan telah
mencapai 70
o
C
2.2.1.5 Tekanan Reaksi
Metil ester dapat direaksikan dalam kondisi tekanan rendah dan tinggi. Secara komersil produksi biodiesel dari minyak nabati dilangsungkan pada
tekanan rendah guna mengurangi biaya pengolahan dan keamanan dan umumnya dilakukan pada tekanan atmosfir. Proses produksi biodiesel dengan tekanan
tinggi dapat dilangsungkan di atas tekanan 100 bar pada suhu 250
o
C dengan kelipatan 7 hingga 8 molar ekses dalam keberadaan katalis basa Gerpen dan
Knothe, 2005. Tekanan reaksi yang tinggi ini juga bisa dilakukan pada transesterifikasi tanpa katalis yang dilakukan pada tekanan 8,09 MPa dan suhu
optimal 350
o
C Kusdiana dan Saka, 2000. Keuntungan penggunaan tekanan tinggi dalam proses transesterifikasi adalah bahan baku yang mengandung lebih
20 FFA dapat diolah tanpa perlakuan pendahuluan serta dapat menghasilkan gliserol kandungan tinggi dapat dihasilkan sebagai hasil samping Kusdiana dan
Saka, 2000 Kusdiana dan Saka, 2000. Pendekatan yang diusulkan Mittelbach dan Junek 1986 yaitu penggunaan tekanan rendah merupakan rekomendasi yang
sudah banyak diterapkan dan berhasil dilakukan dalam mengolah biodiesel.
2.2.1.6 Jenis Katalis
Untuk mencapai hasil atau rendemen yang maksimum, transesterifikasi biasanya dilangsungkan dengan keberadaan katalis baik katalis basa alkali
ataupun asam. Katalis basa yang sering digunakan adalah NaOH dan KOH. Katalis NaOH sering digunakan karena lebih reaktif dan murah. Katalis dari
kompon logam, silikat, dan enzim atau biokatalis seperti enzim lipase bisa juga digunakan dalam sintesis biodiesel. Jumlah optimum alkali basa yang baik
digunakan berkisar anatar 0,5-1,0 dari berat minyak nabati Fredman et al., 1984. Katalis asam bisa juga digunakan untuk proses produksi biodiesel.
Transesterifikasi dengan katalis asam lebih lambat dari katalis basa. Katalis asam cocok untuk proses trigliserida dengan kandungan asam lemak dan kandungan air
16 yang tinggi Aksoy et al., 1988. Contoh katalis asam yang sering digunakan
adalah H
2
SO
4
disajikan lebih lanjut dalam sub Bab 2.2.2.
2.2.2 Penggunaan Katalis
Katalis dalam proses produksi biofuel misal esterifikasi atau transesterifikasi merupakan suatu bahan misal basa, asam atau enzim yang
berfungsi untuk mempercepat reaksi dengan jalan menurunkan energi aktivasi actifation energy,
Ea dan tidak mengubah kesetimbangan reaksi, serta bersifat sangat spesifik. Sebenarnya proses produksi bisa berlangsung tanpa katalis akan
tetapi reaksi akan berlangsung sangat lambat, membutuhkan suhu yang tinggi dan tekanan yang tinggi pula. Umumnya untuk mencapai hasil yields ester yang
memuaskan dalam kondisi reaksi yang sedang, produksi biodiesel dilakukan dengan keberadaan katalis yang meliputi katalis basa alkali, asam termasuk
katalis bahan transisi logam, dan katalis enzim. Menurut perbedaan fase dengan reaktan, katalis dapat dibagi menjadi
katalis homogen yang memiliki fase yang sama dengan reaktannya dan katalis heterogen yang berbeda fase dengan reaktannya contohnya, katalis padat pada
campuran reaktan cair. Katalis heterogen menyediakan permukaan luas untuk tempat reaksi kimia terjadi. Agar reaksi terjadi, satu atau lebih reaktan harus
tersebar pada permukaan katalis dan teradsorb ke dalamnya. Setelah reaksi selesai, produk menjauh dari permukaan katalis padat. Seringkali, perpindahan
reaktan dan produk dari satu fase ke fase lainnya ini berperan dalam menurunkan energi aktivasi Mittelbach dan Remschmidt, 2004.
2.2.2.1 Katalis Basa
Kelebihan keuntungan
penggunaan katalis basa adalah kondisi operasi dapat dilakukan dalam kondisi reaksi sedang mild seperti tekanan dan suhu
rendah 1 atm, suhu 60-65
o
C , molar rasio yang rendah 1 dari jumlah minyak nabati, memberikan waktu reaksi yang relatif cepat sekitar 1 jam, dan
memberikan efek korosi yang rendah terhadap peralatan pengolahan bisa digunakan jenis bahan logam berkarbon carbon steel reaktor. Kelemahan
Kategori