36 Dari Tabel 4.3 dan Gambar 4.1, dapat dilihat bahwa abu cangkang telur
yang dihasilkan dari kalsinasi cangkang telur ayam pada suhu 1.000 °C selama 2 jam memiliki ukuran partikel 2
– 4 μm, mengandung kadar CaO sebesar 60,08, dengan kadar air sebesar 0,1. Dengan demikian, abu hasil kalsinasi cangkang
telur ayam dapat digunakan sebagai katalis heterogen dalam pembuatan biodiesel.
4.4 ZEOLIT ALAM
Dalam penelitian ini, zeolit alam digunakan sebagai penyangga senyawa CaO dari abu cangkang telur yang diperoleh dari kalsinasi. Zeolit merupakan senyawa
mesoporous yang mengandung ragam logam oksida serta dapat digunakan untuk
menyangga basa dan logam transisi [18, 39]. Morfologi zeolit alam dapat dilihat melalui analisis SEM yang disajikan pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Hasil Analisis SEM pada Zeolit Alam dengan Perbesaran 1.000 Kali
Gambar 4.2 menunjukkan morfologi zeolit alam yang berpori dan memiliki sisi
– sisi yang tajam peak dan bentuk yang tidak beraturan. Hal ini dapat menandakan kandungan logammineral yang tinggi. Dalam penelitian ini,
dilakukan pula aktivasi pada zeolit alam secara termal menggunakan furnace pada suhu 300 °C selama 3 jam [12] untuk membandingkan fungsi penyangga zeolit
alam. Analisis FTIR Fourier Transform Infrared Spectroscopy terhadap kedua jenis zeolit alam, yakni zeolit alam tanpa aktivasi dan zeolit alam teraktivasi yang
disajikan dalam Gambar 4.3.
Universitas Sumatera Utara
37 Gambar 4.3 Hasil Analisis FTIR Zeolit Alam Tanpa Aktivasi dan Zeolit Alam
Teraktivasi Dari Gambar 4.3, hasil analisis FTIR zeolit alam tanpa aktivasi dapat
dilihat pada spektrum berwarna hitam, sedangkan hasil analisis FTIR zeolit alam teraktivasi dapat dilihat pada spektrum berwarna abu-abu. Kedua jenis sampel
mengandung gugus fungsi C-H Alkena yang muncul pada bilangan gelombang 675
– 995 cm
-1
. Kedua jenis sampel mengandung gugus fungsi C-H cincin aromatik yang muncul pada bilangan gelombang 690
– 900 cm
-1
. Kedua jenis sampel mengandung gugus C-H Alkana yang muncul pada angka gelombang
1.340 – 1.470 cm
-1
. Kedua jenis sampel mengandung gugus C=C Alkena yang muncul pada angka gelombang 1.610
– 1.680 cm
-1
. Kedua jenis sampel mengandung gugus O-H monomer asam karboksilat yang muncul pada angka
gelombang 3.500 – 3.650 cm
-1
. Kedua jenis sampel mengandung gugus O-H monomer alkoholfenol yang muncul pada angka gelombang 3.590
– 3.650 cm
-1
. Dari perbandingan spektrum kedua sampel, dapat dilihat perbedaan
intensitas peak pada gugus C-H Alkena, O-H monomer asam karboksilat, dan O-H monomer alkohol fenol cenderung lebih tinggi pada zeolit alam tanpa
aktivasi bila dibandingkan dengan zeolit alam teraktivasi. Dari Lampiran D, dapat
10 20
30 40
50 60
70 80
90 100
400 900
1400 1900
2400 2900
3400 3900
T ra
ns m
it ta
nce
Wavenumber cm
-1
Zeolit Alam Tanpa Aktivasi
Zeolit Alam Teraktivasi
4 2
8 ,2
4 8
9 ,2
5 5
1 ,6
4 5
7 8
,6 4
5 9
2 ,1
5 7
9 6
,6 7
1 5
,5 9
8 7
9 ,5
4
1 8
7 ,8
5 1
1 1
,3 5
1 6
2 ,2
1 3
2 7
,6 2
3 2
3 2
,7 2
3 2
7 1
,2 7
3 3
4 ,0
6 3
3 4
6 ,5
3 3
6 3
,8 6
3 5
8 3
,7 4
3 4
8 3
,4 4
3 4
5 6
,4 4
4 2
8 ,2
5 9
,2 2
7 1
3 ,6
6 7
9 6
,6 8
7 9
,5 4
1 6
2 2
,1 3
1 7
9 5
,7 3
3 6
2 6
,1 7
3 5
8 3
,7 4
3 3
4 8
,4 2
3 2
4 6
,2
Universitas Sumatera Utara
38 dilihat bahwa zeolit alam tanpa aktivasi memiliki peak dan intensitas yang lebih
tinggi dibandingkan dengan zeolit alam teraktivasi. Sumbu Y pada spektrum menunjukkan persentase transmisi, yang dapat
diubah menjadi absorbansi Absorbansi = -log
Transmisi
. Absorbansi lalu dapat dihubungkan dengan konsentrasi komponen melalui Hukum Beer
– Lambert, dimana konsentrasi komponen berbanding lurus dengan absorbansi [67]. Dengan
kata lain, jika selisih transmisi semakin besar, absorbansi semakin besar, dan konsentrasi komponen juga semakin besar. Dari spektrum pada Gambar 4.3 dapat
dilihat bahwa terjadi penurunan selisih transmisi pada spektrum zeolit alam teraktivasi. Hal ini menandakan terdapat komponen yang menghilang ataupun
berkurang selama proses aktivasi. Namun, dari spektrum tersebut, belum dapat ditentukan zeolit alam yang optimal untuk digunakan sebagai penyangga CaO.
Penelitian dilakukan dengan menggunakan kedua jenis zeolit alam pada variabel rasio molar TWCO terhadap metanol sebesar 1 : 12, suhu reaksi 65 °C,
waktu reaksi 3 jam, berat katalis sebesar 8, dan perbandingan CaO terhadap zeolit alam sebesar 1 : 3. Perbandingan hasil transesterifikasi dengan
menggunakan zeolit alam tanpa aktivasi dan zeolit alam teraktivasi dapat dilihat pada Tabel 4.4.
Tabel 4.4 Perbandingan Karakteristik Komponen Biodiesel Menggunakan Zeolit Alam Tanpa Aktivasi dan Zeolit Alam Teraktivasi
Run Komponen
Metil Ester
Monogliserida Digliserida
Trigliserida
Teraktivasi 56,3216 8,8399
15,1943 16,4315
Tanpa Aktivasi
99,319 0,4732
0,1222 0,0856
Tabel 4.4 menunjukkan perbedaan signifikan antara kadar metil ester antara penelitian yang menggunakan zeolit alam tanpa aktivasi dan zeolit alam
teraktivasi, dimana paduan katalis yang menggunakan zeolit alam tanpa aktivasi memiliki kadar ester yang jauh lebih tinggi, yaitu 99,319 bila dibandingkan
dengan zeolit alam teraktivasi. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa penelitian dapat dilakukan dengan baik menggunakan zeolit alam tanpa aktivasi sebagai
Universitas Sumatera Utara
39 penyangga CaO yang berasal dari limbah cangkang telur ayam sebagai paduan
katalis dalam pembuatan biodiesel dari TWCO.
4.5 PADUAN KATALIS ZEOLIT ALAMCaO
