3 bahan tak tersabunkan, air, gliserin terikat, alkohol, asam lemak bebas, sabun, residu
katalis Gerpen, 2004. Standar mutu dari biodisel dapat dilihat dalam Tabel 1 berikut. Tabel 1. Standar mutu biodiesel internasional
Parameter Unit
Jerman EU
Italia Perancis
Czech USA
Standar DIN
51606 prEN
14214 UNI
10635 Journal
Officiel CSN
656507 ASTM
D6751-02 Densitas
gcm
3
15°C 0,875 –
0,900 0,860 –
0,900 0,860-
0,900 0,870 –
0,900 0,870 –
0,900 -
Viskositas Kinematik
mm
2
s 40°C
3,5 - 5,0 3,5 - 5,1
3,5 - 5,2
3,5 - 5,3 3,5 -
5,4 1,9 - 6,0
Destilasi °C
95 -
- ≤ 360
≤ 360
≤ 360 ≤ 360
Titik Nyala °C
≥ 110 ≥ 120
≥ 100 ≥ 100
≥ 110 ≥ 130
CFPP °C
≤ 0 ≤ 5 ≤
≤ 0 -
≤ -5
- Total Sulfur
mass ≤ 0,01
≤ 0,02 ≤
0,001 ≤ 0,01
- ≤ 0,05
CCR mass
100 ≤ 0,05
- -
- ≤ 0,05
≤ 0,05 Bil. Setana
≥ 49 ≥ 51
≥ 49 ≥ 48
≥ 47 Bil. Asam
mg KOHg
≤ 0,5 ≤ 0,5
≤ 0,5 ≤ 0,5
≤ 0,5 ≤ 0,8
Gliserol bebas
mass ≤ 0,02
≤ 0,02 ≤ 0,05
≤ 0,02 ≤ 0,02
≤ 0,02 Abu
tersulfatkan mass
≤ 0,03 ≤ 0,02
- -
- ≤ 0,03
Titik Tuang °C
- ≤ 0
- ≤
-10 ≤
-8 -
Kandungan Air
mgKg ≤
300 ≤
500 ≤
700 ≤
200 ≤
500 -
Total Kontaminan
mgKg ≤ 20
≤ 20 -
- ≤ 20
-
Sumber : Hambali et al. 2006
B. GLISEROL
Gliserol adalah senyawa golongan alkohol polihidrat dengan tiga buah gugus hidroksi dalam satu molekul alkohol trivalen. Rumus kimia gliserol adalah C
3
H
8
O dengan nama kimia 1,2,3-propanatriol. Berat molekul gliserol adalah 92,10 gmol
dengan massa jenis 1,23 gcm
3
Winarno, 1992. Gliserol bersifat mudah larut dalam air, dapat meningkatkan viskositas larutan, mengikat air, menurunkan a
w
bahan, merupakan cairan dengan rasa pahit-manis yang mempunyai kelarutan tinggi, yaitu sebesar 71
g100 g air pada suhu 250 ºC Gaman dan Sherrington, 1992.
Sifat Nilai
Titik Leleh °C 18,17
Titik Didih °C 0,53 kPa
14,9 1,33 kPa
166,1 13,33 kPa
222,4 101,3 kPa
290 Spesific Gravity, 2525 °C
1,262 Tekanan Uap Pa
50°C 0,33
100°C 526
150°C 573
200°C 6100
Tegangan Permukaan 20°C,nMm 63,4
Viskositas 20°C, mPa-s 1499
Konduktivitas panas [Wm-K] 0,28
Titik Nyala °C Cleveland Open Cup
177 Pensky-Martens Closed Cup
199 Titik Api °C
204
5 Gliserol harus dipisahkan dari biodiesel karena gliserol dapat membentuk senyawa
plastis yang agak padat. Senyawa ini ak an membentuk deposit pada pompa injektor sehingga menyebabkan kerusakan pada mesin diesel Prihandana et al., 2006. Gliserol
hasil samping produksi biodiesel memiliki kualitas yang sangat rendah akibat adanya pengotor. Pemanfaatan gliserol kasar menjadi b entuk murni memerlukan pemurnian
Pachauri dan He, 2006. Gliserol sebagai hasil samping produksi biodiesel dapat diesterifikasi dengan
isobutilen dan eter bercabang sehingga jika ditambahkan ke dalam biodiesel dapat menghasilkan biodiesel yang viskositasnya lebih rendah dan titik awan di bawah 0 ºC
Noureddini, 1998.
C. BENTONIT
Bentonit adalah jenis tanah liat yang kandungan mineral utamanya ada lah montmorillonite
. Bentonit diklasifikasikan ke dalam dua tipe, yaitu tipe Ca dan tipe Na berdasarkan ion dominan yang dapat berubah. Kualitas bento nit ditentukan dari
kemampuan adsorbsinya, luas permukaan, kapasitas swelling mengembang dan kapasitas pertukaran kation cation exchange capacity Zhansheng et al., 2006.
Montmorillonite tergolong ke dalam kelompok smektit dan mempunyai komposisi
kimia yang beragam. Smektit adalah golongan mineral tanah yang disusun oleh lapisan oktahedral tunggal di antara dua lapisan tetrahedral tipe 2:1. Rumus montmorillonite
sering dinyatakan sebagai Al
2
O
3
.4SiO
2
.xH
2
O. Nama montmorillite dikhususkan untuk anggota smektit yang subtitusi terutama pada lembar oktahedral. Montmorillite
mempunyai Mg dan ion-ion feri dalam posisi oktahedral Tan, 1993. Priatna 1982 dalam Rahendas 2005, menyatakan bentonit mempunyai warna
dasar putih dengan sedikit kecoklatan atau kemerahaan atau kehijauan tergantung dari jenis dan jumlah fragmen mineralnya. Bentonit bersifat sangat lunak, ringan, mudah
pecah, terasa seperti sabun, mudah menyerap air dan melakukan pertukaran ion. Berat jenis bentonit berkisar antara 2,4 -2,8. Ukuran partikel koloid bentonit sangat k ecil dan
mempunyai kapasitas pertukaran ion yang tinggi. Sifat bentonit sebagai penukar ion karena adanya kation logam alkali dan alkali tanah. Kation tersebut dapat bergerak
bebas di dalam rongga dan dapat dipertukarkan dengan kation logam lain dengan jumlah yang sama. Akibat struktur bentonit berongga, anion atau molekul berukuran lebih kecil
atau sama dengan rongga dapat masuk dan terjebak .
Komponen Mineral Kandungan
SiO
2
65,24 Al
2
O
3
15,12 Fe
2
O
3
5,27 MgO
2,04 CaO
1,67 Na
2
O 2,71
K
2
2,07 TiO
2
0,68 MnO
2
0,21 Loss
4,92
8 butyl
alkohol TBA sama seperti eterifikasi gliserol dengan isobutilen, hanya saja pada reaksi eterifikasi gliserol dengan TBA dihasilkan air.
Di- dan tri-tert-butyl eter gliserol dapat digunakan sebagai oxygenate additives
pada biodiesel yang sangat potensial karena kelarutannya dalam biodiesel. Mono-tert- butyl
eter gliserol MTBG mempunyai kelarutan yang rendah dalam biodiesel, sehingga proses eterifikasi gli serol harus diarahkan untuk memaksimalkan formasi di-
dan tri- eter Klepacova et al., 2005. Katalis homogen seperti asam sulfat, dan p- toluene sulphonic acid
dapat digunakan pada proses eterifikasi gliserol, namun lebih disarankan untuk menggunakan kat alis heterogen yang ramah lingkungan yaitu resin
penukar ion asam kuat Klepacova et al., 2003. Penambahan GTBE berpengaruh secara positif pada kualitas bahan bakar diesel,
mengurangi partikulat emisi, komponen karbon pada gas buang Kesling et al.,1994. Selain itu, GTBE jika ditambahkan ke dalam biodiesel dapat menurunkan titik kabut.
Tingginya tingkat perubahan senyawa isobutilen tidak berpengaruh terhadap besarnya perubahan gliserol menjadi gliserol eter, melainkan jumlah isobutilen yang dikonsumsi
untuk membentuk eter Noureddini et al., 1998. Tingkat konversi gliserol menjadi gli serol eter dipengaruhi oleh berbagai faktor,
yaitu suhu, rasio mol nIBnG, air dan pengembangan gel serta tipe katalis pada reaksi eterifikasi. Konversi gliserol dan rendemen gliserol eter meningkat seiring dengan
peningkatan rasio mol nIBnG. Kata lis dalam bentuk asam kuat, kering, makroretikular serta memiliki tingkat ikatan bercabang yang tinggi merupakan katalis
aktif dalam reaksi eterifikasi karena memiliki pori -pori yang cukup besar sehingga gliserol eter yang terbentuk sangat besar. Reaksi et erifikasi gliserol dengan isobutilen
dalam kondisi non-aqueous memberikan hasil terbaik pada rendemen eter Pagliaro dan Rossi, 2008.
E. KUALITAS BIODIESEL PADA SUHU RENDAH
Karakteristik biodiesel pada suhu rendah merupakan sifat bahan bakar terhadap perubahan suhu yang menjadi hal yang sangat berpengaruh pada daerah -daerah yang
memiliki iklim dingin atau daerah subtropis. Pada umumnya yang menjadi parameter pengukuran karakteristik tersebut diantaranya adalah : Titik Kabut cloud point, CP,
Titik Tuang pour point, PP, Cold-Filter Pludging Point CFPP, Low-Temperature Flow Test
LTFT, dan Cristalization Onset Temperature Tco Mittelbach dan Remschmidt, 2004.
9 Seperti halnya bahan bakar solar yang merupakan fraksi minyak bumi, biodiesel
juga akan menjadi berkabut cloudy pada saat udara dingin, minyak akan berubah menjadi kristal lilin yang akan menyumbat saluran filter bahan bakar. Bila udara
menjadi lebih dingin, maka kristal lilin tersebut akan menjadi gel dan memadat sehingga tidak dapat mengalir. Bahan bakar yang telah mengalami proses winterisasi
penghilangan senyawa jenuh atau bahan bakar dengan kualitas no mor 1 dapat digunakan pada udara yang lebih dingin Anonim, 2005.
Titik kabut adalah suhu dimana bahan bakar diesel pertama kali mengalami kristalisasi yang ditandai dengan timbulnya kabut pada bahan bakar diesel tesebut. Titik
tuang adalah suhu dimana bahan bakar sudah tidak dapat mengalir jika wadah dimiringkan selama 5 detik Noureddini, 1998.
Bergantung pada jenis minyak, biodiesel yang berasal dari minyak murni asli virgin oil memiliki titik tuang yang lebih rendah bila dibandingkan dengan biodiesel
yang berasal dari minyak goreng bekas used cooking oil- waste vegetable oil, sehingga masih dapat digunakan dengan baik pada suhu beberapa derajat di bawah beku yaitu
sekitar -5
o
C. Biodiesel dari minyak goreng bekas mulai mengalami perubahan menjadi gel pada suhu 4-5
o
C. Hal itu terjadi karena asam lemak minyak atau lemak jenuh telah mengalami kritalisasi pada suhu yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan asam lemak
yang tidak jenuh, yang pada akhirnya akan memisah dan menyumbat saluran f ilter. Hal ini terjadi pada lemak babi, lemak domba dan minyak sawit Anonim, 2005.
Molekul alkana petrodiesel dan FAME biodiesel memiliki rantai hidrokarbon lurus yang tidak cocok pada musim dingin, karena membentuk kristal padat yang
menyumbat saluran filter dan mengganggu pompa bahan bakar. Namun biodiesel memiliki kecenderungan yang lebih kuat karena gugus esternya relatif bersifat polar
sehingga meningkatkan gaya intermolekuler Van der Walls, sehingga secara efektif menguatkan proses kristalisasi. Angka setana cetane number, panas pembakaran heat
of combustion , titik cair dan titik didih, dan viskositas akan meningkat dengan
meningkatnya panjang rantai dan kejenuhan dan menurun dengan meningkatnya ketidakjenuhan asam lemak Prakash, 1998.
