Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
Gambar II.4 Pengaruh Temperatur Terhadap Waktu Pencapaian Konversi
e. Pengaruh Perbandingan Molar Alkohol dengan Bahan Mentah
Secara stoikiometri, jumlah alkohol yang dibutuhkan untuk reaksi adalah 3 mol untuk setiap 1 mol trigliserida untuk memperoleh 3 mol alkil ester
dan 1 mol gliserol. Perbandingan alkohol dengan minyak nabati 4,8:1 dapat menghasilkan konversi 98 Bradshaw and Meuly, 1944. Secara umum
ditunjukkan bahwa semakin banyak jumlah alkohol yang digunakan, maka konversi yang diperoleh juga akan semakin bertambah. Pada rasio molar 6:1,
setelah 1 jam konversi yang dihasilkan adalah 98-99, sedangkan pada 3:1 adalah 74-89. Nilai perbandingan yang terbaik adalah 6:1 karena dapat memberikan
konversi yang maksimum.
e. Pengaruh Jenis Alkohol
Pada rasio 10, methanol dari berat minyak akan memberikan perolehan ester yang tertinggi dibandingkan dengaan menggunakan etanol atau
butanol.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
II.3 Hipotesis
Proses pembentukan biodiesel dari minyak biji karet ini dapat dilakukan dengan reaksi esterifikasi dan transesterifikasi , yaitu reaksi asam
lemak bebas dengan alkohol membentuk methyl ester dan air yang dipengaruhi oleh suhu pemanasan dan waktu
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
BAB III RENCANA PENELITIAN
III.1 Bahan Yang Digunakan
Bahan – bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Biji Karet yang di peroleh dari Jember, sedangkan aquadest, NaOH padat, methanol
97, asam phospat 80 dan H
2
SO
4
dibeli di suatu toko kimia yang terletak di Jalan Tidar Surabaya
.
III.2 Alat Yang Digunakan
Peralatan yang digunakan terdiri atas
III.2.1 Crusher
Sebagai tempat pemecah kulit luar dan kernel biji karet
Gambar III.1 Crusher
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
III.2.2 Expeller
Sebagai tempat pengepres untuk menghasilkan minyak biji karet , dilengkapi dengan pengatur suhu.
Gambar III.2 Expeller III.2.3 Seperangkat Alat Esterifikasi dan Transesterifikasi
Gambar III.3. Seperangkat Alat Esterifikasi dan Transesterifikasi Skala
Laboratoriu
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
Keterangan : 1.
Kompor Listrik 8. Statif Motor Pengaduk 2.
Panci Penangas 9. Klem Kondensor 3.
Labu Leher Tiga 10. Kondensor 4.
Klem labu Leher Tiga 11. Klem Motor Pengaduk 5. Termometer 12. Motor Pengaduk
6. Inlet Air Kondensor 13. Statif Kondensor 7. Pengaduk 14 . Output Air Kondensor
III.3 Peubah III.3.1 Peubah yang Di Tetapkan
III.3.1a Degumming :
- Minyak biji karet : 3.000 ml
- Suhu
: 90
o
C - Waktu
: 30 menit - Penambahan H
3
PO
4
: 0,2 volume minyak
III.3.1b Esterifikasi :
- Volume minyak : 500 ml - Jumlah methanol
: 10 berat minyak - Katalis H
2
SO4
4
: 0,8 berat minyak - Suhu
: 110
o
C - Waktu
: 120 menit - Kecepatan pengadukan : 250 rpm
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
III.3.2 Peubah Yang Di Jalankan
Transesterifikasi :
- Volume minyak : 200 ml
- Jumlah metanol : 10 berat minyak - Katalis NaOH
: 0,8 berat minyak - Kecepatan pengadukan : 250 rpm
- Suhu
o
C : 30 ; 40 ; 50 ; 60 ; 70
- Waktu menit : 30 ; 60 ; 90 ; 120 ; 150.
III.4 Prosedur Penelitian 1.
Persiapan Bahan Baku
Bahan baku yang yang digunakan adalah biji karet yang diperoleh dari perkebunan di Jember. Biji karet di pecah dengan menggunakan crusher,
kemudian hasil biji yang di pecah tersebut di pilah antara kernel dan kulitnya. Kernel di keringkan dengan cara di jemur untuk mengurangi kadar airnya dan
mencegah agar tidak dapat memicu terjadinya hidrolisa trigliserida menjadi asam lemak. Setelah itu kernel di pres dengan menggunakan expeller. Minyak biji karet
dengan volume 3 liter dimasukkan kedalam reactor untuk mengalami pemanasan selama 1 jam di mulai pada suhu 105
o
C, hal ini dilakukan guna mengurangi kadar air dari minyak biji karet tersebut. Minyak mentah yang dihasilkan diendapkan
sampai semua kotoran padat mengendap, selanjutnya dilakukan penyaringan untuk memisahkan dari padatan yang belum mengendap.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
2. Proses Pemisahan Gum
Untuk memisahkan gum yang kemungkinan terkandung dalam minyak biji karet mentah, selanjutnya dilakukan proses degumming. Proses ini dilakukan
dengan penambahan asam phospat pekat sebanyak 0,2 dari berat minyak. Proses ini dilakukan pada temperatur 90
C dan waktu 30 menit dalam reaktor degumming. Selanjutnya minyak hasil degumming diendapkan selama 48 jam
untuk mengendapkan gum dan disaring.
3. Tahap Esterifikasi
Tahap esterifikasi ini terjadi dalam reaktor esterifikasi. Pada proses ini minyak biji karet sebanyak 500 ml direaksikan dengan volume methanol
sebesar 10 berat minyak dan ditambah dengan katalis H
2
SO
4
pekat sebanyak 0,8 dari berat minyak biji karet. Selanjutnya dipanaskan sampai suhu 110
C selama 120 menit, diaduk dengan kecepatan pengadukan 250 rpm serta menjaga
suhu dan pengadukan tetap konstan. Kemudian hasil reaksi esterifikasi di tampung di erlenmeyer dan didiamkan beberapa saat untuk menghilangkan uap.
Setelah itu hasil di analisa untuk bilangan FFA. 4.
Tahap Transesterifikasi
Mengukur volum crude biodiesel dari hasil esterifisikasi sebanyak 200 ml. Tentukan berat dan molar crude biodiesel. Kemudian buat larutan sodium
methoksida CH
3
ONa dalam labu ukur dengan cara mencampurkan methanol dengan rasio volum terhadap crude biodiesel terhadap methanol 98 adalah 10
berat minyak dengan menggunakan katalis NaOH dengan rasio berat katalis terhadap crude biodiesel adalah 0,8 .Mencampurkan crude biodiesel dengan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
larutan sodium methoksida yang telah dibuat dalam labu leher tiga. Memanaskan dan mengaduk campuran tersebut pada suhu dan waktu sesuai dengan variasi suhu
o
C 30 ; 40 ; 50 ; 60 ; 70 dengan waktu menit 30 , 60 , 90 , 120 , 150 dan putaran pengadukan 250 rpm. Menuangkan hasil reaksi dalam corong pemisah
dan didiamkan hingga membentuk dua lapisan, lapisan bawah adalah gliserol yang merupakan produk samping, sedangkan lapisan atas merupakan hasil utama,
yaitu metil ester biodiesel.
5. Pemisahan Gliserol
Setelah reaksi transesterifikasi selesai, crude biodiesel hasil transesterifikasi didiamkan sekitar 15 menit sampai campuran terdiri dari 2 fasa,
fasa atas merupakan metil ester dan fasa bawah adalah gliserol. Fasa metil ester akan berwarna kekuningan sedangkan fasa gliserol akan berwarna lebih gelap.
Kemudian dilakukan pemisahan terhadap metil ester dan gliserol menggunakan corong pisah.
6. Pencucian biodiesel hasil transesterifikasi
Setelah metil ester dipisahkan dari gliserol, dilakukan pencucian terhadap metil ester untuk mendapatkan metil ester yang lebih murni bebas dari
sabun dan sisa-sisa bahan lain . Pencucian dilakukan dengan memanaskan aquadest hingga temperature 60
o
C dengan perbandingan volume 13 air dan 23 biodiesel.Kemudian di masukkan biodiesel ke corong pemisah, selanjutnya di
masukkan juga aquadest yang sudah di panaskan tadi ke dalam corong pemisah.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
7. Pengeringan Biodiesel
Setelah metil ester dicuci dengan air, metil ester harus dipanaskan untuk menghilangkan sisa-sisa air setelah pencucian. Pada penelitian skala
laboratorium pengeringan metil ester dilakukan dengan memasukkan produk metil ester digelas kimia ke dalam oven dengan suhu ±110ºC dan didiamkan selama
jam. Setelah selesai didapatkan metil ester yang sudah bebas air.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
III.5. Diagram Proses Penelitian
Ampas Pemecahan
Kernel Pemilihan
Kulit cangkang
Pengepresan Minyak
Gumming
Esterifikasi
Trans Esterifikasi Biji Karet
Pencucian
Pengeringan
Analisa Hasil
H
3
PO
4
0,2 w minyak 90
O
C ; 30 Menit
H
2
SO
4
0,8 w minyak Methanol 10 w minyak
110
O
C ; 120 Menit NaOH
4
0,8 w minyak Methanol 10 w minyak
Suhu: 30;40;50;60;70 Waktu: 30;60;90;120;150
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Penelitian
