Tanaman kemiri. Katalis heterogen merupakan katalis yang mempunyai fasa yang tidak sama

2.3. Tanaman kemiri.

Kemiri dapat hidup didataran rendah dan di daratan tinggi, dengan tinggi batang dapat mencapai 15 meter dan berumur hingga 75 tahun. Perakaran tungggangnya dapat mencegah tanah longsor erosi, mempunyai daun yang lebat sehingga mampu mengikat karbondioksida dan menghasilkan oksigen dalam jumlah yang banyak. Potensi terbesar dari pohon kemiri ada pada buahnya yang terdiri dari biji dan cangkang, biji kemiri mengandung lemak bila diperas atau diekstraksi akan menghasilkan minyak yang dapat difungsikan sebagai menjadi biogas sedangkan cangkang biji kemiri dapat diolah menjadi briket sebagai sumber energi. Didalam minyak biji kemiri terdapat beberapa jenis asam lemak yaitu asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh seperti tertera dalam tabel 2 Tabel 2.5 Jenis asam lemak yang terkandung dalam minyak biji kemiri. Nama Asam Struktur Asam Palmitat CH 3 CH 2 14 CO 2 H atauC 16 H 32 O 2 5,5 Asam Stearat CH 3 CH 2 16 CO 2 H atau C 18 H 36 O 2 6,7 Asam Oleat CH 3 CH 2 7 CH=CHCH 2 7 CO 2 H atau C 18 H 34 O 2 {C 18 F 1 } 10,5 Asam Linoleat CH 3 CH 2 4 CH=CHCH 2 CH=CHCH 2 7 CO 2 H atau C 18 H 32 O 2 {C 18 F 2 } 48,5 Asam Linolenat CH 3 CH 2 CH=CHCH 2 CH=CHCH 2 =CHCH 2 7 CO 2 H atau C 18 H 30 O 2 {C 18 F 3 } 28,5 S. Ketaren, 1986 2.4. Komponen minyak nabati terdiri dari : 2.4.1. Trigliserida. Trigliserida atau triasilgliserol adalah sebuah gliserida yaitu ester dari gliserol dan tiga asam lemak. Trigliserida merupakan penyusun utama minyak nabati dan lemak hewani. Rumus kimia trigliserida adalah CH 2 COOR-CHCOOR - CH 2 -COOR, dimana R, R dan R masing-masing adalah sebuah rantai alkil yang panjang atau asam lemak jenuh dan tak jenuh dari rantai karbon. Universitas Sumatera Utara

2.4.2 Asam lemak

Asam lemak pada tumbuhan pada umumnya terdapat dalam bentuk Lemak dan minyak,lemak dan minyak yang tergolong lipida berfungsi sebagai sumber energy dan cadangan makanan, asam lemak merupakan senyawa potensial dari sejumlah besar kelas lipid dialam yang berupa ester, gliserol dan sterol. Lemak atau lipida terdiri dari unsur karbon, hidrogen dan oksigen. Fungsi utama lemak dan minyak dalam biji-bijian adalah sebagai sumber energi. Sipayung, R. 2003. Penguraian lemak secara kimiawi akan menghasilkan jumlah energy yang lebih besar sekitar dua kali lipat dibanding dengan energy yang dihasilkan dari penguraian karbohidrat Estiti, 1995. Asam lemak bebas keasaman dalam konsentrasi tinggi yang terdapat dalam nabati sangat merugikan, karena dapat menurunkan kwalitas atau akan mempengaruhi sifat fisis dan sifat kimia dari bahan bakar, untuk itulah perlu dilakukan usaha untuk mengurangi dan mencegah terbentukya kadar asam lemak bebas yang tinggi. Beberapa factor yang dapat meningkatkan kadar asam dalam minyak nabati adalah : a. Pemanenan buah yang tidak tepat waktu. b. Pasca Panen, penumpukan penimpanan digudang yang terlampau lama. c. Proses pengeringan dan penggilingan. d. Selang waktu antara pengilingan dan pemerasan . e. Suhu pada saat pemerasan tidak boleh diatas suhu 60 C. f. Proses hidrolisa selama pembuatan biodiesel. 2.5. Bahan baku untuk proses produksi biodiesel. 2.5.1. Alkohol Alkohol yang biasa digunakan adalah metanol dan etanol. Metanol mempunyai keuntungan lebih mudah bereaksi atau lebih stabil dibandingkan dengan etanol. Kerugian Universitas Sumatera Utara dari metanol adalah metanol merupakan zat beracun dan berbahaya. Metanol sangat mudah terbakar bahkan lebih mudah terbakar dibandingkan dengan mesin. Metanol biasa juga disebut metil alkohol. Sedangkan etanol biasa juga disebut etil alkohol. Metanol berwarna bening seperti air, mudah menguap, mudah terbakar dan mudah bercampur dengan air. Metanol dan etanol yang dapat digunakan hanya yang murni 100. Metanol merupakan alkohol yang paling banyak digunakan untuk pembuatan biodiesel. Metanol lebih disukai karena hanya memiliki satu ikatan sedangkan etanol memiliki dua ikatan karbon. Metanol lebih murah dan lebih mudah memperoleh pemisahan gliserin disbanding ethanol. Etanol lebih aman, tidak beracun dan terbuat dari hasil pertanian. Sedangkan methanol mengandung uap yang berbahaya bagi makhluk hidup dan terbuat dari batubara. Etanol memiliki sifat yang sama dengan metanol, yaitu berwarna bening seperti air, mudah menguap, mudah terbakar dan mudah bercampur dengan air. Pemisahan gliserin dengan menggunakan ethanol lebih sulit dari methanol dan jika tidak berhati-hati akan berakhir dengan emulsi. Metanol memiliki massa jenis 0,7915 gm 3 , sedangkan etanol memiliki massa jenis 0,79 gm 3 .

2.5.2. Katalis.

Untuk memisahkan minyak nabati dari gliserol dalam reaksi transesterifika perlu ditambahkan katalis. Katalis adalah zat yang dapat mempercepat reaksi tanpa ikut terkonsumsi oleh keseluruhan reaksi atau merupakan suatu zat antara yang aktif, tanpa katalis proses pembuatan biodiesel dengan reaksi transesterifikasi dapat berlangsunh pada temperature 250 C Widyastuti, . 2007. Katalis yang dapat digunakan dapat berupa katalis homogen atau heterogen. a. Katalis homogen merupakan katalis yang mempunyai fasa sama dengan reaktan dan produk. Katalis homogen yang banyak digunakan pada reaksi transesterifika adalah katalis basaalkali seperti Kalium Hidroksida KOH dan Natrium Hidroksida NaOH Darnoko. 2000. Penggunaan katalis homogen ini mempunyai kelemahan yaitu : bersifat korosif, berbahaya karena dapat merusak kulit, mata, paru-paru bila tertelan, sulit dipisahkan dari produk sehingga terbuang pada saat pensucian, mencemari lingkungan, tidak dapat digunakan kembali Widyastuti, 2007. Keuntungan dari katalis homogen adalah tidak dibutuhkannya suhu dan tekanan yang tinggi dalam reaksi. Universitas Sumatera Utara

b. Katalis heterogen merupakan katalis yang mempunyai fasa yang tidak sama

dengan reaktan dan produksi. Jenis katalis heterogen yang dapat digunakan pada reaksi transeseterifikasi adalah CaO, MgO. Keuntungan menggunakan katalis ini adalah : mempunyai aktivitas yang tinggi, kondisi reaksi yang ringan, masa hidup katalis yang panjang biaya katalis yang rendah, tidak korosif, ramah lingkungan dan menghasilkan sedikit masalah pembuangan, dapat dipisahakan dari larutan produksi sehingga dapat digunakan kembali. Bangun, N. 2007. Dalam reaksi transesterifikasi katalis akan memecahkan rantai kimia minyak nabati sehingga rantai ester minyak nabati akan terlepas, begitu ester terlepas alcohol akan segera bereaksi dengannya dan membentuk biodiesel, sedangkan gliserin dan katalis yang tersisa akan mengendap setelah reaksi selesai. Penggunaan katalis tidak boleh terlampau banyak ataupun terlampau sedikit, penggunaan katalis yang terlampau banyak reaksi transesterifikasi akan menghasilkan emulsi, dan jika sedikit mengakibatkan pemisahan gliserol dan metil ester tidak sempurna. 2.6. Reaksi transesterifikasi. Transeseterifikasi adalah proses yang mereaksikan trigliserida dalam minyak nabati atau lemak hewani dengan alkohol rantai pendek hingga menghasilkan metal ester asam lemak Fatty acids methyl esters = Fame atau biodiesel dan gliserol sebagai produk samping. Reaksi transesterifikasi diperlihatkan pada gambar 1. Proses ini akan dapat berlangsung dengan mengunakan katalis alkalibasa pada tekanan atmosfer temperatur 60 C dengan menggunakan Alkohol, katalis yang biasa dugunakan adalah Kalium Hidroksida KOH atau Natrium hidroksida Darnoka, 2005. Proses transesterifikasi meliputi : Katalis basa KOH dicampur dengan alcohol methanol [CH 3 OH] dan minyak nabati dengan perbandingan katalis basa 1 dari minyak nabati sedangkan perbandingan molar antara methanol dengan minyak nabati adalah 1 : 6 dengan kadar asam lemak bebas FFA di bawah 1 untuk mengasilkan rendemen yang maximum. Darnoko, 2005. Universitas Sumatera Utara CH 2 – O – COR 1 R 1 COOCH 3 CH 2 OH CH – O – COR 2 + 3 CH 3 OH R 2 COOCH 3 + CHOH CH 2 – O – COR 3 R 3 COOCH 3 CH 2 OH trigliserida metanol metil ester gliserol Keterangan : R1, R2, R3 adalah asam lemak jenuh dan tak jenuh dari rantai karbon.

2.6 1 Fartor-faktor yang mempengaruhi reaksi transesterifikasi.