2.2.2 Sifat-sifat Kimia Etanol
Etanol selain memiliki sifat-sifat fisika juga memiliki sifat-sifat kimia. Sifat- sifat kimia tersebut adalah :
1. Merupakan pelarut yang baik untuk senyawa organik 2. Mudah menguap dan mudah terbakar
3. Bila direaksikan dengan asam halida akan membentuk alkyl halida dan air CH
3
CH
2
OH + HC=CH CH
3
CH
2
OCH=CH 4. Bila direaksikan dengan asam karboksilat akan membentuk ester dan air
2
CH
3
CH
2
OH + CH
3
COOH CH
3
COOCH
2
CH
3
+ H
2
5. Dehidrogenasi etanol menghasilkan asetaldehid O
6. Mudah terbakar diudara sehingga menghasilkan lidah api flame yang berwarna biru muda dan transparan, dan membentuk H
2
O dan CO
2
.
Dalam proses pembuatan etanol, ada beberapa bahan baku yang digunakan, yaitu : air, glukosa, dan sukrosa. Bahan baku tersebut memiliki beberapa sifat yang
dapat dilihat pada Tabel 2.3. Tabel 2.3 Sifat-sifat bahan baku
Rumus kimia H
2
Glukosa C O
6
H
12
O
6
Sukrosa C
12
H
22
O
11
Berat Molekul 18,016 grgrmol
180,16 grgrmol 342,30 grgrmol
Densitas 0,9995 grcm
-
3
- Titik lebur
146 C
190-192 C
C Titik didih
100 -
C -
Specific gravity -
1,554 1,588
25 15
Dt = Data Tak Tersedia Sumber : Perry,1999
2.3 Pembuatan Etanol
Secara umum, etanol dapat dibuat dari bahan-bahan berikut : 1. Zat Tepung
Zat tepung berupa bubur oleh enzim diastase dari mout kecambah dari gerst
dapat dirubah menjadi maltosa sebangsa gula dengan melalui tingkatan dekstrin. Temperatur optimumnya 50 – 60
o
C, kemudian diberi ragi yang juga dapat
Universitas Sumatera Utara
mengeluarkan enzim maltase. Enzim ini merubah maltosa menjadi glukosa. Glukosa oleh enzim dirubah menjadi etanol dan CO
2
Reaksi : .
C
6
H
10
O
5
n + 12n H
2
O
diastase dari mout
12n C
12
H
22
O Amylum maltase dari ragi
11
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O
→
C 30
2C
6
H
12
O Maltosa
Glukosa
6
C
6
H
12
O
6
→
ces Saccharomy
2C
2
H
5
OH + 2CO
2
Konsentrasi etanol yang terjadi tidak boleh melebihi 15 . Dari hasil destilasi diperoleh etanol 96 . R. Soepomo, 1998 .
2. Molase
Molase merupakan hasil samping proses pembuatan gula. Molase mengandung sejumlah besar gula baik sukrosa maupun gula pereduksi. Spesies ragi
yang telah dikenal mempunyai daya konversi gula menjadi etanol yang sangat tinggi adalah Saccharomyces Cerevisiae.
Reaksinya : C
12
H
22
O
11
+ H
2
→
O 2C
6
H
12
O
6
Sukrosa Glukosa
C
6
H
12
O
6
→
ces Saccharomy
2C
2
H
5
OH + 2CO Dalam pembuatan etanol tersebut, mula-mula molase diencerkan dengan air sehingga
konsentrasi gulanya menjadi 14 – 18 . Jika konsentrasi gula terlalu tinggi, maka waktu fermentasinya lebih lama dan sebagian gula tidak terkonversi, sehingga tidak
ekonomis. Judoamidjojo, 1992
2
3. Cairan Buah-Buahan yang Manis
Cairan buah-buahan yang manis mengandung glukosa dan fruktosa sehingga bisa mengalami peragian etanol.
C
6
H
12
O
6
→
ces Saccharomy
2C
2
H
5
OH + 2CO Dengan proses ini, cairan buah-buahan berubah menjadi minuman yang sehari-hari
disebut anggur, dengan kadar etanol yang relatif rendah. R.Soepomo, 1998
2
Universitas Sumatera Utara
2.4 Deskripsi Proses Pembuatan Etanol dari Fermentasi Molase.
Pembuatan etanol dari fermentasi molase dapat dilakukan dengan beberapa tahap. Adapun tahapan-tahapan tersebut adalah :
1. Tahapan pemurnian bahan baku Bahan baku adalah molase dengan komposisi :
a. Glukosa : 21,7
b. Sukrosa : 34,19
c. Air : 26,49
d. Abu : 17,62
Martoyo,T,2002 Sebelum dipompakan ke dalam reaktor R-101, molase dimurnikan terlebih
dahulu dengan menyaringnya lewat filter press FP-101 yang bertujuan untuk menghilangkan abu. Abu yang telah dipisahkan dari molase ditampung pada bak
penampung I B-101 untuk selanjutnya dibuang.
2. Tahap Hidrolisa Setelah bebas dari abu, kemudian molase dihidrolisa untuk mengubah
sukrosa menjadi glukosa di reaktor R-101 selama 4 jam. Reaksi yang terjadi di reaktor Hidrolisa :
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O 2C
6
H
12
O
6
3. Tahap Fermentasi Proses peragian dilakukan di fermentor R-102. Khamir yang digunakan
pada fermentor adalah Saccharomycess cereviciae dengan lama fermentasi selama 36 jam. Bahan nutrisi yang digunakan pada fermentasi ini adalah H
3
PO
4
dan NH
4 2
SO
4
C . Pada fermentor terjadi konversi glukosa menjadi etanol berdasarkan
reaksi :
6
H
12
O
6
→
ces Saccharomy
2C
2
H
5
OH + 2CO Konsentrasi etanol yang dihasilkan berkisar antara 7 – 10 Sumber : Riegel, 1992
2
Fermentasi adalah proses pengubahan bahan organik menjadi suatu bentuk kimia yang lain dengan menggunakan proses yang menghasilkan enzim dengan cara
penambahan mikroorganisme. Secara umum, khamir yang digunakan
Universitas Sumatera Utara
diklasifikasikan berdasarkan kemampuan khamir untuk menyerap oksigen. Proses pengrusakan glukosa menjadi etanol dipengaruhi oleh rangkaian yang sangat
kompleks dimana reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut : C
12
H
22
O
11
+ H
2
O 2C
6
H
12
O Sukrosa
Glukosa
6
C
6
H
12
O
6
→
ces Saccharomy
2C
2
H
5
OH + 2CO
2
Glukosa Etanol
Karbon dioksida + Panaskalor
4. Tahap Pemurnian Produk Untuk mendapatkan etanol murni, maka Saccharomycess cereviciae
yang terikut harus dipisahkan dengan filter press FP-102 dan ditampung pada Bak penampung B-102. Saccharomycess cereviciae yang terpisah dikembangbiakan
untuk dipergunakan kembali pada proses peragian berikutnya. 5. Tahap Pemisahan Etanol Dari Larutan
Karena konsentrasi etanol yang diperoleh dari hasil fermentasi masih sangat rendah 7-10 , maka etanol tersebut didistilasi KD-101 untuk memperoleh kadar
etanol yang diinginkan sesuai standar 96 Gasohol Handbook, 1981. Setelah diperoleh etanol yang sesuai dengan konsentrasi yang diinginkan, kemudian etanol
tersebut dikondensasi K-101 untuk mengubah etanol kedalam fasa cair. Etanol yang sudah berada dalam fasa cair kemudian dialirkan kedalam tangki penyimpanan.
Universitas Sumatera Utara
BAB III NERACA MASSA
Setelah dilakukan perhitungan pada lampiran A, maka didapat hasil neraca massa sebagai berikut :
3.1 Neraca Massa Filter Press I
Tabel 3.1 Neraca Massa pada Filter Press I
Komponen Masuk kg
Keluar kg 1
2 3
Glukosa Sukrosa
Air Abu
289,695 456,436
353,642 235,227
- -
35,364 235,227
289,695 456,436
318,278 -
Jumlah
1335 270,591
1064,409
Total
1335 1335
3.2 Neraca Massa Reaktor
Tabel 3.2 Neraca Massa pada Reaktor
Komponen Masuk kg
Keluar kg 3
4 5
Glukosa Sukrosa
Air 289,695
456,436 318,278
- -
4119,288 770,295
- 4413,536
Jumlah
1064,409 4119,288
5183,831
Total 5183,831
5183,831
Universitas Sumatera Utara