Optimisasi Proses Transesterifikasi Menggunakan Katalis CaO Pengaruh Peubah Proses Transesterifikasi
                                                                                95 Tabel 37   Hasil uji ortogonal transesterifikasi minyak J.curcas L. secara in situ
No percobaa
n Konsentrasi
NaOH  dalam metanol,  moll
x
1
Nisbah molar metanol:minya
k x
2
Suhu reaksi
x
3
Lama reaksi,
jam x
4
Konversi
1 0,04
130 40
3 20,40
2 0,04
150 50
5 24,15
3 0,04
170 60
7 27,40
4 0,06
130 50
7 34,60
5 0,06
150 60
3 34,90
6 0,06
170 40
5 36,35
7 0,08
130 60
5 46,00
8 0,08
150 40
7 76,95
9 0,08
170 50
3 89,60
K
1
87,12 92,25
103,59 107,23
K
2
114,87 102,47
102,01 94,70
K
3
102,88 110,15
105,77 102,93
k
1
29,04 30,75
34,53 35,74
k
2
38,29 34,16
34,00 31,57
k
3
34,29 36,72
35,26 34,31
R 9,25
5,97 1,26
4,18 Rank
1 2
4 3
Optimu m
0,08 170
50 3
Dari  Lampiran  19  dapat  diketahui  bahwa  faktor  transesterifikasi  in situ yang paling berpengaruh terhadap konversi biodiesel adalah interaksi antara x
1
,
96
x
2
,  dan    x
4
,  diikuti  oleh  pengaruh  kuadratik  x
1
dan  interaksi antara  x
1
dan x
4
.  Persamaan model regresi untuk transesterifikasi in situ adalah: Konversi =
- 63911,89 +376,86X
2
+33,82 X
3
+1256,83X
4
- 1,41E
+005
X
1
2- 0,01X
2
2+190,83 X
1
X
3
-15515,36X
1
X
4
-0,24X
2
X
3
-7,456 X
2
X
4
-0,20X
3
X
4
+92,10 X
1
X
2
X
4
R
2
= 0,97 Persamaan  regresi  di  atas  menunjukkan  adanya  pengaruh  linier  dan  kuadratik
pada  peubah    reaksi  transesterifikasi  in situ  terhadap  konversi  biodiesel.      Titik optimal  dari  persamaan  itu  adalah:      konsentrasi  NaOH  dalam  metanol  sebesar
0,08 molL   nisbah molar metanol:minyak  171,1 molmol;  lama reaksi 3,02 jam;   dan suhu reaksi 45,66
o
C. Pada  Gambar  23  dapat  dilihat  grafik  interaksi  antara  suhu  reaksi  dan
jumlah  katalis  dalam  metanol  terhadap  konversi  biodiesel.      Pada  suhu  45
o
C, penambahan jumlah katalis akan meningkatkan rendemen biodiesel.  Namun pada
suhu  55
o
C  terlihat  kecendrungan  terjadi  penurunan  rendemen  biodiesel  dengan bertambahnya jumlah katalis.
3 4 5
, 67 8
3 3
8
, 67 3 4
5
Gambar 23   Pengaruh suhu reaksi dan jumlah katalis dalam metanol molmol terhadap konversi biodiesel: a plot respon permukaan dan b
gambar dua dimensi
97 Kecenderungan yang sama juga diperlihatkan pada Gambar 24, dimana pada suhu
45
o
C peningkatan jumlah nisbah metanol akan meningkatkan konversi biodiesel, sementara  pada  suhu  55
o
C  peningkatan  nisbah  metanol  menurunkan  konversi biodiesel.  Kecenderungan  yang  sama  juga  terjadi  pada  penelitian  Qian
2008. Hasil optimasi menunjukkan bahwa  nisbah metanol:minyak yang optimal
adalah 171:1 dan suhu optimal adalah 45
o
C. Pada Gambar 24 dapat dilihat bahwa pada  nisbah  molar  metanol:minyak  160:1,    penambahan  katalis  akan
meningkatkan konversi biodiesel. Namun sebaliknya, kalau nisbah itu meningkat menjadi 180:1,  penambahan katalis malah menurunkan konversi biodiesel.
3 4 5
, 67 8
3 3
8
, 67 3 4
5
a b
55 C 45 C
. .
9 4
-
- -
+ ,
, -
+ ,
, -
9 4
-
Gambar 24.       Pengaruh suhu reaksi dan nisbah metanol minyak terhadap konversi biodiesel: a plot respon permukaan dan b gambar dua
dimensi
Metanol secara sendirian merupakan pelarut untuk ekstraksi minyak nabati yang  buruk.    Namun  demikian,    basa  beralkohol  dapat  menghancurkan  jaringan
intraselular  di  dalam  daging  biji  jarak  pagar  seperti  yang  terjadi  pada transesterifikasi  in situ  pada  biji  kapuk,  yang  memungkinkan  pelarutan
solubilization    dan  selanjutnya  transesterifikasi.    Tanpa  penambahan  NaOH  ke dalam  metanol,  transesterifikasi  in situ  hampir  tidak  dapat  terjadi  Qian  et  al.
98
2008.    Ketika  peningkatan  konsentrasi  NaOH  0,07-0,9  mol    L,  jumlah  minyak jarak  pagar  yang  dikonversi  menjadi  biodiesel  juga  meningkat  Gambar  25.
Namun,  saat  nisbah  molar  metanol:minyak  meningkat  180:1,    penambahan katalis malah menurunkan konversi biodiesel.
, 67
, 67 8
8
, 67 , 67
Gambar 25.       Pengaruh nisbah metanol:minyak dan  jumlah katalis terhadap konversi biodiesel: a plot respon permukaan dan b gambar dua
dimensi
Sifat  Bahan  Bakar  Hasil  Transesterifikasi  secara  in situ.      Sifat  bahan  bakar
biodiesel jarak pagar dirangkum pada Tabel 38. Terdapat perbedaan densitas dan viskositas antara biodiesel yang dihasilkan melalui transesterifikasi menggunakan
katalis CaO dengan yang dihasilkan melalui transesterifikasi secara in situ dengan katalis  NaOH,  dimana  proses  in situ  menghasilkan  densitas  dan  viskositas  yang
lebih besar.  Hasil yang diperoleh juga lebih besar dari pada  Chitra et al 2005. Hal  ini  barangkali  disebabkan  karena  adanya  komponen  polar  yang  larut  dalam
alalkohol. Walaupun demikian, biodiesel jarak pagar ini masih  memenuhi standar biodiesel menurut ASTM D 6751-02,  DIN EN14214 atau SNI 04-7182-2006
                                            
                