Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Dedak Padi (Rice Bran Oil) Dengan Reaksi Transesterifikasi Menggunakan Katalis Heterogen Zeolit Alam yang Dimodifikasi Dengan KOH Appendix
LAMPIRAN A
DATA BAHAN BAKU
A.1
KOMPOSISI ASAM LEMAK MINYAK DEDAK PADI
Tabel A.1 Komposisi Asam Lemak Bahan Baku Minyak Dedak Padi
Asam Lemak
Asam Laurat (C12:0)
Asam Miristat (C14:0)
Asam Palmitat (C16:0)
Asam Palmitoleinat (C16:1)
Asam Stearat (C18:0)
Asam Oleat (C18:1)
Asam Linoleat (C18:2)
Asam Linolenat (C18:3)
Asam Arakidat (C20:0)
Asam Eikosenoat (C20:1)
Jumlah
Komposisi
(%)
0,0114
0,3912
20,8620
0,2638
2,0197
42,4643
32,2081
1,2199
0,0522
0,5074
100
Berat
Molekul
(gram/mol)
200
228
256
254
284
282
280
278
312
310
% x BM
(gram/mol)
0,0228
0,8919
53,4067
0,6701
5,7359
119,7493
90,1827
3,3913
0,1629
1,5729
275,7866
Dari perhitungan maka diperoleh berat molekul rata-rata FFA minyak
dedak padi sebesar 275,7866 gram/mol.
A.2
KOMPOSISI TRIGLISERIDA MINYAK DEDAK PADI
Tabel A.2 Komposisi Trigliserida Bahan Baku Minyak Dedak Padi
Asam Lemak
Asam Laurat (C12:0)
Asam Miristat (C14:0)
Asam Palmitat (C16:0)
Asam Palmitoleinat (C16:1)
Asam Stearat (C18:0)
Asam Oleat (C18:1)
Asam Linoleat (C18:2)
Asam Linolenat (C18:3)
Asam Arakidat (C20:0)
Asam Eikosenoat (C20:1)
Jumlah
Komposisi
(%)
0,0114
0,3912
20,8620
0,2638
2,0197
42,4643
32,2081
1,2199
0,0522
0,5074
100
Berat
Molekul
(gram/mol)
638
722
806
800
890
884
878
872
974
968
% x BM
(gram/mol)
0,0727
2,8245
168,1477
2,1104
17,9753
375,3844
282,7871
10,6375
0,5084
4,9116
865,3598
48
Universitas Sumatera Utara
Dari perhitungan maka diperoleh berat molekul rata-rata trigliserida
minyak dedak padi sebesar 865,3598 gram/mol.
A.3
KADAR FREE FATTY ACID (FFA) MINYAK DEDAK PADI
% Kadar FFA
=
N NaOH Vtitran BM Asam Lemak RBO
m sampel 10
=
0,25 1,25 275,7866
7,05 10
= 1,2225 %
49
Universitas Sumatera Utara
.1
/ZEOLIT ALAM
! "#$ %&$#$# '&()&*& +,*- '$)- .(
/0$#$ ',&10#$ '2"
No.
!
Konsentrasi Larutan
KOH (gram dalam
100 ml aquadest)
5
!
!4
!
!5
4
7
9
8
B.2
Kandungan Logam
Kalium (%)
!345 6
783957
773:: !
!8374:
!436454
53575
DATA DENSITAS BIODIESEL
4 "#$ %&$#$# ;$1# $,($#
Rasio Mol
Alkohol /
Minyak
6
YZ[
WX>
YZ[
WX>
YZ[
>[X>
YZ[
>[X>
YZ[
>[X>
YZ[
>[X>
YZ[
>[X>
>Z=
>[X>
YZ=
>[X>
JZ[
>[X>
JZ=
>[X>
YZ[
>YX>
YZ[
>YX>
YZ[
>YX>
Suhu
(oC)
Jumlah Katalis
(% berat)
trata-rata
(detik)
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
YZ[
JZ[
]Z[
YZ[
YZ=
JZ[
JZ=
]Z[
YZ[
YZ[
YZ[
YZ[
YZ[
YZ[
YZ[
J=WZJJJJ
J]WZ\\\^
J=[Z\\\^
J\_Z[[[[
J\^ZJJJJ
J^YZ[[[[
J=_Z\\\^
J=\Z[[[[
J\WZJJJJ
J=^Z\\\^
J=]ZJJJJ
J^WZJJJJ
J]_ZJJJJ
J]_Z[[[[
J]\Z\\\^
Viskositas
Kinematik
(cSt)
]Z]>^>
]ZY_^_
]ZJYY\
]Z=]W\
]Z=YW[
]Z=W==
]Z]JJ=
]ZJWWJ
]Z=][J
]Z][W_
]ZJ\^W
]Z\\J\
]ZJ[\>
]ZJ[Y[
]ZY^JJ
=>
Universitas Sumatera Utara
b.4
DATA YIELD METIL ESTER
cdefg hij kdlmg nodgmlml Yield pfqmg rlqfs
Rasio Mol
Waktu Suhu Jumlah Katalis Kemurnian
Alkohol /
(jam) (oC)
(% berat)
(%)
Minyak
tuv
awx
yx
awx
z{w`|a`
tuv
awx
yx
|wx
zyw{xax
jwx
tuv
awx
yx
zyw|{za
vxuv
awx
yx
awx
ztw{y{|
vxuv
awx
yx
aw`
zywa|av
vxuv
awx
yx
|wx
ztwyy|`
vxuv
awx
yx
|w`
ztw`zvt
jwx
vxuv
awx
yx
zzwx{jv
vxuv
vw`
yx
awx
zyw`azz
vxuv
aw`
yx
awx
zywjjvx
vxuv
|wx
yx
awx
z{wxatx
vxuv
|w`
yx
awx
z|wtj`j
vauv
awx
yx
awx
zywzxx|
vauv
awx
yx
awx
zywajay
vauv
awx
yx
awx
zywvjtt
Yield
(%)
zaw{t
z`w|v
z`wax
ztw{v
z{wx`
zywz`
z`wvv
zywty
z`wta
zawva
zxw``
ttw|x
zyw`|
zjwxv
zjwz`
`a
Universitas Sumatera Utara
C
CONTO PERTUNAN
C
PERUNAN KADAR LOAM K KALM PADA KATALS
KOZEOL ALAM
r
«t«r ¬¬
¤¥¦§¨©ª¥
£ ¢
¡¡
®ctualConc. = Hasil pembacaan pada AAS
V
= Volume pengenceran (ml)
Massa sampel = Berat sampel yang diuji (gram)
ActualConc. = 3643,6589
V
= 100 ml
Massa sampel = 1,0108 gram
Kadar Logam K
=
ActualConc
. V
MassaSampel
=
3643,6589 100
1,0108
= 360472,7839 ppm
=
360472,7839 100%
1.000.000
= 36,0473 %
Untuk konsentrasi larutan KOH yang lainnya sama dengan perhitungan di
atas.
C¯
PERUNAN KADAR FFA M°±²³ ´µ´²³ ¶²´ RICE BRAN
OIL
Kadar FFA =
N V M
x 100%
MassaSampel1000
Keterangan : N = Normalitas larutan NaOH (mol/l)
V = Volume larutan NaOH terpakai (ml)
}~
Universitas Sumatera Utara
M = Berat molekul FFA minyak dedak padi (BM = 275,7866
gram/mol)
Normalitas larutan NaOH = 0,25 N
Volume larutan NaOH terpakai = 1,25 ml
BM FFA = 275,7866 gram/mol
Berat minyak dedak padi = 7,05 gram
Kadar FFA =
=
N V M
x 100%
MassaSampel1000
0,251,25 275,7866
x 100 %
7,051000
= 1,225 %
C·¸
PER¹º»UN¼½¾ ¿ÀÁ»¹½¾ ÃÀ»½¾ÄÅ
O
O
H2C-O-C-R1
R1-C-OCH3
O
HC-O-C-R2
H2C-OH
O
+ 3CH3OH
KOH/Zeolit Alam
R2-C-OCH3 +
O
HC-OH
O
H2C-O-C-R3
Trigliserida
Metanol
R3-C-OCH3
H2C-OH
Biodiesel
Gliserol
Massa Minyak Dedak Padi
= 50 gram
Metanol : Minyak Dedak Padi
= 8 : 1 (mol/mol)
BM Trigliserida
= 865,3598 gram/mol
Mol Minyak Dedak Padi
=
Massa
BM Trigliseri da
=
50 gram
865,3598 gram/mol
= 0,0578 mol
Mol metanol = 8 x 0,0578 = 0,4622 mol
1
54
Universitas Sumatera Utara
Maka massa metanol = mol metanol x BM metanol
= 0,4622 mol x 32 gram/mol
= 14,7915 gram
m
Volume metanol =
=
14,7915 gram
0,7918 gram/ml
= 18,6809 ml
Untuk kebutuhan metanol yang lainnya sama dengan perhitungan di atas.
CÆÇ
PERÈÉÊUNËÌÍ YIELD ÎÉÏÐÉÑÒÑÓ
Yield = Massa Biodiesel Praktik x Kemurnian
Massa Bahan Baku
=
49,97 gram
x 98,7673%
50 gram
= 98,71 %
Untuk data yang lainnya sama dengan perhitungan di atas.
CÆÔ
PERÈÉÊUNËÌÍ ÐÑÍÒÉÊÌÒ ÎÉÏÐÉÑÒÑÓ
Volume piknometer = Massa air
Densitas air
Densitas sampel =
= 24,7033 ml
Massa sampel
Volume piknometer
Massa piknometer kosong = 21,46 gram = 0,02146 kg
Massa piknometer + biodiesel = 42,89 gram = 0,04289 kg
Massa biodiesel = 21,43 gram = 0,02143 kg
Densitas biodiesel =
0,02143 kg
= 867,4969 kg/m3
-6
3
24,7033 x 10 m
Untuk data yang lainnya sama dengan perhitungan di atas.
CÆÕ
PERÈÉÊUNËÌÍ VÉÒKOSÉÊAS BÉÏDÉÑSEL
sg = Densitas sampel
Densitas air
55
Universitas Sumatera Utara
Viskositas sampel = k x sg x t
Keterangan : k = konstanta viskosimeter (kg/m.s2)
t = waktu alir (s)
Ö×ØÙbÚaÛÙ aÙÚ :
air (40 oC) = 992,25 kg/m3
Viskositas air (40 oC) = 0,6560 x 10-3 kg/m.s
tair = 53,63 detik
sgair = 1
Viskositas air = k x sg x t
0,6560 x 10-3 kg/m.s = k x 1 x 53,63 s
k = 1,22 x 10-5 kg/m.s2
Viskositas biodiesel :
trata-rata biodiesel = 369 detik
sgbiodiesel =
867,4969 kg/m 3
= 0,8743
992,25 kg/m 3
Viskositas biodiesel = k x sg x t
= 1,22 x 10-5 x 0,8743 x 369
= 3,9459 x 10-3 kg/m.s
Viskositas kinematik =
3,9459 x 10 -3 kg/m.s
= 4,5486 x 10-6 m2/s
867,4969 kg/m 3
= 4,5486 mm2/s
= 4,5486 cSt
Untuk data yang lainnya sama dengan perhitungan di atas.
56
Universitas Sumatera Utara
Þßàáâãßä å
æßçâÞ ßäßÞâçâç èéàáéçâçâ êßæßä êßèë
àâäìßè åíåßè áßåâî èßïßÞâç èéæðZíOLIT
ALAM, DAN BIODIíSíL
D.1
HASIL ANALISIS KOMPOSISI BAHAN BAKU MINYAK DñDAK
PADI
òóôõóö ÷øù úóûüý þÿóýüûüû ò
ôûüûü óóÿ ó üÿ ó ÷
ó óü
ÜÝ
Universitas Sumatera Utara
ZOLIT
DAN KOH/ZOLIT ALAM
ALAM
!" # $%& ' ()"# *) +( , ++- (Atomic Absorption Spectroscopy) ./,.0
12/3.0.# / ' 4 # 563 ! ' ().! 7 4 ' , ()* '89:;26(), +( !
Universitas Sumatera Utara
>?@A?B CDE F?GHI JK?IHGHG LKMLN O?@PQI RQSIHM JI?@ T?KP? USVHfikasi
Senyawa KOH
Gambar D.4 Hasil Analisis AAS Katalis KOH/Zeolit Alam pada Konsentrasi
Larutan KOH 75 gram / 100 ml Aquadest
DATA BAHAN BAKU
A.1
KOMPOSISI ASAM LEMAK MINYAK DEDAK PADI
Tabel A.1 Komposisi Asam Lemak Bahan Baku Minyak Dedak Padi
Asam Lemak
Asam Laurat (C12:0)
Asam Miristat (C14:0)
Asam Palmitat (C16:0)
Asam Palmitoleinat (C16:1)
Asam Stearat (C18:0)
Asam Oleat (C18:1)
Asam Linoleat (C18:2)
Asam Linolenat (C18:3)
Asam Arakidat (C20:0)
Asam Eikosenoat (C20:1)
Jumlah
Komposisi
(%)
0,0114
0,3912
20,8620
0,2638
2,0197
42,4643
32,2081
1,2199
0,0522
0,5074
100
Berat
Molekul
(gram/mol)
200
228
256
254
284
282
280
278
312
310
% x BM
(gram/mol)
0,0228
0,8919
53,4067
0,6701
5,7359
119,7493
90,1827
3,3913
0,1629
1,5729
275,7866
Dari perhitungan maka diperoleh berat molekul rata-rata FFA minyak
dedak padi sebesar 275,7866 gram/mol.
A.2
KOMPOSISI TRIGLISERIDA MINYAK DEDAK PADI
Tabel A.2 Komposisi Trigliserida Bahan Baku Minyak Dedak Padi
Asam Lemak
Asam Laurat (C12:0)
Asam Miristat (C14:0)
Asam Palmitat (C16:0)
Asam Palmitoleinat (C16:1)
Asam Stearat (C18:0)
Asam Oleat (C18:1)
Asam Linoleat (C18:2)
Asam Linolenat (C18:3)
Asam Arakidat (C20:0)
Asam Eikosenoat (C20:1)
Jumlah
Komposisi
(%)
0,0114
0,3912
20,8620
0,2638
2,0197
42,4643
32,2081
1,2199
0,0522
0,5074
100
Berat
Molekul
(gram/mol)
638
722
806
800
890
884
878
872
974
968
% x BM
(gram/mol)
0,0727
2,8245
168,1477
2,1104
17,9753
375,3844
282,7871
10,6375
0,5084
4,9116
865,3598
48
Universitas Sumatera Utara
Dari perhitungan maka diperoleh berat molekul rata-rata trigliserida
minyak dedak padi sebesar 865,3598 gram/mol.
A.3
KADAR FREE FATTY ACID (FFA) MINYAK DEDAK PADI
% Kadar FFA
=
N NaOH Vtitran BM Asam Lemak RBO
m sampel 10
=
0,25 1,25 275,7866
7,05 10
= 1,2225 %
49
Universitas Sumatera Utara
.1
/ZEOLIT ALAM
! "#$ %&$#$# '&()&*& +,*- '$)- .(
/0$#$ ',&10#$ '2"
No.
!
Konsentrasi Larutan
KOH (gram dalam
100 ml aquadest)
5
!
!4
!
!5
4
7
9
8
B.2
Kandungan Logam
Kalium (%)
!345 6
783957
773:: !
!8374:
!436454
53575
DATA DENSITAS BIODIESEL
4 "#$ %&$#$# ;$1# $,($#
Rasio Mol
Alkohol /
Minyak
6
YZ[
WX>
YZ[
WX>
YZ[
>[X>
YZ[
>[X>
YZ[
>[X>
YZ[
>[X>
YZ[
>[X>
>Z=
>[X>
YZ=
>[X>
JZ[
>[X>
JZ=
>[X>
YZ[
>YX>
YZ[
>YX>
YZ[
>YX>
Suhu
(oC)
Jumlah Katalis
(% berat)
trata-rata
(detik)
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
\[
YZ[
JZ[
]Z[
YZ[
YZ=
JZ[
JZ=
]Z[
YZ[
YZ[
YZ[
YZ[
YZ[
YZ[
YZ[
J=WZJJJJ
J]WZ\\\^
J=[Z\\\^
J\_Z[[[[
J\^ZJJJJ
J^YZ[[[[
J=_Z\\\^
J=\Z[[[[
J\WZJJJJ
J=^Z\\\^
J=]ZJJJJ
J^WZJJJJ
J]_ZJJJJ
J]_Z[[[[
J]\Z\\\^
Viskositas
Kinematik
(cSt)
]Z]>^>
]ZY_^_
]ZJYY\
]Z=]W\
]Z=YW[
]Z=W==
]Z]JJ=
]ZJWWJ
]Z=][J
]Z][W_
]ZJ\^W
]Z\\J\
]ZJ[\>
]ZJ[Y[
]ZY^JJ
=>
Universitas Sumatera Utara
b.4
DATA YIELD METIL ESTER
cdefg hij kdlmg nodgmlml Yield pfqmg rlqfs
Rasio Mol
Waktu Suhu Jumlah Katalis Kemurnian
Alkohol /
(jam) (oC)
(% berat)
(%)
Minyak
tuv
awx
yx
awx
z{w`|a`
tuv
awx
yx
|wx
zyw{xax
jwx
tuv
awx
yx
zyw|{za
vxuv
awx
yx
awx
ztw{y{|
vxuv
awx
yx
aw`
zywa|av
vxuv
awx
yx
|wx
ztwyy|`
vxuv
awx
yx
|w`
ztw`zvt
jwx
vxuv
awx
yx
zzwx{jv
vxuv
vw`
yx
awx
zyw`azz
vxuv
aw`
yx
awx
zywjjvx
vxuv
|wx
yx
awx
z{wxatx
vxuv
|w`
yx
awx
z|wtj`j
vauv
awx
yx
awx
zywzxx|
vauv
awx
yx
awx
zywajay
vauv
awx
yx
awx
zywvjtt
Yield
(%)
zaw{t
z`w|v
z`wax
ztw{v
z{wx`
zywz`
z`wvv
zywty
z`wta
zawva
zxw``
ttw|x
zyw`|
zjwxv
zjwz`
`a
Universitas Sumatera Utara
C
CONTO PERTUNAN
C
PERUNAN KADAR LOAM K KALM PADA KATALS
KOZEOL ALAM
r
«t«r ¬¬
¤¥¦§¨©ª¥
£ ¢
¡¡
®ctualConc. = Hasil pembacaan pada AAS
V
= Volume pengenceran (ml)
Massa sampel = Berat sampel yang diuji (gram)
ActualConc. = 3643,6589
V
= 100 ml
Massa sampel = 1,0108 gram
Kadar Logam K
=
ActualConc
. V
MassaSampel
=
3643,6589 100
1,0108
= 360472,7839 ppm
=
360472,7839 100%
1.000.000
= 36,0473 %
Untuk konsentrasi larutan KOH yang lainnya sama dengan perhitungan di
atas.
C¯
PERUNAN KADAR FFA M°±²³ ´µ´²³ ¶²´ RICE BRAN
OIL
Kadar FFA =
N V M
x 100%
MassaSampel1000
Keterangan : N = Normalitas larutan NaOH (mol/l)
V = Volume larutan NaOH terpakai (ml)
}~
Universitas Sumatera Utara
M = Berat molekul FFA minyak dedak padi (BM = 275,7866
gram/mol)
Normalitas larutan NaOH = 0,25 N
Volume larutan NaOH terpakai = 1,25 ml
BM FFA = 275,7866 gram/mol
Berat minyak dedak padi = 7,05 gram
Kadar FFA =
=
N V M
x 100%
MassaSampel1000
0,251,25 275,7866
x 100 %
7,051000
= 1,225 %
C·¸
PER¹º»UN¼½¾ ¿ÀÁ»¹½¾ ÃÀ»½¾ÄÅ
O
O
H2C-O-C-R1
R1-C-OCH3
O
HC-O-C-R2
H2C-OH
O
+ 3CH3OH
KOH/Zeolit Alam
R2-C-OCH3 +
O
HC-OH
O
H2C-O-C-R3
Trigliserida
Metanol
R3-C-OCH3
H2C-OH
Biodiesel
Gliserol
Massa Minyak Dedak Padi
= 50 gram
Metanol : Minyak Dedak Padi
= 8 : 1 (mol/mol)
BM Trigliserida
= 865,3598 gram/mol
Mol Minyak Dedak Padi
=
Massa
BM Trigliseri da
=
50 gram
865,3598 gram/mol
= 0,0578 mol
Mol metanol = 8 x 0,0578 = 0,4622 mol
1
54
Universitas Sumatera Utara
Maka massa metanol = mol metanol x BM metanol
= 0,4622 mol x 32 gram/mol
= 14,7915 gram
m
Volume metanol =
=
14,7915 gram
0,7918 gram/ml
= 18,6809 ml
Untuk kebutuhan metanol yang lainnya sama dengan perhitungan di atas.
CÆÇ
PERÈÉÊUNËÌÍ YIELD ÎÉÏÐÉÑÒÑÓ
Yield = Massa Biodiesel Praktik x Kemurnian
Massa Bahan Baku
=
49,97 gram
x 98,7673%
50 gram
= 98,71 %
Untuk data yang lainnya sama dengan perhitungan di atas.
CÆÔ
PERÈÉÊUNËÌÍ ÐÑÍÒÉÊÌÒ ÎÉÏÐÉÑÒÑÓ
Volume piknometer = Massa air
Densitas air
Densitas sampel =
= 24,7033 ml
Massa sampel
Volume piknometer
Massa piknometer kosong = 21,46 gram = 0,02146 kg
Massa piknometer + biodiesel = 42,89 gram = 0,04289 kg
Massa biodiesel = 21,43 gram = 0,02143 kg
Densitas biodiesel =
0,02143 kg
= 867,4969 kg/m3
-6
3
24,7033 x 10 m
Untuk data yang lainnya sama dengan perhitungan di atas.
CÆÕ
PERÈÉÊUNËÌÍ VÉÒKOSÉÊAS BÉÏDÉÑSEL
sg = Densitas sampel
Densitas air
55
Universitas Sumatera Utara
Viskositas sampel = k x sg x t
Keterangan : k = konstanta viskosimeter (kg/m.s2)
t = waktu alir (s)
Ö×ØÙbÚaÛÙ aÙÚ :
air (40 oC) = 992,25 kg/m3
Viskositas air (40 oC) = 0,6560 x 10-3 kg/m.s
tair = 53,63 detik
sgair = 1
Viskositas air = k x sg x t
0,6560 x 10-3 kg/m.s = k x 1 x 53,63 s
k = 1,22 x 10-5 kg/m.s2
Viskositas biodiesel :
trata-rata biodiesel = 369 detik
sgbiodiesel =
867,4969 kg/m 3
= 0,8743
992,25 kg/m 3
Viskositas biodiesel = k x sg x t
= 1,22 x 10-5 x 0,8743 x 369
= 3,9459 x 10-3 kg/m.s
Viskositas kinematik =
3,9459 x 10 -3 kg/m.s
= 4,5486 x 10-6 m2/s
867,4969 kg/m 3
= 4,5486 mm2/s
= 4,5486 cSt
Untuk data yang lainnya sama dengan perhitungan di atas.
56
Universitas Sumatera Utara
Þßàáâãßä å
æßçâÞ ßäßÞâçâç èéàáéçâçâ êßæßä êßèë
àâäìßè åíåßè áßåâî èßïßÞâç èéæðZíOLIT
ALAM, DAN BIODIíSíL
D.1
HASIL ANALISIS KOMPOSISI BAHAN BAKU MINYAK DñDAK
PADI
òóôõóö ÷øù úóûüý þÿóýüûüû ò
ôûüûü óóÿ ó üÿ ó ÷
ó óü
ÜÝ
Universitas Sumatera Utara
ZOLIT
DAN KOH/ZOLIT ALAM
ALAM
!" # $%& ' ()"# *) +( , ++- (Atomic Absorption Spectroscopy) ./,.0
12/3.0.# / ' 4 # 563 ! ' ().! 7 4 ' , ()* '89:;26(), +( !
Universitas Sumatera Utara
>?@A?B CDE F?GHI JK?IHGHG LKMLN O?@PQI RQSIHM JI?@ T?KP? USVHfikasi
Senyawa KOH
Gambar D.4 Hasil Analisis AAS Katalis KOH/Zeolit Alam pada Konsentrasi
Larutan KOH 75 gram / 100 ml Aquadest