ANALISA PENGARUH WAKTU REAKSI TERHADAP PERSEN YIELD BIODIESEL DENGAN METODE GELOMBANG MIKRO

  

ANALISA PENGARUH WAKTU REAKSI TERHADAP PERSEN YIELD

BIODIESEL DENGAN METODE GELOMBANG MIKRO

Disusun untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Sarjana Terapan

(D-IV) Teknik Energi pada Jurusan Teknik Kimia

  

Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang

Oleh :

Reda Ayu Lestari

  

0613 4041 1519

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

  

2017

  LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR ANALISA PENGARUH WAKTU REAKSI TERHADAP PERSEN YIELD BIODIESEL DENGAN METODE GELOMBANG MIKRO Disahkan dan disetujui oleh : Palembang, Juli 2017 Menyetujui, Pembimbing I Pembimbing II Adi Syakdani, S.T.,M.T Azharuddin, S.T., M.T NIDN. 0011046904 NIDN. 0014046312 Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Kimia Adi Syakdani,S. T., M.T NIP. 196904111992031001

  

MOTTO

“ Dan Allah tidak menjadikan pemberian bala bantuan itu melainkan sebagai kabar gembira

bagi kemenanganmu, dan agar tentram hatimu karenanya. Dan kemenanganmu itu hanyalah

dari Allah ‘’

  

(Ali ‘Imran : 126)

Success is the best revenge

  Ku persembahkan untuk :

   Allah Azza Wa Jalla

   Bak dan Mak ku tercinta yang senantiasa memberikan motivasi, do’a dan semangat.

   Untuk saudara/i ku (Nani Asmayulita, Bayu

  Fajri, dan Dinda Agustina) 

  Keluarga besarku yang selalu mendoakanku 

  Kedua pembimbingku (pak Adi Syakdani dan Pak Azharuddin)

   Teman-temanku terhebat dalam memberi semangat.

   Keluarga besar EGA’13, yang selalu saling menolong, saling berbagi cerita dan saling memberikan semangat

   Almamaterku Puji syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya

sehingga penulisan Laporan Tugas Akhir selesai tepat pada waktunya. Laporan ini disusun

berdasarkan hasil tugas akhir penulis selama kurang lebih dari lima bulan. Laporan tugas

akhir ini dibuat untuk memenuhi persyaratan kurikulum Jurusan Teknik Kimia Program Studi

S1 Terapan Teknik Energi Politeknik Negeri Sriwijaya pada semester VII.

  Tujuan dari pelaksanaan tugas akhir ini adalah untuk membandingkan dan menerapkan

ilmu-ilmu mengenai Teknik Kimia khususnya Teknik Energi yang didapat di bangku kuliah

dengan kondisi nyata yang ada di lapangan.

  Pelaksanaan tugas akhir ini dapat berjalan dengan baik berkat bantuan dan dukungan

dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung yang telah membantu

kelancaran penyelesaian laporan tugas akhir ini.

  Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.

  2. Adi Syakdani, S.T., M.T., selaku ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya dan selaku pembimbing I.

  3. Ahmad Zikri, S.T., M.T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia.

  4. Ir. Arizal Aswan, M.T., selaku Ketua Prodi Teknik Energi Politeknik Negeri Sriwijaya.

  5. H. Azharuddin, S.T.,M.T. selaku Dosen Pembimbing 2 (dua) Laporan Tugas Akhir Jurusan Teknik Kimia Prodi Teknik Energi Politeknik Negeri Sriwijaya.

  6. Segenap Bapak/Ibu Dosen Jurusan Teknik Kimia dan Teknik Energi Politeknik Negeri Sriwijaya.

  7. Orangtua dan keluarga yang selalu mendoakan dan memberi semangat serta dukungan.

  8. Satria, bang Oel, Firda, Angus, Afri, Be2ns, Daya, Firman, Koko, Nsan, Galuh, Iruna, Thohi, Lidi, Cici, Upik, Mouli, Syam, Ntis, Vidi, Vivin, dan Jo yang selalu membantu kelancaran penyusunan Tugas Akhir.

  9. Rekan-rekan mahasiswa terutama angkatan 2013 Jurusan Teknik Kimia Prodi Teknik Energi Politeknik Negeri Sriwijaya.

  Dari hasil laporan Tugas Akhir ini, penulis berharap semoga dapat bermanfaat bagi kita semua.

  Palembang, Juli 2017 Penulis

  DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ ii ABSTRAK ..................................................................................................... iii ABSTRACT ................................................................................................... iv MOTTO ......................................................................................................... v KATA PENGANTAR ................................................................................... vi

DAFTAR ISI .................................................................................................. viii

DAFTAR TABEL .......................................................................................... x DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xi DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xii

  BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang .................................................................................... 1

  1.2 Tujuan .................................................................................................. 3

  1.3 Manfaat ................................................................................................ 3

  1.4 Rumusan Masalah ............................................................................... 4

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  2.1 Krisis Energi di Indonesia .................................................................. 5

  2.2 Pengertian Biodiesel .......................................................................... 5

  2.3 Transesterifikasi ................................................................................. 7

  2.4 Minyak Jelantah ................................................................................. 9

  2.5 Alkohol (Metanol) ............................................................................. 11

  2.6 Katalis ................................................................................................ 11

  2.6.1 Katalis Homogen ....................................................................... 12

  2.6.2 Katalis Heterogen ...................................................................... 12

  2.7 Gelombang Mikro .............................................................................. 12

  2.7.1 Prinsip Dasar Mekanisme Reaksi dengan Metode Gelombang Mikro ...................................................................... 14

  2.7.2 Transesterifikasi dengan Gelombang Mikro ............................. 16

  2.7.3 Mekanisme Perpindahan Panas Gelombang Mikro .................. 17

  2.7.4 Persyaratan dan Efisiensi Energi Gelombang Mikro ................ 18

  BAB III METODOLOGI PENELITIAN

  3.1 Pendekatan Desain Fungsional .......................................................... 21

  3.2 Pendekatan Desain Struktural ............................................................ 22

  3.3 Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................ 27

  3.4 Alat dan Bahan ................................................................................... 27

  3.4.1 Alat yang Digunakan ................................................................. 27

  3.4.2 Bahan yang Digunakan ............................................................. 28

  3.5 Perlakuan dan Rancangan Percobaan ................................................ 28

  3.6 Prosedur Percobaan ............................................................................ 28

  3.6.1 Pengujian Kadar Asam Lemak Bebas (ALB) ........................... 28

  3.6.2 Pembuatan Katalis Natrium Metoksida ..................................... 29

  3.6.3 Pembuatan Biodiesel ................................................................. 29

  3.6.4 Pemurnian Biodiesel ................................................................. 30

  3.6.5 Analisa Biodiesel ....................................................................... 32

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1 Hasil .................................................................................................. 36

  4.1.1 Analisa Bahan Baku .................................................................. 37

  4.1.2 Analisa Hasil Biodiesel ............................................................. 37

  4.1.3 Analisa karakteristik kualitas biodiesel .................................... 37

  4.2 Pembahasan ...................................................................................... 37

  4.2.1 Analisa Kadar FFA Sebelum Dan Sesudah Penyaringan ......... 38

  4.2.2 Analisa waktu reaksi terhadap massa biodiesel ........................ 39

  4.2.3 Analisa persen yield .................................................................. 41

  4.2.4 Analisa Bilangan Asam............................................................. 41

  4.2.5 Analisa Kadar Air ..................................................................... 41

  4.2.6 Analisa Bilangan Asam............................................................. 42

  4.2.7 Analisa Densitas........................................................................ 43

  4.2.8 Analisa Viskositas ..................................................................... 41

  BAB V PENUTUP

  5.1 Kesimpulan ....................................................................................... 46

  5.2 Saran ................................................................................................. 46

  DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

  DAFTAR TABEL Tabel Halaman 1.

  Persyaratan Kualitas Biodiesel Menurut SNI-04-7182-2006 ............. 7 2. Komposisi Asam Lemak Minyak Inti Kelapa Sawit ........................... 10 3. Data Analisa Volume Titran %FFA ..................................................... 37 4. Data Analisa Volume Hasil Biodiesel ................................................. 37 5. Data Analisa karakteristik Kualitas Biodiesel ..................................... 38 6. Data Kadar Asam Lemak Bebas .......................................................... 47 7. Data Hasil Massa Biodiesel ................................................................. 47 8. Data pH Biodiesel ................................................................................ 47 9. Data Kadar Air Biodiesel ..................................................................... 48 10.

  Data Analisa Densitas Biodiesel ......................................................... 48 11. Data Analisa viskositas ....................................................................... 48 12. Data Analisa Angka Asam ................................................................... 49 13. Data Analisa Titik Nyala Biodiesel ..................................................... 49 14. Neraca Massa pada Waktu Reaksi 5 Teoritis ...................................... 53 15. Neraca Massa pada Waktu Reaksi 5 Secara Praktek .......................... 53 16. Neraca Massa pada Waktu Reaksi 10 Secara Teoritis ....................... 54 17. Neraca Massa pada Waktu Reaksi 10 Secara Praktek ........................ 54 18. Neraca Massa pada Waktu Reaksi 15 Secara Teoritis ........................ 55 19. Neraca Massa pada Waktu Reaksi 15 Secara Praktek ........................ 55 20. Persen Yield Biodiesel Secara Teoritis ............................................... 56 21. Persen Yield Biodiesel Secara Praktek ............................................... 56 22. Angka Asam Biodiesel ........................................................................ 57 23. Kadar Air Biodiesel ............................................................................. 58 24. Densitas Biodiesel ............................................................................... 59 25. Volume Biodiesel ................................................................................ 60

  DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman

  1. Pergerakan Molekul Dipolar Teradiasi Gelombang Mikro ............ 14

  2. Pergerakan Partikel Bermuatan dalam Suatu Larutan Mengikuti Medan Listrik ................................................................ 15

  3. Mekanisme Reaksi Transesterifikasi dengan Menggunakan Gelombang Mikro ........................................................................... 16

  4. Mekanisme Pemanasan secara Konvensional dan Gelombang Mikro .............................................................................................. 17

  5. Rancangan Alat Produksi Biodiesel Berteknologi Gelombang Mikro .............................................................................................. 22

  6. Tangki Umpan ................................................................................ 23

  7. Tangki Emulsifier ........................................................................... 23

  8. Microwave ...................................................................................... 24

  9. Reaktor ............................................................................................ 25 10.

  Separator ......................................................................................... 26 11. Pompa ............................................................................................. 27 12. Blok Diagram Pembuatan Biodiesel dengan Pemanfaatan

  Gelombang Mikro ........................................................................... 31 13. Grafik Analisa Kadar %FFA .......................................................... 38 14.

  Grafik Analisa Waktu Reaksi Terhadap Massa Biodiesel............... 40 15. Grafik Analisa % Yield ................................................................... 41 16. Grafik Analisa Bilangan Asam ........................................................ 42 17. Grafik Analisa Kadar Air ................................................................ 42 18. Grafik Analisa Densitas ................................................................... 43 19. Grafik Analisa Viskositas ................................................................ 44