Sintesis Biodiesel Dari Refined, Bleached and Deodorized Palm Oil (RBDPO) Menggunakan Co-Solvent Deep Eutectic Solvent (DES)
ABSTRAK
Pengembangan teknologi yang ramah lingkungan saat ini mendapat perhatian
penting dalam bidang kimia, salah satunya ialah pengembangan pelarut organik yang
ramah lingkungan. Deep eutectic solvent (DES) berpotensi sebagai pelarut ramah
lingkungan karena sifatnya yang tidak toksik, tidak reaktif dengan air,
biodegradable, titik leleh rendah dan sintesisnya mudah dan murah untuk
menghasilkan DES dengan kemurnian yang tinggi. DES adalah campuran sederhana
dari suatu garam dan suatu senyawa Hidrogen Bond Donor (HBD), dimana
keduanya terhubung satu sama lain melalui ikatan hidrogen. Dalam penelitian ini
DES yang digunakan berbasis ChCl (garam) dan D-Glukosa/Etilen Glikol (HBD)
dengan rasio molar ChCl:D-Glukosa dan ChCl:Etilen Glikol masing-masing 2:1 dan
1:2 dan keduanya diaplikasikan sebagai co-solvent dalam sintesis biodiesel dari
minyak sawit (RBDPO). Dari hasil analisis Gas Chromatography (GC), yield
biodiesel tanpa penambahan DES diperoleh 92,7916 % dan penambahan kedua jenis
DES pada konsentrasi 0; 1; 5; 10; 15 dam 20 % sebagai co-solvent dalam sintesis
biodiesel semuanya menurunkan yield biodiesel, yaitu untuk DES berbasis ChCl/DGlukosa masing-masing 89,7973; 71,2025; 51,4925; 19,1234 dan 110,5426 % dan
untuk DES berbasis ChCl/Etilen Glikol masing-masing 91,2417; 86,6459; 85,1886;
83,4381 dan 80,788 %. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa DES berbasis ChCl/DGlukosa tidak cocok digunakan sebagai co-solvent dalam sintesis biodiesel karena
karakteristik DES meliputi titik beku, densitas dan viskositas yang tinggi. Hal
tersebut menyebabkan kelarutan metanol dan minyak semakin menurun, sehingga
konversi ke arah produk menjadi menurun dan menurunkan yield biodiesel.
Sedangkan untuk DES berbasis ChCl/Etilen Glikol, DES ini memiliki karakteristik
yang lebih baik dibandingkan DES berbasis ChCl/D-Glukosa, yaitu memiliki titik
beku, densitas dan viskositas yang lebih rendah. Akan tetapi, penggunaan DES
berbasis ChCl/Etilen Glikol ini juga menurunkan yield biodiesel. Hal ini disebabkan
oleh ikatan hidrogen yang sangat kuat dalam DES sehingga menghambat
pembentukan metoksida dalam reaksi transesterifikasi sehingga menurunkan yield.
Selain itu, kelarutan DES ini sangat tinggi, dimana DES cenderung akan mengikat
metanol dalam reaksi sehingga juga akan menurunkan yield biodiesel. Dari hasil
penelitian yang dilakukan disimpulkan bahwa pemilihan suatu DES sebagai cosolvent dalam sintesis biodiesel perlu terlebih dahulu dilakukan analisis karakteristik
DES apakah sesuai untuk diaplikasikan sebagai co-solvent dalam sintesis biodiesel.
Kata kunci: deep eutectic solvent, co-solvent, ChCl, hidrogen bond donor, Dglukosa, etilen glikol, biodiesel, RBDPO.
viii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The development of eco-friendly technology solvent has attracted interest in a
chemical field. Deep eutectic solvent ( DES ) has emerged as an interesting type of
eco-friendly solvent. Its characteristic is non-toxic, non-reactive with water,
biodegradable, have a low melting point, also simple and inexpensive to synthesized
for producing DES with high purity. DES is a mixture of salt and a compound of
hydrogen bond donor ( hbd ) , were connected through hydrogen bonds .In this
research, DES used based chcl ( salt ) and / d-glucose ethylene glycol ( hbd ) with the
ratio of the molar chcl: d-glucose and chcl: ethylene glycol each 2: 1 and 1: 2 and
both applied as co-solvent in the biodiesel synthesis from palm oil ( RBDPO ) . From
the gas chromatography ( GC ) analysis , biodiesel yield without added DES
obtained 92,7916 % and by adding both DES at concentration 0; 1; 5; 10; 15 and 20
% as co-solvent in the biodiesel synthesis can decrease biodiesel yield, which for
DES-based CHCl / D-Glucose respectively 89.7973; 71.2025; 51.4925; 19.1234 and
110.5426% and for DES-based CHCl / Ethylene Glycol respectively 91.2417;
86.6459; 85.1886; 83.4381 and 80.788%. The result showed that the DESbased CHCl / D-Glucose is unsuitable used as co-solvent in the synthesis biodiesel
because of the characteristic of DES which has a high freezing point, density, and
viscosity. This caused the methanol and oil solubility decreases, so the conversion
toward the product being declined and decreased the biodiesel yield. The DESbased CHCl / Ethylene Glycol has better characteristics than the DES-based CHCl /
D-Glucose, which has a lower freezing point, density, and viscosity. However, the
use of DES-based CHCl / Ethylene Glycol can decrease the biodiesel yield. It is
caused by strong hydrogen bonds in the DES thus inhibiting the
formation methoxide in transesterification reactions resulting in lower yield. In
addition, solubility DES is very high , where DES is binding methanol in the reaction
so it is also will decrease biodiesel yield .characteristic analysis of a DES co-solvent
in the biodiesel synthesis is needed for choosing DES that appropriate for applied as
co-solvent in the biodiesel synthesis .
Keywords: deep eutectic solvent, co-solvent , chcl , hydrogen bond donor , d-glucose
, ethylene glycol , biodiesel , RBDPO .
ix
Universitas Sumatera Utara
Pengembangan teknologi yang ramah lingkungan saat ini mendapat perhatian
penting dalam bidang kimia, salah satunya ialah pengembangan pelarut organik yang
ramah lingkungan. Deep eutectic solvent (DES) berpotensi sebagai pelarut ramah
lingkungan karena sifatnya yang tidak toksik, tidak reaktif dengan air,
biodegradable, titik leleh rendah dan sintesisnya mudah dan murah untuk
menghasilkan DES dengan kemurnian yang tinggi. DES adalah campuran sederhana
dari suatu garam dan suatu senyawa Hidrogen Bond Donor (HBD), dimana
keduanya terhubung satu sama lain melalui ikatan hidrogen. Dalam penelitian ini
DES yang digunakan berbasis ChCl (garam) dan D-Glukosa/Etilen Glikol (HBD)
dengan rasio molar ChCl:D-Glukosa dan ChCl:Etilen Glikol masing-masing 2:1 dan
1:2 dan keduanya diaplikasikan sebagai co-solvent dalam sintesis biodiesel dari
minyak sawit (RBDPO). Dari hasil analisis Gas Chromatography (GC), yield
biodiesel tanpa penambahan DES diperoleh 92,7916 % dan penambahan kedua jenis
DES pada konsentrasi 0; 1; 5; 10; 15 dam 20 % sebagai co-solvent dalam sintesis
biodiesel semuanya menurunkan yield biodiesel, yaitu untuk DES berbasis ChCl/DGlukosa masing-masing 89,7973; 71,2025; 51,4925; 19,1234 dan 110,5426 % dan
untuk DES berbasis ChCl/Etilen Glikol masing-masing 91,2417; 86,6459; 85,1886;
83,4381 dan 80,788 %. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa DES berbasis ChCl/DGlukosa tidak cocok digunakan sebagai co-solvent dalam sintesis biodiesel karena
karakteristik DES meliputi titik beku, densitas dan viskositas yang tinggi. Hal
tersebut menyebabkan kelarutan metanol dan minyak semakin menurun, sehingga
konversi ke arah produk menjadi menurun dan menurunkan yield biodiesel.
Sedangkan untuk DES berbasis ChCl/Etilen Glikol, DES ini memiliki karakteristik
yang lebih baik dibandingkan DES berbasis ChCl/D-Glukosa, yaitu memiliki titik
beku, densitas dan viskositas yang lebih rendah. Akan tetapi, penggunaan DES
berbasis ChCl/Etilen Glikol ini juga menurunkan yield biodiesel. Hal ini disebabkan
oleh ikatan hidrogen yang sangat kuat dalam DES sehingga menghambat
pembentukan metoksida dalam reaksi transesterifikasi sehingga menurunkan yield.
Selain itu, kelarutan DES ini sangat tinggi, dimana DES cenderung akan mengikat
metanol dalam reaksi sehingga juga akan menurunkan yield biodiesel. Dari hasil
penelitian yang dilakukan disimpulkan bahwa pemilihan suatu DES sebagai cosolvent dalam sintesis biodiesel perlu terlebih dahulu dilakukan analisis karakteristik
DES apakah sesuai untuk diaplikasikan sebagai co-solvent dalam sintesis biodiesel.
Kata kunci: deep eutectic solvent, co-solvent, ChCl, hidrogen bond donor, Dglukosa, etilen glikol, biodiesel, RBDPO.
viii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The development of eco-friendly technology solvent has attracted interest in a
chemical field. Deep eutectic solvent ( DES ) has emerged as an interesting type of
eco-friendly solvent. Its characteristic is non-toxic, non-reactive with water,
biodegradable, have a low melting point, also simple and inexpensive to synthesized
for producing DES with high purity. DES is a mixture of salt and a compound of
hydrogen bond donor ( hbd ) , were connected through hydrogen bonds .In this
research, DES used based chcl ( salt ) and / d-glucose ethylene glycol ( hbd ) with the
ratio of the molar chcl: d-glucose and chcl: ethylene glycol each 2: 1 and 1: 2 and
both applied as co-solvent in the biodiesel synthesis from palm oil ( RBDPO ) . From
the gas chromatography ( GC ) analysis , biodiesel yield without added DES
obtained 92,7916 % and by adding both DES at concentration 0; 1; 5; 10; 15 and 20
% as co-solvent in the biodiesel synthesis can decrease biodiesel yield, which for
DES-based CHCl / D-Glucose respectively 89.7973; 71.2025; 51.4925; 19.1234 and
110.5426% and for DES-based CHCl / Ethylene Glycol respectively 91.2417;
86.6459; 85.1886; 83.4381 and 80.788%. The result showed that the DESbased CHCl / D-Glucose is unsuitable used as co-solvent in the synthesis biodiesel
because of the characteristic of DES which has a high freezing point, density, and
viscosity. This caused the methanol and oil solubility decreases, so the conversion
toward the product being declined and decreased the biodiesel yield. The DESbased CHCl / Ethylene Glycol has better characteristics than the DES-based CHCl /
D-Glucose, which has a lower freezing point, density, and viscosity. However, the
use of DES-based CHCl / Ethylene Glycol can decrease the biodiesel yield. It is
caused by strong hydrogen bonds in the DES thus inhibiting the
formation methoxide in transesterification reactions resulting in lower yield. In
addition, solubility DES is very high , where DES is binding methanol in the reaction
so it is also will decrease biodiesel yield .characteristic analysis of a DES co-solvent
in the biodiesel synthesis is needed for choosing DES that appropriate for applied as
co-solvent in the biodiesel synthesis .
Keywords: deep eutectic solvent, co-solvent , chcl , hydrogen bond donor , d-glucose
, ethylene glycol , biodiesel , RBDPO .
ix
Universitas Sumatera Utara