Pemanfaatan Abu Tulang Ayam sebagai Katalis Heterogen (CaO) dalam Proses Pembuatan Biodiesel dengan Menggunakan Pelarut Metanol dari CPO
LAMPIRAN 1
DATA BAHAN BAKU
L1.1
KOMPOSISI ASAM LEMAK BAHAN BAKU CPO HASIL
ANALISIS GCMS
Tabel L1.1 Komposisi Asam Lemak CPO
Komposisi Berat
(%)
Molekul
Asam Laurat (C12:0)
0,1896
200,32
Asam Miristat (C14:0)
0,8921
228,37
Asam Palmitat (C16:0)
38,7914
256,42
Asam Palmitoleat (C16:1)
0,1573
254,41
Asam Stearat (C18:0)
4,6474
284,48
Asam Oleat (C18:1)
42,5686
282,46
Asam Linoleat (C18:2)
11,9100
280,45
Asam Linolenat (C18:3)
0,3003
278,43
Asam Arakidat (C20:0)
0,3932
312,53
Asam Eikosenoat (C20:1)
0,1501
310,51
Jumlah
100%
Asam Lemak
Mol
%Mol
%Mol x BM
0,00095
0,00391
0,15128
0,00062
0,01634
0,15071
0,04247
0,00108
0,00126
0,00048
0,36908
0,00256
0,01058
0,40988
0,00168
0,04426
0,40833
0,11506
0,00292
0,00341
0,00131
0,513706
2,417074
105,102241
0,426192
12,591764
115,336267
32,269206
0,813639
1,065344
0,406684
270,942118
Dari perhitungan, maka diperoleh berat molekul rata-rata FFA CPO
sebesar 270,942118gr/mol.
L1.2
KOMPOSISI TRIGLISERIDA BAHAN BAKU CPO
Tabel L1.2 Komposisi Trigliserida CPO
Komposisi
(%)
Trilaurin (C39H74O6)
0,1896
Trimiristin (C45H86O6)
0,8921
Tripalmitin (C51H98O6)
38,7914
Tripalmitolein (C51H92O6)
0,1573
Tristearin (C57H110O6)
4,6474
Triolein (C57H104O6)
42,5686
Trilinolein (C57H98O6)
11,9100
Trilinolenin (C57H92O6)
0,3003
Triarakidin (C63H122O6)
0,3932
Trieikosenoin (C63H116O6)
0,1501
Jumlah
100%
Trigliserida
Berat
Molekul
639,010
723,160
807,320
801,270
891,480
885,432
879,384
873,337
975,640
969,624
Mol
%Mol
%Mol x BM
0,00030
0,00123
0,04805
0,00020
0,00521
0,04808
0,01354
0,00034
0,00040
0,00015
0,11751
0,00252
0,01050
0,40889
0,00167
0,04436
0,40912
0,11525
0,00293
0,00343
0,00132
1,613463
7,591613
330,107967
1,338595
39,548553
362,251272
101,351998
2,555500
3,346063
1,277325
850,982348
Dari perhitungan, maka diperoleh berat molekul rata-rata FFA CPO
sebesar 850,982348gr/mol.
41
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 2
DATA PENELITIAN
L2. 1 DATA DENSITAS BIODIESEL
Tabel L2.1 Hasil Analisis Densitas Biodiesel
Dosis Katalis
(b/b)
5%
L2.2
Rasio Molar
Reaktan
13 : 1
Suhu Reaksi
(ºC)
55
Densitas Biodiesel
(g/ml)
0,861404
DATA VISKOSITAS KINEMATIKA BIODIESEL
Tabel L2.2 Hasil Analisis Viskositas Biodiesel
Dosis
Katalis
(b/b)
5%
Rasio
Molar
Reaktan
13 : 1
Suhu
Reaksi
(ºC)
55
Waktu Alir (detik)
t1
t2
t3
315,29
304,57
311,77
trata-rata
Biodiesel
(detik)
310,54
Viskositas
Kinematik
(cSt)
3,229
L2.3 DATA YIELD DAN KEMURNIAN METIL ESTER
Tabel L2.3 Hasil Yield dan Kemurnian Metil Ester
No. Run
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Konsentrasi
Katalis
(b/b)
Kondisi Reaksi
Rasio
Molar
Reaktan
13 : 1
5
15 : 1
17 : 1
13 : 1
6
15 : 1
Suhu
Reaksi
(ºC)
55
60
65
55
60
65
55
60
65
55
60
65
55
60
65
Yield
(%)
Kemurnian
Metil Ester
(%)
4,173
75,645
74,504
2,009
4,759
79,207
80,112
2,071
90,318
77,149
82,458
90,343
61,717
91,911
80,556
85,682
95,130
62,550
78,692
81,880
84,364
89,086
42
Universitas Sumatera Utara
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Tabel L2.3 Hasil Yield dan Kemurnian Biodiesel
(Lanjutan)
60
72,370
6
17 : 1
65
81,712
55
90,291
60
58,843
13 : 1
65
77,622
55
89,990
60
64,925
7
15 : 1
65
76,313
55
90,082
60
64,635
17 : 1
65
87,304
55
91,885
78,885
83,434
94,709
65,114
86,625
93,767
75,620
80,605
93,995
78,850
88,783
95,810
43
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 3
CONTOH PERHITUNGAN
L3.1 PERHITUNGAN KADAR FFA CPO
Kadar FFA =
Keterangan:
NxVxM
10 x Berat sampel
%
N = Normalitas larutan NaOH
V = Volume larutan NaOH terpakai
M = Berat molekul FFA (BM FFA CPO = 270,942118 gr/mol)
L3.1.1 Perhitungan Kadar FFA CPO Sebelum Esterifikasi
Normalitas NaOH = 0,25 N
Volume larutan NaOH yang terpakai = 5,623 ml
BM FFA = 270,942118 gr/mol
Berat CPO = 7 gram
Kadar FFA
=
NxVxM
%
10 x massa sampel
=
0,25 x5,623 x 270,942118
%
10 x 7
= 5,442 %
L3.1.2 Perhitungan Kadar FFA CPO Setelah Esterifikasi
Normalitas NaOH = 0,25 N
Volume larutan NaOH yang terpakai = 0,52 ml
BM FFA = 270,942118 gr/mol
Berat CPO = 7 gram
Kadar FFA
=
NxVxM
%
10 x massa sampel
=
0,25 x52 x 270,942118
%
10 x 7
= 0,667 %
44
Universitas Sumatera Utara
L3.2 PERHITUNGANKEBUTUHAN METANOL
CaO
CH3OH
Massa CPO
= 30 gr
Metanol : CPO
= 13 : 1 (mol/mol)
% katalis
= 5 % (b/b)
BM Trigliserida
= 850,982348 gr/mol
Mol CPO=
Massa
BM Trigliserida
=
30 gr
850,98 gr / mol
= 0,035 mol
Mol CPO =
13
1
x 0,035 = 0,455 mol
Maka, massa metanol
= mol metanol x BM metanol
= 0,455 mol x 32 gr/mol
=14,56 gram
Volume metanol
=
=
m
ρ
14,56 gr
0,79 gr / ml
= 18,43 ml
Untuk kebutuhan metanol yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
45
Universitas Sumatera Utara
L3.3 PERHITUNGAN DENSITAS BIODIESEL
Volume piknometer =
Densitas sampel =
berat air
densitas air
= 9,171 ml
berat sampel
volume piknometer
Berat piknometer kosong = 17 gr = 0,017 kg
Berat piknometer + biodiesel = 24,8 = 0,0249 kg
Berat biodiesel = 7,8 gr = 0,0078 kg
Densitas minyak biodiesel =
0,0078 kg
0,000009171m3
= 852,556 kg/m3
Untuk data yang lainnya sama dengan perhitungan di atas.
L3.4 PERHITUNGAN VISKOSITAS BIODIESEL
sg =
densitas sampel
densitas air
viskositas sampel = k x sg x t
Dimana t = waktu alir
Kalibrasi air:
ρair (40oC) = 992,25 kg/m3 = 0,99225 g/m3
[42]
Viskositas air (40oC) = 0,656 x 10-3 kg/m.s
[42]
t air = 65 detik
sgair = 1
Viskositas air
= k x sg x t
0,6560 x 10-3 kg/m.s = k x 1 x 65 s
= 1,01 x 10-5 kg/m.s2
k
Viskositas Biodiesel
trata-rata biodiesel= 346 detik
sg biodiesel=
852,556 kg/m3
992,25 kg/m3
= 0,859
Viskositas biodiesel
= k x sg x t
= 1,01 x 10-5 x 0,859 x 346
= 0,00302 kg/m.s
Viskositas kinematik =
0,00302 kg/m.s
852,556 kg/m3
= 3,55 x 10-6 m2/s
= 3,55 mm2/s = 3,55 cSt
Untuk data yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
46
Universitas Sumatera Utara
L3.5 PERHITUNGAN YIELD METIL ESTER
massa metil ester dari praktikum x kemurnian
x 100 %
massa bahan baku
28,79 gr x 95,810
x 100 %
Yield =
30 gr
Yield = 91,885 %
Yield =
Untuk data lainnya mengikuti contoh perhitungan di atas.
47
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 4
DOKUMENTASI PENELITIAN
L4.1 Foto Proses Esterifikasi CPO
Gambar L4.1 Foto Proses Esterifikasi CPO
L4.2 Foto Proses Transesterifikasi
Gambar L4.2 Foto Proses Transesterifikasi
48
Universitas Sumatera Utara
L4.3 Foto Pemisahan Metil Ester
Gambar L4.3 Foto Pemisahan Metil Ester
L4.4 Foto Produk Akhir Biodiesel
Gambar L4.4 Foto Produk Akhir Biodiesel
49
Universitas Sumatera Utara
L4.5 Foto Analisis Densitas
Gambar L4.5 Foto Analisis Densitas
L4.6 Foto Analisis Viskositas
Gambar L4.6 Foto Analisis Viskositas
50
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 5
HASIL ANALISA BAHAN BAKU CPO DAN
BIODIESEL
L5.1 HASIL ANALISA KOMPOSISI ASAM LEMAK CPO
Gambar L5.1 Hasil Analisa Kromatogram GC-MS Asam Lemak CPO (Crude
Palm Oil)
51
Universitas Sumatera Utara
L5.2 HASIL ANALISA BIODIESEL
Gambar L5.2 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 1
52
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.3 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 2
53
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.4 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 3
54
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.5 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 4
55
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.6 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 6
56
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.7 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 9
57
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.8 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 10
58
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.9 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 12
59
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.10 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 15
60
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.11 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 16
61
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.12 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 17
62
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.13 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 18
63
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.14 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 21
64
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.15 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 26
65
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.16 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 27
66
Universitas Sumatera Utara
DATA BAHAN BAKU
L1.1
KOMPOSISI ASAM LEMAK BAHAN BAKU CPO HASIL
ANALISIS GCMS
Tabel L1.1 Komposisi Asam Lemak CPO
Komposisi Berat
(%)
Molekul
Asam Laurat (C12:0)
0,1896
200,32
Asam Miristat (C14:0)
0,8921
228,37
Asam Palmitat (C16:0)
38,7914
256,42
Asam Palmitoleat (C16:1)
0,1573
254,41
Asam Stearat (C18:0)
4,6474
284,48
Asam Oleat (C18:1)
42,5686
282,46
Asam Linoleat (C18:2)
11,9100
280,45
Asam Linolenat (C18:3)
0,3003
278,43
Asam Arakidat (C20:0)
0,3932
312,53
Asam Eikosenoat (C20:1)
0,1501
310,51
Jumlah
100%
Asam Lemak
Mol
%Mol
%Mol x BM
0,00095
0,00391
0,15128
0,00062
0,01634
0,15071
0,04247
0,00108
0,00126
0,00048
0,36908
0,00256
0,01058
0,40988
0,00168
0,04426
0,40833
0,11506
0,00292
0,00341
0,00131
0,513706
2,417074
105,102241
0,426192
12,591764
115,336267
32,269206
0,813639
1,065344
0,406684
270,942118
Dari perhitungan, maka diperoleh berat molekul rata-rata FFA CPO
sebesar 270,942118gr/mol.
L1.2
KOMPOSISI TRIGLISERIDA BAHAN BAKU CPO
Tabel L1.2 Komposisi Trigliserida CPO
Komposisi
(%)
Trilaurin (C39H74O6)
0,1896
Trimiristin (C45H86O6)
0,8921
Tripalmitin (C51H98O6)
38,7914
Tripalmitolein (C51H92O6)
0,1573
Tristearin (C57H110O6)
4,6474
Triolein (C57H104O6)
42,5686
Trilinolein (C57H98O6)
11,9100
Trilinolenin (C57H92O6)
0,3003
Triarakidin (C63H122O6)
0,3932
Trieikosenoin (C63H116O6)
0,1501
Jumlah
100%
Trigliserida
Berat
Molekul
639,010
723,160
807,320
801,270
891,480
885,432
879,384
873,337
975,640
969,624
Mol
%Mol
%Mol x BM
0,00030
0,00123
0,04805
0,00020
0,00521
0,04808
0,01354
0,00034
0,00040
0,00015
0,11751
0,00252
0,01050
0,40889
0,00167
0,04436
0,40912
0,11525
0,00293
0,00343
0,00132
1,613463
7,591613
330,107967
1,338595
39,548553
362,251272
101,351998
2,555500
3,346063
1,277325
850,982348
Dari perhitungan, maka diperoleh berat molekul rata-rata FFA CPO
sebesar 850,982348gr/mol.
41
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 2
DATA PENELITIAN
L2. 1 DATA DENSITAS BIODIESEL
Tabel L2.1 Hasil Analisis Densitas Biodiesel
Dosis Katalis
(b/b)
5%
L2.2
Rasio Molar
Reaktan
13 : 1
Suhu Reaksi
(ºC)
55
Densitas Biodiesel
(g/ml)
0,861404
DATA VISKOSITAS KINEMATIKA BIODIESEL
Tabel L2.2 Hasil Analisis Viskositas Biodiesel
Dosis
Katalis
(b/b)
5%
Rasio
Molar
Reaktan
13 : 1
Suhu
Reaksi
(ºC)
55
Waktu Alir (detik)
t1
t2
t3
315,29
304,57
311,77
trata-rata
Biodiesel
(detik)
310,54
Viskositas
Kinematik
(cSt)
3,229
L2.3 DATA YIELD DAN KEMURNIAN METIL ESTER
Tabel L2.3 Hasil Yield dan Kemurnian Metil Ester
No. Run
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Konsentrasi
Katalis
(b/b)
Kondisi Reaksi
Rasio
Molar
Reaktan
13 : 1
5
15 : 1
17 : 1
13 : 1
6
15 : 1
Suhu
Reaksi
(ºC)
55
60
65
55
60
65
55
60
65
55
60
65
55
60
65
Yield
(%)
Kemurnian
Metil Ester
(%)
4,173
75,645
74,504
2,009
4,759
79,207
80,112
2,071
90,318
77,149
82,458
90,343
61,717
91,911
80,556
85,682
95,130
62,550
78,692
81,880
84,364
89,086
42
Universitas Sumatera Utara
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Tabel L2.3 Hasil Yield dan Kemurnian Biodiesel
(Lanjutan)
60
72,370
6
17 : 1
65
81,712
55
90,291
60
58,843
13 : 1
65
77,622
55
89,990
60
64,925
7
15 : 1
65
76,313
55
90,082
60
64,635
17 : 1
65
87,304
55
91,885
78,885
83,434
94,709
65,114
86,625
93,767
75,620
80,605
93,995
78,850
88,783
95,810
43
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 3
CONTOH PERHITUNGAN
L3.1 PERHITUNGAN KADAR FFA CPO
Kadar FFA =
Keterangan:
NxVxM
10 x Berat sampel
%
N = Normalitas larutan NaOH
V = Volume larutan NaOH terpakai
M = Berat molekul FFA (BM FFA CPO = 270,942118 gr/mol)
L3.1.1 Perhitungan Kadar FFA CPO Sebelum Esterifikasi
Normalitas NaOH = 0,25 N
Volume larutan NaOH yang terpakai = 5,623 ml
BM FFA = 270,942118 gr/mol
Berat CPO = 7 gram
Kadar FFA
=
NxVxM
%
10 x massa sampel
=
0,25 x5,623 x 270,942118
%
10 x 7
= 5,442 %
L3.1.2 Perhitungan Kadar FFA CPO Setelah Esterifikasi
Normalitas NaOH = 0,25 N
Volume larutan NaOH yang terpakai = 0,52 ml
BM FFA = 270,942118 gr/mol
Berat CPO = 7 gram
Kadar FFA
=
NxVxM
%
10 x massa sampel
=
0,25 x52 x 270,942118
%
10 x 7
= 0,667 %
44
Universitas Sumatera Utara
L3.2 PERHITUNGANKEBUTUHAN METANOL
CaO
CH3OH
Massa CPO
= 30 gr
Metanol : CPO
= 13 : 1 (mol/mol)
% katalis
= 5 % (b/b)
BM Trigliserida
= 850,982348 gr/mol
Mol CPO=
Massa
BM Trigliserida
=
30 gr
850,98 gr / mol
= 0,035 mol
Mol CPO =
13
1
x 0,035 = 0,455 mol
Maka, massa metanol
= mol metanol x BM metanol
= 0,455 mol x 32 gr/mol
=14,56 gram
Volume metanol
=
=
m
ρ
14,56 gr
0,79 gr / ml
= 18,43 ml
Untuk kebutuhan metanol yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
45
Universitas Sumatera Utara
L3.3 PERHITUNGAN DENSITAS BIODIESEL
Volume piknometer =
Densitas sampel =
berat air
densitas air
= 9,171 ml
berat sampel
volume piknometer
Berat piknometer kosong = 17 gr = 0,017 kg
Berat piknometer + biodiesel = 24,8 = 0,0249 kg
Berat biodiesel = 7,8 gr = 0,0078 kg
Densitas minyak biodiesel =
0,0078 kg
0,000009171m3
= 852,556 kg/m3
Untuk data yang lainnya sama dengan perhitungan di atas.
L3.4 PERHITUNGAN VISKOSITAS BIODIESEL
sg =
densitas sampel
densitas air
viskositas sampel = k x sg x t
Dimana t = waktu alir
Kalibrasi air:
ρair (40oC) = 992,25 kg/m3 = 0,99225 g/m3
[42]
Viskositas air (40oC) = 0,656 x 10-3 kg/m.s
[42]
t air = 65 detik
sgair = 1
Viskositas air
= k x sg x t
0,6560 x 10-3 kg/m.s = k x 1 x 65 s
= 1,01 x 10-5 kg/m.s2
k
Viskositas Biodiesel
trata-rata biodiesel= 346 detik
sg biodiesel=
852,556 kg/m3
992,25 kg/m3
= 0,859
Viskositas biodiesel
= k x sg x t
= 1,01 x 10-5 x 0,859 x 346
= 0,00302 kg/m.s
Viskositas kinematik =
0,00302 kg/m.s
852,556 kg/m3
= 3,55 x 10-6 m2/s
= 3,55 mm2/s = 3,55 cSt
Untuk data yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
46
Universitas Sumatera Utara
L3.5 PERHITUNGAN YIELD METIL ESTER
massa metil ester dari praktikum x kemurnian
x 100 %
massa bahan baku
28,79 gr x 95,810
x 100 %
Yield =
30 gr
Yield = 91,885 %
Yield =
Untuk data lainnya mengikuti contoh perhitungan di atas.
47
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 4
DOKUMENTASI PENELITIAN
L4.1 Foto Proses Esterifikasi CPO
Gambar L4.1 Foto Proses Esterifikasi CPO
L4.2 Foto Proses Transesterifikasi
Gambar L4.2 Foto Proses Transesterifikasi
48
Universitas Sumatera Utara
L4.3 Foto Pemisahan Metil Ester
Gambar L4.3 Foto Pemisahan Metil Ester
L4.4 Foto Produk Akhir Biodiesel
Gambar L4.4 Foto Produk Akhir Biodiesel
49
Universitas Sumatera Utara
L4.5 Foto Analisis Densitas
Gambar L4.5 Foto Analisis Densitas
L4.6 Foto Analisis Viskositas
Gambar L4.6 Foto Analisis Viskositas
50
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 5
HASIL ANALISA BAHAN BAKU CPO DAN
BIODIESEL
L5.1 HASIL ANALISA KOMPOSISI ASAM LEMAK CPO
Gambar L5.1 Hasil Analisa Kromatogram GC-MS Asam Lemak CPO (Crude
Palm Oil)
51
Universitas Sumatera Utara
L5.2 HASIL ANALISA BIODIESEL
Gambar L5.2 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 1
52
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.3 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 2
53
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.4 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 3
54
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.5 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 4
55
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.6 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 6
56
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.7 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 9
57
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.8 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 10
58
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.9 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 12
59
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.10 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 15
60
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.11 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 16
61
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.12 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 17
62
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.13 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 18
63
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.14 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 21
64
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.15 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 26
65
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.16 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 27
66
Universitas Sumatera Utara