CH
3
CH
2 7
CH=CHCH
2 7
COOH CO
C H
3
CH
2 7
C C
H CH
2
CH
2 7
C=O O
O PdCl
2
CuCl
2
Anhidrid melingkar 3 -oktil -undekana -dikarboksilat anhidrid
Di Metil Ester Bercabang D M E B
CH
3
OHH
2
SO
4
C COOCH
3
H CH
3
-CH
2 7
CH
2
CH
2 7
COOCH
3
C C
H CH
2 7
O C
H
3
CH
2
CH
2 7
C O
O Anhidrid melingkar
3 -oktil -undekana -dikarboksilat anhidrid
Reaksi karbonilasi asam oleat dengan katalis PdCl
2
CuCl
2
dalam kondisi sedang menghasilkan asam dikarboksilat berlangsung 20 jam dengan hasil 82.
Berbeda dengan reaksi karbonilasi metil oleat dalam kosolvent metanol dengan katalis PdCl
2
CuCl
2
menghasilkan dimetil ester Bangun, N 2004 . Reaksi karbonilasi dengan katalis PdCl
2
CuCl
2
dapat berlangsung pada suhu kamar diduga mekanisme melalui adisi ikatan olefinik internal dengan spesies Pd-
H. Hasil adisi ini diikuti dengan pembentukan senyawa asi dari paldium dengan adanya CO, selanjutnya terbentuk senyawa anhidrit melingkar karena adany
serangan nukleofil intramolekular. Risinoleat dan linoleat, memiliki ikatan olefinik pada posisi internal, sehingga dapat diharapkan terjadi reaksi karbonilasi
dengan cara yang sama seperti terhadap oleat.
2.6 Pemakaian Metil Ester FAME dalam Campuran bahan bakar.
Fatty Acid Methyl Ester FAME adalah nama populer biodiesel. Bahan bakar ini berbeda sifat kimianya dengan bahan bakar fosil yang mengandung senyawa
alkana dan aromatik, karena itu biodiesel menunjukkan sifat fisika yang berbeda dari bahan fosil. Sifat fisika seperti angka cetan, penurunan angka pembakaran,
viskositas yang tinggi dan titik nyala pada biodiesel berpengaruh pada pembakaran dan emisi yang terjadi pada mesin berbahan bakar diesel. Biodiesel
sebagai bahan bakar sangat baik karena dapat menurunkan emisi partikulat, unburn hidrokarbon UHC dan CO
2
tapi mengkonsumsi bahan bakar lebih tinggi
37
Universitas Sumatera Utara
38
serta menaikkan emisi NO
x
. Polutan yang dihasilkan tergantung pada banyak faktor antara lain konsentrasi metil ester. Blending minyak kacang dengan
petrodiesel dengan variasi konsentrasi 10 dan 20, menyebabkan emisi dari mesin diesel bertambah 15 menjadi 40, mutu biodiesel termasuk densitas,
viskositas, jenis metil ester maupun panjang rantai metil ester itu Lapuerta 2008. Monyem dan Van Gerpen melaporkan bahwa biodiesel turunan minyak kacang
mengandung kadar asam lemak tidak jenuh yang tinggi. Adanya ketidakjenuhan ini menyebabkan gugus CH
2
dekat kepada ikatan rangkap mudah terserang radikal bebas. Asam asam linoleat dan linolenat mempunyai 2 dan 3 ikatan
rangkap lebih cepat teroksidasi dibandingkan denga asam yang hanya mempunyai 1 ikatan rangkap. Kedua jenis asam ini terdapat pada minyak kacang yang dapat
menghasilkan hidroperoksida pada reaksi autooksidasi. Bahan ini yang kemudian dapat membentuk polimerisasi menghasilkan suatu zat berat molekul tinggi
berbentuk sendimet yang memisah dari campuran. Zat ini pada pembakaran membentuk endapan dan melapisi sistem pembakaran mesin diesel. Dalam hal
yang sama, bentuk hidroperoksida dari asam lemak terurai menjadi asam rantai pendek maupun aldehide. Dampak oksidasi biodiesel ini menyebabkan
performansi mesin dan emisi gas sulit dipahami. Untuk memahami sifat ketidak setabilan biodiesel turunan minyak kacang, maka semua ikatan rangkap dioksidasi
sebelum digunakan sebagai bahan bakar diesel. Bahan teroksidasi dan yang belum teroksidasi kemudian diuji sifat performansi pada mesin. Dengan menggunakan
bentuk teroksidasi dari metil ester menunjukkan hasil efisiensi termal yang sama dengan bahan bakar diesel tetapi mengkonsumsi bahan bakar lebih banyak. Emisi
gas NO
x
dengan bahan itu dihasilkan lebih tinggi 13- 14 dari pada bahan bakar diesel, sedangkan emisi hidrokarbon 51 lebih rendah. Monyem, A 2001.
Penelitian lebih mendalam tentang ketidakstabilan metil ester asam tak jenuh telah dilaporkan oleh Herbint. Telah dipelari mekanisme oksidasi pada dua jenis ester
tak jenuh yaitu metil – 5-dekenoat dan metil- 9- dekenoat. Hal ini dibuat sebagai model untuk membandingkan mekanisme reaksi oksidasi metil ester minyak biji
lobak yang dilakukan pada reaktor yang diaduk secara jet. Juga telah dibandingkan kecepatan oksidasi terhadap tiga senyawa yang telah dioksigenasi
Universitas Sumatera Utara
kemudian dianalisa perbedaan distribusi hasil oksidasi yang terjadi, serta dipelajari pengaruh posisi ikatan rangkap pada rantai hidrokarbon itu. Diperoleh
hasil perbedaan reaktivitas ester metil-5-dekenoat lebih lambat dari pada metil-9- dekanoat, karena proses isomerisasi ikatan rangkap lebih sulit terjadi. Pada metil-
9-dekanoat terdapat ikatan rangkap diujung rantai karbon sehingga mudah membentuk peroksida dan berlanjut memutuskan ikatan C-C menurut aturan ß-
scisson.
C H
3
O O
CH
2 -
O
2
C H
3
O O
O
-
O
Akibat serangan radikal ini, maka terjadi isomerisasi membentuk cincin 3- 6 melalui penangkapan proton pada posisi vinyl selanjutnya terjadi senyawa radikal
tak jenuh yang baru. Karena proses ini terjadi pemutusan menjadi rantai pendek yang diesebut jelaga soot Herbinet, O 2010.
Studi bahan bakar metil ester terhadap emisi gas yang lain seperti NO
x
telah dilaporkan. Besarnya emisi gas NO x ini erat hubungan dengan angka cetan CN.
Angka cetan adalah suatu petunjuk tentang kemampuan suatu bahan bakar dapat digunakan dengan baik. Hidrokarbon heksadekana C
16
H
34
disebut dengan nama trivial cetana , suatu rantai lurus berantai panjang telah menjadi standar dengan
bilangan CN = 100. Senyawa yang mutu pembakarannya rendah diberi angka CN 15 adalah senyawa 2,2,4,4,6,8,8,-heptametilnonana C
16
H
34
. Hubungan antara struktur ester asam lemak dengan emisi gas NO
x
yang terjadi telah dapat dipelajari. Emisi gas NO
x
bertambah dengan menaiknya jumlah bahan yang tak jenuh dan menurunnya panjang rantai hidrokarbon. Karena itu perlu memberikan
bahan aditif untuk mencapai tingkat CN yang tepat Knothe, G 2005. Pemakaian biodiesel mempunyai beberapa dibanding dari minyak solar. Biodiesel
tidak mengandung bahan belerang sehingga pada penggunaan dalam energi tidak mengemisi SO
2
, jadi ramah lingkungan. Juga telah dilaporkan bahwa biodiesel yang tertumpah mudah terurai dialam biodegradable. Studi kecepatan
penguraian dalam air menunjukkan bahwa biodiesel dengan campuran 5 B
5
39
Universitas Sumatera Utara
40
dapat terurai 50 antara 28 hingga 28 hari, sedangkan untuk B
20
dapat terurai 50 selama 28 hingga 16 hari. Dari data ini terlihat bahwa efek bahan fosil ini
memperlambat penguraian biodiesel Pasqualino, J.C 2006 . Studi siklus bahan biodiesel menunjukkan bahwa biodiesel tidak mempengaruhi pemanasan global
dan emisi gas CO
2
lebih rendah 78 dibandingkan dengan petrodiesel Gerpen, J 2005. Pemakaian biodiesel tidak hanya pada campuran dengan minyak solar, tapi
telah dilakukan pencampuran dengan bahan bensin gasoline dalam berbagai perbandingan. Campuran ini kemudian telah dicoba pada mesin SI sebagai bahan
bakar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa biodiesel dapat menurunkan gesekan mesin pada suhu tinggi serta menurunkan emisi gas ChunDe, Y 2008 .
Kegunaan biodiesel sebagai energi alternatif telah nyata baik kepada pengguna maupun aspek terhadap lingkungan. Supaya bahan ini dapat berkesinambungan
maka perlu meningkatkan efisiensi proses pembuatan maupun usaha produksibahan baku yang lebih murah, serta mengembangkan katalis. Untuk
menekan harga biodiesel maka perlu dilakukan pendayagunaan hasil samping sehingga diperoleh keuntungan secara menyeluruh Janaun, J 2010.
Sejauh ini biodiesel komersial B
10
masih bersifat mono metil ester yang mempunyai rantai lurus, sedemikian sehingga belum mampu bertindak
menghemat bahan bakar. Penggunaan B
20
mono metil ester turunan soyabean oil, memberi efek emisi gas NOx 6,2 Wyatt,V.T 2005. Diduga faktor struktur
linier metil ester menjadi penyebab emisi gas buang tinggi yang , sehingga perlu dicari bentuk yang bercabang.
2.7 Bahan bakar aditif organik beroksigen
