14
biodiesel dalam etanol dengan larutan KOH yang telah dibakukan dengan asam oksalat, dengan indicator phenolphtalein pp, Angka Penyabunan,
Sejumlah berat tertentu biodiesel direaksikan dengan jumlah tertentu KOH alkoholis berlebih dalam erlenmeyer tertutup kemudian dididihkan sampai
semua biodiesel tersabunkan, ditandai dengan larutan bebas dari butir-butir minyak. Kelebihan KOH dititrasi dengan HCl untuk
mencari jumlah KOH yang bereaksi dengan biodiesel, Bilangan Iod, sejumlah berat tertentu biodiesel direaksikan dengan I
2
dan KI, kemudian ditutup rapat dan didiamkan
selama 30 menit sambil sesekali digoyang. Campuran kemudian dititrasi dengan natrium tiosulfat yang telah dibakukan dengan kalium bikromat,
dengan indikator amilum, sampai warna biru hilang. Dengan cara yang sama dilakukan titrasi blangko tanpa biodiesel dengan natrium tiosulfat.
Selisih tiosulfat yang digunakan blanko dan sampel mencerminkan jumlah iodine yang bereaksi dengan biodiesel. hasil metal ester minyak jelantah
sawit ditunjukkan pada tabel 2.2 di bawah ini.
Tabel 2.2 Hasil Metil Ester Biodiesel Jelantah Sawit [lit 16]
2.2.2. Biodiesel dengan bahan baku Biji Kemiri Sunan
Tanaman kemiri sunan Reutealis trisperma Blanco Airy Shaw sebagai tanaman penghasil minyak nabati. Bijinya yang beracun menjadikan tanaman ini
tidak bersaing dengan pangan sebagai bahan baku pembuatan bahan bakar nabati. Buah kemiri sunan BKS terdiri atas sabut atau husk, kulit biji atau
cangkang dan inti biji atau kernel, biji atau kernel inilah yang mengandung
Puncak Waktu Retensi
Luas Puncak Senyawa yang di Duga
1 15.645
1.32 Metil miristat
2 17.917
34.18 Metil palmitat
3 19.416
11.17 Metil inoleat
4 19.625
46.60 Metil oleat
5 19.801
5.46 Metil staarat
6 21.546
1.28 Metil astilat
Universitas Sumatera Utara
15
minyak kasar yang cukup tinggi 50 . Inti dari buah kemiri sunan mampu menghasilkan minyak sebesar 56 [lit 19]
Hasil penelitian terhadap warna kernel kemiri sunan yang dipres diperoleh bahwa rendemen MKKS yang dihasilkan berbeda, yaitu : 1 biji dengan warna
kernel coklat kehitaman menghasilkan minyak kasar dengan redemen 24,72 dengan warna minyak coklat kehitaman, 2 kernel berwarna coklat diperoleh
sebanyak 37,22 dengan warna minyak coklat, 3 kernel berwarna coklat keputihan menghasilkan minyak kasar 46,73 dengan warna minyak coklat
kekuningan, 4 kernel berwarna putih menghasilkan minyak kasar sebanyak 52,17 dengan warna minyak kuning jernih, dan 5 biji tanpa dikupas dipres
dengan cangkangnya diperoleh rendemen minyak sebanyak 29,81 dengan warna minyak kasar coklat kekuningan. Dengan hasil yang demikian, biji yang
menghasilkan kernel berwarna putihlah yang harus diperoleh untuk menghasilkan rendemen MKKS paling tinggi. Dari biji kemiri sunan dengan kadar air 12
setelah dikupas cangkangnya akan diperoleh sekitar 70 kernel dan 30 cangkang. Kondisi kadar air yang demikian belum dapat menghasilkan MKKS
yang optimal dan akan berpengaruh terhadap karakter fisik MKKS yang dihasilkan. Pembuatan minyak kasar dapat dilakukan dengan dua cara yaitu : 1
biji kemiri sunan dikeringkan sampai dengan kadar air 7 kemudian langsung dipres dengan alat pengepres. Dengan cara ini akan diperoleh minyak kasar
sekitar 30 dengan warna coklat kehitaman dan bungkil 70 berwarna coklat keputihan. 2 biji kemiri sunan dikupas terlebih dahulu kemudian daging
buahkernelnya dikeringkan sampai dengan kadar air 7 baru dilakukan pengepresan. Dengan cara ini akan diperoleh minyak kasar yang lebih baik dan
lebih banyak, yaitu 53 minyak kasar yang berwarna kuning jernih dan 47 bungkil yang berwarna putih[lit 13].
Hasil analisis laboratorium terhadap asam-asam lemak MKKS diperoleh komposisi minyak yang terdiri dari asam palmitat 10 , asam stearat 9 , asam
oleat 12 , asam linoleat 19 dan asam alpha-elaeostearat 51 . Asam alpha- elaeostearat mengandung kandungan racun pada minyak. Sedang bungkil yang
dihasilkan masih mengandung 6 nitrogen, 1,7 potassium dan 0,5 phosphor
Universitas Sumatera Utara
16
sehingga dapat diolah lebih lanjut menjadi pupuk dan biogas untuk menuju Desa Mandiri Energi [lit19].
2.2.3. Biodiesel dengan bahan baku minyak jarak pagar
Biodiesel metil ester dihasilkan dari proses transesterifikasi minyak nabati antara lain dari minyak jarak pagar. Proses transesterifikasi dengan pereaksi
metanol dan katalis basa KOH dapat dilakukan satu atau dua tahap pada berbagai variabel suhu reaksi dan nisbah molar metanol dengan minyak.
Penelitian ini bertujuan membandingkan karakteristik físiko-kimia viskositas, densitas dan bilangan asam serta persentase ester asam lemak dari metil ester
yang dihasilkan. Digunakan rancangan acak lengkap faktorial dengan tiga variabel perlakuan yaitu A tahap transesterifikasi A1= satu tahap, A2= dua tahap, B
suhu reaksi B1= 30
o
C, B2= 65
o
C dan C nisbah molar metanol-minyak C1=3:1, C2=4:1, C3=5:1 dan C4=6:1, serta dua kali ulangan. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa proses transesterifikasi satu tahap pada suhu 30°C dengan nisbah molar metanol- minyak 5:1 menghasilkan karakteristik metil ester terbaik
yaitu viskositas kinematik 3,89 cSt, densitas 0,88gcm
3
dan bilangan asam 0,48 mg KOHg sampel. Tidak terdapat perbedaan jenis senyawa ester asam lemak
pada metil ester hasil transesterifikasi satu dan dua tahap yaitu berturut-turut metil oleat 47,09-47,46, metil linoleat 32,20-32,53, metil palmitat 18,65-18,93
dan metil lignoserat 0,26-0,30. Jumlah persentase senyawa ester asam lemak yang menunjukkan persentase konversi trigliserida menjadi metil ester pada
proses satu tahap adalah 100, sedangkan pada proses dua tahap adalah 99,62. Rendemen yield metil ester pada proses satu tahap adalah 77,99, lebih tinggi
dibandingkan proses dua tahap yaitu 70,80[lit2]. Berdasarkan karakteristik dan rendemen metil ester, proses satu tahap lebih baik dibandingkan dua tahap.
Spesifikasi Metil ester minyak jarak pagar ditunjukkan pada tabel 2.4 di bawah ini.
Universitas Sumatera Utara
17
Tabel 2.4 Spesifikasi Metil Ester Minyak Jarak [lit 1]
No Sample ME
Waktu Retensi
menit Nama Senyawa Komposisi
1 ME satu tahap
25.217 Metil Palmitat
18.93 25.334
Metil Palmitoleat
1.11
28.598 Metil Oleat
47.46 28.986
Metil Linoleat 32.20
31.440 Metil
Lignoserat 0.3
Jumlah: 100 No
Sample ME Waktu retensi
menit Nama Senyawa
Komposisi
2 ME dua tahap
25.25 Metil Palmitat
18.65 25.348
Metal palmitoleat
1.09
28.443-28.817 Metil oleat 47.09
28.991 Metil Linoleat
32.53 31.457
Metil Lignoserat
0.26
Jumlah: 99.62
2.2.4. Biodiesel dengan Bahan Baku Biji Karet
Menurut Soemargono, Edy Mulyadi; pemanfaatan biji karet Hevea Brasiliensis, sebagai sumber bahan baku biodiesel merupakan terobosan yang
tepat untuk meningkatkan nilai tambah perkebunan karet. Penelitian ini dimaksudkan untuk menentukan pola pemungutan minyak biji karet secara
maksimal dan mendapatkan kondisi proses produksi biodiesel yang memenuhi standar SNI dan ASTM. Proses produksi biodiesel dilakukan menggunakan
Universitas Sumatera Utara
18
prototip alat berkapasitas 20 literjam. Proses esterifikasi dijalankan pada suhu 105
C, penambahan methanol 10 dan katalis asam, waktu 90 menit. Proses trans-esterifikasi dijalankan dalam reaktor alir osilasi dengan dosis katalis 1
berat minyak dan methanol sebanyak 15 berat minyak. Variabel yang dipelajari adalah suhu dan waktu proses. Produk biodiesel dimurnikan dengan sistem
vakum. Dari hasil penelitian ini diperoleh rendemen kernel sebanyak 53 dari berat biji karet. Sedangkan minyak dalam kernel yang dapat dipungut maksimum
56 dari berat kernel. Karakteristik biodiesel sesuai dengan yang distandarisasikan, yaitu densitas 0,8565 gml, angka asam 0,49, angka iod 62,88,
kadar ester 97,2, flash point 178°C dan panas pembakaran 16183 Jg[lit17].
2.3 Komposisi Bahan Baku
Bunga matahari Helianthus anuus L. adalah tumbuhan semusim dari suku kenir-keniran Asteraceae yang popular baik sebagai tanaman hias maupun
tanaman penghasil minyak. Bunga tumbuhan ini sangat khas yaitu besar, biasanya berwarna kuning terang, dengan kepala bunga yang besar diameter bisa mencapai
30cm. Bunga ini sebetulnya adalah bunga majemuk, tersusun atas ratusan hingga ribuan bunga kecil pada satu bongkol. Bunga matahari juga memiliki perilaku
khas, yaitu bunganya selallu menghadap kearah matahari atau heliotropisme. Tumbuhan ini telah di budidayakan oleh orang-orang India Amerika utara
sejak ribuan tahun lalu. Selanjutnya tersebar ke Amerika Selatan dan menjadi salah satu sumber pangan warga Inka. Setelah penaklukan oleh orang Eropa.
Bunga matahari diperkenalkan ke eropa dan berbagai penjuru dunia lainnya pada abad ke-16. Semenjak abad ke-17 bijinya digunakan dalam campuran roti atau
diolah sebagai pengganti kopi serta coklat. Penggunaannya sebagai sumber minyak mulai dirintis pada abad ke-19.
Ada empat kelompok budidaya bagi bunga matahari yang dibedakan berdasarkan kegunaannya:
Kelompok penghasil minyak, pada kelompok ini yang di manfaatkan adalah minyak yang di estrak dari bijinya. Biji kelompok ini memiliki
Universitas Sumatera Utara
19
cangkang biji yang tipis. Kandungan minyaknyanya berkisar 48-52. Untuk menghasilkan satu liter minyak diperlukan biji dari kira-kira 60
tandan bunga majemuk. Kelompok pakan ternak, pada kelompok budidaya ini yang dipanen adalah
daunnya yang digunakan sebagai pakan ternak atau pupuk hijau. Kelompok tanaman hias, Kelompok ini menanam bunga matahari sebagai
tanaman hias, jenis bunga matahari yang di tanam adalah bunga matahari yang memiliki warna kelopak yang bervariasi dan memiliki banyak cabang
berbunga. Kelompok bahan pangan, Kelompok ini merupakan kelompok yang
menanam bunga matahari untuk diambil biji yang dijadkan sebagai bahan pangan.
Seperti telah disinggung dalam bagian kelompok budidaya, pemanfaatan bunga matahari terutama adalah sebagai sumber minyak, baik pangan maupun
industry. Sebagai bahan pangan, minyak bunga matahari cocok dipakai untuk menggoreng, mengentalkan, serta campuran salad. Minyak bunga matahari kaya
akan asam linoleat C18:2, suatu asam lemak tak jenuh yang baik untuk kesehatan manusia dan rendah akan asam oleat. Untuk kepentingan non pangan
terdapat jenis minyak biji bunga matahari dengan kandungan asam oleat yang tinggi yaitu 80 hingga 90 asam oleat yang baik digunakan untuk kepentingan
teknik. Komposisi Asam lemak pada Biji bunga matahari
Dalam 100 g minyak biji bunga matahari jenis pangan Asam Lemak
Kadar Asam lemak Jenuh
Asam Palmitat 6,8
Asam Stearat 5
Asam Lemak tak jenuh Asam oleat
31,5 Asam Linoleat
55,4
Universitas Sumatera Utara
20
Dalam 100 g minyak biji bunga matahari jenis non pangan Asam Lemak
Kadar Asam lemak Jenuh
Asam Palmitat 3
Asam Stearat 5
Asam Lemak tak jenuh Asam oleat
83 Asam Linoleat
9
Gambar 2.3 aGambar bunga matahari b biji bunga matahari Karakteristik tanaman matahari :
a. Klasifikasi Ilmiah Regnum : Plantae
Divisio : Magnoliophyta Kelas : Magnolipsida
Ordo : Asterales Familia : Asteraceae
Genus : Helianthus Spesies : H. annuus
b. Deskripsi Habitat
:Pohon, tinggi 1 - 3 m Batang
:Keras dan berbulu
Universitas Sumatera Utara
21
Daun :Daun tunggal berbentuk jantung dengan panjang 15
sentimeter dan lebar 12 sentimeter dan gagang daunnya yang panjang kemas tersusun
Bunga : Diameter bunga dapat sampai 30 cm, dengan mahkota
berbentuk pita disepanjang tepi cawan dengan ukuran melintang antara 10 hingga 15 sentimeter,berwarna kuning, dan di
tengahnya terdapat bunga-bunga yang kecil berbentuk tabung, warnanya coklat.
Biji : Berwarna hitam bergaris-garis putih berkumpul di dalam
cawan. Akar
:Tunggang, bulat, dan berwarna coklat
Tabel 2.5 kandungan gizi bunga matahari
Sifat Fisika
dan Kimia Minyak biji bunga matahari Sifat fisik
Berbentuk cair Warna
: kuning Specific Grafity
: 0,920561 Densitas 60
℃ : 0,897
3
Universitas Sumatera Utara
22
Flash point ℃
: 121 Sifat kimia
Free fatty acid : 1,35
Bilangan penyabunan : 188-194
Bilangan iod : 130-144
Moisture : 0,2
Impuritis :0,05
2.4 Mesin Diesel
