Optimasi Proses Dehidrasi Minyak Jarak Sebagai Baban Dasar Minyak Pelumas Menggnnakan Katalis Natrium Bisulfat
OPTIMASI PROSES DEIDDRASI
BAHAN DASAR
Y( JARAK SEBAGAI
Y( PELUMAS
MENGGUNAKAN KATALIS NATRIUM BISULFAT
o leh
SHANTI PUSPITARINI
F03499018
2003
JURUSAN TENOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TENOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
OPTIMASI PROSES DEIDDRASI MINYAK JAK SEBAGAI
BAHAN DASAR INYAK PELUMAS
MENGGUNAKAN KATALIS NATRIUM BISULFAT
SKRIPSI
Sebagai Salh Satu Syara! Untuk Mendapatkan Gelar
SARJANA TENOLOGI PERTANIAN
pada Jn Teknologi Indusri Pertanian
Fkultas Teknologi Pertanian
Institut Pian Bogar
o leb
SHANTI PUSPITARINI
F03499018
2003
JURUSAN TENOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TENOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
OPTIMASI PROSES DEHIDRASI MINYAK JARAK SEBAGAI
BAHAN DASAR MINYAK PELUMAS
MENGGUNAKAN KATALIS NATRIUM BISULFAT
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mendapatkan Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERT ANIAN
pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
o leh
SHANTI PUSPITARINI
F03499018
Dilahirkan Tanggal 31 lanuari 1981
di Pati
Tanggal Lulus : 27 Oktober 2003
Disetujui
'�:;t"
Bogor,
!k
Dr.lr.
" Krisnani Se
-.-
�
�Z
..
...
,
owad'
Do en Pembimbing I
:
�_
";" ,.::, '
"'��
���c.,.- 1��
>Q
-
IJ I
,
' ..
f
e
"
,
�
�
-
<
'�i��"�
3
..
o
o�
)- �
o ""
�
.b"
"
l
'
a Su
adarma STP MT
Dosen Pcmbimbing II
Shanti Puspitarini.
F03499018.
Optimasi Proses Dehidrasi Minyak Jarak
Sebagai Baban Dasar Minyak Pelumas Menggn Katalis Narium Bisulfa!.
Di bawab bimbingan Krisnni Setyowati n Prayoga Suryadrma. 2003
RNGKASAN
Terdapanya minya. eJumas dalam suatu mesin yang beroperasi, sangat
beeran dalam mencegah komponen-komponn dalam mesin tersebut agar tid.
saling kontak. Pengan tinyak ntineral sebagai n dasar tinyak pelumas
lebih sering kia jumpai daripada pengan ntinyak nabati atau hewani.
Mengingat minyak mineral bersifat non renewable, maka penan salah satu
jenis yak nabati yaitu tinyak jarak, merupakn solusi altemaif baban baku
Minyak jarak yang terdehidrasi secara parsial akan
minyak pelumas.
menghasilkan minyak yang dapat dinn sebagai baban dasar pels.
Penelitian ini ertujuan untuk mempelajari pengaruh penambahan
konsenasi katalis natrium bisulfat (NaHS04), suhu reaksi dan lama reaksi
dehidrasi, dan menentukan kondisi optimum proses dehidrasi terhadap indeks
viskositas minyak jarak sebagai bahan dasar minyak elumas.
Penelitian ini dibagi menjadi dua tahap yaitu penelitian pendahuluan dan
penelitian utama.
Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui
karakterisasi awal sifat isiko kimia minyak jarak yang meliputi indeks viskositas,
viskositas kinemati., bilangan iod, bilangan m. bilangan penyabunan, bilangan
hidroksiI n indeks bias. Selain itu, tahap penelitian pendabuluan diIakukan
untuk mengetahui pengaruh laju pengadukan terhadap bilangan hidroksil n
menentukan laju pengadukan terbaik. Rancangan ercobaan yang digunakn pada
penelitian utama adalab rancangan faktorial dua taraf (two level Jactoria) dengan
tiga faktor perlakuan yaitu konsenrasi katalis NaHSO, (X,) dengan nilai rendab
n tinggi masing-masing 0,2 dan 0,5 (%b/b), suhu reaksi (X,) pada 150 'c dan
210 'c, la reaksi (X,) pada 60 menit n 180 meni!. Optimasi faktor perlakuan
diselesaikan mengnn Metode Permukaan Reson (Response Surface
Methodoloy).
Metode permukaan respon merupakan bentuk analisa yang digunakan
pada respon yang dipengaruhi oleh beberapa faktor dan bertujuan untuk
menentukan kondisi optimum dari reson tersebut. HasH karakterisasi awal sifat
isiko kimia minyak jarak yang didapatkan antara lain adalah indeks viskositas
86,95; viskositas kinematik pada 40 'c 265,97; dan 100 'c 20,097; bilangan iod
71,08; bilangan m 0,85; bilangan penyabunan 178,31; bilangan hidroksil
163,36 n indeks bias 1,4664. Laju pengadukan terbaik yang dihasilkan adalab
400 rpm.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa faktor konsenrasi katalis NaHS04
tidak berpengaruh scara signiikan terhadap indeks viskositas minyak jarak basil
dehidrasi parsial. Suhu reaksi n lama reaksi erpengaruh secara signiikan
terhadap indeks viskositas pada ingkat keercayaan masing-masing 93,60 persen
n 91,52 persen. Nilai indeks viskositas Opiml3 adalb 117,22 dicapai pada
aat suhu reaksi 187 'c n la reaksi 127,5 meni!.
The Optimizion of Castor Oil Dehydraion
with Sodium Bisulfate as Catalyst for Base Lubricant. Supevised by Krisnani
Setyowati and Prayoga Suryadarma 2003
Shanti Puspitarini.
F03499018.
SMARY
Lubricant oil in the oerating machine can prevent friction. Utilization
mineral oil as base lubricant more oten used than vegetable oil. Mineral oil s
non renewable and non bioderadable properties.
Therefore, one of kind
vegetable oil, namely castor oil n be an alteative solution of raw material for
lubricant oil. Partly dehydrated castor oil n produce oil which is physically can
be used as lubricant oil.
The objectives of this rech were to nd out the efct of sodium
bisulfate as catalyst, temperature and reaction ime on castor oil dehydration and
to determine optimally condition process of viscosity index on dehydration castor
oil. This research was dividd to two steps. The rst one, the preliminary
research was to characterize castor oil physico nd chemical properties (viscosity
index, kinematic viscosity at 40 °C and 100°C, iodine value, hidroxil value,
saponiication value, acid value and reractive index), to ind out the efect of
agitation rate to hydroxyl value; o determine the best speed of agitation.
Experimental desin used in main research was two level factorial. The factors of
treatment consist of concentration of sodiwn bisulfate (XI) in which low level and
high level 0.2 and 0.5 (%w/w). temperature (X,) at 150 'c and 210 'C. reaction
time (X)} at 60 minutes and 180 minutes, respectively. The optimization of
condition process was completd by using resonse surface methodology (RSM).
Response surface methodOlogy consists of group of techniques used in the
empirical study of relationship between one or more measured responses. In this
study, that is used to measure viscosity index. The characteriation of castor oil
physico and chemical proeries resulted rom the preliminary research were
viscosity index of 86.95, kinematic viscosity at 40°C of 265.97, and at 100°C of
20.097, iodine value of 71.08, acid value of 0.85, saponiication value of 178.31,
hydroxyl value of 163.36 and refractive index of 1.4664. The best sped of
agitation was obtaind t 400 rpm.
The results of main research showed that concenration of sodium
bisulfate had no signiicantly inluence to viscosity index of partly dehydrated
castor oil. Temerature and reaction time had signiicantly inluence to viscosity
index of partly dehydrated castor oil with cofidence level of 93.60 and 91.52
percent, respecively. The predicted optimal value of condition process were
achieved at temerature of 187 °C and reaction time of 127.5 minutes. This
condition produced partly dehydrated castor oil with viscosity index of 1 17.22.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
at serta hidayalmya sehingga enulisan skripsi ini dapat terselesaikan.
Sripsi ini disusun berdasarkan hasil penelitian laboratorium mengenai proses
dehidrasi untuk menghasilkan minyak jarak terdehidrasi sebagai bahan dasar
elumas.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
Sajana Teknologi Pertanian di Jn Teknologi Industri Pertanian Fakultas
Teknologi Pertanian Institut Pn Bogor.
Skripsi i berjudul Optimasi
Proses Dehidrasi Minyak Jarak sebagai Bahan Dasar Minyak Petunas
Menggunakan Katalis Natrium Bisulfat.
Pada kesempatan ini penulis ingin
mengucapkan a terima sh kepada :
I.
Dr. Ir. Hj. Krisnani Setyowati dan Prayoga Suryadarma, STP, M T sebagai
dosen pembimbing I n II yang telah memberikan bimhingan, saran serta
masukan selama penelitian hingga tersusunnya skripsi ini.
2.
r.
Ir.
Yandra Arkeman, M.Eng
sebagai
dosen
enguji
yang
telah
memberikan saran n masukan dalam perbaikan skripsi i.
3.
Bapak, Ibu dan adik·adikkn (Rizka dan Bagus) di h atas doa dan
dukungannya yang tiada henti.
4.
ni D Mahardhika atas segala doa, dukungan, pengertian dan kasih
sayangnya.
5.
Rekan-rekan Castor Ol Project terutama Nani, Sabri, Mas Arizal, Tyas,
Jihan n Ddeh atas bantuan serta kerja samanya.
6.
Mia dan Iyus untuk semangat n dorongannya serta kebersamaannya selama
di TIN. Thans
7.
Mba' Iphiet untuk supportnya, Agus untuk jnalnya, Dian buat komputemya
dan semua anak·anak KP yang ikut membantu tersusunnya skripsi ini.
8.
Nikita's member terutama Budi buat ringkasannya, Erika dan Dayu buat
parselnya dan semua anak·anak Nikita yang tidak dapat penulis sebutkan satu
persatu.
9. Rekan-rekan TIN angkalan 36 atas kebersamaannya selama di TIN.
v
10. Para laboran Bu Ega, Pak n, Pak Edi, Pak rto n Bu ii atas semua
bantuannya.
11. Semua pihak yang telah membantu selama penelitian n penulisan skripsi
yang tidak dapat enuiis sebutkan satu persatu.
Penulis akan menerima segala masukan, kritik n saran dengan hati yang
terbuka.
Penulis berharap semoga sripsi i lapat berguna bagi semua pihak
yang membutuhkan.
Bogor,
Oktober 2003
Shanti Puspitarini
vi
DAfARISI
Halaman
KATA PENGANTAR
.......
DAfAR lSI
DAfAR TABEL
.
DAfARGAMBAR ..
DAfARLAMPlRAN
.
...
.
.............
..
.....
.
..
.
. ..
. .
v
vii
.
. . .. . .. . ... . . . . ix
. . .
..
. . .. ...
x
.. . . .. . .. . .
. . . xi
..........................
.
.....
.......
..
.
..
...................................................................................................
......
.............
.....
..........
.
.
......
...........................
.
........
I.
..
.
.......
. .
..
......
. .. .
. .
.
....
.............
...
.
.......
......
......
..
..
...........
.
.
.
..
..........
.
..
..
.
..
..
.
.....
.
.
.
..
.
.
....
..
.....
.
..
..
..
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
B. TUJUAN
......
.
.
.............
.
................
C. RUANG LINGKUP
....
.
.
........
....................
.....
.
............
..
.
.......
..... .
.
....
.
.
.
.......
.......
......
..
.
......
..
.
...
.
..
..
.
..
. ..
.
.........
..
.
........
..
. . .
.......
..
.
.
...
.........
..........
..
..
..
.
. ..
.
.
...
...
.
.
...
....
I
3
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. MINYAK JARAK (CASTOR OIL)
.
.. .... .. . . . . . . . .
B. DEHIDRASI.........................................................................................
.........
..........
....
..
.
...
.
.
.
....
.
4
5
C. KATALIS
. .
. .
. . . . .... . ... . . . . .. . . . . . ... 7
D. MINYAKPELUMAS
. ..
... .
..
. . . .. . . .
9
E. METODEPERMUKAAN RESPON .. . .
. .
.. .. .. . . .. ...... .... II
...........
....
.....
..
.....
.....
...
..
...
.
..
....
............
.
....
.
.
.
..............
.
.
......
...
....
..
.
........
.....
.
...
..
..
..
..
..
..
.
..
.
..
..
..
.
.
.
...
.
III. BAHAN DAN METODE
A. ALAT DAN BAHAN . .. . .. . .
B. METODEPENELITIAN ..
.
.
.
.
.
..
....
I. PenelitianPendahuJuan .
.
.
.
.... .
.
.
..
.........
..........
.
.
..
....
...
.
..
.
..
..
.
. ..
.
. ..
.
...
.........
.
. . . . ... ...
..
..
.
... . .
..
.
.
.......
.
...................
..
.....
... . .
..
..
..
..
..
.
....
....
. ..
. .. ..
.
.
. .... ...
. . . 13
..
.
.
.. . ..
.
.
.
...
2. Penelitian Utam•..............................................................................
. . . . . . .. .
2.1 PerlakuanPenelitian .. . . . .. ..
.. . .. .. .
.. . ... . . .. . .. ... .. . . . .
2.2 ProsedurPenelitian .. . . . .
.. . ..
.. .
..... . . . . .... ... .
2.3 Analis. Contoh . . .... .
C. RANCANGANPERCOBAAN .
. . ... .
.
..... . . .. . . ..... .
...
.
..
...
.
...
..
...
...
..
..
.
...
......
.....
..
......
........
..
...
..
..
.........
....
..
.
..
.
.
.
..
......
.
..
...
...
..
.
.....
.....
..
.
.
..
..
..
..
.
..
..
......
.
.
.
.
..
..
.
.
.
..
13
.
.
.
.
..
.
IS
16
16
16
17
17
IV. HASIL DAN PEBAHASAN
A. PENELITIAN PENDAHULUAN
I. Karakterisasi Awal Minyak Jarak . ..
2. L.ju Pengadukan
.....
..
..
... .
.
...
. .. . .
.
.
...
..
.......
..
..
.......
.
..
.
..
. . . . .. ..
.
.
.........
..
..
. ..
..
.
.
..
. . ..
..
.
. ..
.
...
..
.. . .
..
.
...
.
....
.. ...
.
.
..
19
.
20
.
B. PENELITIAN UTAMA
I. Bilangan lad . ... . . .. .. ...... .. . . ...... .
. . .
2. Bilangan Hidroksil . .. . . . .
.
.
.. .. .
3. BilanganPeny.bn . .
.. .
.
.
.
4. Bilangan An . .
....
.
.
..
.
.
.
..
..
....
..
..
5. Indeks Bias . .. . .
.
..
..
.....
..
..........
..
...
.
.
...
..
.
......
...
...........
......
.......
...........
vii
.....
.......
...
..
......
... .....
..
..... . . .
. .. . .
.... ..
. . . .
..
...
...
..
.
.
..
..
..
...
.
..
..
.
.
....
.......
......
.
..
......
...
..
..
.. .
.
..
.
..
.
.
... ....... . . .. .
.
.
..
....
.
..
....
.
..
.....
.
.
...
. ....
.
.
23
. . 25
.. ....
. . . 29
... . .. . .. . . ... 30
..
....
..
.
.
..
.
..
..
...
... .. . . . . 32
.
.
..
..
Halaman
6. Viskositas Kinematik
.
. 34
a. Viskositas Kinematik 40 c
....
34
.
b. Viskositas Kinematik 100°C ....................................................... 3 7
7. Jndeks Viskositas
.
.
38
..............................................
.....
......................
.............................................
...................................................
C. OPTIMASI INDEKS VISKOSITAS
.................
.
...
........
..........................................
..
...
.
42
VII.KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
B. S n
............................................................................
.
..............
..................................................... ................................................
45
45
DAFTARPUSTAKA...................................................................................... 46
LAMPIRAN .................................................................................................... 49
viii
DA'AR TABEL
Halaman
Tabel l.
Kandungan Asam ek Minyak Jarak........................................... 4
Tabel 2.
Sifat Fisik dan Kimia Minyak Jarak ................................................. 5
Tabel 3. Jenis Katalis Dehidrasi Minyak Jarak............................................... 8
Tabel 4. Nilai Rendah dan Tingi Perlakuan.................................................. 17
Tabel 5. Hasil terisasi Al Siat Fisiko Kimia Minyak Jarak............. 19
Tabel 6. Koeisien Pmeter dan Nilai Siniftkansi Bilangan ld
.....
. .. . .. 23
.
.
.
..
Tabel 7. Koeisien Pmeter n Nilai Sinisi Bilangan Hidroksil ...... 26
Tabel 8. Hasil Analisa Dehidrasi Parsial Minyak Jarak Sebagai
Bahan Dasar Minyak Pelumas .......................................................... 28
Tabel 9. Koeisien Parameter n Nilai Signiikansi Bilangan
Penyabunan
.............................................. .........................................
29
Tabel 10. Koeisien Parameter dan Nilai Signiikansi Bilangan Asam ............ 31
Tabel 11. Koefisien Parameter dan Nilai Signiikansi Indeks Bias .................. 32
Tabel12. Koefisien Parameter dan Nilai Signifikansi Viskositas
Kinemaik 40·C ............................................................................... 35
Tabel 13. Klasifikasi Viskositas Minyak Lumas Indusri Menurut
ISO (ASTM D 2422) ........................................................................ 36
Tabe1 14. Koefisien Parameter dan Nilai Signifikansi Viskositas
Kinematik100 ·C ............................................................................. 37
Tabel 15. Klasiikasi Viskositas Minyak Lumas Menurut SAE
(SAE J 300 April 1997) ..........................................................' ......... 37
Tabel 16. Koefisien Parameter dan Nilai Sinifikansi Analisa
Indeks Viskositas .............................................................................. 38
Tabel 17. Indeks Viskositas Minimum Beberapa Minyak Pelumas
dengan Angka Viskositas SAE Rangkap .......................................... 41
ix
BAHAN DASAR
Y( JARAK SEBAGAI
Y( PELUMAS
MENGGUNAKAN KATALIS NATRIUM BISULFAT
o leh
SHANTI PUSPITARINI
F03499018
2003
JURUSAN TENOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TENOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
OPTIMASI PROSES DEIDDRASI MINYAK JAK SEBAGAI
BAHAN DASAR INYAK PELUMAS
MENGGUNAKAN KATALIS NATRIUM BISULFAT
SKRIPSI
Sebagai Salh Satu Syara! Untuk Mendapatkan Gelar
SARJANA TENOLOGI PERTANIAN
pada Jn Teknologi Indusri Pertanian
Fkultas Teknologi Pertanian
Institut Pian Bogar
o leb
SHANTI PUSPITARINI
F03499018
2003
JURUSAN TENOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TENOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
OPTIMASI PROSES DEHIDRASI MINYAK JARAK SEBAGAI
BAHAN DASAR MINYAK PELUMAS
MENGGUNAKAN KATALIS NATRIUM BISULFAT
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mendapatkan Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERT ANIAN
pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
o leh
SHANTI PUSPITARINI
F03499018
Dilahirkan Tanggal 31 lanuari 1981
di Pati
Tanggal Lulus : 27 Oktober 2003
Disetujui
'�:;t"
Bogor,
!k
Dr.lr.
" Krisnani Se
-.-
�
�Z
..
...
,
owad'
Do en Pembimbing I
:
�_
";" ,.::, '
"'��
���c.,.- 1��
>Q
-
IJ I
,
' ..
f
e
"
,
�
�
-
<
'�i��"�
3
..
o
o�
)- �
o ""
�
.b"
"
l
'
a Su
adarma STP MT
Dosen Pcmbimbing II
Shanti Puspitarini.
F03499018.
Optimasi Proses Dehidrasi Minyak Jarak
Sebagai Baban Dasar Minyak Pelumas Menggn Katalis Narium Bisulfa!.
Di bawab bimbingan Krisnni Setyowati n Prayoga Suryadrma. 2003
RNGKASAN
Terdapanya minya. eJumas dalam suatu mesin yang beroperasi, sangat
beeran dalam mencegah komponen-komponn dalam mesin tersebut agar tid.
saling kontak. Pengan tinyak ntineral sebagai n dasar tinyak pelumas
lebih sering kia jumpai daripada pengan ntinyak nabati atau hewani.
Mengingat minyak mineral bersifat non renewable, maka penan salah satu
jenis yak nabati yaitu tinyak jarak, merupakn solusi altemaif baban baku
Minyak jarak yang terdehidrasi secara parsial akan
minyak pelumas.
menghasilkan minyak yang dapat dinn sebagai baban dasar pels.
Penelitian ini ertujuan untuk mempelajari pengaruh penambahan
konsenasi katalis natrium bisulfat (NaHS04), suhu reaksi dan lama reaksi
dehidrasi, dan menentukan kondisi optimum proses dehidrasi terhadap indeks
viskositas minyak jarak sebagai bahan dasar minyak elumas.
Penelitian ini dibagi menjadi dua tahap yaitu penelitian pendahuluan dan
penelitian utama.
Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui
karakterisasi awal sifat isiko kimia minyak jarak yang meliputi indeks viskositas,
viskositas kinemati., bilangan iod, bilangan m. bilangan penyabunan, bilangan
hidroksiI n indeks bias. Selain itu, tahap penelitian pendabuluan diIakukan
untuk mengetahui pengaruh laju pengadukan terhadap bilangan hidroksil n
menentukan laju pengadukan terbaik. Rancangan ercobaan yang digunakn pada
penelitian utama adalab rancangan faktorial dua taraf (two level Jactoria) dengan
tiga faktor perlakuan yaitu konsenrasi katalis NaHSO, (X,) dengan nilai rendab
n tinggi masing-masing 0,2 dan 0,5 (%b/b), suhu reaksi (X,) pada 150 'c dan
210 'c, la reaksi (X,) pada 60 menit n 180 meni!. Optimasi faktor perlakuan
diselesaikan mengnn Metode Permukaan Reson (Response Surface
Methodoloy).
Metode permukaan respon merupakan bentuk analisa yang digunakan
pada respon yang dipengaruhi oleh beberapa faktor dan bertujuan untuk
menentukan kondisi optimum dari reson tersebut. HasH karakterisasi awal sifat
isiko kimia minyak jarak yang didapatkan antara lain adalah indeks viskositas
86,95; viskositas kinematik pada 40 'c 265,97; dan 100 'c 20,097; bilangan iod
71,08; bilangan m 0,85; bilangan penyabunan 178,31; bilangan hidroksil
163,36 n indeks bias 1,4664. Laju pengadukan terbaik yang dihasilkan adalab
400 rpm.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa faktor konsenrasi katalis NaHS04
tidak berpengaruh scara signiikan terhadap indeks viskositas minyak jarak basil
dehidrasi parsial. Suhu reaksi n lama reaksi erpengaruh secara signiikan
terhadap indeks viskositas pada ingkat keercayaan masing-masing 93,60 persen
n 91,52 persen. Nilai indeks viskositas Opiml3 adalb 117,22 dicapai pada
aat suhu reaksi 187 'c n la reaksi 127,5 meni!.
The Optimizion of Castor Oil Dehydraion
with Sodium Bisulfate as Catalyst for Base Lubricant. Supevised by Krisnani
Setyowati and Prayoga Suryadarma 2003
Shanti Puspitarini.
F03499018.
SMARY
Lubricant oil in the oerating machine can prevent friction. Utilization
mineral oil as base lubricant more oten used than vegetable oil. Mineral oil s
non renewable and non bioderadable properties.
Therefore, one of kind
vegetable oil, namely castor oil n be an alteative solution of raw material for
lubricant oil. Partly dehydrated castor oil n produce oil which is physically can
be used as lubricant oil.
The objectives of this rech were to nd out the efct of sodium
bisulfate as catalyst, temperature and reaction ime on castor oil dehydration and
to determine optimally condition process of viscosity index on dehydration castor
oil. This research was dividd to two steps. The rst one, the preliminary
research was to characterize castor oil physico nd chemical properties (viscosity
index, kinematic viscosity at 40 °C and 100°C, iodine value, hidroxil value,
saponiication value, acid value and reractive index), to ind out the efect of
agitation rate to hydroxyl value; o determine the best speed of agitation.
Experimental desin used in main research was two level factorial. The factors of
treatment consist of concentration of sodiwn bisulfate (XI) in which low level and
high level 0.2 and 0.5 (%w/w). temperature (X,) at 150 'c and 210 'C. reaction
time (X)} at 60 minutes and 180 minutes, respectively. The optimization of
condition process was completd by using resonse surface methodology (RSM).
Response surface methodOlogy consists of group of techniques used in the
empirical study of relationship between one or more measured responses. In this
study, that is used to measure viscosity index. The characteriation of castor oil
physico and chemical proeries resulted rom the preliminary research were
viscosity index of 86.95, kinematic viscosity at 40°C of 265.97, and at 100°C of
20.097, iodine value of 71.08, acid value of 0.85, saponiication value of 178.31,
hydroxyl value of 163.36 and refractive index of 1.4664. The best sped of
agitation was obtaind t 400 rpm.
The results of main research showed that concenration of sodium
bisulfate had no signiicantly inluence to viscosity index of partly dehydrated
castor oil. Temerature and reaction time had signiicantly inluence to viscosity
index of partly dehydrated castor oil with cofidence level of 93.60 and 91.52
percent, respecively. The predicted optimal value of condition process were
achieved at temerature of 187 °C and reaction time of 127.5 minutes. This
condition produced partly dehydrated castor oil with viscosity index of 1 17.22.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
at serta hidayalmya sehingga enulisan skripsi ini dapat terselesaikan.
Sripsi ini disusun berdasarkan hasil penelitian laboratorium mengenai proses
dehidrasi untuk menghasilkan minyak jarak terdehidrasi sebagai bahan dasar
elumas.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
Sajana Teknologi Pertanian di Jn Teknologi Industri Pertanian Fakultas
Teknologi Pertanian Institut Pn Bogor.
Skripsi i berjudul Optimasi
Proses Dehidrasi Minyak Jarak sebagai Bahan Dasar Minyak Petunas
Menggunakan Katalis Natrium Bisulfat.
Pada kesempatan ini penulis ingin
mengucapkan a terima sh kepada :
I.
Dr. Ir. Hj. Krisnani Setyowati dan Prayoga Suryadarma, STP, M T sebagai
dosen pembimbing I n II yang telah memberikan bimhingan, saran serta
masukan selama penelitian hingga tersusunnya skripsi ini.
2.
r.
Ir.
Yandra Arkeman, M.Eng
sebagai
dosen
enguji
yang
telah
memberikan saran n masukan dalam perbaikan skripsi i.
3.
Bapak, Ibu dan adik·adikkn (Rizka dan Bagus) di h atas doa dan
dukungannya yang tiada henti.
4.
ni D Mahardhika atas segala doa, dukungan, pengertian dan kasih
sayangnya.
5.
Rekan-rekan Castor Ol Project terutama Nani, Sabri, Mas Arizal, Tyas,
Jihan n Ddeh atas bantuan serta kerja samanya.
6.
Mia dan Iyus untuk semangat n dorongannya serta kebersamaannya selama
di TIN. Thans
7.
Mba' Iphiet untuk supportnya, Agus untuk jnalnya, Dian buat komputemya
dan semua anak·anak KP yang ikut membantu tersusunnya skripsi ini.
8.
Nikita's member terutama Budi buat ringkasannya, Erika dan Dayu buat
parselnya dan semua anak·anak Nikita yang tidak dapat penulis sebutkan satu
persatu.
9. Rekan-rekan TIN angkalan 36 atas kebersamaannya selama di TIN.
v
10. Para laboran Bu Ega, Pak n, Pak Edi, Pak rto n Bu ii atas semua
bantuannya.
11. Semua pihak yang telah membantu selama penelitian n penulisan skripsi
yang tidak dapat enuiis sebutkan satu persatu.
Penulis akan menerima segala masukan, kritik n saran dengan hati yang
terbuka.
Penulis berharap semoga sripsi i lapat berguna bagi semua pihak
yang membutuhkan.
Bogor,
Oktober 2003
Shanti Puspitarini
vi
DAfARISI
Halaman
KATA PENGANTAR
.......
DAfAR lSI
DAfAR TABEL
.
DAfARGAMBAR ..
DAfARLAMPlRAN
.
...
.
.............
..
.....
.
..
.
. ..
. .
v
vii
.
. . .. . .. . ... . . . . ix
. . .
..
. . .. ...
x
.. . . .. . .. . .
. . . xi
..........................
.
.....
.......
..
.
..
...................................................................................................
......
.............
.....
..........
.
.
......
...........................
.
........
I.
..
.
.......
. .
..
......
. .. .
. .
.
....
.............
...
.
.......
......
......
..
..
...........
.
.
.
..
..........
.
..
..
.
..
..
.
.....
.
.
.
..
.
.
....
..
.....
.
..
..
..
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
B. TUJUAN
......
.
.
.............
.
................
C. RUANG LINGKUP
....
.
.
........
....................
.....
.
............
..
.
.......
..... .
.
....
.
.
.
.......
.......
......
..
.
......
..
.
...
.
..
..
.
..
. ..
.
.........
..
.
........
..
. . .
.......
..
.
.
...
.........
..........
..
..
..
.
. ..
.
.
...
...
.
.
...
....
I
3
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. MINYAK JARAK (CASTOR OIL)
.
.. .... .. . . . . . . . .
B. DEHIDRASI.........................................................................................
.........
..........
....
..
.
...
.
.
.
....
.
4
5
C. KATALIS
. .
. .
. . . . .... . ... . . . . .. . . . . . ... 7
D. MINYAKPELUMAS
. ..
... .
..
. . . .. . . .
9
E. METODEPERMUKAAN RESPON .. . .
. .
.. .. .. . . .. ...... .... II
...........
....
.....
..
.....
.....
...
..
...
.
..
....
............
.
....
.
.
.
..............
.
.
......
...
....
..
.
........
.....
.
...
..
..
..
..
..
..
.
..
.
..
..
..
.
.
.
...
.
III. BAHAN DAN METODE
A. ALAT DAN BAHAN . .. . .. . .
B. METODEPENELITIAN ..
.
.
.
.
.
..
....
I. PenelitianPendahuJuan .
.
.
.
.... .
.
.
..
.........
..........
.
.
..
....
...
.
..
.
..
..
.
. ..
.
. ..
.
...
.........
.
. . . . ... ...
..
..
.
... . .
..
.
.
.......
.
...................
..
.....
... . .
..
..
..
..
..
.
....
....
. ..
. .. ..
.
.
. .... ...
. . . 13
..
.
.
.. . ..
.
.
.
...
2. Penelitian Utam•..............................................................................
. . . . . . .. .
2.1 PerlakuanPenelitian .. . . . .. ..
.. . .. .. .
.. . ... . . .. . .. ... .. . . . .
2.2 ProsedurPenelitian .. . . . .
.. . ..
.. .
..... . . . . .... ... .
2.3 Analis. Contoh . . .... .
C. RANCANGANPERCOBAAN .
. . ... .
.
..... . . .. . . ..... .
...
.
..
...
.
...
..
...
...
..
..
.
...
......
.....
..
......
........
..
...
..
..
.........
....
..
.
..
.
.
.
..
......
.
..
...
...
..
.
.....
.....
..
.
.
..
..
..
..
.
..
..
......
.
.
.
.
..
..
.
.
.
..
13
.
.
.
.
..
.
IS
16
16
16
17
17
IV. HASIL DAN PEBAHASAN
A. PENELITIAN PENDAHULUAN
I. Karakterisasi Awal Minyak Jarak . ..
2. L.ju Pengadukan
.....
..
..
... .
.
...
. .. . .
.
.
...
..
.......
..
..
.......
.
..
.
..
. . . . .. ..
.
.
.........
..
..
. ..
..
.
.
..
. . ..
..
.
. ..
.
...
..
.. . .
..
.
...
.
....
.. ...
.
.
..
19
.
20
.
B. PENELITIAN UTAMA
I. Bilangan lad . ... . . .. .. ...... .. . . ...... .
. . .
2. Bilangan Hidroksil . .. . . . .
.
.
.. .. .
3. BilanganPeny.bn . .
.. .
.
.
.
4. Bilangan An . .
....
.
.
..
.
.
.
..
..
....
..
..
5. Indeks Bias . .. . .
.
..
..
.....
..
..........
..
...
.
.
...
..
.
......
...
...........
......
.......
...........
vii
.....
.......
...
..
......
... .....
..
..... . . .
. .. . .
.... ..
. . . .
..
...
...
..
.
.
..
..
..
...
.
..
..
.
.
....
.......
......
.
..
......
...
..
..
.. .
.
..
.
..
.
.
... ....... . . .. .
.
.
..
....
.
..
....
.
..
.....
.
.
...
. ....
.
.
23
. . 25
.. ....
. . . 29
... . .. . .. . . ... 30
..
....
..
.
.
..
.
..
..
...
... .. . . . . 32
.
.
..
..
Halaman
6. Viskositas Kinematik
.
. 34
a. Viskositas Kinematik 40 c
....
34
.
b. Viskositas Kinematik 100°C ....................................................... 3 7
7. Jndeks Viskositas
.
.
38
..............................................
.....
......................
.............................................
...................................................
C. OPTIMASI INDEKS VISKOSITAS
.................
.
...
........
..........................................
..
...
.
42
VII.KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
B. S n
............................................................................
.
..............
..................................................... ................................................
45
45
DAFTARPUSTAKA...................................................................................... 46
LAMPIRAN .................................................................................................... 49
viii
DA'AR TABEL
Halaman
Tabel l.
Kandungan Asam ek Minyak Jarak........................................... 4
Tabel 2.
Sifat Fisik dan Kimia Minyak Jarak ................................................. 5
Tabel 3. Jenis Katalis Dehidrasi Minyak Jarak............................................... 8
Tabel 4. Nilai Rendah dan Tingi Perlakuan.................................................. 17
Tabel 5. Hasil terisasi Al Siat Fisiko Kimia Minyak Jarak............. 19
Tabel 6. Koeisien Pmeter dan Nilai Siniftkansi Bilangan ld
.....
. .. . .. 23
.
.
.
..
Tabel 7. Koeisien Pmeter n Nilai Sinisi Bilangan Hidroksil ...... 26
Tabel 8. Hasil Analisa Dehidrasi Parsial Minyak Jarak Sebagai
Bahan Dasar Minyak Pelumas .......................................................... 28
Tabel 9. Koeisien Parameter n Nilai Signiikansi Bilangan
Penyabunan
.............................................. .........................................
29
Tabel 10. Koeisien Parameter dan Nilai Signiikansi Bilangan Asam ............ 31
Tabel 11. Koefisien Parameter dan Nilai Signiikansi Indeks Bias .................. 32
Tabel12. Koefisien Parameter dan Nilai Signifikansi Viskositas
Kinemaik 40·C ............................................................................... 35
Tabel 13. Klasifikasi Viskositas Minyak Lumas Indusri Menurut
ISO (ASTM D 2422) ........................................................................ 36
Tabe1 14. Koefisien Parameter dan Nilai Signifikansi Viskositas
Kinematik100 ·C ............................................................................. 37
Tabel 15. Klasiikasi Viskositas Minyak Lumas Menurut SAE
(SAE J 300 April 1997) ..........................................................' ......... 37
Tabel 16. Koefisien Parameter dan Nilai Sinifikansi Analisa
Indeks Viskositas .............................................................................. 38
Tabel 17. Indeks Viskositas Minimum Beberapa Minyak Pelumas
dengan Angka Viskositas SAE Rangkap .......................................... 41
ix