commit to user
4. Hydrotalcite-like HTlc sebagai Katalis Transesterifikasi
Beberapa studi telah menunjukkan bahwa Mg-Al Layered Double Hydroxides
terkalsinasi memiliki aktivitas moderat dalam reaksi transesterifikasi Cantrell et al., 2005; Xie et al., 2006. Corma et al. 2005 telah melaporkan
bahwa Li-Al dan Mg-Al terkalsinasi dapat mengkatalisis gliserol dari metil ester asam lemak menjadi monogliserida kebalikan dari sintesis biodesel. Shumaker
et al . 2008 menggunakan Li-Al Layered Double Hydroxides untuk
mengkatalisis minyak kedelai dengan methanol, dan Liu et al. 2007 menggunakan Mg-Al HTlc terkalsinasi untuk mengkatalisis minyak poultry
dengan metanol. Akan tetapi, dalam penelitiannya, katalis Mg-Al HTlc dan juga oksida terkalsinasinya, menunjukkan aktivitas yang rendah selama reaksi antara
minyak dan metanol pada temperatur rendah sekitar titik didih metanol dibandingkan dengan Li-Al Layered Double Hydroxides. Untuk memperbaiki
keadaan ini, ke dalam Mg-Al HTlc sering ditambahkan zat-zat aktif agar aktivitas Mg-Al HTlc sebagai katalis akan semakin tinggi. Sun et al. 2006, telah
melaporkan bahwa katalis KNO
3
HT terbukti lebih aktif daripada katalis KNO
3
Al
2
O
3
pada proses metilasi siklopentadiena. Gao et al. 2008 dalam reaksi transesterifikasi minyak sawit menjadi biodiesel telah mencampurkan KF pada
Mg-Al hidrotalsit dan menghasilkan metil ester asam lemak mencapai 92.
5. Kalium Fluorida KF
Kalium fluorida berada dalam kategori logam alkali halida yang terdiri dari logam alkali dan halida. Logam alkali termasuk dalam unsur-unsur golongan
IA yaitu dalam rentang grup dari lithium ke fransium yang sangat reaktif dan peningkatan reaktivitas bergerak turun yaitu dari lithium ke fransium. Pada
reaktivitas tinggi membentuk senyawa ionik yang stabil dengan halogen dari golongan VIIA dan karenanya disebut logam alkali halida. Kalium fluorida adalah
contoh yang baik untuk logam alkali halida yang khas. Kalium fluorida KF merupakan bubuk kristal putih yang larut dalam air.
Sifatnya beracun dan berbahaya jika terhirup atau dikonsumsi. Bersifat sangat korosif dan kontak dengan kulit dapat menyebabkan luka bakar.
commit to user Gao et al. 2008 dalam reaksi transesterifikasi minyak sawit menjadi
biodiesel telah mencampurkan KF pada Mg-Al hidrotalsit dan menghasilkan metil ester asam lemak mencapai 92. Penelitian Gao et al. 2010 menggunakan
kalalis KFCa-Mg-Al hidrotalsit dalam reaksi transesterifikasi minyak sawit dan diperoleh konversi biodiesel sebesar 98 . Teng et al. 2009 menggunakan
katalis KFAl
2
O
3
dalam reaksi transesterifikasi minyak kedelai dan diperoleh hasil biodiesel 99 .
6. Minyak Kelapa Sawit
Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari inti kelapa sawit yang dinamakan minyak inti kelapa sawit. Minyak kelapa sawit tersusun atas lemak dan
minyak alam yang terdiri atas trigliserida, digliserida dan monogliserida, asam lemak bebas, moisture, pengotor dan komponen-komponen minor bukan minyak
lemak yang secara umum disebut dengan senyawa yang tidak tersabunkan. Pemanfaatan minyak nabati tidak dapat digunakan secara langsung sebagai
bahan bakar mesin diesel biodiesel. Viskositas minyak nabati yang terlalu tinggi menyebabkan proses penginjeksian dan atomisasi bahan bakar tidak dapat
berlangsung dengan baik, sehingga akan menghasilkan pembakaran yang kurang sempurna yang dapat mengakibatkan terbentuknya deposit dalam ruang bakar
Ahadiat, 1994. Selain itu, proses termal panas di dalam mesin menyebabkan minyak nabati yang merupakan suatu senyawa trigliserida akan terurai menjadi
gliserin dan asam lemak. Asam lemak dapat teroksidasi atau terbakar relatif sempurna, tetapi dari gliserin akan menghasilkan pembakaran yang kurang
sempurna dan dapat terpolimerisasi menjadi senyawa plastis yang agak padat. Senyawa ini juga dapat menyebabkan kerusakan pada mesin, karena akan
membentuk deposit pada pompa dan nozzle injector Surono, 1980. Oleh karena itu, perlu dilakukan proses konversi minyak nabati kedalam bentuk ester metil
ester dari asam lemak minyak nabati melalui proses transesterifikasi. Lemak dan minyak adalah salah satu kelompok yang termasuk pada
golongan lipid, yaitu senyawa organik yang terdapat di alam serta tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik non-polar, misalnya dietil eter
commit to user C
2
H
5
OC
2
H
5
, kloroform CHCl
3
, benzena dan hidrokarbon lainnya. Lemak dan minyak dapat larut dalam pelarut tersebut karena mempunyai polaritas yang sama
dengan pelarut tersebut Herlina et al., 2002. Lemak dan minyak adalah trigliserida dan triasilgliserol. Trigliserida alami adalah triester dari asam lemak
berantai panjang C12 sampai C24 dan gliserol, merupakan penyusun utama lemak hewan dan minyak nabati. Trigliserida juga banyak diubah menjadi
monogliserida dan digliserida, karena baik monogliserida dan digliserida luas penggunaannya sebagai bahan pengemulsi. Oleh karena itu trigliserida melalui
reaksi transesterifikasi dengan gliserol diubah menjadi monogliserida dan digliserida dengan bantuan katalis seperti natrium metoksida dan basa lewis
lainnya. Hanya saja proses ini menghasilkan campuran yang terdiri atas 40-80 monogliserida, 30-40 digliserida 5-10 trigliserida, 0,2-9 asam lemak bebas
dan 4-8 gliserol Tarigan, 2002. Asam-asam lemak yang ditemukan di alam biasanya merupakan asam-
asam monokarboksilat dengan rantai yang tidak bercabang dan mempunyai jumlah atom genap. Asam-asam lemak yang ditemukan di alam dapat dibagi
menjadi dua golongan yaitu asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh. Asam-asam lemak tidak jenuh berbeda dalam jumlah dan posisi ikatan
rangkapnya, dan berbeda dengan asam lemak jenuh dalam bentuk molekul keseluruhannya. Asam lemak tak jenuh biasanya terdapat dalam bentuk cis karena
itu molekul akan bengkok pada ikatan rangkap, walaupun ada juga asam lemak tidak jenuh dalam bentuk trans Padley et al., 1994.
Tabel 2. Asam-Asam Lemak Tak Jenuh pada Tumbuhan dan Hewan Nama Sistematis
Nama Trivial Shorthand
9,12-oktadekadinoat 6,9,12-oktadekatrinoat
9,12,15-oktadekatrinoat 5,8,11,14-eikosatetranoat
5,8,11,14,17-eikosapentanoat 4,7,10,13,16,19-dokosaheksanoat
Linoleat Gamma-linoleat
Alfa-linoleat Arachidonat
EPA DHA
18:2 n-6 18:3 n-6
18:3 n-3 20:4 n-6
20:5 n-3 22:5 n-3
13
commit to user Tabel 3. Asam-Asam Lemak Jenuh pada Tumbuhan dan Hewan
Nama Sistematis Nama Trivial
Shorthand Etanoat
Asetat 2:0
Butanoat Butirat
4:0 Heksanoat
Kaproat 6:0
Oktanoat Kaprilat
8:0 Dekanoat
Kaprat 10:0
Dodekanoat Laurat
12:0 Tetradekanoat
Miristat 14:0
Heksadekanoat Palmitat
16:0 Oktadekanoat
Stearat 18:0
Eikosanoat Arachidat
20:0 Dokosanoat
Behenat 22:0
Asam lemak yang paling dominan pada minyak kelapa sawit adalah asam palmitat C16:0 asam lemak jenuh dan asam oleat C18:1 asam lemak tak jenuh.
Rata-rata komposisi asam lemak minyak inti kelapa sawit dapat dilihat pada Tabel 4 Ketaren, 2005.
Tabel 4. Komposisi Asam Lemak Minyak Inti Kelapa Sawit Asam Lemak
Jumlah Asam Kaprilat
- Asam kaproat
- Asam Miristat
1,1 – 2,5
Asam Palmitat 40
– 46 Asam Stearat
3,6 – 4,7
Asam Oleat 30
– 45 Asam Laurat
- Asam Linoleat
7 – 11
Komposisi yang terdapat dalam minyak nabati terdiri dari trigliserida- trigliserida asam lemak mempunyai kandungan terbanyak dalam minyak nabati,
14
commit to user mencapai sekitar 95, asam lemak bebas Free Fatty Acid atau biasa disingkat
dengan FFA, mono- dan digliserida, serta beberapa komponen-komponen lain seperti phosphoglycerides, vitamin, mineral, atau sulfur. Bahan-bahan mentah
pembuatan biodiesel adalah trigliserida dan asam lemak Mittelbach et al., 2004. Minyak nabati yang lazim digunakan dalam produksi biodiesel merupakan
trigliserida yang mengandung asam oleat dan asam linoleat. Lemak yang lazim digunakan sebagai bahan dasar pembuatan biodiesel merupakan trigliserida yang
mengandung asam palmitat, asam stearat dan asam oleat. Zappi et al., 2003.
7. Biodiesel