PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK JARAK PAGAR DENGAN KATALIS NaOH

  

PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK JARAK PAGAR

DENGAN KATALIS NaOH

M. Said, Amelia Belinda, Agung Saputra

  

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya

Abstrak

  Penelitian ini dilakukan untuk melihat pengaruh rasio reaktan, temperatur, dan waktu reaksi

terhadap konversi minyak jarak menjadi metil ester dengan katalis NaOH. Metil ester merupakan bahan

bakar alternatif yang dihasilkan dari reaksi transesterifikasi minyak jarak dengan methanol. Variabel yang

diteliti adalah rasio reaktan (minyak jarak : metanol), yaitu 1 : 4, 1 : 6, dan 1 : 8, temperatur reaksi yaitu

60°C,70°C, dan 80°C, dan waktu reaksi yaitu 10, 20, dan 30 menit. Hasil penelitian menunjukan bahwa

konversi reaksi transesterifikasi yang terbaik sebesar 90,50% diperoleh pada rasio reaktan 1 : 8, temperatur

reaksi 80°C, dan waktu reaksi 30 menit. Sedangkan konversi reaksi transesterifikasi yang terkecil sebesar

27.18 % diperoleh pada rasio reaktan 1 : 4, temperatur reaksi 60 °C, dan waktu reaksi 10 menit.

  Kata kunci : transesterifikasi, minyak jarak, metil ester

Abstract

This research has been done to see Effect of Reactant Ratio, Reaction Temperature, and Reaction

Time to conversion of jatropha oil to produce Methyl Ester with NaOH as catalyst. Methyl ester is an

alternative fuel oil produced from transesterification of jatropha oil and methanol. Variable that were

examined are reactant ratios (jatrohpa oil : methanol), that is 1 : 4, 1 : 6, and 1 : 8, reaction temperature :

o o o

60 C, 70

  C, 80

  C, and reaction times : 10, 20, and 30 minutes. The result of research show that the best o

conversion of transesterification is 90.50% achieved at ratio of reactant 1 : 8 , reaction temperature 80 C ,

and reaction time 30 minutes. While the least conversion of transesterification is 27.18 % achieved at

o reactant ratio 1 : 4, reaction temperature 60 C, and reaction time 10 minutes.

  Key words : transesterification, jatrohpa oil, methyl ester.

  ) ke jenis energi hayati non fosil yang bisa

I. PENDAHULUAN energy

  Kebutuhan BBM mengalami peningkatan diperbarui (renewable energy ) bisa sejalan dengan peningkatan kebutuhan masyarakat dipertanggungjawabkan secara ilmiah. Karena akan bahan bakar ini untuk kegiatan transportasi, asumsi yang ada sudah tak terbantahkan, yaitu aktivitas industri, PLTD, aktivitas rumah tangga energi fosil akan habis pada saatnya. (Surya dan sebagainya. Berdasarkan data Automotive Adiwinata,2006). Diesel Oil, konsumsi bahan bakar minyak di Berbagai upaya diversifikasi energi perlu Indonesia sejak tahun 1995 telah melebihi dilakukan untuk mengatasi kelangkaan BBM di produksi dalam negeri dan diperkirakan dalam Indonesia. Salah satu upaya diversifikasi energi kurun waktu 10 – 15 tahun lagi, cadangan minyak adalah melalui penyediaan bahan bakar energi Indonesia akan habis. Perkiraan ini terbukti yang dapat diperbaharui seperti biodiesel yang karena sering terjadi kelangkaan BBM di dapat dihasilkan dari minyak nabati seperti beberapa daerah di Indonesia. minyak kelapa, minyak kelapa sawit dan minyak

  Disamping terjadinya kelangkaan BBM, jarak pagar. Biodiesel digunakan sebagai bahan harga minyak mentah saat ini mengalami bakar alternatif pengganti minyak diesel/solar. peningkatan dan telah mencapai US$ 120 Penggunaan minyak kelapa dan minyak kelapa Barrel/hari. Kondisi ini memicu kenaikan harga sawit sebagai biodiesel dapat mengganggu stok BBM di berbagai negara termasuk Indonesia. minyak makan nasional, kebutuhan industri Opsi mengalihkan konsumsi energi dari jenis oleokimia dan ekspor CPO. Biodiesel yang energi yang tidak bisa diperbarui (unrenewable dihasilkan dari minyak kelapa dan minyak kelapa

• Tanaman biji jarak pagar mengandung persentase minyak yang cukup tinggi yaitu sekitar 30 – 50 %

  Tanaman Jarak Pagar (Jatropha Curcas Linn) berasal dari daerah tropis Amerika Tengah, telah lama dikenal masyarakat Indonesia sejak jaman penjajahan Jepang. Tanaman Jarak banyak digunakan sebagai obat serta penghasil minyak lampu. Biji tanaman jarak mengandung persentase minyak yang besar, sehingga mulai dilirik orang

  2.2. Minyak Jarak Pagar (Crude Jatropha Curcas Oil)

  f. Biodiesel menggantikan bau petroleum dengan bau yang lebih enak.

  e. Penggunaan biodiesel dapat memperpanjang umur mesin diesel karena biodisel lebih licin.

  d. Biodiesel memiliki cetane number yang tinggi ( di atas 100, bandingkan dengan bahn bakar diesel yang hanya 40).

  c. Biodiesel tidak beracun.

  b. Sekitar setengah dari industri biodiesel dapat menggunakan lemak atau minyak daur ulang.

  unmodified diesel engine .

  Biodiesel adalah nama untuk jenis fatty ester, umumnya merupakan monoalkyl ester yang terbuat dari minyak tumbuh-tumbuhan (minyak nabati). Minyak nabati yang dapat digunakan sebagai bahan baku biodiesel dapat berasal dari kacang kedelai, kelapa, kelapa sawit, padi, jagung, jarak, papaya dan banyak lagi melalui proses transesterifikasi sederhana. (Mardiah, Agus Widodo, Efi Trisningwati, dan Aries Purijatmiko, 2006) Keuntungan dari biodiesel :

  a. Campuran dari 20 % biodisel dengan 80 % petroleum diesel dapat digunakan pada

  2.1. Biodiesel

  II. FUNDAMENTAL

  (Ahmad Syaifuddin,2006) Penelitian bertujuan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh rasio reaktan, temperatur reaksi, waktu reaksi terhadap konversi minyak jarak menjadi metil ester,serta untuk mendapatkan konstanta laju reaksi sebagai fungsi temperatur reaksi. Penelitian ini bermanfaat Sebagai bahan pertimbangan untuk kebijakan penggunaan minyak jarak sebagai bahan baku pembuatan biodiesel.

  Adapun alasan pemilihan minyak jarak adalah sebagai berikut :

  Biodiesel dapat digunakan baik secara murni maupun dicampur dengan minyak diesel pada mesin kendaraan tanpa mengalami modifikasi mesin. Biodiesel bersifat lebih ramah lingkungan dan dapat diperbaharui (renewable) dapat terurai (biodegradable), memiliki sifat pelumasan terhadap piston karena termasuk kelompok minyak tidak mengering, mampu mengeliminasi efek rumah kaca dan kontinuitas ketersediaan bahan baku terjamin. Biodiesel bersifat ramah lingkungan karena menghasilkan emisi gas buang yang jauh lebih baik dibandingkan minyak diesel/solar, yaitu bebas sulfur, bilangan asap rendah dan angka cetana antara 57-62, terbakar sempurna dan tidak beracun.

  Tanaman jarak pagar menghasilkan biji yang memiliki kandungan minyak sekitar 30 – 50 %. Minyak jarak pagar mengadung 16 – 18 atom karbon per molekul sedangkan minyak bumi sebagai bahan baku minyak diesel mengadung 8 – 10 atom karbon. Kandungan atom karbon yang lebih besar pada minyak jarak pagar mengakibatkan viskositas minyak jarak pagar lebih tinggi (lebih kental) bila dibandingkan dengan viskositas minyak bumi. Minyak jarak pagar memiliki daya pembakaran yang masih rendah untuk dapat digunakan sebagai bahan bakar (biodiesel). Proses transesterifikasi dapat digunakan untuk menurunkan viskositas minyak jarak pagar dan meningkatkan daya pembakarannya sehingga sesuai dengan standar minyak diesel untuk kendaraan bermotor. Proses transesterifikasi minyak jarak dilakukan dengan menggunakan alkohol untuk mengubah trigliserida menjadi metil ester (biodiesel) dan gliserol.

  sawit memiki harga yang lebih tinggi dibandingkan minyak diesel dari bahan bakar fosil. Pemanfaatan minyak jarak pagar sebagai biodisel memberikan peluang yang besar karena minyak jarak pagar tidak dapat dikonsumsi sebagai minyak makan (non edible oil).

• Bahan biodiesel merupakan lternatif yang ideal untuk mengurangi tekanan permintaan bahan bakar minyak.
• Penghemataan penggunaan cadangan devisa.
• Memiliki sifat meyerupai solar atau minyak diesel.
• Merupakan bahan bakar yang ramah lingkungan.
• Minyak jarak merupakan sumber minyak terbarukan, temasuk non-edible oil sehingga tidak bersaing dengan kebutuhan konsumsi manusia seperti minyak kelapa sawit, minyak jagung, dll.

untuk digunakan sebagai sumber bahan bakar alternatif dimasa yang akan datang.

  Tabel 1. Komposisi Asam Lemak dari Minyak Jarak Pagar

  Bilangan Iod (Iodine value)

  Spesifikasi minyak diesel secara lengkap

  2.6. Bahan bakar

  , dan katalis basa NaOH dan KOH. (Yuli Setyo Indartono, 2006)

  4

  2 SO

  Transesterifikasi merupakan suatu proses penggantian alkohol dari suatu gugus ester (trigliserida) dengan ester lain atau mengubah asam–asam lemak ke dalam bentuk ester sehingga menghasilkan alkyl ester. Proses tersebut dikenal sebagai proses alkoholisis. Proses alkoholisis ini merupakan reaksi biasanya berjalan lambat namun dapat dipercepat dengan bantuan suatu katalis. Katalis yang biasa dipergunakan adalah katalis asam seperti HCl dan H

  2.5. Transesterifkasi

  Katalis adalah suatu bahan yang digunakan untuk memulai reaksi dengan bahan lain. Katalis dimanfaatkan untuk mempercepat suatu reaksi, terlibat dalam reaksi tetapi tidak ikut terkonsumsi menjadi produk Pemilihan katalis ini sangat bergantung pada jenis asam lemak yang terkandung di dalam minyak tersebut. Jenis asam lemak dalam minyak sangat berpengaruh terhadap karakteristik fisik dan kimia biodiesel, karena asam lemak ini yang akan membentuk ester atau biodiesel itu sendiri. (Mardiah, Agus Widodo, Efi Trisningwati, dan Aries Purijatmiko, 2006)

  2.4. Katalis Natrium Hidroksida (NaOH)

  Alkohol yang paling umum digunakan untuk transesterifikasi adalah metanol, karena harganya lebih murah dan daya reaksinya lebih tinggi dibandingkan dengan alkohol rantai panjang, sehingga metanol ini mampu memproduksi biodiesel yang lebih stabil. Berbeda dengan etanol, metanol tersedia dalam bentuk absolut yang mudah diperoleh, sehingga hidrolisa dan pembentukan sabun akibat air yang terdapat dalam alkohol dapat diminimalkan. Biaya untuk memproduksi etanol absolut cukup tinggi. Akibatnya, bahan bakar biodiesel berbasis etanol tidak berdaya saing secara ekonomis dengan metil ester asam lemak, sehingga membiarkan bahan baker diesel fosil bertahan sendiri. Disamping itu, harga alkohol juga tinggi sehingga menghambat penggunaannya dalam produksi biodiesel dalam skala industri. (Erliza, dkk, 2007)

  Untuk membuat biodiesel, ester dalam minyak nabati perlu dipisahkan dari gliserol. Ester tersebut merupakan bahan dasar penyusun biodiesel. Selama proses transesterifikasi, komponen gliserol dari minyak nabati digantikan oleh alkohol, baik etanol maupun metanol. Etanol merupakan alkohol yang terbuat dari padi – padian. Metanol adalah alkohol yang dapat dibuat dari batubara, gas alam, atau kayu. (Yuli Setyo Indartono, 2006)

  (Dikutip dari Erliza Hambali, dkk. 2007)

  G iod/100 g minyak 96,5

  KOH/g 4,75

  Asam Lemak Komposisi

  Bilangan Asam (Acid value) mg

  °C -2,5 Kadar Sulfur (Sulfur content) ppm <1 Kadar air (Water content) ppm 935

  % (m/m) 0,007 Titik tuang (Pour point)

  % (m/m) 0,34 Kadar abu sulfat (sulfated ash content)

  /s 49,15 Residu karbon (on 10% distillation residue)

  2

  0,9177 Viskositas pada 30°C mm

  3

  °C 236 Densitas pada 15°C g/cm

  Sifat fisik satuan nilai Titik nyala (Flash Point)

  Tabel 2. Sifat Fisis Minyak Jarak Pagar

  (Dikutip dari Erliza Hambali, dkk. 2007)

  (% berat) Myristic acid 0 – 0,1 Palmatic acid 14,1 – 15,3 Stearic acid 3,7 – 9,8 Arachidic acid 0 – 0,3 Behemic acid 0 – 0,2 Palmitoleic acid 0 – 1,3 Linoleic acid 29,0 – 44,2 Oleic acid 34,3 – 45,8 Linolenic acid 0 – 0,3

2.3. Metanol

  Keterangan :

  Tabel 3. Spesifikasi Minyak Diesel

  1. Heating mantle

  (Dasar SK Dirjen Migas No. 3675

  2. Magnetic stirrer

  K/24/DJM/2006, tanggal 17 Maret 2006)

  3. Labu leher tiga

  M

  4. Thermometer

  E

  5. Condenser

  S T

  6. Pipet hisap

  BATASAN A O

  7. Pompa

  T D SIFAT

  8. Ember

  A U A

  3.2. Persiapan Bahan N Min Max ASTM

  a. Minyak Jarak Minyak Jarak yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari LPPM Institut Pertanian

  Densitas Kg/ D-4052 Bogor (IPB). pada @ 815 870

  3

  m /1298

  b. Metanol 15°C

  Metanol yang digunakan adalah metanol Kinematic

  2

  mm / dengan kemurnian 96%. Viscosity

  2.0

  5.0 D-445 sec c. Katalis NaOH

  @ 40°C Katalis yang digunakan adalah NaOH. Distilasi

  °C D-86 - 370 T 95

  3.3. Analisa Bahan Baku

  Angka 48 - D-613 Analisa bahan baku dilakukan untuk

  Cetana mengetahui asam lemak bebas, asam lemak total, Index

• 45 D-4737 dan berat jenisnya.

  Centana Water mg/

• 500 D-1744

  3.4. Perlakuan Dan Rancangan Penelitian

  content kg

  3.4.1. Perlakuan Penelitian No.

• Colour

  3.0 D-1500 Proses transesterifikasi minyak jarak ASTM dilakukan dengan memberikan perlakuan minyak

  Ash jarak dengan metanol dengan variasi rasio reaktan

  0.01 - % m/m D-482 content tertentu dan ditambahkan katalis NaOH sebanyak

  Flash 1 % dari volume minyak kedalam reaktor °C

  60 D-93 - point PM berpengaduk. Reaksi yang terjadi dalam reaktor

  Condradso berlangsung secara batch yang dikondisikan pada n Carbon % m/m

  0.1 D-4530 - temperatur dan waktu reaksi tertentu. Konversi Residue reaksi ditentukan pada berbagai variasi temperatur dan waktu reaksi tersebut.

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Bahan dan Alat

  3.4.2. Rancangan Penelitian

Gambar 3.1. Rangkaian Reaktor Batch Proses Konversi reaksi merupakan fungsi waktu

  Metanolisis reaksi dan temperatur reaksi. Waktu reaksi divariasikan dari 10 sampai 30 menit dengan interval waktu 10 menit, temperatur reaksi

  o o

  divariasikan dari 60 C sampai 80 C dengan

  o

  interval 10

  C, dan rasio reaktan minyak jarak – ₅ metanol pada (1 : 4), (1 : 6), (1 : 8). Jumlah run ₄ penelitian adalah 27. _{6 3 1 2}

  3.5. Prosedur Penelitian

  leher tiga yang dilengkapi dengan _E-2 termometer, pemanas, dan kondensor. _{E-1 P-3 E-3 8 P-2 7} Kemudian dipanaskan sampai suhu 60ºC.

  2) Dicampurkan methanol, dan katalis dengan perbandingan volume dari rasio reaktan 1 : 4 ke dalam beker gelas. Kemudian dipanaskan sampai suhu 40ºC. 3) Campuran katalis dan methanol dimasukkan ke dalam labu leher tiga. 4) Selama 30 menit, sampel diambil sebanyak 10 ml setiap 10 menit pemanasan. 5) Kemudian dimasukan ke dalam botol sampel yang didiamkan selama 24 jam agar terlihat dua lapisan, kemudian dipisahkan dengan pipet tetes. 6) Setelah didapatkan campuran lapisan gliserol (pada lapisan bawah) yang kemudian dianalisa dengan Metode Griffin untuk mengetahui konversi dari minyak jarak pagar. 7) Percobaan yang sama dilakukan kembali untuk suhu 70

  X M M b t

  : Berat lapisan gliserol yang dianalisis (gr)

  V

  b

  : Volume HCl titrasi blanko (ml)

  V

  s

  : Volume HCl titrasi sampel (ml) N

  HCl

  : Normalitas HCl (mgek/ml) Konversi dihitung dengan persamaan berikut :

  ) x V ( x ) A A (

  G

  A ρ − =

  : Berat lapisan gliserol (gr) W

  Keterangan :

  X A : Konversi bagian

  G : Gliserol yang terbentuk, mgek A t : Asam lemak total (mgek/gr minyak) A

  b

  : Asam lemak bebas (mgek/gr minyak)

  V M : Volume minyak (ml)

  ρ M

  : Rapat massa minyak (gr/ml)

  3.5.2. Analisa Metil Ester

  Metil ester yang merupakan hasil atas reaksi dipisahkan dari gliserol pada lapisan bawah dengan corong pemisah. Sebelum diuji sifat fisisnya, metil ester ini perlu dimurnikan dengan cara mencucinya dengan Aquades untuk mengikat gliserol yang masih tersisa. Setelah terbentuk dua lapisan, kemudian dipisahkan dengan memakai corong pemisah. Lapisan atas merupakan metil ester dipanaskan pada temperatur kurang lebih 100

  o C untuk menghilangkan sisa metanol dan air.

  a

  g

  o

  4) Campuran yang telah didinginkan sampai suhu 60

  C sampai 80

  o C.

  8) Kemudian diulang kembali untuk rasio reaktan 1 : 6 dan 1 : 8 pada suhu 60

  o

  C sampai 80

  o C.

  9) Kemudian lapisan atas yang terbentuk (metil ester) dicuci dengan menggunakan air mendidih.

  10) Air tersebut dicampurkan ke dalam corong pemisah, sehingga terbentuk dua lapisan. Lapisan bawah yang terbentuk (air) dibuang. 11) Kemudian lakukan pencucian berulang- ulang sampai lapisan bawah yang terbentuk (air) menjadi jernih. Dan didapatkan metil ester yang murni. 12) Terakhir lakukan pemanasan pada metil ester sampai suhu 100ºC, lakukan sampai tidak ada lagi gelembung. 13) Metil ester yang didapat dianalisa.

  Gliserol dianalisa dengan cara Asetin (Griffin, 1955). Sampel dibiarkan semalam didalam corong pemisah agar sisa metanol menguap hingga terbentuk dua lapisan, yaitu lapisan gliserol berada di bawah dan metil ester di lapisan atas. Lapisan ester dipisahkan dengan gliserol, kemudian gliserol dianalisa dengan cara sebagai berikut :

  1) Ambil 1,5 gr gliserol, masukkan ke dalam erlenmeyer.

  7,5 ml asam asetat anhidrid. 3) Campuran dididihkan selama 1 jam dengan memasang pendingin balik.

  o

  : Berat sampel yang diambil (gr) W

  C, kemudian ditambahkan air 50 ml dengan suhu yang sama 60

  o C.

  5) Campuran yang telah didinginkan dinetralkan dengan larutan NaOH 3 N dengan memakai indikator phenolpthalin kurang lebih 4 tetes sampai terbentuk warna merah muda. 6) Selanjutnya ditambahkan lagi larutan NaOH 1 N sebanyak 10 ml. 7) Kemudian campuran dididihkan kembali selama 15 menit dan selanjutnya didinginkan. 8) Titrasi dengan HCl 1 N sampai warna merah hilang.

  Gliserol yang terbentuk dihitung dengan persamaan Griffin :

  HCl s b a g s r

  N )

  V V ( W W W W G

  − =

  Keterangan : G : Gliserol yang terbentuk (mgek) W

  r

  : Berat campuran minyak – metanol (gr) W

  s

3.5.1. Analisa Kadar Gliserol

• Densitas (ASTM D-1298)
• Kinematic viscosity (ASTM D-445)
• Flash point (ASTM D-93)
• Water content (ASTM D-95)
• Colour ASTM (ASTM D-1500)
• Ash Content (ASTM D-482)
• Nilai kalor (Kalkulasi)
• Conradson Carbon Residue (ASTM D-189)
• Distillation (ASTM D-86)
• Centane Index (ASTM D-976)

  Konversi reaksi dipengaruhi oleh temperature reaksi, yaitu semakin tinggi temperature, semakin besar koversi yang dicapai. Pada rasio reaktan 1:4 dan waktu reaksi 10 menit diperoleh konversi sebesar 27,17708 %, pada temperatur 70

  Analisa sifat – sifat fisis metil ester yang akan diuji adalah :

  Metil ester murni diuji sifat fisinya dengan cara ASTM (American Soceity for Testing Material) di laboratorium Penguji Pertamina UP-III Palembang, kemudian hasil pengujian dibandingkan dengan spesifikasi minyak diesel.

  Rasio reaktan K o n v e rs i (X ) _{t = 10 menit t = 20 menit} t = 30 menit

  Grafik 4.1 . Hubungan Rasio Reaktan terhadap

  Konversi Reaksi padaTemperatur 60°C dalam berbagai Variasi Waktu Reaksi

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1.2. Pengaruh Temperatur Reaksi

4.1. Konversi Reaksi

4.1.1. Pengaruh Rasio Reaktan

  C dalam berbagai waktu reaksi. Pada grafik 4.1 tersebut dapat dilihat bahwa semakin besar rasio reaktan, maka akan semakin besar konversi reaksi yang dicapai. Dapat dilihat pada waktu reaksi 30 menit, pada rasio reaktan 1 : 4 diperoleh konversi sebesar 41,13364%, pada rasio reaktan 1 : 6 diperoleh konversi sebesar 70,10456 %, dan pada rasio 1 : 8 diperoleh konversi sebesar 79,41244 %. Hal ini sesuai dengan teori kinetika, bahwa semkin besar konsentrasi pereaksi, maka jumlah tumbukan antar molekul pereaksi akan semakin besar pula, sehingga akan meningkatkan konversi reaksi yang dicapai. ^{10 20 30 40 50 60 70 80 90 1:4 1:6 1:8}

  C diperoleh konversi sebesar 39,0814 %, pada temperatur 80

  o

  C diperoleh konversi sebesar 49,28547 %. Kenaikan konversi pada setiap kenaikan temperatur ini terjadi karena kesempatan partikel – partikel untuk saling bertumbukan menjadi lebih besar, karena menurut teori kinetika, kenaikan temperatur akan memberikan input energi kepada partikel sehingga probability terjadinya tumbukan akan semakin besar, sehingga akan meningkatkan konversi reaksi yang dicapai.

  20 ^{40 60 80 100} _{60 70 80} Te mpe ratur (°C) K o n v er si (

  X ) % _{t = 10 menit t = 20 menit} t = 30 menit

  Grafik 4.2 . Hubungan Temperatur terhadap

  Konversi Reaksi pada Rasio Reaktan 1:4 dalam berbagai Variasi Waktu Reaksi

  o

  Hubungan rasio reaktan dengan konversi reaksi ini dapat dilihat dengan memvariasikan rasio reaktan pada temperatur dan waktu reaksi yang konstan. Variasi rasio reaktan (metanol : minyak) terdiri dari rasio 1 : 4, 1: 6, dan 1: 8. hubungan rasio reaktan dapat dilihat dengan jelas pada grafik 4.1. Grafik ini menunjukkan hubungan rasio reaktan terhadap konversi reaksi pada temperatur 60

  o Untuk hubungan temperatur terhadap

  Tabel 4. Nilai Konstanta Kecepatan Reaksi

  konversi ini, konversi yang terbaik dicapai pada temperatur 80°C pada setiap rasio reaktan dan Dengan menggunakan persamaan Arrhenius,

• 1

  waktu reaksi yang konstan. didapat energi aktivasi yaitu 16744,396 J mol

• 1

  menit dengan faktor frekuensi A yaitu 17,88567

• 1 menit .

4.1.3. Pengaruh Waktu Reaksi Temperatur Konstanta reaksi (k),

  Konversi dipengaruhi oleh waktu reaksi. Semakin

  (T), K (1/menit)

  lama waktu reaksi, maka akan semakin besar 60 0.045 konversi reaksi yang dicapai. Pada rasio reaktan 1

  o

  : 4 dan temperatur 60

  C, pada waktu reaksi 10 70 0.045 menit diperoleh konversi sebesar 27,17708 %, 80 0.065 pada waktu reaksi 20 menit diperoleh konversi sebesar 35,46774 %, pada waktu reaksi 30 menit

  4.3. Pengujian Sifat Fisis Metil Ester diperoleh konversi sebesar 41,13364 %.

  Hasil pengujian sifat fisis metil ester ₁₀₀ dibandingkan dengan sifat fisis standar minyak diesel sebagaimana ditampilkan pada Tabel 5. ₈₀ Hasil pengujian sifat fisis metil ester

  %

  menunjukkan bahwa semua parameter telah

  ) ₆₀

  memenuhi standar minyak diesel, kecuali

  (X i viscositas dan centane index. rs e ₄₀ v n _{T = 60 °C} o

  K ²⁰ _{10 20 T = 80 °C T = 70 °C 30} W aktu (me ni t) Grafik 4.3 Hubungan Waktu Reaksi terhadap

  Konversi Reaksi pada Rasio Reaktan 1:4 dalam berbagai Variasi Temperatur Reaksi Kenaikan konversi pada setiap kenaikan waktu reaksi ini terjadi karena kesempatan partikel – partikel untuk saling bertumbukan menjadi lebih besar, karena waktu yang lama yang berarti waktu tinggal yang lama, akan memberikan kesempatan reaksi antara reaktan yang lebih besar sehingga akan meningkatkan konversi reaksi yang dicapai.

  Untuk hubungan waktu reaksi terhadap konversi ini, konversi yang terbaik dicapai pada waktu reaksi 30 menit pada setiap rasio reaktan dan temperatur reaksi yang konstan.

4.2. Kinetika reaksi

  Nilai k ditentukan dari slope kurva – ln (1 – x) Vs waktu t pada temperatur tertentu. Nilai konstanta kecepatan reaksi (k) pada

  o

  temperatur 60 - 80 C untuk rasio reaktan 1 : 8 dapat dilihat pada tabel 4.

• 13.0

  o

  Dari hasil penelitian dan pembahasan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

  1. Semakin tinggi rasio reaktan (minyak jarak pagar : metanol), maka konversi reaksi yang dihasilkan juga semakin tinggi. Dapat dilihat pada rasio reaktan 1 : 6 dengan temperatur reaksi 80

  o

  C dan waktu reaksi 30 menit diperoleh konversi sebesar 85,50878 % dan meningkat hingga mencapai 90,50601 % pada rasio reaktan 1 : 8 pada temperatur dan waktu reaksi yang sama.

  2. Semakin tinggi temperatur reaksi, maka konversi reaksi yang dihasilkan juga semakin tinggi. Dapat dilihat pada rasio reaktan dan waktu yang sama akan terjadi kenaikan konversi sejalan dengan kenaikan temperatur, misalnya pada rasio 1 : 4 dan waktu reaksi 30 menit, pada temperatur 60

  o

  C diperoleh konversi sebesar 41,13364 %, pada temperatur 80

  C diperoleh konversi sebesar 83,30765 %.

  0.14

  3. Semakin lama waktu reaksi, maka konversi yang diperoleh akan semakin tinggi. Waktu optimum reaksi adalah 30 menit. Sebagai contoh dapat dilihat pada rasio reaktan 1 : 6 dengan temperatur reaski 80

  o

  C, pada 10 menit pertama diperoleh konversi sebesar 61,31727 % dan pada waktu reaksi 30 menit diperoleh konversi sebesar 85,50878 %.

  4. Kondisi operasi yang paling optimal dengan konversi terbesar yaitu 90,50601 % diperoleh pada rasio reaktan 1 : 8 dengan temperatur reaksi 80

  o

  C dan waktu reaksi 30 menit.

  5. Berdasarkan hasil pengujian sifat fisis dengan cara ASTM (American Society for Testing Material) terhadap metil ester hasil penelitian, ternyata metil ester yang diperoleh mendekati sifat fisis minyak diesel, sehingga pembuatan biodiesel dari minyak jarak ini berpotensi sebagai penghematan dalam menggunakan bahan bakar minyak terutama untuk solar dan bukan sebagai energi alternatif.

  11 Calculated Cetane Index - D-976 Min 45 39,2

  10 Condradson Carbon Residue %wt D-189 Max 0.1

  

Tabel 5. Hasil Pengujian Sifat Metil Ester, Dibandingkan dengan Spesifikasi Minyak Diesel

No Sifat Fisis Satuan Metode ASTM Minyak Diesel Metil Ester

  %vol D-86 Max 370 111 328 329 329 329 329 330 334 337 >338

  1 Specific gravity 60/60 o

  F kg/m

  3 D-1298 0.84 – 0.92 0.8941

  2 Kinematic Viscosity Pada 100 °F cSt D-445 1,6 – 5,8 8.912

  3 Distilasi T 95 Initial Boiling Point 10% vol. recovered 20% vol. recovered 30% vol. recovered 40% vol. recovered 50% vol. recovered 60% vol. recovered 70% vol. recovered 80 % vol. recovered

  90% vol recovered Final Boiling Point Residue + loss °C

  °C °C °C °C °C °C °C °C °C °C

  4 Water content % vol D-95 Max 0.25

  

9 Nilai kalor Kcal/kg Kalkulasi 10.160 – 11.000 10521.34

  0.2

  5 Colour No.ASTM D-1500 Max 3.0

  1.0

  6 Appearance - Visual - Medium yellow liquid

  7 Ash content %wt D-482 Max. 0,02

  0.01

  8 Flash point by PM °C D-93 Min 60 179

V. KESIMPULAN

VI. DAFTAR PUSTAKA

  Adiwinata, Surya. 2006. Majalah Lumbung Energi

  Nasional & Pangan, ed. ke-3 November 2006 . Palembang: Majalah

  Bulanan Sumatera Selatan. Syaifuddin, Ahmad. 2006. Majalah Lumbung

  Energi Nasional & Pangan, ed. ke-3 November 2006 . Palembang: Majalah

  Bulanan Sumatera Selatan. Hambali, Erliza,dkk. 2007. Jarak Pagar Tanaman

  Jakarta: Penebar Penghasil Biodiesel. Swadaya. Hambali, Erliza,dkk. 2008. Divesifikasi Produk

  Olahan Jarak Pagar dan Kaitannya Dengan Corporate Social Responsibility (CSR)

  Bioenergy Perusahaan Swasta di Indonesia. Alliance. Yuli Setyo Indartono, 2006 dalam www.beritaiptek.com Andi Nur Alam Syah, 2006 dalam www.energilipi.go.id Tim biodiesel jur Teknik Kimia UGM, 2006 dalam www.kompas.com Pertamina. 1997. Bahan Bakar Minyak. Direktorat Pembekalan dan Pemasaran Dalam Negeri.

  Sudarmadji, S., Haryono, Bambang., dan Suhandi.

  1997. Prosedur Analisa Untuk Bahan Makanan dan Pertanian, ed. ke-4. Yogyakarta: Liberty Ismail, Syarifuddin. 2004. Kinetika Kimia. Inderalaya: Universitas Sriwijaya. Levenspiel, Octave. 1972. Chemical Reaction

  Engineering, second edition. United State of America.

  Widodo, Agus, dkk. 2005. Crude palm Oil (CPO),

  Minyak Jarak dan Sekam Padi sebagai . Bahan Alternatif Pembuatan Biodiesel Surabaya.

  Alamsyah, Andi Nur. 2006. Biodiesel Jarak Pagar.

  Bogor: PT. Agromedia Pustaka. Mardiah ; Widodo, Agus ; Trisningwati, Efi ;

  Purijatmiko, Aries. 2006. Pengaruh Asam

  Lemak dan Konsentrasi Katalis Asam terhadap Karakteristik dan Konversi Biodiesel pada Transesterifikasi Minyak

  Jurusan Teknik Kimia, Mentah Dedak Padi. Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS). Surabaya.