Uji kualitas biodiesel dengan pembanding biodiesel standar produksi BPPT berdasar parameter kandungan senyawa, turbiditas dan viskositas kinematik.

(1)

Abstrak

UJI KUALITAS BIODIESEL DENGAN PEMBANDING BIODIESEL STANDAR PRODUKSI BPPT BERDASAR PARAMETER KANDUNGAN

SENYAWA, TURBIDITAS, DAN VISKOSITAS KINEMATIK

Pada penelitian ini telah dibuat biodiesel dari jelantah dan metanol dengan variasi konsentrasi NaOH dalam metanol berturut-turut 3 g/60 ml, 3 g/70 ml, 3 g/80 ml, 3 g/90 ml, dan 3 g/100 ml. Untuk mengetahui senyawa yang terkandung pada biodiesel digunakan UV /Vis Spektrofotometer SP8-400 dan Gas Chromatography (GC). Selain itu dilakukan pula pengukuran turbiditas dan viskositas kinematik. Hasil yang diperoleh dibandingkan terhadap senyawa yang terkandung, turbiditas, dan viskositas kinematik biodiesel standar produksi Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT). Dari hasil pengukuran sampel biodiesel diketahui bahwa senyawa penyusun pada sampel biodiesel mirip dengan senyawa biodiesel standar. Nilai turbiditas sampel biodiesel antara 0,69-1,72 NTU dan nilai viskositas kinematik sampel biodiesel 4,19 - 6,49 mm2/s.

(2)

Abstract

BIODIESEL QUALITY TEST BY COMPARING ITS COMPOUNDS CONTAIN, TURBIDITY, AND KINEMATIC VISCOSITY TO THE BPPT

STANDARD BIODIESEL PRODUCT

In this research, biodiesel is made from jelantah and methanol using NaOH as catalyst. The mount of jelantah is 500 ml with variation of NaOH concentration in metanol are 3 g/60 ml, 3 g/70 ml, 3 g/80 ml, 3 g/90 ml, and 3 g/100 ml respectively. The UV/Vis Spectrophotometer SP8-400 and Gas Chromatography (GC) are used to analize the compounds contain in biodiesel. Inspite of UV/Vis Spectrophotometer SP8-400 and GC analysis, the measurement of turbidity and kinematic viscosity are also perfomed. The obtained results compare to the compounds contain, turbidity, and kinematic viscosity of Agency for the Assessment and Application of Technology (BPPT) standard biodiesel. From the biodiesel samples results, it is known that the compound of biodiesel samples similar with the standard biodiesel. The biodiesel samples turbidity values are in the range 0.69-1.72 NTU and kinematic viscosity in the range 4.19-6.49 mm2/s.

(3)

UJI KUALITAS BIODIESEL DENGAN PEMBANDING BIODIESEL STANDAR PRODUKSI BPPT BERDASAR PARAMETER KANDUNGAN

SENYAWA, TURBIDITAS, DAN VISKOSITAS KINEMATIK

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sains

Program Studi Fisika

Disusun oleh : B. ADE DIRGANTARA

NIM : 043214006

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

(4)

BIODIESEL QUALITY TEST BY COMPARING ITS COMPOUNDS CONTAIN, TURBIDITY, AND KINEMATIC VISCOSITY TO THE BPPT

STANDARD BIODIESEL PRODUCT

A THESIS

Presented as a Partial Fullfillment of the Requirements To Obtain The Sarjana Sains

In Phisycs Department

by :

B. ADE DIRGANTARA NIM : 043214006

PHYSICS STUDY PROGRAM

PHYSICS DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2010

(5)

(6)

(7)

KUPERSEMBAHKAN KEPADA

Seluruh mahluk di bumi, guna kehidupan yang lebih beradab, dan bermartabat,

Bangsa Indonesia sebagai bentuk pengabdianku,

Masyarakat Desa Rengas yang kucintai.

“Tak ada kata lain selain berjuang untuk menang. Karena sejatinya hidup

adalah perjuangan. Manusia dilahirkan dengan segala potensinya, maka manusia

yang mencapai kesempurnaan dan pencerahan adalah manusia

yang berjuang dan terus berjuang”

“Sebelumnya aku hanya mendengar hal-hal ini, sekarang aku hidup dengan

mengalaminya sendiri. Kini dengan pengetahuan yang dalam aku menembusnya

dan membuktikan secara jelas”

(Samyutta Nikaya . V, 226)

(8)

Persembahan yang sangat berarti ini pula kuberikan kepada :

Orangtuaku,

Y. Widodo & Martina

Desta Gunara

Dionisius W.

Fransisca E.S.P.

Gregorius V.K.

Sahabat, Kekasih, Temanku yang menyertai perjuangan ini....

Manasikara

Bahwa

Diri Kita Harus berarti Bagi Sesama.

Mari wujudkan dunia menjadi indah dengan kasih dan cinta

(9)

vii vii

(10)

(11)

Abstrak

UJI KUALITAS BIODIESEL DENGAN PEMBANDING BIODIESEL STANDAR PRODUKSI BPPT BERDASAR PARAMETER KANDUNGAN

SENYAWA, TURBIDITAS, DAN VISKOSITAS KINEMATIK

(12)

Abstract

BIODIESEL QUALITY TEST BY COMPARING ITS COMPOUNDS CONTAIN, TURBIDITY, AND KINEMATIC VISCOSITY TO THE BPPT

STANDARD BIODIESEL PRODUCT

(13)

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena segala rahmat dan kasih karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “UJI KUALITAS BIODIESEL DENGAN PEMBANDING BIODIESEL STANDAR PRODUKSI BPPT BERDASAR PARAMETER KANDUNGAN SENYAWA, TURBIDITAS, DAN VISKOSITAS KINEMATIK” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana sains pada Program Studi Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Penulis menyadari tanpa adanya bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, skripsi ini tidak dapat terselesaikan dengan baik. Oleh karena itu, secara khusus penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Dr. Ign. Edi Santosa, M.S selaku dosen pembimbing yang dengan sabar telah membimbing, membantu dan menyemangati selama proses penulisan skripsi ini.

2. Ir. Sri Agustini Sulandari, M.Si selaku Ketua Jurusan Fisika.

3. Dr. Drs. (Vet). Asan Damanik, M.Si selaku dosen pembimbing akademik dan dosen penguji.

4. Dwi Nugraheni Rositawati, M.Si selaku dosen penguji. 5. Seluruh Dosen Prodi Fisika yang telah membagikan ilmunya.

6. Aryo Wicaksono, S.Sc dan Aditya, S.T yang telah bekerja sama dalam pembuatan biodiesel.

(14)

7. Ibu Yuliana, S.Psi dan Pihak Hotel Quality yang telah bekerja sama dalam penyediaan minyak jelantah sebagai bahan baku biodiesel.

8. BPPT yang telah bersedia membantu dalam pengadaan standar biodiesel.

9. Kedua orang tua saya (Bapak Y. Widodo dan Ibu Martina), yang telah memberikan dukungan baik materi maupun doa.

10. Kakak saya Desta, adik-adik saya Dion, Putri dan Vizar yang telah memberikan dorongan dalam menyelesaikan studi ini.

11. Dhani Manasikara, S.Psi, M. Psi kekasih dan sahabatku yang selalu mendukung, memotivasi selama penelitian ini. Terima kasih juga buat Tri Ratana Satya Paramitha, SE yang telah membantu fasilitas komputer.

12. Bapak Daryono beserta keluarga dan Bapak Y. Supama, M.Hum beserta keluarga. Terima kasih atas bantuan materi, bimbingan dan nasehatnya.

13. Teman seangkatan Sujadmoko, S.Si, Erlina Ekawati, dan Fransiska Endang Kinasih, S.Si yang senantiasa saling menyemangati dan mewarnai angkatan 2004. 14. Seluruh karyawan Universitas Sanata Dharma khususnya Mas Bimo, Mas Sis,

Pak Gito dan Mas Ngadiyo.

15. Semua pihak yang sudah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

(15)

xiii xiii

(16)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL………... HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING………. HALAMAN PENGESAHAN………. HALAMAN PERSEMBAHAN………. PERNYATAAN KEASLIAN KARYA………. ABSTRAK...……… ABSTRACT ………. KATA PENGANTAR...……….. DAFTAR ISI………... DAFTAR TABEL………... DAFTAR GAMBAR……….. BAB I. PENDAHULUAN……….. I. 1 Latar Belakang………...

I. 2 Perumusan Masalah…...………... I. 3 Batasan Masalah………... I. 4 Tujuan Penelitian………... I. 5 Manfaat .………... BAB II. DASAR TEORI……….. II. 1 Biodiesel………... II.2 Pengukuran... i iii iiv v vii ix x xi xiv xvi xvii 1 1 4 4 5 5 7 7 7 xiv

(17)

II.2.1 Pengukuran Kandungan Senyawa... II.2.1.1. UV/Vis Spektrofotometer... II.2.1.2 Gas Chromatography... II.2.2 Pengukuran Turbiditas... II.2.3 Pengukuran Viskositas... BAB III. METODE PENELITIAN………... III.1 Tempat Penelitian………... III.2 Alat dan Bahan……… III.3 Pembuatan ...………... III.4 Pengukuran………... BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN………....

IV.1 Hasil……… IV.2 Pembahasan……….... BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN………. V.1 Kesimpulan………... V.2 Saran……….... DAFTAR PUSTAKA……….. LAMPIRAN A. Hasil Pengukuran Kandungan Senyawa.………... LAMPIRAN B. Hasil Pengukuran Turbiditas...………. LAMPIRAN C. Hasil Pengukuran Waktu Alir Biodiesel...………... LAMPIRAN D. Hasil Perhitungan Viskositas Kinematik...

8 8 13 14 16 22 22 22 26 29 34 34 46 50 50 51 52 53 56 65 70 xv

(18)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1.1 Intensitas pemakaian energi di Indonesia... 1 Tabel 4.1 Turbiditas awal dan akhir dan viskositas kinematik biodiesel

dengan komposisi NaOH 3 gram dan jelantah 500 ml pada

suhu 28 0C... 42

Tabel A.1.Penyerapan biodiesel terhadap radiasi gelombang

elektromagnetik pada panjang gelombang 200–250 nm... 53 Tabel B.1 Turbiditas awal dan akhir biodiesel ... 64

Tabel D.1 Waktu alir biodiesel... 69

(19)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Perpindahan elektron pada kulit atom …... Gambar 2.2 Diagram tingkat energi yang menunjukkan perubahan energi saat penyerapan radiasi infra merah (IR), visible (Vis), dan ultraviolet (UV)... Gambar 2.3 Prinsip transmitasi cahaya berdasar hukum spektroskopi ... Gambar 2.4 Peristiwa hamburan yang terjadi pada pengukuran turbiditas ... Gambar 2.5. Perubahan yang terjadi pada penampung satu saat pengukuran

biodiesel ... Gambar 3.1 Skema pembuatan biodiesel berbahan baku jelantah dan metanol dengan katalisator NaOH... Gambar 3.2 Susunan pengukuran waktu alir dalam menentukan viskositas kinematik biodiesel... Gambar 3.4 Alur analisa kualitas biodiesel... Gambar 4. 1 Grafik hubungan serapan biodiesel terhadap berkas radiasi elektromagnetik………. Gambar 4.2 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada jelantah.... Gambar 4.3 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 1... 9 11 12 15 17 28 32 33 35 37 37 xvii

(20)

Gambar 4.4 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 2... Gambar 4.5 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 3….……….……….……….………. Gambar 4.6 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 4….……….……….……….………. Gambar 4.7 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 5……….……….……... Gambar 4.8 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada

biodiesel sampel 6... Gambar 4.9 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 7….……….……….……….………... Gambar 4.10 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada

biodiesel standar.. ……….……….………... Gambar 4.11 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel standar dengan menggunakan neraca ohause ….………... Gambar 4.12 Grafik hubungan viskositas kinematik terhadap komposisi metanol pada biodiesel berbahan baku jelantah 500 ml dan NaOH 3 gram………... Gambar A.1 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada pelarut hexane……...……….……….……….………... 38 38 39 39 40 40 41 44 45 55 xviii

(21)

Gambar B.1 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 1…….……….……….……….………... Gambar B.2 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 2……….……….……….………... Gambar B.3 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 3…….……….……….……….………... Gambar B.4 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 4…….……….……….……….………... Gambar B.5 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 5……….……….……….………... Gambar B.6 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 6…….……….……….……….………... Gambar B.7 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 7……... Gambar B.8 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 1…….……….……….……….………. Gambar B.9 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel

sampel 2…....……….……….……….………. Gambar B.10 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 3…..……….……….……….………. 56 57 57 58 58 59 59 60 60 61 xix

(22)

Gambar B.11 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 4…..……….……….……….………. Gambar B.12 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 5…...……….……….……….………. Gambar B.13 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 6…...……….……….……….………. Gambar B.14 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel

sampel 7…...……….……….……….………. Gambar B.15 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel standar……..……….……….……….………. Gambar C.1 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel

sampel 1 dengan menggunakan neraca ohause…... Gambar C.2 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 2 dengan menggunakan neraca ohause……….... Gambar C.3 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 3 dengan menggunakan neraca ohause……….... Gambar C.4 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 4 dengan menggunakan neraca ohause…………... Gambar C.5 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 5 dengan menggunakan neraca ohause…………...…

61 62 62 63 63 65 66 66 67 67 xx

(23)

Gambar C. 6 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 6 dengan menggunakan neraca ohause……... Gambar C. 7 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel

sampel 7 dengan menggunakan neraca ohause………

(24)

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang

Akhir-akhir ini tingkat kebutuhan akan energi di indonesia makin meningkat. Seperti terlihat pada tabel 1.1 di bawah ini, tentang peningkatan konsumsi energi dari tahun 1996–2006. Energi yang digunakan di Indonesia umumnya berasal dari bahan bakar minyak bumi. Minyak bumi berasal dari fosil yang jumlahnya terbatas atau tidak terbarukan. Keterbatasan ini menjadi permasalahan yang harus diselesaikan. Oleh karena itu, dibutuhkan solusi mengenai ketersediaan energi untuk jangka panjang berupa energi yang terbarukan.

Tabel 1.1 Intensitas pemakaian energi di Indonesia Jumlah

penduduk

Pemakaian energi final (tanpa

biomassa)

Intensitas energi final Tahun

Ribu Ribu SBM SBM/Kapita SBM/Juta Rp

1996 194.34 337.485 1,74 0,23

1997 199.837 361.514 1,81 0,24

1998 202.873 355.988 1,75 0,27

1999 203.047 401.654 1,98 0,30

2000 205.843 440.403 2,14 0,32

2001 208.647 467.239 2,23 0,32

2002 212.003 477.853 2,25 0,32

2003 215.276 481.064 2,23 0,30

2004 217.854 530.286 2,43 0,32

2005 219.893 546.641 2,49 0,31

2006 220.854 565.745 2,75 0,39

Sumber : Data Statistik Ekonomi Energi Indonesia 2006

(25)

Salah satu energi alternatif yang terbarukan adalah biodiesel. Biodiesel dapat dibuat dari bahan baku minyak nabati, lemak hewani, atau minyak goreng bekas (jelantah) melalui reaksi transesterifikasi [Prihandana et all, 2006]. Diantara beberapa bahan baku tersebut, jelantah merupakan bahan baku yang paling mudah didapatkan dalam kehidupan sehari-hari. Jelantah juga merupakan minyak sisa penggorengan yang tidak dapat digunakan lagi karena hanya menjadi limbah dan dapat menimbulkan penyakit bagi manusia.

Berdasarkan latar permasalahan terjadinya peningkatan kebutuhan akan energi dan adanya informasi bahwa jelantah dapat digunakan sebagai energi alternatif (biodiesel), maka dilakukan penelitian mengenai pembuatan biodiesel berbahan baku jelantah dan metanol menggunakan katalisator NaOH.

Penelitian mengenai biodiesel telah dilakukan sejak awal tahun 1853 oleh ilmuwan E. Duffy dan J. Patrick, peneliti dari Austria [Rahmadi, 2008], bertahun-tahun sebelum mesin diesel pertama bisa berfungsi. Awalnya mesin diesel menggunakan bahan bakar nabati, namun pada perkembangannya mesin diesel ini menggunakan bahan bakar minyak bumi. Oleh karena pemakaian minyak bumi yang terus menerus menyebabkan minyak bumi makin berkurang dan penggunaan minyak bumi juga tidak ramah lingkungan, maka saat ini banyak negara maju mulai mengembangkan kembali bahan bakar nabati terutama biodiesel sebagai bahan bakar untuk mesin diesel. Pabrik biodiesel pertama kali

(26)

berdiri di Afrika Selatan pada tahun 1981. Setelah itu perkembangan biodiesel amat pesat menyebar ke Eropa, Amerika, bahkan Asia termasuk Indonesia. Di Indonesia, biodiesel mulai dikembangkan oleh Lemigas dan Pertamina, Perguruan Tinggi baik swasta maupun negeri, dan juga Balai Rekayasa dan Desain pada Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) sejak tahun 2000 [Rahmadi, 2008].

Biodiesel yang berkualitas adalah biodiesel yang sesuai dengan spesifikasi Badan Standarisasi Nasional melalui Standar Nasional Indonesia (SNI). Parameter berdasar SNI harus memenuhi 18 parameter. Analisa terhadap 18 parameter ini akan efektif jika yang dihasilkan memang benar-benar biodiesel. Analisa 18 parameter ini membutuhkan biaya yang besar, oleh karena itu perlu langkah awal uji analisa kualitas untuk memastikan bahwa produk olahan jelantah yang dihasilkan adalah biodiesel.

Langkah awal ini meliputi analisa dengan pengukuran kandungan senyawa menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-400 dan Gas Chromatography (GC). Analisa selanjutnya adalah dengan menggunakan analisa turbiditas dan analisa viskositas kinematik. Langkah awal uji analisa ini penting karena dengan mengetahui kandungan senyawa, berarti juga mengetahui komponen terpenting dari biodiesel. Selain itu dengan mengetahui viskositas kinematik dan turbiditas, kita akan mengetahui tingkat kekentalan biodiesel dan turbiditasnya.

(27)

I.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut dapat dirumuskan beberapa masalah yaitu :

1. Bagaimana membuat biodiesel dari bahan baku jelantah dan metanol menggunakan katalisator NaOH ?

2. Bagaimana menganalisa kandungan senyawa, turbiditas, dan viskositas kinematik pada biodiesel?

3. Bagaimana kualitas kandungan senyawa, turbiditas, dan viskositas kinematik pada biodiesel sampel bila dibandingkan dengan biodiesel standar?

1.3 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah untuk penelitian ini adalah

1. Penelitian ini hanya terbatas pada proses pembuatan biodiesel pada skala laboratorium berkapasitas 500 ml.

2. Metode analisa yang digunakan untuk mengetahui kualitas biodiesel sampel adalah dengan cara membandingkan parameter parameter biodiesel sampel dengan biodiesel standar.

3. Parameter yang digunakan adalah kandungan senyawa, turbiditas, dan viskositas kinematik biodiesel.

(28)

1.4 Tujuan Penelitian

Sesuai dengan rumusan di atas, maka tujuan dari penelitian ini adalah 1. Mengetahui bagaimana cara membuat biodiesel berbahan baku

jelantah dan metanol menggunakan katalisator NaOH.

2. Mengetahui proses analisa kandungan senyawa, turbiditas, dan viskositas kinematik biodiesel.

3. Mengetahui kualitas biodiesel dilihat dari kandungan senyawa, turbiditas, dan viskositas kinematik biodiesel bila dibandingkan dengan biodiesel standar.

I.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat. Beberapa manfaatnya adalah

1. Memberi informasi mengenai cara membuat dan menganalisa kualitas biodiesel pada skala laboratorium.

2. Memberi informasi mengenai kualitas biodiesel, sehingga dapat diketahui metode yang paling baik dalam membuat biodiesel.

3. Menambah informasi seputar energi alternatif terbarukan khususnya biodiesel sehingga menunjang penelitian biodiesel di Indonesia dan khususnya di Universitas Sanata Dharma.

(29)

I.6 Sistematika Penulisan

Penelitian ini akan dituliskan dengan sistematika sebagai berikut : BAB I. Pendahuluan

Pada Bab I diuraikan tentang latar belakang masalah yang diangkat, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II. Dasar Teori

Pada Bab II diuraikan tetang dasar teori pendukung dalam pembuatan biodiesel dan menganalisanya.

BAB III. Metode Penelitian

Dalam Bab III diuraikan tentang susunan alat dan bahan yang akan digunakan saat penelitian serta langkah-langkah yang dilakukan saat penelitian.

BAB IV. Hasil dan Pembahasan

Pada Bab IV diuraikan tentang hasil penelitian dan pembahasan hasil penelitian.

BAB V. Penutup

Pada Bab V berisi kesimpulan dari hasil penelitian dan saran. Selain itu disertakan pula lampiran-lampiran untuk melengkapi uraian-uraian sebelumnya.

(30)

BAB II DASAR TEORI

II.1 Biodiesel

Jelantah adalah minyak nabati sisa penggorengan yang berwujud cair pada suhu kamar. Jelantah ini dapat dibuat menjadi biodiesel. Pada proses pembuatan biodiesel, terjadi pemecahan molekul trigliserida. Pemecahan ini dilakukan dengan metanol dan dibantu dengan NaOH.

Biodiesel merupakan bahan bakar terbarukan, dan tidak beracun. Biodiesel adalah minyak nabati (kedelai, kanola, kelapa, dan bunga matahari), lemak hewan, atau minyak goreng bekas (jelantah) yang diubah melalui proses transesterifikasi. Proses ini pada dasarnya mereaksikan minyak-minyak tersebut dengan alkohol (metanol) menggunakan katalisator NaOH atau KOH [Prihandana et all, 2006].

II.2 Pengukuran

Pengukuran dilakukan secara analisa eksperimen. Analisa eksperimen adalah dengan membandingkan parameter pada biodiesel sampel terhadap parameter biodiesel standar. Analisa eksperimen dalam penelitian ini dilakukan untuk mengukur kandungan senyawa, turbiditas, dan viskositas kinematik biodiesel.

(31)

II.2.1 Pengukuran Kandungan Senyawa

Pengukuran kandungan senyawa dilakukan secara bertahap dengan menggunakan dua alat ukur. Alat ukur tersebut adalah UV/Vis spektrofotometer SP8-400 dan GC.

II.2.1.1 UV/Vis spektrofotometer SP8-400

Landasan dari pengukuran kandungan senyawa menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-400 adalah serapan molekul. Setiap molekul dianalisa dengan melihat karakteristik serapannya pada radiasi gelombang elektromagnetik pada panjang gelombang tertentu [Skoog et all, 1965]. Pada proses ini energi radiasi diserap oleh molekul dan akibatnya intensitas radiasi berkurang.

Sebuah molekul adalah gabungan mantap dari dua atau lebih atom. Pengertian dari gabungan mantap adalah bahwa dibutuhkan energi untuk melepaskan ikatan antar atom tersebut. Molekul menyerap radiasi berkas elektromagnetik karena adanya elektron valensi, yang akan tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi [Khopkar, 1990].

Berkas radiasi elektromagnetik yang dipancarkan akan berinteraksi dengan elektron pada atom. Penyerapan energi ini terkait dengan sifat elektron untuk menempati tingkat energi yang lebih tinggi. Seperti terlihat pada gambar 2.1 dibawah ini, elektron akan berpindah ke kulit yang tingkat energinya lebih tinggi ketika mendapatkan energi dan berpindah ke kulit yang tingkat energinya lebih rendah dengan melepaskan energi. Elektron dapat berpindah dari satu tingkat energi ke tingkat energi yang lain. Bila dari tingkat n=1 ke n=2 maka elektron

(32)

akan menyerap energi, dan bila berpindah dari n=2 ke n=1 maka elektron akan melepaskan energi, energi yang dilepaskan ini berupa emisi cahaya dengan panjang gelombang tertentu.

Inti atom n=1 n=2

energi _energi

Gambar 2.1 Perpindahan elektron pada kulit atom

dengan besarnya energi adalah energi awal dikurangi energi akhir.

υ hc

h E E

E = − = =

Δ 2 1 (2.1)

denganΔEadalah energi yang dibutuhkan untuk berpindah ke tingkatan energi yang lebih tinggi atau energi yang dilepaskan ketika elektron berpindah dari tingkat energi tinggi ke tingkat yang lebih rendah, υ adalah frekuensi radiasi foton yang dipancarkan, h adalah konstanta planck ( 6,63 x 10-34 J.s), c adalah kecepatan cahaya (3 x 108m/s), λ adalah panjang gelombang (m).

Suatu atom atau molekul akan menyerap radiasi elektromagnetik bila frekuensi gelombang elektromagnetik sama dengan salah satu frekuensi spektrum pancaran atom atau molekul [Alonso, 1992]. Atau energi yang dimiliki oleh

(33)

radiasi berkas elektromagnetik sama dengan energi yang dibutuhkan oleh atom untuk bertransisi ke energi yang lebih tinggi.

Sesuai dengan teori kuantum, setiap molekul berada pada keadaan energi tertentu, dan yang terendah dalam keadaan dasar. Ketika sebuah foton pada radiasi melewati dekat molekul, energi pada foton akan diserap oleh elektron pada molekul jika energi pada foton sama dengan perbedaan energi antara keadaan dasar dengan keadaan energi diatasnya [Skoog et all, 1965].

Molekul yang menyerap energi akan mengalami transisi. Ketika terjadi penyerapan ultraviolet, cahaya tampak, dan radiasi infra merah, molekul dapat mengalami tiga transisi. Transisi ini meliputi transisi elektronik, transisi vibrasi, dan transisi rotasi. Transisi ini terjadi pada energi hv, pada foton harus sama dengan perbedaan antara dua tingkat energi. Radiasi inframerah akan menstimulasi molekul bervibrasi, sedangkan cahaya tampak dan ultraviolet akan menyebabkan elektron terdorong ke tingkat energi yang lebih tinggi [Harris, 1995]. Secara lebih jelas dapat dilihat pada gambar 2.2 di bawah ini.

(34)

4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0

IR VIS UV

E

n

er

g

i

λ

_λ

₄ '

λ

' 5

λ

'' 1

λ

'' 5

λ

Gambar 2.2 Diagram tingkat energi yang menunjukkan perubahan energi saat penyerapan radiasi infra merah (IR), visible (VIS), dan ultraviolet (UV).

Pada gambar 2.2 Diagram tingkat energi yang menunjukkan perubahan energi saat penyerapan radiasi infra merah (IR), visible (VIS), dan ultraviolet (UV), pada molekul yang sama transisi dari E0 ke E1 dan E2 terjadi pada radiasi ultraviolet yang memilki panjang gelombang berbeda.

Besarnya energi radiasi berkas elektromagnetik yang tertentu memiliki panjang gelombang tertentu pula. Pada spektroskopi ultraviolet dengan panjang gelombang 190-380 nm dan daerah tampak dengan panjang gelombang 380-780 nm.

(35)

Pada pengukuran kandungan senyawa mengunakan UV/Vis Spektrofotometer SP8-400 terjadi penyerapan dan transmitasi. Seperti terlihat pada gambar 2.3 mengenai prinsip transmitasi cahaya berdasar hukum spektroskopi.

P 0 Pt

Gambar 2.3 Prinsip transmitasi cahaya berdasar hukum spektroskopi

Suatu berkas radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang (λ ) 200-450 nm dan intensitas cahaya mula-mula P0 melewati suatu medium. Berkas radiasi elektromagnetik dengan λ tertentu memiliki energi tertentu pula. Apabila berkas radiasi elektromagnetik dengan λ tertentu ditembakkan pada sampel, dan apabila energi yang dimiliki oleh berkas radiasi elektromagnetik sesuai dengan besarnya energi yang dibutuhkan elektron untuk bertransisi ke tingkat energi yang lebih tinggi, maka akan terjadi penyerapan. Besarnya penyerapan adalah Pa. Namun tidak semua energi diserap oleh elektron dalam medium, ada pula yang diteruskan atau ditransmisikan. Besarnya energi yang ditransmisikan tampak dalam besarnya intensitas berkas radiasi yang ditransmisikan, yaitu sebesar Pt.

(36)

Berdasarkan hukum Beer dan Lambert menunjukkan hubungan berikut [Khopkar, 1990] :

A abc P P T o

t = =

−log log( ) (2.2)

dengan a adalah tetapan absorbtivitas, b adalah jarak tempuh optik, c adalah konsentrasi, A adalah absorbansi, dan T adalah transmitasi.

Pada UV/Vis spektrofotometer SP8-400 pengukuran absorbansi atau transmitasi dalam spektroskopi ultraviolet (190-380 nm) dan daerah tampak (380-780 nm) digunakan dalam pengukuran unsur kimia baik kualitatif maupun kuantitatif. Pengukuran secara kualitatif dilakukan dengan menganalisa bentuk grafik penyerapan pada panjang gelombang. Bentuk grafik untuk tiap senyawa berbeda-beda. Perbedaan ini dikarenakan senyawa tersusun oleh atom yang jumlahnya berbeda sehingga energi yang diserap juga berbeda. Perbedaan inilah yang menjadi dasar dalam pengukuran ini.

II.2.2 Gas Chromatography (GC)

Teknik kromatografi digunakan untuk menguraikan senyawa yang terkandung di dalam biodiesel [Khopkar, 1990]. Pada GC, komponen yang dipisahkan dibawa lebih dahulu oleh gas pembawa melewati kolom. Gas pembawa yang digunakan adalah N2. Gas pembawa akan mendorong sampel melewati kolom. Sampel akan berinteraksi dengan fase diam yang ada pada kolom.

Interaksi antara komponen-komponen sampel dengan fase diam akan berakibat pada ditahannya sampel oleh fase diam secara selektif berdasarkan

(37)

koefisien distribusinya sehingga terjadi pemisahan [Gritter et all, 1991]. Pemisahan untuk tiap komponen bergantung dari jenis komponen tersebut.

Apabila interaksi komponen dengan fase diam terlalu kuat maka pemisahan terjadi sangat lambat. Pemisahan lambat terjadi karena dibutuhkan suhu yang lebih tinggi untuk memisahkan tiap komponen. Untuk mengatasi hal ini diperlukan pengaturan suhu agar terjadi pemisahan.

Dengan meningkatnya suhu, maka ikatan antar atom semakin renggang dan mudah terurai. Dengan demikian maka rantai karbon pun terurai. Terurainya rantai karbon pada senyawa memiliki sifat yang berbeda-beda. Setiap senyawa memiliki rantai karbon yang berbeda-beda sehingga dibutuhkan suhu yang berbeda pula untuk menguraikannya. Ketika rantai karbon terurai (menguap) maka akan terdeteksi oleh detektor. Waktu yang dibutuhkan untuk tiap senyawa sampai terdeteksi (waktu retensi) berbeda-berbeda. Perbedaan inilah yang menjadi dasar penentuan jenis senyawa.

Setiap senyawa memiliki waktu retensi yang berbeda-beda. Beberapa senyawa mungkin mempunyai waktu tambat yang hampir sama atau berdekatan, tetapi tiap senyawa hanya mempunyai satu waktu tambat saja.

II.3 Pengukuran Turbiditas

Turbiditas dapat didefinisikan sebagai ukuran relatif kejernihan air. Kejernihan ini tergantung dari adanya partikel terlarut seperti lumpur, tanah liat,

dan mikroorganisme lainnya [Theofanis et all, 2010]. Turbiditas ganggang

(38)

oleh suatu larutan yang mengandung partikel terdispersi. Ketika cahaya melewati medium transparan dimana partikel padat tersebar, cahaya tersebut akan dihamburkan oleh partikel ke segala arah. Semakin banyak partikel berakibat pada semakin banyak cahaya terhambur yang mengakibatkan air terlihat semakin keruh atau semakin tidak jernih.

Hubungan konsentrasi terhadap hamburan pada radiasi sinar paralel dalam suspensi encer digambarkan pada gambar 2.4 berikut :

Gambar 2.4 Peristiwa yang terjadi pada pengukuran turbiditas

Berdasar gambar di atas, dapat dituliskan persamaan berikut :

(2.3) b

oe P P= −τ

dengan P_o dan P adalah kekuatan berkas sebelum dan setelah melewati panjang tempat sampel b dari media keruh, dan τ adalah koefisien turbiditas, yang nilainya sering ditemukan linear terkait dengan e konsentrasi dari hamburan partikel.

(39)

II.2.4 Pengukuran Viskositas

Viskositas adalah aliran fluida yang merupakan gesekan antara molekul satu dengan yang lain. Viskositas sangat dipengaruhi oleh temperatur lingkungannya. Perubahan temperatur akan berpengaruh pada perubahan viskositas. Pada temperatur tinggi, viskositas menjadi rendah. Apabila temperatur turun, viskositas akan kembali tinggi.

Pengukuran viskositas dilakukan dengan menggunakan prinsip Hukum Poiseuille. Menurut hukum Poiseuille, debit cairan yang mengalir sepanjang pipa seperti pada gambar 2.5 dibawah ini yang penampangnya bundar berjari-jari R dengan panjang L adalah [Sianoudis, 2008] dituliskan pada persamaan berikut ini :

L P R

η π

4 0Δ

= Φ

(2.4)

dengan Φ adalah debit cairan (m3/s), R0 adalah jari-jari pipa kapiler (m), ΔP adalah perubahan tekanan cairan (N/m2), η adalah viskositas dinamik (kg/ms), L adalah panjang pipa kapiler (m).

(40)

h

(t)

R

L

P

h

0

Gambar 2.5 Perubahan yang terjadi pada penampung 1 saat pengukuran biodiesel karena biodiesel mengalir ke penampung 2 yang terletak di bawahnya.

Debit cairan tersebut mengalir pada sebuah pipa dengan volume tertentu. Saat cairan mengalir turun, terjadi penurunan ketinggian volume cairan. Perubahan ketinggian akan mempengaruhi perubahan tekanan. Perubahan tekanan yang terjadi ini secara lebih jelas dipaparkan pada persamaan berikut ini :

) (t h g P= Δ

ρ

, (2.5)

dengan Δh₍_t₎ =h₀ −h₍_t₎

(41)

(N/m2), g adalah tetapan gravitasi (m/s2), h(t) adalah perubahan tinggi cairan terhadap waktu (m), h0 adalah tinggi awal cairan (m).

Dari persamaan (2.4) dan (2.5) didapatkan persamaan untuk menentukan nilai viskositas dinamik suatu zat [White, 1988] :

L

gh

R

Φ

=

8

) ( 4 0

πρ

η

(2.6)

dengan Φ adalah debit cairan (m3/s), R 0adalah jari-jari pipa kapiler (m), ρ adalah massa jenis cairan (kg/m3), η adalah viskositas dinamik (kg/ms), L adalah panjang pipa kapiler (m), g adalah tetapan gravitasi (m/s2), h(t) adalah perubahan tinggi cairan terhadap waktu (m).

Dari persamaan 2.6 di atas ditunjukkan bahwa viskositas dinamik suatu cairan dipengaruhi oleh massa jenisnya. Pada pengukuran viskositas suatu cairan dengan alat ukur dan metode yang sama untuk dua jenis zat yang berbeda, maka jari-jari pipa kapiler ( ), panjang pipa kapiler (L), π, dan g bernilai tetap seperti pada persamaan di bawah ini :

4 0 R k L g R = 8 4

0π _(2.7)

Dalam pengukuran ini, perubahan ketinggian cairan dalam penampung 1 persatuan waktu berbeda-beda, begitu pula dengan perubahan luasan permukaan cairan dalam penampung 1 persatuan waktu. Sehingga hubungan persamaan 2.6

(42)

dan persamaan 2.7 dituliskan pada persamaan berikut ini.

Φ = h(t)

kρ η , t V h k Δ Δ = / (t) ρ , t h t A t h k Δ Δ Δ Δ Δ Δ = / ) / ( / ρ , ) /

( A t

Δ Δ

= ρ

(2.8)

dengan ρ adalah massa jenis cairan (kg/m3_),∆v/∆t adalah perubahan volume cairan persatuan waktu (m3/s), Δh/Δt adalah perubahan ketinggian cairan penampung 1 persatuan waktu (m/s),ΔA/Δtadalah perubahan luasan permukaan cairan penampung 1 persatuan waktu (m2/s).

Dari persamaan 2.8 di atas, perubahan ketinggian persatuan waktu (Δh/Δt) dan perubahan luasan permukaan cairan persatuan waktu (ΔA/Δt) akan mempengaruhi perubahan volume cairan persatuan waktu ( ). Proses ini terjadi selama cairan mengalir berpindah turun dari penampung 1 ke penampung 2.

V Δ

Δ /

Pengukuran di atas ditujukan untuk menghitung viskositas dinamik cairan. Viskositas kinematik cairan diperoleh dari viskositas dinamik dibagi dengan massa jenis cairan itu sendiri.

ρ η

υ = ,

(43)

Atau massa jenis untuk tiap cairan tidak mempengaruhi perhitungan. Seperti diuraikan pada persamaan berikut ini :

)

/

(

A

t

k

Δ

=

ρ

υρ

ρ ρ υ ) /

( A t

k Δ Δ = , ) /

( A t

k Δ Δ = , A t k Δ Δ = (2.10)

Dari persamaan (2.10) di atas maka viskositas kinematik untuk cairan standar dan cairan sampel adalah sebagai berikut :

Viskositas kinematik cairan standar :

standar standar standar

A

t

k

Δ

=

υ

_(2.11)

dengan standar

standar standar

υ

t

A

k

Δ

=

Viskositas kinematik cairan sampel :

sampel sampel sampel

A

t

k

Δ

=

υ

_(2.12)

(44)

cairan standar dan cairan sampel untuk metode pengukuran yang sama, maka nilai k dapat disubstitusikan. Seperti diuraikan pada persamaan berikut :

sampel standar sampel standar standar sampel

A

t

A

Δ

=

υ

_(2.13)

Karena perubahan luasan permukaan sampel sama dengan perubahan luasan permukaan standar maka:

standar sampel

A

=

Δ

standar sampel standar sampel

t

Δ

=

υ

_.(2.14)

dengan mengetahui viskositas kinematik cairan standar (υstandar) pada suhu tertentu, waktu alir cairan standar (∆tstandar) dan waktu alir cairan sampel (∆tsampel), maka persamaan (2.14) dapat digunakan untuk menghitung viskositas kinematik cairan sampel (υsampel).

(45)

BAB III

METODE PENELITIAN

III.1 Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Analisa Kimia Fisika Pusat Fakultas Sains dan Teknologi, Kampus III Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

III.2 Alat dan Bahan

Pada peneilitian ini dibutuhkan alat dan bahan untuk membuat biodiesel, mengukur parameter biodiesel, dan menganalisanya.

III.2.1 Alat

III.2.1.1 Alat-alat Pembuatan Biodiesel

Alat-alat yang dibutuhkan dalam pembuatan biodiesel adalah sebagai berikut : a. Mixer

Mixer digunakan sebagai media pencampur antara jelantah, metanol, dan NaOH.

b. Pengendap

Pengendap adalah alat yang digunakan untuk mengendapkan hasil campuran jelantah, metanol, dan NaOH, agar dihasilkan biodiesel.

(46)

c. Pemanas

Pemanas yang digunakan adalah kompor listrik. Pemanasan dilakukan pada jelantah sebelum proses pencampuran. Pemanasan bertujuan agar ikatan antar atom pada jelantah makin lemah dan mudah bereaksi. Pemanasan juga dilakukan pada biodiesel untuk menghilangkan kadar air. d. Pompa Udara

Pompa udara digunakan sebagai penghasil gelembung udara, yang membantu proses pencucian. Udara yang naik ke permukaan akan membawa air, dan ketika air turun, akan mengikat kotoran yang bercampur dengan biodiesel.

e. Pengukur suhu, waktu, dan volume

Stopwatch dan termometer digunakan sebagai pengontrol waktu dan suhu pada proses pengadukan, pencucian dan penghilangan kadar air biodiesel. Dalam penelitian ini juga digunakan gelas ukur sebagai alat untuk menentukan volume pada proses pembuatan.

III.2.1.2 Alat-alat yang dibutuhkan dalam pengukuran kualitas biodiesel a. Neraca Ohause

Neraca Ohause digunakan sebagai pengukur massa NaOH dan juga sebagai alat bantu dalam proses pengukuran waktu alir biodiesel dalam penentuan viskositas biodiesel.

(47)

b. Turbidimeter

Turbidimeter digunakan untuk mengukur tingkat kekeruhan biodiesel. c. Satu unit komputer berikut vernier logger pro

Satu unit komputer yang disertai dengan vernier logger pro digunakan untuk menampilkan hasil dalam setiap pengukuran. Pengukuran pada GC, turbiditas, dan viskositas, membutuhkan bantuan komputer. Selain untuk menampilkan data, penggunaan komputer dapat mengetahui apakah proses pengukuran berjalan sesuai yang diinginkan atau tidak.

d. UV/Vis spektrofotometer SP8-400

UV/Vis spektrofotometer SP8-400 digunakan untuk membandingkan senyawa yang terkandung dalam biodiesel sampel dengan biodiesel standar. e. Gas Chromatography (GC)

GC digunakan untuk membandingkan senyawa yang terkandung dalam biodiesel sampel dengan biodiesel standar. Prinsip dari alat ini adalah penguraian rantai senyawa biodiesel.

III.2.2 Bahan yang digunakan dalam membuat biodiesel a. Jelantah

Jelantah digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan biodiesel. Jelantah yang digunakan adalah 500 ml untuk pembuatan setiap biodiesel sampel.

(48)

b. Pereaksi

Pereaksi yang digunakan adalah metanol. c. Katalis

NaOH digunakan sebagai katalisator pada reaksi minyak jelantah dengan metanol. NaOH yang digunakan dalam membuat biodiesel adalah sebanyak 3 gram untuk tiap sampel.

d. Pembanding

Pembanding yang digunakan dalam menentukan senyawa yang terkandung dalam biodiesel sampel adalah biodiesel produksi BPPT berbahan baku minyak sawit/crude palm oil (CPO).

e. Hexane, formazin, dan aquades

Hexane digunakan sebagai pelarut pada pengukuran kandungan senyawa menggunakan GC. Komposisi hexane yang digunakan sebagai pelarut adalah 90% untuk tiap sampelnya. formazin dan aquades digunakan sebagai pengkalibrasi pada pengukuran turbiditas.

III.3 Pembuatan Biodiesel

Dalam pembuatan biodiesel dilakukan beberapa tahapan sebagai berikut: a. Persiapan Bahan

Bahan yang digunakan adalah jelantah atau minyak sisa dari penggorengan. Sebelum digunakan, jelantah disaring terlebih dahulu

(49)

sehingga minyak benar-benar bersih. Setelah itu, jelantah dipanaskan hingga suhunya mencapai 60 0C, kemudian metanol dicampur dengan NaOH. Variasi komposisi metanol yang digunakan adalah 60 ml, 70 ml, 80 ml, 90 ml, dan 100 ml. Komposisi metanol tersebut dicampur dengan NaOH sebanyak 3 gram.

b. Pencampuran

Metanol yang telah bercampur dengan NaOH kemudian dicampur dengan minyak jelantah. Proses pencampuran ini dilakukan selama kurang lebih 1 jam dengan suhu 50-60 0C.

c. Pengendapan

Setelah melalui proses pengadukkan selama 1 jam, proses selanjutnya adalah pengendapan. Pengendapan ini dimaksudkan agar biodiesel terpisah dari gliserin. Minyak biodiesel akan terletak di bagian atas dan gliserin akan terletak di bagian bawah. Pemisahan ini terjadi karena perbedaan massa jenis. Proses pengendapan ini berlangsung kurang lebih 1 jam.

d. Pemisahan Biodiesel dari Gliserin

Biodiesel yang sudah tampak terpisah dari gliserin kemudian dipisahkan dengan pipa berdiameter ± 0,2 cm. Setelah itu proses selanjutnya adalah pencucian menggunakan air hangat dengan suhu 40-50 0C sebanyak setengah dari volume biodiesel. Pencucian ini menggunakan alat bantu berupa pompa udara sebagai penghasil gelembung udara. Pencucian

(50)

dilakukan selama 1 jam. Setelah proses pencucian, biodiesel didiamkan beberapa saat agar air terpisah dari biodioesel. Selanjutnya air dikeluarkan melalui pipa kecil.

e. Penghilangan Kadar Air

Untuk menghilangkan kadar air pada biodiesel, dilakukan pemanasan biodiesel hingga 100 0C menggunakan kompor listrik. Proses dari awal hingga akhir tampak terlihat pada gambar 3.1 dibawah ini.

(51)

Minyak jelantah (500 ml)

Metanol + NaOH Pengadukkan

waktu= 1 jam T = 50 0-60 0C

Biodiesel

Gliserin

Biodiesel

Air

Pencucian (sebanyak 3 kali)

waktu= 1 jam

Biodiesel Air Biodiesel

Air Pemanasan

100 0C

Biodiesel siap pakai

Gambar 3.1 Skema pembuatan biodiesel berbahan baku jelantah dan metanol menggunakan katalisator NaOH.

(52)

III.3 Pengukuran

III.3.1 Pengukuran Kandungan Senyawa menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-400

Analisa senyawa menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-400. Untuk menganalisa senyawa yang terkandung dalam biodiesel maka yang pertama dilakukan adalah mengukur serapan oleh molekul pada senyawa yang terkandung pada biodiesel standar dan sampel. Biodiesel standar diukur terlebih dahulu menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-400, kemudian baru biodiesel sampel. Setelah itu data diolah dan ditampilkan dalam bentuk grafik serapan terhadap panjang gelombang elektromagnetik. Melalui grafik ini dapat diketahui apakah senyawa yang terkandung pada biodiesel sampel sama dengan biodiesel standar.

III.3.2 Pengukuran Kandungan Senyawa menggunakan GC

Analisa menggunakan GC adalah analisa dengan mengandalkan interaksi materi dengan fase diam dan perbedaan titik didih. Pengukuran dilakukan dengan cara membandingkan kandungan senyawa dalam biodiesel sampel dengan biodiesel standar.

Biodiesel sampel dan biodiesel standar terlebih dahulu dicampur dengan pelarut hexane. Dengan komposisi biodiesel 1 ml dan hexane 9 ml. Pencampuran dilakukan di dalam labu ukur. Setelah larutan tercampur, maka larutan tersebut diambil sebanyak 1μl dengan syringe dan dimasukkan kedalam tabung injek pada

(53)

GC. Setelah biodiesel diinjeksikan, maka akan timbul grafik dengan puncak-puncaknya yang ditampilkan melalui komputer. Masing-masing puncak menunjukkan jenis unsur yang terkandung dalam molekul biodiesel.

III.3 Pengukuran Turbiditas

Pengukuran turbiditas membutuhkan satu unit komputer berikut vernier logger pro dan turbidimeter. Sebelum melakukan pengukuran turbiditas biodiesel, maka dilakukan kalibrasi terlebih dahulu. Kalibrasi dilakukan untuk memberi range pada pengukuran turbiditas biodiesel. Untuk nilai 100 NTU menggunakan larutan formazin standard dan aquades sebagai range minimum turbidimeter yaitu 0 NTU.

Pengukuran dilakukan dengan cara memasukkan biodiesel kedalam gelas tabung pada turbidimeter. Data yang diambil sebanyak 20 sampel untuk beberapa detik. Dengan waktu pengambilan sampel 0,01 s/sampel.

III.4 Pengukuran Viskositas Kinematik

Pengukuran viskositas kinematik biodiesel dilakukan dengan cara pengukuran relatif. Pengukuran ini dilakukan dengan metode dan kondisi yang sama untuk dua jenis cairan yang salah satunya telah diketahui viskositas kinematiknya. Viskositas kinematik yang telah diketahui adalah viskositas kinematik biodiesel standar. Selanjutnya dengan dasar teori seperti pada persamaan 2.14, maka yang harus diukur adalah waktu alir dan massa biodiesel.

(54)

Waktu alir yang diukur adalah waktu alir biodiesel pada volume 50 ml untuk mengalir turun dari penampung 1 ke penampung 2, seperti tampak pada gambar 3.2 di bawah ini. Perhitungan waktu alir ini menggunakan alat ukur yaitu neraca ohause. Neraca ohause mencatat setiap perubahan massa persatuan waktu saat biodiesel mengalir turun ke penampung 2.

(55)

Gambar 3.2 Susunan pengukuran waktu alir dalam menentukan viskositas kinematik biodiesel

(56)

Secara keseluruhan, metode analisa parameter pada biodiesel dilakukan seperti pada gambar 3.4 berikut.

Analisa volume biodiesel

Analisa viskositas dengan pengukuran relatif

Hasil dan pembahasan

Analisa turbiditas menggunakan turbidimeter

Analisa kandungan senyawa menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-400.

Analisa kandungan senyawa menggunakan Gas Chromatography (GC )

(57)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 HASIL

Dalam penelitian ini biodiesel diperoleh setelah melalui tiga proses yaitu transesterifikasi, pemisahan, dan pencucian/pengeringan. Setelah biodiesel dihasilkan maka langkah selanjutnya adalah menganalisa dengan cara membandingkan pada biodiesel standar produksi BPPT. Parameter-parameter yang menjadi pembanding adalah kandungan senyawa, turbiditas, dan viskositas kinematik pada biodiesel.

IV.1.1 Analisa Kandungan Senyawa dalam Biodiesel

Analisa kandungan senyawa dalam biodiesel ditujukan untuk mengetahui apakah biodiesel yang dihasilkan sudah sesuai dengan biodiesel standar. Pengukuran kandungan senyawa dilakukan dengan menggunakan instrumen UV/Vis spektrofotometer SP8-400 dan GC.

IV.1.1.1 Perbandingan senyawa yang terkandung dalam biodiesel menggunakan radiasi berkas elektromagnetik pada UV/Vis spektrofotometer SP8-400.

Pada pengukuran kandungan senyawa terjadi penyerapan radiasi berkas elektromagnetik pada panjang gelombang 200–450 nm. Hasil pengukuran ini secara lebih jelas ditampilkan pada gambar 4.1 di bawah ini.

(58)

Gambar 4.1 Grafik hubungan serapan biodiesel terhadap berkas radiasi elektromagnetik.

(59)

Gambar 4.1 menunjukkan grafik hubungan serapan biodiesel standar dan biodiesel sampel terhadap panjang gelombang radiasi berkas elektromagnetik dengan panjang gelombang 200-450 nm pada berbagai sampel biodiesel. Secara umum bentuk grafik yang dihasilkan memiliki bentuk yang sama. Ini terlihat pada panjang gelombang 200-450 nm besarnya serapan pada biodiesel standar dan sampel adalah sama.

IV.1.2 Perbandingan jenis senyawa yang terkandung dalam biodiesel menggunakan GC.

Pengukuran ini ditujukan untuk membandingkan jenis senyawa biodiesel sampel dengan senyawa biodiesel standar menggunakan GC. Pada pengukuran ini, sampel yang dinjeksikan kedalam GC mengalami dua proses, yaitu interaksi dengan fase diam dan pemisahan rantai karbon. Hasil dari pengukuran kandungan senyawa dalam biodiesel ini tampak pada gambar 4.2 sampai gambar 4.10 di bawah ini.

(60)

Gambar 4.2 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada jelantah.

Gambar 4.3 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 1.

(61)

Gambar 4.4 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 2.

Gambar 4.5 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 3.

(62)

Gambar 4.6 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor biodiesel sampel 4.

Gambar 4.7 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 5.

(63)

Gambar 4.8 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 6.

Gambar 4.9 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 7.

(64)

Gambar 4.10 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel standar.

Gambar 4.2 grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada jelantah, menggambarkan komponen yang ada pada jelantah. Grafik ini berbeda dengan gambar 4.3 sampai gambar 4.10. Perbedaan bentuk grafik ini menunjukkan bahwa senyawa penyusun jelantah berbeda dengan senyawa penyusun biodiesel sampel dan biodiesel standar. Perbedaan senyawa menunjukkan bahwa biodiesel berbeda dengan jelantah. Sedangkan untuk gambar 4.3 sampai gambar 4.10 secara umum tidak terdapat perbedaan. Ini menunjukkan bahwa senyawa yang ada pada biodiesel sampel sama dengan biodiesel standar.

Pengukuran kandungan senyawa ini dilakukan pada kondisi yang sama yaitu pada suhu kolom 180 0C, suhu injektor 260 0C, dan suhu detektor 260 0C dengan lamanya waktu pengukuran adalah 2000 sekon. Pengukuran pada kondisi yang

(65)

sama ini juga dilakukan pada seluruh biodiesel sampel, yang datanya dilampirkan pada lampiran.

IV.1.3 Pengukuran turbiditas dan viskositas kinematik biodiesel.

Selain melihat kandungan senyawa yang dihasilkan, pada penelitian ini juga dibahas mengenai turbiditas dan viskositas kinematik biodiesel. Grafik hasil pengukuran turbiditas dapat dilihat pada lampiran dan viskositas kinematik biodiesel secara lebih jelas ditampilkan pada tabel 4.1 berikut ini :

Tabel 4.1 Turbiditas awal dan akhir dan viskositas kinematik biodiesel dengan komposisi NaOH 3 gram dan jelantah 500 ml pada suhu 28 0C

Biodiesel sampel Metanol (ml) Turbiditas awal (NTU) Turbiditas akhir (NTU) Viskositas kinematik (mm2/s)

Volume biodiesel (ml)

1 60 41,25 5,92 6,494 250

2 70 5,66 0,80 5,263 260

3 80 13,02 0,69 4,815 283

4 90 10,25 8,36 4,815 358

5 100 12,95 5,34 4,199 406

6 100 15,39 12,52 4,143 370

7 100 4,255 359

Dari table 4.1 terlihat bahwa hasil pengukuran turbiditas akhir berbeda dengan hasil pengukuran turbiditas awal. Perbedaan ini terlihat secara jelas pada biodiesel dengan komposisi metanol 60 ml. Pada pengukuran awal didapatkan nilai turbiditas sebesar 41,25 NTU dan setelah 75 hari kemudian dilakukan pengukuran untuk kedua kali, dan didapatkan nilai turbiditas menjadi 5,2 NTU. Dari grafik tampak bahwa secara umum turbiditas mengalami penurunan.

(66)

Penurunan ini menunjukkan bahwa konsentrasi partikel telah mengendap. Pengendapan partikel pada biodiesel terjadi selama 75 hari setelah pengukuran.

Selain pengukuran kandungan senyawa dan turbiditas biodiesel, juga dilakukan pengukuran viskositas kinematik biodiesel. pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui tingkat kekentalan kinematik biodiesel. Pengukuran viskositas kinematik biodiesel sampel dilakukan pada suhu kamar. Perhitungan dalam pengukuran viskositas biodiesel dilakukan dengan cara dibandingkan dengan viskositas kinematik biodiesel standar.

Dengan mengetahui viskositas kinematik biodiesel standar (υ_s_tan_dar) yaitu sebesar 4,199 mm2/s pada suhu 40 0C, waktu alir biodiesel standar ( ) dan waktu alir biodiesel sampel (

dar s

t _tan Δ

sampel

Δ ), maka persamaan (2.14) dapat digunakan untuk menghitung viskositas kinematik biodiesel sampel (υ_sampel).

Pengukuran dilakukan dengan menghitung waktu yang dibutuhkan biodiesel bervolume 50 ml untuk mengalir turun dari penampung 1 ke penampung 2 yang terletak di atas neraca ohause. Waktu yang dibutuhkan untuk tiap biodiesel berbeda-beda tergantung dari viskositas tiap biodiesel. Hasil dari pengukuran waktu alir biodiesel ditampilkan pada gambar 4.11 berikut ini.

(67)

Gambar 4.11 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel standar dengan menggunakan neraca ohause.

Biodiesel bervolume 50 ml mengalir dari penampung 1 ke penampung 2. Penampung 2 merupakan sebuah penampung yang terletak tepat di atas neraca ohause seperti terlihat pada gambar 3.2 pada Bab 3 Eksperimen. Biodiesel akan mengalir turun ke penampung 2 dalam waktu tertentu. Untuk biodiesel dengan volume 50 ml, memiliki massa tertentu tergantung dari massa jenisnya.

Biodiesel bervolume 50 ml dialirkan. Kemudian perpindahan biodiesel ini dicatat sebagai fungsi massa terhadap waktu. Seperti terlihat pada gambar 4.11 grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel standar menggunakan neraca ohause. Massa yang terukur pertama kali adalah sebanyak 0,23 gram setelah 5 sekon biodiesel mengalir, setelah itu massa keseluruhan terukur menjadi 42,92 gram setelah 80 sekon. Ini berarti bahwa biodiesel dengan volume 50 ml

(68)

memiliki massa total 42,92 gram berpindah dari penampung 1 ke penampung 2 membutuhkan waktu 75 sekon. Waktu 75 sekon didapat dari selisih waktu perhitungan waktu akhir dikurangi waktu awal massa terukur oleh neraca ohause.

Proses dan hasil perhitungan relatif berdasar waktu alir biodiesel, terlampir pada Lampiran E Perhitungan viskositas kinematik untuk masing-masing biodiesel. Nilai untuk masing-masing biodiesel tertera secara jelas pada gambar 4.12 berikut ini :

Grafik viskositas kinematik biodiesel terhadap komposisi metanol 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7

55 65 75 85 95 105

Volume metanol (ml)

V is kos it as ki ne m a ti k bi odi es el (m m 2 /s )

Gambar 4.12 Grafik hubungan viskositas kinematik terhadap komposisi metanol pada biodiesel berbahan baku jelantah 500ml dan NaOH 3gram.

Hasil perhitungan viskositas kinematik biodiesel pada suhu kamar diperoleh bahwa biodiesel dengan komposisi methanol 60 ml memiliki viskositas tertinggi. Dari hasil pengukuran didapatkan nilai viskositas kinematik biodiesel sampel dengan jangkauan 4,143-6,494 mm2/s.

(69)

IV.2 PEMBAHASAN

Jelantah merupakan salah satu jenis lemak, yaitu trigliserida. Trigliserida terdiri dari ester asam lemak dan gliserin. Untuk mendapatkan ester asam lemak atau biodiesel, ester asam lemak yang ada pada jelantah harus dipisahkan terlebih dahulu dari gliserin. Pemisahan dilakukan dengan bantuan pereaksi metanol dan dipercepat dengan katalisator NaOH.

Biodiesel bervolume rendah berkisar antara 250-283 ml. Biodiesel ini dibuat dengan komposisi metanol 60-80 ml. Biodiesel bervolume rendah ini menunjukkan bahwa reaksi yang terjadi tidak mampu memisahkan seluruh ester asam lemak dari gliserin. Akibatnya masih ada ester asam lemak yang tergabung dengan gliserin dalam jelantah. Hasil ini berbeda dengan volume biodiesel yang dihasilkan dengan komposisi metanol 90-100 ml, yaitu berkisar antara 358-406 ml.

Analisa yang sangat penting adalah menganalisa apakah kandungan senyawa biodiesel sampel sama dengan biodiesel standar. Analisa awal adalah dengan melihat kandungan senyawa dari bentuk grafik serapan terhadap radiasi berkas elektromagnetik. Pengukuran ini menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-400.

Pada pengukuran menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-400, cuplikan biodiesel sampel dan biodiesel standar, dilewatkan berkas radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang 200-450 nm. Hasil pengukuran diperlihatkan pada gambar 4.2, terlihat dengan jelas bahwa pada panjang gelombang 200-450 nm besarnya serapan pada biodiesel standar dan sampel adalah sama.

(70)

Bentuk grafik yang sama menunjukkan bahwa terjadi serapan energi yang sama pada berkas elektromagnetik oleh molekul biodiesel sampel dan biodiesel standar. Energi dari radiasi berkas elektromagnetik diserap oleh molekul yang ada di dalam biodiesel sampel dan biodiesel standar. Besarnya serapan energi tergantung dari keadaan molekul. Peristiwa serapan ini dapat mengidentifikasi molekul yang terkandung dalam biodisel sampel dan biodiesel standar. Bentuk serapan yang sama pada panjang gelombang 200-450 nm menunjukkan bahwa terdapat molekul yang sejenis. Kesamaan ini terlihat dari bentuk grafik yang dihasilkan, sedangkan besar serapan menunjukkan besarnya konsentrasi senyawa tertentu dalam biodiesel. Dengan demikian ditinjau dari kandungan senyawa dapat dikatakan bahwa biodiesel sampel yang dihasilkan sudah sesuai dengan biodiesel standar. Untuk mengetahui lebih jelas, maka tahapan selanjutnya akan dilihat data hasil pengukuran menggunakan GC. Pada pengukuran menggunakan GC terjadi dua proses. Proses yang pertama adalah biodiesel didorong oleh fase gerak yaitu N2, selanjutnya proses yang kedua adalah sampel akan berinteraksi dengan fase diam yang ada pada kolom. Interaksi senyawa pada sampel biodiesel dengan fase diam tingkatannya berbeda-beda. Setelah itu senyawa biodiesel terlepas dari interaksi dengan fase diam dan kemudian akan mengalami penguapan dan terurai.

Dari hasil pengukuran menggunakan GC, secara umum bentuk (lebar dan tinggi) grafik yang dihasilkan antara biodiesel sampel dengan biodiesel standar adalah sama. Begitu pula dengan waktu retensi antara biodiesel sampel dan standar relatif sama. Kesamaan ini menunjukkan bahwa senyawa penyusun biodiesel sampel dengan senyawa biodiesel standar adalah sama.

(71)

Analisa lainnya yang juga menentukan kualitas biodiesel adalah turbiditas dan viskositas kinematik biodiesel. Pengukuran turbiditas dilakukan secara bertahap. Pengukuran turbiditas awal dan pengukuran turbiditas akhir atau setelah 75 hari pengukuran turbiditas awal. Pengukuran viskositas kinematik dilakukan dengan pengukuran relatif.

Dari hasil pengukuran turbiditas akhir, setelah 75 hari pengukuran turbiditas awal, didapatkan perbedaan nilai turbiditas. Pada biodiesel sampel 1 turbiditas menurun seiring dengan waktu. Proses ini terlihat dari hasil pengukuran yang menunjukkan bahwa terjadi penurunan nilai turbiditas setelah 75 hari pengukuran. Pada waktu pengukuran awal, nilai turbiditas sampel 1 sebesar 41,25 NTU dan pada pengukuran akhir didapatkan nilai turbiditas sebesar 5,92 NTU.

Pada pengukuran turbiditas setelah 75 hari pengukuran pertama, terlihat bahwa telah terjadi perubahan tingkat kekeruhan. Pada biodiesel dengan komposisi metanol 60 ml yaitu biodiesel sampel 1, tampak jelas perubahan turbiditasnya. Hasil ini berbeda dengan pengukuran turbiditas pada biodiesel dengan komposisi metanol 70 ml, 80 ml, 90 ml, dan 100 ml, yang perubahan nilai turbiditasnya tidak terlalu besar. Setelah 75 hari pengukuran pertama, partikel-partikel mulai mengendap. Indikasi ini menunjukkan bahwa dibutuhkan waktu agar biodiesel yang dihasilkan benar-benar dapat digunakan. Turbiditas menunjukkan seberapa besar tingkat kekeruhan biodiesel. Biodiesel yang keruh menandakan bahwa adanya partikel yang lebih besar yang dapat menyumbat mesin saat beroperasi.

(72)

Dari hasil pengukuran turbiditas didapatkan nilai 0,69 NTU, 0,80 NTU, 5,34 NTU, 5,92 NTU, 8,36 NTU, 12,52 NTU, dan 13,72 NTU pada biodiesel sampel. Nilai ini tidak jauh berbeda dari pengukuran turbiditas pada biodiesel standar yaitu 4,22 NTU. Dengan menggunakan biodiesel standar sebagai pembanding, maka dapat disimpulkan nilai turbiditas pada biodiesel sampel masih sesuai dengan standar dan tidak mempengaruhi komponen senyawa penyusun biodiesel. Hal ini dapat dilihat kembali dari hasil pengukuran kandungan senyawa menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-400 dan Gas Chromatography (GC).

Dari hasil pengukuran viskositas kinematik biodiesel didapatkan nilai 4,199-6,494 mm2/s pada suhu kamar (28 0C). Nilai ini masih sesuai bila dibandingkan dengan nilai viskositas kinematik biodiesel standar pada suhu 40 0C yaitu sebesar 4,143 mm2/s. Pengukuran viskositas kinematik biodiesel sampel pada suhu kamar (28 0C) memiliki nilai yang lebih tinggi dibanding dengan pengukuran pada suhu 40 0C. Semakin tinggi suhu maka semakin rendah pula viskositas biodiesel.

Viskositas pada biodiesel menunjukkan seberapa besar tahanan yang dimiliki fluida yang dialirkan dalam pipa kapiler terhadap gaya gravitasi. Viskositas yang tinggi akan mempengaruhi tingkat deposit, penetrasi semprot bahan bakar, dan emisi mesin. Dengan demikian viskositas yang tinggi dapat menurunkan kualitas dari biodiesel.

(73)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

IV.1 KESIMPULAN

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan didapatkan biodiesel berbahan baku jelantah dan metanol dengan NaOH sebagai katalisator. Bahan baku jelantah yang digunakan untuk setiap sampel adalah sebanyak 500 ml jelantah, NaOH 3 gram, dan variasi metanol yang digunakan adalah 60 ml, 70 ml, 80 ml, 90 ml, dan 100 ml.

Dari hasil pengukuran uji kualitas biodiesel yang dibuat dengan menggunakan pembanding biodiesel standar produksi BPPT berdasar parameter kandungan senyawa, turbiditas, dan viskositas kinematik adalah sebagai berikut :

1. Grafik pengukuran menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-400 pada panjang gelombang 200-450 nm, didapatkan bahwa biodiesel sampel memiliki bentuk grafik yang menyerupai bentuk grafik pada biodiesel standar. Bentuk grafik yang sama ini terjadi karena terdapat molekul yang sama pada biodiesel sampel dan biodiesel standar.

2. Grafik pengukuran menggunakan GC diketahui bahwa bentuk grafik penguraian komponen pada biodiesel sampel mirip dengan bentuk grafik biodiesel standar. Bentuk grafik yang mirip ini terjadi karena adanya molekul yang sama pada biodiesel sampel dan biodiesel standar.

(74)

3. Nilai turbiditas biodiesel sampel sebesar 0,69–13,72 NTU dan biodiesel standar produksi BPPT sebesar 4,22 NTU.

4. Nilai viskositas kinematik berkisar antara 4,143– 6,494 mm2/s.

Berdasarkan Berdasarkan hasil uji kualitas biodiesel berdasarkan empat parameter di atas, dapat disimpulkan bashwa biodiesel sampel yang dibuat sudah sesuai dengan biodiesel standar produksi BPPT.

IV.2 SARAN

Berdasarkan batasan masalah, tujuan penelitian, metode penelitian, dan hasil yang diperoleh, maka disarankan untuk dilakukan penelitian lanjutan khususnya terhadap pengaruh suhu yang lebih tinggi pada pembuatan biodiesel terhadap kualitas biodiesel. Untuk mengetahui lebih lanjut kandungan biodiesel secara kuantitatif perlu dilakukan analisa kandungan biodiesel menggunakan GCMS.

(75)

Gritter, J.R., 1991, Pengantar kromatografi, Bandung : Penerbit ITB.

Harris, C. D., 1995, Quantitative Chemical Analysis, 4th.Ed., New York:W.H.Freeman and Company.

Kopkar, S.M., 1990, Konsep Dasar Kimia Analitik, Jakarta : Penerbit Universitas Indonesia.

Marcelo Alonso, 1994, Dasar-daras Fisika Universitas, 2nd. Ed., Jakarta : Erlangga. Prihandana, R., 2006, Menghasilkan Biodiesel Murah, Jakarta : Agromedia.

Rahmadi, A., 2008, “Pengembangan Biodiesel Indonesia Dengan Teknologi Bangsa Sendiri : Kesempatan dan Tantangan”, http://www.google.co.id/#hl=id&q=

biodiesel+menurut+E.+ Duffy+dan +J.+Patrick+filetype%3Apdf.,diakses pada tanggal 20 Januari 2009.

Sianoudis, I.A., and Drakaki. E. 2008. An approach to Poiseuille’s law in an undergraduate laboratory experiment. Greece : European Journal of Physics.

Skoog, D.A. West, M. Donald. Holler, F. James., 1965, Analitical Chemistry an Introduction, US America.

……….Statistik Ekonomi Energi, http://www.ask.com/web?l=dis&o=

15671&qsrc=2869&q= Sumber+%3A+Departemen +Energi+dan+Sumber+ Daya+Mineral%2C+BPS+dan+Handbook+Statistik+Energi+Indonesia+2006. pdf., diakses tanggal 27 Maret 2008.

Theofanis, P.,Christos C.A., and Christos, G.P., 2010, “A Nephelometric Turbidity System for Monitoring Residential Drinking Water Quality”,

http://www.springerlink.com/content/j8710m581420604x/fulltext.pdf?page=1. , diakses tanggal 15 Maret 2010.

White, F.M., 1988, Mekanika Fluida, Jakarta: Penerbit Erlangga.

(76)

LAMPIRAN A

Hasil pengukuran kandungan senyawa

A.1. Pengukuran Kandungan senyawa menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-400

Tabel A.1. Penyerapan biodiesel terhadap panjang gelombang pada radiasi gelombang elektromagnetik pada panjang gelombang 200 - 450 nm.

λ (nm) Biodiesel Standar Biodiesel sampel 1 Biodeiesel sampel 2 Biodiesel sampel 4 Biodiesel sampel 5 Biodiesel sampel 6 Biodiesel sampel 7 200 1.891487 2.153866 2.133287 2.061262 2.086985 2.08184 2.086985 205 2.025249 2.282484 2.261905 2.200169 2.220747 2.215603 2.225892 210 2.133287 2.323641 2.323641 2.303063 2.313352 2.308207 2.308207 215 2.231037 2.328786 2.328786 2.323641 2.328786 2.328786 2.328786 220 2.297918 2.333931 2.333931 2.328786 2.333931 2.333931 2.333931 225 2.318497 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 230 2.328786 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 235 2.328786 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 240 2.328786 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 245 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 250 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 255 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 260 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 265 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 270 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 275 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 280 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 285 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 290 2.328786 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 295 2.328786 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 300 2.328786 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 305 2.328786 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 310 2.323641 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 315 2.318497 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 320 2.308207 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 325 2.287628 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 330 2.251616 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 335 0.399524 0.569299 0.54872 0.481839 0.507562 0.507562 0.522996

(77)

340 0.430392 0.605311 0.584733 0.517852 0.543575 0.543575 0.559009 345 0.466405 0.641324 0.620746 0.553865 0.584733 0.579588 0.595022 350 0.497273 0.682482 0.656759 0.595022 0.620746 0.615601 0.63618 355 0.533286 0.718495 0.697916 0.63618 0.656759 0.656759 0.677337 360 0.564154 0.759653 0.733929 0.672193 0.697916 0.692771 0.71335 365 0.595022 0.795665 0.775087 0.708206 0.733929 0.733929 0.749363 370 0.62589 0.831678 0.8111 0.744218 0.769942 0.769942 0.790521 375 0.646469 0.867691 0.847112 0.780231 0.805955 0.805955 0.826534 380 0.667048 0.903704 0.883125 0.816244 0.841968 0.841968 0.857402 385 0.677337 0.934572 0.913994 0.852257 0.877981 0.872836 0.893415 390 0.672193 0.970585 0.950006 0.883125 0.908849 0.903704 0.924283 395 0.651614 1.001453 0.980875 0.913994 0.939717 0.939717 0.955151 400 0.620746 1.032322 1.011743 0.944862 0.970585 0.965441 0.986019 405 0.574443 1.058045 1.037466 0.970585 0.996309 0.991164 1.006598 410 0.528141 1.078624 1.058045 0.986019 1.016888 1.011743 1.027177 415 0.476694 1.088913 1.068335 1.001453 1.027177 1.027177 1.037466 420 0.430392 1.094058 1.078624 1.001453 1.032322 1.032322 1.042611 425 0.384089 1.094058 1.073479 0.996309 1.027177 1.027177 1.037466 430 0.337787 1.073479 1.06319 0.97573 1.011743 1.011743 1.016888 435 0.29663 1.047756 1.032322 0.939717 0.980875 0.980875 0.986019 440 0.260617 1.006598 0.991164 0.898559 0.944862 0.939717 0.944862 445 0.229748 0.955151 0.944862 0.847112 0.893415 0.893415 0.893415 450 0.19888 0.903704 0.893415 0.795665 0.841968 0.836823 0.836823

(78)

A.2. Pengukuran kandungan senyawa menggunakan GC

Pada pengukuran ini parameter tetapnya adalah temperatur injektor 1800C, temperature kolom 1800C, tekanan udara 2,85 bar, tekanan H2 1,4 bar, tekanan N2 0,8 bar dan volume injeksi 1 μl.

Hexane

(79)

LAMPIRAN B Pengukuran turbiditas

Pengukuran turbiditas dilakukan secara bertahap. Yang pertama adalah pengukuran turbiditas awal biodiesel. Pengukuran ini dilakukan setelah biodiesel dihasilkan. Pengukuran turbiditas selanjutnya adalah pengukuran turbiditas setelah 75 hari pengukuran turbiditas awal.

Pengukuran turbiditas awal

(80)

Gambar B.2 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 2.

(81)

Gambar B.4 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 4.

(82)

Gambar B.6 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 6.

(83)

Pengukuran turbiditas setelah 75 hari pengukuran.

Gambar B.8 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 1.

(84)

Gambar B.10 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 3.

Gambar B.11 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 4.

(85)

Gambar B.12 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 5.

Gambar B.13 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 6.

(86)

Gambar B.14 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 7.

(87)

Dari grafik turbiditas awal dan turbiditas setelah 75 hari pengukuran awal didapatkan nilai turbiditas sebagai berikut. Nilai turbiditas ini didapat dari nilai rata-rata pada grafik turbiditas.

Tabel B.1 Turbiditas awal dan akhir biodiesel

Turbiditas awal (NTU) Turbiditas akhir (NTU) 41.25 5.92 5.66 0.80 13.02 0.69 10.25 8.36 12.95 5.33 15.39 12.52 4.862 13.72

(88)

LAMPIRAN C

Pengukuran waktu alir untuk menentukan viskositas kinematik biodiesel.

Pada pengukuran waktu alir ini parameter tetapnya adalah volume biodiesel 50 ml dan diukur pada suhu kamar (28 0C).

Waktu Alir Biodiesel Sampel

Gambar C. 1 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 1 dengan menggunakan neraca ohause.

(89)

Gambar C.2 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 2 dengan menggunakan neraca ohause.

(90)

dengan menggunakan neraca ohause.

Gambar C. 4 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 4 dengan menggunakan neraca ohause.

Gambar C.5 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 5 dengan menggunakan neraca ohause.

(91)

Gambar C. 6 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 6 dengan menggunakan neraca ohause.

(92)

dengan menggunakan neraca ohause.

Dari grafik di atas didapatkan waktu alir untuk masing-masing biodiesel. Tabel D.1 Waktu alir biodiesel

No MeOH (ml)

waktu alir (s)

1 60 116

2 70 94

3 80 86

4 90 86

5 100 75

6 100 74

7 100 76

(93)

LAMPIRAN D

Perhitungan viskositas kinematik biodiesel Persamaan 2.14 dar s sampel dar s sampel

t

tan tan

_Δ

Δ

=

υ

Biodiesel sampel 1

s mm s s x s mm / 494 , 6 75 116 ) / 199 , 4

( 2 ₂

Biodiesel sampel 2

s mm s s x s mm / 263 , 5 75 94 ) / 199 , 4 ( 2 2 = Biodiesel sampel 3

s mm s s x s mm / 815 , 4 75 7686 ) / 199 , 4

( 2 ₂

Biodiesel sampel 4

s mm s s x s mm / 815 , 4 75 76 ) / 199 , 4

( 2 ₂

Biodiesel sampel 5

s mm s s x s mm / 255 , 4 75 76 ) / 199 , 4

( 2 ₂

Biodiesel sampel 6

s mm s s x s mm / 143 , 4 75 74 ) / 199 , 4

( 2 ₂

Biodiesel sampel 7

s mm s s x s mm / 255 , 4 75 76 ) / 199 , 4

( 2 ₂

(1)

LAMPIRAN C

Pengukuran waktu alir untuk menentukan viskositas kinematik biodiesel.

Pada pengukuran waktu alir ini parameter tetapnya adalah volume biodiesel 50 ml dan diukur pada suhu kamar (28 0C).

Waktu Alir Biodiesel Sampel

Gambar C. 1 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 1 dengan menggunakan neraca ohause.

(2)

Gambar C.2 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 2 dengan menggunakan neraca ohause.

(3)

dengan menggunakan neraca ohause.

Gambar C. 4 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 4 dengan menggunakan neraca ohause.

Gambar C.5 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 5 dengan menggunakan neraca ohause.

(4)

Gambar C. 6 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 6 dengan menggunakan neraca ohause.

(5)

dengan menggunakan neraca ohause.

Dari grafik di atas didapatkan waktu alir untuk masing-masing biodiesel. Tabel D.1 Waktu alir biodiesel

No MeOH (ml)

waktu alir (s)

1 60 116

2 70 94

3 80 86

4 90 86

5 100 75

6 100 74

7 100 76

(6)

LAMPIRAN D

Perhitungan viskositas kinematik biodiesel Persamaan 2.14 dar s sampel dar s sampel

t

tan tan

_Δ

Δ

=

υ

Biodiesel sampel 1

s mm s s x s mm / 494 , 6 75 116 ) / 199 , 4

( 2 ₂

Biodiesel sampel 2

s mm s s x s mm / 263 , 5 75 94 ) / 199 , 4 ( 2 2 =

Biodiesel sampel 3

s mm s s x s mm / 815 , 4 75 7686 ) / 199 , 4

( 2 ₂

Biodiesel sampel 4

s mm s s x s mm / 815 , 4 75 76 ) / 199 , 4

( 2 ₂

Biodiesel sampel 5

s mm s s x s mm / 255 , 4 75 76 ) / 199 , 4

( 2 ₂

Biodiesel sampel 6

s mm s s x s mm / 143 , 4 75 74 ) / 199 , 4

( 2 ₂

Biodiesel sampel 7

s mm s s x s mm / 255 , 4 75 76 ) / 199 , 4

( 2 ₂