Studi Sintesis Metil Ester Asam Lemak Dari Pitch Cair Melalui Tahap Reaksi Esterifikasi Dan Transesterifikasi

STUDI SINTESIS METIL ESTER ASAM LEMAK DARI PITCH
CAIR MELALUI TAHAP REAKSI ESTERIFIKASI DAN
TRANSESTERIFIKASI

SKRIPSI

ROSELPRIDA TURNIP
100822054

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013

Universitas Sumatera Utara

STUDI SINTESIS METIL ESTER ASAM LEMAK DARI PITCH
CAIR MELALUI TAHAP REAKSI ESTERIFIKASI DAN
TRANSESTERIFIKASI


SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains

ROSELPRIDA TURNIP
100822054

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul
Kategori
Nama

Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas

: STUDI SINTESIS METIL ESTER ASAM LEMAK
DARI PITCH CAIR MELALUI TAHAP REAKSI
ESTERIFIKASI DAN TRANSESTERIFIKASI
: SKRIPSI
: ROSELPRIDA TURNIP
: 100822054
: KIMIA EKSTENSI
: KIMIA
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA

Disetujui di
Medan, Juli 2013
Komisi Pembimbing :

Pembimbing II,

Dr. Juliati br Tarigan, M.Si
NIP : 197205031999032001

Pembimbing I,

Drs. Firman Sebayang, MS
NIP.195607261985031001

Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,

Dr. Rumondang Bulan, M.S.
NIP : 195408301985032001

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN


STUDI SINTESIS METIL ESTER ASAM LEMAK DARI PITCH CAIR
MELALUI TAHAP REAKSI ESTERIFIKASI DAN TRANSESTERIFIKASI

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2013

Roselprida Turnip
100822054

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat,
kasih karunia, dan penyertaanNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian

dan penyusunan skripsi ini sesuai dengan rancanganNya.
Dengan segala hormat penulis mengucapkan terima kasih banyak kepada
Bapak Drs. Firman Sebayang, MS selaku pembimbing I dan Ibu Dr. Juliati br.
Tarigan S.Si, M.Si selaku pembimbing II yang telah memberikan arahan serta
dukungannya selama melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini hingga selesai.
Terima kasih kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan M.S. dan Bapak Drs. Albert
Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan sekretaris Departemen Kimia FMIPA - USU Medan
dan kepada Kepala Laboratorium dan seluruh staff pengajar di laboratorium Biokimia
dan organik, serta seluruh staf dan dosen FMIPA - USU yang telah membimbing
penulis dalam menyelesaikan perkuliahan, dan kepada Bapak Eko K. Sitepu, M.Si.,
Gusti Rahmat, C.K. S.Si, Roy M. Silalahi, dan terkhusus kepada staf – staf
laboratorium PT. Soci Mas serta Ronald William Samuel yang banyak membantu
dalam penelitian dan penyusunan skripsi ini.
Tidak lupa juga penulis mengucapkan terima kasih kepada teman – teman
yang selalu menyemangati dan membantu, Edi, Mares, Dian, Hendra, Yosi, Mega,
lisma, Ani dan asisten Laboratorium Kimia Organik: Cristy, Denny serta teman yang
senantiasa mendampingi Veronica Dabukke, Roy Simarmata dan yang tidak dapat
penulis sebutkan namanya satu per satu yang terus memberi dukungan kepada
penulis.
Penulis menyadari betul bahwa tidak dapat membalas seluruh budi baik yang

diberikan dari seluruh pihak kepada penulis untuk penyelesaian tugas akhir ini,
semoga Tuhan Yang Maha Esa yang akan membalaskan seluruh budi baik yang
diberikan oleh seluruh pihak
Penulis juga merasa bahwa skripsi ini jauh dari kesempurnaan karena
keterbatasan penulis. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penelitian dan
kemajuan Ilmu Pengetahuan Alam demi pengembangan Bangsa dan Negara.

Medan, Juli 2013
Penulis

Roselprida Turnip

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Pitch cair yang mempunyai asam lemak bebas tinggi yang berasal dari hasil samping
dari proses pengolahan PKO (Palm Kernel Oil) menjadi asam lemak dan Gliserol
dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan Metil Ester Asam Lemak (MEAL).
Reaksi pembuatan MEAL dari Pitch cair yang mempunyai asam lemak bebas (ALB)

tinggi yakni 25,6% dilakukan dengan dua tahap, Esterifikasi dengan asam H2SO4(p)
dilanjutkan dengan Transesterifikasi dengan basa KOH yang rasio mol antara
metanol dan Trigliserida dari Pitch cair tersebut 6:1. Tahap 1 menghasilkan ALB
sebesar 1,01% dengan waktu reaksi 1 jam dan metil ester asam lemak 23,20 %. Tahap
2 menghasilkan metil ester asam lemak 80,53%.
Metil ester asam lemak yang diperoleh dianalisis dengan spektrofotometer FT – IR
menunjukkan terbentuknya senyawa metil ester dengan adanya puncak C – O – C
ester pada bilangan gelombang 1247,57; 1196,49; 1171,46 dimana terdapat 3 puncak
berdekatan membentuk pita lebar dan puncak ketiga menunjukkan puncak yang
paling spesifik.

Universitas Sumatera Utara

THE STUDY OF SYNTHESIS FATTY ACID METHYL ESTERS FROM
PITCH LIQUID THROUGH PHASE REACTION ESTERIFICATION AND
TRANSESTERIFICATION
ABSTRACT

Pitch liquid having high Free Fatty Acid (FFA) derived from by product of process
Palm Kernel Oil (PKO) became Fatty acid & Glycerine. The Reaction of making

fatty acid methyl esters (FAME) from Pitch liquid having high FFA min 25,60% was
investigated in two step. The acid-catalyzed (H2SO4(p)) esterification follow to
Transesterification by the base catalyzed (KOH) methanolysis with mol ratio of
methanol and TG of Pitch liquid 6 : 1, The first step reduced the FFA 1.01% with
reaction time 1 hour and the FAME 23,20%. The second step reduced the FAME
80,53%.
The FAME were analyzed with a spectrophotometer FT-IR showed the formation of
the FAME in the presence of C – O – C ester peak at wavenumber reduced 1247,57;
1196,49; 1171,46; where there are three adjacent peaks form of broadband and the
third peak showed the specific peak.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
PERSETUJUAN
PERNYATAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK

ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR.
DAFTAR LAMPIRAN

ii
iii
iv
v
vi
vii
ix
x
xi

BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Permasalahan
1.3. Pembatasan Masalah.

1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1.6. Lokasi Penelitian
1.7. Metodologi Penelitian

1
1
3
3
3
3
4
4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Oleokimia
2.1.1. Produk Turunan Oleokimia
2.2. Metil Ester Asam Lemak
2.2.1. Metil Ester Jenuh
2.2.2. Metil Ester Tak Jenuh.


5
5
7
8
9
9

2.3. Transesterifikasi
2.4. Esterifikasi
2.5. Asam Lemak
2.5.1. Analisis Asam Lamak

10
11
12
13

2.6. Lemak
2.6.1. Manfaat lemak
2.7. Katalis
2.8. Pitch cair

13
16
16
17

Universitas Sumatera Utara

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Alat dan Bahan
3.1.1. Alat
3.1.2. Bahan

19
19
19
20

3.2. Prosedur Penelitian
3.2.1. Sintesis Metil Ester Asam Lemak dari Pitch cair melalui
Reaksi Esterifikasi
3.2.2. Pembuatan MEAL dari Campuran Metil Ester
Asam Lemak melalui Reaksi Transesterifikasi
3.3. Bagan Penelitian
3.3.1. Sintesis Metil Ester Asam Lemak dari Pitch cair melalui
Reaksi Esterifikasi
3.3.2.Pembuatan MEAL dari Campuran Metil Ester
Asam Lemak melalui Reaksi Transesterifikasi

20
20

21
22
22
23

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil
4.1.1. Preparasi Sampel
4.1.2. Reaksi Esterifikasi dan Transesterifikasi
4.2. Pembahasan
4.2.1. Preparasi Sampel
4.2.2. Reaksi Esterifikasi dan Transesterifikasi

24
24
24
25
27
27
28

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran

35
35
35

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel 2.1. Sifat – sifat fisis Metil Ester Asam Lemak
Tabel 2.2. Komposisi Rata-Rata Inti Sawit
Tabel 2.3. Perbandingan Komposisi Asam Lemak dan Minyak Kelapa Sawit
dengan Minyak Inti Sawit
Tabel 4.1. Komposis Senyawa yang Terkandung Pada Pitch Cair
Tabel 4.2. Komposis Asam Lemak yang Terkandung Pada Pitch Cair
Tabel 4.3. Persentase Asam Lemak Bebas Pada Tahap I
Tabel 4.4. Persentase Metil Ester Asam Lemak
Tabel 4.5. Hasil Analisis MEAL dengan Spektroskopi FT-IR

9
15
16
25
26
26
27
27

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1. Diagram Alur Oleokimia
Gambar 2.2. Reaksi Transesterifikasi
Gambar 2.3. 1,3 dipamitoil, 2 stearoil gliserol
Gambar 2.4. Proses Flowchart Produk Fraksinasi
Gambar 2.5. Reaksi Hidrolisis Trigliserida
Gambar 4.1. Komposisi Senyawa yang Terkandung Pada Pitch Cair
Gambar 4.2. Reaksi Esterifikasi
Gambar 4.3. Reaksi Transesterifikasi
Gambar 4.4. Tahapan Reaksi Transesterifikasi
Gambar 4.5. Mekanisme Reaksi Transesterifikasi

6
10
14
18
18
28
29
30
30
35

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 : Kromatogram Kandungan Pitch Cair
Lampiran 2 : Kromatogram Komposisi Asam lemak Dari Pitch Cair
Lampiran 3 : Perhitungan Nilai Asam Lemak Bebas Pada Tahap I
Lampiran 4 : Kromatogram Metil Ester asam Lemak dari Pitch Cair pada
Tahap I (Esterifikasi)
Lampiran 5 : Kromatogram Metil Ester asam Lemak dari Pitch Cair pada
Tahap II (Transesterfikasi)
Lampiran 6 : Spektrum Hasil Analisa Pitch Cair dengan Spektroskopi
FT-IR
Lampiran 7 : Spektrum Hasil Analisa Metil Ester Asam Lemak dengan
Spektroskopi FT-I

38
39
40
43
44
45

Universitas Sumatera Utara