Pengaruh Konsentrasi Terhadap Pemisahan Biodiesel dan Gliserol Serta Kajian Awal Penentuan Gelembung Dengan Metode Pengapungan Batang (Buoyancy Weighin-Bar Method)

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Metode pengapungan batang (Buoyancy Weighing-Bar Method) telah berhasil
digunakan untuk menentukan distribusi ukuran partikel yang berukuran antara 5 μm100 μm.Hasil pengukuran distribusi ukuran partikeldengan metode pengapungan
batang ini sebanding dengan hasil yang diperoleh dengan metode-metode yang
sebelumnya sudah dikenal dan banyak dipakai di industri, seperti Metode Andreasen
Pipette [1], Metode Sedimentation Balance [2], Metode Centrifugal Sedimentation
[3], Metode Laser Diffraction/Scattering[4], Microscopy[5] dan Metode Coulter
Counter[6].
Prinsip dari Metode Pengapungan Batang ini adalah mengukur distribusi ukuran
partikel dengan menggunakan sebuah batang yang digantungkan pada suspensi.
Dalam metodeini, perubahan densitas larutan yang terjadi karena perpindahan massa
padatan diukur dari perubahan massa batang yang digantung di dalam suspensi.
Sampai saat ini Metode Pengapungan Batang hanya digunakan untuk menentukan
distribusi ukuran partikel, sedangkan untuk mengukur droplet size distribution
(distribusi ukuran gelembung cairan) belum pernah dilakukan.Pengukuran droplet
size distribution penting diketahui dalam pemisahan cair-cair, terutama terhadap
campuran 2 (dua) jenis cairan yang berbeda densitas.
Pada penelitian ini, Metode Pengapungan Batang digunakan untuk mengetahui

waktu optimum pemisahan serta mengkaji penentuan distribusi droplet sizedalam
pemisahan dua cairan yang berbeda densitas.Sampel penelitian yang akan dikaji
adalah gliserol dan biodiesel (metil ester) yang dilakukan dengan memanfaatkan

1

Universitas Sumatera Utara

perbedaan desnsitas. Selama ini pada industri pembuatan biodiesel, penentuan waktu
pemisahan antara gliserol-biodiesel hanya dilakukandengan metode gravitasi dengan
melihat telah terbentuknya 2 lapisan, yaitu lapisan atas (biodiesel) dan lapisan bawah
(gliserol). Dengan menggunakan Metode Pengapungan Batang diharapkan dapat
membantu penentuan waktu pemisahan optimum kedua cairan tersebut dan dapat
menentukan estimasi distribusi droplet size. Prinsip dari metode ini adalah mengukur
distribusi ukuran gelembung dengan menggunakan sebuah batang logam yang
digantungkan pada dua campuran yang saling terpisah berdasarkan perbedaan massa
jenisnya. Dalam metode ini, perubahan densitas larutan yang terjadi karena
perpindahan massagelembung diukur dari perubahan massa batang yang digantung di
dalam suspensi [7].

1.2 Perumusan Masalah
Penelitian untuk mengetahui waktu yang tepat apakah biodiesel dan gliserol
sudah terpisah secara sempurna setelah membentuk dua lapisan belum dilakukan
secaran intensif.Metode Pengapungan batang diyakinkan dapat diaplikasikan untuk
menentukan waktu terbaik pemisahan biodiesel-gliserol dan dapat mengestimasikan
ukuran droplet zise.Disamping itu, penentuan distribusi droplet size merupakan hal
yang perlu dilakukan karena hingga saat ini distribusi droplet size merupakan hal
yang belum banyak diteliti.

1.3 Tujuan Penelitian
Tujuanpenelitian ini adalah untuk mengkaji penerapan Metode Pengapungan
Batang dalam menentukan waktu terbaik pemisahangliserol-biodiesel serta mengkaji
distribusi droplet size pada pemisahan kedua cairan tersebut.

2

Universitas Sumatera Utara

1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah:

1. Mengaplikasikan Metode Pengapungan Batang ini pada industri biodiesel untuk
mengetahui waktu terbaik pada pemisahan biodiesel.
2. Mengaplikasikan Metode Pengapungan Batang ini pada industri biodiesel untuk
mengetahui ukuran gelembung pada pemisahan biodiesel.

1.5 Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian

pengukuran

ukuran

gelembung

biodiesel

dengan

Metode

Pengapungan Batang ini dilakukan di Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
•

Variabel Tetap
1. Material dan Ukuran Batang
Pada penelitian ini digunakan batang almunium (ρ = 2700 kg/m3)
dengan diameter 10 mm dan panjang 210 mm.
2. Volume larutan
Volume larutan yang digunakan sebanyak 1000 L dan divariasikan
dari perbandingan konsentrasi biodiesel dan gliserol.

•

Variabel yang divariasikan
1.

Fase cairan
Pada

penelitian

ini

fase

cairan

yang

divariasikan

adalah

perbandingan biodiesel dan gliserolnya yaitu :
•

•

•

95 % biodiesel : 5 % gliserol
50 % biodiesel : 50 % gliserol
5 % biodiesel : 95 % gliserol

3

Universitas Sumatera Utara

2. Suhu
Penelitian ini dan variasi suhu yang digunakan adalah :
• T = 30 0 C

• T = 60 0 C
Pada suhu 60 0 C, suhu tersebut hanya digunakan sebagai suhu awal
mula-mula dan pada akhirnya suhu 60

0

C akan turun hingga menjadi

suhu ruangan.
3.

Variabel yang diuji
Estimasi distribusi ukuran gelembung droplet size biodiesel dan

gliserol dengan Metode Pengapungan Batang dan mengetahui waktu
terbaik untuk terpisahnya biodiesel dan gliserol.Hasil pengukuran
distribusi ukuran gelembung droplet size biodiesel dan gliserol dan
kemurnian dari biodiesel dan gliserol diuji dengan metode Gas
Chromatography.

4

Universitas Sumatera Utara