Sintesis Metil Ester Asam Lemak Dari Minyak Inti Sawit Menggunakan Katalis Kalsium Oksida (Cao)

SINTESIS METIL ESTER ASAM LEMAK DARI MINYAK

  

INTI SAWIT MENGGUNAKAN KATALIS

KALSIUM OKSIDA (CaO)

SKRIPSI

RONALD WILLIAM SAMUEL

  

080802043

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

  

2013

SINTESIS METIL ESTER ASAM LEMAK DARI MINYAK

  

INTI SAWIT MENGGUNAKAN KATALIS

KALSIUM OKSIDA (CaO)

SKRIPSI

  Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

  

RONALD WILLIAM SAMUEL

080802043

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

  

2013

  PERSETUJUAN

SINTESIS METIL ESTER ASAM LEMAK DARI

  Judul :

  MINYAK INTI SAWIT MENGGUNAKAN KATALIS KALSIUM OKSIDA (CaO)

  Kategori : SKRIPSI Nama : RONALD WILLIAM SAMUEL Nomor Induk Mahasiswa : 080802043 Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA Departemen : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

  ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

  Disetujui di Medan, 2013

  Komisi Pembimbing : Pembimbing II, Pembimbing I,

  Dr. Juliati br Tarigan, M.Si Dr. Adil Ginting, M.Sc

  NIP : 197205031999032001 NIP : 195307041980031002 Disetujui oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan, M.S.

  NIP : 195408301985032001

  

PERNYATAAN

SINTESIS METIL ESTER ASAM LEMAK DARI MINYAK INTI SAWIT

MENGGUNAKAN KATALIS KALSIUM OKSIDA (CaO)

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

  Medan, Januari 2013 Ronald William Samuel 080802043

  

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 Dr. Adil Ginting, M.Sc selaku pembimbing I serta 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 sekertaris Departemen Kimia FMIPA - USU Medan, kepada Bapak Lamek Marpaung, M.Sc, Ph.D selaku Pembimbing Akademik dan kepada Kepala Laboratorium dan seluruh staff pengajar di laboratorium 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 dan bang Roy M. Silalahi yang banyak membantu dalam penelitian dan penyusunan skripsi ini.

  Penulis juga mengucapkan terima kasih yang tak terhingga untuk ibunda tercinta B. Br Tobing dan kepada seluruh keluarga besar Tobing yang selalu mendoakan, mendukung, menyemangati dan membiayai perkuliahan, penelitian serta penyusunan skripsi hingga selesai.

  Tidak lupa juga penulis mengucapkan terima kasih kepada adinda tersayang Dorli Hutagalung, kepada asisten Laboratorium Kimia Organik: Bang Cristy, Denny, Sion, Mutiara, Bayu, Despita, Rimenda, Egi, Naomi, Yabes, Sopia, Dian, dan abang serta kakak alumni asisten, serta kepada Rizal, Paulus, Cristou, Ivo, Okta dan seluruh sahabat-sahabatqu di angkata 2008, abang dan kakak angkatan 2007, 2006, dan adik- adik angkatan 2009, 2010, 2011 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, Januari 2013 Penulis

  

ABSTRAK

  Telah dilakukan penelitian transesterifikasi secara kimiawi antara minyak inti sawit dengan metanol menghasilkan metil ester minyak inti sawit menggunakan katalis Kalsium Oksida (CaO) dengan perbandingan mol minyak : metanol adalah 1:5 , 1:10 , 1:15; variasi waktu refluks yang digunakan 3 jam, 4 jam, dan 5 jam; dan variasi berat katalis 0,05 gram, 0,10 gram, 0,15 gram. Kondisi optimum untuk persentase metil ester adalah pada kondisi perbandingan mol minyak : metanol 1: 10, waktu refluks 3 jam dan berat katalis 0,05 gram, yaitu 85,75%. Untuk membuktikkan terbentuknya metil ester inti sawit dibuktikan dengan spektrum FT-IR, dimana puncak _O

• 1

  karbonil (C = O) pada bilangan gelombang 1742,26 cm dan C – O dari _{-C-O-CH 3}

• 1 -1

  terdapat 3 puncak berdekatan pada daerah bilangan gelombang 1275 cm - 1100 cm

• 1 , dan puncak tertinggi terdapat pada bilangan gelombang paling kecil (1171,46 cm ).

  ABSTRACT

  Research of transesterification between palm cernel oil with methanol to produce palm cernel oil methyl ester by using Calsium oxide (CaO) as catalyst with comparison of oil: methanol were 1:5 , 1:10 , 1:15; variation time of reflux 3 hours, 4 hours, and 5 hours; and variation of catalyst used 0.05 gram, 0.10 gram, 0.15 gram. Optimum condition for methyl ester by adding comparison of oil: methanol were 1:10, 3 hours of reflux time, and 0.05 gram of catalys is 85.75%. To prove the formation of palm cernel oil methyl ester by using FT-IR spectrum, where the peak of carbonyl _O

• 1
• 1
• _-C-O-CH
₃ - (C = O) at 1742.26 cm and C-O from have 3 peaks at 127>1
• 1 1100 cm , where the third peak is smallest (1171.46 cm ).

DAFTAR ISI

  Halaman Persetujuan ii

  Pernyataan iii

  Penghargaan v

  Abstrak vi

  Abstract vii

  Daftar Isi vii

  Daftar Tabel x

  Daftar Gambar xi

  Bab 1. Pendahuluan

  1

  1.1. Latar Belakang

  1

  1.2. Permasalahan

  3

  1.3. Pembatasan Masalah

  3

  1.4. Tujuan Penelitian

  3

  1.5. Manfaat Penelitian

  4

  1.6. Lokasi Penelitian

  4

  1.7. Metodologi Penelitian

  4 Bab 2. Tinjauan Pustaka

  6

  2.1. Oleokimia

  6

  2.1.1. Asam Lemak

  8

  2.1.2. Metil Ester Asam Lemak

  9

  2.2. Lemak dan Minyak

  10

  2.3. Inti Sawit

  12

  2.4. Katalis

  14

  2.4.1. Katalis Homogen

  14

  2.4.1.1. Katalis Asam Homogen

  14

  2.4.1.2. Katalis Basa Homogen

  15

  2.4.2. Katalis Heterogen

  15

  2.4.3. Perbandingan Katalis Homogen dengan Katalis Heterogen

  16

  2.4.4. Katalis Heterogen Logam Alkali Tanah Oksida

  17

  2.4.5. Katalis CaO

  19

  2.5.Transesterifikasi

  21 Bab 3. Metodologi Percobaan

  23

  3.1. Alat

  23

  3.2. Bahan

  24

  3.3. Prosedur Penelitian

  24

  3.3.1. Ekstraksi Minyak Inti Sawit

  24

  3.3.2. Kalsinasi Katalis CaO

  24

  3.3.3. Pembuatan Metanol Kering

  25

  3.3.4. Penentuan Kadar Asam Lemak Bebas

  25

  3.3.5. Pembuatan Metil Ester Asam Lemak dengan Variasi volume 25 Metanol

  3.3.6. Pembuatan Metil Ester Asam Lemak dengan Variasi waktu 26 Refluks

  3.3.7. Pembuatan Metil Ester Asam Lemak dengan Variasi Berat

  26 Katalis

  3.4. Bagan Penelitian

  27

  3.4.1. Ekstraksi Minyak Inti Sawit

  27

  3.4.2. Kalsinasi Katalis CaO

  28

  3.4.3. Pembuatan Metanol Kering

  28

  3.4.4. Penentuan Kadar Asam Lemak Bebas

  29

  3.4.5. Pembuatan Metil Ester Asam Lemak dengan Variasi volume 30 Metanol

  3.4.6. Pembuatan Metil Ester Asam Lemak dengan Variasi waktu 31 Refluks

  3.4.7. Pembuatan Metil Ester Asam Lemak dengan Variasi Berat

  32 Katalis

  Bab 4. Hasil dan Pembahasan

  33

  4.1. Hasil

  33

  4.1.1. Hasil Ekstraksi Minyak Inti Sawit

  33

  4.1.2. Analisis Komposisi Asam Lemak Minyak Inti Sawit

  34

  4.1.3. Analisis Hasil Metil Ester Asam Lemak Minyak Inti Sawit

  34

  4.2. Pembahasan

  36

  4.2.1. Hasil Ekstraksi Minyak Inti Sawit

  36

  4.2.2. Komponen Asam Lemak Minyak Inti Sawit

  37

  4.2.3. Hasil Metil Ester Minyak Inti Sawit

  37 Bab 5. Kesimpulan dan Saran

  46

  5.1. Kesimpulan

  46

  5.2. Saran

  46 Daftar Pustaka

  47 Lampiran

  52

  

DAFTAR TABEL

  33 Tabel 4.2. Hasil Analisis FT-IR Minyak Inti Sawit

Tabel 4.7. Hasil Analisis dengan Spektroskopi FT-IR MEAL

  35 Katalis

Tabel 4.6. Hasil Metil Ester Inti Sawit yang Diperoleh dari Variasi Berat

  35 Refluks

Tabel 4.5. Hasil Metil Ester Inti Sawit yang Diperoleh dari Variasi Waktu

  34 Metanol

  34 Tabel 4.4. Hasil Metil Ester Inti Sawit yang Diperoleh dari Variasi Volume

  33 Tabel 4.3. Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Inti Sawit

  20 Tabel 4.1. Tabel Hasil Ekstraksi Minyak Inti Sawit

  Halaman

  18 Tabel 2.8. Ciri-Ciri Kalsium Oksida (CaO)

  16 Tabel 2.7. Karakteristik dari Katalis Heterogen Logam Alkali Tanah Oksida

  16 Tabel 2.6. Perbandingan Antara Katalis Homogen dengan katalis Heterogen

Tabel 2.5. Contoh-Contoh Katalis Heterogen Asam dan Heterogen Basa

  13 dengan Minyak Inti Sawit

  13 Tabel 2.4. Perbandingan Komposisi Asam Lemak dan Minyak Kelapa Sawit

  11 Tabel 2.3. Komposisi Rata-Rata Inti Sawit

  7 Tabel 2.2. Perbedaan Umum Antara Asam Lemak Nabati dengan Hewani

Tabel 2.1. Tabel Bidang Aplikasi Minyak Dan Lemak Pada Industri Kimia

  35

  

DAFTAR GAMBAR

  Halaman

Gambar 2.1. Diagram Alur Proses Oleokimia Dari Bahan Baku Menjadi

  8 Oleokimia Dan Turunan Oleokimia

Gambar 2.2. Grafik Perbandingan Yield Metil Ester Asam Lemak dengan

  17 Menggunakan Katalis MgO, CaO, dan SrO

Gambar 4.1. Mekanisme Reaksi Katalis CaO dengan Metanol

  38 Gambar 4.2. Mekanisme Reaksi Katalis CaO dengan Trigliserida

  41 Gambar 4.3. Diagram MEAL pada Perbandingan Volume Metanol

  42 Gambar 4.4. Diagram MEAL pada Perbandingan Waktu Refluks

  43 Gambar 4.5. Diagram MEAL pada Perbandingan Berat Katalis

  44 Gambar 4.6. Puncak Vibrasi Stretching Ester dalam Spektrum FT-IR

  45 Metil Ester Inti Sawit

Gambar 4.7. Puncak Vibrasi Stretching Ester dalam Spektrum FT-IR

  45 Minyak Inti Sawit