Laporan Resmi Praktikum Dasar Rekayasa P

Laporan Resmi
Praktikum Dasar Rekayasa Proses
1. Judul Percobaan : Biodiesel
2. Hari/Tanggal
: Kamis,26 Oktober 2017
3. Tujuan Percobaan :
Tujuan dari praktikum “Biodesel” ini untuk mengetahui proses pembuatan
Biodesel dari minyak kelapa dengan menguji kadar %FFA serta menganalisa hasil
biodesel dengan uji visikositas dan densitas.
4. Dasar Teori
:
Bahan bakar minyak bumi merupakan salah satu kebutuhan utama yang banyak
digunakan di berbagai negara. Cadangan bahan bakar fosil semakin menipis seiring
semakin meningkatnya kebutuhan bahan bakar. Biodiesel adalah produk untuk
menggantikan proteleum diesel dari sumber minyak nabati yang terdiri dari metil ester.
Proses pembuatan biodiesel selama ini dengan alkohol dengan minyak tumbuhan
menggunakan katalis homogen berupa NaOH atau KOH (Anshary, dkk., 2012). Biodiesel
merupakan bahan bakar diesel yang terbuat dari bahan hayati terutama lemak nabati dan
lemak hewani. Asam lemak dari minyak lemak nabati jika direaksikan dengan alkohol
menghasilkan ester yang merupakan senyawa utama pembuatan biodiesel dan produk
sampingan berupa gliserin yang juga bernilai ekonomis cukup tinggi (Wahyuni, dkk.,

2015).
Biodiesel bersifat lebih ramah lingkungan, dapat diperbarui (renewable), dapat
terurai (biodegradable), memiliki sifat pelumasan terhadap mesin piston karena termasuk
kelompok minyak tidak mongering (non-drying oil), mampu mengeliminasi efek rumah
kaca, dan kontinuitas ketersediaan bahan baku terjamin. Biodisel bersifat ramah
lingkungan karena menghasilkan emisi gas buang yang jauh lebih baik dibandingkan
diesel/solar, yaitu bebas sulfur, bilangan asap (smoke number) rendah, dan angka setana
(cetane number) bekisar antara 57-62 sehingga efisiensi pembakaran lebih baik, terbakar
sempurna (clean burning) ,dan tidak menghasilkan racun (nontoxic) (Hambali,2006).
Biodiesel dapat diperoleh melalui reaksi transesterikasi trigliserida atau reaksi esterifikasi
asam lemak bebas. Transesterifikasi adalah proses yang mereaksikan trigliserida dalam
minyak nabati atau lemak hewani dengan alkohol rantai pendek seperti methanol atau

etanol (pada saat ini sebagian besar produksi biodiesel menggunakan metanol)
menghasilkan metil ester asam lemak (Fatty Acids Methyl Esters / FAME) atau biodiesel
dan gliserol (gliserin) sebagai produk samping. Katalis yang digunakan pada proses
transeterifikasi adalah basa/alkali, biasanya digunakan natrium hidroksida (NaOH) atau
kalium hidroksida (KOH). Esterifikasi adalah proses yang mereaksikan asam lemak
bebas (FFA) dengan alkohol rantai pendek (metanol atau etanol) menghasilkan metil ester
asam lemak (FAME) dan air. Katalis yang digunakan untuk reaksi esterifikasi adalah

asam, biasanya asam sulfat (H2SO4) atau asam fosfat (H2PO4) (Akbar, 2017).
Reaksi transesterifikasi trigliserida menjadi metil ester adalah sebagai berikut:
O
O
H2C–O–C–R1
R1–C–OCH3
H2C–OH
O
O
HC–O–C–R2 + 3CH3OH
R2–C–OCH3
HC–OH
O
O
H2C–O–C–R3
R3–C–OCH3
H2C–OH
Trigliserida

Metanol

FAME (Biodiesel)

Gliserol

Reaksi transesterifikasi sebenarnya berlangsung dalam 3 tahap yaitu sebagai berikut:
1.

Trigliserida (TG)

+ CH3OH

Digliserida (DG)

+ R1COOCH3

2.

Digliserida(DG)

+ CH3OH

Monogliserida(MG) + R2COOCH3

3.
Monogliserida (MG) + CH3OH
Gliserol (GL)
+R3COOCH3
Beberapa faktor – faktor yang mempengaruhi proses transesterifikasi pada proses
produksi biodiesel:
1.
Homogenisasi (Pencampuran)
Transesterifikasi tidak akan berlangsung baik bila campuran bahan tidak dihomogenisasi
terutama selama tahap awal proses. Pengadukan yang kuat (vigorous stirring) merupakan
salah satu metode homogenisasi yang cukup berhasil untuk proses yang dilakukan secara
batch dan kontinyu.
2.
Rasio molar
Rasio molar antara alkohol dan minyak nabati tergantung dari jenis katalis yang
digunakan, untuk menjamin reaksi transesterifikasi berlangsung ke arah kanan maka

direkomendasikan menggunakan katalis berlebih, perbandingan rasio molar 6 : 1 dari
methanol terhadap katalis basa bisa digunakan untuk mendapat
rendemen ester yang maksimum atau sekitar 20%metanol menghasilkan Rendemen
minyak biodiesel tertinggi pada perlakuan transesterifikasi.

3.
Pengaruh jenis alkohol
Metanol dapat menghasilkan ester lebih banyak dari pada etanol dan butanol. Metanol
merupakan jenis alkohol yang banyak digunakan untuk proses transesterifikasi karena
lebih reaktif dan dapat menghasilkan biodiesel yang sama dengan penggunaan etanol
yang 1,4 kali lebih banyak dibandingkan methanol.
4.
Katalis
Katalis dalam proses produksi biodiesel merupakan suatu bahan yang berfungsi untuk
mempercepat reaksi dengan jalan menurunkan energy aktivasi (actifation energy, Ea)
5.
Metanolisis crude dan refined minyak nabati
Perolehan metil ester akan lebih tinggi jika menggunakan minyak nabati refined, namun
apabila produk metil ester akan digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel, cukup
digunakan bahan baku berupa minyak yang telah dihilangkan getahnya dan disaring.

6.
Pengaruh suhu
Suhu selama reaksi transesterifikasi dapat dilakukan pada rentangsuhu 30 - 65°C dan
dijaga selama proses, tergantung dari jenis minyak yang digunakan. Suhu mempengahuhi
viskositas dan densitas, karena viskositas dan densitas merupakan dua parameter fisis
penting yang mempengaruhi pemanfaatan biodiesel sebagai bahan bakar. Semakin tinggi
suhu menyebabkan gerakan molekul semakin cepat atau energi kinetik yang dimiliki
molekul-molekul pereaksi semakin besar sehingga tumbukan antara molekul pereaksi
juga meningkat.
7.
Lama waktu pengendapan (Settling)
Lama waktu pengendapan berpengaruh pada proses transestefikasi 2 tahap yaitu
melakukan dua kali proses transesterifikasi. Pengendapan bertujuan untuk memisahkan
gliserol dan biodiesel. Waktu pengendapan metil ester mempengaruhi bilangan asam.
Ketika pengendapan yang lebih lama, diduga tingkat oksidasi pada proses dua tahap lebih
tinggi dari pada proses satu tahap. Hal ini mengakibatkan bilangan asam menjadi lebih
tinggi. Umumnya, biodiesel cenderung mudah mengalami kerusakan oleh proses oksidasi
dan hidrolisis pada waktu penyimpanan karena adanya asam lemak tak jenuh yang
merupakan penyusun komposisi biodiesel.
8.

Kandungan Air
Keberadaan air yang berlebihan dapat menyebabkan sebagian reaksi dapat berubah
menjadi reaksi sabun atau saponifikasi yang akan menghasilkan sabun, sehingga
meningkatkan viskositas, terbentuknya gel dan dapat menyulitkan pemisahan antara
gliserol dan Biodiesel.
9.
Putaran Pengadukan

Keberhasilan proses pembuatan biodiesel dipengaruhi oleh putaran pengadukan.
Pengadukan menggunakan tangan ataupun alat seperti mixer. Peningkatan kecepatan
pengadukan reaksi berpengaruh sangat signifikan terhadap rendemen biodiesel yang
dihasilkan, sedangkan kualitas biodiesel dipengaruhi secara signifikan oleh jenis pereaksi
yang digunakan dan suhu reaksi.
Menurut Rancangan Nasional Indonesia (SNI04-7182-2006) kualitas biodiesel dapat
diukur dengan beberapa parameter seperti yang diperlihatkan pada Tabel 1.

Tabel 1
10.
Viskositas
Viskositas merupakan suatu angka yang menyatakan besarnya perlawanan dari suatu

bahan cair untuk mengalir atau ukuran besarnya tahanan geser dari suatu bahan cair.
Makin tinggi viskositasnya, makin kental dan semakin sukar mengalir. Untuk pengukuran
viskositas biodiesel disebut dengan viskositas kinematik. Satuan viskositas kinematik
adalah stoke dan centistoke. Pengukuran viskositas kinematik dilakukan dengan metode
yang dianjurkan dalam SNI yaitu ASTM D-445 yang menggunakan viskometer kapiler
dan penangas.
11.
Densitas
Densitas adalah jumlah zat yang terkandung dalam suatu unit volume. Densitas suatu
bahan tidak sama pada setiap bagiannya tergantung pada faktor lingkungan seperti suhu
dan tekanan. Satuan densitas adalah kg/m3 . Dalam cgs adalah gram per centimeter kubik
g/cm3 , yang sering juga digunakan. Faktor konversi sangat berguna dimana 1 g/cm3 =
1000 kg/m3. Pengukuran densitas sebuah biodiesel dapat dilakukan dengan

menggunakan piknometer ukuran 25 ml dan timbangan digital. Nilai densitas dapat
dihitung menggunakan rumus.
12.
Titik nyala
Titik nyala didefinisikan sebagai suhu terendah di mana cairan menghasilkan uap yang
mudah terbakar yang dapat dinyalakan di udara oleh api di atas permukaannya. Pengujian

Titik Nyala Titik nyala ditentukan secara eksperimental dengan pemanasan wadah yang
berisi cairan yang akan diuji. Bunga Api A yang terlihat disajikan secara berkala ke
permukaan cairan setiap kenaikan 10° C. Jika sebuah nyala terjadi pada wadah, itu
menunjukkan bahwa suhu cairan diuji telah mencapai (atau melebihi) titik nyala.
13.
Rendemen biodiesel
Rendemen merupakan perbandingan berat biodiesel dengan berat minyak awal (Wahyuni,
dkk., 2015).
5. Alat
A. Beaker Glass
B. Buret
C. Corong Pisah
D. Erlenmeyer
E. Hot plate
F. Kaca Arloji
G. Klem
H. Motor Pengaduk
I. Pipet tetes
J. RBF leher 4
K. Statif

L. Termometer
M. Termometer asa
N. Water Bath
6. Bahan
A. Etanol
B. Indikator PP
C. Metanol
D. Minyak Kelapa
E. NaOH
7. Skema Kerja
A. Uji Kadar FFA (Free Fatty Acid)
Menimbang 20 gram sampel minyak dalam erlenmeyer

Menambahkan 50 ml etanol dan 3 tetes indikator PP kedalam minyak

Mendinginkan pada suhu ruang

Melakukan titrasi dengan NaOH 0,1 N hingga larutan berubah warna menjadi
merah muda dan tidak berubah selama 30 detik

Mencatat volume titran (ml) dan menghitung kadar FFA
Gambar 7.1 Prosedur Kerja Pengujian Kadar FFA
B. Proses Trans-esterifikasi
Menimbang sampel minyak yang memiliki nilai FFA < 2 sebanyak 500 gram

Memanaskan sampel minyak sampai suhu 60˚C

Menimbang katalis 1,5 % dari berat sampel minyak

Menimbang metanol dengan perbandingan 3 : 1 dengan berat sampel minyak

Mencampurkan katalis dengan metanol pada suhu 40˚C disertai pengadukan

Memanaskan minyak dengan larutan katalis + methanol sampai suhu mencapai
60˚C
Memasukkan katalis kedalam sampel minyak

Melakukan pengadukan selama 60 – 90 menit

Mendinginkan biodesel, setelah dingin melakukan pemisahan dengan
menggunakan corong pisah

Memisahkan larutan biodiesel dengan gliserol dalam 24 – 48 jam

Mencuci biodiesel dengan air panas dengan suhu 80˚C - 90˚C, dilakukan beberapa
kali hingga air pencuci berwarna jernih

Memanaskan metil ester pada suhu 90 ˚C – 100 ˚C

Menganalisa visikositas dan densitas dari biodiesel
Gambar 7.2 Prosedur Kerja Proses Trans-Estrifikasi
8. Hasil Percobaan
N
O
.

BAHAN

SATUAN

JUMLAH

TITRASI
1
.

Minyak

Gram

20

2
.

Etanol

Ml

50

3
.

Indikator
PP

Tetes

3

4
.

NaOH
N

Ml

3,5

0,1

TRANS-ESTERIFIKASI
%FFA
1
.

Minyak

%

0,9775

Gram

250

2
.

Metanol

Gram

62,093

3
.

NaOH

Gram

3

Densitas

g/ml

0,718188

Viskositas 1

mm2/s

3,584844

Viskositas 2

mm2/s

5,34

9. Pembahasan
Pembuatan biodiesel pada praktikum ini diawali dengan uji FFA (Free Fatty Acid)
dengan mentitras campuran minyak etanol dengan NaOH. Uji FFA ini dilakukan untuk
menentukan kualitas minyak. Apabila hasil dari uji FFA > 2% maka menggunakan
esterifikasi untuk proses selanjutnya, sedangkan apabila hasil FFA < 2% maka
menggunakan trans-esterifikasi. Titrasi dilakukan satu kali dengan hasil 0,9775% yang
mengarah pada proses trans-esterifikasi.
Minyak sebanyak 250 gram dipanaskan hingga 60°C dan memanaskan methanol
dengan perbandingan 3 : 1 dari mol minyak. Katalis yang digunakan dalam praktikum ini
yaitu NaOH (basa kuat) 1,5% dari berat minyak atau 3 gram. NaOH dilarutkan ke dalam
methanol yang dipanaskan hingga 40° C. Penambahan katalis ini bertujuan untuk
mempercepat reaksi dengan jalan menurunkan energi aktivasi namun tidak menggeser
letak kesetimbangan. Tanpa katalis, reaksi transesterifikasi baru dapat berjalan pada suhu
250° C. Setelah minyak dan methanol mencapai suhu yang telah ditentukan, methanol
berisi katalis dapat dimasukkan ke dalam RBF leher empat yang berisi minyak.
Water bath diatur pada suhu 60° C dan dilakukan pengadukan dengan motor
pengaduk. Pengadukan dilakukan 60 menit, pengadukan ini dilakukan agar mendapatkan
campuran reaksi yang bagus. Kondensor dinyalakan dengan aliran air sedang agar
methanol yang menguap dapat terkondensasi sehingga tidak ada liquid yang
menguap/hilang. Setelah pengadukan selama 60 menit, terbentuk dua lapisan antara
gliserol dengan biodiesel. Larutan dipindahkan ke dalam corong pisah dalam kondisi
suhu ruang dan didiamkan selama 2 hari. Setelah hari kedua, gliserol di pisahkan dengan
biodisel. Lalu dilakukan pencucian dengan air panas pada biodisele. Pencucian dilakukan
dengan memanaskan air dan memasukkan ke dalam corong pisah dengan dilakukan

pengocokan hingga air jernih. Pencucian ini bertujuan untuk menghilangkan pengotor
pada biodiesel.
Biodiesel dipanaskan hingga suhu 100 °C untuk menghilangkan kandungan air
yang masih menempel pada biodiesel. Uji viskositas dilakukan dengan menggunakan alat
viskometer dan memperoleh hasil 3,584844 mm2/s untuk pengujian pertama dan 5,34
mm2/s untuk pengujian kedua. Uji densitas dilakukan dengan alat piknometer dan
diperoleh hasil 0,718188 g/cm3. Hasil analisa biodiesel tersebut sesuai dengan literature
yang menyatakan nilai visikositas biodiesel SNI antara 2,3 – 6 Cst. Nilai densitas
biodiesel menurut literature antara 0,850 – 0,890 g/cm3.
10. Kesimpulan
Berdasarkan hasil percobaan pembuatan Biodiesel dapat disimpulkan, bahwa:
1. Proses pembuatan biodiesel bergantung pada nilai %FFA yang didapat, apabila %FFA
< 2 menggunakan trans-esterifikasi dan %FFA > 2 menggunakan esterifikasi.
2. Hasil analisa viskositas diperoleh sebesar 3,584844 mm2/s dan 5,34 mm2/s serta
densitas 0,718188 g/cm3 .
11. Daftar Pustaka

Akbar, R. 2011. Karakteristik Biodiesel dari Minyak Jelantah dengan Menggunakan Metil
Asetat sebagai Pensuplai Gugus Metil. Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas
Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.
Anshary, M. dkk. 2012. Pembuatan Biodiesel dari Minyak Kelapa Sawit dengan katalis
padat Berpromotor Ganda dalam Reaktor fixed Bed. Jurnal Teknik Pomits Vol. 1, No.
1,. Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember
(ITS)
Hambali, Erliza,. 2006 “Jarak
Jakarta:Penebar Swadaya.

Pagar

Tanaman

Penghasil

Biodiesel”

Wahyuni, S. dan Ramli. 2015. Pengaruh Suhu Proses dan Lama Pengendapan terhadap Ku
alitas Biodiesel dari Minyak Jelantah. Phillar of Physics, vol.6. FMIPA Universitas
Negeri Padang.
12. Lampiran


Laporan Sementara



Hasil Biodiesel

LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN PRAKTIKUM DRP I
“PEMBUATAN SABUN CUCI TANGAN CAIR”
Laporan praktikum pembuatan sabun transparan ini disusun oleh kelompok 4
2-C/D-4 Teknologi Kimia Industri sebagai tugas menyelesaikan laporan DRP I.

Malang, Januari 2018
Mengetahui,
Dosen Pembimbing.

Anang Takwanto, S.T., M.T.
NIDN.
LAPORAN RESMI
PRAKTIKUM DASAR REKAYASA PROSES
“BIODIESEL”

DISUSUN OLEH :

Kelompok 4 / 2C – DIV TKI
Alifia Rian Pratika

(1641420082)

Mohammad Adi Setya Y. A.

(1641420072)

Muhammad Yusuf Ramadhani

(1641420053)

Nur Alfiatuz Zahroh

(1641420035)

Virly Septira Anggari

(1641420043)

POLITEKNIK NEGERI MALANG
JURUSAN TEKNIK KIMIA
PRODI D4 TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI 2017/2018