Kajian Pemanfaatan Biji Kopi (Arabika) Sebagai Bahan Baku Pembuatan Metil Ester

LAMPIRAN

LAMPIRAN 1. DATA PERCOBAAN
L.1.1 Data Rendemen Minyak Kopi
Tabel L.1 Data Rendemen Minyak Kopi
Jenis
Pelarut

n-Heksana

Toluena

Perbandingan
Massa Pelarut :
Sampel

Jumlah
Pelarut
(ml)

1:5

1:6
1:7
1:8
1:5
1:6
1:7
1:8

303,3
363,64
424,2
484,8
229,9
275,8
321,8
367,8

Massa Minyak
NaOH
Kopi per 40

Rendemen peniter
gram Sampel
terpakai
(%)
(gram)
(ml)
4,23
10,58
14,7
4,3
10,75
11
4,44
11,1
26,3
4,35
10,88
15,7
6,32
15,8

14,7
7,09
17,73
12,4
6,65
16,63
12
6,24
15,6
14

Universitas Sumatera Utara

LAMPIRAN 2. CONTOH PERHITUNGAN
L.2.1 Menghitung keperluan pelarut n-heksana dengan perbandingan
massa 1:5 terhadap sampel bubuk kopi kering
Massa bubuk kopi sangrai kering

= 40 gram


Perbandingan massa n-heksana : sampel

= 1:5

Massa n-heksana

= 5 × 40 gram
= 200 gram
=0,659gram/cm3(Alan, 1981)

Densitas n-heksana

L.2.2 Menghitung rendemen minyak kopi pada variasi pelarut n-heksana
dengan perbandingan massa 1:5 terhadap sampel bubuk kopi kering
Massa bubuk kopi sangrai kering

= 40 gram

Massa minyak kopi


= 4,23 gram

% rendemen

= 4,23 gram/40 gram × 100%
= 10,575%

L.2.3 Menghitung densitas minyak kopi
Massa piknometer kosong

= 31,0 gram

Massa piknometer + air (250C)

= 84,12 gram

Massa air (250C)

= 53,12 gram


Massa piknometer + minyak kopi (250C)

= 80,8 gram

Massa minyak kopi (250C)

= 49,8 gram

Volume piknometer

= 50 ml

Universitas Sumatera Utara

L.2.4 Menghitung viskositas minyak kopi

Kalibrasi viskosimeter :

dimana :


k = konstanta kalibrasi viskosimeter (cP/detik)
μ = viskositas (cP)
s = spesifik graviti
ṫ = waktu dari batas atas ke batas bawah (detik)

Kalibrasi dengan air :
μ (250C)

= 0,899872

s

=1

ṫ (250C)

= 87 detik

(Perry, 2008)


Maka, viskositas minyak kopi:
s (250C)
= 0,9375
ṫ (250C)

= 6120 detik

μ (250C)

=k×ṫ×s
= 0,01034 cP/detik × 6120 detik × 0,9375
= 59,326 cP

Universitas Sumatera Utara

L.2.5 Menghitung % asam lemak bebas (FFA) dalam minyak kopi
NaOH 0,1 N terpakai

= 23 ml


Berat molekul FFA

= 271,5118474 gr/mol

Densitas Minyak Kopi

= 0,9375 gr/ml

Volume Minyak Kopi

= 3 ml

Massa Minyak Kopi

= 3 ml . 0,9375 gr/ml
= 2,8125 gr

ml NaOH  N  BM FFA
 100%
Massa Minyak Kopi 1000


% FFA

=

% FFA

=

% FFA

= 22,2 %

23 ml  0,1  271,5118474 gr/mol
 100%
2,8125 gr  1000

L.2.6 Perhitungan Kebutuhan Metanol dan H2SO4 Dalam Esterifikasi
katalis
RCOOH

Asam Lemak

+ CH3OH
Metanol

RCOOH3 + H2O
Metil Ester

Air

Rasio molar FFA : Metanol

= 1:3

H2SO4

= 1% v/v Minyak Kopi

Volume Minyak Kopi

= 100 ml

Densitas Minyak Kopi

= 0,9375 gr/ml

Massa Minyak Kopi

= 93,75 gram

Minyak Kopi

= FFA + Trigliserida

Massa FFA

= 22,2% × 93,75 gram
= 20,8125 gram

Mol FFA

=

Massa FFA
BM FFA

Universitas Sumatera Utara

=

20,8125 gr
271,5118474 gr

mol

= 0,0767 mol
Mol Metanol

= 3 . mol FFA
= 3 . 0,0767 mol
= 0,2299 mol

Massa Metanol yang dibutuhkan

= mol Metanol . Mr Metanol
= 0,2299 mol . 32 gr

mol

= 7,3588 gr
Volume H2SO4 yang dibutuhkan

= 1% . volume Minyak Kopi
= 1% . 100 ml
= 1 ml

L.2.7 Perhitungan Kebutuhan Metanol dan NaOH

Rasio molar Minyak Kopi : Metanol = 1:9
NaOH

= 1,75% massa Minyak Kopi

Massa Minyak Kopi

= 93,75 gr

Massa Trigliserida

= 77,8% × 93,75 gr
= 72,9375 gr

Universitas Sumatera Utara

=

72,9375 gr
854,4029874 gr

mol

= 0,0854 mol
Mol Metanol

= 9 . mol Minyak Kopi
= 9 . 0,0854 mol
= 0,7683 mol

Massa Metanol yang dibutuhkan

= mol Metanol . Mr Metanol
= 0,7683 mol . 32 gr

mol

= 24,5856 gr
Massa NaOH yang dibutuhkan

= 1,75% . massa Minyak Kopi
= 1,75% . 93,75 gr
= 1,64 gr

L.2.8 Menghitung densitas metil ester
Massa piknometer kosong

= 20,95 gram

Massa piknometer + air (400C)

= 49,07 gram

Massa air (400C)

= 28,12 gram

Massa piknometer + ester (400C)

= 46,68 gram

Massa ester (400C)

= 25,73 gram

Volume piknometer

= 25 ml

Universitas Sumatera Utara

L.2.9 Menghitung viskositas metil ester

Kalibrasi viskosimeter :

dimana :

k = konstanta kalibrasi viskosimeter (cP/detik)
μ = viskositas (cP)
s = spesifik graviti
ṫ = waktu dari batas atas ke batas bawah (detik)

Kalibrasi dengan air :
μ (400C)

= 0,658584

s

=1

ṫ (400C)

= 5,17 detik

(Perry, 2008)

Maka, viskositas ester:
s (400C)
= 0,915
ṫ (400C)

= 177 detik

μ (400C)

=k×ṫ×s
= 0,1274 cP/detik × 177 detik × 0,915
= 20,633 cP

L.2.10 Perhitungan Yield Metil Ester

Universitas Sumatera Utara

=

72,9375 gr
854,4029874 gr

mol

= 0,0854 mol
Mol FFA

=

Massa FFA
BM FFA

=

20,8125 gr
271,5118474 gr

mol

= 0,0767 mol
Mol Metil Ester teoritis

= 3 . mol Trigliserida + 1. mol FFA
= 3 .0,0854 mol + 1. 0,0767 mol
= 0,3329 mol

Massa Metil Ester Praktik = 63,67 gr
Mol Metil Ester Praktik

=

massa metil ester praktik
BM metil ester

=

63,67 gr
271,5118474 gr

mol

= 0,2345 mol
Yield

=

mol metil ester praktik . kemurnian
x 100%
mol metil ester teoritis

=

0,2345 . 0,562588
x 100%
0,3329

= 39,63 %

Universitas Sumatera Utara

LAMPIRAN 3. FOTO PERCOBAAN
L.3.1 Penyiapan Bahan Baku

Gambar L.3.1 Limbah biji kopi kering setelah ditumbuk

(a)

(b)

Gambar L.3.2 Biji kopi rusak (a) dipisahkan dari sisa kulit keras dan pengotor lain
(b) dengan cara ditampi

Universitas Sumatera Utara

Gambar D.3 Biji kopi rusak disangrai hingga berwarna coklat hingga hitam

Gambar L.3.4 Sebagian biji kopi sangrai dihaluskan dengan blender

L.3.2 Ekstraksi

Gambar L.3.5 Rangkaian alat ekstraksi

Universitas Sumatera Utara

Gambar L.3.6 Rangkaian alat destilasi

(a)

(b)

Gambar L.3.6 Minyak biji kopi hasil ekstraksi (a) dan hasil titrasi dengan NaOH
0,1N untuk penentuan kadar FFA (b)

Gambar D.7 Bubuk kopi sebelum dan sesudah diekstraksi

Universitas Sumatera Utara

L3.3

Pengujian Pemanfaatan Minyak Kopi Menjadi Biodiesel

Gambar L.3.8 100 ml minyak kopi yang menjadi sampel esterifikasi

Gambar L.3.9 Rangkaian peralatan esterifikasi dan transesterifikasi

Universitas Sumatera Utara

Gambar L.3.10 Metil ester yang dihasilkan

Universitas Sumatera Utara