KONVERSI MINYAK JELANTAH MENJADI BIODIESEL MENGGUNAKAN KATALIS ZEOLIT TERAKTIVASI HCl

  

KONVERSI MINYAK JELANTAH MENJADI BIODIESEL

MENGGUNAKAN KATALIS ZEOLIT TERAKTIVASI HCl

  Diajukan Sebagai Persyaratan Untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia

  Politeknik Negeri Sriwijaya Oleh :

  

ROBBY ADMIRAL SAPUTRA

061330400332

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

  

2016

  

LEMBAR PERSETUJUAN PENGESAHAN LAPORAN AKHIR

KONVERSI MINYAK JELANTAH MENJADI BIODIESEL

MENGGUNAKAN KATALIS ZEOLIT TERAKTIVASI HCl

  

Oleh:

Robby Admiral Saputra

0613 3040 0332

Palembang, Juli 2016

  Pembimbing I Pembimbing II

Ir. Mustain Zamhari, M.Si Ir. Muhammad Taufik,M.Si

NIP 196106181989031004 NIP. 195810201991031001

  

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Kimia

Adi Syakdani, S.T., M.T.

NIP 196904111992031001

  

ABSTRAK

KONVERSI MINYAK JELANTAH MENJADI BIODIESEL

MENGGUNAKAN KATALIS ZEOLIT TERAKTIVASI HCl

  (Robby Admiral Saputra, 2016. 53 halaman, 12 Tabel, 13 Gambar, 4 Lampiran)

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari variasi konsentrasi senyawa

aktivasi zeolit dan penggunaan katalis zeolit teraktivasi HCl terhadap biodiesel dari

minyak goreng bekas. Pembuatan biodiesel dari bahan baku minyak goreng bekas ini

sebelumnya dilakukan proses esterifikasi yang bertujuan untuk menurunkan %FFA > 5%

menjadi < 5% dengan bantuan pelarut yang sama yaitu metanol dan katalis zeolit yang

diaktivasi oleh HCl, kemudian dilanjutkan ke tahap selanjutnya yaitu proses

transesterifikasi. Proses transesterifikasi minyak goreng bekas dalam metanol untuk

menghasilkan biodiesel menggunakan katalis basa (KOH). Peninjauan konsentrasi HCl

dan jumlah katalis yang digunakan terhadap produk biodiesel yang dihasilkan perlu

dilakukan untuk mendapatkan produk biodiesel yang memenuhi standar. Proses

esterifikasi minyak goreng bekas yang menggunakan katalis zeolit teraktivasi HCl dan

jumlah zeolit yang digunakan dilakukan dengan memvariasikan konsentrasi senyawa

aktivasi zeolit (HCl) yaitu 0,5 M, 1 M, 1,5 M, 2 M, 2,5 M dan variasi zeolit yang

digunakan sebesar 0,5 gr, 1 gr, 1,5 gr. Penelitian ini dilakukan dengan cara

mencampurkan minyak goreng bekas, metanol dan zeolit yang telah diaktivasi dalam

gelas kimia 250 ml dengan kondisi operasi 60 C selama 3 jam dan hasilnya dipisahkan

didalam corong pisah lalu didiamkan selama 24 jam. Dari penelitian diperoleh kondisi

optimum pada penggunaan senyawa aktivasi HCl dengan konsentrasi 1 M dan massa

zeolit sebesar 0,5 gr. Hasil analisis sifat fisik dan kimia biodiesel yang diperoleh

%konversi 88%, densitas 0,8782 gr/ml, bilangan asam 0,6182 mgKOH/gr, titik nyala

187,8

  C, viskositas 2,7797 cSt, dan % FFA 0,2871. Produk biodiesel yang dihasilkan telah memenuhi standar mutu biodiesel indonesia. Kata kunci : Biodiesel, Esterifikasi, Katalis Zeolit, Minyak goreng bekas, Senyawa aktivasi HCl, Transesterifikasi

  

ABSTRACT

THE CONVERSION OF WASTED COOKING OIL TO BIODIESEL

USING CATALYST ZEOLITE ACTIVATED BY HCl

  (Robby Admiral Saputra, 2016. 53 pages, 11 Tables, 13 Pictures, 4 Enclosures)

This research aim is to know the influence from various concentration on the activation of

the zeolites and various usage of zeolites catalyst activated by HCl to biodiesel from

wasted cooking oil. The production of biodiesel from waste cooking oil as raw material

this before all was done by using esterification process with purpose to reduce %FFA >

5% becomes < 5% with some help of the same solvent that is methanol and catalyst

zeolites that are activated by HCl, then is continued to phase hereinafter is processing

Transesterification. The transesterification process of wasted cooking oil in methanol to

yield biodiesel applies alkaline catalyst (KOH). Sighting of concentration HCl and the

number of catalyst used to product biodiesel yield need to be done to get product

biodiesel fulfilling standard. Process esterification of wasted cooking oil catalyst zeolites

activated by HCl and the number of catalyst zeolites used with various concentration HCl

that is 0,5 M, 1 M, 1,5 M, 2 M, 2,5 M and various number of catalyst used equal to 0,5 gr,

1 gr, 1,5 gr. This research done by the way of mixing wasted cooking oil, methanol and

zeolites that has been activated in beaker glass 250 ml with operating condition 60 C

during 3 hour and result of his it’s dissociated in separatory funnel then is hushed during

24 hours. From the research was received by the optimum condition in the use activation

compound HCl with the concentration 1 M and the mass of zeolites 0,5 gr. Results of the

analysis of the physical characteristics and chemistry biodiesel that was received

%rconversion 88%, density 0.8782 gr/ml, acid number 0.6182 of mgKOH/gr, flashpoint

187,8

  C, viscosity 2.7797 cSt, and %FFA 0,2871. The biodiesel product that have got has been fulfill the Indonesian standard biodiesel quality.

Keywords : Activation Compound HCl, Biodiesel, Catalyst Zeolites, Esterification, , Transesterification, Wasted cooking oil Bismillahirrahmanirrahim Syukur alhamdulillah penulis hanturkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir dengan judul ”Konversi Minyak Jelantah menjadi Biodiesel menggunakan Katalis Zeolit Teraktivasi HCl” ini tepat pada waktunya.

  Laporan Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III sesuai dengan kurikulum yang ditetapkan oleh Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. Laporan Akhir ini disusun berdasarkan hasil penelitian di Laboratorium Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.

  Dalam penyusunan dan penulisan laporan ini, penulis mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan hormat penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada : 1. Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T., Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.

  2. Adi Syakdani, S.T., M.T., Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.

  3. Ahmad Zikri, S.T., M.T., Sekretaris Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.

  4. Ir. Mustain Zamhari, M.Si., Dosen Pembimbing I Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.

  5. Ir. Muhammad Taufik, M.Si., Dosen Pembimbing II Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.

  6. Seluruh staf pengajar dan Administrasi di Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.

  7. Seluruh Teknisi Laboratorium Jurusan Teknik Kimia.

  8. Orang tua dan keluarga yang tercinta yang selalu mendoakan, memotivasi, dan mendukung penulis dalam menyelesaikan laporan akhir.

  9. Teman-teman yang telah banyak membantu dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini.

  Penulis menyadari dengan kerendahan hati bahwa laporan ini jauh dari sempurna. Untuk itu, sangat diharapkan kritik dan saran membangun dari semua pihak untuk menyempurnakan Laporan Akhir ini.

  Akhir kata, penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

  Palembang, Juli 2016 Penulis

  

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL .................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................... ii ABSTRAK ...................................................................................................

  2.3 Minyak Goreng Bekas (Minyak Jelantah) .............................. 13

  2.8.2 Zeolit sebagai Katalis ................................................. 26

  2.8.1 Pengertian Zeolit ........................................................ 25

  2.8 Zeolit ........................................................................................ 25

  2.7 Alkohol .................................................................................... 24

  2.6.1 Pengelompokan Katalis .............................................. 22

  2.6 Katalis ...................................................................................... 22

  2.5.2 Transesterifikasi ......................................................... 19

  2.5.1 Esterifikasi .................................................................. 18

  2.5 Proses Pembuatan Biodiesel .................................................... 18

  2.4.3 Manfaat Biodiesel ........................................................ 17

  2.4.2 Karakteristik Biodiesel ................................................ 17

  2.4.1 Pengertian Biodiesel .................................................... 15

  2.4 Biodiesel .................................................................................. 15

  2.2.2 Minyak Nabati dari Kelapa Sawit .............................. 12

  iii

  2.2.1.2 Asam Lembak Bebas ...................................... 11

  2.2.1.1 Trigliserida...................................................... 11

  2.2.1 Komposisi dalam Minyak Nabati ............................... 11

  9

  7 2.2 Minyak Nabati ..........................................................................

  7 2.1 Kelapa Sawit ............................................................................

  6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................

  6 1.4 Perumusan Masalah..................................................................

  5 1.3 Manfaat …................................................................................

  1 1.2 Tujuan ......................................................................................

  1 1.1 Latar Belakang ….....................................................................

  DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xi DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xii BAB I PENDAHULUAN ... ................................................................

  x

  ABSTRACT................................................................................................... iv MOTTO ................................................................................................... .... v KATA PENGANTAR .................................................................................. vi DAFTAR ISI................................................................................................. viii DAFTAR TABEL ........................................................................................

  2.9 Karakteristik Bahan Bakar Biodiesel ...................................... 28

  BAB III METODOLOGI PENELITIAN............................................. 32

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN................................................. 40

  5.2 Saran ........................................................................................ 50

  5.1 Kesimpulan .............................................................................. 49

  BAB V PENUTUP

  4.3.6 Analisa Biodiesel Trbaik ......................................... 47

  4.3.5 Pengaruh penambahan Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi HCl terhadap %FFA Biodiesel .................. 47

  4.3.4 Pengaruh penambahan Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi HCl terhadap Viskositas Biodiesel ............ 45

  4.3.3 Pengaruh penambahan Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi HCl terhadap Titik Nyala Biodiesel .......... 44

  4.3.2 Pengaruh penambahan Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi HCl terhadap Densitas Biodiesel ............... 43

  4.3.1 Pengaruh penambahan Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi HCl terhadap Volume Biodiesel ............... 42

  4.3 Pembahasan .............................................................................. 42

  4.2 Hasil ......................................................................................... 41

  4.1 Analisa Bahan Baku ................................................................. 40

  3.5.4 Analisa Viskositas ...................................................... 38

  3.1 Waktu dan Tempat Penelitian .................................................. 32

  3.5.3 Analisa Titik Nyala ..................................................... 38

  3.5.2 Analisa % FFA dan Bilangan Asam ........................... 37

  3.5.1 Analisa Densitas ......................................................... 37

  3.5 Tahap Analisa Bahan Baku dan Hasil .................................... 37

  3.4.3 Tahap Reaksi Transesterifikasi menggunakan Katalis Homogen Kalium Hidroksida (KOH) ....................... 35

  3.4.2 Tahap Reaksi Esterifikasi menggunakan Katalis Zeolit Asam Teraktivasi HCl ............................................... 34

  3.4.1 Tahap Preparasi Zeolit Alam ...................................... 34

  3.4 Prosedur Percobaan................................................................... 34

  3.3 Perlakuan dan Rancangan Penelitian ........................................ 33

  3.2.2 Bahan yang digunakan................................................ 33

  3.2.1 Alat yang digunakan ................................................... 32

  3.2 Alat dan Bahan ......................................................................... 32

  

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 51

LAMPIRAN.................................................................................................. 53

  

DAFTAR TABEL

Halaman

  Tabel 1 Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit ...........................................

  8 Tabel 2 Karakteristik Minyak Sawit ..............................................................

  9 Tabel 3 Tanaman Penghasil Minyak Nabati serta Produktifitasnya .............. 10 Tabel 4 Kandungan Asam Lemak Bebas dari Minyak Kelapa Sawit ........... 13 Tabel 5 Komposisi Asam Lemak di Dalam Minyak Bunga Matahari, Minyak Kedelai dan Minyak Bekas ............................................................... 14 Tabel 6 Mutu Minyak Jelantah ...................................................................... 14 Tabel 8. Keunggulan masing – masing golongan katalis............................... 23 Tabel 9. Sifat fisik beberapa zeolit alam ....................................................... 26 Tabel 10. Tabel data massa jenis bola yang digunakan pada pengukuran viskositas. ....................................................................................................... 39 Tabel 11. Data Analisa Bahan Baku ............................................................. 40

  Tabel 12. Hasil Analisa Uji Biodiesel........................................................... 56

  

DAFTAR GAMBAR

Halaman

  Gambar 1. Kelapa Sawit dan Olahannya .......................................................

  7 Gambar 2. Struktur molekul monogliserida, digliserida, dan trigliserida...... 11 Gambar 3. Struktur molekul asam lemak bebas............................................. 12 Gambar 4. Reaksi Esterifikasi Dari Asam Lemak Menjadi Metil Ester ........ 19 Gambar 5. Reaksi Transesterifikasi dari Trigliserida menjadi ester metil..... 20 Gambar 6. Tahapan reaksi transesterifikasi ................................................... 21 Gambar 7. Sisi Asam Broensted and Lewis................................................... 27 Gambar 8. Diagram alir proses pembuatan Biodiesel.................................... 36 Gambar 9. Pengaruh penambahan Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi HCl terhadap Volume Biodiesel...................................................... 42 Gambar 10. Pengaruh penambahan Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi HCl terhadap Densitas Biodiesel ..................................................... 43 Gambar 11. Pengaruh penambahan Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi HCl terhadap Titik Nyala Biodiesel ................................................ 45 Gambar 12. Pengaruh penambahan Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi HCl terhadap Viskositas Biodiesel .................................................. 46 Gambar 13. Pengaruh penambahan Zeolit dan konsentrasi Senyawa Aktivasi HCl terhadap %FFA Biodiesel ........................................................ 47