Pembuatan Biodiesel Dari Mesokarp Buah Sawit Dengan Metode Reactive Extraction Menggunakan Katalis Enzim Novozym ® 435 Chapter III V
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
Nama Alat
Erlenmeyer
Merk Alat
250 ml
Pyrex
Hot plate
Radles tech
Kondensor
Pyrex
Kondensor kolom hempel
ISO LAB
Statif dan Klem
Spatula
Parafilm
Cutter
Tubing pump
Ismatec
Botol vial
Kapas
Selang kecil
Beaker Glass
100 ml
Pyrex
Neraca analitik
Metter Toledo
Kromatografi Gas
Shimadzu
Universitas Sumatera Utara
3.1.2 Bahan
1. Mesokarp Kelapa Sawit
2. Novozyme 435 (Candida Antarctica lipase B immobilized on acrylic resin)
3. Dimethyl Carbonate (C 3 H 6 O 3 )
3.2 Prosedur Percobaan
1. Diiris Mesokarp Buah Sawit dengan menggunakan cutter sampai terpisah
mesokarp dengan kernel.
2.Setelah itu ditimbang Mesokarp seberat 50 g
3.Kemudian disiapkan enzymnovozym 435 sebanyak 15 g
4.Disiapkan pelarut DMC(dimethyl carbonate) sebanyak 50 ml lalu dimasukkan
kedalam erlenmeyer
5.Mesokarp yang telah diiris dan enzyme novozym lalu dimasukkan ke dalam
kondensor kolom hempel dan ditutupmenggunakan kapas.
6.Dirangkai alat ekstraksi reaksi
7.Proses berjalan selama 24 jam
8.Diambil setiap sampel sekitar 4 jam sekali
9.Dilakukan prosedur selama 24 jam dan diambil sampel pada jam ke 4,8,16,24
3.3 Analisis Digliserida,Monodigliserida dan Trigliserida dan Kemurnian
Biodiesel yang dihasilkan
Kemurnian biodiesel yang dihasilkan akan dianalisis menggunakan istrumen Gas
Chromatography – Mass Spectrometry (GCMS) pada Laboratorium Pusat
Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) untuk mengetahui komponen metil ester, gliserol
karbonat, maupun trigliserida, digliserida,dan monogliserida yang tidak
terkonveksi.
Universitas Sumatera Utara
3.4 Proses Ekstraksi Reaktif
Mulai
DMC dimasukkan kedalam Erlenmeyer lalu
dirangkai alat dan dipasang alat tubing pump serta
selang agar ekstraksi berjalan keatas secara
perlahan dengan kecepatan 30 rpm
Dipasang kondensor kolom hempel yang telah
disumbat dengan kapas lalu dimasukkan enzym
novozym dan mesokarp buah sawit diatasnya
dipasang kondensor pembalik
Dipanaskan diatas hot plate hingga mencapai suhu reaksi 65o
Dilakukan proses ekstraksi reaktif selama 24
jam
Diambil sampel setiap 4 jam sekali dan dipindahkan ke
dalam botol vial melalui selang
Diambil sampel metil ester terakhir yaitu 24
Dilakukan analisa dengan menggunakan Gas
Chromatography – Mass Spectrometry (GCMS) untuk
mengetahui kadar metal ester
selesai
Universitas Sumatera Utara
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil
Dari pembuatan biodiesel secara enzimatis di dapat data hasil analisa dengan
variasi waktu sebagai berikut:
Tabel4.1. Data Hasil Analisa
No.
Waktu
Berat botol
kosong (g)
vial Berat botol vial Berat sampel (g)
yang berisi (g)
1.
4 jam
21,5720
31,3173
50,0158
2.
8 jam
21,7500
29,4820
50,0158
3.
12 jam
11,6665
19,4831
50,0158
4.
16 jam
9,6252
16,7017
50,0158
5.
20 jam
12,0413
22,1615
50,0158
6.
24 jam
22,9249
26,6202
50,0158
Tabel 4.2 Data Setelah Analisa Menggunakan GC
No.
Waktu
Kadar
biodiesel(Metil
ester) (%)
Kadar
Kadar
Monodigliserida Digliserida
(%)
(%)
Kadar
Trigliserida
(%)
1.
4 jam
70,4735%
2,2710%
3,3808%
7,1050%
2.
8 jam
83,2410%
1,7334%
0,8635 %
3,4568 %
3.
12 jam
84,6875 %
1.9469%
0,7867 %
3,6971 %
4.
16 jam
86,2143 %
1,7334%
0,5827 %
1,4079 %
5.
20 jam
87,9257%
1,5578%
0,6902 %
2,9463 %
6.
24 jam
88,1324%
0,3132%
1,7565%
2,3212 %
Universitas Sumatera Utara
4.2 Pembahasan
Berdasarkan dari data penelitian pada tanggal 3 maret 2016 – 9 maret
2016dilakukan percobaan dengan bahan baku mesokarp buah sawit, dengan
menggunakan metode ektraksi reaktif selama 24 jam untuk mendapatkan
biodiesel dengan bahan baku menggunakan mesokarp buah sawit. Ekstraksi reaksi
adalah suatu proses langsung dimana semua padat, pelarut dan katalis dicampur
dalam satu fase utnuk mendapatkan hasil metal ester (biodiesel) yang lebih tinggi.
Setelah
dilakukan
percoban
dilakukan
analisis
menggunakan
GC(Gas
Chromatography) untuk mengetahui berapa kadar (%) biodiesel yang dihasilkan
selama 24 jam di dapat kadar biodiesel sebesar 88,1324%, Monogliserida
0,3132%, Digliserida 1,7565%, dan Trigliserida 2,3212 %. Hal ini menunjukkan
semakin lama proses semakin tinggi kadar biodiesel yang dihasilkan. Sampel
yang akan di analisis dengan menggunakan GC harus memiliki titik didih yang
rendah atau mudah menguap.
Menurut Gashaw,dkk.,2014 peningkatan kadar biodiesel dapat disebabkan
oleh bertambahnya waktu reaksi. Pertama-tama, reaksi berjalan lambat sesuai
dengan kecepatan pengadukan dan pendispersian alkohol serta minyak. Setelah
itu, reaksi tersebut akan berjalan sangat cepat sampai mencapai konversi ester
maksimum. Pada dasarnya, reaksi transesterifikasi enzimatis dilakukan dengan
waktu reaksi diantara 7 jam – 48 jam. Analisis GC juga banyak digunakan pada
sampel
senyawa
organik.Olehkarenaitu,
mesokarpbuahsawit
yang
memilikititikdidihrelatiftinggiharusdibuatsenyawaturunannyaterlebihdahuluyaitus
Universitas Sumatera Utara
enyawa
ester
agar
memilikititikdidihrendahsehinggamudahmenguapdandapatdianalisismenggunakan
GC.Penggunaanmetanolpada
proses
enzimatisdapatmenurunkankadar
biodiesel
transesterifkasisecara
yang
diperoleh,
karenametanoldapatmenghambatkerjaenzim,
sehinggajikamenggunakankatalisenzimnovozym
435
kinerjaenzimtersebutakansemakinmenurundisebabkan inhibitor padasisiaktifpori –
porinovozym 435 yaitukurangnyadayakerjaenzim yang membentukminyaksawit
yang menjadi biodiesel, karenaitudigunakanpelarut DMC. Di dalam data
percobaantidakdilakukanperhitungandikarenakanpadapercobaanmenggunakanmet
odeektraksireaksisecarakontinu, sehingga sampel tidak perlu dihitung melalui
perhitungan.
Universitas Sumatera Utara
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil data dan pembahasan yang di peroleh maka dapat disimpulkan :
1. Pada percobaan pembuatan biodiesel mendapat kadar 88,1324%, perlu
dilakukan variasi waktu yang lebih lama untuk mendapatkan kadar biodiesel
yang memenuhi standar.
2. Pada kadar biodiesel mengandung hasil sampingan yaitu monogliserida
sebesar 0,3132,%, digliserida 1,7565% dan trigliserida sebesar 2,3212 %,
hal ini disebabkan semakin tingginya kadar biodiesel yang dihasilkan maka
semakin sedikit asam lemak yang terkandung di dalam mesokarp buah
sawit.
5.2. Saran
1. Memanfaatkan mesokarp buah sawit menjadi energi terbarukan sangat
diperlukan mengingat semakin lama cadangan minyak bumi semakin
berkurang, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk membuat biodiesel
sebagai energi terbarukan.
2. Pada percobaan ini diperhatikan saat mengalirkan selang pipa ke alat tubing
pump dikarenakan pipa yang kurang baik dapat menyebabkan bocornya pipa
sehingga dapat mengganggu proses kerja, dan perputaran alat tubing pump
sebaiknya jangan terlalu cepat.
Universitas Sumatera Utara
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
Nama Alat
Erlenmeyer
Merk Alat
250 ml
Pyrex
Hot plate
Radles tech
Kondensor
Pyrex
Kondensor kolom hempel
ISO LAB
Statif dan Klem
Spatula
Parafilm
Cutter
Tubing pump
Ismatec
Botol vial
Kapas
Selang kecil
Beaker Glass
100 ml
Pyrex
Neraca analitik
Metter Toledo
Kromatografi Gas
Shimadzu
Universitas Sumatera Utara
3.1.2 Bahan
1. Mesokarp Kelapa Sawit
2. Novozyme 435 (Candida Antarctica lipase B immobilized on acrylic resin)
3. Dimethyl Carbonate (C 3 H 6 O 3 )
3.2 Prosedur Percobaan
1. Diiris Mesokarp Buah Sawit dengan menggunakan cutter sampai terpisah
mesokarp dengan kernel.
2.Setelah itu ditimbang Mesokarp seberat 50 g
3.Kemudian disiapkan enzymnovozym 435 sebanyak 15 g
4.Disiapkan pelarut DMC(dimethyl carbonate) sebanyak 50 ml lalu dimasukkan
kedalam erlenmeyer
5.Mesokarp yang telah diiris dan enzyme novozym lalu dimasukkan ke dalam
kondensor kolom hempel dan ditutupmenggunakan kapas.
6.Dirangkai alat ekstraksi reaksi
7.Proses berjalan selama 24 jam
8.Diambil setiap sampel sekitar 4 jam sekali
9.Dilakukan prosedur selama 24 jam dan diambil sampel pada jam ke 4,8,16,24
3.3 Analisis Digliserida,Monodigliserida dan Trigliserida dan Kemurnian
Biodiesel yang dihasilkan
Kemurnian biodiesel yang dihasilkan akan dianalisis menggunakan istrumen Gas
Chromatography – Mass Spectrometry (GCMS) pada Laboratorium Pusat
Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) untuk mengetahui komponen metil ester, gliserol
karbonat, maupun trigliserida, digliserida,dan monogliserida yang tidak
terkonveksi.
Universitas Sumatera Utara
3.4 Proses Ekstraksi Reaktif
Mulai
DMC dimasukkan kedalam Erlenmeyer lalu
dirangkai alat dan dipasang alat tubing pump serta
selang agar ekstraksi berjalan keatas secara
perlahan dengan kecepatan 30 rpm
Dipasang kondensor kolom hempel yang telah
disumbat dengan kapas lalu dimasukkan enzym
novozym dan mesokarp buah sawit diatasnya
dipasang kondensor pembalik
Dipanaskan diatas hot plate hingga mencapai suhu reaksi 65o
Dilakukan proses ekstraksi reaktif selama 24
jam
Diambil sampel setiap 4 jam sekali dan dipindahkan ke
dalam botol vial melalui selang
Diambil sampel metil ester terakhir yaitu 24
Dilakukan analisa dengan menggunakan Gas
Chromatography – Mass Spectrometry (GCMS) untuk
mengetahui kadar metal ester
selesai
Universitas Sumatera Utara
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil
Dari pembuatan biodiesel secara enzimatis di dapat data hasil analisa dengan
variasi waktu sebagai berikut:
Tabel4.1. Data Hasil Analisa
No.
Waktu
Berat botol
kosong (g)
vial Berat botol vial Berat sampel (g)
yang berisi (g)
1.
4 jam
21,5720
31,3173
50,0158
2.
8 jam
21,7500
29,4820
50,0158
3.
12 jam
11,6665
19,4831
50,0158
4.
16 jam
9,6252
16,7017
50,0158
5.
20 jam
12,0413
22,1615
50,0158
6.
24 jam
22,9249
26,6202
50,0158
Tabel 4.2 Data Setelah Analisa Menggunakan GC
No.
Waktu
Kadar
biodiesel(Metil
ester) (%)
Kadar
Kadar
Monodigliserida Digliserida
(%)
(%)
Kadar
Trigliserida
(%)
1.
4 jam
70,4735%
2,2710%
3,3808%
7,1050%
2.
8 jam
83,2410%
1,7334%
0,8635 %
3,4568 %
3.
12 jam
84,6875 %
1.9469%
0,7867 %
3,6971 %
4.
16 jam
86,2143 %
1,7334%
0,5827 %
1,4079 %
5.
20 jam
87,9257%
1,5578%
0,6902 %
2,9463 %
6.
24 jam
88,1324%
0,3132%
1,7565%
2,3212 %
Universitas Sumatera Utara
4.2 Pembahasan
Berdasarkan dari data penelitian pada tanggal 3 maret 2016 – 9 maret
2016dilakukan percobaan dengan bahan baku mesokarp buah sawit, dengan
menggunakan metode ektraksi reaktif selama 24 jam untuk mendapatkan
biodiesel dengan bahan baku menggunakan mesokarp buah sawit. Ekstraksi reaksi
adalah suatu proses langsung dimana semua padat, pelarut dan katalis dicampur
dalam satu fase utnuk mendapatkan hasil metal ester (biodiesel) yang lebih tinggi.
Setelah
dilakukan
percoban
dilakukan
analisis
menggunakan
GC(Gas
Chromatography) untuk mengetahui berapa kadar (%) biodiesel yang dihasilkan
selama 24 jam di dapat kadar biodiesel sebesar 88,1324%, Monogliserida
0,3132%, Digliserida 1,7565%, dan Trigliserida 2,3212 %. Hal ini menunjukkan
semakin lama proses semakin tinggi kadar biodiesel yang dihasilkan. Sampel
yang akan di analisis dengan menggunakan GC harus memiliki titik didih yang
rendah atau mudah menguap.
Menurut Gashaw,dkk.,2014 peningkatan kadar biodiesel dapat disebabkan
oleh bertambahnya waktu reaksi. Pertama-tama, reaksi berjalan lambat sesuai
dengan kecepatan pengadukan dan pendispersian alkohol serta minyak. Setelah
itu, reaksi tersebut akan berjalan sangat cepat sampai mencapai konversi ester
maksimum. Pada dasarnya, reaksi transesterifikasi enzimatis dilakukan dengan
waktu reaksi diantara 7 jam – 48 jam. Analisis GC juga banyak digunakan pada
sampel
senyawa
organik.Olehkarenaitu,
mesokarpbuahsawit
yang
memilikititikdidihrelatiftinggiharusdibuatsenyawaturunannyaterlebihdahuluyaitus
Universitas Sumatera Utara
enyawa
ester
agar
memilikititikdidihrendahsehinggamudahmenguapdandapatdianalisismenggunakan
GC.Penggunaanmetanolpada
proses
enzimatisdapatmenurunkankadar
biodiesel
transesterifkasisecara
yang
diperoleh,
karenametanoldapatmenghambatkerjaenzim,
sehinggajikamenggunakankatalisenzimnovozym
435
kinerjaenzimtersebutakansemakinmenurundisebabkan inhibitor padasisiaktifpori –
porinovozym 435 yaitukurangnyadayakerjaenzim yang membentukminyaksawit
yang menjadi biodiesel, karenaitudigunakanpelarut DMC. Di dalam data
percobaantidakdilakukanperhitungandikarenakanpadapercobaanmenggunakanmet
odeektraksireaksisecarakontinu, sehingga sampel tidak perlu dihitung melalui
perhitungan.
Universitas Sumatera Utara
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil data dan pembahasan yang di peroleh maka dapat disimpulkan :
1. Pada percobaan pembuatan biodiesel mendapat kadar 88,1324%, perlu
dilakukan variasi waktu yang lebih lama untuk mendapatkan kadar biodiesel
yang memenuhi standar.
2. Pada kadar biodiesel mengandung hasil sampingan yaitu monogliserida
sebesar 0,3132,%, digliserida 1,7565% dan trigliserida sebesar 2,3212 %,
hal ini disebabkan semakin tingginya kadar biodiesel yang dihasilkan maka
semakin sedikit asam lemak yang terkandung di dalam mesokarp buah
sawit.
5.2. Saran
1. Memanfaatkan mesokarp buah sawit menjadi energi terbarukan sangat
diperlukan mengingat semakin lama cadangan minyak bumi semakin
berkurang, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk membuat biodiesel
sebagai energi terbarukan.
2. Pada percobaan ini diperhatikan saat mengalirkan selang pipa ke alat tubing
pump dikarenakan pipa yang kurang baik dapat menyebabkan bocornya pipa
sehingga dapat mengganggu proses kerja, dan perputaran alat tubing pump
sebaiknya jangan terlalu cepat.
Universitas Sumatera Utara