Pembuatan Biodiesel dari Treated Waste Cooking Oil (TWCO) dengan Katalis Zeolit Alam dan CaO yang Berasal dari Cangkang Telur Ayam: Pengaruh Berat Katalis dan Suhu Reaksi
LAMPIRAN 1
DATA BAHAN BAKU
L1.1 KOMPOSISI ASAM LEMAK MINYAK JELANTAH
Tabel L1.1 Komposisi Asam Lemak Minyak Jelantah
Komposisi
Berat Molekul % x BM
Asam Lemak
(%)
(gr/mol)
(gr/mol)
0,634827
Asam Laurat (C12:0)
0,3169
200,324
2,091486
Asam Miristat (C14:0)
0,9158
228,378
102,3018
Asam Palmitat (C16:0)
39,8943
256,432
0,409964
Asam Palmitoleiat (C16:1)
0,1612
254,32
11,27077
Asam Stearat (C18:0)
3,9618
284,486
125,689
Asam Oleat (C18:1)
44,4939
282,486
26,7665
Asam Linoleat (C18:2)
9,5429
280,486
0,603201
Asam Linolenat (C18:3)
0,2166
278,486
1,117018
Asam Arakidat (C20:0)
0,3574
312,54
0,432272
Asam Eikosenoat (C20:1)
0,1392
310,54
Jumlah
100
271,3168
Dari perhitungan pada Tabel L1.1, diperoleh berat molekul rata-rata asam
lemak minyak jelantah sebesar 271,3168 gr/mol.
L1.2 KOMPOSISI TRIGLISERIDA MINYAK JELANTAH
Tabel L1.2 Komposisi Trigliserida Minyak Jelantah
Komposisi
Berat Molekul
Asam Lemak
(%)
(gr/mol)
639,021
Tri Laurin
0,3169
723,183
Tri Miristin
0,9158
807,345
Tri Palmitatin
39,8943
801,345
Tri Palmitolein
0,1612
891,507
Tri Stearin
3,9618
885,507
Tri Olein
44,4939
879,426
Tri Linolein
9,5429
873,507
Tri Linolenin
0,2166
975,669
Tri Arakhidatin
0,3574
969,669
Asam Eikosenoat (C20:1)
0,1392
Jumlah
100
% x BM
(gr/mol)
2,025058
6,62291
322,0846
1,291768
35,31972
393,9966
83,92274
1,892016
3,487041
1,349779
851,9923
60
Universitas Sumatera Utara
Dari perhitungan pada Tabel L1.2, diperoleh berat molekul rata-rata
trigliserida minyak jelantah sebesar 851,9923 gr/mol.
L1.3 KOMPOSISI ASAM LEMAK TREATED WASTE COOKING OIL
(TWCO)
Tabel L1.3 Komposisi Asam Lemak Treated Waste Cooking Oil (TWCO)
Komposisi
Berat Molekul % x BM
Asam Lemak
(%)
(gr/mol)
(gr/mol)
0,3204
0,641838
Asam Laurat (C12:0)
200,324
0,9069
2,07116
Asam Miristat (C14:0)
228,378
39,2970
100,7701
Asam Palmitat (C16:0)
256,432
0,1629
0,414287
Asam Palmitoleiat (C16:1)
254,32
3,9210
11,1547
Asam Stearat (C18:0)
284,486
44,9953
127,1054
Asam Oleat (C18:1)
282,486
9,6922
27,18526
Asam Linoleat (C18:2)
280,486
0,2174
0,605429
Asam Linolenat (C18:3)
278,486
0,3474
1,085764
Asam Arakidat (C20:0)
312,54
0,1395
0,433203
Asam Eikosenoat (C20:1)
310,54
Jumlah
100
271,4671
Dari perhitungan pada Tabel L1.3, diperoleh berat molekul rata-rata asam
lemak bahan baku treated waste cooking oil (TWCO) sebesar 271,4671 gr/mol.
L1.4 KOMPOSISI TRIGLISERIDA TREATED WASTE COOKING OIL
(TWCO)
Tabel L1.4 Komposisi Trigliserida Treated Waste Cooking Oil (TWCO)
Komposisi
Berat Molekul % x BM
Asam Lemak
(%)
(gr/mol)
(gr/mol)
0,3204
639,021
2,047423
Tri Laurin
0,9069
723,183
6,558547
Tri Miristin
39,2970
807,345
317,2624
Tri Palmitatin
0,1629
801,345
1,305391
Tri Palmitolein
3,9210
891,507
34,95599
Tri Stearin
44,9953
885,507
398,4365
Tri Olein
9,6922
879,426
85,23573
Tri Linolein
0,2174
873,507
1,899004
Tri Linolenin
0,3474
975,669
3,389474
Tri Arakhidatin
0,1395
969,669
1,352688
Asam Eikosenoat (C20:1)
Jumlah
100
852,4431
61
Universitas Sumatera Utara
Dari perhitungan pada Tabel L1.4, diperoleh berat molekul rata-rata
trigliserida treated waste cooking oil (TWCO) sebesar 852,4431 gr/mol.
L1.5 KADAR F REE F ATTY ACID (FFA) PADA BAHAN BAKU
Tabel L1.5 Kadar Free Fatty Acid (FFA) Bahan Baku
Bahan
Kadar FFA (%)
1,25
Minyak Jelantah
TWCO
0,4
x 100%
x 100%
= 68%
62
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 2
DATA PENELITIAN
L2.1 DATA DENSITAS BIODIESEL
Hasil perhitungan densitas biodiesel yang diperoleh dalam penelitian ini
disajikan dalam Tabel L2.1.
Tabel L2.1 Hasil Analisis Densitas Biodiesel
Rasio Molar
Waktu
Katalis
TWCO :
Reaksi
No.
(%Berat)
Metanol
(Jam)
1
2
6
3
4
5
6
7
7
8
9
10
1:12
3
8
11
12
13
14
9
15
16
17
18
10
19
20
Suhu (°C)
Densitas
(kg/m3)
50
55
60
65
50
55
60
65
50
55
60
65
50
55
60
65
50
55
60
65
1.040
970
920
880
1.030
920
850
940
1.010
940
870
860
970
940
860
860
1.050
870
860
890
63
Universitas Sumatera Utara
L2.2 DATA VISKOSITAS KINEMATIK BIODIESEL
Hasil perhitungan viskositas kinematik biodiesel yang diperoleh dalam
penelitian ini disajikan dalam Tabel L2.2.
Tabel L2.2 Hasil Analisis Viskositas Kinematik Biodiesel
Rasio
Waktu
Molar
Katalis
Suhu
trata-rata
No.
Reaksi
(%Berat) (°C)
(detik)
TWCO :
(Jam)
Metanol
1.695,33
1
50
1.665,67
2
55
6
1.416,00
3
60
1.208,33
4
65
1.726,00
5
50
1.545,33
6
55
7
1.446,00
7
60
1.265,00
8
65
1.654,00
9
50
1.544,00
10
55
1:12
3
8
1.161,67
11
60
1.115,67
12
65
1.658,67
13
50
1.387,00
14
55
9
1.149,00
15
60
1.253,67
16
65
1.623,67
17
50
1.451,33
18
55
10
1.305,00
19
60
1.337,33
20
65
Viskositas
Kinematik
(cSt)
7,12
7,00
5,95
5,08
7,25
6,49
6,07
5,31
6,95
6,49
4,88
4,69
6,97
5,83
4,83
5,27
6,82
6,10
5,48
5,62
64
Universitas Sumatera Utara
L2.3 DATA YIELD BIODIESEL
Hasil perhitungan yield biodiesel yang diperoleh dalam penelitian ini
disajikan dalam Tabel L2.3 dan Tabel L2.4.
Tabel L2.3 Data Pengaruh Berat Katalis terhadap Yield Biodiesel
Rasio Molar
No.
TWCO :
Metanol
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Waktu
Reaksi
(Jam)
Katalis
(%Berat)
6
7
1:12
3
8
9
10
Suhu
(°C)
Kadar
Ester
(%)
Yield
(%)
50
55
60
65
50
55
60
65
50
55
60
65
50
55
60
65
50
55
60
65
5,54
32,81
88,67
97,09
9,30
65,23
90,91
98,72
12,52
73,06
95,07
99,32
15,12
85,85
96,79
99,00
18,62
92,86
97,14
96,93
3,70
25,65
42,38
63,30
6,89
45,98
64,91
78,09
9,40
49,90
74,54
79,46
11,61
64,81
74,43
78,51
13,85
50,42
70,03
75,22
65
Universitas Sumatera Utara
Tabel L2.4 Data Pengaruh Suhu terhadap Yield Biodiesel
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Rasio
Molar
TWCO :
Metanol
Waktu
Reaksi
(Jam)
Suhu
(°C)
50
55
1:12
3
60
65
Katalis
(%Berat)
Kadar
Ester
(%)
Yield (%)
6
7
8
9
10
6
7
8
9
10
6
7
8
9
10
6
7
8
9
10
5,54312
9,29636
12,5162
15,1223
18,6175
32,8057
65,226
73,064
85,8476
92,8559
88,6699
90,9078
95,0737
96,7895
97,1355
97,089
98,7208
99,319
98,9992
96,9311
3,70
6,89
9,40
11,61
13,85
25,65
45,98
49,90
64,81
50,42
42,38
64,91
74,54
74,43
70,03
63,30
78,09
79,46
78,51
75,22
66
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 3
CONTOH PERHITUNGAN
L3.1
PERHITUNGAN KADAR F REE F ATTY ACID (FFA) BAHAN
BAKU
NVM
Kadar FFA =
x 100%
Massa Sampel 1000
Keterangan : N = Normalitas larutan NaOH (mol/l)
V = Volume larutan NaOH terpakai (ml)
M = Berat molekul FFA bahan baku (gr/mol)
L3.1.1 PERHITUNGAN KADAR F REE F ATTY ACID (FFA) MINYAK
JELANTAH
Normalitas larutan NaOH
= 0,1 N
Volume larutan NaOH terpakai
= 9,2 ml
BM FFA
= 271,3168 gr/mol
Berat Minyak Jelantah
= 20 gram
Kadar FFA
=
=
NVM
x 100%
Massa Sampel 1000
0,1 9,2 271,3168
x 100%
20 1000
= 1,25%
L3.1.2 PERHITUNGAN KADAR F REE F ATTY ACID (FFA) TREATED
WASTE COOKING OIL (TWCO)
Normalitas larutan NaOH
= 0,1 N
Volume larutan NaOH terpakai
= 3 ml
BM FFA
= 271,4671 gr/mol
Berat TWCO
= 20 gram
67
Universitas Sumatera Utara
Kadar FFA
=
=
NVM
x 100%
Massa Sampel 1000
0,1 3 271,4671
x 100%
20 1000
= 0,40%
L3.2
PERHITUNGAN KEBUTUHAN METANOL
Cao/Zeolit
Trigliserida
Metanol
Metil Ester
Gliserol
Gambar C.1 Reaksi Transesterifikasi dengan Menggunakan Metanol
Massa TWCO
= 50 gram
TWCO : Metanol
= 1 : 12 (mol/mol)
BM TWCO
= 852,4431 gr/mol
Mol TWCO
=
Massa
BM TWCO
=
50 gr
852,4431 gr/mol
= 0,0586 mol
Mol Metanol
=
12
x 0,0586 mol = 0,7039 mol
1
Massa Metanol
= mol Metanol x BM Metanol
= 0,7039 mol x 32,04 gr/mol
= 22,552 gram
Volume Metanol =
=
m
ρ
22,522 gr
1,07 gr/ml
= 21,0763 ml
Untuk kebutuhan metanol yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
68
Universitas Sumatera Utara
L3.3
PERHITUNGAN KEBUTUHAN KATALIS
Massa TWCO
= 50 gram
Kadar CaO dalam Cangkang Telur
= 60,08%
Katalis CaO/Zeolit Alam = 8% (terhadap massa TWCO)
Massa CaO/Zeolit Alam =
8
x 50 gram = 4 gram
100
Rasio CaO/Zeolit Alam
= 1:3
Berat Zeolit Alam
=
Berat CaO
= 4 gram – 3 gram = 1 gram
Berat Cangkang Telur
=
3
x 4 gram = 3 gram
4
1 gram
100% = 1,66 gram
60,08%
Untuk kebutuhan zeolit alam dan cangkang telur dalam paduan katalis
CaO/Zeolit alam yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
L3.4
PERHITUNGAN DENSITAS BIODIESEL
Analisis densitas dilakukan pada suhu 40 °C
Massa piknometer kosong
= 14,7 gram
Massa piknometer + air
= 24,5 gram
Massa air
= 24,5 gram – 14,7 gram = 9,8 gram
Densitas air
=
9,8 gram
= 0,98 gr/ml = 980 kg/m3
10 ml
Massa piknometer + biodiesel= 23,3 gram
Massa biodiesel
= 8,6 gram
Densitas biodiesel
=
Massa biodiesel
Densitas air
Massa air
=
8,6 gram
980 kg/m3
9,8 gram
= 860 kg/m3
Untuk data perhitungan densitas yang lainnya analog dengan perhitungan
di atas.
69
Universitas Sumatera Utara
L3.5
PERHITUNGAN VISKOSITAS KINEMATIK BIODIESEL
sg =
viskositas sampel = k x sg x t
Dimana t = waktu alir
Kalibrasi air:
Viskositas air (40oC) = 0,656 x 10-3 kg/m.s
[74]
t air = 153,99 detik
sgair = 1
Viskositas air
= k x sg x t
0,6560 x 10-3 kg/m.s = k x 1 x 153,99 s
= 4,12 x 10-6 kg/m.s
k
Viskositas Biodiesel
t rata-rata biodiesel = 1.115,67 detik
sg biodiesel
860 kg m 3
=
= 0,878
980 kg m 3
Viskositas biodiesel
= k x sg x t
= 4,12 x 10-6 x 0,878 x 1.1155,67
= 0,004031 kg/m.s
Viskositas kinematik =
0,004031 kg m.s
= 4,69 x 10-6 m2/s
3
860 kg m
= 4,69 mm2/s = 4,69 cSt
Untuk data perhitungan viskositas kinematik yang lainnya analog dengan
perhitungan di atas.
L3.6
PERHITUNGAN YIELD BIODIESEL
Yield
=
Massa Biodiesel Praktek
x Kemurnian
Massa Bahan Baku
=
43,9 gr
x 99,32%
50 gr
= 87,40%
Untuk data perhitungan yield yang lainnya analog dengan perhitungan di
atas.
70
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 5
DOKUMENTASI PENELITIAN
L5.1 FOTO PERSIAPAN BAHAN BAKU PENELITIAN
Gambar L5.1 Foto Minyak Jelantah
Gambar L5.2 Foto Pre-Treatment Minyak Jelantah
Gambar L5.3 Foto Treated Waste Cooking Oil (TWCO)
81
Universitas Sumatera Utara
L5.2 FOTO PERSIAPAN KATALIS
Gambar L5.4 Foto Cangkang Telur Ayam Sebelum Kalsinasi
Gambar L5.5 Foto Abu Cangkang Telur Ayam Hasil Kalsinasi
Gambar L5.6 Foto Zeolit Alam Tanpa Aktivasi
82
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.7 Foto Zeolit Alam Teraktivasi
L5.3 FOTO PROSES TRANSESTERIFIKASI
Gambar L5.8 Foto Rangkaian Peralatan Proses Transeterifikasi
Gambar L5.9 Foto Pemisahan Katalis dan Produk Transesterifikasi
83
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.10 Foto Pemisahan Metil Ester dengan Corong Pemisah
Gambar L5.11 Foto Pencucian Biodiesel
Gambar L5.12 Foto Produk Akhir Biodiesel
84
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.13 Foto Analisis Densitas Biodiesel
Gambar L5.14 Foto Kalibrasi Analisis Viskositas Biodiesel
85
Universitas Sumatera Utara
DATA BAHAN BAKU
L1.1 KOMPOSISI ASAM LEMAK MINYAK JELANTAH
Tabel L1.1 Komposisi Asam Lemak Minyak Jelantah
Komposisi
Berat Molekul % x BM
Asam Lemak
(%)
(gr/mol)
(gr/mol)
0,634827
Asam Laurat (C12:0)
0,3169
200,324
2,091486
Asam Miristat (C14:0)
0,9158
228,378
102,3018
Asam Palmitat (C16:0)
39,8943
256,432
0,409964
Asam Palmitoleiat (C16:1)
0,1612
254,32
11,27077
Asam Stearat (C18:0)
3,9618
284,486
125,689
Asam Oleat (C18:1)
44,4939
282,486
26,7665
Asam Linoleat (C18:2)
9,5429
280,486
0,603201
Asam Linolenat (C18:3)
0,2166
278,486
1,117018
Asam Arakidat (C20:0)
0,3574
312,54
0,432272
Asam Eikosenoat (C20:1)
0,1392
310,54
Jumlah
100
271,3168
Dari perhitungan pada Tabel L1.1, diperoleh berat molekul rata-rata asam
lemak minyak jelantah sebesar 271,3168 gr/mol.
L1.2 KOMPOSISI TRIGLISERIDA MINYAK JELANTAH
Tabel L1.2 Komposisi Trigliserida Minyak Jelantah
Komposisi
Berat Molekul
Asam Lemak
(%)
(gr/mol)
639,021
Tri Laurin
0,3169
723,183
Tri Miristin
0,9158
807,345
Tri Palmitatin
39,8943
801,345
Tri Palmitolein
0,1612
891,507
Tri Stearin
3,9618
885,507
Tri Olein
44,4939
879,426
Tri Linolein
9,5429
873,507
Tri Linolenin
0,2166
975,669
Tri Arakhidatin
0,3574
969,669
Asam Eikosenoat (C20:1)
0,1392
Jumlah
100
% x BM
(gr/mol)
2,025058
6,62291
322,0846
1,291768
35,31972
393,9966
83,92274
1,892016
3,487041
1,349779
851,9923
60
Universitas Sumatera Utara
Dari perhitungan pada Tabel L1.2, diperoleh berat molekul rata-rata
trigliserida minyak jelantah sebesar 851,9923 gr/mol.
L1.3 KOMPOSISI ASAM LEMAK TREATED WASTE COOKING OIL
(TWCO)
Tabel L1.3 Komposisi Asam Lemak Treated Waste Cooking Oil (TWCO)
Komposisi
Berat Molekul % x BM
Asam Lemak
(%)
(gr/mol)
(gr/mol)
0,3204
0,641838
Asam Laurat (C12:0)
200,324
0,9069
2,07116
Asam Miristat (C14:0)
228,378
39,2970
100,7701
Asam Palmitat (C16:0)
256,432
0,1629
0,414287
Asam Palmitoleiat (C16:1)
254,32
3,9210
11,1547
Asam Stearat (C18:0)
284,486
44,9953
127,1054
Asam Oleat (C18:1)
282,486
9,6922
27,18526
Asam Linoleat (C18:2)
280,486
0,2174
0,605429
Asam Linolenat (C18:3)
278,486
0,3474
1,085764
Asam Arakidat (C20:0)
312,54
0,1395
0,433203
Asam Eikosenoat (C20:1)
310,54
Jumlah
100
271,4671
Dari perhitungan pada Tabel L1.3, diperoleh berat molekul rata-rata asam
lemak bahan baku treated waste cooking oil (TWCO) sebesar 271,4671 gr/mol.
L1.4 KOMPOSISI TRIGLISERIDA TREATED WASTE COOKING OIL
(TWCO)
Tabel L1.4 Komposisi Trigliserida Treated Waste Cooking Oil (TWCO)
Komposisi
Berat Molekul % x BM
Asam Lemak
(%)
(gr/mol)
(gr/mol)
0,3204
639,021
2,047423
Tri Laurin
0,9069
723,183
6,558547
Tri Miristin
39,2970
807,345
317,2624
Tri Palmitatin
0,1629
801,345
1,305391
Tri Palmitolein
3,9210
891,507
34,95599
Tri Stearin
44,9953
885,507
398,4365
Tri Olein
9,6922
879,426
85,23573
Tri Linolein
0,2174
873,507
1,899004
Tri Linolenin
0,3474
975,669
3,389474
Tri Arakhidatin
0,1395
969,669
1,352688
Asam Eikosenoat (C20:1)
Jumlah
100
852,4431
61
Universitas Sumatera Utara
Dari perhitungan pada Tabel L1.4, diperoleh berat molekul rata-rata
trigliserida treated waste cooking oil (TWCO) sebesar 852,4431 gr/mol.
L1.5 KADAR F REE F ATTY ACID (FFA) PADA BAHAN BAKU
Tabel L1.5 Kadar Free Fatty Acid (FFA) Bahan Baku
Bahan
Kadar FFA (%)
1,25
Minyak Jelantah
TWCO
0,4
x 100%
x 100%
= 68%
62
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 2
DATA PENELITIAN
L2.1 DATA DENSITAS BIODIESEL
Hasil perhitungan densitas biodiesel yang diperoleh dalam penelitian ini
disajikan dalam Tabel L2.1.
Tabel L2.1 Hasil Analisis Densitas Biodiesel
Rasio Molar
Waktu
Katalis
TWCO :
Reaksi
No.
(%Berat)
Metanol
(Jam)
1
2
6
3
4
5
6
7
7
8
9
10
1:12
3
8
11
12
13
14
9
15
16
17
18
10
19
20
Suhu (°C)
Densitas
(kg/m3)
50
55
60
65
50
55
60
65
50
55
60
65
50
55
60
65
50
55
60
65
1.040
970
920
880
1.030
920
850
940
1.010
940
870
860
970
940
860
860
1.050
870
860
890
63
Universitas Sumatera Utara
L2.2 DATA VISKOSITAS KINEMATIK BIODIESEL
Hasil perhitungan viskositas kinematik biodiesel yang diperoleh dalam
penelitian ini disajikan dalam Tabel L2.2.
Tabel L2.2 Hasil Analisis Viskositas Kinematik Biodiesel
Rasio
Waktu
Molar
Katalis
Suhu
trata-rata
No.
Reaksi
(%Berat) (°C)
(detik)
TWCO :
(Jam)
Metanol
1.695,33
1
50
1.665,67
2
55
6
1.416,00
3
60
1.208,33
4
65
1.726,00
5
50
1.545,33
6
55
7
1.446,00
7
60
1.265,00
8
65
1.654,00
9
50
1.544,00
10
55
1:12
3
8
1.161,67
11
60
1.115,67
12
65
1.658,67
13
50
1.387,00
14
55
9
1.149,00
15
60
1.253,67
16
65
1.623,67
17
50
1.451,33
18
55
10
1.305,00
19
60
1.337,33
20
65
Viskositas
Kinematik
(cSt)
7,12
7,00
5,95
5,08
7,25
6,49
6,07
5,31
6,95
6,49
4,88
4,69
6,97
5,83
4,83
5,27
6,82
6,10
5,48
5,62
64
Universitas Sumatera Utara
L2.3 DATA YIELD BIODIESEL
Hasil perhitungan yield biodiesel yang diperoleh dalam penelitian ini
disajikan dalam Tabel L2.3 dan Tabel L2.4.
Tabel L2.3 Data Pengaruh Berat Katalis terhadap Yield Biodiesel
Rasio Molar
No.
TWCO :
Metanol
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Waktu
Reaksi
(Jam)
Katalis
(%Berat)
6
7
1:12
3
8
9
10
Suhu
(°C)
Kadar
Ester
(%)
Yield
(%)
50
55
60
65
50
55
60
65
50
55
60
65
50
55
60
65
50
55
60
65
5,54
32,81
88,67
97,09
9,30
65,23
90,91
98,72
12,52
73,06
95,07
99,32
15,12
85,85
96,79
99,00
18,62
92,86
97,14
96,93
3,70
25,65
42,38
63,30
6,89
45,98
64,91
78,09
9,40
49,90
74,54
79,46
11,61
64,81
74,43
78,51
13,85
50,42
70,03
75,22
65
Universitas Sumatera Utara
Tabel L2.4 Data Pengaruh Suhu terhadap Yield Biodiesel
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Rasio
Molar
TWCO :
Metanol
Waktu
Reaksi
(Jam)
Suhu
(°C)
50
55
1:12
3
60
65
Katalis
(%Berat)
Kadar
Ester
(%)
Yield (%)
6
7
8
9
10
6
7
8
9
10
6
7
8
9
10
6
7
8
9
10
5,54312
9,29636
12,5162
15,1223
18,6175
32,8057
65,226
73,064
85,8476
92,8559
88,6699
90,9078
95,0737
96,7895
97,1355
97,089
98,7208
99,319
98,9992
96,9311
3,70
6,89
9,40
11,61
13,85
25,65
45,98
49,90
64,81
50,42
42,38
64,91
74,54
74,43
70,03
63,30
78,09
79,46
78,51
75,22
66
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 3
CONTOH PERHITUNGAN
L3.1
PERHITUNGAN KADAR F REE F ATTY ACID (FFA) BAHAN
BAKU
NVM
Kadar FFA =
x 100%
Massa Sampel 1000
Keterangan : N = Normalitas larutan NaOH (mol/l)
V = Volume larutan NaOH terpakai (ml)
M = Berat molekul FFA bahan baku (gr/mol)
L3.1.1 PERHITUNGAN KADAR F REE F ATTY ACID (FFA) MINYAK
JELANTAH
Normalitas larutan NaOH
= 0,1 N
Volume larutan NaOH terpakai
= 9,2 ml
BM FFA
= 271,3168 gr/mol
Berat Minyak Jelantah
= 20 gram
Kadar FFA
=
=
NVM
x 100%
Massa Sampel 1000
0,1 9,2 271,3168
x 100%
20 1000
= 1,25%
L3.1.2 PERHITUNGAN KADAR F REE F ATTY ACID (FFA) TREATED
WASTE COOKING OIL (TWCO)
Normalitas larutan NaOH
= 0,1 N
Volume larutan NaOH terpakai
= 3 ml
BM FFA
= 271,4671 gr/mol
Berat TWCO
= 20 gram
67
Universitas Sumatera Utara
Kadar FFA
=
=
NVM
x 100%
Massa Sampel 1000
0,1 3 271,4671
x 100%
20 1000
= 0,40%
L3.2
PERHITUNGAN KEBUTUHAN METANOL
Cao/Zeolit
Trigliserida
Metanol
Metil Ester
Gliserol
Gambar C.1 Reaksi Transesterifikasi dengan Menggunakan Metanol
Massa TWCO
= 50 gram
TWCO : Metanol
= 1 : 12 (mol/mol)
BM TWCO
= 852,4431 gr/mol
Mol TWCO
=
Massa
BM TWCO
=
50 gr
852,4431 gr/mol
= 0,0586 mol
Mol Metanol
=
12
x 0,0586 mol = 0,7039 mol
1
Massa Metanol
= mol Metanol x BM Metanol
= 0,7039 mol x 32,04 gr/mol
= 22,552 gram
Volume Metanol =
=
m
ρ
22,522 gr
1,07 gr/ml
= 21,0763 ml
Untuk kebutuhan metanol yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
68
Universitas Sumatera Utara
L3.3
PERHITUNGAN KEBUTUHAN KATALIS
Massa TWCO
= 50 gram
Kadar CaO dalam Cangkang Telur
= 60,08%
Katalis CaO/Zeolit Alam = 8% (terhadap massa TWCO)
Massa CaO/Zeolit Alam =
8
x 50 gram = 4 gram
100
Rasio CaO/Zeolit Alam
= 1:3
Berat Zeolit Alam
=
Berat CaO
= 4 gram – 3 gram = 1 gram
Berat Cangkang Telur
=
3
x 4 gram = 3 gram
4
1 gram
100% = 1,66 gram
60,08%
Untuk kebutuhan zeolit alam dan cangkang telur dalam paduan katalis
CaO/Zeolit alam yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
L3.4
PERHITUNGAN DENSITAS BIODIESEL
Analisis densitas dilakukan pada suhu 40 °C
Massa piknometer kosong
= 14,7 gram
Massa piknometer + air
= 24,5 gram
Massa air
= 24,5 gram – 14,7 gram = 9,8 gram
Densitas air
=
9,8 gram
= 0,98 gr/ml = 980 kg/m3
10 ml
Massa piknometer + biodiesel= 23,3 gram
Massa biodiesel
= 8,6 gram
Densitas biodiesel
=
Massa biodiesel
Densitas air
Massa air
=
8,6 gram
980 kg/m3
9,8 gram
= 860 kg/m3
Untuk data perhitungan densitas yang lainnya analog dengan perhitungan
di atas.
69
Universitas Sumatera Utara
L3.5
PERHITUNGAN VISKOSITAS KINEMATIK BIODIESEL
sg =
viskositas sampel = k x sg x t
Dimana t = waktu alir
Kalibrasi air:
Viskositas air (40oC) = 0,656 x 10-3 kg/m.s
[74]
t air = 153,99 detik
sgair = 1
Viskositas air
= k x sg x t
0,6560 x 10-3 kg/m.s = k x 1 x 153,99 s
= 4,12 x 10-6 kg/m.s
k
Viskositas Biodiesel
t rata-rata biodiesel = 1.115,67 detik
sg biodiesel
860 kg m 3
=
= 0,878
980 kg m 3
Viskositas biodiesel
= k x sg x t
= 4,12 x 10-6 x 0,878 x 1.1155,67
= 0,004031 kg/m.s
Viskositas kinematik =
0,004031 kg m.s
= 4,69 x 10-6 m2/s
3
860 kg m
= 4,69 mm2/s = 4,69 cSt
Untuk data perhitungan viskositas kinematik yang lainnya analog dengan
perhitungan di atas.
L3.6
PERHITUNGAN YIELD BIODIESEL
Yield
=
Massa Biodiesel Praktek
x Kemurnian
Massa Bahan Baku
=
43,9 gr
x 99,32%
50 gr
= 87,40%
Untuk data perhitungan yield yang lainnya analog dengan perhitungan di
atas.
70
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 5
DOKUMENTASI PENELITIAN
L5.1 FOTO PERSIAPAN BAHAN BAKU PENELITIAN
Gambar L5.1 Foto Minyak Jelantah
Gambar L5.2 Foto Pre-Treatment Minyak Jelantah
Gambar L5.3 Foto Treated Waste Cooking Oil (TWCO)
81
Universitas Sumatera Utara
L5.2 FOTO PERSIAPAN KATALIS
Gambar L5.4 Foto Cangkang Telur Ayam Sebelum Kalsinasi
Gambar L5.5 Foto Abu Cangkang Telur Ayam Hasil Kalsinasi
Gambar L5.6 Foto Zeolit Alam Tanpa Aktivasi
82
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.7 Foto Zeolit Alam Teraktivasi
L5.3 FOTO PROSES TRANSESTERIFIKASI
Gambar L5.8 Foto Rangkaian Peralatan Proses Transeterifikasi
Gambar L5.9 Foto Pemisahan Katalis dan Produk Transesterifikasi
83
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.10 Foto Pemisahan Metil Ester dengan Corong Pemisah
Gambar L5.11 Foto Pencucian Biodiesel
Gambar L5.12 Foto Produk Akhir Biodiesel
84
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.13 Foto Analisis Densitas Biodiesel
Gambar L5.14 Foto Kalibrasi Analisis Viskositas Biodiesel
85
Universitas Sumatera Utara