Pemanfaatan Abu Tulang Ayam Sebagai Katalis Heterogen (CaO) Dalam Proses Pembuatan Biodiesel Dengan Menggunakan Pelarut Etanol Dari CPO
LAMPIRAN 1
DATA BAHAN BAKU
L1.1
KOMPOSISI ASAM LEMAK BAHAN BAKU CPO HASIL
ANALISIS GCMS
Tabel L1.1 Komposisi Asam Lemak CPO
Komposisi Berat
(%)
Molekul
Asam Laurat (C12:0)
0,1896
200,32
Asam Miristat (C14:0)
0,8921
228,37
Asam Palmitat (C16:0)
38,7914
256,42
Asam Palmitoleat (C16:1)
0,1573
254,41
Asam Stearat (C18:0)
4,6474
284,48
Asam Oleat (C18:1)
42,5686
282,46
Asam Linoleat (C18:2)
11,9100
280,45
Asam Linolenat (C18:3)
0,3003
278,43
Asam Arakidat (C20:0)
0,3932
312,53
Asam Eikosenoat (C20:1)
0,1501
310,51
Jumlah
100%
Asam Lemak
Mol
%Mol
%Mol x BM
0,00095
0,00391
0,15128
0,00062
0,01634
0,15071
0,04247
0,00108
0,00126
0,00048
0,36908
0,00256
0,01058
0,40988
0,00168
0,04426
0,40833
0,11506
0,00292
0,00341
0,00131
0,513706
2,417074
105,102241
0,426192
12,591764
115,336267
32,269206
0,813639
1,065344
0,406684
270,942118
Dari perhitungan, maka diperoleh berat molekul rata-rata FFA CPO
sebesar 270,942118gr/mol.
L1.2
KOMPOSISI TRIGLISERIDA BAHAN BAKU CPO
Tabel L1.2 Komposisi Trigliserida CPO
Komposisi
(%)
Trilaurin (C39H74O6)
0,1896
Trimiristin (C45H86O6)
0,8921
Tripalmitin (C51H98O6)
38,7914
Tripalmitolein (C51H92O6)
0,1573
Tristearin (C57H110O6)
4,6474
Triolein (C57H104O6)
42,5686
Trilinolein (C57H98O6)
11,9100
Trilinolenin (C57H92O6)
0,3003
Triarakidin (C63H122O6)
0,3932
Trieikosenoin (C63H116O6)
0,1501
Jumlah
100%
Trigliserida
Berat
Molekul
639,010
723,160
807,320
801,270
891,480
885,432
879,384
873,337
975,640
969,624
Mol
%Mol
%Mol x BM
0,00030
0,00123
0,04805
0,00020
0,00521
0,04808
0,01354
0,00034
0,00040
0,00015
0,11751
0,00252
0,01050
0,40889
0,00167
0,04436
0,40912
0,11525
0,00293
0,00343
0,00132
1,613463
7,591613
330,107967
1,338595
39,548553
362,251272
101,351998
2,555500
3,346063
1,277325
850,982348
Dari perhitungan, maka diperoleh berat molekul rata-rata FFA CPO
sebesar 850,982348gr/mol.
40
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 2
DATA PENELITIAN
L2. 1 DATA DENSITAS BIODIESEL
Tabel L2.1 Hasil Analisis Densitas Biodiesel
Dosis Katalis
(b/b)
5%
L2.2
Rasio Molar
Reaktan
13 : 1
Suhu Reaksi
(ºC)
45
Densitas Biodiesel
(g/ml)
0,861404
DATA VISKOSITAS KINEMATIKA BIODIESEL
Tabel L2.2 Hasil Analisis Viskositas Biodiesel
Dosis
Katalis
(b/b)
5%
Rasio
Molar
Reaktan
13 : 1
Suhu
Reaksi
(menit)
55
Waktu Alir (detik)
t1
t2
t3
315,29
304,57
311,77
trata-rata
Biodiesel
(detik)
310,54
Viskositas
Kinematik
(cSt)
3,229
L2.3 DATA YIELD DAN KEMURNIAN ETIL ESTER
Tabel L2.3 Hasil Yield dan Kemurnian Metil Ester
No. Run
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Konsentrasi
Katalis
(b/b)
Kondisi Reaksi
Rasio
Molar
Reaktan
13 : 1
5
15 : 1
17 : 1
13 : 1
6
15 : 1
Suhu
Reaksi
(ºC)
60
65
70
60
65
70
60
65
70
60
65
70
60
65
70
Yield
(%)
Kemurnian
Metil Ester
(%)
2,152
2,549
59,261
3,621
70,559
4,215
68,850
54,221
74,954
81,650
75,323
60,288
83,800
88,330
83,37
89,772
84,932
90,032
41
Universitas Sumatera Utara
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Tabel L2.3 Hasil Yield dan Kemurnian Biodiesel
(Lanjutan)
60
66,6860
6
17 : 1
65
75,612
70
87,229
60
65,770
13 : 1
65
75,417
70
87,112
60
64,426
7
15 : 1
65
78,307
70
89,154
60
68,293
17 : 1
65
81,312
70
90,052
73,545
82,544
91,688
71,225
81,350
93,767
69,698
83,986
94,304
75,543
85,767
94,988
42
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 3
CONTOH PERHITUNGAN
L3.1 PERHITUNGAN KADAR FFA CPO
FFA =
Keterangan:
,
%
N = Normalitas larutan NaOH
V = Volume larutan NaOH terpakai
Dimana VNaOH adalah volume NaOH yang terpakai, MNaOH adalah molaritas
NaOH yang digunakan, dan Woil adalah berat sampel minyak yang diuji.
L3.1.1 Perhitungan Kadar FFA CPO Sebelum Esterifikasi
Normalitas NaOH = 0,25 N
Volume larutan NaOH yang terpakai = 5,623 ml
Berat CPO = 7 gram
Kadar FFA
=
NxVxM
%
10 x massa sampel
=
25,6 x5,623 x 0,25
%
7
= 5,141 %
L3.1.2Perhitungan Kadar FFA CPO Setelah Esterifikasi
Normalitas NaOH = 0,25 N
Volume larutan NaOH yang terpakai = 0,52 ml
Berat CPO = 7 gram
Kadar FFA
=
NxVxM
%
10 x massa sampel
=
25,6 x0,52 x0,25
%
7
= 0,475 %
43
Universitas Sumatera Utara
L3.2 PERHITUNGAN KEBUTUHAN ETANOL
CaO
C2H5OH
Massa CPO
= 30 gr
Etanol : CPO
= 13 : 1 (mol/mol)
% katalis
= 5 % (b/b)
BM Trigliserida
= 850,982348 gr/mol
Mol CPO=
Massa
BM Trigliserida
30 gr
850,98 gr / mol
=
= 0,035 mol
Mol CPO =
13
1
x 0,035 = 0,455 mol
Maka, massa etanol = mol etanol x BM etanol
= 0,455 mol x 46 gr/mol
=20, 93 gram
Volume etanol
=
=
m
ρ
20,93 gr
0,79 gr / ml
= 26,49 ml
Untuk kebutuhan etanol yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
44
Universitas Sumatera Utara
L3.3 PERHITUNGAN DENSITAS BIODIESEL
Volume piknometer =
Densitas sampel =
berat air
densitas air
= 9,171 ml
berat sampel
volume piknometer
Berat piknometer kosong = 17 gr = 0,017 kg
Berat piknometer + biodiesel = 24,9 = 0,0249 kg
Berat biodiesel = 7,9 gr = 0,0079kg
Densitas minyak biodiesel =
0,0079 kg
0,000009171m3
= 861,404kg/m3
Untuk data yang lainnya sama dengan perhitungan di atas.
L3.4 PERHITUNGAN VISKOSITAS BIODIESEL
sg =
densitas sampel
densitas air
viskositas sampel = k x sg x t
Dimana t = waktu alir
Kalibrasi air:
ρair (40oC) = 992,25 kg/m3 = 0,99225 g/m3
Viskositas air (40oC) = 0,656 x 10-3 kg/m.s
t air = 81,25 detik
sgair = 1
Viskositas air
= k x sg x t
0,6560 x 10-3 kg/m.s = k x 1 x 81,25 s
= 8,07 x 10-6 kg/m.s2
k
Viskositas Biodiesel
trata-rata biodiesel= 335,51detik
sg biodiesel=
861,404 kg/m3
992,25 kg/m3
= 0,868
Viskositas biodiesel
= k x sg x t
= 8,07 x 10-6 x 0,868 x 335,51
= 0,00235kg/m.s
Viskositas kinematik =
0,00235kg/m.s
861,404kg/m3
= 2,73 x 10-6 m2/s
= 2,73 mm2/s = 2,73 cSt
Untuk data yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
45
Universitas Sumatera Utara
L3.5 PERHITUNGAN YIELD ETIL ESTER
massa etil ester dari praktikum
x kemurnian
massa bahan baku
28,46 gr
x 94,988
Yield =
30,02 gr
Yield =
Yield = 90,052 %
Untuk data lainnya mengikuti contoh perhitungan di atas.
46
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 4
DOKUMENTASI PENELITIAN
L4.1 Foto Proses Esterifikasi CPO
Gambar L4.1 Foto Proses Esterifikasi CPO
L4.2 Foto Proses Transesterifikasi
Gambar L4.2 Foto Proses Transesterifikasi
47
Universitas Sumatera Utara
L4.3 Foto Pemisahan Etil Ester
Gambar L4.3 Foto Pemisahan Etil Ester
L4.4 Foto Produk Akhir Biodiesel
Gambar L4.4 Foto Produk Akhir Biodiesel
48
Universitas Sumatera Utara
L4.5 Foto Analisis Densitas
Gambar L4.5 Foto Analisis Densitas
L4.6 Foto Analisis Viskositas
Gambar L4.6 Foto Analisis Viskositas
49
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 5
HASIL ANALISA BAHAN BAKU CPO DAN
BIODIESEL
L5.1 HASIL ANALISA KOMPOSISI ASAM LEMAK CPO
Gambar L5.1 Hasil Analisa Kromatogram GC-MS Asam Lemak CPO (Crude Palm
Oil)
50
Universitas Sumatera Utara
L5.2
HASIL ANALISA BIODIESEL
Gambar L5.2 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 1
51
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.3 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 3
52
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.4 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 8
53
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.5 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 9
54
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.6 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 12
55
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.7 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 16
56
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.8 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 17
57
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.9 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 18
58
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.10 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 19
59
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.11 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 20
60
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.12 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 21
61
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.13 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 22
62
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.14 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 24
63
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.15 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 26
64
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.16 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 27
65
Universitas Sumatera Utara
DATA BAHAN BAKU
L1.1
KOMPOSISI ASAM LEMAK BAHAN BAKU CPO HASIL
ANALISIS GCMS
Tabel L1.1 Komposisi Asam Lemak CPO
Komposisi Berat
(%)
Molekul
Asam Laurat (C12:0)
0,1896
200,32
Asam Miristat (C14:0)
0,8921
228,37
Asam Palmitat (C16:0)
38,7914
256,42
Asam Palmitoleat (C16:1)
0,1573
254,41
Asam Stearat (C18:0)
4,6474
284,48
Asam Oleat (C18:1)
42,5686
282,46
Asam Linoleat (C18:2)
11,9100
280,45
Asam Linolenat (C18:3)
0,3003
278,43
Asam Arakidat (C20:0)
0,3932
312,53
Asam Eikosenoat (C20:1)
0,1501
310,51
Jumlah
100%
Asam Lemak
Mol
%Mol
%Mol x BM
0,00095
0,00391
0,15128
0,00062
0,01634
0,15071
0,04247
0,00108
0,00126
0,00048
0,36908
0,00256
0,01058
0,40988
0,00168
0,04426
0,40833
0,11506
0,00292
0,00341
0,00131
0,513706
2,417074
105,102241
0,426192
12,591764
115,336267
32,269206
0,813639
1,065344
0,406684
270,942118
Dari perhitungan, maka diperoleh berat molekul rata-rata FFA CPO
sebesar 270,942118gr/mol.
L1.2
KOMPOSISI TRIGLISERIDA BAHAN BAKU CPO
Tabel L1.2 Komposisi Trigliserida CPO
Komposisi
(%)
Trilaurin (C39H74O6)
0,1896
Trimiristin (C45H86O6)
0,8921
Tripalmitin (C51H98O6)
38,7914
Tripalmitolein (C51H92O6)
0,1573
Tristearin (C57H110O6)
4,6474
Triolein (C57H104O6)
42,5686
Trilinolein (C57H98O6)
11,9100
Trilinolenin (C57H92O6)
0,3003
Triarakidin (C63H122O6)
0,3932
Trieikosenoin (C63H116O6)
0,1501
Jumlah
100%
Trigliserida
Berat
Molekul
639,010
723,160
807,320
801,270
891,480
885,432
879,384
873,337
975,640
969,624
Mol
%Mol
%Mol x BM
0,00030
0,00123
0,04805
0,00020
0,00521
0,04808
0,01354
0,00034
0,00040
0,00015
0,11751
0,00252
0,01050
0,40889
0,00167
0,04436
0,40912
0,11525
0,00293
0,00343
0,00132
1,613463
7,591613
330,107967
1,338595
39,548553
362,251272
101,351998
2,555500
3,346063
1,277325
850,982348
Dari perhitungan, maka diperoleh berat molekul rata-rata FFA CPO
sebesar 850,982348gr/mol.
40
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 2
DATA PENELITIAN
L2. 1 DATA DENSITAS BIODIESEL
Tabel L2.1 Hasil Analisis Densitas Biodiesel
Dosis Katalis
(b/b)
5%
L2.2
Rasio Molar
Reaktan
13 : 1
Suhu Reaksi
(ºC)
45
Densitas Biodiesel
(g/ml)
0,861404
DATA VISKOSITAS KINEMATIKA BIODIESEL
Tabel L2.2 Hasil Analisis Viskositas Biodiesel
Dosis
Katalis
(b/b)
5%
Rasio
Molar
Reaktan
13 : 1
Suhu
Reaksi
(menit)
55
Waktu Alir (detik)
t1
t2
t3
315,29
304,57
311,77
trata-rata
Biodiesel
(detik)
310,54
Viskositas
Kinematik
(cSt)
3,229
L2.3 DATA YIELD DAN KEMURNIAN ETIL ESTER
Tabel L2.3 Hasil Yield dan Kemurnian Metil Ester
No. Run
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Konsentrasi
Katalis
(b/b)
Kondisi Reaksi
Rasio
Molar
Reaktan
13 : 1
5
15 : 1
17 : 1
13 : 1
6
15 : 1
Suhu
Reaksi
(ºC)
60
65
70
60
65
70
60
65
70
60
65
70
60
65
70
Yield
(%)
Kemurnian
Metil Ester
(%)
2,152
2,549
59,261
3,621
70,559
4,215
68,850
54,221
74,954
81,650
75,323
60,288
83,800
88,330
83,37
89,772
84,932
90,032
41
Universitas Sumatera Utara
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Tabel L2.3 Hasil Yield dan Kemurnian Biodiesel
(Lanjutan)
60
66,6860
6
17 : 1
65
75,612
70
87,229
60
65,770
13 : 1
65
75,417
70
87,112
60
64,426
7
15 : 1
65
78,307
70
89,154
60
68,293
17 : 1
65
81,312
70
90,052
73,545
82,544
91,688
71,225
81,350
93,767
69,698
83,986
94,304
75,543
85,767
94,988
42
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 3
CONTOH PERHITUNGAN
L3.1 PERHITUNGAN KADAR FFA CPO
FFA =
Keterangan:
,
%
N = Normalitas larutan NaOH
V = Volume larutan NaOH terpakai
Dimana VNaOH adalah volume NaOH yang terpakai, MNaOH adalah molaritas
NaOH yang digunakan, dan Woil adalah berat sampel minyak yang diuji.
L3.1.1 Perhitungan Kadar FFA CPO Sebelum Esterifikasi
Normalitas NaOH = 0,25 N
Volume larutan NaOH yang terpakai = 5,623 ml
Berat CPO = 7 gram
Kadar FFA
=
NxVxM
%
10 x massa sampel
=
25,6 x5,623 x 0,25
%
7
= 5,141 %
L3.1.2Perhitungan Kadar FFA CPO Setelah Esterifikasi
Normalitas NaOH = 0,25 N
Volume larutan NaOH yang terpakai = 0,52 ml
Berat CPO = 7 gram
Kadar FFA
=
NxVxM
%
10 x massa sampel
=
25,6 x0,52 x0,25
%
7
= 0,475 %
43
Universitas Sumatera Utara
L3.2 PERHITUNGAN KEBUTUHAN ETANOL
CaO
C2H5OH
Massa CPO
= 30 gr
Etanol : CPO
= 13 : 1 (mol/mol)
% katalis
= 5 % (b/b)
BM Trigliserida
= 850,982348 gr/mol
Mol CPO=
Massa
BM Trigliserida
30 gr
850,98 gr / mol
=
= 0,035 mol
Mol CPO =
13
1
x 0,035 = 0,455 mol
Maka, massa etanol = mol etanol x BM etanol
= 0,455 mol x 46 gr/mol
=20, 93 gram
Volume etanol
=
=
m
ρ
20,93 gr
0,79 gr / ml
= 26,49 ml
Untuk kebutuhan etanol yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
44
Universitas Sumatera Utara
L3.3 PERHITUNGAN DENSITAS BIODIESEL
Volume piknometer =
Densitas sampel =
berat air
densitas air
= 9,171 ml
berat sampel
volume piknometer
Berat piknometer kosong = 17 gr = 0,017 kg
Berat piknometer + biodiesel = 24,9 = 0,0249 kg
Berat biodiesel = 7,9 gr = 0,0079kg
Densitas minyak biodiesel =
0,0079 kg
0,000009171m3
= 861,404kg/m3
Untuk data yang lainnya sama dengan perhitungan di atas.
L3.4 PERHITUNGAN VISKOSITAS BIODIESEL
sg =
densitas sampel
densitas air
viskositas sampel = k x sg x t
Dimana t = waktu alir
Kalibrasi air:
ρair (40oC) = 992,25 kg/m3 = 0,99225 g/m3
Viskositas air (40oC) = 0,656 x 10-3 kg/m.s
t air = 81,25 detik
sgair = 1
Viskositas air
= k x sg x t
0,6560 x 10-3 kg/m.s = k x 1 x 81,25 s
= 8,07 x 10-6 kg/m.s2
k
Viskositas Biodiesel
trata-rata biodiesel= 335,51detik
sg biodiesel=
861,404 kg/m3
992,25 kg/m3
= 0,868
Viskositas biodiesel
= k x sg x t
= 8,07 x 10-6 x 0,868 x 335,51
= 0,00235kg/m.s
Viskositas kinematik =
0,00235kg/m.s
861,404kg/m3
= 2,73 x 10-6 m2/s
= 2,73 mm2/s = 2,73 cSt
Untuk data yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
45
Universitas Sumatera Utara
L3.5 PERHITUNGAN YIELD ETIL ESTER
massa etil ester dari praktikum
x kemurnian
massa bahan baku
28,46 gr
x 94,988
Yield =
30,02 gr
Yield =
Yield = 90,052 %
Untuk data lainnya mengikuti contoh perhitungan di atas.
46
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 4
DOKUMENTASI PENELITIAN
L4.1 Foto Proses Esterifikasi CPO
Gambar L4.1 Foto Proses Esterifikasi CPO
L4.2 Foto Proses Transesterifikasi
Gambar L4.2 Foto Proses Transesterifikasi
47
Universitas Sumatera Utara
L4.3 Foto Pemisahan Etil Ester
Gambar L4.3 Foto Pemisahan Etil Ester
L4.4 Foto Produk Akhir Biodiesel
Gambar L4.4 Foto Produk Akhir Biodiesel
48
Universitas Sumatera Utara
L4.5 Foto Analisis Densitas
Gambar L4.5 Foto Analisis Densitas
L4.6 Foto Analisis Viskositas
Gambar L4.6 Foto Analisis Viskositas
49
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 5
HASIL ANALISA BAHAN BAKU CPO DAN
BIODIESEL
L5.1 HASIL ANALISA KOMPOSISI ASAM LEMAK CPO
Gambar L5.1 Hasil Analisa Kromatogram GC-MS Asam Lemak CPO (Crude Palm
Oil)
50
Universitas Sumatera Utara
L5.2
HASIL ANALISA BIODIESEL
Gambar L5.2 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 1
51
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.3 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 3
52
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.4 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 8
53
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.5 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 9
54
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.6 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 12
55
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.7 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 16
56
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.8 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 17
57
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.9 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 18
58
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.10 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 19
59
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.11 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 20
60
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.12 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 21
61
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.13 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 22
62
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.14 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 24
63
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.15 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 26
64
Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.16 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 27
65
Universitas Sumatera Utara