jurusan fisika fakultas sains dan teknologi … · 2016. 1. 13. · viskositas kinematik biodiesel...

UJI KUALITAS BIODIESEL DENGAN PEMBANDING BIODIESEL

STANDAR PRODUKSI BPPT BERDASAR PARAMETER KANDUNGAN

SENYAWA, TURBIDITAS, DAN VISKOSITAS KINEMATIK

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Sains

Program Studi Fisika

Disusun oleh :

B. ADE DIRGANTARA

NIM : 043214006

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

i

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BIODIESEL QUALITY TEST BY COMPARING ITS COMPOUNDS

CONTAIN, TURBIDITY, AND KINEMATIC VISCOSITY TO THE BPPT

STANDARD BIODIESEL PRODUCT

A THESIS

Presented as a Partial Fullfillment of the Requirements

To Obtain The Sarjana Sains

In Phisycs Department

by :

B. ADE DIRGANTARA

NIM : 043214006

PHYSICS STUDY PROGRAM

PHYSICS DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2010

ii


iii


iv


KUPERSEMBAHKAN KEPADA

Seluruh mahluk di bumi, guna kehidupan yang lebih beradab, dan bermartabat, Bangsa Indonesia sebagai bentuk pengabdianku,

Masyarakat Desa Rengas yang kucintai.

“Tak ada kata lain selain berjuang untuk menang. Karena sejatinya hidup adalah perjuangan. Manusia dilahirkan dengan segala potensinya, maka manusia

yang mencapai kesempurnaan dan pencerahan adalah manusia yang berjuang dan terus berjuang”

“Sebelumnya aku hanya mendengar hal-hal ini, sekarang aku hidup dengan mengalaminya sendiri. Kini dengan pengetahuan yang dalam aku menembusnya

dan membuktikan secara jelas” (Samyutta Nikaya . V, 226)

v


Persembahan yang sangat berarti ini pula kuberikan kepada :

Orangtuaku, Y. Widodo & Martina

Desta Gunara

Dionisius W.

Fransisca E.S.P.

Gregorius V.K.

Sahabat, Kekasih, Temanku yang menyertai perjuangan ini....

Manasikara

Bahwa

Diri Kita Harus berarti Bagi Sesama.

Mari wujudkan dunia menjadi indah dengan kasih dan cinta

vi


vii

vii


viii


Abstrak

UJI KUALITAS BIODIESEL DENGAN PEMBANDING BIODIESEL


SENYAWA, TURBIDITAS, DAN VISKOSITAS KINEMATIK

Pada penelitian ini telah dibuat biodiesel dari jelantah dan metanol dengan

variasi konsentrasi NaOH dalam metanol berturut-turut 3 g/60 ml, 3 g/70 ml, 3 g/80

ml, 3 g/90 ml, dan 3 g/100 ml. Untuk mengetahui senyawa yang terkandung pada

biodiesel digunakan UV /Vis Spektrofotometer SP8-400 dan Gas Chromatography

(GC). Selain itu dilakukan pula pengukuran turbiditas dan viskositas kinematik. Hasil

yang diperoleh dibandingkan terhadap senyawa yang terkandung, turbiditas, dan

viskositas kinematik biodiesel standar produksi Badan Pengkajian dan Penerapan

Teknologi (BPPT). Dari hasil pengukuran sampel biodiesel diketahui bahwa senyawa

penyusun pada sampel biodiesel mirip dengan senyawa biodiesel standar. Nilai

turbiditas sampel biodiesel antara 0,69-1,72 NTU dan nilai viskositas kinematik

sampel biodiesel 4,19 - 6,49 mm2/s.

ix


Abstract

BIODIESEL QUALITY TEST BY COMPARING ITS COMPOUNDS

CONTAIN, TURBIDITY, AND KINEMATIC VISCOSITY TO THE BPPT

STANDARD BIODIESEL PRODUCT

In this research, biodiesel is made from jelantah and methanol using NaOH

as catalyst. The mount of jelantah is 500 ml with variation of NaOH concentration in

metanol are 3 g/60 ml, 3 g/70 ml, 3 g/80 ml, 3 g/90 ml, and 3 g/100 ml respectively.

The UV/Vis Spectrophotometer SP8-400 and Gas Chromatography (GC) are used to

analize the compounds contain in biodiesel. Inspite of UV/Vis Spectrophotometer

SP8-400 and GC analysis, the measurement of turbidity and kinematic viscosity are

also perfomed. The obtained results compare to the compounds contain, turbidity, and

kinematic viscosity of Agency for the Assessment and Application of Technology

(BPPT) standard biodiesel. From the biodiesel samples results, it is known that the

compound of biodiesel samples similar with the standard biodiesel. The biodiesel

samples turbidity values are in the range 0.69-1.72 NTU and kinematic viscosity in

the range 4.19-6.49 mm2/s.

x


KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena

segala rahmat dan kasih karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi yang

berjudul “UJI KUALITAS BIODIESEL DENGAN PEMBANDING BIODIESEL


SENYAWA, TURBIDITAS, DAN VISKOSITAS KINEMATIK” sebagai salah satu

syarat untuk memperoleh gelar sarjana sains pada Program Studi Fisika Fakultas

Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Penulis menyadari tanpa adanya bantuan dan dukungan dari berbagai pihak,

skripsi ini tidak dapat terselesaikan dengan baik. Oleh karena itu, secara khusus

penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Dr. Ign. Edi Santosa, M.S selaku dosen pembimbing yang dengan sabar

telah membimbing, membantu dan menyemangati selama proses penulisan skripsi

ini.

2. Ir. Sri Agustini Sulandari, M.Si selaku Ketua Jurusan Fisika.

3. Dr. Drs. (Vet). Asan Damanik, M.Si selaku dosen pembimbing akademik dan

dosen penguji.

4. Dwi Nugraheni Rositawati, M.Si selaku dosen penguji.

5. Seluruh Dosen Prodi Fisika yang telah membagikan ilmunya.

6. Aryo Wicaksono, S.Sc dan Aditya, S.T yang telah bekerja sama dalam pembuatan

biodiesel.

xi


7. Ibu Yuliana, S.Psi dan Pihak Hotel Quality yang telah bekerja sama dalam

penyediaan minyak jelantah sebagai bahan baku biodiesel.

8. BPPT yang telah bersedia membantu dalam pengadaan standar biodiesel.

9. Kedua orang tua saya (Bapak Y. Widodo dan Ibu Martina), yang telah

memberikan dukungan baik materi maupun doa.

10. Kakak saya Desta, adik-adik saya Dion, Putri dan Vizar yang telah memberikan

dorongan dalam menyelesaikan studi ini.

11. Dhani Manasikara, S.Psi, M. Psi kekasih dan sahabatku yang selalu mendukung,

memotivasi selama penelitian ini. Terima kasih juga buat Tri Ratana Satya

Paramitha, SE yang telah membantu fasilitas komputer.

12. Bapak Daryono beserta keluarga dan Bapak Y. Supama, M.Hum beserta keluarga.

Terima kasih atas bantuan materi, bimbingan dan nasehatnya.

13. Teman seangkatan Sujadmoko, S.Si, Erlina Ekawati, dan Fransiska Endang

Kinasih, S.Si yang senantiasa saling menyemangati dan mewarnai angkatan 2004.

14. Seluruh karyawan Universitas Sanata Dharma khususnya Mas Bimo, Mas Sis,

Pak Gito dan Mas Ngadiyo.

15. Semua pihak yang sudah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

xii


xiii

xiii


DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL………………………………………………………...

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING…………………………….

HALAMAN PENGESAHAN……………………………………………….

HALAMAN PERSEMBAHAN…………………………………………….

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA…………………………………….

ABSTRAK......………………………………………………………………

ABSTRACT ………………………………………………………………….

KATA PENGANTAR...……………………………………………………..

DAFTAR ISI………………………………………………………………...

DAFTAR TABEL…………………………………………………………...

DAFTAR GAMBAR………………………………………………………..

BAB I. PENDAHULUAN…………………………………………………..

I. 1 Latar Belakang……………………………………….................

I. 2 Perumusan Masalah…...……………………...............................

I. 3 Batasan Masalah………………………………….......................

I. 4 Tujuan Penelitian…………………………………......................

I. 5 Manfaat .……………………………………………………......

BAB II. DASAR TEORI……………………………………………………..

II. 1 Biodiesel………..........................................................................

II.2 Pengukuran...................................................................................

i

iii

iiv

v

vii

ix

x

xi

xiv

xvi

xvii

1

1

4

4

5

5

7

7

7

xiv


II.2.1 Pengukuran Kandungan Senyawa.................................

II.2.1.1. UV/Vis Spektrofotometer.................................

II.2.1.2 Gas Chromatography........................................

II.2.2 Pengukuran Turbiditas....................................................

II.2.3 Pengukuran Viskositas....................................................

BAB III. METODE PENELITIAN………………………………………......

III.1 Tempat Penelitian……………………………………………...

III.2 Alat dan Bahan…………………………………………………

III.3 Pembuatan .............………………………………………….....

III.4 Pengukuran…………………………………………………......

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN…………………………………....

IV.1 Hasil……………………………………………………………

IV.2 Pembahasan…………………………………………………....

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN…………………………………….

V.1 Kesimpulan…………………………………………………......

V.2 Saran…………………………………………………………....

DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………..

LAMPIRAN A. Hasil Pengukuran Kandungan Senyawa.………………......

LAMPIRAN B. Hasil Pengukuran Turbiditas.............……………………….

LAMPIRAN C. Hasil Pengukuran Waktu Alir Biodiesel...……………….....

LAMPIRAN D. Hasil Perhitungan Viskositas Kinematik...............................

8

8

13

14

16

22

22

22

26

29

34

34

46

50

50

51

52

53

56

65

70

xv


DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1.1 Intensitas pemakaian energi di Indonesia................................... 1

Tabel 4.1 Turbiditas awal dan akhir dan viskositas kinematik biodiesel

dengan komposisi NaOH 3 gram dan jelantah 500 ml pada

suhu 28 0C.................................................................................

42

Tabel A.1.Penyerapan biodiesel terhadap radiasi gelombang

elektromagnetik pada panjang gelombang 200–250 nm..........

53

Tabel B.1 Turbiditas awal dan akhir biodiesel ............................................

64

Tabel D.1 Waktu alir biodiesel..................................................................... 69

xvi


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Perpindahan elektron pada kulit atom …....................................

Gambar 2.2 Diagram tingkat energi yang menunjukkan perubahan energi saat

penyerapan radiasi infra merah (IR), visible (Vis), dan ultraviolet

(UV).................................................................................................

Gambar 2.3 Prinsip transmitasi cahaya berdasar hukum spektroskopi ..............

Gambar 2.4 Peristiwa hamburan yang terjadi pada pengukuran turbiditas ........

Gambar 2.5. Perubahan yang terjadi pada penampung satu saat pengukuran

biodiesel ..........................................................................................

Gambar 3.1 Skema pembuatan biodiesel berbahan baku jelantah dan metanol

dengan katalisator NaOH................................................................

Gambar 3.2 Susunan pengukuran waktu alir dalam menentukan viskositas

kinematik biodiesel........................................................................

Gambar 3.4 Alur analisa kualitas biodiesel.......................................................

Gambar 4. 1 Grafik hubungan serapan biodiesel terhadap berkas radiasi

elektromagnetik………………………………………………….

Gambar 4.2 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada jelantah....

Gambar 4.3 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel

sampel 1.........................................................................................

9

11

12

15

17

28

32

33

35

37

37

xvii



sampel 2....................................................................................


sampel 3….…………….…………….…………….…………….


sampel 4….…………….…………….…………….…………….

Gambar 4.7 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada

biodiesel sampel 5……………….…………….…….................


biodiesel sampel 6......................................................................


sampel 7….…………….…………….…………….………........


biodiesel standar.. …………….…………….……………..........

Gambar 4.11 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel

standar dengan menggunakan neraca ohause ….………............

Gambar 4.12 Grafik hubungan viskositas kinematik terhadap komposisi

metanol pada biodiesel berbahan baku jelantah 500 ml dan

NaOH 3 gram………………………………………………….....

Gambar A.1 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada pelarut

hexane……...…………….…………….…………….………......

38

38

39

39

40

40

41

44

45

55

xviii


Gambar B.1 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel

sampel 1…….…………….…………….…………….………......


sampel 2………………….…………….…………….………......


sampel 3…….…………….…………….…………….……….....


sampel 4…….…………….…………….…………….……….....


sampel 5………………….…………….…………….………......


sampel 6…….…………….…………….…………….……….....


sampel 7…….................................................................................


sampel 1…….…………….…………….…………….……….


sampel 2…....…………….…………….…………….……….


sampel 3…..…………….…………….…………….……….

56

57

57

58

58

59

59

60

60

61

xix



sampel 4…..…………….…………….…………….……….


sampel 5…...…………….…………….…………….……….


sampel 6…...…………….…………….…………….……….


sampel 7…...…………….…………….…………….……….


standar……..…………….…………….…………….……….

Gambar C.1 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel

sampel 1 dengan menggunakan neraca ohause….....................


sampel 2 dengan menggunakan neraca ohause……………....


sampel 3 dengan menggunakan neraca ohause……………....


sampel 4 dengan menggunakan neraca ohause…………......


sampel 5 dengan menggunakan neraca ohause…………...…

61

62

62

63

63

65

66

66

67

67

xx


Gambar C. 6 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel

sampel 6 dengan menggunakan neraca ohause……...............

Gambar C. 7 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel

sampel 7 dengan menggunakan neraca ohause………………

68

68

xxi


BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Akhir-akhir ini tingkat kebutuhan akan energi di indonesia makin

meningkat. Seperti terlihat pada tabel 1.1 di bawah ini, tentang

peningkatan konsumsi energi dari tahun 1996–2006. Energi yang

digunakan di Indonesia umumnya berasal dari bahan bakar minyak bumi.

Minyak bumi berasal dari fosil yang jumlahnya terbatas atau tidak

terbarukan. Keterbatasan ini menjadi permasalahan yang harus

diselesaikan. Oleh karena itu, dibutuhkan solusi mengenai ketersediaan

energi untuk jangka panjang berupa energi yang terbarukan.

Tabel 1.1 Intensitas pemakaian energi di Indonesia

Jumlah penduduk

Pemakaian energi final (tanpa biomassa)

Intensitas energi final Tahun

Ribu Ribu SBM SBM/Kapita SBM/Juta Rp

1996 194.34 337.485 1,74 0,23 1997 199.837 361.514 1,81 0,24 1998 202.873 355.988 1,75 0,27 1999 203.047 401.654 1,98 0,30 2000 205.843 440.403 2,14 0,32 2001 208.647 467.239 2,23 0,32 2002 212.003 477.853 2,25 0,32 2003 215.276 481.064 2,23 0,30 2004 217.854 530.286 2,43 0,32 2005 219.893 546.641 2,49 0,31 2006 220.854 565.745 2,75 0,39

Sumber : Data Statistik Ekonomi Energi Indonesia 2006

1


2

Salah satu energi alternatif yang terbarukan adalah biodiesel.

Biodiesel dapat dibuat dari bahan baku minyak nabati, lemak hewani, atau

minyak goreng bekas (jelantah) melalui reaksi transesterifikasi

[Prihandana et all, 2006]. Diantara beberapa bahan baku tersebut, jelantah

merupakan bahan baku yang paling mudah didapatkan dalam kehidupan

sehari-hari. Jelantah juga merupakan minyak sisa penggorengan yang

tidak dapat digunakan lagi karena hanya menjadi limbah dan dapat

menimbulkan penyakit bagi manusia.

Berdasarkan latar permasalahan terjadinya peningkatan kebutuhan

akan energi dan adanya informasi bahwa jelantah dapat digunakan sebagai

energi alternatif (biodiesel), maka dilakukan penelitian mengenai

pembuatan biodiesel berbahan baku jelantah dan metanol menggunakan

katalisator NaOH.

Penelitian mengenai biodiesel telah dilakukan sejak awal tahun

1853 oleh ilmuwan E. Duffy dan J. Patrick, peneliti dari Austria

[Rahmadi, 2008], bertahun-tahun sebelum mesin diesel pertama bisa

berfungsi. Awalnya mesin diesel menggunakan bahan bakar nabati, namun

pada perkembangannya mesin diesel ini menggunakan bahan bakar

minyak bumi. Oleh karena pemakaian minyak bumi yang terus menerus

menyebabkan minyak bumi makin berkurang dan penggunaan minyak

bumi juga tidak ramah lingkungan, maka saat ini banyak negara maju

mulai mengembangkan kembali bahan bakar nabati terutama biodiesel

sebagai bahan bakar untuk mesin diesel. Pabrik biodiesel pertama kali


3

berdiri di Afrika Selatan pada tahun 1981. Setelah itu perkembangan

biodiesel amat pesat menyebar ke Eropa, Amerika, bahkan Asia termasuk

Indonesia. Di Indonesia, biodiesel mulai dikembangkan oleh Lemigas dan

Pertamina, Perguruan Tinggi baik swasta maupun negeri, dan juga Balai

Rekayasa dan Desain pada Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi

(BPPT) sejak tahun 2000 [Rahmadi, 2008].

Biodiesel yang berkualitas adalah biodiesel yang sesuai dengan

spesifikasi Badan Standarisasi Nasional melalui Standar Nasional

Indonesia (SNI). Parameter berdasar SNI harus memenuhi 18 parameter.

Analisa terhadap 18 parameter ini akan efektif jika yang dihasilkan

memang benar-benar biodiesel. Analisa 18 parameter ini membutuhkan

biaya yang besar, oleh karena itu perlu langkah awal uji analisa kualitas

untuk memastikan bahwa produk olahan jelantah yang dihasilkan adalah

biodiesel.

Langkah awal ini meliputi analisa dengan pengukuran kandungan

senyawa menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-400 dan Gas

Chromatography (GC). Analisa selanjutnya adalah dengan menggunakan

analisa turbiditas dan analisa viskositas kinematik. Langkah awal uji

analisa ini penting karena dengan mengetahui kandungan senyawa, berarti

juga mengetahui komponen terpenting dari biodiesel. Selain itu dengan

mengetahui viskositas kinematik dan turbiditas, kita akan mengetahui

tingkat kekentalan biodiesel dan turbiditasnya.


4

I.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut dapat dirumuskan beberapa

masalah yaitu :

1. Bagaimana membuat biodiesel dari bahan baku jelantah dan metanol

menggunakan katalisator NaOH ?

2. Bagaimana menganalisa kandungan senyawa, turbiditas, dan viskositas

kinematik pada biodiesel?

3. Bagaimana kualitas kandungan senyawa, turbiditas, dan viskositas

kinematik pada biodiesel sampel bila dibandingkan dengan biodiesel

standar?

1.3 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah untuk penelitian ini adalah

1. Penelitian ini hanya terbatas pada proses pembuatan biodiesel pada

skala laboratorium berkapasitas 500 ml.

2. Metode analisa yang digunakan untuk mengetahui kualitas

biodiesel sampel adalah dengan cara membandingkan parameter

parameter biodiesel sampel dengan biodiesel standar.

3. Parameter yang digunakan adalah kandungan senyawa, turbiditas, dan

viskositas kinematik biodiesel.


5

1.4 Tujuan Penelitian

Sesuai dengan rumusan di atas, maka tujuan dari penelitian ini adalah

1. Mengetahui bagaimana cara membuat biodiesel berbahan baku

jelantah dan metanol menggunakan katalisator NaOH.

2. Mengetahui proses analisa kandungan senyawa, turbiditas, dan

viskositas kinematik biodiesel.

3. Mengetahui kualitas biodiesel dilihat dari kandungan senyawa,

turbiditas, dan viskositas kinematik biodiesel bila dibandingkan

dengan biodiesel standar.

I.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat. Beberapa

manfaatnya adalah

1. Memberi informasi mengenai cara membuat dan menganalisa kualitas

biodiesel pada skala laboratorium.

2. Memberi informasi mengenai kualitas biodiesel, sehingga dapat

diketahui metode yang paling baik dalam membuat biodiesel.

3. Menambah informasi seputar energi alternatif terbarukan khususnya

biodiesel sehingga menunjang penelitian biodiesel di Indonesia dan

khususnya di Universitas Sanata Dharma.


6

I.6 Sistematika Penulisan

Penelitian ini akan dituliskan dengan sistematika sebagai berikut :

BAB I. Pendahuluan

Pada Bab I diuraikan tentang latar belakang masalah yang

diangkat, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan

penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II. Dasar Teori

Pada Bab II diuraikan tetang dasar teori pendukung dalam

pembuatan biodiesel dan menganalisanya.

BAB III. Metode Penelitian

Dalam Bab III diuraikan tentang susunan alat dan bahan yang

akan digunakan saat penelitian serta langkah-langkah yang

dilakukan saat penelitian.

BAB IV. Hasil dan Pembahasan

Pada Bab IV diuraikan tentang hasil penelitian dan pembahasan

hasil penelitian.

BAB V. Penutup

Pada Bab V berisi kesimpulan dari hasil penelitian dan saran.

Selain itu disertakan pula lampiran-lampiran untuk melengkapi

uraian-uraian sebelumnya.


BAB II

DASAR TEORI

II.1 Biodiesel

Jelantah adalah minyak nabati sisa penggorengan yang berwujud cair pada

suhu kamar. Jelantah ini dapat dibuat menjadi biodiesel. Pada proses pembuatan

biodiesel, terjadi pemecahan molekul trigliserida. Pemecahan ini dilakukan

dengan metanol dan dibantu dengan NaOH.

Biodiesel merupakan bahan bakar terbarukan, dan tidak beracun. Biodiesel

adalah minyak nabati (kedelai, kanola, kelapa, dan bunga matahari), lemak

hewan, atau minyak goreng bekas (jelantah) yang diubah melalui proses

transesterifikasi. Proses ini pada dasarnya mereaksikan minyak-minyak tersebut

dengan alkohol (metanol) menggunakan katalisator NaOH atau KOH

[Prihandana et all, 2006].

II.2 Pengukuran

Pengukuran dilakukan secara analisa eksperimen. Analisa eksperimen

adalah dengan membandingkan parameter pada biodiesel sampel terhadap

parameter biodiesel standar. Analisa eksperimen dalam penelitian ini dilakukan

untuk mengukur kandungan senyawa, turbiditas, dan viskositas kinematik

biodiesel.

7


8

II.2.1 Pengukuran Kandungan Senyawa

Pengukuran kandungan senyawa dilakukan secara bertahap dengan

menggunakan dua alat ukur. Alat ukur tersebut adalah UV/Vis spektrofotometer

SP8-400 dan GC.

II.2.1.1 UV/Vis spektrofotometer SP8-400

Landasan dari pengukuran kandungan senyawa menggunakan UV/Vis

spektrofotometer SP8-400 adalah serapan molekul. Setiap molekul dianalisa

dengan melihat karakteristik serapannya pada radiasi gelombang elektromagnetik

pada panjang gelombang tertentu [Skoog et all, 1965]. Pada proses ini energi

radiasi diserap oleh molekul dan akibatnya intensitas radiasi berkurang.

Sebuah molekul adalah gabungan mantap dari dua atau lebih atom.

Pengertian dari gabungan mantap adalah bahwa dibutuhkan energi untuk

melepaskan ikatan antar atom tersebut. Molekul menyerap radiasi berkas

elektromagnetik karena adanya elektron valensi, yang akan tereksitasi ke tingkat

energi yang lebih tinggi [Khopkar, 1990].

Berkas radiasi elektromagnetik yang dipancarkan akan berinteraksi dengan

elektron pada atom. Penyerapan energi ini terkait dengan sifat elektron untuk

menempati tingkat energi yang lebih tinggi. Seperti terlihat pada gambar 2.1

dibawah ini, elektron akan berpindah ke kulit yang tingkat energinya lebih tinggi

ketika mendapatkan energi dan berpindah ke kulit yang tingkat energinya lebih

rendah dengan melepaskan energi. Elektron dapat berpindah dari satu tingkat

energi ke tingkat energi yang lain. Bila dari tingkat n=1 ke n=2 maka elektron


9

akan menyerap energi, dan bila berpindah dari n=2 ke n=1 maka elektron akan

melepaskan energi, energi yang dilepaskan ini berupa emisi cahaya dengan

panjang gelombang tertentu.

Inti atom

n=1

n=2

energi energi

Gambar 2.1 Perpindahan elektron pada kulit atom

dengan besarnya energi adalah energi awal dikurangi energi akhir.

λυ chhEEE ==−=Δ 12 (2.1)

dengan EΔ adalah energi yang dibutuhkan untuk berpindah ke tingkatan energi

yang lebih tinggi atau energi yang dilepaskan ketika elektron berpindah dari

tingkat energi tinggi ke tingkat yang lebih rendah, υ adalah frekuensi radiasi

foton yang dipancarkan, h adalah konstanta planck ( 6,63 x 10-34 J.s), c adalah

kecepatan cahaya (3 x 108m/s), λ adalah panjang gelombang (m).

Suatu atom atau molekul akan menyerap radiasi elektromagnetik bila

frekuensi gelombang elektromagnetik sama dengan salah satu frekuensi spektrum

pancaran atom atau molekul [Alonso, 1992]. Atau energi yang dimiliki oleh


10

radiasi berkas elektromagnetik sama dengan energi yang dibutuhkan oleh atom

untuk bertransisi ke energi yang lebih tinggi.

Sesuai dengan teori kuantum, setiap molekul berada pada keadaan energi

tertentu, dan yang terendah dalam keadaan dasar. Ketika sebuah foton pada

radiasi melewati dekat molekul, energi pada foton akan diserap oleh elektron pada

molekul jika energi pada foton sama dengan perbedaan energi antara keadaan

dasar dengan keadaan energi diatasnya [Skoog et all, 1965].

Molekul yang menyerap energi akan mengalami transisi. Ketika terjadi

penyerapan ultraviolet, cahaya tampak, dan radiasi infra merah, molekul dapat

mengalami tiga transisi. Transisi ini meliputi transisi elektronik, transisi vibrasi,

dan transisi rotasi. Transisi ini terjadi pada energi hv, pada foton harus sama

dengan perbedaan antara dua tingkat energi. Radiasi inframerah akan

menstimulasi molekul bervibrasi, sedangkan cahaya tampak dan ultraviolet akan

menyebabkan elektron terdorong ke tingkat energi yang lebih tinggi [Harris,

1995]. Secara lebih jelas dapat dilihat pada gambar 2.2 di bawah ini.


11

4

3210

4 3 2 10

4 3 2 10

IR VIS UV

E2

E1

E0

Ener

gi

1λ 4λ'1λ '

5λ''

1λ''5λ

Gambar 2.2 Diagram tingkat energi yang menunjukkan perubahan energi saat penyerapan radiasi infra merah (IR), visible (VIS), dan ultraviolet (UV).

Pada gambar 2.2 Diagram tingkat energi yang menunjukkan perubahan

energi saat penyerapan radiasi infra merah (IR), visible (VIS), dan ultraviolet

(UV), pada molekul yang sama transisi dari E ke E dan E0 1 2 terjadi pada radiasi

ultraviolet yang memilki panjang gelombang berbeda.

Besarnya energi radiasi berkas elektromagnetik yang tertentu memiliki

panjang gelombang tertentu pula. Pada spektroskopi ultraviolet dengan panjang

gelombang 190-380 nm dan daerah tampak dengan panjang gelombang 380-780

nm.


12

Pada pengukuran kandungan senyawa mengunakan UV/Vis

Spektrofotometer SP8-400 terjadi penyerapan dan transmitasi. Seperti terlihat

pada gambar 2.3 mengenai prinsip transmitasi cahaya berdasar hukum

spektroskopi.

P P0 t

Gambar 2.3 Prinsip transmitasi cahaya berdasar hukum spektroskopi

Suatu berkas radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang (λ ) 200-

450 nm dan intensitas cahaya mula-mula P0 melewati suatu medium. Berkas

radiasi elektromagnetik dengan λ tertentu memiliki energi tertentu pula. Apabila

berkas radiasi elektromagnetik dengan λ tertentu ditembakkan pada sampel, dan

apabila energi yang dimiliki oleh berkas radiasi elektromagnetik sesuai dengan

besarnya energi yang dibutuhkan elektron untuk bertransisi ke tingkat energi yang

lebih tinggi, maka akan terjadi penyerapan. Besarnya penyerapan adalah Pa.

Namun tidak semua energi diserap oleh elektron dalam medium, ada pula yang

diteruskan atau ditransmisikan. Besarnya energi yang ditransmisikan tampak

dalam besarnya intensitas berkas radiasi yang ditransmisikan, yaitu sebesar P . t


13

Berdasarkan hukum Beer dan Lambert menunjukkan hubungan berikut [Khopkar,

1990] :

AabcPPT

o

t ===− )log(log (2.2)

dengan a adalah tetapan absorbtivitas, b adalah jarak tempuh optik, c

adalah konsentrasi, A adalah absorbansi, dan T adalah transmitasi.

Pada UV/Vis spektrofotometer SP8-400 pengukuran absorbansi atau

transmitasi dalam spektroskopi ultraviolet (190-380 nm) dan daerah tampak (380-

780 nm) digunakan dalam pengukuran unsur kimia baik kualitatif maupun

kuantitatif. Pengukuran secara kualitatif dilakukan dengan menganalisa bentuk

grafik penyerapan pada panjang gelombang. Bentuk grafik untuk tiap senyawa

berbeda-beda. Perbedaan ini dikarenakan senyawa tersusun oleh atom yang

jumlahnya berbeda sehingga energi yang diserap juga berbeda. Perbedaan inilah

yang menjadi dasar dalam pengukuran ini.

II.2.2 Gas Chromatography (GC)

Teknik kromatografi digunakan untuk menguraikan senyawa yang

terkandung di dalam biodiesel [Khopkar, 1990]. Pada GC, komponen yang

dipisahkan dibawa lebih dahulu oleh gas pembawa melewati kolom. Gas

pembawa yang digunakan adalah N2. Gas pembawa akan mendorong sampel

melewati kolom. Sampel akan berinteraksi dengan fase diam yang ada pada

kolom.

Interaksi antara komponen-komponen sampel dengan fase diam akan

berakibat pada ditahannya sampel oleh fase diam secara selektif berdasarkan


14

koefisien distribusinya sehingga terjadi pemisahan [Gritter et all, 1991].

Pemisahan untuk tiap komponen bergantung dari jenis komponen tersebut.

Apabila interaksi komponen dengan fase diam terlalu kuat maka

pemisahan terjadi sangat lambat. Pemisahan lambat terjadi karena dibutuhkan

suhu yang lebih tinggi untuk memisahkan tiap komponen. Untuk mengatasi hal ini

diperlukan pengaturan suhu agar terjadi pemisahan.

Dengan meningkatnya suhu, maka ikatan antar atom semakin renggang

dan mudah terurai. Dengan demikian maka rantai karbon pun terurai. Terurainya

rantai karbon pada senyawa memiliki sifat yang berbeda-beda. Setiap senyawa

memiliki rantai karbon yang berbeda-beda sehingga dibutuhkan suhu yang

berbeda pula untuk menguraikannya. Ketika rantai karbon terurai (menguap)

maka akan terdeteksi oleh detektor. Waktu yang dibutuhkan untuk tiap senyawa

sampai terdeteksi (waktu retensi) berbeda-berbeda. Perbedaan inilah yang menjadi

dasar penentuan jenis senyawa.

Setiap senyawa memiliki waktu retensi yang berbeda-beda. Beberapa

senyawa mungkin mempunyai waktu tambat yang hampir sama atau berdekatan,

tetapi tiap senyawa hanya mempunyai satu waktu tambat saja.

II.3 Pengukuran Turbiditas

Turbiditas dapat didefinisikan sebagai ukuran relatif kejernihan air.

Kejernihan ini tergantung dari adanya partikel terlarut seperti lumpur, tanah liat,

dan mikroorganisme lainnya [Theofanis et all, 2010]. Turbiditas ganggang

berhubungan erat dengan metode analisis yang didasarkan pada hamburan radiasi


15

oleh suatu larutan yang mengandung partikel terdispersi. Ketika cahaya melewati

medium transparan dimana partikel padat tersebar, cahaya tersebut akan

dihamburkan oleh partikel ke segala arah. Semakin banyak partikel berakibat pada

semakin banyak cahaya terhambur yang mengakibatkan air terlihat semakin keruh

atau semakin tidak jernih.

Hubungan konsentrasi terhadap hamburan pada radiasi sinar paralel

dalam suspensi encer digambarkan pada gambar 2.4 berikut :

Gambar 2.4 Peristiwa yang terjadi pada pengukuran turbiditas

Berdasar gambar di atas, dapat dituliskan persamaan berikut :

(2.3) boePP τ−=

dengan dan oP P adalah kekuatan berkas sebelum dan setelah melewati panjang

tempat sampel b dari media keruh, dan τ adalah koefisien turbiditas, yang

nilainya sering ditemukan linear terkait dengan e konsentrasi dari hamburan

partikel.


16

II.2.4 Pengukuran Viskositas

Viskositas adalah aliran fluida yang merupakan gesekan antara molekul

satu dengan yang lain. Viskositas sangat dipengaruhi oleh temperatur

lingkungannya. Perubahan temperatur akan berpengaruh pada perubahan

viskositas. Pada temperatur tinggi, viskositas menjadi rendah. Apabila temperatur

turun, viskositas akan kembali tinggi.

Pengukuran viskositas dilakukan dengan menggunakan prinsip Hukum

Poiseuille. Menurut hukum Poiseuille, debit cairan yang mengalir sepanjang pipa

seperti pada gambar 2.5 dibawah ini yang penampangnya bundar berjari-jari R

dengan panjang L adalah [Sianoudis, 2008] dituliskan pada persamaan berikut

ini :

LPR

ηπ

8

40 Δ=Φ

(2.4)

dengan Φ adalah debit cairan (m3/s), R0 adalah jari-jari pipa kapiler (m), PΔ

adalah perubahan tekanan cairan (N/m2), η adalah viskositas dinamik (kg/ms), L

adalah panjang pipa kapiler (m).


17

h(t)

R

L

P

h0

Gambar 2.5 Perubahan yang terjadi pada penampung 1 saat pengukuran biodiesel karena biodiesel mengalir ke penampung 2 yang terletak di bawahnya.

Debit cairan tersebut mengalir pada sebuah pipa dengan volume tertentu.

Saat cairan mengalir turun, terjadi penurunan ketinggian volume cairan.

Perubahan ketinggian akan mempengaruhi perubahan tekanan. Perubahan tekanan

yang terjadi ini secara lebih jelas dipaparkan pada persamaan berikut ini :

)(thgP Δ=Δ ρ , (2.5)

dengan )(0)( tt hhh −=Δ

dengan ρ adalah massa jenis cairan (kg/m3), adalah perubahan tekanan cairan PΔ


18

(N/m2), g adalah tetapan gravitasi (m/s2), h(t) adalah perubahan tinggi cairan

terhadap waktu (m), h adalah tinggi awal cairan (m). 0

Dari persamaan (2.4) dan (2.5) didapatkan persamaan untuk menentukan

nilai viskositas dinamik suatu zat [White, 1988] :

LghR t

Φ=

8)(

40πρη

(2.6)

dengan Φ adalah debit cairan (m3/s), R adalah jari-jari pipa kapiler (m), ρ0 adalah

massa jenis cairan (kg/m3), η adalah viskositas dinamik (kg/ms), L adalah

panjang pipa kapiler (m), g adalah tetapan gravitasi (m/s2), h(t) adalah perubahan

tinggi cairan terhadap waktu (m).

Dari persamaan 2.6 di atas ditunjukkan bahwa viskositas dinamik suatu

cairan dipengaruhi oleh massa jenisnya. Pada pengukuran viskositas suatu cairan

dengan alat ukur dan metode yang sama untuk dua jenis zat yang berbeda, maka

jari-jari pipa kapiler ( ), panjang pipa kapiler (L), π, dan g bernilai tetap seperti

pada persamaan di bawah ini :

40R

kL

gR=

8

40π (2.7)

Dalam pengukuran ini, perubahan ketinggian cairan dalam penampung 1

persatuan waktu berbeda-beda, begitu pula dengan perubahan luasan permukaan

cairan dalam penampung 1 persatuan waktu. Sehingga hubungan persamaan 2.6


19

dan persamaan 2.7 dituliskan pada persamaan berikut ini.

Φ

= )(thkρ

η ,

tV

hk

ΔΔ=

/ (t)ρ

,

thtA

thkΔΔΔΔ

ΔΔ=

/)/(/ρ ,

)/( tAk

ΔΔ=

ρ (2.8)

dengan ρ adalah massa jenis cairan (kg/m3), ∆v/∆t adalah perubahan volume

cairan persatuan waktu (m3/s), th ΔΔ / adalah perubahan ketinggian cairan

penampung 1 persatuan waktu (m/s), tA ΔΔ / adalah perubahan luasan permukaan

cairan penampung 1 persatuan waktu (m2/s).

Dari persamaan 2.8 di atas, perubahan ketinggian persatuan waktu

( ) dan perubahan luasan permukaan cairan persatuan waktu (th ΔΔ / tA ΔΔ / )

akan mempengaruhi perubahan volume cairan persatuan waktu ( ). Proses

ini terjadi selama cairan mengalir berpindah turun dari penampung 1 ke

penampung 2.

tV ΔΔ /

Pengukuran di atas ditujukan untuk menghitung viskositas dinamik cairan.

Viskositas kinematik cairan diperoleh dari viskositas dinamik dibagi dengan

massa jenis cairan itu sendiri.

ρηυ = ,

atau υρη = (2.9)


20

Atau massa jenis untuk tiap cairan tidak mempengaruhi perhitungan.

Seperti diuraikan pada persamaan berikut ini :

)/( tAk

ΔΔ=

ρυρ

ρ

ρυ)/( tA

kΔΔ

= ,

)/( tAkΔΔ

= ,

Atk

ΔΔ

= (2.10)

Dari persamaan (2.10) di atas maka viskositas kinematik untuk cairan

standar dan cairan sampel adalah sebagai berikut :

Viskositas kinematik cairan standar :

standar

standarstandar A

tkΔΔ

=υ (2.11)

dengan standarstandar

standar υtAkΔΔ

=

Viskositas kinematik cairan sampel :

sampel

sampelsampel A

tkΔΔ

=υ (2.12)

Dari persamaan (2.11) dan (2.12) di atas, pengukuran viskositas kinematik


21

cairan standar dan cairan sampel untuk metode pengukuran yang sama, maka nilai

k dapat disubstitusikan. Seperti diuraikan pada persamaan berikut :

sampelstandar

sampelstandarstandarsampel At

tAΔΔ

ΔΔ=

υυ (2.13)

Karena perubahan luasan permukaan sampel sama dengan perubahan

luasan permukaan standar maka:

standarsampel AA Δ=Δ

standar

sampelstandarsampel t

tΔΔ

=υυ .(2.14)

dengan mengetahui viskositas kinematik cairan standar (υstandar) pada suhu

tertentu, waktu alir cairan standar (∆tstandar) dan waktu alir cairan sampel (∆tsampel),

maka persamaan (2.14) dapat digunakan untuk menghitung viskositas kinematik

cairan sampel (υsampel).


BAB III

METODE PENELITIAN

III.1 Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Analisa Kimia Fisika Pusat

Fakultas Sains dan Teknologi, Kampus III Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

III.2 Alat dan Bahan

Pada peneilitian ini dibutuhkan alat dan bahan untuk membuat biodiesel,

mengukur parameter biodiesel, dan menganalisanya.

III.2.1 Alat

III.2.1.1 Alat-alat Pembuatan Biodiesel

Alat-alat yang dibutuhkan dalam pembuatan biodiesel adalah sebagai berikut :

a. Mixer

Mixer digunakan sebagai media pencampur antara jelantah, metanol,

dan NaOH.

b. Pengendap

Pengendap adalah alat yang digunakan untuk mengendapkan hasil

campuran jelantah, metanol, dan NaOH, agar dihasilkan biodiesel.

22


23

c. Pemanas

Pemanas yang digunakan adalah kompor listrik. Pemanasan

dilakukan pada jelantah sebelum proses pencampuran. Pemanasan bertujuan

agar ikatan antar atom pada jelantah makin lemah dan mudah bereaksi.

Pemanasan juga dilakukan pada biodiesel untuk menghilangkan kadar air.

d. Pompa Udara

Pompa udara digunakan sebagai penghasil gelembung udara, yang

membantu proses pencucian. Udara yang naik ke permukaan akan membawa

air, dan ketika air turun, akan mengikat kotoran yang bercampur dengan

biodiesel.

e. Pengukur suhu, waktu, dan volume

Stopwatch dan termometer digunakan sebagai pengontrol waktu dan

suhu pada proses pengadukan, pencucian dan penghilangan kadar air

biodiesel. Dalam penelitian ini juga digunakan gelas ukur sebagai alat untuk

menentukan volume pada proses pembuatan.

III.2.1.2 Alat-alat yang dibutuhkan dalam pengukuran kualitas biodiesel

a. Neraca Ohause

Neraca Ohause digunakan sebagai pengukur massa NaOH dan juga

sebagai alat bantu dalam proses pengukuran waktu alir biodiesel dalam

penentuan viskositas biodiesel.


24

b. Turbidimeter

Turbidimeter digunakan untuk mengukur tingkat kekeruhan biodiesel.

c. Satu unit komputer berikut vernier logger pro

Satu unit komputer yang disertai dengan vernier logger pro digunakan

untuk menampilkan hasil dalam setiap pengukuran. Pengukuran pada GC,

turbiditas, dan viskositas, membutuhkan bantuan komputer. Selain untuk

menampilkan data, penggunaan komputer dapat mengetahui apakah proses

pengukuran berjalan sesuai yang diinginkan atau tidak.

d. UV/Vis spektrofotometer SP8-400

UV/Vis spektrofotometer SP8-400 digunakan untuk membandingkan

senyawa yang terkandung dalam biodiesel sampel dengan biodiesel standar.

e. Gas Chromatography (GC)

GC digunakan untuk membandingkan senyawa yang terkandung

dalam biodiesel sampel dengan biodiesel standar. Prinsip dari alat ini adalah

penguraian rantai senyawa biodiesel.

III.2.2 Bahan yang digunakan dalam membuat biodiesel

a. Jelantah

Jelantah digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan biodiesel.

Jelantah yang digunakan adalah 500 ml untuk pembuatan setiap biodiesel

sampel.


25

b. Pereaksi

Pereaksi yang digunakan adalah metanol.

c. Katalis

NaOH digunakan sebagai katalisator pada reaksi minyak jelantah

dengan metanol. NaOH yang digunakan dalam membuat biodiesel adalah

sebanyak 3 gram untuk tiap sampel.

d. Pembanding

Pembanding yang digunakan dalam menentukan senyawa yang

terkandung dalam biodiesel sampel adalah biodiesel produksi BPPT

berbahan baku minyak sawit/crude palm oil (CPO).

e. Hexane, formazin, dan aquades

Hexane digunakan sebagai pelarut pada pengukuran kandungan

senyawa menggunakan GC. Komposisi hexane yang digunakan sebagai

pelarut adalah 90% untuk tiap sampelnya. formazin dan aquades digunakan

sebagai pengkalibrasi pada pengukuran turbiditas.

III.3 Pembuatan Biodiesel

Dalam pembuatan biodiesel dilakukan beberapa tahapan sebagai berikut:

a. Persiapan Bahan

Bahan yang digunakan adalah jelantah atau minyak sisa dari

penggorengan. Sebelum digunakan, jelantah disaring terlebih dahulu


26

sehingga minyak benar-benar bersih. Setelah itu, jelantah dipanaskan hingga

suhunya mencapai 60 0C, kemudian metanol dicampur dengan NaOH.

Variasi komposisi metanol yang digunakan adalah 60 ml, 70 ml, 80 ml, 90

ml, dan 100 ml. Komposisi metanol tersebut dicampur dengan NaOH

sebanyak 3 gram.

b. Pencampuran

Metanol yang telah bercampur dengan NaOH kemudian dicampur

dengan minyak jelantah. Proses pencampuran ini dilakukan selama kurang

lebih 1 jam dengan suhu 50-60 0C.

c. Pengendapan

Setelah melalui proses pengadukkan selama 1 jam, proses selanjutnya

adalah pengendapan. Pengendapan ini dimaksudkan agar biodiesel terpisah

dari gliserin. Minyak biodiesel akan terletak di bagian atas dan gliserin akan

terletak di bagian bawah. Pemisahan ini terjadi karena perbedaan massa

jenis. Proses pengendapan ini berlangsung kurang lebih 1 jam.

d. Pemisahan Biodiesel dari Gliserin

Biodiesel yang sudah tampak terpisah dari gliserin kemudian

dipisahkan dengan pipa berdiameter ± 0,2 cm. Setelah itu proses selanjutnya

adalah pencucian menggunakan air hangat dengan suhu 40-50 0C sebanyak

setengah dari volume biodiesel. Pencucian ini menggunakan alat bantu

berupa pompa udara sebagai penghasil gelembung udara. Pencucian


27

dilakukan selama 1 jam. Setelah proses pencucian, biodiesel didiamkan

beberapa saat agar air terpisah dari biodioesel. Selanjutnya air dikeluarkan

melalui pipa kecil.

e. Penghilangan Kadar Air

Untuk menghilangkan kadar air pada biodiesel, dilakukan pemanasan

biodiesel hingga 100 0C menggunakan kompor listrik. Proses dari awal

hingga akhir tampak terlihat pada gambar 3.1 dibawah ini.


28

Minyak jelantah (500 ml)

Metanol + NaOH Pengadukkan waktu= 1 jam T = 50 0-60 0C

Biodiesel

Gliserin

Gliserin

Biodiesel

AirPencucian

(sebanyak 3 kali) waktu= 1 jam

Biodiesel

Air

Biodiesel

Air

Pemanasan 100 0C

Biodiesel siap pakai

Gambar 3.1 Skema pembuatan biodiesel berbahan baku jelantah dan metanol menggunakan katalisator NaOH.


29

III.3 Pengukuran

III.3.1 Pengukuran Kandungan Senyawa menggunakan UV/Vis spektrofotometer

SP8-400

Analisa senyawa menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-400. Untuk

menganalisa senyawa yang terkandung dalam biodiesel maka yang pertama

dilakukan adalah mengukur serapan oleh molekul pada senyawa yang terkandung

pada biodiesel standar dan sampel. Biodiesel standar diukur terlebih dahulu

menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-400, kemudian baru biodiesel sampel.

Setelah itu data diolah dan ditampilkan dalam bentuk grafik serapan terhadap panjang

gelombang elektromagnetik. Melalui grafik ini dapat diketahui apakah senyawa yang

terkandung pada biodiesel sampel sama dengan biodiesel standar.

III.3.2 Pengukuran Kandungan Senyawa menggunakan GC

Analisa menggunakan GC adalah analisa dengan mengandalkan interaksi

materi dengan fase diam dan perbedaan titik didih. Pengukuran dilakukan dengan

cara membandingkan kandungan senyawa dalam biodiesel sampel dengan biodiesel

standar.

Biodiesel sampel dan biodiesel standar terlebih dahulu dicampur dengan

pelarut hexane. Dengan komposisi biodiesel 1 ml dan hexane 9 ml. Pencampuran

dilakukan di dalam labu ukur. Setelah larutan tercampur, maka larutan tersebut

diambil sebanyak 1μl dengan syringe dan dimasukkan kedalam tabung injek pada


30

GC. Setelah biodiesel diinjeksikan, maka akan timbul grafik dengan puncak-

puncaknya yang ditampilkan melalui komputer. Masing-masing puncak menunjukkan

jenis unsur yang terkandung dalam molekul biodiesel.

III.3 Pengukuran Turbiditas

Pengukuran turbiditas membutuhkan satu unit komputer berikut vernier

logger pro dan turbidimeter. Sebelum melakukan pengukuran turbiditas biodiesel,

maka dilakukan kalibrasi terlebih dahulu. Kalibrasi dilakukan untuk memberi range

pada pengukuran turbiditas biodiesel. Untuk nilai 100 NTU menggunakan larutan

formazin standard dan aquades sebagai range minimum turbidimeter yaitu 0 NTU.

Pengukuran dilakukan dengan cara memasukkan biodiesel kedalam gelas

tabung pada turbidimeter. Data yang diambil sebanyak 20 sampel untuk beberapa

detik. Dengan waktu pengambilan sampel 0,01 s/sampel.

III.4 Pengukuran Viskositas Kinematik

Pengukuran viskositas kinematik biodiesel dilakukan dengan cara pengukuran

relatif. Pengukuran ini dilakukan dengan metode dan kondisi yang sama untuk dua

jenis cairan yang salah satunya telah diketahui viskositas kinematiknya. Viskositas

kinematik yang telah diketahui adalah viskositas kinematik biodiesel standar.

Selanjutnya dengan dasar teori seperti pada persamaan 2.14, maka yang harus diukur

adalah waktu alir dan massa biodiesel.


31

Waktu alir yang diukur adalah waktu alir biodiesel pada volume 50 ml untuk

mengalir turun dari penampung 1 ke penampung 2, seperti tampak pada gambar 3.2

di bawah ini. Perhitungan waktu alir ini menggunakan alat ukur yaitu neraca ohause.

Neraca ohause mencatat setiap perubahan massa persatuan waktu saat biodiesel

mengalir turun ke penampung 2.


32

Gambar 3.2 Susunan pengukuran waktu alir dalam menentukan viskositas kinematik biodiesel


33

Secara keseluruhan, metode analisa parameter pada biodiesel dilakukan

seperti pada gambar 3.4 berikut.

Analisa volume biodiesel

Analisa viskositas dengan pengukuran relatif

Hasil dan pembahasan

Analisa turbiditas menggunakan turbidimeter

Analisa kandungan senyawa menggunakan

UV/Vis spektrofotometer SP8-400.

Analisa kandungan senyawa menggunakan Gas

Chromatography (GC )

Gambar 3.4. Alur analisa kualitas biodiesel


34

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 HASIL

Dalam penelitian ini biodiesel diperoleh setelah melalui tiga proses yaitu

transesterifikasi, pemisahan, dan pencucian/pengeringan. Setelah biodiesel

dihasilkan maka langkah selanjutnya adalah menganalisa dengan cara

membandingkan pada biodiesel standar produksi BPPT. Parameter-parameter

yang menjadi pembanding adalah kandungan senyawa, turbiditas, dan viskositas

kinematik pada biodiesel.

IV.1.1 Analisa Kandungan Senyawa dalam Biodiesel

Analisa kandungan senyawa dalam biodiesel ditujukan untuk mengetahui

apakah biodiesel yang dihasilkan sudah sesuai dengan biodiesel standar.

Pengukuran kandungan senyawa dilakukan dengan menggunakan instrumen

UV/Vis spektrofotometer SP8-400 dan GC.

IV.1.1.1 Perbandingan senyawa yang terkandung dalam biodiesel

menggunakan radiasi berkas elektromagnetik pada UV/Vis spektrofotometer

SP8-400.

Pada pengukuran kandungan senyawa terjadi penyerapan radiasi berkas

elektromagnetik pada panjang gelombang 200–450 nm. Hasil pengukuran ini

secara lebih jelas ditampilkan pada gambar 4.1 di bawah ini.

34


35

Gambar 4.1 Grafik hubungan serapan biodiesel terhadap berkas radiasi elektromagnetik.


36

Gambar 4.1 menunjukkan grafik hubungan serapan biodiesel standar dan

biodiesel sampel terhadap panjang gelombang radiasi berkas elektromagnetik

dengan panjang gelombang 200-450 nm pada berbagai sampel biodiesel. Secara

umum bentuk grafik yang dihasilkan memiliki bentuk yang sama. Ini terlihat pada

panjang gelombang 200-450 nm besarnya serapan pada biodiesel standar dan

sampel adalah sama.

IV.1.2 Perbandingan jenis senyawa yang terkandung dalam biodiesel

menggunakan GC.

Pengukuran ini ditujukan untuk membandingkan jenis senyawa biodiesel

sampel dengan senyawa biodiesel standar menggunakan GC. Pada pengukuran

ini, sampel yang dinjeksikan kedalam GC mengalami dua proses, yaitu interaksi

dengan fase diam dan pemisahan rantai karbon. Hasil dari pengukuran kandungan

senyawa dalam biodiesel ini tampak pada gambar 4.2 sampai gambar 4.10 di

bawah ini.


37

Gambar 4.2 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada jelantah.

Gambar 4.3 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel sampel 1.


38




39

Gambar 4.6 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor biodiesel sampel 4.



40




41

Gambar 4.10 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada biodiesel standar.

Gambar 4.2 grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada jelantah,

menggambarkan komponen yang ada pada jelantah. Grafik ini berbeda dengan

gambar 4.3 sampai gambar 4.10. Perbedaan bentuk grafik ini menunjukkan bahwa

senyawa penyusun jelantah berbeda dengan senyawa penyusun biodiesel sampel

dan biodiesel standar. Perbedaan senyawa menunjukkan bahwa biodiesel berbeda

dengan jelantah. Sedangkan untuk gambar 4.3 sampai gambar 4.10 secara umum

tidak terdapat perbedaan. Ini menunjukkan bahwa senyawa yang ada pada

biodiesel sampel sama dengan biodiesel standar.

Pengukuran kandungan senyawa ini dilakukan pada kondisi yang sama yaitu

pada suhu kolom 180 0C, suhu injektor 260 0C, dan suhu detektor 260 0C dengan

lamanya waktu pengukuran adalah 2000 sekon. Pengukuran pada kondisi yang


42

sama ini juga dilakukan pada seluruh biodiesel sampel, yang datanya dilampirkan

pada lampiran.

IV.1.3 Pengukuran turbiditas dan viskositas kinematik biodiesel.

Selain melihat kandungan senyawa yang dihasilkan, pada penelitian ini juga

dibahas mengenai turbiditas dan viskositas kinematik biodiesel. Grafik hasil

pengukuran turbiditas dapat dilihat pada lampiran dan viskositas kinematik

biodiesel secara lebih jelas ditampilkan pada tabel 4.1 berikut ini :

Tabel 4.1 Turbiditas awal dan akhir dan viskositas kinematik biodiesel dengan komposisi NaOH 3 gram dan jelantah 500 ml pada suhu 28 0C

Biodiesel sampel

Metanol (ml)

Turbiditas awal (NTU)

Turbiditas akhir

(NTU)

Viskositas kinematik (mm2/s)

Volume biodiesel (ml)

1 60 41,25 5,92 6,494 250 2 70 5,66 0,80 5,263 260 3 80 13,02 0,69 4,815 283 4 90 10,25 8,36 4,815 358 5 100 12,95 5,34 4,199 406 6 100 15,39 12,52 4,143 370 7 100 4,255 359

Dari table 4.1 terlihat bahwa hasil pengukuran turbiditas akhir berbeda

dengan hasil pengukuran turbiditas awal. Perbedaan ini terlihat secara jelas pada

biodiesel dengan komposisi metanol 60 ml. Pada pengukuran awal didapatkan

nilai turbiditas sebesar 41,25 NTU dan setelah 75 hari kemudian dilakukan

pengukuran untuk kedua kali, dan didapatkan nilai turbiditas menjadi 5,2 NTU.

Dari grafik tampak bahwa secara umum turbiditas mengalami penurunan.


43

Penurunan ini menunjukkan bahwa konsentrasi partikel telah mengendap.

Pengendapan partikel pada biodiesel terjadi selama 75 hari setelah pengukuran.

Selain pengukuran kandungan senyawa dan turbiditas biodiesel, juga

dilakukan pengukuran viskositas kinematik biodiesel. pengukuran ini bertujuan

untuk mengetahui tingkat kekentalan kinematik biodiesel. Pengukuran viskositas

kinematik biodiesel sampel dilakukan pada suhu kamar. Perhitungan dalam

pengukuran viskositas biodiesel dilakukan dengan cara dibandingkan dengan

viskositas kinematik biodiesel standar.

Dengan mengetahui viskositas kinematik biodiesel standar ( dars tanυ ) yaitu

sebesar 4,199 mm2/s pada suhu 40 0C, waktu alir biodiesel standar ( ) dan

waktu alir biodiesel sampel (

darst tanΔ

sampeltΔ ), maka persamaan (2.14) dapat digunakan

untuk menghitung viskositas kinematik biodiesel sampel ( sampelυ ).

Pengukuran dilakukan dengan menghitung waktu yang dibutuhkan biodiesel

bervolume 50 ml untuk mengalir turun dari penampung 1 ke penampung 2 yang

terletak di atas neraca ohause. Waktu yang dibutuhkan untuk tiap biodiesel

berbeda-beda tergantung dari viskositas tiap biodiesel. Hasil dari pengukuran

waktu alir biodiesel ditampilkan pada gambar 4.11 berikut ini.


44

Gambar 4.11 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel standar dengan menggunakan neraca ohause.

Biodiesel bervolume 50 ml mengalir dari penampung 1 ke penampung 2.

Penampung 2 merupakan sebuah penampung yang terletak tepat di atas neraca

ohause seperti terlihat pada gambar 3.2 pada Bab 3 Eksperimen. Biodiesel akan

mengalir turun ke penampung 2 dalam waktu tertentu. Untuk biodiesel dengan

volume 50 ml, memiliki massa tertentu tergantung dari massa jenisnya.

Biodiesel bervolume 50 ml dialirkan. Kemudian perpindahan biodiesel ini

dicatat sebagai fungsi massa terhadap waktu. Seperti terlihat pada gambar 4.11

grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel standar menggunakan

neraca ohause. Massa yang terukur pertama kali adalah sebanyak 0,23 gram

setelah 5 sekon biodiesel mengalir, setelah itu massa keseluruhan terukur menjadi

42,92 gram setelah 80 sekon. Ini berarti bahwa biodiesel dengan volume 50 ml


45

memiliki massa total 42,92 gram berpindah dari penampung 1 ke penampung 2

membutuhkan waktu 75 sekon. Waktu 75 sekon didapat dari selisih waktu

perhitungan waktu akhir dikurangi waktu awal massa terukur oleh neraca ohause.

Proses dan hasil perhitungan relatif berdasar waktu alir biodiesel, terlampir

pada Lampiran E Perhitungan viskositas kinematik untuk masing-masing

biodiesel. Nilai untuk masing-masing biodiesel tertera secara jelas pada gambar

4.12 berikut ini :

Grafik viskositas kinematik biodiesel terhadap komposisi metanol

4

4.5

5

5.5

6

6.5

7

55 65 75 85 95 105

Volume metanol (ml)

Visk

osita

s kin

emat

ik b

iodi

esel

(m

m2/

s )

Gambar 4.12 Grafik hubungan viskositas kinematik terhadap komposisi metanol pada biodiesel berbahan baku jelantah 500ml dan NaOH 3gram.

Hasil perhitungan viskositas kinematik biodiesel pada suhu kamar diperoleh

bahwa biodiesel dengan komposisi methanol 60 ml memiliki viskositas tertinggi.

Dari hasil pengukuran didapatkan nilai viskositas kinematik biodiesel sampel

dengan jangkauan 4,143-6,494 mm2/s.


46

IV.2 PEMBAHASAN

Jelantah merupakan salah satu jenis lemak, yaitu trigliserida. Trigliserida

terdiri dari ester asam lemak dan gliserin. Untuk mendapatkan ester asam lemak

atau biodiesel, ester asam lemak yang ada pada jelantah harus dipisahkan terlebih

dahulu dari gliserin. Pemisahan dilakukan dengan bantuan pereaksi metanol dan

dipercepat dengan katalisator NaOH.

Biodiesel bervolume rendah berkisar antara 250-283 ml. Biodiesel ini

dibuat dengan komposisi metanol 60-80 ml. Biodiesel bervolume rendah ini

menunjukkan bahwa reaksi yang terjadi tidak mampu memisahkan seluruh ester

asam lemak dari gliserin. Akibatnya masih ada ester asam lemak yang tergabung

dengan gliserin dalam jelantah. Hasil ini berbeda dengan volume biodiesel yang

dihasilkan dengan komposisi metanol 90-100 ml, yaitu berkisar antara 358-406

ml.

Analisa yang sangat penting adalah menganalisa apakah kandungan

senyawa biodiesel sampel sama dengan biodiesel standar. Analisa awal adalah

dengan melihat kandungan senyawa dari bentuk grafik serapan terhadap radiasi

berkas elektromagnetik. Pengukuran ini menggunakan UV/Vis spektrofotometer

SP8-400.

Pada pengukuran menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-400, cuplikan

biodiesel sampel dan biodiesel standar, dilewatkan berkas radiasi elektromagnetik

dengan panjang gelombang 200-450 nm. Hasil pengukuran diperlihatkan pada

gambar 4.2, terlihat dengan jelas bahwa pada panjang gelombang 200-450 nm

besarnya serapan pada biodiesel standar dan sampel adalah sama.


47

Bentuk grafik yang sama menunjukkan bahwa terjadi serapan energi yang

sama pada berkas elektromagnetik oleh molekul biodiesel sampel dan biodiesel

standar. Energi dari radiasi berkas elektromagnetik diserap oleh molekul yang ada

di dalam biodiesel sampel dan biodiesel standar. Besarnya serapan energi

tergantung dari keadaan molekul. Peristiwa serapan ini dapat mengidentifikasi

molekul yang terkandung dalam biodisel sampel dan biodiesel standar. Bentuk

serapan yang sama pada panjang gelombang 200-450 nm menunjukkan bahwa

terdapat molekul yang sejenis. Kesamaan ini terlihat dari bentuk grafik yang

dihasilkan, sedangkan besar serapan menunjukkan besarnya konsentrasi senyawa

tertentu dalam biodiesel. Dengan demikian ditinjau dari kandungan senyawa dapat

dikatakan bahwa biodiesel sampel yang dihasilkan sudah sesuai dengan biodiesel

standar. Untuk mengetahui lebih jelas, maka tahapan selanjutnya akan dilihat data

hasil pengukuran menggunakan GC. Pada pengukuran menggunakan GC terjadi

dua proses. Proses yang pertama adalah biodiesel didorong oleh fase gerak yaitu

N2, selanjutnya proses yang kedua adalah sampel akan berinteraksi dengan fase

diam yang ada pada kolom. Interaksi senyawa pada sampel biodiesel dengan fase

diam tingkatannya berbeda-beda. Setelah itu senyawa biodiesel terlepas dari

interaksi dengan fase diam dan kemudian akan mengalami penguapan dan terurai.

Dari hasil pengukuran menggunakan GC, secara umum bentuk (lebar dan

tinggi) grafik yang dihasilkan antara biodiesel sampel dengan biodiesel standar

adalah sama. Begitu pula dengan waktu retensi antara biodiesel sampel dan

standar relatif sama. Kesamaan ini menunjukkan bahwa senyawa penyusun

biodiesel sampel dengan senyawa biodiesel standar adalah sama.


48

Analisa lainnya yang juga menentukan kualitas biodiesel adalah turbiditas

dan viskositas kinematik biodiesel. Pengukuran turbiditas dilakukan secara

bertahap. Pengukuran turbiditas awal dan pengukuran turbiditas akhir atau setelah

75 hari pengukuran turbiditas awal. Pengukuran viskositas kinematik dilakukan

dengan pengukuran relatif.

Dari hasil pengukuran turbiditas akhir, setelah 75 hari pengukuran turbiditas

awal, didapatkan perbedaan nilai turbiditas. Pada biodiesel sampel 1 turbiditas

menurun seiring dengan waktu. Proses ini terlihat dari hasil pengukuran yang

menunjukkan bahwa terjadi penurunan nilai turbiditas setelah 75 hari pengukuran.

Pada waktu pengukuran awal, nilai turbiditas sampel 1 sebesar 41,25 NTU dan

pada pengukuran akhir didapatkan nilai turbiditas sebesar 5,92 NTU.

Pada pengukuran turbiditas setelah 75 hari pengukuran pertama, terlihat

bahwa telah terjadi perubahan tingkat kekeruhan. Pada biodiesel dengan

komposisi metanol 60 ml yaitu biodiesel sampel 1, tampak jelas perubahan

turbiditasnya. Hasil ini berbeda dengan pengukuran turbiditas pada biodiesel

dengan komposisi metanol 70 ml, 80 ml, 90 ml, dan 100 ml, yang perubahan nilai

turbiditasnya tidak terlalu besar. Setelah 75 hari pengukuran pertama, partikel-

partikel mulai mengendap. Indikasi ini menunjukkan bahwa dibutuhkan waktu

agar biodiesel yang dihasilkan benar-benar dapat digunakan. Turbiditas

menunjukkan seberapa besar tingkat kekeruhan biodiesel. Biodiesel yang keruh

menandakan bahwa adanya partikel yang lebih besar yang dapat menyumbat

mesin saat beroperasi.


49

Dari hasil pengukuran turbiditas didapatkan nilai 0,69 NTU, 0,80 NTU, 5,34

NTU, 5,92 NTU, 8,36 NTU, 12,52 NTU, dan 13,72 NTU pada biodiesel sampel.

Nilai ini tidak jauh berbeda dari pengukuran turbiditas pada biodiesel standar

yaitu 4,22 NTU. Dengan menggunakan biodiesel standar sebagai pembanding,

maka dapat disimpulkan nilai turbiditas pada biodiesel sampel masih sesuai

dengan standar dan tidak mempengaruhi komponen senyawa penyusun biodiesel.

Hal ini dapat dilihat kembali dari hasil pengukuran kandungan senyawa

menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-400 dan Gas Chromatography (GC).

Dari hasil pengukuran viskositas kinematik biodiesel didapatkan nilai 4,199-

6,494 mm2/s pada suhu kamar (28 0C). Nilai ini masih sesuai bila dibandingkan

dengan nilai viskositas kinematik biodiesel standar pada suhu 40 0C yaitu sebesar

4,143 mm2/s. Pengukuran viskositas kinematik biodiesel sampel pada suhu kamar

(28 0C) memiliki nilai yang lebih tinggi dibanding dengan pengukuran pada suhu

40 0C. Semakin tinggi suhu maka semakin rendah pula viskositas biodiesel.

Viskositas pada biodiesel menunjukkan seberapa besar tahanan yang

dimiliki fluida yang dialirkan dalam pipa kapiler terhadap gaya gravitasi.

Viskositas yang tinggi akan mempengaruhi tingkat deposit, penetrasi semprot

bahan bakar, dan emisi mesin. Dengan demikian viskositas yang tinggi dapat

menurunkan kualitas dari biodiesel.


BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

IV.1 KESIMPULAN

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan didapatkan biodiesel berbahan

baku jelantah dan metanol dengan NaOH sebagai katalisator. Bahan baku jelantah

yang digunakan untuk setiap sampel adalah sebanyak 500 ml jelantah, NaOH 3 gram,

dan variasi metanol yang digunakan adalah 60 ml, 70 ml, 80 ml, 90 ml, dan 100 ml.

Dari hasil pengukuran uji kualitas biodiesel yang dibuat dengan menggunakan

pembanding biodiesel standar produksi BPPT berdasar parameter kandungan

senyawa, turbiditas, dan viskositas kinematik adalah sebagai berikut :

1. Grafik pengukuran menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-400 pada

panjang gelombang 200-450 nm, didapatkan bahwa biodiesel sampel

memiliki bentuk grafik yang menyerupai bentuk grafik pada biodiesel

standar. Bentuk grafik yang sama ini terjadi karena terdapat molekul yang

sama pada biodiesel sampel dan biodiesel standar.

2. Grafik pengukuran menggunakan GC diketahui bahwa bentuk grafik

penguraian komponen pada biodiesel sampel mirip dengan bentuk grafik

biodiesel standar. Bentuk grafik yang mirip ini terjadi karena adanya

molekul yang sama pada biodiesel sampel dan biodiesel standar.

50


51

3. Nilai turbiditas biodiesel sampel sebesar 0,69–13,72 NTU dan biodiesel

standar produksi BPPT sebesar 4,22 NTU.

4. Nilai viskositas kinematik berkisar antara 4,143– 6,494 mm2/s.

Berdasarkan Berdasarkan hasil uji kualitas biodiesel berdasarkan empat

parameter di atas, dapat disimpulkan bashwa biodiesel sampel yang dibuat sudah

sesuai dengan biodiesel standar produksi BPPT.

IV.2 SARAN

Berdasarkan batasan masalah, tujuan penelitian, metode penelitian, dan hasil

yang diperoleh, maka disarankan untuk dilakukan penelitian lanjutan khususnya

terhadap pengaruh suhu yang lebih tinggi pada pembuatan biodiesel terhadap kualitas

biodiesel. Untuk mengetahui lebih lanjut kandungan biodiesel secara kuantitatif perlu

dilakukan analisa kandungan biodiesel menggunakan GCMS.


DAFTAR PUSTAKA

Gritter, J.R., 1991, Pengantar kromatografi, Bandung : Penerbit ITB. Harris, C. D., 1995, Quantitative Chemical Analysis, 4

th.Ed., New York:W.H.Freeman and

Company.

Kopkar, S.M., 1990, Konsep Dasar Kimia Analitik, Jakarta : Penerbit Universitas Indonesia. Marcelo Alonso, 1994, Dasar-daras Fisika Universitas, 2nd. Ed., Jakarta : Erlangga. Prihandana, R., 2006, Menghasilkan Biodiesel Murah, Jakarta : Agromedia. Rahmadi, A., 2008, “Pengembangan Biodiesel Indonesia Dengan Teknologi Bangsa Sendiri : Kesempatan dan Tantangan”, http://www.google.co.id/#hl=id&q=

biodiesel+menurut+E.+ Duffy+dan +J.+Patrick+filetype%3Apdf.,diakses pada tanggal 20 Januari 2009.

Sianoudis, I.A., and Drakaki. E. 2008. An approach to Poiseuille’s law in an undergraduate

laboratory experiment. Greece : European Journal of Physics.

Skoog, D.A. West, M. Donald. Holler, F. James., 1965, Analitical Chemistry an Introduction, US America. …………………….Statistik Ekonomi Energi, http://www.ask.com/web?l=dis&o=

15671&qsrc=2869&q= Sumber+%3A+Departemen +Energi+dan+Sumber+

Daya+Mineral%2C+BPS+dan+Handbook+Statistik+Energi+Indonesia+2006.

pdf., diakses tanggal 27 Maret 2008.

Theofanis, P.,Christos C.A., and Christos, G.P., 2010, “A Nephelometric Turbidity System

for Monitoring Residential Drinking Water Quality”, http://www.springerlink.com/content/j8710m581420604x/fulltext.pdf?page=1., diakses tanggal 15 Maret 2010.

White, F.M., 1988, Mekanika Fluida, Jakarta: Penerbit Erlangga.

52


53

LAMPIRAN A

Hasil pengukuran kandungan senyawa

A.1. Pengukuran Kandungan senyawa menggunakan UV/Vis spektrofotometer SP8-

400

Tabel A.1. Penyerapan biodiesel terhadap panjang gelombang pada radiasi

gelombang elektromagnetik pada panjang gelombang 200 - 450 nm.

λ (nm)

Biodiesel Standar

Biodiesel sampel 1

Biodeiesel sampel 2

Biodiesel sampel 4

Biodiesel sampel 5

Biodiesel sampel 6

Biodiesel sampel 7

200 1.891487 2.153866 2.133287 2.061262 2.086985 2.08184 2.086985205 2.025249 2.282484 2.261905 2.200169 2.220747 2.215603 2.225892210 2.133287 2.323641 2.323641 2.303063 2.313352 2.308207 2.308207215 2.231037 2.328786 2.328786 2.323641 2.328786 2.328786 2.328786220 2.297918 2.333931 2.333931 2.328786 2.333931 2.333931 2.333931225 2.318497 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931230 2.328786 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931235 2.328786 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931240 2.328786 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931245 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931250 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931255 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931260 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931265 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931270 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931275 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931280 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931285 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931290 2.328786 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931295 2.328786 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931300 2.328786 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931305 2.328786 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931310 2.323641 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931315 2.318497 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931320 2.308207 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931325 2.287628 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931330 2.251616 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931 2.333931335 0.399524 0.569299 0.54872 0.481839 0.507562 0.507562 0.522996


54

340 0.430392 0.605311 0.584733 0.517852 0.543575 0.543575 0.559009345 0.466405 0.641324 0.620746 0.553865 0.584733 0.579588 0.595022350 0.497273 0.682482 0.656759 0.595022 0.620746 0.615601 0.63618355 0.533286 0.718495 0.697916 0.63618 0.656759 0.656759 0.677337360 0.564154 0.759653 0.733929 0.672193 0.697916 0.692771 0.71335365 0.595022 0.795665 0.775087 0.708206 0.733929 0.733929 0.749363370 0.62589 0.831678 0.8111 0.744218 0.769942 0.769942 0.790521375 0.646469 0.867691 0.847112 0.780231 0.805955 0.805955 0.826534380 0.667048 0.903704 0.883125 0.816244 0.841968 0.841968 0.857402385 0.677337 0.934572 0.913994 0.852257 0.877981 0.872836 0.893415390 0.672193 0.970585 0.950006 0.883125 0.908849 0.903704 0.924283395 0.651614 1.001453 0.980875 0.913994 0.939717 0.939717 0.955151400 0.620746 1.032322 1.011743 0.944862 0.970585 0.965441 0.986019405 0.574443 1.058045 1.037466 0.970585 0.996309 0.991164 1.006598410 0.528141 1.078624 1.058045 0.986019 1.016888 1.011743 1.027177415 0.476694 1.088913 1.068335 1.001453 1.027177 1.027177 1.037466420 0.430392 1.094058 1.078624 1.001453 1.032322 1.032322 1.042611425 0.384089 1.094058 1.073479 0.996309 1.027177 1.027177 1.037466430 0.337787 1.073479 1.06319 0.97573 1.011743 1.011743 1.016888435 0.29663 1.047756 1.032322 0.939717 0.980875 0.980875 0.986019440 0.260617 1.006598 0.991164 0.898559 0.944862 0.939717 0.944862445 0.229748 0.955151 0.944862 0.847112 0.893415 0.893415 0.893415450 0.19888 0.903704 0.893415 0.795665 0.841968 0.836823 0.836823


55

A.2. Pengukuran kandungan senyawa menggunakan GC

Pada pengukuran ini parameter tetapnya adalah temperatur injektor 1800C,

temperature kolom 1800C, tekanan udara 2,85 bar, tekanan H2 1,4 bar, tekanan N2 0,8

bar dan volume injeksi 1 lμ .

Hexane

Gambar A.1 Grafik tegangan terhadap waktu tanggap detektor pada pelarut hexane.


56

LAMPIRAN B

Pengukuran turbiditas

Pengukuran turbiditas dilakukan secara bertahap. Yang pertama adalah

pengukuran turbiditas awal biodiesel. Pengukuran ini dilakukan setelah biodiesel

dihasilkan. Pengukuran turbiditas selanjutnya adalah pengukuran turbiditas setelah 75

hari pengukuran turbiditas awal.

Pengukuran turbiditas awal

Gambar B.1 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel 1.


57




58




59




60

Pengukuran turbiditas setelah 75 hari pengukuran.




61

Gambar B.10 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel sampel

3.


4.


62


5.


6.


63


7.

Gambar B.15 Grafik turbiditas terhadap waktu pengendapan pada biodiesel standar.


64

Dari grafik turbiditas awal dan turbiditas setelah 75 hari pengukuran awal didapatkan

nilai turbiditas sebagai berikut. Nilai turbiditas ini didapat dari nilai rata-rata pada

grafik turbiditas.

Tabel B.1 Turbiditas awal dan akhir biodiesel

Turbiditas awal (NTU) Turbiditas akhir (NTU) 41.25 5.92 5.66 0.80 13.02 0.69 10.25 8.36 12.95 5.33 15.39 12.52 4.862 13.72


65

LAMPIRAN C

Pengukuran waktu alir untuk menentukan viskositas kinematik

biodiesel.

Pada pengukuran waktu alir ini parameter tetapnya adalah volume biodiesel

50 ml dan diukur pada suhu kamar (28 0C).

Waktu Alir Biodiesel Sampel

Gambar C. 1 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 1 dengan menggunakan neraca ohause.


66

Gambar C.2 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 2 dengan menggunakan neraca ohause.

Gambar C.3 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 3


67

dengan menggunakan neraca ohause.


Gambar C.5 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 5 dengan menggunakan neraca ohause.


68


Gambar C. 7 Grafik pertambahan massa terhadap waktu pada biodiesel sampel 7


69

dengan menggunakan neraca ohause.

Dari grafik di atas didapatkan waktu alir untuk masing-masing biodiesel.

Tabel D.1 Waktu alir biodiesel

No MeOH (ml) waktu alir (s)

1 60 1162 70 943 80 864 90 865 100 756 100 747 100 768 Standar 75


70

LAMPIRAN D

Perhitungan viskositas kinematik biodiesel

Persamaan 2.14

dars

sampeldarssampel t

t

tantan Δ

Δ=υυ

Biodiesel sampel 1

smms

sxsmm /494,675

116)/199,4( 22

=

Biodiesel sampel 2

smms

sxsmm /263,575

94)/199,4( 22

=

Biodiesel sampel 3

smms

sxsmm /815,475

7686)/199,4( 22

=

Biodiesel sampel 4

smms

sxsmm /815,475

76)/199,4( 22

=

Biodiesel sampel 5

smms

sxsmm /255,475

76)/199,4( 22

=

Biodiesel sampel 6

smms

sxsmm /143,475

74)/199,4( 22

=

Biodiesel sampel 7

smms

sxsmm /255,475

76)/199,4( 22

=


jurusan fisika fakultas sains dan teknologi … · 2016. 1. 13. · viskositas kinematik biodiesel...

Documents