modifikasi kitosan-sulfat sebagai katalis …repository.unair.ac.id/25128/2/mpk.43-13 pur m.pdf ·...

MODIFIKASI KITOSAN-SULFAT SEBAGAI KATALIS HETEROGEN

PADA PRODUKSI BIODIESEL DARI MINYAK KELAPA SAWIT

SKRIPSI

AMALIA PUTRI PURNAMASARI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

2013

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

SKRIPSI MODIFIKASI KITOSAN-SULFAT SEBAGAI KATALIS HETEROGEN PADA PRODUKSI BIODIESEL DARI MINYAK KELAPA SAWIT

AMALIA PUTRI P

ii

MODIFIKASI KITOSAN-SULFAT SEBAGAI KATALIS HETEROGEN

PADA PRODUKSI BIODIESEL DARI MINYAK KELAPA SAWIT

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh

Gelar Sarjana Sains Bidang Kimia

pada Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Airlangga

Oleh :

AMALIA PUTRI PURNAMASARI

NIM 080915044

Tanggal Lulus : 30 Juli 2013

Disetujui Oleh:

Pembimbing I,

Drs. Handoko Darmakoesoemo, DEA

NIP. 1962 1102 198810 1 001

Pembimbing II,

Dr. Pratiwi Pudjiastuti, M.Si

NIP. 1961 0205 198601 2 001



AMALIA PUTRI P

iii

LEMBAR PENGESAHAN NASKAH SKRIPSI

Judul : Modifikasi Kitosan-Sulfat sebagai Katalis Heterogen pada

Produksi Biodiesel dari Minyak Kelapa Sawit.

Penyusun : Amalia Putri Purnamasari

NIM : 080915044

Tanggal Ujian : 30 Juli 2013

Disetujui oleh:

Pembimbing I,

Drs. Handoko Darmakoesoemo, DEA

NIP. 1962 1102 198810 1 001

Pembimbing II,

Dr. Pratiwi Pudjiastuti, M.Si

NIP. 1961 0205 198601 2 001

Mengetahui,

Ketua Departemen Kimia

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Airlangga

Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA

NIP. 1967 1115 199102 2 001



AMALIA PUTRI P

iv

PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI

Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia diperpustakaan dalam

lingkungan Universitas Airlangga, diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi

kepustakaan, tetapi pengutipan harus seijin penyusun dan harus menyebutkan

sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah.

Dokumen skripsi ini merupakan hak milik Universitas Airlangga



AMALIA PUTRI P

v

Purnamasari, A.P., 2013. Modifikasi Kitosan-Sulfat sebagai Katalis

Heterogen pada Produksi Biodiesel dari Minyak Kelapa Sawit. Skripsi

dibawah bimbingan Drs. Handoko Darmakoesoemo, DEA dan Dr. Pratiwi

Pudjiastuti, M.Si. Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Airlangga, Surabaya.

ABSTRAK

Sintesis biodiesel menggunakan katalis heterogen kitosan-sulfat pada

proses transesterifikasi minyak kelapa sawit (Crude Palm Oil/CPO) dengan

metanol telah dipelajari. Modifikasi kitosan sulfat dilakukan dengan mereaksikan

kitosan yang telah dilarutkan pada asam asetat 2% dan H2SO4 pada perbandingan

1:1. Reaksi transesterifikasi dilakukan pada suhu 65-70ºC selama 3 jam. Hasil

analisis menggunakan FTIR menunjukkan bahwa kitosan yang disulfonasi

memiliki pita serapan baru yang muncul pada bilangan gelombang 1149,50 cm-1

.

Gugus –SO4 memberikan pita serapan yang khas yaitu pada bilangan gelombang

1130-1080 cm-1

. Dari hal tersebut dapat diamati bahwa ada interaksi antara

kitosan dan sulfat. Hasil dianalisis menggunakan Gas Chromatography-Mass

Spectrometry (GC-MS). Metil-ester yang terbentuk dibandingkan pada perlakuan

tanpa katalis, katalis kitosan, dan kitosan-sulfat dengan hasil konversi biodiesel

yang dihasilkan masing-masing sebesar 57,3108%, 64,0021%, dan 42,2080%.

Kata kunci: biodiesel, Crude Palm Oil, katalis, kitosan-sulfat



AMALIA PUTRI P

vi

Purnamasari, A.P., 2013. Modification of Chitosan-Sulphate as

Heterogeneous Catalyst in Biodiesel Production from Palm Oil. Script were

counseled by Drs. Handoko Darmakoesoemo, DEA and Dr. Pratiwi

Pudjiastuti, M.Si. Department of Chemistry, Faculty Science and

Technology, Airlangga University.

ABSTRACT

Synthesis of biodiesel using heterogeneous catalysts chitosan-sulphate in

the transesterification process of palm oil (Crude Palm Oil/CPO) with methanol

has been studied. Modification of chitosan sulfate is done by reacting chitosan

which has been dissolved in 2% acetic acid and H2SO4 in the ratio of 1:1.

Transesterification reaction is done in the temperature of 65-70ºC for 3 hours. The

analysis using FTIR show that chitosan sulphonated has a new absorption band

appeared at wave number 1149.50 cm-1

. The functional group SO4 provide a

typical absorption band at wave number 1130-1080 cm-1

. It indicates that there is

an interaction between chitosan and sulphate. The results of biodiesel conversion

are analyzed using Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). Methyl-

ester formed is compared to the treatment without catalyst, the chitosan catalyst

and chitosan sulphate, the result of biodiesel conversion are 57,3108%, 64,0021%,

and 42,2080%.

Keywords: biodiesel, Crude Palm Oil, catalysts, chitosan-sulphate



AMALIA PUTRI P

vii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur senantiasa penulis curahkan kepada Allah SWT yang

telah melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-Nya, sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi dengan judul “Modifikasi Kitosan-Sulfat sebagai Katalis

Heterogen pada Produksi Biodiesel dari Minyak Kelapa Sawit” dengan tepat

waktu. Dalam kesempatan ini, penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-

besarnya kepada :

1. Bapak Drs. Handoko Darmakoesoemo, DEA selaku dosen pembimbing I dan

Ibu Pratiwi Pudjiastuti, M.Si selaku pembimbing II yang telah meluangkan

waktu, tenaga, pikiran, bimbingan serta arahannya dalam menyusun skripsi

ini.

2. Ibu Dr. Nanik Siti Aminah, M.Si selaku dosen penguji I yang telah

memberikan masukan, arahan dan ilmu yang bermanfaat bagi penulis.

3. Ibu Dr. Sri Sumarsih, M.Si selaku dosen penguji II yang telah memberikan

masukan, arahan dan ilmu yang bermanfaat bagi penulis.

4. Ibu Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA selaku ketua Departemen Kimia

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga.

5. Bapak Drs. Hamami, M.Si selaku dosen wali yang selalu senantiasa

membimbing dan memberikan masukan selama penulis menempuh kuliah.

6. Seluruh dosen dan staf pengajar Departemen kimia yang telah mendidik dan

memberikan pelajaran yang berharga, selama penulis menuntut ilmu di

Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga.

7. Seluruh laboran dan staff administrasi Departemen Kimia Fakultas Sains dan

Teknologi dan Departemen Kimia Farmasi Fakultas Farmasi Universitas

Airlangga yang telah membantu penulis dalam penyediaan alat, bahan dan

bantuan administrasi dari awal hingga akhir selama penulis menjadi

mahasiswa Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga.



AMALIA PUTRI P

viii

8. Kedua orang tua dan keluarga penulis yang telah memberikan doa, kasih

sayang, nasihat dan dukungan baik moril maupun materil hingga dapat

terselesaikannya skripsi ini.

9. Sahabat-sahabat terbaik penulis yang selalu memberi motivasi dan berbagi

ilmu, seluruh teman-teman S1 Kimia angkatan 2009 Universitas Airlangga

khususnya Putri Novita W., Lia Khusnia A., Fairya Muqita A., Gama Prakoso

B., Eviomitta Rizky A., Kiky Rizky A, dan Priska Kristiana serta teman-

teman lain yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas

kebersamaan selama 4 tahun yang berkesan ini. Serta semua pihak yang tidak

dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu terselesaikannya skripsi

ini.

Penyusun menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari

sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang

membangun demi kesempurnaan penulisan skripsi ini agar bermanfaat bagi semua

pihak. Aamiin.

Surabaya, Juli 2013

Penyusun

Amalia Putri Purnamasari



AMALIA PUTRI P

ix

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR JUDUL .............................................................................................. i

LEMBAR PERNYATAAN ............................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... iii

PEDOMAN MENGGUNAKAN SKRIPSI ...................................................... iv

ABSTRAK .......................................................................................................... v

ABSTRACT ........................................................................................................ vi

KATA PENGANTAR ........................................................................................ vii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... ix

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xii

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang Permasalahan ................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................. 5

1.3 Tujuan Penelitian .................................................................................. 5

1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................ 6

BAB II KERANGKA KONSEPTUAL ............................................................ 7

BAB III METODE PENELITIAN ................................................................... 12

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................... 12

3.2 Bahan dan Alat Penelitian ..................................................................... 12

3.2.1 Bahan penelitian ........................................................................... 12

3.2.2 Alat penelitian .............................................................................. 12

3.3 Diagram Alir Penelitian ........................................................................ 13

3.4 Pembuatan Pereaksi .............................................................................. 13

3.4.1 Pembuatan larutan KOH 0,1 N .................................................... 13

3.4.2 Pembuatan larutan baku asam oksalat 0,1 N ................................. 14

3.5 Prosedur Penelitian ............................................................................... 14

3.5.1 Karakterisasi kitosan .................................................................... 14

3.5.2 Karakteristik CPO ........................................................................ 17

3.5.2.1 Penentuan kadar air CPO ................................................. 17

3.5.2.2 Penentuan bilangan asam CPO ........................................ 18

3.5.3 Penentuan berat molekul CPO ..................................................... 19

3.5.3.1 Esterifikasi CPO .............................................................. 19

3.5.3.2 Transterifikasi CPO ......................................................... 19

3.5.4 Pembuatan katalis heterogen (modifikasi kitosan dengan asam

sulfat) .......................................................................................... 19

3.5.5 Karakterisasi katalis heterogen kitosan-sulfat dengan Fourier

Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) .................................. 20

3.5.6 Sintesis biodiesel ........................................................................... 20

3.5.6.1 Sintesis biodiesel tanpa katalis ......................................... 21

3.5.6.2 Sintesis biodiesel katalis kitosan ...................................... 21



AMALIA PUTRI P

x

3.5.6.3 Sintesis biodiesel katalis kitosan-sulfat ............................ 21

3.5.7 Analisa senyawa biodiesel ............................................................ 22

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 23

4.1 Karakterisasi kitosan ............................................................................. 29

4.2 Karakteristik CPO ................................................................................. 29

4.2.1 Penentuan kadar air ....................................................................... 29

4.2.2 Penetuan bilangan asam CPO ...................................................... 29

4.2.3 Penentuan berat molekul (BM) CPO ........................................... 30

4.2.3.1 Esterifikasi CPO ............................................................... 30

4.2.3.2 Transesterifikasi CPO ...................................................... 32

4.3 Pembuatan Katalis Kitosan-Sulfat ........................................................ 34

4.4 Karakterisasi Katalis Heterogen Kitosan-Sulfat dengan Fourier Transform

Infrared Spectroscopy (FTIR) ............................................................. 35

4.5 Sintesis Biodiesel .................................................................................. 37

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 45

5.1 Kesimpulan ........................................................................................... 45

5.2 Saran ..................................................................................................... 45

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 46



AMALIA PUTRI P

xi

DAFTAR TABEL

No Judul Halaman

4.1 Perbandingan spektrum FTIR kitosan dan kitosan-sulfat ......................... 36



AMALIA PUTRI P

xii

DAFTAR GAMBAR

No Judul Halaman

2.1 Transesterifikasi biodiesel menggunakan metanol ................................... 8

4.1 Spektrum FTIR kitosan ............................................................................ 28

4.2 Transesterifikasi biodiesel menggunakan metanol (Liu et al., 2007) ....... 32

4.3 Tahapan reaksi transesterifikasi (Mao et al., 2004) .................................. 32

4.4 Mekanisme transesterifikasi dengan katalis basa (Schuchardt, 1998) ...... 33

4.5 Penambahan gugus SO3H pada C-6 kitosan ............................................. 34

4.6 Masuknya gugus SO4 pada gugus NH2 ..................................................... 35

4.7 Spektrum FTIR kitosan-sulfat .................................................................. 36

4.8 Kromatogram GC-MS biodiesel tanpa katalis .......................................... 39

4.9 Kromatogram GC-MS biodiesel dengan katalis kitosan .......................... 39

4.10 Kromatogram GC-MS biodiesel dengan katalis kitosan-sulfat ................ 40

4.11 Spektrum massa senyawa metil heksadekanoat ....................................... 41

4.12 Fragmentasi metil heksadekanoat ............................................................. 42

4.13 Spektrum massa senyawa metil heptadekanoat ........................................ 43

4.14 Fragmentasi metil heptadekanoat ............................................................. 43

4.15 Spektrum massa senyawa metil cis-9-oktadekenoat ................................. 44

4.16 Fragmentasi metil cis-9-oktadekenoat ...................................................... 44



AMALIA PUTRI P

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

No Judul

1. Pembuatan larutan KOH 0,1 N

2. Hasil penentuan BM kitosan

3. Hasil penentuan kadar air Crude Palm Oil (CPO)

4. Hasil penentuan bilangan asam Crude Palm Oil (CPO) sebelum esterifikasi

5. Hasil penentuan bilangan asam Crude Palm Oil (CPO) setelah

6. Hasil perhitungan berat molekul rata-rata CPO

7. Hasil perhitungan rasio molar 1:60 CPO terhadap metanol pada sintesis

biodiesel

8. Hasil perhitungan konversi biodiesel



AMALIA PUTRI P

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Permasalahan

Indonesia merupakan salah satu negara yang mempunyai sumber daya

alam yang melimpah, termasuk sumber daya mineralnya. Untuk banyak sumber

daya alam tak terbarukan (untuk selanjutnya disebut mineral), Indonesia menjadi

pengekspor netto. Khususnya minyak bumi, Indonesia mulai mengekspor sejak

tahun 1950 (Barnes, 1995).

Peranan minyak bagi perekonomian Indonesia juga bisa dilihat dari

struktur konsumsi energi primer. Sampai tahun 2000 masih tercatat bahwa

proporsi minyak sebesar 58,7%, yang angka ini telah mengalami penurunan

dibanding tahun 1973 dimana konsumsi energi yang berasal dari minyak

mencapai 93% dari keseluruhan sumber energi primer. Walaupun diprediksikan

sampai tahun 2020 peranan minyak dalam konsumsi energi domestik terus

menurun, tetap saja energi yang berasal dari minyak mentah masih tetap dominan.

Secara global kebutuhan energi dunia diperkirakan terus mengalami

pertumbuhan rata-rata 1,7% per tahun hingga tahun 2030 yang sekitar 90%-nya

masih bersumber dari bahan bakar fosil (Prihandana dan Hendroko, 2007).

Konsumsi energi di Indonesia sendiri juga meningkat cepat seiring dengan

pertumbuhan ekonomi dan pertambahan populasi. Indonesia yang semula adalah

negara pengekspor minyak, sejak tahun 2000 telah resmi berubah menjadi negara



AMALIA PUTRI P

2

pengimpor bahan bakar minyak. Kenaikan harga minyak bumi cukup membebani

anggaran pemerintah terutama dalam hal penyediaan subsidi untuk bahan bakar

minyak. Pada tahun 2008, dengan harga minyak bumi rata-rata US$ 101,31 per

barel, realisasi subsidi bahan bakar minyak mencapai Rp 139,1 triliun. Harga

minyak bumi yang cenderung terus meningkat dikhawatirkan dapat mengganggu

kinerja indikator makroekonomi Indonesia (Kementerian Keuangan, 2009).

Dengan permasalahan saat ini yaitu meningkatnya harga minyak yang

sedemikian tingginya, perlu ada upaya global melalui berbagai organisasi

internasional untuk melakukan upaya penyeimbangan supply dan demand,

konservasi energi, dan diversifikasi energi untuk mengurangi ketergantungan

terhadap minyak bumi yang merupakan sumber daya alam tak terbarukan (non

renewable). Permasalahan ini tidak hanya berdampak kepada suatu negara namun

merupakan mata rantai yang dapat berakibat kepada menurunnya perekonomian

dunia secara umum.

Indonesia adalah penghasil minyak kelapa sawit kedua dunia setelah

Malaysia (Puslitbang Deptan Lampung, 2008). Kelapa sawit adalah penghasil

minyak nabati yang dapat diandalkan, karena minyak yang dihasilkan memiliki

berbagai keunggulan dibandingkan dengan minyak yang dihasilkan oleh tanaman

lain. Keunggulan tersebut diantaranya memiliki kadar kolesterol rendah, bahkan

tanpa kolesterol. Minyak nabati yang dihasilkan dari pengolahan buah kelapa

sawit berupa minyak sawit mentah (Crude Palm Oil atau CPO) yang berwarna

kuning atau orange dan minyak inti sawit (Palm Kernel Oil atau PKO) yang tidak

berwarna (jernih). CPO dan PKO banyak digunakan sebagai bahan industri



AMALIA PUTRI P

3

pangan (minyak goreng dan margarin), industri sabun (bahan penghasil busa),

industri tekstil, kosmetik, dan sebagai bahan bakar alternatif (Sastrosayono, 2003).

Warna orange atau kuning pada CPO disebabkan adanya pigmen karoten yang

larut dalam minyak. Sedangkan bau khas CPO ditimbulkan oleh senyawa

betaionone (Ketaren, 1986).

Biodiesel salah satu bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan, tidak

mempunyai efek terhadap kesehatan yang dapat dipakai sebagai bahan bakar

kendaraan bermotor dapat menurunkan emisi bila dibandingkan dengan minyak

diesel. Biodiesel terbuat dari minyak nabati yang berasal dari sumber daya yang

dapat diperbaharui (renewable). Menurut Ananta (2002), biodiesel adalah bahan

bakar cair dari hasil proses transesterifikasi minyak atau lemak. Proses

transesterifikasi tersebut pada prinsipnya dilakukan dengan maksud mengeluarkan

gliserin dari minyak dan mereaksikan asam lemak bebasnya dengan alkohol

(metanol) menjadi alkyl ester (Fatty Acid Methyl Ester/FAME). Dalam prakteknya

transesterifikasi dilakukan dengan mencampur minyak nabati/minyak hewani

dengan alkohol (methanol, etanol dan lain sebagainya) dengan menggunakan

katalis KOH atau NaOH. Proses transesterifikasi dilakukan selama ½ sampai 1

jam pada suhu kamar atau pada suhu yang lebih tinggi, campuran yang terjadi

didiamkan sehingga terbentuk dua lapisan, yaitu lapisan bawah (gliserol) dan

lapisan atas adalah metil ester (Ananta, 2002). Pembuatan biodiesel dari minyak

nabati dilakukan dengan mengkonversi trigliserida (komponen utama minyak

nabati) menjadi metil ester asam lemak, dengan memanfaatkan katalis pada proses

metanolisis/transesterifikasi. Beberapa katalis telah digunakan secara komersial



AMALIA PUTRI P

4

dalam memproduksi biodiesel. Umumnya katalis yang digunakan ialah katalis

basa homogen, namun beberapa katalis heterogen telah digunakan untuk

menghasilkan biodiesel antara lain: ZnO-Al2O3/ZSM-5 dengan hasil 99,00%

(Kim et al., 2009), K3PO4 dengan hasil 97,30% (Guan et al., 2009), KF/Ca-Al

hidrotalsit dengan hasil 97,14% (Gao et al., 2010), CaO-ZnO dengan hasil

96,00% (Ngamcharussrivichai et al., 2008), Mg/MCM-41 dengan konversi

85,00% (Georgogianni et al., 2009). Pada penelitian ini kami menggunakan

katalis heterogen karena memberikan banyak keuntungan dikarenakan katalis ini

dapat dengan mudah dipisahkan dari produknya dengan filtrasi karena fasanya

berbeda dengan produknya, mudah diregenerasi, dapat digunakan kembali, lebih

ramah lingkungan, lebih murah dan tidak bersifat korosif (Guan et al., 2009).

Pada hal ini yang digunakan ialah katalis kitosan yang telah dimodifikasi

strukturnya, selain itu juga diupayakan penggunaan katalis dari sisa alam, salah

satunya seperti yang kami gunakan yaitu kitosan-sulfat.

Indonesia sebagai negara maritim tentunya menyisakan limbah berupa

cangkang udang. Penyusun utama cangkang udang adalah kitin, suatu

polisakarida alami yang memiliki banyak kegunaan, seperti sebagai pengkelat,

pengemulsi dan adsorben. Hasil penelitian No dkk. (2003) menyatakan bahwa

kitin yang terkandung dalam limbah cangkang udang sebesar 24,3% dari berat

keringnya. Sifat kitin yang tidak beracun dan mudah terdegradasi mendorong

dilakukannya modifikasi kitin dengan tujuan mengoptimalkan kegunaan maupun

memperluas bidang aplikasi kitin. Salah satu senyawa turunan dari kitin yang

banyak dikembangkan karena aplikasinya yang luas adalah kitosan. Kitosan



AMALIA PUTRI P

5

merupakan suatu polisakarida hasil proses deasetilasi kitin. Senyawa ini

merupakan biopolimer alam yang penting dan bersifat polikationik sehingga dapat

diaplikasikan dalam berbagai bidang seperti adsorben logam, penyerap zat warna

tekstil, bahan pembuatan kosmetik serta agen antibakteri (Bhuvana, 2006). Sifat

biokompatibel, biodegradable dan non-toksik yang dimiliki kitosan,

merekomendasikan penggunaan senyawa ini dalam industri ramah lingkungan.

Dari beberapa pemaparan diatas, dapat dilihat bahwa sangat pentingnya

keberadaan bahan bakar. Pemikiran tentang penggunaan bahan bakar berasal dari

minyak bumi yang lama kelamaan berkurang jumlahnya sangat perlu

dipertimbangkan kembali. Salah satu solusi yang ada ialah dengan memanfaatkan

bahan baku yang terbarukan (renewable). Biodiesel berbahan baku CPO

diharapkan mampu menjadi salah satu solusi yang dapat mengatasi permasalahan

ini.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apakah dapat dilakukan modifikasi antara kitosan dengan sulfat sebagai

katalis heterogen untuk menghasilkan biodiesel berbahan baku CPO?

2. Berapakah konversi biodiesel yang dihasilkan dari CPO yang direaksikan

dengan metanol dan dikatalisis menggunakan kitosan-sulfat?

1.3 Tujuan Penelitian

1. Memodifikasi kitosan sebagai katalis heterogen untuk menghasilkan

biodiesel dari CPO.

2. Mengetahui konversi biodiesel yang dihasilkan dari CPO yang direaksikan

dengan metanol dan dikatalisis menggunakan kitosan-sulfat.



AMALIA PUTRI P

6

1.4 Manfaat Penelitian

1. Meningkatkan nilai guna kitosan-sulfat sebagai polimer yang dapat

digunakan sebagai katalis dalam proses produksi biodiesel dari CPO.

2. Mengembangkan bahan bakar dari CPO yang ramah lingkungan dan

bahan bakar yang dapat diperbaharui sebagai pengganti bahan bakar

minyak bumi.



AMALIA PUTRI P

7

BAB II

KERANGKA KONSEPTUAL

Biodiesel adalah bahan bakar pengganti diesel yang memiliki emisi rendah

dan terbuat dari sumber daya terbarukan. Cara yang paling umum untuk

memproduksi biodiesel adalah melalui transesterifikasi menggunakan katalis basa.

Ketika bahan baku (minyak atau lemak) memiliki persentase yang tinggi dari

asam lemak bebas atau air, katalis basa akan bereaksi dengan asam lemak bebas

untuk membentuk sabun. Air dapat menghidrolisis trigliserida ke digliserida dan

terbentuk lebih asam lemak bebas. Pada hal ini, reaksi terbentuknya sabun dan

asam lemak bebas tidak diinginkan karena mengurangi hasil dari produk biodiesel.

Untuk menghindari hal tersebut, harus dilakukan perlakuan dengan asam untuk

menghambat reaksi saponifikasi (Leung et al., 2009).

Transesterifikasi adalah reaksi pertukaran gugus alkohol dari suatu ester

dengan alkohol lain. Apabila ester direaksikan dengan alkohol, proses

transesterifikasi disebut alkoholisis. Transesterifikasi merupakan reaksi

kesetimbangan dan dengan adanya katalis (biasanya asam kuat atau basa) dapat

mempercepat penyesuaian keseimbangan. Untuk mencapai hasil yang tinggi dari

ester tersebut, alkohol harus digunakan secara berlebihan. Penggunaan katalis

homogen di industri harus diganti dalam waktu dekat oleh katalis heterogen

karena alasan lingkungan, katalis basa heterogen yang kuat dan baik masih dalam

tahap pengembangan (Schuchardt et al., 1998).



AMALIA PUTRI P

8

H2C O C CH2R

O

HC O C

O

CH2R

H2C O C

O

CH2R

+ 3CH3OH 3RCH2 O OCH3 HC

H2C OHO

H2C

OH

OH

+

metanol metil ester

gliserol

trigliserida

Gambar 2.1. Transesterifikasi biodiesel menggunakan metanol

Ada tiga jenis katalis yang digunakan untuk membuat biodiesel dari

trigliserida dengan alkohol, yaitu katalis asam dan katalis basa baik berupa katalis

homogen maupun heterogen, serta enzim (Murugesan et al., 2009). Umumnya,

katalis homogen yang digunakan untuk menghasilkan biodiesel adalah NaOH,

KOH, atau metoksidanya, H2SO4 dan HCl. Namun katalis ini sulit dipisahkan

setelah reaksi, dapat merusak lingkungan, bersifat korosif dan menghasilkan

limbah beracun (Guan et al., 2009, Helwani et al., 2009).

Penggunaan katalis heterogen memberikan banyak keuntungan

dikarenakan katalis ini dapat dengan mudah dipisahkan dari produknya dengan

filtrasi karena fasanya berbeda dengan produknya, mudah diregenerasi, dapat

digunakan kembali, lebih ramah lingkungan, lebih murah dan tidak bersifat

korosif (Guan et al., 2009). Penggunaan katalis asam tidak menghasilkan produk

samping berupa sabun jika bereaksi dengan asam lemak bebas atau Free Fatty

Acid (FFA) (Lam et al., 2010).

Katalis basa heterogen lebih efektif daripada katalis asam dan enzim

(Helwani et al., 2009). Hal ini disebabkan laju reaksi pembuatan biodiesel dengan

katalis basa heterogen lebih cepat daripada katalis asam (Lam et al., 2010).

Menurut Sharma dkk. (2008) reaksi transesterifikasi pembuatan biodiesel dengan



AMALIA PUTRI P

9

menggunakan katalis basa 4000 kali lebih cepat dari pada menggunakan katalis

asam. Tetapi kelemahan penggunaan katalis basa yaitu dapat menghasilkan sabun

jika bereaksi dengan FFA. Kelemahan pemanfaatan enzim sebagai katalis dalam

pembuatan biodiesel adalah biaya yang tinggi, laju reaksi yang lambat dan

deaktivasi enzim (Lam et al., 2010). Jadi dalam memproduksi biodiesel,

pemanfaatan katalis basa heterogen lebih baik dari pada katalis asam dan enzim

khususnya untuk bahan dasar biodiesel (minyak nabati/lemak hewan) dengan

kandungan FFA yang rendah (dengan batasan antara kurang dari 0,5% sampai

kurang dari 2%). Sedangkan untuk minyak dengan kandungan FFA yang tinggi

lebih baik menggunakan katalis asam atau enzim (Lam et al., 2010).

Beberapa katalis heterogen yang digunakan untuk menghasilkan biodiesel

antara lain: ZnO-Al2O3/ZSM-5 dengan hasil 99,00% (Kim et al., 2009), K3PO4

dengan hasil 97,30% (Guan et al., 2009), KF/Ca-Al hidrotalsit dengan hasil

97,14% (Gao et al., 2010), CaO-ZnO dengan hasil 96,00% (Ngamcharussrivichai

et al., 2008), Mg/MCM-41 dengan konversi 85,00% (Georgogianni et al., 2009).

Metode pembuatan biodiesel yang umum digunakan saat ini adalah

melalui proses transesterifikasi minyak nabati menggunakan katalis basa. Dalam

reaksi ini, alkohol dalam bentuk metanol dan etanol, ditambahkan ke dalam

trigliserida menggunakan katalis basa homogen seperti NaOH, KOH, NaOCH3,

atau KOCH3. Proses ini berjalan cepat dan efisien pada temperatur yang relatif

rendah. Meskipun demikian, biaya produksi biodiesel masih mahal dan menjadi

issue penting. Biaya produksi tersebut dapat dikurangi dengan cara melakukan

pemilihan bahan baku yang murah, tempat produksi yang tepat, dan efisiensi



AMALIA PUTRI P

10

proses. Sebagai contoh, saat ini mulai digunakan minyak jelantah dan minyak

non-pangan seperti minyak jarak (Jatropha curcas) sebagai bahan baku. Efisiensi

produk juga dapat dilakukan dengan mengganti katalis basa homogen dengan

katalis basa heterogen. Pada proses homogen, katalis basa akan hilang oleh

pencucian. Hal ini menyebabkan berkurangnya efisiensi bertambahnya biaya

produksi. Salah satu cara untuk meningkatkan efisiensi adalah dengan

menggunakan katalis heterogen. Pada prinsipnya dengan katalis heterogen, maka

material katalis dapat diambil kembali dan dapat digunakan kembali sebagi proses

pembuatan biodiesel menjadi lebih sederhana. Sejumlah penelitian untuk

memanfaatkan katalis heterogen untuk proses transesterifikasi. Salah satu polimer

yang berpotensi sebagai katalis basa heterogen adalah kitosan (Huda, 2009).

Kitosan merupakan salah satu polisakarida yang terdiri atas unit N-asetil-

D-glukosamin dan D-glukosamin yang dihasilkan dari proses N-deasetilasi

polimer alamiah kitin, yaitu polimer yang diperoleh dari cangkang hewan laut,

atau fungi. Reaktivitas yang tinggi dari gugus amino bebas menjadikan kitosan

mempunyai potensi sebagai basa Lewis. Makin panjang rantai kitosan, makin

banyak kandungan gugus amino bebasnya, makin tinggi sifat kebasaan. Sifat basa

ini dapat diharapkan dapat menggantikan katalis basa homogen yang biasa

digunakan dalam proses transesterifikasi seperti NaOH dan KOH.

Modifikasi kitosan-sulfat yang dimaksudkan dalam penelitian kali ini

diharapkan dapat meningkatkan konduktivitas sebagai katalis. Pada penelitian

yang telah dilakukan sebelumnya menunjukkan analisis termal cross-linked

membran kitosan-sulfat adalah struktur yang stabil di bawah 100ºC. Cross-linked



AMALIA PUTRI P

11

membran dengan kandungan kitosan-sulfat menunjukkan kinerja konduktivitas

terbaik (Xiang et al., 2009).



AMALIA PUTRI P

12

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini akan dilaksanakan di Laboratorium Kimia Organik dan

Kimia Fisik Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas

Airlangga, Surabaya. Penelitian ini dimulai pada bulan Februari sampai dengan

Juni 2013.

3.2 Bahan dan Alat Penelitian

3.2.1 Bahan Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah minyak kelapa

sawit Crude Palm Oil (CPO) dari Dinas Perkebunan Kelapa Sawit Palembang,

Sumatera Selatan. Kitosan, metanol, etanol 96%, asam sulfat, natrium hidroksida,

asam asetat, asam oksalat, kalium hidroksida, n-heptana, n-heksana, indikator

phenolftalein, metil heptadekanoat, kertas saring Whatman 42, akuadem. Semua

bahan yang digunakan pada peneltian ini memiliki derajat kemurnian pro analisis.

3.2.2 Alat Penelitian

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Gas

Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) Shimadzu Library Wiley, Fourier

Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) Shimadzu 8400S, hot plate, magnetic

stirer, sentrifuge, freeze dryer, neraca analitik, gelas ukur, buret, erlenmeyer,

rotary vacum evaporator, refluks, labu alas bulat leher tiga, termometer, corong



AMALIA PUTRI P

13

pisah, krus porselen, mortar, corong buchner, dan alat-alat yang biasa digunakan

di laboratorium.

3.3 Diagram Alir Penelitian

3.4 Pembuatan Pereaksi

3.4.1 Pembuatan Larutan KOH 0,1 N

Menimbang sebanyak 6,6012 g kalium hidroksida dengan kemurnian 85%

kemudian melarutkan dengan akuadem sebanyak 1 L. Setelah itu mengaduk

campuran hingga terbentuk larutan yang homogen (Vogel, 1994).

Kitosan Uji kelarutan

Penentuan

derajat

deasetilasi (DD)

Penentuan berat

molekul (BM)

Penentuan gugus

fungsi dengan

FTIR

Katalis Kitosan-Sulfat Freeze Dryer

FTIR

Sintesis

Biodiesel

Crude Palm Oil

(CPO)

Analisis Biodiesel GC-MS

Metanol

Penentuan bil.asam

Kadar air



AMALIA PUTRI P

14

3.4.2 Pembuatan Larutan Baku Asam Oksalat 0,1 N

Menimbang sebanyak 0,6300 g asam oksalat, kemudian dilarutkan dengan

akuadem, selanjutnya memindahkan ke dalam labu ukur 100 mL dan ditambahkan

akuadem hingga tanda batas, campuran dikocok hingga terbentuk larutan yang

homogen (Vogel, 1994).

3.5 Prosedur Penelitian

3.5.1 Karakterisasi kitosan

Karakterisasi kitosan meliputi uji kelarutan, menentukan derajat deasetilasi

kitosan dengan menggunakan metode FTIR dan menentukan berat molekul dari

kitosan dengan metode viscometer Ostwald.

1. Uji kelarutan kitosan

Uji kelarutan kitosan dapat dianalisis dengan melarutkan sampel kitosan

dengan larutan asam asetat 2%. Jika sampel larut dalam asam maka

sampel tersebut kitosan, apabila tidak larut sampel tersebut masih berupa

kitin (Emma et al., 2010).

2. Penentuan berat molekul rata-rata kitosan

Penentuan berat molekul rata-rata kitosan (Mv) dengan menggunakan

metode viscometer Ostwald dengan menentukan waktu alir dari pelarut

dan larutan kitosan yang melalui pipa kapiler. Adapun variasi konsentrasi

larutan kitosan pada penelitian ini berturut-turut adalah 0,004; 0,01; 0,02

dan 0,05 g/100 mL. Membuat larutan kitosan dengan pelarut asam asetat

2% (v/v). Memasukkan masing-masing larutan dalam viscometer dengan

volume 5,0 ml dan mengukur waktu alir masing-masing larutan (t1) dan



AMALIA PUTRI P

15

waktu alir pelarut (t0). Menentukan nilai berat molekul rata-rata Mv dengan

menggunakan persamaan Mark Houwink-Sakurada dengan nilai K dan a

berturut-turut untuk kitosan adalah 1,46 x 10-4

dan 0,83 (Atkin, 2006).

Persamaannya ialah sebagai berikut :

Keterangan :

[ ] : viskositas instrinsik

K : konstanta pelarut (1,46 x 10-4

L/g)

: konstanta (0,83)

Viskositas intrinsik dapat ditentukan dengan viskositas spesifik yang

diperoleh dari persamaan Huggins:

Keterangan :

: viskositas spesifik

[ ] : viskositas intrinsik

C : konsentrasi

K : konstanta

Viskositas spesifik ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut :



AMALIA PUTRI P

16

Keterangan :

1 : viskositas larutan

2 : viskositas pelarut

t0 : waktu alir pelarut (s)

t1 : waktu alir larutan (s)

3. Penentuan derajat deasetilasi kitosan

Pada penelitian ini derajat deasetilasi kitosan diperoleh dengan

perhitungan menggunakan software “DDKProject”. Derajat deasetilasi

kitosan ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut :

A1655 adalah pita serapan (band) pada bilangan gelombang 1655 cm-1

untuk

serapan gugus amida dan A3450 adalah pita serapan (band) pada bilangan

gelombang 3450 cm-1

untuk serapan gugus hidroksi. Penentuan derajat

deasetilasi kitosan menggunakan spektroskopi FTIR, ditentukan dengan

menggunakan metode baseline, yaitu perbandingan nilai pita serapan

antara pita serapan (band) gugus hidroksil sekitar 3450 cm-1

dengan pita

serapan (band) karbonil dari gugus amida pada daerah sekitar 1655 cm-1

.

4. Penentuan gugus fungsi dengan Fourier Transform Infra Red

Spectroscopy (FTIR)

Mencampur 100 mg KBr dan kitosan, kemudian menghaluskan dengan

menggunakan mortar. Setelah halus, memasukkan dalam cetakan pellet

dan menekan hingga membentuk lapisan yang transparan. Memasukkan

pellet ke dalam tempat sampel dan kemudian dianalisis dengan FTIR.



AMALIA PUTRI P

17

Diharapkan muncul pita serapan gugus amina (–NH) ulur yang umumnya

muncul pada bilangan gelombang 3500-3300 cm-1

(Pavia et al., 2001).

Gugus amina (–NH) ulur memiliki dua vibrasi ulur yaitu simetris dan

asimetris yang menunjukkan pira serapan pada bilangan gelombang 3400

dan 3500 cm-1

(Silverstein, 2005). Gugus hidroksi (–OH) pada umumnya

juga muncul pada bilangan gelombang 3400-3300 cm-1

(Pavia et al.,

2001). Gugus amina primer (–NH) vibrasi tekuk yang pada bilangan

gelombang sekitar 1640-1560 cm-1

(Pavia et al., 2001). Dan pada bilangan

gelombang 1300-1000 cm-1

menunjukkan adanya ikatan C–O–C (Pavia et

al., 2001).

3.5.2 Karakteristik CPO

3.5.2.1 Penentuan kadar air CPO

Kadar air ditentukan dengan memanaskan ±5 g CPO dalam cawan

porselen yang telah ditimbang sebelumnya. Pemanasan dilakukan pada suhu

±150˚C selama 15 menit, dilanjutkan dengan penimbangan setelah cawan dingin.

Memanaskan cawan kembali selama 5 menit dan melakukan penimbangan sampai

beratnya konstan. Jika penimbangan yang kedua berbeda 0,003 g dari

penimbangan pertama, pemanasan dilakukan pemanasan kembali hingga beratnya

konstan. Kadar air dalam minyak adalah jumlah komponen yang menguap (SNI

01-5009.12-2001). Kadar air dapat ditentukan melalui persamaan:



AMALIA PUTRI P

18

Keterangan :

W : berat cawan kosong (g)

W1 : berat cawan dan sampel minyak (g)

W2 : berat cawan dan sampel setelah dipanaskan (g)

3.5.2.2 Penentuan bilangan asam CPO

Menimbang sebanyak 1 g sampel dan mencampur dengan 5 mL etanol

96% dan 5 mL n-heksana. Kemudian menambahkan 3 tetes indikator fenolftalein

dan melakukan titrasi dengan KOH 0,1 N. Sebelumnya, KOH telah dibakukan

dengan asam oksalat 0,1 N. Menghentikan titrasi ketika warna larutan berubah

menjadi merah jambu yang dapat bertahan sampai 30 detik (Sudarmadji et al.,

2007). Selanjutnya angka asam dapat diketahui dengan memasukkan data ke

dalam persamaan (Ladd et al., 1986).

Keterangan :

mL KOH : volume KOH untuk titrasi (mL)

N KOH : normalitas KOH (0,10050251 N)

Mr KOH : massa molekul KOH (56,11 g/mol)

w sampel : berat sampel yang ditimbang (g)

Apabila kadar asam lemak bebas (Free Fatty Acid/FFA) dari minyak kelapa sawit

tinggi yaitu berangka asam ≥ 5 mg KOH/g maka perlu dilakukan perlakuan

esterifikasi terlebih dahulu untuk mengurangi kadar asam lemak bebas. Kami

melakukan tahap ini setiap akan melakukan esterifikasi dan sesudah esterifikasi.



AMALIA PUTRI P

19

3.5.3 Penentuan berat molekul (BM) CPO

3.5.3.1 Esterifikasi CPO

Esterifikasi dapat dilakukan dengan cara menimbang sejumlah mol CPO

dan metanol dengan perbandingan 1:6 dan katalis H2SO4 1% terhadap berat

minyak (Berchmans and Hirata, 2008). Merefluks campuran selama 5 jam pada

suhu 65-70˚C hingga terbentuk 2 lapisan. Lapisan bawah ialah fasa minyak yang

akan digunakan. Melakukan evaporasi fasa minyak pada 65˚C selama 20 menit

untuk menguapkan sisa metanol, kemudian mencuci kelebihan asam dengan

akuadem sebanyak dua kali menggunakan corong pisah. Melalui tahap esterifikasi

ini diharapkan bilangan asam CPO akan turun kurang dari 2 mg KOH/g sehingga

dapat digunakan untuk reaksi transesterifikasi selanjutnya.

3.5.3.2 Transesterifikasi CPO

Mereaksikan sebanyak 10 mL minyak kelapa sawit dengan 60 mL metanol

dengan katalis KOH 1% dari berat CPO. Merefluks campuran selama 5 jam pada

suhu 65-70˚C hingga terbentuk cairan dengan 2 lapisan. Lapisan atas ialah fasa

biodiesel yang terbentuk. Kemudian fasa atas dievaporasi pada suhu 65˚C selama

20 menit untuk menguapkan sisa metanol. Larutan tersebut dianalisis

menggunakan GC-MS untuk menentukan berat molekul CPO. Setelah mengetahui

berat molekul CPO, dapat ditentukan rasio molar CPO terhadap metanol.

3.5.4 Pembuatan katalis heterogen (modifikasi kitosan dengan asam sulfat)

Melarutkan 5 g kitosan dalam 200 mL asam asetat 2%. Setelah larut,

melakukan sulfonasi dengan mereaksikan kitosan yang telah larut dengan 5 g

H2SO4 95% dan mengaduk menggunakan stirrer magnetik selama 5 jam. Pada



AMALIA PUTRI P

20

tahap akhir menambahkan NaOH 60% untuk mengendapkan kitosan kembali.

Kitosan yang mengendap ialah kitosan-sulfat yang telah termodifikasi. Setelah

kitosan-sulfat kering, melakukan karakterisasi FTIR untuk mengetahui adanya

gugus SO4 yang terikat dengan kitosan.

3.5.5 Karakterisasi katalis heterogen kitosan-sulfat dengan Fourier

Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)

Uji FTIR bertujuan untuk mengidentifikasi adanya gugus sulfat (–SO4)

yang berikatan dengan kitosan. Diharapkan muncul pita serapan (band) gugus

sulfat pada bilangan gelombang 1350-1175 cm-1

(Pavia et al., 2001) atau pada

bilangan gelombang sekitar 1130-1080 cm-1

(Fleming et al., 1995). Serta gugus

ammonium pada bilangan gelombang sekitar 3300-3030 cm-1

(Fleming et al.,

1995).

3.5.6 Sintesis biodiesel

Pada proses produksi biodiesel skala laboratorium ini, reaktan yang

digunakan yaitu berupa metanol. Tahap pertama mereaksikan metanol dan katalis

pada labu alas bulat leher tiga yang dilengkapi oleh refluks, termometer, dan

saluran pengambilan sampel. Memanaskan pada suhu 65-70˚C selama 15 menit

dan diaduk dengan menggunakan stirrer magnetik. Kemudian dilanjutkan pada

tahap kedua yaitu memasukkan CPO yang telah diesterifikasi terlebih dahulu

untuk menurunkan bilangan asamnya. Reaksi transesterifikasi dilakukan pada

suhu 65-70˚C selama 3 jam. Pada tahap sintesis biodiesel ini dilakukan dengan

tiga perlakuan yaitu tanpa katalis, dengan katalis kitosan, dan dengan katalis

kitosan-sulfat.



AMALIA PUTRI P

21

3.5.6.1 Sintesis biodiesel tanpa katalis

Crude Palm Oil (CPO) yang telah diesterifikasi direaksikan dengan

metanol dengan perbandingan rasio molar CPO dengan metanol yang digunakan

yaitu 1:60 (sebanyak 14,7652 g CPO dan 33,8015 g metanol). Pertama-tama

memanaskan metanol pada suhu 65-70˚C dan diaduk dengan kecepatan 1000 rpm

selama 15 menit, kemudian memasukkan CPO. Campuran tersebut direfluks

selama 3 jam. Cairan yang terbentuk dipisahkan dengan corong pisah, fasa atas

merupakan biodiesel yang terbentuk.

3.5.6.2 Sintesis biodiesel dengan katalis kitosan



yaitu 1:60 (sebanyak 11,5227 g CPO dan 26,4830 g metanol) dan sejumlah katalis

yaitu 10% b/b berat minyak (1,1536 g). Pertama-tama mereaksikan metanol dan

kitosan pada suhu 65-70˚C dan diaduk dengan kecepatan 1000 rpm selama 15

menit, kemudian memasukkan CPO. Campuran tersebut direfluks selama 3 jam.

Cairan yang terbentuk dipisahkan dengan corong pisah dan fasa atas merupakan

biodiesel.

3.5.6.3 Sintesis biodiesel dengan katalis kitosan-sulfat



yaitu 1:60 (sebanyak 12,5131 g CPO dan 28,6111 g metanol) dan sejumlah katalis

yaitu 10% b/b berat minyak (1,2536 g). Pertama-tama mereaksikan metanol dan

katalis kitosan-sulfat pada suhu 65-70˚C dan diaduk dengan kecepatan 1000 rpm



AMALIA PUTRI P

22

selama 15 menit, kemudian memasukkan CPO. Campuran tersebut direfluks

selama 3 jam. Cairan yang terbentuk dipisahkan dengan corong pisah, fasa atas

merupakan biodiesel yang terbentuk.

3.5.7 Analisis senyawa biodiesel

Analisis senyawa biodiesel dapat dilakukan dengan GC-MS. Dari GC-MS

kandungan senyawa dan konversi minyak menjadi biodiesel dari hasil reaksi dapat

diketahui.

Tahap preparasi dilakukan dengan menimbang sampel biodiesel sebanyak

250 mg dan standar internal metil heptadekanoat 50 mg. Kemudian menambahkan

sebanyak 5 mL n-heksana sebagai pelarut. Konversi biodiesel dapat ditentukan

melalui persamaan:

Keterangan :

ΣA : total area puncak metil ester

As : area puncak standar internal (metil heptadekanoat)

Cs : konsentrasi larutan standar (10 mg/mL)

Vs : volume larutan sampel (5 mL)

m : massa sampel (250 mg)



AMALIA PUTRI P

23

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Karakterisasi Kitosan

Karakterisasi kitin dan kitosan meliputi uji kelarutan, menentukan derajat

deasetilasi kitosan dengan menggunakan metode FTIR dan menentukan berat

molekul dari kitosan dengan metode viscometer Ostwald.

1. Uji kelarutan kitosan

Uji kelarutan kitosan dapat dianalisis dengan melarutkan sampel kitosan

dengan larutan asam asetat 2%. Jika sampel larut dalam asam maka

sampel tersebut kitosan, apabila tidak larut sampel tersebut masih berupa

kitin (Emma et al., 2010). Dan hasil yang didapat ialah kitosan yang

digunakan dapat larut sempurna dalam asam asetat 2%. Sifat kitosan dapat

larut dalam asam organik encer, seperti asam asetat dimungkinkan karena

adanya ikatan kimia yaitu interaksi asam-basa antara pelarut dengan

kitosan. Sifat asam dapat dilihat melalui gugus karboksil pada asam asetat

yang bersifat asam karena mudah melepaskan H+. Sedangkan sifat basa

kitosan dilihat dari gugus amina sebagai donor pasangan elektron bebas

(PEB).

2. Penentuan berat molekul rata-rata kitosan

Penentuan berat molekul kitosan yang dilakukan pada percobaan

ini ialah dengan metode viscometer Ostwald. Viskositas menentukan



AMALIA PUTRI P

24

kemudahan suatu molekul bergerak karena adanya gesekan antar lapisan

material. Karena itu viskositas menunjukkan tingkat ketahanan suatu

cairan untuk mengalir. Semakin besar viskositas maka aliran akan semakin

lambat. Besarnya viskositas dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti

temperatur, gaya tarik antar molekul dan ukuran serta jumlah molekul

terlarut. Fluida, baik zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda

memiliki tingkat kekentalan yang berbeda. Pada zat cair, viskositas

disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antara molekul

sejenis). Sedangkan dalam zat gas, viskositas disebabkan oleh tumbukan

antara molekul.

Perbandingan antara viskositas larutan polimer terhadap viskositas

pelarut murni dapat dipakai untuk menentukan massa molekul nisbi

polimer. Keunggulan dari metode viscometer Ostwald ini adalah lebih

cepat, lebih mudah, alatnya murah serta perhitungannya lebih sederhana.

Yang diukur adalah waktu alir yaitu waktu yang diperlukan pelarut atau

larutan polimer untuk mengalir diantara 2 tanda disekitar pipa kapiler.

Suatu jenis cairan yang mudah mengalir dapat dikatakan memiliki

viskositas yang rendah, dan sebaliknya bahan-bahan yang sulit mengalir

dikatakan memiliki viskositas yang tinggi. Misalnya pada kitosan dalam

berbagai macam konsentrasi yang berbeda yaitu 0,015; 0,03; 0,045; 0,06

g/100 mL.

Kitosan adalah polisakarida yang banyak terdapat di alam setelah

selulosa. Kitosan merupakan suatu senyawa poli (N-amino-2-deoksi-β-D-



AMALIA PUTRI P

25

glukopiranosa) atau glukosamin hasil deasetilasi kitin atau poli (N-asetil-

amino-2-deoksi-β-D-glukopiranosa) dan juga asam asetat sebagai pelarut.

Pada percobaan ini sebelum sampel diukur waktu alirnya,

dilakukan pengukuran waktu alir rata-rata dari pelarut yaitu asam asetat

2% yaitu sebesar 3,67 detik. Pengukuran waktu alir sampel dilakukan

sebanyak tiga kali (triplo). Dari pengukuran waktu alir sampel dengan

berbagai konsentrasi didapatkan waktu rata-rata alir yaitu kitosan dengan

konsentrasi 0,005; 0,0122; 0,02; 0,05 g/100 mL berturut-turut sebesar

3,67; 3,81; 4,10; 4,60; 6,50 detik. Dari hasil yang didapatkan dapat dilihat

bahwa semakin tinggi konsentrasi dari larutan kitosan maka semakin lama

pula waktu yang dibutuhkan untuk mengalir (berbanding lurus) karena

konsentrasi larutan menyatakan banyaknya partikel zat yang terlarut tiap

satuan volume. Semakin banyak partikel yang terlarut, gesekan antar

partikel semakin tinggi dan viskositasnya semakin tinggi pula.

Dari data yang diperoleh dapat ditentukan nilai viskositas spesifik

yang nantinya digunakan untuk mendapatkan nilai viskositas reduksi.

Persamaan Huggins menyatakan bahwa viskositas intrinsik diperoleh dari

ektrapolasi konsentrasi larutan terhadap ηsp dimana konsentrasi larutan

mendekati nol.

Dimana k merupakan konstanta polimer dalam pelarut tertentu. Dari data

viskositas intrinsik dapat diperoleh massa molekul relatif. Hubungan



AMALIA PUTRI P

26

viskositas intrinsik dengan massa molekul relatif dapat dinyatakan dengan

persamaan Mark Houwink Sakurada berikut:

Dimana nilai K = 1,46.10-4

dan nilai a = 0,83 untuk konstanta pelarut dan

polomer kitosan (Atkin, 2006), sehingga massa molekul kitosan dapat

ditentukan. Berdasarkan percobaan didapatkan hasil perhitungan berat

molekul rata-rata kitosan sebesar 477081,1228 g/mol atau 477,0811228

kg/mol (lampiran 2). Berat molekul rata-rata kitosan menurut Khor 2011,

yaitu 190000-700000 g/mol. Sehingga dapat dikatakan bahwa BM kitosan

yang kami gunakan masuk dalam rentang BM rata-rata kitosan.

3. Penentuan derajat deasetilasi kitosan

Salah satu parameter utama yang berpengaruh pada karakteristik

kitosan adalah derajat deasetilasi (DD). Derajat deasetilasi menunjukkan

berkurangnya gugus asetil dari kitin menjadi gugus amino pada kitosan.

Penentuan DD dapat dilakukan dengan beberapa metode, seperti titrimetri

HBr, spektroskopi IR, X-Ray Diffraction dan spektroskopi 1H NMR.

Penentuan DD dengan spektroskopi IR dilakukan dengan metode baseline.

Dalam penelitian ini, perhitungan DD dilakukan dengan baseline metode

Sabnis dan Block (Khan et al., 2002):

Pembacaan spektra yang tidak dilakukan secara manual, namun

menggunakan software “DDKProject” dengan harapan hasil dari proses

komputasi lebih akurat dibandingkan hasil yang didapat secara manual.

DD ditentukan dengan menggunakan baseline yang dirumuskan oleh



AMALIA PUTRI P

27

Domzy, Baxter dan Sabnis. Dari ketiga rumusan yang digunakan, hasil

perhitungan DD yang dirumuskan oleh Sabnis memiliki nilai DD yang

mendekati nilai DD kitosan standar Sigma-Aldric. Dari penentuan melalui

software “DDKProject” didapatkan DD kitosan yang digunakan pada

penelitian ini sebesar 82,23%. Kitosan dengan derajat deasetilasi besar

menunjukkan semakin banyaknya gugus asetil kitin yang diubah menjadi

gugus amino. Gugus aktif kitosan ini baik dalam bentuk NH2 ataupun

dalam keadaan terprotonasi NH3+ yang diharapkan mampu berperan

sebagai katalis.

4. Penentuan gugus fungsi dengan Fourier Transform Infra Red

Spectroscopy (FTIR)

Spektrum FTIR dapat memberikan informasi mengenai gugus

fungsi yang dimiliki oleh suatu senyawa. Spektrum FTIR kitosan secara

umum memiliki pita serapan spesifik pada bilangan gelombang tertentu.



AMALIA PUTRI P

28

Gambar 4.1 Spektrum FTIR kitosan

Gugus amina (–NH) ulur pada umumnya muncul pada bilangan


(Pavia et al., 2001). Gugus amina (–NH) ulur

memiliki dua vibrasi ulur yaitu simetris dan asimetris yang menunjukkan

pira serapan pada bilangan gelombang 3400 dan 3500 cm-1

(Silverstein,

2005). Berdasarkan hasil yang diperoleh, gugus amina pada kitosan

ditunjukkan oleh munculnya pita serapan pada bilangan gelombang

3431,31 cm-1

. Gugus hidroksi (–OH) pada umumnya juga muncul pada

bilangan gelombang 3400-3300 cm-1

(Pavia et al., 2001), hal ini

menyebabkan tumpang tindih antara gugus –OH dengan –NH ulur yang

berasal dari amina N-asetil pada amida sekunder, yaitu pada bilangan


. Dapat diamati pula munculnya gugus amina

primer (–NH) vibrasi tekuk yang pada bilangan gelombang sekitar 1640-



AMALIA PUTRI P

29

1560 cm-1

(Pavia et al., 2001) dan berdasarkan hasil yang diperoleh

didapatkan pita serapan pada bilangan gelombang 1650,95 cm-1

. Pada

bilangan gelombang 1300-1000 cm-1

menunjukkan adanya ikatan C–O–C

(Pavia et al., 2001) yang merupakan ikatan glikosidik antar rantai

monomer. Berdasarkan hasil yang diperoleh dapat diamati terdapat pita

serapan pada daerah 1083,92 cm-1

yang membuktikan bahwa adanya

ikatan glikosidik pada kitosan yang dianalisis.

4.2 Karakteristik CPO

Pada penelitan ini karakterisktik CPO Dinas Perkebunan Kelapa Sawit

Palembang, Sumatera Selatan yang diamati meliputi kadar air, kadar FFA atau

sama dengan ½ x bilangan asam (Berrios et al., 2007), dan berat molekul.

4.2.1 Penentuan kadar air CPO

Salah satu faktor yang mempengaruhi mutu minyak kelapa sawit atau CPO

adalah kadar air. Kadar air adalah banyaknya kandungan air yang terdapat di

dalam sampel. Kadar air dapat mempengaruhi mutu CPO, semakin tinggi kadar

air, maka semakin rendah mutu CPO. Kadar air yang tinggi dapat menyebabkan

hidrolisis yang akan merubah minyak menjadi asam-asam lemak bebas sehingga

menyebabkan ketengikan (Ketaren, 1986). Dari hasil percobaan didapatkan kadar

air CPO sebesar 0,3025% (lampiran 3).

4.2.2 Penentuan bilangan asam CPO

Kandungan asam lemak bebas dalam minyak yang bermutu baik hanya

terdapat dalam jumlah kecil, sebagian besar asam lemak terikat dalam bentuk

ester atau bentuk trigliserida (Keraten, 1986). Minyak kelapa dapat mengalami



AMALIA PUTRI P

30

perubahan aroma dan cita rasa selama penyimpanan. Perubahan ini disertai

dengan terbentuknya senyawa-senyawa yang dapat menyebabkan kerusakan

minyak (Ketaren, 1986).

Bilangan asam adalah ukuran jumlah asam bebas yang dihitung

berdasarkan bobot molekul asam lemak atau campuran asam lemak. Bilangan

asam dinyatakan sebagai jumlah miligram KOH 0,1 N yang dibutuhkan untuk

menetralkan asam lemak bebas yang terdapat dalam 1 g minyak. Bilangan asam

ini menyatakan jumlah asam lemak bebas yang terkandung dalam minyak, dan

biasanya dihubungkan dengan terjadinya hidrolisis minyak yang mana berkaitan

dengan mutu minyak. Dari hasil percobaan didapatkan bilangan asam CPO

sebesar 18,4235 mg KOH/g atau setara dengan kadar FFA 9,2118% (lampiran 4).

4.2.3 Penentuan berat molekul (BM) CPO

Berat molekul (BM) CPO dapat ditentukan melalui analisis GC-MS metil

ester hasil reaksi transesterifikasi CPO dan metanol menggunakan katalis

homogen KOH. Namun sebelum melakukan reaksi transesterifikasi, CPO harus

diesterifikasi terlebih dahulu untuk menurunkan bilangan asamnya.

4.2.3.1 Esterifikasi CPO

Esterifikasi adalah tahap konversi dari asam lemak bebas menjadi ester.

Esterifikasi adalah hasil reaksi antara minyak/lemak dengan alkohol. Katalis-

katalis yang cocok adalah senyawa yang bersifat asam kuat, dan karena ini, asam

sulfat, asam sulfonat organik atau resin penukar kation asam kuat merupakan

katalis-katalis yang biasa digunakan dalam praktek skala industri (Soerawidjaja,

2006).



AMALIA PUTRI P

31

RCOOH + CH3OH RCOOCH3 + H2O

Esterifikasi biasa dilakukan untuk membuat biodiesel dari minyak yang

berkadar asam lemak bebas tinggi (berangka-asam ≥ 5 mg KOH/g). Pada tahap

ini, asam lemak bebas akan dikonversikan menjadi metil ester. Tahap esterifikasi

biasa diikuti dengan tahap transesterifikasi. Namun sebelum produk esterifikasi

dilanjutkan ke tahap transesterifikasi, air dan katalis asam yang masih tersisa

harus dihilangkan terlebih dahulu. Maka dari itu dilakukan pencucian dengan

akuadem setelah dilakukan esterifikasi.

Tahapan esterifikasi sangat penting dilakukan karena bilangan asam CPO

karena masih terlalu tinggi yaitu 18,4235 mg KOH/g (lampiran 4). Minyak yang

memiliki keasaman yang tinggi, jika dilakukan reaksi transesterifikasi akan terjadi

reaksi penyabunan yang dapat menghambat pembentukan metil ester dan

pemisahannya dengan gliserol. Perbandingan rasio molar minyak terhadap

metanol 1:40 dapat menurunkan bilangan asam hingga

bilangan asam awal

(Canakci, 2001). Pada tahap esterifikasi ini digunakan rasio molar CPO terhadap

metanol 1:60 dengan harapan dapat menurunkan bilangan asam lebih rendah dari

bilangan asam awal. Setelah reaksi esterifikasi dilakukan, bilangan asam dari

CPO ditentukan kembali untuk menentukan apakah terjadi penurunan bilangan

asam. Dari hasil percobaan, didapatkan penurunan bilangan asam CPO setelah

dilakukan reaksi esterifikasi, yaitu dari bilangan asam yang semula 18,4235 mg

KOH/g menjadi 0,5604 mg KOH/g (lampiran 5). Penurunan bilangan asam yang

terjadi pada penggunaan rasio molar CPO terhadap metanol 1:60 adalah sekitar

bilangan asam awal.



AMALIA PUTRI P

32

4.2.3.2 Transesterifikasi CPO

Transesterifikasi biasa disebut dengan alkoholisis adalah tahap konversi

dari trigliserida (minyak nabati) menjadi metil ester melalui reaksi dengan

alkohol, dan menghasilkan produk samping yaitu gliserol. Di antara alkohol yang

menjadi sumber gugus alkil, metanol adalah yang paling umum digunakan, karena

disamping harganya murah, reaktivitasnya paling tinggi sehingga reaksi ini

disebut metanolisis.

Transesterifikasi juga menggunakan katalis dalam reaksinya. Tanpa

adanya katalis, reaksi dapat berjalan dengan sempurna, namun waktu yang

dibutuhkan akan menjadi sangat lama (Mittlebatch, 2004). Gambar 4.2

memperlihatkan reaksi transesterifikasi antara trigliserida dengan metanol,

gambar 4.3 memperlihatkan tahapan yang berlangsung dalam reaksi

transesterifikasi, dan gambar 4.4 memperlihatkan mekanisme transesterifikasi

dengan katalis basa.

H2C O C R'

O

HC O C

O

R''

H2C O C

O

R'''

+ 3CH3OH

O OCH3

HC

H2C OH

O

H2C

OH

OH

+

metanol

metil ester gliseroltrigliserida

Basa

R'

O OCH3

O

R''

O OCH3

O

R'''

Gambar 4.2 Transesterifikasi biodiesel menggunakan metanol (Liu et al., 2007)

Trigliserida (TG) + CH3OHkatalis

Digliserida (DG) + R1COOCH3

Digliserida (DG) + CH3OH Monogliserida (MG) + R2COOCH3

Monogliserida (MG) + CH3OH Gliserol (GL) + R3COOCH3

katalis

katalis

Gambar 4.3 Tahapan reaksi transesterifikasi (Mao et al., 2004)



AMALIA PUTRI P

33

ROH + B RO + BH

R'C

O

O CH2

CHR"C

O

O

H2C OCR'''

O

+R'C

O

O CH2

CHR"C

O

O

H2C OCR'''

OR

O

R'C

O

O CH2

CHR"C

O

O

H2C O C

OR

R'''

O

R'C

O

O CH2

CHR"C

O

O

H2C O

+ RO CR'''

O

R'C

O

O CH2

CHR"C

O

O

H2C O

+ BH

R'C

O

O CH2

CHR"C

O

O

H2C O

+ B

OR

Gambar 4.4 Mekanisme transesterifikasi dengan katalis basa (Schuchardt, 1998)

Pada tahap transesterifikasi dilakukan terhadap minyak yang telah

diesterifikasi sebelumnya. Penurunan bilangan asam ini dilakukan dengan tujuan

agar tidak terjadi reaksi penyabunan pada saat proses transesterifikasi. Proses ini

dilakukan dengan menggunakan katalis KOH. Pada reaksi ini diasumsikan bahwa

semua trigliserida CPO terkonversi 100% menjadi metil ester sehingga dari hasil

tersebut dapat ditentukan Berat Molekul (BM) dari CPO.

Hasil dari proses transesterifikasi kemudian diuji dengan menggunakan

GC-MS. Melalui kromatogram GC-MS dapat diketahui besarnya konversi

biodiesel yang terbentuk dari CPO. Dari perhitungan didapatkan berat molekul

rata-rata CPO sebesar 843,4086 g/mol (lampiran 6).



AMALIA PUTRI P

34

4.3 Pembuatan Katalis Kitosan-Sulfat

Pada penelitian ini kitosan dimodifikasi menjadi kitosan-sulfat dengan

harapan dapat meningkatkan konduktivitas termal dari kitosan sehingga dapat

digunakan sebagai katalis dalam reaksi transesterifikasi pada proses sintesis

biodiesel. Proses pembuatan katalis kitosan-sulfat dilakukan dengan cara

melarutkan kitosan dalam larutan asam asetat 2% dilanjutkan mereaksikan dengan

H2SO4 selama 5 jam. Setelah itu larutan kitosan-sulfat dapat diendapkan dengan

larutan NaOH 60%. Kemudian didapatkan slurry sehingga perlu dilakukan

penyaringan untuk memisahkan dengan slurry dengan larutan. Endapan disaring

dengan menggunakan kertas saring Whatman dan dipanaskan pada suhu 100˚C

selama 24 jam untuk menguapkan air yang masih terkandung pada katalis. Setelah

itu kitosan-sulfat dikeringkan dengan freeze-dryer dan kemudian dihaluskan

dengan mortar sehingga didapatkan katalis kitosan-sulfat berupa serbuk berwarna

putih.

Kitosan-sulfat dapat dibuat dengan dua cara yaitu dengan penambahan

ClSO3H atau dengan H2SO4. Menurut Xiang et al., penambahan ClSO3H pada

kitosan dapat menyebabkan masuknya gugus SO3H pada atom C-6 seperti yang

dijelaskan pada gambar berikut:

Gambar 4.5 Penambahan gugus SO3H pada C-6 kitosan



AMALIA PUTRI P

35

Sedangkan penambahan H2SO4 pada kitosan dapat menyebabkan masuknya gugus

SO4 pada gugus NH2 (Wang et al., 2007).

Gambar 4.6 Masuknya gugus SO4 pada gugus NH2

4.4 Karakterisasi Katalis Heterogen Kitosan-Sulfat dengan Fourier

Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)

Setelah melakukan sintesis katalis kitosan-sulfat, dilakukan FTIR untuk

menginformasikan gugus fungsi apa saja yang muncul pada katalis hasil sintesis.

Hasil tersebut juga dibandingkan dengan bilangan gelombang yang terdapat pada

literatur dan pita serapan spesifik pada kitosan. Dari perbandingan ini didapatkan

pita serapan baru yang muncul pada kitosan-sulfat yaitu pada bilangan gelombang

1390,58 cm-1

dan 1149,50 cm-1

. Gugus –SO4 asimetris dan simetris berturut-turut

memberikan pita serapan yang khas yaitu pada bilangan gelombang 1350 dan

1175 cm-1

(Pavia et al., 2001) atau pada bilangan gelombang 1130-1080 cm-1

(Fleming et al., 1995). Dari hal tersebut dapat diamati bahwa pita serapan sulfat

telah muncul pada spektra kitosan-sulfat yang berarti ada interaksi antara kitosan

dan sulfat. Gugus ammonium dapat diamati pada bilangan gelombang yang khas



AMALIA PUTRI P

36

yaitu 3300-3030 cm-1

(Fleming et al., 1995) berdasarkan spektrum yang didapat

terdapat pita serapan pada 3269,12 cm-1

.

Gambar 4.7 Spektrum FTIR kitosan-sulfat

Tabel 4.1 Perbandingan spektrum FTIR kitosan dan kitosan-sulfat

Gugus fungsi Bilangan gelombang (cm

-1)

Literatur Kitosan Kitosan-Sulfat

–OH 3400-3300 3431,13 3269,12

–NH ulur 3500-3300 3431,13 -

C–O–C 1300-1000 1083,92 1035,70

–SO4 1130-1080 - 1149,50

Ammonium 3300-3030 - 3269,12



AMALIA PUTRI P

37

4.5 Sintesis Biodiesel

Pada tahap sintesis biodiesel ini dilakukan sebanyak tiga perlakuan, yaitu

sintesis biodiesel tanpa katalis, katalis kitosan, dan katalis kitosan-sulfat. Hal ini

dilakukan dengan tujuan mengamati seberapa banyak hasil konversi biodiesel

yang terbentuk pada masing-masing perlakuan. Sehingga dari hasil tersebut dapat

diketahui seberapa besar katalis yang digunakan dapat bekerja.

Sebenarnya proses produksi bisa berlangsung tanpa katalis akan tetapi

reaksi akan berlangsung sangat lambat dan membutuhkan suhu yang tinggi.

Secara stoikiometri, jumlah alkohol yang dibutuhkan untuk reaksi adalah 3 mol

untuk setiap 1 mol trigliserida untuk memperoleh 3 mol alkil ester dan 1 mol

gliserol (Bradshaw and Meuly, 1944). Secara umum ditunjukkan bahwa semakin

banyak jumlah alkohol yang digunakan, maka konversi yang diperoleh juga akan

semakin bertambah. Rasio molar metanol terhadap minyak adalah salah satu

variabel yang sangat penting dalam produksi biodiesel (Demirbas, 2009). Pada

rasio molar minyak terhadap metanol 1:6 setelah konversi dihasilkan 98-99%

sedangkan pada rasio molar 1:3 dihasilkan 74-89% (Hikmah, 2010). Setelah

dilakukan reaksi pada rasio molar seperti yang disebutkan, hasil biodiesel kurang

maksimal, yaitu hanya terbentuk satu fasa (fasa minyak). Sehingga dilakukan

perbandingan rasio molar dua kali lebih banyak dengan tujuan agar lebih banyak

metanol yang direaksikan dan biodiesel dapat terbentuk secara maksimal. Namun

pada perbandingan rasio molar 1:12 terjadi hal yang sama, yaitu hanya terbentuk

fasa minyak. Pada akhirnya digunakan perbandingan rasio molar 1:60 seperti

yang digunakan pada saat esterifikasi (lampiran 7). Katalis yang digunakan pada



AMALIA PUTRI P

38

proses ini adalah 10% terhadap berat minyak. Proses sintesis biodiesel dilakukan

selama 3 jam pada suhu 65-70˚C menggunakan refluks yang dialiri oleh air dingin

hal ini bertujuan agar metanol yang menguap agar semakin cepat mengalami

kondensasi menjadi cair karena terjadi perbedaan temperatur antara labu alas bulat

dan refluks. Setelah bereaksi selama 3 jam, campuran dibiarkan selama semalam

untuk memisahkan antara fasa katalis, minyak, dan biodiesel yang dihasilkan.

Pemisahan dilakukan dua cara, yaitu secara dekantasi dan menggunakan corong

pisah. Pemisahan dekantasi digunakan untuk memisahkan antara fasa minyak-

biodiesel dengan katalis. Setelah itu corong pisah digunakan untuk memisahkan

fasa minyak dengan biodiesel yang terbentuk pada lapisan atas.

Puncak yang muncul pada analisis GC-MS dapat menjelaskan metil ester

apa saja yang terbentuk. Melalui penelusuran Library fragmentasi senyawa-

senyawa metil ester yang ada pada GC-MS menunjukkan bahwa puncak 1

merupakan metil palmitat, puncak 2 merupakan metil heptadekanoat, dan puncak

3 merupakan metil oleat. Konversi biodiesel yang terbentuk dapat ditentukan

melalui luas area yang didapat. Dari hasil analisis menggunakan GC-MS

didapatkan konversi biodiesel yang terbentuk tanpa katalis sebesar 57,3108%

(lampiran 8).



AMALIA PUTRI P

39

Gambar 4.8 Kromatogram GC-MS biodiesel tanpa katalis

Hasil analisis menggunakan GC-MS didapatkan konversi biodiesel yang terbentuk

dengan katalis kitosan sebesar 64,0021% (lampiran 8).

Gambar 4.9 Kromatogram GC-MS biodiesel dengan katalis kitosan

Hasil analisis menggunakan GC-MS didapatkan konversi biodiesel yang terbentuk

dengan katalis kitosan-sulfat sebesar 42,2080% (lampiran 8).



AMALIA PUTRI P

40

Gambar 4.10 Kromatogram GC-MS biodiesel dengan katalis kitosan-sulfat

Hasil konversi biodiesel penelitian pada minyak berkandungan asam lemak tinggi

seperti CPO dapat mencapai konversi metil ester 85-98% (Rachmaniah, 2004).

Komponen trigliserida sedikit larut dalam fasa metanol dan trigliserida tidak

mudah bereaksi membentuk metil ester pada reaksi transesterifikasi berkatalis

asam (Freedman et al., 1984) akibat reaksi transesterifikasi berjalan berantai

(Noureddini et al., 1997). Adanya pengaruh tersebut dapat dimungkinkan terjadi

karena substituen yang masuk pada kitosan yaitu SO42-

adalah anion dari asam

kuat sehingga karakter asam tersebut mengganggu jalannya reaksi

transesterifikasi. Berdasarkan penelitian terkait, dilakukan pula modifikasi

kitosan-fosfat dan berdasarkan hasil analisis dengan GC-MS diketahui konversi

biodiesel yang terbentuk lebih besar daripada tanpa katalis dan menggunakan

katalis kitosan yaitu sekitar 75%. Dari hal ini menunjukkan bahwa substituen

yang masuk pada kitosan dengan karakter asam lemah berpengaruh baik terhadap

jalannya reaksi transesterifikasi. Berikut adalah spektrum metil ester yang

terbentuk dari hasil sintesis biodiesel dari spektrum tersebut akan dijelaskan pula

pola fragmentasi beserta penataan ulang Mc Lafferty.



AMALIA PUTRI P

41

1. Senyawa metil heksadekanoat (metil palmitat)

Spektra massa dari senyawa metil ester dengan waktu retensi pada

hasil tanpa katalis, katalis kitosan, dan kitosan-sulfat berturut-turut sebesar

18,566; 18,581; 18,568 menit ditampilkan pada gambar 4.11 dan

fragmentasi senyawa dengan penataan ulang Mc Lafferty akan dijelaskan

pada gambar 4.12.

Gambar 4.11 Spektrum massa senyawa metil heksadekanoat

Molekul senyawa metil heksadekanoat ditembak oleh elektron

berenergi tinggi sebesar 70 eV menghasilkan ion molekuler m/z=270,

dengan terlepasnya radikal C14H28 menghasilkan puncak dengan m/z=74

(100%) yang merupakan puncak dasar disebabkan karena ion ini

distabilkan oleh adanya penataan ulang Mc Lafferty. Pemecahan

selanjutnya dengan lepasnya radikal C13H27 menghasilkan puncak dengan

m/z 87.



AMALIA PUTRI P

42

CH3(CH2)11CH

CH2

C

O

OCH3

H

-CH2(CH2)11 CH=CH2

C

OH

OCH3CH2

CH3CH2CH2(CH2)12 CO

OCH3

-OCH3 CH3(CH2)14 C O

CH3CH2CH2 CH(CH2)10 COH

OCH3

CH3 CH2 CH2

-C12H24COOCH3

Deret ion CnH2n-1O2

m/z 227, 213,199, 185, 171, 157, 143, 129, 115, 107, 87

m/z 270m/z 74

m/z 270 m/z 239

m/z 270m/z 43

-C-C

H2C

Gambar 4.12 Fragmentasi metil heksadekanoat

2. Senyawa metil heptadekanoat



19,626; 19,638; 19,624 ditampilkan pada gambar 4.13 dan fragmentasi

senyawa dengan penataan ulang Mc Lafferty akan dijelaskan pada gambar

4.14.

Gambar 4.13 Spektrum massa senyawa metil heptadekanoat



AMALIA PUTRI P

43

CH3(CH2)12 CH

H2C

H

CH2

O

OCH3H2C OCH3

OH

CH3CH2CH2 CH2(CH2)12 C

OH

OCH3

CH3 CH2 CH2

CH2=CH(CH2)12 C

OH

OCH3

-C13H25O2

Deret ion CnH2nO2

m/z 241, 227, 213, 185, 171, 157, 143, 129, 115

m/z 284

m/z 74

m/z 43

m/z 284

m/z 255

-C2H5-C-C

Gambar 4.14 Fragmentasi metil heptadekanoat

Molekul senyawa metil heptadekanoat ditembak oleh elektron

berenergi tinggi sebesar 70 eV menghasilkan ion molekuler m/z=284,

dengan terlepasnya radikal C15H30 menghasilkan puncak dengan m/z=74

(100%) yang merupakan puncak dasar disebabkan karena ion ini

distabilkan oleh adanya penataan ulang Mc Lafferty.

3. Senyawa metil cis-9-oktadekenoat (metil oleat)



20,389; 20,405; 20,308 ditampilkan pada gambar 4.15 dan fragmentasi

senyawa dengan penataan ulang Mc Lafferty akan dijelaskan pada gambar

4.16.



AMALIA PUTRI P

44

Gambar 4.15 Spektrum massa senyawa metil cis-9-oktadekenoat

C14H28 CH

H2CCH2

C

O

OCH3

H-C16H31

C

OH

H3C OCH3

-CH3OH

CH

CO

CH

COH

-C6H12

CH

COH

-C4H7

CH

COH

-C2H4 COH

COH

-CH2

m/z 296

m/z 74

m/z 264

m/z 264

m/z 180

m/z 123 m/z 97

m/z 55 m/z 69CH2=C=C=OH

Gambar 4.16 Fragmentasi metil cis-9-oktadekenoat

Molekul senyawa metil cis-9-oktadekenoat ditembak oleh elektron

berenergi tinggi sebesar 70 eV menghasilkan ion molekuler m/z=296.

Dengan terlepasnya radikal C(O)OCH3 menghasilkan puncak dengan

m/z=74 (100%) yang merupakan puncak dasar disebabkan karena ion ini

distabilkan oleh adanya penataan ulang Mc Lafferty.



AMALIA PUTRI P

45

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat diperoleh kesimpulan

sebagai berikut :

1. Modifikasi antara kitosan dengan sulfat dapat dilakukan dan dimanfaatkan

sebagai katalis heterogen pada produksi biodiesel berbahan baku CPO

namun menghasilkan biodiesel dengan konversi kecil.

2. Berdasarkan hasil analisis GC-MS diperoleh konversi biodiesel yang

dihasilkan dari CPO tanpa katalis sebesar 57,3108%, dengan katalis

kitosan sebesar 64,0021%, dengan katalis kitosan-sulfat sebesar 42,2080%.

5.2 Saran

1. Menggunakan substituen dari asam lemah karena pengaruh substituen

yang masuk pada kitosan yaitu SO42-

adalah anion dari asam kuat sehingga

karakter asam tersebut mengganggu jalannya reaksi transesterifikasi.

2. Menentukan berat molekul kitosan-sulfat sehingga dapat diketahui berapa

banyak substituen gugus SO4 yang masuk pada kitosan.

3. Melakukan variasi perbandingan berat kitosan dengan sulfat, untuk

melihat pengaruh masuknya gugus SO4 semakin baik atau tidak.



AMALIA PUTRI P

46

DAFTAR PUSTAKA

Atkin, Peter., 2006, Physical Chemistry Eight Edition. Oxford : Oxford

University Press

Barnes Philip., 1995, The Political Economy of Energy. Indonesia: Oxford

University Press.

Basiron, Y., 2005, “Palm oil”, Bailey’s Industrial Oil and Fat Products,

Edible Oil and Fat Products: Edible Oils, Vol.2 Pages: 333-429.

Berchmans, H.J., Hirata, S., 2008, Biodiesel Production from Crude Jatropha

curcas L. Seed Oil with a High Content of Free Fatty Acids. Bioresour.

Technol, Vol.99 Pages:1716-1721.

Berrios, M., Siles, J., Martin, M.A., Martin, A., 2007, A Kinetic Study of the

Esterification of Free Fatty Acids (FFA) in Sunflower Oil. Fuel, Vol.88

Pages:2383-2388.

Bhuvana, 2006, Studies on Frictional Behaviour of Chitosan-Coated Fabrics.

Aux. Res. J., Vol.6(4) Pages:123-130.

Bradshaw., George B., Meuly, Wlater C., 1944, Preparation of Detergent, US

Patent Office 2,360,844.

Canakci, M., Gerpen, J.V., 2001, Biodiesel Production from Oils and Fats with

High Free Fatty Acids. American Society of Agricultural Engineers ISSN

0001-2351, Vol.44(6) Pages:1429-1436.

Demirbas, A., 2009, Biodiesel from Waste Cooking Oil via Base-Catalytic and

Supercritical Methanol Transesterification. Energy Conversion and

Management, Vol.50 Pages:923-927.

Emma, S., Natalia, S., Tokok, A., 2010, Sintesis Kitosan, Poli (2-amino-2-

deoksi-D-Glukosa), Skala Pilot Project dari Limbah Kulit Udang

sebagai Bahan Baku Alternatif Pembuatan Biopolimer. Yogyakarta.

Freedman, B., Pryde, E.H., Mounts, T.H., 1984, Variable Affecting the Yield of

Fatty Ester from Transesterified Vegetable Oil. JAOCS, Vol.61

Pages:1638-1643.

Fleming, I., Williams, D.H., 1995, Spectroscopic Methods in Organic

Chemistry fifth edition. McGraw-Hill Book Company.



AMALIA PUTRI P

47

Gao Lijing., Teng Guangyuan., Xiao Guomin., Wei Ruiping., 2010, Biodiesel

from Palm Oil Via Loading KF/Ca-Al Hydrotalcite Catalyst. Biomass

and Bioenergy, Vol.34 Pages:1283-1288.

Georgogianni, K.G., Katsoulidis, A.P., Pomonis, P.J., Kontominas, 2009,

Transesterification of Soybean Frying Oil to Biodiesel Using

Heteregeneous Catalysts, Fuel Processing Technology, Vol.90

Pages:671-676.

Guan Guoqing., Kusakabe Katsuki., Sakurai Nozomi., 2009, Transesterification

of Vegetable Oil to Biodiesel Fuel Using Acid Catalysts in the Presence

of Dimethyl Ether, Fuel, Vol.88 Pages:81-86.

Helwani, Z., Othman, M.R., Fernando, W.J.N., Kim, J., 2009, Technologies for

Production of Biodiesel Focusing on Green Catalytic Techniques: A

Review. Fuel Processing Technology, Vol.90 Pages:1502-1514.

Hikmah, M.N., Zuliyana, 2010, Pembuatan Metil Ester (Biodiesel) dari

Minyak Dedak dan Metanol dengan Proses Esterifikasi dan

Transesterifikasi, skripsi. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik,

Universitas Diponegoro, Semarang.

Huda Thorikul., 2009., Tesis: Potensi Chitosan sebagai Katalis pada Produksi

Biodiesel Berbahan Baku Minyak Jelantah.

Kementrian Keuangan Republik Indonesia, 2009, Nota Keuangan dan

Rncangan Anggaran Pendapatan dan Belanja Negara Tahun

Anggaran 2009.

Ketaren, S., 1986, Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan, Jakarta:

Penerbit Universitas Indonesia, halaman 26-255.

Khan, T.A., Peh, K.K., Chang, H.S., 2002, Reporting Degree of Deacetylation

Values of Chitosan; The Influence of Analytical Methods. J. Pharm.

Sci, Vol 5(3) Pages:205-212

Khor, E., 2001, Chitin: Fulfilling a Biomaterial Promise, (ed) Chitin Handbook,

Singapore.

Kim Manhoe., Yan Shuli., Salley, O.S., Ng Simon, K.Y., 2009, The Effect of

Sodium on the Catalytic Activity of ZnO-Al2O3/ZSM-5 and SnO-

Al2O3/ZSM-5 for the Transesterification of Vegetable Oil with

Methanol. National Biofuels Energy, Wayne State University.

Kiswanto., Purwanta, H.J., Wijayanto, B., 2008, Teknologi Budidaya Kelapa

Sawit, ISBN: 978-979-1415-32-3, Lampung: Balai Besar Pengkajian dan

Pengembangan Teknologi Pertanian.



AMALIA PUTRI P

48

Ladd, M.F.C., Lee, W.H., 1986, Introduction to Physical Chemistry, New

York: Cambridge University Press.

Lam, M.K., Lee T.K., Mohamed, A.R., 2010, Homogeneous, Heterogeneous

and Enzymatic Catalysis for Transesterification of High Free Fatty

Acid Oil (Waste Cooking Oil) to Biodiesel: A Review. Biotechnology

Advances,Vol.28 Pages:500–518.

Leung Dennis, Y.C., Xuan Wu, Leung, M.K.H., 2010, A Review on Biodiesel

Production Using Catalyzed Transesterification. Applied Energy,

Vol.87 Pages:1083-1095.

Mao, V.S., K. Konar, D.G.B. Boocock, 2004, The Pseudo Single Phase Base

Catalyzed Transmethylation of Soybean Oil. JAOCS, Vol.8 Pages:803-

808.

Mittelbach, M., P. Tritthart., H. Junek, 1985, Diesel Fuel Derived from

Vegetable Oils, II: Emission Tests Using Rape Oil Methyl Ester.

Energy Agricul. Vol.4 Pages:207–215.

Murugesan, A., Umarani, C., Chinnusamy, T.R., Krishnan, M., Subramanian, R.,

Neduzchezhain,N.,2009. Production and Analysis of Bio-Diesel from

Non-Edible Oils—A Review. Renewable and Sustainable Energy

Reviews, Vol.13 Pages:825–834.

Ngamcharussrivichai, C., Nunthasanti, P., Tanachai, S., Banyakiat, K., 2010,

Biodiesel Production Through Transesterifikasi over Natural

Calciums, Fuel Prossesing Techonology, Vol.91 Pages:1409-1419.

No, H.K., Lee, S.H., Park, N.Y., Meyers, S.P., 2003, Comparison of

Phsycochemical, Binding and Antibacterial Properties of Chitosans

Prepared Without and With Deproteinization Process. J. Agric. Food.

Chem, Vol 51 Pages:7659-7663.

Noureddini, H., Zhu, D., 1997, Kinetics of Transesterification of Soybean Oil. J.

Am. Oil Chem. Soc., Vol.74 Pages: 1457-63.

Pavia, D.L., Lampman, G.M., Kriz, G.S., 2001, Introduction to Spectroscopy.

Departement of Chemistry, Western Washington University, Bellingham,

Washington.

Prihandana, R., Hendroko, R., 2007,Energi Hijau Pilihan Bijak Menuju Negeri

Mandiri Energi. Jakarta : Penebar Swadaya.

Rachmaniah, O., 2004, Transesterifikasi Minyak Mentah Dedak Padi Menjadi

Biodiesel dengan Katalis Asam. Laporan thesis, Jurusan Teknik Kimia

FTI-ITS, Surabaya.



AMALIA PUTRI P

49

Sastrosayono, S., 2003, Budidaya Kelapa Sawit, Penerbit Agromedia Pustaka,

Purwokerto, halaman 1-10.

Schuchardt Ulf., Serchelia Ricardo., Vargas Rogério Matheus.,1998,

Transesterification of Vegetable Oils: A Review, J. Braz. Chem. Soc.,

Vol.9 Pages:199-210.

Sharma, Y.C., Singh, B., 2008, Development of Biodiesel from Karanja, a Tree

Found in Rural India. Fuel,Vol.87 Pages:1740-1742.

Silverstein, R.M., Webster, F.X., Kiemle, D.J., 2005, Spectrometric

Identification of Organic Compounds. State University of New York,

Collage of Environmental Science and Forestry.

Soerawidjaja, Tatang H., 2005, Minyak-lemak dan produk-produk kimia lain dari

kelapa, Handout kuliah Proses Industri Kimia, Program Studi Teknik

Kimia, Institut Teknologi Bandung.

Sudarmadji, S., 1997, Prosedur Analisis Bahan Makanan dan Pertanian,

Liberty, Yogyakarta, halaman 20-25.

Vogel, 1994, Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan

Semimakro. Jakarta: PT. Kalman Media Pusaka.

Wang, J., Zheng, X., Wu, H., Zheng, B., Jiang, Z., Hao, X., Wang, B., 2007,

Effect of Zeolites on Chitosan/Zeolite Hybrid Membranes for Direct

Methanol Fuel Cell. Power Sources, Vol.178 Pages:9-19.

Xiang Yan., Yang Meng., Guo Zhibin., Cui Zheng., 2009, Alternatively

Chitosan Sulfate Blending Membrane as Methanol-Blocking Polymer

Electrolyte Membrane for Direct Methanol Fuel Cell. Journal of

Membrane Science, Vol.337 Pages:318–323.

http://www.esdm.go.id/publikasi.html



AMALIA PUTRI P

Lampiran 1. Pembuatan larutan KOH 0,1 N

Diketahui :

Normalitas KOH : 0,1 N

Normalitas H2C2O4 : 0,1 N

Mr KOH : 56,11 g/mol

Volume larutan : 1000 mL

Mr H2C2O4 : 126,07 g/mol

N KOH = M.valensi

M KOH =

M KOH = 0,1 M

M =

0,1=

m= 5,611 g

Kemurnian KOH yang digunakan yaitu 85% sehingga

m KOH =

x 5,611

m KOH = 6,6012 g (hasil penimbangan 6,6074 g)

N H2C2O4 = M.valensi

M H2C2O4 =

M H2C2O4 = 0,05 M



AMALIA PUTRI P

M =

0,05=

m = 0,6303 g (hasil penimbangan 0,6300 g)

(V.M)oksalat = (V.M)KOH

10.0,01 = 9,95.MKOH

MKOH = 0,10050251 M

NKOH = 0,10050251.1

NKOH = 0,10050251 N



AMALIA PUTRI P

Lampiran 2. Hasil penentuan BM kitosan

Penentuan waktu alir

Konsentrasi sampel (g/100mL) t1 t2 t3 trata-rata

Pelarut 3,65 3,71 3,66 3,67

0,004 3,81 3,80 3,83 3,81

0,01 4,09 4,10 4,11 4,10

0,02 4,59 4,59 4,62 4,60

0,05 6,49 6,51 6,51 6,50

Menentukan viskositas relatif (ηr)

Larutan kitosan dengan konsentrasi 0,004 g/100 mL (0,0050 g/100 mL); 0,01

g/100 mL (0,0122 g/100 mL); 0,02 g/100 mL (0,0217 g/100 mL); dan 0,05

g/100 mL (0,0512 g/100 mL).

Diketahui :

t0 = 3,67 sekon

Viskositas relatif (ηr) larutan kitosan dengan konsentrasi 0,004 g/100 mL

ηr =

=

=

= 1,0381


ηr = η

η =

=

= 1,1172


ηr =

=

=

= 1,2534


ηr =

=

=

= 1,7711



AMALIA PUTRI P

Menentukan viskositas spesifik (ηsp) larutan kitosan dengan konsentrasi 0,004

g/100 mL (0,0050 g/100 mL); 0,01 g/100 mL (0,0122 g/100 mL); 0,02 g/100

mL (0,0217 g/100 mL); dan 0,05 g/100 mL (0,0512 g/100 mL).

Viskositas spesifik (ηsp) larutan kitosan dengan konsentrasi 0,004 g/100 mL

ηsp =

=

=

= 0,0381


ηsp =

=

=

= 0,1172


ηsp =

=

=

= 0,2534


ηsp =

=

=

= 0,7711

Data yang didapatkan dari hasil perhitungan:

C (g / 100 mL) trata-rata (s) ηsp

(100 mL / g)

0,0050 3,90 0,0381 7,6294

0,0122 4,10 0,1172 9,6038

0,0217 4,60 0,2534 11,6777

0,0512 6,50 0,7711 15,0609



AMALIA PUTRI P

Dari grafik diatas didapat persamaan regresi y = 153,1x + 7,5437

Sehingga nilai viskositas intrinsik dapat diketahui melalui persamaan:

y = 7,5437 + 153,1x

Dari data viskositas intrinsik dapat diperoleh massa molekul relatif. Hubungan

viskositas intrinsik dengan massa molekul relatif dapat dinyatakan dengan

persamaan Mark Houwink Sakurada berikut:

Dimana nilai K=1,46.10-4

dan nilai a = 0,83 untuk konstanta pelarut dan polimer

kitosan. Sehingga massa molekul kitosan dapat dihitung sebagai berikut:

[η] = K. Mva

Mv= √

Mv = 477081,1228 g/mol atau 477,0811228 kg/mol

y = 153,1x + 7,5437 R² = 0,958

0

5

10

15

20

0 0,02 0,04 0,06

ηsp

/C

Konsentrasi

Grafik Hubungan Konsentrasi terhadap ηsp/C

Series2

Series1

Linear (Series1)



AMALIA PUTRI P

Lampiran 3. Hasil penentuan kadar air Crude Palm Oil (CPO)

No. Cawan

kosong (g)

Cawan dan CPO

awal (g)

Cawan dan CPO

akhir (g)

Kadar air

(%)

1. 33,3898 38,4080 38,3975 0,2092

2. 33,8031 33,8229 33,8060 0,3367

3. 36,0025 41,0338 41,0156 0,3617

Rata-rata 0,3025

Contoh perhitungan penentuan kadar air Crude Palm Oil (CPO)

Kadar air =

x 100%

Kadar air =

x 100%

Kadar air = 0,2092%



AMALIA PUTRI P

Lampiran 4. Hasil penentuan bilangan asam Crude Palm Oil (CPO) sebelum

esterifikasi

No. CPO

(g)

Etanol dan n-

heksana 1:1 (mL)

Volume KOH

0,1005 N (mL)

Bilangan asam

(mg KOH/g)

1. 1,0001 10 3,2 18,0267

2. 1,0286 10 3,35 18,3656

3. 1,0156 10 3,4 18,8783

Rata-rata 18,4235

Contoh perhitungan penentuan bilangan asam Crude Palm Oil (CPO)

Bilangan asam =

Bilangan asam =

Bilangan asam = 18,0267 mg KOH/g

Kadar FFA = ½ x bilangan asam

Kadar FFA = ½ x 18,0267

Kadar FFA = 9,0134%



AMALIA PUTRI P

Lampiran 5. Hasil penentuan bilangan asam Crude Palm Oil (CPO) setelah

esterifikasi

No. CPO

(g)

Etanol dan n-

heksana 1:1 (mL)

Volume KOH

0,1005 N (mL)

Bilangan asam

(mg KOH/g)

1. 1,0098 10 0,1 0,5584

2. 1,0054 10 0,1 0,5609

3. 1,0032 10 0,1 0,5621

Rata-rata 0,5604

Contoh perhitungan penentuan bilangan asam Crude Palm Oil (CPO)

Bilangan asam =

Bilangan asam =

Bilangan asam = 0,5584 mg KOH/g

Kadar FFA = ½ x bilangan asam

Kadar FFA = ½ x 0,5584

Kadar FFA = 0,2792%



AMALIA PUTRI P

Lampiran 6. Hasil perhitungan berat molekul rata-rata CPO

No. Nama metil

ester

Berat molekul

metil ester

Area (%) Komponen

trigliserida

A b c d e = ( )

1. Metil palmitat 270 52,3001 421,5388

2. Metil oleat 296 44,3228 391,8136

3. Metil stearat 298 3,3771 30,0562

Berat molekul rata-rata CPO 843,4086

Diketahui :

Luas area metil palmitat : 3134518

Luas area metil oleat : 2656416

Luas area metil stearat : 202399

Total luas area : 5993333

BM metil palmitat : 270 g/mol

BM metil oleat : 296 g/mol

BM metil stearat : 298 g/mol

% area metil palmitat =

x 100%

=

x 100%

= 52,3001%

% area metil oleat =

x 100%

=

x 100%

= 44,3228%

% area metil stearat =

x 100%

=

x 100%

= 3,3771%



AMALIA PUTRI P

Perhitungan komponen trigliserida ( )

e metil palmitat = ( )

= 421,5388


= 391,8136


= 30,0562

BM CPO = e metil palmitat + e metil oleat + e metil stearat

= 421,5388 + 391,8136 + 30,0562

= 843,4086 g/mol



AMALIA PUTRI P

Lampiran 7. Hasil perhitungan rasio molar 1:60 CPO terhadap metanol

pada sintesis biodiesel

Tanpa katalis

Diketahui :

m CPO : 14,7652 g

Mr CPO : 843,4086 g/mol

Mr metanol : 32 g/mol

m metanol =

x Mr metanol x 60

=

x 32 x 60

= 33,6065 g (33,8015 g)

Katalis kitosan

Diketahui :

m CPO : 11,5227 g

Mr CPO : 843,4086 g/mol


m metanol =

x Mr metanol x 60

=

x 32 x 60

= 26,2312 g (26,4830 g)

Katalis kitosan-sulfat

Diketahui :

m CPO : 12,5131 g

Mr CPO : 843,4086 g/mol



AMALIA PUTRI P


m metanol =

x Mr metanol x 60

=

x 32 x 60

= 28,4858 g (28,5323 g)



AMALIA PUTRI P

Lampiran 8. Hasil perhitungan konversi biodiesel

Biodiesel (%) =

x

x 100%

Tanpa katalis

Diketahui :

ΣA : 39858264

As : 24858691

Cs : 54,5 mg/5 mL

Vs : 5 mL

m : 286,9 mg

Biodiesel (%) =

x

x 100%

= 57,3108%

Katalis kitosan

Diketahui :

ΣA : 29536541

As : 17935307

Cs : 50,7 mg/5 mL

Vs : 5 mL

m : 256,2 mg

Biodiesel (%) =

x

x 100%

= 64,0021%

Katalis kitosan-sulfat

Diketahui :



AMALIA PUTRI P

ΣA : 26933552

As : 18908494

Cs : 50,6 mg/5 mL

Vs : 5 mL

m : 254,4 mg

Biodiesel (%) =

x

x 100%

= 42,2080%



AMALIA PUTRI P

modifikasi kitosan-sulfat sebagai katalis …repository.unair.ac.id/25128/2/mpk.43-13 pur m.pdf ·...

Documents