pendahuluan metil ester.docx

25
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Menipisnya cadangan minyak bumi serta pencemaran lingkungan merupakan isu global yang meresahkan manusia dalam kurun waktu beberapa dekade terakhir, hal ini berakibat naiknya harga minyak dunia yang memberikan dampak yang besar terhadap perekonomian dunia saat ini tak terkecuali negara berkembang seperti Indonesia. Kenaikan harga BBM secara langsung berakibat pada naiknya biaya transportasi, biaya produksi industri dan pembangkitan tenaga listrik. Pertambahan jumlah penduduk yang disertai dengan peningkatan kesejahteraan masyarakat berdampak pada makin meningkatnya kebutuhan akan sarana transportasi dan aktivitas industri. Hal ini tentu saja menyebabkan kebutuhan akan bahan bakar cair juga akan semakin meningkat. Kehidupan manusia tidak bisa lepas akan kebutuhan energi. Selama ini masyarakat Indonesia hanya menggantungkan kebutuhan energi dari bahan bakar yang berbasis fosil. Padahal, cadangan bahan pembuat minyak ini semakin menipis dan akan segera habis dalam beberapa tahun. Jika kita lihat kenyataan yang terjadi bahwa kebutuhan akan minyak merupakan suatu hal yang tidak dapat dihindari lagi mengingat semakin banyaknya industri-industri yang berkembang. Majunya penelitian

Upload: weweks

Post on 25-Oct-2015

48 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

metil

TRANSCRIPT

Page 1: pendahuluan metil ester.docx

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Menipisnya cadangan minyak bumi serta pencemaran lingkungan merupakan

isu global yang meresahkan manusia dalam kurun waktu beberapa dekade

terakhir, hal ini berakibat naiknya harga minyak dunia yang memberikan dampak

yang besar terhadap perekonomian dunia saat ini tak terkecuali negara

berkembang seperti Indonesia. Kenaikan harga BBM secara langsung berakibat

pada naiknya biaya transportasi, biaya produksi industri dan pembangkitan tenaga

listrik. Pertambahan jumlah penduduk yang disertai dengan peningkatan

kesejahteraan masyarakat berdampak pada makin meningkatnya kebutuhan akan

sarana transportasi dan aktivitas industri. Hal ini tentu saja menyebabkan

kebutuhan akan bahan bakar cair juga akan semakin meningkat.

Kehidupan manusia tidak bisa lepas akan kebutuhan energi. Selama ini

masyarakat Indonesia hanya menggantungkan kebutuhan energi dari bahan bakar

yang berbasis fosil. Padahal, cadangan bahan pembuat minyak ini semakin

menipis dan akan segera habis dalam beberapa tahun. Jika kita lihat kenyataan

yang terjadi bahwa kebutuhan akan minyak merupakan suatu hal yang tidak dapat

dihindari lagi mengingat semakin banyaknya industri-industri yang berkembang.

Majunya penelitian dan penggunaan motor diesel pada industri tidak mungkin

akan berhenti jika melihat kenyataan hanya dikarenakan menipisnya bahan bakar

fosil.

Untuk itulah diperlukan suatu terobosan baru dalam pencarian bahan bakar

alternatif yang nantinya dapat digunakan sebagai bahan bakar pengganti minyak

yang terbuat dari fosil. Saat ini pengembangan bahan bakar nabati untuk

menggantikan bahan bakar fosil terus dilakukan. Biodiesel atau metil ester adalah

sebuah alternatif untuk bahan bakar diesel berbasis minyak bumi yang terbuat dari

sumber daya terbarukan seperti minyak nabati, lemak hewan, atau alga. Metil

Ester memiliki sifat pembakaran yang sangat mirip dengan diesel petroleum, dan

dapat menggantikannya dalam menggunakan saat ini. Namun, yang paling sering

Page 2: pendahuluan metil ester.docx

digunakan sebagai tambahan untuk minyak diesel, meningkatkan pelumasan

dinyatakan rendah bahan bakar solar murni ultra rendah belerang.

Hal ini menjadi salah satu kandidat yang mungkin untuk menggantikan

bahan bakar fosil sebagai sumber energi utama dunia transportasi, karena

merupakan bahan bakar terbarukan yang dapat menggantikan solar pada mesin

saat ini dan dapat diangkut dan dijual dengan menggunakan infrastruktur sekarang

ini. Semakin banyak stasiun bahan bakar yang membuat biodiesel tersedia bagi

konsumen, dan semakin banyak armada transportasi yang besar menggunakan

beberapa proporsi metil ester atau biodiesel dalam bahan bakar mereka. Biodiesel

terdiri dari asam lemak rantai panjang dengan alkohol terpasang, sering berasal

dari minyak nabati. Hal ini dihasilkan melalui reaksi minyak nabati dengan

alkohol metil atau etil alkohol dengan adanya katalis Umumnya katalis digunakan

adalah kalium hidroksida (KOH) atau sodium hidroksida (NaOH).

1.2. Tujuan

1) Untuk mengetahui pengaruh rasio reaktan terhadap konversi minyak menjadi

metil ester.

2) Untuk mengetahui pengaruh dari temperatur reaksi terhadap pembentukan

metil ester.

3) Untuk mengetahui pengaruh dari waktu reaksi terhadap pembentukan metil

ester.

4) Untuk mengetahui prinsip dan cara kerja proses pembuatan metil ester.

1.3. Permasalahan

1) Bagaimana pengaruh rasio reaktan terhadap konversi minyak menjadi metil

ester

2) Bagaimana pengaruh temperatur reaksi terhadap pembentukan metil ester

3) Bagaimana pengaruh waktu reaksi terhadap pembentukan metil ester

4) Bagaimana prinsip dan cara kerja proses pembuatan metil ester

1.4. Hipotesa

1) Semakin besar temperatur reaksi maka makin besar pula konversi yang

dihasilkan.

Page 3: pendahuluan metil ester.docx

2) Semakin lama waktu reaksi maka makin besar pula konversi metil ester yang

dihasilkan

3) Pembuatan metil ester terdiri dari 2 tahap, yaitu reaksi esterifikasi dan reaksi

transesterifikasi.

1.5. Manfaat

1) Mengetahui pengaruh rasio reaktan terhadap konversi minyak menjadi metil

ester

2) Mengetahui macam-macam proses pembuatan metil ester atau biodiesel.

3) Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi dalam proses esterifikasi dan

transesterifikasi.

4) Mengetahui keuntungan dan kerugian metil ester biodiesel.

Page 4: pendahuluan metil ester.docx

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Metil Ester

Metil ester atau biodiesel merupakan suatu nama dari alkil ester atau rantai

panjang asam lemak yang berasal dari minyak nabati maupun lemak hewan.

Biodiesel dapat digunakan sebagai bahan bakar pada mesin yang menggunakan

diesel sebagai bahan bakarnya tanpa memerlukan modifikasi mesin. Biodiesel

tidak mengandung petroleum diesel atau solar. Metil ester  atau biodiesel

merupakan salah satu bahan oleokimia dasar yaitu turunan dari minyak dan lemak

selain asam lemak. Metil ester dibuat dari minyak atau lemak yang merupakan

alternatif pengganti asam lemak pilihan untuk memproduksi sejumlah oleokimia

turunan lemak seperti alkohol-asam lemak, isopropyl ester, polyester sukrosa

dan lain-lain.

Metil ester dari minyak Sawit dapat dihasilkan melalui proses transesterifikasi

trigliserida dari CPO (Crude Palm Oil). Transesterifikasi adalah penggantian

gugus alkohol dari ester dengan alkohol lain dalam suatu proses yang menyerupai

hidrolisis. Namun berbeda dengan hidrolisis, pada proses transesterifikasi bahan

yang digunakan bukan air melainkan alkohol. Beberapa jenis alkohol yang

digunakan dalam proses transesterifikasi adalah metanol, etanol, propanol,

butanol, dan alkil alkohol. Metanol lebih umum digunakan untuk proses

transesterifikasi karena harganya murah dan lebih mudah untuk di recovery,

walaupun tidak menutup kemungkinan untuk menggunakan jenis alkohol lainnya.

Reaksi ini dapat dikatalisis oleh asam, basa, atau enzim. Transesterifikasi

yang dikatalisis basa lebih cepat daripada yang dikatalisis oleh asam sehingga

jauh lebih banyak digunakan dalm penggunaan komersil. Biodiesel adalah

senyawa mono alkil ester yang diproduksi melalui reaksi tranesterifikasi antara

trigliserida (minyak nabati, seperti minyak sawit, minyak jarak dan lainnya)

dengan metanol menjadi metil ester dan gliserol dengan bantuan katalis basa.

Biodiesel mempunyai rantai karbon antara 12 sampai 20 serta mengandung

oksigen. Adanya oksigen pada biodiesel membedakannya dengan petroleum

Page 5: pendahuluan metil ester.docx

diesel (solar) yang komponen utamanya hanya terdiri dari hidro karbon. Jadi

komposisi biodiesel dan petroleum diesel sangat berbeda.

Biodiesel secara nyata dapat mengurangi pencemaran (ramah lingkuangan),

mengurangi hidrokarbon yang tidak terbakar, karbon monoksida, sulfat,

polisiklikaromatik hidrokarbon, dan tidak menyebabkan hujam asam. Sifat-sifat

yang terdapat di biodiesel yaitu :

1) Dapat diperbarui (renewable)

2) Mudah terurai oleh bakteri (biodegradable)

3) Ramah Lingkungan

4) Menurunkan emisi (CO, CO2, SO2)

5) Menghilangkan asap hitam

6) Sifat pelumasan lebih bagus

7) Digunakan oleh mesin diesel

Bahan baku  yang digunakan untuk pengolahan biodiesel antara lain, yaitu :

1) Refined Bleached Deodorized Palm Oil yang merupakan minyak hasil kelapa

sawit yang telah mengalami proses pemurnian di Revinery.

2) Metanol (CH3OH) merupakan senyawa alkohol yang digunakan sebagai

pereaksi yang akan memberikan gugus alkil kepada rantai trigliserida dalam

reaksi biodiesel.

3) Sodium methylate (NaOCH3) digunakan sebagai katalis (zat yang digunakan

untuk mempercepat reaksi), merupakan katalis basa karena mengandung

alkalinity 30%.

4) Phosporic Acid (H3PO4) digunakan sebagai zat yang akan mengurangi kadar

sabun dalam biodiesel, mengikat getah-getah (gum) dalam biodiesel, bersifat

asam dengan kadar (>85%).

5) Hydrocloric acid (HCl) digunakan dalam proses reacrification pertama,

berfungsi untuk memisahkan fatty matter di dalam heavy phase (glycerine-

water- methanol) dengan kadar (>30%).

6) Caustic soda (NaOH) ini digunakan sebagai katalis dalam pembuatan

biodiesel dan untuk penetral pembentukan glyserin.

2.2. Macam-Macam Proses Pembuatan Metil Ester

Page 6: pendahuluan metil ester.docx

Proses pembuataan biodiesel dapat dilakukan dengan dua macam proses,

yaitu :

2.2.1. Esterifikasi

Esterifikasi adalah proses yang mereaksikan asam lemak bebas (Fat Fatty

Acid) dengan alkohol rantai pendek (metanol atau etanol) menghasilkan metil

ester asam lemak (FAME) dan air. Katalis yang digunakan untuk reaksi

esterifikasi adalah asam, biasanya asam sulfat (H2SO4) atau asam fosfat (H2PO4).

Berdasarkan kandungan FFA dalam minyak nabati maka proses pembuatan

biodiesel secara komersial dibedakan menjadi 2 yaitu :

1) Transesterifikasi dengan katalis basa (sebagian besar menggunakan kalium

hidroksida) untuk bahan baku refined oil atau minyak nabati dengan

kandungan FFA rendah.

2) Esterifikasi dengan katalis asam (umumnya menggunakan asam sulfat) untuk

minyak nabati dengan kandungan FFA tinggi dilanjutkan dengan

transesterifikasi dengan katalis basa.

Esterifikasi merupakan tahap konversi dari asam lemak bebas menjadi ester.

Esterifikasi mereaksikan minyak lemak dengan alkohol. Katalis-katalis yang

cocok adalah zat berkarakter asam kuat, dan karena ini, asam sulfat, asam sulfonat

organik atau resin penukar kation asam kuat merupakan katalis-katalis yang biasa

terpilih dalam praktek industrial. Untuk mendorong agar reaksi bisa berlangsung

ke konversi yang sempurna pada temperatur rendah (misalnya paling tinggi

120°C), reaktan metanol harus ditambahkan dalam jumlah yang sangat berlebih

(biasanya lebih besar dari 10 kali nisbah stoikiometrik) dan air produk ikutan

reaksi harus disingkirkan dari fasa reaksi, yaitu fasa minyak. Melalui kombinasi-

kombinasi yang tepat dari kondisi-kondisi reaksi dan metode penyingkiran air,

konversi sempurna asam-asam lemak ke ester metilnya dapat dituntaskan dalam

waktu 1 sampai beberapa jam. Reaksi esterifikasi dari asam lemak menjadi metil

ester adalah :

RCOOH + CH3OH RCOOH3 + H2O

Asam Lemak Metanol Metil Ester Air

Page 7: pendahuluan metil ester.docx

Esterifikasi biasa dilakukan untuk membuat biodiesel dari minyak berkadar

asam lemak bebas tinggi (berangka-asam P 5 mg-KOH/g). Pada tahap ini, asam

lemak bebas akan dikonversikan menjadi metil ester. Tahap esterifikasi biasa

diikuti dengan tahap transesterfikasi. Namun sebelum produk esterifikasi

diumpankan ke tahap transesterifikasi, air dan bagian terbesar katalis asam yang

dikandungnya harus disingkirkan terlebih dahulu. Faktor-faktor yang berpengaruh

pada reaksi esterifikasi antara lain :

1. Waktu Reaksi

Semakin lama waktu reaksi maka kemungkinan kontak antar zat semakin

besar sehingga akan menghasilkan konversi yang besar. Jika kesetimbangan

reaksi sudah tercapai maka dengan bertambahnya waktu reaksi tidak akan

menguntungkan karena tidak memperbesar hasil.

2. Pengadukan

Pengadukan akan menambah frekuensi tumbukan antara molekul zat pereaksi

dengan zat yang bereaksi sehingga mempercepat reaksi dan reaksi terjadi

sempurna. Semakin besar tumbukan maka semakin besar pula harga konstanta

kecepatan reaksi. Sehingga dalam hal ini pengadukan sangat penting mengingat

larutan minyak katalis metanol merupakan larutan yang immiscible.

3. Katalisator

Katalisator berfungsi untuk mengurangi tenaga aktivasi pada suatu reaksi

sehingga pada suhu tertentu harga konstanta kecepatan reaksi semakin besar. Pada

reaksi esterifikasi yang sudah dilakukan biasanya menggunakan konsentrasi

katalis antara 1-4 % berat sampai 10 % berat campuran pereaksi.

4. Suhu Reaksi

Semakin tinggi suhu yang dioperasikan maka semakin banyak konversi yang

dihasilkan. Proses pembuatan biodiesel dari minyak dengan kandungan FFA

rendah secara keseluruhan terdiri dari reaksi transesterifikasi, pemisahan gliserol

dari metal ester, pemurnian metil ester (netralisasi, pemisahan methanol,

pencucian dan pengeringan atau dehidrasi), pengambilan gliserol sebagai produk

samping (asidulasi dan pemisahan metanol) dan pemurnian metanol tak bereaksi

secara destilasi atau rectification.

Page 8: pendahuluan metil ester.docx

Proses esterifikasi dengan katalis asam diperlukan jika minyak nabati

mengandung FFA di atas 5%. Jika minyak berkadar FFA tinggi (>5%) langsung

ditransesterifikasi dengan katalis basa maka FFA akan bereaksi dengan katalis

membentuk sabun. Terbentuknya sabun dalam jumlah yang cukup besar dapat

menghambat pemisahan gliserol dari metil ester dan berakibat terbentuknya

emulsi selama proses pencucian. Jadi esterifikasi digunakan sebagai proses

pendahuluan untuk mengkonversikan FFA menjadi metil ester sehingga

mengurangi kadar FFA dalam minyak nabati dan selanjutnya ditransesterifikasi

dengan katalis basa untuk mengkonversikan trigliserida menjadi metil ester.

2.2.2. Transesterifikasi

Transesterifikasi adalah proses yang mereaksikan trigliserida dalam minyak

nabati atau lemak hewani dengan alkohol rantai pendek seperti methanol atau

etanol (pada saat ini sebagian besar produksi biodiesel menggunakan metanol)

menghasilkan metal ester asam lemak (Fatty Acids Methyl Esters) atau biodiesel

dan gliserol (gliserin) sebagai produk samping. Katalis yang digunakan pada

proses transeterifikasi adalah basa atau alkali, biasanya digunakan natrium

hidroksida (NaOH) atau kalium hidroksida (KOH). Transesterifikasi (biasa

disebut dengan alkoholisis) adalah tahap konversi dari trigliserida (minyak nabati)

menjadi alkil ester, melalui reaksi dengan alkohol, dan menghasilkan produk

samping yaitu gliserol. Diantara alkohol-alkohol monohidrik yang menjadi

sumber atau pemasok gugus alkil, metanol adalah yang paling umum digunakan,

karena harganya murah dan reaktifitasnya paling tinggi (sehingga reaksi ini

disebut metanolisis). Jadi, disebagian besar dunia ini, biodiesel praktis identik

dengan asam lemak metil ester (Fatty Acid Metil Ester) reaksi transesterifikasi

trigliserida menjadi metil ester adalah :

CH2COOR1 CH2OH

NaOH

CHCOOR2 + 3 CH3OH 3 RCOOCH3 + CHOH

CH2COOR3 CH2OH

Trygliseride Methanol Methyl Ester Glycerol

Page 9: pendahuluan metil ester.docx

Transesterifikasi juga menggunakan katalis dalam reaksinya. Tanpa adanya

katalis, konversi yang dihasilkan maksimum namun reaksi berjalan dengan

lambat. Katalis yang biasa digunakan pada reaksi transesterifikasi adalah katalis

basa, karena katalis ini dapat mempercepat reaksi. Sifat metil ester (biodiesel) ini

sangat mendekati minyak diesel dan tidak menimbulkan dampak yang buruk pada

pemakaian jangka panjang sehingga sangat menjanjikan untuk digunakan sebagai

pengganti atau pencampur minyak diesel. Produk yang diinginkan dari reaksi

transesterifikasi adalah asam lemak metil ester. Terdapat beberapa cara agar

kesetimbangan lebih ke arah produk, yaitu :

1) Menambahkan metanol berlebih ke dalam reaksi.

2) Memisahkan gliserol.

3) Menurunkan temperatur reaksi (transesterifikasi merupakan reaksi eksoterm)

Tahapan reaksi transesterifikasi pembuatan metil ester selalu menginginkan

agar didapatkan produk metil ester dengan jumla yang maksimum. Beberapa

kondisi reaksi yang mempengaruhi konversi serta perolehan biodiesel melalui

transesterifikasi adalah sebagai berikut :

1. Pengaruh air dan asam lemak bebas

Minyak nabati yang akan ditranseterifikasi harus memiliki angka asam yang

lebih kecil dari 1. Banyak peneliti yang menyarankan agar kandungan asam lemak

bebas lebih kecil dari 0,5%. Selain itu, semua bahan yang akan digunakan harus

bebas dari air. Hal ini dikarenakan air akan bereaksi dengan katalis, sehingga

jumlah katalis menjadi berkurang. Katalis harus terhindar dari kontak langsung

denganudara agar tidak mengalami reaksi dengan uap air dan karbondioksida.

2. Pengaruh perbandingan molar alkohol dengan bahan mentah

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. Perbandingan alkohol dengan minyak nabati 4,8 : 1 akan dapat

menghasilkan konversi 98%. Secara umum ditunjukkan bahwa semakin banyak

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

bertambah. Pada rasio molar 6 : 1 setelah 1 jam konversi yang dihasilkan 98-99%,

Page 10: pendahuluan metil ester.docx

sedangkan pada 3 : 1 adalah 74-89%. Nilai perbandingan yang terbaik adalah 6 : 1

karena dapat memberikan konversi yang maksimum.

3. Pengaruh jenis alkohol

Pada rasio 6 : 1, metanol akan memberikan perolehan ester yang tertinggi

daripada dengan menggunaan etanol atau butanol.

4. Kemurnian reaktan

Pada kondisi reaktan yang sama, konversi untuk reaksi dengan bahan

baku minyak nabati mentah berkisar antara 67-84 %. Hal ini disebabkan oleh

tingginya kandungan asam lemak bebas di dalam minyak nabati mentah, namun

masalah ini dapat diselesaikan dengan menggunakan temperatur dan tekanan yang

tinggi.

5. Kecepatan pengadukan

Setiap reaksi dipengaruhi oleh tumbukan antar molekul yang larut dalam

reaksi dengan memperbesar kecepatan pengadukan maka jumlah tumbukan antar

molekul zat pereaksi akan semakin besar, sehingga kecepatan reaksi akan

bertambah besar. Pada proses transesterifikasi, selain menghasilkan metil ester

atau biodiesel, hasil sampingnya adalah gliserin (gliserol). Gliserin dapat

dimanfaatkan dalam pembuatan sabun. Bahan baku sabun ini berperan sebagai

pelembab (moisturing).

6. Pengaruh jenis katalis

Alkali katalis (katalis basa) akan mempercepat reaksi transesterifikasi bila

dibandingkan dengan katalis asam. Katalis basa yang paling populer untuk proses

transesterifikasi adalah natrium hidroksida (NaOH) kalium hidroksida (KOH),

natrium metoksida (NaOCH3), dan kalium metoksida (KOCH3). Katalis sejati bagi

reaksi sebenarnya adalah ion metilat (metoksida) reaksi transesterifikasi akan

menghasilkan konversi yang maksimum dengan jumlah katalis 0,5-1,5% minyak

nabati. Jumlah katalis yang efektif untuk reaksi 0,5%. Penggunaan katalisator

berguna untuk menurunkan tenaga aktifasi sehingga reaksi berjalan dengan mudah

bila tenaga aktifasi kecil maka harga konstanta kecepatan reaksi bertambah besar.

Ada tiga golongan katalis yang dapat digunakan, yaitu asam, basa, dan enzim.

Sebagian besar proses transesterifikasi komersial dijalankan dengan katalis basa,

Page 11: pendahuluan metil ester.docx

karena reaksinya berlangsing sangat cepat yaitu empat ribu kali lebih cepat

dibanding dengan katalis asam.

7. Pengaruh temperatur

Reaksi transesterifikasi dapat dilakukan pada temperatur 30-65oC (titik didih

metanol 65oC). Semakin tinggi temperatur, konversi yang akan diproleh semakin

tinggi untuk waktu yang lebuh singkat.

2.3. Karakteristik Bahan Bakar Minyak

Karakteristik bahan bakar minyak yang akan dipakai pada suatu penggunaan

tertentu untuk mesin atau peralatan lainnya perlu diketahui terlebih dahulu, agar

hasil pembakaran dapat tercapai secara optimal dengan. Secara umum,

karakteristik bahan bakar minyak khususnya minyak solar yang perlu diketahui

adalah sebagai berikut :

1. Berat Jenis (specific gravity)

Berat jenis adalah suatu angka yang menyatakan perbandingan berat bahan

bakar minyak pada temperatur tertentu terhadap ait pada volume dan temperatur

yang sama. Bahan bakar minyak umumnya mempunyai specific gravity antara

0,74 – 0,96 dengan mempunyai specific gravity antara 0,74 – 0,96, dengan kata

lain bahan baker minyak lebih ringan dari pada air.

2. Viskositas

Viskositas adalah suatu angka yang menyatakan besarnya hambatan dari

suatu bahan cair untuk mengalir, atau ukuran besarnya tahanan geser dari bahan

cair. Makin tinggi viskositas minyak, akan makin kental dan makin sulit mengalir,

begitu juga sebaliknya. Viskositas bahan bakar minyak sangat penting artinya,

terutama bagi mesin-mesin diesel maupun ketel uap, karena viskositas minyak

sangat bekaitan dengan supply konsumsi bahan bakar kedalam ruang bakar dan

juga sangat berpengaruh terhadap kesempurnaan proses pengkabutan bahan bakar

melalui injector.

3. Titik tuang

Titik tuang adalah suatu angka yang menyatakan suhu terendah dari bahan

bakar minyak sehingga minyak tersebut masih dapat mengalir karena gaya

gravitasi. Titik tuang ini diperlukan sehubungan dengan adanya persyaratan

Page 12: pendahuluan metil ester.docx

praktis dari prosedur penimbunan dan pemakaian dari bahan bakar minyak. Hal

ini dikarenakan bahan baker minyak seringkali sulit untuk dipompa apabila

suhunya telah dibawah titik tuangnya.

4. Titik nyala

Titik nyala adalah suatu angka yang menyatakan suhu terendah dari bahan

bakar minyak dimana akan timbul penyalaan api sesaat, apabila pada permukaan

minyak tersebut didekatkan pada nyala api. Titik nyala diperlukan sehubungan

dengan pertimbangan-pertimbangan mengenai keamanan dari penimbunan

minyak dan pengangkutan bahan bakar minyak terhadap bahaya kebakaran.

2.4. Keuntungan dan Kekurangan Produk

Metil ester atau biodiesel dapat berfungsi sebagai bahan bakar alternatif

pengganti minyak bumi khusus untuk mesin diesel otomotif dan industri. Selain

metil ester atau biodiesel, gliserol juga memiliki beberapa manfaat dalam berbagai

bidang diantaranya :

1) Digunakan di dalam medis dan persiapan farmasi, misalnya sebagai obat-

obatan dan pelumas peralatan kedokteran.

2) Campuran dari 20% biodiesel atau metil ester dengan 80% petroleum diesel

dapat digunakan pada unmodified diesel engine.

3) Sekitar setengah dari industri metil ester atau biodiesel dapat menggunakan

lemak atau minyak daur ulang.

4) Tidak beracun.

5) Memiliki cetane number yang tinggi (di atas 100, bandingkan dengan bahan

bakar diesel yang hanya 40).

6) Viskositas tinggi sehingga mempunyai sifat pelumasan yang lebih baik

daripada solar sehingga memperpanjang umur pakai mesin

7) Dihasilkan dari sumber daya energi terbarukan dan ketersediaan bahan

bakunya terjamin.

8) Menggantikan bau petroleum dengan bau yang lebih baik.

9) Menurunkan emisi gas buang.

10) Menurunkan tingkat opasiti asap.

11) Mempunyai kandungan sulfur yang rendah.

Page 13: pendahuluan metil ester.docx

12) Dapat diproduksi secara lokal.

13) Dapat digunakan sebagai obat pencuci mulut

14) Untuk perawatan pribadi, pasta gigi, obat kumur, krim cukur rambut, dan

sabun.

15) Sebagai bahan pelarut dan bahan pemanis makanan.

16) Sebagai bahan pengawet dan pewarna makanan.

17) Dipakai untuk membuat polygliserol ester dan industri margarin

Peningkatan keuntungan terhadap energi, ada beberapa alasan mengapa

pemakaian bahan bakar mesin diesel masih menguntungkan dibandingankan

dengan pemakaian bahan bakar bensin, dalam hal ini bahan bakar minyak diesel

disebabkan keuntungan dalam pemakaian yaitu ;

1) Pemakaian bahan bakar mesin diesel 10-25 % lebih kecil dari pada bahan

bakar motor bensin, selain harganya lebih rendah juga mengurangi biaya

operasi.

2) Umur mesin diesel lebih tahan lama 2,5 kali dari motor bensin, jika motor

bensin umurnya efektifnya 6 tahun, maka kendaraan dengan mesin diesel

dapat mencapai 15 tahun atau lebih dengan perawatan dan cara pemakaian

yang sama.

3) Top overhaul mesin diesel biasa dilakukan setiap 3,5 tahun, sedangkan motor

bensin dilakukan setiap 2 tahun.

4) Minyak pelumas yang dipakai oleh motor bensin rata – rata 3 kali lebih sering

diganti dibandingkan dengan mesin diesel.

5) Gas buangan dari mesin diesel lebih bersih dibandingkan dengan motor

bensin, karena kadar hidrokarbon yang tidak terbakar dan karbon monoksida

lebih sedikit.

Walaupun mempunyai beberapa kelebihan, namun mesin diesel juga

mempunyai kekurangan antara lain :

1) Untuk torsi yang sama, mesin diesel lebih mahal 5 kali lipat dibandingkan

dengan motor bensin, sedangkan untuk horsepower yang sama harganya akan

tujuh kali lebih besar dari harga motor bensin.

Page 14: pendahuluan metil ester.docx

2) Biaya overhaul pada mesin diesel lebih tinggi, karena memerlukan suku

cadang yang diperkirakan empat kali lebih mahal dibandingkan dengan motor

bensin dengan motor bensin dengan HP yang sama serta bunyinya lebih tidak

disukai.

Page 15: pendahuluan metil ester.docx

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Alat Dan Bahan

Alat –alat yang digunakan, yaitu :

1) Heating mantle

2) Magnetic stirrer

3) Labu leher tiga

4) Thermometer

5) Condenser

6) Pipet hisap

7) Beker gelas

8) Pompa

9) Ember

Bahan – bahan yang digunakan, yaitu :

1) Minyak jelantah

2) Metanol

3) Katalis NaOH

3.2. Prosedur Percobaan

Tahap pembuatan metil ester atau biodiesel terbagi atas dua tahapan, yaitu :

1. Reaksi Esterifikasi

1) Cairkan bahan baku terlebih dahulu bila bahan baku berwujud padat hingga

mencapai ukuran 100 ml.

2) Setelah minyak berbentuk liquid, masukkan minyak ke dalam labu leher tiga

yang telah dilengkapi dengan termometer, pemanas, dan kondensor.

Kemudian dipanaskan sampai suhu mencapai 70◦C. Reaksi ini berlangsung

secara batch.

3) Campurkan metanol dan katalis dalam jumlah tertentu kedalam minyak yang

telah dipanaskan tersebut.

4) Reaksikan campuran tersebut selama 1 jam.

5) Setelah 1 jam minyak tersebut diangkat dan didinginkan.

Page 16: pendahuluan metil ester.docx

2. Reaksi Transesterifikasi

Setelah minyak didinginkan dan dihilangkan alkoholnya, kemudian

dilanjutkan dengan reaksi transesterifikasi yaitu:

1) Minyak yang telah terbentuk pada reaksi esterifikasi dipanaskan kembali pada

suhu 70◦C.

2) Setelah mencapai temperature 70◦C, minyak tersebut ditambahkan dengan

campuran methanol dan katalis KOH dalam jumlah tertentu.

3) Reaksikan campuran minyak, alkohol dan KOH tersebut selama 1 jam, reaksi

ini berlangsung pada kondisi batch.

4) Setelah 1 jam minyak tersebut diangkat dan didinginkan, serta dihilangkan

alkoholnya.

5) Diamkan selama 24 jam agar terlihat dua lapisan yaitu lapisan atas metal ester

dan lapisan bawah berupa gliserol, kemudian kedua lapisan tersebut

dipisahkan dengan corong pemisah.

6) Metil ester yang telah terpisah kemudian dicuci dengan cara mencampurkan

air yang telah dipanaskan pada suhu 50◦ C.

7) Diamkan sampai terbentuk dua lapisan, kemudian dua lapisan tersebut

dipisahkan dengan corong pemisah. Lakukan hal ini beberapa kali hingga

hasil cucian terakhir terlihat bersih.

8) Terakhir lakukan pemanasan pada metal ester (biodiesel) sampai suhu 100 ◦ C

untuk menghilangkan kadar alcohol yang masih ada pada biodiesel.

9) Lakukan percobaan yang sama untuk variasi minyak & methanol (1:1, 1:1,5,

1:2), perbandingan katalis H2SO4 (1%, 2%, dan 3%) serta perbandingan

katalis KOH (1%, 2%, dan 3%)

10) Metil Ester (biodiesel) dapat dianalisa.

Page 17: pendahuluan metil ester.docx