perhitungan transesterifikasi biodiesel

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil Percobaan

3.1.1 Hasil Analisa FFA Metil Ester

Pada percobaan ini, dilakukan analisa kadar FFA terhadap metil ester

yang dihasilkan. Diperoleh kadar FFA:

1. Bahan baku : 0,128

2. Metil ester

Tabel 3.1 Hasil Analisa Kadar FFA Metil Ester

RunWaktu

(menit)

Katalis

(gr)

Suhu

(oC)

Minyak :

Metanol

Massa

minyak (gr)

Kadar

FFA

I

45

0,9

55 1 : 6 150

0,089

II 1,2 0,054

III 1,5 0,064

3.1.2 Hasil Analisa Metil Ester Hasil Transesterifikasi

Dari percobaan ini, dilakukan analisa terhadap metil ester yang

dihasilkan, yaitu analisa densitas dan viskositas. Adapun hasil analisanya

terdapat pada table di bawah ini.

Tabel 3.2 Hasil Analisa Metil Ester Hasil Transesterifikasi

RunWaktu

(menit)

Katalis

(gr)

Suhu

(oC)

Minyak:

Metanol

Massa

minyak

(gr)

Densitas (kg/m3)

SNIMinyak

Metil

Ester

I

45

0,9

55 1 : 6 150 928

891850-

890II 1,2 918

III 1,5 906

Viskositas (kg/m.s)SNI Yield

Minyak Metil Ester

0,011

0,0014 90%

0,0013 6,3%

0,0014 65,3%

3.2 Pembahasan

3.2.1 Analisa Densitas Metil Ester

Tabel 3.3 Analisa Densitas Metil Ester

RunWaktu

(menit)

Katalis

(gr)

Suhu

(oC)

Minyak:

Metanol

Massa

minyak

(gr)

Densitas (kg/m3)

SNIMinyak

Metil

Ester

I

45

0,9

55 1 : 6 150 928

891850-

890II 1,2 918

III 1,5 906

Tabel 3.3 di atas menunjukkan hasil analisa densitas metil ester yang

dihasilkan melalui proses transesterifikasi. Adapun reaksi transesterifikasi

dilakukan dengan memasukkan minyak Bimoli sebanyak 150 gram ke

dalam labu leher tiga dan dipanaskan di atas hot plate hingga suhu 55oC.

Setelah suhu tercapai, ditambahkan NaOH sebanyak 0,9; 1,2; dan 1 gram

yang telah dilarutkan sebelumnya ke dalam larutan metanol sebanyak

112,32 gram. Kemudian, campuran dihomogenkan dengan pengaduk

magnetic sampai waktu reaksi tercapai. Setelah itu, campuran dikeluarkan

dan dimasukkan ke dalam corong pemisah. Lapisan bawah dibuang,

sementara lapisan atas dicuci dengan air panas beberapa kali hingga air

pencucinya bening, lalu lapisan atas tersebut dikeringkan, ditimbang, dan

diukur densitas metil ester yang diperoleh tiap run.

0.9 1.2 1.50.8750.88

0.8850.89

0.8950.9

0.9050.91

0.9150.92

0.925

Berat Katalis (gram)

Den

sita

s (g

r/m

l)

Grafik 3.1 Grafik Perbandingan Densitas Metil Ester terhadap Berat Katalis

Pada grafik di atas, pada campuran dengan katalis 0,9 gram, diperoleh

metil ester dengan densitas 0,89 kg/m3; pada campuran dengan katalis 1,2

gram, diperoleh metil ester dengan densitas 0,9 kg/m3; dan pada campuran

dengan katalis 1,5 gram, diperoleh metil ester dengan densitas 0,918

kg/m3. Hal ini berarti semakin banyak katalis yang dimasukkan ke dalam

campuran reaksi, maka densitas metil ester yang dihasilkan akan semakin

besar pula.

3.2.2 Analisa Viskositas Metil Ester

Tabel 3.4 Analisa Viskositas Metil Ester

RunWaktu

(menit)

Katalis

(gr)

Suhu

(oC)

Minyak:

Metanol

Massa

minyak

(gr)

Densitas (m2/s)

SNIMinyak

Metil

Ester

I

45

0,9

55 1 : 6 150 0,011

0,0014

II 1,2 0,0013

III 1,5 0,0014

Tabel 3.3 di atas menunjukkan hasil analisa densitas metil ester yang

dihasilkan melalui proses transesterifikasi. Berikut adalah grafik

perbandingan viskositas kinematik metil ester terhadap berat katalis.

0.9 1.2 1.50.001240.001260.001280.0013

0.001320.001340.001360.001380.0014

0.00142


Vis

kosi

tas

(m2/

s)

Grafik 3.2 Grafik Perbandingan Viskositas Metil Ester terhadap Berat Katalis


metil ester dengan viskositas 0,0014 m2/s; pada campuran dengan katalis

1,2 gram, diperoleh metil ester dengan viskositas 0,0013 m2/s; dan pada

campuran dengan katalis 1,5 gram, diperoleh metil ester dengan densitas

viskositas 0,0014 m2/s. Hal ini berarti semakin banyak katalis yang

dimasukkan ke dalam campuran reaksi, maka densitas metil ester yang

dihasilkan akan semakin besar pula. Namun, pada berat katalis 1,2 gram,

viskositasnya menurun. Penyimpangan ini terjadi karena

3.2.3 Pengaruh Jumlah Katalis terhadap Yield Biodiesel dengan Rasio Molar

Minyak : Metanol = 1 : 6

0.9 1.2 1.50

102030405060708090

100


Yie

ld (

%)

Grafik 3.3 Pengaruh Jumlah Katalis terhadap Yield Biodiesel dengan Rasio

Molar Minyak : Metanol = 1 : 6


yield sebesar 90%; pada campuran dengan katalis 1,2 gram, diperoleh

yield sebesar 6,3%; dan pada campuran dengan katalis 1,5 gram, diperoleh

yield sebesar 65,3%. Hal ini berarti semakin banyak katalis yang

dimasukkan ke dalam campuran reaksi, maka yield-nya akan semakin

menurun. Namun, pada berat katalis 1,5 gram, yield-nya semakin besar.

Penyimpangan ini terjadi karena

LAMPIRAN C

CONTOH PERHITUNGAN

C.1 Perhitungan Kebutuhan Metanol dan NaOH

Massa minyak = 150 gr

Metanol : minyak = 6 : 1 (mol/mol)

% katalis = 0,6%; 0,8%; 1% berat minyak

BM minyak kelapa sawit = 256 gr/mol

Mol minyak = massaBM

= 150 gr

256gr /mol

= 0,586 mol

Mol metanol = 61 x 0,586 = 3,51 mol

Maka, massa metanol = mol metanol x BM metanol

= 3,51 mol x 32 gr/mol

= 112,32 mol

Massa NaOH 0,6% dari berat minyak = 0,6100

x 150 gram = 0,9 gram

Massa NaOH 0,8% dari berat minyak = 0,8100

x 150 gram = 1,2 gram

Massa NaOH 1% dari berat minyak = 1

100 x 150 gram = 1,5 gram

C.2 Perhitungan Kadar FFA

Kadar FFA = T x V x M

10x Berat sampel

Keterangan: T = Normalitas larutan NaOH

V = Volume larutan NaOH terpakai

M = Berat molekul FFA (minyak sawit=256)

C.2.1 Perhitungan Kadar FFA Minyak Bimoli

Normalitas NaOH = 0,1 N

Volume larutan NaOH yang terpakai = 1 ml

BM FFA = 256 gr/mol

Berat minyak Bimoli = 20 gram

Kadar FFA minyak Bimoli = T x V x M

10x Berat sampel

= 0,1x 1x 256

10x 20

= 0,128

C.2.1 Perhitungan Kadar FFA Metil Ester

Run I:


Volume larutan NaOH yang terpakai = 0,7 ml

Berat metil ester = 20 gram


10x Berat sampel

= 0,1x 0,7 x256

10 x20

= 0,0896

Run II:





10x Berat sampel

= 0,1x 0,2 x256

10x 9,5

= 0,0539

Run III:





10x Berat sampel

= 0,1x 0,5 x256

10 x20

= 0,0640

C.3 Perhitungan Densitas Metil Ester

Volume piknometer = berat airdensitas air

Densitas sampel = berat sampel

volume piknometer

Kalibrasi air:

Berat piknometer kosong = 15,94 gr = 0,1594 kg

Berat piknometer + air = 24,92 gr = 0,2492 kg

Berat air = 8,98 gr = 0,00898 kg

Densitas air pada suhu 40oC= 0,99225 g/cm3= 992,25 kg/m3 (Geankoplis, 2003)

Volume piknometer = 0,00898kg

992,25kg /m3 = 0,00000905 m3

Densitas minyak Bimoli:


Berat piknometer + minyak = 24,34 gr = 0,02434 kg

Berat minyak = 8,4 gr = 0,0084 kg

Densitas minyak Bimoli = 0,0084 kg

0,00000905m3 = 928 kg/m3

Run I:


Berat piknometer + metil ester = 24,01 gr = 0,02401 kg

Berat metil ester = 8,07 gr = 0,00807 kg

Densitas minyak metil ester = 0,00807 kg

0,00000905m3 = 891 kg/m3

Run II:




Densitas minyak metil ester = 0,0082kg

0,00000905m3 = 906 kg/m3

Run III:




Densitas minyak metil ester = 0,00831kg

0,00000905m3 = 918 kg/m3

C.4 Perhitungan Viskositas Metil Ester

sg = densitas sampeldensitas air

viskositas sampel = k x sg x t

Dimana t = waktu alir

Kalibrasi air:

minyak Bimoli = 928 kg/m3

air (40oC) = 992,25 kg/m3 (Geankoplis, 2003)

Viskositas air (40oC) = 0,6560 kg/m.s (Geankoplis, 2003)

t air = 79 detik

tminyak Bimoli = 1228 detik

sg = 928kg /m3

992,25kg /m3 = 0,935

Viskositas air = k x sg x t

0,6560 kg/m.s = k x 0,935 x 79 s

k = 0,0089 kg/m.s2

Viskositas minyak Bimoli = 0,0089 kg/m.s2 x 0,935 x 1228 s

= 10,218 kg/m.s

Viskositas kinematik = 10,218kg/ms

928 kg/m3 = 0,011 m2/s

Run I:

t metil ester = 159 detik

Viskositas metil ester = 0,0089 kg/m.s2 x 0,935 x 159 s

= 1,3203 kg/m.s

Viskositas kinematik = 1,320 3kg /ms

891kg /m3 = 0,0015 m2/s

Run II:



= 1,2207 kg/m.s

Viskositas kinematik = 1,2207 kg/ms

906 kg/m3 = 0,0013 m2/s

Run III:



= 1,2871 kg/m.s

Viskositas kinematik = 1,2871kg /ms

918kg /m3 = 0,0014 m2/s

perhitungan transesterifikasi biodiesel

Documents