Tanaman karet berasal dari bahasa latin yang bernama Hevea braziliensis yang berasal dari Negara Brazil. Indonesia merupakan salah satu negara penghasil karet alam terbesar di dunia. Selain menghasilkan lateks, perkebunan karet juga menghasilkan biji karet sebanyak 2.289.440,25 ton per tahun yang belum termanfaatkan secara optimal.

Biji karet merupakan hasil dari perkebunan karet selain hasil utamanya yaitu getah karet ( lateks ). Biji karet mengandung minyak sebesar 40-50%, dengan komposisi asam palmitat 13,11%, asam stearat 12,66%, asam arachidat 0,54%, asam oleat 39,45%, asam linoleat 33,12% dan sisanya adalah asam lemak lain (Setyawardhani dkk, 2009). Spesifikasi minyak adalah sebagai berikut: viskositas 5,19 cSt, densitas 0,9209 g/ml, kandungan air 0,2%, asam lemak bebas (FFA) 6,66%, dan titik didih 305oC.

1] Karet adalah tumbuhan yang dikenal sejak lama oleh masyarakat. Karet sudah dianggap sebagai ‘pusaka’ pekebunan alam Indonesia

[2] Bahan baku biji karet bersifat renewable atau dapat diperbaharui.

3] Kandungan minyak biji karet tinggi. Berdasarkan penelusuran literatur, diketahui bahwa kandungan minyak biji karet berkisar 40-50 %. Dengan tingginya kandungan minyak di dalam biji karet tersebut, maka merupakan bahan baku yang sangat potensial untuk memproduksi biodisel.

[4] Minyak biji karet merupakan jenis minyak non pangan (edible oil). Keuntungan dan keunggulan biji karet yang utama sebagai bahan baku dalam produksi biodiesel adalah kandungan minyaknya yang merupakan jenis minyak non pangan. Sehingga penggunaannya tidak akan bersaing ke arah (substansi) pangan

Mengapa Menggunakan Bahan Biji Karet sebagai BIODIESEL ????

1). Bahan bakunya dapat diperbaharuhi (renewable), penggunaan energi lebih efisien, dapat menggantikan bahan bakar diesel dan turunannya dari petroleum, dapat digunakan pada peralatan diesel tanpa perlu modifikasi atau hanya modifikasi kecil,.

2). Dapat mengurangi emisi/pancaran gas yang menyebabkan pemanasan global, dapat mengurangi emisi udara beracun karena kandungan sulfurnya kecil atau bahkan tidak ada,

3). Memiliki titik nyala yang cukup tinggi sehingga aman dalam penyimpanannya, bersifat biodegradable, cocok untuk lingkungan sensitif, dan mudah digunakan. Sifat fisiko-kimia biodiesel hampir mirip dengan bahan bakar diesel, tetapi dalam beberapa hal biodiesel jauh lebih unggul.

4). Biodiesel tidak mengandung sulfur dan senyawa benzena sehingga lebih ramah lingkungan. Kandungan energi, viskositas, dan perubahan fase pada biodiesel relatif sama dengan bahan bakar diesel (petroleum).

5). Sebagai suatu bahan bakar yang berpotensi menggantikan petrodiesel, penggunaan biodiesel dapat dilakukan secara murni atau dicampurkan dengan petrodiesel dalam nisbah tertentu, seperti B10, B20, atau B30, yang artinya kadar pencampuran antara metil ester dengan petrodiesel, yakni dengan kadar 10 %, 20 %, dan 30 %.

Keuntungan penggunaan BIODIESEL dari Biji Karet

FLOW CHART

PILOT PLANT

Biji karet mengandung minyak sebesar 40-50%, dengan komposisi asam palmitat 13,11%, asam stearat 12,66%, asam arachidat 0,54%, asam oleat 39,45%, asam linoleat 33,12% dan sisanya adalah asam lemak lain (Setyawardhani dkk, 2009). Asam oleat, linoleat dan linolenat sangat bermanfaat bagi kesehatan, sebagai sumber asam lemak omega 3 , 6 dan 9, sedangkan asam palmitat dan stearat berpotensi untuk dijadikan bahan bakar biodiesel berkualitas baik. Asam-asam lemak dalam biji karet dapat diperoleh dengan hidrolisis terhadap minyaknya. Asam-asam lemak jenuh (palmitat, stearat dan arachidat) dapat dipisahkan dari asam lemak tak jenuhnya (oleat dan linoleat) dengan chilling (Setyawardhani dkk, 2007).

Biodiesel adalah metil ester dari asam lemak. Biodiesel dapat diperoleh dari esterifikasi asam lemak maupun minyak nabati. Komponen utama minyak nabati adalah senyawa trigliserida, yang merupakan ester asam lemak rantai panjang. Reaksi trans-esterifikasi antara trigliserida dengan alkohol rantai pendek (misal etanol, metanol) menghasilkan metil ester (biodiesel) dan gliserol.

Hasil analisis viskositas terhadap minyak seperti disajikan dalam Gambar Grafik hubungan viskositas minyak biji karet versus perlakuan bahan baku. Hasil penelitian menunjukkan perbedaan kecenderungan dibandingkan dengan densitas. Minyak akan semakin viskos jika kandungan minyak trigliseridanya semakin besar. Dengan Berat molekul semakin besar, maka viskositas akan semakin besar juga. Perbedaan kecenderungan juga diperoleh pada ukuran bahan baku. Untuk ukuran bahan baku 1 cm menghasilkan viskositas lebih besar dibandingkan dengan ukuran bahan baku 0,5 cm. Demikian juga perlakuan terhadap bijih karet. Biji karet yang disangrai, maka minyak /trigliserida sudah mau keluar pada saat disangrai. Dengan demikian pada saat memperoleh tekanan minyak lebih banyak keluar dibandingkan dengan asam lemak bebasnya. Sehingga viskositas minyak yang diperoleh pada saat pengambilan mempunyai nilai yang paling besar. Hal ini diperikuat pada saat analisa kadar lemak bebas, minyak yang diperoleh pada perlakuan biji karet disangrai paling kecil. Viskositas mempunyai nilai dengan rentang 0,4 -0,8 dyne/cm2. Nilai terrendah pada saat pengambilan minyak dengan perlakuan dikukus dalam autoclave dengan ukuran bahan baku 0,5 cm.

• Adsorpsi berbeda dengan absorpsi. Pada absorpsi zat yang diserap masuk ke dalam absorbens sedangkan pada adsorpsi zat yang diserap hanya terdapat pada permukaannya.

ADSORPSI ≠ ABSORPSI

Tabel 5.1. Perbedaan adsorpsi fisik dan kimia

Faktor-faktor yang berpengaruh pada proses pengepresan yaitu :Ukuran bahan baku (biji karet)

Ukuran bahan baku merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi proses pengepresan. Dengan semakin kecil diameter biji karet maka rendemen yang dihasilkan akan semakin besar. Hal ini disebabkan ukuran bahan yang kecil lebih memudahkan minyak keluar dari daging biji karet dengan adanya tekanan. Pori-pori bahan baku (biji karet)

Minyak yang terdapat dalam bahan dalam hal ini adalah biji karet akan keluar melalui pori-porinya. Semakin besar lubang dari pori-pori maka minyak yang keluar akan semakin banyak.Tekanan

Secara umum semakin besar tekanan dalam pengepresan maka rendemen yang diperoleh akan semakin besar pulaPemanasan

Pemanasan akan merubah karakteristik fisik dari bahan. Dalam hal ini adalah lubang pori-pori dari bahan akan semakin besar sehingga mempermudah untuk keluarnya minyak jika diberikan tekanan.

• Adsorpsi isotermis Adsorpsi isotermis adalah adsorpsi yang terjadi pada temperatur tetap atau dapat juga dikatakan, hubungan antara adsorbat dan tekanan atau konsentrasi kesetimbangan pada temperatur tertentu.

ADSORPSI ISOTERMIS

Biji karet yang diperoleh, dikupas kulitnya dan disiapkan untuk diambil minyaknya. Variabel yang digunakan pada percobaan ini adalah berat total : 350 gram; perlakuan: disanggrai, pengukusan atmosferik , tanpa perlakuan, dijemur matahari dan pengukusan dalam autoclave. Ukuran umpan: 0,5 dan 1 cm

Biji karet dibersihkan dari kulit dan kotorannya. Biji yang telah bersih, diperlakukan seperti variabel pengukusan atmosferik, selanjutnya dipress dengan alat seperti pada Gambar disamping. Minyak yang dihasilkan diukur volumenya dan uji karakteristik. Karakterisasi biji karet meliputi analisis densitas, viskositas, kadar asam lemak bebas dan jenis asam lemak bebasnya. Jenis asam lemak bebas dan minyak trigliserida dianalisa dengan alat GCMS. Tahap eksperimen ini ditunjukkan pada Gambar selanjutnya

KESIMPULANBiji Karet (Hevea braziliensis ) adalah salah satu bahan yang dapat digunakan sebagai bahan baku Biodiesel. Memiliki kandungan minyak sebesar 40-50%, dengan komposisi asam palmitat 13,11%, asam stearat 12,66%, asam arachidat 0,54%, asam oleat 39,45%, asam linoleat 33,12% dan sisanya adalah asam lemak.

Bahan baku biji karet bersifat renewable atau dapat diperbaharui.Kandungan minyak biji karet tinggi. Berdasarkan penelusuran literatur, diketahui bahwa kandungan minyak biji karet berkisar 40-50 %. Maka Biji karet berpotensial sebagai bahan baku Biodiesel.

Sifat fisiko-kimia biodiesel hampir mirip dengan bahan bakar diesel, tetapi dalam beberapa hal biodiesel jauh lebih unggul.

Biodiesel tidak mengandung sulfur dan senyawa benzena sehingga lebih ramah lingkungan. Kandungan energi, viskositas, dan perubahan fase pada biodiesel relatif sama dengan bahan bakar diesel (petroleum).

Reaksi Esterifikasi dan Transesterifikasi digunakan dalam proses mengubah Biji karet menjadi Biodisel yang dipengaruhi oleh Tekanan , Pemanasan , Ukuran Bahan baku dan pori bahan baku

ADSORPSI ISOTERMIS

ADSORPSI ISOTERMIS

Keterangan :y atau x/m = berat atau volume gas teradsorpsi per satuan luas atau berat

adsorbenP = tekanan kesetimbangank, n = konstanta, tergantung jenis adsorben atau jenis gas dan temperatur

(ditentukan secara eksperimental)

Plogn

1 k logy Log

RUMUS DAPAT DITULIS :RUMUS DAPAT DITULIS :

Persamaan empiris dari Adsorpsi isotermis Freundlich dapat dituliskan :

Χn = k Cn → n log C + log k = log X - log n

Keterangan :

X = berat zat (solut) yang teradsorbsi (gram)m = berat adsorben (gram)C = konsentrasi larutan setelah diadsorbsi (setelah setimbang)k = konstanta Freundlichn = konstanta lain

ADSORPSI ISOTERMIS

ADSORPSI ISOTERMIS

ADSORPSI ISOTERMISPendekatan Langmuir meliputi lima asumsi mutlak, yaitu :

•Gas yang teradsorpsi berkelakuan ideal dalam fasa uap

•Gas yang teradsorpsi dibatasi sampai lapisan monolayer

•Permukaan adsorbat homogen, artinya afinitas setiap

kedudukan ikatan untuk molekul gas sama

•Tidak ada antaraksi lateral antar molekul adsorbat

•Molekul gas yang teradsorpsi terlokalisasi, artinya mereka

tidak bergerak pada permukaan.

lapisan adsorbat monolayer

adsorben

Irving Langmuir mendasarkan pada 2 anggapan :• Lapisan hanya mono layer. • Proses adsorpsi terjadi atas dua proses :Kecepatan kondensasi : (1- θ) (P)Kecepatan desorpsi : θ

K2 . θ 

Keterangan : θ = bagian yang ditutupi molekul(1- θ) = bagian yang kosong

 v adsorbsi = v desorbsiK1 (1- θ) P = K2 . θ θ = K1.P/(K2 + K1 P)

= Bp/(1 + bP) b = K1/K2

 

= K . θ = K . bP/(1 + bP) = aP/(1 + bP) a = K . b P/y = 1/a + (b/a) PP/y = 1/a + (b/a) P

Irving Langmuir mendasarkan pada 2 anggapan :• Lapisan hanya mono layer. • Proses adsorpsi terjadi atas dua proses :Kecepatan kondensasi : (1- θ) (P)Kecepatan desorpsi : θ

K2 . θ 

Keterangan : θ = bagian yang ditutupi molekul(1- θ) = bagian yang kosong

 v adsorbsi = v desorbsiK1 (1- θ) P = K2 . θ θ = K1.P/(K2 + K1 P)

= Bp/(1 + bP) b = K1/K2

 

= K . θ = K . bP/(1 + bP) = aP/(1 + bP) a = K . b P/y = 1/a + (b/a) PP/y = 1/a + (b/a) P

ADSORPSI ISOTERMIS

ADSORPSI ISOTERMIS

Persamaan teoritis dari adsorpsi Langmuir :

Keterangan :

N = mol asam yang teradsorbsi per gram karbon aktif

C = konsentrasi akhir dari asam dalam mol/liter

K = konstanta Langmuir

Nm = jumlah mol yang diperlukan untuk membuat lapisan tunggal padakarbon aktif.

ADSORPSI ISOTERMIS

• Untuk lapisan multi molekuler (multilayer) menggunakan teori BET (Brunauer Emmet and Teller)

ADSORPSI ISOTERMIS

ADSORPSI ISOTERMIS

• A(g) + S AS ⇌• A(g) + AS A⇌ 2S • A(g) + A2S A⇌ 3S and so on

Keterangan :X = pressure divided, biasa didenotasikan P/PO

V = volume STP adsorbat yang teradsorpsiV mon = volume STP adsorbat yang dibutuhkan untuk membentuk monolayerC = konstanta titik keseimbangan K

Atau

• Keterangan :• V = Volume gas adsorbat STP• P = Tekanan• T = Temperatur yang diberikan• P0 = Tekanan uap jenuh gas diserap pada temperature T• Vm = Volume gas diserap STP untuk membentuk monolayer• C = Tetapan (konstanta)

00

11

)(

P

P

CV

C

CVPPV

P

mm

ADSORPSI ISOTERMIS

Adsorption enthalpy• Adsorption constants are equilibrium constants, therefore they

obey van 't Hoff's equation:

• As can be seen in the formula, the variation of K must be isosteric, that is, at constant coverage. If we start from the BET isotherm and assume that the entropy change is the same for liquefaction and adsorption we obtain

ΔHads = ΔHliq − RTlnc, that is to say, adsorption is more exothermic than liquefaction.

Adsorption enthalpy• Adsorption constants are equilibrium constants, therefore they

obey van 't Hoff's equation:

• As can be seen in the formula, the variation of K must be isosteric, that is, at constant coverage. If we start from the BET isotherm and assume that the entropy change is the same for liquefaction and adsorption we obtain

ΔHads = ΔHliq − RTlnc, that is to say, adsorption is more exothermic than liquefaction.

ADSORPSI ISOTERMIS

CONTOH SOAL ADSORPSI

1. Adsorpsi Benzene pada karbon aktif mengikuti persamaan Isotermis Freundlich. Dimana C dalam mg/L dan q dalam mg/g:

Solut dalam keadaan 25oC berisi 0.50 mg/L benzene akan ditreatment dalam batch proses untuk mengurangi konsentrasi sekurangnya 0.01 mg/L. Adsorbennya adalah karbon aktif dengan spesifik surface area 650 m2 /g. Hitung adsorban yang dibutuhkan!

CONTOH SOAL ADSORPSI

Densitas dari proses adsorpsi dari benzene pada titik kesetimbangan dengan

dapat dideterminasikan dalam ekspresi isotermik :

keseimbangan massa di dalam kontaminan dapat ditulis dan digunakan untuk mengetahui activated carbon yang digunakan :

CONTOH SOAL ADSORPSI

MANFAAT/APLIKASI ADSORPSI :

Aplikasi adsorpsi gas oleh solid : 1. Katalisator pada reaksi gas

Aplikasi adsorpsi zat terlarut :1. Pemutihan gula dengan activated C2. Analisis Kromatografi

Surface active agent1. Detergen

APLIKASI/MANFAAT ADSORPSI

APLIKASI/MANFAAT ADSORPSI

APLIKASI/MANFAAT ADSORPSI

TERIMA KASIH