STUDI PEMBUATAN METIL ESTER DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN KATALIS PADAT CaO/gAl2O3

Aiyum Anisa (2306 100 131) , Farisa Rizki (2306 100 134)

Dosen Pembimbing : Ir. Ignatius Gunardi, MT

LABORATORIUM TEKNIK REAKSI KIMIA

PENDAHULUAN

Bahan bakar minyak bumi merupakan salah satu kebutuhan utama yang banyak digunakan di berbagai negara. Saat ini kebutuhan akan bahan bakar semakin meningkat seiring semakin meningkatnya populasi dan semakin berkembangnya teknologi, akan tetapi cadangan sumber daya minyak bumi yang berasal dari fosil semakin menipis karena sifatnya yang tidak dapat diperbaharui Proses pembuatan biodiesel dari minyak tumbuhan dengan alkohol selama ini masih menggunakan katalis homogen (NaOH atau KOH). Namun proses pembuatan biodiesel secara konvesional memiliki beberapa kelemahan, diantaranya terbentuknya produk samping berupa sabun,serta rumitnya pemisahan produk biodiesel dengan katalis. Untuk mengatasi hal tersebut, dikembangkan proses pembuatan biodiesel menggunakan katalis heterogen (padat). Dalam penelitian ini, digunakan katalis CaO/g-Al₂O₃ untuk pembuatan biodiesel serta untuk mengetahui pengaruh suhu,waktu dan berat katalis terhadap %yield metil ester yang dihasilkan.

Penelitian terdahulu yang pernah dilakukan adalah M. Lo´pez Granados memproduksi biodiesel dari minyak bunga matahari dengan katalis CaO Kalsinasi katalis CaO pd suhu 973C,temperatur transesterifikasi menggunakan minyak bung matahari pada suhu

60^oC, katalis 10% berat memberikan konversi 94%. Selain itu juga ada Masoud Zabeti dan Wan Mohd Ashri Wan Daud melakukan review jurnal mengenai aktivitas katalis padat daam proses pembuatan biodiesel. Dari hasil review ini dpat diketahui bahwa Logam alkali dapat dipakai dalam proses pembuatan biodiesel misalnya CaO, MgO.

METODOLOGI

Metode Penelitian ini melalui dua tahapan

Prosedur Preparasi Katalis

· Membuat kalsium asetat dari CaO dan Asam Asetat

· Menambahkan 50 mL aquadest

· Menambahkan gAl₂O₃ dengan perbandingan massa dengan kalsium asetat 1:1

· Melakukan pengadukan pada temperatur ruangan selama 4 jam

· Mengoven katalis pada suhu 100 °C selama 24 jam

· Melakukan kalsinasi di dalam furnace pada suhu 718 °C selama 5 jam.

Prosedur Transesterifikasi

Keterangan :

1. Stirer

2. Magnetic stirer

3. Labu leher tiga

4. Karet sumbat

5. Air pendingin masuk

6. Kondensor reflux

7. Air pendingin keluar

8. Termometer

9. Waterbath Gambar 1. Peralatan Transesterifikasi

· Menyusun peralatan transesterifikasi

· Memasukkan minyak kelapa sawit ke dalam labu leher tiga, lalu mengalirkan air pendingin menuju reflux.

· Menyalakan pemanas dan menjaga sampai suhu yang diinginknan

· Memanaskan methanol pada tempat terpisah.

· Mencampur campuran katalis dan metanol kedalam labu leher tiga yang berisi minyak.

· Mengaduk dengan stirrer selama waktu yang divariabelkan.

· Menjaga suhu sesuai variabel percobaan.

· Produk dimasukkan ke dalam corong pemisah dan didiamkan selama 24 jam hingga terbentuk 3 lapisan. ( Lapisan atas methanol, lapisan tengah metil ester, lapisan bawahnya gliserol dan katalis). Lalu memisahkan lapisan tersebut dan melakukan analisa produk.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakterisasi kataliS

Berdasarkan uji BET katalis CaO/gAl₂O₃memiliki luas permukaan83,77 m²/g. Sedangkan luas permukaan menurut literatur sebesar 82,74 m²/g (Zabeti,2009).

Berdasarkan gambar 3 dapat diketahui bahwa semakin tinggi suhu, semakin besar yield yang dihasilkan. Yield biodiesel tertinggi diperoleh pada jumlah katalis 6% berat.

Pertambahan jumlah katalis akan meningkatkan kecepatan reaksi sehingga kemurnian biodiesel yang dihasilkan meningkat. Akan tetapi, dengan bertambahnya jumlah katalis akan semakin banyak pula jumlah produk biodiesel yang teradsorb ke dalam katalis. Hal ini dikarenakan tidak dilakukan pencucian pada katalis untuk mendapatkan kembali biodiesel yang teradsorb. Pengaruh penambahan jumlah katalis yang menyebabkan turunnya %yield biodiesel sesuai dengan literatur (Zhu,2006).

Berdasarkan gambar 4 dapat diketahui bahwa semakin lama waktu transesterifikasisemakin tinggi pula yield biodiesel yang dihasilkan. Peningkatan %yield biodiesel secara signifikan terjadi pada peningkatan waktu reaksi dari 3 jam ke 5 jam. Kenaikan tertinggi terjadi pada variabel katalis 8%berat dengan suhu operasi 75^oC. Terjadi peningkatan % yield biodiesel sebesar 8,61%. Sedangkan pada peningkatan waktu transesterifikasi dari 5 jam ke 7 jam tidak terjadi kenaikan yang signifikan terhadap %yield biodiesel, kenaikan cenderung konstan. kenaikan terkecil diantaranya terjadi pada varaibel katalis 6%berat pada suhu 55^oC dengan kenaikan 0,65%.

Biodiesel dengan kemurnian tertinggi diuji karakteristiknya berdasarkan Standar Biodiesel Menurut ASTM D6751. Dari hasil pengujian diperoleh :

Tabel 1. Perbandingan Standar Spesifikasi Biodiesel

Spesifikasi	Standar Biodiesel Menurut ASTM D6751	Biodiesel Minyak Kelapa Sawit
Flash Point	Min.130°C	150°C
Pour Point	8°C	7°C
Densitas	0,815-0,875 kg/l	0,873 kg/l
Viskositas	1,9-5 mm³/s	4,610 mm3/s
Kadar Air	max 0,05 (% vol)	0,0378 (%vol)

KESIMPULAN

1. Katalis padat CaO/gAl₂O₃ dapat digunakan dalam pembuatan metil ester.

2. Semakin tinggi suhu reaksi transesterifikasi, maka semakin tinggi pula %yield metil ester yang dihasilkan.

3. Semakin lama waktu reaksi transesterifikasi, semakin tinggi pula %yield metil ester yang dihasilkan.

4. Pada penambahan jumlah katalis 4% dan 6% berat, %yield metil ester meningkat. Namun pada penambahan jumlah katalis 8%, yield metil ester menurun.

5. Kondisi operasi terbaik untuk reaksi transesterifikasi minyak kelapa sawit dengan katalis padat CaO/gAl₂O₃adalah pada suhu 75 °C selama 7 jam dengan berat katalis 6 % berat minyak menghasilkan kemurnian 90%.

DAFTAR PUSTAKA

Hambali, Erliza dkk. 2007.” Jarak Pagar Tanaman Penghasil Biodiesel”.Jakarta:Penebar Swadaya.
Masoud Zabeti, Wan Mohd Ashri Wan Daud, Mohamed Kheireddine Aroua . “Activity of solid catalyst for biodiesel production”. Journal of Fuel Processing Technology (2008).
M. Lo´pez Granados Biodiesel from sunflower oil by using activated calcium oxide (2006)