Filetype PDF | Diposting 24 Aug 2022 | 3 thn lalu
Authentication
digital resources
254x Tipe PDF Ukuran file 0.40 MB Source: core.ac.uk
View metadata, citation and similar papers at core.ac.uk brought to you by CORE
provided by Bionatura
Bionatura-Jurnal Ilmu-ilmu Hayati dan Fisik Vol. 14, No. 3, November 2012: 215 - 221
ISSN 1411 - 0903
ESTERIFIKASI MINYAK KEMIRI SUNAN
(Aleurites trisperma) DALAM PEMBUATAN BIODIESEL
Djenar, N.S., dan Lintang, N.
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung
Jln. Gegerkalong Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCB Bandung Telp/Fax :022-2016403
E-mail: nancysitidjenar@yahoo.com
ABSTRAK
Biodiesel yang dibuat dari minyak nabati merupakan bahan bakar alternatif terbarukan yang prospektif
untuk dikembangkan. Dalam penelitian ini, minyak nabati yang digunakan berasal dari tanaman kemiri
Sunan. Tujuan dari penelitian ini adalah esterifikasi dilanjutkan dengan transesterifikasi minyak kemiri
Sunan untuk menghasilkan biodiesel, serta menganalisis sifat kimia dan fisika dari biodiesel yang
dihasilkan. Pada esterifikasi minyak digunakan metanol dengan katalis asam sulfat pada suhu reaksi
60 oC selama 60 menit. Perbandingan volume antara minyak dengan metanol adalah 4:1. Minyak
o
hasil esterifikasi menghasilkan bilangan asam sebesar 10,31 mgKOH/g dengan massa jenis (40 C)
3 o
0,9098 g/cm . Tahap selanjutnya dilakukan transesterifikasi pada suhu 50 C selama 30 menit. Biodiesel
yang dihasilkan ditentukan karakteristiknya dan diperoleh bilangan asam 1,41 mgKOH/g, viskositas
o 3 o
kinematik (40 C) 6,87 cSt, massa jenis 0,9002 g/cm , heating value 36.915 J/g, flash point 125 C dan
bilangan iodium 76,66 g iod/100 g. Hasil analisis GC-MS diketahui bahwa komposisi kimia terbesar
dari biodiesel adalah 29,97% metil palmitat, 38,03% metil oleat dan 27,55% metil linoleat. Berdasarkan
data-data tersebut, maka biodiesel yang dibuat dari minyak kemiri Sunan yang terlebih dahulu melalui
esterifikasi sudah mendekati Standar Mutu Biodiesel Indonesia. Namun demikian untuk menentukan
kelayakannya sebagai bahan bakar harus dilakukan pengujian lebih lanjut pada mesin penggerak diesel.
Kata Kunci: Esterifikasi, minyak kemiri Sunan, transesterifikasi, biodiesel
ESTERIFICATION OF KEMIRI SUNAN OIL (Aleurites trisperma)
FOR PRODUCING BIODIESEL
ABSTRACT
Biodiesel which made from vegetable oil is a renewable alternative fuel and promising to be developed.
In this research, the oil was obtained from Indonesia indigenous nut called kemiri Sunan. The research
aims to do esterification and continued transesterification of kemiri Sunan oil for producing biodiesel and
to determine its properties. The esterification was conducted using sulphuric acid catalyst, reaction of 60
°C, in 60 minutes, oil to methanol volume ratio of 4:1. The oil being produced from the esterification has
3.
acid value of 10.31 mg KOH/g and density of 0.9098 g/cm The following step was transesterification
with reaction of 50 °C in 30 minutes. The biodiesel produced has acid value of 1.41 mg KOH/g, density
of 0.9002 g/cm3, kinematic viscosity (40 °C) of 6.87 cSt, heating value of 36,915 J/g, flash point of
125 °C and iodium value of 76.66 g iod/100 g. GC-MS analysis showed that biodiesel has 29.97%
methyl palmitate, 38.03% methyl oleate and 27.55% methyl linoleate. By considering its data, this
research showed that the biodiesel has approached the qualification standard of Indonesia biodiesel
fuel. However to determine its properness as biofuel the biodiesel must be tested to diesel machine.
Keywords: esterification, kemiri Sunan oil, transesterification, biodiesel
PENDAHULUAN tersebut antara lain penanaman tanaman yang
berpotensi sebagai bahan bakar alternatif
Untuk mengembangkan Bahan Bakar (bioenergi). Kemiri Sunan adalah salah
Nabati (BBN) di Indonesia, maka pemerintah satu tanaman yang sedang dikembangkan
menetapkan suatu program yang dikenal untuk dijadikan bioenergi dalam hal ini
dengan sebutan Fast Track Programme biodiesel. Tanaman ini bersifat non-pangan
yaitu pengembangan Desa Mandiri Energi (non-edible) sehingga selain tidak akan
(Hambali, 2007). Strategi utama dari program berkompetisi dengan kebutuhan pangan
Djenar, N.S., dan Lintang, N. 216
juga harganya relatif lebih murah (Juan et al., penelitian lanjutan dengan tujuan esterifikasi
2011). Penanaman tanaman kemiri Sunan minyak kemiri Sunan untuk menurunkan
sudah dilakukan di beberapa daerah tertentu kandungan FFA dan bilangan asamnya.
khususnya di daerah Jawa Barat (Kompas, Selanjutnya dilakukan transesterifikasi untuk
2008). Berdasarkan hal tersebut maka menghasilkan biodiesel.
berbagai pihak telah melakukan penelitian
dan pengembangan mengenai tanaman BAHAN DAN METODE
tersebut.
Berdasarkan keterangan dari Team Bahan baku berupa biji kemiri Sunan
Peneliti dan Pengembangan Minyak Nabati berumur 6-15 tahun diperoleh dari Desa
Bio-Fuel bahwa potensi terbesar dari Cilengkrang Kecamatan Wado Kabupaten
tanaman kemiri Sunan terletak pada buah Sumedang. Biji diekstraksi dengan meng-
o
yang terdiri dari biji dan cangkang. Pada biji gunakan pelarut n-heksana pada suhu 65 C
terdapat inti dan kulit biji. Inti biji inilah yang dengan menggunakan peralatan Soxhlet yang
nantinya dapat diproses menjadi minyak dilanjutkan dengan evaporasi dalam keadaan
kemiri Sunan dan digunakan sebagai sumber vakum. Pemurnian minyak dilakukan dengan
energi altenatif pengganti solar (biodiesel). cara degumming menggunakan H PO 0,8%
3 4
Menurut Vossen dan Umali (2001), inti biji dilanjutkan dengan netralisasi menggunakan
kemiri dapat menghasilkan minyak sebesar NaOH 0,5N.
56%. Minyak kemiri Sunan hasil olahan Esterifikasi Minyak dilakukan dengan
berupa cairan bening berwarna kuning, sisa cara mereaksikan minyak dengan metanol
dari olahan berupa bungkil mengandung 6% pada perbandingan volume 4:1, yaitu 50 mL:
nitrogen, 1,7% natrium dan 0,5% fosfor. 12,5 mL dengan katalis H SO sebanyak 3
2 4
Bungkil ini dapat diolah lebih lanjut menjadi mL pada suhu 60 °C selama 1 jam.
biogas dan pupuk. Transesterifikasi Minyak dilakukan
Dari hasil penelitian yang dilakukan dengan cara mereaksikan minyak hasil esteri-
oleh Hasyim dan Nurjuwita (2008), disebutkan fikasi dengan metanol pada perbandingan
bahwa setelah melalui pengukusan maupun volume 4:1 menggunakan katalis KOH
pengeringan biji kemiri Sunan dapat diolah (1%/b-minyak) selama 30 menit pada suhu 50
o
untuk memperoleh minyaknya. Minyak yang C.
diperoleh melalui ekstraksi maupun pengepresan Pemisahan Metil Ester (Biodiesel)
mengandung ester asam-asam lemak yang sama dari Gliserol dilakukan dengan cara dekantasi
dengan minyak jarak (Jatropha oil) sehingga dengan menggunakan corong pisah. Kemudian
o
dapat digunakan sebagai biodiesel (Juan et al., dilanjutkan dengan evaporasi pada suhu 50 C
2011). Ester asam-asam lemak tersebut antara dalam keadaan vakum yang bertujuan untuk
lain asam palmitat, asam linoleat, asam oleat memisahkan metil ester maupun gliserol dari
dan asam α-oleostearat. campuran metanol yang tidak bereaksi.
Dari penelitian yang dilakukan oleh Pemurnian Biodiesel dilakukan dengan
Canrika dan Dian (2009), minyak kemiri dapat cara mencuci biodiesel dengan air hangat
dijadikan biodiesel melalui transesterifikasi untuk memisahkan zat-zat pengotor. Kemudian
o dilakukan pemanasan untuk menguapkan air
secara bertahap pada suhu 50 C selama 30
menit dengan katalis KOH tanpa didahului yang terdapat dalam biodiesel.
dengan esterifikasi. Hasil penelitian tersebut Analisis Biodiesel terdiri dari analisis
diperoleh bahwa biodiesel mengandung fisika yaitu pengukuran massa jenis, viskositas
asam lemak bebas (FFA), bilangan asam kinematik, flash point dan heating value.
dan viskositas yang sangat tinggi sehingga Analisis kimia terdiri dari penentuan FFA,
perolehan metil ester (biodiesel) sangat bilangan asam dan bilangan iodium sedangkan
rendah. Dari data-data tersebut biodiesel komposisi kimia biodiesel dilakukan meng-
dari minyak kemiri Sunan belum memenuhi gunakan GC-MS. Skema esterifikasi dan
Syarat Mutu Biodiesel Indonesia (SNI-04- transesterifikasi minyak kemiri Sunan dapat
7182-2006). Berdasarkan hal di atas dilakukan dilihat dari Gambar 1.
217 Esterifikasi Minyak Kemiri Sunan (Aleurites trisperma)
Inti Biji Kemiri EKSTRAKSI n - Heksana
Siklus = 15
EVAPORASI
0
T = 40 C
DEGUMMING
0
Getah T = 80-90 C HPO 0,8%
3 4
t = 30 menit
NETRALISASI
0
Asam Lemak Bebas T = 70-80 C NaOH 0,5N
t = 30 menit
Minyak Kemiri PENETAPAN %
PEROLEHAN
ESTERIFIKASI
0
T = 60 C Air
t = 60 menit
Metanol KOH
üü
PENCAMPURAN
80% vol TRANSESTERIFIKASI
Kalium TAHAP I
Metoksida 0
T = 50 C
t = 15 menit
Gliserol Kasar PEMISAHAN Biodiesel
(Dekantasi)
Methanol EVAPORASI PEMANASAN
0 0
Recovery T = 50 C T = 50 C
t = 15 menit
TRANSESTERIFIKASI 20% vol
Gliserol TAHAP II Kalium Metoksida
0
T = 50 C
Gliserol PEMISAHAN Biodiesel
(Dekantasi)
Methanol EVAPORASI EVAPORASI
0 0
Recovery T = 50 C T = 50 C
Methanol Aquadest
Recovery
Air dan PEMURNIAN
Pengotor Lain pH = Netral
PENGUAPAN
PENETAPAN % Biodiesel Murni
PEROLEHAN
ANALISIS SIFAT
FISIKA DAN KIMIA
Gambar 1. Diagram alir esterifikasi dan transesterifikasi minyak kemiri Sunan
HASIL DAN PEMBAHASAN keadaan vakum. Data perolehan minyak
kemiri (% bobot) total dapat dilihat pada
Pembuatan dan Pemurnian Minyak Tabel 1.
Kemiri Di dalam literatur disebutkan bahwa
Pada tahap ini dilakukan pengambilan inti biji kemiri mengandung minyak sebesar
minyak kemiri dengan cara ekstraksi padat 55-65% dan tanaman jarak (Jatropha)
cair pada suhu 65 oC sebanyak 15 siklus. menghasilkan 40-45% minyak (Vossen dan
Untuk memisahkan minyak dari pelarutnya, Umali, 2001). Dalam penelitian ini jumlah
dilakukan evaporasi pada suhu 40 °C dalam minyak yang dihasilkan dari ekstraksi dan
Djenar, N.S., dan Lintang, N. 218
evaporasi 500 g inti biji kemiri perolehannya sesuai dengan penelitian yang dilakukan
lebih rendah yaitu 36,36% seperti yang oleh Canrika dan Dian (2009) dan Prihandana
ditunjukkan pada Tabel 1. Berdasarkan (2006). Perolehan minyak kemiri sunan hasil
pengamatan, lamanya waktu penyimpanan pemurnian dapat dilihat pada Tabel 2.
biji kemiri yang telah melalui pengukusan Tabel 2. Perolehan minyak kemiri hasil
akan mempengaruhi kadar minyaknya. pemurnian
Dalam hal ini biji mengalami degradasi
oksidatif secara enzimatis sehingga tidak Parameter Satuan Nilai
selalu menghasilkan jumlah minyak yang Bobot inti biji kemiri g 500,00
sama (Mittelbach, 2004). Bobot minyak kemiri g 134,86
Tabel 1. Perolehan minyak kemiri hasil evaporasi Perolehan minyak
pada suhu 40°C kemiri % 26,97
Parameter Satuan Nilai Keterangan Dari Tabel 1 dan Tabel 2, dapat dilihat
Bobot inti biji bahwa setelah proses permurnian persen
kemiri g 500,00 - perolehan minyak kemiri mengalami penu-
Bobot minyak runan yaitu dari 36,36% menjadi 26,97%.
kemiri g 181,80 Sebelum Penurunan persen perolehan ini menunjukkan
Bobot ampas g 290,80 pemurnian bahwa degumming dan netralisasi dapat meng-
Perolehan minyak Kering hilangkan pengotor yang terdapat minyak.
kemiri % 36,36 - Selanjutnya minyak murni ini di analisis sifat
Menurut Lynch (2011) minyak kemiri fisika dan kimianya seperti yang ditunjukkan
Sunan termasuk ke dalam hard drying vegetable dalam Tabel 3.
oil having high FFA content yaitu sifat dapat Tabel 3. Sifat fisika dan kimia minyak kemiri
mengering jika teroksidasi dan akan berubah murni sebelum esterifikasi
menjadi lapisan tebal, kental dan membentuk
selaput jika dibiarkan di udara terbuka. Selain Parameter Satuan Nilai
itu banyak mengandung pengotor antara lain Viskositas kinematik
o
getah atau lendir campuran dari fosfatida, (40 C) (cSt) 69,55
protein, karbohidrat dan air. Kandungan Bilangan asam (mgKOH/g) 137,41
getah dan pengotor lainnya dapat dipengaruhi FFA % 76,91
o 3
pula oleh umur dan waktu penyimpanan Massa jenis (40 C) (g/cm ) 0,9289
biji kemiri (Mittelbach, 2004). Keberadaan Dari Tabel 3, dapat dilihat bahwa
getah akan mengakibatkan kekeruhan pada bilangan asam dan FFA minyak murni masih
minyak, selain itu akan berikatan dengan air sangat tinggi. Dalam hal ini proses netralisasi
dan bercampur dengan metil ester (biodiesel) tidak dapat menurunkan kandungan FFA
yang dihasilkan. Hal ini akan menghambat secara signifikan. Menurut Ketaren (2005),
proses pemurnian metil ester (biodiesel). konsentrasi NaOH yang digunakan tergantung
Untuk mengatasi hal di atas maka dilakukan dari jumlah asam lemak bebas atau derajat
pemurnian dengan cara degumming meng- keasaman minyak. Makin besar jumlah asam
gunakan H PO 0,8%. Asam fosfat ini lemak bebas, makin besar pula konsentrasi
3 4
dapat menginisiasi terbentuknya gumpalan NaOH yang digunakan. Namun demikian
sehingga mempermudah pengendapan kotor- pemakaian NaOH dengan konsentrasi yang
an dalam minyak (Sumarna, 2007). Dari terlalu tinggi akan bereaksi dengan sebagian
hasil degumming 134,86 g minyak diperoleh trigliserida sehingga mengurangi rendemen
persen bobot getah (gum) sebesar 25,82%. minyak dan menambah jumlah sabun yang
Untuk mengurangi jumlah asam terbentuk. Sehingga harus dipilih konsentrasi
lemak bebas (FFA) dalam minyak dilakukan dan jumlah NaOH yang tepat untuk menyam-
netralisasi. Dalam penelitian ini digunakan bungkan asam lemak bebas dalam minyak
NaOH 0,5N sebesar 0,1% bobot minyak kemiri tersebut.
no reviews yet
Please Login to review.
