Bab I revisi new 2

8/19/2019 Bab I revisi new 2

http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-revisi-new-2 1/7

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dengan semakin meningkatnya populasi manusia dan bertambahnya aktivitas

di bidang industri maupun transportasi mengakibatkan kebutuhan akan energi bahan

bakar minyak bumi semakin meningkat. Hal ini disebabkan karena bahan bakar

tersebut tidak bisa diperbaharui (unrenewable), sehingga untuk memperolehnya

dalam waktu yang singkat menjadi tidak mungkin. Besarnya kebutuhan akan minyak

bumi menyebabkan ketersediaan kuantitasnya semakin langka dan membuat harga

minyak menjadi sangat mahal. Selain itu, muncul berbagai dampak buruk yangdiakibatkan eek rumah kaca sehingga mendorong usaha penemuan bahan bakar

alternati yang dapat mengurangi dampak tersebut. Salah satu upaya yang dapat

dilakukan untuk menggantikan atau melengkapi bahan bakar yang berasal dari bahan

bakar osil seperti diesel adalah mengembangkan suatu energi alternati yang disebut

dengan biodiesel. !"#.

Biodiesel adalah alkyl ester dari rantai panjang asam lemak yang berasal bahan

lemak, seperti minyak nabati atau lemak binatang !$#. Bahan baku %&' adalah

bahan baku yang dipertimbangkan menjadi persediaan umpan yang menjanjikan

sebagai sumber ekonomi dan pengganti untuk produksi biodiesel ! * #. Hal ini

karena harga %&' kira+kira * - / lebih murah dari minyak goreng segar dan

dapat mengurangi harga produksi biodiesel secara eekti hingga 0+ / oleh

penggunaan bahan baku yang berharga rendah !* 1#. 2ebih lagi, produksi biodiesel

dari minyak jelantah tidak akan hanya menghindari kompetisi dari sumber minyak

yang sama untuk makanan dan bahan bakar tetapi juga akan memecahkan kumpulan

masalah dengan pembuangan %&' !*#. Setiap tahun produksi %&' dari sebuah

kota dengan populasi yang besar daripada " juta diestimasi menjadi lebih daripada

$ ribu ton !#. Diperkirakan bahwa sekitar $3 juta ton %&' dihasilkan per tahun

!0#.

4etode yang umum digunakan dalam menghasilkan biodiesel adalah

transesteriikasi. 5ransesteriikasi, juga disebut alkoholisis, adalah reaksi kimia dari

minyak (atau lemak) dengan alkohol di mana ia dikatalisasi oleh katalis asam atau

basa untuk membentuk ester dan gliserol !#. 6lkohol seperti metanol, etanol,

propanol, butanol dan amil alkohol dapat digunakan dalam proses transesteriikasi



!7#. 8mumnya, metanol dan etanol merupakan yang paling banyak digunakan

sebagai katalis untuk mempercepat reaksi transeteriikasi, karena biayanya murah

dibandingkan dengan alkohol rantai panjang dan keuntungan isik dan kimianya !7

3 " ""#. 4eskipun methanol sebagai alkohol yang sering disukai karena harga

yang lebih rendah. 9amun, etanol menjadi tren baru yang lebih sering digunakan di

bidang produksi biodiesel terutama dalam dekade terakhir, karena etanol dapat

diproduksi dalam skala besar dari sumber biorenewable limbah biomassa, dengan

harga yang kompetiti. :enggunaan bioetanol mengurangi ketergantungan pada

bahan bakar osil dan lebih ramah lingkungan !0 "$#. ;euntungan dari penggunaan

etanol adalah sebagai asil akseptor dan kekuatan pelarutan unggul yang lebih besar

dalam minyak nabati dan toksisitas rendah dibandingkan dengan metanol !"$#.

Biodiesel diproduksi dari bahan baku trigliserida direaksikan dengan alkohol

melalui proses transesteriikasi dengan adanya katalis. ;isaran luas katalis yang

digunakan untuk produksi biodiesel seperti katalis homogen, katalis heterogen dan

en<im sebagai katalis !"#.

8mumnya katalis heterogen basa=asam digunakan dalam pembuatan biodiesel

komersial melalui proses transesteriikasi !#. Salah satu contoh katalis heterogen

yang dapat digunakan dalam proses pembuatan biodiesel adalah kapur tohor. ;apur

5ohor adalah &a' hasil kalsinasi atau pembakaran batu kapur = batu gamping atau

disebut tobong gamping, yang biasanya dipakai untuk bahan bangunan, juga murah

dan mudah didapat di sekitar masyarakat !"*#. &a' adalah sebuah katalis heterogen

menjanjikan karena dasar yang tinggi, daya larut yang rendah, tidak beracun,

ketersediaan tinggi, harga relati rendah, dan mudah ditangani. &a' dapat diperoleh

dari sumber yang murah seperti kalsium karbonat, kalsium asetat dan kalsium nitrat.

Baru+baru ini, &a' diperoleh dari limbah dan sumber alami karena rendah atau tidak berharga, telah sering menjadi menarik untuk penelitiaan. :ada waktu yang sama,

penggunaan dari sumber limbah adalah sebuah solusi untuk melindungi lingkungan.

Dalam penelitiaan ini temperatur kalsinasi kapur tohor 11 o& dipilih berdasarkan

temperatur kalsinasi optimal yang telah di publikasikan penelitiaan sebelumnya oleh

&hen et al., "337 >eljkovi?c et al., $3 !"1#.

6dapun beberapa penelitian sebelumnya yang mendukung penelitian ini adalah

5abel "." :enelitian - :enelitian 5erdahulu



9o. 9ama :eneliti :enelitian5erdahulu

". %ijaya, et all., $"" !"0# @udul :enelitian A Study of H-Zeolite Addition in

The Esterification Step of Biodiesel Synthesis

from used Cooking Palm Oil

Bahan Baku A Cooking Palm Oil (minyak goreng palm)

:elarut A metanol

;atalis A <eolitalam yang diaktivasi dengan

menggunakan asam sulur teknis menjadi H+

<eolit.

4etode A steriikasi dengan menggunakan

tambahan katalis H+<eolit

Hasil A

;onversi biodiesel terbesar mencapai 37,*"/

oleh tambahan katalis H+<eolite sebesar 1.1/

(w=w). Hasil dari analisa C&+4S menunjukkan

bahwa komponen utama dari biodiesel adalah

campuran metil ester dengan metil oleat sebagai

komponen terbesar (*.00/).

$. 6prilliani dan

Simparmin, $"$ !"#

@udul :enelitian A :emanaatan eolit 6lam

5eraktivasi pada :re treatment 4inyak Coreng

Bekas dalam 4enghasilkan Biodiesel

Bahan Baku A 4inyak Coreng Bekas dan larutan

H$S'*,$ 9

:elarut Aalkohol netral 31/, dan metanol 33.1/

5emperatur A - 3 o& dengan interval " o&4etode A pemurnian, esteriikasi, dan

transesteriikasi.

Hasil A

Hasil menunjukkan bahwa temperatur

adsorption terbaik terjadi pada o& dan *o&

dengan penurunan dalam nilai EE6 yang

terbesar yaitu .$"0 (F.1/).

. Baskar and 6iswarya,

$"1 !"#

@udul :enelitian A Biodiesel production rom

waste cooking oil using copper doped <inc oGide

nanocomposite as heterogeneous catalyst

Bahan Baku A waste cooking oil (minyak goreng

bekas)

:elarut A 4ethanol

;atalis A ;atalis Heterogen &opper Doped inc

'Gide 9anocomposite

4etode A eaksi 5ransesteriikasi menggunakan

methanol sebagai penerima senyawa alkil

HasilA

;onsentrasi nanokatalis sebesar "$ / (w=w),



perbandingan rasio 4inyak=metanol "A7 (v=v),

temperatur 11I& dan waktu reaksi 1 menit yang

ditemukan sebagai waktu optimum untuk yield

biodiesel maGimum sebesar 3."/ (w=w).

*. &ai, et all, $"1 !*# @udul :enelitian A A- To Step Biodiesel

Production Process !rom "aste Cooking Oil #ia

$ecycling Crude %lycerol Esterification

Cataly&ed 'y Alkali Catalyst

Bahan Baku A "aste Cooking Oil (minyak goreng

bekas)

:elarut A 4etanol

4etode A steriikasi dengan katalis 9a'H dan

gliserol mentah daur ulang sebagai katalis alkali

HasilA

;onversi EE6 dalam %&' (kadar asam A "$*,3mg ;'H=g) menjadi asilgliserol 33,0 / dibawah

kondisi optimal (",*A" rasio molar gliserol

menjadi EE6, * jam, $" o&, beban katalis ,1

/ berat berdasarkan berat %&'. Setelah

transesteriikasi dari ester %&' dengan katalis

metanol oleh 9a'H, produk yield terakhir

adalah 3," / berat dan 37,0 / berat dari asam

lemak metil ester (E64)

1. 4arnoto dan endi,

$"" !"*#

@udul :enelitian A Biodisel dari (emak Heani

)Ayam Broiler* dengan +atalis +apur Tohor

Bahan Baku A (emak Heani )Ayam Broiler*

:elarut A Spiritus (tanol 73,*1/, methanol

$,""/ dan kerosin 7,**/ (/ volume))

;atalis A +apur Tohor

4etode A :roses 5ransesteriikasi minyak hewani

dilakukan di dalam reaktor batch tangki

berpengaduk (labu leher tiga).

HasilA

Hasil kajian didapatkan bahwa reaksitransesteriikasi minyak lemak ayam broiler

dengan rasio minyakAspirtus "A0 adalah order

satu. ;onstanta kecepatan reaksi mengikuti

persamaan 6rchenius dengan nilai aktor

tumbukan 6J 1,1 G "7 , dan tenaga aktivasi J

07$,**1pada jumlah katalis 1 / dari berat

minyak. :enurunan tenaga aktivasi karena

penambahan katalis mengikuti persamaan power.

;ondisi yang relati baik untuk proses ini adalah



suhu operasi o&, berat katalis antara 1+0/ dari

berat minyak, waktu reaksi 3 menit dengan

konversi reaksi antara ,3"1 dan ,3*.

0. 4iladinovic, et all., $"

!"1#

@udul :enelitian A 6 ;inetic Study o Kuicklime+

&ataly<ed Sunlower 'il 4ethanolysis

Bahan Baku A Sunlower 'il

:elarut A 4ethanol 33,1 /

;atalis A +apur Tohor

4etode A :roses methanolisis minyak bunga

matahari dan kalsinasi batu kapur tohor

HasilA

asio molar optimal metanol dengan minyak

dan jumlah kapur tohor untuk mencapai

kandungan asam lemak tertinggi metil ester ditetapkan menjadi "$ A" dan 1 / (berdasarkan

pada berat minyak) secara berturut+turut.

Berdasarkan uraian diatas, diperlukan penelitian lebih lanjut tentang proses

etanolisis pembuatan biodiesel dari %&' (%aste &ooking 'il = minyak jelantah)

dengan menggunakan katalis ;apur 5ohor, serta kajian lebih lanjut tentang kondisi

optimum dari pembuatan biodiesel berbasis %&' dengan proses transesteriikasi.

1.2 Rumusan Masalah

tanol (&$H1'H) adalah sebagai asil akseptor dalam produksi Biodiesel !"$#.

6lkohol yang paling umum digunakan untuk produksi biodiesel adalah metanol dan

etanol, karena keduanya biaya yang relati rendah dibandingkan dengan alkohol

rantai panjang !3 " ""#. 4eskipun methanol sebagai alkohol yang sering disukai

karena harga yang lebih rendah. 9amun, etanol menjadi tren baru yang lebih sering

digunakan di bidang produksi biodiesel terutama dalam dekade terakhir,karena etanol dapat diproduksi dalam skala besar dari sumber biorenewable limbah

biomassa, dengan harga yang kompetiti. ;euntungan penggunaan bioetanol

mengurangi ketergantungan pada bahan bakar osil dan lebih ramah lingkungan dan

kekuatan pelarutan unggul yang lebih besar dalam minyak nabati dan toksisitas

rendah dibandingkan dengan metanol !0 "$#.

Biodiesel diproduksi dari bahan baku trigliserida direaksikan dengan alkohol

melalui proses transesteriikasi dengan adanya katalis !"#. 8mumnya katalis



heterogen basa=asam digunakan dalam pembuatan biodiesel komersial melalui proses

transesteriikasi !#. Salah satu contoh katalis heterogen yang dapat digunakan dalam

proses pembuatan biodiesel adalah kapur tohor.

8ntuk itu perlu dilakukan penelitiaan selanjutnya untuk memperoleh pengaruh

proses etanolisis dalam produksi biodiesel, berapa rasio perbandingan antara etanol A

minyak, / massa katalis, dan kondisi optimum dari variabel operasi terhadap yield

biodiesel

1.3 Tujuan Peneltan

6dapun tujuan dari penelitian ini adalah A

". 4emperoleh pengaruh suhu reaksi, / katalis dan rasio molar tanol A %&'

(%aste &ooking 'il) terhadap yield .

$. 4endapatkan kondisi optimum dari variabel proses.

. 4emperoleh kemampuan katalis heterogen (&a') ;apur 5ohor dalam

pembuatan biodiesel

1.! Man"aat Peneltan

4anaat dari penelitian yang dilakukan adalah A

". 4emberikan inormasi katalis basa heterogen ;apur 5ohor dalam

pembuatan biodiesel dari %&' (%aste &ooking 'il)$. 4emperoleh pengaruh konsentrasi etanol pada proses etanolisis %&'

terhadap yield biodiesel yang dihasilkan.

. Sebagai bahan reerensi dan inormasi kepada peneliti selanjutnya yang

tertarik untuk meneliti dan mengembangkan proses dengan katalis kapur

5ohor ini.

1.# Ruang Lngku$

". :enelitian dilakukan di 2aboratorium :enelitian, 2aboratorium :roses

Lndustri ;imia, Departemen 5eknik ;imia, Eakultas 5eknik 8niversitas

Sumatera 8tara.

$. Bahan baku yang digunakan adalah "aste Cooking Oil (%&') yang

diperoleh dari penjual makanan gorengan yang ada di sekitar kampus 8S8,

;apur 5ohor (&a'), A,uadest (H$'), 6sam Sulat (H$S'*), 9atrium

Hidroksida (9a'H), :henoltalein (&$H"*'*), 4etanol (&H'H), tanol

(&$H1'H)



. :enelitian ini dilaksanakan dengan * tahapan proses yaitu persiapan ;apur

5ohor sebagai katalis, proses persiapan bahan baku, proses esteriikasi dan

proses transesteriikasi.

1. Pr%ses Persa$an &a$ur T%h%r 'e(aga &atals )1#*• :enghalusan ;apur 5ohor dengan metode

• 5emperatur ;alsinasi A 11 &

• %aktu ;alsinasi A * jam

• :enyaringan abu A " mesh

2. Pr%ses Persa$an Bahan Baku )1+*

• :enyaringan bahan baku %&' dengan kertas saring

• Bahan baku di tampung dan didiamkan selama beberapa hari

• 5erbentuk dua lapisan emulsi minyak+air

• mulsi minyak + air dipanaskan selama $* jam diatas " o& untuk

menghilangkan kandungan air

3. Pr%ses Ester"kas )1,*

• 5emperatur reaksi A 0o&

• ;onsentrasi katalis (&a') A / (w=w) %&'

• %aktu reaksi A 3 menit

• asio molar reaktan A 0A" (4etanol A %&')

• ;ecepatan :engaduk A $1 rpm

!. Pr%ses Transester"kas )1, - 2*

• 5emperatur reaksi A & !$"#

•%aktu reaksi A $ jam !$"#

• asio 4olar reaktan (tanol A %&') A 0A", 3A", "$A" !$#

• @umlah katalis A $, *,dan 0, wt / !"* "1#

• ;ecepatan :engaduk A 1 rpm !"3#

6dapun pengujiaan 6nalisa yang akan dilakukan pada produksi Biodiesel yang

dihasilkan antara lainA

". 6nalisa kadar &a' dengan metode 66S

$. 6nalisa kadar !ree !atty Acid (EE6) bahan baku %&' dengan metode standar

L8:6& :aMuot

. 6nalisa komposisi bahan baku %&' dan biodiesel yang dihasilkan dengan

menggunakan C& (%as Chromatography)

*. 6nalisa viskositas biodiesel yang dihasilkan dengan metode 6S54 D **1

1. 6nalisa densitas biodiesel yang dihasilkan dengan mengadopsi prosedur yang

dilakukan oleh 6gus dalam Donny dan 6llen

Documents

Bab I revisi new 2