pendahuluan metil ester

Upload: anissa-nurul-badriyah

Post on 07-Jul-2018

228 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    1/22

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1. Latar Belakang

    Bahan bakar nabati (BBN) bioetanol dan biodiesel merupakan dua kandidat

    kuat pengganti bensin dan solar yang selama ini digunakan sebagai bahan bakar 

    mesin Otto dan Diesel. Pemerintah Indonesia telah mencanangkan pengembangan

    dan implementasi dua macam bahan bakar tersebut, bukan hanya untuk 

    menanggulangi krisis energi yang mendera bangsa. Namun, juga sebagai salah

    satu solusi kebangkitan ekonomi masyarakat.

    aat ini pengembangan bahan bakar nabati untuk menggantikan bahan bakar 

    !osil terus dilakukan. Bio!uel akan menggantikan premium, solar, maupun kerosin

    atau minyak tanah. Pemerintah mentargetkan antara tahun "##$%"# komposisi

     bio!uel dan bahan bakar !osil mencapai &' persen berbanding '

     persen. ebutuhan nasional untuk bahan bakar nabati sedikitnya & miliar liter per 

    tahun. *kan tetapi, keterbatasan bahan baku menjadi kendala utama karena harus

     berbagi dengan berbagai industri lain.

    Biodiesel adalah sebuah alternati! untuk bahan bakar diesel berbasis minyak 

     bumi yang terbuat dari sumber daya terbarukan seperti minyak nabati, lemak 

    he+an, atau alga. Ia memiliki si!at pembakaran yang sangat mirip dengan diesel

     petroleum, dan dapat menggantikannya dalam menggunakan saat ini. Namun,

    yang paling sering digunakan sebagai aditi! untuk minyak diesel, meningkatkan

     pelumasan dinyatakan rendah bahan bakar solar murni ultra rendah belerang. Ini

    adalah salah satu kandidat yang mungkin untuk menggantikan bahan bakar !osil

    sebagai sumber energi utama dunia transportasi, karena merupakan bahan bakar 

    terbarukan yang dapat menggantikan solar pada mesin saat ini dan dapat diangkut

    dan dijual dengan menggunakan in!rastruktur sekarang ini.

    Biodiesel terdiri dari asam lemak rantai panjang dengan alkohol terpasang,

    sering berasal dari minyak nabati. al ini dihasilkan melalui reaksi minyak nabati

    dengan alkohol metil atau etil alkohol dengan adanya katalis. -emak he+ani

    adalah sumber potensial. mumnya katalis digunakan adalah kalium hidroksida

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    2/22

    (O) atau sodium hidroksida (NaO). Proses kimia yang disebut

    transesteri!ikasi yang menghasilkan biodiesel dan gliserin. imia, biodiesel

    disebut ester metil jika alkohol yang digunakan adalah metanol. /ika etanol yang

    digunakan, disebut ester etil. 0ereka adalah serupa dan saat ini, ester metil lebih

    murah karena biaya yang lebih rendah untuk metanol. Biodiesel dapat digunakan

    dalam bentuk murni, atau dicampur dalam jumlah dengan bahan bakar solar untuk 

    digunakan pada mesin pengapian kompresi.

    1.2. Tujuan

    &. ntuk mengetahui pengaruh rasio reaktan terhadap kon1ersi minyak menjadimetil ester.

    ". ntuk mengetahui pengaruh dari temperatur reaksi terhadap pembentukan

    metil ester.

    2. ntuk mengetahui pengaruh dari +aktu reaksi terhadap pembentukan metil

    ester.

    3. ntuk mengetahui prinsip dan cara kerja proses pembuatan metil ester.

    1.3. Permasalahan

    &. Bagaimana metode pengolahan minyak kedelai menjadi bahan bakar alternati!.". *pa yang menjadi pertimbangan untuk menjadi bahan bakar yang dapat

    digunakan.

    2. 0engapa timbul pemikiran untuk membuat sebuah alternati1e bahan bakar.

    1.4. Hi!tesa

    &. 0etode yang digunakan dalam pengolahan minyak kedelai antara lain4

    5steri!ikasi adalah proses yang mereaksikan asam lemak bebas (66*) dengan

    alkohol rantai pendek (metanol atau etanol) menghasilkan metil ester asam

    lemak (6*05) dan air. *lkoholisis trigliserida dengan alkohol !raksi ringan

    seperti methanol merupakan reaksi seimbang dan kalor reaksinya seimbang

    dan kalor reaksinya kecil. 7ransesteri!ikasi adalah proses yang mereaksikan

    trigliserida dalam minyak nabati atau lemak he+ani dengan alkohol rantai

     pendek seperti methanol atau etanol

    ". 8ang harus diperhatikan dalam peman!aatan bahan bakar adalah dengan

    adanya perhitungan Berat /enis (Specific Gravity) dan 9iskositas

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    3/22

    2. etiap tahun penggunaan atau ketersediaan minyak bumi semakin menurun

    namun permintaan semakin meningkat sehingga timbul masalah kelangkaan.

    0aka akan dicari solusi terbaik dengan menghasilkan alternati! bahan bakar 

    yaitu biodiesel.

    BAB II

    TIN"AUAN PU#TA$A

    2.1. Bi!%iesel se&agai Energi Alternati' 

    5nergi alternati! adalah istilah yang merujuk kepada semua energi yang

    dapat digunakan yang bertujuan untuk menggantikan  bahan bakar  kon1ensional

    tanpa akibat yang tidak diharapkan dari hal tersebut. Pada umumnya, istilah

    :energi alternati!; digunakan untuk mengurangi penggunaan  bahan bakar 

    hidrokarbon  yang mengakibatkan kerusakan lingkungan  akibat emisi karbon

    dioksida  yang tinggi, yang berkontribusi besar terhadap  pemanasan global

    http://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakarhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakar_hidrokarbonhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakar_hidrokarbonhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kerusakan_lingkunganhttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_dioksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_dioksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Pemanasan_globalhttp://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakarhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakar_hidrokarbonhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakar_hidrokarbonhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kerusakan_lingkunganhttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_dioksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_dioksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Pemanasan_global

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    4/22

     berdasarkan  Intergovernmental Panel on Climate Change. elama beberapa

    tahun, apa yang sebenarnya dimaksud sebagai energi alternati! telah berubah

    akibat banyaknya pilihan energi yang bisa dipilih yang tujuan yang berbeda dalam

     penggunaannya.

    Istilah alternati! merujuk kepada suatu teknologi  selain teknologi yang

    digunakan pada bahan bakar !osil untuk menghasilkan energi. 7eknologi alternati! 

    yang digunakan untuk menghasilkan energi dengan mengatasi masalah dan tidak 

    menghasilkan masalah seperti penggunaan bahan bakar !osil. Oxford Dictionary

    mende!inisikan energi alternati! sebagai energi yang digunakan bertujuan untuk 

    menghentikan penggunaan sumber daya alam atau pengrusakan lingkungan.

    ebagian besar pendukung menunjukkan bah+a limbah minyak nabati

    adalah sumber terbaik untuk menghasilkan minyak biodiesel. Namun, pasokan

    yang tersedia secara drastis kurang dari jumlah bahan bakar berbasis minyak bumi

    yang dibakar untuk transportasi dan pemanasan rumah di dunia. Bahan bakar 

    transportasi diperkirakan dan rumah menggunakan minyak pemanas sekitar 

    "2#.### juta gallon, limbah minyak nabati dan lemak he+an tidak akan cukup

    untuk memenuhi permintaan. Oleh karena itu, diperkirakan produksi minyak 

    nabati untuk semua penggunaan adalah sekitar 22.### juta pound (&'.###.###

    ton) atau 3.'## juta galon (& acre (&2# m= > km ?)

    2) elapa sa+it4 @'# gal > acre (@ m= > km ?)

    3) *lga4 .### hingga "#.### gal > ha (.### hingga "#.### m= > km ?)

    http://id.wikipedia.org/wiki/Intergovernmental_Panel_on_Climate_Changehttp://id.wikipedia.org/wiki/Teknologihttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakar_fosilhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sumber_daya_alamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Intergovernmental_Panel_on_Climate_Changehttp://id.wikipedia.org/wiki/Teknologihttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakar_fosilhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sumber_daya_alam

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    5/22

    ')   Brassica napus4 &%&3' gal > acre (#%&3# m= > km ?)

    Produksi minyak panen ganggang untuk biodiesel belum dilakukan pada

    skala komersial, tetapi studi kelayakan kerja telah dilakukan untuk sampai pada

    nomor di atas. husus dibesarkan 1arietas sa+it dapat menghasilkan cukup

    menghasilkan minyak yang tinggi, dan memiliki man!aat tambahan bah+a sisa

    makanan setelah minyak telah ditekan keluar dapat bertindak sebagai pestisida

    e!ekti! dan biodegradable. Penelitian % penelitian yang sedang berlangsung dalam

    tujuannya untuk menemukan tanaman yang lebih cocok dan meningkatkan

     produksi minyak. 0enggunakan hasil saat ini, sejumlah besar tanah harus

    dimasukkan ke dalam produksi untuk menghasilkan minyak cukup untuk 

    sepenuhnya menggantikan penggunaan bahan bakar !osil.

    Biodiesel terdiri dari campuran mono%alkyl ester dari rantai panjang asam

    lemak, yang dipakai sebagai alternati! bagi bahan bakar dari mesin diesel dan

    terbuat dari sumber terbaharui seperti minyak sayur atau lemak he+an. Biodiesel

    adalah salah satu ester metil atau etil berasal dari minyak nabati, limbah minyak 

    goreng atau lemak he+an melalui proses yang disebut transesteri!ikasi.

    Di *merika erikat, minyak kedelai adalah minyak nabati utama yang

    digunakan dalam memproduksi biodiesel, tetapi minyak dari tanaman seperti

    kanola, bunga matahari,  safflowers  dan lain%lain dapat juga digunakan dalam

     pembuatan biodiesel. 0inyak ini mengandung berbagai proporsi asam lemak yang

    mempengaruhi karakteristik mereka, terutama kemampuan untuk mengalir di

    daerah beriklim dingin.

    Biodiesel dapat digunakan dalam mesin diesel dengan sedikit modi!ikasi

    atau tidak. Biodiesel merupakan solusi yang paling tepat untuk menggantikan

     bahan bakar !osil sebagai sumber energi transportasi utama dunia, karena

     biodiesel merupakan bahan bakar terbaharui yang dapat menggantikan diesel

     petrol pada mesin dan dapat diangkut serta dijual dengan menggunakan

    in!rastruktur sekarang ini. Biodiesel terdiri dari metil ester asam lemak nabati,

    sedangkan petroleum diesel adalah hidrokarbon. Biodiesel mempunyai si!at kimia

    dan !isika yang serupa dengan petroleum diesel sehingga dapat digunakan

    langsung untuk mesin diesel atau dicampur dengan petroleum diesel.

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    6/22

    Pencampuran "# A biodiesel ke dalam petroleum diesel menghasilkan produk 

     bahan bakar tanpa mengubah si!at !isik secara nyata. Produk ini di *merika

    dikenal sebagai Diesel B%"# yang banyak digunakan untuk bahan bakar bus.

    Biodiesel adalah senya+a mono alkil ester yang diproduksi melalui reaksi

    transesteri!ikasi antara trigliserida (minyak nabati, seperti minyak sa+it, minyak 

     jarak dll) dengan metanol menjadi metil ester dan gliserol dengan bantuan katalis

     basa. Biodiesel mempunyai rantai karbon antara &" sampai "# serta mengandung

    oksigen. *danya oksigen pada biodiesel membedakannya dengan petroleum diesel

    (solar) yang komponen utamanya hanya terdiri dari hidro karbon. /adi komposisi

     biodiesel dan petroleum diesel sangat berbeda.

    5nergi yang dihasilkan oleh biodiesel relati! tidak berbeda dengan

     petroleum diesel masing masing yaitu &".### B7 dan &2#.### B7,

    sehingga engine torue dan tenaga kuda yang dihasilkan juga sama. andungan

    kalori biodiesel hampir serupa dengan petroleum diesel. Namun, karena biodiesel

    mengandung oksigen, maka  flash  pointnya  lebih tinggi sehingga tidak mudah

    terbakar. Biodiesel juga tidak menghasilkan uap yang membahayakan pada suhu

    kamar, maka biodiesel lebih aman daripada petroleum diesel dalam penyimpanan

    dan penggunaannya. Di samping itu, biodiesel tidak mengandung sul!ur dan

    senya+a bensen yang karsinogenik, sehingga biodiesel merupakan bahan bakar 

    yang lebih bersih dan lebih mudah ditangani dibandingkan dengan petroleum

    diesel. Penggunaan biodiesel juga dapat mengurangi emisi karbon monoksida,

    hidrokarbon total, partikel, dan sul!ur dioksida.

    elebihan lain dapat kita pertimbangkan dari segi lingkungannya yaitu,

     biodiesel memiliki tingkat toksisitasnya yang kali lebih rendah dibandingkan

    dengan garam dapur dan juga memiliki tingkat biodegradabilitinya sama dengan

    glukosa, sehingga sangat cocok digunakan di perairan untuk bahan bakar 

    kapal>motor. Biodiesel tidak menambah e!ek rumah kaca seperti halnya  petroleum

    diesel  atau bahan bakar !osil karena karbon yang dihasilkan masih dalam siklus

    karbon. ntuk penggunaan biodiesel pada dasarnya tidak perlu modi!ikasi pada

    mesin diesel, bahkan biodiesel mempunyai e!ek pembersihan terhadap tangki

     bahan bakar, injektor dan selang.

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    7/22

    Biodiesel mempunyai beberapa keunggulan diantaranya adalah mudah

    digunakan, limbahnya bersi!at ramah lingkungan (biodegradable), tidak beracun,

     bebas dari logam berat sul!ur dan senya+a aromatik serta mempunyai nilai  flash

     point  (titik nyala) yang lebih tinggi dari petroleum diesel sehingga lebih aman jika

    disimpan dan digunakan.ecara teknis biodiesel yang berasal dari minyak nabati

    dikenal sebagai 9O05 (!egetable Oil "etil #ster ) dan merupakan sumberdaya

    yang dapat diperbaharui karena umumnya dapat diekstrak dari berbagai hasil

     produk pertanian seperti minyak kacang kedelai, minyak kelapa, minyak bunga

    matahari maupun minyak sa+it.

    Biodiesel tidak mudah terbakar, dan berbeda dengan diesel minyak bumi

    dengan si!atnya adalah non%ledakan, dengan titik nyala &'#C . *ngka yang

    cukup jauh jika biodiesel dibandingkan dengan solar yang memiliki titik nyala

    sebesar @3C . 7idak seperti solar, biodiesel adalah biodegradable dan tidak 

     beracun, dan secara signi!ikan mengurangi emisi beracun dan lainnya ketika

    dibakar sebagai bahan bakar. ecara kimia, itu adalah bahan bakar terdiri dari

    campuran mono%alkil ester asam lemak rantai panjang. Bentuk yang paling umum

    menggunakan metanol untuk menghasilkan ester metil, meskipun etanol dapat

    digunakan untuk menghasilkan biodiesel etil ester. ebuah proses produksi

    transesteri!ikasi lipid digunakan untuk mengubah minyak dasar untuk ester yang

    diinginkan dan membuang asam lemak bebas.

    ntuk saat ini, biaya untuk memproduksi biodiesel lebih mahal jika

    dibandingkan dengan diesel minyak bumi, yang tampaknya menjadi !aktor utama

    yang menghambat penggunaan biodiesel untuk digunakan lebih luas lagi .

    Produksi di seluruh dunia minyak nabati dan lemak he+an tidak cukup untuk 

    menggantikan penggunaan bahan bakar !osil cair. Beberapa kelompok 

    lingkungan, terutama NED ( $atural %esources Defense Council ), objek dengan

     jumlah besar pertanian dan di atas hasil%pemupukan, penggunaan pestisida, dan

    kon1ersi lahan yang akan dibutuhkan untuk menghasilkan minyak nabati

    tambahan.

    2.2. Pr!ses em&uatan metil ester

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    8/22

    0etil ester mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan asam

    lemak, diantaranya yaitu4

    a. Pemakaian energi sedikit karena membutuhkan suhu dan tekanan lebih

    rendah dibandingkan dengan asam lemak.

     b. Peralatan yang digunakan murah. 0etil ester bersi!at non korosi! dan metil

    ester dihasilkan pada suhu dan tekanan lebih rendah. Oleh karena itu proses

     pembuatan metil ester menggunakan peralatan yang terbuat dari karbon

    steel, sedangkan asam lemak bersi!at korosi! sehingga untuk bahan

    konstruksinya membutuhkan peralatan stainless steel yang kuat.

    c. -ebih banyak menghasilkan hasil samping gliserin yaitu konsentrat gliserin.

    0elalui reaksi transesteri!ikasi kering sehingga menghasilkan konsentrat

    gliserin, sedangkan asam lemak, proses pemecahan lemak menghasilkan

    gliserin yang masih mengandung air lebih dari #A, sehingga

    membutuhkan energi yang lebih banyak.

    d. 0etil ester lebih mudah didistilasi karena titik didihnya lebih rendah dan

    lebih stabil terhadap panas.

    e. Dalam memproduksi alkanolamida, ester dapat menghasilkan superamida

    dengan kemurnian lebih dari $#A dibandingkan dengan asam lemak yang

    menghasilkan amida dengan kemurnian hanya @'%

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    9/22

    yang sangat berlebih (biasanya lebih besar dari kali nisbah stoikhiometrik) dan

    air produk ikutan reaksi harus disingkirkan dari !asa reaksi, yaitu !asa minyak.

    0elalui kombinasi%kombinasi yang tepat dari kondisi%kondisi reaksi dan

    metode penyingkiran air, kon1ersi sempurna asam%asam lemak ke ester metilnya

    dapat dituntaskan dalam +aktu & sampai beberapa jam. Eeaksi esteri!ikasi dari

    asam lemak menjadi metil ester adalah 4

    EOO G 2O   EOO2  G "O ... (&)

    *sam -emak 0etanol 0etil 5ster *ir  

    5steri!ikasi biasa dilakukan untuk membuat biodiesel dari minyak berkadar 

    asam lemak bebas tinggi (berangka%asam P ' mg%O>g). Pada tahap ini, asam

    lemak bebas akan dikon1ersikan menjadi metil ester. 7ahap esteri!ikasi biasa

    diikuti dengan tahap transester!ikasi. Namun sebelum produk esteri!ikasi

    diumpankan ke tahap transesteri!ikasi, air dan bagian terbesar katalis asam yang

    dikandungnya harus disingkirkan terlebih dahulu. 6aktor%!aktor mempengaruhi

    reaksi esteri!ikasi, yaitu 4

    &. Haktu Eeaksi.

    emakin lama +aktu reaksi maka kemungkinan kontak antar Fat semakin

     besar sehingga akan menghasilkan kon1ersi yang besar. /ika kesetimbangan reaksi

    sudah tercapai maka dengan bertambahnya +aktu reaksi tidak akan

    menguntungkan karena tidak memperbesar hasil.

    2. Pengadukan.

    Pengadukan akan menambah !rekuensi tumbukan antara molekul Fat

     pereaksi dengan Fat yang bereaksi sehingga mempercepat reaksi dan reaksi terjadi

    sempurna. esuai dengan persamaan +rchenius 4

    k * e(%5a>E7) ... (")

    dimana 4

    7 uhu absolut ( J)

    E onstanta gas umum (cal>gmol J)

    5 7enaga akti1asi (cal>gmol)

    * 6aktor tumbukan (t%&)

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    10/22

    k onstanta kecepatan reaksi (t%&)

    emakin besar tumbukan maka semakin besar pula harga konstanta

    kecepatan reaksi. ehingga dalam hal ini pengadukan sangat penting mengingat

    larutan minyak katalis metanol merupakan larutan yang immiscible.

    2. atalisator 

    atalisator ber!ungsi untuk mengurangi tenaga akti1asi pada suatu reaksi

    sehingga pada suhu tertentu harga konstanta kecepatan reaksi semakin besar. Pada

    reaksi esteri!ikasi yang sudah dilakukan biasanya menggunakan konsentrasi

    katalis antara & % 3 A berat sampai A berat campuran pereaksi ( "c ,etta'

    -./0).

    3. uhu Eeaksi

    emakin tinggi suhu yang dioperasikan maka semakin banyak kon1ersi

    yang dihasilkan, hal ini sesuai dengan persamaan +rchenius. Bila suhu naik maka

    harga 1  makin besar sehingga reaksi berjalan cepat dan hasil kon1ersi makin

     besar.

    5steri!ikasi adalah proses yang mereaksikan asam lemak bebas (66*)

    dengan alkohol rantai pendek (metanol atau etanol) menghasilkan metil ester 

    asam lemak (6*05) dan air. atalis yang digunakan untuk reaksi esteri!ikasi

    adalah asam, biasanya asam sul!at ("O3) atau asam !os!at ("PO3). Berdasarkan

    kandungan 66* dalam minyak nabati maka proses pembuatan biodiesel secara

    komersial dibedakan menjadi " yaitu 4

    &.) 7ransesteri!ikasi dengan katalis basa (sebagian besar menggunakan kalium

    hidroksida) untuk bahan baku refined   oil   atau minyak nabati dengan

    kandungan 66* rendah.

    ".) 5steri!ikasi dengan katalis asam ( umumnya menggunakan asam sul!at)

    untuk minyak nabati dengan kandungan 66* tinggi dilanjutkan dengan

    transesteri!ikasi dengan katalis basa.

    Proses pembuatan biodiesel dari minyak dengan kandungan 66* rendah

    secara keseluruhan terdiri dari reaksi transesteri!ikasi, pemisahan gliserol dari

    metil ester, pemurnian metil ester (netralisasi, pemisahan methanol, pencucian dan

     pengeringan>dehidrasi), pengambilan gliserol sebagai produk samping (asidulasi

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    11/22

    dan pemisahan metanol) dan pemurnian metanol yang tidak bereaksi secara

    destilasi>rectification.

    Proses esteri!ikasi dengan katalis asam diperlukan jika minyak nabati

    mengandung 66* di atas 'A. /ika minyak berkadar 66* tinggi (K'A) langsung

    ditransesteri!ikasi dengan katalis basa maka 66* akan bereaksi dengan katalis

    membentuk sabun. 7erbentuknya sabun dalam jumlah yang cukup besar dapat

    menghambat pemisahan gliserol dari metil ester dan berakibat terbentuknya

    emulsi selama proses pencucian. /adi esteri!ikasi digunakan sebagai proses

     pendahuluan untuk mengkon1ersikan 66* menjadi metil ester sehingga

    mengurangi kadar 66* dalam minyak nabati dan selanjutnya ditransesteri!ikasi

    dengan katalis basa untuk mengkon1ersikan trigliserida menjadi metil ester.

    2.2.2.Transesteri'ikasi

    7ransesteri!ikasi adalah proses yang mereaksikan trigliserida dalam minyak 

    nabati atau lemak he+ani dengan alkohol rantai pendek seperti methanol atau

    etanol (pada saat ini sebagian besar produksi biodiesel menggunakan metanol)

    menghasilkan metal ester asam lemak ( 2atty +cids "ethyl #sters  > 6*05) atau

     biodiesel dan gliserol (gliserin) sebagai produk samping. atalis yang digunakan

     pada proses transeteri!ikasi adalah basa atau alkali, biasanya digunakan natrium

    hidroksida (NaO) atau kalium hidroksida (O).

    7ransesteri!ikasi (biasa disebut dengan alkoholisis) adalah tahap kon1ersi

    dari trigliserida (minyak nabati) menjadi alkyl ester, melalui reaksi dengan

    alkohol, dan menghasilkan produk samping yaitu gliserol. Di antara alkohol%

    alkohol monohidrik yang menjadi kandidat sumber>pemasok gugus alkil, metanol

    adalah yang paling umum digunakan, karena harganya murah dan reakti!itasnya

     paling tinggi (sehingga reaksi disebut metanolisis). /adi, di hampir sebagian besar 

    di dunia, biodiesel praktis identik dengan metil ester asam%asam lemak (6atty

    *cids 0etil 5ster, 6*05).

    ... (2)

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    12/22

    7ransesteri!ikasi juga menggunakan katalis dalam reaksinya. 7anpa adanya

    katalis, kon1ersi yang dihasilkan maksimum namun reaksi berjalan dengan lambat

    ( "ittlebatch'())3). atalis yang biasa digunakan pada reaksi transesteri!ikasi

    adalah katalis basa, karena katalis ini dapat mempercepat reaksi. Produksi

     biodiesel dari tumbuhan yang umum dilaksanakan yaitu melalui proses yang

    disebut dengan transesteri!ikasi. 7ransesteri!ikasi yaitu proses kimia+i yang

    mempertukarkan grup alkoksi pada senya+a ester dengan alkohol. ntuk 

    mempercepat reaksi ini diperlukan bantuan katalisator berupa asam atau basa.

    Pada tanaman penghasil minyak, cukup banyak terkandung asam lemak.

    ecara kimia+i, asam lemak ini merupakan senya+a gliserida. Pada proses

    transesteri!ikasi senya+a gliserida ini dipecah menjadi monomer senya+a ester 

    dan gliserol, dengan penambahan alkohol dalam jumlah yang banyak dan bantuan

    katalisator. enya+a ester, pada tingkat ( grade) tertentu inilah yang menjadi

     biodiesel. Dalam proses transesteri!ikasi untuk produksi biodiesel dari tumbuhan,

     biasanya digunakan asam sul!at ("O3) sebagai katalisator reaksi kimianya.

    Produk yang diinginkan dari reaksi transesteri!ikasi adalah ester metil asam%

    asam lemak. 7erdapat beberapa cara agar kesetimbangan lebih ke arah produk,

    yaitu4

    &) 0enambahkan metanol berlebih ke dalam reaksi

    ") 0emisahkan gliserol

    2) 0enurunkan temperatur reaksi (transesteri!ikasi merupakan reaksi

    eksoterm)

    0etil ester mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan asam

    lemak, diantaranya yaitu4

    a) Pemakaian energi sedikit karena membutuhkan suhu dan tekanan lebih

    rendah dibandingkan dengan asam lemak.

     b) Peralatan yang digunakan murah. 0etil ester bersi!at non korosi! dan metil

    ester dihasilkan pada suhu dan tekanan lebih rendah, oleh karena itu proses

     pembuatan metil ester menggunakan peralatan yang terbuat dari karbon

    steel, sedangkan asam lemak bersi!at korosi! sehingga membutuhkan

     peralatan stainless steel yang kuat.

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    13/22

    c) -ebih banyak menghasilkan hasil samping gliserin yaitu konsentrat gliserin

    melalui reaksi transesteri!ikasi kering sehingga menghasilkan konsentrat

    gliserin, sedangkan asam lemak, proses pemecahan lemak menghasilkan

    gliserin yang masih mengandung air lebih dari #A, sehingga

    membutuhkan energi yang lebih banyak.

    d) 0etil ester lebih mudah didistilasi karena titik didihnya lebih rendah dan

    lebih stabil terhadap panas.

    e) Dalam memproduksi alkanolamida, ester dapat menghasilkan superamida

    dengan kemurnian lebih dari $#A dibandingkan dengan asam lemak yang

    menghasilkan amida dengan kemurnian hanya @'%

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    14/22

    tingginya densitas air dibandingkan dengan metil ester menyebabkan prinsip

    separasi gra1itasi berlaku4 air berposisi di bagian ba+ah sedangkan metil

    ester di bagian atas.

    7ransesteri!ikasi tanpa katalis yaitu proses transesteri!ikasi pada minyak 

    kedelai ( soybean  oil ) menggunakan methanol superkritik dan co% solvent   O".

    7idak adanya katalis ,memberikan keuntungan tidak diperlukannya proses

     puri!ikasi metil ester terhadap katalis yang biasanya terikut pada produk proses

    transesteri!ikasi kon1ensional menggunakan katalis asam>basa. Perbaikan pada

     proses transesteri!ikasi menggunakan methanol superkritik dengan menambahkan

    co4solvent  O" yang ber!ungsi untuk menurunkan tekanan dan temperatur operasi

     proses transesteri!ikasi. al ini berkorelasi langsung pada lebih rendahnya energi

    yang diperlukan dalam proses transesteri!ikasi menggunakan methanol

    superkritik. Namun, temperatur yang terlibat dalam proses yang dilakukan masih

    cukup tinggi, yakni sekitar "#o.

    2.2.3.Alk!h!lisis

    *lkoholisis trigliserida dengan alkohol !raksi ringan seperti methanol

    merupakan reaksi seimbang dan kalor reaksinya seimbang dan kalor reaksinya

    kecil. ntuk menggeser reaksi ke kanan biasanya menggunakan alkohol

     berlebihan. Dalam penelitian ini, methanol diberikan berlebihan dibanding

    gliserida maka reaksi yang terjadi bisa dianggap reaksi searah.( 5ui' -..* ).

    7rigliserida terdapat dalam minyak, setelah dialkoholisis akan diperoleh gliserol

    dan ester. ntuk mempercepat reaksi dapat digunakan katalisator berupa asam,

     basa, atau penukar ion. (Swern'-.*3)

    0ekanisme reaksinya sebagai berikut 4

    EOO"   "O 

    EOO G 2 2O 2 EOO"  G O... (3)

    EOO" "O

      trigliserida metanol metil ester gliserol

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    15/22

    dimana E adalah gugus alkil. Proses alkoholisis dapat dijalankan secara batch

    maupun sinambung, dimana pada proses batch menggunakan labu leher tiga atau

    autoclave. elain itu dalam autocla1e proses dapat berjalan pada suhu tinggi

    dalam !ase cair, sehingga akan bisa berlangsung lebih cepat. Proses sinambung

    dilaksanakan dalam reaktor kolom tegak dengan alat pencampur yang berupa

     pengaduk atau gas inert. Proses ini lebih sulit dikarenakan perlu bahan baku yang

    lebih banyak dan +aktu yang lebih panjang.

    ntuk meningkatkan produk terdapat beberapa !aktor yang sangat

    mempengaruhi antara lain 4

    &. Haktu reaksi, makin panjang +aktu reaksi, maka kesempatan Fat Fat

     bereakasi makin banyak, sehingga kon1ersi semakin besar. /ika

    keseimbangan reaksi telah tercapai bertambahnya +aktu reaksi tidak akan

    memperbesar hasil.

    ". onsentrasi, kecepatan reaksi sebanding dengan konsentrasi reaktan

    (Groggin' -.60). 0akin tinggi konsentrasi reaktan, makin banyak 

    kesempatan molekul untuk saling bertumbukan sehingga semaki tinggi pula

    kecepatan reaksinya.

    2. atalisator, katalis ber!ungsi untuk mempercepat reaksi dengan cara

    menurunkan energi akti1asi reaksi, namun tidak mempengaruhi letak 

    keseimbangan.

    3. uhu, semakin tinggi suhu, kecepatan reaksi makin meningkat. Pada

     proses alkoholisis pengaruh suhu terhadap kecepatan reaksi dipengaruhi

    oleh katalisator yang dipakai.

    '. Pengadukan, agar reaksi berjalan denagn baik diperlukan pencampuran

    sebaik%baiknya dengan cara pengadukan. Pencampuran yang baik dapat

    menurunkan tahanan perpindahan massa. ntuk reaksi heterogen dengan

     berkurangnya tahanan perpindahan massa makin banyak molekul molekul

    reaktan yang dapat mencapai !ase reaksi, sehingga meningkatkan

    kemungkinan terjadinya reaksi.

    @. Perbandingan pereaksi. Eeaksi alkoholisis pada umumnya memerlukan

    alkohol yang berlebihan agar reaksi berjalan sempurna.

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    16/22

    2.3. $arakteristik Bahan Bakar (in)ak

    arakteristik bahan bakar minyak yang akan dipakai pada suatu penggunaan

    tertentu untuk mesin atau peralatan lainnya perlu diketahui terlebih dahulu, agar 

    hasil pembakaran dapat tercapai secara optimal. ecara umum, karakteristik bahan

     baker minyak khususnya minyak solar yang perlu diketahui adalah sebagai

     berikut4

    &. Berat /enis (Specific Gravity)

    Berat jenis adalah suatu angka yang menyatakan perbandingan berat bahan

     bakar minyak pada temperatur tertentu terhadap air pada 1olume dan temperatur 

    yang sama. Bahan bakar minyak umumnya mempunyai speci!ic gra1ity antara

    #,

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    17/22

    dengan pertimbangan pertimbangan mengenai keamanan dari penimbunan

    minyak dan pengangkutan bahan baker minyak terhadap bahaya kebakaran.

    Penggunaan dan produksi biodiesel meningkat dengan cepat, terutama di

    5ropa, *merika erikat, dan *sia, meskipun dalam pasar masih sebagian kecil

    saja dari penjualan bahan bakar. Pertumbuhan PB membuat semakin

     banyaknya penyediaan biodiesel kepada konsumen dan juga pertumbuhan

    kendaraan yang menggunakan biodiesel sebagai bahan bakar. Penggunaan

    methanol murni sebagai bahan bakar, mempunyai kesulitan dalam penyimpanan,

     pengisian bahan bakar, dan modi!ikasi mesin bis. Las alam atau NL mempunyai

    kesulitan juga dalam penyimpanan karena berbentuk gas yang mudah terbakar,

    dan bisa meledak sehingga memerlukan tenaga terdidik dalam menanganinya.

    edang biodiesel mempunyai kelebihan kurang mudah menyala dibanding

    solar, lebih mudah dalam penyimpanannya, dan dapat dicampur dengan solar.

    Penggunaan minyak goreng langsung mempunyai kelebihan lebih murah namun

    mempunyai kekurangan kekentalan, dan mengganggu ketersediaan untuk 

    konsumsi masyarakat. Penggunaan biodiesel yang maksimal hanya dapat

    diperoleh jika mempergunakan #A biodiesel tanpa mencampur dengan minyak 

    solar. elebihan biodiesel dibanding minyak diesel atau solar adalah 4

    &)   Cetane number  lebih tinggi sehingga pembakaran lebih sempurna.

    ") 0emiliki si!at pelumasan terhadap piston mesin.

    2) 0erupakan bahan bakar yang ramah lingkungan karena menghasilkan emisi

    yang jauh lebih baik ( free sulphur ,  smo1e number  rendah), sesuai dengan

    isu%isu global.

    3)   Biodegradable (dapat terurai dengan cepat)

    ') 0erupakan renewable energy  karena terbuat dari bahan alam yang dapat

    diperbarui

    @) Bahan bakunya tersedia di daerah

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    18/22

    sebagai bahan bakar dan pelumasan. Biodiesel tidak dapat menggantikan

    minyak tanah untuk keperluan kompor dan lampu minyak karena si!at tidak 

     bisa merambat keatas. ntuk keperluan lampu petromaM dengan terang yang

    sama, biodiesel dapat dipergunakan hingga jam dan kurang memerlukan

     pemompaan. Biodiesel juga dipergunakan untuk membersihkan noda

    :crayon; pada baju dengan lebih baik dibanding deterjen.

    BAB III

    (ET*D*L*+I PE,-*BAAN

    3.1. Alat

    *lat yang digunakan 4

    &)   5eating mantle

    ")   "agnetic stirrer 

    2) -abu leher tiga

    3) 7ermometer 

    ')   Condenser 

    @) Pipet hisap

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    19/22

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    20/22

    '. Diamkan selama "3 jam agar terlihat dua lapisan yaitu lapisan atas metal

    ester dan lapisan ba+ah berupa gliserol, kemudian kedua lapisan tersebut

    dipisahkan dengan corong pemisah.

    @. 0etil ester yang telah terpisah kemudian dicuci dengan cara mencampurkan

    air yang telah dipanaskan pada suhu '# .

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    21/22

  • 8/19/2019 Pendahuluan Metil Ester

    22/22