...

Sintesis Biodiesel dari Minyak Biji Ketapang (Terminalia Catappa

by user

on
Category: Documents
1

views

Report

Comments

Transcript

Sintesis Biodiesel dari Minyak Biji Ketapang (Terminalia Catappa
Sintesis Biodiesel dari Minyak Biji Ketapang (Terminalia Catappa
Linn.) yang berasal dari Tumbuhan di Kampus UI Depok
Wahyudi Priyono Suwarso*, Iza Yulia Gani dan Kusyanto
Laboratorium Kimia Organik-Departemen Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam-Universitas Indonesia
Depok 16424, Indonesia
e-mail: [email protected]
Abstrak
Telah dilakukan sintesis Biodiesel dengan bahan dasar minyak biji Ketapang (Terminalia
catappa Linn.), dengan tujuan utama adalah untuk menurunkan viskositas atau kekentalan
minyak nabati. Biodiesel tersebut berupa metil ester asam lemak penyusun trigliserida minyak
biji ketapang, yang dibuat dengan mereaksikan minyak biji ketapang dengan larutan KOHalkoholis dan metanol, dengan perbandingan mol antara minyak biji ketapang : larutan KOHalkoholis : metanol = 1,0 : 0,21 : 12,0, pada suhu 65C dengan waktu reaksi 2 jam dan dengan
pengadukan menggunakan pengaduk magnit. Dari reaksi trans-esterifikasi tersebut, akan
dihasilkan metil ester asam lemak sebanyak 74,52% dihitung dari jumlah mol rata-rata (Mr)
minyak biji ketapang yang direaksikan. Hasil uji karakteristik terhadap biodiesel yang dihasilkan
menunjukkan, bahwa biodiesel dari minyak biji ketapang mendekati karakteristik minyak diesel
no. 2-D, yang biasa digunakan pada mesin-mesin industri dan kendaraan berat.
Kata kunci : Biodiesel, minyak biji ketapang, metanol, reaksi trans-esterifikasi
Abstract
It has been synthesized biodiesel by using ketapang seed oil (Terminalia catappa L.) as starting
material, with the aim to decrease the viscosity of vegetable oil. This biodiesel is actually a
methyl ester of fatty acid formed triglyceride of ketapang seed oil. This biodiesel is made by
reaction between ketapang kernel oil, KOH-alcoholic solution and methanol with mole fraction
of ketapang kernel oil : KOH-alcoholic solution : methanol = 1.0 : 0.21 : 12, at the reaction
temperature of 65C for 2 hours by stirring with magnetic stirrer. From this trans-esterification
reaction can be yielded methyl ester of fatty acid in 74.52% from the average mole (Mr) of the
reacted ketapang seed oil. The characteristic test for biodiesel from ketapang seed oil showed
that the synthesized biodiesel closed to the characteristic of diesel oil no. 2-D, that normally used
for industrial machinery and heavy vehicle.
Key words : Biodiesel, ketapang seed oil, methanol, trans-esterification reaction
1. PENDAHULUAN
Dewasa ini, minyak bumi masih berperan
sebagai sumber daya energi dan bahan bakar
utama dalam negeri. Seiring dengan
pertumbuhan penduduk di Indonesia, konsumsi
bahan bakar yang berasal dari minyak bumi,
makin terus meningkat dari tahun ke tahun.
Sementara itu, cadangan minyak bumi
Indonesia makin menipis, sehingga substitusi
bahan bakar yang berasal dari minyak bumi
perlu dicari. Oleh karena itu, pemanfaatan
energi alternatif lainnya, seperti tenaga air, gas
alam, batu bara, tenaga panas bumi, tenaga
surya, tenaga angin, tenaga gelombang air laut,
dan biomassa perlu digiatkan.
Kebutuhan akan bahan bakar dengan
mutu yang baik, merupakan konsekuensi dari
kesadaran masyarakat, yang mulai peduli akan
efisiensi dan kesehatan lingkungan.Bahan bakar
yang baik, selain dapat meningkatkan kinerja
sistem mesin, juga diharapkan mampu
meningkatkan efisiensi dan dapat mengurangi
efek-efek negatif yang ditimbulkan oleh
penggunaan bahan bakar tersebut.
Dalam beberapa tahun terakhir, telah
banyak dilakukan penelitian, yang tujuannya
untuk mencari bahan bakar yang dapat
diperbarui (renewable energy resources).
44
Beberapa contoh di antaranya adalah
penggunaan minyak nabati dalam bentuk metil
esternya, misal dari minyak kelapa sawit,
sebagai pencampur minyak diesel (Masjuki &
Zaki, 1995). Metil ester dari minyak biji
Putarnjiva roxburghii (Euphorbiaceae) juga
telah diteliti penggunaannya sebagai campuran
minyak diesel (Nag et al., 1995), dan beberapa
penelitian penggunaan minyak nabati lainnya
sebagai biodiesel, karena mempunyai indeks
setana (cetane index) yang cukup tinggi
(Kalayasiri, 1996).
Minyak nabati dan bentuk metil esternya,
merupakan alternatif sebagai bahan bakar
diesel, yang lebih dikenal sebagai biodiesel,
artinya bahan bakar diesel yang bukan berasal
dari minyak bumi tetapi berasal dari bahan
hayati dan dapat terbarui (tumbuhan dan
hewan). Biodiesel untuk pertama kalinya
digunakan oleh Rudolf Diesel pada tahun 1900
(Noureddini et al., 1998), yang digunakan
untuk mengoperasikan mesin bakar dengan
menggunakan bahan bakar minyak kacang
(earthnut oil). Biodiesel merupakan bahan
bakar yang ramah lingkungan, tidak
mengandung
belerang,
sehingga
dapat
mengurangi kerusakan lingkungan yang
diakibatkan oleh hujan asam (rain acid).
Penelitian yang lain juga menyebutkan, bahwa
biodiesel yang mempunyai indeks setana cukup
tinggi, dapat menurunkan emisi Nitrogen
Oksida (NOx) (Knote et al., 1998).
T. catappa Linn. (ketapang) merupakan
pohon pantai dengan daerah penyebarannya
cukup luas. Berasal dari daerah tropis di India,
kemudian menyebar ke Asia Tenggara,
Australia Utara dan Polynesia di Samudra
Pasifik. Pohon ini merontokkan daunnya dua
kali dalam satu tahun, yaitu pada bulan JanuariFebruari-Maret dan pada bulan Juli-AgustusSeptember. Selain tumbuh secara liar di pantai,
pohon ini sering ditanam sebagai pohon
peneduh di dataran rendah. Oleh karena itu,
pohon ketapang juga ditanam sebagai pohon
hias di kota-kota. Pohon ketapang ini juga
merupakan salah satu jenis pohon peneduh,
baik di kampus UI Salemba maupun di
sepanjang jalan lingkar Kampus UI Depok.
Di Indonesia pohon ketapang dikenal
dengan beberapa nama: ketapang (Indonesia &
Jawa), geutapang (Aceh), hatapang (Batak),
katapieng (Sumatra Barat), katapang (Bali),
Salrise (Sulawesi) dan kalis (Irian Jaya).
45
Bagian dari tanaman ini hampir seluruhnya
dapat
dimanfaatkan
untuk kepentingan
manusia. Air rebusan akarnya dapat digunakan
untuk mengobati beser (sering kencing) dan
radang selaput lender usus. Kulit kayu dan
daunnya dapat digunakan untuk menyamak
kulit, sebagai bahan pencelup kain dan untuk
membuat tinta serta dapat digunakan sebagai
obat sariawan, karena kandungan taninnya
tinggi. Di Papua Nugini air perasan daun bunga
ketapang yang dicampur dengan air minum,
digunakan sebagai sterilisasi pada wanita. Inti
biji buah ketapang dapat dimakan mentah,
rasanya gurih seperti buah kenari. Inti biji buah
ketapang ini digunakan sebagai obat penggiat
fungsi kelenjar susu (mempercepat produksi air
susu) dan memperlancar buang air besar.
Gambar 1. Tumbuhan ketapang
catappa L.), ranting, daun dan buah.
(Terminalia
Di dalam dunia tumbuhan, T. catappa
Linn.,
diklasifikasikan
sebagai
berikut
(Tjitrosoepomo,
1989):
Divisio:
Spermatophyta; Subdivisio: Angiospermae;
Kelas: Dicotyledonae; Ordo: Myrtales; Family:
Combretaceae; Genus:Terminalia; Spesies:
Terminalia catappa L.
Dari penelitian Kusyanto (1998) dan
Priyono Suwarso et al. (1999) telah berhasil
diekstraksi minyak biji ketapang (warna:
kuning pucat, sebelum dimurnikan, dan
menjadi kuning bening setelah dimurnikan) dari
buah biji ketapang yang tumbuh di kampus UI
Depok dengan rendemen sekitar 55% dari berat
biji keringnya. Komposisi asam lemak
penyusun trigliseridanya, terdiri dari asam:
palmitat (27,9%), palmitoleat (8,6%), stearat
(4,3%), oleat (38,0%) dan linoleat (21,0%),
dan selain itu terdapat 2 asam lemak baru yang
strukturnya belum dapat dipastikan (0,2%).
Syarat utama yang harus dimiliki oleh
bahan bakar diesel adalah harus segera menyala
dan terbakar dengan baik, sesuai dengan
kondisi yang terdapat di dalam ruang bakar.
Sifat pembakaran bahan bakar diesel berbeda
menurut kecepatan putaran dan beban mesin
diesel, dimana bahan bakar diesel tersebut
dipergunakan. Sesuai dengan tipe mesin,
terdapat beberapa tingkatan/jenis bahan bakar
diesel (Allinson, 1973; Subardjo, 1980), yaitu
1. No.1-D, merupakan bahan bakar diesel yang
digunakan untuk mesin diesel dengan
kecepatan tinggi.
2. No.2-D, merupakan bahan bakar diesel yang
digunakan untuk mesin industri dan
kendaraan berat
3. No.4-D, merupakan bahan bakar diesel yang
digunakan untuk mesin kecepatan rendah
dan menengah dengan kecepatan tetap
Bahan bakar diesel yang baik, harus
memenuhi beberapa karaktristik (Allinson,
1973), antara lain:
a. Angka setana (Cetane number)
Adalah angka pengujian mesin dari suatu
bahan bakar diesel, yang menggambarkan
sifat kelambatan pembakaran (ignation
delay). Angka setana yang tinggi
menandakan makin pendek kelambatan
pembakaran, dan berarti makin sedikit
jumlah bahan bakar diesel yang terdapat di
dalam ruang bakar saat terjadi pembakaran.
Angka setana diperoleh dengan jalan
membandingkan kesamaan sifat pembakaran
suatu bahan bakar motor diesel pada motor
uji dengan sifat pembakaran campuran
setana (n-heksadekana) yang mempunyai
angka setana = 100, dengan metilnaftalena, yang mempunyai angka
setana = 0.
b. Indeks setana
Angka setana dapat juga dihitung dengan
suatu rumus tertentu, yang hasilnya dikenal
sebagai indeks setana. Indeks setana dapat
ditentukan dengan ASTM D-976 melalui
berat jenis dan suhu ketika 50% bahan bakar
diesel menguap (mid-boiling point) atau
melalui angka penyabunan dan angka jod
dari bahan bakar diesel, yaitu metode AOCS
(Krisnangkura, 1986).
c. Kekentalan (Viskositas)
Adalah penentuan tahanan cairan untuk
mengalir pada suhu tertentu yang
ditetapkan. Kekentalan ini perlu diketahui,
karena berpengaruh terhadap kemudahan
mengalir dan sistem injeksi. Penentuan
viskositas dilakukan dengan metoda ASTM
D-445 (1990)
d. Panas Pembakaran (Nilai Kalor), ASTM D1551 (1966)
Adalah jumlah panas/kalor
yang
dihasilkan, bila bahan bakar diesel terbakar
sempurna, dan dinyatakan dalam satuan
kalori atau Joul per kilogram (kal/kg atau
J/kg)
b. Berat Jenis
Berat jenis bukan merupakan suatu indikasi
terhadap mutu, tetapi dapat memberikan
suatu gambaran mengenai mutu, jika
dihubungkan dengan pengujian lain. oAPI
Gravity adalah merupakan fungsi berat
jenis yang lazim digunakan di USA.
141,5
API Gravity =  - 131,5
Berat jenis 60/60oF
c. Distilasi (Sifat Penguapan), ASTM D-86
(1996)
Adalah kemudahan suatu cairan berubah
menjadi gas. Faktor ini memegang peranan
penting dalam nilai campuran udara dan
bahan bakar diesel pada saat terjadi
penyalaan di ruang bakar motor diesel
g. Kadar Belerang
Senyawaan belerang adalah senyawaan
yang tidak diinginkan terkandung di dalam
bahan bakar diesel. Baik belerang bebas
maupun senyawaan belerang, jika terbakar
akan membentuk gas belerang dioksida
(SO2), yang selanjutnya akan bereaksi
dengan air yang dihasilkan dari pembakaran
bahan bakar diesel membentuk asam sulfit,
yang dengan mudah teroksidasi menjadi
asam sulfat. Baik asam sulfit maupun
asam
sulfat bersifat korosiv terhadap
logam.
46
Tabel 1. Spesifikasi Bahan Bakar Diesel Berdasarkan ASTM D-975 (1990)
No.
Karakteristik
01.
02.
Angka Setana*,
min.
o
Berat Jenis pada 60/60 F, min.
maks.
Suhu Distilasi (oC) pada
90% volume distilat,
min.
maks.
Viskositas kinematik pada
100oF (cSt.)
min.
maks.
Titik Nyala (oC)
min.
o
Titik Tuang ( C)
min.
Panas Pembakaran (MJ/kg), min.
Kandungan:
a. Air (%vol.)
maks.
b. Sedimen (% berat)
maks.
c. Belerang (%berat)
maks.
d. Residu karbon pada 10%
residu (%berat)
maks.
e. Abu (%berat)
maks.
03.
04.
05.
06.
07.
08.
Jenis Bahan Bakar Diesel
No. 1-D
No. 2-D
No. 4-D
45
40
30
0,82
0,84
0,87
0,92
-
Metode
Pengujian
ASTM D-613
ASTM D-1298
ASTM D-38
288
282
338
-
1,3
2,4
38
18,3
45,30
1,9
4,1
52
18,3
42,70
5,5
24,0
55
-
ASTM D-445
0,05
0,01
0,5
0,25
0,02
0,5
0,75
0,15
2,0
ASTM D-95
ASTM D-473
ASTM D-1551
0,15
0,01
0,35
0,01
0,01
ASTM D-189
ASTM D-482
ASTM D-56
ASTM D-97
ASTM D-240
Jika penentuan angka setana dengan ASTM D-613 tidak dapat dilakukan, maka digunakan penentuan indeks
setana (ASTM D-976, 1990)
2. METODE PENELITIAN
Bahan dan Alat
Bahan baku yang digunakan dalam
penelitian adalah biji ketapang yang tumbuh di
sekitar kampus UI Depok. Pelarut n-heksan
untuk mengekstrak minyak biji ketapang.
Na2SO4 anhidrat untuk mengeringkan, NaOH
dan metanol untuk sintesis biodiesel, HCl untuk
menetralkan lapisan ester.
Peralatan yang digunakan terdiri dari
satu set alat Soxhlet, oven, labu leher tiga,
pendingin Leibigh, corong pisah, rotary
evaporator dan peralatan untuk uji karakteristik
biodiesel.
Ekstraksi Minyak Biji Ketapang (Yulia
Gani, 2000)
Biji
ketapang
dikeluarkan
dari
tempurung bijinya, dan kemudian dikeringkan
di bawah sinar matahari selama 4 hari serta
dipanaskan di dalam oven pada suhu 40oC
selama 6 jam, sampai dicapai berat yang
konstan. Selanjutnya biji ketapang tersebut
47
digiling sampai halus dalam bentuk serbuk, dan
diesktrasi secara sinambung dengan Soxhlet,
menggunakan n-heksana sebagai pelarut
pengesktraksi, pada suhu 80oC selama 24 jam.
Ekstrak kasar yang berisi minyak biji ketapang
dikeringkan dengan Na2SO4 anhidrat, disaring,
dan pelarutnya diuapkan pada vakum
evaporator. Rendemen minyak biji ketapang
yang
diperoleh,
ditentukan
secara
penimbangan.
Sintesis Biodiesel
Ke dalam labu bulat leher tiga yang
dilengkapi dengan termometer dan pendingin
balik Liebig, dimasukkan NaOH dalam metanol
dan minyak biji ketapang (mol minyak : mol
CH3OH : mol NaOH = 1 : 12 : 0,21). Campuran
reaksi diaduk dengan pengaduk magnit
(magnetic stirrer) dan dipanaskan pada suhu
80oC selama 2 jam. Setelah reaksi selesai,
campuran reaksi didinginkan pada suhu kamar,
dan selanjutnya dituangkan ke dalam labu
corong pisah, didiamkan untuk beberapa waktu
agar terjadi pemisahan antara gliserol (lapisan
bawah/fraksi air) dan ester (lapisan atas/fraksi
organik). Lapisan ester dipisahkan dari lapisan
gliserol., dan berikutnya lapisan ester
dinetralkan dengan larutan HCl encer serta
dicuci dengan air. Metil ester yang terkumpul
dikeringkan dengan Na2SO4 anhidrat, dan sisa
metanol diuapkan pada rotatory evaporator.
kering adalah sekitar 56% dan warnanya kuning
tua. Selanjutnya terhadap minyak biji ketapang
hasil ekstraksi dilakukan analisis fisiko-kimia,
yang meliputi penentuan: Bilangan asam,
Bilangan penyabunan, Bilangan Iod dan
Komposisi asam lemak penyusun trigliserida
minyak biji ketapang. Hasil analisis fisikokimia ditampilkan pada Tabel 2.
Penggunaan langsung minyak nabati untuk
bahan bakar akan menimbulkan beberapa
masalah.
Masalah
tersebut,
terutama
berhubungan dengan tingginya viskositas
minyak nabati. Bahan bakar yang mempunyai
viskositas terlalu tinggi, tidak akan mudah
teratomisasi dalam ruang pembakaran mesin,
oleh karena partikel-partikel bahan bakar
tersebut terlalu besar. Akibatnya, pembakaran
bahan bakar di dalam ruang pembakaran mesin
menjadi tidak sempurna dan menyebabkan
terjadinya asap (Karaosmanoglu et al.,1996).
Oleh karena itu, penurunan viskositas bahan
bakar merupakan suatu langkah yang paling
tepat dalam pemecahan masalah tersebut. Jalan
yang paling tepat diambil, adalah mengubah
bentuk trigliserida (triasilgliserol) menjadi
bentuk metil esternya melalui reaksi
transesterifikasi dengan metanol (CH3OH)
yang dipercepat oleh adanya katalis basa
maupun asam. Beberapa faktor yang
mempengaruhi reaksi transesterifikasi antara
lain: waktu reaksi, suhu reaksi, jenis katalis,
kecepatan pengadukan dan perbandingan mol
zat awal dan katalis. Mekanisme reaksi
transesterifikasi dengan penggunaan basa
sebagai katalis, ditampilkan pada Gambar 2.
Uji Karakteristik Biodiesel
Uji karakteristik biodiesel meliputi :
o
 Penentuan Berat Jenis pada 60/60 F dan
API Gravity pada 60oF.
 Penentuan titik didih pertengahan (midboiling point)
 Penentuan Indeks Setana menggunakan
metode ASTM-976:
Indeks Setana = 0,49083 + 1,06577 (x) –
0,0010552 (x)2
dimana: x = 97,833 (log B)2 + 2,208 (log B)
0,0124 (G)2 – 423,51 (log B) - 4,7808 (G) +
419,59
B = titik didih pertengahan, oF; G = API
Gravity
 Penentuan Indeks Setana dengan metode
AOCS (American Oil Chemist Society)
(Krisnangkura, 1986)
Indeks Setana = 46,3 + 5458/x – 0,225 y
dimana: x = bilangan Penyabunan;
y = bilangan Iod
4). Penentuan Viskositas Kinematik
5). Penentuan Panas/Kalor Pembakaran
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Minyak biji ketapang kasar yang
dihasilkan dari ekstraksi serbuk biji ketapang
Tabel 2. Hasil Analisis Fisiko-Kimia Minyak Biji Ketapang (T. catappa Linn.)
No.
01.
02.
Jenis Analisis
Fisika
a. Berat jenis (g/mL)
b. Indeks Bias ()
c. Titik leleh (oC)
Kimia
a. Bilangan Asam (mg KOH/g minyak)
b. Bilangan Penyabunan
(mg KOH/ g minyak)
c. Bilangan Iod (g I2/100 mg
minyak)
d. Bilangan Peroksida
(meq O2/kg minyak)
d. Komposisi asam lemak
penyusun trigliserida
(% relatip komposisi)
Hasil Analisis
0,923
1,4752
17
6,00
207,61
45,21
3,20
As. Palmitat (C16:0): 35,26; As. Palmitoleat (C16:1):
0,38; As. Stearat (C18:0): 4,55; As. Oleat (C18:1): 38.72;
As. Linoleat (C18:2): 20,57; As. Arakhidat (C20:0): 0,51
dan lain-lain: 0,01
48
Dari mekanisme reaksi transesterifikasi
tersebut terlihat, bahwa 1 mol triasilgliserol
(minyak) akan bereaksi dengan 3 mol basa
(proses saponifikasi), menghasilkan 1 mol
gliserol dan 3 mol garam asam lemak
(sabun) yang larut dalam alkohol (metanol).
Garam asam lemak yang terbentuk, dapat
mengalami proses struktur resonansi (I),
sehingga hal tersebut menyebabkan, mengapa
reaksi transesterifikasi yang dikatalisis oleh
basa, bersifat reaksi satu arah, dan bukan suatu
reaksi kesetimbangan (reversible). Selanjutnya,
garam asam lemak akan bereaksi dengan 3 mol
metanol, melalui mekanisme reaksi substitusi
nukleofilik tetrahedral, membentuk 3 mol metil
ester asam lemak dan 3 mol basa (March &
Smith, 2001). Jelas disini kelihatan bahwa 3
mol basa pada awal reaksi memang
ditambahkan pada reaksi, dan pada akhir reaksi
tetap ada.
O
O
R'
H2C
C
O
O
CH
H2C
C
O
O
C
R
_
+ 3 OH
R"
R = (=)
/ R' = (=)
/ R" , triasilgliserol
O
O
_
3 R
C
3 R
O
C
H2C
_
O
O
_
3 R
C
3 R
_
O
O
_
+ 3 HOCH3
3R
C
_
O
+O
O
OCH3
C
+
_
mekanisme reaksi substitusi
nukleofilik tetrahedral
_
OH
O
O
O
_
_
_
HC OH + R C O + R' C O + R" C O
garam asam lemak (sabun), yang larut
H2C OH
dalam alkohol
gliserol
I
O
OH
3 R C OCH3 + 3 OH
II. metilester asam lemak
H3C
H
_
Gambar 2. Mekanisme reaksi transesterifikasi pembentukan metil ester asam lemak dari triasilgliserol yang
dikatalisis oleh basa (KOH)
Hal tersebut adalah sesuai dengan definisi dari
katalis, yang mengatakan bahwa katalis adalah
zat yang ditambahkan dalam reaksi dalam
jumlah kecil, yang akan mempercepat dan ikut
dalam proses reaksi serta berfungsi terutama
mempercepat
tercapainya
kesetimbangan
reaksi, namun demikian, baik pada awalmaupun pada akhir reaksi tetap ada dalam
lingkungan reaksi (Vollhardt & Schore, 1995).
Dalam penelitian ini, jumlah metanol (alkohol)
yang ditambahkan cukup banyak berlebih (12,0
equimolar). Hal ini dimaksudkan agar garam
asam lemak yang terbentuk dan seharusnya
berupa padatan (sabun) dalam fasa air, akan
tetap larut di dalam alkohol (satu fasa/fasa
homogen), sehingga reaksi transesterifikasi
akan berlangsung dengan baik. Oleh karena itu,
pada reaksi transesterifikasi, dari 1 mol
triasilgliserol
(trigliserida/minyak),
akan
dihasilkan 1 mol gliserol yang berada di fasa
air, dan 3 mol metil ester asam lemak
(biodiesel) yang berada di fasa organik,
sehingga pemisahan kedua produk. reaksi
49
tersebut tidaklah terlalu sulit, cukup dengan
dekantasi. Rendemen metil ester asam lemak
(biodiesel) dari minyak biji ketapang yang
diperoleh dari penelitian ini adalah 74,52%.
Rendemen tersebut masih kurang begitu baik,
jika dibandingkan dengan hasil yang diperoleh
oleh Dianingtyas (2002), yang menggunakan
minyak bekas dari restoran siap saji sebagai
bahan dasarnya, dengan rendemen 95,0%.
Pengujian karakteristik untuk biodiesel
dari minyak biji ketapang yang dilakukan,
meliputi penentuan berat jenis, sifat penguapan,
indeks
setana,
viskositas
dan
panas
pembakaran, dan dilakukan pada Laboratorium
Uji
Bahan
Bakar-P3TMGB-LEMIGAS,
Cipulir, Jakarta Selatan. Sedangkan uji
karaktristik yang lain tidak dilakukan, oleh
karena uji karakteristik yang telah disebutkan,
merupakan uji karakteristik utama dalam
penentuan kualitis suatu bahan bakar diesel.
Hasil uji kharakteristik biodiesel dari minyak
biji ketapang, ditampilkan pada Tabel 3. Dari
hasil uji karakteristik yang telah dilakukan, bila
dibandingkan dengan persyaratan bahan bakar
diesel no. 2-D yang biasanya digunakan pada
mesin-mesin industri
dan kendaraan berat
(heavy vehicle), ternyata kharakteristiknya
hampir mendekati.
Pada penelitian ini, pengukuran indeks
setana, selain menggunakan menggunakan
metoda ASTM D-976, juga dilakukan dengan
metoda
AOCS
dari
hasil
penelitian
Krisnangkura et al .(1996), yang menyatakan
bahwa rumus penentuan indeks setana menurut
ASTM D-976 yang memasukkan faktor titik
didih pertengahan dan berat jenis, untuk
mengukur indeks setana produk-produk minyak
bumi (petroleum), adalah kurang tepat untuk
Gambar 3.
bahan baker yang berasal dari minyak nabati,
karena
tidak
memperhatikan
faktor
ketidakjenuhan asam-asam lemak pembentuk
trigliseridanya. Biodiesel yang mempunyai
kandungan asam
lemak tidak jenuh (unsaturated fatty acid)
cukup tinggi, yang tercermin dari Bilangan Iodnya,
akan
mudah
teroksidasi
dan
terpolimerisasi pada waktu terjadi pembakaran
pada ruang bakar mesin diesel. Kedua reaksi
tersebut tidak diinginkan, karena akan dapat
mempersingkat waktu penyimpanan dan
mempercepat pembentukan gum pada sistem
bahan bakar biodiesel.
Penentuan indeks setana dengan menggunakan metoda AOCS (Krisnangkura et
al.,1996)
50
Hasil uji panas pembakaran biodiesel dari
minyak biji ketapang Kampus UI-Depok, tidak
memasukkan faktor koreksi untuk panas
pembentukan H2SO4, karena secara umum
kandungan belerang (S) pada bahan bakar
diesel yang berasal dari minyak nabati pada
umumnya sangat kecil sekali atau sama sekali
tidak ada (Noureddini, 1998)
Secara umum dapat dikatakan, bahwa
spesifikasi biodiesel minyak biji ketapang
Kampus UI-Depok telah mendekati spesifikasi
bahan bakar diesel no. 2-D. Memang dalam
hal ini dapat diinformasikan, bahwa pengujian
secara langsung biodiesel minyak biji ketapang
pada mesin diesel belum dilakukan, oleh
karena untuk uji langsung tersebut dibutuhkan
jumlah biodiesel dari minyak biji ketapang
yang cukup banyak.
4. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian ini dapat ditarik
kesimpulan sebagai berikut:
1. Rendemen minyak biji ketapang (T.
catappa Linn.) Kampus UI-Depok adalah
56% dari serbuk biji keringnya.
2. Rendemen metil ester asam lemak
(biodiesel) minyak biji ketapang Kampus
UI-Depok melalui reaksi transesterifikasi
adalah 74,52%.
3. Spesifikasi biodiesel dari minyak biji
ketapang Kampus UI-Depok, secara
umum, mendekati spesifikasi bahan bakar
diesel no. 2-D, yang biasa digunakan pada
mesin-mesin dengan kecepatan putar
sedang dan rendah (mesin untuk industri
dan mesin kendaraan berat).
DAFTAR PUSTAKA
1. ASTM D-1551, (1996), Standard Method of
Test for Heat of Combustion of Liquid
Hydrocarbon Fuels by Bomb Calorimeter,
Annual Book of ASTM Standard, Section
5.
2. ASTM D-445, (1990), Standard Test
Method for Kinematic Viscosity of
Transparent, Annual Book of ASTM
Standards, Section 5,
3. ASTM D-86, (1996), Standard Test
Method for Distillation of Petroleum
Product, Annual Book of ASTM
Standards, Section 5.
51
4. ASTM D-975, Standard Spesification for
Diesel Fuel Oils, (1990), Annual Book of
ASTM Standard, Section 5.
5. ASTM D-976, (1990), Standard Method
for Calculated Cetane Index of Distillate
Fuels, Annual Book of ASTM Standards,
Section 5.
6. Dianingtyas, (2002), Skripsi Sarjana
Kimia, Departemen Kimia Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Indonesia, Depok.
7. F. Karaosmanoglu, A. Akdag, K.B.
Cigizolu, (1996), Biodiesel from Rapeseed
Oil of Turkish Origin as an Alternative
Fuel, App. Biochem. and Biotech., 61;
251-265.
8. G. Knothe, M.O. Bagby, T.W. Ryan,
(1998), A Possible Explanation for
Differing Cetane Number, J.A.O.C.S.,
75(8) 1007-1013.
9. G. Tjitrosoepomo, (1998), Taksonomi
Tumbuhan Spermatophyta, Cetakan kedua,
UGM-Press, Yogyakarta.
10. H. Masjuki, A.M. Zaki, (1995),
Dynamometer Evaluationand Engine Wear
Characteristic of Palm Oil Diesel
Emulsion, J.A.O.C.S., 72(8); 905-909.
11. H.
Noureddini,
D.
Harkey,
V.
Medikonduru, (1998),
A Continuous
Process for the Conversion of Vegetable
Oils into Methyl Esters of Fatty Acids,
J.A.O.C.S. 75(12), 1775-1783.
12. J.P. Allison, (1973), Criteria for Quality of
Petroleum Products, Applied Science
Publisher Ltd., London.
13. K. Krisnangkura, (1986), Simple Method
for Estimation of Cetane Index of
Vegetable Oil Methyl Esters, J.A.O.C.S.,
63(4); 552-553.
14. K.P.C. Vollhardt, (1995), N.E. Schore,
Organische Chemie, Zweite Auflage,
VCH-Verlagschemie, Weinheim, New
York, Basel.
15. Kusyanto, (1998), Skripsi Sarjana Kimia,
Jurusan Kimia-Fakultas Matematika dan
Ilmu
Pengetahuan
Alam-Universitas
Indonesia, Depok.
16. March, M.B. Smith, (2001), March’s
Advanced Organic Chemistry: Reactions,
Mechanisms, and Structure, 5th ed., A
Wiley-Interscience
Publication,
New
York, Weinheim, Singapore and Toronto.
17. Nag, S. Bhattacharya, K.B. De, (1995),
New Utilization of Vegetable oil for Use as
Diesel Fuels, J.A.O.C.S., 72(12), 15911593.
18. P. Kalayasiri, N. Jeyashoke, K.
Krisnangkura, (1996), Survey of Seed Oils
for Use as Diesel Fuels, J.A.O.C.S., 73(4);
471-474
19. P. Subardjo, (1980), Penentuan Sifat-Sifat
Minyak Bumi, Pusat Pengembangan
Teknologi Minyak dan Gas Bumi,
Lemigas, Jakarta.
20. W. Priyono Suwarso, Kusyanto, I. Yulia
Gani, (1998), Ekstraksi Minyak Biji
Ketapang (Terminallia catappa Linn.)
yang Tumbuh di Kampus UI Salemba dan
Depok, Prosiding Seminar Nasional Kimia
Bahan Alam Ul-UNESCO, Depok, 482488 (ISBN: 979-8768-02-7).
21. Yulia Gani, (2000), Skripsi Sarjana Kimia,
Jurusan Kimia-Fakultas Matematika dan
Ilmu
Pengetahuan
Alam-Universitas
Indonesia, Depok.
52
Fly UP