Laporan Praktikum Kimia Organik: Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Jelantah

Tujuan

1. Terampil dalam cara kerja pembuatan dan pemurnian metil ester (biodiesel) dari minyak nabati
2. Menjelaskan reaksi kimia yang terjadi dalam proses sintesis biodiesel

Landasan Teori

Biodisel adalah bahan bakar alternatif yang terbarukan. Biodiesel ini di produksi dari minyak nabati atau lemak hewani (Dermanto & Ireng, 2006). Pada saat ini penggunaan jenis minyak nabati (minyak goreng bekas) sering digunakan sebagai bahan baku pada pembuatan bio-diesel. (Suirta, 2009) Dengan digunakannya minyak jelantah sebagai bahan biodiesel ini dapat memberikan harga jual biodiesel yang murah sebagai bahan baku pengganti pada pembuatan bahan bakar minyak (Chhetri, dkk,2008)

Pada Saat ini perkembagan biodiesel dari minyak jelantah berkembang dengan sangat cepat dan pesat ditambahkan dengan aturan yang melarang penggunaan minyak jelantah untuk campuran pakan ternak, dilarangnya penggunaan minyak jelantah ini dikarenakan sifatnya yang bersifat karsinogenik (Hambali, dkk, 2008)

Minyak jelantah sebagai bahan biodiesel memiliki asam lemak bebas yang cukup tinggi oleh karena itu diperlukan 2 tahap konversi minyak jelantah menjadi bahan bakar biodiesel yaitu proses esterifikasi, dan proses transesterifikasi (Hikmah & Zuliana, 2010) oleh karena itu diperlukan katalis dalam jumlah besar karena sulitnya memisahkan biodiesel dan gliserol akibatnya hasil rendemennya cenderung menurun dan dapat berpengaruh terhadap kualitas dari biodiesel (wang et al, 2007)

Di dalam pembuatan biodiesel membutuhkan sebuah katalis, katalis yang biasa digunakan dapat berupa katalis asam, katalis basa, dan katalis enzim. Namun pada pembuatan biodiesel ini bisa juga tidak menggunakan katalis. Setiap jenis katalis yang digunakan mempunyai suhu yang berbeda-beda. Pada katalis basa reaksi yang terjadi yaitu pada suhu kamar, pada katalis asam reaksi yang terjadi pada suhu sekitar 100℃ sedangkan jika tidak menggunakan katalis maka reaksi terjadi pada suhu 250℃. Pada katalis enzim reaksi terjadi dengan baik yaitu pada suhu 350℃. (Fukuda et al, 2001)

Katalis yang biasanya digunakan pada pembuatan biodiesel adalah katalis basa homogen misalnya NaOH dan KOH. Namun, katalis ini mempunyai beberapa kelemahan diantara lain yaitu gliserol sulit dipisahkan dari metil ester, terjadi pembentukan emulsi, sulit untuk didegrasi, serta akan terjadi reaksi penyabunan. Selain itu, katalis juga masih terkandung dalam biodiesel sehingga perlu untuk melakukan separasi lagi.(Talebian-Kikalaieh et al, 2013)

Asam lemak bebas yang terkandung dalam minyak jelantah, merupakan penyebab kerusakan pada minyak, oleh karena itu dipelukan teknik pemurnian biodiesel untuk meningkatkan kualitas dari biodiesel (Nasir, dkk, 2002).

Alat & Bahan

Alat :

1. Labu leher tiga
2. Pendingin bola
3. Pengaduk
4. Corong pisah
5. Pemanas
6. Termometer
7. Erlenmeyer

Bahan :

1. Minyak nabati
2. KOH
3. Aquades
4. Metanol teknik

Cara Kerja

a. Pembuatan

b. Pemurnian

Data Pengamatan

Volume biodiesel = 84 ml

Pembahasan

Pada percobaan ini yaitu dilakukan pembuatan biodiesel, dimana biodiesel merupakan bahan bakar alternatif yang berfungsi untuk menggantikan bahan bakar yang berasal dari minyak bumi. Biodisel merupakan bahan bakar alternatif yang terbarukan dan layak untuk dikembangkan. Biodiesel dapat dihasilkkan dari proses transesterifikasi dan esterifikasi dari minyak nabati atau hewani menggunakan alkohol rantai pendek. Banyak contoh minyak nabati yang dapat digunakan dalam pembuatan biodiesel adalah minyak kelapa sawit, minyak kelapa, minyak kacang tanah, minyak katul, minyak jelantah dsb.

Pada percobaan ini, minyak yang digunakan adalah minyak jelantah. Minyak jelantah pada umumnya tidak dapat digunakan lagi karena akan berbahaya bagi kesehatan jika digunakan secara berulang. Setelah penggorengan terjadi pada minyak goreng maka, kandungan karoten pada minyak akan menurun dan akan hilang apabila telah terjadi penggorengan sebanyak empat kali. Agar limbah minyak jelantah tidak terbuang sia-sia, maka minyak jelantah dapat dimanfaatkan dan dapat berguna untuk manusia. Salah satu pemanfatannya yaitu dengan mengubahnya secara proses kimia menjadi biodiesel. Biodiesel dari minyak jelantah sangat ramah lingkungan dan hasil dari ujung gas buang dapat lebih unggul dari solar terutama pada penurunan debu sebanyak 65%.

Pada pembuatan biodiesel, reaksi yang terjadi adalah reaksi transesterifikasi. Transesterfikasi sendiri adalah suatu reaksi yang menghasilkan suatu senyawa ester dimana pereaksinya juga senyawa ester. Reaksi terjadi karena adanya pemecahan senyawa trigliserida dan mengubah alkohol menjadi ester. Selain itu terdapat sisa gliserin sebagai produk sampingnya dan hasil dari reaksi ini adalah senyawa metil ester (biodiesel). Reaksi yang terjadi yaitu :

R1, R2, R3 yang terdapat di dalam reaksi diatas adalah rantai karbon asam lemak jenuh maupun lemak tak jenuh dalam minyak goreng. Dalam minyak goreng akan mengalami kerusakan akibat perubahan kimia berupa oksidasi dan hidrolisis. Pada reaksi yang terjadi diatas adalah trigliserida atau minyak nabati akan terurai menjadi asam lemak yang kemudian akan diesterifikasi oleh methanol untuk menghasilkan biodiesel. Sedangkan kandungan yang terdapat pada trigliseridanya akan ditransesterifikasi dengan methanol dan yang dihasilkan yaitu biodiesel dan gliserol.

Alkohol yang digunakan pada reaksi diatas sebagai bahan pembuatan biodiesel adalah metanol. Metanol adalah alkohol dengan rantai pendek dan mempunyai reaktivitas lebih tinggi daripada etanol. Selain itu metanol lebih banyak digunakan karena harganya yang lebih murah. Untuk menghasilkan hasil yang maksimal maka, percobaan ini dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya yaitu pemberian reaktan berlebih, proses pengadukan yang baik, suhu dan waktu yang telah disesuaikan dengan reaksi, serta yang terakhir adalah penambahan katalis.

Katalis yang digunakan pada percobaan ini yaitu KOH, katalis yang ditambahkan dapat mempercepat suatu reaksi dimana cara kerjanya yaitu dengan menurukan energi aktivasi. Apabila energi aktivasi semakin kecil, maka produk yang dihasilkan akan cepat terbentuk. Karena katalis yang digunakan adalah katalis basa, maka suhu yang terjadi pada reaksi adalah suhu kamar.

Hasil dari percobaan ini adalah terbentuk 2 lapisan antara gliserol yang berada di bawah dan sisa minyak dan ester pada lapisan atas. Untuk memisahkan campuran tersebut maka digunakan metode separasi gravitasi. Cairan akan dituangkan ke dalam reaktor dan ditunggu pada 6-8 jam agar terbentuk 2 lapisan yang dimana pada lapisan atas adalah biodiesel tidak murni dan di bagian bawah adalah gliserol. Setelah biodiesel telah terpisah dari gliserol lalu diberi air untuk melarutkan bahan-bahan yang masih menempel pada biodiesel seperti alkohol, katalis basa, sabun dsb. Kemudian untuk memisahkan biodiesel dengan air adalah dengan menggunakan corong pisah serta melakuakan pemanasan agar air dapat menguap dari biodiesel. Sehingga biodiesel bisa diambil, pada percobaan ini biodiesel yang dihasilkan adalah sebanyak 84 ml. Setelah itu diuji nyalanya dengan api dan hasilnya biodiesel dapat menghasilkan api.

Kesimpulan

1. Siswa dapat melakukan percobaan pembuatan biodiesel dari minyak jelantah dengan mahir dengan dibuktikan dengan hasil yang didapatkan.
2. Reaksi yang terjadi adalah trigliserida atau minyak nabati akan terurai menjadi asam lemak yang kemudian akan diesterifikasi oleh methanol untuk menghasilkan biodiesel. Sedangkan kandungan yang terdapat pada trigliseridanya akan ditransesterifikasi dengan methanol dan yang dihasilkan yaitu biodiesel dan gliserol.

Saran

1. Tidak tergesa – gesa saat melakukan praktikum.
2. Selalu teliti dan paham dengan melakukan praktikum.
3. Praktikan harus memahami teori tentang pembuatan biodiesel dari minyak jelantah terlebih dahulu.
4. Praktikan diharapkan agar mengetahui prosedur kerja praktikum agar saat praktikum dapat berjalan lancar.

Daftar Pustaka

Dermanto, S., Ireng, S.A., 2006. Analisa Biodiesel Minyak Kelapa sawit Sebagai Bahan Bakar Alternatif Minyak Diesel. Traksi 4(2):64

Chhetri, A.B., Watts, K.W., Islam, M.R., 2008. Waste Cooking Oil as an Alternate Feedstock for Biodiesel Production.Energies. ISSN 1996-1073.

Fukuda H, Kondo A, dan Noda H. 2001. Biodiesel fuel production by transesterifikasi of oil.J. Bioscience and Bioengineering 92(5): 405-416

Hambali, E., Mujdalipah, S., Tambunan A.H., Pattiwiri, A.W., Hendroko, R., 2008. Teknik bioenergi. Jakarta: Agromedia Pustaka

Hikmah, M.N., Zuliana, 2010. Pembuatan Metil Ester (Biodiesel) dari Minyak dedak dan Metanol dengan Proses Esterifikasi dan Transesterifikasi. Semarang: Universitas Diponegoro.

Suirta, I.W., 2009. Preparasi Biodiesel dari Minyak jelantah Kelapa Sawit. Universitas Udayana: Jurnal Kimia

Talebian-Kiakalaieh A, Amin NAS, Mazaheri H. 2013. A review on novel processes of biodiesel production from waste cooking oil. Applied Energy (104): 683-710.

Wang Y., Ou., S., Liu., P., Zhang, Z., 2007. Preparation of Biodiesel from Waste Cooking Oil via Two Step Catalyzed Process, Energy Convertion & Management, Elevesier.

Pertanyaan

1). Apakah yang dimaksud dengan asam lemak bebas?

Jawab: Asam lemak bebas adalah asam lemak yang tak terikat pada trigliserida. Asam lemak bebas ini dapat terbentuk karena adanya proses hidrolisis dan oksidasi. Asam lemak bebas yang terkandung dalam minyak jelantah, merupakan penyebab kerusakan pada minyak.

2). Mengapa keberadaan asam lemak bebas tidak dikendaki pada proses pembuatan biodiesel berkatalis KOH atau NaOH?

Jawab: Asam lemak tidak dikehendaki dalam pada proses pembuatan biodiesel berkatalis KOH atau NaOH karena apabila bahan baku memiliki kandungan asam lemak bebas yang tinggi akan mempengaruhi terjadinya reaksi transesterifikasi yaitu akan terbentuk sabun dari hasil antara katalis dengan asam lemak bebas.

3). Tuliskan reaksi yang terjadi pada proses pembuatan biodiesel

Jawab:

4). Apakah keunggulan biodiesel dibandingkan dengan bahan bakar solar?

Jawab: Keunggulan biodiesel dibandingkan dengan bahan bakar solar yaitu lebih ramah lingkungan dimana biodiesel mengandung sulfur yang sedikit sehingga akan menurunkan kemungkinan terjadinya hujan asam. Selain itu emisi karbon dioksida yang terkandung pada biodiesel relatif lebih rendah dibandingkan dengan solar.

5). Apakah yang dimaksud dengan angka cetana?

Jawab: Angka cetana adalah angka untuk mengetahui kualitas dari bahan bakar diesel

6). Apakah yang dimaksud dengan flash point?

Jawab: Flash point adalah temperatur yang berada pada keadaan uap yang ada  diatas bahan bakar (biodiesel) yang cepat terbakar atau meledak. Hal ini

7). Jelaskan bagaimana cara pemurnian biodiesel dari campuran reaksi?

Jawab: Hasil dari percobaan ini adalah terbentuk 2 lapisan antara gliserol yang berada di bawah dan sisa minyak dan ester pada lapisan atas. Untuk memisahkan campuran tersebut maka digunakan metode separasi gravitasi. Setelah biodiesel telah terpisah dari gliserol lalu diberi air untuk melarutkan bahan-bahan yang masih menempel pada biodiesel seperti alkohol, katalis basa, sabun dsb. Kemudian untuk memisahkan biodiesel dengan air adalah dengan menggunakan corong pisah serta melakuakan pemanasan agar air dapat menguap dari biodiesel. Sehingga biodiesel bisa diambil.