## SINTESIS BIODIESEL DARI MINYAK BIJI KAPUK RANDU (Ceiba pentandra L) PADA VARIASI LAMA PENGADUKAN  PADA REAKSI  TRANSESTERIFIKASI

## SYNTHESIS OF BIODIESEL FROM KAPUK SEED OIL (Ceiba Pentandra L) AT VARIATION STIRRING DURATION  IN TRANSESTERIFICATION PROCESS

## Endang Dwi Siswani* , Susila Kristianingrum, Tohari
Jurusan Pendidikan Kimia, FMIPA, Universitas Negeri Yogyakarta
*email: endang_ds@uny.ac.id
diterima 28 Agustus 2015, disetujui 5 September 2015

## Abstrak
Sintesis biodiesel dengan target standar sesuai SNI 04-7182-2006 telah dilakukan dari bahan dasar biji kapuk randu secara dua tahap, yaitu pengambilan minyak dari biji kapuk randu dengan cara ekstraksi menggunakan n-heksan sebagai pelaru dan proses transesterifikasi menggunakan metanol dan KOH sebagai katalis.  Proses transesterifikasi dilaksanakan pada suhu 50 o C  dengan variasi lama pengadukan  yaitu: 50, 75, 100 dan 125 menit. Ekstraksi kapuk randu menghasilkan 37  %  minyak  biji  kapuk  randu,  sedangkan  hasil  transesterifikasi  minyak  biji  kapuk  randu  berkisar  antara:  55  sd  65%. Karakterisasi  biodiesel  hasil  sintesis  memberikan  nilai  massa  jenis  biodiesel  pada  variasi  waktu  sesuai  dengan  harga densitas dalam SNI ( 850 – 890 kg/m 3 ), nilai viskositas yang lebih besar dari standar SNI ( 2,3 – 6,0 cSt), dan nilai kalor pembakaran semua biodiesel sedikit lebih kecil daripada standar SNI (10160 sd 11000 kal/g).
Kata kunci: biji kapuk randu, transesterifikasi, biodiesel

## Abstract
The  synthesis  of  biodiesel  targeted  as  SNI  04-7182-2006  standard  has  been  done  from  kapuk  randu seed, following two steps i.e. sokhlet extraction process of kapuk seed oil from kapuk seed using n-heksane as a solvent, and the production of biodiesel from kapuk seed oil by transesterification process using methanol and  KOH  as  catalyst.  Transesterificatin  process  was  performed  at  temperature 50 o C  with  the  variation  of stirring  duration  as  followed   50,  75,  100  and 125  minutes.  The  kapuk  randu  extraction  resulted    %  kapuk randu  seed  oil,  while  the  transestherification  process  resulted  around  55  -  65%.  The  biodiesel  product characteristics provided the density value of all biodiesel at stirring durations variation are suitable with SNI standard ( 850 – 890 kg/m 3 ), the viscosity value of all biodiesel are  higher than the range SNI value ( 2,3 – 6,0 cSt). While the flash point values are lesser than SNI standard (10160 - 11000 cal/g).
Keywords: kapuk randu seed, transestherification, biodiesel

## Pendahuluan
Diperkirakan  minyak  bumi  di  Indonesia dengan  tingkat  konsumsi  bahwa  Diperkirakan minyak bumi di Indonesia dengan tingkat konsumsi seperti  pada  saat  ini  akan  habis  dalam  waktu  60 tahun  mendatang [ 1]. Salah  satu  sumber  bahan bakar  yang  mampu  menjadi  solusi  dari  masalah tersebut   adalah   biodiesel [ 2 ]. Pemerintah   telah berupaya    untuk  mengurangi    ketergan  -  tungan pada  bahan  bakar  minyak  dengan   menerbitkan Peraturan Peme-  rintah No. 5 Tahun 2006 tentang Kebijakan  Energi  Nasional,  pemerintah    telah menetapkan    beberapa    sasaran    kondisi    energi
nasional    yang  harus    dipenuhi    yakni    porsi minyak  bumi  pada  tahun  2025  harus  dipangkas menjadi  kurang  dari  20  %  dengan  porsi  sumber energi  lain  seperti  Bahan  Bakar  Nabati  (BBN) diperbesar  dimana biodiesel termasuk  di  dalamnya [ 3 ]. Dampak  yang  ditimbulakan  akibat  krisis energi yang berkepanjangan ini sangat besar karena energi  merupakan  salah  satu  kebutuhan  yang penting  bagi  masyarakat  luas.  Oleh  karena  itu sudah  saatnya  Indonesia  mengurangi  keter- gantungan  terhadap  sumber  energi  fosil  yang sifatnya  tidak  terbarukan  dan  beralih  ke  sumber
energi  alternatif    berbahan  baku  nabati  yang sifatnya terbarukan [ 4 ].
Indonesia  memiliki  lahan  kapuk  seluas 1.383,64 ha. Sebagian besar lahan tersebut  berada di    Pulau    Jawa [ 2 ]. Menurut [ 6 ] dalam penelitiannya  menyatakan  bahwa  1  hektar  lahan pohon  kapuk  pada  usia  tanam  17  tahun  dapat menghasilkan  500  kg  serat  kapuk  dan  1  ton  biji kapuk  kering.  Tiap  gelondong    buah    kapuk mengandung    26    %    biji    kapuk    sehingga    tiap 100  kg gelondong menghasilkan 26 kg biji kapuk. Menurut [ 5] . hampir  semua  bagian  dari  pohon kapuk telah dimanfaatkan untuk berbagai keperluan secara komersial, namun  biji  kapuk  masih  belum banyak    dimanfaatkan.    Biji    kapuk    yang    tidak termanfaatkan tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku biodiesel.
Pembuatan  minyak  biji  kapuk  menjadi biodiesel dapat dilakukan melalui reaksi transesterifikasi  dengan  bantuan  katalis.  Katalis yang digunakan umumnya  adalah katalis homogen seperti  larutan  KOH  atau  NaOH [ 1 ]. Penggunaan katalis    biodiesel    yang    berbeda    akan mempengaruhi kualitas biodiesel yang dihasilkan.    Selain    jenis    katalis,    faktor-faktor yang  mempengaruhi    kadar    metil    ester    dan kualitas    biodiesel    yang    dihasilkan  dari  reaksi transesterifikasi adalah: rasio molar antara trigliserida  dan  alkohol,  suhu  reaksi  lama pengadukan,  kandungan  air,  dan  kandungan  asam lemak  bebas  pada  bahan  baku  yang  menghambat reaksi [ 7 ].
Berdasarkan  kenyataan  tersebut,  maka  perlu dilakukan penelitian mengenai pembuatan biodiesel  dari  minyak  biji  kapuk.  Pada  penelitian ini,  biji  kapuk  yang  digunakan  berasal  dari  daerah Gunungkidul,  Yogyakarta.  Tujuan  penelitian  ini adalah untuk mengetahui: 1). rendemen minyak biji kapuk hasil ekstraksi; 2).  rendemen biodiesel pada berbagai    suhu  dan  lama  pengadukan  pada  reaksi transesterifikasi minyak biji kapuk; 3). mengetahui kualitas biodiesel yang dihasilkan, meliputi: massa jenis,  viskositas,  kalor  pembakaran,  titik  tuang, angka  asam,  dan  analisis  kromatogram  metil  ester yang  terbentuk,  serta  4).  mengetahui  kesesuaian karakter  biodiesel  dengan  standar  SNI  04-7182- 2006.

## Metode Penelitian
Proses  transesterfikasi dilakukan  dengan mereaksikan 80 gram  ml minyak biji kapuk randu (yang telah dipanaskan hingga suhu 50 o C), dengan
sodium metoksida (dibuat dengan mencampur 0,6 g KOH  dengan16  g  metanol).  Proses  trans- esterifikasi  dilakukan  pada  suhu  dan  waktu  yang sudah  ditentukan.  Campuran  didiamkan  selama  24 jam,  kemudian  dipisahkan  antara  biodiesel  (di bagian  atas)  dan  gliserol  (di  bagian  bawah) menggunakan  corong  pisah.  Hasil  biodiesel kemudian  dicuci  berulang  kali  dengan  akuades, hingga bebas sabun dan sisa dari gliserol. Biodiesel yang  sudah  dicuci  kemudian  dipanaskan  dengan penangas  listrik  hingga  110 o C  selama  30  menit, hingga sisa air pencucian teruapkan.
Prosedur  transesterifikasi  dilakukan  dengan waktu  pengadukan  pada  suhu    50 0 C    dengan variasi  lama  pengadukan  selama  50  (B P ),  75  (B Q ), 100 (B R ) dan 125 (B S ) menit.
Biodiesel yang dihasilkan kemudian di analisis karakteristiknya  meliputi  massa  jenis,  viskositas, titik tuang  (Pour  Point),  titik  kabut  (Cloud  Point), titik nyala (Flash Point), dan kalor pembakaran.

## Hasil dan Pembahasan
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui karakter  biodiesel  yang  dihasilkan  pada  berbagai variasi  suhu,  meliputi  massa  jenis,  viskositas,  titik tuang,  titik  kabut,    titik  nyala,  dan  kalor pembakaran  dan  untuk  mengetahui pengaruh  lama pengadukan    pada  proses  transesterifikasi  untuk mendapatkan  biodiesel  dari  minyak  biji  kapuk randu yang sesuai dengan SNI.
Berdasarkan  hasil  proses  transesterifikasi, didapatkan rendemen biodiesel seperti Tabel 1.
Tabel 1.Hasil Proses Transesterfikasi M Biji  Kapuk    B P B Q B R B S
Rendemen (%)  59,17  61,94  64,68  65,75
Keterangan : B P = Biodiesel P (50 mnt), B Q =Biodiesel Q (75 mnt)) dan B R =Biodiesel R (100 mnt) dan B s = pada 125 menit
Kemudian biodiesel hasil transesterfikasi diuji karakteristiknya melputi  massa  jenis,  viskositas, titik  tuang  (Pour  Point),  titik  kabut  (Cloud  Poin), titik nyala (Flash Point), dan kalor
pembakaran.Hasil  karakterisasi  dapat  dilihat  pada Tabel 2.
Berdasarkan Tabel 2 maka dapat dilihat bahwa beberapa  karakter  biodiesel  menunjukkan  kualitas yang  sesuai  SNI, namun tetap  terdapat  perbedaan karakter antara setiap jenis biodieselnya.
Pada  karakter  massa jenis biodiesel,  ketempat jenis  biodiesel  memiliki  karakter  yang  sesuai  SNI 1781:  2012  yaitu  diantara  850-890  kg/m -3 ,  dan harganya  mengalami  kenaikan  seiring  dengan semakin lamanya waktu pengadukan.
Viskositas adalah suatu angka yang menyatakan  besarnya  hambatan  dari  suatu  bahan cair  untuk  mengalir  atau  ukuran  dari  besarnya tahanan geser dari cairan. Makin tinggi viskositasnya,  minyak  makin  kental  dan  semakin sukar mengalir, [ 9 ].
Berdasarkan  data  dalam  Tabel  2,  harga viskositas  knematik  ke  empat  biodiesel,  kurang sesuai dengan  SNI 1781: 2012 yaitu diantara 2,3 – 6,0  cSt.  Oleh  karenanya  dalam  penggunaannya perlu dicampurkan dengan solar, dengan perbandingan tertentu.
Titik  tuang  adalah  temperatur  terendah  yang masih  memungkinkan  adanya  aliran  suatu  bahan bakar  minyak.  Sedangkan  titik  kabut  adalah temperatur  dimana  minyak  bahan  bakar  mulai berkabut    (cloudly)  yang  disebabkan  oleh munculnya  kristal-kristal  dalam  bahan  bakar  yang memungkinkan  dapat  menghambat  aliran  bahan bakar dalam filter atau ruang aliran .
Berdasarkan Tabel 2,  nilai titik tuang Bp, B Q dan  B R memenuhi  standar  SNI  1782:  2012, sedangkan  biodiesel  B S tidak  memenuhi  syarat SNI.  yaitu  (-)15  –  10 o C.  Titik  nyala  merupakan angka  yang  menyatakan  suhu  terendah  dari  bahan bakar  minyak  dapat  terbakar.  Titik  nyala diperlukan  untuk  keperluan  keamanan  dalam penanganan  penanganan  minyak  terhadap  bahaya kebakaran [ 9 ]. Berdasarkan  Tabel  2,  dapat  dilihat bahwa  besarnya  titik  nyala  keempat  biodiesel
dibawah 100 0 C, sehingga tidak memenuhi standar SNI.
Nilai  kalor  bakar  adalah  angka  yang menyatakan jumlah atau panas yang dihasilkan dari suatu  bahan  bakar  yang  mengalami  pembakaran dengan  udara/oksigen.  Nilai  kalori  bahan  bahan bakar  minyak  antara  10160-11000  kal/g.  Nilai kalori  dibutuhkan  sebagai  dasar  perhitungan  nilai konsumsi  bahan  bakar    oleh  mesin  dalam  suatu periode tertentu [ 9 ].
Berdasarkan  Tabel  2,    dapat  dilihat  bahwa nilai  bakar  dari  keempat    jenis  biodiesel  dibawah nilai  kalor  bahan  bakar  minyak  yaitu  diantara 10160-11000 kal/g. Namun dari keempat biodiesel tersebut, biodiesel B P mempunyai kalor bakar yang tertinggi.

## Simpulan
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan, diambil  beberapa  kesimpulan,  sebagai  berikut : Karakter  biodiesel  yang  dihasilkan  pada  bebagai lama  pengadukan  dalam  proses  transesterifikasi adalah  sebagai  berikut:  Massa  jenis  biodiesel  B P , B Q ,  B R dan  B S berturut-  turut  sebesar: 872,17; 875,34;  877,86  dan 878,55 kg/m 3 .  Nilai  viskositas biodiesel B P ; B Q ; B R dan B S berturut-turut sebesar 8,9597 , 10,0615 ; 13,4953dan 15,5610  cSt.  Nilai titik  tuang  pada  biodiesel B P , B Q ,  B R dan  B S berturut-  turut  adalah:  -9;  -6;    -3  dan  36 o C  .Nilai titik nyala biodiesel B P , B Q dan B R dan B S berturut- turut  sebesar:  30,35;  36,5;  33,5  dan  45,5 o C.  Nilai kalor  pembakaran  pada  biodiesel B P  , B Q ,    B R dan B S berturut-turut sebesar 9966,550 ; 9911, 91; 9309,
703 dan 9263, 381 kal/g.
Tabel 2. Karakteristik Biodiesel Hasil Penelitian Pada Variasi Lama Pengadukan
Karakter Biodiesel SNI 7182: 2012 B P (50 mnt) B Q (75 mnt)
B R (100 mnt) B S (125 mnt) Massa Jenis (g/ml) 872,17 875,34 877,86 878,55 850 – 890 Viskositas Knematic (cSt) 8,9597 10,0615 13,4953 15,5610 2,3 – 6,0 Titik Tuang ( O C) -9 -6 -3 36 -15 – (10) Titik Nyala ( O C) 30,35 36,5 33,5 45,5 Min. 100 Kalor Pembakaran (Kal/g) 9966,550 9911, 91 9309, 703  9263, 381 10160-11000

## Ucapan Terima Kasih
Peneliti  mengucapkan  terima  kasih  kepada Dekan  FMIPA  UNY,  Ketua  Jurusan  Pendidikan Kimia FMIPA UNY, BP Penelitian FMIPA UNY.

## Pustaka
[1] Amir  Awaluddin,  Saryono,  Sri  Nelvia  & Wahyuni.  (2009).  Faktor-  Faktor  yang mempengaruhi Produksi Biodiesel dari Minyak  sawit  Mentah  menggunakan  Katalis
Padat  Kalsium  Karbonat  Yang  Dipijarkan.
Jurnal Nature Indonesia. 1192): 129-134.
[2] Biro Pusat Statistik. (1995). Statistik Perusahaan Tanaman Industri. Jakarta.
[3] Darmoko,  D  &  Cheryan,M  (2000).  Kinetic  of Palm Oil Transesterification in a Bath Reactor.
J.Am.Oil Chem
[4] Erliza  Hambali,  (2007).  Teknologi  Bioenergi. Jakarta : PT Agromedia Pustaka.
[5] Heny  Dewayani.(2008).  Potensi  Minyak  Biji Randu  (Ceiba  pentranda)  Sebagai  Alternatif
Bahan Baku Biodiesel. Distilat-Jurnal
Teknologi Separasi. 1. (2)
[6] Hisar  Tambun.  (2009),  Analisis  Pengaruh Temperatur  Reaksi  dan  Konsentrasi  Katalis
KOH Dalam Media Etanol Terhadap Perubahan  Kualitasistik  Biodie-  sel  Minyak
Kelapa.  Thesis.  Medan:  Sekolah  Pascasarjana
Universitas Sumatera Utara.
[7] Murni  Yuniwati  &  Amelia  Abdul  Karim. (2009). Kinetika Reaksi  Pembuatan Biodiesel dari  Minyak  Goreng  Bekas  (Jelantah)  dan Metanol  dengan  Katalisator  KOH.  Jurnal Teknolgi. 2(2):130-136.
[8] Tim  Penulis  BRDST.  (2008).  Membangun Pabrik  Biodiesel  Skala  kecil.  Jakarta:  Penebar Swadaya.
[9] Wardan Suyanto, Zainal Arifin. (2003). Bahan Bakar  Dan  Pelumas.  Yogyakarta  Fakultas Teknik UNY.
[10] Agustiningtyas.  (2012).  Optimasi  Optimasi Adsorpsi  ion  Pb(II)  Menggunakan  Zeolit Alam  Termodifikasi  Ditizon.  Skripsi.  Institut Pertanian Bogor: Jurusan Kimia IPB.
[10] Widyatmoko  Kurniawan.  (2004).  Optimasi Rasio  Berat  Kalium  Hidroksida  Terhadap Minyak  Biji  kapuk  (Cieba  pentandra  L) Dalam Reaksi Transesterifikasi Menggunakan
Etanol. Skripsi. Semarang: FMIPA UNDIP.