## RATIO MOLAR MINYAK SAWIT DENGAN ETANOL KONSENTRASI RENDAH DALAM PEMBUATAN BIODIESEL
Erlinda Ningsih *1 , Suparto 2 , Abas Sato 3 , Yeni Ratu Mustikasari 4 , Risty Christina Dewi 5
Jurusan Teknik Kimia, FTI, Institut Teknologi Adhi Tama 1,3,4,5
Jurusan Teknik Industri, FTI, Institut Teknologi Adhi Tama 2
1) Email: Erlindaningsih84@gmail.com

## Abstrak
Pada umumnya pembuatan biodiesel menggunakan etanol dengan kadar 99.8% (pure analitis) yang    membutuhkan  biaya  tinggi.  Penelitian  ini  dilakukan  untuk  mempelajari  pengaruh  ratio  mol mnyak sawit dengan etanol konsentrasi rendah terhadap yield dalam pembuatan biodiesel. Ratio mol antara minyak  sawit  dan etanol yang digunakan  dalam pembuatan biodiesel  ini adalah 1:12; 1:14; 1:16  dengan  waktu  reaksi  3  jam  dan  pemanasan  dilakukan  pada  suhu  60 o C.  Proses  selanjutnya adalah  pemisahan  dan  pencucian.  Berdasarkan  hasil  analisa,  diperoleh  bahwa  biodiesel  yang dihasilkan memenuhi standar SNI-04-7182-2006. Yield terbesar diperoleh pada kondisi  waktu reaksi 3 jam, ratio mol 1:16 yaitu 59.26%.
Kata kunci : Biodiesel, Etanol konsentrasi rendah, minyak sawit, SNI-04-7182-2006

## MOLAR RATIO OF PALM OIL WITH LOW CONCENTRATION ETHANOL IN THE MANUFACTURE OF BIODIESEL

## Abstract
Produce biodiesel using ethanol with 99.8% concentration (pure analytical) usually need high cost. This research was conducted to determine the effect of mole ratio low concentration ethanol to yield  to  making  biodiesel.  The  mole  ratio  between  palm  oil  and  ethanol  used  in  this  research  are: 1:12; 1:14; 1:16 with reaction time 3 hours and the heating is carried out at 60 °C. The next process is to separation and washing. Based from the analysis result, found that the biodiesel produced meet the  SNI-04-7182-2006.  The  largest  yield  was  obtained  at  3  hours  reaction  time,  1:16  mole  ratio  of 59.26%.
Keywords : Biodiesel, Ethanol low concentration, palm oil, SNI-04-7182-2006

## PENDAHULUAN
Krisis  energi  yang  terjadi  di  Negara  kita akibat  masyarakat  memiliki  ketergantungan  yang tinggi  terhadap  bahan  bakar  dari  fosil.  Sumber energi  alternatif  menjadi  salah  satu  solusi  yang diharapkan  untuk  mengurangi  kebutuhan  energi yang  tinggi.  Oleh  karena  itu,  adanya  teknologi biodiesel  merupakan  energi  alternatif  yang  bisa dikembangkan untuk mengurangi krisis energi.
Biodiesel adalah salah satu energi terbarukan yang  memiliki  banyak  kelebihan  di  antaranya ketersediaan  sumber  daya  alam  yang  melimpah, ramah  lingkungan,  menghasilkan  emisi  yang  lebih
sedikit, dan tidak beracun (Agarwal dan Das, 2001). Berdasarkan  kelebihan  tersebut  maka  sangat  cocok dikembangkan untuk masa depan.
Produksi  biodiesel  dari  tumbuhan  umumnya dilakukan  melalui  proses  yang  disebut  dengan transesterifikasi.  Transesterifikasi  terkadang  disebut alkoholisis,  atau  mengacu  pada  jenis  alkohol  yang digunakan maka disebut metanolisis atau etanolisis.Alkohol  yang  paling  banyak  digunakan dalam  pembuatan  biodiesel  adalah  metanol.Metanol biasanya diproduksi dari gas alam, sedangkan bahan baku pembuatan etanol biasanya diperoleh dari hasil samping  pabrik  gula.  Etanol  dapat  diproduksi dengan  fermentasi  gula  dan  umbi-umbian,  serta
Erlinda Ningsih *1 , Suparto 2 , Abas Sato 3 , Yeni Ratu Mustikasari 4 ,  Risty Christina Dewi 5 : ratio molar minyak sawit dengan etanol konsentrasi rendah dalam pembuatan biodiesel
biokonversi  selulosa  (Demirbas,  2005).Penggunaan etanol  menjadikan  biodiesel  sebagai  bahan  bakar yang  keberlanjutannya  lebih  tinggi  (Tyson,  2004). Penelitian-penelitian  tentang  pembuatan  biodiesel dengan  etanol  sudah  beberapa  kali  dilakukan  tetapi etanol  yang  digunakan  adalah  etanol  p.a.  dengan kadar  99,8%  (Supardan,  2011;  Astuti,  2008;  Musa, 2016).  Sedangkan  etanol  dengan  konsentrasi  tinggi harganya  lebih  mahal  jika  dibanding  dengan  etanol konsentasi  karena  proses  distilasi  untuk  men- dapatkan  etanol  murni  membutuhkan  energi  dan biaya yang banyak.
Oleh karena itu perlu dilakukannya penelitian lebih  lanjut  tentang  pembuatan  biodiesel  dengan reaktan  etanol  konsentrasi  rendah  agar  didapatkan biodiesel  berkualitas  baik,  ramah  lingkungan  dan harga  yang  ekonomis.  Penelitian  ini  bertujuan mempelajari  pengaruh  ratio  minyak  terhadap  etanol yang memiliki konsentrasi rendah ( grade teknis).

## METODE PENELITIAN
Bahan Baku, Bahan baku yang digunakan dalam penelitian  ini  meliputi  minyak  kelapa  sawit  yang dapat dengan mudah dibeli, etanol 70% grade teknis, NaOH, dan akuades.
Alat  Penelitian, Peralatan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah beaker  glass ,  pemanas  ( hot plate ),  thermometer,  spatula/pengaduk,  corong pisah, statif, klem, stirrer , gelas ukur
Variabel, Variabel  tetap  pada  penelitian  ini  adalah NaOH  yang  ditambahkan  sebesar  1%  bb  minyak goreng  sawit,  waktu  reaksi  3  jam  dan  suhu pemanasan 60 o C.  Variabel  berubahnya adalah ratio mol minyak palm dengan  etanol konsnetrasi rendah, yaitu 1:12, 1:14, 1:16.
Prosedur  Penelitian, Penelitian  ini  dilakukan dengan  memanaskan  minyak  hingga  mencapai suhu reaksi 60 o C. Etanol dan NaOH dicampur dan diaduk selama  ±  15  menit  agar  homogeny,  kemudian memasukkan  campuran  etanol  dan  NaOH  ke  dalam beaker  glass yang  telah  berisi  minyak  yang  telah dipanaskan.  Campuran  antara  minyak,  etanol  dan NaOH direaksikan selama 3 jam dan diaduk. Setelah itu  larutan  dimasukkan  ke  dalam  corong  pisah  dan didiamkan  sampai  terbentuk  2  lapisan.  Selanjutnya memisahkan  biodiesel  (lapisan  atas)  dan  gliserol  + katalis  +  air  (lapisan  bawah)  dan  mencuci  biodiesel yang  diperoleh  dengan  akuades  secara  perlahan- lahan.  Pencucian  dihentikan  bila  air  cucian  sudah jernih.  Kemudian  biodiesel  yang  telah  dicuci dipanaskan pada  suhu 100 o C  untuk  menghilangkan air  sisa  cucian.  Produk  biodiesel  yang  dihasilkan akan dilakukan analisa sifat fisis biodiesel. Sifat fisis biodiesel yang dianalisa adalah : Analisa massa jenis (ASTM  D  1298-99);  Viskositas  (ASTM  D  445);
Titik Nyala (ASTM D 93); Bilangan  Asam  (ASTM D 974-08); Titik kabut (ASTM D 2500); Calculated cetane index (CCI) (ASTM D 4737).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  proses  transesterifikasi  dianalisa  sesuai dengan  metode  pengujian  dan  persyaratan  kualitas biodiesel (SNI-04-7182-2006). Hasil analisa disajikan pada Tabel 1. berikut.
Tabel 1. Hasil Analisa Biodiesel Pada Berbagai
Variabel Mol Minyak : Etanol Waktu Reaksi (jam) Massa Jenis (kg/m 3 ) Viscosi tas (cSt) Titik Nyala Titik Kabut ( o C) Angka Asam (mg KOH/ g) Calculated Cetane Index (CCI) 1:12 3 868.0 6.298 100 8 0.69 52 1:14 3 868.0 6.285 70 9 1.10 45.98 1:16 3 868.0 6.376 101 10 0.76 51
Massa  jenis, Tabel  1.  menunjukkan  bahwa  dari semua  biodiesel  dengan  variasi  ratio  mol  memiliki massa  jenis  yang  sesuai  dengan  SNI-04-7182-2006 yaitu  868  kg/m 3 .  Hal  yang  sama  juga  didapatkan oleh  Astuti (2006) yaitu  massa  jenis antara 862-880 kg/m 3 untuk pembuatan biodiesel dengan etanol p.a. Berdasarkan  hasil  analisa  ini  menunjukkan  bahwa ratio mol  minyak etanol tidak  mempengaruhi  massa jenis.
Viscositas, Uji  viskositas  biodiesel  menyatakan bahwa  hasil  biodiesel  terlalu  tinggi.  Sehingga viskositasnya tidak memenuhi standar mutu SNI-04- 7182-2006  yaitu  berkisar  2.3-6.0  cP.  Penambahan etanol yang semakin banyak mempengaruhi viskositas  biodiesel.  Hal  ini  disebabkan  karena adanya  etanol  yang  tidak  bereaksi  terikut  pada produk biodiesel (Astuti,2006).
Titik Nyala, Berdasarkan hasil analisa pada Tabel 1. Titik nyala yang didapatkan memenuhi standart SNI yaitu  100 o C.    karakteristik  ini  mempengaruhi keamanan bahan bakar untuk disimpan pada kondisi temperatur tertentu. Semakin tinggi  nilai titik nyala, maka  bahan  bakar  semakin  aman  untuk  disimpan pada kondisi temperatur yang relatif rendah(Sibarani,dkk,2007).  Pengaruh  ratio  mol minyak etanol dapat meningkatkan nilai titik nyala.
Titik  Kabut, Tabel  1.  terlihat  bahwa  titik  kabut biodiesel  yang  paling  besar  terjadi  pada  ratio  1:16 yaitu  sebesar 10 o C,  sedangkan titik kabut biodiesel yang paling rendah terjadi pada suhu ratio 1:12 yaitu sebesar 8 o C. semakin tinggi ratio mol minyak etanol maka  titik  kabut  biodiesel  akan  semakin  rendah karena  ikatan  karbonnya  semakin  pendek  dan ikatannya tidak  jenuh (Mittelbach dan Remschmidt, 2006). Dari uraian tersebut disimpulkan bahwa ratio
mol  dapat  mempengaruhi  titik  kabut  dan  nilai  titik kabut yang didapatkan memenuhi SNI.
Angka  Asam, Hasil  analisa  menunjukkan  bahwa angka  asam  biodiesel  yang  diperoleh  nilai  yang cukup  tinggi.  Sehingga  belum  dapat  digunakan sebagai campuran minyak solar untuk menggerakkkan  motor  diesel.  Hal  ini  dapat menyebabkan korosivitas yang tinggi. Pada Tabel 1. angka asam biodiesel yang didapat sudah memenuhi standart mutu SNI-04-7182-2006 yaitu 0.8.
Calculated Cetane Index, Berdasarkan hasil analisa yang disajikan pada Tabel 1.  angka setana biodiesel yang  paling  rendah  pada  ratio  1:14  yaitu  sebesar 45.98, sedangkan angka setana biodiesel yang paling tinggi  terjadi  pada  ratio  1:12  yaitu  sebesar  52. Penurunan  suhu  uap  ini  bisa  diakibatkan  karena sudah  tidak  ada  lagi  komponen  yang  menguap. Angka  setana  yang  diperoleh  sudah  memenuhi standar mutu persyaratan berdasarkan keputusan No 3675 K/24/DJM/2006.

## Yield
Gambar 1. Grafik hubungan pengaruh ratio mol minyak dengan etanol terhadap yield biodiesel
Gambar  1  menunjukkan  pengaruh  ratio  mol minyak dengan etanol terhadap yield biodiesel  yang dihasilkan. Yield biodiesel  yang  dihasilkan  semakin meningkat  dengan  bertambahnya  ratio  mol  minyak etanol.  Kenaikan yield ini  menunjukkan  bahwa adanya  kenaikan  kecepatan  reaksi  (Astuti,2008). Yield tertinggi  terjadi  pada  ratio  1:16  yaitu  sebesar 59.26 %.

## SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  telah dilakukan,  maka  dapat  ditarik  kesimpulan  bahwa
ratio  minyak/etanol  mempengaruhi  terhadap  yield biodiesel  yang  dihasilkan  dan  biodiesel  yang dihasilkan relatif memenuhi SNI-04-7182-2006

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada DIPA Direktorat Jenderal Penguatan Riset Pengembangan,  Kementerian  Riset,  Teknologi  dan Pendidikan Tinggi Nomor SP DIPA- 042.06.1.401516/2017,tanggal 06 Desember 2016.

## DAFTAR PUSTAKA
Agarwal,  A.K.,  Das,  L.M.,  2001.  Biodiesel development  and  characterization  for  use as  a  fuel  in  compression  ignition  engines. Journal  of  Engineering  for  gas  Turbines and Power,123,440-447
Astuti,  E,  2008.  Pengaruh  Konsentrasi  Katalisator dan  Rasio  Bahan  terhadap  Kualitas Biodiesel  dari  Minyak  Kelapa. Jurnal Rekayasa Proses , 2, 5-10
Demirbas,  A.,  2005.  Biodiesel  production  from vegetable  oils  via  catalytic  and  non- catalytic supercritical
methanol transesterification  methods,  Progress  in Energy  and  Combustion  Science  31,  466– 487.
Mittlebach,M.,  Remschmidt.2004.  Biodiesel  the comprehensive  handbook.  Boersedruck Ges m.b.H, Vienna, Austria
Musa,I.A.  2016.  The  effects  of  alcohol  to oil  molar ratios  and  the  type  of  alcohol  on  biodiesel production using transesterification process. Egyptian Journal of Petroleum Sibarani,J.,  Khairi,S.,  Yoeswono,  Wijaya,K.,Tahir,
I,2007. Effect of palm empty  bunch ash on transesterification of palm oil into biodiesel. Indo.J.Chem.,2007,7(3),314-319
Supardan,  M.  D,  2011.  Penggunaan  Ultrasonik untuk  Transesterifikasi  Minyak  Goreng Bekas. Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan , vol.8, No.1,hal. 11- 16,2011.ISSN 1412-5064 Tyson,  K.S.  2004. Biodiesel  Handling  and  Use Guidelines . Energy Efficiency and Renewable Energy, United States Department of Energy. Hal: 16-19. 0 10 20 30 40 50 60 70 1:09 1:12 1:14 1:17 Yi e ld % Ratio Mol Minyak dengan Etanol