Submitted : 23 June Revised : 15  November Accepted : 16 November

## KINETIKA REAKSI ESTERIFIKASI GLISEROL MONOOLEAT (GMO) DENGAN KATALISATOR ZEOLIT ALAM BAYAH TERAKTIVASI ASAM
Firman Setiadi 1* , Firmansyah 1 , Reni Ardiyani 1 , Aprilianti Meilinda 1 , Agus Rochmat 1 1 Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Cilegon
* Email: firman.setiadi.s.t@gmail.com

## Abstrak
Gliserol  Monooleat  (GMO)  adalah  salah  satu  senyawa  dari  hasil  reaksi  esterifikasi  pembuatan  ester monogliserida  dengan  mereaksikan  gliserol  dengan  asam  oleat.Penelitian  ini  memanfaatkan  zeolit  alam  Bayah sebagai  katalisator  esterifikasi  GMO.Penelitian  ini  dititikberatkan  pada  unjuk  kerja  zeolit  alam  Bayah  sebagai media katalisator  dengan cara mengaanalisis kinetika reaksi yang dihasilkan  guna  diperoleh produk emulsifier oil berupa gliserol monooleat yang maksimal.Penelitian ini secara umum terdiri atas tahap pendahuluan berupa tahap  aktivasi  katalis  zeolit  alam  Bayah,  tahap  pembentukan  gliserol  mono  oleat  dan  tahap  analisa  produk dengan titrasi asam basa.Konversi asam oleat maksimum yang dapat dicapai pada kondisi terbaik yaitu rasio mol reaktan  (G/A)  sebesar  3:1,  kecepatan  pengadukan  sebesar  800  rpm  dan  temperatur  reaksi  sebesar  220°  C dengan nilai konversi asam oleat sebesar 87,2%. Persamaan umum laju reaksi esterifikasi menghasilkan gliserol monooleat  pada  temperatur  reaksi  180 ° C  sampai  220°C,  sesuai  dengan  menggunakan  persamaan  laju    reaksi orde  2  yaitu, 𝑑 [𝐺𝑀𝑂] 𝑑𝑡 =   − 𝑑[𝐴𝑂] 𝑑𝑡 = [10,81977828 × exp − 8,14394304 𝑅 . 𝑇 ][ 𝐴𝑂 ] 2 .  Energi  aktivasi  yang  mampu  diturunkan oleh katalis zeolit alam Bayah sebesar . % kemurnian GMO yang dihasilkan dengan analisa GC-MS sebesar 55,47 %.
Kata Kunci : Emulsifier, Esterifikasi,Gliserol Monooleat, Kinetika Reaksi

## Abstract
Glycerol  monooleate  (GMO)  is  one  of  the  compounds  from  the  esterification  reaction  of  making  esters  of monoglycerides  by  reacting  glycerol  with  oleic  acid.  This  study  utilizes  natural  zeolite  as  a  catalyst  esterification bayah  GMO.  This  study  focused  on  the  performance  of  the  natural  zeolite  catalyst  bayah  as  a  medium  by  way  of reaction  kinetics  resulting  mengaanalisis  order  to  obtain  oil  products  such  as  glycerol  monooleate  emulsifier maximum. This research generally consists of a preliminary stage in the form of natural zeolite catalyst activation stage  bayah,  glycerol  mono  oleate  formation  stage  and  the  analysis  stage  product  with  acid-base  titration.  The maximum conversion of oleic acid that can be achieved in the best condition that the mole ratio of reactants (G / A) of 3: 1, the stirring speed of 800 rpm and the reaction temperature of 220 ° C with a conversion rate of 87.2% oleic acid. The general equation esterification reaction rate to produce glycerol monooleate at a reaction temperature of 180  °  C  to  220  °  C,  according  to  the  using  rate  equation  of  order  2,  namely , 𝑑 [𝐺𝑀𝑂] 𝑑𝑡 =   − 𝑑[𝐴𝑂] 𝑑𝑡 = [10,81977828 × exp − 8,14394304 𝑅 . 𝑇 ][ 𝐴𝑂 ] 2 . Activation  energy  capable  lowered  by  natural  zeolite  catalysts  bayah  for.  %  Purity  GMO produced by GC-MS analysis of 55.47%.
Keywords : Emulsifier, Esterification, Glycerol Monooleate,Reaction Rate

## 1. PENDAHULUAN
Gliserol  Monooleat  (GMO)  adalah  salah  satu senyawa dari hasil reaksi esterifikasi pembuatan ester monogliserida  dengan  mereaksikan  gliserol  dengan asam oleat.Kegunaan spesifik dari gliserol
monooleatdalam  dunia  industri  makananadalah sebagai  emulsifier  lipofilik  untuk  aplikasi  air  dalam minyak  dan  antifoam  dalam  pengolahan  jus,  (Pardi, 2005).

## JURNAL INTEGRASI PROSES
Website: http://jurnal.untirta.ac.id/index.php/jip
Pada  proses  pembuatan  gliserol  monooleat digunakan  katalis  dalam  proses  pembuatannya  untuk mempercepat reaksi yang salah satunya adalah katalis zeolit alam. Indonesia mempunyai sumber daya zeolit alam  cukup  melimpah  dan  tersebar  hampir  disetiap daerah, khususnya di kecamatan Bayah.Ketersediaaan zeolit  alam  di  kecamatan  Bayah  kabupaten  Lebak provinsi Banten, berdasarkan perhitungan luas daerah penyebaran, diperkirakan mencapai sekitar 34 juta m 3 atau  68-81.6  juta  ton  (berita  terkini  nasional, 2015).Penggunaan katalisator alam Bayah didasarkan pada  harga  yang  murah,  mempunyai  kemampuan penukaran  ion  dan  sisi  aktif  yang  besar,  mudah dipisahkan  antara  katalis  dengan  produknya,  tidak mencemari  lingkungan  setelah  selesai  digunakan  dan dibuang  ke  lingkungan,  serta  bertujuan  mengelola potensi  daerah  Bayah.  Namun,  pengotor  yang  cukup besar  dari  zeolit  alam  menyebabkan  pemanfaatannya yang  tidak  optimal  dibandingkan  dengan  zeolit sintetik (Barrer, 1982).
Ada  beberapa  metode  untuk  meningkatkan kinerja dari zeolit alam, salah satunya  yang dilakukan di  dalam  penelitian  ini  yaitu  dengan  perlakuan hidrotermal dan perlakuan kimia dengan dealuminasi tanpa penyisipan Si.Apabila dilakukan perlakuan yang tepat  terhadap  peningkatan  kinerja  zeolit  alam,  maka kualitas dari zeolit alam dapat menyamai kinerja dari zeolit  sintetik,  sehingga  pemanfaatannya  dapat optimal  (Sherrington,  2001).Zeolit  alam  Bayah memiliki  beberapa  kelebihan  dibandingkan  dengan zeolit  pada  daerah  lain  di  Indonesia,  yaitu  memiliki rasio  Si/Al  sebesar  16,86(Ginting,  dkk.,  2007)dan zeolit  tipe  jenis  mordenit  (Rosdiana,  2006)  dengan komposisi  modernit  sebesar  59,26%  dan  klinoptilolit sebesar  40,74%  (Suminta  dan  Las,  2006),  sehingga cukup  baik  jika  digunakan  sebagai  katalisator. Menurut  Suminta  dan  Las  (2006)  jenis  modernit sangat cocok digunakan sebagai katalisator dibandingkan jenis klinoptilolit, karena jenis klinoptilolit  lebih  hidrofilik  dibanding  modernit,
sehingga  zeolit  alam  Bayah  cocok  digunakan  dalam reaksi esterifikasi asam oleat dan gliserol membentuk gliserol monooleat (GMO) seperti yang dilakukan oleh peneliti  sebelumnya  yaitu  Setiadi,  dkk  (2016)  karna apabila  zeolit  bersifat  hidrofilik,  maka  air  yang tersimpan  dalam  air  akan  mengakibatkan  reaksi hidrolisa  (reaksi  balik)  (Pardi,  2005).  Setiadi,  dkk (2016) melakukan penelitian karakteristik zeolit alam Bayah  dalam  suasana  asam  sebagai  katalisator  pada pembuatan  emulsifier  pangan.Setiadi,  dkk  (2016) mendapatkan  kondisi  optimum  untuk  aktivasi  zeolit alam  Bayah  yaitu  dengan  ukuran  zeolit  alam  Bayah sebesar  80  Mesh  dihasilkan  konversi  58,95%  dan temperatur  pengeringan  sebesar  220°C  dihasilkan konversi 61,42%.
Secara umum penerapan temperatur pada reaksi esterifikasi tergantung pada stabilitas dari bahan baku (asam  lemak  atau  trigliserida)  yang  dipakai, temperatur  reaksi  biasanya  dibatasi  hingga  255°C untuk  menjaga  agar  tidak  terjadi  perubahan  rasa, aroma,  dan  warna  pada  produk  yang  dihasilkan (Sonntag,  1982).  Temperatur  tinggi  (lebih  besar 250°C) dapat menyebabkan terjadinya reaksi polimerisasi  (Feuge  dan  Bailey,  1946).  Temperatur optimum  proses  esterifikasi  atau  gliserolisis  adalah sekitar  200°C  dan  pada  kenyataannya  suhu  reaksi 176,6°C  ntuk  proses  batch  dan  sekitar  232  -  260°C untukproses kontinyu.Nouredini
(1997)
memprediksikan  bahwa  untuk  membentuk  gliserol monooleat  dibutuhkan  energi  aktivasi  sebesar  9,588 cal/mol dengan bilangan reynold sebesar 6200.Nouredini  (1997)  dapat  memprediksikan  nilai energi aktivasi yang dihasilkan dari reaksi lain, selain reaksi  pembentukan  gliserol  monooleat  sepeti  yang tertera pada tabel 1. Berdasarkan data tersebut dapat menentukan  seberapa  besar  temperatur  reaksi  yang digunakan  agar  mendapatkan  %  kemurnian  gliserol monooleat (GMO) yang optimum dengan caramenganalisa kinetika reaksinya. Tabel 1. Energi Aktivasi Reaksi Esterifikasi dan Hidrolisis pada bilangan Reynold 6200 (Nouredini, 1997) Reaksi Energi Aktivasi (KCal/mol) Gliserol monogliserida → Gliserol 6,421 Gliserol → Gliserol monogliserida 9,588 Gliserol Monogliserida → Gliserol digliserida 14,639 Gliserol digliserida → Gliserol trigliserida 9,932
Tujuan  penelitian  ini  adalah  untukmenentukan kondisi  operasi  optimum  danbesarnya  konversi gliserolmonooleatmaksimum  yang  mampu  dihasilkan olehkatalisatorzeolitalamBayahteraktivasi
asam dengan beberapavariabel proses yang mempengaruhinya,  menentukan  orde  reksi  dan mengetahui  kontanta  laju  reaksi  dan  energi  aktivasi, serta  uji  performance  katalis  dengan  melihat  energi aktivasi  yang  mampu  diturunkan  oleh  katalis  zeolit alam Bayah dalam reaksi esterifikasi GMO.

## 2. METODE

## 2.1 Bahan dan Alat

## 2.1.a Bahan yang digunakan
Pada  penelitian  ini  menggunakan  bahan  bahan sebagai berikut:

## 1.Gliserol
Gliserol  yang  digunakan  merupakan  gliserol teknis,  sebelum  digunakan  di  evaporasi  agar kemurniannya  meningkat,  lalu  di  analisis  kadar  dan densitasnya.

## 2. Asam oleat
Asam  oleat  yang  digunakan  merupakan  asam oleat  teknis,  sebelum  digunakan  dilakukan  distilasi untuk memisahkan dari pengotornya agar kemurniannyameningkat,  lalu  di  analisis  kadar  dan densitasnya.

## 3. Katalisator zeolit alam Bayah Banten
Sebelum  zeolit  digunakan  dilakukan  aktivasi dengan  HCl  6  N  dan  pemanasan  selama  1  jam  pada Temperatur 110° C(Setiadi dkk, 2016).

## 2.1.b. Alat yang digunakan
Alat yang digunakan adalah reaktor batch berupa labu  leher  tiga  dengan  volume  0,5  liter,  dilengkapi dengan  pemanas  mantel,  gelas  piala,  pengaduk mercuri,  pendingin  balik,  termometer  dan  pengambil sampel. Rangkaian alat pada gambar 1.

## 2.2 Prosedur Penelitian

## 2.2.a  Grinding
Grinding  merupakan  penghancuran  bongkahan zeolit,  sehingga  diperoleh  ukuran  zeolit  yang diinginkan.Pada  penelitian  ini  mengacu  pada  hasil penelitian  yang  dilakukan  oleh  Setiadi,  dkk  (2016) yaitu dengan ukuran zeolit sebesar 80 mesh.

## 2.2.b Aktivasi zeolit
Zeolit  yang  telah  di- grinding kemudian  diayak untuk mendapatkan ukuran diameter katalisator yang diinginkan. Proses aktivasi dilakukan pada
konsentrasi 6 M HCl mengacu pada penelitian  Setiadi, dkk  (2016)  dengan  variasi  temperatur  pemanasan oven adalah 220° C.
2.2.c  Tahap  Reaksi  Pembentukan  Gliserol  Mono- oleat (GMO)
Adapun  prosedur  yang  dilakukan  yaitu,  pertama menyiapkan  gliserol,  asam  oleat  dan  katalis  zeolit alam  Bayah  dengan  perbandingan  molar  sesuai dengan variasi perbandingan molar. Untuk perbandingan gliserol : asam oleat  yaitu 8:1, 4:1, 3:1, 2:1  dan  1:1  dan  perbandingan  jumlah  katalis  zeolit terhadap  reaktan  total  yaitu 9%.  Kemudian memasukan  asam  oleat  yang  telah  dipanaskan  ke dalam  reaktor  dan  menambahkan  gliserol  yang  telah dipanaskan  kedalam  reaktor  yang  telah  berisi  asam oleat,  melakukan  pemanasan  pada  suhu  180°C  dan pengadukan pada variasi 400, 500 rpm, 600 rpm, 700 rpm,  800  rpm,  900  dan  1500  rpm.  Sampel  diambil untuk  dianalisa  kandungan  asam  oleat  awal  (A o ) dengan  metode  titrasi  asam  basa.Katalis  dimasukkan ke  dalam  labu  leher  tiga  dan  dianggap  awal reaksi.Sampel  diambil  setiap  selang  waktu  15  menit untuk  dianalisa  kandungan  asam  oleat  bebas  (A b ) sampai waktu reaksi mencapai 90 menit.

## 2.2.d Tahap Analisa Asam Basa
Tahap ini bertujuan untuk mengetahui kadarasam  oleat  bebas.  Adapun  prosedur  yang dilakukan  yaitu  :  Mengambil  sampel  sebanyak  dan memasukannya  ke  dalam  erlenmeyer.  Menambahkan ethanol sebagai pengencer. Menambahkan indikatophenolphtalein (PP). Melakukan proses titrasi dengan  larutan  penitrat  KOH  0,3  N.  Penambahan larutan  penitrasi  ke  dalam  erlenmeyer  dihentikan ketika  sudah  terjadi  perubahan  warna  dalam erlenmeyer.  Perubahan  ini  menandakan  telah tercapainya titik akhir titrasi.
Gambar 1 . Rangkaian alat penelitian

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Rancangan Mekanisme Reaksi GMO
Pertukaran ion terjadi dalam permukaan katalitik Zeolit.Kation  dalam  hal  ini  ion  hidrogen  pada  katalis berperan  sebagai  inisiator  pada  reaksi  esterifikasi berlangsung.Pada  saat  awal  reaksi  berlangsung, elektron dari unsur oksigen yang berasal dari senyawa
asam  oleat  menyerang  ion  hidrogen  yang  berada dalam  sisi  aktif  katalis  zeolit  alam  Bayah,  sehingga pada  senyawa  asam  oleat  membentuk  karbon kation.Karbon  kation  pada  senyawa  asam  oleat diserang  oleh  elektron  dari  unsur  oksigen  pada senyawa  gliserol,  sehingga  reaktan  asam  oleat  dan
Keterangan gambar :
1. Pemanas Mantel
2. Labu Leher Tiga
3. Pengaduk Merkuri
4. Termometer
5. Motor Pengaduk
6. Motor Pengaduk
7. Pengambil Sampel
gliserol bereaksi membentuk gliserol monooleat pada akhir reaksi, seperti yang tertera pada gambar 2.
Gambar 2. Rancangan Mekanisme Reaksi Esterifikasi Asam Oleat dan Gliserol
Jika  reaksi  tidak  berjalan  secara  keseluruhhan atau  dalam  bentuk  antara,  yakni  jika  tidak  semua gugus  OH  pada  gliserol  digantikan  oleh  gugus  asam lemak,  maka  akan  terbentuk  gliserol  monogliserida, gliserol  digliserida,  dan  air [27] .  Reaksi  bertahap  ini berlangsung  sesuai  dengan  tingkatan  energi  aktivasi minimal  yang  diperlukan  oleh  reaktan  untuk  saling
berikatan  membentuk  senyawa  baru  (produk).  Akan tetapi  apabila  gugus  OH  pada  gliserol  digantikan secara  keseluruhan  oleh  gugus  asam  lemak,  maka akan menghasilkan produk samping tambahan berupa senyawa  gliserol  dioleat  (GDO)  dan  gliserol  trioleat (GTO) seperti yang tertera pada gambar 3 dan gambar 4.
Gambar 3. Rancangan Reaksi Pembentukan Gliserol Dioleat (GDO)
Gambar 4. Rancangan Reaksi Pembentukan Gliserol Trioleat (GTO)
Gambar 5. Pengaruh Perbandingan Molar
Gambar 6. Pengaruh Kecepatan Pengadukan Gliserol dan Asam Oleat
Hasil  rancangan  reaksi  pembentukan  gliserol monooleat  (GMO),  gliserol  dioleat  (GDO)  dan  gliserol trioleat  (GTO)  dapat  digunakan  untuk  mendapatkan hasil  %  kadar  gliserol  monooleat  yang  maksimal dengan  cara  melakukan  variasi  rasio  mol,  variasi kecepatan pengadukan dan variasi temperatur reaksi.
Tujuan utama dilakukan variasi rasio mol adalah untuk  mengarahkan  reaksi  sesuai  dengan  gambar  2 dengan  cara  konsentrasi  gliserol  dibuat  berlebih.
Variasi  kecepatan  pengadukan  dilakukan  untuk mencegah  terpisahnya  gliserol  dengan  asam  oleat, sehingga homogenisasi antara gliserol dan asam oleat dapat  berjalan  maksimal.Hal  ini  dikarenakan  pada sifat  kepolaran  antar  2  reaktan  yang  dimana  gliserol bersifat  polar  sedangkan  asam  oleat  bersifat  non polar.Sedangkan  variasi  temperatur  reaksi  dilakukan untuk menganalisa kinetika reaksi. Ketiga hasil variasi ini didapatkan hasil yang tertera pada gambar 5,6 dan 7.
Gambar 7 . Pengaruh Temperatur Reaksi

## 3.2 Pengaruh Perbandingan Molar Gliserol dan Asam Oleat
Berdasarkan  Gambar  4,  konversi  gliserol  pada perbandingan  molar  asam  oleat  dan  gliserol  1:1,  1:2, 1:3,  1:4  dan  1:8  masing-masing  adalah  56,62%, 61,43%,  64,03,  57,61%  dan  41,57%.  Kondisi  terbaik diperoleh  pada  perbandingan  molar  asam  oleat  dan gliserol  3:1.  Pada  hasil  penelitian  dengan  variasi perbandingan  reaktan  menunjukkan  konsentrasi persentasi  (produk)  gliserol  monooleat    yang cenderung  meningkat  (walaupun  tanpa  keteraturan) dengan  bertambahnya  rasio  mol  reaktan  gliserol terhadap  trigliserida.  Hal  tersebut  menunjukkan bahwa  semakin  banyak  gliserol  yang  berlebih  secara teoritik  yang  bereaksi  terhadap  asam  oleat  akan menghasilkan  produk  dengan  kandungan  gliserol monooleat  yang  lebih  banyak.    Hal  ini  dikarenakan meningkatnya kemungkinan tumbukan antara
0 10 20 30 40 50 60 70 0 50 100 % k o n ve rsi waktu (s) Variasi rasio mol 1 : 2 1 : 3 1 : 1 1 : 4 1 : 8 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 50 100 % k o n ve rsi waktu (s) Variasi Kec. Pengadukan 500 RPM 600 RPM 400 RPM 700 RPM 900 RPM 0 20 40 60 80 100 0 2000 4000 6000 K o n ve rsi (% ) Waktu (Second) Temperatur Reaksi 140 C 160 C
180 C 200 C 220 C
molekul  zat  yang  bereaksi,  sehingga  kecepatan reaksinya bertambah besar.
Kenaikan  konversi    berutut  turut  56,61%, 61,42%,    64,03%  sehingga  dapat  dikatakan  bahwa semakin  banyak  mol  gliserol  yang  ditambahkan kedalam  sistem  reaksi  gliserolisis  maka  semakin banyak  tempat  untuk  terikatnya  asam-asam  lemak yang  terbebas  dari  trigliserida  sehingga  probilitas konversi  trigliserida  menjadi  monooleat  maupun dioleat  menjadi  lebih  besar  sehingga  konversi  GMO semakin besar. Adapun pada gambar 1 terlihat ketika pada  saat  setelah  perbandingan  1:3  konversi  GMO mengalami  penurunan  yaitu  pada  rasio  1:4  dan  1:8 konversinya sebesar 57,61% dan 41,57% dikarenakan  ketika  rasio  mol  ditambahkan  secara berlebihan  akan  mengakibatkan  jumlah  terjadinya tumbukan  antar  kedua  molekul  reaktan  menjadi sedikit (Tirto, 2007).

## 3.3 Pengaruh Kecepatan Pengadukan
Hasil  gambar  7  menunjukkan  bahwa  konversi gliserol  pada  kecepatan  pengadukan  400  rpm,  500 rpm, 600 rpm, 700 rpm, 800 rpm, 900 rpm dan 1500 rpm masing-masing adalah 60,837%, 64,03%, 74,79%, 80,94,  79,657%  dan  78,66%.  Kondisi  terbaik diperoleh  pada  kecepatan  pengadukan  800  rpm.  Hal ini  terjadi  karena  besarnya  pengadukan  akan berdampak  pada  meningkatnya  turbulensi  di  dalam reaktor.  Meningkatnya  turbulensi  fluida  memiliki dampak yaitu meningkatkan disperse dan meningkatkan  kontak  antara  partikel  katalis  dengan molekul-molekul reaktan.
Pengaruh lainnya adalah semakin besar kecepatan pengadukan maka nilai difusivitas molekuler cenderung meningkat.Hal ini terjadi karena semakin  besar  reynold  pengadukan  (Nre)  maka turbulensi  (tumbukan)  semakin  meningkat  akibatnya difusi  reaktan  ke  permukaan  katalis  semakin  besar (Enny  dan  Fadilah,  2009).  Fenomena  ini  ditunjukan melalui  persamaan  Sherwood,  dimana  bilangan Sherwood  berbanding  lurus  terhadap  nilai  konstanta perpindahan massa (kc). Akan tetapi pada saat sintesa GMO  dengan  kecepatan  pengadukan  900  rpm mengalami  penurunan  konversi  asam  oleat  sebesar 79,657%.Hal  ini  diduga  molekul  kedua  reaktan terjebak  dalam deadzone yang  dihasilkan  dari tingginya  kecepatan  pengadukan  yang  menghasilkan vorteks sehingga  jumlah  tumbukan  antar  kedua molekul  reaktan  menjadi  kecil .Deadzone merupakan daerah  dimana  molekul  molekul  reaktan  terjebak dalam  aliran  fluida  yang  ditimbukan  karna  tingginya turbulensi yang dihasilkan oleh motor pengaduk.
𝑆ℎ = 2 + 0,6 𝑅𝑒 1 2 ×𝑆𝑐 1
3 ……………………………………..(1)
𝑘 𝑐 = 𝑆ℎ × 𝐷 𝑑 ……………………………………………………….(2)

## 3.4 Pengaruh Temperatur Reaksi
Ketika  suhu  reaksi  dinaikkan  maka  energi  yang dimiliki  oleh  molekul-molekul  pereaksi  bertambah besar  sampai  melebihi  energi  aktifasi  sehingga
tumbukan  antar  molekul  meningkat,  ini  berakibat pada  meningkatnya  laju  reaksi.  Hal  ini  sesuai  dengan hasil  pada  tabel  2  yang  menunjukkan  semakin  tinggi temperatur,  maka  konstanta  laju  reaksi  yang dihasilkan  akan  meningkat,  sehingga  konversi  yang dihasilkan  juga  akan  meningkat.  Hal  ini  dibuktikan pada  hasil  penilitian  yang  tertera  pada  gambar  7. Menurut  Arrhenius  hubungan  antara  konstanta kecepatan reaksi dengan suhu mengikuti persamaan :
𝑘 = 𝐴. 𝐸𝑥𝑝 −𝐸𝑎 𝑅.𝑇 ……………………………………………...(3)

## 3.5 Analisa Kinetika Reaksi dan Energi Aktivasi
Data  yang  digunakan  untuk  analisa  laju  reaksi diperoleh  dari  hasil  penelitian  yang  menggunakan kondisi operasi optimum yaitu :
 Rasio mol reaktan (G/Ao) = 3:1
 Kecepatan Pengadukan 800 rpm
Data  untuk  analisa  persamaan  laju  reaksi pembentukan GMO diperlihatkan pada gambar 8,9 dan 10.Reaksi  diasumsikan  berjalan  melalui  tahapan sebagai berikut :
G          +     AO 𝑘 1 ↔ 𝑘 2 GMO    +       H 2 O ……………… (4)
GMO   +     AO 𝑘 3 ↔ 𝑘 4 GDO     +       H 2 O ………………. (5)
GDO    +     AO 𝑘 5 ↔ 𝑘 6 GTO     +       H 2 O ………………. (6)
Persamaan reaksi overall dapat ditulis sebagai berikut :
G         +     3AO 𝑘 7 ↔ 𝑘 8 GTO     +       3H 2 O …………….… .(7)
Menurut  Smith  (1981),  persamaan  laju  reaksi pembentukan  gliserol  monooleat  untuk  reaksi  orde dua  versi  penurunan  konsentrasi  asam  oleat  dapat ditulis sebagai berikut :
𝑟[𝐺𝑀𝑂] = 𝑑[𝐺𝑀𝑂] 𝑑𝑡 =   − 𝑑[𝐴𝑂] 𝑑𝑡 = 𝑘1([𝐺][𝐴𝑂] − 1 𝐾1 [𝐺𝑀𝑂][𝐻 2 𝑂]) …….( 8) Dimana : K1 = k1/k2
Reaksi  dikendalikan  berjalan  ke  kanan,  yaitu dengan  cara  menguapkan  air  yang  terbentuk,  karna dengan adanya air akan menghasilkan reaksi hidrolisa (reaksi  balik)  dan  penggunaan  salah  satu  reaktan dibuat  berlebih  (reaktan  Gliserol  berlebih),  dengan demikian  k1>>>  k2,  sehingga  1/K1  =  0  (sangat  kecil) dan  suku  terakhir  dari  persamaan  5  dapat  diabaikan sehingga persamaan persamaan di atas menjadi :
𝐺  +  𝐴𝑂 𝑘1 →   𝐺𝑀𝑂  + 𝐻 2 𝑂 …….…………………………( 9) 𝐺𝑀𝑂  + 𝐴𝑂 𝑘3 →   𝐺𝐷𝑂   +   𝐻 2 𝑂 ..………….………… . …( 10)
𝐺𝐷𝑂  + 𝐴𝑂 𝑘5 →   𝐺𝑇𝑂   +   𝐻 2 𝑂 ..………….………… . …( 11) Persamaan reaksi overall dapat ditulis sebagai berikut :
𝐺   +    3𝐴𝑂 𝑘7 →  𝐺𝑇𝑂  + 3𝐻 2 𝑂 …..……….……………. (12) Maka  persamaan  laju  reaksi  pembentukan  gliserol monooleat  dari  gliserol  dan  asam  oleat  untuk  reaksi orde  dua  dapat  disederhanakan  menjadi  sebagai berikut :
𝑑 [𝐺𝑀𝑂] 𝑑𝑡 =   − 𝑑[𝐴𝑂] 𝑑𝑡 = 𝑘[𝐺][𝐴𝑂] ....………….……………( 13) Gliserol yang digunakan pada kondisi optimum dibuat berlebih  yaitu  pada  rasio  mol  (G/AO)  3:1  sehingga konsentrasi dari gliserol selama reaksi dapat dianggap tetap. Pada kondisi ini perubahan jumlah gliserol pada reaksi  tidak  akan  mempengaruhi  laju  reaksi  (Cang, 1994). Maka persaamaan 10 dapat ditulis :
𝑟 = − 𝑑 [𝐴𝑂] 𝑑𝑡 = 𝑘[𝐴𝑂] ……………...………….………….…( 14)
Persamaan  11  merupakan  persamaan  kinetika  orde satu. Persamaan ini diintegralkan dengan limit antara t = 0 sampai t = t dan konsentrasi dari [AO]o pada saat t  =  0  dan  [AO]  pada  waktu  tertentu,  sehingga persamaan diatas menjadi:
ln [𝐴𝑂]𝑜 [𝐴𝑂] = −𝑘𝑡 …......…………..…………………………….… (15)
Persamaan  12  dapat  digunakan  untuk  mencari konsentrasi  laju  reaksi  (k).  Harus  diingat  bahwa konsentrasi awal [AO]o nilainya konstan.
Uji  kecocokan  reaksi  orde  dua  menggunakan  asumsi persamaan  reaksi  :  AO  +  AO  →  produk,  dengan persamaan laju reaksi :
− 𝑑 𝐶𝑎 𝑑𝑡 = 𝑘×𝐶 𝑎 2 ……...……………………......................... (16)
dengan hasil integrasi :
1
𝐶𝑎 = 1 𝐶0 − 𝑘×𝑡
…….……………………………………...… (17)
(Smith, 1981; Levenspiel, 1999).
Gambar 8. Orde Reaksi pada pendekatan persamaan orde reaksi 1
Gambar 9. Orde Reaksi pada pendekatan persamaan orde reaksi 2
y = -0,0002x + 5,6707
R² = 0,8611 y = -0,0003x + 5,4994 R² = 0,915 y = -0,0003x + 5,7619 R² = 0,9872 y = -0,0004x + 5,5093 R² = 0,9471 y = -0,0004x + 5,7767 R² = 0,9742 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 K on sen tr as i As am Ol eat B eb as (Cab ) ( Ln Cab) Waktu (second) Orde Reaksi 1 Pembentukan GMO Tr : 140 C Tr : 160 C
Tr : 180 C
Tr : 200 C Tr : 220 C Linear (Tr : 140 C) Linear (Tr : 160 C) Linear (Tr : 180 C)
Linear (Tr : 200 C)
Linear (Tr : 220 C)
y = 8E-07x + 0,0034
R² = 0,9279
y = 2E-06x + 0,0037 R² = 0,981
y = 2E-06x + 0,0019 R² = 0,9739 y = 4E-06x + 0,0027 R² = 0,9921
y = 4E-06x + 0,0014 R² = 0,9834 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0 2000 4000 6000 Ko n se n tr as i Asa m Ole at B e
b as ( C ab ) (1/ Cab ) Waktu (second)

## Orde Reaksi 2 Pembentukan GMO
Tr : 140 C Tr : 160 C Tr : 180 C
Tr : 200 C
Tr : 220 C Linear (Tr : 140 C)
Linear (Tr : 160 C)
Linear (Tr : 180 C)
Linear (Tr : 200 C) Linear (Tr : 220 C)
Tabel 2. Resume Hasil Penentuan Orde Reaksi dan Konstanta Laju Reaksi.
Temperatur Orde Reaksi Derajat Kepercayaan Konstanta Laju Reaksi (°C) (R²) (mg ek/gr.sec) 140 1 0.8611 0.0002 2 0.9279 0.0000008 160 1 0.915 0.0003 2 0.9739 0.000002 180 1 0.9906 0.0003 2 0.981 0.000002 200 1 0.9742 0.0004 2 0.9834 0.000004 220 1 0.9471 0.0004 2 0.9921 0.000004
Tabel  2  menunjukkan  bahwa  pada  temperatur reaksi  140°  C,  160°  C,    180°  C,  200°  C  dan  220°  C memiliki  kecenderungan  nilai  derajat  kepercayaan (R²)  mendekati  nilai  1  pada  orde  reaksi  ke  2.  Hal  ini
dapat  disimpulkan  bahwa  reaksi  esterifikasi  antara asam  oleat  dan  gliserol  mengikuti  persamaan  model pseudo homogen orde reaksi ke  2 dengan  persamaan yang sesuai pada persaman 17.
Gambar 10. Energi Aktivasi Pada Reaksi Esterifikasi antara Asam Oleat dan Gliserol.
Berdasarkan  gambar  10  dapat  dilihat  bahwa konstanta  arrhenius  (frekuensi  tumbukan)  yang dihasilkan  sebesar  10,81977828  mg.ek/gr.sec  dan energi  aktivasi  yang  dihasilkan  sebesar  8,14394304 KKal/mol.K pada range temperatur 140-220° C.Berdasarkan  nilai  energi  aktivasi  yang  dihasilkan, maka dapat diprediksikan bahwa kandungan terbesar dalam  campuran  produk  adalah  gliserol  monooleat. Menurut Noureddini (1997), gliserol dapat terkonversi  menjadi  gliserol  monogliserida  dengan energi  aktivasi  sebesar  9,588  KKal/mol  pada  aliran turbulen. Nilai konstanta arrhenius dan energi aktivasi dapat  disubstitusi  kedalam  persamaan  3  sehingga dihasilkan persamaan berikut :
𝑘 = 10,81977828 × exp − 8,14394304
𝑅. 𝑇 − 𝑑 𝐶 𝑎 𝑑 𝑡 = [10,81977828 × exp −
8,14394304 𝑅. 𝑇 ]×𝐶 𝑎 2
Analisa  GC-MS  digunakan  untuk  membuktikan dan  menentukan  seberapa  besar  %  kadar  GMO  yang dihasilkan  pada  berbagai  variasi  temperatur  reaksi. Gambar  11  dan  tabel  3  menunjukkan  bahwa  gliserol monoleat  berhasil  terbentuk  dengan  %  kadar  yang cukup besar pada temperatur 140° C.
Gambar 11. Grafik Total Ion Current Sintesa GMO.
Hasil interpretasi GC-MS Agilent 6890 MS 5973 diperoleh pada tabel 3 sebagai berikut :
y = -4030,9x - 4,0982 R² = 0,8918 -14,5 -14 -13,5 -13 -12,5 -12
0,002 0,0021 0,0022 0,0023 0,0024 0,0025
K o n stan ta Laj u R e aksi (m g e k/ gr .s e c) 1/T (1/K)

## Energi Aktivasi
Energi Aktivasi 5.00 10.00 15.00
20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 2000000 4000000 6000000 8000000 1e +07 1.2e +07 1.4e +07 1.6e +07 1.8e +07 2e +07 2.2e +07 2.4e +07 2.6e +07 2.8e +07 3e +07 3.2e +07 3.4e +07 3.6e +07 3.8e +07 T im e --> Ab und a nc e T IC: S AM PLE  1.D \d a ta .m s 8.729 10.185 10.262 11.377 11.700 13.337 14.352 15.043
Tabel 3. Senyawa-Senyawa yang terdeteksi pada GC-MS Agilent 6890 MS 5973
Senyawa % Area Waktu Retensi Tetradecanoic acid 0,77% 8,732 Palmitinic acid 7.65% 10.184 Ethyl Cetylate 6.52 % 10.261 Linoleic acid 17.00 % 11.374 Gliserol Monooleat (GMO) 55.47 % 11.696 2-hydroxy-1-Hexadecanoic acid 0.58 % 13.336 Linoleyl Alcohol 11.06 % 14.355 2,6,10,14,18,22-Tetracosahexaene 0.95 % 15.044
Senyawa-senyawa  yang  terdeteksi  dihasilkan  sebanyak  8  senyawa.Senyawa  yang  selain  gliserol  monooleat diduga terbentuk karna merupakan produk hasil samping dari reaktan yang tidak murni.
Tabel4. Perbandingan teknologi katalis pada proses reaksi esterifikasi Gliserol Monooleat berdasarkan energi
aktivasi yang dihasilkan. Proses Reaksi Katalis Energi Aktivasi Total (KKal/mol) % Kadar GMO Referensi Esterifikasi Langsung H-Zeolit alam Bayah 8,143943 55,47 % Setiadi, 2016 (Hasil penelitian ini) Transesterifikasi Tidak Langsung KOH 11,078 8,2 Lee, 2007 Transesterifikasi Langsung KOH - 29,28 % Pardi, 2005
Tabel  4  menunjukkan  bahwa  katalis  zeolit  alam Bayahmampu  menghasilkan  %  Kadar  GMO  dan penurunan  energi  aktivasi  yang  besar  dibandingkan dengan  teknologi  proses  yang  lainnya.  Hal  ini membuktikan bahwa katalis zeolit alam Bayah mampu bekerja cukup baik dalam reaksi esterifikasi GMO.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian didapatkan kesimpulan sebagai berikut : 1. Konversi  maksimum  yang  dapat  dicapai  pada kondisi  terbaik  yaitu  rasio  mol  reaktan  (G/A) sebesar  3:1  dan  kecepatan  pengadukan  sebesar 800 rpm dengan nilai konversi asam oleat sebesar 80,94%.
2. Persamaan umum laju reaksi esterifikasi menghasilkan gliserol  monooleat pada temperatur reaksi  180 ° C  sampai  220°C,  sesuai  dengan menggunakan persamaan laju  reaksi orde 2 yaitu :
𝑑 [𝐺𝑀𝑂] 𝑑𝑡 =   − 𝑑[𝐴𝑂] 𝑑𝑡 = [10,81977828 × exp − 8,14394304 𝑅 . 𝑇 ][ 𝐴𝑂 ] 2
3. %  Kadar  gliserol  monooleat  yang  dihasilkan  dari analisa GC-MS sebesar 55.47 %.

## 5. UCAPAN TERIMA KASIH
Pada  kesempatan  ini,  penulis  mengucapkan terima  kasih  kepada  program  hibah  PKM-PE  dikti yang  telah  membiayai  penulis  sehingga  penelitian  ini dapat  berjalan  dengan  baik.Selain  itu  penulis  juga mengucapkan terima kasih kepada Agus Rochmat S.SI., M.Farm  dan  Nuryoto  S.T.,  M.Eng  selaku  dosen
pembimbing  yang  telah  memberikan  masukan- masukan  sehingga  studi  dan  penulisan  artikel  ini menjadi lebih sempurna.

## 6. NOTASI
r = Laju Reaksi (mg.ek/gr.sec) T = Temperatur Reaksi (Kelvin) K = Konstanta Laju Reaksi (mg ek/gr.sec) A = Frekuensi Tumbukan Molekul Ea = Energi Aktivasi (KKal/mol.K.) R = Konstanta Gas Ideal (1.9872 KCal/gr.mol.K) kc = Koefisien Konveksi Massa (m/s) Sc = Bilangan Schmidt Sh = Bilangan Sherwood
Re = Bilangan Reynold
D = Difusivitas (m2/s)
7. DAFTAR PUSTAKA Barrer, R.M.,Hydrtothermal Chemistry of Zeolite . Academic Press,London.1982 Berita Terkini Nasional., Home Page, ( http://www.istecs.org/2013/10/28/sekilas- tentang-kondisi-zeolit-alam-indonesia/ (akses 26 April 2015).
Feuge, R.O.; Bailey, A.E.,Oil Soap.1949,hal 23-259. Ginting, A.B.; Anggraini, D.; Indaryati, S.; Kriswarini, R.,
Karakterisasi  Komposisi  Kimia,  Luas  Permukaan Pori,  dan  Sifat  Termal  dari  Zeolit  Bayah, Tasikmalaya,  dan  Lampung,  J.  Tek.  Bhn. Nukl,2007, 3(1).
Khayoon,  M.S.;    Hameed,  B.H.,  Acetylation  of  Glycerol to  Biofuel  additives  Over  Sulfated  Activated Carbon Catalyst.
Elsevier
Bioresource Technology, 2011, 102,9225-9235.
Noureddini, H.; Zhu, D., Kinetics of Transesterification of  soybean  oil  Journal  of  Biocatalysis,  University of Nebraska, Lincoln.1997
Pardi.,  Optimasi  Proses  Produksi  Gliserol  Mono  oleat dari  gliserol  Hasil  Samping  Biodiesel”,  Tesis, Sekolah  Pascasarjana  Universitas  Sumatera Utara.2005
Rosdiana,  T.,  Pencirian  dan  Uji  Aktivitas  Katalitik
Zeolit Alam Teraktivasi.Skripsi,
Fakultas Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam,  Intitut Pertanian Bogor.2006 Setiadi,  F.;  Firmansyah.,Karakteristik  Zeolit  Alam Bayah  dalam  Suasana  Asam  sebagai  Katalisator pada  Pembuatan  Emulsifier  Pangan,  Skripsi, Fakultas  Teknik,  Universitas  Sultan  Ageng Tirtayasa.2016 Sontag, N.O.V., Fat Splitting, Esterification and Interesterification  in  Industrial  Oil  and  Fat Products, John Wiley & Sons, New York.1982 Suminta,  S.;  Las,  T.,    Penghalusan  Struktur  Sangkar Kristal  Modernit  dan  Klinoptilolit  Alam  dengan Metode  Rietveld,  Jurnal  SainsMaterial  Indonesia, Februari 2006, 7(2), 73 – 78.