## Jurnal Teknik Kimia USU
ISSN : 2337-4888
Homepage : https://talenta.usu.ac.id/jtk
ISSN : 2337- 4888 JURNAL TEKNIK KIMIA - USU Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Pengujian Kualitas Biodiesel dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Katalis Heterogen Abu Daun Kucai (Allium schoenoprasum): Parameter Berat Katalis, Rasio Mol Minyak Terhadap Metanol dan Waktu Reaksi
Characterization of Biodiesel Produced from Palm Oil with Chives Leaf (Allium schoenoprasum) Ash as Heterogenous Catalyst: Effect of Catalyst Load, Oil to Methanol
Molar Ratio, and Reaction Time
Okta Bani*, David, Toby Febianto Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Jl. Almamater, Kampus USU, Padang Bulan, Kota Medan, 20155, Indonesia *Email: oktabani@usu.ac.id

## Abstrak
Tanaman kucai ( Allium schoenoprasum ) berasal dari varietas tanaman asli Eropa dan Asia. Daun kucai mengandung  logam  tinggi,  sehingga  berpotensi  dalam  penggunaannya  sebagai  katalis  pembuatan biodiesel.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  rasio  mol  minyak  terhadap  metanol, waktu reaksi dan berat katalis abu daun kucai sebagai katalis heterogen terhadap yield biodiesel yang dihasilkan. Hasil karakterisasi Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX), abu daun kucai pada kalsinasi suhu 600 ˚C mengandung 26,14% kalium oksida, 17,55% kalsium oksida, 21,94 % fosfor pentaoksida dan karbon 22,05%. Abu daun kucai kemudian digunakan sebagai katalis heterogen pada pembuatan biodiesel dari minyak kelapa sawit. Yield biodiesel tertinggi sebesar 94,42% pada kondisi operasi suhu reaksi 60 ˚C, jumlah katalis 3%, perbandingan mol minyak dan metanol 1:12, dan waktu reaksi 120 menit. Densitas, viskositas, kadar air, dan total gliserol, biodiesel telah memenuhi Standar Nasional Indonesia (SNI) 7182:2015. Namun, pada analisis kemurnian biodiesel masih tidak memenuhi  standar,  sebagaimana  diperoleh  kandungan  metil  ester  sebesar  69,13%  dan  kandungan trigliserida sebesar 18,83%.
Kata kunci : biodiesel, kucai, karakterisasi, katalis heterogen, transesterifikasi

## Abstract
The Chives’s Plant ( Allium schoenoprasum ) came from the wild ancestors that is the native of European and Asian. The ash of chive leaves contain considerable amount of metal, enabling its usage as catalyst in  the  making  of  biodiesel.  Based  on  the  Scanning  Electron  Microscope-Energy  Dispersive  X-Ray (SEM-EDX) characterization,  chive leaf ash calcined at 600  ˚C contained 26.14%  potassium oxide, 17.55 calcium oxide, 21.94% carbon, and 22.05% phosphorus pentoxide. The ash of chive leaves later on, used as the catalyst on the biodiesel making from the palm oil. The highest biodiesel yield of 94.42% was achieved at reaction temperature of 60 ˚C, 3% catalyst amount, ratio of oil and methanol 1:12, and reaction time 120 minutes. Based on its density, viscosity, moisture, and total glycerol biodiesel has met the Standar Nasional Indonesia (SNI) 7182:2015. However, the purity of biodiesel still haven’t met the standards, in which methyl ester content was 69.13% and the triglyceride was 18.83%.
Keywords: biodiesel, chives, characterization, heterogenous catalyst, transesterification

## Pendahuluan
Meningkatnya  permintaan  akan  energi dengan  terbatasnya  sumber  daya  berbasis  fosil menyebabkan  terjadinya  peningkatan  pada kebutuhan  sumber  energi  berkelanjutan  dan terbarukan. Sumber energi alternatif yang cocok dengan  bahan  bakar  fosil  adalah  sumber  bahan bakar  terbarukan  berbahan  biomassa,  sumber energi  ini  telah  menyumbang  hampir  59%  dari total sumber energi terbarukan pada tahun 2015
bagi  Uni  Eropa.  Komitmen  Uni  Eropa  untuk energi  terbarukan  diharapkan  meningkat  dari 55%  hingga  75%  pada  tahun  2050  [1].  Bahan bakar biomassa dapat berupa aditif bahan bakar atau hampir digunakan secara murni. Karakteristik  umum  biomassa  adalah  bahan mentah dan sifat terbarukannya ( renewable ) [2]. Biodiesel  dapat  dihasilkan  dari  berbagai sumber  seperti  minyak  kelapa  sawit,  minyak jelantah,  minyak  dedak padi,  dan ganggang  [3].
Secara  kimia,  biodiesel  adalah  metil  ester  yang diperoleh  dari  pencampuran  asam  lemak  rantai panjang yang berasal dari sumber hayati seperti minyak  nabati  dan  lemak  hewani.  Kelapa  sawit merupakan salah satu jenis biomassa yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan biodiesel. Minyak kelapa sawit atau Crude Palm
Oil (CPO) off grade memiliki kadar asam lemak bebas  tinggi  yang  diperoleh  dari  tangki  limbah setelah  proses  pemisahan  minyak.  Rendemen yang dihasilkan oleh minyak sawit sebesar 28%. Hal ini menunjukkan potensi besar yang dimiliki minyak  kelapa  sawit  sebagai  bahan  baku pembuatan biodiesel [4].
Secara  konvensional,  biodiesel  diproduksi melalui  proses  transesterifikasi  minyak  nabati atau  lemak  hewani.  Dalam  reaksinya,  molekul triasilgliserol,  selaku  komponen  utama  minyak nabati,  bereaksi  dengan  tiga  molekul  alkohol rantai  pendek,  metanol  atau  etanol,  dengan adanya  katalis  akan  menghasilkan  tiga  molekul metil  asam  lemak  ( Fatty  Acid  Methyl  Ester (FAME))  atau etil  ester ( Fatty Acid Ethyl Ester (FAEE))  dan  satu  molekul  gliserol.  Katalis digunakan  untuk  mempercepat  laju  proses transesterifikasi  dan  dapat  dibagi  menjadi  dua, yakni katalis homogen dan heterogen [5].
Secara umum, jenis katalis yang digunakan pada  proses  transesterifikasi  di  industri  adalah katalis  basa  homogen.  Proses  katalitik  basa homogen  memiliki  keunggulan  seperti  waktu reaksi yang lebih cepat dibanding proses katalitik asam.  Meskipun  demikian,  penggunaan  katalis basa  homogen  untuk  transesterifikasi  memiliki kekurangan  diantaranya  proses  pemisahan  yang lebih  sulit,  pemurnian,  dan  selektivitasnya terhadap  kandungan  asam  lemak  bebas  (ALB) pada  bahan  yang  digunakan  [6].  Maka  pada produksi biodiesel penggunaan katalis heterogen disadari sebagai pilihan terbaik. Katalis heterogen  dapat  dengan  mudah  digunakan kembali dan aman terhadap lingkungan [7].
Penggunaan  abu  daun  kucai  ( Allium schoenoprasum ) sebagai katalis heterogen dapat dilakukan karena daun kucai memiliki kandungan logam yang dapat digunakan sebagai katalis basa pada pembuatan biodiesel. Pemilihan  daun  kucai  sebagai  sampel  didasari oleh  sebab  penelitian  terdahulu  yang  dilakukan oleh  Erwin,  et  al.  (2014)  menggunakan  katalis heterogen berupa abu batang pisang dengan yield tertinggi  yaitu  76,8%  [8]  dan  penelitian  oleh Kusyanto,  et  al.  (2017)  menggunakan  katalis heterogen  abu  sekam  padi  diperoleh yield biodiesel  sebesar  67%  [9].  Oleh  karena  itu penelitian  berikut  bertujuan  untuk  mengetahui kemampuan  katalis  heterogen  abu  daun  kucai ( Allium  schoenoprasum )  dalam  pembuatan biodiesel dari minyak kelapa sawit.
Teori Biodiesel merupakan bahan bakar terbarukan dari minyak nabati dan lemak hewani. Penggunaan  biodiesel  sebagai  pengganti  diesel dapat  mempromosikan  keamanan  akan  energi dan memberi dorongan terhadap status ekonomi sosial  dari  industri  pedesaan,  serta  mengurangi akibat  buruk  pada  lingkungan  yang  disebabkan bahan  bakar  fosil.  Biodiesel  diproduksi  dari biomassa,  biodiesel  dianggap  sebagai  sumber energi  terbarukan  yang  berpotensi  menjadi sumber  energi  yang  berkepanjangan  dan  dapat diandalkan.  Diketahui  produksi  dari  biodiesel dapat membantu mengurangi limbah lingkungan terutama  terhadap  produksi  dari  generasi  kedua biodiesel yang dibuat dari limbah domestik [10].
Biodiesel  konvensional  diproduksi  dengan proses  transesterifikasi  dari  trigliserol  dengan alkohol  (etanol  atau  metanol)  dalam  kehadiran dari  basa  menjadi  asam  lemak  etil  atau  metil ester.  Komposisi  tersebut  sesuai  dengan komposisi  asam  lemak  dari  kandungan  asli lemak  yang  dianggap  memiliki  pengaruh  yang signifikan  terhadap  kualitas  dan  performa  dari biodiesel yang dihasilkan [11].
Parameter yang sangat  berpengaruh dalam penggunaan  biodiesel  diantaranya  adalah  angka asam  dan  viskositas.  Nilai  Standar  Nasional Indonesia  (SNI) biodiesel  angka  asam  tidak boleh  melebihi  0,5  mg-KOH/g  dan  viskositas kinematik  (pada  40  ˚C)  berkisar  antara  2,3-6,0 mm 2 /s.  Nilai  angka  asam  dan  viskositas  yang terlalu  tinggi  dapat  merusak  performa  mesin. Syarat suatu bahan bisa digunakan sebagai bahan baku  untuk  biodiesel  adalah  bahan  tersebut memiliki komposisi trigliserida diatas 95% serta memiliki kandungan Free Fatty Acid (FFA) atau asam  lemak  bebas  dibawah  2%.  Jika  suatu sampel  minyak  yang  mengandung  FFA  diatas 2%  maka  harus  dilakukan  proses  pre-treatment terlebih dahulu yaitu reaksi esterifikasi dari FFA menjadi metil ester [12].
Pada industri, proses reaksi transesterifikasi lebih  diunggulkan  pada  penggunaan  katalis homogen  basa  seperti  natrium  atau  kalium karbonat dan logam alkali oksida atau hidroksida karena  lebih  tidak  korosif  dibandingkan  katalis asam.  Akan  tetapi,  sejak  reaksi  dengan  dasar katalis homogen basa sangat sensitif terhadap air dan  asam  lemak  bebas  dalam  bahan  baku, gliserida  dan  alkohol  pada  pokoknya  anhidrat untuk  menghindari  terbentuknya  sabun  yang dapat  mengurangi  perolehan  berat  biodiesel. Oleh  karena  itu,  pemakaian  katalis  padat heterogen lebih disukai akibat tidak terbentuknya  produk  samping  yang  berpolusi dan  permasalahan  lingkungan  seperti  korosi yang  disebabkan  oleh  karakteristik  alkali  dan asam dapat diminimalisir dan tidak
diperlukannya  proses  pemurnian  yang  lebih lanjut [13]. Reaksi transesterifikasi dari trigliserida  dengan  metanol  ditunjukan  pada Gambar 1 [14].
Gambar 1. Reaksi transesterifikasi dari trigliserida dengan metanol
Kinetika  reaksi  transesterifikasi  pada Gambar  1  akan  dipengaruhi  oleh  waktu  dan konsentrasi  dan  reaksi  pembentukan  mengikuti orde satu semu [15].
Tanaman  kucai  ( Allium  schoenoprasum ) berasal  dari  varietas  yang  merupakan  tanaman Eropa  dan  Asia.  Kucai  sekarang  telah dibudayakan sebagai  sayuran hijau atau sebagai rempah-rempah  di  seluruh  dunia,  terutama  di belahan bumi utara [16].
Penurunan temperatur sintering
(pemanasan dibawah titik leleh) dilakukan untuk mencegah kerusakan struktur dasar agar sampel dapat memiliki kristalisasi rendah dan pori yang kecil.  Sementara  temperatur  yang  lebih  tinggi lebih  diunggulkan  untuk  memperoleh  partikel yang terkristalisasi dengan baik dan pertumbuhan  dari  nanopartikel  berlangsung bertahap  akan  menunjang  perluasan  pori  dan penurunan  permukaan.  Oleh  karena  itu,  sampel yang  diabukan  pada  temperatur  yang  lebih rendah, lebih baik untuk penyimpanan pori-pori kecil  dimana  akan  memperoleh  sifat  katalisasi yang  luar  biasa  karena  efek-nano  dari  partikel [17].

## Metodologi Penelitian Bahan dan Alat
Bahan penelitian berikut adalah daun kucai yang  diperoleh  dari  salah  satu  pasar  di  kota Medan  dengan  kondisi  yang  masih  segar. Minyak  kelapa  sawit  diperoleh  dari  toko  lokal sekitar.  Bahan  lain  seperti  etanol  dan aquadest diperoleh dari toko kimia di sekitar kota Medan. Alat-alat utama yang digunakan dalam penelitian berikut adalah aluminium foil , batang pengaduk, beaker  glass ,  blender,  buret,  corong  gelas, corong  pisah, erlenmeyer , furnace ,  gelas  ukur, hot plate , labu leher tiga, magnetic stirrer , oven , penjepit  tabung, piknometer, pipet tetes, refluks kondensor,  statif  dan  klem,  termometer, viskosimeter Oswald.

## Proses Kalsinasi Daun Kucai
Pembuatan katalis heterogen dari abu daun kucai  dilakukan  dengan  cara  pemotongan  daun kucai  dengan  ukuran  ±  1  mm.  Setelah  itu dilakukan proses pengeringan dengan menggunakan  oven  listrik  dan  penghancuran menggunakan ball  mill serta  pengayakan  pada ukuran  saringan  100 mesh .  Serbuk  daun  kucai yang  telah  diperoleh  dikalsinasi  pada  suhu  600 o C selama 3 jam menggunakan tungku kalsinasi.
Proses Transesterifikasi Penelitian dilakukan dengan proses transesterifikasi  menggunakan  sampel  50  g minyak kelapa sawit pada kecepatan pengadukan 300  rpm    dan  suhu  reaksi  60 o C  dengan menggunakan magnetic  stirrer dengan  variabel bebas  berupa  berat  katalis  abu  daun  kucai ( Allium schoenoprasum ) yakni 3%, 4%, 5%, dan 6% pada rasio mol minyak terhadap metanol 1:6,
1:9,  1:12,  dan  1:15  selama  60  menit,  90  menit, 120 menit, dan 150 menit. Hasil transesterifikasi yang  diperoleh  kemudian  dipisahkan  dalam corong pisah dan dibiarkan selama 24 jam untuk membentuk  2  lapisan.  Lapisan  atas  berupa biodiesel kemudian dicuci dengan air panas pada suhu  80 o C.  Proses  pencucian  dilakukan  hingga air  pencucian  menjadi  jernih.  Setelah  itu biodiesel  dipanaskan  pada  suhu  105 o C  untuk menguapkan sisa air pencucian.

## Analisis Biodiesel
Dilakukan  analisis  pada  serbuk  dan  abu daun  kucai  sebelum  dan  sesudah  kalsinasi dengan menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM)  serta Energy  Dispersive  X- Ray Spectroscopy (EDX). Pada biodiesel dengan yield terbaik  dilakukan  analisis  bedasarkan sebagian standar B30 seperti densitas, kadar air, dan    viskositas kinematik, kadar, analisis gugus metil  ester  dengan  alat Fourier  Transform Infrared (FTIR)  serta  kemurnian  dengan instrumen Gas Chromatography (GC) [18].

## Hasil Pembahasan
Hasil  Analisis  dan  Karakterisasi  SEM-EDX Serbuk dan Abu Daun Kucai
Pada  penelitian  ini  serbuk  daun  kucai dengan  ukuran  100 mesh dikalsinasi  pada  suhu 600 ˚C selama 3 jam untuk mendapatkan katalis daun  kucai  dalam  bentuk  abu.  Serbuk  dan  abu daun  kucai  dianalisis  menggunakan  EDX. Analisis EDX dilakukan untuk mengidentifikasi komposisi  unsur  serta  senyawa  oksida  pada sampel. Hasil analisis EDX serbuk dan abu daun kucai ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel  1.  Komposisi  Senyawa  Daun  Kucai (Allium schonoeprasum) Dalam Bentuk Serbuk dan Abu Komponen Komposisi (%) Serbuk Daun Kucai Abu Daun Kucai (600 °C) C 86,62 21,94 Na 2 O 0,12 0,62 MgO 0,32 3,06 Al 2 O 3 0,64 1,60 SiO 2 1,65 2,86 P 2 O 5 0,94 22,02 SO 3 2,88 1,12 Cl 0,20 2,54 K 2 O 2,86 26,14 CaO 0,84 17,55 CuO 0,81 - ZnO 0,67 - ZrO 2 1,44 - FeO - 0,55 Berdasarkan Tabel 1, kandungan K 2 O serta CaO serbuk daun kucai masing-masing berkisar 2,86%  dan  0,84%.  Hasil  ini  tidak  jauh  berbeda dengan  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Snafi (2013) pada kandungan daun kucai Freeze-dried dengan  kandungan  K 2 O  serta  CaO  masing- masing 2,96% dan 0,81% [16].
Kandungan  K 2 O  dan  CaO  kemudian meningkat  menjadi  26,14% dan 17,55% setelah melalui  proses  kalsinasi.  Kandungan  lain  yang meningkat  adalah  P 2 O 5 dari  0,94%  menjadi 22,02%. Sedangkan kandungan karbon mengalami  penurunan  dari  86,62%  menjadi
21,94%.
Penelitian  yang  telah  dilakukan  oleh Taslim,  et  al  (2020), menggunakan  bahan  baku daun  kelor,  proses  kalsinasi  meningkatkan kandungan mineral seperti K dan Ca [17].  Pada hasil EDX abu daun kucai diperoleh peningkatan K 2 O  dan  CaO  menjadi  26,14%  dan  17,55% setelah melalui proses kalsinasi. Kandungan lain yang meningkat adalah P 2 O 5 dari 0,94% menjadi 22,02%.  Hal  ini  disebabkan  oleh  penurunan kandungan volatil dan karbon pada bahan selama proses kalsinasi [19]
Morfologi permukaan serbuk dan abu daun kucai  dianalisis  menggunakan  SEM.  Hasil analisis  SEM  serbuk  dan  abu  daun  kucai ditunjukkan pada Gambar 2. Pada Gambar 2 ini ditunjukkan  perubahan  morfologi  antara  serbuk dan  abu  daun  kucai.  Permukaan  pada  serbuk daun  kucai  terlihat  lebih  halus,  berongga  serta tidak terdapat pori-pori yang jelas. Namun pada abu  daun  kucai  yang  dikalsinasi  pada  suhu 600°C,  permukaan  abu  daun  kucai  lebih  kasar,
lebih kecil serta memiliki banyak pori-pori yang jelas pada permukaannya.
(a)

## (b)
Gambar  2.  Hasil  analisis  SEM  (a)  Serbuk  daun kucai dan (b) Abu daun kucai pada kaslinasi suhu 600 °C pada perbesaran 3000x

## Pengaruh  Jumlah  Katalis  Terhadap  Yield Biodiesel
Pengaruh  jumlah  katalis  abu  daun  kucai terhadap  yield  biodiesel  dilakukan  dengan variabel  tetap  suhu  reaksi  60  ˚C,  serta  dengan rasio  mol minyak terhadap methanol  ditetapkan sebesar 1:9 dengan waktu reaksi 90 menit.
Variasi  jumlah katalis dalam penelitian  ini adalah  3%,  4%,  5%,  dan  6%.  Pengaruh  jumlah katalis terhadap yield biodiesel ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Pengaruh jumlah katalis terhadap yield biodiesel  pada  kondisi  rasio  mol  minyak  dan metanol 1:9 pada waktu reaksi 90 menit
Jumlah  banyak  katalis  heterogen  atau katalis  K 2 O  yang  ditambahkan  tidak  akan
75 80 85 90 3 4 5 6 Y ield (% ) Jumlah katalis (%)
berperan  sebagai  katalis,  melainkan  akan bereaksi  dengan  asam  lemak  bebas  maupun trigliserida  melalui  reaksi  asam  basa  sehingga terbentuk garam yang berupa produk sabun [20].
Hasil  penelitian  Oladipo,  et  al.  (2018) menunjukkan  jumlah  katalis  dari  kulit  papaya yang  optimal  adalah  3,5%  [21].  Melalui  artikel tersebut  dinyatakan  bahwa  penggunaan  katalis berlebih  juga  menyebabkan  pemisahan  katalis campuran lebih sulit dan meningkatkan kemungkinan  terbentuknya  sabun.  Gambar  3 memperlihatkan yield tertinggi  sebesar  86,6% dengan jumlah katalis sebesar 3%.
Pengaruh  Perbandingan  Mol  Minyak  dan Metanol Terhadap Yield Biodiesel
Variasi  rasio  mol  minyak  dan  metanol terhadap yield biodiesel  yang  diperlakukan adalah  1:6,  1:9,  1:12,  dan  1:15.  Pengaruh  rasio mol  terhadap yield biodiesel  ditunjukkan  pada Gambar  4.  Diketahui  data yield biodiesel tertinggi  pada  variasi  jumlah  katalis  3%  pada Gambar 3. sama dengan data  rasio mol minyak dan metanol 1:9 pada Gambar 4.
Gambar  4.  Pengaruh  Rasio  Mol  Minyak  dan Metanol  terhadap  Yield  Biodiesel  pada  Jumlah Katalis Optimum 3% dan Waktu Reaksi 90 menit
Semakin banyak metanol
yang ditambahkan,  akan  semakin  besar  rendemen biodiesel  yang  diperoleh.  Penambahan  metanol berlebih  akan  menggeser  kesetimbangan  reaksi ke  kanan  sehingga  produk  biodiesel  yang dihasilkan akan semakin banyak [22].
Diketahui  bahwa  ketika  rasio  metanol terhadap minyak ditingkatkan melampaui jumlah batas  tertentu,  hasil  biodiesel  dapat  menurun. Produk  samping  akan  larut  dalam  metanol, sehingga terjadi pergeseran  reaksi  berbalik arah [23].

## Pengaruh  Waktu  Reaksi  Transesterifikasi Terhadap Yield Biodiesel
Variasi  waktu  reaksi  transesterifikasi terhadap yield biodiesel  yang  diperlakukan adalah  60  menit,  90  menit,  120  menit,  dan  150
menit.  Pengaruh  waktu  reaksi  transesterifikasi terhadap yield biodiesel  ditunjukkan  pada Gambar 5. Dengan diketahui data yield tertinggi variasi rasio mol minyak dan metanol 1:12 pada Gambar 4 sama dengan data variasi waktu reaksi 90 menit pada Gambar 5.
Gambar 5. Pengaruh waktu reaksi transesterfikasi terhadap  yield  biodiesel  pada  jumlah  katalis optimum 3% dan rasio mol minyak dan etanol 1:12
Bedasarkan penelitian Prastyo, et al. (2021) bahwa  meningkatnya  waktu  reaksi  akan berpengaruh pada waktu kontak antara situs aktif katalis, metanol, dan bahan baku. Ketika waktu reaksi mencapai batas optimal, maka efektivitas kontak  situs  ajtuf  katalis,  metanol  dan  bahan baku  akan  jenuh  dan  menyebabkan  reaksi berbalik  arah.  Sesuai  dengan  hasil  penelitian tersebut  yang  menunjukkan yield teringgi  yaitu 94,42%  terdapat  pada  waktu  reaksi  120  menit dan menurun hingga mencapai 83% pada waktu reaksi 150 menit [24].
Sesuai  dengan  penelitian  Dedy,  et  al. (2019),  menggunakan  waktu  sebagai  variabel tetap  yaitu  90  menit.  Disebutkan  bahwa  reaksi biodiesel  merupakan  reaksi reversible sehingga proses  reaksi  sebaiknya  dihentikan  agar  tidak terjadi reaksi yang berbalik arah [25].
Maka  katalis  yang  digunakan  sebaiknya dengan jumlah paling sedikit untuk menghasilkan yield biodiesel terbanyak, sebagaimana  diperoleh  yield  tertinggi  sebesar 86,6% dengan jumlah katalis sebesar 3%.

## Analisis Sifat Fisika Biodiesel
Analisis  sifat  fisika  dari  biodiesel  antara lain  densitas,  viskositas  dan  kadar  air  pada variasi  percobaan  terbaik  yakni  dengan  jumlah katalis 3%; rasio minyak terhadap metanol 1:12 selama  120  menit  pada  suhu  60  ˚C.  Sifat  fisika dari  biodiesel  dengan yield terbaik  kemudian dianalisis mengetahui kelayakan biodiesel sesuai standar  Standar  Nasional  Indonesia  (SNI) 7182:2015 yang ditunjukan pada Tabel 2.
Berdasarkan  Tabel  2,  sifat  fisika  biodiesel pada  variasi  katalis  3%,  rasio  minyak  terhadap
80 85 90 95 1 : 6 1 : 9 1 : 12 1 : 15 Y ield (% ) Rasio Mol Minyak terhadap Metanol 80 85 90 95 60 90 120 150 Y ield (% ) Waktu (menit)
metanol 1:12 selama 120 menit telah sesuai SNI. Densitas  yang  dihasilkan  adalah  887  kg/m 3 . Hasil  ini  sesuai  pada  rentang  yang  ditetapkan SNI yakni 850-890 kg/m 3 .
Tabel  2.  Standar  sifat  fisika  biodiesel  untuk SNI 7182:2015 Parameter SNI 7182:2015 [26] Biodiesel yang dihasilkan Densitas (kg/m 3 ) 850-890 887 Viskositas kinematik (mm 2 /s) 2,3 – 6,0 3,557 Kadar air (mg/kg) - 0
Viskositas  yang  diperoleh  adalah  3,557 mm 2 /s dan termasuk rentang standar. Viskositas yang  rendah  dapat  membentuk fuel  rich  zone (daerah  kaya  bahan  bakar)  yang  dapat membentuk  jelaga  dan  Jika  terlalu  tinggi  dapat menyebabkan  bahan  bakar  teratomasi.  Maka viskositas yang masuk mutu baik adalah 2,3 – 6,0 mm 2 /s [8].
Kadar air yang diperoleh adalah 0%, hasil ini  telah  sesuai  dengan  standar  SNI.  Kadar  air yang tinggi dapat memicu reaksi hidrolisis pada trigliserida [8].

## Analisis Gugus Metil Ester dengan FTIR
Pengujian karakteristik FTIR dapat digunakan untuk membuktikan dan meyakinkan bahwa  hasil  proses  transesterifikasi  trigliserida terhadap  metanol memiliki gugus fungsi utama biodiesel  yakni  gugus  metil  ester  [27].  Analisis FTIR  dilakukan  pada  biodiesel  dengan yield terbaik  yakni  pada  variasi  katalis  3%,  rasio minyak terhadap metanol 1:12 selama 120 menit dan  suhu  60  ˚C.  Hasil  analisis  FTIR  dari biodiesel pada  ditunjukkan pada Gambar 6.
Gambar  6.  Karakteristik  FTIR  biodiesel  pada kondisi operasi terbaik
Gambar 6 menunjukkan karakteristik FTIR biodiesel  pada  variasi  katalis  3%,  rasio  minyak terhadap  metanol  1:12  selama  120  menit  dan suhu 60 ˚C. Pada hasil analisis ditemukan gugus C–H (sp3) alkana pada gelombang 2927,11 cm -1 dan 2857,75 cm -1 [28].  Pada hasil analisis dapat ditemukan  gugus  C=O  yang  berada  pada gelombang  1746.06  cm -1 dan  diperoleh  Gugus C–O pada gelombang 1245,48 dan 1172,96 cm -1 [29].  Gugus  C=O  dan  C–O  ini  menandakan terbentuknya  gugus  ester  pada  biodiesel  [28]. Puncak  serapan  pada  bilangan  gelombang 1457,98  cm -1 merupakan  gugus  CH 2 .  Gugus alkena didapati pada puncak gelombang 725,44 cm -1 . Daerah gelombang 722,35 cm -1 merupakan serapan  gugus  CH=CH  yang  merupakan  rantai asam  lemak  tak  jenuh  [30].  Sehingga,  dapat disimpulkan  bahwa  biodiesel  yang  dihasilkan pada  variasi  katalis  3%,  rasio  minyak  terhadap metanol 1:12 selama 120 menit dan suhu 60 ˚C mengindikasikan  keberadaan  gugus  metil  ester yang ditandai pada gugus C=O dan C–O.

## Analisis Metil Ester dengan GC
Biodiesel  diuji  dengan  menggunakan instrumen GC untuk mengetahui komposisi ester yang ditunjukkan pada Gambar 7.

## Gambar 7. Kromatogram komposisi biodiesel pada kondisi operasi terbaik
Hasil  analisis  GC  pada  Gambar  7 menunjukkan  beberapa  puncak  senyawa  ester yang terkandung pada sampel biodiesel. Rincian komposisi dari kromatogram pada biodiesel hasil penelitian  kemudian  dibandingkan  dengan standar  Standar  Nasional  Indonesia  (SNI) 7182:2015 yang ditunjukan pada Tabel 3.
Pada Tabel 3 dapat dilihat kandungan metil ester  di  dalam  biodiesel  sebanyak  69,13%.  Hal ini  menunjukkan  pengujian  GC  ini  telah  sesuai dengan  pengujian  FTIR  yang  telah  dilakukan. Pada pengujian FTIR sebelumnya didapati gugus C–O  dan  C=O  yang  menandakan  terbentuknya gugus  ester  pada  biodiesel  [30].  Pada  kadar gliserol,  diperoleh  0%  pada  biodiesel  yang dihasilkan dengan katalis daun kucai yang telah sesuai  dengan  standar  yang  ada.  Namun  pada
E:\FTIR Data\ANORGANIK_YP LAB\Rival AA\2022\MEAS\Biodisesel.0          Biodisesel          Instrument type and / or accessory 07/02/2022 3 7 7 9 .8 7 3 6 9 8 .7 7 3 4 6 8 .7 8 2 9 2 7 .1 1 2 8 5 7 .7 5 2 3 5 1 .9 9 1 7 4 6 .0 6 1 5 8 9 .8 7 1 4 5 7 .9 8 1 3 6 6 .4 8 1 2 4 5 .4 9 1 1 7 2 .8 6 1 0 2 1 .2 2 8 7 7 .3 9 7 2 5 .4 4 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Wavenumber cm-1 30 40 50 60 70 80 90 100 T ra n s m it ta n c e [ % ] Page 1/1
komposisi total kandungan ester, monogliserida, digliserida  serta  trigliserida  biodiesel  yang dihasilkan pada variasi katalis 3%, rasio minyak terhadap  metanol  1:12  selama  120  menit  dan suhu 60 ˚C masih belum memenuhi standar. Hal ini  disebabkan  ketidakmampuan  trigliserida dalam  minyak  untuk  bereaksi  pada  metanol untuk  membentuk  metil  ester  yang  terbukti dengan  jumlah  kandungan  trigliserida  yang masih  bersisa  yakni  18,8%.  Hal  ini  disebabkan ketidakmampuan  trigliserida  untuk  membentuk metil ester yang terbukti masih bersisa sebanyak 18,84%. Adapun penyebabnya
adalah penggunaan abu daun kucai sebagai katalis yang belum  optimal.  Katalis  abu  daun  kucai  yang dicampurkan  dengan  metanol  tidak  membentuk molekul  transisi  nukleofil  yang  cukup  efektif untuk mengkonversi trigliserida menjadi campuran metil ester [31].
Tabel  3. Komposisi  Biodiesel  yang Diperoleh dari Penelitian serta Perbandingan Terhadap SNI 7182:2015 Parameter SNI 7182:2015 [25] Biodiesel yang dihasilkan Kandungan Ester ≥ 96,5 69,13 Kandungan monogliserida ≤ 0,80 1,89 Kandungan digliserida - 6,67 Kandungan trigliserida - 18,84 Total gliserol ≤ 0,24 0

## Kesimpulan
Abu  daun  kucai  memiliki  potensi  untuk dimanfaatkan  sebagai  katalis  heterogen  dalam proses  pembuatan  biodiesel  karena  kandungan oksida  logam  yang  tinggi,  yaitu  senyawa  K 2 O. Yield biodiesel tertinggi yaitu 94,42% diperoleh pada  kondisi  jumlah  katalis  3%,  rasio  mol minyak dan metanol 1:12, dan waktu reaksi 120 menit.  Hasil  karakterisasi  biodiesel  yang diperoleh  masih  belum  memenuhi  standar terhadap  kandungan  total  kandungan  ester, monogliserida, digliserida dan trigliserida. Pada penelitian  selanjutnya  perlu  ditinjau  variasi pengaruh  suhu  kalsinasi  daun  kucai  dan pengaruh  kecepatan  pengadukan  pada  proses reaksi transesterifikasi untuk mengetahui kemampuan  katalis  dan  pengaruhnya  terhadap yield biodiesel.

## Daftar Pustaka
[1]   A. K. Sharma, P. K. Sharma, V. Chintala, N.  Khatri  and  A.  Patel,  “Environment- friendly biodiesel/diesel blends for improving the exhaust emission and engine
performance  to  reduce  the  pollutants emitted  from  transportation  fleets,” J. Environ.  Res.  Public  Health ,  vol.  17,  no.
11, pp. 1–18, 2020.
[2]   T. Mizik, and G. Gyarmat, “Economic and sustainability  of  biodiesel  production  -  a systematic  literature  review,” Clean Technol , vol. 3, no. 1, pp. 19–36, 2021.
[3]   H.  Niawanti,  “Review  perkembangan metode produksi dan teknologi pemurnian dalam  pembuatan  biodiesel,” J.  Chemur, vol. 4, no. 1, pp. 27–35, 2020.
[4]   E.  Mardawati,  M.  S.  Hidayat,  D.  M. Rahmah  and  S.  Rosalinda,  “Produksi biodiesel  dari  minyak  kelapa  sawit  kasar off  grade dengan  variasi  pengaruh  asam sulfat  pada  proses  esterifikasi  terhadap mutu biodiesel yang dihasilkan,” J. Indus. Pertan. vol. 1, no. 3, pp. 46–60, 2019.
[5]   R. S. B. Ferreira, R. M. dos Passos, K. A. Sampaio and E. A. C. Batista,
“Heterogeneous  Catalysts  for  Biodiesel Production:  A Review,” Food  and Public Health. Brazil, vol. 9, no. 4, pp. 125–137,
2019.
[6]   Wahyudin, A. H. Tambunan, N. Purwanti, Joelianingsih  and  H.  Nabetani,  “Tinjauan perkembangan  proses  katalitik  heterogen dan non-katalitik untuk produksi biodiesel,” J. Ketekni. Pertani. Indonesia, vol. 6, no. 2, pp. 123–130, 2018.
[7]   M.  O.  Faraque,  A.  A.  Razzak  and  M.  M. Hossain,  “Application  of  heterogeneous catalysts  for  biodiesel  production  from microalgal oil—A review,” Catalysts , vol. 10, no. 9, pp. 1–25, 2020.
[8]   Erwin,  O.  Patibong  and  S.  P.  Pasaribu, “Pemanfaatan  abu  batang  pisang  ( Musa Paradisiaca )  dengan  variasi  berat  abu sebagai katalis dalam pembuatan biodiesel dari  minyak  jelantah,” Chimica  Acta.
Indonesia , vol. 7, no. 2, pp. 12–20, 2014.
[9]   Kusyanto and P. A. Hasmara,
“Pemanfaatan  abu  sekam  padi  menjadi katalis heterogen dalam pembuatan biodiesel  dari  minyak  sawit,” J.  Trop Pharm.  Chem , vol.  4,  no.  1,  pp.  14–21, 2017.
[10]   T.  M.  I.  Mahlia,  Z.  A.  H.  S.  Syazmi,  M. Mofijur, A. E. Pg Abas, M. R. Bilad, H. C. Ong and A. S. Silitonga, “Patent landscape review on biodiesel production: Technology  updates,” Renewable  and Sustaianable  Energy  Reviews ,  vol.  118, pp. 1–9, 2020.
[11]   A.  H.  M.  Rasmey,  M.  A.  Tawfik  and  M. M. A. Kareem, “Direct transesterification of fatty acids produced by Fusarium solani for biodiesel  production:  Effect  of carbon
and nitrogen on lipid  accumulation in  the fungal  biomass,” J.  App.  Microbiol ,  vol.
128, no. 4, pp. 1074-1085, 2019.
[12]   L. Laila and L. Oktavia. “Kaji eksperimen angka  asam  and  viskositas  biodiesel berbahan  baku  minyak  kelapa  sawit  dari PT  Smart  Tbk.,” J.  Teknol.  Proses  Inov. Indus, vol. 2, no. 1, pp. 27–31, 2017.
[13]   Anonim, Establishment of The Guidelines for  the  Development  of  Biodiesel Standards  in  the  APEC  Region,  APEC Expert  Group  on  New  and  Renewable Energy Technologies, Texas, 2008.
[14]   N.  F.  Sulaiman,  A.  N.  N.  Hashim,  S. Toemen, S.  J.  M.  Rosid,  W  Nur  Aini  W. Mokhtar,  R.  Nadarajan  and  W.  A.  W.  A. Bakar, “Biodiesel production from refined used  cooking  oil  using  co-metal  oxide catalyzed  transesterification,” Renewable Energy, vol. 153, pp. 1–11, 2020.
[15]   A. B. Mapossa, J. Dantas and A. C. F. M. Costa,  “Transesterification  reaction  for biodiesel  production  from  soybean  oil using Ni 0.5 Zn 0.5 Fe 2 O 4 nanomagnetic catalyst:  Kinetic  study,” Int.  J.  Ener. Resear. Brazil , vol. 44, no. 11, pp. 1-11, 2020.
[16]   A.  E.  A.  Snafi,  “Pharmacological  Effects Of Allium Species Grown In Iraq,” Int. J. Pharma. Health Care Rese., vol. 1, no. 4, pp. 132–147, 2013.
[17]   W. Tang, X. Wu, D. Li, Z. Wang, G. Liu, H.  Liu  and  Y.  Chen,  “Oxalate  route  for promoting  activity  of  manganese  oxide catalysts in total VOCs’ oxidation: Effect of calcination temperature and preparation method,” J.  Mater.  Chem.  A. vol.  2,  pp. 2544–2554, 2013.
[18]   Anonim, Pedoman  Penanganan  dan Penyimpanan  Biodiesel  dan  Campuran Biodiesel  (B30) ,  Indonesia:  Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral, 2020.
[19]   Taslim,  F.  Irawan,  dan  Iriany,  “Moringa leaves  ( Moringa  oleivera )  potential  as green  catalyst  for  biodiesel  production,” IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., vol. 10, no. 3, 2018.
[20]   S.  Oko,  and  M.  Feri,  “Pengembangan katalis  CaO  dari  cangkang  telur  ayam dengan  impregnasi  KOH  dan  aplikasinya terhadap pembuatan biodiesel dari minyak jarak,” J. Teknol. , vol. 11, no. 2, pp. 103- 110, 2019.
[21]   B.  Oladipo,  T.  V.  Ojumu,  and  E.  Betiku, “Potential  of  pawpaw  peels  as  a  base heterogeneous catalyst for biodiesel
production:  modeling  and  optimization studies,” Nigerian  Society  of  Chemical
Engineers 48 th Annual  Conference, pp. 1- 11, 2018.
[22]   Sukaryo,  S.  D.  Purwaningram,  and  A. Zulaidah,  “Pembuatan  biodiesel  berbahan dasar limbah ikan menggunakan microwave dengan metode insitu,”
Prosiding  Seminar  Nasional  Penelitian dan Pengabdian, vol. 1, no. 1, pp. 992-999, 2021.
[23]   M.  Farooq,  A.  Ramli,  A.  Naeem,  S. Ahmad,  and  M.  G.  U.  Islam,  “Biodiesel production  from  date  seed  oil  ( Phoenix dactylifera L)  via  egg  shell  derived heterogeneous catalyst,” Chemical
Engineering  Research  and  Design ,  vol. 132, pp. 644-651, 2021.
[24]   E.  Prastyo,  D.  S.  Farkhatus,  and  P.  A. Ibrahim. “Pengaruh waktu reaksi terhadap yield dan  kandungan  metil  ester  sintesis biodiesel ampas tahu
metode elektrokatalitik,” Jurnal  Tekno  Insentif , vol. 15, no. 1, pp. 54-64, 2021.
[25]   D. Irawan, Z. Arifin, Fitriyana, C. Olivia, and  M.  Nopal,  “Pengaruh  rasio  metanol dan  KOH  pada  proses  pembuatan biodiesel  dengan  metode  elektrolisis menggunakan  elektroda  perak,” Seminar Nasional  Inovasi  dan  Aplikasi  Teknologi di  Industri, vol.  5,  no.  2,  pp.  268-272,
2019.
[26]   SNI,  “ Biodiesel  SNI  7182:2015 ,”  SNI- Jakarta:  Badan  Standarisasi  Nasional, 2015
[27]   M. T. M. Bintang, and A. Saleh, “Sintesis biodiesel  dari  minyak  biji  nyamplung ( Callophyllum  innophylum L . )  dengan metode    ultrasonokimia,” J.  Chimica  et Natura  Acta. ,  vol.  3,  no.  2,  pp.  84-89, 2015.
[28]   S.  Setiadji,  N.  Tanyela,  T.  Sudiarti,  E. Prabowo,  dan  B.  Wahid,  “Alternatif pembuatan biodiesel melalui transesterifikasi  minyak  castor  ( Ricinus communis ) menggunakan katalis campuran  cangkang  telur  ayam  dan kaolin,” J.  Kim.  Valen. Penel.  Pengem.
Ilmu Kim., vol. 3, no. 1, pp. 1-10, 2017. [29]   J. Suranta and Nurhayati, “Transesterifikasi  minyak  goreng  bekas menjadi  biodiesel  menggunakan  katalis CaO cangkang siput gonggong ( Strombus canarium )  diimpregnasi  KOH:  variasi waktu  dan temperatur reaksi,” Repository Universitas Riau , pp. 1-7, 2020.
[30]   Rosmawaty,  I.  W.  Supata,  dan  D.
Kamanasa, ”Pemanfaatan katalis
Ca 3 (PO 4 ) 2 dari  tulang  ikan  tuna  pada pembuatan biodiesel dari minyak bintanggur ( Callophyllum inophyllum L ),”
Molluco J, Chem. Edu. Indonesia , vol. 8, no.1, pp. 12-24, 2017.
[31]   Furqon,  A.  K.  Nugroho,  and  M.  K.
Anshorulloh,  “Kajian  penggunaan  katalis
KOH pada pembuatan biodiesel menggunakan  reverse  flow biodiesel reactor secara batch ,” J.  Rona  Tek. Pertani. Indonesia , vol. 12, no. 1, pp. 22- 31, 2019.