## PENGARUH SUHU REAKSI DAN JUMLAH KATALIS PADA PEMBUATAN BIODIESEL DARI LIMBAH LEMAK SAPI DENGAN MENGGUNAKAN KATALIS HETEROGEN CaO DARI KULIT TELUR AYAM
Wendi, Valentinoh Cuaca, Taslim Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara Jalan Almamater,Medan, 20155, Indonesia
Email: wendi_tan@yahoo.com

## Abstrak
Biodiesel  merupakan  bahan  bakar  alternatif  untuk  mesin  diesel  yang  terdiri  dari  alkil  monoester  dari minyak tumbuhan atau lemak hewan. Limbah lemak sapi adalah bahan baku non pangan dengan biaya produksi  rendah  dan  ketersediaannya  sangat  besar  dalam  produksi  ternak.  Tujuan  dari  penelitian  ini adalah  untuk  memanfaatkan  limbah  lemak  sapi  dalam  pembuatan  biodiesel  dengan  menggunakan katalis oksida padat yang berasal dari kulit telur. Kulit telur dikalsinasi dengan suhu 900 o C dan waktu 2 jam, untuk mengubah kalsium menjadi katalis CaO aktif. Minyak lemak sapi mengandung kadar asam lemak bebas yang tinggi  yaitu 1,86%. Kadar asam lemak bebas dalam minyak dapat dikurangi dengan proses  esterifikasi  menggunakan  katalis  asam.  Produk  dari  tahap  esterifikasi  ini  dilanjutkan  dengan tahap  transesterifikasi  untuk  memproduksi  biodiesel.  Proses  transesterifikasi  mereaksikan  minyak  dan metanol  untuk  menghasilkan  metil  ester  dan  gliserol.  Metil  ester  yang  dihasilkan  pada  lapisan  atas dipisahkan  dari  gliserol  dan  kemudian  dicuci.  Pengaruh  dari  berbagai  variabel  proses  seperti  jumlah katalis  dan  suhu  diamati  dalam  percobaan  ini.  Sifat-sifat  biodiesel  seperti  kadar  metil  ester,  densitas, viskositas,  dan  titik  nyala  dievaluasi  dan  dibandingkan  dengan  Standar  Nasional  Indonesia  (SNI).  Di bawah kondisi terbaik, yield maksimum dari biodiesel lemak sapi adalah 82,43% yang didapat dengan menggunakan  perbandingan  mol  metanol / lemak  sapiadalah 9:1  pada  suhu  55 o C  dengan  waktu  reaksi 1,5 jam dan katalis CaO 3 (b/b)%. Hasil yang diperoleh pada penelitian ini menunjukkan bahwa lemak sapi cocok digunakan sebagai bahan baku berbiaya murah untuk memproduksi biodiesel.
Kata kunci : biodiesel, lemak sapi, kalsium oksida, esterifikasi, transesterifikasi

## Abstract
Biodiesel is an alternative fuel for diesel engines consisting of the alkyl monoesters from vegetable oils or  animal  fats.  Beef  tallow  waste  is  the  non-edible  raw  material  with  low  cost  production  and  the availability is huge in the cattle production.  The objective of the study was to utilize beef tallow waste for  biodiesel  production  using  solid  oxide  catalyst  which  derived  from  the  industrial  eggshells.  The materials calcined with temperature 900 o C and time 2 hours, transformed calcium species in the shells into  active  CaO  catalysts.The  oil  contained  high  free  fatty  acid  (FFA)  content  of  1.86%.  The  FFA content  of  the  oil  was  reduced  by  acid-catalyzed  esterification.  The  product  from  this  stage  was subjected  to produce biodiesel. Transesterification process reacts oil and methanol to produce methyl ester and glycerol. The produced methyl ester on the upper layer was separated from the glycerol and then  washed. Effect  of  various  process  variables  such  as  amount  of  catalyst  and  temperature  were investigated.  The  biodiesel  properties like  methyl  ester  content, density, viscosity,  and flash  point  was evaluated  and  was  found  to  compare  well  with  Indonesian  Standard  (SNI).  Under  the  best  condition, the  maximum  yield  of  82.43%  beef  tallow  methyl  ester  was  obtained  by  using  9:1  molar  ratio  of methanol to beef tallow oil at 55 o C, for a reaction time 1.5 hours in the presence 3 wt% of CaO catalyst. The  results  of  this  work  showed  that  the  use  of  beef  tallow  is  very  suitable  as  low  cost  feedstock  for biodiesel production.
Keywords : biodiesel, beef tallow, calcium oxide, esterification, transesterification

## PENDAHULUAN
Penelitian  tentang  bahan  bakar  alternatif berada  pada  profil  yang  tinggi  di  dunia  untuk beberapa waktu sekarang. Meningkatnya kebutuhan  energi  dan  habisnya  cadangan  bahan bakar fosil merupakan masalah utama dalam hal ini  [18].  Begitu  juga  dengan  pemanasan  global dan bahaya lingkungan lainnya yang mendorong untuk  mengurangi  ekstraksi  energi  dari  bahan
bakar  fosil.  Dari  bahan  bakar  alternatif  yang digunakan  sebagai  pengganti  bahan  bakar  fosil, biodiesel  merupakan  salah  satu  bahan  bakar alternatif yang penting [19].
Biodiesel merupakan sumber energi terbarukan  dan  ramah  lingkungan.  Sifatnya bervariasi  tergantung  pada  bahan  baku  minyak dan  alkohol  yang  digunakan  tetapi  selalu  dapat
digunakan  sebagai  pengganti  langsung  untuk bahan  bakar  diesel.  Biodiesel  memiliki  bilangan setana  yang  tinggi  dibandingkan  bahan  bakar diesel,  tidak  mengandung  bahan  aromatik, hampir tidak mengandung sulfur, dan mengandung  oksigen  sekitar  10  sampai  11% berat.  Biodiesel  dapat  diproduksi  dari  minyak tumbuhan dan lemak hewan [2,5,12,14].
Lemak  sapi  merupakan  salah  satu  bahan sisadari  rumah  pemotongan  hewan  yang  tujuan utamanya adalah industri sabun, tapi ketika pasar ini kelebihan bahan, lemak biasanya dibakar atau dibuang. Dalam kedua kasus ada dampak polutan yang  ditimbulkan.Dengan  demikian  sisa  lemak sapi  dari  rumah  pemotongan  hewan  dapat digunakan  untuk  mengatasi  masalah  seperti pengurangan  masalah  limbah  di  lingkungan karena adanya pemanfaatan limbah tersebut [3].
Biodiesel  dari  lemak  hewan  dihasilkan dengan  metode  transesterifikasi.  Reaksi  tersebut membutuhkan  alkohol  yang  berlebih  untuk bereaksi  dengan  trigliserida  dengan  adanya katalis.  Metanol  merupakan  alkohol  yang umumnya  digunakan  karena  murah  dan  cepat bereaksi  dengan  trigliserida  [7,10].  Banyak faktor  yang  mempengaruhi yield biodiesel  dan ekonomi  proses.  Faktor-faktor  yang  paling penting adalah  jenis  alkohol,  perbandingan rasio mol alkohol dan minyak, suhu dan waktu reaksi, jenis  dan  jumlah  katalis,  dan  kandungan  air  dari bahan baku [5].
Selain  itu,  kadar  asam  lemak  bebas  dari bahan baku juga merupakan faktor yang penting karena  dapat  mempengaruhi reaksi kimia.  Asam lemak bebas yang tinggi dalam bahan baku dapat menyebabkan  pembentukan  sabun  ketika  bahan kimia  alkali  digunakan  sebagai  katalis  karena bahan  kimia  alkali  bereaksi  untuk  menetralkan asam  lemak  bebas  dalam  minyak.  Pembentukan sabun  dapat  menurunkan yield biodiesel  dan menghambat  pemisahan  dan  pemurnian  produk biodiesel.  Pembentukan  sabun  dapat  dihindari dengan  perlakuan  awal  minyak  dengan  katalis asam  untuk  mengubah  asam  lemak  bebas menjadi  ester  sebelum  katalis  alkali  digunakan. Akan  tetapi,  reaksi  dengan  katalis  asam  jauh lebih  lambat  dibandingkan  reaksi  dengan  katalis basa [5,15].
Penggunaan  katalis  homogen  memiliki kelemahan  seperti  adanya  limbah  dari  proses pencucian  residu  katalis  dan  katalis  ini  tidak dapat  digunakan  kembali.  Penggunaan  katalis heterogen  dapat  mengatasi  kelemahan  yang dimiliki  katalis  homogen  [8,22].  Pemisahan
katalis heterogen dari produknya cukup sederhana  yaitu  dengan  filtrasi  dan  katalis  ini dapat dikembangkan untuk memberikan aktivitas yang  lebih  tinggi,  selektivitas,  dan  katalis  yang tahan  lama.  Selain  itu,  proses  penetralan  yang menghasilkan limbah dapat dihilangkan
[4,20,23]. Beberapa contoh katalis heterogen misalnyaCaO,  MgO,  SrO,  Zeolit,  Al 2 O 3 ,  ZnO, TiO 2 ,  dan  ZrO  telah  digunakan  dalam  proses transesterifikasi.  Diantara  katalis  ini,  logam alkali  oksida  (misalnya  MgO,  CaO,  dan  SrO) memiliki aktivitas tinggi untuk digunakan dalam proses  transesterifikasi.  Dari  beberapa  logam alkali oksida ini, CaO lebih mudah ditemukan di lingkungan.  Umumnya,   Ca(NO 3 ) 2 , CaCO 3 ,  atau Ca(OH) 2 adalah  bahan  baku  untuk  memproduksi katalis CaO. Ada beberapa sumber kalsium alam yang  berasal  dari  limbah  untuk  mensintesis katalis CaO seperti kulit telur, kulit moluska dan tulang. Alasan dipilih CaO dari limbah kulit telur ayam  ini  karena  tidak  hanya  menghilangkan biaya  pengelolaan  limbah,  tetapi  juga  katalis dengan efektivitas tinggi dapat secara bersamaan dicapai  untuk  industri  biodiesel.  Baru-baru  ini, Jazie  dkk.  melaporkan  penelitian  tentang transesterifikasi dari minyak rapeseed dikatalisis dengan  membakar  kulit  telur  ayam  pada  suhu 900 o C  dan  menemukan  bahwa  katalis  ini  aktif untuk memproduksi biodiesel [8,9].
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk mengembangkan  metode  yang  sederhana  dan efektif untuk memproduksi biodiesel dari limbah lemak sapi dengan  menggunakan katalis heterogen  CaO  dari  kulit  telur  ayam  dan  untuk mengembangkan  kondisi  terbaik  dari  reaksi transesterifikasi  untuk yield FAME  ( Fatty  Acid Methyl  Ester )  maksimum  dengan  adanya  katalis CaO.  Pengaruh  dari  berbagai  variabel  reaksi seperti  suhu  reaksi  dan  jumlah  katalis  diamati dalam percobaan ini.

## METODOLOGI PENELITIAN Bahan Baku dan Preparasi Katalis
Limbah  lemak  sapi  yang  digunakan  dalam produksi  biodiesel  diperoleh  dalam  beberapa rumah  pemotongan  hewan  di  daerah  Petisah, Medan, Indonesia. Komposisi asam lemak dalam minyak  lemak  sapi  diberikan  dalam  Tabel  1. Kulit telur ayam dikumpulkan dari restoran lokal di Medan, Indonesia. Kulit telur ayam ini diubah menjadi  katalis  CaO  aktif  dan  dikalsinasi  pada suhu  900 o C  dan  waktu  2  jam  dalam muffle furnace [9].  Fase  kristal  dari  sampel  hasil
kalsinasi  dianalisis  dengan  menggunakan  AAS
( Atomic Absorption Spectrophotometry ).
Komposisi dari kulit telur ayam diberikan dalam Tabel  2.  Semua  katalis  disimpan  dalam  tempat tertutup  untuk  menghindari  reaksi  dengan  CO 2 dan  kelembaban  di  udara  sebelum  digunakan. Semua  bahan  kimia  lain  yang  digunakan  adalah reagen analitis.
Tabel  1.  Komposisi  Asam  Lemak  dari  Minyak Lemak Sapi
Asam lemak Komposisi(b/b%) Laurat (C12:0) 0,24 Miristat (C14:0) 5,07 Palmitat (C16:0) 24,03 Palmitoleiat (C16:1) 0,88 Heptadekanoat (C17:0) 3,81 Stearat (C18:0) 27,26 Oleat (C18:1) 34,55 Linoleat (C18:2) 2,57 Linolenat (C18:3) 0,68 Arakidat (C20:0) 0,34 Eikosenoat (C20:1) 0,57 Tabel 2. Komposisi dari Kulit Telur Ayam Parameter Komposisi (b/b%) Metode Analisis CaO 66,16 AAS Kadar air 0,12 Oven

## Reaksi Esterifikasi
Tujuan utama dari esterifikasi menggunakan katalis  asam  adalah  untuk  mengurangi  kadar asam  lemak  bebas  dalam  minyak.  Kadar  asam lemak  bebas  dalam  minyak  harus  kurang  dari 0,5% sehingga memudahkan reaksi transesterifikasi.  Reaksi  esterifikasi  dilakukan dalam reaktor batch . Minyak (100 g) dituangkan ke dalam labu dan dipanaskan. Untuk ini, katalis asam  (0,5  b/b%)  H 2 SO 4 ditambahkan,  diikuti oleh metanol dan reaksi dilakukan selama 4 jam. Perbandingan  mol  metanol  /  minyak  adalah  6:1 dan  suhu  reaksi  60 o C  dipilih  berdasarkan penelitian  dari  Encinar  dkk.  [6].  Pada  akhir reaksi,  isi  dari  reaktor  dituang  ke  dalam  corong pemisah  untuk  didiamkan  selama  2  jam.  Setelah itu, pemisahan yang terjadi dari berbagai lapisan diamati.
Menurut  Kombe  dkk.  [11],  lapisan  atas mengandung  metanol  yang  tidak  bereaksi, lapisan  tengah  mengandung  asam  lemak  metil ester  (sejumlah  kecil  yang  diperoleh  dari
konversi  asam  lemak  bebas  menjadi  ester)  dan minyak  hasil  esterifikasi,  dan  lapisan  bawah mengandung  air,  asam,  dan  pengotor  lainnya. Minyak hasil esterifikasi digunakan dalam tahap transesterifikasi.

## Reaksi Transesterifikasi
Reaksi  transesterifikasi  dilakukan  dalam reaktor batch .  Minyak  hasil  esterifikasi  yang berada  dalam  labu  500  cm 3 dan  dilengkapi dengan  refluks  kondensor  diaduk  pada  suhu 60 o C.  Campuran  metanol  dan  katalis  CaO ditambahkan ke dalam minyak. Kemudian reaksi transesterifikasi dilakukan dalam berbagai kondisi  suhu  (50,  55,  dan  60 o C)  dan  jumlah katalis  CaO  (2,  3,  dan  4  b/b%).  Perbandingan mol  metanol / minyak  adalah  9:1  dan  campuran reaksi  diaduk  dengan  pengaduk  mekanis  pada 600 rpm. Reaksi dihentikan setelah 1,5  jam, dan campuran  reaksi  dituang  ke  dalam  corong pemisah  [9].  Campuran  reaksi  dibiarkan  dingin dan  terjadi  pemisahan  dari  tiga  lapisan.  Lapisan atas  terdiri  dari  metanol  yang  tidak  bereaksi, metil  ester,  dan  trigliserida  yang  tidak  bereaksi, lapisan  tengah  terdiri  dari  gliserol,  dan  lapisan bawah  terdiri  dari  campuran  CaO  padat  dan sejumlah  kecil  gliserol.  Setelah  pemisahan  dari tiga  lapisan  dengan  sedimentasi,  lapisan  atas dicuci  dengan  air  tiga  kali.  Tahap  pencucian berfungsi  untuk  menghilangkan  sisa  metanol. Kemudian  metil  ester  yang  telah  dicuci dipanaskan  pada  suhu  105 o C  selama  10  menit untuk  menghilangkan  sisa  air.  Produk  sebelum dan  sesudah  pengeringan  ditimbang  untuk menghitung yield metil  ester  dengan  membagi berat akhir metil ester dengan berat awal minyak.
Analisis Fatty Acid Methyl Ester (FAME) Komposisi  dari  masing-masing  metil  ester ditentukan  menggunakan  kromatografer  gas yang dilengkapi dengan detektor ionisasi api dan injector auto.

## Analisis Lainnya
Densitas,  viskositas  kinematik,  dan  titik nyala  dari  masing-masing  metil  ester  dievaluasi dan dibandingkan dengan standar SNI [1].

## HASIL DAN PEMBAHASAN Preparasi Katalis
Sampel  katalis  kulit  telur  ayam  yang dikalsinasi  pada  suhu  900 o C adalah  katalis  yang paling  aktif. Yield sebesar  82,43%  diperoleh dengan  adanya  katalis  kulit  telur  ayam  yang
dikalsinasi  pada  suhu  900 o C  selama  2  jam. Kalsinasi pada suhu yang lebih tinggi menyebabkan  desorpsi  karbon  dioksida  dari katalis kulit
telur,yang mengatalisis transesterifikasi  dari  lemak  hewan  dengan metanol [9].

## Reaksi Esterifikasi
Tujuan  dari  tahap  ini  adalah  untuk mengurangi  kadar  asam  lemak  bebas  dari minyak limbah lemak sapi kurang dari 0,5% [15]. Persentase  awal  FFA  adalah  1,86%.  Percobaan dilakukan  menggunakan  perbandingan  mol metanol  /  minyak  adalah  6:1  pada  suhu  60 o C selama  4  jam  dengan  adanya  0,5  b/b%  katalis H 2 SO 4 [6].  Kadar  FFA  dari  produk  ditentukan menggunakan  prosedur  titrasi  kimia  standar  [1]. Reaksi  berkembang  pesat  dan  menunjukkan penurunan kadar FFA dalam minyak. Persentase FFA setelah reaksi adalah 0,35%.

## Reaksi Transesterifikasi
Dengan transesterifikasi dalam proses heterogen,  minyak  lemak  sapi  atau  trigliserida dicampur  dengan  metanol  dan  dikatalisis  oleh kalsium  oksida.  Trigliserida  akan  terkonversi menjadi di-  dan mono-gliserida,  dan  selanjutnya membentuk  biodiesel  (metil  ester)  dan  gliserol. Tabel 3 merangkum kondisi percobaan transesterifikasi  dari  minyak  lemak  sapi  dengan metanol  dengan  adanya  katalis  CaO  dan perhitungan yield .
Tabel 3. Kondisi Reaksi dan Yield
Suhu ( o C) Jumlah katalis (b/b%) Yield (b/b%) 50 2 73,26 50 3 75,81 50 4 71,62 55 2 79,78 55 3 82,43 55 4 77,71 60 2 69,58 60 3 79,39 60 4 74,90

## Pengaruh Suhu Reaksi
Penelitian  dilakukan  pada  variasi  suhu reaksi  dari  50,  55,  dan  60 o C  dengan  variasi jumlah  katalis  CaO  dari  2,  3,  dan  4  b/b%  dari minyak dan perbandingan mol metanol / minyak adalah 9:1 dalam reaksi selama 1,5 jam. Gambar 1  menunjukkan  hubungan  antara  suhu  reaksi terhadap yield metil  ester  dengan  variasi  jumlah
katalis CaO. Penelitian telah diamati bahwa suhu berpengaruh  positif  terhadap  metanolisis  dari lemak sapi. Laju reaksi lambat pada suhu rendah karena  resistensi  difusi,  katalis  heterogen membentuk  sistem  tiga  fase,  minyak-metanol- katalis.  Suhu  reaksi  pada  suhu  tinggi  dihindari karena  ada  kemungkinan  besar  metanol  akan menguap.  Suhu  reaksi  terbaik  adalah  pada  55 o C dengan jumlah katalis CaO 3 (b/b)% dari minyak. Hal  ini  sesuai  dengan  hasil  yang  diperoleh  oleh Omar dan Amin [16]. Tetapi, mereka menggunakan  minyak  goreng  jelantah  sebagai bahan baku untuk memproduksi biodiesel.
Gambar  1.  Hubungan  Antara  Suhu  Reaksi terhadap Yield pada  Waktu  Reaksi  1,5  jam  dan Perbandingan Mol Metanol / Minyak adalah 9:1

## Pengaruh Jumlah Katalis
Alkoholisis  minyak  lemak  sapi  dilakukan dengan CaO sebagai katalis pada konsentrasi 2, 3, dan  4  b/b%  dari minyak  selama 1,5  jam  dengan perbandingan mol metanol / minyak adalah 9:1.
Gambar  2.  Hubungan  Antara  Jumlah  Katalis terhadap Yield pada  Waktu  Reaksi  1,5  jam  dan Perbandingan Mol Metanol / Minyak adalah 9:1
Gambar  2  menunjukkan  hubungan  antara jumlah  katalis  CaO  terhadap yield metil  ester dengan  variasi  suhu  reaksi.  Pengaruh  jumlah katalis  pada  konversi  minyak  diabaikan  ketika massa  CaO  dari  minyak  meningkat  di  atas  3
68 72 76 80 84 45 50 55 60 65 Y ie ld ( % ) Suhu Reaksi ( o C) 2 wt% 3 wt% 4 wt% 68 72 76 80 84 0 1 2 3 4 5 Y ie ld ( % ) Katalis CaO (b/b%) 50 55 60 o C o C o C
b/b%.  Sebagai  akibat  dari  meningkatnya  jumlah katalis,  campuran  katalis  dan  reaktan  menjadi terlalu  kental  sehingga  bermasalah  dalam pencampuran  dan  permintaan  konsumsi  daya yang lebih tinggi untuk pengadukan. Di sisi lain, ketika  jumlah  katalis  tidak  cukup, yield maksimum  metil  ester  tidak  dapat  tercapai. Jumlah  katalis  CaO  terbaik  adalah  3  b/b%  dari minyak  dengan  suhu reaksi  55 o C.  Hal  ini  sesuai dengan hasil  yang  diperoleh  oleh  Lee  dkk.  [13]. Tetapi,  mereka  menggunakan  minyak  kedelai sebagai bahan baku untuk memproduksi biodiesel.
Perbandingan  Biodiesel  dari  Lemak  Sapi dengan Biodiesel Lain
Biodiesel dari lemak sapi dengan menggunakan  katalis  heterogen  CaO  dari  kulit telur  ayam  memiliki  beberapa  perbedaan  sifat dan  komposisi  dari  biodiesel  berbahan  baku minyak  tumbuhan  dengan  menggunakan  katalis heterogen  lain.  Perbedaan  tersebut  dapat  dilihat pada tabel 4.
Tabel  4.  Perbandingan  Biodiesel  dari  Lemak  Sapi dengan Biodiesel Lain
Pembanding B 1 [9] B 2 [17] B 3 [21] B * Yield (%) 96,00 75,02 88,58 82,43 Jenis katalis heterogen CaO (kulit telur ayam) CaO (CaCO 3 ) CaO murni CaO (kulit telur ayam) Suhu reaksi ( o C) 60 60 60 55 Jumlah katalis (b/b%) 3 2 7 3 Waktu reaksi (menit) 180 90 60 90 Rasio mol alkohol / minyak 9:1 8:1 15:1 9:1
B 1 , B 2 , B 3 = biodiesel dari literatur B * = biodiesel dari penelitian ini
Dari  tabel  4  dapat  dilihat  bahwa  biodiesel dari  lemak  sapi  dengan  menggunakan  katalis heterogen  CaO  dari  kulit  telur  ayam  memiliki keunggulan dalam hal suhu reaksi, jumlah katalis, waktu  reaksi,  dan  rasio  mol  alkohol  /  minyak. Selain  itu,  lemak  sapi  sebagai  bahan  baku merupakan  limbah  yang  banyak  tersedia  di lingkungan.  Bahan  baku  yang  digunakan  Jazie dkk.  [9]adalah  minyak rapeseed ,  bahan  baku
yang  digunakan  Padil  dkk.  [17]adalah  minyak kelapa, dan bahan baku yang digunakan Santoso dkk. [21] adalah minyak biji kapuk randu dimana ketiga  bahan  baku  tersebut  merupakan  minyak tumbuhan yang berharga mahal karena kesulitan proses penyulingannya.

## Sifat-Sifat Biodiesel dari Lemak Sapi
Sifat-sifat  penting  biodiesel  dari  lemak  sapi seperti densitas, viskositas kinematik, kemurnian, dan  titik  nyala  dievaluasi  dan  dibandingkan dengan  standar  SNI.  Tabel  5  menunjukkan beberapa  sifat  biodiesel  yang  diperoleh  pada kondisi  terbaik  dari  penelitian  ini.  Pada  kondisi terbaik  tersebut, yield maksimum  sebesar 82,43%  diperoleh  menggunakan  perbandingan mol metanol / minyak adalah 9:1 pada suhu 55 o C selama  1,5  jam  dengan  adanya  3  b/b%  katalis CaO.
Tabel  5.  Perbandingan  Sifat-Sifat  Biodiesel  dari Lemak  Sapi  Kondisi  Terbaik  dengan  Biodiesel Standar SNI
Sifat Biodiesel standar SNI Biodiesel lemak sapi Densitas pada 40 o C (kg/m 3 ) 850-890 864,31 Viskositas kinematik pada 40 o C (mm 2 /s) 2,3-6,0 4,92 Kemurnian (%) minimum 96,5 97,31 Titik nyala ( o C) minimum 100 120

## Densitas
Batas densitas tercantum dalam SNI (850- 890  kg/m 3 pada  suhu  40 o C)  [1].  Densitas biodiesel  dari  kondisi  terbaik  adalah  864,31 kg/m 3 .  Densitas  biodiesel  berada  dalam  lingkup rentang sifat biodiesel SNI.
Gambar  3.  Hubungan  Antara  Jumlah  Katalis terhadap Densitas pada Waktu Reaksi 1,5 jam dan Perbandingan Mol Metanol / Minyak adalah 9:1
852 856 860 864 868 872 876 0 1 2 3 4 5 D en si tas ( k g/ m 3 ) Katalis CaO (b/b%) 50 55 60 o C o C o C
Gambar 3 menunjukkan hubungan antara jumlah katalis terhadap densitas metil ester dengan suhu reaksi yang berbeda.

## Viskositas Kinematik
Viskositas kinematik adalah ukuran resistensi  terhadap  aliran  bahan  bakar  dan  juga dapat  digunakan  untuk  memilih  profil  asam lemak  dalam  bahan  baku  yang  digunakan  untuk memproduksi biodiesel. Batas viskositas kinematik  tercantum  dalam  SNI  (2,3-6,0  mm 2 /s pada  suhu  40 o C)  [1].  Viskositas  adalah  sifat bahan  bakar  utama  karena  mempengaruhi atomisasi  bahan  bakar  pada  injeksi  ke  dalam mesin diesel. Viskositas kinematik biodiesel dari kondisi  terbaik  adalah  4,92  kg/m 3 .  Viskositas kinematik  biodiesel  berada  dalam  lingkup rentang sifat biodiesel SNI. Gambar 4 menunjukkan  hubungan  antara  jumlah  katalis terhadap viskositas kinematik metil ester dengan suhu reaksi yang berbeda.
Gambar  4.  HubunganAntara  Jumlah  Katalis terhadap Viskositas Kinematik pada Waktu Reaksi 1,5  jam  dan  Perbandingan  Mol  Metanol  /  Minyak adalah 9:1

## Kemurnian
Batas  kemurnian  tercantum  dalam  SNI (minimum 96,5%) [1]. Kemurnian biodiesel dari kondisi  terbaik  adalah  97,31%.  Kemurnian biodiesel  berada  dalam  lingkup  rentang  sifat biodiesel SNI.

## Titik Nyala
Sifat  ini  sebagai  indikasi  tindakan pencegahan yang harus diambil selama penanganan,  transportasi,  dan  penyimpanan bahan  bakar.  Berkenaan  dengan  biodiesel,  sifat titik  nyala  memiliki  tujuan  untuk  membatasi jumlah alkohol dalam biodiesel. Batas titik nyala tercantum  dalam  SNI  (minimum  100 o C)  [1].
Titik  nyala  biodiesel  dari  kondisi  terbaik  adalah 120 o C.  Titik  nyala  biodiesel  berada  dalam lingkup rentang sifat biodiesel SNI.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian,  kondisi  terbaik  untuk alkoholisis  dari  minyak  limbah  lemak  sapi adalah  3  b/b%  katalis  CaO  dari  minyak, perbandingan  mol  metanol  /  minyak  adalah  9:1, suhu  reaksi  55 o C  selama  1,5  jam. Yield metil ester yang diperoleh adalah 82,43%.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Badan  Standarisasi  Nasional,  “ Standar Nasional  Indonesia ”,  www.bsn.com,  SNI  : 7182:2012, 2012.
[2] Canakci,  M.  and  Gerpen,  J.V.,  “Biodiesel Production  from  Oils  and  Fats  with  High Free Fatty Acids”, Transactions of the ASAE , Vol. 44 (6), pp. 1429-1436, 2001.
[3] Da  Cunha,  M.E.,  Krause,  L.C.,  Moraes, M.S.A.,  Faccini,  C.S.,  Jacques,  R.A., Almeida, S.R., Rodrigues, M.R.A., Caramao, E.B., “Beef Tallow Biodiesel Produced in A Pilot  Scale”, Fuel  Processing  Technology ,
90, pp. 570-575, 2009.
[4] Dias, J.M., Alvim-Ferraz, M.C.M., Almeida, M.F., Diaz, J.D.M., Polo, M.S., Utrilla, J.R., “Selection  of  Heterogeneous  Catalysts  for Biodiesel  Production  from  Animal  Fat”,
Fuel , 94, pp. 418-425, 2012.
[5] El-Mashad,  H.M.,  Zhang,  R.,  Avena- Bustillos,  R.J.,  “A  Two-Step  Process  for Biodiesel  Production  from  Salmon  Oil”, Biosystems  Engineering ,  99,  pp.  220-227,
2007.
[6] Encinar,  J.M.,  Sanchez,  N.,  Martinez,  G., Garcia  L.,  “Study  of  Biodiesel  Production from Animal Fats with High Free fatty Acid Content”, Bioresource Technology , Vol. 102 No. 23, pp. 10907-10914, 2011.
[7] Endalew,  A.K.,  Kiros,  Y.,  Zanzi,  R., “Heterogeneous  Catalyst  for  Biodiesel Production from Jatropha curcas Oil (JCO)”, Energy , pp. 1-8, 2011.
[8] Hameed,  B.  H.,  Lai,  L.  F.,  Chin,  L.  H., “Production  of  Biodiesel  from  Palm  Oil (Elaeis  guineensis)  Using  Heterogeneous Catalyst  :  An  Optimized  Process”, Fuel Processing  Technology ,  90,  pp.  606-610, 2009.
[9] Jazie,  A.A.,  Pramanik,  H.,  Sinha,  A.S.K., “Egg  Shell  As  Eco-Friendly  Catalyst  for Transesterification  of  Rapeseed  Oil  :
4.7 4.8 4.9 5.0 5.1 0 1 2 3 4 5 V is k o si tas K in em at iK (m m 2 /s ) Katalis CaO (b/b%) 50 55 60 o C o C o C

## Optimization  for  Biodiesel  Production”,
Special  Issue  of  International  Journal  of
Suistanable Development and Green
Economics  (IJSDGE) ,  Vol.  2  No.1,  pp.  27- 32, 2013.
[10] Kim,  Hak-Joo.,  Kang,  Bo-Seung.,  Kim, Min-Ju.,  Park,  Young  Moo.,  Kim,  Deog- Keun.,  Lee,  Jin-Suk.,  Lee,  Kwan-Young., “Transesterification  of  Vegetable  Oil  to
Biodiesel Using Heterogeneous Base Catalyst”, Catalysis  Today ,  93-95,  pp.  315- 320, 2004.
[11] Kombe,  G.G.,  Temu,  A.K.,  Rajabu,  H.M., Mrema, G.D., “High Free Fatty Acid (FFA) Feedstock Pre-Treatment Method for Biodiesel Production”, Second International Conference on Advance in Engineering  and Technology , pp. 176-182, 2011.
[12] Kouzu,  M.,  Kasuno,  T.,  Tajika,  M., Yamanaka,  S.,  Hidaka,  J.,  “Active  Phase  of Calcium Oxide Used As Solid Base Catalyst for  Transesterification  of  Soybean  Oil  with Refluxing  Methanol”, Applied  Catalysis , 334, pp. 357-365, 2008.
[13] Lee, Dae-Won., Park, Young-Moo dan Lee, Kwan-Young., “Heterogeneous Base
Catalysts for Transesterification in Biodiesel Synthesis”, Catal  Surv  Asia ,  13,  pp.  63-77, 2009.
[14] Lengyel,  J.,  Cvengrosova,  Z.,  Cvengros,  J., “Transesterification  of  Triacylglycerols Over  Calcium  Oxide  As  Heterogeneous Catalyst”, Petroleum  &  Coal ,  51  (3),  pp. 216-224, 2009.
[15] Marchetti, J.M., Miguel, V.U., Errazu, A.F., “Heterogeneous  Esterification  of  Oil  With High Amount of Free Fatty Acids”, Fuel , 86, pp. 906-910, 2006. [16] Omar,  W.N.N.W.  and  Amin,  N.A.S., “Optimization  of  Heterogeneous  Biodiesel Production  from  Waste  Cooking  Palm  Oil
Via  Response  Surface  Methodology”,
Biomass  and Bioenergy ,  35,  pp. 1329-1338, 2011.
[17] Padil.,  Wahyuningsih,  S.,  Awaluddin,  A., “Pembuatan  Biodiesel  dari  Minyak  Kelapa melalui  Reaksi  Metanolisis  Menggunakan Katalis  CaCO 3 yang  Dipijarkan”, Jurnal
Natur  Indonesia ,  Vol.  13  No.  1, hal.  27-32, Universitas Riau, Pekanbaru, 2010.
[18] Prateepchaikul, G., Allen, M.L., Leevijit, T., Thaveesinshopha, K., “Methyl Ester
Production  from  High  Free  Fatty  Acid Mixed  Crude  Palm  Oil”, Songklanakarin  J.
Sci. Technol , Vol. 29 No. 6, pp. 1551-1561, 2007.
[19] Ramaraju, A. and Ashok, K.T.V., “Biodiesel Development  from  High  Free  Fatty  Acid
Punnakka Oil”, ARPN Journal of
Engineering  and  Applied  Sciences ,  Vol.  6 No. 4, pp. 1-6, 2011.
[20] Ranjan,  M.S.,  Kumar,  M.M.,  Kumar,  P.A., “Preparation of Biodiesel from Crude Oil of Simarouba  glauca  Using  CaO  As  A  Solid Base Catalyst”, Research Journal  of  Recent Sciences , Vol. 1 (9), pp. 49-53, 2012.
[21] Santoso,  N.,  Pradana,  F.,  Rachimoellah., “Pembuatan  Biodiesel  dari  Minyak  Biji Kapuk  Randu  (Ceiba  pentandra)  melalui
Proses Transesterifikasi dengan
Menggunakan CaO  Sebagai  Katalis,  Institut Teknologi  Sepuluh  Nopember,  Surabaya,
2012.
[22] Viriya-Empikul,  N.,  Krasae,  P.,  Nualpaeng, W., Yoosuk, B., Faungnawakij, K., “Biodiesel Production Over Ca Based Solid Catalysts  Derived  from  Industrial  Wastes”,
Fuel , 92, pp. 239-244, 2011.
[23] Watcharathamrongkul,  K.,  Jongsomjit,  B., Phisalaphong,  M.,  “Calcium  Oxide  Based Catalysts  for  Ethanolysis  of  Soybean  Oil”, Songklanakarin  J.  Sci.  Technology ,  32  (6), pp. 627-634, 2010.