## PENGARUH KOMBINASI LEMAK-METANOL DENGAN RASIO BERBEDA PADA SIFAT-SIFAT PRODUK BIODIESEL BERBAHAN BAKU LEMAK SAPI BALI YANG MENGGUNAKAN KOH SEBAGAI KATALIS
Effect of Combination of Fat-Methanol with Different Ratio on Characteristics Biodiesel Product from Fat of Bali Cattle Using KOH as Catalyst

## Muhammad Irfan Said, Tejo Leksono dan Andi Utami A.N
Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin Jl. Perintis Kemerdekaan Km. 10 Makassar 90245, Indonesia Email : irfanunhas@gmail.com – HP.0812-420-6293

## ABSTRACT
The  fat  (tallow)  of  bali  cattle  is  a  by-product  that  have  not  been  used.  The  fat  of  cattle lately  has  been  developed  as  a  raw  material  for  biodiesel.    The  process  of  biodiesel  has  done through  a  trans-esterification  process  and  requiring  of  catalyst.    The  ratio  of  fat-methanol  will determine  the  quality  of  biodiesel.    This  study  aims  to  identify  the  effect  of  combination  of  fat- methanol with different ratios on the properties of biodiesel products made from fat of bali cattle. The fat of abdominal of Bali cattle was used as main material.   There are three types of ratios were applied,  namely  (1:3),  (1:5)  and  (1:7).  The  study  was  carried  out  experimentally  by  the  reaction esterification and trans-esterification and than KOH as a catalyst.  The results of this study showed that  the  application  of  ratio  of  fat-methanol  different  (1:3),  (1:5)  and (1:7)  showed  no  significant effect on the value of water content, kinematic viscosity and flash point.  Implementation of ratio of fat-methanol (1:3) can be applied to obtain more efficient results with properties corresponding to the INS.
Keywords : Fat, Methanol, Ratio, Bali Cattle, Biodiesel

## PENDAHULUAN
Lemak  asal  sapi  merupakan  jenis  lemak  hewani  yang  sering  diberi  istilah tallow . Lemak sapi merupakan salah satu hasil ikutan ( by product ) ternak sapi yang belum banyak dimanfaatkan dan diolah (Said, 2014).  Lemak sapi secara struktural merupakan monoalkil ester dari asam-asam lemak rantai panjang yang serupa dengan lemak nabati.  Lemak yang berasal dari sapi akhir-akhir ini telah mulai dikembangkan sebagai bahan baku pembuatan biodiesel  (Ma  dan  Hanna,  1999).    Dengan  kesamaan  struktur    tersebut  memungkinkan lemak  sapi  dapat  dikembangkan  lebih  lanjut    menjadi  produk  biodiesel  sebagai  sumber energi alternative yang biodegradable .
Biodiesel  dapat  diperoleh  melalui  reaksi  transesterifikasi  trigliserida  dan  reaksi esterifikasi  asam  lemak  bebas,  tergantung  dari  kualitas  minyak  nabati  yang  digunakan sebagai  bahan  baku.  Transesterifikasi  adalah  suatu  proses  yang  mereaksikan  trigliserida
dalam minyak nabati atau lemak hewani dengan alkohol rantai pendek seperti metanol atau etanol  menghasilkan  metil  ester  asam  lemak  atau  biodiesel  dan  gliserol  (gliserin)  sebagai produk  samping.    Untuk  proses  tersebut  diperlukan  katalis  untuk  mempercepat  proses reaksi kimia.  Sifat-sifat dari produk biodiesel dipengaruhi oleh proses reaksi yang terjadi, yang  salah  satunya  adalah  rasio  penggunaan  lemak  dengan  metanol  sebagai  pelarut (Wenten dan Nasution, 2010).
Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengidentifikasi  pengaruh  kombinasi  lemak metanol dengan rasio berbeda pada sifat-sifat produk biodiesel  yang menggunakan lemak sapi sebagai bahan baku dan KOH sebagai katalis.

## MATERI DAN METODE

## A. Materi penelitian
Bahan  utama  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  lemak  dari  ternak  sapi bali  jantan  umur  pemotongan  ±2,5-3  tahun  bagian  rongga  perut  (abdominal)  yang diperoleh  dari  Rumah  Potong  Hewan  (RPH)  Tamangapa,  Makassar.    Bahan  pelarut menggunakan  methanol  96%  dan  katalis  KOH.    Bahan-bahan  pendukung  proses  reaksi diantaranya : aquadest, H 2 SO 4 , indikator PP dan pH meter.

## B. Metode penelitian

## 1. Preparasi lemak
Proses  awal  dari preparasi  dimulai dengan  proses  pengenceran lemak sapi  dengan teknik pemanasan sekitar 10 menit hingga diperoleh lemak berbentuk cair yang selanjutnya disebut minyak.  Karakterisasi kadar asam lemak bebas (FFA) dari minyak diukur melalui teknik titrasi.

## 2. Proses reaksi transesterifikasi
Lemak yang telah diencerkan menyerupai minyak diambil sebanyak 5 g, kemudian dimasukkan  ke  dalam  erlemenyer  dan  ditambahkan  10  ml  etanol.    Larutan  selanjutnya dipanaskan  selama  15  menit.    Ke  dalam  larutan  kemudian  ditambahkan  indikator  pp  dan selanjutnya  dititrasi  dengan  basa  (KOH).    Kadar  FFA  ditetapkan  dengan  persamaan  FFA (%)  =  ml  KOHx  [KOH]  x  BM  oleat/g  sampel  x  100%.  Proses  selanjutnya  adalah pemisahan  antara  gliserol  dengan  produk  biodiesel  kasar  ( crude  biodiesel ).    Produk biodiesel kasar dicuci dengan aquades (pH netral) lalu dipanaskan hingga diperoleh produk
ester  alkil.    Ke  dalam  produk  ester  alkil  ditambah  dengan  katalis  KOH,  kemudian  dicuci kembali  dengan  aquades,  dipanaskan  hingga  diperoleh  produk  metil  ester  atau  biodiesel murni  ( pure  biodiesel ).    Produk  akhir  kemudian  dilakukan  pengujian  untuk  menentukan sifat-sifatnya.

## 3. Pelaksanaan penelitian
Penelitian  dilaksanakan  secara  eksperimen  laboratorium  dengan  menerapkan Rancangan  Acak  Lengkap  (RAL)  pola  searah.    Terdapat  tiga  rasio  metanol  yang  akan dibandingkan  sifat-sifatnya,  yakni  rasio  lemak-metanol  (1)  rasio  (1:  3)  ;    (2)  rasio  (1:  5) dan (3) rasio (1: 7).  Hasil yang diperoleh selanjutnya dibandingkan dengan produk standar biodiesel  berdasarkan  persyaratan  SNI  maupun  bahan  bakar  diesel  konvensional  (solar). Hasil yang diperoleh selanjutnya dianalisis secara deskriptif.   Apabila hasil yang diperoleh menunjukkan  pengaruh  yang  nyata,  selanjutnya  dilakukan  uji  lanjut  dengan  ujii  Duncan (DMRT).

## 4. Parameter penelitian
Kadar  Air  (%)  =  m 1 -m 2 /m 1 ,  dimana  m 1 =  bobot  sampel  (g)  ;  m 2 =  bobot  sampel setelah  pemanasan  (g).    Viskositas  kinematik  (mm2/s)(Vk)(ASTM  D  445).    Vk  =  C  x  t, dimana,  Vk  =  viskositas  kinematik  (mm 2 /s)  ;  C  =  konstanta  viskometer  yang  digunakan 0,004 (mm 2 /detik)/detik dan t = rata-rata waktu alir (detik).  Nilai Titik Nyala ( o C) (ASTM D 93).  Sampel dimasukkan ke dalam mangkok sampel sampai tanda garis. Suhu pada alat diatur pada titik perkiraan, jika terjadi nyala sesaat di atas sampel, suhu yang tertera pada alat dicatat sebagai titik nyala.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Kadar Air
Air  yang  terkandung  dalam  produk  biodiesel  mempengaruhi  proses  penyimpanan. Selain  itu  juga  mempengaruhi  proses  pencampuran  dengan  solar  karena  sifatnya  yang higroskopis  (Hariyadi,  2005).    Perbandingan  nilai  kadar  air  produk  biodiesel  yang diproduksi  dari  lemak  sapi  bali  dengan  rasio  lemak  metanol  berbeda  disajikan  pada Gambar 1.
Hasil  analisis  sidik  ragam  data  pada  Gambar  1  menunjukkan  bahwa  penggunaan lemak-metanol  dengan  rasio  berbeda  tidak  menunjukkan  pengaruh  yang  nyata  (p>0,05) terhadap  nilai  kadar  air  produk  biodiesel.    Hal  ini  dapat  terjadi  karena  waktu  proses
pemanasan  yang  diterapkan  dalam  proses  produksi  belum  mencukupi  sehingga  kadar  air dalam produk masih terlalu tinggi.  Selain itu suhu proses pemanasan yang diterapkan juga masih  terlalu  rendah  sehingga  kadar  air  yang  terkandung  dalam  produk  belum  mampu mengalami  penguapan  secara  sempurna.    Standar  kadar  air  dalam  produk  biodiesel  yang diharapkan oleh adalah SNI -04-7182-2006 adalah 0,05% (BSN, 2006).  Proses pemanasan yang  dilakukan  salah  satu  tujuannya  adalah  mengurangi  kadar  air  produk  dan menghilangkan  sisa  metanol  dari  reaksi  transesterifikasi  yang  terjadi.    Kadar  air  yang tinggi  pada  produk  biodiesel  dapat  memacu  pertumbuhan  mikroba  yang  tentunya  dapat menyebabkan  produk  menjadi  kotor,  korosi  pada  mesin  serta  pemisahan  biodiesel  murni pada suhu rendah (Listiawati, 2007).
Gambar 1.  Perbandingan Nilai Kadar Air (%) Produk Biodiesel pada Penerapan Ratio Lemak-Metanol Berbeda

## B. Viskositas Kinematik
Perbandingan  nilai  viskositas  kinematik  produk  biodiesel  yang  diproduksi  dari  tiga jenis  rasio  kombinasi  campuran  lemak  dan  metanol  dengan  menggunakan  larutan  KOH sebagai katalis disajikan pada Gambar 2.
Hasil analisis ragam terhadap data pada Gambar 2 menunjukkan bahwa penggunaan lemak  metanol  dengan  rasio  berbeda  tidak  menunjukkan  pengaruh  yang  nyata  (p>0,05) terhadap  nilai  viskositas  kinematik  produk  biodiesel.  Viskositas  dapat  didefinisikan sebagai kemampuan menahan dari suatu cairan untuk mengalir.  Sifat proses alir dari suatu zat cair dipengaruhi oleh kekentalan atau viskositas,  yang  mana hal tersebut terjadi akibat adanya  proses  adsorbsi  dan  pengembangan  koloid  (Schrieber  dan  Gareis,  2007). Kecepatan  pemisahan  gliserol  dari  biodiesel  merupakan  salah  satu  faktor  yang  dapat dipengaruhi  oleh  viskositas.    Gliserol  merupakan  salah  satu  senyawa  yang  dapat
meningkatkan viskositas  dari produk biodiesel.    Perbedaan panjang rantai  molekul  lemak mempengaruhi sifat viskositas kinematik produk biodiesel.
Gambar 2.  Perbandingan Nilai Viskositas Kinematik (mm 2 /s) Produk Biodiesel pada Penerapan Ratio Lemak-Metanol Berbeda
Nilai viskositas kinematik secara umum  masih dianggap sangat baik karena masih berada  pada  standar  prasyarat  yang  telah  ditetapkan  dalam  Standar  Nasional  Indonesia (SNI)  sebagai  produk  biodiesel  yakni  2,3-6,0  mm 2 /s.    Bila  dibandingkan  dengan  nilai viskositas  kinematik  yang  dimiliki  oleh  bahan  bakar  konvensional  saat  ini  (solar),  maka nilainya  juga  tidak  jauh  berbeda  yakni  4,7  mm 2 /s  (Hamid  dan  Yusuf,  2002).    Nilai viskositas  yang  meningkat  dapat  terjadi  oleh  karena  adanya  perubahan  panjang  rantai lemak maupun alkohol yang digunakan dalam reaksi transesterifikasi.

## C. Titik Nyala
Perbandingan nilai titik nyala produk biodiesel dari setiap rasio penggunaan lemak dengan metanol berbeda secara lengkap disajikan pada Gambar 3.
Berdasarkan  hasil  analisis  sidik  ragam  data  pada  Gambar  3  menunjukkan  bahwa penerapan rasio lemak metanol berbeda tidak menunjukkan pengaruh yang nyata (p>0,05) terhadap  nilai  titik  nyala.    Titik  nyala  ( flash  point )  adalah  temperatur  terendah  di  mana campuran  senyawa  dengan  udara  pada  tekanan  normal  dapat  menyala  setelah  ada  suatu inisiasi,  misalnya  dengan  adanya  percikan  api.    Penentuan  titik  nyala  ini  berkaitan langsung dengan keamanan dalam penyimpanan maupun penanganan bahan bakar.
Berdasarkan  data  pada  Gambar  3  terlihat  bahwa  nilai  titik  nyala  produk  biodiesel yang  diproduksi  tidak  jauh  berbeda  satu  sama  lain,  namun  terlihat  bahwa  tingkat  derajat titik nyala produk biodiesel bervariasi seiring dengan peningkatan rasio penggunaan lemak dengan  metanol  yakni  untuk  rasio  (1:3),  (1:5)  dan  (1:7)  masing-masing  sebesar
73,7±7,23 o C,    88±14,73 o C  dan  74,7±11,93 o C.    Berdasarkan  hasil  uji  titik  nyala,    apabila nilai  tersebut  dibandingkan  dengan  titik  nyala  terhadap  produk  bahan  bakar  diesel konvensional  (solar)  (74 o C),  maka  nilai  titik  nyala  produk  biodiesel  dari  lemak  sapi  bali yang  diproduksi  tersebut  nilainya  relatif  tidak  jauh  berbeda.    Hal  tersebut  tentunya dianggap sangat baik karena menunjukan bahwa bahan bakar tersebut lebih aman, karena tidak  akan  mudah  terbakar  pada  temperatur  lingkungan.    Selain  itu  tentunya  merupakan salah satu keuntungan dari penggunaan biodiesel ini untuk aplikasi nantinya sebagai aditif dari bahan bakar solar yang telah ada saat ini.
Gambar 3.  Perbandingan Nilai Titik Nyala ( o C) Produk Biodiesel pada Penerapan Ratio Lemak-Metanol Berbeda
Apabila  dibandingkan  dengan  hasil  penelitian  lain,    produk  biodiesel  dari  bahan baku minyak kelapa sawit (100-218 o C) (Hamid dan Yusuf, 2002),  ternyata nilai titik nyala produk  biodiesel  dari  bahan  baku  lemak  sapi  lebih  rendah  (73,7-88 o C).    Hal  ini menunjukkan  bahwa  produk  biodiesel  dari  lemak  sapi  lebih  cepat  mengalami  proses pembakaran  dibanding  produk  biodiesel  dari  bahan  baku  minyak  kelapa  sawit.    Peneliti lain  melaporkan  bahwa  titik  nyala  biodiesel  dari  minyak  sawit  mentah  dengan  katalis CaCO 3 memiliki titik nyala sebesar 175 o C (Awaluddin dkk ., 2009).   Biodiesel dari bahan baku  kapuk  randu  memiliki  titik  nyala  yang  lebih  rendah  lagi  yakni  14 o C  (Darmanto, 2010).

## KESIMPULAN DAN SARAN
1. Penerapan  rasio  lemak  metanol  berbeda  untuk  rasio  (1:3),  (1:5)  dan  (1:7)  dengan menggunakan  KOH  sebagai  katalis  tidak  menunjukkan  pengaruh  nyata  terhadap  nilai kadar  air,  viskositas  kinematik  dan  titik  nyala    produk  biodiesel  berbahan  baku  lemak sapi bali
2. Produk  biodiesel  yang  diproduksi  dari  lemak  sapi  Bali  melalui  reaksi  transesterifikasi menggunakan KOH sebagai katalis dengan menerapkan rasio lemak metanol (1:3) dapat diterapkan  untuk  memperoleh    hasil  yang  lebih  efisien  dengan  sifat-sifat  yang  sesuai dengan SNI

## UCAPAN TERIMA KASIH
Peneliti mengucapkan banyak terima kasih kepada pihak Ditlitabmas, Ditjen Dikti, Kemendikbud  RI  atas  dukungan  pendanaan  penelitian  melalui  skim  Hibah  Penelitian Program Kreativitas Mahasiswa (PKM).

## DAFTAR PUSTAKA
Awaluddin  A.,  Saryono,  S.  Nelvia  dan  Wahyuni.    2009.    Faktor-Faktor  yang Mempengaruhi  Produksi  Biodiesel  dari  Minyak  Sawit  Mentah  menggunakan Katalis Padat Kalsium Karbonat yang Dipijarkan. Jurnal Natur Indonesia .  Vol. 11 (2), pp, 129-134.
BSN.  2006.  SNI -04-7182-2006 Tentang Syarat dan Mutu Biodisel.  Badan Standardisasi Nasional, Jakarta.
Darmanto,  S.  2010.  Analisa Karakteristik Biodiesel  Kapuk Randu sebagai  Bahan  Bakar Mesin  Diesel.    (Online),  (http://www.eprints.undip.ac.id,  diakses  26  September 2014).
Hamid, T.S dan  Yusuf, R.  2002.  Preparasi Karakteristik Biodiesel  dari Minyak Kelapa Sawit . Makara Teknologi, Vol. 6 (2) 60-65.
Hariyadi,  P.N.,  Andarwulan,  L  dan  Sukmawati,  Y.    2005.    Kajian  Kebijakan  dan Kumpulan  Artikel  Penelitian  Biodiesel.    Bogor:  Lembaga  Sumberdaya  Informasi IPB.
Listiawati, A.P.  2007.  Pengaruh Kecepatan Sentrifugasi terhadap Karakteristik Biodiesel Jarak  Pagar  (Jatropha  curcas  L).    Skripsi.    Fakultas  Teknologi  Pertanian  IPB,
Bogor.
Ma,  F  and  Hanna,  M.A.    1999.    Biodiesel  Production  :  A  Review. Journal  Bioresource Technology .  70. Pp 1-15.
Said, M.I.  2014. By Product Ternak .  Teknologi dan Aplikasinya.  Bogor: IPB Press.
Schrieber,  R  and  Gareis,  H.  2007. Gelatine  Handbook ,  Wiley-VCH  GmbH  &  Co,
Weinhem
Wenten,  I.G  dan  Nasution,  M.H.    2010.    Review  :  Proses  Produksi  Biodiesel  dengan Menggunakan  Membran Reaktor.  Makalah Seminar Rekayasa Kimia  dan Proses. Universitas Diponegoro, Semarang.