## PRODUKSI BIODIESEL DARI MINYAK JELANTAH MENGGUNAKAN KATALIS HETEROGEN CANGKANG BEKICOT

## ( ACHATINA FULICA ) DENGAN METODE PENCUCIAN DRY WASHING
Zainul Arifin 1 , Bayu Rudiyanto 2 dan Yuana Susmiati 2
1 Mahasiwa Program Studi Teknik Energi Terbarukan Jurusan Teknik Politeknik Negeri Jember
2 Staf Pengajar Program Studi Teknik Energi Terbarukan Jurusan Teknik Politeknik Negeri Jember Jl. Mastrip 164 Jember 68101
Email : arifin081994@gmail.com

## ABSTRACT
Biodiesel is an alternative fuel from renewable sources with the composition of fatty acids from vegetable oils or animal  oils.  Biodiesel  production  from  used  cooking  oil  was  counducted  to  determine  the  effect  of  basa heterogen catalyst of snail shell that used on a transesterification reaction with dry washing method for the yield and quality of biodiesel  based on the quality standard of Biodiesel  according  to  SNI No. 04  –  7182-2006. The study was designed using Rancang Acak Lengkap (RAL) with two factors, the concentration of catalyst (K): (6, 7 and  8%)  and  the  concentration  of  magnesium  silicate  (M):  (1  and  1.5%).  The  parameters  analyzed  include biodiesel  yield,  viscosity,  density,  acid  number,  flash  point,  cloud  point  ,  water  content  and  heat  value.  The results showed that the highest yield of 63% was obtained from treatment of the catalyst concentration 6% and magnesium  silicate  1%  with  the  quality  of  biodiesel:  viscosity  of  5.692  mm2  /  s,  density  of  867.8 kg  /  m3,  the number of acid 0.605 Mg-KOH/Kg, a flash point of 160 oC, 12 oC cloud point, the water content of 0.08% and a heat value of 41.379 MJ / Kg.
Keywords : Biodiesel, Catalyst Heterogenous, Snail Shell, Dry Washing

## PENDAHULUAN
Sekarang  ini  cadangan  minyak  bumi  di Indonesia  semakin  sedikit  sedangkan  jumlah penduduk terus bertambah disertai jumlah penggunaan sepeda motor yang semakin meningkat,  sehingga  kebutuhan  akan  bahan  bakar dari  minyak  bumi  juga  ikut  meningkat.  Semakin banyaknya penggunaan kendaraan bermotor dengan bahan  bakar  dari  minyak  bumi  memperbesar ancaman  berkurang  drastisnya  persediaan  bahan bakar  minyak  bumi.  Oleh  karena  itu  dibutuhkan suatu  bahan  bakar  alternatif  untuk  mencegah  dan menanggulangi hal tersebut.
Biodiesel  merupakan  bahan  bakar  alternatif dari  sumber  terbarukan  ( renewable ),  dengan komposisi asam  lemak dari  minyak  nabati  maupun minyak  hewani.  Minyak  goreng  bekas  merupakan salah satu bahan baku yang memiliki peluang untuk pembuatan  biodiesel  karena  masih  mengandung asam  lemak  bebas.  Data  statistic  menyatakan bahwa  produksi  minyak  goreng  bekas  mencapai 5,06  ton  per  tahun.  Pengolahan  biodiesel  dari minyak jelantah dilakukan melalui beberapa proses yaitu  esterifikasi  (menurunkan  kadar  FFA  pada bahan baku) dan transesterifikasi (konversi trigliserida  menjadi  metil  ester)  dengan  bantuan katalis  untuk  mempercepat  reaksi.  Katalis  yang digunakan pada reaksi esterifikasi adalah asam kuat seperti  asam  klorida  (HCl)  dan  asam  sulfat (H 2 SO 4 ).  Sedangkan  katalis  yang  digunakan  pada
reaksi  transesterifikasi  ada  dua  jenis  yaitu  basa homogeny  dan  basa  heterogen  saat  ini  pembuatan biodiesel  dilakukan  menggunakan  katalis  basa homogen seperti NaOH dan KOH.
Produksi  biodiesel  menggunakan  katalis homogen berlangsung secara cepat, namun diperlukan langkah tambahan untuk menghilangkan kotoran katalis dari produk sehingga meningkatkan biaya  produksi  (Zabeti et  al ,  2009 dalam Sunardi,
2013) [1]. Alternatif lain adalah penggunaan katalis heterogen, yaitu katalis yang mempunyai fasa yang tidak  sama  antara  reaktan  dan  produk.  Beberapa jenis  katalis  heterogen  yang  dapat  digunakan  pada reaksi  transesterifikasi  adalah  CaO  dan  MgO.  CaO biasanya  dibuat  melalui  dekomposisi  thermal bahan-bahan  seperti  batu  gamping (limestone ), cangkang  kerang,  cangkang  telur,  cangkang  siput atau  cangkang  molluska  lainya.  Cangkang  bekicot merupakan salah satu sumber utama penghasil CaO dengan  kandungan  kalsium  oksida  yang  mencapai 89-99% (Dharma, 1988 dalam Qoniah, 2010) [2].
Pada  penelitian  ini  menggunakan  cangkang bekicot  sebagai  katalis  heterogen  dalam  proses transesterifikasi  pembuatan  biodiesel  dari  minyak jelantah  yang  kemudian  dilakukan  dengan  proses pemurnian biodiesel, dimana pada proses pencucian ini  diharapkan  kotoran  dalam  biodiesel  seperti metanol  yang  tidak  bereaksi,  gliserol,  sabun  dan katalis  yang  berupa  padatan  dari  cangkan  bekicot dapat dihilangkan.
Metode  pencucian  biodiesel  terdiri  dari  2 jenis  proses  yaitu  metode  pencucian  ( water washing) dan  ( dry  washing ).  Saat  ini,  proses pemurnian biodiesel masih banyak yang menggunakan  sistem water  washing dengan menggunakan  air  atau  aquades.  Metode  ini memiliki beberapa kelemahan yaitu proses pencucian yang berulang-ulang sehingga membutuhkan waktu dan biaya operasi yang besar.
Alternatif  proses  pencucian  yang  sedang dikembangkan yaitu pencucian ( dry washing ). Pada metode dry washing akan menggunakan magnesium  silikat  yang  menggantikan  peran  air dalam menyerap kotoran yang terdapat pada produk biodiesel.
Pemilihan
magnesium silikat (Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 ) didasarkan pada ketersediaanya yang  mudah  didapatkan  dan  dapat  diregenerasi kembali (Wisesa, 2015) [3].

## METODOLOGI
Penelitan dilakukan di Laboratorium Teknik Energi  Terbarukan,  Jurusan  Teknik  Politeknik Negeri  Jember  pada  bulan  Juni  2016  –  Agustus 2016.  Alat  dan  bahan  yang  digunakan  pada penelitian ini adalah sebagai berikut:
 Pipet tetes    Gelas ukur    Termometer Alkohol 
  Piknometer    Furnace    Ayakan 60 mesh    Kertas saring    Timbangan analitik 
  Corong pemisah    Magnetic stirrer 
  Metanol 
  NaOH 

 KOH    Cangkang bekicot 
  Indikator pp 
 Magnesium Silkat (Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 )    H 2 SO 4 . 

## 

## Penelitian Utama
Proses  pelaksanaan  penelitian  ini  dilakukan secara  umum  antara  penelitian  pendahuluan maupun  penelitian  utama  dimana  disajikan  dalam bentuk  diagram  alir  proses  pembuatan  biodiesel dengan  mengunakan  dua  tahap  proses  reaksi  yaitu reaksi esterifikasi dan transesterfikasi 

## Gambar 1 Diagram Alir Proses Pembuatan Biodiesel

## Reaksi Esterifikasi
Dalam  proses  reaksi  esterifikasi  dilakukan dengan  memanaskan  dan  mengaduk  sampel  dari minyak  jelantah  dari  hasil pretreatment sebanyak 200  ml  ke  dalam  erlemeyer  hingga  mencapai  suhu 55-60 o C serta dilakukan pengadukan menggunakan magnetic stirer dengan kecepatan 700 rpm.
Selanjutnya  dilakukan  penambahan  larutan metoksida  dari  campuran  metanol  sebanyak  20% v/v  minyak  dengan  katalis  asam  sulfat  5%  v/v minyak.  Larutan  metoksida  ditambahkan  kedalam sampel  minyak  yang  dipanaskan  sedikit  demi sedikit  tanpa  menghentikan  proses  pengadukan serta  menjaga  suhu  tetap  konstan  pada  55-60 o C selama  60  menit.  Setelah  mencapai  waktu  reaksi yang  telah  ditetapkan  proses  dapat  dihentikan  dan sampel  didiamkan  hingga  suhu  ruangan  kemudian dipisahkan  dengan  selama  ±  8  jam  dengan menggunakan  corong  pemisah  sampai  terbentuk dua  lapisan.  Lapisan  bagian  atas  selanjutnya digunakan  sebagai  bahan  pada  reaksi  selanjutnya yaitu  reaksi  transesterifikasi.  dua  lapisan.  Lapisan bagian  atas  selanjutnya  digunakan  sebagai  bahan pada reaksi selanjutnya yaitu reaksi transesterifikasi.
.

## Gambar 2 Hasil Reaksi Esterifikasi

## Reaksi Transesterifikasi
Proses transesterifikasi menggunakan sampel minyak jelantah dari hasil reaksi esterifikasi kemudian  dipanaskan  dengan  suhu  55-60 o C  di dalam  gelas  beker.  Selanjutnya  masukkan  larutan metoksida  (metanol  dan  CaO  cangkang  bekicot  ) pada  konsentrasi  methanol  40%  v/v  minyak  dan katalis dengan  variable  yang telah ditentukan  yaitu 6,  7  dan  8 %  serta  pertahankan  suhu  tetap  konstan
pada 55-60 o C pada kecepatan pengadukan 700 rpm menggunakan magnetic stirer selama ±120 menit.
Proses pengadukan dihentikan dan campuran dituangkan pada corong pemisah dengan membiarkannya  selama  ±  8  jam  hingga  terbentuk dua  lapisan  yang  terdiri  dari  produk  biodiesel  dan gliserol  dimana  produk  utama  biodiesel  terletak pada  lapisan  atas  berwarna  kecoklatan  dan  gliserol sebagai produk samping terletak pada bagian bawah
Gambar 3 Hasil Reaksi Transesterifikasi
Pencucian Dry Washing Pemurnian biodiesel dilakukan untuk menghilangkan  sisa-sisa  dari  katalis  dan  gliserol yang  masih  terkandung  pada  produk  biodiesel. Konsentrasi  magnenesium  yang  digunakan  yaitu  1 dan  1,5%  .  menurut  Wisesa  (2015)  rendemen terbaik  pada  proses  pencucian dry  washing menggunakan  1,5%  magnesium  silikat  dengan menghasilkan  rendemen  89,3%  dengan  waktu pencucian selama 30 menit [3]. Menurut Darmawan (2013)  Penggunaan  prosentase  magnesol  1%  dari berat  biodiesel  minyak  jelantah  hasil  proses pencucian Dry-wash adalah  yang  paling  baik  dari segi karakteristiknya [4].
Gambar 4 Hasil Proses Pencucian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  menunjukkan bahwa  rata-rata  rendemen  tertinggi  sebesar  63% dihasilkan  pada  perlakuan  6%  katalis  dengan  1% adsorben magnesium silikat. Hasil ke dua perlakuan diatas  dapat  digambarkan  pada  grafik  sebagai beriukut:
Gambar 5 Grafik Hubungan Konsentrasi Katalis
dan Adsorben
.

## Pengujian Kualitas Biodiesel
Biodiesel  merupakan  salah  satu  jenis  bahan bakar  alternatif  yang  nantinya  dapat  digunakan sebagai  bahan  bakar  pada  mesin  diesel,  untuk  itu produk  biodiesel  yang  dihasilkan  perlu  dilakukan pengujian  dari  beberapa  parameter  berdasarkan standar  mutu  yang  telah  ditetapkan  menurut  SNI No.  04-7182-2006.  Beberapa  parameter  yang digunakan  pada  penelitian  ini  antara  lain  sebagai berikut:

## Pengujian Viskositas

## Table 3.3 Hasil Uji Viskositas
No Jenis Analisa Biodiesel Ul. 1 Ul. 2 Rata 2 1 Viscositas 5,838 5,546 5,692 (cp)
Berdasarkan  tabel  pengujian  diatas  nilai viskositas produk biodiesel diketahui sebesar 5,692 mm 2 /s dan nilai tersebut dianggap sudah memenuhi standar  mutu  biodiesel  menurut  SNI  No.  04-7182- 2006  dengan  metode  uji  ASTM  D  445  dengan syarat nilai viskositas biodiesel pada reng 2,3- 6,0.

## Pengujian Densistas
Tabel 3.4 Hasil Uji Densitas N Vol. Pikno Pikno + Massa Rho o Pikno Kosong Biodiese (ml) l 1 49,90 30,57 73,83 43,26 0,8668 2 30,62 74,07 43,45 0,8706 5 3 30,63 73,85 43,22 0,8660 Rata-rata 0,8678 Berdasarka hasil pengujian yang
dilakukan  pada  sampel  biodiesel  nilai  densitas diketahui  sebesar  0,8678  gr/ml  atau  867,8 kg/m 3 .  nilai  tersebut  dianggap  aman  dan  masuk pada  syarat  karakteristik  biodiesel  menurut  SNI no.  04-7182-2006  dengan  metode  uji  ASTM  D 1298 pada reng 850 – 890 kg/m 3

## Pengujian Bilangan Asam

## Tabel 3.5 Hasil Uji Bilangan Asam
No Sampel Biodiesel Hasil Titrasi (ml) 1 1,9939 0,25 2 2,0007 0,15 3 1,9991 0,25 Rata-rata 0,216
Dengan rumus persamaan sebagai berikut:
Bilangan Asam  = = = 0,605
Hasil perhitungan diketahui bahwa bilangan  asam  pada  produk  biodiesel  sebesar 0,605 nilai tersebut dianggap  memenuhi  standar mutu  biodiesel  menurut  SNI  No.  04-7182-2006 dengan  metode  uji  AOCS  Cd  3d-63/ASTM  D 664  yang  menyatakan  syarat  standar  bilangan biodiesel maksimal 0,8 Mg-KOH/Kg.

## Pengujian Titik Nyala
Berdasarkan pengujian yang dilakukan di Laboratorium  Energi  –  LPPM  ITS  dengan metode uji ASTM D 93 menunjukkan titik nyala biodiesel  yang  dihasilkan  sebesar  160 o C,  nilai tersebut  masuk  dalam  standar  mutu  biodiesel menurut SNI No. 04-7182-2006.

## Pengujian Titik Kabut
Berdasarkan pengujian yang dilakukan di Laboratorium  Energi  –  LPPM  ITS  dengan metode  uji  ASTM  D  2500  menunjukkan  titik kabut  biodiesel  yang  dihasilkan  sebesar  12 o C, nilai  tersebut  masuk  dalam  standar  mutu biodiesel menurut SNI No. 04-7182-2006.

## Pengujian Kadar Air dan Sedimen
Berdasarkan  pengujian  yang  dilakukan  di Laboratorium  Energi  –  LPPM  ITS  dengan  metode uji  ASTM  D  1796  menunjukkan  bahwa  kadar  air pada biodiesel sebesar 0,08 %, nilai tersebut hampir memenuhi standar mutu biodiesel menurut SNI No. 04-7182-2006  dimana  kadar  air  pada  suatu  bahan bakar maksimal 0,05%.

## Pengujian Nilai Kalor
Nilai  kalor  diperlukan  untuk  menghitung jumlah  konsumsi  bahan  bakar  yang  dibutuhkan suatu  mesin  dalam  suatu  periode.  Menurut Demirbas  (2009)  nilai  kalor  biodiesel  dapat dihitung dari nilai massa jenis menggunakan rumus pendekatan sebagai berikut:
HHV = – 0,0382 ρ +74, 468 = – 0,0382 (866,2) + 74,468
= 41,379 MJ/Kg
Berdasarkan perhitungan yang dilakukan nilai kalor biodiesel  dari  minyak  jelantah  sebesar  41,379 MJ/Kg,  nilai  tersebut  masuk  pada  standar  USA No.2  dimana  standar  nilai  kalor  biodiesel  sebesar 40 MJ/Kg.

## 4.  KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan:
Rendemen  tertinggi  pada  proses  pembuatan biodiesel  menggunakan  minyak  jelantah  dengan metode  pencucian dry  washing sebesar  63% diperoleh  dari  konsentrasi  katalis  6%  dan penggunaan adsorben magnesium silikat 1%.
Hasil pengujian kualitas biodiesel yang telah dilakukan  berdasarkan  parameter  diantaranya  : densitas, viskositas, bilangan asam, titik nyala, titik kabut  dan  nilai  kalor  menunjukkan  bahwa  produk biodiesel  masuk  pada  standar  mutu  biodiesel menurut SNI No. 04-7182-2006.

## Saran
1. Perlu dilakukan pengujian lebih lanjut mengenai kualitas  biodiesel  yang  dihasilkan  berdasarkan parameter  yang  telah  ditentukan  SNI  No.  04- 7182-2006  sebelum  produk  biodiesel  benar- benar  digunakan  sebagai  bahan  bakar  mesin diesel.
2. Sebaiknya  dilakukan  penelitian  lebih  lanjut mengenai  regenerasi  magnesium  silikat  yang telah  digunakan  pada  proses  pencucian. Sehingga  adsorben  tersebut  dapat  digunakan kembali pada proses pencucian berikutnya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]Sunardi.  Risyidah,  K.  2013.  “Pemanfaatan
Cangkang Bekicot ( Achatina Fulica ) Sebagai Katalis untuk Reaksi Transesterifikasi”. Skripsi. Universitas Lampung. Lampung
[2]Qoniah,  I.  Prasetyoko,  D.  2011.”  Penggunaan Cangkang  Bekicot  Sebagai  Katalis  Untuk Reaksi  Transesterifikas i  Refined  Palm  Oil” . Dalam  Prosiding  Skripsi  Semester  Genap. Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
[3]Wisesa,  A.  2015.  “  Pemurnian  Metode  Dry Washing untuk Meningkatkan Kualitas Biodiesel Hasil Transesterifikasi dengan Katalis Basa  Heterogen”.  Skripsi.  Politeknik  Negeri Jember.
[4]Darmawan,F.  Susila,I.  2013.  “  Proses  Produksi Biodiesel  dari  Minyak  Jelantah  dengan  Metode Pencucian Dry-Wash  Sistem ”.  Dalam Jurnal Teknik Mesin . Universitas Negeri Surabaya.
Minyak  Kelapa  Sawit  dengan  Katalis  Padat