p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934

## Sintesa dan Karakterisasi Biofuel dari Limbah Laboratorium
Teaching Factory Politeknik Negeri Lhokseumawe dengan Proses Catalytic Cracking
Muammar Khadafi 1, Ratni Dewi 2* Adriana 3 , Ratna Sari 4, Lukman Hakim 5
1,2,3,4 Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Lhokseumawe, Aceh, Indonesia
5 Universitas Malikussaleh, Lhokseumawe, Aceh, Indonesia * Koresponden email : ratnidewi@pnl.ac.id
Diterima: 29 Oktober 2021 Disetujui: 30 Oktober 2021

## Abstract
Spent earth is a waste resulting from the bleaching process which contains gums and a large amount of oil so that it still has the potential to be reprocessed into biofuel. This study aims to utilize the oil from spent earth as a raw material in the synthesis of biofuels through the catalytic cracking process. In the catalytic cracking process, zeolite and kaolin catalysts are used in the ratio (0:100); (30:70); (50:50); (70:30) and (100:0) and temperature variations of 150 o C, 175 o C and 200 o C for 3 hours. Based on the research results, the best biofuel was obtained at a catalyst ratio of zeolite: kaolin (70:30) and a temperature of 200 o C with a yield of 76.13%. The results of the biofuel characterization obtained a water content of 0.0301%, octane number 90.5 RON and a density 751 kg/m 3 . Analysis of biofuel composition was measured using GC-MS and it was found that the biofuel contained 4.60% C 11 H 24 , 8.99% C 12 H 26 , 22.49% C 16 H 34 , 9.54% C 18 H 34 O 2 and 54.38% C 19 H 36 O 3 . Based on the physical and chemical properties of the biofuel as a result of cracking with zeolite and kaolin catalysts, it is in accordance with SNI for gasoline qualification. Keywords: biofuel, catalytic cracking, kaolin, spent earth, zeolit

## Abstrak
Spent earth merupakan limbah dari  proses bleaching yang mengandung gums serta sejumlah besar minyak sehingga  masih  berpotensi  untuk  diolah  kembali  menjadi biofuel .  Penelitian  ini  bertujuan  untuk memanfaatkan minyak dari spent earth sebagai bahan baku pada sintesa biofuel melalui proses catalytic cracking . Pada proses catalytic cracking , digunakan katalis zeolit dan kaolin dengan rasio (0:100); (30:70); (50:50); (70:30) dan (100:0) serta variasi temperatur 150 o C, 175 o C dan 200 o C selama 3 jam. Berdasarkan hasil penelitian, biofuel terbaik diperoleh pada  rasio katalis zeolit : kaolin (70:30) dan temperatur 200 o C dengan yield sebesar 76,13%. Hasil karakterisasi biofuel, diperoleh kadar air 0,0301%, ocrtane number 90,5 RON dan densitas 751 kg/m 3 . Analisa komposisi biofuel diukur menggunakan GC-MS dan diketahui biofuel mengandung C 11 H 24 sebesar 4,60%, C 12 H 26 sebesar 8,99%, C 16 H 34 sebesar 22,49%, C 18 H 34 O 2 sebesar 9,54% dan C 19 H 36 O 3 sebesar 54,38%. Berdasarkan sifat fisik dan kimia biofuel hasil cracking dengan katalis zeolit dan kaolin,  telah sesuai dengan SNI untuk kualifikasi bensin. Kata Kunci: biofuel, catalytic cracking, kaolin, spent earth, zeolit

## 1. Pendahuluan
Kebutuhan  energi  global  akan  terus  meningkat  seiring  dengan  pertumbuhan  penduduk  dan pertumbuhan ekonomi dunia. Sedangkan sumber energi yang masih banyak digunakan di berbagai negara hingga saat ini adalah sumber energi yang berasal dari fosil seperti minyak bumi, batu bara dan gas alam yang semakin berkurang setiap tahunnya [1]. Penggunaan bahan bakar alternatif merupakan solusi untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar yang semakin meningkat. Bahan bakar alternatif dapat dikembangkan melalui pengolahan sumber daya alam terbarukan seperti minyak nabati yang dapat diperoleh dari kedelai, jarak pagar dan kelapa sawit. Kelapa Sawit merupakan salah satu tanaman budidaya yang menghasilkan minyak nabati berupa Crude Palm Oil (CPO) [2]. Laboratorium Teaching  Factory merupakan  salah  satu  laboratorium  yang  ada  di  Jurusan  Teknik Kimia,  Politeknik  Negeri  Lhokseumawe.  Laboratorium  ini  digunakan  untuk  meningkatkan  kompetensi mahasiswa  di  bidang  pengolahan  CPO.  CPO  diolah  menjadi  minyak  goreng  dan  biodiesel.  Selama  ini, pengolahan minyak goreng di Teaching Factory dalam sekali jalan membutuhkan maksimal 100 kg CPO dan menghasilkan olein (minyak goreng) sebanyak 63 kg, serta menghasilkan 4 kg spent earth .
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Spent  earth merupakan  limbah  hasil  proses bleaching dan  mengandung  gum  dan  minyak  dalam jumlah besar, sehingga masih berpotensi untuk diolah kembali menjadi biofuel dengan catalytic cracking . Berdasarkan penelitian sebelumnya [3], kandungan minyak atau CPO yang terdapat di dalam spent earth sebesar  24,14%.  Kandungan  minyak  dalam spent  earth yang  tinggi,  berpotensi  untuk  untuk  dikonversi secara  katalitik  dan  menghasilkan  biofuel.  Perengkahan  katalitik  adalah  proses  pemutusan  molekul hidrokarbon rantai panjang dengan menggunakan katalis dimana minyak nabati direaksikan dengan katalis heterogen yang umumnya terdiri dari komponen aktif dan pendukung [4].
Katalis  heterogen  merupakan  katalis  yang  sering  digunakan  dalam  proses cracking karena  dalam prosesnya katalis ini lebih menguntungkan. Selain lebih stabil pada suhu tinggi, katalis heterogen juga lebih mudah dipisahkan dan diperoleh kembali dari produk. Secara umum katalis heterogen terdiri dari bahan aktif dan bahan pendukung [5]. Katalis jenis ini umumnya berbentuk padat dan banyak digunakan dalam reaktan cair atau gas. Beberapa contoh katalis heterogen adalah zeolit, CaO, MgO, dan resin penukar ion. Pada penelitian sebelumnya [6], digunakan katalis γ-alumina pada pembuatan biogasoline dan dihasilkan yield sebesar 28,0%, sedangkan peneliti lainnya [5] menggunakan katalis Ni/zeolit alam dengan perolehan yield  52,86  %.  Dari  penelitian  yang  telah  dilakukan,  penggunaan  katalis  zeolit  pada  proses cracking , menunjukkan hasil yang  lebih baik. Selain  zeolite, kaolin juga memiliki potensi sebagai  katalis. Kaolin merupakan salah satu jenis clay yang banyak digunakan di industri karena memiliki tingkat kecerahan yang cukup tinggi, tahan terhadap panas dan tidak menyusut [7].
Berdasarkan latar belakang diatas, pada penelitian ini diteliti potensi minyak yang berasal dari spent earth sebagai bahan baku pada proses cracking untuk menghasilkan biofuel dengan menggunakan katalis zeolit dan kaolin.

## 2. Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukakan pada Laboratorium Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe pada  bulan  Maret  2021  sampai  Juni  2021.  Alat  yang  digunakan  adalah  ayakan  100 mesh,  beaker  gelas, erlenmeyer, gelas ukur, hot plate, kondensor, labu tiga leher, oven, spatula, termometer, timbangan digital. Bahan yang digunakan terdiri  dari minyak dari limbah spent earth , aquadest, katalis (zeolit dan kaolin), NH 4 Cl, dan HCL. Pengujian biofuel: bilangan oktan, densitas, kandungan air dan komposisi biofuel (GC- MS).
Prosedur Kerja

## a. Preparasi Zeolit
Zeolit komersil diayak dengan ukuran 100 mesh, lalu direndam dengan aquadest selama 24 jam dan disaring. Zeolit hasil penyaringan, dipanaskan dengan menggunakan oven selama 3 jam pada suhu 110 o C. Kemudian zeolit direndam menggunakan NH 4 Cl 1 M pada suhu kamar selama 24 jam. Zeolit disaring lalu dicuci  dengan  aquadest  hingga  pH  netral  dan  disaring  menggunakan  kertas  saring.  Zeolit  kemudian dikeringkan  kembali  dalam  oven  pada  temperatur  110 o C.  Setelah  dingin,  zeolit  diletakkan  dalam  cawan porselen dan dikalsinasi selama 2 jam pada temperatur 450 o C, selanjutnya didinginkan sampai pada suhu kamar [8].

## b. Preparasi Kaolin
Kaolin diayak menggunakan ayakan ukuran 100 mesh, kemudian ditimbang sebanyak 400 gram dan diaktivasi dengan larutan HCL 1,2 M. Setelah itu kaolin dimasukkan ke dalam gelas beker 1000 mL dan dilakukan pengadukan dengan kecepatan 200 rpm selama 60 menit. Selanjutnya kaolin tersebut dipisahkan dari larutan HCl dengan cara disaring menggunakan kertas saring, kaolin yang tersisa pada kertas saring dicuci dengan aquadest. Kaolin yang telah diaktivasi secara kimia kemudian dikalsinasi pada suhu 450ºC selama 30 menit. Kaolin dari furnace dikeluarkan dan didinginkan sampai pada suhu kamar [9]. c. Proses Catalytic Cracking
Serangkaian alat catalytic cracking disiapkan terlebih dahulu. Kemudian labu leher tiga ditimbang sebelum  dan  sesudah  diisi  dengan  minyak  sawit,  demikian  pula  tempat  produk  dan  katalis  yang  akan digunakan. Pada percobaan pertama sebanyak 100 ml limbah minyak sawit dan 10 gram katalis dimasukkan ke dalam labu leher tiga. Selanjutnya mantel pemanas dijalankan hingga mencapai temperatur 150 o C serta pengaduk  dioperasikan  pada  putaran  400  rpm.  Proses  berlangsung  selama  3  jam,  setelah  itu  pengaduk dimatikan [10].
Kemudian biofuel hasil  perengkahan  disaring  untuk  dipisahkan  dari  katalis,  lalu  ditimbang massanya dan dihitung rendemennya dengan rumus.
𝑌𝑖𝑒𝑙𝑑  = massa 𝑏𝑖𝑜𝑓𝑢𝑒𝑙 massa umpan 𝑥 100% Persamaan (1)
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Produk dengan hasil rendemen tertinggi ditetapkan sebagai variabel terbaik proses. Proses catalytic cracking dijalankan kembali dengan variasi lain yaitu perbandingan katalis zeolit : kaolin (0:100; 30:70; 50:50;  70:30;  100:0),  dan  temperatur  (150 o C,  175 o C,  200 o C).  Produk biofuel yang  dihasilkan  akan dikarakerisasi dengan menggunakan GC-MS dan diuji bilangan oktan, densitas, dan water content.

## d. Analisis Senyawa Kimia Biofuel dengan GC-MS
Prosedur dalam analisa Biofuel menggunakan GC-MS sebagai berikut : Diambil sampel sebanyak 500 μL dan  diencerkan,  kemudian  digunakan  20  μL  etanol  yang  berfungsi  sebagai  standar  dan  dinjeksi sampel kedalam sistem GC-MS sebanyak 0,2 μL dan diaturla suhu pada set point kolom 80 o C dengan suhu injeksi  250 o C.  Kemudian  diatur  juga  tekanan  sebesar  12  Kpa,  laju  alir  30,0mL/min,  laju  alir  kolom 0,46mL/min dan rasio split sebesar 59,1.

## e. Uji Bilangan Oktan
Analisa bilangan oktan menggunakan alat portable octane analyzer dengan cara pengoperasiannya sebagai berikut : Nyalakan alat octane number, tunggu sampai dilayar muncul tulisan “Zero Adjust” dan tutup  tempat  pengujian  dengan  menggunakan  penutup  berwarna  hitam.  Tekan  tombol  zero  adjust  dan tunggu sampai timbul tulisan “put in sample” dilayar monitor. Letakkan sampel di tempat pengujian dan tutup kembali menggunakan tutup sampel. Tekan tombol “Enter”, tunggu sampai muncul tulisan “Remove and Replace” pada layar monitor. Angkat dan letakkan sampel dengan posisi diputar 180 o lalu  letakkan kembali dan ditutup. Tekan tombol enter, tunggu sampai muncul tulisan “Remove and Press Z”. Pindahkan sampel dan tutup kembali tempat pengujian. Tekan tombol zero adjust dan tunggu sampai hasil pengujian dicetak. Bila ingin dilakukan pengujian kembali, ulangi langkah di atas. Setelah selesai pengujian matikan alat.

## f. Uji Densitas

## Menentukan volume piknometer
Ditimbang piknometer kosong, isi piknometer sampai penuh dengan aquades pada temperatur 20 o C atau pada temperatur ruang (misal 27 o C) yang telah diketahui berat jenisnya (d 20/4 = 0,9982 dan d 27/4 = 0,9968).  Timbang  piknometer  yang  berisi  aquades  tersebut  tepat  pada  temperatur  20 o C  atau  temperatur ruang,  lap  dengan  tisu  kering  seluruh  bagian  luar  piknometer  sebelum  ditimbang.  Hitung  berat  aquades tersebut ((piknometer + aquades) – pinometer kosong). Hitung volume aquades.
V aquades = V pikno
𝑉 𝑝𝑖𝑘𝑛𝑜 = (𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑖𝑘𝑛𝑜+𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠)−𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑖𝑘𝑛𝑜 𝑘𝑜𝑠𝑜𝑛𝑔 𝜌 𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠 Persamaan (2)

## Menentukan densitas biofuel
Ditimbang piknometer kosong, Isi piknometer dengan biofuel yang telah di peroleh sampai tanda batas. Ditimbang kembali dan catat beratnya. Hitung densitas biofuel.
𝜌 = (𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 +𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑖𝑘𝑛𝑜)−𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑖𝑘𝑛𝑜 𝑘𝑜𝑠𝑜𝑛𝑔
𝑣𝑜𝑙.𝑝𝑖𝑘𝑛𝑜 Persamaan (3)

## g. Uji Kadar Air
Analisa  kadar  air  menggunakan  alat  Moisture  Analizer  MX-50,  dengan  cara  sebagai  berikut: Langkah  pertama  yaitu  membuka  tutup  alat,    kemudian  tekan  tombol  reset  untuk  penolakan.  Masukkan sampel  ke  dalam  sampel  pan,  kemudian  ditutup.  Tekan  tombol  start  untuk  memulai  pengukuran.  Hasil pengukuran ditampilkan pada display , ditandai dengan lampu alat mati.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Satuan Proses Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe.  Penelitian  ini  difokuskan  pada  proses  perengkahan  katalitik  yang  dilakukan  untuk pembuatan  biofuel  dengan  limbah  minyak  sawit  dari spent  earth sebagai  bahan  baku  utama,  sedangkan zeolit  dan  kaolin  sebagai  katalisnya.  Produk  biofuel  yang  dihasilkan  akan  dilakukan  pengujian  octane number, densitas, kadar air dan hasil yang terbaik akan dianalisa Gas Chromatografy Mass Spectrometry (GC-MS).
Pengaruh Temperatur dan Perbandingan Katalis Terhadap Persen Yield Pada penelitian ini divariasikan temperatur operasi yaitu 150 o C, 175 o C, dan 200 o C serta rasio katalis zeolit:kaolin  (0:100,    30:70,  50:50,  70:30,  100:0).  Variabel  tetap  yaitu  waktu  reaksi  selama  3  jam  dan volume umpan 100 ml. Hasil yang diperoleh dijabarkan dalam Tabel 1.
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Tabel 1 . Data sintesa dan karakteristik biofuel hasil perengkahan katalitik Variabel Analisa Variabel terikat Temp. Reaksi ( o C) Perbandingan Katalis (zeolit : kaolin) Yield (%) Octane Number (RON) Densitas (Kg/m 3 ) Kadar Air (%) Sampel 0 69,9 929 0,2743 150 0 : 100 64,41 69,9 797 0,1542 30 : 70 66,29 70,7 791 0,1179 50 : 50 65,78 73,2 777 0,1156 70 : 30 66,72 75,9 768 0,0913 100 : 0 67,60 69,3 769 0,1083 175 0 : 100 69,93 75,9 782 0,1115 30 : 70 70,81 76,3 775 0,0782 50 : 50 69,50 77,4 764 0,0736 70 : 30 71,41 83 757 0,0495 100 : 0 71,68 75,9 758 0,0742 200 0 : 100 73,93 78,7 775 0,1985 30 : 70 75,12 80,5 766 0,0533 50 : 50 73,82 85,1 758 0,0511 70 : 30 76,13 90,5 751 0,0301 100 : 0 76,48 85,7 752 0,0496 Standar mutu bensin (SNI) 88-95 715-770 <0,05 Sumber: Hasil pengukuran, 2021
Berdasarkan Tabel  1 terlihat  bahwa  temperatur  dan  perbandingan  katalis  zeolit  sangat mempengaruhi rendemen atau yield dari biofuel. Yield biofuel paling besar diperoleh sebesar 76,13% dan 76,48%  pada  temperatur  200 0 C  dan  rasio  katalis  (70:30)  dan  (100:0).    Dalam  hal  ini  hubungan  antara temperatur dan rasio katalis zeolit berbanding lurus. Pernyataan  ini sesuai dengan penelitian sebelumnya [11] yang menyatakan bahwa hasil catalytic  cracking produk cair akan meningkat seiring meningkatnya temperatur  dan  persentase  katalis  yang  digunakan. Catalytic  cracking merupakan  proses  perengkahan dengan  menggunakan  katalis  (katalis  heterogen)  sebagai  material  yang  mampu  mempercepat  laju  reaksi untuk mencapai kesetimbangan dan menghasilkan produk akhir reaksi melalui mekanisme pembentukan ion karbonium  [12]. Proses  perengkahan berkatalis  ini  dilakukan  dengan  menggunakan  temperatur  150- 200 o C dan kecepatan pengadukan 400 rpm. Hal ini disebabkan karena proses perengkahan ini dapat terjadi pada suhu lebih rendah dan tekanan lebih rendah, berbeda dengan perengkahan termal yang menggunakan temperatur  dan  tekanan  yang  tinggi  tanpa keberadaan  katalis  [13].  Data  pada Tabel  1 diperkuat  dengan Gambar 1 .
Gambar 1 . Pengaruh temperatur dan perbandingan katalis terhadap persen yield biofuel Sumber: Hasil penelitian, 2021

## Pengaruh Temperatur dan Perbandingan Katalis terhadap Octane Number
Octane number atau angka oktan merupakan ukuran kuantitas dari  suatu bahan bakar cair. Angka oktan juga bisa dikatakan dengan sebuah nilai yang menunjukkan sifat anti ketukan (detonasi), dengan kata
62 64 66 68 70 72 74 76 78 0;100 30;70 50;50 70;30 100;0
Yi el d (% )
Rasio Katalis  (Zeolit : Kaolin)
150 175 200
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
lain,  semakin  tinggi  nilai  oktan  maka  dapat  mengurangi  terjadinya  detonasi (knocking) pada  proses pembakaran . Pengaruh temperatur dan perbandingan katalis terhadap nilai oktan dapat dilihat pada Tabel 1 dan Gambar 2.
Gambar 2. Pengaruh temperatur dan perbandingan katalis terhadap nilai oktan Sumber: Hasil penelitian, 2021
Berdasarkan Tabel 1 dan Gambar 2 diketahui angka oktan paling tinggi diperoleh pada biofuel hasil perengkahan berkatalis  pada temperatur 200 o C dan rasio katalis  zeolit:kaolin (70:30) yakni sebesar 90,5 RON.  Sedangkan  angka  oktan  biofuel  paling  rendah  terdapat  pada  temperatur  150 o C  dan  rasio  katalis zeolit:kaolin  (0:100)  sebesar  69,9  RON.  Dengan  demikian,  angka  oktan  dari  salah  satu  biofuel  yang dihasilkan mencapai standar mutu bensin [14] yakni berkisar 88  – 95 RON. Sementara itu, angka oktan biofuel yang tidak mencapai SNI diduga disebabkan masih banyaknya fraksi berat yang terkandung dalam produk,  serta  banyaknya  kandungan  asam  lemak  yang  belum  terengkah  atau  tidak  terengkah  secara sempurna.

## Pengaruh Temperatur dan Perbandingan katalis terhadap Densitas dari Biofuel
Pengukuran  densitas  diperlukan  sebagai  salah  satu  parameter  uji  dalam  melihat  karakterisasi biofuel  yang  diperoleh.  Berdasarkan Tabel  1 diperoleh  hubungan  temperatur  dan  rasio  katalis  terhadap densitas biofuel, hal ini  diperjelas dalam Gambar 3.
Gambar 3. Pengaruh temperatur dan perbandingan katalis terhadap densitas biofuel Sumber: Hasil penelitian, 2021
Pada Gambar  3 terlihat  bahwa  semakin  tinggi  temperatur  dan  konsentrasi  katalis  zeolit  yang digunakan maka akan semakin baik pula densitas biofuel yang dihasilkan. Hasil pengukuran densitas pada temperatur 150 o C dengan perbandingan katalis zeolit:kaolin (0:100, 30:70, 50:50, 70:30, 100:0) diperoleh hasil yang paling tinggi sebesar 797 kg/m 3 , sedangkan yang paling rendah yaitu 769 o C. Densitas biofuel
60 65 70 75 80 85 90 95 0;100 30;70 50;50 70;30 100;0 O ct an N um b er ( R O N ) Rasio Katalis  (Zeolit : Kaolin) 150 175 200
740 750 760 770 780 790 800 0;100 30;70 50;50 70;30 100;0
De n si ta s (K g/m 3) Rasio katalis (Zeolit : Kaolin) 150 175 200
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
pada temperatur 175 o C dengan perbandingan katalis yang sama didapat hasil paling tinggi yaitu 782 kg/m 3 dan yang  paling  rendah  758  kg/m 3 ,  dan  pada  temperatur  200 o C  dengan perbandingan  katalis  yang  sama didapat nilai densitas paling tinggi sebesar 775 kg/m 3 dan nilai densitas paling rendah yaitu 752 kg/m 3 . Bila dibandingkan  dengan  standar  densitas  bensin  [14]  yaitu  pada  kisaran  715-770  Kg/m 3 ,  maka  secara keseluruhan  nilai  densitas  dalam  penelitian  ini  memenuhi  standar.  Hal  ini  menandakan  telah  terjadinya proses perengkahan yang mengakibatkan rantai karbon menjadi lebih pendek sehingga terjadi penurunan densitas [15].

## Pengaruh Temperatur dan perbandingan katalis terhadap Kadar Air Biofuel
Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) kadar air yang terkandung dalam biofuel maksimum 0,05%. Kadar air merupakan salah satu tolak ukur mutu  biofuel dan parameter penting dalam penentuan kualitas  biofuel.  Kadar  air  biofuel  mempengaruhi  lamanya  daya  simpan  biofuel . Hasil  kadar  air  biofuel terlihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Pengaruh temperatur dan perbandingan katalis terhadap kadar air dari biofuel Sumber: Hasil penelitian, 2021
Berdasarkan Tabel 1 dan Gambar 4 terlihat bahwa kadar air dari biofuel yang memenuhi standar, diperoleh sebesar   0,0301% serta 0,0496% pada temperatur 200 0 C dengan rasio katalis (70:30) dan (100:0). Nilai ini masih memenuhi baku mutu bensin, yaitu < 0,05%. Sedangkan kadar air tertinggi sebesar 0,1542% terdapat  pada  temperatur  reaksi  150 o C  dengan  rasio  perbandingan  katalis  zeolit:kaolin  (0:100).  Hal  ini disebabkan karena pada suhu operasi yang rendah, kecepatan penguapan berjalan lambat. Namun hal ini kenaikan kadar air juga terjadi pada temperatur 200 o C dan rasio katalis zeolit:kaolin (0:100) yang memiliki kadar air lebih tinggi dibandingkan pada suhu sebelumnya yaitu 0,1985%.Terjadinya kenaikan kadar air ini dimungkinkan  kadar  air  bahan  baku  sebelum  perengkahan  lebih  tinggi  dibandingkan  pada  proses perengkahan lainnya.

## Analisa komposisi biofuel menggunakan GC-MS
Analisa  komponen  biofuel  menggunakan  GC-MS  (Gas Chromatography–Mass  Spectrometry )  di Laboratorium Kimia Analitik, Politeknik Negeri Lhokseumawe. Sampel yang diukur adalah biofuel yang memberikan nilai oktan tertinggi. Hasil analisis komposisi biofuel dapat dilihat pada Gambar 5 . Berdasarkan hasil yang diperoleh, menunjukkan adanya lima puncak kromatogram, yaitu Decane 3- methyl- (CAS) 3-Methyldecane (C 11 H 24 ) sebesar 4,60% dengan waktu retensi 23.309 menit, puncak kedua 1-Octanol, 2-butyl- (CAS) 2-butyl-1-octanol (C 12 H 26 ) sebesar 8,99% dengan waktu retensi 24.622 menit, puncak ketiga Hexadecane (C 16 H 34 ) sebesar 22,49%  dengan waktu retensi 24.748 menit, puncak keempat Octadecanoic  acid  (C 18 H 34 O 2 )  sebesar  9,54%  dengan  waktu  retensi  25.030  menit,  dan  puncak  kelima Methyl Ricinoleate (C 19 H 36 O 3 ) sebesar 54,38% dengan waktu retensi 26.429 menit.
Dari puncak  tersebut dapat diketahui bahwa hasil perengkahan terindikasi adanya hidrokarbon rantai pendek,  seperti  pada  waktu  retensi  23.309  menit  yang  menunjukkan  Decane  3-methyl-  (CAS)  3- Methyldecane (C 11 H 24 ). Begitu juga pada puncak kedua dengan waktu retensi 24.622 menit, menunjukkan adanya  1-Octanol,  2-butyl-  (CAS)  2-butyl-1-octanol  (C 12 H 26 ).  Komponen  penyusun    ini  membuktikan terbentuknya biofuel hasil reaksi perengkahan dimana.  Kualitas biofuel ditentukan dari hasil karakterisasi sifat fisik dan kimia [16].
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0;100 30;70 50;50 70;30 100;0
K ada r ai r (% ) Rasio Katalis  (Zeolit : Kaolin) 150 175 200
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Gambar 5. Hasil analisa GC-MS perengkahan katalitik SBE
Sumber: Hasil penelitian, 2021

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  penelitian,  temperatur  proses  dan  komposisi  katalis  yang  paling  baik  untuk menghasilkan biofuel adalah pada temperatur 200 o C dan rasio zeolite:kaolin (70:30) dengan yield sebesar 76,13%. Biofuel yang diperoleh memiliki kadar air 0,0301%, octane number 90,5 RON dan densitas 751 kg/m 3 . Sedangkan dari hasil analisa komposisi menggunakan GC-MS, biofuel mengandung C 11 H 24 sebesar 4,60%,  C 12 H 26 sebesar  8,99%,  C 16 H 34 sebesar  22,49%,  C 18 H 34 O 2 sebesar  9,54%  dan  C 19 H 36 O 3 sebesar 54,38%.

## 5. Referensi
[1] G.  Wiratmaja,  “Pengujian  karakteristik  fisika biogasoline sebagi  bahan  bakar  alternatif  pengganti bensin murni,” J. Ilmiah Teknik Mesin, vol. 4 (2), hal. 145-154, 2010.
[2] T.  S.  Muryati,  A.  Sundaryono,  D.  Handayani,  “Pembuatan  biofuel  dari  limbah  cair  PMKS  dengan katalis MoCo-HZ” J. Pendidikan dan ilmu kimia, vol. 2 (2), hal. 161-165, 2018.
[3] S. Krisyanti dan Sukandar, “Recovery minyak dari limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) spent bleaching earth dengan metode ekstraksi pelarut,” J. Teknik Lingkungan , vol. 17 (1), hal. 35-46, 2011.
[4] S. Dan, dan K. Nio, “Uji aktivitas catalytic cracking crude biodiesel,” Skripsi, Program Studi Kimia, 2019.
[5] P.  E.  Rahayu,  “Konversi  minyak  sawit  menjadi  biogasoline  menggunakan  katalis  Ni/zeolit  alam,” Skripsi, UNS, 2012.
[6] A. Wijanarko, D. A. Mawardi, & M. Nasikin, “Produksi biogasoline dari minyak sawit melalui reaksi perengkahan katalitik dengan katalis ϒ-alumina,” J. MAKARA , 10 (2), hal. 51–60, 2010.
[7] R. Dewi, H. Agusnar,  Tamrin & Z. Alfian, “Characterization of technical kaolin using XRF, SEM, XRD, FTIR and its potentials as industrial raw materials”, IOP Conf. Series: J. of Physics : Conf. Series 1116 042010, 2018.
[8] N. Hindryawati, Sumarni, Alimuddin, “Aktivasi dan Karakterisasi zeolit alam menggunakan NaOH.” J. Atom , 106–110. 2018
[9] M.  Hanani,  “Aktivasi  fisika,  kimia  dan  kimia  fisika  pada  kaolin  sebagai  adsorben  logam  Pb  pada limbah  laboratorium  kimia  Uin  Maulana  Malik  Ibrahim  Malang”. Skripsi , UIN  Maulana  Malik Ibrahim , 2019.
[10] T.  Yolanda,  “Catalytic  cracking  minyak  jarak  pagar  (Jatropa  curcas  L)  menggunakan  katalis  zeolit alam” Skripsi, UIN Syarif Hidayatullah, 2018.
[11] K. Rifqi, S. Kadarwati, S. Wahyuni, “Preparasi, karakterisasi  dan uji aktivasi Ni-Mo/zeolit alam dalam proses catalytic cracking jelantah menjadi biogasoline” Indo. J.Chem. Sci, vol. 1(1), 2012.
[12] A. Andika,“Pembuatan katalis heterogen Ni-Mo/H-ZSM-5 untuk memproduksi biofuel dari minyak biji  kapuk  randu  melalui  proses  catalytic  hydrocracking” Tesis.  Departemen  Teknik  Kimia,  Institut Teknologi Sepuluh November. 2018 .
C 11 H 24 C 18 C 16 C 1 2 H 26 C 19 H 36 O 3
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
[13] E. Wahyudi, Zultiniar, E. Saputra,"Pengolahan sampah plastik polipropilena (PP) menjadi bahan bakar minyak dengan metode perengkahan katalitik menggunakan katalis sintetis" J. Rekayasa Kimia dan Lingkungan, vol. 11 (1), hal. 17-23, 2016.
[14] K. Migas, “Standar dan mutu (spesifikasi) bahan bakar minyak jenis bensin (gasoline) RON 98 yang dipasarkan di dalam negeri,”   No.  0177.K/10/DJM.T/2018.
[15] S.V.  Sinaga,  A.  Haryanto, S.  Triyono,  “Pengaruh  suhu  dan  waktu  reaksi  pada pembuatan biodiesel dari minyak jelantah,” J. Teknik Pertanian . Vol.3, No.1.p.27-34, 2014.
[16] I. Utami, R.  Solikhah, I. Istadi. “Sintesa katalis super asam SO 4 2- /ZnO produksi biodiesel dari minyak kelapa sawit,” J. Tekkim dan Industri. Vol. 1 (1), hal. 69-78, 2012.