PEMBUATAN BIOETANOL DENGAN TEKNIK DESTILASI REFLUKS SATU KOLOM
Yansen Sumampouw 1) , Hesky S. Kolibu 1) , Seni H.J. Tongkukut 1)
1) Program Studi Fisika FMIPA UNSRAT Manado e-mail: jansensumampouw@gmail.com; heskystevy@yahoo.com; linashafi@yahoo.com

## ABSTRAK
Produksi  minuman  arak  cap  tikus  di  Propinsi  Sulawesi  Utara  sangat  melimpah  dan  dapat mencapai  100.000  liter  per  hari.  Penggunaannya  sebagai  minuman  keras  telah  menyebabkan berbagai  tindak  kejahatan  yang  terjadi  dalam  masyarakat  sehingga  diperlukan  usaha  untuk mengalihkan  pemanfaatannya  dari  minuman  keras  menjadi  etanol  konsentrasi  tinggi  yang kemudian  dapat  diproses  menjadi  campuran  bahan  bakar  yang  disebut  gasohol.  Bioetanol  yang dapat  digunakan  sebagai  bahan  campuran  bahan  bakar  harus  memiliki  tingkat  kemurnian  96%. Alkohol  40%  akan  ditingkatkan  kemurniannya  menjadi  96  %.  Penelitian  ini  dilakukan  dengan metode  eksperimen  menggunakan  alat  pembuat  etanol  dengan  teknik  destilasi  refluks. Pengukuran  dilakukan  secara  terpisah  untuk  masing-masing  variasi  suhu.  Hasil  optimal  yang diperoleh dalam penelitian ini yaitu ketika suhu boiler berada pada rentang suhu 75,2°C - 75,4°C dengan tingkat kemurnian etanol mencapai 96% - 96,5%.
Kata Kunci : Cap Tikus, Bioetanol, Destilasi Refluks.

## BIOETHANOL DEVELOPING WITH ONE COLUMN REFLUX DISTILLATION TECHNIQUE

## ABSTACT
Wine beverage (local name :Cap Tikus) production in North Sulawesi is very abundant and can reach 100,000 liters per day. Its use as a liquor has caused a variety of crimes that occur in society so that needs necessary effort to divert the utilization of liquor into a high concentration of ethanol that can be processed into fuel mixture called gasohol. Bioethanol can be used as a fuel mixture should have a purity level of 96%. In this research Alcohol 40% will be increased to 96% purity. This  research  was  conducted  by  an  experimental  method  using  ethanol  maker  with  reflux distillation  technique.  Measurements  performed  separately  for  each  variation  in  temperature. Optimal result obtained in this research are when the boiler temperature is at a temperature range of 75.2 °C - 75.4 °C with a purity level of ethanol reached 96% - 96.5%.
Keywords : Cap Tikus, Bioethanol, Reflux Distillation Technique.

## PENDAHULUAN
Bahan  bakar  minyak  (BBM)  adalah sumber  energi  tak  terbarukan  dan  diprediksi akan  habis  sekitar  tahun  2040  (Laisnima, 2006).  Pada  tahun 2005 pemakaian  energi  di Indonesia  mencapai  68,9  juta  ton  BBM, dengan  rincian  57,9%  dari  minyak,  35,1% gas alam, serta 7% batubara dan hidro energi (Badan  pusat  statistik).  Keadaan  tersebut  di atas  menyebabkan  manusia  berupaya  untuk menemukan  sumber  bahan  bakar  pengganti minyak  sebagai  sumber  energi  alternatif. Beberapa sumber energi yang dapat digunakan  sebagai  pengganti  minyak  adalah
gas,  matahari,  nuklir,  air,  batu  bara,  produk tanaman, dan angin. Salah satu sumber bahan bakar  alternatif  dari  nabati  (tumbuhan)  yang cukup potensial sebagai sumber energi adalah bioetanol.
Pada dasarnya bioetanol dapat diproduksi dari tanaman yang banyak tumbuh di Sulawesi Utara seperti pohon aren, jagung, padi  dan  berbagai  umbi  –  umbian  yang banyak  mengandung  karbohidrat.  Bahan mentah  pembuatan  bio  etanol  tersedia melimpah  khususnya  di  Sulawesi  Utara  dan Indonesia pada umumnya, sehingga bioetanol dapat  membantu  mengurangi  ketergantungan
Indonesia  bahkan  dunia  pada  bahan  bakar minyak.
Produksi  minuman  arak  dengan  kadar alcohol  hingga  40%  sangat  melimpah  di provinsi  Sulaweai  Utara  dan  diperkirakan mencapai  100.000  Liter  (Sangian,  2007). Penggunaannya sebagai minuman keras telah menyebabkan berbagai tindak kejahatan yang terjadi dalam masyarakat sehingga diperlukan usaha  untuk  mengalihkan  pemanfaatannya dari minuman keras menjadi etanol konsentrasi  tinggi  yang  kemudian  dapat diproses menjadi campuran bahan bakar yang disebut gasohol.
Salah  satu  metode  untuk  membuat etanol  adalah  dengan  menggunakan  teknik destilasi  refluks.  Alat  destilasi  refluks merupakan  salah  satu  alat  pembuat  etanol yang dapat menghasilkan bioetanol (Sangian, 2006).  Bioetanol  sangat  dibutuhkan  sebagai pengganti Bahan bakar minyak. Hal ini yang mendorong peneliti untuk membuat bioetanol dengan kemurnian 96%.

## Rumusan Masalah
Teknik  pemurnian  etanol  di  Sulawesi Urata  masih  menggunakan  cara  tradisonal dan  analisis  tentang  kemurnian  etanol  di Sulawesi  Utara  masih  sangat  terbatas.  Selain itu  teknik  destilasi  menggunakan  teknik refluks  yang  dapat  menghasilkan  etanol dengan  kemurnian  96%  belum  banyak dikenal.

## Batasan Masalah
Penelitian  ini  dibatasi  pada  pemurnian minuman  arak  Cap  Tikus  dengan  kadar alcohol  40%  menjadi  bioethanol  industry grade dengan kemurnian 96%.

## Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan  bio  etanol  industry  grade dengan  kemurnian  96%.  Sekaligus  untuk memperkenalkan teknik destilasi refluks bagi masyarakat di Sulawesi Utara.

## Etanol
Etanol  (ethil  alcohol,  grain  alkohol) merupakan  sekelompok  senyawa  kimia  yang molekul-molekulnya mengandung gugus hydroxyl  atau  –OH  dan  terikat  pada  atom karbon  dengan  rumus  molekul  CH 3 CH 2 OH (Salomons  dan  Graham,  2007).  Sifat-sifat fisik  dari  etanol  adalah  sebagai  berikut  :
etanol  mencair  pada  suhu  -114,1º  C  dan mendidih pada suhu 78,4º C, serta mempunyai massa jenis 0,789 g/ml pada suhu 20º C (White, 1988).

## H     H
H    C     C     O     H H     H
Gambar 1. Rumus Bangun Etanol
Nama umum untuk alkohol diturunkan dari gugus alkol yang melekat pada –OH dan kemudian  ditambahkan  kata  alkohol.  Dalam sistem  IUPAC,  akhiran -ol menunjukkan adanya gugus hidroksil. Alkohol digolongkan ke  dalam  primer  (1˚),  sekunder  (2˚),  atau tersier (3˚).

## R                       R
R    CH2OH      R    CHOH        R    C    OH R primer (1˚)          sekunder (2˚)      tersier (3˚)

## Destilasi
Destilasi  adalah  operasi  pemisahan komponen-komponen cair dari suatu campuran fase cair, khususnya yang mempunyai perbedaan titik didih dan tekanan uap yang cukup besar. Perbedaan tekanan uap tersebut  akan  menyababkan  fase  cairnya mempunyai  komposisi  yang  perbedaannya cukup  signifikan.  Fase  uap  menggandung lebih  banyak  komponen  yang  memiliki tekanan uap rendah, sedangkan fase cair lebih banyak menggandung komponen yang memiliki tekanan uap tinggi (Sudjadi, 1989).
Jenis-jenis destilasi yang sudah digunakan secara umum adalah: 1. Destilasi Sederhana, 2. Destilasi Bertingkat
3. Destilasi Azeotrop
4. Destilasi Kering
5. Destilasi Vakum
6. Destilasi Uap

## Destilasi Refluks
Teknik  destilasi  refluks  sebenarnya hampir  sama  dengan  destilasi  sederhana, yang berbeda terletak pada proses kondensasi yang  terjadi  secara  berulang  –  ulang (Sangian, 2007).

## METODE PENELITIAN Lokasi dan Waktu
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  cara eksperimen  yang  dilaksanakan  pada  bulan Juli sampai Sebtember  2009 di Laboratorium
Energi Terbarukan Jurusan Fisika Universitas
Sam Ratulangi Manado
Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian  ini  adalah,  1  unit  alat  destilasi refluks  satu  kolom  1,75’,  1  unit  kompor minyak  tanah,  Termometer  Digital  LH  666 198,  Boiler  12  L,  pompa  air  LH  579 (8…20V),  power  supply  LH  59109, Sirkulator air elekotronik HAAKE L Fissons DIN 12879 Klasse 1W, Alcohol meter, Gelas ukur silinder.
Bahan yang digunakan dalam penelitian  ini  adalah,  Alkohol  konsentrasi 40% hasil Produksi Masyarakat, Air, Minyak tanah.

## Desain dan Konstruksi Eksperimen
Peralatan  destilasi  refluks  didesain dan dikonstruksi terdiri dari kolom destilator, boiler,  kondensor, inlet air  dingin  (2  buah), outlet air hangat (2 buah), termometer digital (2  buah),  sirkulator  air  elektronik  (1  buah), kompor  minyak  tanah  (1  buah),  ratusan packing  materials dan  pompa  air  (2  buah).
Adapun  dimensi  dari  peralatan  destilator yang  dibuat  adalah:    panjang  kolom  135cm, diameter  kolom  1,75”,  panjang  kondensor 125cm,  dan  volum  boiler  12L.  Adapun spesifikasi peralatan pendukung adalah termometer  digital  LH  666  198  termokopel NiCr-Ni (-50(+1200)°C), sirkulator air elekotronik  HAAKE  L  Fissons  DIN  12879 Klasse  1W,  pompa  air  LG|H  579  22 (8…20V), power  supply LH  59109, packing material dari  karbon  aktif  dan  kompor minyak tanah, HOOK 16 sumbu.
Masing-masing  komponen  di  atas
memiliki  fungsi  yaitu  :  Alat  destilasi  refluks kolom,  sebagai  alat  yang  digunakan  untuk mendestilasi alkohol 40% produksi masyarakat  menjadi  etanol.  Kompor  minyak tanah  merek  HOOK,  sebagai  alat  pemanas, Termometer digital LH 666 198, sebagai alat pengukur  suhu,  Boiler,  sebagai  tempat penampung  Bahan  Baku  alkohol  40%  yang akan  di  panaskan,  Pompa  air,  sebagai  alat untuk  menyalurkan  air  ke  alat  destilasi refluks,  Sirkulator air elekotronik, tempat air
mengalir  untuk  menurunkan  suhu  pada kondensor,    Alkohol  meter,  alat  untuk mengukur  kemurnian  etanol,  Gelas  ukur silinder,  tempat  etanol  yang  akan  di  ukur kemurniannya

## Proses Pembuatan
Bahan  mentah  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  alkohol  40%  dari  aren, alkohol  ini  telah  didistilasi  satu  tahap  oleh peteni  dari  air  nira  dengan  menggunakan peralatan tradisional. Peralatan tradisional ini merupakan alat destilasi yang sengat sederhana sehingga hanya dapat menghasilkan beer yang  berkonsentrasi  20 sampai 40%.
Beer ini  digunakan  sebagai  bahan pembuatan  bioetanol.  Boiler  dengan  ukuran 12  liter  diisi  dengan  ¾  cairan  alkohol produksi masyarakat, kemudian boiler dihubungkan dengan alat destilasi refluks dan di usahakan boiler tidak lebih tinggi dari dari alat  destilasi  refluks.    Apabila  terjadi peningkatan  suhu  yang  melebihi  titik  didih dari  etanol,  maka  temperatur  akan  di netralkan  dengan  menggunakan  pompa  air yang telah di hubungkan dengan alat destilasi refluks  sehingga  keadaan  kesetimbangan akan tercapai.
Dan  pada  akhirnya  uap  etanol  dan sejumlah  kecil  uap  air  yang  masuk  kedalam alat  destilasi  refluks  akan  mengalami  proses kondensasi  kemudian  keluar  menjadi  bio etanol  dengan  konsentrasi  96%.  Bio  etanol akan  ditampung  pada  penempung  yang  telah dihubungkan  dengan rubber  fitting (karet pengencang)  untuk  nenghindari  kondensasi air dari udara.
Gambar  2.  Diagram  proses  pembuatan bioethanol dengan teknik refluks.
Diagram Alir Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dengan  menggunakan  alat  destilasi refluks satu kolom telah dilakukan eksperimen  pembuatan  bio  etanol  serta pegukuran  tingkat  kemurnian  yang  diperoleh dari  beberapa  temperatur  yang  berbeda dengan menggunakan alat ukur etanol meter.
Pengukuran  kemurnian  dilakukan  secara terpisah  untuk  masing-masing  percobaan dengan    menjaga  suhu  boiler  secara  manual. Data  yang  diperoleh  disajikan  dalam  tabel berikut. Tabel  1.  Tingkat  kemurnian  terhadap  suhu kolom No Suhu kolom Kemurnian 1 76,5 -  77˚C 93% 2 76 – 76,5˚C 94% 3 75,4 – 75,6˚C 95% 4 75,4˚C 96% 5 75,2˚C 96,5% Pada tabel di atas, terlihat pengukuran tingkat kemurnian etanol dimulai dari  suhu  75,2˚C  disebabkan  etanol  yang diperoleh  dari  proses  kondensasi  baru  mulai mengalir  pada  suhu  tersebut.  Kemudian secara  eksperimen  terlihat  bahwa  semakin bertambah  suhu,  semakin  berkurang  tingkat kemurnian  dari  etanol.  Hal  ini  disebabkan karena  air  yang  terkandung  di  dalam  beer yang digunakan sebagai bahan untuk eksperimen  semakin  banyak  yang  menguap bersamaan  dengan  etanol.  Dengan  demikian terlihat suatu hubungan langsung yang cukup jelas,  yaitu  semakin  berkurang  kemurnian etanol  berarti  semakin  banyak  air  yang terkandung di dalamnya.

## KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
1. Telah  berhasil  dilakuakn  pembuatan bioethanol  industry  grade  dengan  tingkat kemurnian mencapai 96% - 96,5% dengan teknik destilasi refluks.
2. Hasil  optimal  yang  diperoleh  dalam penelitian  ini  yaitu  ketika  suhu boiler berada pada rentang suhu 75,2°C - 75,4°C dengan tingkat kemurnian etanol mencapai 96% - 96,5%.

## Saran
Perlu  dilakukan  riset  lebih  lanjut  dari penelitian  ini  untuk  mendapatkan  etanol dengan kemurnian 99,9%

## DAFTAR PUSTAKA
Atkins,  P.W.  1997.  Kimia  Fisika.  Penerbit Erlangga. Jakarta. Brice,  R.  2006.  Energy  Secretary  Promotes President  Bush’s  Energy  Inisiative. [online].http://www.siliconinvestor.co m/readmsgs.aspx?subjectid=55246&m sgnum=795&batchsize=10&batchtype =Next
Laisnima.  2006.  Melirik  Etanol  Sebagai Bahan Bakar. Masyithat, Z., B. Haryanto. 2006. Perpindahan Panas. Medan. Departemen Teknik Kimia. Universitas Sumatra Utara. Sangian, H. F. 2007. 'Cap Tikus' Bisa
Gantikan Bensin. [online]. http://finance.detik.com/read/2007/07 /31/123143/811457/4/cap-tikus-bisa-
gantikan-bensin
Sangian,  H.  F.  2006.  Air  Nira  Bisa  Jadi
Alternatif BBM.[online]. http://www.fisikanet.lipi.go.id/utama.c gi?cetakartikel&1170378413 Salomons  dan  Graham.  2007.  Organic
Chemistry. Wiley. New York Sudjadi,  1989.  Kimia  Analisis  :  Metode Pemisahan. Yogyakarta. Kanisius Schmidt,  1949.  Thermodynamics.  Oxford  at the Claredon Press White,  D.H.Jr.,      Practical  Aspects  Of  Air Purification by Pressure Swing
Adsorption. AIChE Symp. Series, 84,
n.264,pp.129-132 (1988)