## PEMANFAATAN ABU KULIT BUAH KELAPA SEBAGAI KATALIS PADA REAKSI TRANSESTERIFIKASI MINYAK SAWIT MENJADI METIL ESTER
Muhammad Yusuf Ritonga, Doni Hermanto Sihombing, Allen Rianto Sihotang Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara,
Jl. Almamater Kampus USU Medan 20155, Indonesia
Email: yusufrit@gmail.com

## Abstrak
Transesterifikasi  merupakan  reaksi  yang  digunakan  untuk  memproduksi  metil  ester  dimana  reaksi  ini melibatkan  katalis  dari  abu  kulit  buah  kelapa  hasil  pembakaran  pada  temperatur  550,  600,  650 o C selama  8  jam  dan  jumlah  abu  yang  digunakan  sebesar  1%,  2%,  3%  (b/b).  Abu  yang  digunakan  di larutkan  dalam  75  ml  metanol  untuk  mendapatkan  senyawa  kalium  metoksida  dan  untuk  mengetahui kadar  logam  kalium  dianalisis  dengan  AAS  (Atomic  Absorption  Spectrophotometer).  Minyak  sawit  di degumming  dengan  penambahan  0,6%  (b/b)  H 3 PO 4 85%  untuk  menghilangkan  getah  kemudian diesterifikasi  dengan  katalis  3,0%  (b/b)  H 2 SO 4 98%  untuk  menurunkan  FFA  menjadi  <1%.  Reaksi transesterifikasi dilakukan pada temperatur reaksi 65 o C selama 2 jam, rasio molar metanol:CPO adalah 6:1  (n/n) dan  pengadukan  tetap 500  rpm.  Secara  kuantitatif,  yield  optimum  metil  ester  yang dihasilkan adalah  pada  temperatur  pembakaran  abu  kulit buah  kelapa  600 o C,  jumlah abu  1%  (b/b)  sebesar  81% dengan spesifikasi metil ester seperti densitas, viskositas kinematik dan titik nyala sesuai dengan SNI 04- 7182-2006  biodiesel  dan  berdasarkan  analisa  GC  (Gas  Chromatography),  kemurnian  metil  ester  yang dihasilkan adalah 92,99% dengan gliserol terikat 4,62% dan gliserol bebas 2,39%.
Kata kunci: minyak sawit, katalis, esterifikasi, transesterifikasi, metil ester

## Abstract
Transesterification  is  the  reaction  to  produce  methyl  esters  in  which  this  reaction’s  catalyst  involves coconut shell burnt ash at temperature of 550, 600, 650 °C for 8 hours and uses 1%, 2%, 3% (w/w) of ash. Ash used was dissolved in 75 ml of methanol to obtain potassium methoxide compound and was analyzed by AAS (Atomic Absorption Spectrophotometer) to determine potassium content. Palm oil involved in the processing stage of degumming with the addition of 0,6% (w/w) H 3 PO 4 85% to remove gum then followed by  an  esterification  reaction  using  3,0%  (w/w)  H 2 SO 4 98%  as  the  catalyst  to  reduce  FFA<1%.  The temperature of transesterification reaction was at 65 °C for 2 hours, ratio of methanol:CPO 6:1 (n/n) and 500 rpm agitation. Quantitatively, the optimum yield of 81% methyl esters is gained with shell burnt ash at temperature of 600 ° C, 1% (w/w) of ash with the specification of methyl esters as density, kinematic viscosity  and  flash  point  are  relatively  conformed  to  SNI  04-7182-2006  biodiesel  and  92.99%  purity methyl ester with 4.62% total glycerin, 2.39% free glycerin based on GC (Gas Chromatography).
Keywords: crude palm oil, catalyst, esterification, transesterification, methyl esters

## Pendahuluan
Dewasa  ini  ketergantungan  manusia  terhadap minyak bumi sebagai sumber energi fosil tak terbarukan ( unrenewable resources) semakin hari semakin meningkat  bahkan  hampir  menjadikan  minyak  bumi sebagai kebutuhan primer. Diperkirakan beberapa tahun kedepan  cadangan  minyak  bumi  akan  habis  sehingga diperlukan  bahan  bakar  alternatif  yang  bersifat  dapat diperbaharui  ( renewable  resources )  sebagai  subtitusi minyak bumi ini. Biodiesel merupakan salah satu bahan bakar  minyak  alternatif  dari  bahan  baku  yang  dapat diperbaharui  yang  ramah  lingkungan  dan  bersifat biodegradable [1].  Bahan  baku  biodiesel  yang berpotensi  di  Indonesia  saat  ini  adalah  minyak  sawit karena produksi kelapa sawit sangat tinggi di Indonesia. Peningkatan  CPO  di  Indonesia  dari  tahun  2008  hingga pada  tahun  2012  yang  sangat  signifikan  bahkan  hingga tahun ini 2013 Indonesia tetap menjadi negara produsen terbesar  minyak  sawit  mentah  ( crude  palm  oil /CPO)
dunia  dengan  hasil  sebanyak  28  juta  metrik  ton. Menurut  Dewan  Minyak  Sawit  Indonesia  (DMSI) Produksi palm oil Indonesia hampir 50 persen dari total produksi  dunia  tahun  ini  yang  diprediksi  sebanyak 54,527 juta metrik ton [4].
Biodiesel pada umumnya disintesis melalui transesterifikasi  dengan  alkohol  ringan  menggunakan katalis  basa  kovensional  yaitu  NaOH,  KOH,  K 2 CO 3 untuk  mempercepat  terbentuknya  produk  juga  untuk menurunkan energi aktivasi dan pemberian reaktan yang berlebihan  agar  reaksi  bergeser  ke  arah  kanan  [17]. Literatur  mengenai  penggunaan  katalis  konvensional seperti  ini  telah  banyak  di  publikasikan  namun  masih sedikit  literatur  yang  mengkaji  pemanfaatan  abu  kulit buah  kelapa  sebagai  subtitusi  katalis  konvensional tersebut.  Kulit  buah  kelapa  merupakan  bagian  kelapa yang  belum  di  manfaatkan  secara  maksimal  karena selama  ini  dalam  rumah  tangga  hanya  mengambil santan  buah  kelapa  saja  sehingga  biasanya  kulit  buah
kelapa  di  buang  begitu  saja  atau  terkadang  di  gunakan sebagai  alat  bakar.  Dengan  demikian  perlu  di  lakukan pemanfaatan  abu    kulit  buah  kelapa  ini  sebagai  katalis sehingga  pembuatan  metil  ester  lebih  ekonomis.  Abu hasil  pembakaran  kulit  buah  kelapa  memiliki  senyawa utama  kadar  ion  kalium  (K)  dan  karbonat  (CO 3 )  yang tinggi masing-masing 40 dan 27,7 % berat [6] sehingga diperkirakan  dapat di gunakan sebagai  katalis. Bila abu ini  di  larutkan  dalam  air  akan  di  peroleh  larutan  alkali. Abu  yang  banyak  mengandung  komponen  K  baik sebagai  katalis.  Dengan  melarutkan  sejumlah  tertentu abu  ke  dalam  sejumlah  tertentu  alkohol  (metanol), logam  kalium  akan  terekstraksi  ke  dalam  alkohol  dan akan bereaksi lebih lanjut membentuk garam metoksida. Garam inilah yang akan membantu mempercepat proses reaksi transesterifikasi minyak nabati [2].
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan  oleh Graille  dkk.  [5]  menggunakan  katalis  abu  yang  berasal dari tungku pembakaran   padat pabrik kelapa  diperoleh kadar ion kalium dan karbonat yang tinggi. Haryanto [6] menggunakan  katalis  dari  abu  sekam  batang  kelapa (SBK) memperoleh volume biodiesel semakin meningkat dengan meningkatnya suhu pembakaran dari 500 o C  sampai  700 o C  pada  jumlah  katalis  yang  sama dan temperatur reaksi konstan 65 o C.
Dengan  mempertimbangkan  hal-hal  tersebut,  perlu di  lakukan  penelitian  pemanfaatan  abu    kulit  buah kelapa sebagai subtitusi katalis konvensional karena ion kalium dan karbonat pada kulit lebih besar dibandingkan  dari  sekam  batang  kelapa  [6]  dalam pembuatan  metil  ester  (biodiesel)  sebagai  energi terbarukan  dengan  bahan  baku  minyak  sawit  mentah CPO ( Crude Palm Oil) .

## Teori
Biodiesel  merupakan  energi  terbarukan  yang  dapat diperbaharui, bersifat biodegradable, ramah lingkungan karena  hampir  tidak  ada  membuang  gas  karbon monoksida  (CO),  karbon  dioksida  (CO 2 ),  sulfur dioksida  (SO 2 ),  hidrokarbon  (HC)  dan  partikel-partikel lain  yang  mengganggu  pernafasan  [3].  Abu  kelapa memiliki  kadar  ion  kalium  dan  karbonat  yang  tinggi. Senyawa utama penyusun katalis abu dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Senyawa Utama Abu Kelapa [4] Senyawa Abu Kelapa % (b/b) Kulit Buah Batang  Sabut Kalium (K) 40 35 9,2 Natrium (Na) 1,7 2,5 0,5 Kalsium (Ca) 1,1 2,8 4,9 Magnesium (Mg) 0,9 2,1 2,3 Klor (Cl) 2,7 14,5 2,5 Karbonat (CO 3 ) 27,7 12,5 2,6 Nitrogen (N) 0,06 0,05 0,004 Posfat (P) 0,9 0,9 1,4 Silika (SiO 2 ) 10,5 16,8 59,1
Dari  tabel  1  di  atas  dapat  di  lihat  bahwa  kalium merupakan kation utama dalam abu kulit kelapa sebesar 40  %  (b/b),  selain  itu  abu  tersebut  juga  memiliki kandungan  karbonat  yang  tinggi  sebesar  27,7  %  (b/b). Fungsi  katalisator  adalah  mengaktifkan  zat  pereaksi sehingga  pada  kondisi  tertentu  konstanta  kecepatan reaksi bertambah besar. Alkali katalis akan mempercepat  reaksi  transesterifikasi  bila  dibandingkan dengan  katalis  asam.  Kalium  hidroksida  (KOH) merupakan  katalis  yang  sering  di  gunakan  dalam metanolisis  ataupun  etanolisis  minyak  mentah  dan minyak  kelapa  yang  memberikan yield sebesar  90%. Namun,  penggunaan  katalis  homogen  mempunyai kelemahan  yaitu  bersifat  korosif,  sulit  dipisahkan  dari produk dan katalis tidak dapat digunakan kembali [14].
Saat  ini  banyak  industri  menggunakan  katalis heterogen  yang  mempunyai  banyak  keuntungan  dan sifatnya  yang  ramah  lingkungan,  yaitu  tidak  bersifat korosif,  mudah  dipisahkan  dari  produk  dengan  cara filtrasi,  serta  dapat  digunakan  berulangkali  dalam jangka  waktu  yang  lama.  Selain  itu  katalis  heterogen meningkatkan  kemurnian  hasil  karena  reaksi  samping dapat  dieliminasi.  Kalium  karbonat  merupakan  katalis heterogen  pada  reaksi  metanolisis.  Pemisahan  katalis heterogen  ini  dari  produk  reaksinya  dapat  dilakukan dengan mudah.  Abu yang mengandung ion kalium dan ion karbonat dilarutkan dalam metanol akan membentuk garam metoksida. Reaksi dapat di lihat pada gambar 1.
Gambar 1. Reaksi Kalium Karbonat dengan Metanol [2]
Dari reaksi ini lebih dari 99 % jumlah total  KHCO 3 yang dihasilkan tersisa dalam fasa padat dan cair selama tidak bereaksi dengan kalium karbonat pada temperatur 25 o C. Distribusi fasa KHCO 3 antara fasa padat dan cair menyebabkan pergeseran kesetimbangan reaksi terhadap  pembentukan  produk.  Kenaikan  temperatur akan  menyebabkan  KHCO 3 larut  dalam  fasa  cair dibanding  fasa  padat.  Pada  keadaan  yang  sama, konsentrasi  CH 3 OK  menurun  sementara  K 2 CO 3 naik sehingga  KHCO 3 ditemukan  sebagai  katalis  yang kurang  baik  jika  dibandingkan  dengan  K 2 CO 3 .  Hal  ini menunjukan  bahwa  KHCO 3 yang  terbentuk  dari  reaksi K 2 CO 3 dan  metanol  merupakan  unsur  katalis  yang penting. Sehingga hasil  reaksi transesterifikasi sebagian tergantung konsentrasi CH 3 OK [7].
Baik  atau  tidaknya  nilai  CPO  di  tentukan  oleh standar  mutu  yang  harus  di  capai  pada  pengolahannya. Dalam  hal  ini  standar  mutu  nya  meliputi  kadar  asam lemak  bebas  (FFA)  3-5%,  kandungan  air  dan  kotoran lainnya  0,15-0,2%  [9].  Dengan  demikian  CPO  tersebut perlu  di degumming untuk  menghilangkan  pengotornya dengan penambahan 0,6 % (b/b) H 3 PO 4 85% agar tidak menggangu  stabilitas  produk  [20]  dan  esterifikasi dilakukan pada minyak yang  mengandung asam lemak bebas  tinggi  (ALB>1%)  karena  akan  membentuk banyak  sabun  sehingga  akan  mengurangi  produksi biodiesel  [12].  Reaksi  esterifikasi  dapat  di  lihat  pada gambar 2 .
Gambar 2. Reaksi Esterifikasi dari Asam Lemak  menjadi Metil Ester [7]
Transesterifikasi  merupakan  reaksi  minyak  dan lemak  dengan  alkohol  untuk  membentuk  ester  dan gliserol.
Gambar  3.  Reaksi  Transesterifikasi  dari  Trigliserida Menjadi Metil Ester [7]
Katalis biasanya di gunakan untuk mempercepat laju reaksi  dan yield .  Alkohol  berlebih  juga  di  gunakan untuk  kesetimbangan  sehingga  rekasi  bergeser  ke  arah produk  karena  ini  merupakan  reaksi  reversibel.  Jadi, ketika  NaOH,  KOH,  K 2 CO 3 atau  sejenisnya  dicampur dengan  alkohol  maka  akan  terbentuk  larutan  alkalinitas [14].  Metanol  (CH 3 OH),  etanol  (C 2 H 5 OH),  propanol (C 3 H 7 OH)  dan  butanol  (C 4 H 9 OH)  banyak  digunakan dalam reaksi ini namun metanol lebih banyak digunakan karena  harga  lebih  murah  dibandingkan  alkohol  lain, senyawa polar dengan rantai karbon terpendek sehingga bereaksi  lebih  cepat  dengan  trigliserida  dan  melarutkan semua jenis katalis baik basa maupun asam [19].

## Metodologi Penelitian

## Bahan
Bahan  yang  di  gunakan  sebagai  katalis  pada penelitian  ini  adalah  abu  kulit  buah  kelapa  yang  di ambil  dari  sisa  atau  pembuangan  kulit  buah  kelapa rumah  tangga  sedangkan  sebagai  bahan  baku  pada pembuatan  metil  ester  adalah  minyak  sawit  mentah CPO yang diperoleh dari Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS),  Jl.  Brigjen  Katamso  51,  Medan.  Penelitian  ini di lakukan di Laboratorium Penelitian dan Laboratorium Proses  Industri  Kimia  Departemen  Teknik  Kimia, Fakultas Teknik, Universitas sumatera Utara.

## Prosedur Kerja

## Tahap Preparasi Abu Kulit Buah Kelapa
Kulit  buah  kelapa  dibakar  dalam furnace dengan variasi  temperatur  pembakaran  550,  600  dan  650 o C selama  8  jam  hingga  menjadi  abu.  Penentuan  Kadar kalium  dalam  abu  kulit  kelapa  di  analisa  dengan spektrfotometer serapan atom (AAS) [6].

## Pretreatment bahan baku CPO
CPO  sebanyak  1000  gram  dipanaskan  dalam hot water  bath dimana  temperatur  air  dan  sampel  dijaga konstan  pada  60 o C.  Getah  dalam  minyak  seperti phospholipids dihilangkan  dengan  penambahan  0,6  % (b/b) H 3 PO 4 85% diaduk homogen pada kecepatan 400 rpm  selama  15  menit  hingga  kandungan  CPO  itu
terlihat semi-transparan dan cokelat gelap. Koloid yang terbentuk di pisahkan dengan penyaringan [1, 12].
Analisa Kadar FFA ( Free Fatty Acid)
Sebanyak  20  gram  sampel  CPO  dimasukkan  ke dalam labu erlenmeyer kemudian di tambahkan 150 ml etanol  95%  (v/v). Campuran  dikocok  kuat  hingga sampel larut dan diambil sebanyak 10 ml. Ditambahkan  3  tetes  indikator  phenolphtalein  (10  g/l dalam  95%  etanol)    lalu  dititrasi  dengan  NaOH  0,1  N hingga  berubah  dari  bening  menjadi  merah  rosa. Dicatat volume NaOH 0,1 N yang terpakai [8].

## Proses Esterifikasi
Sebanyak  150  gram  CPO  direaksikan  dengan Metanol  (perbandingan  mol  metanol:CPO  adalah  3:1) dan  ditambah  dengan  katalis  3%  (b/b)  H 2 SO 4 98% direkasikan  pada  temperatur  60 o C  selama  90  menit dengan kecepatan pengadukan 250 rpm. Setelah reaksi dicapai, sampel dimasukkan dalam corong pemisah dan didiamkan  pada  suhu  kamar  selama  2  jam  hingga terbentuk  dua  lapisan  kemudian  di  pisahkan  lapisan ester dan air. Sampel hasil esterifikasi dianalisa hingga FFA<1%  dan  dipanaskan  dalam  oven  pada  suhu  110 o C hingga berat konstan [1, 12].

## Proses Transesterifikasi
Ditimbang  1%  (b/b)  abu  kulit  buah  kelapa  di  aduk dalam metanol teknis 75 ml hingga homogen selama 1 jam  kemudian  di  saring.  Ekstrak  yang  diperoleh dicukupkan  volumenya  hingga  sesuai  dengan  rasio molar  metanol:CPO  6:1  ke  dalam beaker  glass lalu  di aduk  untuk  melarutkan  abu  kulit  buah  kelapa. Campuran  abu  kulit  buah  kelapa  dan  metanol  di masukkan  ke  dalam  labu  leher  tiga  yang  di  lengkapi dengan  termometer,  motor  pengaduk,  dan  refluks kondensor  lalu  dimasukkan  sampel  hasil  esterifikasi CPO. Campuran di panaskan sampai temperatur 65 o C di atas hot plate dan dibiarkan bereaksi selama 2 jam pada  temperatur  konstan  dan  dengan  pengadukan konstan  yaitu  500  rpm.  Campuran  yang  terbentuk dituang ke dalam corong pemisah dan di biarkan terjadi pemisahan  selama  2  jam  pada  temperatur  kamar. Lapisan  bawah  (gliserol)  di  buang  sehingga  yang tertinggal  hanya  lapisan  atas  yaitu  metil  ester.  Metil ester  di  cuci  dengan  air  hangat  dalam  corong  pemisah untuk  membuang  residu  katalis  dan  sabun.  Pencucian ini  dilakukan  secara  perlahan-lahan  hingga  lapisan  air pencuci telah jernih. Setelah di cuci metil ester yang di hasilkan  dikeringkan  pada  suhu  110 o C  hingga  tidak terlihat  gelembung  gas  kemudian  dihitung  massanya. Prosedur  proses  transesterifikasi  tersebut  di  lanjutkan dengan variasi temperatur pembakaran abu kulit kelapa 600 dan 650 o C dan jumlah katalis 2% dan 3% [1, 6]. Hasil  yang  diperoleh  kemudian  di  analisa  secara kuantitatif dan kualitatif yaitu analisa yield, kemurnian, gliserol  terikat,  gliserol  bebas,  densitas,  viskositas kinematik, titik nyala sesuai dengan SNI 04-7182-2006 [16] yang di tunjukkan pada tabel 2.
Tabel 2. Persyaratan Kualitas Biodiesel Parameter dan Satuannya Batas Nilai Massa jenis pada 40 o C, kg/m 3 850 – 890 Viskositas kinematik pada 40 °C, mm 2 /s (cSt) 2,3 – 6,0 Titik nyala (mangkok tertutup), °C min. 100 Gliserol bebas %-massa maks. 0,02 Gliserol total %-massa maks. 0,24

## Hasil
Analisa Bahan Baku  CPO ( Crude Palm Oil)
Bahan baku CPO ini dianalisis dengan menggunakan  GC  ( Gas  Chromatography )  untuk mengetahui komposisi asam-asam lemak yang terkandung  didalamnya  dan  untuk  menghitung  berat molekul CPO (dalam bentuk trigliserida).

## Gambar 4. Kromatogram Komposisi Asam Lemak CPO
Pada  gambar  4  merupakan  komposisi  asam  lemak hasil analisa GC  yang dianalisa di Laboratorium Pusat Penelitian  Kelapa  Sawit  (PPKS)  Jl.  Brigjen  Katamso 51,  Medan  dengan  metode  uji Malaysian  Palm  Oil Board (MPOB  p3.5  :  2004). Dari  kromatogram  pada gambar  4  komposisi  asam  lemak  CPO  tersebut  dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel 3. Komposisi Asam Lemak dari Crude Palm Oil Retention Time (menit) Komponen Penyusun Komposisi % (b/b) 3,135 Asam Laurat (C 12:0 ) 0,13 3,897 Asam Miristat (C 14:0 ) 1,00 5,405 Asam Palmitat (C 16:0 ) 46,30 5,694 Asam Palmitoleat (C 16:1 ) 0,12 8,008 Asam Stearat (C 18:0 ) 4,27 8,650 Asam Oleat (C 18:1 ) 37,76 9,637 Asam Linoleat (C 18:2 ) 9,73 11,105 Asam Linolenat (C 18:3 ) 0,18 12,836 Asam Arakidat (C 20:0 ) 0,37 13,732 Asam Eikosenoat (C 20:1 ) 0,13
Berdasarkan  hasil  analisa  GC,  komponen  asam lemak  yang  dominan  pada  sampel  CPO  adalah  pada puncak 3 yaitu asam palmitat (C 16 H 32 O 2 ) dengan berat molekul 256,4200 gr/mol sebesar 46,3% (b/b) dan pada puncak  6  yaitu  asam  oleat  dengan  berat  molekul 282,4600  gr/mol  sebesar  37,76%  (b/b).  Asam  Lemak
Bebas  yang  terdapat  pada  sampel  CPO  dapat  dilihat pada tabel 4.
Tabel 4. Kadar Asam Lemak Bebas (FFA) CPO Waktu Setelah Kadar FFA (%) Sebelum Esterifikasi Setelah Esterifikasi 1 Hari 2,690 0,7174 6 Hari 3,363 0,8070 10 Hari 3,766 0,8967
Dari  tabel  di  atas  dapat  di  lihat  bahwa  dengan esterifikasi maka ALB CPO menurun menjadi <1%.

## Analisa  Kadar  dan  Tingkat  Pelepasan  Kalium  dari Abu Kulit Buah Kelapa
Hubungan  temperatur  pembakaran  kulit  buah kelapa terhadap kadar kalium yang dihasilkan dapat di lihat pada gambar 5.

## Gambar  5.  Pengaruh  Temperatur  Pembakaran  Abu Kulit Buah Kelapa terhadap Kadar Kalium
Untuk  mengetahui  bentuk  senyawa  kalium  yang terdapat  dalam  abu  maka  dapat  dilakukan  dengan  uji alkalinitas. Berdasarkan Haryanto [6] bahwa dalam abu kulit  buah  kelapa  terdapat  anion-anion  karbonat yangmana konsentrasi ion karbonat adalah yang paling besar  dibandingkan  unsur  lain.  Dengan  demikian bahwa  kalium  yang  terdapat  dalam  abu  kulit  buah kelapa  adalah  dalam  bentuk  senyawa  kalium  karbonat (K 2 CO 3 ) dan sebagian kecil bikarbonat (KHCO 3 ).
Dari  gambar  5  dapat  dilihat  bahwa  semakin  tinggi temperatur  pembakaran  kulit  buah  kelapa  maka  kadar kalium  yang  dihasilkan  semakin  sedikit.  Pada temperatur  550 o C  diperoleh  kadar  kalium  yang  tinggi 29,488%,  hal  ini  menunjukkan  bahwa  pembakaran kulit  buah  kelapa  menghasilkan  abu  yang  baik sehingga  ion-ion  alkali  dalam  abu  kulit  buah  kelapa aktif  atau  lebih  optimal  sedangkan  untuk  temperatur yang  lebih  tinggi  yaitu  600 o C  dan  650 o C,  kadar kalium  yang  diperoleh  sedikit  dan  menurun  masing- masing  8,378%  dan  7,912%.  Hal  ini  menunjukkan bahwa temperatur pembakaran yang tinggi menyebabkan  kandungan  kalium  pada  abu  berkurang sebab kalium bersifat mudah menguap bila di panaskan pada temperatur yang tinggi [11].
0 5 10 15 20 25 30 35 550 600 650 K a da r K a liu m ( %) Temperatur Pembakaran ( o C) Abu Kulit Kelapa

## Analisa Yield
Hubungan  temperatur  pembakaran  abu  kulit  buah kelapa  terhadap yield metil  ester  dapat  di  lihat  pada gambar 6.
Gambar  6.  Pengaruh  Temperatur  Pembakaran  Abu Kulit Kelapa terhadap Yield Metil Ester
Peningkatan temperatur pembakaran abu kulit buah kelapa  dan  jumlah  katalis  terhadap yield metil  ester yang  paling  baik  dihasilkan  adalah  pada  hasil pembakaran  temperatur  600 o C  dan  jumlah  katalis  1% (b/b) sebesar 81%. Hal ini dikarenakan pada temperatur 600 o C ion-ion alkali dalam abu optimal sebagai katalis untuk menghasilkan produk metil ester yang maksimum  sedangkan  pada  temperatur  550 o C  yang memilki kandungan ion kalium lebih besar, yield metil ester  yang  di  hasilkan  lebih  sedikit  dibandingkan  pada temperatur  600 o C.  Hal  ini  diperkirakan  karena kandungan kalium yang tinggi menyebabkan konsentrasi  katalis  yang  semakin  besar  sehingga  tidak menyebabkan  bergesernya  reaksi  ke  arah  produk namun  menyebabkan  kualitas  pertemuan  antar  reaktan semakin  meningkat  yang  dapat  menurunkan  energi pengaktifan.  Pada  temperatur  650 o C,  yield  metil  ester yang  dihasilkan  berkurang  menjadi  73%  hal  ini diperkirakan  karena  temperatur  pembakaran  yang terlalu  tinggi  menyebabkan  ion-ion  alkali  kurang  aktif sebagai katalis untuk membentuk metil ester. Selain itu, diperkirakan  bahwa  abu  kulit  buah  kelapa  tidak  larut dengan  baik  saat  dilarutkan  dengan  metanol  sehingga ion  kalium  pada  abu  kulit  kelapa  tersebut  kurang bereaksi  dengan  sempurna  untuk  menghasilkan  garam metoksida.
Pada  gambar  juga  dapat  di  lihat  bahwa  semakin besar  jumlah  katalis  maka yield metil  ester  semakin rendah.  Hal  ini  dikarenakan  oleh  peningkatan  jumlah abu  yang  menyebabkan  konsentrasi  kalium  yang terdapat pada abu semakin besar sehingga diperkirakan ikut  bereaksi  dengan  trigliserida  yangmana  membuat reaksi  cenderung  membentuk  gliserol  dan  membentuk sabun.  Reaksi  penyabunan  tersebut  akan  mengambil sejumlah  metil  ester  yang  telah  terbentuk  dan  juga metil  ester  lainnya  dimungkinkan  terjebak  dalam emulsi yang terbentuk [18] sehingga gliserol dan sabun yang  terbentuk  lebih  banyak  daripada  metil  ester  yang diperoleh.

## Analisa Kemurnian Metil Ester
Gambar  7  merupakan  hasil  analisa  GC  yang dianalisa  di  Laboratorium  Pusat  Penelitian  Kelapa Sawit (PPKS) Jl. Brigjen Katamso 51, Medan.
(a) (b) (c)
Gambar  7.  Hasil  Analisa  GC  (a),  (b),  (c)  menunjukkan kemurnian  metil  ester  pada  masing-masing  temperatur pembakaran abu kulit buah kelapa 550, 600 dan 650 o C
Pada  temperatur  550 o C  kemurnian  metil  ester sebesar  94,01%  namun  pada  600 o C  kemurnian  metil ester  menurun  menjadi  92,99  %  kemudian  meningkat pada  temperatur  650 o C  menjadi  93,8%.  Hal  ini diperkirakan  karena  pada  temperatur  550 o C  ion-ion alkali dalam abu kulit buah kelapa lebih aktif dan lebih optimal  sehingga tumbukan antara  molekul trigliserida dengan alkohol  menjadi lebih efektif dan produk lebih cepat  terbentuk  dalam  waktu  tertentu  dibandingkan dengan temperatur 600 dan 650 o C.
Gambar  8.  Hubungan  Temperatur  Pembakaran  Kulit Kelapa sebagai Katalis terhadap Kemurnian Metil Ester
Pada  temperatur  600 o C  konversi  metil  ester  kecil hal  ini  dikarenakan  ion-ion  alkali  mengalami penurunan  dan  terlihat  juga  bahwa  kadar  kalium  nya pun  sedikit  dan  mengalami  penurunan  dari  temperatur
0 20 40 60 80 100 500 550 600 650 700 % Yiel d Temperatur Pembakaran Katalis ( o C) Katalis 1% Katalis 2% Katalis 3%
92 92.5 93 93.5 94 94.5 550 600 650 % K em urnia n M et il E st er Temperatur Pembakaran Katalis ( o C) Katalis 1%
550 o C. Pada temperatur 650 o C, kemurnian metil ester meningkat  kembali  karena  reaksi  transesterifikasi berlangsung  lebih  baik  dan  proses  pemisahan  gliserol yang lebih baik sehingga kadar gliserol terpisah dengan baik.  Kemurnian  yang  menurun  menunjukkan  bahwa keberadaan  gliserida  pada  metil  ester  masih  banyak sehingga  belum  terkonversi  menjadi  metil  ester. Keberadaan gliserida sisa dapat di lihat pada gambar  9.

## Gambar 9. Keberadaan Gliserol Terikat
Gliserol  terikat merupakan  gliserol  dalam  bentuk mono,  di,  dan  trigliserida  di  dalam  metil  ester  [15]. Pada  gambar  dapat  di  lihat  bahwa  digliserida merupakan  yang  paling  besar  pada  sampel,  hal  ini menunjukkan  bahwa  tahapan  reaksi  transesterifikasi dikendalikan oleh reaksi tahap 2 karena pada tahap ini nilai  digliserida  sisa  cukup  tinggi.  Pada  Temperatur pembakaran  550,  600  dan  650 o C  masing-masing gliserol terikat adalah 4,51; 4,62 dan 4,89 %.  Menurut Standar  Nasional  Indonesia  (SNI  04-7182-2006) gliserol  terikat  adalah  maksimum  0,24%  b/b.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  metil  ester  yang  di  hasilkan kurang  sesuai  dengan  SNI  04-7182-2006.  Hal  ini disebabkan oleh semakin besarnya temperatur pembakaran kulit kelapa yang menyebabkan penurunan aktivasi ion kalium. Ketika ion kalium tidak teraktifkan secara  optimal  dengan  adanya  temperatur  yang  tinggi maka reaksi pun tidak akan bergeser ke arah produk.
Selain  dari  gliserida  sisa,  kemurnian  metil  ester  di tentukan oleh gliserol bebas seperti pada gambar 10.

## Gambar 10. Keberadaan Gliserol Bebas
Pada  temperatur  pembakaran  550,  600  dan  650 o C masing-masing  gliserol  bebas  adalah  1,48;  2,39  dan 1,32 %. Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI 04- 7182-2006)  gliserol  bebas  adalah  maksimum  0,02  % (b/b).  Gliserol  merupakan  produk  samping  yang dihasilkan dari reaksi transesterifikasi sehingga gliserol
harus dipisahkan dari metil ester agar kemurnian metil ester yang diperoleh baik. Gliserol yang terdapat dalam metil ester pada penelitian ini lebih besar dari 1% maka dapat  dikatakan  reaksi  belum  berlangsung  sempurna sehingga  gliserol  sisa  pada  metil  ester  cukup  banyak. Dan  faktor  lainnya  adalah  pencucian  yang    kurang sempurna  dari  metil  ester,  pencucian  ini  di  lakukan untuk  memisahkan  gliserol  dari  metil  ester  sehingga faktor  ini  juga  penyebab  dari  besarnya  kandungan gliserol dalam metil ester.

## Analisa Densitas
Densitas merupakan besaran intensif yang berkaitan dengan  nilai  kalor  dan  daya  yang  di  hasilkan  oleh mesin diesel persatuan volume bahan bakar [16].

## Gambar  11.  Hubungan  Temperatur  Pembakaran Kulit  Kelapa  sebagai  Katalis  terhadap  Densitas  Metil Ester
Gambar  11  menunjukkan  bahwa  semakin  tinggi temperatur  pembakaran  abu  kulit  buah  kelapa  maka densitas  metil  ester  semakin  besar.  Menurut  Standar Nasional Indonesia (SNI 04-7182-2006), densitas metil ester  pada  suhu  40 o C  adalah  850  –  890  kg/m 3 .  Dari hasil  penelitian,  densitas  metil  ester  yang  diperoleh berkisar  866,020  –  889,818  kg/m 3 .  Dengan  demikian, metil ester yang dihasilkan memenuhi standar biodiesel. Jika  metil  ester  mempunyai  densitas  melebihi ketentuan  maka  tidak  dapat  di  gunakan  untuk  mesin diesel karena akan meningkatkan keausan mesin, emisi dan menyebabkan kerusakan pada mesin.

## Analisa Viskositas
Gambar  12  menunjukkan  bahwa  semakin  tinggi temperatur  pembakaran  abu  kulit  buah  kelapa  maka viskositas kinematik metil ester semakin besar.
Viskositas  minyak  diesel  yang  tinggi  dapat mempersulit  proses  pembentukan  butir  butir  kabut pada  saat  atomisasi  bahan  bakar  ke  dalam  mesin  dan menyebabkan terjadinya proses pembakaran yang tidak sempurna,  akan  tetapi  jika  viskositas  bahan  terlalu rendah  dapat  menyebabkan  kebocoran  pada  pompa injeksi  bahan  bakar  [16]  sehingga  harus  menggunakan pelumas  dengan  viskositas  cukup  tinggi  untuk melumasi  bagian-bagian  yang  bergerak  pada  sistem bahan  bakar  dan  membantu  perapat  ( seal )  bagian- bagian yang bergerak untuk mencegah kebocoran [10].
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 550 600 650 % G lis er ida Temperatur Pembakaran Katalis ( o C) TG DG MG 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 550 % G li sero l B ebas Temperatur Pembakaran Katalis ( o C) Katalis 1% 860 865 870 875 880 885 890 895 900 500 550 600 650 700 Den sita s Temperatur Pembakaran Katalis ( o C)
Katalis 1%
Katalis 2%
Katalis 3%
Gambar  12.  Hubungan  Temperatur  Pembakaran Kulit  Kelapa  sebagai  Katalis  terhadap  Viskositas Kinematik Metil Ester
Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI 04-7182- 2006), viskositas kinematik metil ester pada suhu 40 o C adalah  2,3  –  6,0  cSt.  Dari  hasil  penelitian  yang diperoleh untuk berbagai variasi temperatur, viskositas kinematik  metil  ester  yang  diperoleh  berkisar  3,882  – 5,964  cSt.  Dari  hasil  penelitian  yang  diperoleh viskositas  metil  ester  yang  dihasilkan  sesuai  dengan standar viskositas kinematik biodiesel.

## Analisa Titik Nyala
Semakin  tinggi  temperatur  pembakaran  abu  kulit buah kelapa maka titik nyala metil ester semakin besar. Menurut  Standar  Nasional  Indonesia,  titik  nyala  metil ester adalah minimum 100 o C.
Gambar  13.  Hubungan  Temperatur  Pembakaran Kulit  Kelapa  sebagai  Katalis  terhadap  Titik  Nyala Metil Ester
Dari hasil penelitian yang diperoleh untuk berbagai variasi  temperatur,  titik  nyala  metil  ester  yang diperoleh berkisar 130  – 280 o C. Hal ini menunjukkan bahwa  temperatur  pembakaran  abu  kulit  buah  kelapa yang  tinggi  menghasilkan  titik  nyala  terbaik.  Hal  ini baik  karena  semakin  tinggi  nilai  titik  nyala  nya  maka bahan  bakar  tersebut  lebih  aman  karena  tidak  mudah terbakar  [13]  dengan  demikian  berarti  semakin  aman dan  memudahkan  dalam  penyimpanan. Dari  hasil penelitian  yang  diperoleh  titik  nyala  metil  ester  yang dihasilkan sesuai dengan SNI 04-7182-2006 biodiesel.

## Kesimpulan
Logam kalium sebagai kalium karbonat merupakan komponen  terbesar  dalam  abu  kulit  buah  kelapa  yaitu pada  masing-masing  temperatur  pembakaran  sebesar
29,488%, 8,378% dan 7,912% dan terbukti bahwa abu kulit buah kelapa ini berpotensi sebagai sumber katalis basa  dalam  proses  transesterifikasi  CPO.  Peningkatan temperatur  pembakaran  abu  kulit  buah  kelapa  dan jumlah  abu menghasilkan metil ester dengan kuantitas yield terbaik  adalah  pada  temperatur  pembakaran  600 o C  jumlah  katalis  1%  (b/b)  sebesar  81%  dan  hasil penelitian  menunjukkan  bahwa  metil  ester  yang dihasilkan  sesuai  dengan  SNI  biodiesel.  Kemurnian metil  ester  yang  paling  tinggi  adalah  pada  temperatur 550 o C  sebesar  94,01%  dengan  keberadaan  gliserol terikat  sebesar  4,51%  dan  gliserol  bebas  1,48%. Besarnya keberadaan gliserol terikat dan gliserol bebas menunjukkan  bahwa  trigliserida  belum  terkonversi menjadi  metil  ester  sehingga  menurunkan  kemurnian dan yield metil ester.

## Daftar Pustaka
[1]  Alkabbashi,  A.N.,  Alam,  Md.  Z.,  Mirghani, M.E.S., Al-Fusaiel, A.M.A., Biodiesel Production from  Crude  Palm  Oil  by  Transesterification Process, Journal of Applied Science 9 (17): 3166- 3170,  International  Islamic  University  malaysia, 2009.
[2]  Baroi,  Chinmoy.,  Yanful  E.K.,  Bergougnou,  M. A., Biodiesel  Production  from  Jatropha  curcas Oil Using Potassium Carbonate as an Unsupported  Catalyst, International  Journal  of Chemical Reactor Engineering, Volume 7, Article A72, ISSN 1542-6580, 2009.
[3]  Bowman,  M.,  Hilligoss,  D.,  Rasmussen,  S., Biodiesel:  a  renewable  and  biodegradable  fuel ., Washington, DC, 2006. hal. 103-106. www.HydrocarbonProcessing.com.  Diakses  pada tanggal 23 Maret 2013. [4]  BPS, Produksi  Perkebunan  Besar  Menurut  Jenis tanaman, Indonesia (Ton), 1995-2010 . http://www.bps.go.id.  Diakses  pada  Tanggal  27 Mei 2012.
[5]  Graille  J.,  Lozano  P.,  Pioch  D.,  Geneste  P., Alcoholysis  tests  of  vegetable  oils  with  natural catalyzers  for  the  production  of  diesel  fuels , Oleagineux, 50(5), pp. 271 – 276, 1985.
[6]  Haryanto,  Bode, Abu  Serbuk  Batang  Kelapa Sebagai  Katalis  Proses  Esterifikasi  Stearin , Jurnal  Sistem  Teknik  Industri,  6(5):  hal.  25-28, 2005.
[7]  Hung,  Yi-Shun.,  Chen,  Yi-Hung.  dan  shle,  Je- lueng, Comparison  of  Biodiesel  Produced  from Waste  and  Virgin  Vegetable  Oils ,  Sustain. Environ. Res., 20(6), 417-422, 2010.
[8]  IUPAC  Paquot,  C.  dan  Hautfenne,  A., Standard Methods  for  the  Analysis  of  Oils,  Fats  and Derivatives, 7 th revised and enlarged edition, USA and  Canada:  Blackwell  Scientific  Publication, 1987.
[9]  Kataren.  S,  “ Pengantar  Teknologi  Minyak  dan Lemak Pangan ”, Jakarta : UI Press, 1986.
[10]  Miskah,  S.,  Moeksin,  R.,  Reno.  dan  Sridawati., Pemanfaatan  Minyak  Goreng  Bekas  Sebagai Bahan  Baku  Metil  Ester ,  Jurnal  Rekayasa  No.  3 Vol. 17. Hal.15-22.,  Universitas Sriwijaya, 2008.
0 1 2 3 4 5 6 7 500 550 600 650
700
Vis k o sit a s Temperatur Pembakaran Katalis ( o C) Katalis 1% Katalis 2% Katalis 3% 0 50 100 150 200 250 300 500 550 600 650 700 T itik Ny a la ( o C) Temperatur Pembakaran Katalis ( o C) Katalis 1%
Katalis 2% Katalis 3%
[11]  Orthmer,  Kirk, Encyclopedia  of  Chemical Technology, John  Willey&Sons  Inc.,  New  York, 1994.
[12]  Prateepchaikul,  G.,  Allen,  M.L.,  Leevijit,  T.  dan Thaveesinsopha,  K., Methyl  Ester  Production from High Free Fatty Acid Mixed Crude Palm Oil, Songklanakarin  J.  Sci.  Technol.,  29(6):  1551-
1561, 2007.
[13]  Risnoyatiningsih,  Sri., Biodiesel  From  Avocado Seeds  By  Transesterification  Process , Jurnal Teknik Kimia ,5(1). Hal 345-351, 2010.
[14]  Singh, S.P dan Singh, Dipti, Biodiesel production through  the  use  of  different  sources  and characterization  of  oils  and  their  esters  as  the substitute of diesel: A review , journal homepage :www.elsevier.com/locate/rser, 14 (2010). Hal.200–216, 2009.
[15]  SNI, Biodiesel. SNI 04-7182-2006, 2006.
[16]  Sundaryono,  Agus., Karakteristik  Biodiesel  Dan Blending  Biodiesel  Dari  Oil  Losses    Cair  Pabrik Minyak Kelapa Sawit , J. Tek.  Ind. Pert. Vol. 21 (1), 34-40. Fakultas  Keguruan  dan  Ilmu  Pendidikan, Universitas Bengkulu, 2005.
[17]  Yitnowati,  U.,  Yoeswono,  Wahyuningsih,  T.,  D. &  Tahir,  I, Pemanfaatan  Abu  Tandan  Kosong Sawit sebagai Sumber Katalis Basa (K 2 CO 3 ) pada Pembuatan  Biodiesel  Minyak  Jarak  Ricinus communis. http://  iqmal.staff.ugm.ac.id.  (14 Desember 2008). [18]  Yoeswono,  Johan  Sibarani,  Syahrul  Khairi,
Pemanfaatan  Abu  Tandan  Kosong  Kelapa  Sawit sebagai Katalis
Basa
pada Reaksi
Transesterifikasi  dalam  Pembuatan  Biodiesel , Jurusan Kimia
Universitas
Gadjah Mada, Yogyakarta, 2008.
[19]  Zheng,  S.,  Kates,  M.,  Dubé,  M.  A.,  McLean,  D. D., Acid-catalyzed  production  of  biodiesel  from waste frying oil , Biomass and Bioenergy, 30, 267-
272, 2006.
[20]  Zin,  R., Process  Design  In  Degumming  And Bleaching  Of  Palm  Oil ,  Research  Vote  No: 74198, Universiti Teknologi Malaysia, 2006.