This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License

## ANALISIS FISIK TERHADAP KATALIS NaOH DAN CT-KOH DALAM PROSES FRAKSINASI BIODIESEL MENJADI BIOKEROSIN

## Rismul Trianto Salawali
Akademi Komunitas Industri Manufaktur Bantaeng Nipa-nipa. Kec.Pajukukang, Kab. Bantaeng, Sulawesi Selatan, 92461, Indonesia
Email: rismulsalawali25@gmail.com

## ABSTRAK
Biokerosin merupakan minyak tanah yang bersumber dari minyak nabati. Kerosin mempunyai rantai atom karbon C9-C16. Produksi biokerosin masih cukup langka dibanding dengan produksi biodiesel. Bahan utama yang digunakan dalam  penelitian  ini  metil  ester  berbahan  dasar  minyak  kelapa  dengan  menggunakan  katalis  NaOH  dan  Katalis Cangkang telur hasil kalsinasi. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan biokersoin hasil fraksinasi biodiesel dengan menggunakan  katalis  yang  berbeda.  Penelitian  ini  dilakukan  beberapa  tahapan  diantaranya  menggunakan  metode kalsinasi untuk pembuatan katalis cangkang telur, yang kemudian dilakukan proses transesterifikasi menggunakan dua katalis untuk membandingkan katalis yang menghasilkan yield metil ester terbanyak yang kemudian dilakukan destilasi vakum untuk menghasilkan biokerosin. Dari hasil pengujian biokerosin dengan menggunakan katalis CT-KOH lebih banyak menghasilkan volume destilat dibanding dengan katalis NaOH.
Kata kunci : Biokerosin, Katalis CT-KOH, Katalis NaOH.

## ABSTRACT
Biokerosene  is  kerosene  sourced  from  vegetable  oils.  Kerosene  has  a  chain  of  carbon  atoms  C9–C16. Biokerosene production is still quite rare compared to biodiesel production. The main ingredient used in this study was methyl ester made from coconut oil using NaOH catalysts and calcined eggshell catalysts. This research aims to produce  biokersoin  from  fractionated  biodiesel  using  different  catalysts.  This  research  was  carried  out  in  several stages, including using the calcination method for making eggshell catalysts, followed by a transesterification process using  two catalysts to  compare catalysts that produced the highest yield of  methyl esters,  which  were then vacuum distilled  to  produce  biokerosene.  From  the  results  of  biokerosene  testing  using  CT-KOH  catalysts,  more  distillate volumes are produced than with NaOH catalysts.
Keywords: Biokerosene, CT-KOH Catalyst, NaOH Catalyst.

## PENDAHULUAN
Minyak kelapa sebagaimana minyak nabati lainnya  merupakan  senyawa  trigliserida  yang terdiri  berbagai  asam  lemak.  Sekitar  90  %  asam lemak jenuh. Selain itu dalam minyak kelapa yang belum  di  murnikan  juga  terdapat  kandungan sejumlah  kecil  komponen  bukan  lemak  seperti
fosfatida,  gum,  sterol  (0.06-0.08%),  tokoferol (0.03%), dan asam lemak bebas (<5%) dan sedikit protein  dan  karotine.  Sterol  berfungsi  sebagai stabilizer  dalam  minyak  dan  tokoserol  sebagai antioksidan.  Minyak  kelapa  kaya  akan  asam lemak  berantai  sedang  (C8-C14),  Khususnya asam laurat (48 %) dan meristat (17 %).
34
DOI: https://doi.org/10.47398/iltek.v19i01.120
Pembuatan  biodiesel  umumnya  dilakukan dengan menggunakan katalis basa seperti NaOH dan KOH karena memiliki kemampuan katalisator  yang  lebih  tinggi  dibandingkan dengan katalis lainnya. Akan tetapi, penggunaan katalis  ini  memiliki  kelemahan  yaitu  sulit dipisahkan dari hasil reaksi sehingga tidak dapat digunakan  kembali dan pada akhirnya akan  ikut terbuang  sebagai  limbah  yang  dapat  mencemari lingkungan  (Santoso,  Kristianto  dan  Setyadi, 2013).  Untuk  mengatasi  hal  ini,  pembuatan biodiesel dapat dilakukan dengan memanfaatkan bahan  alam  yang  tidak  kalah  efektif  untuk produksi  biodiesel.  Salah  satu  bahan  alam  yang dapat dimanfaatkan sebagai katalis adalah limbah cangkang telur (Ayodeji dkk, 2018).
Katalis  berfungsi  untuk  mempercepat reaksi  dengan  menurunkan  energi  aktivasi sehingga  reaksi  dapat  berlangsung  pada  suhu kamar  sedangkan  tanpa  katalis  reaksi  dapat berlangsung pada suhu 250°C, katalis yang biasa digunakan  dalam  reaksi  transesterifikasi  adalah katalis basa seperti kalium hidroksida (KOH) dan natrium hidroksida (NaOH). Reaksi transesterifikasi  dengan  katalis  basa  akan menghasilkan  konversi  minyak  nabati  menjadi metil  ester  yang  optimum  (94%  -  99%)  dengan jumlah  katalis  0,5%  –  1,5%  bb  minyak  nabati (Darnoko dan Cheryan, 2000).
Menurut  hasil  penelitian  terdahulu oleh,  Pratiwi  (2016)  dari  hasil  fraksinasi  metil ester  berbahan  baku  minyak  kelapa  dengan katalis NaOH didapatkan biokerosin dengan cara distilasi  vakum  pada  suhu  110-190  °C.  Metode yang banyak dilakukan pada proses transesterifikasi  saat  ini  dengan  menggunakan microwave .  Yield  yang  dihasilkan  dan  waktu yang  digunakan  dengan  pemanasan  secara konvensional berbeda bila dibandingkan dengan
menggunakan microwave (Hidayanti dkk, 2015). Azcan dan Danisman (2007), menjelaskan bahwa terjadi effisiensi waktu dan kenaikan produk yield pada proses transesterifikasi dengan menggunakan microwave .
Setelah  dilakukan  proses  transesterifikasi, kemudian akan dilakukan proses distilasi vakum dengan tujuan Memisahkan dua komponen yang titik  didihnya  sangat  tinggi,  metode  yang digunakan  adalah  dengan  menurunkan  tekanan permukaan lebih rendah dari 1 atm sehingga titik didihnya  juga  menjadi  rendah,  dalam  prosesnya suhu yang digunakan untuk mendistilasinya tidak terlalu tinggi.

## METODE PENELITIAN
Prosedur  Penelitian  ini  dilakukan  beberapa tahap, antara lain:
1. Tahap Pembuatan Katalis CT-KOH

## 2. Proses Transesterifikasi
Transesterifikasi dilakukan dengan cara menambahkan  minyak  kelapa  ke  dalam  larutan metanol  dan  katalis  yang  telah  dicampur  dan
diaduk  sebelumnya  kemudian  dimasukkan  ke dalam  reaktor.  Proses  transesterifikasi  minyak kelapa  dengan  katalis  cangkang  telur  dilakukan dengan  beberapa  variabel,  selain  itu  digunakan juga pencampuran menggunakan katalis NaOH.

## 3. Distilasi Vakum
Proses  distilasi  vakum  dilakukan  menggunakan tekanan 100 mmHg dengan kontrol suhu dimana suhu  dijaga  konstan,  setiap  rentang  waktu  30 menit diukur volume distilat. Setelah
didapatkan distilat. Langkah selanjutnya adalah melakukan  analisa  sifat  fisik  terhadap  sampel distilat.  Seperti  densitas,  viskositas,  dan  uji nyala.
Minyak Kelapa + Methanol
1:12 Katalis NaOH 0,25 % Katalis Cangkang Telur 4 % Dekantasi Proses Transesterifikasi
Daya = 450 watt t = 5 menit
Lapisan hidrofilik
Gliserol, metanol Lapisan hidropobik Metil ester, metanol Pencucian Evaporasi
T = 110 ° C
t = 2 Jam METIL ESTER Aquadest 40 ° C Proses Distilasi Vakum
T ( ° C) = 250
t (menit) = 30, 60, 90, 120
P = 100 mmHg BIOKEROSIN
Analisa
Densitas, Viskositas, Uji nyala
HASIL DAN PEMBAHASAN :
A. Perbandingan  Volume  distilat  terhadap waktu  operasi  pada  metil  ester  dengan menggunakan katalis yang berbeda.
Gambar 1. Hubungan Volume distilat terhadap waktu operasi pada suhu 250 °C.
Pada gambar diatas menunjukan perbandingan  volume  distilat  terhadap  waktu operasi  dengan  menggunakan  bahan  metil  ester yang berbahan baku minyak kelapa yang dimana menggunakan katalis yang berbeda, katalis yang digunakan  dalam  pencampuran  minyak  kelapa untuk membentuk metil ester yaitu katalis NaOH dan  katalis  Cangkang  telur,  dengan  melalui proses transesterifikasi menggunakan microwave terlebih  dahulu  sebelum  dilakukannya  proses distilasi,  metil  ester  yang  dihasilkan  dengan mencampur minyak kelapa menggunakan katalis NaOH bisa mencapai konversi dengan hasil 99 % metil  ester  yang  terbentuk  bila  dibandingkan dengan menggunakan katalis Cangkang telur. Hal ini menunjukan katalis homogen lebih diuntungkan dibandingkan menggunakan katalis heterogen.
Pada proses distilasi vakum menggunakan tekanan  100  mmHg  mampu  menghasilkan
volume  distilat,  pada  gambar  diatas  bisa  dilihat perbandingan volume yang dihasilkan dari metil ester minyak kelapa dengan katalis yang berbeda dengan  suhu  operasi  yang  sama  yaitu  250°C, menunjukan  bahwa  volume  yang  dihasilkan hampir  sama,  hasil  yang  didapatkan  dengan menggunakan  katalis  cangkang  telur  lebih banyak  dibandingkan  dengan  katalis  NaOH. Namun,  perlu  diperhatikan  bahwa  pada  titik puncak,  bertambahnya  waktu  pemanasan  tidak akan  menambah  lagi  jumlah  volume  yang dihasilkan, hal ini disebabkan tidak ada lagi sel- sel  minyak  yang  dapat  diuapkan  (Anggia.F.T, dkk 2014).

## B. Karakteristik Biokerosin
Tabel  1 .  Pengujian  densitas  dan  viskositas
Biokerosin Paramater Uji Jenis Katalis NaOH CT-KOH Densitas (gr/ml) 0.87 0.87 Viskositas (Cst) 1.97 2.13
Dari  hasil  analisa  yang  dilakukan  untuk  uji densitas  dan  viskositas  menunjukkan  distilat yang dihasilkan memiliki densitas yang menyerupai  kerosin  yaitu  0.77-0.86  gr/ml, sedangkan  viskositas  menunjukakan  kemiripan sifat  dengan  kerosin  dari  minyak  bumi  yang memiliki viskositas sebesar 1-2,4 Cst.

## C. Hasil  uji  pembakaran  Kerosin  dan Biokerosin
Pada  penelitian  ini  juga  dilakukan  uji nyala  terhadap  biokerosin  yang  dihasilkan.  Uji nyala  juga  dibandingkan  dengan  kerosin
komersial.  Hasil  pengamatan  untuk  uji  nyala biokerosin dan kerosin komersial
Gambar 2 .  Perbandingan hasil uji pembakaran
Adapun  hasil uji pembakaran dapat dilihat pada gambar berikut:
Tabel  2 .  Perbandingan  uji  pembakaran  kerosin dan biokerosin
No Bahan bakar Asap hitam waktu penyalaan (menit) a. Kerosin Ya 8.45 b. Biokerosin (NaOH) Tidak 7.05 c. Biokerosin (CT-KOH) Tidak 6.39
Dapat dilihat hasil perbandingan uji bakar dari  kerosin  dan  biokerosin.  pada  pengujian waktu penyalaan dengan volume 1 ml, biokerosin memiliki waktu lama yang mirip dengan kerosin dan warna nyala api yang dihasilkan oleh lampu sumbu antara kerosin dan biokerosin sama yaitu berwarna kuning kemerahan seperti pada gambar akan  tetapi  kerosin  memiliki  asap  hitam  bila dibandingkan  dengan  biokerosin,  hal ini menunjukkan  bahwa  biokerosin  merupakan bahan bakar yang ramah lingkungan.
Gambar 3 .  Biokerosin hasil distilasi vakum

## KESIMPULAN :
Berdasarkan  hasil  penelitian  menunjukkan bahwa  proses  distilasi  vakum dapat  digunakan sebagai  salahsatu  alternatif  dalam  menghasilkan produk  biokerosin  dan  peningkatan  waktu operasi yang semakin lama menujukkan semakin besar volume distilat yang dihasilkan.
UCAPAN TERIMA KASIH :
Ucapan  terima  kasih  disampaikan  kepada seluruh pihak yang membantu dalam penyelesaian penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA :
Arnelli and Hanani, A. (2006) ‘Perbaikan Mutu Fraksi Kerosin Melalui Proses Adsorpsi Oleh Karbon Aktif’, J.Kim. Sains & Apl , IX(2), pp. 30–34. Ayodeji,  Ayoola  A.,  Modupe  E.  Ojewumi,  Babalola Rasheed, and James M. Ayodele. 2018. “Data on  CaO  and  Eggshell  Catalysts  Used  for Biodiesel Production.” Data in Brief 19: 1466–
73.
Darnoko,  D.  and  Cheryan,  M.  (2000)  ‘Kinetics  of Palm  Oil  Transesterification  in  a  Batch Reactor’, JAOCS , 77(12), pp. 1263–1267.
Hidayanti, N.
Arifah, Nurcahyanti . Jazilah, Rahmawati.  Suryanto,  A.  Mahfud.  (2015)
‘Katalis Basa Melalui Proses Transesterifikasi
Menggunakan Gelombang Mikro a b c
(Microwave)’, Jurnal Teknik Kimia , 10(1), pp. 13–18. Pratiwi,  M.  A.  Hasan,  M.  Harjanto,  L.K.  Mahfud .
(2016)  ‘Pembuatan  Biokerosin  Dari  Metil
Ester  Berbahan  Baku  Minyak  Kelapa  Dengan Metode  Distilasi  Vakum’, Prosiding  Konser
Karya Ilmiah , 2, pp. 29–36.
Ritonga,  M.  Y.  and  Giovani,  M.  R.  R.  (2016) ‘Pembuatan  Metil  Ester  Dari  Minyak  Kemiri Sunan Dengan Keberadaan Co-Solvent Aseton dan  Katalis  Heterogen  Natrium  Silikat Terkalsinasi’, Teknik Kimia USU , 5(3). Rorong,  Johnly,  H.  Aritonang,  dan  F.P.Ranti.  2008.
Sintesis  Metil  Ester  dari  Minyak  Kelapa  hasil Pemanasan.  Chemical  Engineering  Journal
Vol.01 Pg.10-18.
Salawali,  Rismul.  2019  :  “Fraksinasi  Produk  metil ester  menjadi  biokerosin”.  Prosiding  Seminar
Nasional, Perkembangan Teknologi Industri II.
Makassar.
Santoso,  Herry,  Ivan  Kristianto,  and  Aris  Setyadi. 2013. Pembuatan  Biodiesel  Menggunakan
Katalis Basa Heterogen Berbahan Dasar Kulit Telur . Bandung.
Siahan,  S.,  Setyaningsih,  D.  and  Hariyadi  (2007) ‘Potensi  Pemanfaatan  Biji  Karet  Sebagai Sumber  Energi  Alternatif  Biokerosin’, Tek.
Ind. Pert , 19(3), pp. 145–151.
Suryanto,  A.,  Suprapto,  S.  and  Mahfud,  M.  (2015) ‘Production Biodiesel from Coconut Oil Using Microwave :  Effect  of  Some  Parameters  on Transesterification Reaction by NaOH
Catalyst’, BCREC ,  10(2),  pp.  162–168.  doi:
10.9767/bcrec.10.2.8080.162-168.
Syahrir,  I.  (2009)  ‘Proses  Perengkahan  Asam  Oleat
Basis  Minyak  Sawit  Menjadi  Fraksi  Gasoline Dengan Katalis HZSM-5’, Teknik Kimia , 3(2), pp. 227–233.