Pengganti Minyak Tanah”

## PENGGUNAAN MINYAK NYAMPLUNG SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF PENGGANTI MINYAK TANAH

## Jimmy
Jurusan Teknik Kimia, Institut Teknologi Nasional Malang Jalan Bendungan Sigura-gura No. 2 Malang 65145, Telp 0341-551431; Fax. 0341-553015 e-mail : j_roring@yahoo.com

## ABSTRAK
Minyak  nyamplung  adalah  salah  satu  jenis  minyak  nabati  yang  dapat  digunakan  sebagai alternatif pengganti minyak tanah. Titik nyala minyak nyamplung lebih tinggi dari minyak tanah, sehingga diperlukan upaya menurunkan titik nyala tersebut. Penelitian ini bertujuan memperoleh perbandingan komposisi etanol dan etil laktat dalam campuran aditif terhadap titik nyala minyak nyamplung. Untuk memperoleh perbandingan etanol dan etil laktat yang ditambahkan, dilakukan percobaan  pendahuluan  melalui  penambahan  aditif  dengan  rasio  1:1;  1:2;  1:3;  2:1;  2:3  pada minyak  nyamplung.  Tujuannya  adalah  mengetahui  kelarutan  aditif  dalam  minyak  nyamplung. Penambahan etanol dan etil laktat dengan perbandingan 1:1 memberikan kelarutan etanol yang baik dalam minyak nyamplung. Setelah  itu, dilakukan variasi konsentrasi aditif terhadap minyak nyamplung.  Peubah  konsentrasi  aditif  etanol  yang  digunakan  masing-masing  adalah  0%;  1%; 2%; 3%; 4%; 5%. Minyak nyamplung yang digunakan sebanyak 200 gram. Pencampuran bahan aditif  dilakukan  dalam  bejana  berpengaduk  pada  temperatur  kamar  dengan  pengadukan  lambat selama  10  menit  agar  homogen.  Dari  penelitian  dapat  disimpulkan  bahwa  penambahan  aditif etanol dan etil laktat terjadi penurunan titik nyala minyak nyamplung. Minyak nyamplung dengan konsentrasi  etanol  dan  etil  laktat  2%  diperoleh  titik  nyala  55°C,  densitas  0,9358g/cm 3 ,  dan viskositas  43,71  mm 2 /s.  Minyak  nyamplung  dengan  aditif  etanol  dan  etil  laktat  lebih  tepat diaplikasikan pada kompor tekan dari pada kompor sumbu.
Kata kunci : komposisi etanol dan etil laktat, minyak nyamplung, titik nyala

## ABSTRACT
Vegetable oil have a higher flash point compared with kerosene. Because of the higher flash point, it would require an effort to lower the flash point. This study aimed to determine the effect of the  composition  ratio  of  ethanol  and  ethyl  lactate  in  lowering  nyamplung  oil  flash  point.  To determine  the  ratio  of  ethanol  and  ethyl  lactate,  preliminary  experiments  carried  out  by  the addition  of  additives  in  the  ratio  1:1;  1:2;  1:3;  2:1;  2:3  on  nyamplung  oil  for  determining  the solubility  of  additives  in  the  nyamplung  oil.  The  result  gives  good    solubility  for  ratio  1:1. Concentrations of ethanol additive used each are 0%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%.  Nyamplung oil used as  much  as  200  grams.  Additives  mixing  made  in  stirred  vessel  at  room  temperature  with  slow stirring for 10 minutes. It can be concluded that the addition of ethanol and ethyl lactate additive effect  on  the  decline  in  oil  flashpoint  nyamplung,  nyamplung  oil  with  ethanol  and  ethyl  lactate concentration  of  each  of  the  2%  obtained  by  the  flash  point  55 0 C,  density  0.9358  g/cm 3 and viscosity 43.71 mm 2 /s. Nyamplung oil with additive ethanol and ethyl lactate more appropriately applied to the press stove.
Keywords: composition of ethanol and ethyl lactate, flash point, nyamplung oil

## PENDAHULUAN
Bahan bakar alternatif pengganti  minyak tanah yang  diharapkan  masyarakat  adalah  murah,  mudah didapat,  aman,  serta  jika  mungkin  dapat  diusahakan sendiri  dan  ramah  lingkungan.  Selain  itu,  bahan
bakar alternatif tersebut bisa digunakan pada kompor minyak  tanah.  Sumber  bahan  bakar  alternatif  yang dapat  digunakan  adalah  minyak  nabati,  seperti  : minyak  kelapa  sawit,  minyak  jarak  pagar,  minyak jarak kaliki, minyak kedelai, minyak nyamplung dan masih  banyak  lagi.  Beberapa  aspek  yang  dapat
dikembangkan  adalah  modifikasi  kompor  sumbu dengan menambahkan pelat pemanas dan penyesuaian lubang pembakaran pada kompor tekan, penggunaan  bahan  bakar  pemicu  pada  penyalaan awal  seperti  metanol,  etanol  dan  minyak  tanah. Selain  itu,  ada  satu  aspek  lagi  yang  masih  belum banyak dikembangkan yaitu modifikasi karakteristik minyak  nabati,  terutama  yang  berkaitan  dengan kemudahan  pembakaran  agar  mendekati  karak- teristik  minyak  tanah.  Langkah  ini  akan  memper- mudah  penggunaan  minyak  nabati,  baik  dengan kompor  tekan  maupun  kompor  sumbu.  Beberapa karakteristik  yang  berpengaruh  adalah  titik  nyala, viskositas, nilai kalor dan kapilaritas.
Untuk  menurunkan  titik  nyala  minyak  nabati diperlukan  bahan  aditif  yang  memiliki  titik  nyala rendah  serta  dapat  bercampur  secara  homogen dengan  minyak  nabati.  Nanninga, et  al (2004) menyatakan  bahwa  penambahan  bahan  aditif  asam lemak,  etanol  dan  etil  laktat  dengan  konsentrasi tertentu,  berhasil  menurunkan  titik  nyala  bahan bakar  biodiesel  dan  solar.  Biodiesel  dengan  titik nyala  176 0 C  berhasil  diturunkan  sampai  sekitar  33 0 C  dengan  penam-bahan  asam  lemak  1,99%,  etanol 1,94%  dan  etil  laktat  3,16%.  Menurut  Jimmy,  dkk (2008) titik nyala minyak jarak pagar (282 0 C) dapat diturunkan  sebesar  78%-91%  dengan  penambahan bahan  aditif  etil  laktat  dan  etanol  dalam  segala perbandingan.  Titik  nyala  terbaik  dari  masing- masing campuran minyak nabati dengan bahan aditif untuk  minyak  jarak  pagar  dengan  perbandingan  1:1 (masing-masing 6% dari berat minyak) adalah 42  C, densitas  0,9244  g/cm 3 dan  viskositas  17,67  cSt. Etanol  dapat  digunakan  sebagai  bahan  aditif  yang berfungsi  menurunkan  titik  nyala  minyak  nabati, akan  tetapi  karena  sifat  etanol  yang  volatil,  maka perlu bahan aditif lain agar terbentuk campuran yang homogen  antara  etanol  dengan  minyak  nabati.  Etil laktat  berfungsi  sebagai emulsifier antara  minyak nabati  dan  etanol.  Keuntungan  penambahan  etil laktat  adalah  meningkatkan  kadar  oksigen  sehingga meningkatkan  pembakaran.  Campuran  minyak nabati  dengan  penambahan  bahan  aditif  ini  tidak dapat  diaplikasikan  dalam  kompor  sumbu  tetapi dapat diaplikasikan dalam kompor tekan.
Penelitian  ini  bertujuan  :  memanfaatkan  minyak nabati  dengan  penambahan  aditif  etanol  dan  etil laktat  sebagai  bahan  bakar  pengganti  minyak  tanah, memperoleh  perbandingan  konsentrasi  bahan  aditif etanol  dan  etil  laktat  terhadap  penurunan  titik  nyala minyak nabati, dan rasio etanol dan etil laktat dalam campuran  aditif  terhadap  penurunan  titik  nyala minyak nabati.
Asam  lemak  tidak  digunakan  karena  minyak nabati  mentah  sudah  mengandung  asam  lemak dengan  kadar  bervariasi.  Peubah  yang  dilakukan dalam  penelitian  ini  adalah  konsentrasi  bahan  aditif etanol  dan  etil  laktat  terhadap  minyak  nabati.  Titik nyala  minyak  nyamplung  (200-300 0 C)  lebih  tinggi
daripada  biodiesel  (176 0 C),  sehingga  diperlukan bahan aditif dengan konsentrasi yang tinggi. Variasi konsentrasi  etanol  dan  etil  laktat  yang  diteliti masing-masing  0-4%  dan  0-8%.  Harga  etil  laktat lebih  tinggi  dari  etanol,  maka  penelitian  ini  dilaku- kan  untuk  komposisi  paling  efisien  dari  dua  bahan aditif tersebut dengan orientasi penurunan titik nyala sampai 65 0 C. Bahan baku minyak nabati yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah biji nyamplung.  Bahan  ini  memiliki  kandungan  minyak yang  cukup  banyak  dengan  nilai  ekonomi  relatif rendah.

## METODE PENELITIAN

## Pengambilan minyak nyamplung
Penelitian  ini  diawali  dengan  ekstraksi  minyak dari  biji  nyamplung.  Biji  dihancurkan,  dikukus selama 10 menit kemudian dipres dengan tekanan 20 ton/in 2 .  Minyak  yang  dihasilkan  disaring  dan didiamkan  24  jam  untuk  mengendapkan  kotoran yang  terikut  selama  pengepresan  (Ketaren,  2005). Setelah  itu,  mengukur  kadar  asam  lemak  bebas (%FFA) dari setiap minyak yang digunakan.
Proses degumming
Untuk  menghilangkan  getah (degumming) ,  dila- kukan  dengan  menambahkan  larutan  asam  fosfat sebanyak  0,1%  dari  berat  minyak,  kemudian dipanaskan  (60-70˚C)  dengan  pengadukan  lambat. Keberadaan  getah  akan  mengganggu  aliran  minyak melalui  lubang  kompor  tekan  dan  menghambat aliran  minyak  melalui  sumbu  pada  kompor  sumbu. Minyak didiamkan selama 24 jam untuk mengendapkan getah (Gerpen, et al , 2004).

## Proses penambahan aditif
Minyak  yang  telah  bebas  getah  diproses  lebih lanjut  dengan  penambahan  bahan  aditif  etanol  dan etil  laktat  sesuai  dengan  peubah  konsentrasi  yang telah  ditetapkan.  Untuk  mengetahui  perbandingan etanol  dan  etil  laktat  yang  ditambahkan,  dilakukan percobaan  pendahuluan  melalui  penambahan  aditif dengan  rasio  1:1;  1:2;  1:3;  2:1;  2:3  pada  minyak nyamplung.  Tujuannya  mengetahui  kelarutan  aditif dalam  minyak  nyamplung.  Etanol  berfungsi  menu- runkan  titik  nyala.  Penambahan  etil  laktat  dengan perbandingan  yang  tepat  dapat  melarutkan  etanol secara sempurna dalam minyak nyamplung. Penambahan etanol dan etil laktat dengan perbandingan 1:1 memberikan kelarutan etanol yang baik dalam  minyak  nyamplung, sehingga percobaan selanjutnya  menggunakan  perbandingan  ini  untuk menentukan penambahan aditif yang paling efisien.
Peubah konsentrasi etanol yang digunakan adalah : 0%; 1%; 2%; 3%; 4%; 5% dan 6%. Konsentrasi etil laktat  adalah  :  0%;  1%;  2%;  3%;  4%;  dan  5%. Minyak  nyamplung  yang  digunakan  dalam  setiap percobaan  sebanyak  200  gram.  Pencampuran  bahan
Pengganti Minyak Tanah”
aditif  dilakukan  dalam  bejana  berpengaduk  pada temperatur  kamar  dengan  pengadukan  lambat selama  10  menit.  Pengumpulan  data  dilakukan melalui peng-ukuran karakteristik minyak yang dila- kukan  di  laboratorium  Teknik  Kimia  ITN  Malang dan  laboratorium  Pertamina  Surabaya.  Karakteristik yang diukur meliputi: titik nyala, densitas, viskositas kinematik  dan  kadar  asam  lemak  bebas  (%FFA). Pengukuran  titik  nyala  menggunakan  alat Pensky- Martens closed  cup (ASTM  D  93-80).  Pengukuran viskositas menggunakan viskosimeter Saybolt (ASTM  D  88).  Pengukuran  densitas  menggunakan alat hidrometer (ASTM D 1298), sedangkan pengu- kuran  asam  lemak  bebas  menggunakan  metode titrasi dengan larutan KOH.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pengaruh Aditif terhadap Viskositas Campuran
Hubungan  antara  viskositas  dan  konsentrasi  aditif berbanding  terbalik.  Semakin  besar  konsentrasi bahan  aditif  yang  ditambahkan  viskositas  minyak nabati  semakin  turun.  Hal  ini  disebabkan  karena penambahan  suatu  fraksi  ringan  di  dalam  suatu fraksi  berat  akan  menyebabkan  turunnya  harga viskositas  yang  terkandung  dalam  fraksi  berat. Etanol dan etil laktat merupakan fraksi ringan karena memiliki  gugus  karbon  pendek.  Fraksi  ringan  ini akan  menurunkan  viskositas  minyak  nyamplung yang  merupakan  fraksi  berat  karena  minyak  nyam- plung  mengandung  rantai  karbon  yang  panjang. Minyak  nyamplung  murni  memiliki  viskositas 50,825  mm 2 /s.  Pengaruh  penurunan  ini  tidak  terlalu signifikan  karena  konsentrasi  bahan  aditif  yang ditambahkan  relatif  sedikit.  Viskositas  yang  tinggi akan  menyebabkan  daya  kapilaritas  yang  rendah sehingga  menyulitkan  perambatan  minyak  apabila digunakan  dalam  kompor  sumbu.  Laju  perambatan minyak yang lebih rendah daripada laju pembakaran menyebabkan  sumbu  akan  terbakar  habis.  Berda- sarkan  viskositasnya,  bahan  bakar  ini  lebih  cocok digunakan  pada  kompor  tekan  yang  aliran  bahan bakarnya  digerakkan  menggunakan  tekanan  dalam tabung. Kenaikan konsentrasi bahan aditif etanol dan etil  laktat,  viskositas  minyak  nyam-plung  akan menurun  hingga  mencapai  25,09  mm 2 /s  atau  50% dari  viskositas  minyak  nyamplung  murni,  untuk penambahan etanol dengan konsentrasi 6%.

## Pengaruh Aditif terhadap Densitas Campuran
Densitas merupakan massa tiap satuan volume. Faktor-faktor yang menyebabkan perubahan densitas diantaranya  adalah  suhu  serta  kosentrasi  suatu bahan.  Densitas  suatu  campuran  juga  dipengaruhi oleh  komposisi  (fraksi  bahan)  bahan  penyusunnya. Dari  gambar  2,  didapatkan  bahwa  densitas  minyak nyamplung  murni  adalah  0,9376  g/cm 3 .  Semakin banyak  aditif  etanol  dan  etil  laktat  yang  ditambah- kan,  densitas  minyak  nyamplung  mengalami
penurunan.  Hal  ini  disebabkan  adanya  campuran bahan  aditif  (etanol  dan  etil  laktat)  yang  ditam- bahkan pada minyak. Hasil ini sama dengan Jimmy, dkk  (2008)  dimana  penambahan  aditif  menurunkan densitas campuran minyak.

## Pengaruh Aditif terhadap Titik Nyala Campuran
Hubungan antara titik nyala dan konsentrasi aditif berbanding  terbalik.  Semakin  besar  konsentrasi bahan  aditif  yang  ditambahkan,  titik  nyala  minyak nabati  semakin  turun.  Hal  ini  disebabkan  karena penggunaan  etanol  dan  etil  laktat  sebagai  aditif menurunkan  titik  nyala  minyak  nyamplung.  Pada penelitian  ini,  bahan  aditif  yang  digunakan  adalah campuran  antara  etanol  dan  etil  laktat,  dengan perbandingan  1:1.  Etanol  merupakan  bahan  aditif yang  menurunkan  titik  nyala  minyak  nyamplung, akan  tetapi  karena  etanol  tidak  larut  dalam  minyak, maka  perlu  bahan  aditif  lain  agar  terbentuk campuran/emulsi  antara  etanol  dengan  minyak nabati.  Penambahan  bahan  aditif  yang  berupa  etil laktat  berfungsi  sebagai emulsifier antara  minyak nabati dan etanol. Selain itu,  penambahan etil  laktat juga berpengaruh terhadap titik nyala minyak nabati.
Keuntungan  penambahan  etil  laktat  adalah meningkatkan kadar oksigen, sehingga mempercepat terjadinya  pembakaran.  Dari  hasil  penelitian  yang telah  dilakukan,  titik  nyala  minyak  nyamplung mengalami  penurunan  menjadi  55 0 C  pada  penam- bahan  etanol  dan  etil  laktat  dengan  konsentrasi masing-masing  2%.  Titik  nyala  yang  dihasilkan bahan  bakar  ini  masuk  dalam  kisaran  karakteristik titik  nyala  minyak  tanah  37-65 0 C  (Commision  of the  European  Communities  IPCS,  2001).  Hasil penelitian  Jimmy,  dkk  (2008),  aditif  yang  ditam- bahkan  pada  minyak  jarak  pagar  masing-masing sebesar  6%,  diperoleh  titik  nyala  42 0 C.  Syarat maksimal  titik  nyala  adalah  65 0 C.  Penelitian  ini berhasil  mendapatkan  konsentrasi  aditif  yang  lebih rendah  (2%)  untuk  mendapatkan  titik  nyala  55 0 C yang  masih dalam batasan titik nyala  minyak tanah. Bahan bakar ini sudah dapat terbakar dengan mudah saat penyalaan awal. Namun pada konsentrasi etanol 2%  ini,  viskositas  yang  dimiliki  masih  tinggi sehingga  kapilaritasnya  tinggi  dan  sulit  merambat melalui  sumbu  kompor.  Apabila  dipertimbangkan dari harga etil laktat  yang cukup  mahal,  konsentrasi 2%  inilah yang paling ekonomis.
Hasil  ini  juga  dengan  Nanninga, et  al (2004) yang  menambahkan  aditif  yang  sama  terhadap biodiesel.  Penambahan  etanol  1,94%  dan  etil  laktat 3,16%  berhasil  menurunkan  titik  nyala  biodiesel yang semula 176 0 C menjadi 33 0 C.

## Aplikasi Pada Kompor
Hasil  minyak  nyamplung  dengan  titik  nyala men-dekati  minyak  tanah,  diuji  penggunaannya dalam  kompor  tekan  dan  kompor  sumbu  untuk
mengamati  kemudahan  penyalaan,  kualitas  pemba- karan dan lama pembakaran.
Percobaan  dilakukan  dengan  menggunakan kompor sumbu (Bunsen). Minyak nyamplung mudah dinyalakan,  diperoleh  tinggi  api  8  cm  dan  sedikit jelaga.
Percobaan  yang  dilakukan  pada  minyak  tanah, diperoleh  bahwa  minyak  tanah  sangat  mudah dinyalakan pada Bunsen dan dengan tinggi api yang dihasilkan  9  cm  dan  jelaga  yang  dihasilkan  sangat banyak.
Penggunaan  minyak  nyamplung  pada  kompor sumbu  tidak  effisien,  karena  sumbu  cepat  habis sedangkan minyak masih banyak. Hal ini disebabkan minyak  nyamplung  memiliki  viskositas  yang  tinggi bila  dibandingkan  dengan  minyak  tanah.  Viskositas yang  tinggi  menyebabkan  minyak  nyamplung memiliki  kapilaritas  rendah  sehingga  laju  peram- batan  pada  sumbu  sangat  lambat  dan  sumbu  cepat habis.
Aplikasi minyak nyamplung pada kompor tekan diperoleh  hasil  bahwa  minyak  nyamplung  mudah dinyalakan  pada  kompor  tekan  dan  warna  api  yang dihasilkan  berwarna  merah  dan  dengan  jelaga  yang dihasilkan  tidak  sebanyak  jelaga  yang  dihasilkan oleh  minyak  tanah.  Dari  hal  diatas,  dapat  diambil kesimpulan  bahwa  minyak  nyamplung  yang  ditam- bahkan bahan aditif etanol dan etil laktat lebih cocok diaplikasikan  pada  kompor  tekan  dari  pada  kompor sumbu.

## SIMPULAN
Penambahan  aditif  etanol  dan  etil  laktat  ber- pengaruh  terhadap  penurunan  titik  nyala  minyak nyamplung.  Perbandingan  etanol  dan  etil  laktat  1:1 memberikan  campuran  yang  homogen  antara minyak  nyamplung  dan  etanol.  Minyak  nyamplung dengan  konsentrasi  etanol  dan  etil  laktat  masing- masing  2%  menghasilkan  campuran  dengan  titik
nyala  55  °C,  densitas  0,9358  g/cm 3 dan  viskositas 43,71  mm 2 /s.  Minyak  nyamplung  dengan  aditif etanol  dan  etil  laktat  lebih  tepat  diaplikasikan  pada kompor tekan dari pada kompor sumbu.

## DAFTAR PUSTAKA
Commision  of  the  European  Communities  IPCS (2001). Kerosene. (www.inchem.org)
Gerpen,  J.V.,  Shanks,  B.,  Pruszko,  R.  2004. Biodiesel  Production  Technology.  National Renewable Energy Laboratory, Colorado.
Jimmy,  Tanti  Rosalia,  Zulfi  Hadianto.  2008.
Pengaruh  Konsentrasi  Aditif  Terhadap  Titik Nyala Minyak Jarak Pagar Sebagai Alternatif Pengganti Minyak Tanah. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia Soebardjo
Brotohardjono  2008. UPN  Veteran,  Jatim. ISSN 1978-0427, Surabaya.
Jimmy,  Daesy  Hendria  Astutik,  Cipta  Romadhoni. 2008.  Pengaruh  Perbandingan  Komposisi Ethanol  Dan  Etil  Laktat  Dalam  Campuran Aditif  Terhadap  Titik  Nyala  Minyak  Jarak Pagar  Sebagai  Alternatif  Pengganti  Minyak Tanah. Prosiding  Seminar  Nasional  Teknik Kimia  Soebardjo  Brotohardjono  2008. UPN Veteran, Jatim. ISSN 1978-0427, Surabaya.
Jimmy,  Suprapto.  2009.  Sintesis  Bahan  Bakar Alternatif  Pengganti  Minyak  Tanah  Dari
Minyak Jarak Pagar Dan Dengan Penambahan Aditif. Prosiding  Seminar
Nasional  Teknik  Kimia  2009. Universitas
Parahyangan. ISBN 978-979-98465-5-6,
Bandung.
Ketaren,  S.  2005.  Pengantar  Teknologi  Minyak  dan Lemak Pangan. UI-Press. Jakarta.
Nanninga  G.L,  Breugel  J.F,  Woudrichem.  2004. Fuel  Composition.  US  Patents  No  6,719,815 B2.
50.825 43.71 36.62 34.05 30.47 28.275 25.09 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 0 1 2 3 4 5 6 7 V is ko si ta s (m m2/ d et ik ) Konsentrasi Etanol (%)
Gambar 1. Hubungan antara viskositas dan konsentrasi Etanol
0.9376 0.9358 0.9348 0.9335 0.9338 0.9333 0.9326 0.932 0.933 0.934 0.935 0.936 0.937 0.938 0 1 2 3 4 5 6 7 D en sit as (g /mL ) Konsentrasi Etanol (%)
Gambar 2. Hubungan antara densitas dan konsentrasi Etanol
198 95 55 39.9 34.9 33.9 32.9 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 0 1 2 3 4 5 6 7 T it ik N y a la (0 C ) Konsentrasi Etanol (%)
Gambar 3. Hubungan antara titik nyala dan konsentrasi etanol