## PENGARUH BLENDING MINYAK NABATI PADA PELUMAS DARI MINYAK MINERAL TERHADAP STABILITAS OKSIDASI DAN KETAHANAN KOROSI LOGAM
Tita Diana Ningsih 1) , Retno Farida 2) Ratri Ariatmi Nugrahani 3)
1 Jurusan Teknik Kimia Universitas Muhammadiyah Jakarta titadiana20@gmail.com
ABSTRACT. Lubricant  is  a  material  used  to  coat  the  surface  so  it  can  be  separated  from other  surfaces  that  do  motion  relative  to  the  other  surface.  Various  attempts were made  to reduce  the  use  of  lubricants  derived  from  mineral  oils,  where  availability  is  limited, nonrenewable  also  has  the  disadvantage  of  which  are  not  degraded  so  may  result  in environmental  pollution.  One  effort  that  can  be  done  to  reduce  the  use  and  improve  the characteristics of mineral oil is by blending the base oil of mineral oil with vegetable oil. The purpose of this research was to study the effect of the addition of vegetable oil in the base oil of mineral oil against oxidation stability. Oxidation stability in terms of physical and chemical properties  of  lubricants,  namely  Total  Acid  Number  (TAN),  viscosity  index  (IV),  and  test  its resistance  to  corrosion.  The  method  used  in  this  research  is  by  mixing  mineral  oil  base  oil with a mixture of coconut oil and rice bran oil in order to increase its quality. Vegetable oil is added  to  the  base  oil mineral  oil  in this  study  was  0%, 5%,  10%,  15%,  and  20%  (% v / v), then do the blending for 15 minutes at a temperature of 60oC to 70oC and allowed to stand for 30 days. Further testing its effect on Total Acid Number, Viscosity Index, and Heavy Metal Reduction.
Keywords: Base Oil, Vegetable Oil, Oxidation Stability
ABSTRAK . Pelumas adalah bahan yang dipakai untuk melapisi permukaan sehingga tidak kontak  langsung dengan permukaan  lain  yang bergerak  relatif  terhadap  permukaan  lain. Beberapa usaha telah dilakukan untuk meminimalkan pemakaian pelumas dari minyak bumi, karena  terbatasnya ketersediaan,  tidak terbarukan dan  mempunyai kelemahan  diantaranya tidak mampu didegradasi sehingga bisa mengakibatkan pencemaran lingkungan. Salah satu usaha yang bisa dilakukan untuk  menurunkan konsumsi dan  meningkatkan karakteristik minyak bumi adalah  dengan mencampurkan antara base  oil  dari minyak  mineral dengan minyak  nabati. Tujuan penelitian  ini  adalah untuk mempelaja ri pengaruh pencampuran minyak  nabati  pada  base  oil  dari  minyak  mineral  terhadap kestabilan oksidasi. Kestabilan oksidasi dikaji  be rdasarkan sifat  fisik  dan  kimianya,  yaitu  Total  Acid  Number  (TAN),  Indek Viskositas  (IV),  dan  Uji  ketahanan  terhadap  korosi. Penelitian dilakukan dengan mencampurkan base oil minyak mineral dengan campuran minyak kelapa dan minyak dedak padi agar kualitasnya meningkat. Minyak nabati yang ditambahkan terhadap base oil minyak mineral  pada  penelitian  ini adalah 0%,  5%,  10%,  15%,  serta  20% (%v/v), pencampuran dilakukan  selama 15 menit pada  temperatur 60 0 C  sampai dengan 70 0 C. Campu ran minyak didiamkan  selama  30  hari,  selanjutnya  diuji Total  Acid  Number,  Indeks  Viskositas,  dan Pengurangan Berat Logam
Kata Kunci: Base Oil, Minyak Nabati, Stabilitas Oksidasi
Website: https://jurnal.umj.ac.id/index.php?journal=konversi

## PENDAHULUAN
Konsumsi pelumas di Indonesia
bertambah 1,8 % dari tahun 2010 ke tahun 2014 (Badan Pusat Statistik, 2014).
Konsumsi  pelumas  meningkat  sebanding peningkatan  industri  otomotif . Oleh  karena itu,  maka  berkembang produk  ramah lingkungan yang  mampu  mensubstitusi minyak mineral  sebagai base  oil pelumas dengan  cara  mencampurkannya dengan bahan  nabati. Hal  ini  di  dasari  oleh tersedianya bahan baku nabati di Indonesia,  seperti  minyak  kelapa,  minyak kelapa sawit, minyak  dedak  padi  yang merupakan limbah dari pengolahan padi.
Base  Oil pelumas  bisa bersumber dari minyak mineral  dan  turunannya,  minyak sintetis,  minyak  nabati dan minyak  sintetis turunan minyak nabati. Minyak mineral tidak terbarukan,  maka  minyak  nabati dapat dijadikan alternatif sebagai base oil dengan harga murah, bisa didegradasi dan terbarukan (Honary, 2011).
Berdasarkan penelitian Talkit dkk, 2012 penambahan minyak  nabati pada  minyak bumi adalah usaha untuk memperbaiki sifat pelumasan sehingga bisa dapat mensubstitusi penggunaan minyak bumi.
Salah  satu  parameter yang  dijadikan ukuran  produk  pelumas  adalah  stabilitas Oksidasi. Stabilitas oksidasi adalah kemampuan pelumas untuk mempertahankan oksidasi dengan menggunakan  beberapa  parameter  ukuran, seperti Total Acid Number (TAN) dan Indeks Viskositas (IV) (Karina, 2010). Uji
Ketahanan  Korosi dapat  dilakukan  dengan menghitung  kehilangan berat logam  yang dicelupkan  di  dalam  larutan  korosif (Aini, 2012). Rendahnya  stabilitas  oksidasi  dapat berakibat pada  terjadinya  korosi. Pada penelitian  ini  akan  dikaji performa blending minyak nabati pada base oil minyak mineral dalam  meningkatkan  kestabilan  oksidasi dan potensinya untuk mengurangi konsumsi minyak mineral.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Bahan dan Alat

## Bahan
Bahan yang digunakan untuk proses adalah minyak mineral  (Evalube  Base  Oil, High Viscosity  Index) , minyak nabati,  yaitu minyak kelapa, minyak  dedak  padi,  etanol pa , KOH 0.1 N, air dan sampel besi baja.

## Alat
Bebe r apa  alat  yang  dipakai  di  dalam penelitian  ini  adalah m agnetic stirrer , pemanas,  Termometer, Buret, Beaker glass, timbangan,  alat  uji  SEM ( Scanning Electron  Microscopy ) dan  alat  uji EDX ( Energy Dispersion X-ray Spectroscopy )

## Metode Penelitian
Prosedur Penelitian Penelitian mengikuti Diagram Alir
penelitian seperti pada Gambar 1.
Gambar  1.  Prosedur Blending Minyak nabati  dan  base  oil  minyak  mineral  dan pengujiannya
Di diamkan selama 30 hari Pengujian TAN, IV Hasil terbaik Uji Ketahanan Korosi Melalui Kehilangan berat logam Blending dilakukan dengan w aktu 15 menit temperatur 60ºc-70ºC : Minyak
Nabati sebanyak 100%; Minyak Mineral 100%, dan . Minyak Nabati  : 5%, 10%, 15%, serta 20%,(v/v) Minyak Dedak Padi dan Minyak Kelapa 1: 1 Minyak Pelumas Mineral Air 100 ppm Uji SEM dan EDX
Gambar 2. Sampel larutan blending base oil .
Gambar  2. menunjukkan  gambar  sampel larutan blending minyak nabati dan pelumas minyak mineral.

## Metoda Pengujian
1. Uji Kestabilan Oksidasi (ASTM D943) Campuran  hasil  blending  didiamkan selama 30 hari selanjutnya diuji Bilangan Asam (TAN) dan Indeks Viskositas (IV).
2. Total Acid Number (TAN) Timbang  ±2,5  gram  sampel pelumas dalam  beaker  100 mL, Tambahkan  25 mL Etanol  PA  dan  3-5  tetes  indikator fenolftalein (pp), Titrasi dengan menggunakan penitar KOH 0,1 N.
3. Uji Ketahanan terhadap Korosi Tahapan  yang  dilakukan dalam  uji ketahanan terhadap korosi: pembuatan larutan  korosi p elumas  dicampur  dengan air    sebanyak 100  ppm.  Sampel baja dimasukkan ke  dalam  larutan campuran selama 30  hari pada  suhu  kamar.
Selanjutnya  sampel  dibersihkan dan dikeringkan  di dalam  oven. Korosi yang terjadi dianalisis dengan menghitung kehilangan massa,
4. Uji Permukaan Logam
SEM ( Scanning  Electron  Microscopy )
adalah pengujian  untuk  mengetahui morfologi. SEM – EDX ( Scanning
Electron Microscopy - Energy Dispersion
X-ray  Spectroscopy ) digunakan  untuk megetahui daerah korosi dan mengamati
komposisi  kimianya  secara  kualitatif  dan semi kuantitatif

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

## Hasil Uji TAN
Hasil  Uji  Bilangan  Asam  (TAN) mula-mula dan  setelah  didiamkan  selama  30  hari, dapat dilihat pada Tabel 1
Tabel  1 . Hasil  Pengujian Bilangan  Asam (TAN)
Pemilihan minyak kelapa dilakukan  dengan alasan pemilihan karena mayoritas mengandung  asam  lemak  jenuh (C12:0, Asam  Laurat dan  C14:0,  Asam  Miristat)
(Kumar and  Kishna,  2015) sehingga cenderung memiliki stabilitas oksidasi tinggi. Kandungan asam laurat memiliki sifat juga  sebagai  antioksidan  alami. Pemilihan minyak  dedak  padi adalah  berdasarkan ketersediaannya  sebagai  hasil  samping pengolahan  padi,  sehingga  diharapkan akan memiliki  nilai  tambah  jika  digunakan sebagai campuran pelumas minyak mineral. Tabel  1  menunjukkan  bahwa  dengan semakin  besarnya  penambahan  minyak nabati, yaitu  campuran maka  menunjukkan perubahan  TAN  yang  semakin  besar  dan selanjutnya  konstan,  hal  ini  disebabkan karena minyak dedak padi yang ditambahkan  mengandung ikatan  rangkap pada  rantai  karbon  senyawa  trigliserida dalam  minyak  nabati. yang  berpotensi mengakibatkan  terjadinya  reaksi  oksidasi, sehingga  hal  ini  dapat  berakibat  naiknya TAN. Selanjutnya kurva pada
Gambar  3 menunjukkan  hubungan  antara konsentrasi minyak nabati terhadap perubahan TAN
Minyak Mineral (mL) Minyak Kelapa (mL) Minyak Dedak Padi (mL)
TAN sebelum 30 hari mg KOH/g minyak
TAN Setelah
30 hari mg KOH/g minyak perub ahan 50,00 0,00 0,00 0,25 0,25 0,00 47,50 1,25 1,25 0,20 0,20 0,00 45,00 3,75 3,75 0,30 0,32 0,02 40,00 5,00 5,00 0,30 0,35 0,05 0,00 25,00 25,00 0,30 0,35 0,05
Website: https://jurnal.umj.ac.id/index.php?journal=konversi
Gambar 3. Kurva Hubungan Konsentrasi dengan Uji TAN (Bilangan Asam) Gambar  3 menunjukkan  dengan  adanya penambahan  minyak  nabati  pada  pelumas mineral akan dapat mempengaruhi besarnya  TAN. Dengan
R 2 =  0,7216, mendekati  1, menunjukkan  adanya korelasi yang  kuat antara  penambahan minyak nabati pada minyak mineral terhadap TAN.

## Hasil Uji Indeks Viskositas
Gambar 4. Kurva Hubungan Konsentrasi dengan Indek Viskositas
Berdasarkan pada Gambar 4 terlihat bahwa dengan  semakin  besarnya  konsentrasi minyak  nabati  yang  ditambahkan,  maka Indeks Viskositas semakin  besar,  hal  ini menunjukkan  bahwa  semakin  tinggi indeks viskositasnya maka oksidasi semakin rendah. Penambahan  minyak  nabati  pada pelumas mineral akan dapat mempengaruhi besarnya  indeks  viskositas. Dengan    R 2 = 0,9995, mendekati  1, menunjukkan adanya korelasi yang kuat antara penambahan  minyak  nabati pada  minyak mineral terhadap indeks viskositas.

## Hasil Uji Pengurangan Berat Logam
Hasil  uji  pengurangan  berat  logam  setelah direndam  dalam  larutan blending dengan konsentrasi minyak nabati 20 % (Tabel 2). Tabel 2. Pengukuran massa Logam direndam  dalam  larutan blending dengan konsentrasi minyak nabati 20 % (v/v) Waktu Perendaman, hari Berat sampel 1 (g) Berat sampel 2 (g) 0 55,00 60,20 10 54,78 60, 00 Pengurangan berat sampel 0,40 % 0,33 %
Tabel  2  menunjukkan  pengurangan berat logam  setelah  direndam  di  dalam  larutan blending dengan konsentrasi minyak nabati 20%  (v/v)  selama  10  hari,  sampel  1  dan  2 menunjukkan  pengurangan  berat  yang hampir sama, dengan rata-rata 99,6 %.

## Uji Permukaan SEM dan EDX
hasil uji SEM dan EDX pada sampel logam sesudah direndam ditunjukkan pada
Gambar 5.
a

## Gambar 5, Hasil Uji SEM dan EDX
Gambar 5. menunjukkan Morfologi
serangan  korosi pada  sampel  konsentrasi air 100 ppm dengan perendaman selama 3 hari.
Gambar  5a. menunjukkan produk  korosi karena pengaruh unsur korosif air. Gambar ini menunjukkan  bahwa permukaan  logam basah mengakibatkan sedikitnya oksigen terkandung  pada elektrolit  di sekitarnya. Akibatnya  semakin panjang  lintasan  yang dilalui oleh  oksigen  untuk menuju logam, maka  daerah  ini  berlaku  sebagai anoda. Akibatnya terjadi pelarutan  logam yang menyebabkan  pengendapan  produk  korosi di sekitar lubang  sumuran,  sehingga membentuk  karat (Aini,  2012) . Gambar 5b merupakan  puncak  spektrum  EDX yang menunjukkan  adanya  produk  korosi  FeO. Gambar 5c menunjukkan  hasil pengujian globular daerah terkorosi.

## KESIMPULAN (DAN SARAN)

## Kesimpulan
Hasil  Uji  Bilangan  Asam  dan  Uji  Indeks Viskositas  komposisi blending pelumas terbaik  adalah  penambahan  konsentrasi minyak nabati  sebanyak  20  %,  hal  ini ditandai perubahan TAN dan IV yang cukup rendah. Pengurangan  berat  logam  yang
telah  direndam  dalam  blending  pelumas dengan  minyak  nabati  20% cukup rendah. Pengurangan  berat  logam  menunjukkan adanya yang terkorosi, seperti yang ditunjukkan dari hasil uji permukaan logam.

## Ucapan Terimakasih
Ucapan  terimakasih  disampaikan  kepada Kemenristekdikti atas  dana  Hibah  PKM-P 2015 yang telah diterima untuk berjalannya penelitian ini

## DAFTAR PUSTAKA
Abdulbari,  H.A.,  Rosli,  M.Y.,  Abdurrahman H.N.,  Nizam,  M.K.,  2011,  Lubricating Grease  from  spent  bleaching  carth and  waste  cooking  oil  :  Tribology Properties,  International  Journal  of the  Physical  Science,  Vol  6  (20), 4695-4699.
Aini, N. dan Triwikantoro, Pengaruh Konsentrasi  Air  dalam  Pelumas terhadap Sifat Korosi Baja Karbon ST 37, http://digilib.its.ac.id/public/ITS- Undergraduate-23787-Paper 856382.pdf
Alice,  Aby,2011,Analisa  Pelumas  Mesin, http://aby- alice.blogspot.co.id/2011/12/analisa- pelumas-mesin.html
Darmanto, 2011, Mengenal Pelumas dalam Mesin,  Vol  7.  No  1.  April  2011. hlm 5  10.
Dermawan,  D.,  Pertiwi,  D.S.,  Siddik,  A., Pahlevi,  S.R.,  2011,  Pengembangan Minyak Lumas Biobased Formulasi dengan Ashless Antiwear Agent, Prosiding  Seminar Rekayasa Kimia dan Proses, ISSN : 1411-4216 Honary, L.A, James, W., 2011, Performance  Properties  of  Biobased Rail Curve Grease, Seminar Proceeding, Minneapolis Karina, R.M., Yuliani, C. 2010. Kompatibilitas Campuran Minyak
Lumas  Dasar  Jenis  Mineral  dengan
b
c
Website: https://jurnal.umj.ac.id/index.php?journal=konversi
Minyak Nabati sebagai Minyak Lumas Dasar Pelumas Mesin Kendaraan Bermotor., Lembaran Publikasi Lemigas, 44 (3).
Kim  K.,  2012,  Epoxidation  of  Vegetables
Oils Using the Heterogeneous Catalysis, Amorphous Ti-SiO2, Disertation  Institute  of  Chemical Thecnology and Heterogeneous Krishna Reddy, Naval Kabra, Umesh Kunchum, and T.  Vijayakumar,  2014, Experimental  Investigation  on  Usage of  Palm  Oil  as  a  Lubricant  to Substitute  Mineral  Oil  in  CI  Engines, India
Kumar,  P.P.K  and  Kishna  A.G.G.,  2015. Physicochemical  characteristics  of commercial  coconut  oils  produced  in India. Grasas Y Aceites. 66: (1).
Nardi.,  Uji  keausan  minyak  biji  kepoh menggunakan  metode  four  ball  wear tes  (Dengan  pembanding  minyak mineral  HVI  60  dan  minyak jarak), http://lib.ui.ac.id/opac/ui/detail.jsp?id= 20247136&lokasi=lokal
Nizam, M.K., dan Abdulbari H.A., 2009, The Use of Vegetable Oil in Lubricant as
Base Oil : a  Review,  Proseding National Conference on Postgraduate Research (NCON- PGR)  Oktober, University  Malaysia Pahang. Nugrahani, R.A., 2007, Perancangan Proses  Pembuatan  Pelumas  Dasar Sintetis  Dari  Minyak  Jarak  Pagar (Jatropha curcas L.) melalui Modifikasi Kimiawi, Disertasi Program Doktor, IPB.
Talkit  Marotrao, K, 2012  Physiochemical Properties of Oil Blend and Their Effect on Lubrication Properties,  E- ISSN2249–8974