## PENENTUAN NILAI KALOR BERBAGAI KOMPOSISI CAMPURAN BAHAN BAKAR MINYAK NABATI
Nur Robi’ah Adawiyah Mahmud 1 , Abi Dwi Hastono 2 , Anton Prasetyo 1
1 Jurusan Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi UIN Maliki, Malang
2 Balai Penelitian Tanaman dan Serat, Karang Ploso Malang

## ABSTRAK
Krisis  energi  fosil  memberikan  peluang  pemanfaatan  biomasa  sebagai  bahan  bakar  minyak  alternatif seperti minyak jarak pagar, minyak kelapa sawit dan minyak jelantah. Minyak nabati selain  merupakan sumber  energi  yang  dapat  diperbaharui,  juga  merupakan  energi  yang  ramah  lingkungan  dengan  nilai investasi  yang  murah  sehingga  minyak  nabati  menjadi  salah  satu  bahan  bakar  alternatif  yang menjanjikan. Dalam penelitian ini dilakukan pengukuran nilai kalor dari campuran minyak goreng bekas dan  minyak  jarak  pagar.  Selain  itu  dilakukan  juga  pengkajian  sifat  fisika  dan  kimianya  yang  meliputi densitas, viskositas, indeks bias, bilangan asam, bilangan iod, dari campuran minyak goreng bekas dan minyak  jarak  pagar.  Dari  pengukuran  nilai  kalor  campuran  minyak  goreng  bekas  dan  minyak  jarak pagar ada direntang nilai kalor 8172,1 kal/g sampai dengan 9197,29 kal/g. Dari pengukuran sifat fisika dan kimianya didapatkan hasil: Nilai densitas ada pada rentang 904,082 Kg/m 3 sampai 904,082 Kg/m 3 ; nilai indeks bias ada pada rentang 1,466 sampai dengan 1,462; nilai viskositas ada pada rentang 4,18 cP sampai  dengan  4,11  cP;  Bilangan  asam  ada  pada  rentang  30,294  mg  KOH/g  sampel  sampai  dengan 0,813 KOH/g sampel; dan Bilagan Iod ada pada rentang 135,530 g Iod.
Kata kunci : Bahan Bakar Minyak Nabati, Nilai Kalor, Karakteristik Sifat Fisikokimia

## 1. PENDAHULUAN
Ketersediaan bahan bakar minyak yang berasal dari minyak bumi semakin hari semakin menipis,  sedangkan  kebutuhan  akan  bahan bakar terus meningkat. Presiden Susilo Bambang  Yudhoyono  pada  pidatonya  tanggal 27  September  2005  mengatakan  bahwa, cadangan  energi  di  Indonesia  sudah  amat terbatas.  Cadangan  minyak  hanya  cukup  18 tahun saja, cadangan gas cukup untuk 60 tahun, dan  cadangan  batu  bara  hanya  tersedia  untuk 150 tahun (Budy, 2008).
Krisis energi ini mendorong pemerintah sumber  energi  terbarukan  dari  komoditas perkebunan,  atau  dikenal  dengan  bahan  bakar nabati (BBN). Beberapa komoditas perkebunan yang  potensial  sebagai  sumber  BBN/Biofuel adalah  kelapa  sawit,  kelapa,  jarak  pagar  dan jarak kepyar. Muhammad, dkk., (2008) menjelaskan  bahwa  kelapa  sawit,  kelapa,  jarak pagar  dan  jarak  kepyar  merupakan  sumber energi  biomassa  yang  memiliki  beberapa kelebihan dibanding dengan energi fosil. Selain sifatnya  dapat  diperbaharui  secara  terus menerus, juga lebih ramah terhadap lingkungan.
Emisi  yang  dikeluarkan  lebih  rendah,  terutama gas karbondioksida sehingga mampu mengurangi efek rumah kaca yang menyebabkan  pemanasan  global.  Keunggulan lain  membudidayakan  dan  memanfaatkan biomassa  menjadi  sumber  energi  atau  biasa disebut  dengan  energi  hijau  ini  ialah  proses pembuatannya  yang  lebih  sederhana  dengan nilai investasi yang lebih murah.
Dalam  pemanfaatan  sumber  nabati sebagai bahan bakar alternatif, penting diketahui  karakteristik  atau  kualitas  biomassa awalnya.  Untuk  itu  ingin  diteliti  kualitas  dan karakteristik  fisika  kimia  minyak  nabati  yaitu minyak  jarak  pagar  ( Crude Jatropha Oil ), minyak kelapa sawit ( Crude Palm Oil ), minyak goreng bekas ( Waste Cooking Oil ) serta sampel minyak  campuran  minyak  jarak  pagar  (CJO) dan  minyak  goreng  bekas  (WCO)  dengan parameter  densitas,  indeks  bias,  viskositas, bilangan  asam,  bilangan  iod,  spektra  infra merah dan nilai kalor.
Minyak  jarak  pagar  (CJO)  merupakan minyak yang dihasilkan dari buah jarak. Proses pengolahannya  meliputi  pengeringan  untuk
mengeluarkan biji, pemisahan kulit biji (cangkang) dengan daging biji, proses pemanasan daging biji ( steam ) pada suhu 170 o C selama  30  menit,  penghancuran  daging  biji, pengepresan  minyak  dan  penyaringan  minyak (Trubus, 2005).
Minyak kelapa sawit (CPO) merupakan minyak  dari  kelapa  sawit  yang  mengandung lebih kurang 80% perikarp dan 20% buah yang dilapisi kulit tipis; dengan kadar minyak dalam perikarp  35-40%.  Proses  pengolahan  minyak kelapa sawit meliputi sterilisasi dan perontokan buah sawit, pengempaan, perebusan, penjernihan dan penyaringan (Ketaren, 2005). Minyak  goreng  bekas  (WCO)  merupakan limbah  dan  apabila  ditinjau  dari  komposisi kimianya,  minyak  goreng  bekas  mengandung senyawa-senyawa  yang  karsinogenik,  yang terjadi selama proses penggorengan. Pemakaian minyak goreng bekas secara berkelanjutan akan menimbulkan  kerugian  dari  aspek  kesehatan manusia  dan  lingkungan  (minyakjelantah.com, 2007).
Parameter  yang  diukur  dalam  penelitian  ini adalah  densitas,  indeks  bias,  viskositas, bilangan  asam,  bilangan  iod  serta  nilai  kalor. Spektra  IR  digunakan  untuk  mengetahui kandungan  gugus  fungsi  yang  ada  dalam minyak nabati.

## 2. EKSPERIMEN
Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian ini  adalah  seperangkat  alat  gelas,  erlenmeyer, buret,  statif,  kalorimeter  bom,  piknometer, neraca  massa, water  bath ,  refraktometer  Abbe, viskosimeter  Ostwald,  Spektrofotometri  IR, hair  dryer dan hot  plate .  Sedangkan  bahan- bahan  yang  digunakan  adalah  sampel  minyak jarak  pagar  ( Crude  Jatropha  Oil ),  minyak kelapa sawit ( Crude Palm Oil ), minyak goreng bekas ( Waste Cooking Oil ), alkohol 95%, KOH 0,1 N, indikator fenolftalein, indikator pati 1%, indikator  metil  merah , aseton  (p.a),  kloroform (p.a), pereaksi  hanus, Na 2 S 2 O 3 0,1  N,  KI  15%, aquades,  air,  gas  oksigen,  larutan  standar Na 2 CO 3 0,0725 N dan asam benzoat (p.a) .
Parameter  yang  diuji  dalam  penelitian ini  adalah  densitas,  indeks  bias,  viskositas, bilangan  asam,  bilangan  iod,  nilai  kalor  dan spektra  IR.  Pengukuran  densitas  dilakukan dengan  menggunakan  metode  piknometer. Penentuan  indeks  bias  menggunakan  alat refractometer abbe dan viskositas menggunakan alat  viskosimeter  ostwald.  Penentuan  bilangan asam dan bilangan iod digunakan metode titrasi yaitu titrasi asam-basa untuk bilangan asam dan metode titrasi redoks untuk penentuan bilangan iod.  Nilai  kalor  didapatkan  dari  pengukuran menggunakan  perangkat  alat  kalorimeter  bom dan  untuk    penentuan  gugus  fungsi  sampel minyak  nabati  digunakan  Spektrofotometer  IR Buck M 500 Scientific.
Sampel  minyak  nabati  terdiri  atas  9 varian yaitu:
Sampel 1 :  100% CJO, Sampel 2 : 90% CJO + 10% WCO Sampel 3 : 70% CJO + 30% WCO Sampel 4 : 50% CJO  50% WCO Sampel 5 : 30% CJO + 70% WCO Sampel 6 : 20% CJO + 80% WCO Sampel 7 : 10% CJO + 90% WCO Sampel 8 : 100% WCO Sampel 9 : 100% CPO

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1  Penentuan Densitas Sampel Minyak
Parameter  pertama  yang  digunakan pada  penelitian  ini  adalah  densitas.  Gambar  1 menunjukkan grafik besarnya nilai densitas dari sampel minyak nabati.
Gambar 1. Grafik nilai densitas (g/mL) minyak nabati
Berdasarkan  Grafik  di  atas,  diketahui nilai  densitas  terbesar  terdapat  pada  sampel CJO 100%  dan yang terkecil ada pada sampel WCO  100%    dan  sampel  CPO  100%.  Pada sampel  campuran  minyak  jarak  pagar  (CJO) dan minyak goreng bekas (WCO) nilai densitas semakin besar seiring dengan semakin banyaknya  kuantitas  minyak  jarak  pagar  dalam sampel  minyak  campuran  atau  sebaliknya  nilai densitas  semakin  kecil  seiring  dengan  semakin banyaknya  kuantitas  minyak  goreng  bekas dalam sampel minyak campuran. Shreve (2005) menjelaskan bahwa semakin besar nilai densitas menyatakan  semakin  banyak  komponen  yang terkandung dalam sampel. Jadi, sampel minyak jarak pagar memiliki kandungan massa komponen yang lebih besar daripada kandungan  massa  komponen  pada  minyak goreng bekas dan minyak kelapa sawit.

## 3.2  Penentuan Indeks Bias Sampel Minyak
Nilai indeks bias sampel minyak nabati disajikan dalam grafik di bawah ini (Gambar 2).
Gambar 2. Grafik nilai indeks bias minyak nabati
Nilai indeks bias terbesar terdapat pada sampel  CJO  100%  dan  yang  terkecil  ada  pada sampel  WCO  100%  dan  CPO  100%.  Pada sampel  campuran  CJO  dan  WCO,  nilai  indeks bias  semakin  besar  seiring  dengan  semakin banyaknya  kuantitas  CJO  dalam  campuran sampel.  Ketaren  (2005)  menjelaskan  bahwa nilai  indeks  bias  sampel  minyak  akan bertambah dengan meningkatnya bobot molekul. Minyak jarak pagar memiliki densitas yang  besar  artinya  massanya  pun  besar sehingga meningkatkan bobot molekulnya.
3.3 Penentuan Viskositas Sampel Minyak Nilai  viskositas  dari  sampel  minyak nabati ditunjukkan oleh grafik pada gambar 3.
Gambar 3. Grafik nilai viskositas (cP) minyak nabati
Berdasarkan    Grafik  diketahui  nilai viskositas  sampel  CJO  100%    lebih  besar  jika dibandingkan  dengan  sampel  WCO  100%  dan CPO  100%.  Pada  sampel  campuran  CJO  dan WCO, umumnya  nilai viskositas semakin kecil dengan  semakin  banyaknya  kuantitas  WCO dalam  campuran.  pun  Viskositas  berhubungan dengan  densitas  (kerapatan).  Sutiah  (2008) menjelaskan nilai viskositas minyak yang besar dikarenakan  oleh  kerapatannya  yang  besar. Kerapatan  yang  besar  memperbesar  gesekan yang  terjadi  antara  lapisan-lapisan  minyak tersebut.  Viskositas  dalam  cairan  ditimbulkan oleh  gesekan  dalam  lapisan-lapisan  dalam cairan,  sehingga  makin  besar  gesekan  yang terjadi  maka  viskositasnya  semakin  besar, begitu  juga  jika  gesekan  yang  terjadi  lebih kecil, maka viskositasnya juga kecil. Hal senada juga  dijelaskan  oleh  Gentry  (2007)  yang menyatakan  bahwa  viskositas  bergantung kepada  densitas,  karena  besarnya  densitas berbanding  lurus  dengan  besarnya  tekanan hidrostatik.  Tekanan  hidrostatik  inilah  yang mendorong cairan menuruni pipa kapiler akibat adanya gravitasi.

## 3.4   Penentuan Bilangan Asam Sampel Minyak
Parameter  keempat  adalah  bilangan asam.  Gambar  5  memperlihatkan  besarnya bilangan asam dari sampel minyak nabati.
Gambar 4.  Grafik bilangan asam minyak nabati
Bilangan  asam  terbesar  terdapat  pada sampel  CJO  100%  dan  yang  terkecil  ada  pada sampel  WCO  100%  dan  sampel  CPO  100%. Untuk  sampel  kolaborasi  CJO  dan  WCO bilangan  asam  semakin  tinggi  dengan  semakin banyaknya  kuantitas  CJO  pada  campuran. Ketaren  (2005)  menyebutkan  bahwa  penentuan bilangan  asam  dipergunakan  untuk    mengukur jumlah  asam  lemak  bebas  yang  terdapat  dalam minyak.  Sehingga  tingginya  bilangan  asam pada  CJO  menyatakan  kandungan  asam  lemak bebasnya  yang  lebih  besar  jika  dibandingkan dengan kuantitas asam lemak bebas pada WCO dan  CPO.  Asam  lemak  bebas    ini  terbentuk akibat  penyimpanan  minyak  dalam  jangka panjang  dan  terhindar  dari  proses  oksidasi. Disini  terjadi  kombinasi  kerja  enzim  lipase dalam jaringan dan enzim yang dihasilkan oleh kontaminasi mikroba.
3.5  Penentuan Bilangan Iod Sampel Minyak
Dari  Gambar  5  ditunjukkan  grafik besarnya bilangan iod  dari  9  sampel    minyak nabati.
Bilangan  iod  terbesar  terdapat  pada sampel  sampel  CPO  100%  dan  sampel  CJO 100%,    sedangkan  bilangan  iod  terkecil  ada pada sampel sampel WCO 100%. Untuk sampel kolaborasi  CJO  dan  WCO,  nilai  bilangan  iod semakin  kecil  dengan  semakin  banyaknya kuantitas  WCO  dalam  campuran.  Ketaren (2005) menjelaskan besarnya bilangan iod pada minyak menunjukkan banyaknya ikatan rangkap atau ikatan tak jenuh. Asam lemak tak jenuh  yang  dominan  pada  CJO  adalah  asam oleat  dan  asam  linoleat,  sedangkan  pada  CPO adalah asam oleat.

## 3.6  Penentuan Nilai Kalor Sampel Minyak
Gambar  6 memperlihatkan grafik nilai kalor dari 9 sampel minyak nabati.
Gambar 6. Grafik nilai kalor (Kal/g) minyak nabati
Nilai  kalor  pada  sampel  WCO  100% dan  CPO  100%  lebih  besar  dibandingkan  CJO 100%,  sehingga  pada  sampel  kolaborasi  CJO dan  WCO,  idealnya,  nilai  kalor  akan  semakin tinggi  seiring  dengan  semakin  banyaknya kuantitas WCO dalam campuran.
Nilai  kalor  berhubungan  dengan  massa komponen  senyawa  yang  terkandung  dalam sampel. Dalam pengukuran nilai kalor didapatkan hasil bahwa nilai kalor
minyakgoreng  bekas  lebih  tinggi  dibandingkan dengan  nilai  kalor  minyak  jarak  sehingga seharusnya  semakin  banyak  persentase  minyak goreng bekas   maka akan   meningkatkan   nilai
Gambar 5. Grafik bilangan iod minyak nabati
kalornya  akan  tetapi  dalam  penelitian  ini  nilai yang  bervariasi.  Hal  ini  dimungkinkan  karena tidak  adanya  preparasi  sampel  minyak  goreng bekas.  Dalam  minyak  goreng  bekas  tanpa preparasi  akan  dijumpai  banyak  suspensi kotoran sehingga akan mempengaruhi pengukuran nilai kalor dari campuran tersebut.

## 3.7  Karakterisasi Infra Merah (IR)  Minyak Nabati
Karakterisasi infra merah sampel
minyak untuk mendapatkan informasi kandungan  gugus  fungsi  dari  sampel  minyak nabati disajikan pada gambar berikut.
(a) (b) (c)
(d)
Gambar 7 : Spektra IR sampel minyak nabati;
(a) CJO 100%, (b) CJO 50% + WCO 50%, (c) WCO 100% dan (d) CPO 100%
Pada spektra IR di atas keempat sampel memperlihatkan  spektrum  yang  hampir  sama. Spektra  IR  dari  sampel  minyak  jarak  (CJO), sampel  campuran  minyak  jarak  pagar  (CJO) dan  minyak  goreng  bekas  (WCO)  (rasio  50: 50),  sampel  minyak  goreng  bekas  (WCO)  dan sampel minyak kelapa sawit (CPO)
memperlihatkan  spektrum  yang  hampir  sama dengan  pita  tajam  gugus  karbonil,  C=O,  pada daerah 1700 cm -1 dengan overtone pada daerah 3400  cm -1 ,  gugus  alkil  pada  daerah  3000-2800 cm -1 dan 1450cm -1 serta gugus alkena pada pita tajam daerah 720 cm -1 (Sastrohamidjojo, 1997).
Hal ini dikarenakan sampel merupakan minyak dengan  komponen  dasarnya  adalah  trigliserida. Hawab (2003) menjelaskan defenisi trigliserida atau  triasilgliserol  sebagai  suatu  ester  alkohol dengan asam lemak.

## 4. KESIMPULAN
Minyak  jarak  pagar  (CJO)  memiliki densitas, indeks bias, viskositas, bilangan asam dan  bilangan  iod  yang  umumnya  lebih  tinggi dibandingkan dengan minyak goreng bekas dan minyak kelapa sawit, serta memiliki  nilai kalor yang    lebih  rendah  dibandingkan  keduanya. Sehingga pada sampel campuran  minyak jarak pagar dan  minyak  goreng bekas nilai densitas, indeks  bias,  viskositas,  bilangan  asam  dan bilangan  iod  semakin  tinggi  seiring  dengan semakin besarnya kuantitas minyak  jarak pagar
dalam  campuran.  Sebagai  minyak  dengan komponen dasarnya adalah trigliserida, minyak jarak  pagar,  minyak  goreng  bekas  dan  minyak kelapa  sawit  memiliki  spektra  IR  dengan spektrum yang hampir sama.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Anonim.  2007. Potensi  Minyak  Jelantah sebagai Bahan Baku Biodisel . minyakjelantah.com. diakses tanggal 15 Mei 2009 Budy.  2008. Minyak  Jarak  Alternatif  Energi Masa  Depan.  Sinar  Tani ,  Edisi  7.  12 Juli 2008 Dzajuli,  Muhammad.  dan  Bambang  Prastowo.
2008. Bahan  Bakar  Nabati  Alternatif Pengganti Minyak Tanah . Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Vol. 30. No. 24. 2008
Gentry, 2007, Viscosity of Diesel Fuel ,- Hawab.  2003. Pengantar  Biokimia .  Malang  : Bayumedia Publishing
Ketaren,  S.,  2005, Pengantar  Minyak  dan
Lemak Pangan , UI Press, Jakarta Sastrohamidjojo, Hardjono. 1992. Spektroskopi. Yogyakarta : Liberty Shreve  dalam  Tim  Departemen  Teknologi Pertanian.  2005. Proses  Pembuatan Minyak  Jarak  Sebagai  Bahan  Bakar Alternatif . Medan
: Universitas
Sumatera Utara Sudarmadji,  Slamet,  dkk.  1997. Prosedur Analisa  untuk  Bahan  Makanan  dan Pertanian ,  Yogyakarta:  Liberty
Sutiah,  dkk.,  2008 .  Studi  Kualitas  Minyak Goreng  dengan  Parameter  Viskositas dan  Indeks  Bias. Semarang  :  Berkala Fisika  Jurusan  Fisika  UNDIP,  Vol  11, No. 2, April 2008 Trubus,  2005. Bahan  Bakar  Kendaraan  Masa
Depan . Juni 2005 Suirta,  I.W.  2009. Preparasi  Biodisel  Dari Minyak  Jelantah  Kelapa  Sawit, Bukit Jimbaran  :  Jurnal  Kimia  3  (1)  Jurusan Kimia  FMIPA  UDAYANA.  Januari 2009 Sutiah,  dkk.,  2008 .  Studi  Kualitas  Minyak Goreng    dengan  Parameter  Viskositas dan  Indeks  Bias. Semarang  :  Berkala Fisika  Jurusan  Fisika  UNDIP,  Vol  11, No. 2, April 2008 Trubus,  2005. Bahan  Bakar  Kendaraan Masa Depan . Juni 2005.
Tabel 1 : Perbandingan Karakteristik fisikokimia Minyak Nabati dengan Standar Biodisel Jerman DIN V 51606