Volume  10  No.2 Juli 2018 ISSN : 2085 – 1669 e-ISSN : 2460 – 0288 Website : jurnal.umj.ac.id/index.php/jurtek Email :  jurnalteknologi@umj.ac.id

## U  N  I  V  E  R  S  I  T  A  S   M  U  H  A  M  M  A  D  I  Y  A  H   J  A  K  A  R  T  A

## SINTESIS BIODIESEL DARI MINYAK SAWIT MENGGUNAKAN KATALIS CaO SUPERBASA DARI PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG TELUR AYAM
Syarifuddin Oko 1,* , Irmawati Syahrir 2 1,2 Program Studi Teknik Kimia Politenik Negeri Samarinda Jalan. Dr. Ciptomangunkusumo Kampus Gunung Lipan Po.Box. 1293 Telepon (0541) 260588 (PABX)-260553 Fax 260355, Samarinda 75131 *Email : syarif_oko96@yahoo.com
Diterima: 26 Oktober 2017 Direvisi: 21 November 2017 Disetujui: 17 Desember 2017

## ABSTRAK
Biodiesel  merupakan  sumber  bahan  bakar  alternatif  yang  dapat  dihasilkan  dari  minyak  nabati  melalui  proses transesterifikasi.  Minyak  kelapa  sawit  merupakan  salah  satu  sumber  minyak  nabati  yang  mempunyai  potensi untuk  digunakan  sebagai  bahan  dasar  produksi  biodiesel.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh variasi  katalis  CaO  superbasa  dan  variasi  mol  (minyak  dan  methanol)  terhadap  biodiesel  yang  dihasilkan. Sintesis  biodiesel  diawali  dengan  pembuatan  katalis  CaO  superbasa  dari  cangkang  telur  ayam  melalui  proses kalsinasi  CaCO 3 menjadi  CaO  pada  suhu  950 o C  kemudian  dilanjutkan  perendaman  dengan  larutan  ammonium karbonat  0,69  g/mL  dalam  50  mL  pelarut  air.  Kemudian  dilanjutkan  proses  pengeringan  selama  ±24  jam  pada suhu  105 o C  dan  kalsinasi  pada  suhu  900 o C.  Hasil  analisis  katalis  CaO  superbasa  dengan  kristalinitas  94,64, kadar  CaO  92,66%,  H_9,3  dan  jumlah  situs  basa  7,245  mmol/g.    Tahap  akhir  adalah  reaksi  esterifikasi  dan transesterifikasi,  reaksi  esterifikasi  pada  minyak  sawit  untuk  mengurangi  kadar  asam  lemak  bebas  (FFA)  yang terdapat  pada  minyak  dengan  menggunakan  metanol  dan  katalis  H 2 SO 4 pada  suhu  60°C.  FFA  menurun  dari 10,35%  menjadi  0,06%.  Sedangkan  reaksi  transesterifikasi  dilakukan  dengan  variasi  perbandingan  rasio  mol minyak  :  metanol  1:6,  1:9,  1:12,  dan  variasi  katalis  CaO  superbasa  1%,  1,5%,  2%  dengan  suhu  reaksi  70°C selama 2,5 jam. Karakteristik biodiesel meliputi uji densitas, viskositas kinematik, kadar air, rendemen, dan GC- MS. Yield tertinggi dihasilkan pada perbandingan 1:12 dengan katalis 1,5% sebesar 90,47% dengan kadar metil ester sebesar 90,7%.
Kata kunci: Biodiesel, Katalis CaO Superbasa, Esterifikasi, Transesterifikasi

## ABSTRACT
Biodiesel  is  an  alternative  fuel  source  that  can  be  produced  from  vegetable  oils  through  a  transesterification process. Palm oil is one source of vegetable oil that has the potential to be used as a basic material of biodiesel production.  This  study  aims  to  determine  the  effect  of  catalyst  variation  of  CaO  superbasa  and  mole  variation (oil and methanol) to the biodiesel  produced. Biodiesel synthesis begins  with the fabrication of CaO superbasa catalyst from chicken egg shell through  CaCO3 calcining process to CaO at 950 ° C and then immersion  with 0.69 g / mL ammonium carbonate solution in 50 mL of water solvent. Then continued the drying process for ± 24  hours  at  temperature  105oC  and  calcination  at  temperature  900oC.  The  result  of  catalyst  analysis  of  CaO superbasa with crystallinity 94,64, CaO level 92,66% , H_9,3 and amount of base site 7,245 mmol / g. The final stage is an esterification and transesterification reaction, an esterification reaction to palm oil to reduce the free fatty  acid  (FFA)  content  present  in  oil  by  using  methanol  and  H2SO4  catalyst  at  60  °  C.  FFA  decreased  from 10.35% to 0.06%. While the transesterification reaction was carried out with variation of ratio of oil mol ratio: 1: 6 methanol, 1: 9, 1:12, and catalyst variation of 1%, 1.5%, 2% CaO superbasa with reaction temperature 70 ° C for  2.5  hours.  The  characteristics  of  biodiesel  include  density  test,  kinematic  viscosity,  moisture  content,
rendement, and GC-MS. The highest yield was obtained at a ratio of 1:12 with a catalyst of 1.5% of 90.47% with a methyl ester content of 90.7%.
Keywords : Biodiesel, CaO superbase catalyst, Esterification, Transesterification

## PENDAHULUAN
Biodiesel  merupakan  sumber  bahan  bakar alternatif  yang  dapat  dihasilkan  dari  minyak nabati  melalui  transesterifikasi  dengan  metanol. Salah satu minyak nabati yang dapat digunakan untuk  memproduksi  biodiesel  adalah  minyak kelapa  sawit.  Kalimantan  Timur  merupakan salah  satu  provinsi  penghasil  minyak  kelapa sawit  terbesar  di  Indonesia  yaitu  sebesar 9.628.072 ton per tahun (BPS., 2015).
Cangkang  telur  memiliki  kandungan CaCO 3 (kalsium  karbonat)  sebanyak  94%, MgCO 3 (magnesium  karbonat)  sebanyak  1%, Ca 3 (PO 4 ) 2 (kalsium  fosfat)  sebanyak  1%  dan bahan-bahan  organik  sebanyak  4%  (Stadelman, 2000  ).  Komponen  utama  dari  cangkang  telur yakni CaCO 3 dapat diubah menjadi CaO melalui proses  kalsinasi.  Oleh  karena  itu  dapat diharapkan  bahwa  kulit  telur  dapat  digunakan sebagai sumber CaO yang mempunyai kemurnian  tinggi  sehingga  mampu  berperan sebagai  katalis.  Katalis  CaO  merupakan  katalis heterogen dan bersifat basa (Mahreni, 2011).
Pembuatan biodiesel selama ini lebih banyak menggunakan  katalis  homogen,  seperti  asam (H 2 SO 4 )  dan  basa  (larutan  NaOH  atau  KOH). Namun  penggunaan  katalis  tersebut  memiliki kelemahan yaitu pemisahan katalis dari produknya  cukup  rumit.  Selain  itu,  katalis homogen  dapat  bereaksi  dengan  asam  lemak bebas  (ALB)  membentuk  sabun  sehingga  akan mempersulit  pemurnian,  menurunkan yield biodiesel  serta  memperbanyak  konsumsi  katalis dalam reaksi metanolis (Padil dkk., 2010).
Kelapa  sawit  dipilih  sebagai  alternatif  untuk diesel  karena  mampu  mengurangi  emisi  bersih karbon  dioksida  yang  merupakan  penyumbang utama pemanasan global. Upaya pengembangan biodiesel  mendesak  dilakukan  antara  lain  untuk mengurangi  konsumsi  solar  dan  juga  dapat mengurangi  beban  masyarakat  akibat  mahalnya harga  solar  serta  pasokan  yang  tidak  menentu. Selain  itu  juga  penggunaan  biodiesel  berfungsi untuk  mengurangi  polusi  CO 2 dari  hasil pembakaran fosil.
Penelitian yang berkaitan dengan pembuatan biodiesel  telah  dilakukan  Huaping  dkk.  (2006) menggunakan CaO komersial yang direndam di
dalam  larutan  amonium  karbonat  disertai dengan  kalsinasi  untuk  membuat  katalis  yang memiliki  kekuatan  basa  lebih  dari  CaO  pada umumnya.  Jenis  variabel  yang  divariasikan adalah  suhu  kalsinasi  dan  rasio  mol  metanol  : minyak.  Karakteristik    terbaik  diperoleh  pada kondisi  optimum  dengan  suhu  kalsinasi  katalis sebesar 900 , dan rasio molar metanol : minyak pada 9 : 1, menghasilkan konversi minyak 93%. Sedangkan  pada  penelitian  Ristianingsih  dkk (2015),  jenis  variabel  yang  divariasikan  adalah perbandingan  rasio  mol  CPO  :  metanol  dan berat  katalis.  Hasil  terbaik  yang  diperoleh adalah  pada  rasio  umpan  1:3  dan  berat  katalis 1% dengan nilai yield sebesar 65,38%.
Pada  penelitian  terdahulu  (Huaping  dkk., 2006) hasil yang didapat sudah baik tetapi masih menggunakan  katalis  komersial.  Sedangkan pada penelitian yang dilakukan oleh (Ristianingsih  dkk.,  2015)  hasil  yang  didapat sudah baik tetapi katalis yang digunakan adalah katalis  basa  homogen.  Katalis  basa  homogen sangat  sulit  dipisahkan  dari  campuran  reaksi sehingga  tidak  dapat  digunakan  kembali  dan akhirnya  akan  ikut  terbuang  sebagai  limbah yang dapat mencemarkan lingkungan.
Untuk  mengatasi  permasalahan  tersebut maka diperlukan pengembangan yaitu mengganti katalis dengan katalis basa heterogen seperti  katalis  CaO  yang  berasal  dari  cangkang telur  ayam.  Katalis  CaO  yang  berasal  dari cangkang telur akan mengurangi biaya operasional,  dan  dapat  mengurangi  dampak negatif bagi lingkungan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengaplikasikan  katalis  CaO  superbasa  yang dihasilkan terhadap pembuatan biodiesel dengan bahan baku minyak kelapa sawit dan reaktannya metanol,  mengetahui  pengaruh  katalis  CaO superbasa  terhadap  biodiesel  yang  dihasilkan, mengetahui  pengaruh  variasi  katalis  CaO superbasa  dan  perbandingan  rasio  mol  minyak terhadap methanol pada yield biodiesel.
Adapun  manfaat  dari  penelitian  yang dilakukan dari pembuatan biodiesel dari minyak kelapa  sawit  dengan  menggunakan  katalis  CaO superbasa  yaitu  menghasilkan  bahan  bakar diesel  yang  dapat  diperbaharui  melalui  proses
Jurnal Teknologi 10  (2) pp 113 - 122 © 2018
transesterifikasi  dengan  menggunakan  katalis CaO  supebasa  yang  berasal  dari  cangkang  telur ayam.
Katalis  basa  heterogen  CaO  dapat  dibuat melalui proses kalsinasi CaCO 3 . Proses kalsinasi
kulit  telur  bertujuan  untuk  menghilangkan kandungan  air,  senyawa  organik,  serta  karbon dioksida  yang  terdapat  di  dalam  kulit  telur.  Air
dan senyawa organik umumnya dapat dihilangkan  dari  kulit  telur  pada  temperatur  di bawah  600 o C  sementara  karbon  dioksida  baru dapat  dilepaskan  dari  kulit  telur  pada temperatur  sekitar  700  –  800 o C.  Oleh  karena itu, untuk mendapatkan katalis CaO yang baik dari  kulit  telur,  temperatur  kalsinasi  yang digunakan  harus  di  atas  800 o C  (Wei,  et  al., 2009).
Pengembangan produk biodiesel dari minyak tumbuhan seperti minyak kelapa sawit, juga diarahkan pada sifat bahan bakunya yang dapat diperbaharui. Disamping itu, penggunaan biodiesel  juga  dapat  mengurangi  emisi  karbon monoksida,  hidrokarbon  total,  partikel,  dan sulfur dioksida. Emisi nitrous oxide juga dapat dikurangi  dengan  penambahan  konverter katalitik.  Kelebihan  lain  dari  segi  lingkungan adalah tingkat toksisitasnya yang 10 kali lebih rendah  dibandingkan  dengan  garam  dapur dan tingkat biodegradabilitinya sama dengan glukosa,  sehingga  sangat  cocok  digunakan  di perairan  untuk  bahan  bakar  kapal/motor. Biodiesel  tidak  menambah  efek  rumah  kaca seperti  halnya  petroleum  diesel  karena  karbon yang dihasilkan masih dalam siklus karbon.

## METODE PENELITIAN

## Alat dan Bahan
Bahan  yang  digunakan  untuk  menentukan asam lemak bebas (FFA) adalah minyak kelapa sawit,  etanol p.a., NaOH  0,1  N,  dan  indikator PP.  Untuk  reaksi  esterifikasi  bahan  yang digunakan  adalah  minyak  kelapa  sawit,  asam sulfat p.a. ,  dan  metanol p.a. Pada  reaksi transesterifikasi  bahan  yang  digunakan  adalah minyak  kelapa sawit, metanol p.a., dan katalis CaO  hasil  sintesis  dari  cangkang  telur.  Bahan yang  digunakan  untuk  uji  kebasaan  adalah benzene  p.a,  asam  benzoat  p.a,  methanol  p.a, indikator phenolptalein, indikator
4
nitroaniline  dan  indikator  diphenylamine.    Uji karakterisasi  katalis  CaO  menggunakan  alat XRD dan SEM-EDS.

## Prosedur Penelitian
Persiapan bahan baku
Menimbang  cangkang  telur  sebanyak 1000  gram,  mencuci  dengan  air  sampai  bersih dan  mengeringkannya  didalam  oven  pada  suhu 110 selama 24 jam. Selanjutnya menghancurkan kulit telur hingga menjadi bubuk dan  mengayak  dengan  ayakan  -200+325  mesh. Kemudian    bubuk  cangkang  telur  dikalsinasi pada  suhu  950   selama  2  jam.  Hasil  kalsinasi selanjutnya  disimpan  di  dalam  desikator  untuk menjaga kondisi katalis tetap kering.

## Pembuatan katalis CaO superbasa
Sebanyak  3,5  gram  CaO  dari  hasil kalsinasi pertama  direndam disertai pengadukan dalam  larutan  ammonium  karbonat  dengan konsentrasi      0,69  g/ml)  sebanyak  50  mL. Selanjutnya  pisahkan  antara  padatan  dan  larutan dengan menggunakan kertas saring wacthman no. 42.  Padatan  yang  tertahan  lalu  dikeringkan  pada suhu  110   selama  24  jam  atau  massanya    telah mencapai  konstan.  Padatan  yang  telah  kering kemudian dikalsinasi pada suhu 900  selama 1,5 jam.  Katalis  yang  telah  dihasilkan  disimpan didalam desikator.

## Sintesis Biodiesel dari Minyak Sawit a. Penentuan Kadar Asam Lemak Bebas
Menimbang  sampel  5  gram  ke  dalam Erlenmeyer  250  ml  kemudian  menambahkan  50 ml etanol 95% yang telah dinetralkan dengan 0,1 N NaOH dengan bantuan indikator phenolpthalein  (PP).  Menambahkan  5  tetes indikator  PP  ke  dalam  sampel.  Menitrasi  dengan 0,1 N NaOH yang telah distandarisasi sebelumnya  ditambahkan  indikator  pp  sampai warna merah muda.
%FFA=

## b. Reaksi Esterifikasi Pada Minyak Sawit
Menimbang minyak kelapa sawit sebanyak 500 gram  dan  memanaskan  sampai  suhu  mencapai 60°C. Mencampurkan sampel dengan methanol sebanyak  100  gram  dan  1,5  mL    H 2 SO 4 . Kemudian  campuran  dipanaskan  selama  1  jam Memasukkan  ke  dalam  corong  pisah  dan
mendiamkan selama 1 jam, mengambil trigliserida pada lapisan paling bawah. c. Sintesis Biodiesel (Reaksi

## Transesterifikasi)
Memasukkan  katalis  CaO  superbasa  dan metanol  ke  dalam  labu  destilat  1000  ml. Kemudian  mengaduknya  selama  1  jam. Menambahkan  403  gram  minyak  sawit  ke dalam erlenmeyer secara perlahan-lahan kemudian  menaikkan  suhu  menjadi  70°C. Merefluks  campuran  selama  kurang  lebih  2,5 jam.  Kemudian  didinginkan  dan  memisahkan katalis CaO superbasa. Memasukkan campuran ke  dalam  corong  pisah  dan  menyimpan  pada suhu kamar selama 1 jam kemudian memisahkan  antara  lapisan  atas  dan  lapisan bawahnya.  Mencuci  lapisan  bawah  dengan  air bersuhu  ±  80°C.  Selanjutnya  menguapkan kandungan  air  yang  terdapat  pada  biodiesel pada  suhu  105°C.  Menganalisa  produk biodiesel  yang  dihasilkan  diantaranya  analisa
GC-MS,  densitas,  viskositas  kinematik,  kadar air, dan yield .
Yield =

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  merupakan  bagian  utama  artikel  ilmiah, berisi  :  hasil  bersih  tanpa  proses  analisis  data, hasil pengujian hipotesis. Hasil dapat disajikan dengan  table  atau  grafik,  untuk  memperjelas hasil secara verbal Pembahasan merupakan bagian terpenting dari keseluruhan isi artikel ilmiah. Tujuan pembahasan adalah: Menjawab masalah penelitian, menafsirkan temuan-temuan, mengintegrasikan  temuan  dari  penelitian  ke dalam  kumpulan  pengetahuan  yang  telah  ada dan  menyusun  teori  baru  atau  memodifikasi teori yang sudah ada.

## Pembuatan Katalis CaO
Pembuatan  katalis  CaO  dilakukan dengan  cara  kalsinasi  cangkang  telur  yang telah  dicuci  dan  dikeringkan.  Tujuan  kalsinasi cangkang  telur  adalah  untuk  menghilangkan senyawa  karbon  dioksida  melalui  reaksi dekomposisi kalsium karbonat yang terkandung  dalam  cangkang  telur  sehingga diperoleh  senyawa  kalsium  oksida.  (Santoso dkk.,  2013).  Pada  percobaan,  cangkang  telur dikalsinasi selama 1,5 jam dengan suhu 900°C. Reaksi  yang  terjadi  pada  proses  kalsinasi adalah:
CaCO 3
CaO + CO 2 Gambar  1. Mekanisme  Reaksi  Pembentukan CaO

## Uji XRD
Uji X-Ray Diffraction (XRD) dilakukan untuk mengetahui kandungan mineral  yang  terkandung  dalam  sampel cangkang  telur  ayam  ras  sebelum  dan  setelah kalsinasi pada tempratur 950  telah dilakukan analisis kualitatif dengan menggunakan XRD.
Gambar  2. Hasil  Kromatogram  XRD Cangkang  Telur  Aya  Ras  Sebelum  Di Kalsinasi
Gambar 3. Hasil Kromatogram XRD Cangkang  Telur  Ayam  Ras  Sesudah  Di
Kalsinasi Gambar 2 dan Gambar 3 menunjukkan komponen  utama  yang  terdapat  pada  katalis adalah  CaO.  Hal  ini  ditunjukkan  dengan adanya puncak-puncak runcing yang membuktikan bahwa komponen CaO
Jurnal Teknologi 10  (2) pp 113 - 122 © 2018
mempunyai struktur
kristal.
Derajat
kristalinitas  dari  hasil  uji  XRD  sebesar 94,64%.  Katalis  CaO  yang  telah  dikalsinasi harus  disimpan  di  tempat  yang  tertutup  rapat atau disimpan di dalam desikator, karena CaO dapat  bereaksi  dengan  uap  air  membentuk Ca(OH) 2 . (Santoso dkk., 2013)

## Uji SEM dan EDS
Uji Scanning  Electron  Microscopy (SEM)  bertujuan  untuk  mengetahui  struktur tiga  dimensi  dari  katalis  yang  dihasilkan. Gambar    4  menunjukkan  hasil  SEM  dengan pembesaran 3000 kali, 5000 kali, 7500 kali dan 10000 kali.
Gambar  4. Hasil  Uji  SEM  Katalis  CaO dengan Pembesaran 3000 kali, 5000 kali, 7500 kali dan 10000 kali
Dari  gambar  3.4  menunjukkan  katalis yang  terbentuk  ukurannya  mencapai  skala mikrometer, mempunyai bentuk seragam yaitu menyerupai batang.
Uji  EDS  bertujuan  untuk  mengetahui konsentrasi  CaO  yang  terdapat  katalis  yang dihasilkan  dari  kalsinasi  cangkang  telur.  Uji EDS merupakan salah satu metode yang paling baik  untuk  menganalisis  senyawa-senyawa logam,  alloy,  dan  keramik.  Uji  EDS  memiliki keterbatasan, yaitu tidak dapat  mendeteksi  unsur  yang  ringan  seperti hidrogen,  helium,  dan  litium.  (Santoso  dkk., 2013).  Gambar  5  menunjukkan  hasil  uji  EDS katalis dari kalsinasi cangkang telur.
Gambar  5. Hasil  Uji  EDS  Katalis  dari Cangkang Telur
Dari gambar   5 menunjukkan senyawa CaO  yang  terdapat  pada  cangkang  telur  yang telah dikalsinasi mengandung 92,66% senyawa CaO.  Hal  ini  berarti  proses  kalsinasi  berjalan dengan  baik  dan  membentuk  senyawa  CaO yang banyak sehingga dapat digunakan sebagai katalis dalam pembuatan biodiesel.

## Uji Kebasaan
Untuk analisa kebasaan katalis menggunakan
3 indikator yaitu Phenolphthalein , 4-nitroaniline
dan diphenylamine.  Dimana  pada phenolphthalein memiliki  range  H._9,3  dengan  perubahan warna dari merah muda menjadi tak berwarna, 4-nitroaniline H._18,4  dengan  perubahan warna  dari  kuning  menjadi  orange  dan
diphenylamine H_  22,3  dengan  perubahan warna dari merah muda menjadi tak berwarna. Namun  dari  analisa  yang  dilakukan  yang memiliki  perubahan  warna  adalah  pada  saat menggunakan  indikator Phenolphthalein. Hal ini menunjukkan bahwa katalis hanya memiliki H.  9,3  dengan  situs  kebasaan  sebesar  7,245 mmol/g.
Hasil  uji  kekuatan  basa  yang  diperoleh berbeda  jauh  dengan  hasil  yang  terdapat  pada literatur.  Perbedaan  tersebut  dapat  disebabkan karena  adanya  senyawa  lain  pada  permukaan padatan  CaO  super  basa  seperti  pada  hasil  uji EDS  yang  telah  dilakukan.  Kekuatan  basa tertinggi  ada  pada  CaO,  kemudian  Ca(OH) 2 , dan  yang  terendah  adalah  CaCO 3 (Kouzu. 2006).  Dengan  bahan  baku  CaO  komersial, Huaping  dkk.  (2006)  berhasil  memperoleh katalis  superbasa  CaO  dengan  kekuatan  basa mencapai 26,5.
Tabel  1. Uji  Kebasaan  Katalis  CaO  dengan Indikator sbb :
Indikator H - Warna Sebelum reaksi Warna Setelah Reaksi Phenolphthalein 4-nitroaniline Diphenylamine 9,3 - - Merah muda Kuning Tidak berwarna Tak berwarna Kuning Tak berwarna

## Pembuatan Biodiesel
Sebelum digunakan pada proses transesterifikasi,  minyak  kelapa  sawit  terlebih dahulu  dilakukan  analisa  asam  lemak  bebas. Kadar  asam  lemak  bebas  merupakan  faktor yang  penting  karena  dapat  mempengaruhi reaksi  kimia.  Asam  lemak  bebas  yang  tinggi dalam  bahan  baku  dapat  menyebabkan pembentukan  sabun  ketika  bahan  kimia  alkali digunakan  sebagai  katalis  karena  bahan  kimia alkali bereaksi untuk menetralkan asam lemak bebas  dari  minyak.  (Wendi  dkk.,  2015).  Dari hasil  analisa  asam  lemak  bebas  didapatkan hasil  kandungan  asam  lemak  bebas  pada minyak  sebesar  10,35%  sehingga  diperlukan reaksi esterifikasi. Tujuan utama dari esterifikasi  untuk  mengurangi  kadar  asam lemak bebas dalam minyak. Kadar asam lemak bebas  dalam  minyak  harus  kurang  dari  5% sehingga  memudahkan  reaksi  transesterifikasi. (Wendi  dkk.,  2015).  Reaksi  menunjukkan
penurunan  kadar  asam  lemak  bebas  pada minyak.  Kadar  asam  lemak  bebas  yang diperoleh  setelah  reaksi  esterifikasi  adalah 0,06%  dan  telah  memenuhi  untuk  dilakukan reaksi transesterifikasi.
Pada  reaksi  transesterifikasi,  mula- mula  katalis  direaksikan  dengan  metanol  agar terbentuk  spesi  metoksi  yang  merupakan inisiator reaksi transesterifikasi.
2CH 3 OH + CaO              (CH 3 O) 2 Ca + H 2 O
Gambar  6. Mekanisme  pembentukan  gugus metoksi
Gambar  7. Mekanisme  Reaks  Pembentukan Metil Ester
Reaksi transesterifikasi dilangsungkan pada kondisi  70°C  selama  2,5  jam,  diperoleh campuran  produk  yang  terbentuk  2  lapisan. Pada  lapisan  atas  berupa  metil  ester  dan lapisan bawah berupa gliserol, untuk memisahkan  sisa-sisa  katalis  dari  metil  ester maka  dilakukan  filtrasi.  Kemudian  lapisan metil  ester  dicuci  dengan  aquadest  dengan suhu  ±80°C  untuk  menghilangkan  sisa-sisa gliserol dan metanol sampai pH 7.

## Karakteristik Biodiesel dari Minyak Kelapa Sawit
Karakteristik  biodiesel  dari  minyak kelapa  sawit  seperti  densitas,  viskositas kinematik,  dan  kadar  air  dapar  dilihat  pada Tabel 2 dibawah :
Tabel  2. Hasil  Karakteristik  Biodiesel  dari Minyak Kelapa Sawit
Variasi Densit as (gr/m L) Visko sitas Kine matik (cSt) Kadar Air (%) Yield (%) Rasio Mol Minya k : Metano l Massa Katalis (%) 1:6 1 0,866 4,89 0,029 77,08 1:9 1 0,856 4,48 0,036 81,07 1:12 1 0,855 4,06 0,064 87,63 1:6 1,5 0,869 5,96 0,061 75,34 1:9 1,5 0,856 5,25 0,051 79,82 1:12 1,5 0,855 5,14 0,040 90,47 1:6 2 0,868 7,03 0,067 71,95
Jurnal Teknologi 10  (2) pp 113 - 122 © 2018
1:9 2 0,866 6,60 0,056 79,93 1:12 2 0,866 6,01 0,069 84,81 SNI 7182:2015 0,85- 0,89 2,3- 6,0 Maks 0,05
Dari  tabel  1  menunjukkan  bahwa  densitas biodiesel  telah  memenuhi  spesifikasi  SNI biodiesel  yaitu  dalam  rentang  0,85  –  0,89 gr/mL.  Nilai  viskositas  kinematik  yang diperoleh  telah  memenuhi  spesifikasi  SNI biodiesel,  tetapi  beberapa  melebihi  spesifikasi SNI  biodiesel.  Hal  ini  disebabkan  tligliserida belum terurai sempurna. Pada tingkat konversi yang  rendah  dimungkinkan  biodiesel  masih mengandung molekul gliserida baik berupa tri- ,  di-  dan  mono-gliserida,  dimana  gugus hidroksida  pada  molekul  digliserida  dan monogliserida dapat menyebabkan terbentuknya ikatan hidrogen yang sangat kuat sehingga  menambah  kerapatan  antar  molekul gliserida. Akibat pembentukan ikatan hidrogen antar molekul tersebut juga akan meningkatkan viskositas kinematik dari senyawa(Tehubijuluw dkk., 2014).

## Pengaruh Rasio Mol Minyak dan Metanol
Rasio  mol  minyak  terhadap  metanol merupakan  salah  satu  faktor  yang  sangat berpengaruh  pada  proses  transesterifikasi. Reaksi  transesterifikasi  memerlukan  3  mol alkohol setiap mol trigliserida untuk menghasilkan  3  mol fatty  ester dan  1  mol gliserol.  Pada  penelitian  ini  digunakan  rasio mol  minyak  terhadap  metanol  1:6,  1:9,  1:12.
Penggunaan  metanol  berlebih  bertujuan  untuk menggeser  kesetimbangan  ke  arah  produk karena  transesterifikasi  merupakan  reaksi reversible. Hasil  terbaik  dicapai  dengan  rasio mol  1:12  dengan  jumlah  katalis  1,5%-w sebesar  90,47%.  Hal  tersebut  menunjukkan pentingnya  penggunaan  alkohol  lebih  besar dari kebutuhan stoikiometrinya untuk mencapai yield biodiesel maksimum.

## Pengaruh Jumlah Katalis
Jumlah  katalis  adalah  faktor  lain  yang juga  mempengaruhi  rendemen produk.  Pada penelitian  digunakan  jumlah  katalis  CaO  1%, 1,5%, 2%. Hasil terbaik yang diperoleh adalah jumlah  katalis  1,5%  dengan  rasio  mol  1:12. Rendemen menurun  ketika  jumlah  katalis meningkat diatas 1,5%. Hal ini disebabkan dari meningkatnya jumlah katalis, campuran katalis dan  reaktan  menjadi  terlalu  kental  sehingga bermasalah dengan pencampuran dan permintaan  konsumsi  daya  yang  lebih  tinggi untuk  pengadukan.  Namun  ketika  jumlah katalis  tidak  cukup,  rendemen maksimum metil  ester  tidak  dapat  tercapai.  (Wendi  dkk., 2015)

## Analisa GC-MS Biodiesel
Biodiesel  hasil  dari  transesterifikasi dengan  nilai  rendemen  tertinggidi  analisa kandungan  metil  ester  dengan  menggunakan Gas  Chromatoraphy  Mass  Spectroscopy (GC- MS). GC-MS merupakan penggabungan antara alat  kromatogafi  gas  dan  spektroskopi  massa. Alat  kromatografi  gas  memiliki  fungsi  untuk memisahkan  komponen-komponen  senyawa kimia  yang  dianalisis  sedangkan  spektroskopi massa  digunakan  untuk  mendeteksi  dari masing-masing  senyawa  kimia  yang  telah dipisahkan oleh alat kromatografi gas. (Rubiyanto,  2017).  Hasil  analisa  GC-MS terhadap  lapisan  metil  ester  yang  dihasilkan pada  temperatur  reaksi  70°C,  jumlah  katalis 1,5%,  dan  rasio  mol  1:12  ditampilkan  pada gambar 8 dan gambar 9.
Gambar 8. Hasil Kromatogram GC Biodiesel
Gambar 9. Hasil Kromatogram MS Biodiesel
Kromatogram yang diperoleh
menunjukkan  adanya  18  puncak.  Puncak tertinggi  terdapat  pada peak 7  dengan  waktu retensi  19,794  menit.  Sedangkan  puncak
terendah  terdapat  pada peak 1  dengan  waktu retensi 12,700 menit.
Dari  hasil  analisa  GC-MS  dapat diketahui senyawa metil ester yang terkandung dalam biodiesel, diantaranya metil laurat, metil palmitat, metil miristat, dan metil oleat dengan kadar  metil  ester  sebesar  90,7%.  Senyawa metil  ester  yang  diperoleh  tersebut  sesuai dengan  kandungan  asam  lemak  yang  terdapat pada  kelapa  sawit  (Ketaren,  2005).  Selain  itu, kualitas  biodiesel  tidak  ditentukan  dari  jenis senyawa  yang  terkandung  di  dalamnya, melainkan dari karakteristik sifat fisik biodiesel (Ristianingsih dkk., 2015).
Tabel 3. Waktu retensi dan % area Metil Ester (Biodiesel) Peak t R %Area  Nama Senyawa Metil Ester 1 12,700 0,14 Methyl Laurate 2 15,207 2,21 Methyl Myristate 3 17,887 30,76 Methyl Palmitate 6 18,576 1,64 Methyl Heptadecanoate 7 19,794 43,72 Methyl Octadec-9- enoate 9 21,283 3,33 Methyl Oleate 10 21,461 2,24 Methyl Arachate 12 22,394 1,39 Methyl Hexadecadienoate 13 22,659 1,05 Methyl 10- Hydroxyoctadecanoate 14 22,886 1,84 Methyl Hexadecadienoate 15 23,228 0,92 Methyl Behenate 16 23,510 1,27 Methyl 8,11- Elcosadienoate 18 25,391 0,19 Methyl Lignocerate

## KESIMPULAN
1. Hasil  terbaik  biodiesel  diperoleh  pada rasio  mol  1:12  dengan  jumlah  katalis 1,5% dengan rendemen sebesar 90,47%.
2. Rasio mol berpengaruh terhadap besarnya rendemen biodiesel,  semakin  banyak metanol  yang  ditambahkan  maka  reaksi akan  menggeser  kesetimbangan  ke  arah produk.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  kepada  Direktorat  Riset  dan Pengabdian  Masyarakat,  Direktorat  Jenderal Penguatan Riset dan Pengembangan Kementerian Riset, Teknologi, dan Pendidikan
Jurnal Teknologi 10  (2) pp 113 - 122 © 2018
Tinggi dengan No. Kontrak: 1158b/PL7/LK/VII/2017 yang telah memberikan Hibah Penelitian Produk Terapan

## DAFTAR PUSTAKA
Badan  Pusat  Statistik.  (2015). Produksi Perkebunan  Menurut  Jenis  Tanaman dan Kabupaten/Kota, Tahun2015 .
Huaping,  Z. et  al .  (2006). Preparation  of Biodiesel Catalyzed by Solid Super Base of  Calcium  Oxide  and  Its  Refining Prosess .Chinese  Journal  of  Catalysis, 2006, 27(5):391-396.
Ketaren,  S.  (2005). Teknologi  Minyak  dan Lemak  Pangan. Universitas  Indonesia. Jakarta.
Kouzu, M., Kasuno, T., Tajika, M., Sugimoto, Y.,  Yamanaka,  S.,  Hidaka,  J.  (2008).
Calcium Oxide As a Solid Base Catalyst For  Transesterification  of  Soybean  Oil and Its Application to Biodiesel Production . Fuel Processing Technology, 87, 2798-2806 Mahreni dan Sulistyawati. 2011. Pemanfaatan
Kulit  Telur  Sebagai  Katalis  Biodiesel
Dari  Minyak  Sawit  dan  Metano l. Jurnal
Teknik Kimia Indonesia.
Padil,  Wahyuningsih,  S.,  Awaluddin,  A. (2010). Pembuatan Biodiesel dari Minyak Kelapa Melalui Reaksi Metanolisis Menggunakan Katalis CaCO 3 yang  Dipijarkan. Jurnal  Natur Indonesia, 13(1), 27-23 Ristianingsih,  Y.,  Hidayah,  N.,  Sari,  F.W. (2015). Pembuatan  Biodiesel  Dari
Crued  Palm  Oil  (CPO)  Sebagai  Bahan
Bakar Alternatif Melalui Proses Transesterifikasi Langsung . Jurnal Teknologi Agro-Industri Vol.2 No.1
Rubiyanto,  D.  (2017). Metode  Kromatografi: Prinsip Dasar, Praktikum & Pendekatan Pembelajaran Kromatografi . Yogyakarta.
Santoso,  H.,  Kristianto,  I.,  Setyadi,  A.  (2013).
Pembuatan Biodiesel Menggunakan
Katalis  Basa  Heterogen  Berbahan
Dasar  Kulit  Telur .  Lembaga  Penelitian dan  Pengabdian  kepada  Masyarakat Universitas Katolik Prahayangan
Stadelman,  E.J.  (2000). Eggs  and  Egg Products. Francis, F.J (Ed): Encyclopedia  of  Food  Science  and Technology, second ed, John Wile, New
York, pp. 593 – 599. December 3, 2015. Tehubijuluw,  H.,  Sutapa,  I.W.,  Lethulur,  M.
(2014). Waste  Cooking  Oil  Conversion To  Biodiesel  Catalized  By  Egg  Shell  Of Purebred  Chicken  With  Ethanol  As  A Solvent .
Wei,  Z.  Xu,  C.  and  Li,  B.  (2009). Application of  Waste  Eggshell  as  Low-Cost  Solid Catalyst  for  Biodiesel  Production .
Bioresorce  Technology,  100(11),  2883- 2885.
Wendi,  Cuaca,  V.,  Taslim.  (2015). Pengaruh Suhu  Reaksi  dan  Jumlah  Katalis  Pada Pembuatan  Biodiesel  dari  Limbah Lemak  Sapi  dengan  Menggunakan Katalis Heterogen CaO dari Kulit Telur Ayam .  Jurnal  Teknik  Kimia  USU,  Vol. 4, No. 1
Wirakusumah,  E.S.  (2005).  Menikmati  Telur Bergizi, Lezat, & Ekonomis. Jakarta: PT Gramedia  Pustaka  Utama.  10  Desember 2015