Endah Pratiwi,                                        Konversi Gliserol dari Biodiesel Minyak Jelantah dengan katalisator KOH Fristita Mauliana Sinaga

## KONVERSI GLISEROL DARI BIODIESEL MINYAK JELANTAH DENGAN KATALISATOR KOH

## GLYCEROL CONVERSION FROM WASTE COOKING OIL USING KOH AS CATALYST
Endah Pratiwi*, Fristita Mauliana Sinaga Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Mulawarman Samarinda Jl. Sambaliung No.09 Gunung Kelua 75119 * e m a i l :   fristitas@yahoo.com

## ABSTRAK
Biodiesel merupakan  bahan  bakar   yang   terdiri   dari   campuran   mono-alkyl ester dari   rantai  panjang asam lemak,  yang  dipakai    sebagai    alternatif  bagi  bahan  bakar  dari  mesin  diesel  dan  terbuat    dari  sumber terbaharui seperti minyak  sayur, minyak  kedelai dan  sebagainya.  Biodiesel  dihasilkan  dengan  mereaksikan minyak  tumbuhan  dengan  alkohol  menggunakan  basa  sebagai  katalis  pada  suhu  dan  komposisi  tertentu. Dalam penelitian  ini  digunakan  minyak  kelapa  bekas  (jelantah)  yang  bisa  dimanfaatkan  menjadi  bahan  baku pembuatan biodiesel. Gliserol merupakan hasil samping pembuatan biodiesel. Gliserol adalah senyawa gliserida yang paling  sederhana.Gliserol  tidak  berwarna,  tidak  berbau,  dan  berupa  cairan  kental  dan  biasa  digunakan sebagai  bahan  farmasi.  Gliserol  memiliki  tiga  kelompok  hidroksil  yang  bersifat  hidrofilik  dan  higroskopik. Gliserol  merupakan komponen yang menyusun berbagai macam lipid, termasuk trigliserida. Pada  penelitian  ini minyak  kelapa  bekas  (jelantah)  diproses  melalui  dua  tahap  reaksi  yaitu,  reaksi  esterifikasi  dan  reaksi transesterifikasi.  Tahap  esterifikasi  dilakukan  untuk  menurunkan  kadar  asam  lemak  bebas  dalam  minyak. Minyak  diesterifikasi  dengan  methanol  dan  katalisator  H 2 SO 4 ,dipanaskan  pada  suhu  60 ºC dengan waktu 30 menit.Hasil reaksi esterifikasi, direaksikan lagi dengan metanol dan katalisator KOH pada  suhu kamar, reaksi yang terjadi adalah reaksi transesterifikasi.
Kata kunci: gliserol,konversi, transesterifikasi

## ABSTRACT
Biodiesel  is  a  fuel  source  alternative  to  diesel  fuel  made  from  mixed  of  mono-alkyl  ester  from  fat  acid  long chain  that  used  as  an  alternative  choice  for  diesel  fuel  and  made  by  renewable  source  like  vegetable  oils, soybean  oil,  etc.  Biodiesel  is  produced  by  reacting  vegetable  oils  with  alcohols  using  alkaline  substances  as catalysts in the temperature and composition. In this study used coconut oil used (jelantah) which can be used to  manufacture  biodiesel  raw  material.  Glycerol  is  a  byproduct  of  biodiesel  production.  Glycerol  is  a simple  polyol  compound.  It  is  a  colorless,  odorless,  viscous  liquid  that  is  widely  used  in pharmaceuthical  formulations.  Glycerol  has  threehydroxyl  groups  that  are  responsible  for  its  solubility  in water and higroscopic nature. The glycerol backbone is central  to all lipids known as triglycerides. This study was  used  coconut  oil  waste  (jelantah)  which  processed  through  two  stages  of  reactions,  esterification  and transesterification.  Esterification  stage  is  to  reduce  levels  of  free  fatty  acids  in  the  oil.And  the  oil  was esterificated with methanol and H 2 SO 4 and heated to 60 º  C  for  30  minutes .And the oil was transesterificated with methanol and KOH.
Keywords: glycerol, conversion, transesterification

## 1. PENDAHULUAN
Di  Indonesia  sendiri,  sumber  energi  merupakan salah  satu  bahan  bakar  yang  tergolong  banyak digunakan.Baik  dalam  hal  sebagai  bahan  bakar alat  trasnportasi,  alat  pertanian,  penggerak,  dan lain  sebagainya.namun,  seiring  bertambahnya tahun, sumber energi yang tersedia dialam tentu akanmenipis  jika  digunakan  terus  menerus. Keadaan ini membuat upaya dalam mencari dan
memanfaatkan  bahan  alternatif  lain    yang tersedia  di  alam  untuk  dapat  digunakan. Biodiesel  salah  satu  sumber  energi  terbarukan yang  dapat  menggantikan  bahan  bakar  mesin diesel  yang  terbuat  dari  bahan  terbarukan  atau secara  khusus  merupakan  bahan  bajar  mesin diesel  yang  terdiri  dari  ester  dari  asam-asam lemak. Biodiesel dapat dibuat dari minya nabati,

## Endah Pratiwi,                                        Konversi Gliserol dari Biodiesel Minyak Jelantah dengan katalisator KOH Fristita Mauliana Sinaga
minyak  hewani,  atau  dari  minyak  jelantah (minyak bekas penggorengan).
Pemanfaatan  dari  minyak  jelantah  (minyak bekas penggorengan)  menjadi biodiesel sifatnya ramah  lingkungan,  tidak  mencemari  air,  udara, maupun tanah karena terurai secara biologis dan bahan  bakunya  dapat  diperbarui.Disamping  itu untuk  mengurangi  pencemaran  lingkungan akibat buangan dari limbah minyak goreng yang berasal  dari  industri-industri  rumah  tangga. Keuntungan lain penggunaan bahan ini dibanding  yang  lain  dapat  meningkatkan  daya pelumasan  karena  viskositasnya  yang  lebih tinggi. 1 Beranjak  dari  pembahasan  diatas  maka  dalam penelitian  ini  melakukan  suatu  pengujian kinetika reaksi pembuatan biodiesel dari minyak jelantah  dan  methanol  dengan  katalisator  KOH dengan  variabel  jumlah  katalis  dan  mengetahui perbandingan  terhadap  metanol  murni  dan metanol recovery .

## RUMUSAN MASALAH
Untuk  merancang  reaktor  pembuatan biodiesel  dari  minyak  goreng  bekas,  diperlukan data  kinetika  reaksi  antara  lain  bagaimana bentuk  persamaan  kecepatan  reaksinya  dan berapa  nilai  konstanta  kecepatan  teaksinya, kemudian  dari  data  kinetika  maupun  data termodinamikanya,  dapat  ditentukan  ukuran reaktor  dan  kondisi  operasi  yang  baik  untuk reaksi tersebut.

## BATASAN MASALAH
Batasan  masalah  dalam  penelitian  ini adalah  hanya  untuk  mengetahui  kinetika  reaksi transesterifikasi  minyak  kelapa  bekas  (jelantah) menjadi  biodiesel  dengan  variabel  waktu pengadukan dan jumlah katalisator.

## HIPOTESIS
Dari  percobaan  pendahuluan  yang dilakukan,  serta  dari  hasil  penelitian    yang sejenis yang sudah dilakukan, reaksi pembuatan esterifikasi  pada  awal  reaksi  akan  terjadi perubahan  konversi  reaktan  yang  cukup  besar, kemudian  semakin  turun  dan  akhirnya  berhenti pada  konversi  tertentu.  Hal  ini  menunjukan adanya indikasi reaksi yang terjadi ádalah reaksi bolak  balik.  Adapun  order  reaksi  maupun  nilai konstanta  kecepatan  reaksinya  dapat  dihitung berdasarkan eksperimen yang akan dilakukan.
1 http:// digilib.unimus.ac.id ( 07 Februari 2015)

## TINJAUAN PUSTAKA
Minyak  jelantah  ( waste  cooking  oil ) adalah  minyak  limbah  yang  bisa  berasal  dari jenis-jenis  minyak  goreng    seperti    halnya minyak  jagung,  minyak  sayur,  minyak  samin, dan  sebagainya.  Minyak  ini  merupakan  minyak bekas  pemakaian  kebutuhan  rumah  tangga, umumnya  dapat  digunakan  kembali  untuk keperluan  kuliner  akan  tetapi  bila  ditinjau  dari kompisisi kimianya, minyak jelantah mengandung  senyawa-senyawa  yang  bersifat karsinogenik  yang terjadi selama  proses penggorengan.  Jadi  jelas  bahwa  pemakaian minyak  jelantah  yang  berkelanjutan  dapat merusak kesehatan  manusia,  menimbulkan penyakit  kanker,  dan  akibat  selanjutnya  dapat mengurangi  kecerdasan  generasi  berikutnya. Untuk  itu  perlu  penanganan  yang  tepat  agar limbah  minyak  jelantah  ini  dapat    bermanfaat dan  menimbulkan  kerugian  dari    aspek kesehatan manusia dan lingkungan.
Bahan  dasar  minyak  goreng  bisa bermacam-macam seperti kelapa, sawit, kedelai, jagung,  dan  lain-lain.meski  beragam  secara kimia  isi  kandungannya  sebetulnya,  tak  jauh beda,  yakni  terdiri  dari  beraneka  asam  lemak jenuh  (ALJ).  Dalam  jumlah  kecil  kemungkinan terdapat  juga  lesitin,  cephalin,  fosfatida  lain, sterol,  asam lemak  bebas,  lilin,  pigmen larut.lemak, dan hidrkarbon, termasuk karbohidrat  dan  protein.Hal  yang  kemungkinan berbeda adalah  komposisinya. Kandungan  asam lemak  dari  minyak  jelantah  dibagi  dua,  yakni  : Asam  lemak  jenuh  mengandung  asam  stearat dan  Asam  lemak  tak  jenuh  mengandung palmitat dan linoleat.
Biodiesel  merupakan  bahan  bjar  yang terdiri  dari  campuran  mono-alkyl  ester  dari rantai  panjang  asam  lemak,  yang  dipakai sebagai alternatif bagi bahan bakar mesin diesel dan  terbuat  dari  sumber  terbagarui  seperti minyak  nabati  misalnya:  minyak  sawit,  minyak kelapa, minyak  kemiri, minyak jarak pagar, dan minyak  berbagai  tumbuhan  yang  mengandung trigliserida.
Biodiesel   memiliki   kelebihan   lain   dibanding solar, yakni :
1. Angka  setana  lebih  tinggi  (>57)  sehingga efisiensi  pembakaran  lebih  baik  dibanding dengan minyak solar.
2. Biodiesel  diproduksi  dari  bahan  prtanian sehingga dapat terus diperbarui.
Endah Pratiwi,                                        Konversi Gliserol dari Biodiesel Minyak Jelantah dengan katalisator KOH Fristita Mauliana Sinaga
3. Ramah  lingkungan  karena  tidak  ada  emisi gas sulfur.
4. Aman  dalam  penyimpanan  dan  transfortasi karena tidak mengandung racun.
5. Meningkatkan nilai produk pertanian Indonesia.
6. Memungkinkan  diproduksi  dalam  sakla kecil dan menengah sehingga bisa diproduksi di daerah pedesaaan.
Methyl  ester (biodiesel)  dari  minyak kelapa bekas (jelantah) dapat dihasilkan melalui proses  transesterifikasi,  yaitu  dengan  cara mengeluarkan gliserin dari minyak dan mereaksikan  asam  lemak  bebasnya  dengan alkohol (misalnya methano l)  menjadi alkohol ester ( Fatty  Acid  Methyl  Ester /FAME),  atau biodiesel. Methanol lebih  umum  digunakan untuk  proses  transesterifikasi  karena  harganya lebih  murah  dan lebih  mudah  untuk di recovery . Transesterifikasi merupakan suatu reaksi kesetimbangan.Untuk  mendorong  reaksi  agar bergerak  ke  kanan  sehingga  dihasilkan methyl ester (biodiesel)  maka  perlu  digunakan  alkohol dalam  jumlah  berlebih  atau  salah  satu  produk yang dihasilkan harus dipisahkan.
Pada  penelitian  ini  reaksi  pembuatan biodiesel  dilakukan  melalui  dua  tahap  reaksi, yaitu  reaksi  esterifikasi  asam  lemak    bebas dalam  minyak  minyak  kelapa  bekas  (jelantah) dengan    metanol    menggunakan     katalisator H 2 SO 4 ,    kemudian    dilanjutkan    dengan reaksi
Faktor  utama  yang  mempengaruhi  kadar  ester dalam  hasil  reaksi  transesterifikasi  adalah  rasio molar  antara  trigliserida  dan alkohol ,  jenis katalis  yang  digunakan,  suhu  reaksi,  waktu reaksi,  kandungan  air  dan  kandungan  asam lemak  bebas  pada  bahan  baku  yang  dapat menghambat reaksi. Faktor lain yang mempengaruhi  kandungan  ester  pada  biodiesel, diantaranya  kandungan  gliserol,  jenis  alkohol yang  digunakan  pada  reaksi  transesterifikasi, jumlah katalis sisa. (Ramadhas dkk. 2005).
Dalam  penelitian  kinetika  reaksi  pembuatan biodiesel  dari  minyak  kelapa  bekas  (jelantah) perhitungan konversi dilakukan dengan menganalisis  kadar  gliserol  dalam  hasil  reaksi. Analisis  gliserol  dalam  bahan  dapat  dilakukan dengan  metode  asetin  (Griffin,1958).  Penelitian sejenis  dengan  dua  tahap  reaksi    pernah dilakukan  sebelumnya  menggunakan  metode analisa  Iodometri-Asam  Periodat  (Prasetyo, 2006; Winoto, 2006)

## LANDASAN TEORI
Senyawa-senyawa  yang  ada  selama proses  alkoholisis  adalah  trigliserida  (minyak kelapa  bekas  (jelantah)),  alkohol  (metanol), gliserol,  ester  baru  dan  katalisator  KOH. Menurut Schmidt,1998 dan Butt, 1999.
Persamaan  reaksi  alkoholisis  dapat  ditulis sebagai berikut:
M + 3A G + 3 E .....................  (1) t       u v
transesterifikasi  minyak  kelapa bekas (jelantah) hasil  reaksi  tahap  pertama  dan  metanol menggunakan  katalisator  KOH.  Penggunaan katalis    asam   disamping    katalis    basa    guna menurunkan   kadar   asam  lemak  bebas   dalam minyak  kelapa  bekas  (jelantah). Karena  minyak kelapa  bekas  (jelantah)  yang  digunakan  berasal dari minyak kelapa yang didalamnya mengandung  asam  lemak  seperti  asam  kaprilat 8%,  asam  kaprat  7%,  asam  laurat  48%,  asam miristat  17,5%,  asam  palmitat  8,8%,  asam stearat  2%,  asam  oleat  6%  dan  asam  linoleat 2,5%.(Kirk  Othmer,  1951)  Reaksi  esterifikasi yang  berkatalis  asam  berjalan  lebih  lambat namun  metode  ini  lebih  sesuai  untuk  minyak atau  lemak  yang  memiliki  kandungan  asam lemak  bebas  relatif  tinggi  ((Freedman  and Mounts,1984).  Dengan  esterifikasi,  kandungan asam  lemak  bebas  dapat  diminimalisir  hingga 2%  dan  diperoleh  tambahan  ester  (Ramadhas
x = konversi t, u, v, w = orde reaksi Cm,Ca = konsentrasi minyak, alkohol
Cg,Ce = konsentrasi gliserol dan ester Penentuan orde reaksi metanolisis minyak kelapa bekas (jelantah) dilakukan dengan  coba-coba  ( trial  error )  besarnya  orde reaksi  sampai  diketemukan  persamaan  reaksi yang  sesuai  dengan  data  hasil  penelitian. Misalnya  dicoba  reaksi  ke  kanan  maupun  ke  kiri orde  dua  maka  persamaan  kecepatan  reaksi menjadi:
Endah Pratiwi,                                        Konversi Gliserol dari Biodiesel Minyak Jelantah dengan katalisator KOH Fristita Mauliana Sinaga
Endah Pratiwi,                                        Konversi Gliserol dari Biodiesel Minyak Jelantah dengan katalisator KOH Fristita Mauliana Sinaga
Endah Pratiwi,                                        Konversi Gliserol dari Biodiesel Minyak Jelantah dengan katalisator KOH Fristita Mauliana Sinaga
Endah Pratiwi,                                        Konversi Gliserol dari Biodiesel Minyak Jelantah dengan katalisator KOH Fristita Mauliana Sinaga