hakiki

1. JurnalIntegrasi Proses Vol. x, No. x (Bulan Tahun) xx - xx
Submitted :xxxxx Revised :xxxxx Accepted :xxxxx
PEMBUATAN BIODISEL DARI MINYAK SAYUR DENGAN VARIASI PENGADUKAN PADA
REAKSI TRANSESTERIFIKASI KATALIS BASA
Ahmad Andi Farhan*
, Dina Rodiana, Erlin Nurindah
M. Aria Mandalika, Rhoma Dhiana, Riska Maissyanti
Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
*
Email: farhan.rascal@gmail.com
Abstrak
Transesterifikasi merupakan suatu proses penggantian alkohol dari suatu gugus ester (trigliserida) dengan ester
lain. Proses tersebut dikenal sebagai proses alkoholisis. Praktikum Sintesis Trans-Esterifikasi bertujuan untuk
mempelajari reaksi transesterifikasi pembuatan biodiesel dengan variasi pengadukan, dan untuk melakukan uji
mutu biodiesel serta membandingkannya dengan SNI. Aplikasi dari Sintesis Reaksi Transesterifikasi adalah
produksi poliester,dan dalam metanolisis dan produksi biodiesel. Prosedur Percobaan pada praktikum ini yaitu
hanya menggunakan katalis basa pertama mengencerkan NaOH dengan Etanol, lalu memanaskan minyak nabati
dengan variasi suhu 450
C dan 550
C kemudian minyak di campurkan dengan larutan metoksida dengan bantuan
pipet tetes dan mengaduk dengan motor pengaduk hingga kecepatan 150 Rpm dan 250 Rpm, lalu setelah 45
menit minyak dan metoksida tercampur mendinginkan larutan selama 10 menit, setelah terbentuk 2 lapisan
memasukkan campuran tadi kedalam corong pemisah, kemudian memisahkan larutan bawah (gliserol) dan
menyisakan larutan atas (metil ester) kemudian mengukur volume biodisel dan memasukkan kedalam botol
sampel. Menghitung volume yield yang didapat. Hasil yang didapatkan pada praktikum ini adalah volume
biodisel sebanyak 144,4 mL dan 186 mL, densitas sebesar 0,93 gr/mL dan 0.94 gr/mL. Dapat disimpulkan
bahwaperbedaan data hasil percobaandengan Standar Nasional Indonesia (SNI) untuk biodiesel disebabkan oleh
faktor pemanasan dan pengadukan yang menyebabkan biodiesel tidak 100% murni.
Kata kunci:Biodiesel, Metil ester, Natrium metoksida, Trigliserida
Abstrack
Transesterification is a process of replacing the alcohol from an ester (triglycerides) with other esters. This process
is known as alcoholysis process. Synthesis of Trans-esterification Practicum aims to study biodiesel
transesterification reactions with variations stirring, and to perform quality assurance biodiesel and compared with
SNI. Application of Synthesis transesterification reaction is the production of polyester, and in methanolyisis and
biodiesel production. Procedure Experiments in this lab are only using a base catalyst first dilute NaOH with
ethanol, and then heat the vegetable oil with temperature variations 450C and 550C then the oil in the mix with a
solution of methoxide with the aid of a pipette and stirred with a motor stirrer up to a speed of 150 rpm and 250
rpm, then after 45 minutes the oil and methoxide mixed cool the solution for 10 minutes, once formed two layers
incorporate the mixture into a separating funnel, then separating the solution under (glycerol) and leaving the
solution on (methyl ester) and then measure the volume of biodiesel and insert into the sample bottle. Calculating
the volume of the yield obtained. The results obtained in this lab is the biodiesel volume as much as 144.4 mL and
186 mL, density of 0.93 g / ml and 0.94 g / mL. It can be concluded that the difference of experimental results with
the Indonesian National Standard (SNI) for biodiesel is caused by factors that cause the heating and stirring are not
100% pure biodiesel.
Keywords : Biodiesel , methyl ester , sodium methoxide , Triglycerides
1
JURNAL INTEGRASI PROSES
Website: http://jurnal.untirta.ac.id/index.php/jip

2. JurnalIntegrasi Proses Vol. x, No. x (Bulan Tahun) xx - xx
2

3. JurnalIntegrasi Proses Vol. x, No. x (Bulan Tahun) xx - xx
1. PENDAHULUAN
Bahan bakar minyak yang semakin langka dan
harganya yang terus melambung mendorong berbagai
pihak untuk melakukan penghematan dan mencari
bahan bakar alternatif. Biodiesel merupakan salah
satu bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan,
tidak mempunyai efek terhadap kesehatan dan dapat
dipakai sebagai bahan bakar kendaraan bermotor.
Biodiesel lebih sering digunakan sebagai penambah
untuk diesel petroleum. Bahan bakar nabati bioetanol
dan biodiesel merupakan dua kandidat kuat pengganti
bensin dan solar yang selama ini digunakan sebagai
bahan bakar mesin Diesel.
Biodiesel adalah senyawa turunan minyak yang
dihasilkan dari reaksi transesterifikasi dengan
mereaksikan minyak dan alkohol serta katalis.
Transesterifikasi merupakan suatu reaksi organic
dimana suatu senyawa ester diubah menjadi senyawa
ester lain melalui pertukaran gugus alcohol dari ester
dengan gugus alkil dari senyawa alkohol lain. Reaksi
transesterifikasi merupakan reaksi kesetimbangan,
oleh karena itu adanya katalis dapat mempercepat
tercapainya keadaan kesetimbangan dari reaksi.
Sedangkan untuk memperoleh kelimpahan yang besar
dari senyawa ester produk, salah satu pereaksi yang
digunakan harus dalam jumlah berlebih. Katalis yang
biasa digunakan dapat berupa asam kuat atau basa
kuat. Reaksi transesterifikasi merupakan reaksi dari
minyak atau lemak dengan alkohol untuk membentuk
ester dan gliserol. Transesterifikasi terdiri dari tiga
reaksi reversibel yaitu konversi trigliserida menjadi
digliserida, digliserida menjadi monogliserida dan
monogliserida menjadi metil ester dan gliserol.
Tahapan reaksi transesterifikasi pembuatan biodiesel
selalu diinginkan agar didapatkan produk biodiesel
dengan jumlah yang maksimum. Beberapa variabel
operasi yang mempengaruhi konversi serta perolehan
biodiesel melalui transesterifikasi adalah sebagai
berikut.
a. Pengaruh air dan asam lemak bebas
Minyak nabati yang akan ditransesterifikasi
harus memiliki angka asam yang lebih kecil dari 1.
Banyak peneliti yang menyarankan agar kandungan
asam lemak bebas lebih kecil dari 0.5% (<0.5%).
Selain itu, semua bahan yang akan digunakan harus
bebas dari air. Karena air akan bereaksi dengan
katalis, sehingga jumlah katalis menjadi berkurang.
b. Pengaruh perbandingan molar alkohol dengan
bahan mentah
Secara stoikiometri, jumlah alkohol yang
dibutuhkan untuk reaksi adalah 3 mol untuk setiap 1
mol trigliserida untuk memperoleh 3 mol alkil ester
dan 1 mol gliserol. Perbandingan alkohol dengan
minyak nabati 4,8:1 dapat menghasilkan konversi
98%. Secara umum ditunjukkan bahwa semakin
banyak jumlah alkohol yang digunakan, maka konversi
yang diperoleh juga akan semakin bertambah. Pada
rasio molar 6:1, setelah 1 jam konversi yang
dihasilkan adalah 98-99%, sedangkan pada 3:1 adalah
74-89%. Nilai perbandingan yang terbaik adalah 6:1
karena dapat memberikan konversi yang maksimum.
[6]
c. Pengaruh katalis
Katalisator berfungsi untuk mengurangi tenaga
aktivasi pada suatu reaksi sehingga pada suhu
tertentu harga konstanta kecepatan reaksi semakin
besar. Alkali katalis (katalis basa) akan mempercepat
reaksi transesterifikasi bila dibandingkan dengan
katalis asam. Katalis basa yang paling populer untuk
reaksi transesterifikasi adalah natrium hidroksida
(NaOH). Penambahan katalis NaOH sebesar 10 ml
memberikan yield tinggi sebesar 96,27 % dibandingan
dengan katalis NaOH sebesar 8 ml yield yang
diperoleh 94,77 %.
d. Pengaruh temperatur
Reaksi transesterifikasi dapat dilakukan pada
temperatur 30 - 65° C (titik didih metanol sekitar 65°
C). Semakin tinggi temperatur, konversi yang
diperoleh akan semakin tinggi untuk waktu yang lebih
singkat. Pada suhu 60℃ merupakan suhu optimum
untuk produksi biodiesel.
e. Pengadukan
Pada reaksi transesterifikasi reaktan-reaktan
awalnya membentuk sistem cairan dua fasa. Reaksi
dikendalikan oleh difusi diantara diantara fase-fase
yang berlangsung lambat. Seiring dengan
terbentuknya metil ester ia bertindak sebagai pelarut
tunggal yang dipakai bersama oleh reaktan-reaktan
dan sistim dengan fase tunggalpun terbentuk. Dampak
pengadukan ini sangat signifikan selama reaksi.
Setelah sistem tunggal terbentuk maka pengudukan
menjadi tidak lagi mempunyai pengaruh yang
signifikan terhadap reaksi. Pengadukan dilakukan
dengan tujuan untuk mendapatkan campuran reaksi
yang bagus. Pengadukan yang tepat akan mengurangi
hambatan antar massa. Pengadukan transesterifikasi
1500 rpm.
Proses transesterifikasi pembuatan biodiesel
dengan katalis basa seperti natrium hidroksida
cenderung berlangsung lebih cepat dibandingkan
3

4. JurnalIntegrasi Proses Vol. x, No. x (Bulan Tahun) xx - xx
dengan menggunakan katalis asam. Hal ini
dikarenakan reaksi berlangsung searah, namun
pemakaian katalis basa hanya berlangsung sempurna
apabila minyak dalam keadaan netral dan tidak
mengandung air. Berikut mekanisme reaksi
transesterifikasi - katalis basa:
H2C O C R1
O
HC O C R2
O
H2C O C R3
O
+ H3C O H
Na OH
H2C O C R1
O
HC O C R2
O
H2C O C R3
O
H3C O
Trigliserida Metanol Katalis
H2C O
C R1
O
HC O C R2
O
H2C O C R3
O
OCH3
+ H O H
H2C O C R1
O
HC O C R2
O
H2C O C R3
O
OCH3
Digliserida
+
H2C O
HC O C R2
O
H2C O C R3
O
+ H3C O
H2C O
HC O C R2
O
H2C O C R3
O
+ H O H
OCH3
H2C O
HC O C R2O
H2C O C R3
O
+
OCH3
Monogliserida
2
H2C O
HC O
H2C O C R3
O
+ H3C O
4

5. JurnalIntegrasi Proses Vol. x, No. x (Bulan Tahun) xx - xx
H2C O
HC O
H2C O C R3
O
+
OCH3
H O H
H2C O
HC O
H2C O
+ C R2O
OCH3
3
H2C O
HC O
H2C O
H O H+ 3
H2C OH
HC OH
H2C OH
+ OH
Na
C R2O
OCH3
3
+
H2C OH
HC OH
H2C OH
+ NaOH
Metil Ester
(Biodiesel)
Gliserol Katalis
Gambar 1. Mekanisme Transesterifikasi-Katalis Basa
2. METODOLOGI PENELITIAN
2.1 Alat
Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini
adalah peralatan gelas lab, agitator, corong
pemisah, termometer, buret, neraca analitik dan
viskometer ostwald.
5

6. JurnalIntegrasi Proses Vol. x, No. x (Bulan Tahun) xx - xx
Gambar 2 Rangkaian alat pembuatan biodiesel
Keterangan:
1. Agitator
2. Gelas beker
3. Waterbath
Gambar 3 Rangkaian alat dekanter
Keterangan:
1. Statif
2. Klem
3. Tutup
4. Keran
2.2 Bahan
Percobaan ini menggunakan bahan indikator
phenolptalein, metanol, minyak sayur dan NaOH.
Jumlah halaman minimal yang diperkenankan
adalah 6 halaman, termasuk table dan gambar,
serta dengan mengacu tata cara penulisan seperti
yang tersusun pada tulisan ini.
2.3 Metode
2.3.1 Pembuatan biodiesel
Pada percobaan ini, yang dilakukan pertama kali
menimbang NaOH yang telah dihaluskan dan di
larutkan dengan 41 ml metanol dalam gelas beker 250
ml selanjutnya mengaduk larutan hingga homogen di
dalam water bath dengan suhu 70◦C. Kemudian
mencampurkan 200 ml minyak sayur secara perlahan
ke dalam larutan Natrium Metoksida yang telah
homogen dan melakukan pencampuran secara
perlahan sambil melakukan pengadukan. Setelah itu
mendinginkan larutan selama 10 menit dan
memisahkan biodiesel dengan corong pisah kemudian
melakukan pengukuran volume serta pengujian mutu
biodiesel yang di dapat.
2.3.2 Pengujian Densitas
Pada percobaan ini ,yang dilakukan pertama kali
menimbang labu piknometer yang bersih dan kering
sebagai a gram. Setelah itu piknometer diisi dengan
contoh dan diimpitkan pada suhu t◦C. Kemudian
timbang sebagai b gram. Lalu labu di bersihkan
dengan sabun.
2,3.4 Pengujian Viskositas
Pada percobaan ini, yang dilakukan pertama kali
membersihan terlebih dahulu alat ostwald dengan
contoh 2-3 kali mengambil sampel 5 ml dan
memasukkan ke dalam alat ostwald. Kemudian
tetapkan berapa waktu yang diperlukan untuk
mengalirkan sampel dengan jalan menghisapnya
sampai melebihi tanda garis atas. Bila miniskus
berhimpit perhitungan di mulai lagi dengan tanda
garis bawah. Lalu pengamatan dilakukan 2 kali
kemudian mencatat suhu pada saat pengamatan.
2.3.5 Pengujian Asam Lemak Bebas
Pada percobaan ini, yang dilakukan pertama kali
menimbang 2-5 gram metil ester, menambahkan
larutan 50 ml metanol 95% netral dan 3 tetes
phenoftalein. Kemudian melakukan titrasi dengan
NaOH 0.1 N sampai warna merah muda dan mencatat
banyaknya NaOH yang digunakan.
3. Hasil dan Pembahasan
Berikut data variasi bahan beserta hasil yang
didapat dalam percobaan sintesis transesterfikasi dari
dua kelompok.
Tabel 1. Data variasi bahan dan hasil percobaan
Data
Kelompok
B3 B9
Minyak (mL) 200 200
Metanol (mL) 41 41
NaOH (gr) 1 1,5
Pengadukan
(Rpm)
250 180
Suhu (o
C) 55 45
Volume 186 144,4
6

7. JurnalIntegrasi Proses Vol. x, No. x (Bulan Tahun) xx - xx
Biodiesel (mL)
Densitas (gr
/mL ) 0,94 0,93
Viskositas (Cst) 57,38 57,463
Bilangan Asam
(mgKOH/gram
biodiesel)
0,0034 0,0222
%Yield ( % ) 11,75 11,65
Berdasarkan tabel 1 dapat dilihat bahwa jumlah
dan karakteristik biodiesel yang di dapat berbeda-
beda, ini dikarenakan adanya variasi bahan yang
digunakan oleh kedua kelompok. Variasi bahan yang
digunakan meliputi volume NaOH yang digunakan,
kecepatan pengadukan, dan suhu.
3.1 Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap
Jumlah Biodiesel Yang Di Dapat
y = 0.5943x+37.429
R² = 1
0
50
100
150
200
0 200 400
JumlahBiodiesel
(mL)
Kecepatan Pengadukan(Rpm)
y
Linear (y)
Gambar 4. Pengaruh Kecepatan Pengadukan
Terhadap Jumlah Biodiesel yang di Dapat
Berdasarkan gambar 4 didapat jumlah terbesar
biodiesel yang didapat adalah pada kelompok B3
dengan jumlah sebesar 186 mL dengan kecepatan
pengadukan 250 Rpm sedangkan pada kelompok B9
didapat jumlah biodiesel sebesar 144,4 mL dengan
kecepatan pengadukan 180 Rpm. Pada kecepatan
pengadukan yang tinggi memungkinkan tumbukan
antarmolekul lebih sering terjadi sehingga akan
mempercepat reaksi, namun reaksi pada kecepatan
pengadukan yang sangat tinggi tidak berlangsung
merata. Dan juga apabila kecepatan pengadukan
melebihi optimum maka proses penyaringan akan
terganggu karena larutan tercampur secara sempurna
dan menyatu. Pada kecepatan pengadukan yang
rendah, beberapa molekul tidak bertumbukan
sehingga reaksi akan berlangsung lama dan reaksi
berlangsung tidak merata. Reaksi yang berlangsung
secara merata atau dengan kecepatan optimum akan
mendapatkan hasil yang optimum pula. Pada
percobaan ini dapat diambil kecepatan pengadukan
optimum yaitu 250 rpm,
3.2 Pengaruh NaOH Terhadap Jumlah
Biodiesel
y = -83.2x +269.2
R² = 1
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 1 2
JumlahBiodiesel(mL)
Jumlah NaOH (gr)
Y-Values
Linear (Y-
Values)
Gambar 5. Pengaruh NaOH terhadap %Yield
Berdasarkan grafik pada gambar 5, diperoleh
jumlah biodiesel terbanyak yaitu 186 mL dengan
menggunakan katalis basa (NaOH) sebesar 1gr.
Sedangkan pada penggunaan NaOH 1,5gr grafik
mengalami penurunan dengan menghasilkan biodiesel
yang lebih sedikit dengan jumlah sebesar 144,4 mL.
Semakin besar jumlah katalis basa yang digunakan
dalam reaksi transesterifikasi pada pembuatan metil
ester, maka akan menyebabkan jumlah metil ester
yang dihasilkan semakin berkurang.
Hal ini disebabkan oleh reaksi berlebih dari
katalis dengan trigliserida yang membentuk sabun dan
menghasilkan produk samping berupa gliserol yang
lebih banyak. Pembentukan sabun akan terlihat dari
hasil transesterifikasi yang keruh pada sampel dengan
jumlah katalis yang lebih banyak.
3.3 Penentuan Kualitas Biodisel
Penentuan Densitas Optimum
7

8. JurnalIntegrasi Proses Vol. x, No. x (Bulan Tahun) xx - xx
Gambar 6. Pengaruh Kecepatan Pengadukan
Terhadap Densitas
Berdasarkan grafik pada gambar 6. Diperoleh
densitas pada pengadukan 250 rpm adalah 0,94 g/mL
dan pada pengadukan 180 rpm adalah 0,93 g/mL.
menurut SNI densitas biodiesel sebesar 0,86-0,89
g/mL. Berdasarkan SNI tersebut menunjukkan
densitas yang paling mendekati literatur ada pada
variasi pengadukan 180 rpm. Tingginya densitas
dibandingkan literatur disebabkan karena masih
terkandung asam lemak yang tidak menjadi ester
sehingga reaktan tidak terkonversi sempurna, adapun
penyebab lain yakni kesalahan teknis berupa proses
pemisahan yang tidak sempurna.
3.4 Penentuan Viskositas Optimum
y = -0.0012x +
57.676
R² = 1
57.37
57.38
57.39
57.4
57.41
57.42
57.43
57.44
57.45
57.46
57.47
0 200 400
viskositas(Cst)
Kecepatan Pengadukan(Rpm)
Y-Values
Linear (Y-
Values)
Gambar 7. Pengaruh Kecepatan Pengadukan
terhadap viskositas
Berdasarkan grafik pada gambar 7. Diperoleh
viskositas pada pengadukan 250 rpm adalah 57,38cSt
dan pada pengadukan 180 rpm adalah 57,463 cSt.
Menurut SNI viskositas biodiesel sebesar 2,3-6 cSt.
Tingginya viskositas dibandingkan dengan litelatur
disebabkan karena adanya asam lemak yang masih
terdapat dalam produk transesterifikasi dan tidak
berubah menjadi metil ester.
3.5 Penentuan Bilangan Asam Optimum
Gambar 8. Pengaruh Kecepatan Pengadukan
Terhadap Bilangan Asam
Berdasarkan grafik pada gambar 8, diperoleh
bilangan asam pada pengadukan 250 rpm adalah
0,0036 KOH/g biodiesel dan pada pengadukan 180
rpm adalah 0,0222 KOH/g biodisel. Menurut SNI
bilangan asam maksimal sebesar 0,8 KOH/g biodisel.
Bilangan asam jauh lebih kecil dibandingkan SNI
dikarenakan minyak yang digunakan adalah minyak
baru sehingga nilai FFA yang diperoleh kecil, dan
reaksi dapat berlangsung melalui transesterifikasi.
4. KESIMPULAN
Proses Transesterifikasi minyak sayur mampu
menghasilkan biodisel. %yield yang dihasilkan pada
pengadukan 250 rpm sebesar 11,75 % dan pada
pengadukan 180 rpm sebesar 11,65 %. Pembuatan
biodiesel berhasil sesuai dengan ketentuan, namun
tidak memenuhi standar SNI.
5. TERIMA KASIH
Ucapan terimakasih disampaikan pada
Jurusan Teknik Kimia Universitas Sultan Ageng
Tirtayasa, dan Laboratorium Rekayasa Produk
dan Integrasi Proses yang telah membantu dan
memfasilitasi berlangsungnya percobaan ini.
6. DAFTAR PUSTAKA
Fessenden, Ralp J dan Joan S
Fessenden.1996.Kimia Organik jilid 2
Jakarta:Erlangga
Hart, H.1987.Kimia Organik, suatu kuliah
singkat.Jakarta:Erlangga
HS, Syamsidar , 2013. “Pembuatan & Uji Kualitas
Biodiesel dari Minyak Jelantah”
http://www.uin-alauddin.ac.id/download-
6.%20Syamsidar-Pembuatan%20dan
%20Uji.pdf
8

9. JurnalIntegrasi Proses Vol. x, No. x (Bulan Tahun) xx - xx
Said M, , 2010.” Studi Kinetika Reaksi pada
Metanolisis Minyak Jarak Pagar”
http://jtk.unsri.ac.id/index.php/jtk/article/vi
ewFile/95/96
Sitorus, Marham.2010.Kimia Organik
Umum.Yogyakarta:Graha Ilmu
Nixon Poltak Frederic.2006.Pembuatan Biodiesel
dari Minyak Biji Kapok dengan Proses
Esterifikasi Transesterifikasi. No.1 volume IV,
http://jurnal-teknik-kimia_Undip, (diakses
pada 14 Mei 2016).
Triana Kusumaningsih dkk.2006.Pembuatan
Bahan Bakar Biodiesel dari Minyak Jarak;
Pengaruh Suhu dan Konsentrasi KOH pada
Reaksi Transesterifikasi Berbasis Katalis Basa.
No.3 volume I, http://jurnal-mipa-uns,
diakses pada 14 Mei 2016.
Renita Manurung.2006.Transesterifikasi Minyak
Nabati. No.5 volume I, http://Jurnal-
Teknologi-Proses-usu, diakses pada 14 Mei
2016.
9

10. JurnalIntegrasi Proses Vol. x, No. x (Bulan Tahun) xx - xx
Said M, , 2010.” Studi Kinetika Reaksi pada
Metanolisis Minyak Jarak Pagar”
http://jtk.unsri.ac.id/index.php/jtk/article/vi
ewFile/95/96
Sitorus, Marham.2010.Kimia Organik
Umum.Yogyakarta:Graha Ilmu
Nixon Poltak Frederic.2006.Pembuatan Biodiesel
dari Minyak Biji Kapok dengan Proses
Esterifikasi Transesterifikasi. No.1 volume IV,
http://jurnal-teknik-kimia_Undip, (diakses
pada 14 Mei 2016).
Triana Kusumaningsih dkk.2006.Pembuatan
Bahan Bakar Biodiesel dari Minyak Jarak;
Pengaruh Suhu dan Konsentrasi KOH pada
Reaksi Transesterifikasi Berbasis Katalis Basa.
No.3 volume I, http://jurnal-mipa-uns,
diakses pada 14 Mei 2016.
Renita Manurung.2006.Transesterifikasi Minyak
Nabati. No.5 volume I, http://Jurnal-
Teknologi-Proses-usu, diakses pada 14 Mei
2016.
9