SYNTHESIS OF PROP-2-EN-1-OL FROM ANIMAL FAT GLYCEROL AS ALTERNATIVE FUEL

Transkripsi

1 SINTESIS SENYAWA PRP-2-EN-1-L DARI GLISERL LEMAK EWANI SEBAGAI BAAN BAKAR ALTERNATIF SYNTESIS F PRP-2-EN-1-L FRM ANIMAL FAT GLYERL AS ALTERNATIVE FUEL Sari Nurul Qolbi *), Winarto aryadi, M. Muchalal Jurusan Kimia, FMIPA, Universitas Gadjah Mada Sekip Utara, Bulaksumur, Yogyakarta (55281) snqolbi@yahoo.com Abstrak. Telah dilakukan sintesis senyawa prop-2-en-1-ol menggunakan bahan awal gliserol yang merupakan hasil samping transesterifikasi lemak hewani. Transesterifikasi dilakukan terhadap lemak sapi dengan natrium metoksida dalam metanol, tanpa pemanasan, tanpa penghentian reaksi dengan asam kuat serta dengan memperpanjang waktu reaksi hingga reaksi sempurna. Penelitian ini dilakukan untuk meningkatkan nilai guna gliserol dan menghasilkan bahan bakar alternatif. Sintesis dilakukan melalui reaksi eliminasi gliserol dengan asam metanoat menggunakan metode distilasi pada suhu º. Konfirmasi struktur dari senyawa yang dihasilkan dilakukan menggunakan spektrometer FTIR, 1 -NMR dan G-MS. asil analisis senyawa prop-2-en-1-ol menggunakan spektrometer FTIR menunjukkan gugus hidroksi ( ) pada 3348,42 cm -1 ; rentangan 3 sp pada 2924,09 dan 862,36 cm -1 ; bengkokan 3 sp metilen pada 1419,61 cm -1 ; rentangan 2 sp pada 3036,11cm -1 ; rentangan = pada 1643,35 cm -1 serta bengkokan gugus vinil ( = 2 ) pada 995,27 dan 918,12 cm -1. asil analisis senyawa prop-2-en-1-ol menggunakan spektrometer 1 -NMR menunjukkan adanya daerah pergeseran kimia pada δ = 6,40 5,70 ppm, multiplet, 1 atom berasal dari ; daerah pergeseran kimia pada δ = 5,50 5,00 ppm, multiplet, 2 atom berasal dari 2 dan daerah pergeseran kimia pada δ = 4,10 ppm, singlet, 3 atom berasal dari 2 dan. Gliserol yang diperoleh melalui metode distilasi fraksinasi sebesar 96,46% dan kemurnian 99,27%. Reaksi eliminasi gliserol dengan asam metanoat melalui metode distilasi menghasilkan senyawa prop-2-en-1-ol sebesar 91,73% dan kemurnian 96,35%. Kata kunci: prop-2-en-1-ol, gliserol, transesterifikasi, lemak hewani Abstract. The synthesis of prop-2-en-1-ol using glycerol as the starting material from animal fat transesterification has been carried out. Transesterification reaction was conducted to tallow beef with sodium methoxide in methanol, without heating, without termination reaction with strong acids and by prolonging the reaction time until complete reaction. This research was conducted to improve the value of glycerol and produce alternative fuels. Synthesis was conducted via elimination reaction of glycerol with methanoic acid by distillation method at º. The structure were characterized with FTIR, 1 -NMR and G-MS spectrometers. The analysis results of prop-2-en-1-ol using FTIR spectrometer indicate the presence of hydroxy group ( ) at cm -1 ; stretching of sp 3 at and cm -1 ; bending of sp 3 methylene at cm -1 ; stretching of sp 2 at cm -1 ; stretching of = at cm -1 and the bending of vinyl group ( = 2 ) at and cm -1. The analysis results of prop-2-en-1-ol using 1 -NMR spectrometer indicate the presence of chemical shift at δ = ppm, multiplet, 1 atom from ; the chemical shift at δ = ppm, multiplet, 2 atoms from 2 and the chemical shift at δ = 4.10 ppm, singlet, 3 atoms from 2 and. The fractionation distillation method has obtained glycerol in 96.46% yield and 99.27% purity. The elimination reaction of glycerol with methanoic acid through distillation method produced prop-2-en-1-ol in 91.73% yield and 96.35% purity. Keywords: prop-2-en-1-ol, glycerol, transesterification, animal fat -87

2 PENDAULUAN Energi alternatif yang berasal dari bahan baku yang dapat diperbarui dan memungkinkan untuk dikembangkan adalah biodiesel. Biodiesel tergolong bahan bakar yang dapat diperbarui karena diproduksi dari hasil pertanian, antara lain jarak pagar, kelapa sawit, kedelai, jagung, kapas dan kacang tanah. Selain itu biodiesel juga dapat dihasilkan dari lemak hewan dan minyak ikan [4]. arga bahan bakar bio saat ini masih lebih mahal dibandingkan bahan bakar petroleum. al ini disebabkan oleh mahalnya harga bahan baku berupa minyak komoditi pangan (edible oil). leh sebab itu, perlu dicari bahan baku alternatif yang dapat menghasilkan biodiesel berharga murah dengan memanfaatkan potensi keanekaragaman sumber daya hayati domestik yang melimpah dan belum banyak dimanfaatkan. Biodiesel dapat dibuat melalui reaksi transesterifikasi minyak nabati atau lemak hewani dengan alkohol berkatalis. Minyak nabati yang sering digunakan antara lain minyak sawit, minyak kelapa, minyak jarak pagar dan minyak biji kapuk randu, sedangkan lemak hewani seperti lemak babi, lemak ayam, lemak sapi dan juga lemak yang berasal dari ikan [3]. Menggunakan katalisator Na, K, Na-metoksida atau K-metoksida [7]. Reaksi transesterifikasi tersebut akan menghasilkan metil ester asam lemak (Fatty Acid Methyl Esters = FAME) yang digunakan sebagai biodiesel dan gliserol sebagai hasil samping. Dengan demikian, diperkirakan bahwa jika produksi biodiesel meningkat, maka produksi gliserol yang dihasilkan juga akan semakin banyak. Tersedianya gliserol yang cukup banyak merupakan peluang untuk dikembangkan lebih lanjut melalui cara-cara pengolahan gliserol sehingga gliserol hasil samping pembuatan biodiesel dapat dimanfaatkan kembali. Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan mendegradasi gliserol tersebut menjadi produk-produk kimia lain. Pada penelitian ini, gliserol hasil samping dari produksi biodiesel dimanfaatkan sebagai bahan untuk mensintesis senyawa prop- 2-en-1-ol. Struktur gliserol yang mengandung gugus hidroksi pada ketiga atom karbonnya, memungkinkan untuk menjadikannya sebagai bahan baku dalam sintesis prop-2-en-1-ol. Dua gugus hidroksi yang saling berdekatan pada senyawa gliserol dapat mengalami reaksi dehidrasi menggunakan asam metanoat menghasilkan senyawa prop-2-en-1-ol. Prop-2-en-1-ol selanjutnya diharapkan dapat menjadi bahan bakar alternatif yang dapat digunakan sebagai bahan campuran dalam gasohol atau biofuel. Biofuel yang paling umum di dunia adalah bioetanol. Bioetanol dapat digunakan sebagai bahan pengganti bensin. Ada beberapa kelebihan yang dimiliki bioetanol dibanding bahan bakar bensin, antara lain : lebih ramah lingkungan, memiliki angka oktan yang lebih tinggi daripada bensin, dan melibatkan penanaman tumbuhan yang dapat menyerap karbon dioksida di atmosfer. Bioetanol juga memiliki beberapa kekurangan, salah satunya adalah etanol akan membentuk campuran azeotrop dengan air sehingga sulit dipisahkan dengan distilasi fraksional biasa. leh karena itu, pemurnian etanol yang mengandung air dengan cara penyulingan biasa hanya mampu menghasilkan etanol dengan kemurnian 96%. Air dalam bahan bakar etanol dapat mengurangi efisiensi. Kelarutan alkohol dalam air semakin rendah seiring bertambah panjangnya rantai hidrokarbon. al ini disebabkan karena alkohol memiliki gugus hidroksi yang bersifat polar dan gugus alkil yang bersifat non polar. Sehingga makin panjang gugus alkilnya semakin berkurang kepolarannya. Struktur prop-2-en-1- ol yang mempunyai rantai karbon utama lebih panjang daripada etanol menyebabkan senyawa ini lebih tidak cepat menguap dan lebih rendah kelarutannya dalam air dibandingkan dengan etanol. Seperti halnya alkohol yang lain, prop- 2-en-1-ol juga dapat mengalami reaksi pembakaran menghasilkan gas karbon dioksida, uap air dan energi yang besar. Berdasarkan sifat-sifat yang dimilikinya tersebut, diharapkan prop-2-en-1-ol dapat mengatasi kelemahan yang dimiliki oleh bahan bakar bioetanol. Selanjutnya senyawa prop-2-en-1-ol dapat dimanfaatkan pula sebagai bahan bakar (energi) alternatif baru. Dengan demikian, pada pembuatan biodiesel selain dihasilkan biodiesel itu sendiri yang digunakan sebagai bahan bakar alternatif juga dapat dihasilkan bahan bakar alternatif lain yaitu prop-2-en-1-ol yang merupakan hasil degradasi gliserol hasil samping pembuatan biodiesel. Sehingga diharapkan ke depan banyak sumber energi alternatif yang harganya lebih murah dan terjangkau. -88

3 METDE PENELITIAN 1. Alat Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi seperangkat alat distilasi fraksinasi, seperangkat alat distilasi sederhana, alat-alat gelas laboratorium, alat timbang elektrik, hot plate, pengaduk magnet, evaporator Buchii, Spektrometer Inframerah (FTIR, Shimadzu-Prestige 21), Spektrometer Resonansi Magnetik Inti Proton ( 1 -NMR, JEL JNM-MY, 60 Mz), dan Kromatografi Gas Spektrometer Massa (G-MS, Shimadzu QP-2010S). 2. Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah lemak sapi, metanol, logam natrium, asam metanoat, natrium sulfat anhidrous, Na dan aquades. Selain lemak hewani, semua bahan tersebut memiliki kualitas pro analitik (p.a) yang berasal dari Merck. 3. Prosedur Penelitian a. Pembuatan larutan natrium metoksida Metanol seberat 23,07 g (0,72 mol ; BM 32,042) atau 29,13 ml (ρ = 0,792) dimasukan ke dalam labu alas bulat kapasitas 1 liter yang dilengkapi pengaduk magnet. Ke dalam metanol dimasukan logam natrium seberat 0,62 g sedikit demi sedikit, sambil dilakukan pengadukan dengan pengaduk magnet. Mulut labu di tutup untuk mencegah penguapan. Setelah semua logam natrium larut di dalam metanol, larutan kemudian didinginkan hingga suhu kamar. b. Isolasi gliserol dengan metode transesterifikasi Sejumlah lemak hewani (BM 863,73 g/mol) dipanaskan pada temperatur 120 º untuk mencairkan lemak hewani yang masih padat. Setelah itu, lemak hewani yang sudah mencair disaring menggunakan saringan kopi untuk memisahkan pengotor padatan. Transesterifikasi lemak hewani dilakukan dengan memasukan 100 g lemak/minyak hewani sedikit demi sedikit ke dalam larutan natrium metoksida dan disertai pengadukan. ampuran pereaksi ini dicampur selama 24 jam pada temperatur kamar (25-30 º). Setelah reaksi transesterifikasi selesai, produk didiamkan sekitar 15 menit sehingga diperoleh dua lapisan. Lapisan bawah yang merupakan lapisan gliserol diambil menggunakan corong pisah dan kemudian dievaporasi. Selanjutnya didistilasi fraksinasi. asil dianalisis dengan Spektrometer IR, 1 - NMR dan G-MS. c. Sintesis prop-2-en-1-ol Gliserol sebanyak 21,90 ml (0,3 mol) dan asam metanoat sebanyak 7,54 ml (0,2 mol) dimasukan ke dalam labu leher tiga yang dilengkapi dengan kondensor distilasi. ampuran didistilasi sampai temperaturnya mencapai 260 º. Pada temperatur º (20 30 menit), distilat ditampung (distilat I). Setelah distilat dikumpulkan, labu didinginkan sampai temperatur 100 º. Kemudian ditambah 5,3 ml (0,14 mol) asam metanoat dan didistilasi lagi, distilat pada º ditampung lagi (distilat II). Selanjutnya labu didinginkan lagi sampai temperatur 100 º. Lalu ditambahkan dengan 5,3 ml (0,14 mol) asam metanoat. ampuran didistilasi kembali dan distilat pada º ditampung (distilat III). Semua distilat pada temperatur º (distilat I, II, III) dikumpulkan dan ditambah Na pellet secukupnya untuk menetralkan asam metanoat. Kemudian dikeringkan dengan Na 2 S 4 anhidrous dan didistilasi sederhana. Distilat pada temperatur 97 º diambil sebagai prop-2-en-1-ol dan dianalisis dengan Spektrometer IR, 1 -NMR dan G-MS. ASIL DAN PEMBAASAN 1. Transesterifikasi Lemak ewani Pada penelitian ini, dilakukan reaksi transesterifikasi terhadap lemak sapi di dalam metanol berlebih dengan ratio molar antara metanol terhadap minyak 6 : 1 menggunakan katalis 0,5% Na 3, tanpa pemanasan dan disertai pengadukan selama 24 jam. Transesterifikasi menggunakan katalis basa menunjukkan alternatif terbaik untuk menghasilkan biodiesel, namun metode tersebut juga memiliki kelemahan. Apabila angka asam trigliserida sebagai bahan baku tinggi, maka diperlukan basa yang lebih banyak untuk menetralkan asam lemak bebas. Keberadaan air mengakibatkan terbentuknya sabun yang ikut mengkonsumsi katalis dan menurunkan efisiensi katalis. Terbentuknya sabun akan menaikkan viskositas, pembentukan gel dan pemisahan gliserol menjadi lebih sulit. Transesterifikasi minyak atau lemak dengan menggunakan katalis basa dari alkali, umumnya dilakukan mendekati titik didih alkoholnya, namun transesterifikasi berkatalis basa dalam skala besar akan menghasilkan konversi ester -89

4 secara optimum 90% pada suhu kamar [1][5]. Pada saat penambahan katalisator suhu sistem akan naik karena reaksi bersifat eksotermis. Pada akhir reaksi transesterifikasi terhadap lemak sapi terbentuk tiga mol campuran metil ester dan satu mol gliserol. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : Pada keadaan metanol berlebih akan terjadi reaksi antara sisa molekul trigliserida yaitu ion gliserol dengan metanol membentuk gliserol, selain itu pada saat bersamaan terjadi reaksi kesetimbangan ion metanolat dengan molekul metanolnya. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : ( 2 ) 16 3 ( 2 ) ( 2 ) 16 3 Gliseriltristearat (tristearin) 2 2 Ion gliserida Ion metoksi 3 3 adisi 3 3 ( 2 ) 16 3 Pada reaksi transesterifikasi umumnya dilakukan penambahan asam kuat seperti asam klorida dan asam sulfat untuk menghentikan jalannya reaksi, akan tetapi pada penelitian ini hal tersebut tidak dilakukan. Transesterifikasi dilakukan dengan memperpanjang waktu hingga reaksi sempurna. 2. Isolasi Gliserol Reaksi transesterifikasi lemak hewani menghasilkan produk berupa campuran yang terdiri dari dua lapisan. Lapisan atas yang berwarna kekuningan merupakan metil ester dan lapisan bawah yang berwarna lebih gelap mengandung gliserol. Lapisan yang mengandung gliserol dievaporasi untuk menguapkan metanol dan air yang masih Metil stearat Ion gliserida Metanol Gliserol Ion metoksida 2 ( 2 ) ( 2 ) ( 2 ) Zat antara eliminasi -90 tersisa. Selanjutnya gliserol diisolasi melalui distilasi fraksinasi. Fraksi gliserol yang diperoleh pada suhu 190 º (30 mmg) berupa cairan kental tidak berwarna. Berikut ini disajikan data hasil transesterifikasi lemak hewani. Tabel 4.1 Data hasil transesterifikasi lemak hewani No. Metil Ester Gliserol (%) (gram) 8,75 8,98 10,65 Pada akhir reaksi selain diperoleh hasil berupa metil ester juga masih terdapat sisa reaksi yang berupa lemak (minyak). Masih terdapatnya sisa reaktan menyebabkan hasil (yield) tidak optimal. Sisa reaktan (lemak) masih tertinggal karena reaksi tidak sempurna, akibat adanya air pada pembuatan larutan natrium metoksida atau pada reaksi transesterifikasi lemak. Air menyebabkan berkurangnya konsentrasi natrium metoksida karena Na lebih mudah berikatan dengan molekul air membentuk Na daripada dengan 3 atau natrium metoksida terdekomposisi oleh air membentuk Na dan metanol. Pada transesterifikasi lemak hewani ada beberapa hal lain yang juga perlu diperhatikan agar diperoleh hasil (yield) dengan jumlah yang maksimum. Beberapa kondisi reaksi yang mempengaruhi perolehan hasil (yield), antara lain : lemak hewani berwujud padat pada suhu kamar, sehingga setelah dipanaskan (dicairkan) harus segera direaksikan dengan larutan natrium metoksida. Lemak cair dimasukkan sedikit demi sedikit ke dalam larutan natrium metoksida dan disertai dengan pengadukan selama 24 jam. al ini dilakukan dengan tujuan untuk menghasilkan campuran yang homogen antara gliserida dan alkohol, serta memberikan kesempatan terhadap molekul-molekul reaktan untuk semakin lama bertumbukan, sehingga semakin banyak metil ester yang dihasilkan. Jika semakin banyak metil ester yang dihasilkan, maka gliserol yang dihasilkan juga semakin banyak. asil analisis produk menggunakan spektrometer IR memberikan hasil spektra seperti yang ditampilkan pada Gambar 4.1 dan hasil analisis data disajikan pada Tabel 4.2.

5 1 ) % Transmitansi Bilangan gelombang (cm - Gambar 4.1 Spektra FTIR gliserol Tabel 4.2 Data spektra FTIR gliserol Jenis vibrasi Bilangan gelombang (cm -1 ) Rentangan ,29 Rentangan 3 sp ,52 dan 2885,51 Bengkokan 3 sp ,89 metilen Analisis produk menggunakan spektrometer 1 -NMR memberikan hasil spektra seperti yang ditampilkan pada Gambar 4.2 dan data analisis disajikan pada Tabel 4.3. A B Waktu retensi (menit) Gambar 4.3 Kromatogram G gliserol asil analisis menggunakan spektrometer massa (Gambar 4.4) menunjukkan bahwa puncak pertama merupakan hasil fragmentasi dari senyawa gliserol. Ion molekular pada m/z 92 yang sesuai dengan berat molekul senyawa gliserol tidak tampak. al ini mengindikasikan bahwa senyawa tersebut tidak stabil sehingga langsung mengalami fragmentasi menghasilkan puncak m/z 87. Puncak pada m/z 61 merupakan puncak dasar (base peak) yang berasal dari pelepasan radikal 2. Pola fragmentasi dari senyawa gliserol seperti disajikan pada Gambar 4.5. Kelimpahan relatif (%) m/z Gambar 4.4 Spektra massa gliserol 2 2 -e Gambar 4.2 Spektra 1 -NMR gliserol m/z =92 - m/z =61 (basepeak) Tabel 4.3 Data spektra 1 -NMR gliserol Puncak δ (ppm) terukur Kenampakan Jumlah dan jenis proton A 5,30 5,10 Singlet 3, idroksi B 3,80 3,40 Multiplet 5, Alkil Untuk membuktikan bahwa produk yang dihasilkan merupakan gliserol, maka senyawa yang dihasilkan dianalisis menggunakan G-MS. asil kromatogram G dari G-MS yang disajikan pada Gambar 3.3 menunjukkan adanya dua puncak dan puncak kesatu dengan waktu retensi (t R ) 11,581 menit dengan persentase luas puncak total (kemurnian) 99,27% diperkirakan merupakan senyawa gliserol. 2 m/z = 31 Gambar 4.5 Pola fragmentasi gliserol Senyawa gliserol yang dihasilkan seberat 10,65 gram (96,46% hasil). Senyawa gliserol yang dihasilkan sebagai hasil samping pada reaksi transesterifikasi lemak hewani dalam pembuatan biodiesel ini adalah 11,58% dari berat minyak Diesel yang dihasilkan. 3. Sintesis Prop-2-en-1-ol Senyawa prop-2-en-1-ol dihasilkan melalui reaksi antara gliserol dengan asam metanoat. Reaksi tersebut dilakukan dengan metode distilasi. Distilasi dilakukan dengan tiga tahapan penambahan asam metanoat. 2 m/z =

6 Penambahan asam metanoat dilakukan beberapa kali dengan tujuan agar gliserol habis bereaksi. Semua distilat yang terkumpul pada temperatur diambil dan dilakukan penambahan Na. Dengan adanya Na menyebabkan air bertambah kepolarannya dan prop-2-en-1-ol menjadi kurang polar sehingga terbentuk dua lapisan. Senyawa prop-2-en-1-ol berada di lapisan atas, sedangkan air berada di lapisan bawah. Lapisan atas yang mengandung prop-2-en-1-ol didistilasi kembali dan distilat pada 97 diambil sebagai prop-2-en-1-ol. Produk yang dihasilkan berupa cairan tidak berwarna dengan bau yang sangat menyengat. asil analisis produk menggunakan spektrometer FTIR memberikan hasil spektra seperti yang ditampilkan pada Gambar 4.6 dan hasil analisis data disajikan pada Tabel 4.4. Puncak δ (ppm) terukur Kenampakan Jumlah dan jenis proton A 6,40 5,70 Multiplet 1, - 2 = 2 B 5,50 5,00 Multiplet 2, - 2 = - 4,10 Singlet 3, Analisis selanjutnya dengan G-MS terhadap produk yang dihasilkan memberikan kromatogram G dan spektra massa yang disajikan pada Gambar 4.8 dan 4.9. asil kromatogram G dari G-MS menunjukkan adanya dua puncak dan puncak kesatu dengan waktu retensi (t R ) 2,39 menit dengan persentase luas puncak total (kemurnian) 96,35% diperkirakan senyawa prop-2-en-1-ol. % Transmitansi Bilangan gelombang (cm -1 ) Gambar 4.6 Spektra FTIR prop-2-en-1-ol Tabel 4.4 Data Spektra FTIR prop-2-en-1-ol pelepasan Jenis vibrasi Bilangan gelombang (cm -1 radikal hidrogen. Pola fragmentasi ) secara lengkap dari senyawa prop-2-en-1-ol Rentangan ,42 Rentangan 3 sp ,09 dan 2862,36 disajikan pada Gambar Bengkokan 3 sp - metilen 1419,61 Rentangan 2 sp ,11 Rentangan = 1643,35 Bengkokan = 2 (gugus vinil) 995,27 dan 918,12 Analisis produk dengan spektrometer 1 -NMR memberikan hasil seperti pada Gambar 4.7 dan pada Tabel 4.5 Waktu retensi (menit) Gambar 4.8 Kromatogram G prop-2-en-1- ol asil analisis menggunakan spektrometer massa (Gambar 4.9) juga menunjukkan bahwa senyawa tersebut merupakan prop-2-en-1-ol. al ini didukung oleh adanya puncak ion molekular pada m/z 58 yang sesuai dengan berat molekul senyawa prop-2-en-1-ol. Puncak pada m/z 57 merupakan puncak dasar (base peak) yang berasal dari Kelimpahan relatif (%) m/z Gambar 4.9 Spektra massa prop-2-en-1-ol 2 2 -e m/z =58 m/z =57 (basepeak) (ppm) Pergeseran kimia Gambar 4.7 Spektra 1 -NMR prop-2-en-1-ol Tabel 4.5 Data spektra 1 -NMR prop-2-en- 1-ol 2 m/z =31 m/z =

7 Gambar 4.10 Pola fragmentasi prop-2-en-1- ol Senyawa prop-2-en-1-ol yang dihasilkan seberat 15,98 gram (91,73% hasil). 4. Mekanisme Reaksi Sintesis Prop-2-en-1-ol Mekanisme dehidrasi gliserol menjadi senyawa prop-2-en-1-ol termasuk ke dalam mekanisme eliminasi bimolekuler (E2). Reaksinya berlangsung secara serempak, di mana protonasi dan terbentuknya ikatan rangkap berlangsung secara serempak, tidak melalui pembentukan karbokation. Dalam reaksi dehidrasi, gugus hidroksi pada senyawa gliserol terprotonasi oleh asam metanoat dan lepas sebagai molekul air. Asam metanoat dibutuhkan untuk memprotonasi atom pada gliserol, sehingga membentuk gugus pergi yang baik. Karena molekul air merupakan gugus pergi yang lebih baik dibandingkan ion hidroksi. Selanjutnya senyawa gliserol monoformat yang terbentuk mengalami pirolisis menjadi senyawa alkohol tak jenuh (alkena) yaitu senyawa prop-2-en-1-ol, karbondioksida dan air (Gambar 4.11) Gambar 4.11 Mekanisme reaksi dehidrasi gliserol menjadi prop-2-en-1-ol 5. Kelarutan Prop-2-en-1-ol dalam Air Pada struktur senyawa prop-2-en-1-ol terdapat gugus hidroksi yang menyebabkan senyawa ini bersifat polar sehingga dapat larut dalam air dan senyawa polar lainnya. Selain memiliki gugus hidroksi, senyawa ini juga memiliki rantai karbon alifatis yang bersifat non polar sehingga senyawa ini juga dapat larut dalam senyawa non polar seperti sebagian besar minyak atsiri, perasa, pewarna dan obat Sifat senyawa prop-2-en-1-ol yang mudah larut dalam air dapat mengurangi kualitas senyawa tersebut sebagai bahan bakar. Apabila dibandingkan dengan etanol yang bersifat azeotrop sehingga sulit untuk dipisahkan dengan air, senyawa prop-2-en-1-ol dapat dipisahkan dengan air karena memiliki rantai hidrokarbon yang lebih panjang dibandingkan etanol. Semakin panjang gugus alkilnya, maka semakin berkurang kepolarannya, sehingga lebih tidak mudah tercampur dengan air [2]. Ditinjau dari harga momen dipol etanol yaitu 1,69 Debye dan prop- 2-en-1-ol sebesar 1,55 Debye [6] maka etanol bersifat lebih polar dibandingkan dengan molekul prop-2-en-1-ol. Fakta ini memperkuat bahwa etanol lebih mudah larut dalam air dibandingkan dengan senyawa prop-2-en-1-ol. Pada tahap sintesis senyawa prop-2-en- 1-ol dilakukan penambahan natrium hidroksida karena setelah tiga kali proses penambahan asam metanoat pada gliserol, p larutan menjadi asam (p ± 3), sehingga untuk menghilangkan sisa asam dari asam metanoat yang berlebih dilakukan penambahan natrium hidroksida dengan berhati-hati dan sedikit demi sedikit hingga larutan menjadi netral. Reaksinya adalah sebagai berikut : + Na Dengan adanya natrium hidroksida juga menyebabkan sifat polar akan bertambah sehingga kepolaran air akan bertambah dan senyawa prop-2-en-1-ol menjadi kurang polar. Adanya ikatan hidrogen antara molekul prop-2- en-1-ol dengan air menyebabkan kedua senyawa ini dapat bercampur, namun dengan adanya natrium hidroksida menyebabkan gaya intermolekular yang lemah antara molekul prop-2-en-1-ol dengan air mudah diganggu. al ini menyebabkan molekul prop-2-en-1-ol tidak bercampur dengan air. Natrium metanoat membentuk zat tersolvasi dengan air. Solvasi biasanya disebabkan karena adanya antaraksi antara pelarut polar terhadap zat terlarut yang polar pula. Molekul air sebagai dwi kutub mengelilingi ion-ion Na + dan ˉ. al ini yang menyebabkan senyawa prop-2-en-1-ol dan air akan terpisah menjadi dua lapisan. Senyawa prop-2-en-1-ol terdistribusi ke lapisan atas, + 2 Na

8 sedangkan air berada di lapisan bawah. Setelah itu ditambahkan natrium sulfat anhidrous. Selanjutnya lapisan atas tersebut didistilasi pada suhu 97 º dan diperoleh senyawa prop-2-en-1- ol dengan kemurnian yang lebih baik. 6. Panas Pembakaran Senyawa Prop-2-en-1- ol Senyawa prop-2-en-1-ol dapat mengalami reaksi pembakaran menghasilkan gas karbon dioksida, uap air dan energi yang besar. Persamaan reaksinya: 3 5 (l) +6 2 (g) 3 2 (g)+3 2 (l)+energi. Nilai kalor bahan bakar sangat mempengaruhi energi hasil pembakaran bahan bakar. Semakin tinggi nilai kalor bahan bakar, maka energi hasil pembakaran bahan bakar akan semakin meningkat dan sebaliknya semakin rendah nilai kalor pembakaran bahan bakar, maka energi hasil pembakaran bahan bakar akan semakin menurun. Berdasarkan hasil perhitungan dengan metode komputasi, diperoleh Δ c prop-2-en-1- ol adalah -1816,7 kj/mol. Jika dibandingkan dengan nilai Δ c etanol yaitu ,8 kj/mol, maka senyawa prop-2-en-1-ol mempunyai harga panas pembakaran lebih tinggi daripada etanol. Jadi, energi hasil pembakaran prop-2-en-1-ol lebih tinggi daripada etanol. leh sebab itu, senyawa prop- 2-en-1-ol diharapkan dapat menjadi bahan bakar alternatif yang dapat digunakan sebagai bahan campuran dalam gasohol atau biofuel yang lebih rendah kelarutannya dalam air, lebih tidak cepat menguap dan memiliki panas pembakaran yang lebih baik daripada etanol. KESIMPULAN Berdasarkan hasil dan pembahasan yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya, dapat disimpulkan bahwa : 1. Reaksi transesterifikasi lemak hewani dengan katalis logam Na menggunakan pelarut metanol tanpa pemanasan, tanpa penambahan asam kuat untuk penghentian reaksi, serta dengan pengadukan selama 24 jam menghasilkan gliserol sebesar 96,46% hasil dan kadar 99,27%. 2. Reaksi dehidrasi gliserol menggunakan asam metanoat menghasilkan senyawa prop-2-en-1-ol sebesar 91,73% hasil dan kadar 96,35%. UAPAN TERIMA KASI Ucapan terima kasih disampaikan kepada: 1. Direktorat Pendidikan Tinggi (Dikti) 2. Universitas enderawasih 3. Universitas Gadjah Mada 4. Keluarga dan teman-teman yang telah membantu dalam penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA 1. Eckey, E. W Vegetable Fat and il. New York: Reinhold Publishing orporation. 2. Fessenden, R. J. dan Fessenden, J. S Kimia rganik. Edisi Ketiga. Alih bahasa: Aloysius adyana Pudjaatmaka. Jakarta: Erlangga. 3. andayani, S. P Pembuatan Biodiesel dari Minyak Ikan dengan Radiasi Gelombang Mikro. Skripsi. Surakarta: Universitas Sebelas Maret. 4. anna, A. M. and Ma, F Biodiesel Production Areview. J. Bio. Tech. Vol. 70, Markley, K. S Fatty Acid. 1 st. New York: Interscience Publishers. Inc. 6. Narasimha, A. and url, R. F Microwave Spectrum of Allyl Alcohol. JP. Vol Rahayu, M Teknologi Proses Produksi Diakses tanggal 2 September Biodiesel. -94