, akselerasi mesin lebih baik, dan tarikan lebih ringan (Nazef dkk,2007).

Transkripsi

1 PENGARUH JUMLAH KATALIS DAN SUHU REAKSI PADA TRANSESTERIFIKASI BIJI NYAMPLUNG MENGGUNAKAN DUA REAKTOR KONTINYU Muhammad Rachimoellah, Ainul Yakin, Nani Sari Putri Laboratorium Biomassa dan Konversi Energi Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 60 E mail : prof_rachimoellah@yahoo.com; ainul_yk@chem-eng.its.ac.id; Puks_sari@yahoo.com ABSTRAK Biodiesel bisa diperoleh melalui reaksi esterifikasi dan transesterifikasi. Esterifikasi dilakukan untuk mereaksikan FFA (free fatty acid) membentuk crude biodiesel dan hasil samping berupa air. Sedangkan untuk transesterifikasi dilakukan untuk mereaksikan TGS (triglycerides) membentuk crude biodiesel juga dan hasil samping berupa gliserol. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh jumlah katalis dan suhu reaksi pada transesterifikasi biji nyamplung terhadap yield crude Fatty Acid Methyl Ester menggunakan dua reaktor kontinyu. Variabel penelitian meliputi variabel tetap, variabel berubah dan variabel respon. Variabel tetap meliputi rasio H 3 PO 4 sebesar 0,5% dari volume minyak, waktu reaksi esterifikasi 20 menit dan transesterifikasi 45 menit, temperatur reaksi esterifikasi 60 o C, rasio H 2 SO 4 sebesar 0,6% dari minyak, dan ratio molar minyak terhadap methanol sebesar :6 pada esterifikasi dan transesterifikasi, sedangkan variabel berubah meliputi jumlah katalis basa yaitu sebesar 0,4%; 0,6%; 0,8%; % berat dari minyak dan temperatur reaksi transesterifikasi sebesar 40 o C, 50 o C, 60 o C, dan untuk variabel respon berupa yield crude Fatty Acid Methyl Ester. Penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahap. Tahap pertama yaitu pretreatment awal yang dilakukan dengan pengepresan mekanis biji nyamplung dan penghilangan gum. Sedangkan tahap selanjutnya yaitu tahap reaksi yang terdiri dari reaksi esterifikasi dan transesterifikasi. Dan untuk proses selanjutnya adalah proses pencucian menggunakan air dengan suhu ±60 o C dan dilanjutkan dengan proses penghilangan kadar air melalui pemanasan pada suhu 0 o C selama 0 menit. Tahap terakhir yaitu tahap analisa kadar dan yield dari crude Fatty Acid Methyl Ester itu sendiri dengan Gas Chromatography (GC). Yield tertinggi diperoleh pada jumlah katalis sebesar % dan pada suhu 60 o C dengan kadar ester sebesar 99,7% dan yield sebesar 87,036%. Kata kunci: crude Fatty Acid Methyl Ester, biji nyamplung, reaktor transesterifikasi kontinyu PENDAHULUAN Bahan bakar minyak adalah sumber energi dengan konsumsi yang terbesar untuk saat ini diseluruh dunia jika dibandingkan dengan sumber energi lainnya. Tetapi saat ini dunia mengalami krisis bahan bakar minyak, harga minyak mentah dunia terus meningkat. Banyak Negara, terutama Indonesia mengalami masalah kekurangan bahan bakar minyak (dari bahan bakar fosil) untuk negaranya sendiri. Stok minyak mentah yang berasal dari fosil ini terus menurun sedangkan jumlah konsumsinya terus meningkat setiap tahunnya sehingga perlu dicari alternatif bahan bakar lain terutama dari bahan yang terbarukan. Salah satu alternatifnya adalah biodiesel sebagai pengganti solar. Biodiesel secara umum adalah bahan bakar mesin diesel yang terbuat dari bahan terbarukan atau secara khusus merupakan bahan bakar mesin diesel yang terdiri atas ester alkil dari asam-asam lemak. Biodiesel dapat dibuat dari minyak nabati dan merupakan bahan bakar mesin diesel yang berupa ester metil/etil asamasam lemak yang berasal dari sumberdaya hayati. Biodiesel ini diharapkan dapat menggantikan solar sebagai bahan dasar mesin diesel. Keuntungan-keuntungan dari biodiesel adalah angka setananya lebih tinggi dari angka setana solar, gas buang hasil pembakaran biodiesel lebih ramah lingkungan karena hampir tidak mengandung gas SO x, akselerasi mesin lebih baik, dan tarikan lebih ringan (Nazef dkk,2007). Dengan memanfaatkan ke agrarisannya, yang dimiliki oleh Indonesia, maka dikembangkanlah energi alternatif berbasis nabati yang diharapkan ramah terhadap lingkungan. Salah satunya adalah minyak nyamplung yang dapat digunakan sebagai pengganti bahan bakar solar. Minyak nyamplung yang berasal dari tanaman nyamplung yang dikenal dengan nama bintangur atau dalam bahasa latin disebut Calophyllum inophyllum.

2 Tumbuhan ini adalah tumbuhan liar yang banyak tumbuh di Indonesia, sehingga sangat mudah didapatkan. Tumbuhan ini umumnya digunakan kayunya untuk kebutuhan konstruksi, furniture, kapal,dan lain-lain. Sedangkan getah dari kulit kayunya bisa dijadikan obat. Sedangkan biji buah nyamplung sering dianggap tidak berguna, ternyata bisa dimanfaatkan sebagai sumber bahan bakar alternatif minyak tanah. Tanaman nyamplung tersebut memiliki biji yang berpotensi menghasilkan minyak nyamplung, terutama biji yang sudah tua. Kandungan minyaknya mencapai 50-70% dan mempunyai ketahanan bakar enam kali lipat lebih lama dibandingkan minyak tanah (Heyne, 987). Biji nyamplung dapat dikonversi menjadi biofuel dengan rendemen yang tinggi (diperkirakan mencapai 65%) dan dalam pemanfaatannya diduga tidak akan berkompetisi dengan kepentingan untuk bahan pangan. Tanaman nyamplung tumbuh dan tersebar merata secara alami di Indonesia, regenerasi mudah dan berbuah sepanjang tahun menunjukkan kemampuan daya survival yang tinggi terhadap lingkungan (Rahmansyah Ajie dkk, 2009). Metode yang digunakan untuk mengkonversi minyak menjadi ester adalah dengan reaksi transesterifikasi dengan katalis basa, konversi minyak menjadi ester dengan proses transesterifikasi akan mengalami hambatan jika bahan baku minyak masih mengandung asam lemak bebas yang tinggi, karena akan terjadi reaksi penyabunan (saponifikasi) sehingga yield Fatty Acid Methyl Ester (FAME) menurun dan mempersulit proses pemisahan antara FAME dengan glyserol (Ma dan Hanna,999). Minyak yang mengandung asam lemak bebas (FFA) tinggi (>2%) perlu dilakukan proses esterifikasi dengan katalis asam untuk menurunkan kadar asam lemak bebas sampai sekitar 2% kemudian dilanjutkan proses transesterifikasi dengan katalis basa (Ramadhas dkk,2004). METODOLOGI Penelitian ini dibagi menjadi beberapa tahap. Tahap pertama merupakan tahap persiapan yang bertujuan untuk mendapatkan crude oil biji nyamplung sebanyak banyaknya yang meliputi pengepresan mekanik biji nyamplung dan penghilangan gum. Pada proses pengepresan biji nyamplung dilakukan dengan memisahkan daging biji dengan tempurungnya yang dilanjutkan dengan menjemur biji nyamplung dibawah sinar matahari selama ± minggu. Dan mengepres biji nyamplung menggunakan screw press. Pada proses penghilangan gum dilakukan dengan memanaskan 200 ml minyak biji nyamplung hingga suhu 50 C dengan hot plate (pemanas) kemudian ditambahkan H 3 PO 4 dengan rasio berat sebesar 0,5% dari berat minyak biji nyamplung dan memanaskan minyak kembali sambil diaduk selama 30 menit. Setelah itu memisahkan minyak biji nyamplung (lapisan atas) dengan kotoran yang tidak terlarut yang terkandung di dalam minyak (lapisan bawah) di dalam corong pemisah Tahap selanjutnya merupakan tahap reaksi esterifikasi dan transesterifikasi. Sebelum melakukan tahap reaksi esterifikasi terlebih dahulu dilakukan pengujian kadar asam lemak bebas dalam minyak. Jika hasilnya > 2 % maka reaksi esterifikasi harus dilakukan. Tahap reaksi ini dimulai dengan menentukan berat dan molar minyak yang diperoleh dari degumming. Setelah itu memasukkan campuran katalis H 2 SO 4 (0,6% berat dari berat minyak) dan methanol (rasio molar 6: terhadap minyak) pada labu leher dua yang dilengkapi refluk kondenser, kemudian memanaskan campuran tersebut pada suhu 60 C selama 20 menit. Selama proses berlangsung dilakukan analisa %FFA dan reaksi dihentikan sampai %FFA <2% dan mendiamkan sampel sampai terbentuk dua lapisan dalam corong pemisah. Setelah itu memisahkan lapisan atas dan bawah, dimana lapisan bawah berupa pretreated oil untuk reaksi selanjutnya dan lapisan atas berupa air, sisa methanol dan sisa katalis H 2 SO 4 akan dibuang. Sedangkan untuk tahap reaksi transesterifikasi dilakukan dengan mengukur volume pretreated oil dan membuat larutan sodium metoksida (CH 3 ONa) dalam erlenmeyer dengan cara mencampurkan (0,4 ; 0,6 ; 0,8 ;)% dari berat minyak dengan methanol (rasio molar 6: terhadap minyak). Setelah itu menyalakan dan mengatur suhu pada dua reaktor kontinyu yang dilanjutkan dengan memasukkan larutan sodium metoksida (CH 3 ONa) dan pretreated oil kedalam tangki penampung masing-masing dan mengatur flow rate feed masuk kedalam reaktor. Setelah itu mereaksikan campuran tersebut secara kontinyu pada suhu sesuai variabel (40 C, 50 C, 60 C) selama 45 2

3 menit. Selanjutnya melakukan pemisahan produk biodiesel (crude FAME) dan gliserol dengan menggunakan corong pemisah. Tahap selanjutnya merupakan tahap pemurnian biodisel yaitu proses pencucian yang dilakukan dengan mengukur volume biodisel yang terbentuk dari proses transesterifikasi kemudian mencucinya dengan air hangat (± 60 o C) sebanyak 30% volume dari biodiesel tersebut. Setelah itu melakukan pengadukan dengan stirrer selama 5 menit yang dilanjutkan dengan memisahkan crude FAME dan impurities dengan menggunakan corong pemisah. Produk yang diinginkan terletak pada bagian atas, dan lapisan bawah yang merupakan impurities dan sisa reaktan dibuang. Proses pencucian ini dilakukan beberapa kali sampai air pencuci tidak keruh. Setelah itu mengurangi kandungan air dalam biodiesel dengan pemanasan pada suhu 0 o C selama 0 menit. Proses dihentikan setelah warna crude FAME terlihat lebih jernih dan sudah tidak terlihat lagi kandungan air di dalam biodiesel. Dan untuk tahap terakhir yaitu analisa kadar ester dan yield dari crude biodiesel dengan menggunakan Gas Chromatography (GC) Gambar. Seperangkat alat transesterifikasi Keterangan gambar :. Reaktor transesterifikasi berpengaduk 2. Tangki penampung minyak 3. Tangki penampung campuran methanol + 4. Tiang penyangga 5. Jacket pemanas 6. Valve aliran keluar reaktor 7. Indikator suhu 8. Statif dan klem holder 9. Pompa 0. Tombol power. Pengatur suhu 2. Motor penggerak stirrer 3. Power supplay motor HASIL PENELITIAN Crude biodiesel yang diperoleh selanjutnya dianalisa kadar ester dan yield dengan memakai alat gas chromatography (GC). Jenis Gas Chromatograhy (GC) yang digunakan adalah Gas Chromatograhy (GC) dengan column diamensions yaitu TM-5 x 0,53mm x µm. Senyawa yang digunakan pada hasil analisa ini berupa senyawa miristat, palmitat, linoleat, oleat, dan stearat methyl ester karena senyawa tersebut merupakan kandungan terbesar yang terdapat pada bahan minyak biji nyamplung. Berikut merupakan hasil yang diperoleh dari penelitian yang dilakukan. Tabel. Pengaruh penambahan konsentrasi katalis basa terhadap yield crude FAME pada suhu 60 o C No Konsentrasi katalis (% wt oil) 0,8 0,6 0,4 Bahan Produk 230,703 85,726 66,56 57,63 Yield 87,036 68,806 58,499 53,37 Tabel 2. Pengaruh penambahan konsentrasi katalis basa terhadap yieldcrude FAME pada suhu 50 o C No Konsentra si katalis (% wt oil) 0,8 0,6 0,4 Bahan Produk 222,984 83,354 6,534 54,305 Yield 83,08 66,46 56,290 52,87 Tabel 3. Pengaruh penambahan konsentrasi katalis basa terhadap yield crude FAME pada suhu 40 o C No Konsentrasi katalis (% wt oil) 0,8 0,6 0,4 Bahan Produk 97,053 78,5 60,59 47,652 Yield 69,863 60,899 52,369 43,022 PEMBAHASAN Pada penelitian ini proses reaksi yang dilakukan adalah reaksi esterifikasi dan reaksi transesterifikasi menggunakan dua reaktor kontinyu dengan katalis pada konsentrasi (0,4-)% berat minyak biji nyamplung dan suhu

4 reaksi (40-60) o C. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh penambahan konsentrasi katalis dan suhu reaksi dengan menggunakan dua reaktor kontinyu yang disusun seri terhadap yield crude FAME dengan variabel pada proses reaksi transesterifikasi yaitu variabel konsentrasi katalis 0,4%; 0,6%; 0,8%; % berat minyak nyamplung dan variabel suhu reaksi 40 o C, 50 o C, 60 o C. IV.2. Pretreatment Bahan Baku Penelitian ini menggunakan bahan berupa buah nyamplung yang diperoleh dari daerah sumenep dipulau Madura dan daerah sepanjang di kabupaten Sidoarjo. Untuk mengolah bahan supaya menjadi minyak biji nyamplung maka perlu dilakukan pengeringan untuk menghilangkan kadar air dalam biji dengan dijemur di bawah terik sinar matahari selama kurang lebih selama minggu supaya biji nyamplung dapat lebih kering dimana kandungan minyak pada biji nyamplung sekitar 40% 73% (Hambali,Erliza.2007). Minyak biji nyamplung kering akan diambil dengan dilakukan pengepresan mekanik menggunakan screw press. Dari hasil pengepresan biji nyamplung kering sebanyak 6 kg didapatkan minyak sekitar 3000 ml, sehingga rendemen dari biji nyamplung diperoleh sebesar 46,94%. Berikut adalah tabel proses pretreatment pada bahan biji nyamplung. Setelah minyak diambil dengan pengepresan mekanik menggunakan screw press dilakukan proses pembuatan crude FAME dengan tahap awal yaitu proses degumming yang bertujuan untuk menghilangkan getah yang masih terkandung pada minyak biji nyamplung dengan menambahkan H 3 PO 4 p.a sebanyak 0,5% berat minyak yang disertai dengan pengadukan dan pemanasan selama 30 menit pada 50 o C, namun setelah dilakukan proses degumming pada pembuatan crude FAME ini tidak dihasilkan getah atau lendir yang terdiri dari phospatida, protein, air dan karbohidrat yang nampak terpisah pada bahan setelah dilakukan pengendapan selama hari sehingga untuk pembuatan berikutnya tidak dilakukan proses degumming karena karakterisrik bahan tidak mengandung getah yang perlu dipisahkan dari minyak biji nyamplung. IV.2.2 Proses Esterifikasi Pada proses esterifikasi bertujuan untuk menurunkan kadar asam lemak bebas (FFA) sampai sekitar 2% karena salah satu syarat dari reaksi transesterifikasi pada pembuatan biodiesel adalah kandungan asam lemak bebas dari minyak kurang dari 2% (Knothe.G, 2005). Menurut penelitian dari Crane sylvie pada tahun 2005 menyebutkan bahwa asam lemak bebas (FFA) akan direaksikan dengan methanol (molar rasio minyak : methanol sebesar : 6) untuk diubah menjadi ester menggunakan katalis asam karena bahan baku mengandung asam lemak bebas yang tinggi (FFA) yaitu sebesar 5,0%. Sedangkan bahan baku minyak biji nyamplung yang digunakan untuk penelitian ini mengandung asam lemak bebas sebesar 5,64% dan katalis asam berupa asam sulfat (H 2 SO 4 ). Pada reaksi esterifikasi ini, dilakukan pada suhu 60 o C dengan methanol (molar rasio minyak : methanol sebesar : 6) dan dilakukan pengujian FFA selama proses esterifikasi berlangsung yang bertujuan untuk mengetahui nilai penurunan kadar FFA pada bahan baku. Untuk penurunan kadar FFA yang dihasilkan berdasarkan analisa yang dilakukan yaitu pada t = 0 menit nilai %FFA sebesar 5,64% ± 0,23 menjadi,95% ± 0,084 pada t = 20 menit yaitu pada akhir proses esterifikasi sehingga minyak dapat diproses untuk tahap berikutnya. Setelah itu minyak hasil esterifikasi dipisahkan menggunakan corong pemisah dengan didiamkan selama 2 jam, sampai terbentuk dua lapisan yaitu lapisan atas merupakan methanol, air, sisa katalis (H 2 SO 4 ) dan lapisan bawah merupakan pretreated oil (methyl ester dan trigliserida), selanjutnya lapisan bawah akan digunakan untuk proses transesterifikasi. IV.2.3 Proses Transesterifikasi Proses transesterifikasi merupakan reaksi dari trygliserida dengan methanol (molar rasio minyak : methanol sebesar : 6) untuk diubah menjadi FAME dan gliserol menggunakan katalis basa berupa natrium hidroksida () pellet yang dilarutkan kedalam methanol (molar rasio minyak : methanol sebesar : 6), jumlah katalis sesuai dengan variabel reaksi yaitu (0,4; 0,6; 0,8; )%berat minyak hasil esterifikasi pada suhu reaksi sesuai variabel yaitu 40 o C, 50 o C,dan 60 o C selama 45 menit menggunakan dua reaktor kontinyu yang dipasang secara seri. Pada proses ini terlihat bahwa kondisi optimum reaksi transesterifikasi adalah pada saat variabel %berat minyak hasil esterifikasi dengan temperatur 60 o C, pada variabel ini diperoleh yield crude FAME sebesar 87,036%. Hal ini menunjukkan bahwa FFA yang terkandung pada minyak biji nyamplung sudah terkonversi 4

5 menjadi biodiesel. Yield biodiesel tertinggi pada variabel konsentrasi katalis % berat minyak dengan suhu reaksi 60 o C hal ini telah sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa konsentrasi yang tinggi akan mempercepat rate reaksi dan meningkatkan banyaknya produk yang dihasilkan pada reaktor kontinyu berpengaduk atau CSTR yang disusun seri, reaktor kontinyu memiliki potensi yang baik untuk memproduksi biodiesel dalam industri (Leevijit T, 2008). Setelah proses transesterifikasi selesai crude FAME yang dihasilkan akan dipisahkan dari gliserol (produk samping) menggunakan corong pemisah yang mana fase crude FAME (produk utama ) berada pada lapisan atas dan fase gliserol berupa produk samping dari pembuatan biodiesel berada pada lapisan bawah, gliserol ini mengendap kebawah secara perlahan pada corong pemisah, hal ini karena gliserol memiliki nilai densitas yang lebih tinggi (ρ gliserol = 0,90934 gram/ml) dari crude FAME (ρ crudefame = 0,89279 gram/ml). Biodiesel yang dihasilkan belum murni karena masih terkontaminan oleh sisa katalis, sisa methanol dan trygliserida yang tidak bereaksi, sabun dan sisa gliserol oleh karena itu crude FAME dari hasil transesterifikasi masih harus dilakukan tahap pemurnian yaitu dilakukan pencucian terhadap crude FAME. IV.2.3. Pengaruh penambahan konsentrasi katalis basa terhadap kadar ester dan yield pada crude FAME Penambahan katalis basa dilakukan pada proses transesterifikasi pembuatan crude FAME dari minyak biji nyamplung. Katalis basa yang digunakan yaitu natrium hidroksida () dengan konsentrasi variabel katalis sebesar (0,4;0,6;0,8;)%wt minyak biji nyamplung hasil esterifikasi. Dari variabel tersebut, akan dilarutkan kedalam methanol (rasio molar minyak : methanol yaitu :6) untuk membuat larutan natrium metoksida sebelum direaksikan kedalam minyak pada proses transesterifikasi. Proses reaksi transesterifikasi dilakukan dengan menggunakan dua reaktor kontinyu berpengaduk yang dipasang secara seri. Adapun pengaruh besarnya penambahan konsentrasi katalis basa () terhadap kadar ester dan yield crude FAME pada penelitian ini adalah sebagai berikut : Kadar Ester Crude FAME ⁰C 50 ⁰C 60 ⁰C 70 0,2 0,4 0,6 0,8,2 Katalis (%wt) Setelah crude FAME dipisahkan dari gliserol maka proses selanjutnya dilakukan pencucian crude FAME menggunakan air pada suhu 60 o C, banyak air yang digunakan untuk pencucian sebesar 30% dari volume crude FAME yang dihasilkan. Setelah itu dilakukan pengadukkan dengan stirrer magnetic selama 5 menit. Proses pencucian ini bertujuan untuk menghilangkan kontaminan dalam biodiesel hasil transesterifikasi, pencucian dilakukan sampai air pencuci tidak keruh lagi (bening), hal ini menunjukkan bahwa ph crude FAME telah netral. Setelah crude FAME dipisahkan dari air pencuci maka, proses selanjutnya adalah penghilangan kadar air yang masih terkandung pada crude FAME dari sisa pencucian yaitu dengan dilakukan pemanasan pada suhu sebesar 0 o C pada produk selama 0 menit dengan dilakukan pengadukan menggunakan stirrer magnetic sampai air yang terkandung menguap (Venkanna, B.K.; Reddy, C. Venkataramana.2009). Hal ini ditandai dengan warna Crude FAME yang lebih jernih. 5 Gambar 4. Grafik pengaruh Penambahan Konsentrasi Katalis Basa terhadap Kadar Ester Crude FAME. Dari grafik 4. hubungan katalis (%wt) terhadap kadar ester crude FAME diatas dapat diketahui bahwa penambahan konsentrasi katalis basa cukup berpengaruh terhadap besarnya % kadar ester pada crude FAME yang dihasilkan. Penambahan katalis basa sebesar dari 0,4%wt hingga %wt memberikan pengaruh kenaikan nilai ester yang sebanding yaitu semakin besar penambahan konsentrasi katalis basa maka semakin tinggi pula kadar ester yang terkandung dalam crude FAME. Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa kandungan %kadar ester yang terkecil adalah penambahan katalis basa pada konsentrasi 0,4%wt dengan suhu reaksi 40 o C pada proses transesterifikasi maka nilai kadar esternya sebesar 76,592% sedangkan %kadar ester yang tertinggi adalah crude FAME pada penambahan konsentrasi katalis basa sebesar %wt dengan suhu reaksi 60 o C pada proses transesterifikasi dengan nilai %kadar ester

6 sebesar 99,7%, hal ini menunjukkan bahwa penambahan katalis yang semakin besar maka semakin tinggi pula kadar ester yang terkandung dalam crude FAME. Yield Crude FAME ⁰C 50 ⁰C 60 ⁰C 0,2 0,7,2 Katalis (%wt) Gambar 4.2. Grafik pengaruh Penambahan Konsentrasi Katalis Basa terhadap Yield Crude FAME Dari grafik 4.2 hubungan katalis %wt terhadap yield crude FAME %dapat diketahui bahwa penambahan katalis basa mempengaruhi terhadap besarnya yield yang diperoleh pada proses pembuatan crude FAME, hal ini dapat dilihat bahwa dengan penambahan konsentrasi katalis basa dari 0,4%wt hingga %wt telah memberikan nilai yang sebanding lurus dengan nilai yield yang dihasilkan yaitu dengan semakin besarnya konsentrasi katalis basa yang diberikan maka nilai yield yang diperoleh juga akan semakin besar pula. Pada grafik diatas dapat diketahui bahwa nilai yield yang terkecil adalah saat temperatur reaksi 40 o C dengan konsentrasi katalis terendah yaitu 0,4%wt nilai yield ini sebesar 43,022% sedangkan untuk nilai yield yang tertinggi adalah saat temperatur reaksi 60 o C dengan penambahan konsentrasi katalis basa sebesar %wt dengan nilai yield sebesar 87,036%. IV Pengaruh temperatur reaksi terhadap kadar ester dan yield pada crude FAME Temperatur reaksi sangat berpengaruh terhadap proses pembuatan crude FAME, besar atau kecilnya temperatur reaksi yang diberikan akan mempengaruhi nilai kadar ester dan yield yang dihasilkan. Pada penelitian ini reaksi transesterifikasi dilakukan di dua reaktor kontinyu berpengaduk yang disusun seri yang dioperasikan pada temperatur tertentu, adapun variabel temperatur reaksi yang digunakan adalah sebesar 40 o C, 50 o C, dan 60 o C. Pada tabel dibawah dapat diketahui kondisi temperatur optimum yang diberikan pada proses transesterifikasi yang ditandai dengan semakin tingginya kadar ester dari crude FAME dan banyaknya yield yang dihasilkandari penelitian ini, adalah dapat dilihat sebagai berikut : Kadar Ester Crude FAME ,4%wt 0,6%wt 0,8%wt %wt Temperatur Reaksi (⁰C) Gambar 4.3 Grafik pengaruh Temperatur Reaksi terhadap Kadar Ester Crude FAME Dari grafik 4.3 hubungan temperatur reaksi ( o C) terhadap kadar ester crude FAME dapat dilihat pada gambar diatas yang mana semakin tinggi temperatur reaksi maka semakin besar pula kadar ester crude FAME yang dihasilkan. Temperatur pada reaksi transesterifikasi ini yang diberikan adalah 40 o C, 50 o C dan 60 o C dari hasil penelitian ini diperoleh bahwa kadar ester yang terkecil adalah saat temperatur reaksi sebesar 40 o C dengan nilai kadar ester sebesar 76,592% ;85,723% ; 89,875% dan 93,97% sedangkan untuk nilai kadar ester yang tertinggi adalah saat temperatur reaksi 60 o C yaitu sebesar 89,78%; 92,324%; 97,385%; dan 99,7% dari hasil yang diperoleh maka dapat diketahui bahwa kondisi optimum reaksi adalah saat temperatur reaksi sebesar 60 o C hal ini karena pada temperatur 60 o C adalah temperatur dimana telah mendekati titik didih dari methanol yaitu sebesar 64,5 o C sehingga methanol dapat bereaksi seluruhnya sehingga dapat memberikan hasil ester yang lebih maksimal sehingga akan menaikan nilai konversi dari reaksi tersebut, dengan naiknya konversi maka % kadar ester yang dihasilkan juga akan semakin naik pula. 6

7 Yield Crude FAME Temperatur Reaksi (⁰C) Gambar 4.4 0,4%wt 0,6%wt 0,8%wt Gambar pengaruh Temperatur Reaksi terhadap Yield Crude FAME Pada grafik 4.4 hubungan antara temperatur reaksi ( o C) terhadap yield crude FAME dapat dilihat pada gambar diatas yang mana telah diperoleh hasil yang menunjukkan nilai yang berbanding lurus yang mana semakin besar temperatur reaksi pada proses transesterifikasi maka semakin besar pula nilai yield crude FAME yang dihasilkan. Hal ini dapat dilihat pada gambar yaitu kenaikan nilai yield searah dengan bertambah besarnya nilai temperatur yang diberikan pada proses reaksi transesterifikasi. Untuk nilai yield yang terendah adalah pada saat temperatur reaksi 40 o C diperoleh nilai yield untuk berbagai konsentrasi katalis basa yaitu sebesar 69,863%; 60,899% ; 52,369% dan 43,022% sedangkan yield optimum diperoleh saat suhu reaksi sebesar 60 o C untuk berbagai konsentrasi katalis basa yaitu sebesar 87,036%; 68,806%, 58,499% dan 53,37%. Dari hasil tersebut dapat diketahui bahwa kondisi reaksi optimum adalah saat suhu reaksi 60 o C, methanol dapat bereaksi seluruhnya sehingga dapat memberikan hasil ester yang lebih maksimal hal ini akan menaikan nilai konversi dari reaksi tersebut, dengan naiknya konversi maka % yield crude FAME yang dihasilkan semakin tinggi pula KESIMPULAN Kesimpulan yang bisa diambil dari penelitian ini bahwa minyak biji nyamplung dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan crude FAME melalui reaksi transesterifikasi dengan menggunakan dua reaktor kontinyu. Semakin tinggi konsentrasi katalis basa yang ditambahkan maka semakin besar pula kadar ester dan yield crude FAME yang dihasilkan. Nilai kadar ester dan yield tertinggi diperoleh pada variabel konsentrasi katalis %wt dan temperatur reaksi 60 o C dengan nilai kadar ester sebesar 99,7% dan yield crude FAME sebesar 87,036%. DAFTAR PUSTAKA. Bradshaw, George Burt.; Meuly,Wlater.C Preparation of Detergent. US Patent Office 2,360,844. USA. 2. Crane, Sylvie; Aurore, Guyle`ne; Joseph, Henry; Mouloungui, Ze phirin; Bourgeois, Paul Composition of Fatty Acids Triacylglycerols and Unsaponifiable Matter in Callophyllum callaba L. Oil from Guadeloupe. Phytochemistry Vol. 66 : Destianna, Mescha; Zandy, Agustinus; Nazef; Puspasari, Soraya Intensifikasi Proses Produksi Biodiesel. Institut Teknologi Bandung & PT. Rekayasa Industri. Bandung. 4. Firman M, Dr. Ir; Tuanakota Agnes, Msi, Ir; Rachmansyah, Ajie, S.Hut, Tb Rencana Aksi Pengembangan Energi Alternatif Berbasis Tanaman Nyamplung Fonseca, Felipe A.S.; Vidal-Vieira, José A.; Ravagnani, Sergio P Transesterification of vegetable oil : simulating the replacement of batch reactors with continuous reactors. Bioresource Technology 0 : Freedman, B.; Pryde.E.H.; Mounts. T.L.984. Variables Affecting the Yields of Fatty Esters from Transesterfied Vegetable Oils 7. Fristian, Peter Continuous Stirrer Tank Reactor. 8. Gerpen, J. Van; Shanks, B.; and Pruszko, R.; Clements, D; Knothe, G Biodiesel Production Technology. National Renewable Energy Laboratory (NREL). Colorado. 9. Hambali, Erliza dan Armansyah Teknologi Bioenergi. Agromedia Pustaka. Jakarta. 0. Heyne, k Tumbuhan berguna Indonesia, jilid 3,Badan Litbang Kehutanan, Jakarta.. Ketaren, S Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. UI Press. Jakarta. 2. Leevijit, T.; Tongurai, C.; Prateepchaikul, G.; Wisutmethangoon, W Performance test of a 6-stage 7

8 continuous reactor for palm methyl ester production. Bioresource Technology 99 : Ma; Fangrui; Hanna; M.A Biodiesel production : a review. Bioresource Technology 70 : Mittlebach, M.; Remschmidt, Claudia Biodiesel The Comprehensive Handbook. Boersedruck Ges.m.bH. Vienna. 5. Panitia Teknis Energi Baru dan Terbarukan (PTEB) Biodiesel. Standar Nasional Indonesia. Jakarta. 6. Perry; Robert, H Perry s Chemical Engineers Handbook, seventh edition. McGraw-Hill Inc. New York. 7. Ramadhas, A.S.; Jayaraj, S.; Muraledharan, C Biodiesel Production From high FFA Rubber Seed Oil. Fuel 84 : Sudradjat Pembuatan biodiesel dari biji nyamplung (Calophyllum inophyllum). Pusat penelitian dan pengembangan hasil hutan. 9. Soerawidjaja, Tatang H.;Prakoso, Tirto.;Reksowardojo, Iman K Prospek, Status, dan Tantangan Penegakan Industri Biodiesel di Indonesia Venkanna, B.K.; Reddy, C. Venkataramana Biodiesel Production and Optimization from Calophyllum inophyllum Linn Oil (honne oil) A Three Stages Method. Bioresource Technology 00 :