SKRIPSI. Oleh YUDHY MULAWALPEN S SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

Transkripsi

1 PENGARUH KONSENTRASI TERHADAP LAMA PEMISAHAN BIODIESEL DAN GLISEROL SERTA KAJIAN AWAL PENENTUAN GELEMBUNG DENGAN METODE PENGAPUNGAN BATANG (BOUYANCY WEIGHING-BAR METHOD) SKRIPSI Oleh YUDHY MULAWALPEN S SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN JULI

2 PENGARUH KONSENTRASI TERHADAP LAMA PEMISAHAN BIODIESEL DAN GLISEROL SERTA KAJIAN AWAL PENENTUAN GELEMBUNG DENGAN METODE PENGAPUNGAN BATANG (BOUYANCY WEIGHING-BAR METHOD) SKRIPSI Oleh YUDHY MULAWALPEN S DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN JULI

3 PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul: PENGARUH KONSENTRASI TERHADAP LAMA PEMISAHAN BIODIESEL DAN GLISEROL SERTA KAJIAN AWAL PENENTUAN GELEMBUNG DENGAN METODEPENGAPUNGAN BATANG (BOUYANCY WEIGHING-BAR METHOD) Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik.Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya. Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku. Medan, Agustus 2016 Yudhy Mulawalpen S NIM i

4 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan karunia-nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan judul Pengaruh Konsentrasi Terhadap Lama Pemisahan Biodiesel dan Gliserol Serta Kajian Awal Penentuan Gelembung Dengan Metode Pengapungan Batang (Buoyancy Weighin-Bar Method), berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik. Hasil penelitian ini: 1. Penelitian ini membantu masyarakat mengetahui waktu terbaik untuk pemisahan biodiesel dan gliserol 2. Penelitian ini memberikan estimasi distribusi droplet size dari pemisahan biodiesel dan gliserol. Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada: 1. Dr.Eng Rondang Tambun, ST, MT selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan ilmu dan arahan dalam pelaksanaan penelitian. 2. Dr.Taslim, M.Si selaku Dosen Penguji yang telah memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini. 3. Mersi Suryani Sinaga, ST, MT selaku Dosen Penguji yang telah memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini. 4. Ir. Renita Manurung, MT selaku Koordinator Penelitian Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,. 5. Dr.Eng. Ir. Irvan, M.Siselaku Ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,. 6. Mhd. Hendra S Ginting, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik yang senantiasa memberikan arahan dan motivasi selama menyelesaikan perkuliahan. ii

5 7. Seluruh Dosen/Staf Pengajar dan Pegawai Administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan banyak ilmu yang berharga dan bantuan kepada penulis selama menjalankan perkuliahan. 8. Rekan penelitian Mangitua Jhony Manurung dan rekan-rekan Kelas Partikel yaitu Piety M Sibagariang, Briggita A Sembiring, Riando Sihombing, Agusto Simanjuntak, dkk 9. Teman sejawat, adik dan abang/kakak senior serta teman-teman stambuk 2011 terutama Muliani,Dasa, Fahmi, Edi, Yola,Pity, Yani, Kherly,Cici,Bagus, Budi, Randi, Lulu, Endah, Yus, Rizka, Rio, Mumut, Nanad, Azzah, Winda, Ermi, Amri, Iqbal, Nora, Happy, Henni, Fitri dan semua stambuk 2011, serta senior/ junior yang memberikan banyak dukungan, semangat dan kenangan tak terlupakan kepada penulis. 10. Keluarga yang sangat luar biasa khususnya Ayah, Ibu dan Adik-Adikku. Penulis menyadari bahwa laporan hasil penelitian ini masih jauh dari sempurna,oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan. Medan, Agustus2016 Penulis Yudhy Mulawalpen S iii

6 DEDIKASI Puji dan Syukur. Skripsi ini saya didedikasikan kepada orang tua saya, (Alm) Ibunda Rosdeliana Purba dan Ibunda Bunga Manalu. Terimakasih telah berkorban dari ku kecil hingga saat ini. Rasa syukur tak hingga selalu kuucapkan untuk kalian yang telah menampungku di dunia ini hingga saat ini. Kesabaran yang ada disisi ibu mengajarkanku untuk selalu kuat menghadapi segala tantangan hidup ini. Tak tau jadi apa jika kalian tidak ada di hidupku. Semoga bunda disana senang juga melihat anaknya yang telah berjuang menyelesaikan studinya disini. Kepada Ayahdan Ibu saya, Krisman Sibagariang S.Pd, dan Bunga Rohani Manalu Terimakasih atas bantuan dan dukungannya. serta Adik saya, Yuli Santa Elisa Sibagariang dan Febby Aprilianti Terimakasih atassemangat dan keceriaannya. iv

7 RIWAYAT HIDUP PENULIS Nama : Yudhy Mulawalpen S Nim : Tempat/ tgl lahir : Medan, 08 November 1993 Nama orang tua : K. Sibagariang dan B. Manalu Alamat orang tua : Jl. Balai Desa Gg.Setia No 3, Helvetia, Medan Asal sekolah : TK Santo Thomas 1 Medantahun SD Santo Thomas 2 Medantahun SMP Santo Thomas 3 Medantahun SMA Santo Thomas 3 Medan tahun Beasiswa yang pernah diperoleh : 1. Beasiswa Pendidikan Mahasiswa dan Berprestasi Pengalaman organisasi/ kerja : 1. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2014/2015 sebagai anggota Bidang Hubungan Keluar Instansi dan Alumni 2. Keluarga Mahasiswa Katolik Santo Albertus Magnus Universitas Sumatera Utara 3. Keluarga Mahasiswa Katolik Santo Yoseph Engineering Fakultas Teknik USU Artikel yang telah dipublikasi dalam jurnal/ pertemuan ilmiah: 1. v

8 ABSTRAK Metode pengapungan batang adalah sebuah metode yang dikembangkan dari metode sedimentasi.metode pengapungan batang ini dapat memberikan hasil yang cukup akurat dalam menentukan distribusi ukuran partikel. Prinsip dari penelitian ini bahwa pengukuran disebabkan karena adanya perbedaan densitas dari suspensi cairan dan pengukuran distribusi ukuran partikel dapat dihitung dari perbandingan massa batang dengan waktu pemisahan biodiesel dan gliserol. Pada penelitian ini dihitung massa batang dengan waktu untuk mengetahui waktu terbaik pemisahan biodiesel dan gliserol serta memberikan estimasi distribusi droplet size, sehingga didapatkan hasil pada konsentrasi 95% biodiesel : 5% gliserol pada suhu 30 0 C kemurnian yang dihasilkan sebesar 98,9071%. Pada konsentrasi 50% biodiesel : 50% gliserol kemurnian yang dihasilkan sebesar 97,9301% dan pada konsentrasi 5% biodiesel : 95 % gliserol kemurnian yang dihasilkan sebesar 97,0022%. Selain itu, metode pengapungan batang ini juga memperkirakan estimasi droplet size sebesar 0,00689μm - 0,61173 μm. Metode pengapungan batang ini merupakan metode baru dalam pengukuran distribusi droplet size dan sangat berguna dalam industri kimia. Key words :droplet size distribution, buoyancy, biodiesel, glycerol, weighing bar vi

9 ABSTRACT Bouyancy weighing bar method is a method developed from sedimentation method. This Bouyancy weighing bar method can provide fairly accurate results in determining the particle size distribution. The principle of this study that the measurement due to the difference in density of a liquid suspension and the measurement of particle size distribution can be calculated from the ratio of the mass of the stem with a time separation of biodiesel and glycerol. In this study calculated the mass of stems with time to determine the best time of the separation of biodiesel and glycerol as well as provide an estimate of the droplet size distribution, so that the results obtained at a concentration of 95% biodiesel: 5% glycerol at a temperature of 300C resulting purity of %. At a concentration of 50% biodiesel: 50% glycerol resulting purity of % and at concentrations of 5% biodiesel: 95% glycerol resulting purity of %. Additionally, rod flotation method is also estimated estimation μm droplet size of μm μm. This rod flotation method is a new method of measurement of droplet size distribution and are very useful in the chemical industry. Key word: droplet size distribution, buoyancy, biodiesel, glycerol, weighing bar vii

10 DAFTAR ISI Halaman PERNGESAHAN UNTUK UJIAN SKRIPSI i PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ii PRAKATA iii DEDIKASI v RIWAYAT HIDUP PENULIS vi ABSTRAK vii ABSTRACT viii DAFTAR ISI ix DAFTAR GAMBAR xi DAFTAR TABEL xiv BAB I. PENDAHULUAN LATAR BELAKANG PERUMUSAN MASALAH TUJUAN PENELITIAN MANFAAT PENELITIAN RUANG LINGKUP PENELITIAN 3 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA PRINSIP METODE PENGAPUNGAN BATANG PENELITIAN YANG SUDAH DILAKUKAN EMULSI CAIR-CAIR BIODIESEL 14 BAB III. METODOLOGI PENELITIAN BAHAN DAN PERALATAN PROSEDUR PERCOBAAN FLOWCHART PERCOBAAN 17 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ANALISA BAHAN BAKU PEMBAHASAN Aplikasi Metode Pengapungan Btang Terhadap Lama 22 viii

11 Waktu Pemisahan Terhadap Lama Waktu Pemisahan 4.3 Aplikasi Metode Pengapungan Btang Terhadap Lama Waktu 27 Pemisahan Terhadap Lama Estimasi Distribusi Droplet Size BAB V KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN SARAN 29 DAFTAR PUSTAKA 30 ix

12 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Penentuan Distribusi Ukuran Partikel Pada Fluidisasi 5 Gambar 2.2 Skematik Diagram Pengendapan Partikel 6 Gambar 2.3 Penentuan Distribusi Ukuran Partikel dengan Metode 10 Pengapungan Batang Gambar 2.4 Reaksi Transesterifikasi Biodiesel dan Gliserol 15 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Skematik dari Peralatan Penelitian Flowchart Percobaan Metode Pengapungan Batang Gambar 4.1 Kromatogram Hasil Analisis Gas Cromatography 21 Komposisi Biodiesel dari PPKS Gambar 4.2 Pengaruh Waktu Terhadap Massa Batang Pada 22 Konsentrasi 95% Biodiesel : 5% Gliserol Pada Suhu 30 0 C 23 Gambar 4.3 Pengaruh Waktu Terhadap Massa Batang Pada Gambar 4.4 Konsentrasi 50% Biodiesel : 50% Gliserol Pada Suhu 30 0 C 24 Pengaruh Waktu Terhadap Massa Batang Pada Gambar 4.5 Konsentrasi 5% Biodiesel : 95% Gliserol Pada Suhu 30 0 C 26 Gambar 4.6 Pengaruh Waktu Terhadap Massa Batang Pada Konsentrasi 95% Biodiesel : 5% Gliserol Pada Suhu 27 Gambar C Pengaruh Waktu Terhadap Massa Batang Pada 28 Gambar 4.8 Konsentrasi 50% Biodiesel : 50% Gliserol Pada Suhu 60 0 C 30 Pengaruh Waktu Terhadap Massa Batang Pada Gambar 4.9 Konsentrasi 5% Biodiesel : 95% Gliserol Pada Suhu 60 0 C 30 x

13 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tabel 3.1 Persyaratan Kualitas Biodiesel Rancangan Penelitian Halaman xi