LAPORAN AKHIR PEMANFAATAN MINYAK JELANTAH DAN AMPAS SEGAR KELAPA SAWIT PADA PEMBUATAN BIODIESEL MELALUI PROSES TRANSESTERIFIKASI IN SITU

Transkripsi

1 LAPORAN AKHIR PEMANFAATAN MINYAK JELANTAH DAN AMPAS SEGAR KELAPA SAWIT PADA PEMBUATAN BIODIESEL MELALUI PROSES TRANSESTERIFIKASI IN SITU Diajukan sebagai persyaratan untuk menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya Oleh: Warni Fatimah POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA JURUSAN TEKNIK KIMIA PALEMBANG 2014

2 LEMBAR PERSETUJUAN PENGESAHAN LAPORAN AKHIR PEMANFAATAN MINYAK JELANTAH DAN AMPAS SEGAR KELAPA SAWIT PADA PEMBUATAN BIODIESEL MELALUI PROSES TRANSESTERIFIKASI IN SITU Oleh : Warni Fatimah Pembimbing I, Palembang, Juli 2014 Pembimbing II, Anerasari M, B.Eng., M.Si Ir. M. Zaman, M.Si., M.T. NIP NIP Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Kimia Ir. Robert Junaidi, M.T NIP

3 Telah Diseminarkan Dihadapan Tim Penguji Jurusan Teknik Kimia Pada Tanggal 14 Juli 2014 Tim Penguji : Tanda Tangan 1. Ibnu Hajar, S.T., M.T ( ) NIP Ir. Erwana Dewi, M.Eng ( ) NIP Ir. Hj. Elina Margaretty, M.Si ( ) NIP Ir. Robert Junaidi, M.T ( ) NIP Palembang, Juli 2014 Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Kimia Ir. Robert Junaidi, M.T NIP

4 KATA PENGANTAR Dengan segala puji bagi Allah SWT, karena telah memberikan Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Laporan Akhir dengan judul Pemanfaatan Minyak Jelantah dan Ampas Segar Kelapa Sawit pada Pembuatan Biodiesel Melalui Proses Transesterifikasi In Situ tepat pada waktunya. Laporan Akhir ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang. Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu baik materi maupun dorongan dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini terutama kepada :. 1. RD. Kusumanto, S. T., M. M., Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya. 2. H. Firdaus, S.T., M.T., Wakil Direktur I Politeknik Negeri Sriwijaya. 3. Ir. Robert Junaidi, M. T., Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. 4. Zulkarnain, S. T., M. T., Sekretaris Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. 5. Anerasari Meidinariasty, B.Eng., M.Si., Dosen Pembimbing I Laporan Akhir Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. 6. Ir. Muhammad Zaman, M.Si., M.T., Dosen Pembimbing II Laporan Akhir Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. 7. Seluruh Dosen, Teknisi, dan Staff Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. 8. Kedua orang tuaku tercinta dan saudara-saudara ku yang telah membantu baik secara moril maupun materil selama mengerjakan laporan akhir. 9. Sahabatku Herawati Fitriani yang selalu memberikan saran dan semangat selama proses pembuatan laporan akhir. 10. Akmal Khoiri, yang selalu memberikan motivasi dan semangat kepada penulis.

5 11. Kakak-kakak senior yang telah membantu memberikan saran, semangat dan berbagi pengalaman pada saat pengerjaan laporan akhir. 12. Teman-teman seperjuangan kelas 6 KB yang saling memberi dukungan serta berbagi pengalaman selama proses pembuatan laporan akhir. 13. Teman-teman Bidik Misi Jurusan Teknik Kimia angkatan 2011 yang telah memberikan saran dan semangat kepada penulis. Seperti kata pepatah tak ada gading yang tak retak, penulis menyadari bahwa laporan ini masih membutuhkan saran dan kritik yang membangun untuk menyempurnakan laporan akhir ini. Penulis berharap semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua Palembang, Juni 2014 Penulis

6 Motto Hai orang-orang yang beriman, jadikanlah sabar dan sholat sebagai pembantumu (untuk mencapai cita -citamu, kareana mereka menenangkan jiwa, menjadi benteng dari berbuat salah dan selalu mendorong berbuat baik). (QS 2:153) Talk Less Do More Memperbaiki diri adalah bagus, tapi bersyukur atas segala hal yang kita punya lebih penting Ku persembahkan untuk : Allah Swt dan Nabi Muhammad SAW yang telah memberikan rahmat dan hidayahnya Ayah dan Ibu Tercinta Saudara-saudara ku Tersayang Seseorang yang selalu menyayangiku Dosen pembimbingku Teman-teman 6 KB angkatan 2011 Almamaterku

7 ABSTRAK Pemanfaatan Minyak Jelantah dan Ampas Segar Kelapa Sawit pada Pembuatan Biodiesel Melalui Proses Transesterifikasi In Situ (Warni Fatimah, 2014, 69 halaman, 31 tabel, 25 gambar, 4 lampiran) Minyak jelantah dan ampas segar kelapa sawit merupakan limbah yang belum termanfaatkan dengan baik. Tetapi, pada minyak jelantah tersebut memiliki kadar lemak tinggi (trigliserida) sedangkan ampas segar kelapa sawit masih terdapat sisa minyak hasil pengepresan yang dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan biodiesel. Penelitian ini menggunakan metode transesterifikasi in situ, yaitu langkah sederhana dalam menghasilkan biodiesel dengan cara mengeliminasi proses ekstraksi dan pemurnian minyak. Kadar Free Fatty Acid pada campuran minyak jelantah dan minyak dari ampas kelapa sawit yaitu 1,61% sehingga pembuatan biodiesel dapat dilakukan dengan proses transesterifikasi in situ. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui bagaimana pengaruh konsentrasi katalis dan variasi komposisi minyak jelantah dan ampas segar kelapa sawit dalam persen berat (25:75; 40:60; 50:50; 60:40; 75:25) terhadap kualitas biodiesel serta perbandingan terbaik yang dapat digunakan untuk menghasilkan biodiesel yang sesuai dengan standar SNI melalui proses transesterifikasi in situ. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan komposisi minyak jelantah dan konsentrasi katalis berpengaruh terhadap kualitas biodiesel yang dihasilkan, karena semakin besar komposisi minyak jelantah maka mutu biodiesel akan semakin baik. Perbandingan minyak jelantah dan ampas segar kelapa sawit terbaik yang dapat digunakan untuk menghasilkan biodiesel adalah 75 gr minyak jelantah : 25 gr ampas segar kelapa sawit dengan konsentrasi katalis 1,5 % yang memiliki volume biodiesel 70 ml, warna biodiesel yang jernih, densitas 0,865 gr/ml, kadar asam lemak bebas sebesar 0,561%, viskositas sebesar 5,118 cst, nilai kalor sebesar 9436,93 cal/gr dan titik nyala sebesar 190 C, dimana nilai-nilai tersebut telah memenuhi standar mutu biodiesel sesuai dengan SNI Kata Kunci : Minyak Jelantah, Ampas Segar Kelapa Sawit, Biodiesel, Transesterifikasi In Situ, Asam Lemak Bebas

8 ABSTRACT Utilization of Waste Cooking Oil (WCO) and Fresh Palm Dregs (FPD) in The Making Of Biodiesel Using In Situ Transesterification Process (Warni Fatimah, 2014, 69 pages, 31 tables, 25 pictures, 4 enclosure) Waste Cooking oil and fresh dregs palm waste are not utilized well yet. However, the waste cooking oil still has high levels of fat (triglycerides) more over oil fresh palm dregs still contain residual oil presses can be used as raw material for biodiesel. This research used in-situ transesterification method, which is simple step in producing biodiesel by extraction and purification oil. Levels of Free Fatty Acids mixture of WCO and FPD is 1.61% This research was conducted to how the effect of catalyst concentration and composition variations of WCO and FPD in weight percent (25:75; 40:60; 50:50; 60:40; 75:25) on the quality of biodiesel as well as the best comparison can be used to produce biodiesel in according to SNI standards through in-situ transesterification process. The results shown that the increasing in the composition of the waste cooking oil and catalyst concentration affected the quality of biodiesel produced, because the larger composition of the waste cooking oil biodiesel the better quality will be. Comparison of WCO and FPD that can best be used to produce biodiesel was cooking oil 75 g: 25 g of fresh palm dregs with a catalyst concentration of 1.5% which has a volume of 70 ml of biodiesel, biodiesel is clear color, density of g/ml, free fatty acid of 0.561%, viscocity of cst, calorific value of cal/gr and a flash point of 190 C, where the values have met the quality standards of biodiesel according to SNI Key Words : Waste Cooking Oil, Fresh Palm Dregs, Biodiesel, In Situ Transesterification, Free Fatty Acid

9 DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK... v ABSTRACT... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Minyak Nabati Komposisi minyak nabati Trigliserida Asam Lemak Bebas Minyak Nabati dari Kelapa Sawit Minyak Jelantah Bahan Bakar Minyak Biodiesel Pengertian Biodiesel Karakteristik Biodiesel Manfaat Biodiesel Proses Pembuatan Biodiesel Esterifikasi Transesterifikasi Transesterifikasi In Situ Katalis Pelarut Metanol... 20

10 2.8.2 Kegunaan Metanol Karakteristik Bahan Bakar Minyak Diesel BAB III METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Alat dan Bahan Alat yang digunakan Bahan Perlakuan dan Rancangan Percobaan Prosedur Percobaan Persiapan dan Penyaringan Minyak Jelantah Pembuatan Biodiesel Analisa Bahan Baku dan Produk Analisa % FFA Analisa Densitas Analisa Viskositas Analisa Bilangan Asam Analisa Titik Nyala Analisa Nilai Kalor (C-6420) BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pembahasan Pengaruh Komposisi Bahan dan Jumlah Katalis Terhadap Volume Biodiesel Pengaruh Komposisi Bahan dan Jumlah Katalis Terhadap Densitas Biodiesel Pengaruh Komposisi Bahan dan Jumlah Katalis Terhadap Viskositas Biodiesel Pengaruh Komposisi Bahan dan Jumlah Katalis Terhadap Bilangan Asam Biodiesel Pengaruh Komposisi Bahan Terhadap Nilai Kalor Biodiesel Pengaruh Komposisi Bahan Terhadap Titik Nyala Biodiesel BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... 44

11 5.2 Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN DAFTAR TABEL Tabel Halaman 1. Kandungan asam lemak bebas dari berbagai minyak kelapa sawit Persyaratan kualitas biodiesel menurut SNI Karakteristik sodium hidroksida Sifat-sifat fisika dan kimia metanol Data analisa bahan baku Data karakteristik bahan baku tambahan Data hasil Transesterifikasi In Situ Data hasil pengkuran titik nyala Data analisis minyak jelantah dan minyak ampas kelapa sawit Data karakteristik bahan baku Data hasil volume biodiesel Data analisis densitas katalis 0,5 % Data analisis densitas katalis 1 % Data analisis densitas katalis 1,5 % Data analisis viskositas katalis 0,5 % Data analisis viskositas katalis 1 % Data analisis viskositas katalis 1,5 % Data analisis kadar bilangan asam katalis 0,5 % Data analisis kadar bilangan asam katalis 1 % Data analisis kadar bilangan asam katalis 1,5 % Data analisis nilai kalor Data analisis titik nyala Data perhitungan densitas katalis 0,5 % Data perhitungan densitas katalis 1 % Data perhitungan densitas katalis 1,5 % Data perhitungan viskositas katalis 0,5 % Data perhitungan viskositas katalis 1 % Data perhitungan viskositas katalis 1,5 % Data perhitungan bilangan asam katalis 0,5 % Data perhitungan bilangan asam katalis 1 %... 61

12 31. Data perhitungan bilangan asam katalis 1,5 % Data perhitungan rendemen biodiesel katalis 0,5 % Data perhitungan rendemen biodiesel katalis 1 % Data perhitungan rendemen biodiesel katalis 1,5 % DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 1. Struktur molekul monogliserida,digliserida dan trigliserida Struktur molekul asam lemak bebas Minyak Jelantah Reaksi esterifikasi dari asam lemak menjadi metil ester Persiapan minyak jelantah dan ampas segar kelapa sawit Diagram alir percobaan Transesterifikasi In Situ Pengaruh konsentrasi katalis dan komposisi bahan terhadap volume biodiesel Pengaruh konsentrasi katalis dan komposisi bahan terhadap densitas biodiesel Pengaruh konsentrasi katalis dan komposisi bahan terhadap Viskositas biodiesel Pengaruh konsentrasi katalis dan komposisi bahan terhadap bilangan asam biodiesel Minyak Jelantah Ampas segar sawit Katalis NaOH Metanol Seperangkat alat Transesterifikasi In Situ Penyaringan dengan pompa vakum Pemisahan Gliserol dan Biodiesel Pencucian Biodiesel Proses Pemanasan Biodiesel diatas hot plate Produk Biodiesel yang dihasilkan Pengukuran densitas Pengukuran viskositas Pengukuran bilangan asam bahan baku dan produk Pengukuran titik nyala Analisis Nilai Kalor... 69

13 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran I. Data Pengamatan 48 Lampiran II. Perhitungan 54 Lampiran III. Dokumentasi Penelitian 65 Lampiran IV. Surat Keterangan 70