PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK BIJI ALPUKAT (Persea gratissima) DENGAN PROSES TRANSESTERIFIKASI

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR RK 1583 PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK BIJI ALPUKAT (Persea gratissima) DENGAN PROSES TRANSESTERIFIKASI RISKA PRAWITASARI NRP KARTIKA YENI LESTARI NRP Dosen Pembimbing Prof.Dr.Ir.H.M.Rachimoellah,Dipl.EST Laboratorium Biomassa dan Konversi Energi JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2009

2 FINAL PROJECT- RK 1583 BIODIESEL PRODUCTION OF AVOCADO SEED OIL(Persea gratissima) USING TRANSESTERIFICATION PROCESS RISKA PRAWITASARI NRP KARTIKA YENI LESTARI NRP Dosen Pembimbing Prof.Dr.Ir.H.M.Rachimoellah,Dipl.EST Biomass and Energy Conversion Laboratory CHEMICAL ENGINEERING DEPARTEMENT FACULTY OF INDUSTRIAL TECHNOLOGY SEPULUH NOPEMBER INSTITUTE OF TECHNOLOGY SURABAYA 2009

3 PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK BIJI ALPUKAT(Persea gratissima) DENGAN PROSES TRANSESTERIFIKASI TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Program Studi S-1 Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Oleh : Riska Prawitasari Kartika Yeni Lestari Nrp Nrp Disetujui oleh Tim Penguji Tugas Akhir : 1. Prof. Dr. Ir. H. M. Rachimoellah, Dipl.EST. (Pembimbing) 2. Prof. Dr. Ir. Nonot Soewarno, M.Eng... (Penguji I) 3. Prof.Dr.Ir. Suprapto, Dipl, Ing... (Penguji II) 4. Orchidea Rachmaniah, ST, MT... (Penguji III) SURABAYA AGUSTUS, 2009

4 PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK BIJI ALPUKAT (Persea gratissima) DENGAN PROSES TRANSESTERIFIKASI Nama Mahasiswa :Riska Prawitasari Kartika Yeni Lestari Dosen Pembimbing : Prof.Dr.Ir.H.M.Rachimoellah,Dipl.EST Laboratorium : Biomassa dan Konversi Energi Abstrak Biodiesel merupakan turunan minyak/lemak tumbuhan yang direaksikan menggunakan alkohol dengan bantuan katalis. Biodiesel menjadi bahan baku pengganti bahan bakar minyak (BBM) yang dari tahun ke tahun akan mengalami penurunan kuantitas dan akan menjadi habis karena naiknya permintaan. Banyak bahan yang dapat digunakan sebagai sumber bahan baku biodiesel, salah satunya adalah biji alpukat. Bahan baku ini seringkali dibuang begitu saja setelah dimanfaatkan daging buahnya. Dengan dimanfaatkannya biji alpukat, buah alpukat mempunyai nilai ekonomis yang tinggi selain dapat digunakan untuk bahan pangan/konsumsi, dapat juga dipakai untuk membuat biodiesel. Tujuan penelitian ini adalah membuat biodiesel dari minyak biji alpukat (Persea gratissima) sehingga dapat dijadikan alternatif bahan bakar diesel, mempelajari pengaruh rasio mol minyak biji alpukat terhadap metanol dan suhu reaksi untuk memperoleh kadar metil ester yang tertinggi dalam pembuatan biodiesel dari minyak biji alpukat serta mempelajari pengaruh metode pencucian dan membandingkan antara metode konvensional (dengan air) dengan dry washing untuk memperoleh kadar metil ester tertinggi. Dalam penelitian ini variabel yang digunakan adalah rasio mol minyak terhadap metanol 1:4, 1:5, 1:6, 1:7 dan 1:8, i

5 suhu reaksi yang digunakan 40 ºC, 50 ºC, dan 60 ºC dan metode pencucian dengan air dan tanpa air (dry washing). Kondisi operasi yang dipakai adalah waktu reaksi selama 60 menit dan rasio berat NaOH yang digunakan terhadap minyak biji alpukat sebesar 1%. Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa karakteristik biodiesel dari minyak biji alpukat memenuhi standar sebagai bahan bakar alternatif, kondisi optimum dalam pembuatan biodiesel dari minyak biji alpukat didapatkan pada rasio mol minyak terhadap metanol 1:6 dan pada suhu reaksi transesterifikasi sebesar 60 0 C. Metode pencucian dengan air menghasilkan kadar metil ester sebesar 82,71 %,sedangkan metode dry washing diperoleh kadar metil ester sebesar 84,57 %. Sehingga metode pencucian terbaik adalah metode dry washing dengan perbedaan kadar sebesar 1,86 %. Kata kunci: Biodiesel, Minyak biji alpukat, Transesterifikasi, Persea gratissima, Dry washing ii

6 BIODIESEL PRODUCTION OF AVOCADO SEED OIL (Persea gratissima) USING TRANSESTERIFICATION PROCESS Name/NRP : Riska Prawitasari Kartika Yeni Lestari Advisorlecturer : Prof.Dr.Ir.H.M.Rachimoellah,Dipl.EST Laboratory : Biomass and Energy Conversion Abstract Biodiesel is made from vegetable oil which is reacted with alcohol in presence of a catalyst. Biodiesel is petroleum substitution which its quantity continually decreases due to demand increasing. Plenty of plants could be used as raw material for biodiesel, for example is avocado seed. This is a waste that being throw-out after the flesh is taken. Therefore, avocado has a higher economic value to be used for consumption, also for biodiesel. The purposes of this research are to produce biodiesel from avocado seed oil (Persea gratissima) so it can be used for alternative fuel, to study the effect of molar ratio avocado seed oil to methanol and reaction temperature to reach the highest methyl ester content, also to study the effect of washing method and to compare between the conventional method (using water) with dry washing to reach the highest methyl ester content. Variable that is used in this research are molar ratio of 1:4, 1:5, 1:6, 1:7, 1:8 of the avocado seed oil to methanol; reaction temperature (40 ºC, 50 ºC,and 60 ºC); and washing method with water and without water (dry washing). Reaction time is 60 minute and weight ratio NaOH to avocado seed oil is 1%. From this research it can be concluded that the characteristic of biodiesel from avocado seed oil is acceptable for alternative fuel. The optimum condition is obtained at molar ratio iii

7 of 1:6 and reaction temperature 60 ºC. Washing method with water is resulting methyl ester content of %, while for dry washing resulting methyl ester content of %. Therefore, the best washing method is dry washing with different methyl ester content 1.86 %. Keyword: Biodiesel, Avocado seed oil, Transesterification, Persea gratissima, Dry washing iv

8 KATA PENGANTAR Puji syukur kami sampaikan kehadirat Allah SWT karena hanya dengan rahmat dan berkah-nya kami dapat menyelesaikan skripsi dengan judul, PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK BIJI ALPUKAT (Persea gratissima) DENGAN PROSES TRANSESTERIFIKASI Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan di Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS Surabaya. Pada kesempatan ini kami menyampaikan terima kasih kepada : 1. Bapak Dr.Ir.Tri Widjaja,M.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS 2. Bapak Dr.Ir.Susianto,DEA selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS 3. Bapak Prof. Dr.Ir.Kusno Budhikarjono,MT selaku Kasie Tugas Akhir Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS 4. Bapak Prof. Dr. Ir. H.M. Rachimoellah, Dipl.EST selaku Dosen Pembimbing dan juga Kepala Laboratorium Biomassa dan Konversi Energi yang telah banyak memberikan masukan bagi kami. 5. Orangtua dan keluarga kami atas segala kasih sayang dan pengertian yang telah diberikan 6. Teman-teman Laboratorium Biomassa dan Konversi Energi dan rekan-rekan K-45 atas kebersamaannya. 7. Semua pihak yang telah membantu secara langsung maupun tidak, sehingga kami dapat menyelesaikan proposal skripsi ini. Kami menyadari bahwa penyusunan maupun materi yang disajikan dalam penelitian ini masih jauh dari sempurna dan

9 masih banyak memerlukan perbaikan, oleh karena itu kami mengharapkan saran dan kritik yang membangun. Surabaya,07 Agustus 2009 Penyusun

10 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LEMBAR PERSETUJUAN KATA PENGANTAR ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang I.2 Perumusan Masalah I.3 Batasan Masalah I.4 Tujuan Penelitian I.5 Manfaat Penelitian BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Biodiesel II.2 Karakteristik Buah Alpukat II.3 Asam Lemak / Minyak Tumbuhan II.4 Proses Pembuatan Biodiesel II.5Parameter yang Diperlukan dalam Penentuan Karakteristik Minyak Diesel II.6 Penelitian Terdahulu BAB III METODOLOGI PENELITIAN III.1 Kondisi Operasi danvariabel Penelitian III.2 Bahan dan Peralatan yang Digunakan III.2.1 Bahan yang digunakan III.2.2 Peralatan yang digunakan III.3 Gambar Alat III.4 Prosedur Penelitian III.5 Diagram Alir Penelitian III.5.1 Diagram Alir Tahap Persiapan III.5.2 Diagram Alir Tahap De-gumming i iii v vii viii v

11 vi III.5.3 Diagram Alir Tahap Transesterifikasi III.5.4 Diagram Alir Tahap Pemurnian (Pencucian) BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil Penelitian IV.2 Pembahasan BAB V KESIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA DAFTAR NOTASI APPENDIKS ix xiii A-1

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Buah Alpukat Gambar 2.2 Rumus Bangun Trigliserida Gambar 2.3 Reaksi Secara Umum untuk Transesterifikasi Trigliserida Gambar 3.1 Seperangkat alat ekstraksi Gambar 3.2 Seperangkat alat distilasi Gambar 3.3 Seperangkat alat transesterifikasi Gambar 4.1 Pengaruh suhu reaksi terhadap perolehan kadar metil ester pada metode pencucian dengan air Gambar 4.2 Pengaruh suhu reaksi terhadap perolehan kadar metil ester pada metode dry washing Gambar A.1 Kromatogram hasil analisa sampel dengan GC-MS Gambar A.2 Kromatogram GC untuk sampel variabel rasio mol minyak terhadap metanol 1:6, suhu reaksi 50 C, metode pencucian dengan air Gambar A.3 Alat viscometer Ostwald Gambar A.4 Alat uji cawan terbuka Cleveland Gambar A.5 Alat densitymeter dan layar penunjuk densitas yang terukur A-4 A-7 A-8 A-10 A-11 vii

13 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Spesifikasi Biodiesel Sesuai SNI Tabel 2.2 Spesifikasi Solar Sesuai SK Dirjen Migas N0.3675K/24/DJM/2006 Tabel 2.3 Karakteristik Fisika dan Kimia Minyak Biji Alpukat Tabel 2.4 Komposisi Asam Lemak Minyak Biji Alpukat Tabel 4.1 Pengaruh suhu reaksi dan rasio mol minyak biji alpukat dengan metanol terhadap perolehan kadar metil ester pada metode pencuciandengan air Tabel 4.2 Pengaruh suhu reaksi dan rasio mol minyak biji alpukat dengan metanol terhadap perolehan kadar metil ester pada metode dry washing Tabel 4.3 Perbandingan karakteristik biodiesel dari minyak biji alpukat dengan standar biodiesel viii