BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Lemak dan minyak adalah trigliserida yang berarti triester (dari) gliserol. Perbedaan antara suatu lemak adalah pada temperatur kamar, lemak akan berbentuk padat dan minyak berbentuk cair. Sebagian besar gliserida pada hewan merupakan lemak yang biasa disebut lemak hewani. Sedangkan gliserida dalam tumbuhan cenderung berupa minyak dan disebut sebagai minyak nabati. Pohon jarak (Ricinus communis) merupakan salah satu jenis tanaman penghasil nonedible oil. Hasil utama dari pohon jarak adalah bijinya, apabila dikeringkan biji jarak akan menghasilkan minyak jarak. Hidrolisa minyak jarak menjadi asam lemak dan gliserol dilakukan dengan cara memanaskan campuran minyak jarak dan sedikit asam sulfat. Asam lemak yang diperoleh dari hidrolisis suatu minyak atau lemak umumnya mempunyai : rantai karbon panjang dan tidak bercabang. Penggunaan langsung minyak jarak terbatas pada industri genteng, obat-obatan, minyak rem, dan minyak lincir. Diperlukan adanya hidrolisa minyak jarak menjadi asam lemak dan gliserol karena lebih banyak dibutuhkan di industri sehingga dapat meningkatkan penggunaannya. Pemanfaatan dari gliserol yaitu sebagai resin sintetis, getah ester, obat obatan, kosmetik, dan pasta gigi. 1.2 Perumusan Masalah Hidrolisa merupakan pengikatan gugus hidroksil (-OH) oleh suatu senyawa. Gugus (- OH) dapat diperolah dari air. Hidrolisa dapat dilakukan pada minyak nabati seperti minyak jarak. Untuk hidrolisa minyak nabati dapat dilakukan pada tekanan rendah akan tetapi reaksi berlangsung lambat sehingga diperlukan katalisator, misalnya HCl. Hidrolisa minyak jarak menjadi asam lemak dan gliserol dilakukan dengan cara memanaskan campuran minyak jarak dan sedikit asam klorida (HCl) di dalam labu leher tiga. Pemanasan dilakukan sampai suhu yang diinginkan sebelum air dengan suhu yang sama dimasukkan. Pada praktikum ini, akan dilakukan hidrolisa minyak jarak untuk mengetahui pengaruh perbandingan mol pereaktan terhadap konversi, konstanta kecepatan reaksi, dan arah kesetimbangan reaksi yang dihasilkan dari hidrolisa. 1
1.3 Tujuan Praktikum Setelah melakukan praktikum ini, mahasiswa mampu menjelaskan mengenai beberapa hal berikut : 1. Pengaruh variabel perbandingan mol pereaktan terhadap konversi hidrolisa minyak jarak (X). 2. Pengaruh variabel perbandingan mol pereaktan terhadap nilai konstanta kecepatan reaksi hidrolisa minyak jarak (k). 3. Pengaruh variabel perbandingan mol pereaktan terhadap arah kesetimbangan reaksi hidrolisa minyak jarak (K). 1.4 Manfaat Praktikum Setelah melakukan praktikum ini, mahasiswa memperoleh manfaat sebagai berikut : 1. Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh variabel perbandingan mol pereaktan terhadap konversi hidrolisa minyak jarak (X). 2. Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh variabel perbandingan mol pereaktan terhadap nilai konstanta kecepatan reaksi hidrolisa minyak jarak (k). 3. Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh variabel perbandingan mol pereaktan terhadap arah kesetimbangan reaksi hidrolisa minyak jarak (K). 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Landasan Teori 2.1.1 Hidrolisa Minyak secara Umum Hidrolisa merupakan pengikatan gugus hidroksil (-OH) oleh suatu senyawa. Gugus OH dapat diperoleh dari air. Hidrolisis dapat digolongkan menjadi hidrolisis murni, hidrolisis katalis asam, hidrolisis katalis basa, gabungan alkali dengan air dan hidrolisis dengan katalis enzim. Berdasarkan fase reaksi hidrolisis dikelompokkan menjadi hidrolisis fase cair dan fase uap. Hidrolisa minyak nabati dapat dilakukan pada tekanan rendah akan tetapi reaksinya berlangsung lambat sehingga diperlukan katalisator, misalnya H 2 SO 4. Katalisator tidak diperlukan, jika hidrolisis dilakukan pada tekanan sangat tinggi yaitu 700 psia dan 485 o F (Groggins,1985) dan konversi yang dicapai >90%. Pada proses hidrolisis, air memecah gugus alkil dalam trigliserida minyak menjadi asam lemak dan gliserol. Pada reaksi dengan air reaksi dimungkinkan terjadi pada fase cair dan fase minyak, akan tetapi menurut Lascaray (1949) reaksi pada fase minyaklah yang dominan sehingga kinetika reaksi ditentukan oleh kecepatan difusi air ke dalam fase minyak dan reaksi antara air dan minyak di fase minyak yang dapat disajikan ke dalam persamaan matematik - Kecepatan difusi air ke fase minyak: -r A = k 1a (C A * - C A1 ) mgrek/gminyak/menit (1) Dengan : C A = konsentrasi air di fase minyak yang seimbang dengan konsentrasi air difase air atau C A * = k C A2 C A1 = konsentrasi air di fase minyak, mgrek / g minyak C A2 = konsentrasi air di fase air k 1a = konstanta kecepatan difusi air ke fase minyak, menit -1 - Kecepatan reaksi di fase minyak: r A = r B = k r C A1 C B (2) dengan : C A1 = konsentrasi air di fase minyak C B = konsentrasi minyak / trigliserida 3
Untuk mencari langkah yang mengontrol pada kinetika reaksi, disusun neraca massa air dan neraca massa minyak di fase minyak sebagai berikut : Neraca massa air dalam fase minyak : = k 1a (C A * - C A1 ) k r C A1 C B (3) Asumsi : dengan adanya pengadukan, kecepatan transfer massa pada persamaan di atas [k 1a (C A * - C A1 )] dianggap jauh lebih besar daripada kecepatan reaksi kimia [k r C A1 C B ] maka dianggap hanya kecepatan reaksi kimia saja yang menentukan kecepatan reaksi keseluruhan. Neraca massa minyak dalam fase minyak : = k r C A1 C B (4) Bila jumlah air berlebihan dan transfer massa air ke fase minyak sangat cepat, maka fase minyak dianggap selalu jenuh dengan air, maka C A1 = C * A yang bernilai konstan pada suhu tertentu, k 1 C A1 = k sehingga : -r B = -k C B = -k C B = - k (5) ln = - k t (6) dimana : C B0 = banyaknya trigliserida mula mula, mgrek/gr minyak C B = banyaknya trigliserida suatu saat = C B0 banyaknya asam lemak bebas yang terjadi, mgrek/gr minyak Bila X =, maka X = (7) = = (1 X) (8) ln (1-X) = - k t (9) dimana: k = konstanta kecepatan reaksi tingkat satu, j -1 t = waktu reaksi, j 4
Nilai konstanta kecepatan reaksi kimia sebagai fungsi suhu dapat dinyatakan dengan persamaan Arrhenius : k = Ae -Ea/RT dimana : k = konstanta kecepatan reaksi, j -1 T = suhu o K R = tetapan gas Ea = energi aktivasi 2.1.2 Minyak Jarak Minyak jarak merupakan minyak nabati yang diperoleh dengan cara pemerasan dari tanaman Ricinus communis, kegunaan langsung minyak jarak terbatas pada industry genteng, obat obatan, minyak rem, minyak lincir. Sifat fisik dari minyak jarak adalah cairan tidak berwarna atau berwarna kuning pucat, bau lemak, rasa sedikit menggigit, viscositas tinggi dan bilangan asam akan tinggi sesuai dengan waktu yang ditandai dengan biji rusak dan cara pemerasan yang tidak baik. Sifat kimia dari minyak jarak adalah mengandung 46 53% minyak. Minyak jarak mengandung 80% gliserida, asam asinolat, stearat isoresinolat, dihidroksi stearat dan palmiat. Minyak jarak juga mengandung 20% protein, 0,2 alkaloid piridin beracun, risinin serta enzim lipase minyak jarak mengandung zat toksin risin. 2.1.3 Hidrolisa Minyak Jarak Hidrolisa minyak jarak menjadi asam asam lemak dan gliserol dilakukan dengan cara memanaskan campuran minyak jarak dan sedikit asam sulfat di dalam sebuah labu leher tiga. Pemanasan dilangsungkan sampai suhu yang diinginkan sebelum air panas dimasukkan. Contoh diambil setiap waktu tertentu (10 menit) untuk dianalisa asam bebasnya, kecepatan hidrolisis terutama ditentukan oleh kecepatan reaksi antara air dan trigliserida di fase minyak. Penggunaan air yang berlebihan memungkinkan fase minyak selalu jenuh dengan air sehingga reaksi hidrolisis bertingkat satu semu terhadap konsentrasi gliserida. 5
2.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Hidrolisa Minyak Jarak 2.2.1 Suhu Kenaikan suhu akan memperbesar nilai konstanta kecepatan reaksi Suhu yang semakin tinggi akan memperbesar kelarutan air di dalam fase minyak, sehingga makin banyak pula trigliserida yang bereaksi. Menurut Rahayu (1999) hubungan antara konstanta kecepatan reaksi dengan suhu dapat dinyatakan dengan persamaan : k = 1,2515. 10 8 e -8022/T = 1,2515 e -15939/RT Dengan: k = konstanta kecepatan reaksi T = suhu absolut o K R = tetapan gas = 1,987 cal/gmol o K 2.2.2 Katalisator Katalisator yang dipakai dapat berupa enzim atau asam. Katalisator pada percobaan ini dipilih katalisator asam. Semakin banyak katalis asam yang ditambahkan, konversi akan semakin besar demikian juga terhadap konstanta kecepatan reaksinya. Bila katalisator makin banyak, makin banyak pula molekul molekul trigliserida yang teraktifkan. Menurut Rahayu (1999) hubungan antara konstanta kecepatan reaksi (K c ) dengan konsentrasi asam (c) mgmol H 2 SO 4 / grminyak dapat dinyatakan dengan persamaan : K c = 0,14525 c 13 Dengan c = mgmol H 2 SO 4 / grminyak 2.2.3 Pencampuran Agar zat dapat saling bertumbukan dengan baik, maka perlu adanya pencampuran. Untuk proses batch, hal ini dapat dicapai dengan bantuan pengaduk. Apabila prosesnya kontinyu maka pengadukan dilakukan dengan cara mengatur aliran dalam reaktor agar terjadi olakan 2.2.4 Perbandingan Zat Pereaksi Bila salah satu zat pereaksi berlebihan jumlahnya, maka kesetimbangan dapat bergeser ke sebelah kanan dengan baik, begitu pula sebaliknya, jika produk diambil, maka reaksi akan bergeser ke kanan. 6
2.3 Mekanisme Reaksi Hidrolisa Minyak Jarak Hidrolisa adalah suatu proses menggunakan air untuk memecah senyawa. Minyak jarak merupakan trigliserida dari lemak, yang apabila dihidrolisa oleh air akan menghasilkan asam lemak bebas dan gliserin. Dengan rumus bangun seperti Gambar di bawah ini : Gambar 2.1 Mekanisme Reaksi Hidrolisa Trigliserida (Andaka,2008) Mekanisme hidrolisa minyak jarak dengan katalis mengikuti pemecahan ester. Radikal asam lemak bebas dipindahkan dari molekul gliserida, sehingga pemecahan lemak tidak berjalan sempurna. Pemecahan terjadi antara permukaan minyak dan lemak yang merupak reaksi homogen melalui oksidasi air yang dilarutkan dalam fase minyak (Fessenden. 1984:135). 2.4 Pengaruh Surfaktan Pada Hidrolisa Minyak Jarak Pada hidrolisa minyak jarak surfaktan yang digunakan ialah emulsifier berupa sabun. Molekul surfaktan memiliki gugus yang bersifat hidrofilik dan lipofilik sehingga dapat mempersatukan campuran minyak dan air. Molekul yang bersifat hidrofilik (suka air) dan molekul yang bersifat lipofilik (suka minyak). Umumnya bagian nonpolar (lipofilik) merupakan rantai alkil panjang dan bagian yang polar (hidrofilik) mengandung gugus hidroksil. Di dalam molekul surfaktan salah satu gugus harus dominan jumlahnya. Bila gugus polar lebih dominan maka molekul surfaktan akan di absorpsi lebih kuat ke air dibanding minyak. Akibatnya tegangan permukaan menurun sehingga kedua fase mudah menyebar dan menjadi fase kontinyu. Demikian pula sebaliknya bila gugus non polar lebih dominan maka molekul surfaktan akan diabsorpsi lebih kuat oleh minyak dibanding air (Zuhrina,2010). 7
BAB III METODE PRAKTIKUM 3.1 Rancangan Praktikum 3.1.1 Skema Rancangan Percobaan Persiapan Alat dan Bahan Menghitung Densitas Bahan Baku Analisa Kadar Asam Lemak Analisa Kadar Asam Lemak Bebas Hidrolisa Minyak Jarak Gambar 3.1 Diagram alir praktikum hidrolisa minyak jarak Setelah dilakukan praktikum hidrolisa minyak jarak, respon yang diambil berupa kadar asam lemak bebas yang terbentuk sebagai hasil dari hidrolisa minyak jarak, sehingga besar konversi dan konstanta kecepatan reaksi yang dihasilkan dapat ditentukan. 3.1.2 Variabel Operasi a. Variabel Tetap 1. Basis campuran total : 300 ml 2. Volume Emulsifier : 15 ml 3. Volume Alkohol : 15 ml 4. Konsentrasi NaOH : 0,1 N 5. Konsentrasi HCl : 0,15 N 6. Suhu Titrasi : 60 7. Suhu Hidrolisa : 65 8. Interval Waktu : 0 menit, 5 menit, 10 menit, dan 15 menit b. Variabel Berubah Perbandingan mol pereaktan (mol minyak jarak : mol air = 1:8, 1:9, 1:10) 3.2 Bahan dan Alat yang Digunakan 3.2.1 Bahan yang Digunakan a. Minyak Jarak 728,6 ml b. Aquadest Menggunakan H 2 O dari proses Reverse Osmosis (RO) 110,2 ml 8
c. Katalis Katalis yang digunakan adalah katalis asam yaitu HCl dengan kemurnian 25% sebanyak 16,2 ml. d. NaOH Menggunakan NaOH teknis berbentuk kristal dan berwarna putih, diproduksi oleh PT.Bratako Chemika sebanyak 2 gram. e. Alkohol Menggunakan etanol dengan kemurnian 96% sebanyak 195 ml. f. Surfaktan Menggunakan Sunlight yang diproduksi PT.Unilever Tbk sebanyak 45 ml. g. Indikator Titrasi Menggunakan PP sebanyak 39 tetes. 3.2.2 Alat Percobaan a. Labu leher tiga b. Statif c. Klem d. Buret e. Heater, magnetic stirrer f. Termometer g. Pendingin Balik h. Waterbath i. Erlenmeyer 3.3 Gambar Rangkaian Alat Keterangan Alat : 1. Magnetic Stirer dan heater 2. Waterbath 3. Labu leher tiga 4. Termometer 5. Pendingin balik 6. Klem 7. Statif Gambar 3.2 Rangkaian Alat Hidrolisa 9
3.4 Prosedur Praktikum 3.4.1 Menghitung densitas Densitas Minyak Jarak Timbang picnometer kosong (m 1 ), masukkan minyak jarak kedalam picnometer yang telah diketahui volumenya (V), timbang beratnya (m 2 ). Hitung densitas minyak jarak. ρ = m 2 m 1 V Densitas Katalis Timbang picnometer kosong (m 1 ), masukkan HCl teknis dilaboratorium kedalam picnometer yang telah diketahui volumenya (V), timbang beratnya (m 2 ). Hitung densitas katalis HCl. 3.4.2 Analisa Kadar Asam Lemak dalam Bahan Baku 1. Masukkan 10 ml minyak jarak ke dalam Erlenmeyer. 2. Menambahkan 15 ml alkohol 96% dan memanaskannya sambil diaduk pada suhu 60 o C. 3. Menambahkan 3 tetes indicator PP dan menitrasi dengan NaOH sampai warna berubah menjadi merah muda. 4. Mencatat kebutuhan titran. 3.4.3 Hidrolisa Minyak Jarak 1. Memasukkan minyak jarak ke dalam labu leher tiga. 2. Memasukkan katalis HCl 0.15 N ke dalam labu leher tiga. 3. Mengalirkan air pendingin selama proses hidrolisa. 4. Memanaskan campuran tersebut sampai suhu 60 o C kemudian menambahkan aquadest yang telah dipanaskan ke dalam labu leher tiga,dan emulsifier (sabun) 15 ml. 5. Mengambil sampel dalam selang waktu 5 menit untuk dianalisa asam lemak dan asam total selama 15 menit. 3.4.4 Penentuan Kadar Asam Lemak Bebas 1. Memasukkan 10 ml minyak jarak yang telah dihidrolisa ke dalam Erlenmeyer 2. Menambahkan alcohol 96% 15 ml dan dipanaskan sambil diaduk pada suhu 60 o C. 3. Menitrasi dengan NaOH : penambahan 3 tetes indicator PP, kemudian dititrasi sampai warna merah muda. Kemudan mencatat kebutuhan titran. 10
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengaruh Perbandingan Mol Pereaktan Minyak Jarak dan Air Terhadap Konversi Hidrolisa Minyak Jarak Hasil percobaan hidrolisa minyak jarak dengan pengaruh variabel perbandingan mol pereaktan minyak jarak dan air terhadap konversi hidrolisa minyak jarak dari seluruh percobaan disajikan pada tabel 4.1. Tabel 4.1 Hasil Percobaan Pengaruh Perbandingan Mol Pereaktan Minyak Jarak dan Air Terhadap Konversi Hidrolisa Minyak Jarak Waktu Konversi (X B ), pada perbandingan mol minyak jarak : air (Menit) 1 : 8 1 : 9 1 : 10 0 5 10 15 0,181 0,200 0,224 0,232 0,184 0,211 0,243 0,245 0,209 0,219 0,227 0,246 Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa pada variabel 1 dengan perbandingan mol pereaktan 1 : 8 ( minyak jarak : air) memiliki konversi yaitu 0,181; 0,2; 0,224; 0,232. Sedangkan pada variabel 2 dengan perbandingan mol pereaktan 1: 9 (minyak jarak : air) memiliki konversi sebesar 0,184; 0,211; 0,243; 0,245 dan pada variabel 3 dengan perbandingan mol pereaktan 1:10 (minyak jarak : mol air) memiliki konversi yaitu 0,209; 0,219; 0,227; 0,246. Dapat dilihat juga bahwa konversi hidrolisa minyak jarak tertinggi yaitu sebesar 0,246, dicapai pada waktu hidrolisa 15 menit dan perbandingan mol pereaktan minyak jarak dan air 1:10. Peningkatan waktu hidrolisa dan konsentrasi air pada proses hidrolisa selalu diikuti oleh peningkatan konversi. Hal ini menunjukkan bahwa reaksi hidrolisa belum mencapai kesetimbangan termodinamik (Setyopratomo,2012). Selain itu, hasil percobaan juga disajikan dalam bentuk grafik konversi reaksi hidrolisa minyak jarak terhadap waktu hidrolisa pada berbagai perbandingan mol pereaktan minyak jarak dan air. Grafik tersebut disajikan pada gambar 4.1. 11
Konversi (XB) P1 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 Variabel 1 Variabel 2 Variabel 3 0 0 5 10 15 Waktu (menit) Gambar 4.1 Hubungan Konversi Hidrolisa Terhadap Waktu Hidrolisa pada Variabel Perbandingan Mol Pereaktan Dari gambar 4.1 dapat dilihat bahwa konversi semakin meningkat seiring dengan meningkatnya waktu hidrolisa dan semakin besar perbandingan mol pereaktan antara minyak jarak dan air. Hal ini dibuktikan dengan hasil percobaan dimana konversi tertinggi yaitu sebesar 0,246 pada waktu hidrolisa 15 menit dan perbandingan mol pereaktan minyak jarak dan air 1:10. Pada reaksi hidolisa umumnya, peningkatan volume air yang ditambahkan seiring dengan penurunan volume minyak jarak menyebabkan konversi asam lemak dan gliserol yang diperoleh semakin besar (Aziz dkk,2013). Proses hidrolisa merupakan proses pengikatan gugus hidroksil (OH - ). Gugus hidroksil dapat diperoleh dari penambahan air. Sehingga konsentrasi air dalam proses hidrolisa sangat berpengaruh terhadap konversi karena mempengaruhi jumlah molekul OH -. Semakin tinggi konsentrasi air dalam proses hidrolisa maka molekul OH - juga semakin banyak sehingga penguraian trigliserida dalam minyak jarak menjadi asam lemak dan gliserol semakin besar yang menyebabkan konversi juga semakin tinggi. Pada variabel 3 memiliki konsentrasi air yang paling tinggi yaitu dengan perbandingan mol minyak jarak dan air sebesar 1:10 sehingga pada variabel 3 jumlah molekul OH - semakin besar dan molekul molekul yang bereaksi juga semakin banyak serta molekul molekul air yang akan memecah trigliserida menjadi asam lemak dan gliserol juga semakin banyak. Hal inilah yang menyebabkan konversi semakin tinggi (Aziz dkk,2013). 12
4.2 Pengaruh Perbandingan Mol Pereaktan Minyak Jarak dan Air Terhadap Nilai Konstanta Kecepatan Reaksi Hidrolisa Minyak Jarak Hasil percobaan hidrolisa minyak jarak dengan pengaruh variabel perbandingan mol pereaktan minyak jarak dan air terhadap nilai konstanta kecepatan reaksi hidrolisa minyak jarak dari seluruh percobaan disajikan pada tabel 4.2. Tabel 4.2 Hasil Percobaan Pengaruh Perbandingan Mol Pereaktan Minyak Jarak dan Air Terhadap Nilai Konstanta Kecepatan Reaksi Hidrolisa Minyak Jarak Waktu (Menit) Nilai Konstanta Kecepatan Reaksi (-ln(1-x B )), pada perbandingan mol minyak jarak : air 1 : 8 1 : 9 1 : 10 0 5 10 15 0,1996 0,2231 0,2536 0,2639 0,2033 0,2369 0,2783 0,2810 0,2344 0,2471 0,2574 0,2823 k (menit -1 ) 0,00468 0,00549 0,03632 Dari tabel di atas dapat diketahui hubungan variabel perbandingan mol pereaktan minyak jarak dan air terhadap nilai konstanta kecepatan reaksi hidrolisa minyak jarak yang dihubungkan dengan nilai ln(1-x B ). Pada variabel 1 dengan perbandingan mol minyak jarak dan air (1 : 8) pada interval waktu 0,5,10,dan 15 menit diperoleh nilai ln(1-x B ) berturut turut adalah sebesar 0,1996; 0,2231; 0,2536; dan 0,2639. Sedangkan pada variabel 2 dengan besar perbandingan mol minyak jarak dan air (1 : 9) maka nilai ln(1-x B ) berturut turut adalah 0,2033; 0,2369; 0,2783; dan 0,2810. Serta pada variabel 3 dengan perbandingan mol minyak jarak dan air sebesar (1 : 10) maka nilai ln(1-x B ) dengan interval waktu yang sama berturut turut adalah 0,2344; 0,2471; 0,2574; dan 0,2823. Dapat dilihat juga bahwa nilai ln(1-x B ) tertinggi yaitu sebesar 0,2823, dicapai pada interval waktu hidrolisa 15 menit dan pada perbandingan mol pereaktan minyak jarak dan air 1:10. Selain itu, hasil percobaan juga disajikan dalam bentuk grafik nilai konstanta kecepatan reaksi hidrolisa minyak jarak (-ln(1-x B )) terhadap waktu hidrolisa pada berbagai perbandingan mol pereaktan minyak jarak dan air. Grafik tersebut disajikan pada gambar 4.2. 13
-ln(1-xb) P1 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 Variabel 1 Variabel 2 Variabel 3 0 0 5 10 15 Waktu (menit) Gambar 4.2 Hubungan Nilai Konstanta Kecepatan Reaksi Hidrolisa Terhadap Waktu Hidrolisa pada Variabel Perbandingan Mol Pereaktan Dari gambar 4.2 dapat dilihat bahwa nilai konstanta kecepatan reaksi yang dihubungkan dengan nilai ln(1-x B ) semakin meningkat seiring dengan meningkatnya waktu hidrolisa dan semakin besar perbandingan mol pereaktan antara minyak jarak dan air. Hal ini dibuktikan dengan hasil percobaan dimana nilai konstanta kecepatan reaksi tertinggi yaitu sebesar 0,2823 pada waktu hidrolisa 15 menit dan perbandingan mol pereaktan minyak jarak dan air 1:10. Pada umumnya reaksi hidrolisa minyak jarak akan berlangsung cepat jika konsentrasi H 2 O semakin meningkat karena ion ion H + dan OH - semakin banyak untuk menghidrolisis trigliserida menjadi asam lemak dan gliserol. Sehingga jumlah asam lemak dan gliserol yang terbentuk juga semakin besar. Hal ini sesuai dengan persamaan konstanta kecepatan reaksi sebagai berikut : dc A dt = k. C A C A C Ao dc A = k dt C A 0 t ln C A C Ao = kt ln C Ao (1 X A ) C Ao = kt ln 1 X A = kt (Levenspiel,1999) Dari persamaan di atas dapat diketahui bahwa besar ln(1-x A ) berbanding lurus dengan besarnya nilai konstanta kecepatan reaksi dan waktu hidrolisa. Semakin besar 14
nilai ln(1-x A ) maka nilai konstanta kecepatan reaksi semakin besar dan waktu hidrolisa juga semakin lama. Semakin lama waktu hidrolisa dan semakin banyak mol air yang ditambahkan maka kebutuhan titran NaOH semakin banyak untuk menitrasi asam lemak bebas yang terbentuk. Hal ini sesuai dengan hasil praktikum kami yaitu semakin banyak konsentrasi air yang ditambahkan dan semakin lama waktu hidrolisa maka konversi semakin besar dan nilai konstanta kecepatan reaksi juga semakin besar (Setyopratomo,2012). 4.3 Pengaruh Konstanta Kecepatan Reaksi terhadap Konversi Hidrolisa Minyak Jarak Berdasarkan percobaan yang dilakukan, penggunaan perbandingan mol pereaktan minyak jarak dengan air (1:8) menghasilkan nilai konversi lebih kecil dibandingkan nilai konversi saat perbandingan mol pereaktan (1: 9) dan (1:10). Konversi yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh nilai konstanta laju reaksi. Hal ini dapat dijelaskan dengan rumus di bawah ini : r A = dc A dt = k. C A C A C Ao dc A = k dt C A 0 ln C A C Ao = kt ln C Ao (1 X A ) C Ao t = kt ln 1 X A = kt 1 X A = e kt X A = 1 e kt (Levenspiel,1999) Dari rumus diketahui jika konstanta laju reaksi (k) semakin tinggi, maka konversi (X A ) semakin besar. Pada percobaan yang kami lakukan variabel yang digunakan adalah perbandingan mol pereaktan minyak jarak dengan air. Secara umum semakin tinggi konsentrasi air pada proses hidrolisa maka menyebabkan konversi yang dihasilkan semakin tinggi dan menyebabkan konstanta kecepatan reaksi juga semakin besar (Rahayu,1999). 15
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan 1. Pada variabel perbandingan mol minyak jarak : mol air (1:10) memiliki konversi yang paling besar. Hal ini disebabkan karena semakin besar konsentrasi air maka molekul ion OH - semakin banyak sehingga penguraian trigliserida dalam minyak jarak menjadi asam lemak dan gliserol juga semakin besar. Hal inilah yang menyebabkan konversi semakin besar. 2. Pada variabel perbandingan mol minyak jarak : mol air (1:10) memiliki nilai konstanta kecepatan reaksi yang paling besar. Semakin besar nilai perbandingan mol air dan mol minyak jarak menyebabkan kebutuhan titran NaOH semakin besar karena asam lemak lemak yang terbentuk semakin besar sehingga konversi semakin besar. 3. Nilai konstanta kecepatan reaksi semakin besar dengan bertambahnya nilai konversi suatu reaksi dan waktu hidrolisa yang semakin lama. Hal ini sesuai dengan persamaan X A = 1 e kt. 5.2 Saran 1. Membaca referensi baik dari buku maupun jurnal tentang hidrolisa minyak jarak sebelum melakukan praktikum. 2. Mempelajari proposal hidrolisa minyak jarak agar praktikum dapat berjalan dengan lancer. 3. Mempelajari fenomena fenomena yang terjadi pada hidrolisa minyak jarak dari jurnal maupun sumber referensi lainnya. 16