Penurunan Bilangan Asam Minyak Biji Nyamplung (Calophyllum Inophyllum) dengan In situ Esterifikasi Menggunakan Campuran Metanol dan Isopropanol dengan Katalis Asam Sulfat (H2SO4)

NABILAH AMIROTHUL M, Ir. Nunung Prabaningrum, M.T., Ph.D. ; Dr.-Ing. Kusnanto

2021 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Biji non pangan berupa biji nyamplung dapat digunakan sebagai bahan baku alternatif pembuatan biodiesel. Namun biji tersebut mengandung asam lemak bebas tinggi sehingga bilangan asamnya tinggi. Bilangan asam tinggi akan menyebabkan masalah saat digunakan sehingga harus diturunkan melalui esterifikasi. Selain itu, biji nyamplung juga memiliki kandungan getah yang tinggi sehingga perlu dilakukan proses degumming. Biji nyamplung diekstraksi untuk menentukan kandungan minyak dan bilangan asamnya. Bilangan asam ditentukan menggunakan metode AOCS. In situ esterifikasi menggunakan campuran metanol dan isopropanol dengan katalis asam sulfat dilakukan untuk menurunkan bilangan asamnya. Variabel bebasnya yaitu perbandingan volume campuran alkohol terhadap berat biji, perbandingan volume metanol terhadap volume campuran alkohol, persen berat katalis dan waktu reaksi. Desain eksperimen menggunakan 2^4 full factorial central composite design, response surface methodology untuk mendapatkan kondisi optimum. Bilangan asam sebelum proses in situ esterifikasi sebesar (90,38 ± 2,03) mg KOH/g dapat diturunkan menjadi (3,81 ± 2,06) mg KOH/g. Kondisi reaksi optimum yang meliputi perbandingan volume campuran alkohol terhadap berat biji nyamplung sebesar 18,89:1 mL/g, perbandingan volume metanol terhadap volume campuran alkohol sebesar 0,61 mL/mL, persen berat katalis H2SO4 sebesar 5 wt.% dan waktu reaksi selama 2,056 jam diperlukan proses in situ esterifikasi untuk mendapatkan minyak dengan bilangan asam minimum sebesar (3,81 ± 2,06) mg KOH/g dan yield maksimum sebesar (91,00 ± 3,43) %.

Non-edible oilseed can be used in biodiesel preparation as an alternative feedstock. However, it contains a high free fatty acid or a high acid value, which causes a problematic biodiesel reaction. The FFA content must be reduced by esterification to obtain high purity biodiesel. Besides having a high content of FFA, Calophyllum inophyllum also contained gum. The degumming process was conducted to reduce the gum content. Calophyllum inophyllum oil was extracted to determine the oil content and acid value. The AOCS method was the basis for determining the acid value. In situ esterification using methanol-isopropyl alcohol and the sulfuric acid as a catalyst was carried out to decrease acid value. Four independent reaction variables, including the ratio of alcohol mixture volume to seed weight, the ratio of methanol to alcohol mixture volume, catalyst percentage, and reaction time, were varied. The experiments utilized by the 2^4 full factorial central composite design, response surface methodology to obtain the optimum conditions. In situ esterification could reduce acid values from (90.38 ± 2.03) mg KOH/g to (3.81 ± 2.06) mg KOH/g. The optimization at a ratio of alcohol mixture volume to seed weight of 18.89:1 mL/g, the ratio of methanol volume to alcohol mixture volume of 0.61 mL/mL, 5% by weight percent of H2SO4 catalyst, and 2.0562 hours reaction time has a minimum acid value of (3.81 ± 2.06) mg KOH/g and a maximum yield of (91.00 ± 3.43) %.

Kata Kunci : Bilangan asam, yield, ekstraksi, in situ esterifikasi, biji nyamplung