IN-SITU ESTERIFIKASI BIJI KEMIRI SUNAN (Reutealis trisperma (Blanco) Airy Shaw) DENGAN KATALIS ASAM SULFAT (H2SO4)

GUSTIRANA DWIPUTRA , Ir. Nunung Prabaningrum, M.T., Ph.D ; Ir. Mondjo, M.Si.

2016 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Biodiesel menjadi salah satu Bahan Bakar Nabati (BBN) yang digunakan sebagai alternatif pengganti Bahan Bakar Minyak (BBM) solar, dengan kelebihan yaitu bersifat biodegradable, terbarukan, dan tidak mengandung racun. Biji kemiri sunan merupakan salah satu bahan baku biodiesel yang bersifat non-edible dengan rerata oil content sebesar (57,81±3,85)%. Minyak kemiri sunan memiliki bilangan asam yang tinggi yaitu 48,92 mg KOH/g, sehingga konversi minyak menjadi biodiesel dilakukan melalui tahap esterifikasi menggunakan katalis asam. Metode lain yang dapat digunakan untuk mengurangi biaya produksi biodiesel adalah in-situ esterifikasi. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kondisi optimum dari proses in-situ esterifikasi biji kemiri sunan dengan katalis asam sulfat (H2SO4) yang menghasilkan yield maksimum dan bilangan asam yang minimum. Reaksi dilakukan secara batch menggunakan reaktor three-neck round-bottom flask dilengkapi dengan refluks. Proses in-situ esterifikasi biji kemiri sunan telah dioptimasi menggunakan desain esksperimen 2^3 full factorial central composite. Variabel proses yang dijaga tetap adalah massa biji kemiri sunan sebesar 20 g, kecepatan pengadukan sebesar 1250 rpm, dan waktu reaksi selama 4,5 jam. Kondisi optimum proses in-situ esterifikasi didapatkan pada kondisi perbandingan volume metanol terhadap massa biji 7,28:1 mL/g, persen berat katalis 15,93%, dan temperatur reaksi 61,3 derajat Celcius. Pada kondisi optimum ini, yield maksimum yang dicapai sebesar (44,26 ± 0,3)% dan bilangan asam minimum sebesar (0,24 ± 0,04) mg KOH/g . Bilangan asam ini sudah sesuai dengan standar biodiesel yaitu SNI 04-7182, EN14214, dan ASTM D6751.

Biodiesel is one of biofuel which is used as an alternative subtitution for diesel fuel. Biodiesel has advantages that are biodegredable, renewable, and non-toxic. Reutealis trisperma is one of non-edible biodiesel feedstock which had oil content was (57.81±3.85)%. Reutealis trisperma oil had high acid value which was 48,92 mg KOH/g, therefore the conversion process from oil to biodiesel needs to be conducted by esterification reaction with acid catalyst. The other method that be used to decrease the biodiesel production cost was in-situ esterification reaction. The objective of this experiment was to determine optimum conditions of in-situ esterification that resulted maximum yield and minimum acid value. Reaction was done with batch reaction using three-neck round-bottom flask which was integrated with reflux. In-situ esterification process had been optimized using experimental design of 2^3 full factorial central composite. Process variables which were guarded to be constant were mass of seeds of 20 g, stiring speed of 1250 rpm, and reaction time of 4,5 hours. Optimum condition included the ratio of methanol volume to seed mass of 7.28:1 mL/g, catalyst mass percent of 15.93%, and reaction temperature of 61.3 degree Celcius were obtained. In this optimum conditions, the maximum yield of (44.26 ± 0.3)% and minimum acid value of (0.24 ± 0.04) mg KOH/g were reached. This acid value has met the biodiesel standards of SNI 04-7182, EN 14214, and ASTM D6751.

Kata Kunci : biodiesel, biji kemiri sunan, in-situ esterifikasi, full factorial central composite, optimasi