Kinetika transesterifikasi minyak sawit dengan metanol menggunakan katalis kalium hidroksida

YOESWONO, Dr. Triyono, SU

2008 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Penelitian tentang transesterifikasi minyak sawit telah dilakukan dengan tujuan untuk mengkaji kinetika transesterifikasi minyak sawit akibat pengaruh beberapa parameter yang terlibat. Transesterifikasi minyak sawit diawali dengan pembuatan kalium metoksida dan kemudian dicampurkan ke dalam minyak sawit. Sejumlah sampel fasa minyak diambil dalam interval waktu tertentu saat transesterifikasi berlangsung dan dianalisis dengan spektrometer 1H-NMR untuk penentuan persentase konversi metil ester. Konstanta laju reaksi, energi aktivasi, faktor pra eksponensial dan tumbukan efektif ditentukan dengan melakukan variasi temperatur dan konsentrasi KOH. Pengaruh kecepatan pengadukan, temperatur, konsentrasi KOH dan rasio molar metanol/minyak sawit ditentukan dengan melakukan desain eksperimen faktorial fraksional 24-1. Beberapa sifat metil ester minyak sawit diuji dengan standar ASTM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa transesterifikasi minyak sawit dengan metanol menggunakan konsentrasi katalis 0,5 dan 1 % b/b KOH terhadap minyak sawit mengikuti kinetika order satu-semu. Nilai konstanta laju semakin besar seiring peningkatan temperatur. Setelah 13 menit bereaksi, pembentukan metil ester pada konsentrasi katalis 1 % b/b KOH terhadap minyak sawit lebih banyak dibandingkan pembentukan metil ester pada konsentrasi katalis 0,5 % b/b KOH terhadap minyak sawit. Energi aktivasi (Ea) dan faktor praeksponensial (A) pada konsentrasi katalis 1 % b/b KOH terhadap minyak sawit lebih rendah dibandingkan Ea dan A pada konsentrasi katalis 0,5 % b/b KOH terhadap minyak sawit. Fraksi tumbukan efektif untuk konsentrasi katalis 1 % b/b KOH terhadap minyak sawit lebih tinggi dibandingkan dengan fraksi tumbukan efektif pada konsentrasi katalis 0,5 % b/b KOH terhadap minyak sawit. Temperatur merupakan parameter yang paling berpengaruh pada kondisi percobaan. Metil ester minyak sawit relatif memenuhi spesifikasi biodiesel ASTM.

A study on palm oil transesterification to evaluate the effect of some parameters in the reaction on the kinetics of palm oil transesterification has been carried out. Transesterification was started by preparing potassium methoxide and then mixed it with the palm oil. An aliquot of the oil phase product samples was taken at certain time interval during transesterification and analyzed by 1H-NMR spectrometer to determine the percentage of methyl ester conversion. Temperature and catalyst concentration were varied in order to determine the reaction rate constants, activation energies, pre-exponential factors, and effective collisions. In order to address the effect of stirring, temperatur, KOH concentration, and molar ratio of methanol to palm oil, a fractional factorial 24-1 experimental design was applied. Some properties of the palm oil methyl ester were characterized using ASTM standard methods. The results showed that palm oil transesterification in methanol with 0.5 and 1 % w/w KOH relative to palm oil catalyst concentration appeared to follow pseudo-first order reaction. The rate constants increase with temperature. After 13 minutes of reaction, for 1 % w/w KOH relative to palm oil catalyst concentration more methyl esters were formed than methyl ester formation for 0.5 % w/w KOH relative to palm oil catalyst concentration. The activation energy (Ea) and pre-exponential factor (A) for 1 % w/w KOH relative to palm oil catalyst concentration was lower than those for 0.5 % w/w KOH relative to palm oil catalyst concentration. The fraction of effective collisions for 1 % w/w KOH relative to palm oil catalyst concentration was higher than that for 0.5 % w/w KOH relative to palm oil catalyst concentration. Temperatur had the greatest effect on this conditions. The palm oil methyl ester were relatively conformed with the ASTM biodiesel specification.

Kata Kunci : Kinetika Transesterifikasi,Minyak Sawit,Metanol