Alkoholisis minyak jarak dengan katalisator zeolit alam klinoptilolite secara batch pada suhu di atas titik didih etanol

HARJANTI, Ratna Sri, Ir. Hary Sulistyo, SU., Ph.D

2009 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Minyak jarak mempunyai potensi untuk dijadikan biodiesel, oleh karena itu minyak jarak ini perlu diolah, antara lain dengan proses alkoholisis, menggunakan katalisator zeolit alam klinoptilolite. Pengolahan minyak jarak dengan katalisator zeolit alam akan menambah nilai guna keduanya terhadap kehidupan manusia. Alkoholisis minyak jarak pada suhu tinggi dengan katalisator zeolit alam klinoptilolite dijalankan dalam reaktor yang berupa autoklaf, yang dilengkapi dengan manometer, termometer, kran pengambil cuplikan, dan pemanas. Minyak jarak, etanol, katalisator, dimasukkan ke dalam autoklaf. Termometer dipasang, kemudian pemanas dan pemutar autoklaf dihidupkan. Cuplikan diambil pada setiap selang waktu 10 menit. Lapisan bawah dianalisis kadar gliserolnya dengan cara asetin, lapisan atas dianalisis sifat fisisnya dengan cara ASTM. Pada kisaran tertentu, peningkatan suhu, putaran autoklaf, persentase katalisator, dan perbandingan etanol-minyak, mengakibatkan konversi gliserid bertambah. Berdasarkan nilai k’, kL, indeks Reynolds, perubahan nilai k’ untuk setiap kenaikan suhu 10°C dan tenaga pengaktif, ternyata reaksi kimialah yang mengendalikan kecepatan reaksi keseluruhan. Pada variasi persentase katalisator dapat dilihat bahwa reaksi kimia berada pada fase cair. Sifat fisis ester dari minyak jarak mendekati sifat fisis minyak diesel. Keadaan proses yang relatif baik dijumpai pada waktu 60 menit, suhu 120°C, persentase katalisator 2,56%, kecepatan putaran autoklaf 110 rpm, dan perbandingan alkohol-minyak 12,5553 mgek/mgek. Pada keadaan ini konversi gliserid mencapai 0,7334 bagian. Ester dari minyak jarak mempunyai viskositas 80/detik, titik tuang - 16,6 °F, titik nyala 215°F, warna ASTM 1, dan nilai kalor 19119 Btu/lb.

Jarak oil has a potensial to be made biodiesel oil, therefore, it should be processed to product biodiesel oil. One of the possible methods is alcoholysis with natural zeolite klinoptilolite. Processing of jarak oil and natural zeolite will increase the purpose value of them to human being. The alkoholysis of jarak oil with ethanol and reactivated used natural zeolite catalyst at higher temperature was accomplised in an autoclave provided with manometer, thermometer, sampling device, and heater. The experiment was started by filling the autoclave with jarak oil, alcohol, and the catalyst, then the heater and autoclave rotater were switch on. Sample were taken out at 10 minutes intervals, and after being separated, the bottom layer was analized in order to determine its glycerol content using acetin method. The top layer was analized the physics characteristics using ASTM method. By raising the temperature, autoclave rotation, catalyst percentage, and etanol-oil ratio, the glycerol conversion increased. From the value of k’, kL, Reynolds index, the change of k’ with 10°C increase of temperature and the value of the activation energy, it seemed that chemical reaction controlled the process. Based on the variation of percentage catalyst, we can see that chemist reaction occured on the liquid phase. Physics characteristic of ester from jarak oil was closed to physics characteristic of diesel oil. The relative favorable process conditions, were 60 minutes of rection time, temperature of 120°C, catalyst concentration of 2,56% from the oil weight, autoclave rotation 110 rpm and alcohol –oil ratio of 12,5553 mgek/mgek. Under this a condition the conversion was 73,34%. The ester from jarak oil has 80/sekon of viscocity, -16,6°F of pour point, 215 °F of flash point, 1 of colour soybolt, and 19119 Btu/lb of calor value.

Kata Kunci : Alkoholisis minyak jarak, Zeolit alam