AKTIVASI DAN UJI AKTIVITAS KATALIS Pt/ZEOLIT UNTUK ESTERIFIKASI-TRANSESTERIFIKASI MINYAK JARAK (Ricinus communis)

NOVITA ERMA YUNIASTUTI, Dra. Ani Setyopratiwi, M.Si.

2013 | Skripsi | KIMIA

Telah dilakukan aktivasi dan uji aktivitas katalis Pt/zeolit untuk esterifikasi-transesterifikasi minyak jarak menjadi metil ester. Aktivasi katalis Pt/zeolit dan H-zeolit dilakukan dengan kalsinasi menggunakan microwave pada suhu 500°C. Karakterisasi katalis tersebut meliputi analisis keasaman, luas permukaan, volume pori, rerata jejari pori, jenis mineral, dan gugus fungsional. Uji aktivitas katalis tersebut dilakukan pada reaksi esterifikasi asam lemak bebas di dalam minyak jarak dengan metanol menggunakan variasi konsentrasi katalis Pt/zeolit dan H-zeolit sebagai pembanding. Produk reaksi esterifikasi dianalisis kandungan asam lemak bebasnya. Produk dari tahap esterifikasi ini kemudian dilakukan reaksi transesterifikasi dengan metanol dan katalis NaOH 1% untuk mengkonversi trigliserida menjadi metil ester. Produk transesterifikasi dianalisis kandungan metil esternya dengan Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). Hasil penelitian menunjukkan bahwa keasaman katalis Pt/zeolit sebesar 0,62 mmol/g, sedangkan H-zeolit sebesar 0,18 mmol/g. Pengukuran luas permukaan, volume pori, dan rerata jejari pori dari katalis Pt/zeolit secara berturut-turut sebesar 28,043 m2/g; 7,310 x 10-2 cc/g; dan 52,1341 Å, sedangkan untuk katalis H-zeolit sebesar 84,530 m2/g; 1,005 x 10-1 cc/g, dan 23,7721 Å. Katalis Pt/zeolit dan H-zeolit merupakan jenis mordenit dan klinoptilolit. Serapan inframerah dari gugus TO4 (T=Si atau Al) muncul pada bilangan gelombang 1087 cm-1. Aktivitas katalis Pt/zeolit dan H-zeolit pada reaksi esterifikasi menunjukkan bahwa semakin besar konsentrasi katalis Pt/zeolit maka kandungan asam lemak bebas semakin menurun. Reaksi esterifikasi minyak jarak dapat meningkatkan konversi produk metil ester pada tahap transesterifikasi, dimana konversi biodiesel tertinggi (76,47%) diperoleh dengan katalis Pt/zeolit 4,5%. Produk metil ester mengandung metil risinoleat (92,85%), metil palmitat (0,51%), metil oleat (5,15%), dan metil stearat (0,60%).

Activation and activity test of Pt/zeolite catalyst for esterification-transesterification of castor oil to methyl ester have been conducted. Activation of Pt/zeolite and H-zeolite catalysts was performed by using microwave calcination at 500°C. The catalysts characterization included analysis of acidity, surface area, pore volume, average pore radius, mineral types, and functional groups. Activity test of this catalysts have been conducted for esterification of free fatty acid in castor oil with methanol using various concentrations of Pt/zeolite and H-zeolite catalysts for comparison. The content of free fatty acid in esterification products were analyzed. The products of esterification were transesterified using methanol and 1% NaOH to convert triglyceride to methyl ester. The content of methyl ester in transesterification product was analyzed by Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). The result of investigation showed that Pt/zeolite and H-zeolite catalysts acidity was 0.62 mmol/g and 0.18 mmol/g respectively. Measurement of surface area, pore volume, and average pore radius of Pt/zeolite catalysts respectively of 28.043 m2/g, 7.310 x 10-2 cc/g, and 52.1341 Å, where H-zeolite catalysts of 84.530 m2/g, 1.005 x 10-1 cc/g , and 23.7721 Å. The Pt/zeolite and H-zeolite catalysts are mordenite and clinoptilolite types. Infrared absorption of TO4 groups (T=Si or Al) at wave number 1087 cm-1. Activity of Pt/zeolite and H-zeolite catalysts for esterification reaction showed that increasing catalysts concentration, the free fatty acid content was decreased. Esterification of castor oil increase the product of methyl ester in the transesterification stage, where the highest biodiesel conversion (76.47%) was obtained with 4.5% of Pt/zeolite catalyst. Methyl ester product consists of methyl ricinoleic (92.85%), methyl palmitate (0.51%), methyl oleate (5.15%), and methyl stearate (0.60 %).

Kata Kunci : Pt/zeolit, esterifikasi, transesterifikasi, minyak jarak, metil ester