PENGGUNAAN KATALISATOR ZIRKONIA TERSULFATASI (SO4/ZrO2) dan KOH PADA PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK GORENG BEKAS

ERNANDYA WULANDARI, Prof. Dr. rer. nat. Karna Wijaya, M.Eng.

2013 | Skripsi | KIMIA

Telah dilakukan penelitian penggunaan katalis pada pembuatan biodiesel dari minyak goreng bekas melalui dua tahap reaksi yakni esterifikasi menggunakan katalis zirkonia tersulfatasi (SO4/ZrO2) dan dilanjutkan transesterifikasi trigliserida dengan KOH. Aktivasi katalis dilakukan dengan perlakuan ZrOCl2.8H2O menggunakan H2SO4 0,5 M selama 24 jam, kemudian dikalsinasi selama 6 jam pada temperatur 600 oC. Zirkonia tersulfatasi dikarakterisasi menggunakan spektroskopi inframerah (FT-IR) dan difraktometer sinar-X (XRD). Reaksi esterifikasi menggunakan katalis SO4/ZrO2 sebanyak 5% dilakukan dalam sistem refluks selama 3 jam dengan beberapa variasi perbandingan rasio mol minyak tehadap metanol, selanjutnya dilakukan reaksi transesterifikasi selama 3 jam. Biodiesel (metil ester) yang diperoleh dikarakterisasi menggunakan GC-MS, 1H-NMR dan sifat fisiknya dianalisis dengan metode ASTM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivasi katalis zirkonia tersulfatasi telah berhasil dilakukan, dibuktikan dengan munculnya puncak dari ikatan rangkap S=O pada bilangan gelombang 1400 cm-1 pada spektra FT-IR. Katalis zirkonia tersulfatasi pada reaksi esterifikasi dapat menurunkan kandungan asam lemak bebas yang terkandung dalam minyak goreng bekas. Semakin tinggi rasio mol minyak terhadap metanol semakin meningkat pula konversi biodiesel namun peningkatan ini hanya sampai keadaan optimum kemudian cenderung turun kembali. Konversi biodiesel terbesar diperoleh pada rasio mol minyak terhadap metanol 1:12 sebesar 81,76%. Biodiesel yang diperoleh merupakan campuran metil ester dengan senyawa utama berupa metil palmitat sebesar 47,42%.

The use of catalysts on preparation of biodiesel from cooking oil has been done with through two stages; esterification using sulfated zirconia catalyst (SO4/ZrO2) and transesterification of the oil using KOH catalyst. Catalyst activation was carried out by treating ZrOCl2.8H2O using 0,5 M H2SO4 for 24 hours followed by calcination of the material in furnace for 6 hours at a temperature of 600 oC. The sulfated zirconia then were characterized by FT-IR for its functional group and XRay Diffractometry to determine its structure as well as its cristallinity. Esterification reaction was conducted using 5% of SO4/ZrO2 catalyst in the reflux system for 3 hours with variation mole ratio of the oil to methanol. Transesterification reaction was done for 3 hours in the reflux system. The composition of the product of biodiesel (methyl esters) was analyzed using Gas Chromatography–Mass Spectrometry, 1H-NMR and their physical properties were analyzed using ASTM methods. The result showed that the activation of zirconia has been successfully done. This was evidenced by the appearance of S=O double bond peak at 1400 cm-1. The presence of sulfated zirconia catalyst on esterification reaction could decrease free fatty acid content in the used cooking oil. The higher oil to methanol mole ratio, the higher its conversion to biodiesel up to optimum. The highest conversion of biodiesel was 81,76% obtained at mole ratio oil to methanol 1:12. Obtained biodiesel was a mixture of methyl ester with the main compound was metyl palmitate with concentration of 47,42%.

Kata Kunci : Zirkonia tersulfatasi, esterifikasi, transesterifikasi dan biodiesel