TINJAUAN KINETIKA REAKSI SINTESIS GLISEROL MONOACETIN DARI GLISEROL HASIL SAMPING INDUSTRI BIODIESEL DAN ASAM ASETAT DENGAN KATALISATOR LEWATIT MONOPLUS S-100

ANITA ARSYAD, Ir. Hary Sulistyo, SU., Ph.D; Dr. Ir. Sarto, M.Sc

2016 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Semakin menipisnya cadangan minyak bumi di Indonesia berdampak pada ketergantungan terhadap impor bahan bakar minyak bertambah. Oleh karena itu pengembangan energi bahan bakar terbarukan menjadi penting selama beberapa tahun terakhir. Salah satu alternatif sumber energi terbarukan yang cukup menjanjikan adalah biodiesel. Biodiesel merupakan salah satu bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan. Dalam proses pembuatan biodiesel dihasilkan hasil samping berupa gliserol. Untuk meningkatkan nilai ekonomis gliserol hasil samping industri biodiesel, gliserol dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk pembuatan bahan kimia lainnya. Salah satu peluang pemanfaatan gliserol yang cukup menjanjikan adalah sebagai bahan baku gliserol monoacetin dan diacetin telah diterapkan dalam industri kriogenik dan bahan baku poliester sebagai biodegradable. Pada penelitian ini, dilakukan dalam reaktor batch dengan suhu reaksi 323 K �¢ï¿½ï¿½ 343 K, menggunakan katalisator lewatit monoplus s-100 pada ukuran 0,0058 cm, perbandingan pereaksi 3:1 5:1 dan 7:1 (gliserol : asam asetat) dan konsentrasi katalisator 3%, 5% dan 7%. Pengambilan sampel dilakukan setiap 15 menit sampai waktu 60 menit untuk dianalisis kadar asam bebasnya. Selain itu untuk analisis asam awal, gliserol bebas dan gliserol bahan baku ditentukan secara volumetri. Data konversi diperoleh dengan menganalisis asam awal dan asam bebas. Selanjutnya data yang diperoleh diolah dengan pendekatan model pseudohomogen dan model kinetika reaksi heterogen katalitik. Hasil penelitian menunjukkan konversi tertinggi diperoleh sebesar 63,86% pada suhu 343 K, perbandingan 7:1 dan katalisator 3%. Pengaruh suhu terhadap konstanta kecepatan reaksi pada kisaran 323 K �¢ï¿½ï¿½ 343 K yang diperoleh pada model pseudohomogen diperoleh nilai energi aktivasi (Ea) sebesar 17,5218 kJ/mol dan faktor tumbukan (Ar) sebesar 2,04644 s-1 , pada model kinetika reaksi heterogen katalitik diperoleh nilai energi aktivasi (Ea) sebasar 4,132 kJ/mol dan faktor tumbukan (Ar) sebesar 29,321 s-1. Kata Kunci : Gliserol, Asam asetat, Lewatit Monoplus s-100, Monoacetin

The depletion of oil reserves in Indonesia affect the dependence on imports of fossil fuels is increasing. Therefore, the development of renewable energy fuels become important in recent years. One alternative source of renewable energy is promising is biodiesel. Biodiesel is an alternative fuel that is environmentally friendly. In the process of making biodiesel produced in the form of glycerol byproduct. To increase the economic value of glycerol byproduct of the biodiesel industry, glycerol can be used as raw material for the manufacture of other chemicals. One opportunity that is promising the use of glycerol as a feedstock is glycerol monoacetin and Diacetin has been applied in the cryogenic industry and raw materials as a biodegradable polyester. In this study, conducted in a batch reactor with a reaction temperature of 323 K - 343 K, using a catalyst Lewatit monoplus s-100 on the size of 0.0058 cm, reagent ratio 3: 1 5: 1 and 7: 1 (glycerol: acetic acid) and catalyst concentration of 3%, 5% and 7%. Sampling was done every 15 minutes to 60 minutes to analyze the levels of free acid. In addition to the initial acid analysis, free glycerol and glycerol raw material is determined by volumetric. Conversion data obtained by analyzing the initial acid and free acid. The acquired data was processed with pseudohomogen models and models of heterogeneous catalytic reaction kinetics. The results showed the highest conversion of 63.86% was obtained at a temperature of 343 K, the ratio of 7: 1 and the catalyst 3%. Effect of temperature on reaction rate constants in the range of 323 K - 343 K obtained in the model pseudohomogen obtained value of activation energy (Ea) of 17.5218 kJ / mol and collision factor (Ar) of 2.04644 s-1, the reaction kinetics model heterogeneous catalytic obtained values of activation energy (Ea) sebasar 4.132 kJ / mol and collision factor (Ar) amounted to 29.321 s-1. Keywords : Glycerol, Acetat acid, Lewatit Monoplus s-100, Monoacetin

Kata Kunci : Keywords : Glycerol, Acetat acid, Lewatit Monoplus s-100, Monoacetin