Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan toluena terhadap kualitas biodiesel dari biji nyamplung, antara lain: nilai viskositas, densitas, titik nyala. Metode yang digunakan adalah esterifikasi menggunakan H2SO4 kemudian dilanjutkan transesterifikasi menggunakan NaOH. Biodiesel kemudian ditambah dengan toluena. Rasio penambahan toluena terhadap volume biodiesel 2%, 3%,4% dan 5% (%v/v). Langkah terakhir melakukan analisis biodiesel yang meliputi analisis densitas, viskositas, dan titik nyala. Dari penelitian ini yang memberikan hasil terbaik penambahan toluena sebesar 3%, nilai densitas, viskositas dan titik nyala telah memenuhi standar Forum Biodiesel Indonesia. Yaitu nilai densitas 0,8415gr/ml, viskositas 4,7cSt, dan titik nyala sebesar 59 °C.

Kata kunci: Biji Nyamplung, Biodiesel, Toluen

Ainunsidiq, Mochammad Zulfikar

Budipramana, Krisyanti

Huda, Miftakul

Pramana, Yanatra Budi

Titisari, Manik Ayu

University of Surabaya Institutional Repository

Stigma 16 (2): 55-59; September 2023                                                                                                                                      ISSN: 1412 - 1840 © 2023 Prodi Biologi FST UNIPA Surabaya                                                                                                                            e-ISSN: 2621 - 9093   55  Pembuatan Biodiesel Dari Biji Nyamplung Menggunakan Metode Tranesterifikasi Dengan Penambahan Toluena  Manufacturing Biodiesel From Nyamplung Seeds Using The Tranesterification Method With The Addition Of Toluene  Mochammad Zulfikar Ainunsidiq1, Miftakul Huda2, Manik Ayu Titisari3, Yanatra Budi Pramana4, Krisyanti Budipramana5   1,2,3,4 Program Studi Teknik Industri, Falkutas Teknik, Universitas PGRI Adi Buana Surabaya 5 Departemen Biologi Falkutas Farmasi, Universitas Surabaya Email : p_yanatra@unipasby.ac.id.    Abstrak Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan toluena  terhadap kualitas biodiesel dari biji nyamplung, antara lain: nilai viskositas, densitas, titik nyala. Metode yang digunakan adalah esterifikasi menggunakan H2SO4 kemudian dilanjutkan transesterifikasi  menggunakan  NaOH. Biodiesel kemudian ditambah dengan toluena. Rasio penambahan toluena terhadap volume biodiesel 2%, 3%,4% dan 5% (%v/v). Langkah terakhir melakukan analisis biodiesel yang meliputi analisis densitas, viskositas, dan titik nyala. Dari penelitian ini  yang memberikan hasil terbaik penambahan toluena sebesar 3%, nilai densitas, viskositas dan titik nyala telah memenuhi standar Forum Biodiesel Indonesia. Yaitu nilai densitas 0,8415gr/ml, viskositas 4,7cSt, dan titik nyala  sebesar 59 °C.  Kata kunci: Biji Nyamplung, Biodiesel, Toluene   Abstrack The purpose of this study was to determine the effect of the addition of toluene on the quality of biodiesel from nyamplung seeds, including: viscosity, density, flash point. The method used is esterification using H2SO4 and then transesterification using NaOH. Biodiesel is then added to toluene. The ratio of the addition of toluene to the volume of biodiesel is 2%, 3%, 4% and 5% (%v/v). The final step is to analyze biodiesel which includes analysis of density, viscosity, and flash point. From this research, which gave the best results by adding 3% toluene, the density, viscosity and flash point values met the standards of the Indonesian Biodiesel Forum. Namely a density value of 0,8415gr/ml, a viscosity of 4,7cSt, and a flash point of 62 °C. Keywords: Nyamplung Seeds, Biodiesel, Toluene  PENDAHULUAN Biodiesel adalah metil ester dari asam lemak yang dibuat dari minyak tumbuhan yang merupakan sumber daya yang dapat diperbaharui. Sumber utama dari biodiesel  dapat berupa minyak non pangan yang diperoleh dari tumbuhan, salah satunya adalah nyamplung (Callophylum inophylum), karet (Hevea brasiliensis) (Agarwal, 2007).  Selama ini pohon nyamplung yang banyak di temui di Madura hanya bagian batang yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan kapal atau digunakan sebagai kayu jendela, penelitian mengenai pemanfaatan biji nyamplung masih sangat sedikit, penelitian ini berusaha memanfaatkan limbah berupa biji nyamplung sebagai bahan baku pembuatan biodiesel (Venkanna, 2009)   METODE PENELITIAN Tahap awal yaitu mengepres biji nyamplung dengan menggunakan screw press untuk menghasilkan minyak dari biji nyamplung. Kemudian dilakukan proses de-gumming selama 60 menit, untuk menghilangkan getah atau lender dengan menambahkan H3PO4. Untuk tahap proses dilakukan  yaitu esterifikasi dengan katalis asam sulfat (H2SO4) selama 45 menit, kemudian dilanjutkan transesterifikasi  menggunakan  NaOH selama 30 menit, Produk biodiesel dan gliserol kemudian dipisahkan. Selanjutnya dilakukan pemurnian biodiesel dengan cara menambahkan air sebanyak 50% dari Mochammad Z. A., dkk: Pembuatan Biodiesel Dari Biji Nyamplung Menggunakan Metode Tranesterifikasi Dengan Penambahan Toluena  56  volume biodiesel dan mendiamkan selama 12-24 jam, Langkah terakhir melakukan analisa biodiesel yang meliputi analisa densitas, viskositas, flash point.  HASIL DAN PEMBAHASAN  Biji nyamplung yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan biodiesel, dipisahkan antara  isi biji nyamplung (kernel)  dari kulitnya (2) (Venkanna BK., 2009). Isi biji nyamplung dijemur di bawah sinar matahari selama dua hari dengan tujuan untuk mengurangi kadar air kemudian di screwpress untuk mengeluarkan kandungan minyaknya. Dari hasil pengepresan isi biji nyamplung sebanyak 3 kg didapatkan minyak sekitar 1000 ml.  250 ml minyak nyamplung  dilanjutkan dengan proses Degumming dengan H3PO4 untuk menghilangkan kandungan getah, disertai dengan pemanasan pada suhu 50 °C selama 30 menit di dalam labu ukur 750 ml, selanjutnya dilakukan pengendapan untuk menghilangkan  gum/pengotor. FFA yang terkandung dalam minyak biji nyamplung masih tinggi (lebih dari 2%), Oleh karena itu, perlu dilakukan proses esterifikasi terlebih dahulu untuk mengurangi kadar FFA. Esterifikasi dilakukan dengan  rasio molar methanol:minyak adalah 6:1 serta menggunakan katalis H2SO4 sebanyak dengan waktu reaksi selama 1 jam pada temperatur 60°C (atmosferik). Selanjutnya proses transesterifikasi yang dilakukan pada temperatur 60° C, dengan waktu reaksi selama 30 menit dengan rasio molar methanol:minyak adalah 6:1 dengan menggunakan katalis basa NaOH. Produk yang diperoleh dari hasil transesterifikasi berupa Metil Ester (pada lapisan atas), dan gliserol (pada lapisan bawah). Kemudian dilakukan pencucian Metil ester dengan menggunakan air sebanyak 50% volume minyak.  Tabel 1. Hasil pengolahan data FAME Rata-rata Dari pengulangan Angka Asam (mg KOH/g) Angka Penyabunan (mgKOH/g) % Gliserol total (%massa) % Kadar Ester  i 0.2306 191.46 0.2556 99.30  Dalam proses transesterifikasi, kandungan FFA didalam minyak biji nyamplung  harus kurang dari 2%, oleh karena itu, apabila kandungan FFA >2%  maka perlu dilakukan esterifikasi terlebih dahulu sehingga diperoleh yield biodiesel yang tinggi. Hal ini dikarenakan fatty acid akan bereaksi dengan alkali membentuk sabun. Keberadaan sabun ini akan menghambat proses transesterifikasi sehingga memperkecil produksi ester. Esterifikasi dilakukan dengan  rasio methanol : fame adalah 6:1 serta menggunakan katalis H2SO4 sebanyak 0.5% dari fame dengan waktu reaksi selama 1 jam pada temperatur 60°C (atmosferik). Dari hasil esterifikasi diperoleh. Rata-rata kadar FFA sebesar 1.9% berat sehingga memenuhi syarat untuk dilakukan proses transesterifikasi.  Transesterifikasi dilakukan pada temperatur 60° C, dengan waktu reaksi selama 30 menit dengan rasio methanol : minyak adalah 6:1 dengan menggunakan katalis basa NaOH. Produk yang diperoleh dari hasil transesterifikasi berupa metil ester (pada lapisan atas), dan gliserol (pada lapisan bawah). Kemudian dilakukan pencucian Metil ester dengan menggunakan air sebanyak 50% volume metil ester,yang dilakukan sebanyak 2 kali. Tujuan dari pencucian ini adalah untuk memisahkan katalis, dan metanol berlebih yang terdapat pada produk.   Stigma 16 (2): 55-59; September 2023                                                                                                                                      ISSN: 1412 - 1840 © 2023 Prodi Biologi FST UNIPA Surabaya                                                                                                                            e-ISSN: 2621 - 9093   57   Gambar 1. Biodiesel dari biji nyamplung dengan penambahan toluene  Langkah terakhir adalah menambahkan toluena (ÖZER S., 2020) ke dalam metil ester, yaitu sebesar, 2%, 3%, 4 % dan 5% (%v/v). Kemudian dilakukan analisa densitas, viskositas, kadar sulfur dan  titik nyala. Analisis  dilakukan di Laboratorium  Produksi Pelumas Surabaya. Berikut adalah grafik dari hasil analisa yang didapatkan.  Tabel 2. Data densitas, viskositas, dan titik nyala biodiesel dari biji nyamplung. Komposisi Densitas  Viskositas Titik Nyala FAME + Toluene (2%) 0,8321 4.08  70 FAME + Toluene (3%) 0,8415 4,7  65 FAME + Toluene (4%) 0,8421 5,18  68 FAME + Toluene (5%) 0,8849 5,35  62      Gambar 2. Grafik hubungan densitas  dengan penambahan toluena pada  biodiesel dari biji nyamplung  Sedangkan untuk penambahan toluena pada FAME,  gambar 2 menunjukkan grafik  penambahan 2% sampai 5%, mengalami kenaikan terhadap densitas.     2% 3% 4%   5%0,830,840,850,860,870,880,89DENSITAS FAME +TOLUENEMochammad Z. A., dkk: Pembuatan Biodiesel Dari Biji Nyamplung Menggunakan Metode Tranesterifikasi Dengan Penambahan Toluena  58   Gambar 3. Grafik hubungan viskositas  dengan penambahan toluena pada  biodiesel dari biji nyamplung  Didapatkan hasil pada penambahan toluene 2%-5% adalah 4 sampai 4,53, semakin banyak persentase toluene yang ditambahkan maka semakin pekat larutan biodieselnya sehingga makin meningkatkan nilai viskositasnya, hal tersebut  tidak sesuai dengan ASTM D 445 kurang baik karena dapat merusak pompa injeksi bahan bakar.   Gambar 4 Grafik hubungan titik nyala  dengan penambahan toluena pada  biodiesel dari biji nyamplung  Pada penambahan toluena 2%, 3% 4%  dan 5%,  titik nyala mengalami kenaikan. Pada penambahan biodiesel dengan toluena semakin banyak toluena yang ditambahkan maka menyebabkan titik bakar nya semakin tinggi. Hal ini disebabkan karena toluena merupakan pelarut yang baik untuk komponen organik.  dan titik didih toluena 110,6 °C, tetapi penambahan toluena yang terlalu banyak juga tidak disarankan karena toluena memiliki sifat mudah terbakar.     PEMBAHASAN  Pada pengujian densitas didapatkan hasil yang sudah memenuhi standar dan mutu bahan bakar nabati jenis diesel nabati (diesel hidrokarbon) sebagai bahan bakar lain yang dipasarkan dalam negeri yang menberikan hasil terbaik adalah dengan penambahan toluene 3%, sebesar 0,8415gr/ml, pada penambahan 5%. terdapat kenaikan yang cukup tajam. Ketidakstabilan ini disebabkan oleh toluena  yang merupakan organik  radikal, sehingga terjadi polimerisasi radikal bebas yaitu reaksi yang menghasilkan atom atau gugus atom yang mempunyai elektron tidak berpasangan (dalam hal ini metil. CH3 ) disebut radikal 2% 3% 4%   5%4,04,14,24,34,44,54,6VISKOSITASFAME +TOLUENE2% 3% 4%   5%64656667686970717273TITIK NYALA FAME+TOLUENAStigma 16 (2): 55-59; September 2023                                                                                                                                      ISSN: 1412 - 1840 © 2023 Prodi Biologi FST UNIPA Surabaya                                                                                                                            e-ISSN: 2621 - 9093   59  bebas. Pada pengujian viskositas, hasil yang didapatkan sudah memenuhi standart, hasil yang terbaik 3 %, semakin banyak toluene yang ditambahakan maka akan semakin kental larutannya sehingga tidak disarankan karena dapat mempercepat kerusakan di pompa injeksi bahan bakar   KESIMPULAN  Biodiesel merupakan salah satu bahan bakar alternatif yang berasal dari sumber yang terbarukan ( Solikhah MD., 2018). Metode proses pembuatan biodiesel dari biji nyamplung   melalui reaksi transesterifikasi minyak nabati. Reaksi transesterifikas bertujuan untuk menurunkan viskositas minyak atau lemak agar dapat memenuhi spesifikasi sebagai bahan bakar. Hasil terbaik adalah dengan penambahan toluena 3% Yaitu nilai densitas 0,8415gr/ml, viskositas 4,7 cSt, dan titik nyala sebesar 70 °C.   SARAN  Dalam proses penelitian selanjutnya perlu ditingkatkan penelitian mengenai sintetis metil ester dengan penambahan aditif ataupun pelarut lainnya, sehingga diperoleh kualitas biodiesel yang memenuhi standar, baik untuk sifat fisik maupun kimianya.   DAFTAR PUSTAKA Agarwal AK. 2007. Biofuels (alcohols and biodiesel) applications as fuels for internal combustion engines. Prog Energy Combust Sci. 33(3):233–71.  Venkanna BK, Venkataramana Reddy C. 2009 Biodiesel production and optimization from Calophyllum inophyllum linn oil (honne oil) - A three stage method. Bioresour Technol.100(21):5122–5. http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2009.05.023  ÖZER S. 2020. The effect of adding toluene to increase the combustion efficiency of biodiesel. Energy Sources, Part A Recover Util Environ Eff. 00(00):1–16. https://doi.org/10.1080/15567036.2020.1776421 EKTBE Indonesia. 2021. STANDAR DAN MUTU BAHAN BAKAR NABATI JENIS DIESEL NABATI (DIESEL BIOHIDROKARBON) SEBAGAI BAHAN BAKAR LAIN YANG DIPASARKAN DI DALAM NEGERI. Https://Drive.Esdm.Go.Id/Wl/?Id=8oji9zbumvro1erfqkubas7cmxblk5fc Solikhah MD. 2018. Pedoman Penanganan dan Penyimpanan Biodiesel dan Campuran Biodiesel (B30). Int Conf Comput Sci Eng ICCSE 2018 - Proc. 16(3):1–6. Ahttps://www.weforum.org/whitepapers/cyber-resilience-in-the-oil-and-gas-industry-playbook-for-boards-and-corporate-officers%0Ahttps://doi.org/10.1016/j.jnca.2018.04.004%0Ahttp://aisel.aisnet.org/pacis2007/73 Rachmanita RE., Safitri A. 2020. Pemanfaatan Minyak Biji Alpukat (Persea americana Mill) sebagai Bahan Baku Pembuatan Biodiesel dengan Pemurnian Water Washing. J Ilm Sains. 20(2):88.  Risnoyatiningsih S. 2010. Biodiesel from avocado seeds by transesterification process. J Tek Kim. 5(1):345–51.  Shafira SDPP, Zulmanelis Z, Darsef D. 2019. Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Biji Alpukat (Persea americana) Melalui Proses Transesterifikasi Langsung. JRSKT - J Ris Sains dan Kim Terap. 8(1): 23–8.   

Pembuatan Biodiesel Dari Biji Nyamplung Menggunakan Metode Tranesterifikasi Dengan Penambahan Toluena

http://repository.ubaya.ac.id/45327/1/2023%20Desember%20Pembuatan%20biodiesel.pdf

Pembuatan Biodiesel Dari Biji Nyamplung Menggunakan Metode Tranesterifikasi Dengan Penambahan Toluena

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

University of Surabaya Institutional Repository