Biodiesel secara definisi adalah senyawa metil-ester dari proses esterifikasi/transesterifikasi minyak nabati atau lemak hewani. Definisi ini akan membedakan biodiesel dengan minyak hayati yang juga dipergunakan sebagai pengganti minyak solar yang selama ini sring disalahpahamkan sebagai biodiesel.
Biodiesel memiliki sifat fisis yang sama dengan minyak solar sehingga bisa dipergunakan sebagai bahan bakar pengganti kendaraan bermesin diesel. Selain itu, biodiesel juga bisa dipergunakan sebagai minyak bakar karena memiliki nilai kalor minimal 37 MJ/Kg. Sebagai perbandingan, bahan bakar fosil memiliki nilai kalor mnimal 42,7 Mjdikit /Kg.
Secara komposisi kimia, biodiesel berbeda dengan solar. Pada umumnya minyak solar terdiri atas 30-35% senyawa hidrokarbonaromatik dan 65-70% parafin disertai sedikit olefin. Sementara biodiesel sebagian besar terdiri atas C16-C18 fatty acid methyl ester dengan 1-3 ikatan rangkap untuk setiap molekulnya. Karakteristik yang mjadi kelebihan biodiesel bila dibandingkan dengan minyak solar adalh pada emisi gas buang, kadar sulfur, angka setana, keteruaraian dan stabilitas, serta pelumasan dan pembersihan mesin.
Biodiesel memiliki sifat fisis yang sama dengan minyak solar sehingga bisa dipergunakan sebagai bahan bakar pengganti kendaraan bermesin diesel. Selain itu, biodiesel juga bisa dipergunakan sebagai minyak bakar karena memiliki nilai kalor minimal 37 MJ/Kg. Sebagai perbandingan, bahan bakar fosil memiliki nilai kalor mnimal 42,7 Mjdikit /Kg.
Secara komposisi kimia, biodiesel berbeda dengan solar. Pada umumnya minyak solar terdiri atas 30-35% senyawa hidrokarbonaromatik dan 65-70% parafin disertai sedikit olefin. Sementara biodiesel sebagian besar terdiri atas C16-C18 fatty acid methyl ester dengan 1-3 ikatan rangkap untuk setiap molekulnya. Karakteristik yang mjadi kelebihan biodiesel bila dibandingkan dengan minyak solar adalh pada emisi gas buang, kadar sulfur, angka setana, keteruaraian dan stabilitas, serta pelumasan dan pembersihan mesin.
neh reaksi kimia transesterifikasi
Spoilerfor transesterifikasi:
proses transesterifikasi penghilangan FFA
Spoilerfor penghilangan FFA:
1. Proses deguming, yaitu proses menghilangkan gum yang terkandung dalam minyak nabarti yang mengandung FFA ≤ 5% dengan menambahkan larutan H3PO4 85%.2. Filtering, yaitu untuk menyaring bentonit dan gum yang terserap pada bentonit tersebut beserta kotoran-kotoran lainnya agar doperoleh minyak nabati dengan kandungan FFA < 5% serta kadar fosfor < 20 ppm.
3. Deodorization, proses penghilangan FFA yang menimbulkan bau (odor) pada minyak nabati tersebut dengan proses steam stripping sistem vacuum sehingga diperoleh minyak nabati dengan kandungan FFA < 0,5 w/o.
4. Reaction, yaitu mereaksikan minyak dan metanol dengan katalis NaOH sehingga menghasilkan methyl ester / biodiesel dan gliserin.
5. Washing, yaitu proses pencucian biodiesel agar bebas dari metanol yang tersisa, gliserol, maupun katalis NaOH. Prosesnya berupa mixing dan settling. Hasilnya diperoleh fase atas berupa biodiesel yang siap untuk proses drying dan fase bawah berupa larutan metanol yang siap untuk proses distilasi.
6. Drying, pengeringan biodiesel dengan sistem vakuum untuk menghilangkan air yang terkandung dalam biodiesel hingga kadar airnya menjadi < 0,04 w/o.
7. Filtering, penyaringan biodiesel dengan fine filter hingga diperoleh kadar kotoran <0,01 w/o
8. Distillation, pemurnian larutan metanol 60% sisa reaksi dan washing menjadi produk atas berupa metanol 95% dan hasil bawah berupa crude glycerine.
transesterifikasi dengan reaksi penyabunan
Spoilerfor reaksi penyabunan:
1. Deguming, menghilangkan gum yang terkandung dalam minyak nabati dengan kandungan FFA ≤ 5% dengan menambahkan H3PO4 85%.2. Filtering, yaitu untuk menyaring bentonit dan gum yang terserap pada bentonit tersebut beserta kotoran-kotoran lainnya agar doperoleh minyak nabati dengan kandungan FFA < 5% serta kadar fosfor < 20 ppm.
3. Reaction, yaitu mereaksikan minyak dan metanol dengan katalis NaOH sehingga menghasilkan methyl ester / biodiesel dan gliserin. Sekaligus mereaksikan FFA dengan NaOH sehingga membentuk sabun.
4. Washing, yaitu proses pencucian biodiesel agar bebas dari metanol yang tersisa, gliserol, maupun katalis NaOH. Prosesnya berupa mixing dan settling. Hasilnya diperoleh fase atas berupa biodiesel yang siap untuk proses drying dan fase bawah berupa larutan metanol yang siap untuk proses distilasi.
5. Drying, pengeringan biodiesel dengan sistem vakuum untuk menghilangkan air yang terkandung dalam biodiesel hingga kadar airnya menjadi < 0,04 w/o.
6. Filtering, penyaringan biodiesel dengan fine filter hingga diperoleh kadar kotoran <0,01 w/o.
7. Neutralization, proses penetralan NaOH yang tersisa dengan menggunakan H3PO4 sehingga menghasilkan H3PO4 dan air, sekaligu mereaksikan sabun yang terbentuk sehingga menghasilkan H3PO4 dan diperoleh FFA kembali.
8. Settling, pemisahan fase agar terbentuk fase atas berupa FFA dan fase campuran antara H3PO4, air, dan metanol.
9. Filtering, untuk menyaring H3PO4 dan kotoran lainnya dengan press filter sehingga diperoleh larutan metanol, air dan gliserin.
10. Distillation, pemurnian larutan metanol 60% sisa reaksi dan washing menjadi produk atas berupa metanol 95% dan hasil bawah berupa crude glycerine.
kombinasi proses esterfikisasi dan transesterifikasi
Spoilerfor kombinasi:
Reaksi pertama adalah reaksi esterifikasi FFA yang terkandung dalam bahan baki menjadi biodiesel dilanjutkan dengan reaksi kedua berupa transestrifikasi trigliserida menjadi biodiesel.1. Deguming, menghilangkan gum yang terkandung dalam minyak nabati dengan kandungan FFA ≤ 5% dengan menambahkan H3PO4 85%.
2. Filtering, yaitu untuk menyaring bentonit dan gum yang terserap pada bentonit tersebut beserta kotoran-kotoran lainnya agar doperoleh minyak nabati dengan kandungan FFA < 5% serta kadar fosfor < 20 ppm.
3. Reaction 1 dan 2, terjadi 2 tahap reaksi, yakni reaksi esterifikasi dan transesterifikasi. Pada reaksi esterifikasi, FFA direaksikan dengan metanol membentuk methyl ester dan air dengan kualitas H2SO4 98%. Pada reaksi transesterifikasi, trigliserida bereaksi dengan metanol dengan menggunakan katalis NaOH 98% sebanyak 1w/o minyak nabati sehingga menghasilkan methyl ester/biodiesel dan gliserin.
4. Washing, yaitu proses pencucian biodiesel agar bebas dari metanol yang tersisa, gliserol, maupun katalis NaOH. Prosesnya berupa mixing dan settling. Hasilnya diperoleh fase atas berupa biodiesel yang siap untuk proses drying dan fase bawah berupa larutan metanol yang siap untuk proses distilasi.
5. Drying, pengeringan biodiesel dengan sistem vakuum untuk menghilangkan air yang terkandung dalam biodiesel hingga kadar airnya menjadi < 0,04 %.
6. Filtering, penyaringan biodiesel dengan fine filter hingga diperoleh kadar kotoran <0,01 %
7. Distillation, pemurnian larutan metanol 60% sisa reaksi dan washing menjadi produk atas berupa metanol 95% dan hasil bawah berupa crude glycerine.
buat yang mau bikin skala rumahan atau lab, berikut caranya
Spoilerfor skala lab:
ALAT DAN BAHAN
BAHAN
Minyak sayur NaOH Indikator phenolptalein
ALAT
Beaker glass Gelas ukur Labu pemisah Viskometer Pipet tetes
Neraca analitik Stop watch Buret Hot plat dan stirer
Pipet 10 ml Piknometer Thermometer Labu erlenmeyer
PROSEDUR
Timbang 1 gram NaOH yang telah dihaluskan dan larutkan dengan 4 ml metanol pa. Aduh dengan stirer hingga NaOH larut semua. Tempatkan pada beaker glass 250 ml.
Panaskan 250 ml sampel minyak di atas hot plate, aduk dengan stirer kira-kira 75-150 rpm hingga mencapai suhu 45-550C.
Tambahkan larutan natrium metoksida (NaOH+metanol) yang telah dibuat pada langkah satu ke dalam minyak yang telah dipanaskan dan pertahankan suhu pengadukan 550C. Lakukan penambahan larutan sedikit demi sedikit. Hitung waktu pengadukan hingga 45 menit, setelah natrium metoksida tercampur semua.
Pindahkan metil ester ke dalam corong pisah dan diamkan hingga terbentuk dua lapisan selama 10-15 menit, lalu keluarkan lapisan bawahnya.
Masukan metil ester ke beaker glass dan lakukan pemurnian dengan memanaskan aquadest sebanyak 50% volume metil ester hingga suhu 600C, tuangkan metil ester ke dalam aquadest, aduk perlahan sampai 10 menit.
Pindahkan metil ester dan aquadest ke corong pisah dan biarkan hingga terbentuk 2 lapisan, kemudian lapisan bawahnya dikeluarkan.
Hitung volume yield yang didapat.
PROSEDUR PENGAMATAN
Pengujian density
Timbang labu piknometer yang telah bersih dan kering sebagai a gram.
Labu piknometer diisi dengan contoh dan disimpan pada suhu T0C kemudian timbang sebagai b gram
Bersihkan labu dengan sabun kemudian dengan alkohhol, keringkan.
Lakukan langkah 2 dengan contoh aquadest.
Hitung harga density metil ester.
Pengujian asam lemak bebas
Timbang 25-5 gram metil ester, tambahkan larutan 50 ml metanol 95% netral dan 3 tetes indikator phenolptalein.
Lakukan titrasi dengan NaOH 0,1 N sampai warna merah muda.
Catat banyaknya NaOH yang digunakan.
Kadar FFA = (M x V x T)/(10 m)
Ket:
M : berat molekul asam lemak
T : normalitas NaOH
m : berat asam lemak
V : volume NaOH yang diperlukan untuk titrasi
Pembuatan larutan
NaOH 0,1 N 500 ml (sebanyak 2 gram NaOH dilarutkan dalam 500 ml aquadest)
Metanol 95% netral (masukkan metanol 95% sebanyak yang diperlukan ke dalam erlenmeyer, tambahkan 3 tetes indikator PP lalu titrasi dengan NaOH 0,1 N sampai terbentuk warna merah muda)
Indikator PP (larutkan 0,5 gram PP dalam 100 ml etanol)
BAHAN
Minyak sayur NaOH Indikator phenolptalein
ALAT
Beaker glass Gelas ukur Labu pemisah Viskometer Pipet tetes
Neraca analitik Stop watch Buret Hot plat dan stirer
Pipet 10 ml Piknometer Thermometer Labu erlenmeyer
PROSEDUR
Timbang 1 gram NaOH yang telah dihaluskan dan larutkan dengan 4 ml metanol pa. Aduh dengan stirer hingga NaOH larut semua. Tempatkan pada beaker glass 250 ml.
Panaskan 250 ml sampel minyak di atas hot plate, aduk dengan stirer kira-kira 75-150 rpm hingga mencapai suhu 45-550C.
Tambahkan larutan natrium metoksida (NaOH+metanol) yang telah dibuat pada langkah satu ke dalam minyak yang telah dipanaskan dan pertahankan suhu pengadukan 550C. Lakukan penambahan larutan sedikit demi sedikit. Hitung waktu pengadukan hingga 45 menit, setelah natrium metoksida tercampur semua.
Pindahkan metil ester ke dalam corong pisah dan diamkan hingga terbentuk dua lapisan selama 10-15 menit, lalu keluarkan lapisan bawahnya.
Masukan metil ester ke beaker glass dan lakukan pemurnian dengan memanaskan aquadest sebanyak 50% volume metil ester hingga suhu 600C, tuangkan metil ester ke dalam aquadest, aduk perlahan sampai 10 menit.
Pindahkan metil ester dan aquadest ke corong pisah dan biarkan hingga terbentuk 2 lapisan, kemudian lapisan bawahnya dikeluarkan.
Hitung volume yield yang didapat.
PROSEDUR PENGAMATAN
Pengujian density
Timbang labu piknometer yang telah bersih dan kering sebagai a gram.
Labu piknometer diisi dengan contoh dan disimpan pada suhu T0C kemudian timbang sebagai b gram
Bersihkan labu dengan sabun kemudian dengan alkohhol, keringkan.
Lakukan langkah 2 dengan contoh aquadest.
Hitung harga density metil ester.
Pengujian asam lemak bebas
Timbang 25-5 gram metil ester, tambahkan larutan 50 ml metanol 95% netral dan 3 tetes indikator phenolptalein.
Lakukan titrasi dengan NaOH 0,1 N sampai warna merah muda.
Catat banyaknya NaOH yang digunakan.
Kadar FFA = (M x V x T)/(10 m)
Ket:
M : berat molekul asam lemak
T : normalitas NaOH
m : berat asam lemak
V : volume NaOH yang diperlukan untuk titrasi
Pembuatan larutan
NaOH 0,1 N 500 ml (sebanyak 2 gram NaOH dilarutkan dalam 500 ml aquadest)
Metanol 95% netral (masukkan metanol 95% sebanyak yang diperlukan ke dalam erlenmeyer, tambahkan 3 tetes indikator PP lalu titrasi dengan NaOH 0,1 N sampai terbentuk warna merah muda)
Indikator PP (larutkan 0,5 gram PP dalam 100 ml etanol)
proses di atas adalah alur buat bahan baku minyak goreng yang masih bagus atau baru. buat minyak goreng bekas atau minyak jelantah, ga perlu pake proses deguming
sumber | iniunic.blogspot.com | http://www.kaskus.co.id/thread/51038ae71ed719ed0f000011/membuat-biodiesel-dari-minyak-jelantah/
