Rizky Ardiansyah

Minggu, 26 Oktober 2014

Artikel Kimia

Pendahuluan

Ilmu Kimia adalah ilmu pengetahuan alam yang mempelajari tentang materi yang meliputi stuktur, susunan, sifat, dan perubahan suatu benda. Kimia adalah perubahan zat yang menghasilkan zat baru. Zat ini akan berubah bila ada reaksi. Sedangkan reaksi kimia sendiri adalah suatu proses alam yang selalu menghasilkan antara bahan senyawa kimia. Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi di sebut reaktan.

Tanpa kita sadari, ternyata aktivitas sehari-hari kita banyak yang dilakukan dengan perubahan secara kimia. Seperti kertasss yaaang dibakar, atau fotosintesis pada tanaman. Baik perubahan bentuk, sifat, atau warna. Ilmu kimia sering disebut-sebut sebagai ilmu pengetahuan dasar karena ilmu kimia merupakan sumber atau induk dari berbagai ilmu pengetahuan seperti Biologi, Fisiska, Geologi, Ekologi dan lain sebagainya. Koneksi ini timbul melalui berbagai subdisiplin ilmu. Sebagai contoh, kimia fisik melibatkan penerapan prinsip-prinsip fisika terhadap materi pada tingkat atom dan molekul.

Pembahasan

Terdapat 5 jenis reaksi kimia dasar reaksi kimia. Reaksi tersebut antara lain reaksi pembakaran, reaksi kombinasi, reaksi penguraian, reaksi penggantian,dan reaksi metatesis.

1. Reaksi Pembakaran

Reaksi pembakaran terjadi antara zat tertentu dan gas oksigen. Biasanya, reaksi pembakaran ini selalu disertai dengan pelepasan kalor dan energi yang lain. Contoh reaksi pembakaran adalah pernafasan pada makhluk hidup. Proses pernafasan yang menghasilkan energi Selama pernafasan berlangsung terjadi pemecahan makanan, terutama karbohidrat yang menghasilkan energi dalam bentuk kalor dan energi lainnya. Selain energi, selama proses pernafasan dihasilkan juga uap air dan gas karbon dioksida. Ada 2 Jenis reaksi pembakaran, yaitu reaksi pembakaran cepat dan lambat.

Baca selengkapnya »

Senin, 20 Oktober 2014

Review Jurnal

Review Jurnal

Sumber: http://ejournal-s1.undip.ac.id/

Nama penulis: Jonathan Ginting dan Praditya Nugraha

Penerbit: http://ejournal-s1.undip.ac.id/

Tujuan:

Mencari alternatif sumber energi yang ada pada saat ini, dalam hal ini adalah minyak bumi. Dikarenakan minyak bumi tidak dapat diperbaharui, dalam jangka panjang energi minyak bumi akan habis dikarenakan pemakaian terus-menerus. Selain itu, jurnal ini juga bertujuan untuk mengembangkan proses reaktif distilasi untuk memproduksi biodiesel dengan bahan baku minyak biji karet dan mempelajari pengaruh jumlah katalis (%), temperature, perbandingan methanol dan minyak terhadap produk biodiesel yang dihasilkan.

Latar Belakang:

Minyak bumi merupakan sumber energi yang tak dapat diperbaharui. Adanya kenaikan harga BBM di Indonesia akhir-akhir ini mendorong upaya penghematan maupun penelitian untuk mendapatkan bahan bakar baru pengganti minyak bumi. Data dari statistical review of worl energy 2009,brp.com menjelaskan bahwa cadangan minyak bumi tidak banyak lagi dan diperkirakan dalam jangka beberapa puluh tahun kedepan minyak bumi akan habis. oleh Karena itu, diperlukan bahan bakar alternatif untuk mengatasi hal tersebut. Minyak nabati seperti minyak kedelai, minyak kelapa sawit dan minyak zaitun dapat kita manfaatkan sebagai bahan bakar baru pengganti minyak bumi terutama bahan bakar mesin diesel (biodiesel). Biodiesel dari minyak nabati mempunyai kelebihan seperti ramah lingkungan, dapat diperbaharui dan menghasilkan emisi gas buang yang relatif lebih bersih

Metode:

Menggunakan proses esterifikasi. Proses esterifikasi akan dipelajari perbandingan katalis dan methanol (volume) dan temperature operasi. Rancangan percobaan menggunakan metode factorial design 2 level. Variebel tetap; volume biji karet 250 ml; tekanan 1 atm; konsentrasi asam 1M. Variabel berubahnya temperature 60 C(-); 80 C(+) dan perbandingan methanol dengan minyak 2:1(-); 4:1 (+) (v/v).

Hasil:

1. Setelah dianalisa kandungannya yang meliputi kadar air, kadar minyak dan kadar abu. Diketahui bahwa biji karet berpotensi diambil minyaknya, dimana dari hasil penelitian didapatkan minyak yang cuku tinggi sekitar 50,5%

2. Tahap selanjutnya adalah biji karet dianalisis parameter kadar asam lemak bebas, viskositas, densitas dan komponen penyusun minyak. Hasilnya adalah kadar asam lemak bebas dalam biji karet sangat tinggi. Oleh karena itu masih dibutuhkan tahap esterifikasi dan transesterifikasi guna mengkonversi minyak biji karet menjadi metal ester/biodiesel. Proses esterifikasi bertujuan mengkonversi asam lemak bebas menjadi metal ester dan proses transesterifikasi bertujuan mengkonversi metal trigliserida metal ester/biodiesel.

3. Hasil penelitian menunjukan adanya perbedaan waktu operasi untuk setiap proses esterifikasi. Percobaan run (1) dimana kondisi operasi yang dilangsungkan adalah temperature 60^oC dan perbandingan asam lemak bebas dengan methanol 1;4 (v/v) diperoleh waktu operasi sekitar 55 menit. Percobaan run (4) dimana dilangsungkan adalah temperature 80^oC dan perbandingan asam lemak bebas dengan katalis 1:2 (v/v) diperoleh waktu operasi sekitar 85 menit.

Kesimpulan:

Bijih karet mempunyai krakteristik kadar air 16,57% dan kadar minyak sebesar 50,5%. Waktu yang dibutuhkan untuk proses esterfikasi beragam dari 60-80 menit. Variabel perbandingan volume asam lemak bebas dengan methabol lebih berpengaruh dibandingkan dengan variabel temperature. Konversi paling besar pada T-60^OC, perbandingan methanol minyak (4:1) yaitu 25,86%

Jurnal Kimia

Proses Produksi biodiesel dari minyak biji karet dengan proses reaktif distilasi

Jonathan ginting (L2C606025) dan Praditya Nugraha (L2C606038)

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro

Jln.Prof.Sudharto, Tembalang, Semarang, 50239, Telp/Fax: (024)7460058

Pembimbing: Prof. Dr. Ir. Bakti Jos, DEA

Abstrak

Harga minyak bumi yang terus menerus melambung tinggi memaksa terus dilakukannya upaya pencarian dan penelitian sumber energi alternatif baru. Salah satu sumber energi alternaltif yang paling menjanjikan adalah biodiesel dari minyak biji karet. Dikarenakan bahan baku yang dapat diperbaharui dan tersedia melimpah. Dalam penelitian ini mengunakan proses reaktif distilasi dimana proses konversi dan pemisahan berlangsung secara serentak atau sinambung. Parameter operasi yang akan dipelajari rasio katalis dan suhu serta pengaruhanya terhadap karakteristik produk biodiesel yang dihasilkan . hasil analisis karakteristik bahan diperoleh kadar minyak yang cukup tinggi yakni 50,5%. Konversi minyak menjadi metal ester yang diperoleh paling besar adalah sebesar 25,86%. Variable perbandingan volume asam lemak bebas dengan lebih berpengaruh dibandingkan dengan variable temperature.

Kata kunci: asam lemak bebas ; densitas ; konversi ; minyak bijih karet ; viskositas

1.Pendahuluan

Minyak bumi merupakan sumber energi yang tak dapat diperbaharui. Adanya kenaikan harga BBM di Indonesia akhir-akhir ini mendorong upaya penghematan maupun penelitian untuk mendapatkan bahan bakar baru pengganti minyak bumi. Cadangan minyak bumi pada akhir 2008 adalah 1.258.000 juta barrel. Dengan produksi minyak global 3.928.800 barrel per hari dan konsumsi minyak bumi global 84.455.000 barrel per hari maka diperkirakan cadangan minyak bumi dunia akan habis 42 tahun lagi (statistical review of worl energy 2009,brp.com). Indonesia dengan cadangan minyak bumi 3.700 juta barel dan diperkirakan akan habis 10,2 tahun lagi. Jika kondisi konsumsi minyak bumi kita tetap pada 2.442.000 barel per hari dengan produksi harian 1.004.000 barel (statistical review of worl energy 2009,brp.com). oleh Karena itu, diperlukan bahan bakar alternatif untuk mengatasi hal tersebut. Minyak nabati seperti minyak kedelai, minyak kelapa sawit dan minyak zaitun dapat kita manfaatkan sebagai bahan bakar baru pengganti minyak bumi terutama bahan bakar mesin diesel (biodiesel). Biodiesel dari minyak nabati mempunyai kelebihan seperti ramah lingkungan, dapat diperbaharui dan menghasilkan emisi gas buang yang relatif lebih bersih. Pemerintah sudah mulai menjalankan usaha ini seperti pengembangan biodiesel, bioethanol, bio-oil, bio-gas, bahan bakar dari gas alam. Untuk program biodiesel, pemerintah Indonesia telah mengembangkan proses konversi minyak nabati seperti minyak jarak, karet, CPO menjadi biodiesel (Anonim, 2005). Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan proses reaktif distilasi untuk memproduksi biodiesel dengan bahan baku minyak biji karet dan mempelajari pengaruh jumlah katalis (%), temperature, perbandinan methanol dan minyak terhadap produk biodiesel yang dihasilkan.

2.Bahan dan Metode Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah minyak biji karet, methanol 99%, H₂SO₄, NaOH dan aquadest. Pada proses esterifikasi akan dipelajari perbandingan katalis dan methanol (volume) dan temperature operasi. Rancangan percobaan menggunakan metode factorial design 2 level. Variebel tetap; volume biji karet 250 ml; tekanan 1 atm; konsentrasi asam 1M. Variabel berubahnya temperature 60 C(-); 80 C(+) dan perbandingan methanol dengan minyak 2:1(-); 4:1 (+) (v/v).

Rancangan percobaan yang digunakan adalah sebagai berikut:

Tabel 1 Rancangan factorial design 2 level percobaan esterifikasi

Keterangan:

+ : sebagai batas atas

- : sebagai batas atas

0 : nilai tengah

X₁: pengkodean untuk temperatur (⁰C) : 60 C(-); 80 C(+)

X₂: pengkodean untuk Perbandingan methanol dengan minyak : 2:1(-); 4:1 (+) (v/v).

Dalam hubungan ini mengikuti persamaan sebagai berikut

Gambar 1. Alat reaktif Destilasi

Penelitian ini dilakukan menggunakan alat reaktif destilasi yang terdiri dari sebuah labu leher tiga yang diletakkan di atas waterbath yang diletakkan di atas kompor sebagai pemanas. Pada salah satu labu leher tiga dipasang dua (2) tingkat packing dan kemudian diatasnya dipasang pendingin. Pada salah satu leher labu tiga yang lain dipasang pengaduk untuk mencampur bahan pada kecepatan konstan.

3. Hasil dan Pembahasan

Karakteristik Bahan Baku

Bijih karet yang diperoleh dari perkebunan di kabupaten Tuntang, dianalisa kandungannya yang meliputi kadar air, kadar minyak dan kadar abu. Hasil analisa bahan seperti disajikan pada Tabel 2. Hasil analisis menunjukan bahwa bijih karet berpotensi untuk diambil minyaknya, dimana memperoleh kadar minyak yang cukup tinggi sekitar 50,5%

Tabel 2. karakteristik bahan baku biji karet

Karakteristik Minyak Bijih Karet

Minyak bijih karet yang diperoleh dari proses pengepresan, setiap perlakuan dilakukan analisis parameter kadar asam lemak bebas, viskositas, densitas dan komponen penyusun minyak. Secara garis besar hasil analisa seperti disajikan dalam Tabel 3. Tabel 3 menunjukan bahwa kadar asam lemak bebas dalam bijih karet sangat tinggi. Kandungan asam lemak bebas yang tinggi, untuk dapat dikonversi menjadi metal ester/biodiesel dibutuhkan tahap esterifikasi dan transesterifikasi. Proses esterifikasi bertujuan mengkonversi asam lemak bebas menjadi metal ester dan proses transesterifikasi bertujuan mengkonversi metal trigliserida metal ester/biodiesel.

Tabel 3. karakteristik minyak biji karet

Proses Esterifikasi

Proses esterifikasi dilakukan dengan mereaksikan asam lemak bebas dengan methanol dengan adanya katalis asam. Katalis yang digunakan adalah asam sulfat 1M. Proses dilangsungkan dengan mengamati setiap 5 menit kandungan asam lemak bebasnya. Hasil analisa selanjutnya dibuat grafik hubungan konsentrasi asam lemak bebas dengan waktu. Hasil yang diperoleh seperti disajikan dalam gambar 2. Waktu reaksi diperoleh setelah hasil analisis menunjukan bahwa perubahan kadar asam lemak bebas tetap /konstan. Hasil penelitian menunjukan adanya perbedaan waktu operasi untuk setiap proses esterifikasi. Percobaan run (1) dimana kondisi operasi yang dilangsungkan adalah temperature 60^oC dan perbandingan asam lemak bebas dengan methanol 1;4 (v/v) diperoleh waktu operasi sekitar 55 menit. Percobaan run (4) dimana dilangsungkan adalah temperature 80^oC dan perbandingan asam lemak bebas dengan katalis 1:2 (v/v) diperoleh waktu operasi sekitar 85 menit.

Gambar 2. Grafik hubungan konsentrasi asam lemak bebas sisa versus waktu operasi

Gambar 3. Grafik hubungan konversi asam lemak bebas versus waktu operasi

Hasil percobaan selanjutnya dianalisa konversi yang dapat dicapai pada proses esterifikasi. Hasil yang diperoleh selanjutnya dianalisa dengan statistika untuk mengetahui variabel yang lebih berpengaruh. Hasil pengolahan data seperti disajikan dalam table 4. Dalam proses esterifikasi, setiap 1 mol asam lemak bebas akan bereaksi dengan 1 mol methanol membentuk metal ester. Dengan pedoman tersebut, dapat dihitung konversi yang dapat dicapai dalam proses esterifikasi. Konversi yang diperoleh cukup kecil, hal ini dimungkinkan karena proses esterifikasi merupakan reaksi yang setimbang, sehingga konversi yang dicapai sudah mencapai kondisi setimbang/mendekati. Dengan demikian konversi tidak dapat ditingkatkan lagi. Konversi yang diperoleh paling besar adalah sebesar 25,86% dan terendah 21,05%

Tabel 4. Hasil analisis proses esterifikasi

Untuk mengetahui penaruh dari masing-masing variabel yaitu suhu dan perbandingan katalis dan methanol dalam penelitian ini digunakan Response Surface Methods yang kemudian disajikan dalam bentuk grafik

Gambar 4. pengaruh dari variabel percobaan

Gambar 4 menjelaskan setiap variabel yang ada. Var 2 merupakan nilai efek parameter X₂dan Var 1 merupakan nilai efek dari koefisien parameter X₁sedankan 1 by 2 merupakan nilai efek dari variabel interaksi X₁dan X₂. X₁adalah variabel temperature dan X₂adalah variabel perbandingan volume antara asam lemak bebas dengan methanol. Dari grafik, diperoleh bahwa variabel perbandingan volume asam lemak bebas dengan volume methanol lebih berpengaruh dibandingkan dengan variabel temperatur karena nilai dari efek lebih besar bahkan sangat besar dibandingkan dengan variabel temperature. Nilai variabel X₂bernilai (+) postif yang berarti bahwa semakin tinggi perbandingan methanol minyak maka konversi yang diperoleh semakin tinggi. Hal ini diperkuat grafik Probabilitas. Nilai efek variabel X₂paling menjauh dari variabel yang lain. hal ini berarti bahwa variabel kedua (X₂) lebih berpengaruh dibandingkan dengan X₁

Secara teoritis, reaksi esterfikasi membutuhkan tiga mol alcohol (methanol) untuk setiap mol minyak. Pada prakteknya, dibutuhkan perbandinan mol alcohol denan minyak yang lebih tinggi dari keadaan stoikiometri agar reaksi berjalan ke kanan (Ramadhas dkk,2004). Oleh karena itu, perbandingan mol yang lebih tinggi menghasilkan hasil yang lebih baik pula.

Gambar 5. Grafik probabilitas dari masing-masing variabel

4.Kesimpulan

Daftar Pustaka

Anonim, (2005), “Buku Putih Program Pembangunan Iptek Bidang Ketersediaan Dan Pemanfaatan Sumber Energi Baru Dan Terbarukan”, Jakarta

Freedman, B.E.H.P., dan Mounts, T.L., (1984), “Variables affecting the yields of fatty ester from transesterified vegetable oils”, JAOCS

Garpen, J.V., and Canakei M., (2000), “Biodiesel Production from Olis and Fats with High Free Fatty Acids”, Am.Soc.Of Agricultural ENG., Vol.44 : 1429-1436

Hamilton, R.J and Rossel, J.B., (1986), “Analysis of Oils and Fats”, 1^st edition, Elsevier Applied Sciense Publisher Ltd.

Heyne, K., (1987), “Tumbuhan Berguna Indonesia II” , Badan Litbag Kehutanan, Jkarta, hal. 1186-1187

Jackson, M.A., and King J.W., (1996), “Methanolysis of seed in flowing supercritical carbondioxide”’ JAOCS 73, p.353-324

Kalam, M.A., and Masjuki, H.H., (2002), “Biodiesel from palmoil-an analysis of itsproperties and potential”, Biomass and Bioenergy 23 p.471-479

Ketaren, S., (1986)., “Minyak dan Lemak Pangan”, edisi 1, Penerbit Universitas Indoenesia (UI Press)