YudhoN, Rifqi (2016) Optimasi Konsentrasi Koh Dan Suhu Reaksi Terhadap Konversi Crude Palm Oil (Cpo) Menjadi Biodiesel Menggunakan Response Surface Methodology (Rsm). Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Salah satu alternatif energi terbarukan yang dapat dimanfaatkan oleh Indonesia adalah biodiesel. Biodiesel didefinisikan sebagai bahan bakar pengganti diesel yang terbuat dari minyak tumbuh-tumbuhan, minyak jelantah, atau lemak hewani melalui reaksi transesterifikasi. Dalam proses pembuatan biodiesel, terdapat reaksi transesterifikasi yang berfungsi untuk merubah minyak kelapa sawit menjadi produk akhir biodiesel. Reaksi ini merupakan kunci untuk menghasilkan yield biodiesel yang tinggi. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi reaksi transesterifikasi biodiesel yakni rasio molar antara gliserida dan alkohol, katalis yang digunakan, reaksi suhu dan tekanan, waktu reaksi, serta kandungan FFA dan air yang terdapat pada minyak. Pada penelitian ini ditentukan kombinasi yang optimal antara konsentrasi katalis (KOH), dan suhu reaksi sehingga didapatkan yield biodiesel yang banyak dan dengan kualitas yang lebih baik Untuk menentukan kombinasi yang optimal dari faktor-faktor yang telah diurai diatas, diperlukan metode optimasi yang dinamakan Response Surface Methodology (RSM). Response Surface Methodology adalah kumpulan teknik statistik dan matematis yang berguna untuk pengembangan, peningkatan, dan optimisasi proses. Pada penelitian ini digunakan RSM dengan model Central Composite Design (CCD) menggunakan software Design Expert 7.0.0 untuk menentukan solusi dari kombinasi perlakuan sehingga didapatkan titik optimumnya. ix Penelitian ini menggunakan dua factorial factors ,yakni konsentrasi KOH dan suhu reaksi serta dua responses, yakni yield biodiesel sebagai parameter kuantitas dan nilai kalor sebagai parameter kualitas. Selain itu, juga dilakukan pengujian karakteristik biodiesel sebanyak 5 parameter, yakni densitas, viskositas kinematik, nilai kalor, titik nyala (flash point), dan kandungan air (water content). Hasil optimasi RSM menunjukkan kurva parabola dengan fungsi maksimasi atau biasa disebut strictly concave dengan persamaan model matematis quadratic untuk respon Yield sedangkan respon nilai kalor tidak menunjukkan kurva parabola. Persamaan model matematis yang didapatkan untuk respon yield adalah Y = -361,75066 + 298,06346X1 + 15,36142X2 + 0,5X1X2 – 159,4X12 – 0,14463X22, dimana: Y = respon Yield , X1 = konsentrasi KOH (% b/v) , X2 = suhu reaksi (0C), sedangkan persamaan model matematis untuk respon nilai kalor adalah Y = 21534,81810 + 2163,76029 X1 – 487,60022 X2 + 69,11980 X1X2 -2709,22080 X12 + 3,84021X22,dimana Y = Respon nilai kalor, X1 = konsentrasi KOH (% b/v) , X2 = suhureaksi (0C). Solusi optimasi yang diberikan RSM menunjukkan titik optimum pada konsentrasi KOH 1,08 % (b/v) dan suhu reaksi 60,110C dengan desirability 0,671. Validasi data pada penelitian optimasi kali ini menunjukkan nilai aktual yang tidak jauh berbeda dibandingkan nilai prediksi, sedangkan karakteristik biodiesel yang dihasilkan adalah viskositas 7,356 cst, kadar air 5,6 %, densitas (massa jenis) 0,864 g/ml, flash point 1350C dan nilai kalor 9864,834 cal/g.
English Abstract
One of the renewable energy which can be used in Indonesia is biodiesel. Biodiesel defined as replacable of fossil diesel fuel which made from vegetables oil, waste cooking oil, or animals fats using transesterification reaction. In the process of making biodiesel, there is a transesterification reaction that serves to convert Crude Palm Oil to final product, which is biodiesel. It is a key to produce a high yield biodiesel. There are several factors that influence transesterification reaction, molar ratio between gliseride : alcohol, catalyst, temperature and pressure reaction, reaction time, and also FFA and water content found in in oil. In this research, the purpose is to determine optimum combination between catalyst concentration (KOH) and the reaction temperature in order to gain high amount of yield biodiesel and with a better quality. To determine the optimum combination from factors which has been described above, it is required to have optimization methods called as Response Surface Methodology (RSM). Response Surface Methodology is a collection of statistical and mathematical which is useful for development, improvement, and process optimization. RSM with Central Composite Design (CCD) modelwith Design Expert 7.0.0 software is used to decide the solution from treatment combination so the optimum point can be acquired. In this xi research, there are two factorial factors, first is KOH concentration and the second one is the reaction temperature and there are two responses which is biodiesel yield as quantity parameter and calaorific value as quality parameter. Besides, five parameters of biodiesel characteristic also is tested , they are density, kinematic viscosity, calorific value, flash point, and water content. RSM optimization result shows parabolic curve with maximation function or the term is “strictly concave” with quadratic matematical model for yield response but for calorific value does not show parabolic curve. Mathematical model that has been given for yield response is Y = -361,75066 + 298,06346X1 + 15,36142X2 + 0,5X1X2 – 159,4X12 – 0,14463X22, where: Y =Yieldresponse, X1 = KOH concentration (% w/v) , X2 = reaction temperature (0C), meanwhile the mathematical model for calorific value response is Y = 21534,81810 + 2163,76029 X1 – 487,60022 X2 + 69,11980 X1X2 -2709,22080 X12 + 3,84021X22,where Y = Calorific value response, X1 = KOH concentration (% w/v) , X2 = reaction temperature (0C).Optimization solution that RSM given, shows optimum point at KOH concentration of 1.08 % (w/v) and reaction temperature at 60.110C with desirability 0,671. Data validation at this research indicates actual value (obtain by experimental result) which is not so different compare to prediction value (obtain from RSM). Meanwhile, biodiesel characteristic that has been produced are: viscosity 7.356 cst, water content 5.6%, density 0.864 g/ml, flash point at 1350C, and calorific value is 9864.834 cal/g.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | SKR/FTP/2016/345/ 051606786 |
| Subjects: | 300 Social sciences > 338 Production > 338.1 Agriculture |
| Divisions: | Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian |
| Depositing User: | Kustati |
| Date Deposited: | 14 Sep 2016 15:26 |
| Last Modified: | 23 Dec 2021 06:15 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/150901 |
Preview |
Text
LAPORAN_SKIRPSI_A5_RIFQI_(LENGKAP).pdf Download (1MB) | Preview |
Actions (login required)
 |
View Item |