Penggunaan Gelombang Ultrasonik Untuk Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Jarak dengan Menggunakan Katalis KOH

Fahlevi, Dimas Rezha (2020) Penggunaan Gelombang Ultrasonik Untuk Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Jarak dengan Menggunakan Katalis KOH. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Pembuatan biodiesel secara konvensional menggunakan penambahan panas untuk mencapai temperature reaksi yang optimal dengan pengadukan mekanis untuk mengagitasi campuran methanol dan minyak untuk meningkatkan homogenitas sehingga menghasilkan yield yang tinggi. Penggunaan gelombang ultrasonik untuk mengagitasi reaktan biodiesel memungkinkan untuk pendispersian molekul yang lebih homogen dikarenakan frekuensi yang sangat tinggi menghasilkan gelembung kavitasi yang menghasilkan energi kejut saat pecah. Hal ini dapat menurunkan energi yang diperlukan untuk terjadinya reaksi tanpa meningkatkan temperatur secara signifikan sehingga dapat meningkatkan yield biodiesel tanpa penambahan panas. Castor oil digunakan sebagai bahan baku biodiesel yang merupakan minyak yang memiliki kadar trigliserida yang tinggi, castor oil juga merupakan minyak non-pangan yang penggunaanya terbatas untuk kosmetik. Katalis yang digunakan pada penelitian ini merupakan katalis kalium hidroksida yang merupakan katalis basa yang umum dipakai dalam pembuatan biodiesel. Dalam penelitian ini juga digunakan metode prewash dimana dilakukan penambahan air sebanyak 10% dari volume larutan sebelum dilakukan pemisahan gliserin dan pencucian. Hal ini ditujukan untuk meningkatkan kecepatan separasi gliserin dengan biodiesel dan juga mengurangi jumlah air yang terbuang saat proses pencucian biodiesel. Pengeringan biodiesel menggunakan penambahan panas sampai dengan suhu didih air dan dialiri udara menggunakan aerator untuk meningkatkan kecepatan pengeringan. Penelitian ini dimulai dengan identifikasi faktor-faktor yang berpengaruh pada yield biodiesel lalu menetukan variabel bebas, variabel terikat, dan variabel kontrol pada penelitian. Selanjutnya dilakukan proses proses pembuatan biodiesel dengan parameter specimen yang berbeda-beda sesuai dengan parameter yang telah ditentukan. Selanjutnya dilakukan prewash biodiesel dengan menambahkan air 10% dari volume reaktan biodiesel. Setelah itu gliserin dan biodiesel dipisahkan menggunakan corong pemisah yang dilanjutkan dengan pencucian biodiesel dengan air untuk menghilangkan sisa sabun dan methanol yang tak bereaksi. Proses terakhir yaitu pengeringan biodiesel untuk menghilangkan sisa air yang didapatkan oleh proses pencucian. Volume dan masa biodiesel diukur dan dibandingkan dengan volume castor oil yang digunakan untuk mengetahui yield dari biodiesel. Hasil penelitian yang dilakukan didapatkan yield biodiesel tertinggi sebesar 92,5% dengan persentaase katalis 1% dan waktu sonikasi 40 menit. Yield paling rendah didapatkan sebesar 65% pada konsentrasi katalis 2% dengan waktu sonikasi 20 menit dan tanpa sonikasi. Dari hasil penelitian diambil kesimpulan bahwa penambahan gelombang ultrasonik atau sonikasi dalam pembuatan biodiesel dapat meningkatkan yield biodiesel sampai dengan waktu sonikasi sampai dengan 40 menit dan konsentrasi katalis juga meningkatkan yield biodiesel sampai dengan 1,5% dimana penambahan katalis diatas nilai itu akan membentuk terlalu banyak sabun dari minyak jarak yang digunakan sehingga dapat menurunkan yield secara signifikan.

English Abstract

Conventional biodiesel manufacturing uses the addition of heat to achieve optimal reaction temperatures with mechanical stirring to agitate a mixture of methanol and oil to increase homogeneity so as to produce high yields. The use of ultrasonic waves to agitate biodiesel reactants allows for the dispersion of more homogeneous molecules because very high frequencies produce cavitation bubbles which produce shock energy when broken. This can reduce the energy needed for the reaction without significantly increasing the temperature so that it can increase biodiesel yield without adding heat. Castor oil is used as a raw material for biodiesel which is an oil that has high triglyceride levels, castor oil is also a non-food oil whose use is limited for cosmetics. The catalyst used in this study is a potassium hydroxide catalyst which is a basic catalyst commonly used in making biodiesel. In this study the prewash method was also used in which 10% water was added from the volume of the solution before glycerin and washing was carried out. This is intended to increase the speed of separation of glycerin with biodiesel and also reduce the amount of water wasted during the washing process of biodiesel. The drying of biodiesel uses the addition of heat up to the boiling temperature of the water and the air is drained using an aerator to increase the drying speed. This study begins with the identification of the factors that influence biodiesel yield and then determines the independent variables, the dependent variable, and the control variable in the study. Furthermore, the process of making biodiesel is carried out with different specimen parameters in accordance with predetermined parameters. The biodiesel prewash is then performed by adding 10% water from the volume of the biodiesel reactant. After that, glycerin and biodiesel are separated using a separating funnel followed by washing biodiesel with water to remove the remaining soap and methanol that does not react. The last process is drying biodiesel to remove the remaining water obtained by the washing process. The volume and duration of biodiesel are measured and compared with the volume of castor oil used to determine the yield of biodiesel. The results of research conducted obtained the highest Biodiesel yield of 92,5% with a catalyst percentage 1% and sonication time of 40 minutes. The lowest yield was obtained at 65% at a catalyst concentration of 2% with a sonication time of 20 minutes and without sonication. From the results of the study concluded that the addition of ultrasonic waves or sonication in making biodiesel can increase biodiesel yield up to sonication time up to 40 minutes and the catalyst concentration also increases biodiesel yield up to 1,5% where the addition of catalyst above that value will form too much soap from Castor oil used so that it can reduce yield significantly.

Other obstract

-

Item Type: Thesis (Sarjana)
Identification Number: 0520070093
Uncontrolled Keywords: Biodiesel, Ultrasonik, Sonikasi, Rendemen, Kalium Hidroksida, Prewash, dan Minyak Jarak , Biodiesel, Ultrasonic, Sonication, Rendemen, Potassium Hydroxide, Pre-wash, and Castor Oil
Subjects: 600 Technology (Applied sciences) > 620 Engineering and allied operations > 620.2 Sound and related vibrations
Divisions: Fakultas Teknik > Teknik Mesin
Depositing User: Bambang Septiawan
Date Deposited: 05 Feb 2021 23:29
Last Modified: 05 Feb 2021 23:29
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/182531
Full text not available from this repository.

Actions (login required)

View Item View Item