Perpustakaan Digital ITB

Biodiesel merupakan salah satu bahan bakar alternatif terbarukan yang mudah dibuat melalui reaksi transesterifikasi, antara minyak nabati atau lemak hewani dengan alkohol rantai pendek dan bantuan katalis. Kelapa sawit adalah penghasil minyak nabati yang dapat diandalkan sebagai bahan baku pembuatan biodiesel dan Indonesia merupakan negara penghasil dan pengekspor minyak kelapa sawit nomor satu di dunia. Katalis heterogen memiliki keunggulan yaitu dapat dipisahkan dengan mudah karena perbedaan fasa, regeneratif, dan dapat digunakan kembali dalam reaksi sintesis biodiesel. Salah satu material bahan baku yang potensial adalah kitosan (CS), suatu polimer alam yang murah dan aman bagi lingkungan. Gugus amina pada CS berperan sebagai katalis pada transesterifikasi. Sayangnya pada CS gugus tidak banyak dan tidak bebas, sehingga kemampuan katalisis tidak maksimal, sehingga dilakukan modifikasi pada struktur CS menggunakan etilendiamin (EDA) sebagai penyumbang gugus basa berupa amina (N–H) dengan bantuan epiklorohidrin (ECH) sebagai pengikatan silang antara CS dan EDA. Penelitian ini bertujuan untuk menyintesis dan mengarakterisasi katalis berbentuk butiran CS, CS/ECH, dan CS/ECH/EDA yang dilanjutkan dengan uji kinerja katalis untuk sintesis biodiesel pada berbagai kondisi. Keberhasilan sintesis biodiesel dianalisis menggunakan Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC-MS) untuk mengetahui senyawa target metil ester yang diinginkan serta untuk penentuan total luas area metil ester yang terbentuk dalam optimasi menggunakan Gas Chromatography Flame Ionization Detector (GC–FID). Berdasarkan spektrum IR CS, CS/ECH, CS/ECH/EDA menunjukkan adanya pita serapan vibrasi O–H pada 3415 dan vibrasi ikatan C–O pada 2898 . Keberhasilan modifikasi CS/ECH/EDA ditinjau dari munculnya serapan bilangan gelombang pada 1655 yang merupakan vibrasi ikatan N–H primer dan 1566 yang merupakan vibrasi ikatan N–H sekunder. Ikatan yang muncul berasal dari EDA yang ditambahkan saat modifikasi struktur CS. Selain itu, CS/ECH/EDA memiliki berbentuk butiran sferik dan berwarna kuning dibandingkan dengan katalis butiran CS dan CS/ECH. Penentuan uji kinerja katalis CS/ECH/EDA menunjukkan konsentrasi optimum penambahan EDA sebesar 5% (v/v), reaksi pada suhu ruang, rasio minyak:MeOH 1:1 (v/v), volume total minyak/metanol 10 mL, dan massa katalis sebesar 0,75 gram. Biodiesel hasil sintesis menggunakan katalis CS/ECH/EDA menunjukkan performa katalisis 8x lebih baik dibandingkan dengan katalis butiran CS dan CS/ECH dengan senyawa metil ester yang terbentuk diantaranya asam palmitat, metil 9,10-oktadekadienoat, asam oleat, metil 12,13-tetradekadienoat, asam stearat, yang telah di konfirmasi menggunakan GC-MS. Selain itu, keberhasilan sintesis biodiesel dilihat dari karakterisasi IR yang menunjukkan adanya perbedaan antara minyak sawit dengan biodiesel hasil sintesis yaitu terdapat pita serapan pada 1193 yang merupakan vibrasi ikatan O–CH3 (khas biodiesel) dan 1440 yang merupakan vibrasi ikatan CH3 (khas biodiesel). Karakterisasi IR biodiesel hasil sintesis juga dibandingkan terhadap biodiesel komersil. Hasil analisis IR biodiesel hasil sintesis menggunakan katalis butiran CS/ECH/EDA memiliki kemiripan spektrum IR dengan biodiesel komersil yang dipasarkan. Selanjutnya, katalis CS/ECH/EDA diuji kemampuan pemakaian berulang sehingga diperoleh hasil pada pemakian ke-1 hingga ke-3 tidak terjadi penurunan total area metil ester yang menyatakan bahwa katalis hasil sintesis memiliki kestabilan yang cukup baik. Penurunan total luas area metil ester terjadi pada pemakaian ke-4 sebesar sebesar 29% dibandingkan pada penggunaan ke-3. Katalis butiran CS/ECH/EDA setelah kontak dikarakterisasi menggunakan IR dengan hasil spektrum yang serupa dengan spektrum IR katalis butiran CS/ECH/EDA sebelum kontak yang menandakan struktur dari katalis tidak berubah. Serta, dilakukan karakterisasi SEM terhadap katalis sebelum dan setelah kontak tidak terjadi perbedaan citra SEM