Haryani et al.
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia.
Vol.
2025, 94-103
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia Official Website: https://jurnal.
id/alchemy Pengaruh Kadar Free Fatty Acid dalam Used Cooking Oil (UCO) dan Massa Katalis pada Proses Transesterifikasi terhadap Karakteristik dan Kelimpahan Used Cooking Oil Methyl Ester (UCOME)1 (The Effect of Free Fatty Acid Content in Used Cooking Oil (UCO) and Catalyst Mass in Transesterification Process on Used Cooking Oil Methyl Ester (UCOME)Aos Characteristics and Yiel.
Nina Haryani*.
Elfrida Rasyidah Desvi Imanda.
Andiga Asih Ambarwati Utami Program Studi Teknik Kimia.
Fakultas Teknik.
Universitas Sriwijaya Jalan Palembang-Prabumulih KM.
32 Indralaya.
Ogan Ilir.
Sumatera Selatan, 30662.
Indonesia Corresponding author: ninaharyani@ft.
DOI: 10.
20961/alchemy.
Received 15 February 2024.
Revised 15 March 2024.
Accepted 19 December 2024.
Published 28 March 2025 Kata kunci:
UCO.
UCOME.
Keywords:
UCO.
UCOME.
ABSTRAK.
Salah satu pemanfaatan kembali minyak jelantah atau Used Cooking Oil (UCO) adalah diolah menjadi biodiesel Used Cooking Oil Methyl Ester (UCOME).
Free Fatty Acid (FFA) dalam UCO diolah melalui reaksi transesterifikasi menjadi metil ester.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh kadar FFA UCO dan massa katalis terhadap karakteristik dan yield UCOME yang dihasilkan.
Variasi kadar FFA UCO yang digunakan yaitu 1,493%.
1,536%.
2,56%.
dan 5,504%.
Reaksi transesterifikasi dilakukan pada temperatur 60 Ae 65 EE, pengadukan 350 rpm, serta rasio mol UCO dan metanol .
dengan variasi massa katalis KOH yaitu 0,5%, 1,5%, dan 2,5% .
UCO.
Parameter uji karakteristik UCOME meliputi densitas, viskositas.
API Gravity, dan Higher Heating Value (HHV).
Analisis komponen kimia dilakukan menggunakan alat Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS).
Yield tertinggi sebesar 96,59% diperoleh pada hasil transesterifikasi sampel dengan kadar FFA 1,493%.
Massa katalis KOH yang optimal adalah 1,5% .
/b UCO).
Hasil GC-MS produk dengan kadar FFA awal <5% didominasi oleh metil ester rantai C11-C19.
Karakteristik seluruh produk dengan kadar FFA awal <5% memenuhi standar biodiesel menurut SNI.
ABSTRACT.
One way to take advantage of Used Cooking Oil (UCO) is by recycling it into Used Cooking Oil Methyl Ester (UCOME) biodiesel.
The free fatty acids (FFA) in UCO are processed through a transesterification reaction into methyl esters.
This study aims to review the effects of FFA content in UCO and the catalyst mass used on the characteristics and yield of UCOME produced.
The variations in FFA content in UCO are 1.
493%, 1.
536%, 2.
56%, and 5.
The transesterification reaction was carried out at a condition of 60 Ae 65 EE, with stirring at 350 rpm, and mole ratio between UCO and methanol .
with variations in the amount of KOH catalyst at 0.
5%, 1.
5%, and 2.
5% w/w UCO.
The UCOME characteristic test parameters include density, viscosity.
API gravity, and Higher Heating Value (HHV).
The highest yield 59% was obtained from the transesterification of the sample with an FFA content of 1.
The optimal amount of KOH catalyst is 1.
5% w/w UCO.
The GC-MS results of products with initial FFA content <5% are dominated by C11-C19 methyl esters.
The characteristics of all products with initial FFA content <5% fulfill the biodiesel standards according to SNI.
PENDAHULUAN
Metil ester merupakan senyawa oleokimia yang diperoleh dari reaksi antara minyak nabati dengan metanol dibantu katalis basa atau asam dan dikenal sebagai biodiesel.
Produksi metil ester, seiring berjalannya waktu, terus mengalami perkembangan.
Metil ester awalnya diperoleh dari bermacam jenis minyak nabati, seperti minyak kedelai, minyak bunga matahari, dan minyak kanola.
Seiring berkembangnya teknologi, metil ester juga dapat diproduksi dari lemak hewani seperti lemak sapi atau lemak babi.
Cite this as: Haryani.
Imanda.
Utami.
, 2025.
Pengaruh Kadar FFA Used Cooking Oil (UCO) dan Massa Katalis pada Proses Transesterifikasi terhadap Karakteristik dan Massa Yield Used Cooking Oil Methyl Ester (UCOME).
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia, 21.
, 84-103.
https://dx.
org/10.
20961/alchemy.
Copyright A 2025.
Universitas Sebelas Maret.
ISSN 1412-4092, e ISSN 2443-4183 Haryani et al.
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia.
Vol.
2025, 94-103
Evolusi metil ester sebagai biofuel atau bahan bakar nabati dikategorikan ke dalam empat generasi yang berbeda, yang dibagi berdasarkan bahan baku biomassanya.
Biofuel generasi pertama merupakan biofuel yang terbuat dari bahan nabati dan hewani, seperti tebu dan lemak hewani.
Biofuel generasi kedua merupakan biofuel yang terbuat dari pemanfaatan limbah organik, seperti jerami dan used cooking oil.
Biofuel yang terbuat dari mikroorganisme dan alga dikategorikan sebagai biofuel generasi ketiga dan keempat, bergantung pada teknologi proses yang digunakan (Vignesh et al.
, 2.
Metil ester dari minyak nabati memanfaatkan kandungan asam lemak yang terdapat di dalamnya.
Used Cooking Oil (UCO) merupakan salah satu minyak nabati yang dapat dijadikan bahan baku pembuatan metil ester.
Pemanfaatan UCO sebagai bahan baku juga dapat mengurangi limbah yang dapat merusak lingkungan.
UCO
memiliki komposisi utama free fatty acid (FFA) yang dapat menghasilkan metil ester melalui proses transesterifikasi, dimana transesterifikasi merupakan reaksi antara trigliserida dengan metanol untuk menghasilkan metil ester dengan produk samping berupa gliserol (Purnomo et al.
, 2.
FFA atau asam lemak bebas mengandung asam lemak jenuh yang berantai panjang.
Kadar FFA yang tinggi pada UCO dapat berasal dari reaksi oksidasi dan hidrolisis selama proses penggorengan.
UCO dengan kadar FFA yang tinggi apabila digunakan dalam reaksi transesterifikasi dapat menyebabkan terjadi reaksi samping berupa penyabunan (Aziz et al.
, 2.
Reaksi penyabunan yang terjadi dapat mempengaruhi kualitas metil ester yang Pemilihan proses transesterifikasi dilakukan karena reaksi transesterifikasi akan menghasilkan metil ester dengan kualitas yang lebih baik karena reaksi ini mengalami pertukaran asam lemak dan menghasilkan sebuah ester baru (Busyairi et al.
, 2.
Penelitian mengenai pembuatan metil ester dengan transesterifikasi juga telah dilakukan oleh Sulistianingsih and Wahyuningtyas .
dengan menggunakan UCO serta katalis CaO yang menghasilkan yield dengan nilai sebesar 65,58% dengan perbandingan metanol dan UCO yaitu 1:15 dan berat katalis yaitu 4% wt.
Massa katalis mempengaruhi yield metil ester yang dihasilkan dalam proses transesterifikasi UCO.
Penelitian tentang transesterifikasi minyak nabati dilakukan oleh Orchidantya et al.
dengan memvariasikan massa katalis MeOH, yaitu 20%, 25%, dan 30% berat minyak pada reaksi transesterifikasi.
Yield biodiesel tertinggi sebesar 86,6% dihasilkan pada sampel dengan massa katalis MeOH sebanyak 25% berat Penelitian serupa juga dilakukan oleh Harmiansyah et al.
dengan memvariasikan massa katalis 2%, 4%, 6%, dan 8% pada proses esterifikasi minyak jelantah menjadi biodiesel.
Pada penelitian tersebut, hasil biodiesel yang paling tinggi sebesar 94,45% diperoleh pada penggunaan massa katalis sebanyak 4% berat minyak Berdasarkan tinjauan di atas, pada penelitian ini dilakukan percobaan pengolahan UCO menjadi UCOME melalui proses transesterifikasi dengan meninjau pengaruh massa katalis dan kadar FFA UCO.
Hasil penelitian ini diharapkan diketahui seberapa besar pengaruh kadar FFA UCO dan massa katalis pada proses transesterifikasi terhadap karakteristik dan jumlah yield UCOME yang dihasilkan.
Dengan demikian, dapat memberikan informasi terkait pemanfatan kembali UCO sebagai feedstock biogasoline sekaligus mengurangi pencemaran limbah UCO bagi lingkungan.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan dengan metode batch dalam skala laboratorium.
Bahan yang digunakan adalah UCO dan metanol.
UCO diperoleh dari limbah rumah tangga di sekitar Sumatera Selatan.
UCO telah dilakukan pretreatment terlebih dahulu melalui proses adsorpsi menggunakan ampas tebu sebagai adsorben.
Proses pretreatment dengan metode adsorpsi bertujuan untuk menurunkan nilai FFA pada UCO (Haryani et al.
, 2.
Setelah melalui tahap pre-treatment, diperoleh empat kategori UCO yang terdiri dari tiga kategori UCO yang melalui pre-treatment (A.
C) dan kategori D sebagai sampel yang tidak melalui pre-treatment.
Keempat kategori (A.
D) diurutkan berdasarkan kadar FFA dari yang terendah hingga tertinggi .
,493%.
1,593%.
2,560%.
dan 5,504%).
Katalis juga digunakan pada proses transesterifikasi ini guna meningkatkan laju reaksi.
Katalis yang digunakan adalah kalium hidroksida (KOH) dari Mercks.
Variasi massa katalis pada penelitian ini ialah 0,5% .
1,5% .
dan 2,5% .
UCO.
Peralatan laboratorium yang digunakan, di antaranya labu leher tiga, gelas beker, magnetic stirrer, corong pemisah, termometer, kondensor, hotplate, pompa, statif, dan klem.
Proses Transesterifikasi UCO Katalis KOH disiapkan terlebih dahulu dengan variasi massa katalis menggunakan perbandingan terhadap berat sampel UCO .
,5 % .
, 1,5% .
dan 2,5% .
UCO).
Katalis KOH yang telah disiapkan kemudian Copyright A 2025.
Universitas Sebelas Maret.
ISSN 1412-4092, e ISSN 2443-4183 Haryani et al.
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia.
Vol.
2025, 94-103
dimasukkan ke dalam methanol dalam sebuah gelas beker, lalu diaduk menggunakan magnetic stirrer selama 10 menit hingga katalis larut di dalam metanol.
Sampel UCO sebanyak 100 mL dimasukkan ke dalam labu leher tiga yang telah terpasang dengan rangkaian alat kondensor serta dilengkapi dengan termometer.
UCO kemudian dipanaskan hingga mencapai temperatur 100 EE di atas hotplate dengan tujuan untuk menghilangkan kadar air yang masih terkandung di dalam UCO.
Setelah temperatur UCO menurun menjadi 45 Ae 60 EE di dalam labu leher tiga, campuran metanol dan KOH dimasukkan ke dalam UCO.
Perbandingan rasio molar antara UCO dan metanol yang digunakan sebesar 1:6.
Proses transesterifikasi dibiarkan berlangsung selama 60 menit pada temperatur yang dijaga antara 60 Ae 65 EE dengan dibantu pengaduk berupa magnetic stirrer berkecepatan 350 rpm.
Hasil transesterifikasi yang terdiri dari metil ester dan gliserol kemudian dipisahkan menggunakan corong pemisah lalu dicuci hingga diperoleh Used Cooking Oil Methyl Ester (UCOME) sebagai produk metil ester.
Jumlah yield metil ester dianalisis menggunakan metode gravimetri.
Adapun karakteristik UCOME meliputi densitas, viskositas.
American Petroleum Institute (API) Gravity, dan Higher Heating Value (HHV) dianalisis secara kuantitatif menggunakan beberapa persamaan.
Selain itu, analisis komponen kimia pada UCOME dilakukan menggunakan instrumen Gas Chromatography-Mass Spectrometric (GC-MS).
Sampel yang dianalisis menggunakan GC-MS berupa produk UCOME terbaik yang mewakili kategori: produk dengan pre-treatment dan produk tanpa pre-treatment.
Kedua sampel ini telah dipisahkan terlebih dahulu ke botol kaca 50 mL.
Adapun, volume sampel yang digunakan dalam analisis menggunakan metode GC-MS sebanyak 1 mikroliter .
AAL).
Kondisi operasi GC-MS yang digunakan untuk analisis sampel metil ester adalah GC-MS dengan jenis pengionan berupa ionisasi elektron (EI).
Temperatur sumber ion yang digunakan sebesar 270 EE dan temperatur injeksi sebesar 60 EE.
Hasil yang diperoleh berupa kromatogram yang berisi spektrum massa dengan puncak-puncak yang menunjukkan banyaknya kandungan senyawa.
Analisis sampel dengan metode GC-MS ini dilakukan oleh pihak Laboratorium Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Sriwijaya.
Karakterisasi UCOME Uji Densitas Densitas atau massa jenis yang diukur pada penelitian ini adalah densitas UCO sebagai sampel serta UCOME sebagai produk transesterifikasi.
Pengukuran densitas UCOME dilakukan dengan menggunakan alat piknometer pada temperatur 40 EE.
Piknometer kosong semula ditimbang, kemudian diisi dengan air sampai batas tanda untuk menentukan volume piknometer.
Setelah diperoleh volume piknometer, piknometer kosong kemudian diisi dengan UCOME yang ingin diukur densitasnya lalu ditimbang.
Pengukuran densitas dilakukan dengan menghitung selisih antara massa piknometer sebelum dan setelah diisi UCOME.
Perhitungan densitas dilakukan dengan menggunakan Persamaan .
m piknometer .
Oe m piknometer .
Densitas (A) = .
volume piknometer dengan A merupakan massa jenis .
/ mL), m piknometer.
merupakan massa piknometer setelah diisi UCOME .
, m piknometer.
merupakan massa piknometer kosong atau sebelum diisi UCOME .
, dan volume piknometer merupakan volume piknometer .
L).
Uji Viskositas Pengukuran nilai viskositas dilakukan pada temperatur 40 EE dengan menggunakan metode Ostwald, yaitu dengan mengukur laju aliran UCOME kemudian dibandingkan dengan laju alir senyawa pembanding yang telah diketahui densitasnya.
Alat yang digunakan ialah viskometer Ostwald yang terbuat dari kaca.
Senyawa pembanding yang digunakan pada penelitian ini adalah air yang telah diukur terlebih dahulu densitasnya.
Prinsip yang digunakan adalah dengan mengukur waktu yang diperlukan bagi UCOME untuk mengalir melewati dua titik yang ada pada viskometer.
Perhitungan viskositas kinematik dilakukan dengan menggunakan Persamaan .
UCOME
densitas UCOME dimana viskositas dinamik () diukur dengan menggunakan Persamaan .
sampel = t UCOME x densitas UCOME y densitas air t air x densitas air Copyright A 2025.
Universitas Sebelas Maret.
ISSN 1412-4092, e ISSN 2443-4183 Haryani et al.
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia.
Vol.
2025, 94-103
dengan merupakan viskositas dinamik .
/cm.
, vk merupakan viskositas kinematik .
, t merupakan waktu alir .
, dan A merupakan massa jenis .
/mL).
Perhitungan Nilai API Gravity Derajat API yang dihitung mengacu pada standar yang ditetapkan oleh American Petroleum Institute (API).
Penentuan nilai API Gravity dihitung menggunakan Persamaan .
API =
Oe 131,5 dengan API merupakan nilai derajat API.
SG merupakan specific gravity atau perbandingan berat dari sejumlah volume UCOME terhadap berat air untuk volume yang sama pada temperatur tertentu densitas UCOME, relatif terhadap air.
Adapun nilai specific gravity diukur dengan menggunakan Persamaan .
densitasUCOME SGterhadap air = dengan SG merupakan nilai specific gravity dan densitas (A) merupakan massa jenis .
/mL).
Perhitungan Nilai HHV Nilai kalor suatu bahan bakar dihitung berdasarkan banyaknya panas yang dilepas ketika terjadi proses pembakaran sempurna.
Alat yang digunakan untuk menghitung nilai kalor suatu bahan umumnya adalah Nilai kalor UCOME dapat dihitung dengan perhitungan menggunakan rumus empiris.
Rumus yang akan digunakan dalam menghitung kalor UCOME tertera pada Persamaan .
HHV = 43,350 93(API Gravity Ae .
dengan HHV merupakan nilai kalor bahan bakar ketika seluruh air hasil pembakaran berwujud cair .
J/k.
Perhitungan Persentase Yield UCOME UCOME yang diperoleh diukur persentase yieldnya untuk mengetahui banyaknya bahan baku yang terkonversi menjadi produk.
Persentase yield dihitung dengan Persamaan .
ycoycOyaycCycAya x 100% .
ycoycOyaycC dengan yield merupaan hasil konversi UCO menjadi UCOME yang dihasilkan, ycoycOyaycCycAya merupakan massa UCOME .
, dan ycoycOyaycC merupakan massa UCO .
% ycycnyceycoycc = HASIL DAN PEMBAHASAN Kelimpahan .
dari Produk Hasil transesterifikasi menunjukkan data seperti pada Gambar 1.
Data tersebut menunjukkan pengaruh massa katalis terhadap yield metil ester.
Produk dengan massa katalis 1,5% yaitu AME 2.
BME2, dan CME2 memiliki persentase yield tertinggi di antara variasi massa katalis lainnya.
Adapun yield tertinggi terdapat pada produk AME2 sebesar 93,57%.
Produk AME2 merupakan hasil transesterifikasi dari UCO kategori A, yang mana kadar FFA nya merupakan yang terendah dibanding kategori lainnya, yakni sebesar 1,493%.
Yield (%) AME
BME
CME
DME
Persen Massa Katalis (%b/.
Gambar 1.
Grafik pengaruh kadar FFA dan massa katalis terhadap persentase yield UCOME.
Copyright A 2025.
Universitas Sebelas Maret.
ISSN 1412-4092, e ISSN 2443-4183 Haryani et al.
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia.
Vol.
2025, 94-103
Pengaruh Kadar FFA dan Massa Katalis terhadap Karakteristik UCOME Hasil Transesterifikasi Hasil pengukuran densitas, viskositas.
API Gravity.
HHV, dan yield produk UCOME dapat dilihat pada Tabel Produk UCOME yang diperoleh dari UCO kategori A dinamakan AME, begitu pula dengan UCOME yang diperoleh dari UCO kategori B dinamakan BME dan seterusnya.
Penomoran produk diurutkan sesuai massa katalis yang digunakan dari yang terendah hingga tertinggi, seperti AME1.
BME1.
CME1, dan DME1 sebagai produk yang diperoleh dari reaksi transesterifikasi menggunakan massa katalis 0,5% dan seterusnya.
Tabel 1.
Pengaruh kadar FFA dan massa katalis terhadap karakteristik dan jumlah yield UCOME.
Kadar %b/b Densitas Viskositas API
HHV
Yield UCOME Produk FFA (%) Katalis .
/cm.
Gravity .
kal/k.
(%) AME1
1,493
0,50
0,89518
3,743
26,569
82,82
AME2
1,493
1,50
0,88643
2,713
28,129
93,57
AME3
1,493
2,50
0,88789
2,548
27,867
68,50
BME1
1,536
0,50
0,89756
4,064
26,150
81,97
BME2
1,536
1,50
0,88916
2,861
27,639
89,64
BME3
1,536
2,50
0,88645
2,475
28,125
64,10
CME1
2,560
0,50
0,89870
4,266
25,950
86,87
CME2
2,560
1,50
0,88697
2,722
28,032
91,52
CME3
2,560
2,50
0,88628
2,622
28,156
63,10
DME1
5,504
0,50
0,90791
13,624
24,352
76,05
DME2
5,504
1,50
0,88852
2,870
27,754
89,58
DME3
5,504
2,50
0,88604
2,597
28,199
61,00
Produk dengan massa katalis 2,5% yang terdiri dari AME3.
BME3.
CME3 dan DME3 mengalami penurunan yield dengan yield yang paling rendah pada sampel DME3 sebesar 61%.
Hal ini menunjukkan bahwa kondisi reaksi transesterifikasi dengan massa katalis 2,5% bukan merupakan kondisi yang optimal untuk Pada kondisi tersebut, jumlah yield UCOME yang dihasilkan lebih sedikit dibandingkan reaksi dengan massa katalis 0,5% dan 1,5%.
Penurunan yield dapat disebabkan oleh kesetimbangan reaksi yang telah tercapai.
Katalis akan mempengaruhi laju pembentukan metil ester dan reaksi akan kembali seperti semula karena reaksi transesterifikasi yang bersifat reversible (Khairul et al.
, 2.
Persentase yield yang dihasilkan oleh UCO dengan kadar FFA rendah lebih banyak dibandingkan UCO dengan kadar FFA tinggi.
Hal ini dikarenakan pada sampel dengan FFA yang tinggi.
FFA dapat bereaksi dengan katalis KOH sehingga akan berpengaruh pada jumlah yield UCOME yang dihasilkan.
Menurut Aziz et al.
FFA yang berlebih akan bereaksi dengan katalis basa atau disebut dengan reaksi saponifikasi atau reaksi penyabunan.
Densitas Data densitas produk UCOME yang diperoleh memiliki range densitas di antara 0,88 Ae 0,89 gr/Ml yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Standar densitas metil ester menurut SNI adalah di antara 0,85 Ae 0,9 gr/mL, sehingga dapat disimpulkan bahwa densitas seluruh produk UCOME yang dihasilkan memenuhi persyaratan SNI, kecuali produk DME1.
Produk DME1 dengan massa katalis 0,5% menghasilkan densitas yang jauh di bawah standar SNI metil ester.
Hal tersebut dikarenakan pada produk ini.
UCO belum terkonversi secara sempurna sehingga masih terdapat gliserol yang kemungkinan belum terpisah dari hasil reaksi.
Ketika terjadi reaksi penyabunan, gliserol akan lebih sulit dipisahkan dari produk metil ester sehingga densitas juga akan semakin besar (Samosir et al.
Densitas semakin menurun seiring dengan penambahan konsentrasi KOH.
Katalis KOH berperan dalam mengganggu kestabilan ikatan ester dalam proses transesterifikasi.
Jika massa katalis yang digunakan sedikit, maka ikatan rantai karbon yang terputus juga sedikit sehingga berat molekul metil ester masih cukup besar.
Sebaliknya, massa katalis yang lebih bany ak akan memutus ikatan rantai karbon yang lebih banyak sehingga berat molekul metil ester menjadi lebih ringan.
Copyright A 2025.
Universitas Sebelas Maret.
ISSN 1412-4092, e ISSN 2443-4183 Densitas .
/cm.
Haryani et al.
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia.
Vol.
2025, 94-103
AME
BME
CME
DME
Massa Katalis (%b/.
Gambar 2.
Grafik pengaruh kadar FFA dan massa katalis terhadap densitas produk UCOME.
Viskositas Kinematik .
Viskositas Viskositas metil ester akan mempengaruhi kualitas metil ester sebagai bahan bakar.
Hasil pengujian viskositas menunjukkan range antara 2,4 Ae 4,2 centistokes .
yang dapat dilihat pada Gambar 3.
Standar viskositas menurut SNI, yang mengacu pada Standard Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (ASTM D.
oleh American Society for Testing and Materials (ASTM), berada pada rentang nilai 2,3 Ae 6,0 cSt.
Berdasarkan hal tersebut, viskositas seluruh produk telah memenuhi SNI untuk kategori metil ester, kecuali produk DME1.
Viskositas produk DME1 yang diperoleh adalah sebesar 13,62 cSt.
Nilai tersebut berada jauh di bawah rentang standar viskositas SNI.
Hal ini disebabkan oleh reaksi transesterifikasi yang tidak berjalan sempurna karena masih tingginya kadar FFA, sehingga menyebabkan terjadinya reaksi penyabunan yang mengakibatkan gliserol sukar untuk dipisahkan dari produk metil ester (Samosir et al.
, 2.
AME
BME
CME
DME
Massa Katalis (%b/.
Gambar 3.
Grafik pengaruh kadar FFA dan massa katalis terhadap viskositas produk UCOME.
American Petroleum Institute Gravity (API Gravit.
Data keseluruhan nilai API Gravity dapat dilihat pada Gambar 4.
Nilai API Gravity yang diperoleh berada pada rentang 25 Ae 29.
Nilai API Gravity berbanding terbalik dengan nilai Specific Gra vity.
Semakin kecil nilai Specific Gravity, maka semakin besar nilai API Gravity.
Nilai API Gravity akan menentukan cetane number dari suatu bahan bakar.
Menurut R.
Dunn .
, nilai minimal API Gravity yang direkomendasikan oleh insinyur teknik untuk mempertahankan produksi daya yang berkualitas dan keekonomisan bahan bakar adalah di atas 30 API Gravity juga digunakan sebagai dasar pengklasifikasian fraksi bahan bakar.
Berdasarkan klasifikasi oleh World Petroleum Conference pada Pavlov et al.
, kategori bahan bakar dibagi menjadi empat, yaitu kategori produk fraksi ringan, produk fraksi sedang, produk fraksi berat, dan produk fraksi sangat berat.
Produk fraksi ringan merupakan produk dengan nilai API Gravity Ou 31,1.
Produk fraksi sedang merupakan produk dengan nilai API Gravity pada rentang 22,3 Ae 31,1.
Produk fraksi berat dan sangat berat merupakan produk dengan nilai API Gravity masing-masing pada rentang 10 Ae 22,3 dan <10.
Oleh karena itu.
UCOME yang diperoleh tergolong ke dalam produk fraksi sedang.
Copyright A 2025.
Universitas Sebelas Maret.
ISSN 1412-4092, e ISSN 2443-4183 Haryani et al.
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia.
Vol.
2025, 94-103
API Gravity AME
BME
CME
DME
Massa Katalis (%b/.
Gambar 4.
Grafik pengaruh kadar FFA dan massa katalis terhadap API gravity produk UCOME.
HHV .
kal/k.
Higher Heating Value Hasil perhitungan HHV dapat dilihat pada Gambar 5.
HHV atau nilai kalor pembakaran merupakan angka yang menyatakan jumlah panas yang diperoleh dari proses pembakaran bahan bakar dengan udara atau oksigen.
Nilai kalor kotor bahan bakar minyak diesel berada disekitar 10.
800 kkal/kg (Sumartono et al.
, 2.
Berdasarkan nilai tersebut dapat disimpulkan bahwa seluruh sampel UCOME memenuhi nilai tersebut karena berada dalam 600 Ae 10.
770 kkal/kg.
AME
BME
CME
DME
Massa Katalis (%b/.
Gambar 5.
Grafik pengaruh kadar FFA dan massa katalis terhadap HHV produk UCOME.
Pengaruh Kadar FFA dan Massa Katalis terhadap Kandungan Komponen Kimia dalam UCOME Analisis GC-MS dilakukan untuk mengetahui serta mengidentifikasi senyawa yang terkandung di dalam produk metil ester.
Metode ini juga memberikan informasi mengenai jenis turunan asam lemak yang terdapat di dalam sampel (Mukminin et al.
, 2.
Produk yang dianalisis dengan menggunakan metode GC-MS adalah produk AME2 sebagai perwakilan hasil UCO dengan kadar FFA <5% dan sampel DME2 sebagai perwakilan hasil UCO dengan kadar FFA >5% karena kedua sampel menunjukkan nilai yield serta karakteristik yang memenuhi standar metil ester.
Hasil pada Tabel 2 dan Tabel 3 menunjukkan perkiraan senyawa yang terdapat pada hasil metil ester AME2 dan DME2.
Tabel 2.
Komponen dengan puncak tertinggi pada produk AME2.
Puncak Waktu Retensi Area
Komponen Kimia
(RT)
(%)
22,03
45,18 Trans-13-Octadecenoic acid methyl ester (Asam Oleat Metil Este.
Rumus
Molekul
C19H36O2
18,62
Hexadecanoic acid, methyl ester (Asam Palmitat Metil Este.
C17H34O2
22,69
7,73
Methyl Stearate (Asam Stearat Metil Este.
C19H38O2
21,77
3,68
9,12-Octadecadienoic acid (Z,Z)-, methyl ester (Asam Linoleat Metil Este.
C19H34O2
14,15
2,81
Methyl Tetradecanoate (Metil Mirista.
C15H30O2 Copyright A 2025.
Universitas Sebelas Maret.
ISSN 1412-4092, e ISSN 2443-4183 Haryani et al.
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia.
Vol.
2025, 94-103
Tabel 3.
Komponen dengan puncak tertinggi pada produk DME2.
Puncak Waktu Retensi Area
Komponen Kimia
(RT)
(%)
18,34
50,54 Hexadecanoic acid, methyl ester (Asam Palmitat Metil Este.
21,79 28,07 Trans-13-Octadecenoic acid methyl ester (Asam Oleat Metil Este.
21,68 3,89 Methyl 9-cis, 11-trans-octadecadienoate (Asam Linoleat Metil Este.
38,38 3,72 Ethyl iso-allocholate (Cholic Acid Ethyl Este.
14,10 2,55 Methyl Tetradecanoate (Metil Miristat Metil Este.
Rumus
Molekul
C17H34O2
C19H36O2
C19H34O2
C26H44O5
C15H30O2
Produk AME2 menunjukkan komponen yang terbentuk didominasi oleh metil ester secara keseluruhan, yang terdiri dari asam oleat, asam palmitat, asam stearat, dan asam linoleat.
Berdasarkan hal tersebut, dapat disimpulkan bahwa yield yang dihasilkan memang besar dan sesuai dengan perhitungan.
Adapun puncak waktu retensi 10,92.
25,93.
dan 29,14 pada Gambar 6 menunjukkan senyawa asam dodekanoat, metil nonadekanoat, dan asam dokosanoat dengan persentase area <2%.
Berdasarkan Tabel 2 dan Tabel 3, produk UCOME AME2 menghasilkan yield sebesar 96,59% dan produk DME2 sebesar 90,62%.
Persentase yield yang diperoleh dari analisis GC-MS lebih besar daripada Tabel 1.
Hal ini dapat disebabkan pada saat proses pemisahan setelah transesterifikasi, metil ester yang dihasilkan dapat ikut terbuang saat pemisahan dengan gliserol sehingga angka yang dihasilkan melalui perhitungan seperti pada Tabel 1 tidak seakurat hasil metode GC-MS.
Gambar 6.
Kromatogram produk AME2 sebagai produk dengan kadar FFA <5% yang mewakili.
Komponen yang teridentifikasi pada produk UCOME DME2 seperti pada Gambar 7 menunjukkan hasil metil ester yang lebih sedikit dibandingkan dengan produk UCOME AME2 pada Gambar 6.
Produk DME2 menunjukkan terdapat kandungan turunan ester yang tidak diharapkan berupa etil ester sebagai salah satu komponen utama.
Produk AME2 memiliki lima komponen utama metil ester, yaitu asam oleat, asam palmitat, asam stearat, asam linoleat dan asam miristat.
Kelima asam tersebut termasuk komponen utama dalam UCO.
Copyright A 2025.
Universitas Sebelas Maret.
ISSN 1412-4092, e ISSN 2443-4183 Haryani et al.
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia.
Vol.
2025, 94-103
Gambar 7.
Kromatogram produk DME2 sebagai produk dengan kadar FFA >5% yang mewakili.
Yield (%) Perbandingan antara yield AME2 dan DME2 dapat dilihat pada Gambar 8.
Berdasarkan tabel yield yang dihasilkan dari sampel DME2 adalah sebesar 90,62% dimana nilai ini lebih kecil daripada sampel AME2.
Hal ini dapat disebabkan oleh masih terdapat senyawa pengotor serta kadar FFA yang tinggi pada sampel DME2 sehingga yield yang dihasilkan tidak maksimum dan pengotor yang bereaksi menjadi metil ester sehingga terdapat senyawa yang tidak diinginkan.
FAME C7-C19
FAME >C19
Senyawa Lainnya Keterangan:
FAME = Fatty Acid Methyl Ester
Senyawa Lainnya = Ethyl Ester
AME2
DME2
Gambar 8.
Komponen senyawa produk UCOME berdasarkan hasil GC-MS.
KESIMPULAN
Kadar FFA yang terkandung pada UCO mempengaruhi karakteristik produk yang dihasilkan setelah reaksi transesterifikasi, dimana UCO dengan kadar FFA terendah .
,493%) dan massa katalis 1,5% b/b UCO menghasilkan yield yang paling optimal, yaitu mencapai 93,6% .
erdasarkan perhitungan manua.
dan 97% .
erdasarkan analisis GC-MS).
Karakteristik UCOME yang dihasilkan dari UCO yang melalui pre-treatment memenuhi persyaratan SNI untuk kategori biodiesel.
KONFLIK KEPENTINGAN
Para penulis menyatakan bahwa tidak ada konflik kepentingan dalam artikel ini.
KONTRIBUSI PENULIS
NH.
EI, dan AU: Konseptualisasi.
Metodologi.
Analisis Data.
Penulisan Draf Manuskrip.
Telaah dan Penyuntingan Manuskrip.
Copyright A 2025.
Universitas Sebelas Maret.
ISSN 1412-4092, e ISSN 2443-4183 Haryani et al.
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia.
Vol.
2025, 94-103
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih penulis berikan kepada Universitas Sriwijaya dan seluruh pihak terkait yang telah membantu serta memfasilitasi berjalannya penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA