Sintesis Hidroksietil Monoester Asam Lemak dari Minyak Jelantah dan Etilen Glikol Menggunakan Katalis Kalsium Oksida

Firdausa, Yunita Alfiyati (2024) Sintesis Hidroksietil Monoester Asam Lemak dari Minyak Jelantah dan Etilen Glikol Menggunakan Katalis Kalsium Oksida. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5004201060-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Saat ini, biodiesel dimanfaatkan sebagai bahan bakar dalam bentuk campuran dengan bahan bakar diesel fosil yang telah melalui proses desulfurisasi sehingga daya pelumasan dari bahan bakar tersebut menurun. Di samping itu, biodiesel sangat rentan teroksidasi dan memiliki sifat fluiditas yang buruk pada suhu rendah. Hal ini mendorong pengembangan zat bioaditif yang dapat memperbaiki sifat fisikokimia dari bahan bakar sehingga kinerjanya menjadi lebih optimal. Pada penelitian ini, telah dilakukan sintesis senyawa hidroksietil monoester asam lemak (HEMAL) yang berpotensi tinggi untuk dijadikan zat bioaditif pada bahan bakar. Sintesis dilakukan dengan memanfaatkan limbah minyak jelantah yang melalui proses transesterifikasi dengan metanol menggunakan katalis KOH hingga didapatkan senyawa intermediet berupa metil ester asam lemak (FAME). Reaksi ini dijalankan dengan parameter reaksi berikut: rasio molar metanol:minyak 6:1, konsentrasi katalis 1% (b/b minyak), waktu reaksi 165 menit, dan suhu 65°C dalam sistem refluks yang menghasilkan yield sebesar 82,49% dengan konsentrasi asam lemak bebas sebesar 0,22%. Setelah itu, intermediet FAME direaksikan dengan etilen glikol dan katalis basa heterogen CaO menggunakan parameter reaksi, yaitu rasio molar 2:3, konsentrasi katalis 1,2% (b/b minyak), waktu reaksi 6 jam, dan suhu 130°C dalam sistem destilasi vakum. Berdasarkan analisis komposisi metil ester asam lemak menggunakan Kromatografi Gas – Spektrometer Massa (KG-SM), diketahui bahwa minyak jelantah sebagian besar terdiri atas asam palmitat dan asam oleat. Hal tersebut juga ditunjukkan dengan hasil analisis komposisi menggunakan instrumen KG-SM pada produk reaksi tahap dua yang menunjukkan persen kelimpahan senyawa HEMAL yang berhasil disintesis terdiri atas 31,221% hidroksietil monoester palmitat dan 36,258% hidroksietil monoester oleat dengan total kelimpahan senyawa HEMAL secara keseluruhan sebesar 78,31%. Komposisi utama dari HEMAL berupa gugus hidroksi dan konsentrasi tinggi dari asam lemak tak jenuh yang berasal dari kontribusi asam oleat menunjukkan bahwa senyawa ini memiliki potensi tinggi untuk dijadikan sebagai zat aditif penambah daya lumas dan perbaikan sifat fluiditas pada suhu rendah untuk bahan bakar komersil.
======================================================================================================================================
Currently, biodiesel is used as a fuel in blended form with fossil diesel fuel that has undergone a desulfurization process, which decreases the lubricity of the fuel. In addition, biodiesel is highly susceptible to oxidation and has poor fluidity properties at low temperatures. This encourages the development of bio-additives that can improve the physicochemical properties of the fuel to improve its performance. In this study, we are synthesizing fatty acid hydroxyethyl monoester (HEMAL) compounds that have a high potential to be used as bio-additive substances in fuels. The synthesis was carried out by utilizing waste cooking oil through a transesterification process with methanol using a KOH catalyst to obtain intermediate compounds in the form of fatty acid methyl esters (FAME). This reaction was carried out with the following reaction parameters: methanol:oil molar ratio of 6:1, catalyst concentration of 1% (w/w oil), reaction time of 165 minutes, and temperature of 65 °C in a reflux system, which yielded 85.39% with a free fatty acid concentration of 0.22%. Afterward, the FAME intermediates were reacted with ethylene glycol (EG) and CaO heterogeneous base catalyst using the reaction parameters of a 2:3 molar ratio, 1.2% catalyst concentration (w/b oil), 6 hours of reaction time, and 130 °C temperature in a vacuum distillation system. Based on the analysis of fatty acid methyl ester composition using Gas Chromatography - Mass Spectrometer (GC-MS), it is known that used cooking oil consists mostly of palmitic acid and oleic acid. This is also shown by the final product from the composition analysis using a GC-MS instrument, which shows that the HEMAL compounds that were successfully synthesized consisted of 31,221% hydroxyethyl monoester palmitate and 36,258% hydroxyethyl monoester oleate, with a total abundance of HEMAL compounds as a whole of 78.31%. The main composition of HEMAL in the form of hydroxy groups and the high concentration of unsaturated fatty acids derived from the oleic acid indicate that these compounds have high potential to be used as bio-additives to increase lubricity and improve fluidity properties at low temperatures for commercial fuels.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Bioaditif, CaO, Ester, FAME, Hidroksietil ester, Bio-additives, CaO, Ester, FAME, Hydroxyethyl ester
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD251.2 Chemistry, Organic. Biochemistry Q Science > QD Chemistry > QD305.A2 O73 Esterification
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry > 47201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Yunita Alfiyati Firdausa
Date Deposited:	13 Aug 2024 08:40
Last Modified:	29 Aug 2024 07:17
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/114620

Actions (login required)

View Item