Perancangan Proses Pembuatan Epoksi Trimetilolpropana Ester dari Minyak Nyamplung (Calophyllum inophillum L.)

Abstract

Nyamplung (Calophyllum inophyllum L.) merupakan salah satu jenis tanaman hasil hutan bukan kayu di Indonesia yang memiliki potensi sebagai sumber minyak nabati. Pemanfaatan minyak nyamplung tidak berkompetisi dengan kepentingan pangan. Minyak nyamplung telah berhasil diteliti menjadi metil ester. Dalam rangka meningkatkan nilai tambah dan mengembangkan produk hilir, maka minyak nyamplung dimanfaatkan menjadi pelumas dasar sintetik epoksi trimetilolpropana ester. Selama ini pelumas dasar sintetik diproduksi dari minyak mineral dengan penambahan aditif tertentu. Salah satu persoalan yang dihadapi jika menjadikan minyak nyamplung sebagai pelumas dasar sintetik adalah menaikkan ketahanan oksidasinya. Untuk itu aspek-aspek yang diusulkan pada pembuatan pelumas dasar sintetik epoksi trimetilolpropana ester adalah memodifikasi struktur triasilgliserol minyak nyamplung melalui proses transesterifikasi dan epoksidasi. Tujuan penelitian ini adalah (1) Mendapatkan pelumas dasar sintetik epoksi trimetilolpropana ester berbasis minyak nyamplung, (2) Mendapatkan kondisi proses yang optimum pada reaksi transesterifikasi dan epoksidasi, (3) Mendapatkan analisis hasil kelayakan finansial produksi pelumas dasar sintetik epoksi trimetilolpropana ester berbasis minyak nyamplung Metoda yang digunakan pada penelitian ini adalah optimasi kondisi proses transesterifikasi-epoksidasi menggunakan metode permukaan respon (RSM) dan pemodelan kinetika reaksi transesterifikasi dan epoksidasi menggunakan metode Runge Kutta ODE 4. Dari studi ini diketahui bahwa metil ester nyamplung dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan pelumas dasar sintetik epoksi trimetilopropana ester. Kondisi terbaik pembuatan metil ester diperoleh pada suhu 60oC tekanan 1 atm selama 120 menit, dengan rasio molar metanol-minyak nyamplung 12 : 1, dan 2% b/b katalis kalsium oksida. Pada kondisi tersebut rendemen yang diperoleh sebesar 82,61%. Kondisi optimum proses transesterifikasi metil ester dengan trimetilolpropana menjadi trimetilolpropana ester berada pada suhu 132oC, waktu reaksi 315 menit, rasio molar metil ester-trimetilolpropana 3,91 : 1 dan 2,94% b/b katalis, diperoleh rendemen dan TAN sebesar 79% dan 0,42 mg KOH/g. Kondisi optimum proses epoksidasi trimetilolpropana ester dengan asam perasetat menjadi epoksi trimetilolpropana ester berada pada konsentrasi asam asetat 0,895 mol, konsentrasi hidrogen peroksida 1,5 mol, suhu 67oC dan waktu reaksi selama 230 menit, pada kondisi ini diperoleh relatif konversi oksiran dan bilangan iod sebesar 95,24% dan 20,78 g/g. Pada kondisi optimal ini, trimetilolpropana ester terepoksi memiliki stabilitas oksidasi lebih baik dibandingkan trimetilolpropana ester, meskipun nilai dari pour point trimetilolpropana ester lebih tinggi daripada epoksi trimetilolpropana ester.