Esterifikasi Gliserol Dengan Asam Lemak Sawit Menggunakan Katalis Methyl Ester Sulfonic Acid (Mesa)

Abstract

Esterifikasi gliserol merupakan salah satu metode yang banyak digunakan untuk mengkonversi gliserol menjadi produk turunan yang bernilai tambah lebih tinggi. Produk yang dihasilkan bersifat terbarukan dan ramah lingkungan sehingga sangat berpotensi dimanfaatkan pada berbagai industri. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh jenis asam lemak (asam oleat, asam stearat, asam palmitat, asam miristat) dan lama proses esterifikasi gliserol terhadap sifat fisiko-kimia gliserol ester yang dihasilkan. Penelitian ini terdiri atas dua tahap. Tahap pertama adalah persiapan sampel yang meliputi pemurnian gliserol hasil samping produksi biodiesel olein sawit dan analisis sifat fisiko-kimia sampel gliserol dan katalis MESA. Tahap selanjutnya dilakukan sintesis gliserol ester dengan mereaksikan gliserol 94 % dengan asam oleat, asam stearat, asam palmitat dan asam miristat menggunakan katalis MESA 0,5 % dalam reaktor yang dialiri gas nitrogen 100 cc/menit. Proses esterifikasi dilakukan pada suhu 180°C, dengan kecepatan pengadukan 400 rpm selama 90 menit, 120 menit dan 150 menit. Selanjutnya dilakukan analisis sifat fisiko-kimia gliserol ester yang meliputi rendemen, bilangan asam, densitas, viskositas kinematis, titik nyala, titik tuang dan pencirian spektrum dengan mengunakan FTIR. Sifat-sifat gliserol ester ditentukan oleh karakteristik struktural asam lemak dan gliserol reaktannya. Penggunaan jenis asam lemak yang berbeda dan gliserol 94% pada proses sintesis gliserol ester memberikan pengaruh terhadap sifat fisiko-kimia gliserol ester yang dihasilkan. Rendemen yang dihasilkan semakin besar dengan meningkatnya lama proses esterifikasi dengan nilai tertinggi dihasilkan pada kondisi lama proses 150 menit. Gliserol ester oleat memiliki rendemen 93,1-98,1 % dengan sifat fisiko-kimia sebagai berikut bilangan asam 18,6-24,7 mg KOH/g sampel, densitas 0,910-0,913 g/cm3, viskositas kinematis (100 oC) 7,3-8,8 cSt, titik nyala 202-213 oC, dan titik tuang 0 oC. Gliserol ester stearat memiliki rendemen 94,5-96,1 % dengan sifat fisiko-kimia sebagai berikut bilangan asam 22,7-24,8 mg KOH/g sampel, densitas 0,899-0,903 g/cm3, viskositas kinematis (100 oC) 10,6-11,3 cSt, titik nyala 203-207 oC, dan titik tuang 54-55,5 oC. Gliserol ester palmitat memiliki rendemen 93,8-96 % dengan sifat fisiko kimia sebagai berikut bilangan asam 21,4-24,2 mg KOH/g sampel, densitas 0,907-0,909 g/cm3, viskositas kinematis (100 oC) 10,2-11,2 cSt, titik nyala 197-204 oC, dan titik tuang 54 oC. Gliserol ester miristat memiliki rendemen 92,3-96,0 % dengan sifat fisiko kimia sebagai berikut bilangan asam 20,9-24,1 mg KOH/g sampel, densitas 0,812-0,813 g/cm3, viskositas kinematis (100 oC) 4,2-4,3 cSt, titik nyala 173-179 oC, dan titik tuang 57 oC. Berdasarkan hasil ANOVA dan Duncan pada α = 0,05 menunjukkan bahwa perlakuan jenis asam lemak dan lama proses memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap sifat fisiko-kimia gliserol ester. Namun interaksi antara kedua perlakuan tersebut tidak berpengaruh nyata. Parameter uji rendemen, bilangan asam, densitas, viskositas kinematis, titik nyala dan titik tuang gliserol ester dari keempat jenis asam lemak menunjukkan nilai yang berbeda nyata. Variasi lama proses esterifikasi hanya berpengaruh pada nilai rendemen dan bilangan asam.