Lewati ke menu navigasi utama Lewati ke konten utama Lewati ke footer situs
Logo Header Halaman

Artikel penelitian

Vol 7 No 2 (2013): Volume 7, Number 2, 2013

Kinetika reaksi esterifikasi palm fatty acid distilate (PFAD) menjadi biodiesel dengan katalis zeolit-zirkonia tersulfatasi

DOI
https://doi.org/10.22146/jrekpros.4953
Telah diserahkan
November 15, 2023
Diterbitkan
Desember 31, 2013

Abstrak

Krisis energi karena menipisnya cadangan minyak bumi mendorong manusia untuk berinovasi menciptakan sumber energi alternatif. Salah satu sumber energi alternatif yang potensial untuk dikembangkan adalah biodiesel. Produksi biodiesel skala besar terkendala oleh harga bahan baku yang mahal dan cenderung bersaing dengan kebutuhan pangan. Oleh karena itu perlu dicari bahan baku yang lebih murah dan tidak bersaing dengan kebutuhan pangan. Salah satu bahan yang dapat memenuhi kepentingan tersebut adalah Palm Fatty Acid Distilate (PFAD). Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari kinetika reaksi esterifikasi PFAD menjadi biodiesel dengan katalis zeolit zirkonia tersulfatasi.
Palm fatty acid distillate (PFAD) sebagai sumber asam lemak diesterifikasi menjadi biodiesel di dalam labu leher tiga yang dilengkapi dengan pemanas, pengaduk dan sistem refluks. Untuk memperoleh data kinetika, sampel diambil pada interval waktu 10 menit untuk dianalisis konversi asam lemaknya. Model kinetika reaksi esterifikasi PFAD menjadi biodiesel didekati dengan reaksi pseudo-homogen orde satu dan reaksi heterogen katalitik.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kedua model kinetika yang diusulkan cukup sesuai dengan data percobaan. Hasil perhitungan model reaksi pseudo-homogen menghasilkan energi aktivasi sebesar 11,60 kJ/mol dan faktor pre-eksponensial sebesar 5,82.1016 s-1. Sedangkan untuk model reaksi heterogen katalitik diperoleh energi aktivasi sebesar 950,46 kJ/mol dan faktor pre-eksponensial sebesar 4,11 x 1010 dm6.gkat-1.mol-1.s-1. Konversi reaksi maksimum sebesar 75,68% diperoleh pada waktu reaksi 80 menit, suhu reaksi 65°C dengan konsentrasi katalis 3% dan perbandingan mol PFAD:metanol = 1:10.

Referensi

  1. Alenezi, R., Leeke G. A., Winterbottom J. M., Santos R. C. D., Khan A. R., 2010. Esterification kinetics of free fatty acids with supercritical methanol for biodiesel production. Energy Convers. Manage 51, 1055–1059.
  2. Fernandes, S. A., Cardoso, A. L., Silva, M. J. D., 2012. A novel kinetic study of H3PW12O40 - catalyzed oleic acid esterification with methanolvia 1H NMR spectroscopy, Fuel Processing Technol 96, 98–103.
  3. Fogler, H. S., 1999. Element of Chemical Reaction Engineering, Prentice-Hall Inc, New York.
  4. Garcia, C. M., Teixeira, S., Marciniuk, L. L, Schuchardt, U., 2008. Transesterification of soybean oil catalyzed by sulfated zirconia Bioresour. Technol 99, 6608–6613.
  5. Kiss, A. A., Dimian, A. C., dan Rothenberg, G., 2006. Solid Acid Catalysts for Biodiesel Production– Towards Sustainable Energy, Adv. Synth. Catal., 348, 75–81.
  6. Liu, Y., Lotero, E., Goodwin Jr, J. G., 2006. A comparison of the esterification of acetic acid with methanol using heterogeneous versus homogeneous acid catalyst, J. Catal. 242, 278–286.
  7. Park, Y. M., Chung, S. H., Eom, H. J., Lee, J. S., Lee, K. Y., 2010. Tungsten oxide zirconia as solid superacid catalyst for esterification of waste acid oil (dark oil), Bioresour. Technol. 101, 6589-6593.
  8. Rattanaphra, D.,. Harvey, A. P., Thanapimmetha, A., Srinophakun, P., 2011. Kinetic of myristic acid esterification with methanol in the presence of triglycerides over sulfated zirconia, Renewable Energy 36, 2679-2686.
  9. Sawitri, D. R., Kinetika esterifikasi pada produksi biodiesel dari palm fatty acid distilate (PFAD) dengan katalis zirkonia tersulfatasi. Tesis diajukan pada program pasca sarjana UGM, Yogyakarta.
  10. Tesser, R., Serio, M. D., Guida, M., Nastasi, M., dan Santacesaria, E., 2005. Kinetics of Oleic Acid Esterification with Methanol in the Presence of Triglycerides. Ind. Eng. Chem. Res. 44, 7978- 7982.
  11. Zubir, M. I., Chin, S. Y., 2010. Kinetics of Modified Zirconia-Catalyzed Heterogeneous Esterification Reaction for Biodiesel Production, J. Appl. Sci. 21, 2584-2589.