Sintesis resin sulfonasi sebagai katalis dalam reaksi esterifikasi asam lemak

Abstract

Kebutuhan minyak bumi dan turunannya sebagai sumber energi yang banyak digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel pada industri maupun untuk kebutuhan sehari-hari. Namun, minyak bumi merupakan sumber energi yang tidak terbaharukan sehingga dapat habis jika digunakan secara terus-menerus maka dari itu dibutuhkan upaya untuk mencari sumber energi alternatif lain pengganti minyak bumi. Saat ini, biodiesel merupakan salah satu sumber energi alternatif yang berpotensial untuk menggantikan sumber energi minyak bumi. Pembuatan biodiesel dapat dilakukan dengan proses esterifikasi asam lemak bebas dengan menggunakan reagen berupa alkohol dan katalis heterogen, seperti polimer tersulfonasi. Secara umum, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kesuksesan dari polimer tersulfonasi sebagai katalis yang digunakan dalam reaksi esterifikasi dalam pembuatan biodiesel. Selain itu, penelitian ini juga meneliti pengaruh dari konsentrasi PVA dan SSA terhadap kandungan asam, struktur, morfologi, gugus terkandung, dan sifat termal dari katalis yang dihasilkan. Konversi penggunaan katalis PVA/SSA dibandingkan antara satu dan lainnya, dan dibandingkan pula dengan polistiren tersulfonasi (PS-SO3H/ DPT-3) dalam reaksi esterifikasi dengan menggunakan asam lemak bebas dengan rantai C12 – C14. Penelitian ini dibagi menjadi dua tahap yaitu pembuatan katalis PVA/SSA dan penggunaan katalis dalam reaksi esterifikasi asam lemak bebas. Pembuatan katalis diawali dengan penentuan prosedur penelitian berupa pemilihan material wadah dan temperatur operasi. Setelah prosedur penelitian ditentukan maka dilakukan pembuatan katalis dengan variasi konsentrasi PVA (10%; dan 20%) dan SSA (1%;5%; 10%; dan 20%). Karakterisasi dari katalis yang diperoleh diketahui dengan melakukan serangkaian analisis, yaitu: analisis titrasi asam, swelling degree, FT-IR, SEM, XRD, dan TGA. Analisis GC dilakukan untuk memastikan reaksi esterifikasi yang dilakukan sudah tepat. Dari penelitian ini dapat diperoleh bahwa katalis PVA/SSA dapat digunakan dalam reaksi esterifikasi asam lemak dengan konsentrasi berat PVA 10/SSA 5 menghasilkan nilai konversi FFA yang tertinggi yaitu 95%. Dari segi konversi bisa dikatakan bahwa katalis PVA/SSA memiliki performa yang lebih baik dibandingkan PS-SO3H/ DPT-3 pada reaksi esterifikasi dengan nilai konversi 95% dan 45% berturut-turut. Peningkatan konsentrasi SSA akan mengakibatkan peningkatan kandungan asam dalam katalis, penurunan nilai swelling degree katalis, perubahan struktur katalis menjadi lebih amorf, dan peningkatan pembentukan gugus sulfonat dan ester dalam katalis.