Esterifikasi minyak goreng bekas menggunakan fotokatalis komposit TiO2-Zeolit alam teraktivasi

INDONESIA:

Zeolit alam merupakan salah satu katalis yag memiliki kegunaan sebagai adsorben yang banyak digunakan dalam proses adsorbsi untuk produksi biodiesel sebagai sumber energi alternatif. Modifikasi permukaan aktif zeolit sangat penting untuk meningkatkan selektivitas dan stabilitas katalisis material zeolit alam. Penelitian ini difokuskan pada uji kinerja zeolit alam yang dikompositkan dengan TiO2 yang dilakukan untuk meningkatkan aktivitas katalis sehingga dapat menghasilkan konversi FFA yang tinggi dalam produksi biodiesel. Komposit TiO2-zeolit disintesis melalui proses hidrotermal menggunakan suhu 90 ºC selama 12 jam dilanjutkan dengan kalsinasi pada suhu 400 ºC selama 4 jam. Uji aktivitas katalis dilakukan menggunakan fotokatalis pada reaksi esterifikasi dengan pereaksi metanol dengan perbandingan minyak dan metanol 10:120 (b/b) dengan variasi komposit TiO2-zeolit yaitu, 10%:90%; 20%:80% dan 25%:75% (b/b) dan variasi rasio komposit terhadap minyak goreng bekas yaitu, 0; 1/10; 2/10; 1,5/10 dan 2/10 (b/b) menggunakan radiasi UV sedangkan 1/10 (b/b) tanpa radiasi UV selama 6 jam. Hasil esterifikasi dianalisis kandungan asam lemak bebasnya menggunakan metode titrasi. Karakterisasi katalis meliputi kristalinitas dengan XRD, luas permukaan dengan adsorpsi methylen blue dan keasaman total dengan adsorpsi amoniak. Hasil karakterisasi XRD menunjukkan TiO2 tidak mengalami perubahan struktur, namun perubahan intensitas akibat penambahan komposisi komposit TiO2-zeolit. Keasaman komposit TiO2-zeolit (10%:90%), (20%:80%) dan (25%:75%) berturut-turut adalah sebesar 0,3710; 0,9021 dan 1,4882 mmol/g, sedangkan luas permukaan berturut- turut adalah 13,9566; 16,7285 dan 14,6566 m2/gram. Aktivitas katalitik komposit TiO2- zeolit (25%:75%) lebih baik daripada komposit TiO2-zeolit (10%:90%) dan (20%:80%) dengan hasil konversi sebesar 69,89%. Hasil konversi rasio katalis yang optimal dari komposit TiO2-zeolit pada reaksi esterifikasi minyak goreng bekas yaitu 1,5/10 (b/b) pada komposit TiO2-zeolit (25 %:75 %) sebesar 69,85 %.

ENGLISH:

Natural zeolite is one of the catalysts which share many uses as adsorbents used in adsorption processes for the production of biodiesel as an alternative energy source. Active surface modification of zeolite is very important to improve the selectivity and stability of the natural zeolite catalysis material. This study focused on composite performance test conducted to increase the activity of the catalyst in order to produce the conversion of high FFA in biodiesel production. Composite of TiO2-zeolite synthesized through a hydrothermal process using temperature 90º C for 12 hours and then followed by calcination process at 400º C for 4 hours. Catalyst activity test was performed by using photocatalyst for the esterification reaction. It was done by methanol reagent in 10:120 (w/w) ratio of oil and methanol with TiO2-zeolite composite variations; 10%:90%, 20%:80% and 25%:75% (w/w) and and variations in the composite ratio of the used cooking oil that is, 0; 1/10; 2/10; 1,5/10 and 2/10 (w/w) using UV radiation, while 1/10 (w/w) without UV irradiation for 6 hours. The results of esterification of free fat acids were analyzed by titration method. Catalyst characters include crystallinity by XRD, surface area by adsorption of methylene blue and the total acidity by ammonia absorption. XRD characterization results showed the structure of TiO2 did not change, but the change in intensity due to the addition of TiO2-zeolite composite composition. Acidity composite of TiO2-zeolite (10%: 90%), (20%: 80%) and (25%: 75%) in a row equals to 0,3710; 0,9021 and 1,4882 mmol/g, while the surface area are 13,9566; 16,7285 and 14,6566 m2/gram. Catalytic activity of TiO2-zeolite composite (25%: 75%) is better than the composite TiO2-zeolite (10%: 90%) and (20%: 80%) with a conversion of 69,89%. The result of the conversion ratio of the optimal catalyst composite TiO2-zeolite in the esterification reaction of used cooking oil that is 1.5 / 10 (w / w) in the composite TiO2- zeolite (25%: 75%) of 69,85%.