PRAKTIKUM 1
PEMBUATAN
BIOETHANOL DARI KETAN HITAM DAN PEMBUATAN ALAT DESTILASI SEDERHANA
I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Menipisnya bahan bakar fosil
dan berbagai isu global membuat manusia terdesak untuk mencari alternatif bahan
bakar untuk masa depan , salah satu alternatif adalah Bioethanol. Bioethanol
menjadi alternative, salah satunya karena cara pembuatannya yang relative mudah
dan sederhana. Bioetanol dibuat dari substrat yang mengandung karbohidrat
(gula, pati, atau selulosa). Bioethanol
tidak saja menjadi alternatif yang sangat menarik untuk substitusi bensin,
namun mampu juga menurunkan emisi CO2. Dalam hal prestasi mobil, bioethanol dan
gasohol (kombinasi bioethanol dan bensin) tidak kalah dengan bensin. Pada
dasarnya pembakaran bioethanol tidak menciptakan CO2 netto ke lingkungan karena
zat yang sama akan diperlukan untuk pertumbuhan tanaman sebagai bahan baku bioethanol.
Bioethanol bisa didapat dari tanaman seperti tebu, jagung, gandum, singkong,
padi, lobak, gandum hitam.
B. Dasar Teori
1. Bioethanol
Bio-etanol merupakan salah
satu jenis biofuel (bahan bakar cair dari pengolahan tumbuhan) di samping Biodiesel.
Bio-etanol adalah etanol yang dihasilkan dari fermentasi glukosa (gula) yang
dilanjutkan dengan proses destilasi. Bioetanol merupakan bahan bakar dari
minyak nabati yang memiliki sifat menyerupai minyak premium. Untuk pengganti
premium, terdapat alternatif gasohol yang merupakan campuran antara bensin dan
bioetanol.
2. Destilasi
Destilasi adalah teknik untuk
memisahkan larutan ke dalam masing-masing komponennya. Prinsip destilasi adalah
didasarkan atas perbedaan titik didih komponen zatnya. Destilasi dapat
digunakan untuk memurnikan senyawa-senyawa yang mempunyai titik didih berbeda
sehingga dapat dihasilkan senyawa yang memiliki kemurnian yang tinggi.
Terdapat beberapa teknik
pemisahan dengan menggunakan destilasi, salah satunya adalah destilasi
sederhana. Set alat destilasi sederhana (Gambar 1) adalah terdiri atas labu
alas bulat, kondensor (pendingin), termometer, erlenmeyer, pemanas. Peralatan
lainnya sebagai penunjang adalah statif dan klem, adaptor (penghubung), selang
yang dihubungkan pada kondensor tempat air masuk dan air keluar, batu didih.
Gambar
1. Rangkaian Alat Destilasi
Keterangan
Gambar:
1. Kran air
2. Pipa penghubung
3. Erlenmeyer
4. Termometer
5. Statif dan Klem
6. Labu alas bulat
7. Tempat air keluar dari kondensor
8. Tempat air masuk pada kondensor
9. Pemanas
10. Kondensor
Adapun fungsi masing-masing alat yaitu labu alas bulat sebagai
wadah untuk penyimpanan sampel yang akan didestilasi. Kondensor atau pendingin
yang berguna untuk mendinginkan uap destilat yang melewati kondensor sehingga
menjadi cair. Kondensor atau pendingin yang digunakan menggunakan pendingin air
dimana air yang masuk berasal dari bawah dan keluar di atas, karena jika airnya
berasal (masuk) dari atas maka air dalam pendingin atau kondensor tidak akan
memenuhi isi pendingin sehingga tidak dapat digunakan untuk mendinginkan uap
yang mengalir lewat kondensor tersebut. Oleh karena itu pendingin atau
kondensor air masuknya harus dari bawah sehingga pendingin atau kondensor akan
terisi dengan air maka dapat digunakan untuk mendinginkan komponen zat yang
melewati kondensor tersebut dari berwujud uap menjadi berwujud cair.
Termometer digunakan untuk
mengamati suhu dalam proses destuilasi sehingga suhu dapat dikontrol sesuai
dengan suhu yang diinginkan untuk memperoleh destilat murni. Erlenmeyer sebagai
wadah untuk menampung destilat yang diperoleh dari proses destilasi. Pipa
penghubung (adaptor) untuk menghubungkan antara kondensor dan wadah penampung
destilat (Erlenmeyer) sehingga cairan destilat yang mudah menguap akan
tertampung dalam erlenmeyer dan tidak akan menguap keluar selama proses
destilasi berlangsung. Pemanas berguna untuk memanaskan sampel yang terdapat
pada labu alas bulat. Penggunaan batu didih pada proses destilasi dimaksudkan
untuk mempercepat proses pendidihan sampel dengan menahan tekanan atau menekan
gelembung panas pada sampel serta menyebarkan panas yang ada ke seluruh bagian
sampel. Sedangkan statif dan klem berguna untuk menyangga bagian-bagian dari
peralatan destilasi sederhana sehingga tidak jatuh atau goyang.
C. Tujuan
1. Mengetahui teknik pembuatan bioethanol mulai dari proses
fermentasi hingga destilasi.
2. Merangkai dan membuat alat
destilasi sederhana dengan menggunakan bahan-bahan sederhana.
II.
METODE PRAKTIKUM
A. Pembuatan Bioethanol
1. Alat dan Bahan
Alat
yang digunakan antara lain:
1) Wadah Plastik
2) Daun Pisang
3) Kain
4) Tali Rapia
5) Penangas
Bahan
yang digunakan antara lain:
1) Beras Ketan Hitam ½ kg
2) Ragi
3) Air
2. Prosedur Kerja
1) Beras dicuci sampai bersih, ditiriskan kemudian direndam
semalaman.
2) Setelah direndam, beras ditiriskan lalu dikukus hingga matang.
3) Sementara beras ketan dikukus, disiapkan air panas 2 gelas.
4) Saat ketan sudah panas mengepul, beras ketan disiram dengan air
mendidih (posisi kukusan tetap berada diatas kompor) sambil diaduk-aduk hingga
semua ketan rata terkena air panas.
5) Jika sudah matang, ketan diangkat dan diratakan dalam nampan yang
besar dan lebar.
6) Dibiarkan hingga benar-benar dingin, semetara menunggu dingin,
ragi dihaluskan
7) Disiapkan media fermentasi berupa toples yang dibawahnya sudah
dilapisi dengan daun pisang.
8) Diratakan selapis pertama ketan lalu ditaburi ragi hingga rata.
Diulangi langkahnya sampai ketannya habis kemudian ditutup dengan daun pisang.
9) Ditutup rapat toplesnya dan dibiarkan selama kurang lebih 3 hari.
B. Pembuatan Alat Destilasi
Sederhana
1. Alat dan Bahan
Alat
yang digunakan antara lain:
1) Teko Listrik
2) Selang
3) Pompa Plastik
4) Wadah Destilat
5) Lem
6) Gunting
Bahan
yang digunakan antara lain:
1) Air Tape
2) Aquadest
2. Prosedur Kerja
1) Persiapkan alat dan bahan yang ingin digunakan.
2) Beri lubang pada tutup teko listrik.
3) Masukkan pompa plastic ke dalam tutup teko listrik yang telah
diberi lubang dan rekatkan menggunakan lem.
4) Hubungkan pompa plastic dengan selang dengan menggunakan lem.
5) Letakkan wadah untuk menampung destilat
III.
HASIL DAN
PEMBAHASAN
A.
Hasil Pengamatan
Dari hasil percobaan didapatkan
destilat sebesar 7 ml yang diindikasikan sebagai etanol. Akan tetapi, ketika
dilakukan uji nyala destilat tidak menimbulkan api yang berwarna biru.
B.
Pembahasan
Dari hasil percobaan ini didapatkan
destilat sebesar 7 ml dari air tape dari hasil fermentasi ketan menjadi tape.
Destilat ini diindikasikan sebagai etanol, akan tetapi ketika dilakukan uji
nyala destilat tidak menimbulkan api yang berwarna biru. Hal ini mungkin dapat
disebabkan oleh beberapa factor, seperti factor alat dan teknis serta factor
bahan yaitu air tape.
Faktor alat dan teknis disebabkan
oleh alat destilasi sederhana yang dibuat sedikit mengalami kebocoran pada
bagian atas tutup dari teko listrik. Tutup teko ini kurang rapat, sehingga
kemungkinan uap dari etanol keluar melalui celah dari tutup teko listrik.
Selain itu, kondensor pada alat ini kurang bekerja dengan maksimal, sehingga
hasil destilat yang didapat juga kurang maksimal.
Faktor bahan yaitu air tape juga merupakan
salah satu hal yang menyebabkan destilat ketika dilakukan uji nyala tidak
menghasilkan nyala api yang berwarna biru. Kekurangan pada tape fermentasi adalah kurang lamanya proses
penyimpanan sehingga etanol yang dihasilkan masih dalam kadar yang sangat kecil.
Fermentasi alkohol merupakan
suatu reaksi pengubahan glukosa menjadi etanol (etil alkohol) dan karbon
dioksida. Organisme yang berperan yaitu Saccharomyces cerevisiae (ragi)
untuk pembuatan tape, roti atau minuman keras. Reaksi Kimia:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP
Reaksi dalam fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang
digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa (C6H12O6)
yang merupakan gula paling sederhana, melalui fermentasi akan
menghasilkan etanol (2C2H5OH). Persamaan Reaksi Kimia :
C6H12O6 → 2C2H5OH
+ 2CO2 + 2 ATP (Energi yang dilepaskan:118 kJ per mol)
Dijabarkan sebagai :
Gula
(glukosa, fruktosa, atau sukrosa) → Alkohol (etanol) + Karbon
dioksida + Energi (ATP)
Jalur biokimia yang terjadi, sebenarnya bervariasi tergantung jenis
gula yang terlibat, tetapi umumnya melibatkan jalur glikolisis, yang
merupakan bagian dari tahap awal respirasi aerobik pada sebagian
besar organisme. Jalur terakhir akan bervariasi tergantung produk akhir yang
dihasilkan.
Percobaan destilasi kali ini menggunakan air hasil pembuatan
tape ketan yang mengandung alcohol.Pada tape ketan tersebut karbohidrat
diubah menjadi alkohol dan air hal ini dikarenakan penambahan ragi
(mikroorganisme) yang dapat memecah strukur karbohidrat menjadi
alkohol.Pengaruh penambahan ragi dapat diketahui dari perubahan rasanya,awalnya
ketan terasa manis kemudian setelah didiamkan beberapa hari dengan tambahan
ragi rasanya berubah menjadi manis + asam dan bentuk ketan yang awalnya padatan
agak keras menjadi lembek karena sudah ada air didalmnya.Air dari tape ketan
inilah yang kemudian diambil untuk didestilasi sehingga didapatkan alkohol yang
diinginkan.
Seperti yang
telah diketahuibahwa prinsip kerja dari alat destilasi adalah memakai titik
didih.maka percobaan kali ini memanfaatkan perbedaan titik didih dari air dan
alkohol.Alkohol yang memiliki titik didih kurang lebih 70oC akan
menguap karena pemanas telah disetel pada suhu tersebut,uap yang mengandung
cairan alkohol tersebut terangkat dan mengikuti arah selang menuju tempat
penampungan alkohol.
Namun pada
percobaan yang telah dilakukan,tidak didapatkan hasil alkohol yang diinginkan
melainkan hanya didapatkan air saja.hal ini dikarenakan beberapa faktor.Faktor
yang pertama adalah dari bahannya itu sendiri,air tape ketan yang didapatkan
hanya sedikit dan dari airnya itu alkohol yang ada didalamnya diprediksi hanya
sebesar 10 % dan itu adalah nilai maksimalnya.Kemudian untuk menyiasati air
tape ketan yang sedikit itu,kami menambahkan campuran air biasa dengan ketan
dengan tujuan agar air tersebut bisa terendam dan dipanaskan pada alat yang
telah kami buat.
Faktor kedua
adalah alat yang kami gunakan terutama pemanasnya adalah teko listrik untuk
memanaskan air.Kelebihan teko ini adalah cepat untuk mendidihkan air sehingga
tidak memakan waktu yang lama namun kekurangannya adalah kita tidak bisa
menyetel suhu yang diinginkan untuk memanaskan,hal ini berakibat bahwa air tape
ketan yang kita destilasikan berada pada suhu 100oC dan sudah bisa
ditebak bahwa hasil destilasinya bercampur dengan air.
Kemudian dalam
proses destilasinya masih terdapat kebocoran gas / uap di beberapa sudut selang
sehingga mungkin saja ada alkohol yang menguap ke udara.lalu pada alat
destilasi kami belum menyertakan kondensor atau pendingin,padahal kondesor ini
merupakan bagian penting pada setiap alat destilasi yang berguna untuk
mendinginkan uap panas sehingga uap tersebut menjadi butiran-butiran alkohol.Untuk
kedepannya kami akan memperbaiki dan mengembangkan kembali alat destilasi yang
telah kami buat sehingga dapat berfungsi sebagaimana mestinya.
IV.
KESIMPULAN
1. Alat destilasi sederhana hasil
design kelompok kami dapat dikatakan berhasil, akan tetapi perlu pengembangan
dan perbaikan lagi.
2. Etanol yang dihasilkan 7 ml, akan
tetapi ada dua factor yang menyebabkan hasil uji nyala tidak sesuai dengan
teori antara lain factor alat dan teknis serta factor bahan yaitu air tape.
V.
DAFTAR PUSTAKA
Zachrayni, I., 2009. Antisipasi Masyarakat Terhadap
Krisis Energi. http://al-
khazanah.blogspot.com/2009/09/antisipasi-masyarakat-terhadap-krisis.html
http://harisr3nzo.blogspot.com/2011/05/v-behaviorurldefaultvmlo.html
diakses pada 24 September 2013 pukul 19.00 WIB.
http://anekailmu.blogspot.com/2009/11/kegunaan-gas-hidrogen.html
diakses pada 24 September 2013 pukul 19.00 WIB.
http://shamiagovisilia.wordpress.com/2012/09/07/modul-kimia-anorganik-produksi-gas-hidrogen/
diakses pada 24 September 2013 pukul 19.00 WIB.
http://hidrogenfuelcell.blogspot.com/
diakses pada 24 September 2013 pukul 19.00 WIB.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar