Produksi Biodiesel menggunakan Alkoholisis
Proses konvensional buat produksi biodiesel ialah transesterifikasi atau alkoholisis (umumnya metanolisis), dimana trigliserida direaksikan dengan alkohol (umumnya metanol), menggunakan adanya katalis, baik rata atau heterogen, sebagai penganjur reaksi, buat membentuk asam lemak alkil ester [biasanya metil ester asam lemak (FAME)]. Transesterifikasi terdiri dari beberapa reaksi berurutan, reversibel, dan dikatalisis di mana trigliserida diubah menjadi digliserida, monogliserida, serta akhirnya gliserin (juga dikenal menjadi gliserol) secara bertahap. umumnya, biodiesel diproduksi memakai reaksi transesterifikasi satu langkah yang dikatalisis oleh katalis alkali. tetapi, tergantung di FFA dan kadar air, reaksi dua langkah mungkin diharapkan pada mana alkoholisis yang dikatalisis asam, jua dikenal menjadi esterifikasi, mendahului proses transesterifikasi .Diagram skema untuk produksi biodiesel satu serta dua langkah ditunjukkan pada Gambar 1. baku properti minyak diesel serta biodiesel, menurut American Society for Testing and Materials (ASTM) serta European Standard (EN) ditunjukkan di Tabel dua .
Katalis tidak selaras buat Produksi Biodiesel
Kehadiran katalis menaikkan laju reaksi, sebagai akibatnya menaikkan akibat produk. berbagai katalis dipergunakan dalam proses transesterifikasi buat produksi biodiesel. seperti dibahas sebelumnya, katalis yg dipergunakan buat reaksi transesterifikasi rumit buat kelompok. tetapi, berdasarkan artikel ulasan sebelumnya, ini dapat dibagi sebagai empat kategori besar , yaitu katalis rata, katalis heterogen, biokatalis, dan nanokatalis , yg bisa diklasifikasikan lebih lanjut menjadi subkelompok yang tidak sama.
Transesterifikasi atau alkoholisis dapat dikatalisis baik secara rata maupun tidak sejenis. ketika dikatalisis secara homogen, reaksi umumnya lebih cepat dan membutuhkan pembebanan yang lebih rendah daripada yg dikatalisis secara heterogen. keliru satu kelemahan primer asal katalis rata adalah bahwa pemisahan katalis ini berasal medium rumit serta tak jarang tak hemat; dengan demikian, penggunaan balik ini sering tidak mungkin. Selain itu, beberapa langkah pencucian yang terkait dengan penghilangan katalis berasal produk mengakibatkan konsumsi air, seringkali kali terdeionisasi, dan membentuk air limbah yang signifikan . di sisi lain, katalis heterogen berada dalam fase yg tidak selaras berasal sistem reaksi, yg memungkinkan buat menghilangkan katalis di banyak sekali tahap. Ini bisa digunakan pulang lalu tanpa langkah pencucian intensif. Selain itu, gliserin dengan kemurnian tinggi bisa diperoleh dibandingkan menggunakan katalisis homogen karena ion terlarut jauh lebih sedikit, memungkinkan buat dipergunakan lebih lanjut pada proses industri. buat keuntungan yg disebutkan di atas, transesterifikasi menggunakan katalis heterogen telah menerima perhatian yg semakin tinggi selama dekade terakhir . tetapi, pelindian parsial situs aktif, penghancuran struktur mikro katalis, dan deposisi organik berasal campuran reaksi menyebabkan masalah buat penerapan katalis ini. sang karena itu, sintesis katalis tidak sejenis aktif yang bisa digunakan pulang adalah tantangan akbar pada produksi biodiesel.
Katalis homogen
Katalisis rata melibatkan urutan reaksi yang dikatalisis oleh bahan kimia yg berada dalam fase yg sama menggunakan sistem reaksi. Katalis yang paling disukai dipergunakan buat produksi biodiesel merupakan katalis rata, sebab praktis dipergunakan serta membutuhkan saat yang lebih sedikit untuk mencapai reaksi yg tepat. Katalis asam serta basa berada pada bawah kategori ini. Katalis rata umumnya dilarutkan dalam pelarut yang sefasa menggunakan seluruh reaktan.
Katalis Dasar
Katalis basa homogen merupakan cairan alkali seperti hidroksida berbasis logam alkali, yaitu natrium atau kalium hidroksida; oksida berbasis logam alkali mirip natrium dan kalium metoksida; dan karbonat. Katalis basa mempunyai aktivitas yg tinggi dalam transesterifikasi . Hidroksida logam tak jarang dipergunakan sebagai katalis sebab harga yang lebih rendah namun umumnya memiliki kegiatan yg lebih rendah daripada alkoksida. Dilaporkan bahwa laju reaksi yang dikatalisis basa merupakan 4.000 kali lebih cepat daripada yg dikatalisis asam . Kelemahan yg diketahui adalah bahwa minyak yg mengandung sejumlah besar FFA tidak dapat diubah menjadi biodiesel sepenuhnya namun permanen menjadi sabun pada jumlah besar . hingga ~5% FFA, reaksi masih dapat dikatalisis dengan katalis alkali, namun sejumlah katalis tambahan diperlukan buat mengkompensasi katalis yg hilang ke sabun . Sebagian akbar penelitian merekomendasikan bahwa kandungan FFA wajib <dua wt.% buat produksi biodiesel memakai katalis homogeny
Katalis asam
Proses esterifikasi dikatalisis sang asam Brønsted, lebih disukai sang asam sulfonat serta sulfat dan asam klorida . Katalis ini membuat yang akan terjadi yg sangat tinggi pada ester alkil. tetapi, reaksinya lebih lambat dibandingkan menggunakan reaksi yg dikatalisis alkali, membuat prosesnya secara ekonomis menghadapi sebab kebutuhan energi yang semakin tinggi . Katalisis asam rata tidak sensitif terhadap kandungan FFA dan bisa mengkatalisis reaksi esterifikasi serta transesterifikasi. Terlepas dari keuntungan tambahan ini, katalisis asam rata menghadirkan duduk perkara pemisahan yg sama mirip katalisis basa homogen. Beberapa penyelidikan memakai katalis homogen buat membuat biodiesel berasal bahan baku biodiesel yg tidak sama ditunjukkan di Tabel tiga.
