Study of Methanol Concentration and Refining Temperature on the Characteristics of Methyl Ester Sulfonate from Waste Cooking Oil

Hanjani Putri (1), Neswati -Neswati (2), Lisa Rahayu (3)
(1) Department of Agricultural Industrial Technology, Andalas University, Padang, Indonesia
(2) Department of Agricultural Industrial Technology, Andalas University, Padang, Indonesia
(3) Department of Agricultural Industrial Technology, Andalas University, Padang, Indonesia
Fulltext View | Download
How to cite (AJARCDE) :
Hanjani Putri, -Neswati, N., & Lisa Rahayu. (2026). Study of Methanol Concentration and Refining Temperature on the Characteristics of Methyl Ester Sulfonate from Waste Cooking Oil. AJARCDE (Asian Journal of Applied Research for Community Development and Empowerment), 10(3), 183–191. https://doi.org/10.29165/ajarcde.v10i3.1135

Waste cooking oil is often disposed of carelessly, causing environmental pollution. Waste cooking oil still contains high levels of triglycerides, so it can be used in making surfactants. One environmentally friendly surfactant that can be derived from waste cooking oil is methyl ester sulfonate (MES). MES produced from the sulfonation process still contains di-salt. Di-salt can be reduced through a purification process. This research aimed to obtain the best methanol concentration and purification temperature for the characteristics of waste cooking oil. This study used a complete randomized design (CRD) factorial. The study used methanol concentrations of 40 %, 45 %, and 50 %, with purification temperatures of 45 °C, 50 °C, and 55 °C. The best outcome was obtained at a methanol concentration of 50% and a purification temperature of 55 °C, with characteristics including density 0.8626 g/mL, viscosity 2.3739 mPs, acid number 1.04 mg KOH/g, saponification number 152.87 mg KOH/g, and emulsion stability of 100%.

[1] Damayanti, F. & Supriyatin, T. Utilization of Waste Cooking Oil Waste as an Effort to Increase Public Awareness of the Environment. Dinamisia?: Journal of Community Service, 5(1), 161–168. https://doi.org/ 10.31849/dinamisia.v5i1.4434.

[2] Hanum, Y. Dampak Bahaya Makanan Gorengan Bagi Jantung. Jurnal Keluarga Sehat Sejahtera, 14(28), 103–114. https://doi.org/10.24114/jkss.v14i28.4700

[3] Kusuma, H. S., Ramadhan, M. R., Sudarni, D. H. A., Jaya, D. E. C., Afifah, D. K., Nasution, S. A., Fachri, D. M., Mongilong, R. K., & Amenaghawon, A. N. Optimization of solid alcohol production from waste cooking oil using response surface methodology–Box-Behnken design: Process parameters, combustion performance, and FTIR validation. Process Safety and Environmental Protection, 214(2026) 109115. https://doi.org/10.1016/j.psep.2026.109115

[4] Wulandari, D. A., Wardoyo, Syaefuddin, E. A., Indrawan, A. D., Sholehudin, F., Dhiyaulhaq, N. R., Setianto, R., & Melando, E. Pengolahan Minyak Jelantah Menjadi Biodiesel Sebagai Upaya Pemberdayaan Masyarakat Pesisir. Prosiding Seminar Nasional Pengabdian Kepada Masyarakat - Snppm2023, 4(2023), 316–324. http://journal.unj.ac.id/unj/index.php/snppm

[5] Deli, N. A. Sintesis Metil Ester Sulfonat dari Sulfonasi Metil Ester Minyak Sawit dengan Agen Na2S2O5. Jurnal Sains dan Ilmu Terapan, 1(2), 1-6. https://doi.org/ 10.59061/jsit.v1i2.116

[6] Yavrukova, V. I., Radulova, G. M., Danov, K. D., Kralchevsky, P. A., Xu, H., Ung, Y. W., & Petkov, J. T. Rheology of mixed solutions of sulfonated methyl esters and betaine in relation to the growth of giant micelles and shampoo applications. Advances in Colloid and Interface Science, 275(2020), 102062. https://doi.org/10.1016/j.cis.2019.102062

[7] Chalim, A., Wibowo, A. A., Suryandari, A. S., Syarifuddin, M. M., & Tohir, M. Studi Kinetika Reaksi Metanolisis Pembuatan Metil Ester Sulfonat (MES) Menggunakan Reaktor Batch Berpengaduk. J. Tek. Kim. Ling., 1(1), 28–34. www.jtkl.polinema.ac.id

[8] Adiandri, R. S. Kajian Pengaruh Konsentrasi Metanol dan Lama Reaksi pada Proses Pemurnian Metil Ester Sulfonat terhadap Karakteristik Deterjen Bubuk. Tesis, Institut Pertanian Bogor, Bogor, 2006.

[9] Awaliyah, N. Studi Pengaruh Berat Katalis Kitosan dan Waktu Reaksi pada Proses Transesterifikasi Minyak Jelantah. Skripsi, Universitas Islam Indonesia, Jogjakarta, 2011.

[10] Inayati, N. I. & Dhanti, K. R.Pemanfaatan Minyak Jelantah sebagai Bahan Dasar Pembuatan Lilin Aromaterapi sebagai Alternatif Tambahan Penghasilan pada Anggota Aisyiyah Desa Kebanggan Kec Sumbang. Jurnal Budimas, 03(01), 160–166.

[11] Aisyah, S., Budiman, H., Florenstina BR. G. D., Dwinna Aliza, D., Salim, M. N., Balqis, U., & Armansyah, T.. Efek Pemberian Minyak Jelantah terhadap Gambaran Histopatologis Hati Tikus Putih (Rattus norvegicus). Jurnal Medika Veterinaria, 9(1), 26–29. https://badge.dimensions.ai/details/doi/10.21157/j.med.vet..v9i1.2989?domain=https://jurnal.usk.ac.id

[12] Milawarni & Saifuddin. Pembuatan Plazore dari Plastik Bekas dengan Media Minyak Jelantah dan Aplikasi sebagai Peredam Bunyi. Jurnal Teknologi Kimia Unimal , 6(2), 52–62. DOI: https://doi.org/10.29103/jtku.v6i2.475

[13] Oko, S., Mustafa, Kurniawan, A., & Muslimin, N. A. Pemurnian Minyak Jelantah dengan Metode Adsorbsi Menggunakan Arang Aktif dari Serbuk Gergaji Kayu Ulin. Jurnal Riset Teknologi Industri, 14(2), 124–132. https://doi.org/10.26578/jrti.v14i2.6067

[14] Rezeika, S. H. Sintesis Biodiesel dari Minyak Jelantah dengan Katalis NaOH dengan Variasi Waktu Reaksi Transesterifikasi dan Uji Performanya pada Mesin Diesel. Skripsi, Institut Teknologi Sepuluh November, 2017.

[15] Daryono, E. D., Prasetyo, A. P., Bahri, S., & E. M. Sista, E. M. Produksi Biodiesel tanpa Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit dengan Variasi Massa Co-solvent dan Waktu Reaksi. Jurnal Teknik Kimia USU, 09(2), 51–56. https://doi.org/10.32734/jtk.v9i2.4006

[16] Sahila, S, Qadariah, L., & Mahfud, M. The Study on Factors Affecting the Synthesis of Methyl Ester Sulfonate from Palm Oil Using CaO Catalyst with Microwave-Assisted. Journal of Physics: Conference Series 1845 (1), 012004. 10.1088/1742-6596/1845/1/012004

[17] Wibowo, A. D. K., Yoshi, L. A., Handayani, A. S., & Joelianingsih. Synthesis of polymeric surfactant from palm oil methyl ester for enhanced oil recovery application. Colloid and Polymer Science, 299(1), 81-92.

[18] Hadrah, Kasman, M., & Sari, F. M. Analisis Minyak Jelantah sebagai Bahan Bakar Biodiesel dengan Proses Transesterifikasi. Jurnal Daur Lingkungan, 1(1), 16–21. http://dx.doi.org/10.33087/daurling.v1i1.4

[19] Meriatna, Suryati, & Evana. Kajian Pengaruh Konsentrasi Natrium Hidrosulfit (NaHSO3) dan Temperatur dalam Pembuatan Metil Ester Sulfonat dari Crude Palm Oil (CPO) dengan Metode Sulfonasi. Jurnal Teknologi Kimia Unimal, 5(1), 45-56. https://doi.org/10.29103/jtku.v5i1.78

[20] Nirwana, Yuniharti, J., & Irdoni. Sintesis Surfaktan Metil Ester Sulfonat dari Palm Oil Methyl Ester dan Natrium Metabisulfit dengan Penambahan Katalis Kalsium Oksida. Jurnal Riset Kimia 8(2):125. 10.25077/jrk.v8i2.229

[21] Elochukwu, H. Douglas, E. S., & Chikere, A. O. Evaluation of Methyl Ester Sulphonate Spacer Fluid Additive for Efficient Wellbore Clean-Up. Energy Geoscience, 3(2022), 73-79. https://doi.org/10.1016/j.engeos.2021.11.002

[22] Varalakksmi, V., Hariharan, R., Rahul, S., Prabakaran, S., & Arumugam, A. Sustainable design of one-pot synthesis of Madhuca indica methyl ester via reactive extraction using a sulfonated heterogeneous catalyst and techno-economic analysis. Industrial Crops & Products, 223(2025), 120049. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.120049

[23] Deli, N. A. & Wahyuni, S. Pengaruh Rasio Mol Metil Ester?: NaHSO3 Pada Proses Sulfonasi Minyak Jelantah terhadap Kualitas Metil Ester Sulfonat. Jurnal Sains dan Ilmu Terapan, 6(1), 43–47. https://doi.org/10.59061/jsit.v6i1.145

[24] Iman, N., Rahman, A., & Nurhaeni. Sintesis Surfaktan Metil Ester Sulfonat (MES) dari Metil Laurat. KOVALEN Jurnal Riset Kimia, 2(2), 54–66. doi: 10.22487/j24775398.2016.v2.i2.6726

[25] A. Nugroho, A. & Buchori, L Sintesa Metil Ester Sulfonat dari Minyak Jathropa Curcas dan Aplikasinya pada Proses Enhanced Oil Recovery. METANA, 15(1), 19-24. doi: 10.14710/metana.v15i1.22666

[26] Hidayati, S., Zuidar, A. S., & Yanto, F. Optimasi Proses Pembuatan Metil Ester Sulfonat dari Minyak Jarak Pagar dan Pengaruhnya terhadap Nilai Tegangan Antarmuka Menggunakan Metode Permukaan Respon, Jurnal Teknologi Industri dan Hasil Pertanian, 14(2), 160–172. https://doi.org/10.23960/jtihp.v14i2.160%20-%20172

[27] Sakinah, Z. Karakteristik Biodiesel Berbahan Minyak Jelantah yang Dihasilkan melalui Variasi Perbandingan Kadar Metanol dan Katalis. Skripsi, Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim, Malang, 2022.

[28] Larasati, C. P., Hartati, S., Asmoro, N. W., & Handayani, C. B. Studi Pengaruh Faktor Bumbu, Jenis Minyak dan Frekuensi Penggorengan terhadap Impuritis Minyak Goreng Pasca Penggorengan Tempe Kedelai. Jurnal Ilmu dan Teknologi Pangan, 6(1), 591–598. https://doi.org/10.29303/profood.v6i1.124

[29] Mandei, J., Edam, M., Assah, Y. F., Makalalag, A. K., & Silaban, D. P. Metil Ester Minyak Kelapa Murni yang telah Diekstrak Senyawa Fenolik dengan Variasi Waktu Transesterifikasi. Jurnal Riset Teknologi Industri, 14(2), 309–319. DOI:10.26578/jrti.v14i2.6557

[30] Syamsuddin, B., Setiaji, W., Trisunaryanti, & H. D. Pranowo, “Characterization Methil Ester Sulfonate (MES) from Coconut Oil,” International Journal of Basic Sciences and Applied Computing, 2(2), 1–3.

[31] Fajri, U. Studi Laboratorium Pemanfaatan Limbah Minyak Goreng Bekas sebagai Alternatif Surfaktan pada Metode Tahap Lanjut. Skripsi, Universitas Islam Riau, 2020.

[32] Bhattarai, A., Chatterjee, S. K., & Niraula, T. P. Effects of Concentration, Temperature and Solvent Composition on Density and Apparent Molar Volume of the Binary Mixtures of Cationic-Anionic Surfactants in Methanol-Water Mixed Solvent Media. Springer Open Journal, 2(280), 1–9. http://www.springerplus.com/content/2/1/280.

[33] Murray R. & Wyse-Mason, R. Investigation of Methanol-Biodiesel-Coconut Oil Ternary Blends as an Alternative Fuel for CI Engines. Engineering Science and Technology, an International Journal, 21(5), 1056–1066. https://doi.org/10.1016/j.jestch.2018.07.009

[34] Maulida, E., Jalaluddin, Nasrul, Z. A., Zulnazri, & Kurniawan, E. Pembuatan Surfaktan Metil Ester Sulfonate dari Minyak Kelapa (Virgin Coconut Oil) dengan Metode Sulfonasi. Chemical Engineering Journal Storage, 1(1), 247–260. https://doi.org/10. 29103/cejs.v3i2.9969

[35] Lestari, L. P., Meriatna, Suryati, Jalaluddin, & Sylvia, N. Pengaruh Suhu dan Waktu Reaksi Transesterifikasi Minyak Jarak Kepyar terhadap Metil Ester dengan Menggunakan Katalis abu Tandan Kosong Kelapa Sawit. Chemical Engineering Journal Storage, 1(2), 64–80. https://doi.org/10.29103/cejs.v1i2.5478

[36] Wahyuni, S. & Dhora, A. Saponifikasi-Netralisasi Asam Oleat Minyak Sawit menjadi Foaming Agent Ramah Lingkungan. Jurnal Teknologi Industri Pertanian, 29(3), 317–326, . doi: 10.24961/j.tek.ind.pert.2019.29.3.3173.

[37] Yavrukova, V. I., Danov, K. D., Slavova , T. G., Stanimirova , R. D., Ung, Y. W., Suan, A. T. K., Xu, H., & Petkov, J. T. Enhanced solubility of methyl ester sulfonates below their Krafft points in mixed micellar solutions. Journal of Colloid And Interface Science, 660(2024), 896-906. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2024.01.127

[38] Kharisma, N. & Sa’diyah, K. Pembuatan Minyak Ester dari Minyak Kelapa Sawit melalui Proses Transesterifikasi?: Pengaruh Katalis KOH dan NaOH. Jurnal Teknologi Separasi, 11(1), 30–40. doi: 10.33795/distilat.v11i1.6883.

[39] Sari, D. P. Penentuan Foaming, Bilangan asam, Penyabunan, Hydrophylic lipophylic Balance dan Tingkat Stabilitas Emulsi dari Surfaktan Citrus Sinensis sebagai Bahan Alternatif Chemical EOR. Skripsi, Universitas Islam Riau, PekanBaru, 2021.

[40] Hidayati, S. Perubahan Komposisi Metil Ester Akibat Kerusakan Panas pada Metil Ester Sulfonat dari Jarak Pagar. Jurnal Riset Kimia, 5(1), 60–73. DOI:10.25077/jrk.v5i1.183

[41] Sukeksi, L., Sidabutar, A. J., & Sitorus, C. Pembuatan Sabun dengan Menggunakan Kulit Buah Kapuk sebagai Sumber Alkali. Jurnal Teknik Kimia USU, 6(3), 8–13. DOI: https://doi.org/10.32734/jtk.v6i3.1583

[42] Chasani, M., Nursalim, V. H., Widyaningsih, S., Budiasih, I. N., & Kurniawan, W. A. Sintesis, Pemurnian dan Karakterisasi Metil Ester Sulfonat Sebagai Bahan Inti Deterjen dari Minyak Nyamplung. Molekul, 9(1), 63–72.

[43] Hidayati, S. Pengaruh Suhu, Lama Pemasakan, Konsentrasi Metanol dan Suhu Pemurnian terhadap Bilangan Iod dan Bilangan Asam Surfaktan dari Minyak Inti Sawit. Jurnal Teknologi dan Industri Hasil Pertanian, 12(2), 60–64. https://doi.org/10.23960/jtihp.v12i2.60%20-%2064

[44] Hariani, P. L., Riyanti, F. & Fadilah, A. The Influence of Reaction Time to the Characteristic of Methyl Ester Sulfonate from Ketapang Seed Oil. Indonesia Journal of Fundamental and Applied Chemistry, 1(1), 14–8. http://ijfac.unsri.ac.id

[45] Setiati, R., Siregar, S., Marhaendrajana, T., & Wahyuningrum, D. Influence of Middle Phase Emulsion and Surfactant Concentration to Oil Recovery Using SLS Surfactant Synthesized from Bagasse. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 212(012076) 1–8. doi: 10.1088/1755-1315/212/1/012076.

[46] Jin, Y., Liu, D., & Hu, J. Effect of surfactant molecular Structure on Emulsion Stability Investigated by Interfacial Dilatational Rheology. Polymers (Basel), 13( 1127), 1–13. doi: 10.3390/polym13071127.

[47] Budiono, M. & Panggabean, A. S. Sintesis Surfaktan Metil Ester Sulfonat dari Metil Ester Minyak Biji Karet Melalui Reaksi Sulfonasi dengan Pengaruh Variasi Katalis. Prosiding Seminar Nasional Kimia, 2017, 199–204.

[48] Nurliana, L., Kadidae, L. O., Sunarti, & R. Musta, R. Characterization of Methyl Ester Sulfonate (MES) from Mahagony (Swietenia macrophylla King) with Variations in H2SO4 Concentration and Sulfonation Duration. ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia, 17(2), 192–201. doi: 10.20961/alchemy.17.2.51613.192-201.

Downloads

Download data is not yet available.