HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.

HASIL DAN PEMBAHASAN

MESA off grade merupakan hasil samping dari proses sulfonasi MES yang memiliki nilai IFT lebih besar dari 10-4, sehingga tidak dapat digunakan untuk proses Enhanced Oil Recovery (EOR). MESA off grade berwarna hitam (gelap) dengan pH yang sangat asam dan memiliki kekentalan yang rendah. Menurut Hidayat (2011), umumnya nilai pH MESA lebih kecil dari 1 dan cenderung mengalami degradasi selama penyimpanan sampai dilakukan proses netralisasi. Selain itu, lamanya waktu reaksi sulfonasi juga mempengaruhi penurunan nilai pH. Agar MESA off grade dapat dimanfaatkan sebagai agen pembersih, perlu dilakukan proses netralisasi dengan menggunakan larutan NaOH. Warna hitam pada MESA off grade disebabkan adanya reaksi gas SO3 dengan ikatan rangkap metil ester. Metil ester yang mengandung asam lemak tidak jenuh menghasilkan produk berwarna hitam karena terbentuknya senyawa polisulfonat yang memiliki ikatan rangkap terkonjugasi (Hidayat, 2011). Warna hitam pada MESA off grade membatasi aplikasinya sebagai agen pembersih peralatan rumah tangga. Oleh karena itu, MESA off grade dimanfaatkan untuk membersihkan pipa penyalur kotoran berminyak pada industri. Pengaruh konsentasi NaOH terhadap surfaktan Metil Ester Sulfonat Acid (MESA) off grade sebagai agen pembersih untuk aplikasi pada industri pengolahan minyak diukur dengan mengukur sifat fisiko kimia (viskositas dan densitas), dan kinerja MES off grade yang dihasilkan (stabilitas emulsi, tegangan permukaan, daya pembusaan, stabilitas pembusaan, dan daya deterjensi).

4.1

Pengukuran Sifat Fisiko Kimia yang Dihasilkan MESA Off Grade 4.1.1

Viskositas

Viskositas merupakan salah satu sifat fluida yang dipengaruhi oleh ukuran dan gaya antar molekul. Viskositas menunjukkan tingkat kekentalan suatu fluida. Semakin tinggi nilai viskositas maka semakin tinggi pula tingkat kekentalan suatu fluida, yang mengindikasikan berubahnya struktur dan ikatan antar molekul. Menurut Holemberg et al. (2002), kenaikan viskositas disebabkan karena meningkatnya konsentrasi partikel, demikian pula sifat alir bahan tergantung pada viskositas dan densitas cairan. Menurut Suryani et al. (2000), nilai rigiditas misel, diameter dan distribusi ukuran misel mempengaruhi nilai viskositas yang didapat. Proses netralisasi dengan NaOH menyebabkan terikatnya gugus Na pada gugus sulfonat, sehingga MES off grade cenderung memiliki ukuran molekul yang lebih besar. Hal ini menyebabkan viskositas MES off grade yang dihasilkan lebih tinggi dibandingkan dengan MESA off grade. Pada Gambar 12 disajikan pengaruh konsentrasi larutan NaOH terhadap viskositas MESA off grade. Pengujian analisis ragam pada tingkat kepercayaan 95% menunjukkan bahwa konsentrasi NaOH yang berbeda tidak berpengaruh nyata terhadap viskositas agen pembersih. Larutan NaOH memiliki viskositas larutan yang rendah, sehingga penambahan larutan NaOH tidak memberikan peningkatan viskositas pada agen pembersih yang dihasilkan. Hal ini didukung dengan hasil penelitian Suryani et al. (2000), yang menyatakan bahwa variasi konsentrasi NaOH hanya memberikan sedikit pengaruh terhadap nilai viskositas. Histogram hasil vikositas MES off grade ditunjukkan pada Gambar 12.

14

Viskositas (cP)

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 40%

45% 50% Konsentrasi NaOH

55%

Gambar 12. Histogram pengaruh konsentrasi NaOH terhadap viskositas MES off grade Rata-rata nilai viskositas MESA pada konsentrasi NaOH 40%, 45%, 50%, dan 55% berkiasar antara 23-27 cp (Gambar 12). Hasil histogram dapat dilihat bahwa terdapat pola kecenderungan meningkat sampai konsentrasi NaOH 45% lalu menurun pada konsentrasi selanjutnya. Viskositas juga berperan untuk meningkatkan stabilitas emulsi karena dapat menghambat proses bersatunya misel-misel (Woolat, 1985).Viskositas sebagai salah satu atribut mutu agen pembersih diukur karena kebanyakan konsumen masih mengaggap dalam volume yang sama, produk dengan viskositas tinggi memmiliki komponen aktif yang lebih banyak.

4.1.2 Densitas Densitas atau bobot jenis adalah bobot suatu cairan per berat satuan volume (ASTM, 2002). Densitas MESA off grade diukur untuk mengetahui kerapatan antar molekul dalam material. Pada umumnya densitas dikaitkan dengan viskositas, yaitu cairan yang lebih padat (densitasnya tinggi) memiliki viskositas lebih tinggi dibandingkan cairan yang densitasnya rendah. Pengukuran densitas ini dilakukan dengan menggunakan density meter pada suhu 70oC. Hasil analisis ragam menunjukkan konsentrasi NaOH berbeda berpengaruh nyata pada densitas agen pembersih dengan tingkat kepercayaan 95%. Hasil uji lebih lanjut Duncan menunjukkan densitas MESA off grade dengan NaOH konsentrasi 45% berbeda nyata dengan MESA off grade dengan konsentrasi NaOH 40%, sedangkan MESA off grade dengan NaOH konsentrasi 50% dan 55% tidak memberikan perbedaan nyata. Hasil lengkap analisis ragam dan uji lanjut Duncan terhadap nilai densitas MES off grade dapat dilihat pada Lampiran 6. Densitas MESA off grade pada konsentrasi NaOH 40%, 45%, 50% dan 55% sebesar 0,9486 g/cm3; 0,9649 g/cm3; 0,95964 g/cm3; dan 0,95894 g/cm3. Histogram hasil pengaruh konsentrasi NaOH terhadap densitas MES off grade dapat dilihat pada Gambar 13.

15

Densitas (g/cm3)

1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 40%

45% 50% Konsentrasi NaOH

55%

Gambar 13. Histogram pengaruh konsentrasi NaOH terhadap densitas MES off grade MESA off grade yang dinetralisasi dengan larutan NaOH 45% memiliki nilai densitas tertinggi dibandingkan MESA off grade dengan konsentrasi NaOH lainnya (Gambar 13). Terlihat kecenderungan peningkatan densitas hingga konsentrasi NaOH 45%. Kecenderungan ini sesuai dengan kecenderungan pada Gambar 12 untuk uji viskositas. Sifat fisik densitas memiliki korelasi dengan viskositas, yaitu MES off grade yang mempunyai densitas rendah memiliki viskositas yang rendah pula. Kecenderungan menurun terjadi setelah konsentrasi NaOH 45%, penurunan ini kemungkinan disebabkan oleh proses netralisasi yang kurang sempurna pada MESA off grade. Proses netralisasi yang kurang sempurna ini kemungkinan disebabkan oleh konsentrasi NaOH yang terlalu pekat, sehingga merusak molekul-molekul MESA off grade. Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya bobot jenis antara lain adalah bobot jenis komponen itu sendiri, suhu dan tekanan. Komponen dengan bobot jenis yang lebih rendah akan menurunkan bobot jenis deterjen dan komponen dengan bobot jenis yang lebih tinggi akan meningkatkan bobot jenis deterjen. Densitas agen pembersih rata-rata MES off grade berkisar antara 0,94-0,97 g/ml. Hal ini tidak sesuai dengan SNI (deterjen cair), yaitu antara 1,0-1,2 g/ml. Nilai densitas yang lebih rendah ini kemungkinan disebabkan karena saat pengukuran densitas dilakukan pada suhu sebesar 70oC, sehingga menyebabkan melemahnya atau degradasi ikatan antar molekul pada MES yang mengakibatkan pemutusan ikatan antar molekul. Perubahan atau pemutusan ikatan molekul tersebut dapat menyebabkan terjadinya penurunan kerapatan massa yang menyebabkan menurunnya densitas dan viskositas. Densitas, viskositas, serta stabilitas emulsi diukur untuk menyatakan ketahanan penyimpanan dari agen pembersih yang dihasilkan (Holemberg et al., 2002).

4.2

Uji Kinerja MES Off Grade 4.2.1 Stabilitas Emulsi Stabilitas emulsi pada MES off grade yang dihasilkan menunjukkan ketahanan emulsi dari MES off grade dalam kondisi penyimpanan yang berubah-ubah, sehingga komponenkomponen aktifnya tidak hilang, rusak atau berkurang akibat perubahan suhu atau lamanya

16

Stabilitas Emulsi (%)

penyimpanan. Menurut Claesson et al., (2001), emulsi adalah dispersi suatu larutan dalam larutan lainnya, pada umumnya adalah water-in-oil (w/o) atau oil-in water (o/w). Kestabilan suatu emulsi dipengaruhi oleh tegangan permukaan antar kedua fasa, sifat zat yang teradsoprsi pada lapisan antar muka, besar muatan listrik partikel, ukuran partikel, volume fasa terdispersi, viskositas medium pendispersi, perbedaan densitas kedua fasa serta kondisi penyimpanan (Bennet, 1947; Rieger dan Rhein, 1995). Hasil analisis ragam MESA off grade pada konsentrasi NaOH yang berbeda tidak berpengaruh nyata pada stabilitas emulsi dengan tingkat kepercayaan 95%. Didapatkan hasil stabilitas emulsi rata-rata pada umumnya memiliki tingkat stabilitas yang cukup tinggi, yaitu diatas 95%. Berdasarkan uji bobot jenis, kondisi ini diduga akibat bahan-bahan yang digunakan memiliki perbedaan bobot jenis yang kecil, sehingga laju pengendapan semakin rendah dan kestabilan emulsi semakin tinggi. Histogram pengaruh konsentrasi NaOH terhadap stbailitas emulsi MES off grade dapat dilihat pada Gambar 14.

100 75 50 25 0 40%

45% 50% Konsentrasi NaOH

55%

Gambar 14. Histogram pengaruh konsentrasi NaOH terhadap stabilitas emulsi MES off grade Stabilitas emulsi agen pembersih cenderung meningkat hingga konsentrasi NaOH 45%, selanjutnya dengan peningkatan konsentrasi NaOH diatas 45% akan menurunkan stabilitas emulsi agen pembersih (Gambar 14). Peningkatan kestabilan yang sesuai dengan peningkatan konsentrasi NaOH ini diduga diakibatkan oleh terikatnya ion Na pada gugus sulfonat, sehingga MES off grade cenderung memiliki ukuran molekul yang lebih besar. Pola kecenderungan viskositas dan densitas memiliki kesamaan dengan pola kecenderungan stabilitas emulsi yang didapatkan. Hal ini sesuai dengan Waistra (1996) yang menyatakan bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi stabilitas emulsi antara lain viskositas, perbedaan densitas antar fasa, lama dan suhu penyimpanan.

4.2.2

Tegangan Permukaan

Tegangan permukaan air merupakan gaya yang terjadi di antara molekul cairan (Hargreaves, 2003). Pengukuran tegangan permukaan air dilakukan dengan menggunakan tensiometer. Tegangan permukaan air terjadi karena gaya kohesi antar molekul udara yang berada di permukaan. Molekul ini tidak memiliki molekul lain di atasnya sehingga molekul tersebut saling melekat lebih kuat dengan molekul yang ada di sekitarnya. Tegangan permukaan air akan menurun dengan adanya penambahan surfaktan.

17

Tegangan Permukaan (Dynes/cm)

Hasil analisis ragam dengan tingkat kepercayaan 95%, MESA off grade pada konsentrasi NaOH yang berbeda tidak berpengaruh nyata pada hasil tegangan permukaan. Histogram hasil pengaruh konsentrasi NaOH terhadap tegangan permukaan MES off grade dapat dilihat pada Gambar 15. 40

30

20

10

0 40%

45% 50% Konsentrasi NaOH

55%

Gambar 15. Histogram pengaruh konsentrasi NaOH terhadap tegangan permukaan dengan penambahan MES off grade Tegangan permukaan air dengan penambahan surfaktan yang dihasilkan memiliki nilai rata-rata berkisar antara 34 - 35,5 dynes/cm (Gambar 15). Tegangan permukaan air mengalami penurunan dari tegangan permukaan air sebelumnya tanpa penambahan surfaktan, yaitu sebesar 58 dynes/cm. Tegangan permukaan air dengan penambahan agen pembersih yang dihasilkan cenderung menurun hingga konsentrasi NaOH 45% dan mengalami peningkatan pada konsentrasi selanjutnya. Menurut Sibuea (2008), tegangan permukaan air dapat menurun dikarenakan molekul surfaktan terorientasi dan teradsorpsi pada permukaan larutan dengan gugus hidrofobik menghadap udara. Gaya kohesi cairan yang tinggi menyebabkan gaya kohesi hidrokarbon lebih rendah dari tegangan air, sehingga tegangan permukaan turun. Pola kecenderungan ini juga dapat memberikan kesimpulan bahwa pada penambahan NaOH dengan konsentrasi lebih dari 45% menyebabkan proses netralisasi tidak sempurna karena terlalu pekatnya konsentrasi sehingga merusak MESA off grade. Stabilitas emulsi agen pembersih memiliki kecenderungan menaik hingga konsentrasi NaOH 45% (Gambar 14). Hal ini berlawanan dengan pola kecenderungan tegangan permukaan yang menurun hingga konsentrasi NaOH 45% (Gambar 15). Hasil penelitian Arbianti et al. (2008), membuktikan bahwa semakin tinggi kemampuan menurunkan tegangan permukaan, maka semakin tinggi pula stabilitas emulsi. Sedangkan semakin tinggi konsentrasi surfaktan, maka semakin rendah tegangan permukaan air.

4.2.3 Daya Pembusaan Busa adalah buih-buih yang saling berdekatan membentuk dinding-dinding polihedral yang saling membagi sudut menjadi 1200. Formasi tersebut mirip dengan struktur sarang lebah. Dinding-dinding yang terbentuk dari cairan ini memisahkan kotoran yang lepas di dalam suspense (SDA-Amerika, 2003 dalam Sidik, 2009). Pembentukkan busa disebabkan oleh adanya surfaktan yang menguatkan area lemah pada molekul air dan menurunkan tegangan

18

Daya Pembusaan (ml)

permukaan air yang menyebabkan busa dapat terbentuk pada permukaan air. Bentuk dari busa sendiri tidaklah sama. Busa yang berbentuk gelembung disebabkan adanya udara yang mengisi ruang tengah dari busa, sehingga bila tekanan udara dalam busa terlalu tinggi maka akan menekan lapisan film dinding-dinding busa, dan gelembung busa akan pecah. Busa berkontribusi sebagai antiredeposisi yang mengikat kotoran pada busa, sehingga tidak kembali menempel pada permukaan. Busa dapat diukur dengan satuan volume. Pada penelitian ini busa diukur dengan satuan volume mililiter (ml). Penentuan nilai busa dilakukan untuk memeriksa apakah perlakuan yang diberikan memberikan pengaruh nyata terhadap daya pembusaan deterjen. Pengukuran dilakukan pada suhu kamar dengan konsentrasi deterjen sebesar 0,1% menggunakan air aquades (destilata) sebagai campurannya (Lampiran 3). Menurut Germain (2001), faktor-faktor yang mempengaruhi busa diantaranya konsentrasi deterjen, kesadahan air, suhu air dan adanya bahan pengotor. Hasil analisis ragam dengan tingkat kepercayaan 95%, menunjukkan daya pembusaan MESA off grade pada konsentrasi NaOH yang berbeda tidak berpengaruh nyata pada stabilitas busa. Dengan kata lain daya pembusaan pada tiap konsentrasi memiliki jumlah busa yang relatif sama. Histogram pengaruh konsentrasi NaOH terhadap daya pembusaan MES off grade dapat dilihat pada Gambar 16. 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 40%

45% 50% Konsentrasi NaOH

55%

Gambar 16. Histogram pengaruh konsentrasi NaOH terhadap daya pembusaan MES off grade Pada Gambar 16, terjadi kecenderungan meningkatnya daya pembusaan hingga konsentrasi NaOH 45% dan kecenderungan menurun pada konsentrasi 50% dan 55%. Pola kecenderungan ini sama seperti pola kecenderungan pada Gambar 16 dan berbanding terbalik dengan pola kecenderungan pada Gambar 15. Semakin tinggi konsentrasi surfaktan pada larutan menyebabkan turunnya tegangan permukaan air, sehingga semakin banyak busa yang akan dihasilkan. Hal inilah yang menyebabkan MES off grade yang dihasilkan pada konsentrasi NaOH 45% memiliki nilai pembusaan tertinggi. Namun hasil terbaik dari daya pembusaan yang diperlukan untuk pipa industri adalah pada konsentrasi NaOH 55%. Hal ini dikarenakan industri akan mengalirkan agen pembersih pada pipa dengan menggunakan high pressure sprying sehingga busa tidak diperlukan pada proses pembersihan pipa.

19

4.2.4

Stabilitas Busa

Stabilitas Busa (%)

Stabilitas busa diukur untuk menghubungkan penurunan volume busa terhadap waktu. Menurut Sidik (2009), busa yang dihasilkan oleh agen pembersih harus stabil agar dapat bertahan lebih lama pada proses pencucian. Stubenrauch et al. (2003) menyatakan bahwa stabilitas busa disebabkan adanya penambahan NaOH yang menaikkan kerapatan muatan negatif diantara dinding busa sampai kapasitas optimum dari dinding busa, sehingga stabilitas busa meningkat. Kenaikan muatan negatif membentuk gaya tolak menolak diantara lapisan buih, yang menyebabkan antar buih tidak saling menyatu. Nilai kerapatan muatan yang tinggi pada lapisan antar muka buih dapat meningkatkan nilai stabilitas busa, yang disebabkan oleh kenaikan kerapatan muatan negatif diantara molekul-molekul surfaktan. Kenaikan kerapatan muatan ini membantu terbentuknya gaya tolak menolak antar lapisan buih, sehingga memungkinkan penyatuan buih semakin diperkecil. Nilai kerapatan muatan yang tinggi pada lapisan antar muka buih dapat meningkatkan nilai stabilitas busa. Hasil analisis ragam dengan tingkat kepercayaan 95% menunjukkan konsentrasi NaOH yang berbeda tidak menunjukkan adanya pengaruh nyata pada hasil stabilitas busa deterjen (lampiran 6). Histogram pengaruh konsentrasi NaOH terhadap stabilitas pembusaan MES off grade yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 17 dibawah. 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 40%

45% 50% Konsentrasi NaOH

55%

Gambar 17. Histogram pengaruh konsentrasi NaOH terhadap stabilitas busa MES off grade Hasil stablitas busa MES off grade pola kecenderungan meningkat sampai dengan konsentrasi NaOH 50%. Faktor-faktor yang mempengaruhi stabilitas busa, yaitu kerapatan muatan di antara molekul-molekul surfaktan (kapasitas dinding busa) dan elastisitas dinding busa. MESA off grade dengan konsentrasi NaOH 50% memiliki pola kecenderungan yang menaik, sehingga memiliki kerapatan muatan dan elastisitas dinding busa yang lebih baik dibandingkan dengan konsentrasi lainnya. Adanya pola kecenderungan yang menurun pada grafik kemungkinan disebabkan karena penambahan NaOH dengan konsentrasi 55% meningkatkan elastisitas dinding busa. Oleh karena itu, tegangan permukaan optimal cukup tinggi, selain itu terlalu pekatnya basa yang digunakan dapat menyebabkan rusaknya MESA off grade. Hal ini menyebabkan elastisitas dinding busa akan menurun dan stabilitas busa berkurang. Namun karena agen pembersih digunakan untuk pipa industri yang biasanya menggunakan spray untuk mengalirkannya, konsentrasi NaOH yang digunakan adalah 55%. Konsentrasi dengan stabilitas busa terkecil digunakan agar tidak terbentuk busa saat aplikasi dengan high pressure spray.

20

4.2.5

Daya Deterjensi

Deterjensi adalah proses pembersihan permukaan padat dari benda asing yang tidak diinginkan dengan menggunakan cairan pencuci atau perendam berupa larutan surfaktan (Lynn, 2005). Daya deterjensi ditentukan dengan mengukur padatan terlarut yang terdapat pada cairan hasil cucian. Hui (1996) menyatakan bahwa terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi deterjensi antara lain adalah konsentrasi dan struktur surfaktan, tingkat kesadahan dan adanya builder, serta kotoran alami. Faktor penting lainnya adalah suhu mencuci; jangka waktu proses mencuci; reaksi mekanik; jumlah relatif kotoran, substrat; serta kondisi bilasan, selain itu adanya ion kalsium dan magnesium, mempunyai pengaruh terhadap pencucian karena dapat menurunkan deterjensi. Pada penelitian ini, pengukuran daya deterjensi dilakukan dengan menggunakan dua media pencucian, yaitu media kain dan pipa.

4.2.5.1 Daya Deterjensi Menggunakan Media Kain

Absorbansi Kain (%)

Pada pengukuran daya deterjensi ini digunakan kain putih sebagai media dengan ukuran kain sebesar 5 x 5 cm (Lampiran 4). Kain yang digunakan diberikan zat pengotor berupa oli dengan konsentrasi 0,1 ml (Gambar 18). Hasil analisis ragam dengan tingkat kepercayaan 95%, menunjukkan daya pembusaan MES off grade pada konsentrasi NaOH yang berbeda tidak menunjukkan pengaruh nyata pada daya deterjensi dengan menggunakan media kain (Lampiran 6). Histogram pengaruh konsentrasi NaOH terhadap daya deterjensi dapat dilihat pada Gambar 19. 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 40%

45% 50% Konsentrasi NaOH

55%

Gambar 19. Histogram pengaruh konsentrasi NaOH terhadap daya deterjensi menggunakan media kain dengan pengukuran absorbansi Hasil pengamatan menunjukkan pola kecenderungan meningkatnya daya deterjensi sampai konsentrasi NaOH 45%, lalu menurun pada konsentrasi selanjutnya (Gambar 19). Pola kecenderungan hasil penelitian yang sama seperti pada parameter lain (selain tegangan permukaan), membuktikan bahwa konsentrasi MES off grade yang dihasilkan dengan konsentrasi NaOH 45% memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan konsentrasi NaOH lain.

21

Gambar 18. Kain yang diberikan pengotor

4.2.5.2 Daya Deterjensi Menggunakan Media Pipa Daya deterjensi dengan menggunakan media pipa diukur dengan dua cara, yaitu dengan pengukuran berdasarkan absorbsi atau kekeruhan dan dengan pengukuran bobot kotoran yang diluruhkan agen pembersih pada pipa PVC (Lampiran 5). Daya deterjensi dengan pengukuran absorbsi yang dihasilkan memiliki metode perlakuan yang sama seperti metode daya deterjensi dengan media kain. Hasil analisis ragam dengan tingkat kepercayaan 95% (Lampiran 6), menunjukkan MESA off grade pada konsentrasi NaOH yang berbeda tidak berpengaruh nyata terhadap daya deterjensi agen pembersih menggunakan media pipa berdasarkan pengukuran daya absorbansi. Histogram hasil daya deterjensi menggunakan media pipa dengan pengukuran absorbansi dapat dilihat pada Gambar 20. 70

Absorbansi Pipa (%)

60 50 40 30 20 10 0 40%

45% 50% Konsentrasi NaOH

55%

Gambar 20. Histogram pengaruh konsentrasi NaOH terhadap daya deterjensi menggunakan media pipa dengan pengukuran absorbansi Daya deterjensi yang dihasilkan oleh agen pembersih dengan media pipa memiliki pola kecenderungan yang sama seperti pola daya deterjensi dengan media kain, yaitu meningkat sampai konsentrasi NaOH 45% dan menurun pada konsentrasi selanjutnya (Gambar 20).

22

Pengukuran dengan cara menimbang bobot kotoran, yang dilakukan dengan cara menimbang pipa PVC yang sudah diberikan zat pengotor berupa oli sebanyak 0,5 ml. Hasil didapatkan dari selisih bobot pipa PVC yang sudah diberikan pengotor dengan pipa PVC yang telah dicuci. Hasil analisis ragam dengan tingkat kepercayaan 95% (Lampiran 6), menunjukkan daya deterjensi MESA off grade pada konsentrasi NaOH yang berbeda berpengaruh nyata pada stabilitas busa. Pada uji lanjut Duncan, MESA off grade dengan konsentrasi NaOH 40% berbeda nyata dengan MESA off grade berkonsentrasi NaOH 40% dan 55%, sedangkan MESA off grade dengan konsentrasi 50% tidak memiliki hasil yang berbeda nyata dengan MESA off grade dengan NaOH berkonsentrasi lainya. Histogram hasil daya deterjensi pada media pipa PVC dengan mengukur banyaknya kotoran yang dihilangkan pada pipa ditunjukkan pada Gambar 21

Kotoran yang dibersihkan (%)

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 40%

45% 50% Konsentrasi NaOH

55%

Gambar 21. Histogram daya deterjensi menggunakan media pipa dengan pengukuran perubahan bobot Pola kecenderungan pada hasil daya deterjensi menggunakan media pipa dengan pengukuran perubahan bobot (Gambar 21) memiliki pola yang sama seperti pada hasil daya deterjensi menggunakan media kain dan pipa dengan mengukur absorbansi. Kecenderungan meningkat pada konsentrasi NaOH 45% dan menurun pada konsentrasi selanjutnya. Hasil daya deterjensi menggunakan media pipa dengan mengukur bobot kotoran menunjukkan bahwa MESA off grade yang dinetralisasi dengan konsentrasi NaOH 45% memiliki daya deterjensi terbaik dibandingkan dengan MES off grade lainnya.

4.3

Penentuan Perlakuan Terbaik

Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan perlakuan terbaik dari seluruh perlakuan yang dicobakan pada surfaktan MESA off grade. Oleh karena itu, diperlukan metode penentuan yang dapat mewakili karakteristik fisiko kimia dan kinerja agen pembersih yang terbaik. Dalam memilih perlakuan terbaik diperlukan parameter-parameter, yaitu berupa parameter fisiko kimia (densitas dan viskositas) dan kinerja deterjen (stabilitas emulsi, tegangan permukaan, daya pembusaan, stabilitas busa dan daya deterjensi).

23

Parameter fisiko kimia diperlukan untuk mengukur ketahanan agen pembersih saat disimpan dan cara penanganannya, sedangkan parameter kinerja diperlukan untuk mengukur kemampuan deterjen dalam menghilangkan kotoran. Setiap parameter uji memiliki kepentingan dan fungsi yang berbeda namun saling menunjang satu sama lain, sehingga diperlukan pembobotan atau penerapan tingkat kepentingan pada hasil uji yang didapatkan. Sistem ini dilakukan agar diperoleh angka yang dapat mewakili kontribusi setiap parameter uji dalam menunjang kualitas deterjen. Nilai kepentingan tertinggi diberikan pada daya deterjensi karena parameter uji ini mewakili kinerja agen pembersih dalam menghilangkan kotoran. Pada hasil uji deterjensi didapatkan daya deterjensi terbaik pada MESA off grade dengan penambahan NaOH dengan konsentrasi 45%. Bobot jenis dan stabilitas emulsi diberikan kepentingan tinggi karena parameter ini dapat mewakili ketahanan produk ketika disimpan pada suhu dan lama penyimpanan yang bervariasi. Pada bobot jenis dan stabilitas emulsi didapatkan hasil uji tertinggi yang sama, yaitu pada surfaktan MESA off grade dengan penambahan konsentrasi NaOH 45%. Selain bobot jenis dan stabilitas emulsi, tegangan permukaan juga diberikan nilai kepentingan tinggi. Tegangan permukaan merupakan salah satu parameter yang menunjukkan kualitas surfaktan yang digunakan. Tegangan permukaan air akan menurun dengan adanya penambahan surfaktan. Semakin rendah tegangan permukaan maka semakin tinggi konsentrasi surfaktan didalam air. Pada pengujian didapatkan hasil pola kecenderungan nilai tegangan permukaan terendah dihasilkan oleh MES off grade yang dinetralisasi dengan konsentrasi NaOH 45%. Viskositas mendapat nilai kepentingan rendah. Konsumen dari agen pembersih yang dibuat adalah industri, bukan dari rumah tangga yang menganggap viskositas tinggi berarti memiliki kandungan bahan aktif yang juga tinggi. Pada pengujian didapatkan pula hasil uji bahwa pada MESA off grade dengan penambahan NaOH 45% memiliki pola kecenderungan viskositas tertinggi dibandingkan dengan kecenderungan MESA off grade dengan kosentrasi NaOH lain. Daya pembusaan dan stabilitas busa mendapat tingkat kepentingan menengah karena meskipun pengaruh terhadap daya pencucian kecil, namun berkontribusi sebagai antiredeposisi yang mengikat kotoran pada busa, sehingga tidak kembali menempel pada permukaan. Kebanyakan konsumen rumah tangga berpikir bahwa daya pembusaan berhubungan dengan tingginya tingkat deterjensi. Pada kenyataannya, busa tidak berhubungan langsung dengan deterjensi dalam pembersihan. Tingkat pembusaan yang berlebihan dapat menyebabkan surface active agen pembersih tertentu membentuk konsentrat dalam busa, sehingga mengurangi kontak dengan kain yang akan dibersihkan (Hui, 1996). Namun dikarenakan konsumen dari agen pembersih ini adalah pihak industri, sehingga daya dan stabilitas busa tidak terlalu dipentingkan. Pola uji daya pembusaan busa tertinggi dimiliki oleh MES off grade dengan konsentrasi NaOH 55%. Walaupan busa tidak diperlukan oleh industri, stabilitas busa suatu surfaktan haruslah stabil. Selain itu busa tidak diperlukan untuk pembersihan dengan proses agitasi maupun high pressure spraying. Stabilitas busa dengan kestabilan terbaik dimiliki oleh MESA off grade dengan NaOH 55%. Hasil lengkap data pengujian terbaik dapat dilihat pada Tabel 1. Berdasarkan tingkat kepentingan yang diperoleh, dapat disimpulkan bahwa MES off grade terbaik dihasilkan oleh MESA off grade dengan penambahan konsentrasi NaOH 45%. Penambahan NaOH pada MESA off grade berpengaruh nyata terhadap densitas dan daya deterjensi menggunakan media pipa dengan pengukuran bobot kotoran yang terangkat. Adanya pengaturan pH 7 pada agen pembersih, sehingga banyaknya NaOH yang digunakan tidaklah sama. Selain itu, kepekatan NaOH diatas konsentrasi 45% kemungkinan tidak baik terhadap MESA off grade yang menyebabkan turunnya kinerja dari agen pembersih. MESA off grade dengan penambahan konsentrasi NaOH 45%

24

memiliki hasil yang terbaik selain itu biaya produksinya lebih rendah dibandingkan dengan konsentrasi NaOH 55%. Tabel 1. Data Pengujian Terbaik Parameter

Fisko kimia Kinerja deterjen

MES off grade + konsentrasi NaOH (%) 40 45 50 55

Viskositas

√

Densitas

√

Stabilitas Emulsi

√

Tegangan Permukaan Daya Busa

√ √ √

Stabilitas Busa Daya Deterjensi

√

Keterangan :√= Hasil Terbaik

25