KAJIAN PENGARUH NISBAH BOBOT ASAM SULFATIFATTY •
ALCOHOL DAR! MINYAK INTI SAWIT DAN LAMA REAKSI PADA PROSES PRODUKSI SURFAKT AN ALKOHOL SULF AT
Oleh: WIDYASAR! ANISA PAMUNGKAS F03499019
2003 F AKULT AS TEKNOLOGI PERT ANIAN INSTITUT PERT ANIAN IlOGOR BOGOR
F03499019. Kajian Pengaruh Nisbah Bobot Asaro Sulfat/Fatty Alcohol dari Minyak Inti Sawit dan Lama Reaksi pada Proses Produksi Surfaktan Alkohol Sulfat. Di b�wah himhingan Ani Suryani dan
Widyasari Ani,a Pumungkas.
Khaswar Syamsu. 2003.
R1NGKASAN
Surfaktan merupakan senyawa aktif yang mampu menurunkan tegangan permukaan (surface active agent) dan telah banyak dimanfaatkan dalam berbagai industri sepelti industri deterjen, industri kimia. industri kosmetik, industri pangan dan industri farmasi. Surfaktan yang bcrbasis minyak atal! kmak dan produk turunannya (oleokimia) merupakan kclompok surlhktan yang jumlahnya palil1� banyak digunakan. Jumlah produksi minyak inti sawit di Indonesia yang semakin meningkat rnemberikan peluang yang cukup besar bagi Indonesia unluk memproduksi surfaktan herhasis minyak sawit. Menurut Damoko e l al. (2001), pada tahun 2012 Indonesia akan menjadi negara penghasiJ minyak sawit terbesar di dunia dengan total produksi PKO sebesar 1.9 juta ton/tahun. Kelebihan minyak sawit sebagai bahan baku pembuatan surfaktan adalah bersifat terbarukan, lebih bersih dan lebih murni dibandingkan rnenggunakan bahan baku petrokimia (Foster, 1996).
Alkohol SuIfat merupakan salah satu
contoh surfaktan anioriik berhasis minyak sawit yang diperoleh melalui proses sulfatasi antara /ally alcohol dengan asam sulfat. Menurut Foster (1996), sulfatasi dan sulfonasi merupakan proses kimia industrial tcrbesar yung digunakan untuk memhuat beragam produk.
Sekitar 1.6 jula ton produk sullat dan sui fonal yant!
diproduksi setiap tahunnya di Amerika Serikat sebagian besar digunakan scbagai surfaktan pada laundlY dan pada produk aplikasi lainnya. Proses sulfatasi pada prinsipnya adalah penambahan asam sulfat sedikit demi sedikit pada minyakllemakloleokimia sebagai bahan baku. Asam sulfal yang digunakan ini bersifat oksidator dan dapat mengakibatkan terjadinya reaksi oksidasi pada bahan baku, sebingga akan merusak bahan baku. Salah satu cam untuk menghindarinya adalah dengan menentukan nisbab bobot asam sulfatiJalty alcohol yang disesuaikan dengan lama reaksinya agar diperoleh basil yang optimal. Tujuan penelitian ini adalah untuk memperoleh perlakuan terbaik dari nisbah bobot asam sulfatlJalty alcohol dan lama reaksi pada proses produksi Alkohol Sulfat serta mendapatkan karakteristik dari Alkohol Sulfat yang dihasilkan. Taraf faktor nisbah bobot asam sulfatl/atty ulc.:ohol yang digunakan dalam penelitian ini adalah 1 : 5, 1.5 : 5 dan 2 : 5. Sedangkan taraf faktor lama reaksi terdiri dari 3 jam, 4 jam dan 5 jam. Alkohol
Sulfat
yang diperoleh
dari
pcnelitian ini bcrwarna putih,
berbentt:k pasta dengan pH sekitar 7.39 - 7.77 scrta mampu menurunkan tcgangan permukaan air sebesar 24.80 - 34.67 dyne/em (35.43 - 49.53 pcrsen) dan menurunkan tegangan antae muka antara xylene dan air sebesar 17.65 - 20.80
dyne/em (76.74 - 90.43 persen). Sclain itl! Alkohol Sulfat yang dihasilkan jllga mampu mempertahankan emulsi o/w dan meningkatkan stabilitas emulsi berkisar antara 64.5 persen - 84 persen pada pengamatan 48 jam. Dari hasil analisa
keragaman, nisbah bobot asam sulfatl/atty alcohol dan lama reaksi berpengaruh sangat nyata terhadap penurunan tegangan permukaan air, penurunan tegangnn antar muka dan peningkatan stabilitas emulsi, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap nilai pH. Kondisi proses terbaik dari nisbah bobot asam sulfati/allY alcohol dan lama reaksi yang diperoleh dari penelitian ini adalah pada nisbah bobot asam sulfatljally alcohol 1.5 : 5 dengan lama reaksi 3 jam, yang mampu menurunkan tegangan permukaan air sebesar 34.67 dyne/em (49.53 persen) dan tegangan antar muka xylene dengan air sebesar 20.80 dyne/em (90.43 persen), serta mampu mempertahankan emulsi o/w dan meningkatkan stabilitas emulsi sebesar 84 persen pad) pengamatan 48 jam.
Widyasari Anisa Pamungkas. F03499019. Study on the Effect of Sulphuric Acid/Fatty Alcohol Weight Proportion and Reaction Time in Alcohol Sulphates Production Process from Palm Kernel Oil. Supervised by Ani Suryani and Khaswar Syamsu. 2003. SUMMARY
Surfactant is a surface active agent which has been used in many industries, such as detergent industry. chemical industry, cosmetic industry, food industry and medical industry.� Surfactants based on oil or fat or oleochemical are surfactant group which most' be used. The total production of palm oil in Indonesia increases,
thus will give a large opportunity for Indonesia to produce surfactant based 011 palm oil. Darnoko et al. (2001) predicted that Indonesia in 2012 will become a largest exporter of palm kernel oil in the world with export volume annually amount to 1.9 millions metric tons. The specialties of palm oil as raw materials of surfactant arc renewable. cleaner and purer, than using raw materials from petrochemical (Foster. 1996).
Alcohol Sulphate is one of anionic surfactanlS based on palm oil which is produced
from sulphatation process between fatty alcohol and sulphuric acid. Foster (1996) said that sulphatation and sulphonation are major processes in industrial chemical
process used to make a diverse range of products. The majority of the 1.6 million
metric tons of sulphates and sulphonates produced annually in the United States arc
used as surfactants in laundry and in consumer products applications. The principle of sulphatation process is SUlphuric acid addition to oils or fats or oleochemicals as raw material, little by little. The characteristic of sulphuric acid which is used in this process is oxidator which can cause oxidation reaction on the
raw material, so that will damage the raw material. One of the ways to avoid it is by choosing Sulphuric Acid/Fatty Alcohol Weight Proportion and reaction time in order
to get the best product. The Objectives of this research are to get the best process condition of Sulphuric AcidlFatty Alcohol Weight Proportion and reaction time in
Alcohol Sulphate production process, and to characterize the resulted Alcohol Sulphate. Level of Sulphuric AcidlFatty Alcohol Wci�ht Proponion factor on this research consisted of I: 5, 1.5: 5 and 2: 5. Whereas level of rcactio!1 time factor consisted of 3 hours, 4 hours and 5 hours. Alcohol Sulphate which was produced from this research was white in color, paste form with range pH 7.39 - 7.77, and could decrease water surface tension as much as 24.80 - 34.67 dyne/em (35.43 - 49.53 percent), and also could decrease water - xylene interface tension as much as 17.65 - 20.80 dyne/em (76.74 - 90.43 percent). In addition, it also could maintain o/w emulsion stability as much as 64.5 percent - 84 percent up to 48 hours. Based on analysis of variants, Sulphuric AcidlFatty Alcohol Weight Proportion and reaction time gave a very significant
influences in decreasing of water surface tension, water-xylene interface tension and increasing of emulsion stability, but not gave a significant influences for pH. The best process conditions from Sulphuric Acid/Fatty Alcohol Weight Proportion and
reaction time in this research are 1.5 : 5 for Sulphuric Acid/Falty Alcohol Weight Proportion and 3 hours for reaction time. At this condition, Alcohol Sulphate could decrease water surface tension as much as 34.67 dyne/em (49.53 percent) and water xylene interface tension as much as 20.80 dyne/cm (90.43 percent), and also could maintain o/w emulsion stability as much as 84 percent for up to 48 hours.
KAJIAN PENGARUH NISBAH BOBOT ASAM SULFATIFATTY ALCOHOL DARI MINYAK INTI SAWIT DAN LAMA REAKSI PADA PROSES PRODUKSI SURFAKTAN ALKOHOL SULFAT
SKRII'SI Sebagai salah satu syaral untuk mcmperolch gclar SARJANA TEKNOLOGI I'ERTANIAN Pada Jurusan Teknologi Induslri Perlanian, Fakultas Teknologi Pcrtanian, Instilut Pcrlaniun Bogur
OIch: WIDYASARI ANISA PAMUNGKAS F03499019
2003 FAKULTAS TEKNOLOGI I'ERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
INSTITUT PERT ANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTAr>IAN
KA.HAN PENGARUH NISBAH 1l01l0T ASAM SULFATIFATTY
ALCOHOL DARI MINYAK INTI SAWIT DAN LAMA REAKSI PADA PROSES PRODUKSI SURFAKTAN ALKOHOL SULFAT
SKRIPSI
Sebagai salah 5atu syarat untuk memperoieh geJar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknologi lndustri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogar
Oleh \Vidyasari Anisa Pamungkas F03499019
Dilahirkan pada tang gal
25
Mei
1981
di Purbalingga
Tanggal lulus
:
08
September 2003
Disetujui. Bogar.
1ft
Dr. 1,1'. Ani Survani, DEA Dosen Pembimbing I
September
2003
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke khadirat Allah SWT yang tcJah memberikan rahmat dan hidayahMNya sehingga penulis dupat menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi ini merupakan iaporan hasil penelitiun Laboratorium
Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
di
Skripsi ini juga
merupakan salah satu syamt untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1.
Ayah, Ibu, kakak�kakakku dan keponakan-keponakanku serta seluruh keluarga yang telab memberikan perhatian. dorongan luhil" Jan batin serta doanya.
2.
Dr. lr. Ani Suryani, DEA,
Dr. Ir. Khaswar Syamsu, MSc. seh.lku dasen
pembimbing yang telah memberikan pcngarahan, bil11bingan, ihnu dan semangat selama penulis mclaksanakan pcnelitian hingga sdcsi.linya penulisan skripsi ini.
3,
Dr lr. Erliza Hambali, MSi yang telah memberikan bimbingan, saran dan ilmu se1ama penulis melaksanakan pene1itian.
4. Drs. Purwoko, MSi., sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran saran untuk penyempurnaan skripsi ini.
5. Ibu Sri Mulyasih dan seluruh Laboran di Laboratorium Jurusan TIN atas barltuan dan petunjuknya.
6. 'Ternan Lamaku' Ridlwan atas pengertian dan doanya. 7. Sahabat-sahabatku, Kiki, Dian, Fitri dan Neni atas kebersamaan dan kasih sayangnya.
8. Mbak Urni atas nasehat dan dorongannya. 9. Ternan-ternan di NK, Enik, Tari, Mbak Dona, Ida, Mbak Ranti, Warda, Nova,
Xeti,
Mbak Ningsih, Ria, Nunik, Rini dan Uka alas kebcrsamaan,
bantuan dan pengertiannya.
111
10. Ternan-ternan seperjuangan, Ratna, Mira, Andri, Ycsi, Eni, Mirna, Ipin, lndri dan Laura atas kerjasamanya.
11. Seluruh ternan-ternan TIN 36 atns kebersamaan dan kcrjasamanya. Terima kasih disampaikan pula kepada semua pihak yang tidak bisa penulis s\!butkan satu persatu yang telah rnembantu penulis dalam menyusun skripsi ini. Akhir kata penulis mengharapkan semoga skripsi ini dapat berrnanfaat bagi semua pihak yang mernerlukannya.
Bogor, September 2003
Penuiis
iv
DAFTAR lSI
Halaman KATA PENGANTAR .....................................................................................
111
DAFTAR TABEL............................................................................................
VII
DAFTAR GAMBAR.......................................................................................
VII'
DAFTAR LAMPlRAN....................................................................................
ix
I.
PENDAHULUAN .................................................................................. A. LATAR BELAKANG ..................................................................... .
II.
B. TUJUAN PENELITlAN...................................................................
3
TINJAUAN PUSTAKA .. ................................................................... ..
4
A. MINYAK INTI SA WIT ................................... ........... ......:............
4
B. FA try ALCOHOL............................................................. ........... ..
6
C. SURF AKTAN ..................... ............................................................
7
D. ALKOHOL SULFAT.......................................................................
10
E. PROSES SULF ATASI .. ..................................................................
II
BAHAN DAN METODA PENELITIAN ......................... ....................
14
A. BAHAN DAN ALA T.......................................................................
14
.
.
.
.
.
.
.
III.
.
I.
Bahan .................................................. .......................................
14
2.
Alat..............................................................................................
14
B. METODA .?ENELITIAN ............................ .. .................................
15
Perlakuan dalam Penelitian.........................................................
15
2. Prosedur Penelitian ... ........................ "........................................
15
Rancangan Percobaan .............. .................................. "..............
16
Identifikasi Faktor.................................................................
16
b. Model Rancangan Pcrcohaan................................................
16
Paranleter ....................................................................................
17
a.
Identifikasi Surfaktan Anionik f'..ldode Timol Biru .............
17
b. Nilai pH.................................................................................
17
c.
Tegangan Perrnukaan Mctode du NOlly................................
17
d.
Tegangan Antar Muka .... ..... .................................................
18
e.
Stabilitas Relatif Emulsi ........................... .................... ......
18
.
.
1.
.
.
3.
.
a.
4.
.
.
\.
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN...............................................................
20
A. PROSES PRODUKSI ALKOHOL SULFA T...................................
20
B. NILAI pI-I................... ...... ........................... ......................................
23
C. PENURUNAN TEGANGAN PERMUKAAN.................................
24
D. PENURUNAN TEGANGAN ANTAR MUKA ...............................
30
E.
ST ABILIT AS EMULSI ......... ..... .............................. ............. .........
35
F.
HLB (HYDROPHILE
- LIPOPHILE BALANCE)............................
40
KESIMPULAN DAN SARAN...............................................................
43
A. KESIMPULAN... .... .... ............................... ......................................
43
B. SARAN. ""
................. "'" .......... ................... .................................
44
DAFTAR PUST AKA ....................................................... ...............................
45
LAMPIRAN................................ .....................................................................
49
V.
.
.
''''
VI
