PENGARUH JENIS DAN KONSENTRASI KATALIS PADA PROSES PEMBUATAN SURFAKTAN DIETANOLAMIDA BERBASIS ASAM LEMAK DARI MINYAK INTI SAWIT
m.h
INDRIE AMBARSARI F03499074
2003 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
--
-
------
-----
I \MBARSARl
F03499074_ Pengaruh Jen is dan Konsentras Katar IS -s Pembuatan Surfaldan Dietanolam ida Berbasis Asam Lemak danI Mi ny ak DI bawah b-1mb-lOgan: Ani Suryaoi
dan Kh..war Syamlu. 2003.
=
RJNGKASAN Saat ini, produk-produk olook'i nti. seperti surfaktan dietanolamida m.sih dibuat dengan menggunakan minyak kelafljl. Karakterisrik minyak inti sawit yang sanga! mmyak inti sawit menggantikan minyak mmp dengan mmyak kel �pa m ��l Penggunaan mmyak tntI saWlt sebagai baban baku 'utfuktan memiliki beberapa kelebiban, diantatan ya yaitu: bersifat terbarukan, lebih bersih, dan lebih .
kelapa.
�
n "tling surfaktan berbasis pettokimia . . mumJ dJbIlfIJlJ lY. 1I/11;n n rodu•en terbesar dl dunlo unl'Jk prnduksi miOyiIJI inti sawit Indonesia Ind<>ncsi. ,Lm Malaysi� meruv�IUlI J I
I
minyak inti sawit. Pada tahun 2003 volume eJc�!Xl /IlII /1 I lll,mrnn meneapai 625 ribu ton dengan nil.i US$ 258 juta (USDA, 2003). Hal Inl peluang bagi Indonesia untuk mengembangkan industri surfaklan herbasis bah.n alami di dalam negeri mengingat produksi minyak inti sawitnya yang melimpah dan diperkirakan akan terus meningkat. Surfaktan dapat diproduksi dan minyak inti sawit melalui sintesa kimia maupun biokimia. Dietanolamida dimanfaatkan sec.ra luas dalam pembuatan sabun, deterjen, dan kosmetik. Penamb.ban katalis pacta roaksi dapat memperpendek wal,:tu proses sehingga pada suhu yang sama reaksi dapat berl.ngsung lebih cepat. Katalis sangat betperan penting dalam meningkatkan efisiensl proses dan produk yang dihasilkan. Penelirian ini bertujuan untuk mendapatkan jenis dan konsenttasi kalalis terbaik untuk mengbasilkan dietanolamida serta mengetahui karakteristik sutfuktan yang dihasilkan dari perlakuan terbaik. Proses dilakukan deogan mereaksikan asam laurat dari minyak inti sawit dengan dietanolamina pada kondisi vakum dengan suhu 140 160· C selama riga jam, Rancangan pereobaan yang digunakan adlilah rancangan percobaan tersarang dengan dua faktor yaitu jenls dan konsenttasi katalis. Katabs yang digunakan ada dua jenis, yaitu sodium metilat dan sodium hidroksida dengan kon,sentrasi masing-masing 0.3, 0.4, dan 0.5 % (bib) yang tersarang dalam faktor jenls kalalis. Hasil anali.. keragaman menunjukkan jenls dan konsentrasi katalis berpengaruh terbadap penurunan tegangan pennukaan dan tegangan antar muka. Scdangkan pH banya dipengaruhi oleh jenis kaIaIis. Asaro lemak bebas dan peningkatan stabilitas emulsi banya dipengaruhi oleb konsentrasi katalis yang ditambahkan. KOoWsi proses terbaik pada pada penelitian ini adalah peoambahan kalalis sodium metilat pacta konsentrasi 0 .4 %. Pacta kondisi tersebut, dietanolamida dapat menurunkan tegangan permukaan bingga 60,6 %, tegangan antar muka 93.3 %, dan meningkatkan stabHitas emulsi hingga mencapai 367.5 %. dengan pH 9.38 dan kadar asam lemak bebas 0.38 %. .
m�rUjlBAUlI
-
-------------�j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
j
INDRIE AMBAKSARl
F03499074. The Effects of Type and Concentration of
Catalyst in The Production Process of Sutfactants Diethanolamide based on Fatty Acids Palm Kernel Oil. Under Supervision: Ani Suryaoi and Kbaswar Syamsu. 2003.
SUMMARY
Nowadays, oleochemica1s such as surfactant diethanolamide is still made from coconut oil. Characteristic of palm kernel oil which is very similar to coconut oil, is enable to replace coconut oiL By using palm kernel oil as a material of surfactant has several advantages i.e: renewable, cleaner, and purer than petrochemical based surfactants. Indonesia and W.alaysia are two biggest producers for palm kernel oil in tht world. In 2003, Indonesian ex-port of palm kernel oil reached 625 thousand tonnes or US$ 258 million (USDA, 2003). This is an opportunity to develop industry of natural resource based surfactant In our country, whereas palm kernel oil production is in great quantities and estimated will increase continually. Surfactant can be produced from palm kernel oil by chemical or biochemical synthesis. Diethanolamide is used widely in making of soaps, detergents, and cosmetics. Catalyst addition on the reaction can accelerate reaction time process, so reaction occurs quickly in the same temperature. Catalyst is very important to increase the efficiency of production process. This research aim in obtaining the best type and concentration of catalyst in producing diethanolamide and detennine the characteristic of surfactants which is produced from the best treatment The process reacted lauric acid derived from palm kernel oil with diethanolamide at vacum condition, with the temperature of 140 1600 C during three hours. Experimental design which is used is nested experimental design with two factors, i.e. type and concentration of catalyst. The catalyst consisted of two type: sodium methylate and sodium hydroxide with concentration of 0.3. 0.4 and O.S % (W/w). The results of variance analysis showed type and concentration of catalyst influenced surface tension and interfacial tension. pH value is influenced by type of catalyst. Free fatty acid and emulsions stability are influenced by concentration of catalyst. Sodium methylate with concentration 0.4 % is the best choice for making diethanolamide. In that condition, diethanolamide produced was able to decrease surface tension up to 60.6 %, interfacial tension up 93.3 %, and increase emulsions stability up to 367.5 'Yo, with pH 9.38, and free fatty acid 0.38 'Yo.
SURATPERNYATAAN
Saya menyatakan dengan sebenar-benamya bahwa Skripsi denganjudul: "Peogaruh Jenis dan Konsentrasi Katalia pada Proses Pembuatan Surfaklan Dietanolamida Berbasis Assm Lemak dari Minyak Inti Sawif"
adalab karya asli saya sendiri, dengan araban dosen pembimbing akademik, kecuali denganjelas ditunjukkan rujukannya.
!logor,
September 2003
Yang Membuat Pernyataan
Indrie Ambarsari
F03499074
-
-. �����---�----� .�--
INSTITUTPERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGIPERTAN LlN
PENGARUH JENIS DAN KONSENTRASI KATALIS PADAPROSES PEMBUATAN SURFAKTAN DIETANOLAMIDA BERBASIS ASAM LEMAK DARI MINYAK INTI SAWIT
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Palla Jurusan Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian lnstitut Pertanian Bogor
Oleh INDRIE AMBARSARI F03499074
Dilahirkan pada tanggal1 November 1981 Di Pangkal Pinang
Tanggal lulus: 25 September 2003
Dr. Ir. Kbaswar Syamsu, MSc
Dosen Pembimbing II
._-- -------
KATAPENGANTAR
Puji syukur penulis psnjatkan keliadirat Allah SWT karena hanya herkat dan ralunat-Nya, roaka skripsi yang beljudu\ 'Pengarub Jenis dan Konsentrasi Katalis dalam ProsesPembuatan Surfaktan Dietanolamida Berbasls Asam Lemak dari Minyall. Inti Sawit' dapat diselesaikan. Selama melakukan penelitian hingga penyelesaian skripsi ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dan herbagai pihak.
Oleh karena itu pada kesempstan ini
penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.
Mama dan Papa, serta keluarga yang selalu mendoakan dan memberikan dorongan demi keberhasilan pellulis.
2. Dr. Ir. Ani Suryani, DEA selaku dosen pembimbing I yang telah memherikan bimhingan dan pengarahan selama pene1itian hingga penulis menyelesaikan skripsi, dan selama penulis menyelesaikan pendidikan S I di IPB. 3.
Dr. Ir. Khaswar Syamsu, MSc selaku dosen pembimbing meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan
II yang telah
kepada penulis selama
melakukan penelitian dan skripsi.
4. Dr. \r. T iti Cbandra Sunarti, Msi selaku dosen penguji atas untuk kesempurnaan skripsi ini.
saran
dan masukan
5. Teman-temanku: Laura, Doris, Evy, Rika-Ary,,- Yoan, Findri, Kak Rika, Ajeng, Aprie, Ai', Andre, Ipin, Idris, Riani, Aaw dan !nu atas ban� saran dan kehersarnaannya. 6.
Ternan-ternan satu tim surfaktan dan ternan-ternan TIN 36 yang tidak dapst disebutkan satu persatu namanya.
7. Bapak-bapak dan Ibu-ibu eli Laboratoriurn TIN dan AP-4. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam skripsi ini, karena itu kritik dan
saran
sangat diharapkan. Akhir kat8- semoga skripsi ini dapst hennanfaat
bagi semua pihak. Bogor, Septemher 2003 Penuhs
VI
------ ---
�
DAFfARISI
HaIaman
K A T A PENGANTAR DAFfARTABEL
.................................. ................................ .............
Vl
.
.......................................... .................................................
.
DAFfAR GAMBAR
...........
.
.......
.
.......
.
......
. . .
...........................
.
............
.. .
..
,x
x
DAFfAR L A MPIRAN I.
IL
PENDAHULUAN
1
A. LATAR BELAKANG
1
B. TUJUAN
2
................................. .
TINJAUAN PUST AKA
3
A. MINYAK INTI SAWIT
3
B. ASAM LEMAK
6
C. SURFAKTAN
7
D. ALKANOLAMIDA E. KATALIS Ill.
....................
.
..........
METODOLOGI PENELITIAN A. BAHAN B. ALAT
IV.
..................... ....................................................
...
.
. . . . ................
.
.
.........
.
.......
..
.
........
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .
..........
.
...........
.
.
..
........
.
.
. . . . . . . . .. .
.
.......
.
9
11
.
.
................ . . . . . . . . . . . . . . .
.
. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
...
14 14
..
................... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....................... ............... . . . . . . . . . . . .
15
C. METODE PENELITIAN
15
D. PROSEDUR ANALISA
17
E. RANCANGANPERCOBAAN
20
PEMB AH A S A N
................................... ............. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A. ASAM LAURAT
.
..
...............................................................................
B. PRODUKSI DIETANOLAMIDA 1.
2. Nilai pH
................
.
.......
.
............
21 22
.............. .....................................................
Asaro Lemak Bebas
21
..
..
. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.
....
3. Tegangan Permukaan
23 25 26
4.
Tegangan Antar Muka
29
5.
Stabilitas Emulsi
31
6. Warna
......
.
................ . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.
............
.
.......
...
.
........
.........
.. . ..
...
vn
"-- ---
34
v.
KESIMPULAN
......................................................................................
A. KESIMPULAN
.
.................................... .......................................
LAMPIRAN
39 40
B. SARAN DAFTARPUSTAKA
39
............................
41
.
............................................... . . . .
Vlll
..................
. ............................. .
45
DAYrAR TABEL
Halaman Tabel 1. Karakterislik minyak inti sawil
4
. . . . . . . . . . . . ...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tabel2. Komposisi asam lemak minyak kelapa dan minyak inti sawil
..............
Tabel 3. Spesifikasi asam laurat dari minyak inti sawit .............. ................. ..... Tabe14. Spesifikasi coco-die/hano/amide sebagai penstabil busa
IX
............
.
.........
5 14
16
DAYfARGAMBAR
Halmnan Gambar 1. Gambar 2.
Pembuatan asam lemak dari lemaklminyak
..
........... .......................
Reaksi antara asam lemak dengan dietanolamina menghasilkan ............. ........... ............. .............. .................... .... ..... dietanolamida
10
Reaksi antara metil ester dengan dietanolaroina menghasilkan dietanolarnida . ". .... .................. ..................... ......................
10
..
Gambar 3.
....
..
Gambar 4.
Reaksi pembentukan sodium metilat dan NaOH dan metanol
Gambar 5.
Diagram aliI proses pcmbuatan surfakta� dietanolamida
Gambar 6.
Reaksi asarn lemak dengan basa
Gambar 7.
6
...................
13
....
16
.
. . . . . . . . . ...................
...
...
23
Pengaruh penambaban katalis terbadap kadar asam lemak bebas dietanolamida . ..........................
24
Gambar 8.
Pengaruh penarnbahao katalis terbadap nilai pH
26
Gambar 9.
Pengaruh penambabao katalis terbadap penurunan tegangan perrnukaan . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
....................
.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. ......
Gambar 10. Pengaruh penambaban katalis terbadap penurunan tegaogao antar muka . ......................................................
. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .
...... 30
Gambar II. Pengaruh penambaban katalis terbadap peningi
28
.......
33
Gambar 12. Pengaruh penambaban katalis terbadap tingkat keceraban warna pada dietanolaJD.ida 35 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gambar13. Pengaruh penambaban katalis terbadap intensitas warna merab pada dietanolantida . ........................................................... 36 .....
.................
Gambar 14. Pengaruh penambaban katalis terbadap intensitas warna kuning pada dietanohunida . . . . '.. 38 .
................
......................
x
.....................
. . . . . . . . . ......
