11
Trigliserida Basa Sabun garam Air
Gambar 5. Reaksi penyabunan asam lemak bebas dengan NaOH Ketaren, 1986 Konsentrasi larutan basa untuk netralisasi biasanya dinyatakan dengan derajat Baume
Be. Untuk minyak dengan kandungan asam lemak bebas lebih kecil dari 1 biasanya digunakan larutan
basa yang lebih lunak 8-12 Be, sedangkan untuk minyak dengan kandungan asam lemak bebas yang
lebih tinggi digunakan larutan basa dengan kepekaan 20 Be. Larutan yang lebih pekat dari 20
Be hanya digunakan jika keasaman minyak tinggi, yaitu jika lebih dari 6 Bernardini,1983.
Menurut Thieme 1968, kaustik soda yang digunakan dalam proses netralisasi adalah dalam bentuk larutan dengan konsentrasi antara 10-20
Be. Reaksi penyabunan dilakukan pada suhu 60-65 C,
dan dapat juga digunakan suhu yang lebih tinggi hingga 98 C. Sedangkan Hendrix 1990,
menyatakan bahwa untuk menetralkan asam lemak bebas digunakan kaustik soda dengan kisaran antara 12-30
Be atau biasanya 12-20 Be. Suhu reaksi yang digunakan berkisar antara 20-40
C dan dilanjutkan dengan pemanasan untuk memecahkan emulsi sabun minyak pada suhu 60-80
C.
D. Agitasi Kecepatan Pengadukan
Pencampuran secara umum merupakan suatu proses yang bertujuan untuk mendapatkan campuran yang homogen dari dua komponen atau lebih. Salah satu metoda pencampuran adalah
dengan pengadukan agitasi. Pada dasarnya pencampuran mencakup dua faktor kunci yaitu peralatan yang digunakan dan bahan yang akan dicampur. Kedua faktor tersebut harus memiliki hubungan yang
erat untuk memperoleh hasil pencampuran yang baik. Geometri peralatan dapat mempengaruhi produk secara umum, kondisi operasi proses khususnya aerasi dan pengadukan serta konsumsi energi
Sailah, 1994. Tatterson 1991 menyatakan bahwa terdapat tiga komponen alat dalam pencampuran secara
konvensional yaitu tangki vessel, pengaduk impeler, dan baffle. Vessel merupakan tangki berbentuk silinder yang memanjang secara vertikal. Tangki ini akan diisi dengan fluida sampai
kedalaman yang sama dengan diameter tangki. Diameter tangki dapat dimulai dari 0,1 meter pada skala kecil sampai 10 meter atau lebih yaitu pada instalasi industri besar Edwards dan baker, 1992.
Pada teknik tracer digunakan detektor pada beberapa posisi yang berbeda-beda. Detektor tersebut dapat berupa conductivity meter, pH meter, thermometer, spektrofotometer, dan lain-lain.
Untuk mencegah terjadinya vortex pada pengadukan cairan yang memiliki kekentalan yang rendah, dapat digunakan bafle yang biasanya terdiri dari empat buah yang dilekatkan pada dinding
tangki. Vortex yaitu terbentuknya cekungan permukaan media pada bagian tengah tangki yang disebabkan oleh adanya gaya tangensial. Vortex ini menyebabkan aliran pada tangki tersebut bersifat
horizontal, sehingga pencampuran tidak dapat berlangsung dengan baik. Bafle umumnya tidak dibutuhkan pada fluida yang memiliki kekentalan tinggi dimana vortex tidak menjadi suatu masalah
Edwards dan baker, 1992.
O O
R C + NaOH
R C + H
2
O OH
ONa
12
Pengaduk mempunyai dua fungsi utama yaitu: 1 mengurangi ukuran gelembung-gelembung udara untuk memberi luasan permukaan yang lebih besar untuk perpindahan oksigen dan untuk
mengurangi laju difusi, serta 2 untuk menjaga kondisi lingkungan yang seragam pada seluruh isi tangki. Beberapa jenis pengaduk yang sering digunakan untuk mengaduk antara lain: propeller,
turbine, paddle, anchor, helical ribbon, dan helical screw. Propellers, turbine, dan paddle secara
umum digunakan pada sistem yang kekentalannya rendah dan beroperasi pada putaran dengan kecepatan tinggi. Ketiga jenis pengaduk tersebut baik digunakan untuk mencampur bahan yang
memiliki viskositas rendah seperti cairan dengan cairan, gas dengan cairan, maupun padat dengan cairan. Sedangkan pengaduk tipe anchor, helical ribbon dan helical screw dapat digunakan untuk
pencampuran bahan yang memiliki viskositas tinggi kental Edwards dan Baker, 1992. Bentuk pengaduk berpengaruh terhadap pola aliran yang dihasilkannya. Berdasarkan pola
aliran yang dihasilkan, pengaduk dapat dibagi menjadi empat jenis yaitu menghasilkan pola aliran radial, axial, laminar dan turbulen. Aliran radial yaitu aliran mendatar dari blade pengaduk ke dinding
vessel tangki dan membentuk dua daerah, yaitu daerah atas dan daerah bawah. Sedangkan aliran
axial adalah aliran vertikal ke atas dan bawah pengaduk. Pola aliran yang dihasilkan juga dipengaruhi oleh sifat reologi dari bahan yang diaduk Sailah, 1993. Pola aliran laminar adalah pola aliran yang
mengalir dalam lapisan dan alirannya lebih tenang Hudges dan Brighton, 1967. Aliran turbulen adalah aliran yang bersifat bergejolak Earle, 1969.
Pada proses pencampuran, salah satu sifat bahan yang sangat penting untuk dipertimbangkan adalah sifat reoligi bahan. Reologi menurut Mackay 1988 adalah ilmu tentang sifat aliran suatu
bahan. Menurut sifat reologinya, fluida dapat dibagi menjadi dua golongan besar, yaitu fluida Newtonian dan fluida non-Newtonian. Pada fluida Newtonian, nilai kekentalan adalah konstan dan
tidak dipengaruhi oleh nilai laju geser, tetapi dipengaruhi oleh suhu dan tekanan. Sedangkan fluida non-Newtonian, nilai kekentalan merupakan fungsi dari laju geser.
Pola aliran pada suatu tangki berpengaduk sangat dipengaruhi oleh kecepatan pengadukan, jenis pengaduk, dan sifat reologi bahan yang diaduk Ranade dan Joshi, 1990. Meskipun dengan
fluida dan kecepatan pengadukan yang sama, penggunaan pengaduk yang berbeda akan menghasilkan pola aliran yang berbeda pula.
Waktu pencampuran merupakan parameter yang penting pada suatu proses pencampuran. Waktu campur didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan untuk memperoleh derajat pencampuran
tertentu, setelah penjejak dimasukkan ke dalam tangki Edwards, 1992. Waktu pencampuran dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain kecepatan pengadukan, tipe pengaduk, geometri tangki,
aerasi, sifat fluida dan metoda pengukuran waktu pencampuran tersebut.
13
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Alat dan Bahan
a. Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah reaktor faktis skala semi-pilot, neraca analitik, corong pemisah, corong, pH-meter, oven, tanur, buret, soxlet, labu takar, pipet, dan alat-
alat gelas lainnya.
b. Bahan
Bahan baku utama yang digunakan adalah minyak jarak castor oil yang telah tersedia di Balai Penelitian Teknologi Karet BPTK Bogor. Bahan kimia teknis untuk pembuatan faktis
gelap antara lain sulfur, seng oksida ZnO, natrium karbonat Na
2
CO
3
, dan natrium hidroksida NaOH. Bahan kimia untuk karakterisasi bahan baku minyak, meliputi: natrium tiosulfat
Na
2
S
2
O
3
, pereaksi hanus, indikator kanji, kloroform, kalium iodida KI, kalium hidroksida KOH, alkohol netral 95, indikator phenolpthalein PP, akuades, asam oksalat, kalium
dikromat K
2
Cr
2
O
7
, dan HCl. Sedangkan bahan kimia untuk uji sifat kimia faktis gelap, meliputi: aseton, natrium sulfit Na
2
SO
3
, suspensi Na-strearat, parafin, stronsium klorida SrCl
2
, kadmium asetat Cd-asetat, asam asetat glasial, formaldehid, kalium iodida KI, indikator kanji, iodin, dan
akuades.
B. Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan selama tiga bulan, mulai bulan Juli sampai dengan September 2010 di Laboratorium Penelitian Balai Penelitian Teknologi Karet BPTK Bogor.
C. Metode Penelitian
a. Penelitian Pendahuluan
Pada penelitian pendahuluan, dilakukan karakterisasi minyak jarak yang meliputi pengujian bilangan asam dan bilangan iod. Metode pengujian karakterisasi minyak jarak
tercantum pada Lampiran 1.
b. Penelitian Utama
i Pembuatan Faktis Metode 1 Netralisasi Menggunakan Na
