Sifat Fisikokimia Methyl Ester Sulfonic Acid
                                                                                O O
R – CH
2
– C – OCH
3
I +  SO
3
R – CH
2
– C – OCH
3
: SO
3
II O
O R – CH
2
– C – OCH
3
: SO
3
II   +  SO
3
R – CH – C – OCH
3
: SO
3
III SO
3
H O
O R – CH – C – OCH
3
: SO
3
III R – CH – C – OCH
3
IV  +  SO
3
SO
3
H SO
3
H
Gambar 14. Tahapan reaksi pembentukan MESA pada sulfonasi metil ester Absorpsi SO
3
oleh metil ester dalam singletube falling film reactor STFR ditunjukkan  oleh  mekanisme  reaksi  yang  cepat  yang  membentuk  produk
intermediet  II,  biasanya  dilukiskan  sebagai  satu  sulfonated  anhydride. Sulfonated anhydride dapat bereaksi kembali dengan molekul SO
3
kedua melalui bentuk  enol-nya.  Molekul  sulfonated  anhydride  yang  membawa  dua  unit  SO
3
, dapat  kehilangan  satu  unit  SO
3
yang  dapat  bereaksi  dengan  molekul  metil  ester lain.  Untuk  itu  perlu  digunakan  SO
3
berlebih.  dalam  kondisi  reaksi  yang setimbang,  pro
duk  intermediet  II  tersebut  akan  mengaktifkan  gugus  alfa  α pada rangkaian gugus karbon metil ester sehingga membentuk produk intermediet
III.  Selanjutnya,  produk  intermediet  III  tersebut  mengalami  restrukturisasi dengan melepaskan gugus SO
3
. Dengan terlepasnya gas SO
3
selama proses aging tersebut,  maka  terbentuklah  methyl  ester  sulfonic  acid  MESA  IV.  SO
3
yang dilepaskan  lalu  akan  mengkonversi  sisa  produk  intermediet  II  membentuk
produk  intermediet  III.  Produk  intermediet  III  kemudian  dikonversi  menjadi MESA IV MacArthur et al. 1998. Sifat Fisiko kimia methyl ester sulfonic acid
yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 11. Densitas  merupakan  salah  satu  sifat  dasar  fluida  yang  didefinisikan  massa
per satuan volume sampel pada suhu 25
o
C. Efek temperatur pada densitas cairan tidak  dapat  diabaikan  karena  cairan  akan  meregang  mengikuti  perubahan
temperatur.  Hasil  analisis  densitas  pada  MESA  dengan  kualitas  offgrade
menghasilkan  nilai  densitas  yang  lebih  rendah  dibandingkan  dengan  MESA dengan  kualitas  steadystate.  Peningkatan  densitas  terjadi  karena  semakin
banyaknya  gugus  SO
3
yang  terikat  dengan  metil  ester,  sehingga  meningkatkan pembentukan  MESA.  Menurut  MacArthur  et  al.  1998,  mekanisme  reaksi
bertahap  pembentukan  MESA  pada  reaktor  sulfonasi  akan  mempengaruhi penambahan  gugus  SO
3
H
-
yang  terbentuk,  sehingga  menambah  berat  molekul senyawa dan meningkatkan densitas.
Tabel 11.
Sifat fisik methyl ester sulfonic acid
Parameter MESA  Olein
Offgrade MESA  Olein
Steadystate MESA Olein
dominan C16 Offgrade
MESA Olein dominan C16
steadystate
Densitas gcm
3
0,96 1,01
0,95 0,96
Viskositas cP
14 28
10 12
Tegangan Permukaan
dynecm 38,8
37,7 36,0
35,0
Viskositas  atau  kekentalan  suatu  cairan  merupakan  sifat  fluida  yang dipengaruhi  oleh  ukuran  molekul  atau  gaya  antarmolekul.  Terikatnya  gugus
sulfonat pada metil ester menjadikan MESA cenderung memiliki ukuran molekul yang  lebih  besar  sehingga  memiliki  viskositas  yang  lebih  tinggi  dibandingkan
bahan  bakunya.  Analisis  viskositas  MESA  yang  diperoleh  menunjukkan  variasi rata-rata 10 cP  – 28 cP. Peningkatan viskositas MESA disebabkan oleh terikatnya
gugus  sulfonat  pada  rantai  hidrokarbon  metil  ester.  Semakin  banyak  gugus  SO
3
yang  terikat  pada  metil  ester,  mengakibatkan  peningkatan  bobot  molekul. Semakin  besar  bobot  molekul,  viskositas  cairan  akan  menjadi  lebih  tinggi.
Viskositas tinggi disebabkan adanya gaya tarik menarik antarmolekul yang besar dalam cairan, rantai molekul yang tidak teratur, serta suhu sehingga molekul lebih
sulit bergerak. Tegangan
permukaan merupakan
fenomena akibat
adanya ketidakseimbangan  antara  gaya-gaya  yang  dialami  oleh  molekul-molekul  yang
berada  di  permukaan  antara  molekul-molekul  cairan  dengan  udara  akibat  gaya tarik  menarik  antara  molekul-molekul  cairan  lebih  besar  dibanding  pada  gas.
Resultan  gaya  yang  terjadi  pada  molekul-molekul  di  permukaan  cenderung menggerakkan  molekul-molekul  tersebut  menuju  pusat  cairan  sehingga
menggerakkan  cairan  berperilaku  membentuk  lapisan  tipis  yang  menyelimuti seperti  kulit  Rosen  2004.  Tegangan  permukaan  air  sebelum  ditambahkan
surfaktan  MESA  sebesar  50,63  dynecm.  Hasil  analisis  tegangan  permukaan  air dengan beberapa jenis MESA bervariasi antara 35,0 – 38,8 dynecm.
                