Kadar Bahan Aktif Proses Sulfonasi ME Stearin menjadi MESA

Pada Gambar 19 dapat dilihat bahwa suhu input 100 o C dengan lama proses sulfonasi 6 jam adalah perlakuan terbaik untuk proses sulfonasi ME menjadi MESA. Perlakuan ini memiliki nilai indeks gabungan tertinggi yaitu 372,5 dibandingan dengan perlakuan lainnya. Matriks hasil transformasi melalui Teknik Perbandingan Indeks Kinerja dari sifat fisikokimia MESA tiap sampel suhu input 100 o C menunjukkan kadar bahan aktif, tegangan permukaan, bilangan asam, pH, viskositas, densitas dan bilangan iod yang sama atau lebih baik dibandingkan suhu lainnya. MESA yang diperoleh dari suhu input 100 o C kemudian dinetralkan menggunakan NaOH 50 sampai pH MES yang diperoleh berkisar antara 6-8. MES ini kemudian dilakukan analisis kadar bahan aktif dan tegangan permukaan. Lama proses sulfonasi untuk mencapai kondisi tunak ditentukan dengan membandingkan waktu yang diperlukan pada parameter uji kadar bahan aktif dan tegangan permukaan sampai nilainya tidak berubah. Pada penelitian ini waktu yang diperlukan untuk mencapai nilai stabil tidak seragam pada setiap perlakuan suhu input dan pada sifat fisikokimia yang diiujikan. Pada perlakuan suhu input 100 o C, nilai pH cenderung tidak berubah pada lama proses sulfonasi 2 jam sampai dengan 6 jam. Rata-rata bilangan asam MESA tidak berubah pada lama proses sulfonasi 4 jam sampai dengan 6 jam. Rata-rata viskositas MESA tidak berubah pada lama proses sulfonasi 5 jam dan 6 jam, namun rata-rata viskositas MESA pada lama proses sulfonasi 5 jam tidak berbeda dengan viskositas MESA lama proses sulfonasi 3 jam dan 4 jam. Rata- rata tegangan permukaan cenderung tidak berubah pada lama proses sulfonasi 2 jam sampai dengan 6 jam. Waktu paling lama untuk tidak berubah terdapat pada kadar bahan aktif, yang memerlukan lama proses sulfonasi selama 4 jam sampai nilainya tidak berubah sampai dengan 6 jam. Kadar bahan aktif dan tegangan permukaan MES Hasil analisis kadar bahan aktif MES dengan suhu input 100 o C bervariasi antara 5,91 sampai dengan 22,15 . Data hasil analisis kadar bahan aktif MES pada suhu input 100 o C disajikan pada Lampiran 11. Hasil analisis ragam α=0,05 menunjukkan bahwa kadar bahan aktif MESA dan MES pada suhu input 100 o C adalah berbeda. Hasil uji BNT α=0,05 menunjukkan perbedaan kadar bahan aktif MESA dan MES dengan lama sulfonasi yang sama adalah tidak signifikan. Gambar 20 memperlihatkan perubahan kadar bahan aktif MESA dan MES dengan suhu input 100 o C selama proses sulfonasi. Gambar 20 Kadar bahan aktif MESA dan MES pada suhu input 100 o C Pada Gambar 20 terlihat terdapat kenaikan rata-rata kadar bahan aktif MES dengan bertambahnya lama proses sulfonasi. Proses sulfonasi menghasilkan produk berupa MESA dan senyawa sulfonat anhidrid yang berpeluang untuk dikonversikan menjadi MESA dan menjadi MES setelah dilakukan proses netralisasi. Pada proses netralisasi derajat keasaman dikontrol berada disekitar pH 6-8 untuk mencegah terjadinya hidrolisis menjadi disalt RCHCOONaSO 3 Na dan sodium metil sulfat Me 3 OSO 2 Na. Senyawa disalt ini juga termasuk surfaktan namun keberadaanya tidak diharapkan karena akan mengurangi kinerja MES. Disalt lebih sensitif terhadap air sadah. Pada Gambar 20 juga dapat diamati kadar bahan aktif MES cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan MESA, hal ini diduga berhubungan dengan kondisi asam pada MESA dengan pH kurang dari 1. MESA terhidrolisis dan menurunkan kadar bahan aktif dibandingkan MES dengan pH sekitar 6-8. Rendahnya kadar bahan aktif MES yang diperoleh pada penelitian ini dibandingkan dengan Moretti et al. 2001 diduga karena pada proses netralisasi tidak dilakukan proses reesterifikasi menggunakan metanol untuk mengkonversi senyawa sulfonat anhidrid RCHSO 3 HCOOSO 3 R menjadi MESA sehingga jika dinetralkan dengan NaOH akan diperoleh MES Gambar 21. Proses 5 10 15 20 25 1 2 3 4 5 6 Ka da r b ah an a kt if M ES Lama proses sulfonasi jam reesterifikasi ini akan mengurangi kandungan disalt pada produk akhir Roberts et al. 2008. Gambar 21 Reaksi reesterifikasi senyawa sulfonat anhidrida 1 dan netralisasi MESA menjadi MES 2 Roberts et al. 2008 Hasil analisis terhadap tegangan permukaan MES pada suhu input 100 o C bervariasi antara 28,75 dynecm sampai dengan 41,78 dynecm. Data hasil analisis tegangan permukaan MES pada suhu input 100 o C disajikan pada Lampiran 12. Gambar 22 Tegangan permukaan MESA dan MES pada konsentrasi surfaktan dalam larutan 0,5 Pada konsentrasi surfaktan 0,5, hasil analisis ragam α=0,05 menunjukkan tegangan permukaan MESA dan MES pada suhu input 100 o C berbeda nyata. Terdapat penurunan rata-rata kadar bahan aktif pada MES dibandingkan dengan MESA pada lama proses sulfonasi yang sama. Hasil uji BNT α=0,05 menunjukkan tegangan permukaan MES pada lama proses sulfonasi 0 jam, 1 jam dan 2 jam tidak berbeda nyata dengan tegangan permukaan 30 32 34 36 38 40 42 44 1 2 3 4 5 6 Te ga ng an p er m uk aa n d yn e cm Lama proses sulfonasi jam MESA pada lama proses yang sama. Sedangkan pada lama proses sulfonasi 3 jam, 4 jam, 5 jam dan 6 jam tegangan permukaan MES berbeda dengan tegangan permukaaan MESA. Menurunnya tegangan permukaan MES dengan bertambahnya lama proses sulfonasi berhubungan dengan meningkatnya kadar bahan aktif pada MES dengan bertambahnya lama proses sulfonasi. Gambar 22 menyajikan perubahan tegangan permukaan dengan penambahan MESA dan MES suhu input 100 o C sebesar 0,5. Pada Gambar 22 terlihat tegangan permukaan MESA dan MES menurun dengan bertambahnya lama proses sulfonasi. Kemampuan MES dalam menurunkan tegangan permukaan lebih besar dibandingkan dengan MESA. Hal ini disebabkan kemampuan surfaktan dalam menurunkan tegangan permukaan berkorelasi positif dengan kadar bahan aktif surfaktan tersebut.