4
sebagian besar minyak atau lemak dengan rata-rata komposisinya 50 dari total asam lemak. Menurut Hamilton 1983 semakin tinggi jumlah asam lemak tak jenuh dalam suatu minyak,
maka akan menyebabkan minyak tersebut semakin mudah teroksidasi. Komposisi asam lemak minyak jarak pagar dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Komposisi asam lemak minyak jarak pagar
Kandungan asam lemak Sifat dan komponen
Presentase
Asam miristat Jenuh, C 14 : 0
– 0.1 Asam palmitat
Jenuh, C 16 : 0 14.1
– 15.3 Asam stearat
Jenuh, C 18 : 0 3.7
– 9.8 Asam arachidat
Jenuh, C 20 : 0 – 0.3
Asam behenat Jenuh, C 22 : 0
– 0.2 Asam palmitoleat
Tidak jenuh, C 16 : 1 – 1.3
Asam oleat Tidak jenuh, C 18 : 1
34.3 – 45.8
Asam linoleat Tidak jenuh, C 18 : 2
29.0 – 44.2
Asam linolenat Tidak jenuh, C 18 : 3
– 0.3 Sumber: Gubitz et al. 1999
Tanaman jarak pagar menghasilkan biji yang memiliki kandungan minyak cukup tinggi, sekitar 30
– 50, sehingga sangat prospektif untuk digunakan sebagai bahan baku produk oleokimia seperti surfaktan. Kelebihan minyak jarak pagar apabila dibuat menjadi metil ester
antara lain adalah minyak jarak pagar tidak termasuk kategori minyak makan edible oil sehingga pemanfaatannya tidak mengganggu penyediaan kebutuhan minyak makan. Minyak jarak
pagar tidak dapat dikonsumsi manusia karena mengandung senyawa forbol ester dan cursin yang bersifat toksik Hambali et al. 2006. Sifat fisikokimia minyak jarak pagar dapat dilihat pada
Tabel 3. Tabel 3. Sifat fisikokimia minyak jarak
Analisis Satuan
Nilai
Kadar Air
c
0.07 Bilangan Asam
a
mg KOHg lemak 3.21±0.21
Bilangan Iod
b
mg iodg lemak 96.5
Bilangan Penyabunan
a
mg KOHg lemak 198.5±0.5
Densitas
a
gcm
3
0.911 Sumber : Peace dan Aladesanmi 2008
a
; Hambali et al. 2006
b
; Gubitz et al. 1999
c
2.2 Surfaktan dan Kinerja Surfaktan
Menurut Rieger 1985 surfaktan adalah suatu zat yang bersifat aktif permukaan yang dapat menurunkan tegangan antarmuka interfacial tension, IFT minyak-air. Surfaktan memiliki
kecenderungan untuk menjadikan zat terlarut dan pelarutnya terkonsentrasi pada bidang permukaan. Sifat-sifat surfaktan adalah mampu menurunkan tegangan permukaan, tegangan
antarmuka, meningkatkan kestabilan partikel yang terdispersi dan mengontrol jenis formasi emulsi misalnya oil in water ow atau water in oil wo. Di samping itu, surfaktan akan
5
terserap ke dalam permukaan partikel minyak atau air sebagai penghalang yang akan mengurangi atau menghambat penggabungan coalescence dari partikel yang terdispersi.
Apabila surfaktan ditambahkan ke suatu cairan pada konsentrasi rendah, maka dapat mengubah karakteristik tegangan permukaan dan antarmuka cairan tersebut. Antarmuka adalah
bagian dimana dua fasa saling bertemu atau kontak sedangkan permukaan yaitu antarmuka dimana satu fasa kontak dengan gas biasanya udara. Sebagian besar surfaktan, pada tingkat
0.1 akan mengurangi tegangan permukaan air dari 72 menjadi 32 mNm dynecm. Hal ini terjadi karena molekul-molekul dalam sebagian besar cairan saling tertarik satu sama lain oleh
gaya Van der Walls yang menggantikan ikatan hidrogen air Hargreaves 2003. Pada Gambar 1 ditunjukkan bagaimana cara kerja surfaktan dalam menurunkan tegangan antarmuka dua cairan
yang berbeda kepolarannya. Tarikan antar molekul akan terjadi pada dua cairan, dimana bagian kepala hidrofilik akan menarik lapisan air sedangkan bagian ekornya hidrofobik akan menarik
lapisan minyak, sehingga air dan minyak dapat bercampur.
Gambar 1. Tarikan antar molekul di permukaan cairan Nave 2009 Tegangan permukaan dan tegangan antarmuka merupakan faktor penting pada berbagai
aplikasi surfaktan. Aplikasi surfaktan pada industri sangat luas, contohnya yaitu sebagai bahan utama pada industri deterjen dan pembersih lainnya, bahan pembusaan dan emulsifier pada
industri kosmetik dan farmasi Hui 1996. Pemakaian terbesar surfaktan adalah untuk aplikasi pencucian dan pembersihan washing and cleaning applications, namun surfaktan banyak pula
digunakan untuk produk pangan, produk kosmetika dan produk perawatan diri, cat dan pelapis, kertas, tekstil, serta pertambangan Flider 2001.
Menurut Shaw 1980 tegangan antarmuka merupakan faktor penting pada proses enhanced oil recovery EOR dalam bidang pertambangan. Surfaktan dapat menurunkan tegangan
antarmuka antara fluida dengan fluida, fluida dengan batuan, dan fluida dengan hidrokarbon. Di samping itu, surfaktan dapat memecah tegangan permukaan dari emulsi minyak yang terikat
dengan batuan emulsion blocks, mengurangi terjadinya water blocking dan mengubah sifat kebasahan wettability batuan menjadi suka air water wet. Dalam kondisi batuan yang bersifat
water wet, minyak menjadi fasa yang mudah mengalir dan dengan demikian water cut dapat diturunkan.
Pada umumnya surfaktan dapat disintesis dari minyak nabati melalui senyawa antara metil ester dan alkohol lemak. Proses-proses yang dapat diterapkan untuk menghasilkan surfaktan
diantaranya yaitu asetilasi, etoksilasi, esterifikasi, sulfonasi, amidasi, sukrolisis, dan saponifikasi Sadi 1993. Produksi surfaktan dengan bahan baku metil ester dapat berasal dari minyak kelapa,
stearin sawit, kernel sawit PKO, dan lemak hewan MacArthur dan Sheats 2002. Berdasarkan gugus hidrofiliknya, surfaktan dibagi menjadi empat kelompok dan
digunakan secara meluas pada hampir semua sektor industri modern. Jenis-jenis surfaktan
6
tersebut adalah surfaktan kationik, anionik, nonionik, dan amfoterik. Data jumlah konsumsi surfaktan dunia menunjukkan bahwa surfaktan anionik merupakan surfaktan yang paling banyak
digunakan yaitu sebesar 50, kemudian disusul nonionik 45, kationik 4, dan amfoterik 1 Watkins 2001.
Pada Gambar 2 dapat dilihat bagaimana tampilan visual orientasi bagian kepala surfaktan pada media air karena sifatnya hidrofilik. Kemudian surfaktan tersebut saling berikatan hingga
membentuk satu lapisan seperti terlihat pada Gambar 3.
Gambar 2. Tampilan surfaktan pada media air www.cems.ou.edu 2009
Gambar 3. Visualisasi surfaktan yang membentuk satu lapisan www.cems.ou.edu 2009 Menurut Matheson 1996 surfaktan anionik mempunyai karakteristik hidrofilik akibat
adanya gugus ionik yang cukup besar, yang biasanya berupa golongan sulfat atau sulfonat. Beberapa contoh surfaktan anionik yaitu linear alkilbenzen sulfonat LAS, alkohol sulfat AS,
alkohol eter sulfat AES, alfa olein sulfonat AOS, parafin secondary alkalene sulfonate, SAS dan metil ester sulfonat MES.
2.3 Metil Ester
