Kajian Pengaruh Jenis dan Konsentrasi Katalis Pada Proses Produksi Surfaktan Alkohol Sulfat dari Fatty Alcohol Turunan Minyak Inti Sawit

KAJIAN PENGARUH JENIS DAN KONSENTRASI KATALIS
PADA PROSES PRODUKSI SURFAKTAN ALKOHOL SULFAT
DAR! FATTY ALCOHOL TURUNAN MINYAK INTI SA WIT

Oleb
RATNA MELIYANTI
F03499095

2003
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

·Sesungguhnya sesudab kesulitan itu ada kemudahan.
Maka apabila

kmu telab selesai dalam suatu urusan

kerjakanlah dengan sungguh-sunggub

(urusan)


yang

lain. Dan banya kepada Rabb-mulab bendaknya kamu
berbarap.H
(QS. AI-Insyiroh

Kupersembahkan untuk
Ayahanda,

Ibunda,

:

6-8)

yang tercinta:

serta kakak-kakakku


Smoga selalu dalm lindungan-Nya

RatDa MeliyaDti.

F03499095. Kajian Pengruh Jenis dan Konsenrasi Katalis
Pada Proses Produksi Surfaktan Alkohol Sulfat i Faty Alcohol Turunan

Minyak Inti Sawit.

Di bawah bimbingan Ani Suryani dan haswar Syamsu.

2003.

1NGKASAN

Surfaktan merupakan senyawa aktif penunm tegangan pennukaan (surface
active agent) yang dapat diproduksi scara sintesis kimiawi atau biokimiawi.
Kemampuan menunkan tegangan pennukaan tersebut disebabkan adanya gugus
hidroilik dan hidrofobik pada molekul surfaktan. Surfaktan telab digunakan
sebagai bahan aktif pada produk-produk pembersih dan produk perawatan diri.

Alkohol sulfat (AS) merupakan salab satu contoh surfaktan anonik yang
dibuat

dari

bahan

alami (nabati) yaitu faty

alcohol

minyak

inti

sawit.

Keunlan surfaktan alkohol suifat dibandingkan dengan surfaktan turunan
petroleum, yaitu pencemaran udra dan jumlah sampah yang ditimbulkan akibat
proses produksi AS lebih sedikit (Hall, 2000). Selain itu alkohol suifat memiliki

tingkat stabilitas yang sangat baik di dalam air, bahan bakunya bersifat terbarukan
(renewable resources) serta bersifat dapat terurai' secara biologis (bioderadable).
Penggunaan minyak sawit sebagai bahan baku surfaktan dapat meningkatkan nilai
tambah minyak sawit karena selama ini hanya sekitar 10% minyak sawit
dimanfaatkan sebagai produk non pangan, padahal nilai tambah terbesar diperoleh
dari produk nonpangan seperti industri oleokimia, kosmetika dan detergen.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi terbaik dai penggunaan
jenis dan konsentrasi katalis pada proses sulfatasi untuk memproduksi surfaktan
alkohol sulfat (AS) serta mengetabui kakteristik produk surfaktan AS yang
dihasilkan. Proses sulfatasi dilakukan dengan cara mereaksikan fatty alkohol
minyak inti sawit (C16) dengan asam sulfat (H2S04 93 %).
Setelah proses
sulfatasi dilakukan, surfaktan yang dihasilkan dinetralisasi dengan menggunakan
NaOH 10%. Aoalisa yang dilakukan terhadap alkohol sulfat yang dihasilkan
neliputi kemampuan menurunkan tegangan pennukaan air, menurunkan tegangan
antar muka ylene�air, dan kemampuan menstabilkan emulsi.
Rancangan
percobaan yang digunakan adalah rancangan faktorial tersarang dengan dua faktor
yaitu jenis katalis yaitu katalis aluminium oxide (Aha) dan copper oxide (CuO),
dan faktor konsentrasi yaitu 0,5 %; 1 %; dan 1,5%, yang tersarang dalam jenis

katalis, serta dilakukan dua kali ulangan.
Alkohol suI fat yang dihasilkan dari penelitian ini berwna putih,
berbentuk pasta, dengan pH berkisar antara 7,31 - 7,89 serta mampu menurunkan
tegangan pennukaan air dai 70,00 mN/m menjadi berkisar antara 38,05 mN/m
43,65 mN/m (37,64% - 45,64%) dan menurunkan tegangan antar muka antara
xylene dan air dari 23 mN/m menjadi berkisar antara 1,43 mN/m
3,15 mN/m

-

-

Selain itu alkohol sulfat yang dihasilkan juga mampu
(86,30% - 93,78%).
meningkatkan stabilitas emulsi air-minyak pada pengamatan 48 jam dengan nilai
peningkatan stabilitas emulsi berkisar antara 72 - 85 %. Hasil analisa keragaman
terhadap nilai penurunan tegangan permukaan air, nilai penurunan tegangan antar
muka xylene-air dan nilai peningkatan stabilitas emulsi, menunjukkan bahwa
faktor jenis dan konsentrasi katalis berpengaruh sangat siginiikan terhadap nilai


penurunan tegangan pennukaan r. nilai penn tegangan antar muka ylene­
air dan nilai peningkatan stabilitas emulsi.
Kondisi proses terbaik dari kombinasi perlakuan jenis dan konsenrasi
katalis adalab pada penan katalis UO dengan konsenrasi 1,5% (A,B,),
yang mampu menurunkan tegangan permukaan air sebesar 31.95 mN/m (45.64%)
dan menurunkan tegangan antar muka ylene dengan air menjadi 21,57 mN/m
(93,78%), serta mampu meningkatkan stabilitas emulsi air dengan ninyak yang
diamati selama 48 jam dengan nilai peningkatan stabilitas emulsi sebesar 85
persen.

Ratna Meliyanti. F03499095. Study on The Efct of Types nd Concentrations
of Catalysts on The Production of Alcohol Sulphate Surfactant rom Fatty
Alcohol Derived om Palm Knel Oil.

Supervisd by

:

Ani Suryani dan


haswar Syamsu. 2003.

SUMMARY
Surfactant is a surface active agen, which can be produced by chemical or
biochemical synthesis.

The ability of surfactant to decrease surface tension is

caused by existence of hydrophilic and hydrophobic oups in the molcule of
surfactant. Surfactant has been used as an active agent in washing and cleaning
products and personal care products.
Alcohol sulphate (AS) is one of anionic surfactant, which made from
natural substances such as fatty alcohol from palm kenel oil. The advantages of
alcohol sulphate surfactant compared to petroleum derivate surfactant are : It can
decrease air pollution and waste in the production of alcohol sulphate, alcohol
sulphate has a very good stability level in water, made from renewable resources,
and also bioderadable (Hall, 2000). The use palm oil as a surfactant can increase
the added value of palm oil.

n reality, the largest addd value of palm oil is


obtained rom non-food product, e.g. olochemical, cosmetic, and detergent
industries.
The objectives of this research were to obtain the best condition of types
and concenrations of catalysts which was usd in sulphatation process on the
production of alcohol sulphate surfactant (AS), and also to know characteristics of
the resulted alcohol sulphate surfactant.

Sulphatation process was conducted by

reacting fatty alcohol from palm kenel oil (C16) with H2S04 93%.

Ater

sulphatation process, alcohol sulphate surfactant was neutralized by NaOH 10%.
This research used nested factorial desin with two repetitions.

There were two

factors used in this research were two levels of catalyst types, which were

aluminum oxide (Aha)) and copper oxide (CuO), and 3 levels of catalyst
concentration i.e. 0.5%, 1%, and 1.5 %.
Alcohol sulphate produced from this research was white in color, in fonn
of paste, pH 7.31 - 7.89 and also could dcrease water surface tension rom 70.00
mN/m to a range of 38.05 mN/m

-

4.65 mN/m (37.64% - 45.64%), and dcrease

xylene-water interfacial tension from 23 mN/m to a range of 1.43 mN/m

-

3.15

mN/m (86.30% - 93.78%). n addition, alcohol sulphate could increase emulsion
stability during the observation of 48 hours that increasing of emulsion stability in
the range of 72 - 85 %. Based on analysis of variance, types and concentrations of
catalysts gave very sinificant inluence to the dcreasing of water surface

tension, the decreasing of xylene-water interfacial tension and the increasing of
emulsion stability.
The best sulphatation process was obtained at 1.5% CuO as catalyst
(A2B3), that resulted alcohol sulphate which could decrease water surface tension
up to 31.95 mN/m (45.64%) and water-xylene interfacial tension up to 21.57
mN/m (93.78%), and also could increase water-oil emulsion stability during 48
hours with increasing emulsion stability value of 85 %.

KAJIAN PENGARUH JENIS DAN KONSENTRASI KATALIS
PADA PROSES PRODUKSI SURFAKTAN ALKOHOL SULFAT
DAR! FATY ALCOHOL TURUNAN MINYAK INTI SAWIT

SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat nk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian.
Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor

Oleh

RATNA MELlY ANTI
F03499095

2003
FAKULTAS TEKNOLOGJ PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

NSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

KAJIAN PENGARUH JENIS DAN KONSENTRASI KATALIS
PADA PROSES PRODUKSI SURFAKTAN ALKOHOL SULFAT
DARl FATY ALCOHOL TURUNAN MINYAK INTI SAWIT

SPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknologi lndustri Petanian,
Fakultas Teknoloi Pertanian,
Institut Pertanian B ogor

Oleh
RATNA MELlYANTI
F03499095

Dilahirkan pada tanggal I I Mei 1981
Di Cirebon, Jawa Barat

Tanggal Lulu,

:

10 Oktober 2003

�'Jer 2003

Bog

iten Pembimbing I

::;:-

Dosen Pembimbing II

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT karena atas rahmat dan hidayah-Nya
penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini. Laporan skripsi
ini merupakan salah satu syarat uotuk memperoleh gelar Sajana Teknologi
Pertanian pada Jurusan Tenoiogi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogar.
Penulis menyadai bahwa penyelesaian penulisan laporan ini tidak terlepas
dari

dukungan

dan

bantuan

berbagai

pihak.

Oleh

karena

itu

penulis

menyampaikan ucapan teima kasih kepada :
1.

Dr. . i Suryani, DEA. selaku dosen pembinbing I dan Dr. r. Khaswar
Syamsu, MSc. selaku dosen pembimbing I yang telah memherikan saran dan
bimbingannya selama penelitian dan penyusunan laporan skripsi ini.

2.

Dr. . Mulyorini Rahayuningsih. MSi. yang telah memberikan saran dan
kritik yang membangun untuk perbaikan sripsi ini.

3.

Ayahanda,

Ibunda,

serta

kakak-kakakku

tercinta,

atas

perhatian,

doa,

dukungan, serta kasih sayangnya selana ini.
4.

Seluuh staf dan laboran Jurusan Tenologi lndustri Pertanian, Fakultas
Teknologi Pertanian-PB atas bantuannya.

5.

Sahabat-sahabatku: Sri Wartini, Mina Saitri, Kania Tresnawati, Himmah
Inayati, Efrina, lntan Muliani F., dan Susi Lesnayati,

atas persahabatan,

bantuan dan dukungannya.
6.

Tenan-tenan kos: Mirza Rizki, Dewi Indiati, Meri Mariani dan Intan, atas
kebersamaan dan senua bantuannya.

7.

Keluarga Bapak Kamir R. Brata, untuk tempat kos dan senua bantuannya.

8.

Tenan-tenan sepejuangan "Tim Surfaktan", atas bantuan dan kerjasananya
selana nelakukan penelitian dan penulisan skripsi.

9.

Tenan-tenan TN'36, atas kebersamaan dan kerjasananya selama ini.
Penulis

kekurangan.

nemohon
Akhir

naaf

apabila dalan

laporan

ini

nasih

kata penulis nengharapkan senoga tulisan

terdapat
ini dapat

nenberikan manfaat bagi senua pihak yang memerlukarmya.
Bogor,

November 2003

Penulis

III

DArAR ISI

Halaman
KATA PENGANTAR
DAFTAR TABEL

.........

........

.

..

I.

PENDAHULUAN

.

.

.

............

. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

A. LATAR BELAKANG

............

B. TUJUAN PENELITIAN
II.

............

..............

DAFTAR LAMPRAN . . . ..
.

...................................

.. ..

..............

DAFTAR GABAR

.

TINJAUAN PUSTAKA

. .

....

.

.

C. SURFAKTAN

.....

.........

. .
..

..

E. PROSES SULFATASI .
F.

KATALIS

.

..

...

.

.

.

............

.......

.............

. . . . ..........

....

.

.

.. .
.

..

...

. ..
..

.

.

....

.

...........

.. ..
.

..........

...........................

.

.............

. . . . . . . . . . .. . .

.

.......

..........

.

.

......

......

...................

..............

.

..

.

.....

.........

.

..
.

.
.

.............

.

.

..............

................

....................

.

......

.

.

.

.

.............

............

.

.

.

.....

. . . . . . . . . ..........

..................

..

......

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .

III. BAHAN DAN METODE
A. BAHAN DAN ALAT

...........

.

.........

B. METODE PENELITIAN

...

.

.

....

..

. . . . . . . . . . ...........

...

......

.

.........

. . ......

.

....................

. . . ................

. ......
.

. ..
.

.

. .
..

.................

. . . . . . . . . . . . ............

.......................

.

...............

1.

PRODUKSI SURFAKTAN ALKOHOL SULFAT

2.

UJiUNJKKERJA SURFAKTAN ALKOHOL SlILFAT .

VI

vii

..

. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

...

. .
..

.....................

111

. viii

..............................................

........

.............

.

.............

...............

..

.............

..

........

...

. . . . . ........... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

..

.

.

.

.................... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

............. . . . . . . . . . . .

..

...................

.................

. . . . . . . . . . . .. . .

. .

..................

D. ALKOHOL SULFAT . .

...

........

....................

A. MNYAK KELAPA SAWIT
B. FATY ALCOHOL

.

.

.

1
1
2
3
3
6
8
10
11
13
15
15

. . 16
.

.

...... ...................

...........

16
17

C. RANCANGAN PERCOBAAN ............................................................. 19
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

. . . . ..........

. . .
..

..

. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .

A. PRODUKSI SliRFAKTAN ALKOHOL SULFAT

..

..

.

.............

...................

B. II UNJUK KERJA SURFAKTAN ALKOHOL SiLFAT

. .

.

..

.

....

.......

..

.....

1.

KEMAMPIAN MENlIRUNKAN TEGANGAN PERMUKAAN

2.

KEMAMPIAN MENlIRUNKAN TEGANGAN ANTAR
MUKA .............................. .............

3.

.

21
25
25

. . ...... .................................. 29

KEMAMPIAN MENINGKATKAN STABILlLlTAS EMLILSI

IV

.

21

. . . .

33

V.

ESIMPULN DAN SN

A. ESMPULAN
B. SARAN

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .................... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...................... . . . . . . . . . .......... . . . . . . ........... . . . . . . . . . . . . . . . . .

DFTRPUSTA

LAMPRAN

.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

38
38
39

40
43