4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Sintesis surfaktan APG
Salah satu jenis surfaktan nonionik yang biasa digunakan sebagai bahan dalam formulasi produk-produk perawatan diri personal care products, kosmetik,
pemucatan kain tekstil dan herbisida adalah Alkil Poliglikosida APG. Wuest et al. 1992 telah mematenkan sintesis surfaktan APG dengan reaksi dua tahap berbahan
baku pati. Tahap pertama tahap
butanolisis yang mereaksikan pati:butanol:air:katalis dengan ratio mol 1:8.5:8:0.018 pada suhu 140-150
C dengan tekanan 4.7-6 bar selama 30 menit dan tahap kedua tahap transasetalisasi
direaksikan dengan alkohol lemak rantai lebih panjang yaitu C
10
dan C
12
pada ratio mol 4.7 molbobot mol pati dengan suhu 110-120
C selama 2 jam pada kondisi vakum. Rosen 2004, mengatakan pada umumnya produk-produk komersial yang
berupa produk-produk perawatan diri ataupun detergen menggunakan surfaktan APG berbasis alkohol lemak dengan panjang rantai atom C
10
dan C
12
, karena memiliki sifat sebagai bahan pembusa, bahan pembasah serta sebagai bahan
pembersih yang baik. Setelah tahap transasetalisasi, kemudian dilanjutkan ke tahap pemurnian yaitu proses netralisasi, distilasi, pelarutan dan pemucatan. Schmitt
1993 mengatakan bahwa proses pemucatan merupakan suatu tahap pemurnian surfaktan APG, yang bertujuan untuk menghilangkan zat-zat warna dan bau yang
tidak diinginkan. Proses pemucatan dilakukan dengan menambahkan larutan H
2
O
2
dan logam alkali yang dilakukan pada suhu 80-90 C selama 40-60 menit pada
tekanan normal Hill et al. 2000. McCurry et al. 1994 menyatakan proses pemucatan dapat dilakukan dengan penambahan logam alkali seperti natrium
hidroksida NaOH dan magnesium oksida MgO yang bertujuan untuk menghilangkan zat warna yang tidak diinginkan pada produk surfaktan APG,
dimana penggunaan logam alkali NaOH dan MgO sebagai bahan aktivator serta penambahan H
2
O
2
akan menghasilkan surfaktan APG berwarna lebih jernih. Konsentrasi NaOH dan
Sabun cuci tangan cair merupakan salah satu produk perawatan diri yang penggunaannya sudah tidak asing lagi dalam kehidupan sehari-hari. Sabun cuci
tangan cair adalah bahan pencuci dan pembersih cair yang digunakan untuk mencuci tangan Paul et al. 2003.
MgO yang efektif digunakan sekitar 500-700 ppm.
Somasundaran et al. 2007 menyatakan bahwa surfaktan
berbasis pati gula memiliki sifat pembusaan yang baik, tidak beracun pada permukaan kulit terutama pada pemakaian untuk tangan serta dapat mengurangi efek
iritasi karena pengaruh pemakaian surfaktan jenis lain.
Rendemen
Rendemen surfaktan APG merupakan salah satu parameter yang digunakan untuk mengetahui jumlah surfaktan APG yang dihasilkan pada proses sintesis.
Rendemen dihitung dengan membandingkan bobot APG murni yang dihasilkan dibandingkan total bobot bahan baku. Rata-rata rendemen yang dihasilkan berkisar
antara 37.44-46.88 Lampiran 7 a. Hasil analisis statistik terhadap nilai rata-rata rendemen yang dihasilkan pada sintesis surfaktan APG dapat dilihat pada Lampiran
7 b. Hasil menunjukkan bahwa alkohol lemak fatty alcohol berpengaruh nyata terhadap rendemen yang dihasilkan, namun bahan aktivator dan konsentrasi bahan
aktivator tidak berpengaruh nyata terhadap rendemen surfaktan APG yang dihasilkan.
Secara umum, rendemen surfaktan APG yang diperoleh pada penelitian ini, tidak jauh berbeda dengan rendemen surfaktan APG yang telah dihasilkan oleh
peneliti sebelumnya. Sukkary et al. 2007 telah melakukan sintesis surfaktan APG, dimana rendemen yang diperoleh dari alkohol lemak C
8
dan C
14
Pada Gambar 5 dapat dilihat bahwa semakin panjang rantai atom karbon maka semakin tinggi pula rendemen yang dihasilkan. Hal ini disebabkan karena
semakin panjang rantai atom karbon, maka semakin tinggi pula berat molekulnya. Pada proses sintesis surfaktan APG dengan menggunakan ratio mol yang sama,
maka surfaktan APG yang dihasilkan dari alkohol lemak C berkisar antara 35-
45. McCurry et al. 1996 juga telah melakukan sintesis surfaktan APG, dimana rendemen yang diperoleh sebesar 35.7.
12
A2 akan menghasilkan rendemen yang lebih tinggi dibandingkan dengan alkohol lemak C
10
A1. Viskositas merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi rendemen surfaktan yang dihasilkan Johansson dan Svensson 2001. Alkohol lemak C
12
memiliki viskositas yang lebih tinggi dibandingkan dengan alkohol lemak C
10
pada kondisi normal. Semakin tinggi viskositas maka interaksi antar molekul semakin
besar, sehingga hal ini diduga yang menyebabkan rendemen dari alkohol lemak C
12
menjadi lebih tinggi.
A jenis alkohol lemak ; A1 = alkohol lemak C
10
; A2 = alkohol lemak C B bahan aktivator ; B1 = NaOH ; B2 = MgO
12
C konsentrasi bahan aktivator ; C1 = 500 ppm ; C2 = 700 ppm
Gambar 5 Rata-rata rendemen APG hasil sintesis.
4.2 Karakteristik surfaktan APG Kejernihan
Kejernihan surfaktan APG yang dihasilkan, dianalisis dengan menggunakan spektrofotometer
pada λ = 470 nm. Surfaktan APG yang dihasilkan menunjukkan warna coklat kehitaman sampai kuning muda dengan nilai kejernihan transmisi
berkisar antara 12.99-55.91 Lampiran 8 a. Hasil analisis ragam Lampiran 8 b menunjukkan bahwa jenis alkohol lemak dan bahan aktivator berpengaruh nyata
terhadap kejernihan surfaktan APG yang dihasilkan, namun konsentrasi bahan aktivator tidak berpengaruh nyata terhadap kejernihan surfaktan APG yang
dihasilkan. Pada Gambar 6 dapat dilihat bahwa, kejernihan T surfaktan APG dari
alkohol lemak C
12
A2 menunjukkan hasil yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan alkohol lemak C
10
A1
.
Penggunaan suhu yang tinggi 120 C dan
kondisi asam selain menyebabkan pemutusan ikatan glikosida pada pati, juga terjadi dehidrasi pada gula-gula sederhana yang merupakan hasil hidrolisis pati. McCurry
1990 juga mengatakan bahwa, tingginya suhu 120 C yang digunakan selama
proses sintesis surfaktan APG akan mengakibatkan semakin meningkatnya pembentukan produk sekunder by-product dibanding produk primer yang
mengakibatkan terbentuknya warna gelap pada produk surfaktan APG. Semakin
10 20
30 40
50
Ren d
em en
Kombinasi perlakuan
gelap produk yang diperoleh pada tahap butanolisis, maka produk surfaktan APG yang dihasilkan pada tahap selanjutnya juga akan semakin gelap. Semakin rendah
nilai kejernihan transmisi produk surfaktan APG, maka semakin gelap produk yang dihasilkan.
A jenis alkohol lemak ; A1 = alkohol lemak C
10
; A2 = alkohol lemak C B bahan aktivator ; B1 = NaOH ; B2 = MgO
12
C konsentrasi bahan aktivator ; C1 = 500 ppm ; C2 = 700 ppm
Gambar 6 Kejernihan surfaktan APG hasil sintesis.
Hasil penelitian dengan menggunakan bahan aktivator MgO pada tahap pemurnian proses pemucatan lebih jernih dibanding dengan NaOH. McCurry
1995 menyatakan bahwa penggunaan MgO pada proses pemucatan akan meningkatkan efisiensi warna dari surfaktan APG dibanding dengan NaOH, dimana
hasil analisis warna dengan metode Klett terjadi peningkatan dari 10 menjadi 15, setelah penambahan MgO. Buchanan dan Wood 2000 memperoleh surfaktan APG
yang berwarna hitam dengan menggunakan NaOH.
4.3 Kinerja surfaktan APG 4.3.1 Stabilitas Emulsi
Emulsi didefinisikan sebagai suatu sistem yang terdiri dari dua fasa cairan yang tidak saling melarut, dimana salah satu cairan terdispersi dalam bentuk
globula-globula cairan lainnya. Cairan yang terpecah menjadi globula-globula dinamakan fase terdispersi, sedangkan cairan yang mengelilingi globula-globula
10 20
30 40
50 60
K e
je rni
ha n
tr a
nsm isi
Kombinasi perlakuan
Kategori