1.6. Lokasi Penelitian
Penelitian untuk pembuatan metil oleat campuran, ozonolisis metil oleat campuran, pembuatan Basa Schiff dan penimbangan berat spesimen seng
dilakukan di Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Medan, analisis Kromatografi Gas dan uji bilangan iodin dilakukan di salah satu Laboratorium
perusahaan swasta di Medan, analisa Spektroskopi FT-IR dilakukan di laboratorium Kimia Organik FMIPA UGM Yogyakarta.
1.7. Metodologi Penelitian
Penelitian yang dilakukan bersifat eksperimen laboratorium. Asam oleat campuran diesterifikasi dengan metanol absolut membentuk metil oleat
campuran. Metil oleat campuran kemudian diozonolisis dengan menggunakan ozonisator selama 20 jam dimana hasil reaksi direduksi dengan serbuk Zn dan
asam asetat encer dan diaduk hingga merata. Campuran disaring untuk memisahkan endapan ZnCH
3
COO
2
, selanjutnya dicuci dengan aquadest dan didestilasi vakum untuk memisahkan sisa asam asetat dan air. Aldehida dari
metil oleat campuran kemudian dipisahkan menjadi dua bagian. Bagian pertama direaksikan dengan etilendiamin dengan cara direfluks selama 4 jam
pada suhu 115-120 ⁰C dalam pelarut toluena. Hasilnya kemudian didestilasi
vakum untuk menguapkan sisa etilendiamin dan pelarut toluena sehingga diperoleh Basa Schiff I. Bagian kedua direaksikan dengan anilina dengan cara
direfluks selama 4 jam pada suhu 115-120 ⁰C dalam pelarut toluena. Hasilnya
kemudian didestilasi vakum untuk menguapkan sisa anilina dan pelarut toluena sehingga diperoleh Basa Schiff II. Kedua Basa Schiff tersebut
kemudian diuji efisiensi inhibitor korosinya terhadap logam seng dalam media HCl 0,1 N.
Universitas Sumatera Utara
Adapun variabel-variabel untuk penentuan effisiensi inhibitor korosi dalam penelitian ini adalah
1. Variabel terikat a. Kehilangan berat seng akibat korosi.
2. Variabel tetap a. Volume campuran 50 mL
b. Temperatur temperatur ruangan c. Berat seng tanpa inhibitor HCl 0,1 N
3. Variabel bebas a. Konsentrasi inhibitor 1000 ppm, 3000 ppm, 5000 ppm, 7000 ppm
b. Waktu perendaman 24,48,72,96,120 jam.
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Oleokimia
Oleokimia merupakan bahan kimia yang berasal dari minyak atau lemak alami, baik dari tumbuhan maupun hewan. Pada saat ini dan pada waktu yang
akan datang produk oleokimia akan semakin banyak berperan menggantikan produk-produk turunan minyak bumi petrokimia. Oleokimia memliki beberapa
keunggulan dibandingkan dengan produk petrokimia, seperti harga, sumber yang dapat diperbaharui dan produk yang ramah lingkungan Tambun, 2008.
Oleokimia didefenisikan sebagai pembuatan asam lemak dan gliserin serta turunannya baik yang berasal dari hasil pemecahan trigliserida yang terkandung
minyak atau lemak alami maupun yang berasal dari produk petrokimia. Produk oleokimia dasar yang utama adalah asam lemak, ester asam lemak, alkohol asam
lemak, amina asam lemak, serta gliserol yang merupakan produk samping yang juga tidak kalah pentingnya Elisabet, 1999. Beberapa bahan-bahan oleokimia
dapat diperoleh dari petrokimia. Perbedaannya adalah oleokimia alami merupakan turunan dari minyak atau lemak, oleokimia sintesis diperoleh dari
bahan-bahan petrokimia seperti asam lemak dari bahan etilena dan parafin, dan gliserin dari bahan propilena Richtler and Knaut, 1984. Diagram alur oleokimia
dapat digambarkan pada tabel 2.1. dibawah ini.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1. Diagram Alur Proses Oleokimia dari Bahan Dasar Minyak atau Lemak menjadi Oleokimia dan Turunan Oleokimia
Bahan Dasar Bahan Dasar Oleokimia
Turunan Oleokimia
Minyak Lemak Asam Lemak
Diikuti reaksi-reaksi seperti :
Aminasi Klorinasi
Dimerisasi
Epoksidasi Etoksidasi
Hidrogenasi Kuarternisasi
Sulfasi Transesterifikasi
Esterifikasi Saponifikasi
Amina Asam Lemak Alkohol
Asam Lemak Amina
Asam Lemak
Metil Ester Asam Lemak
Propilen, Parafin dan Etilen
Sumber : Richtler and Knaut, 1984
: Alami : Sintesis
Gliserol
2.2.Asam lemak
Asam lemak merupakan asam karboksilat alifatis berantai panjang Sastrohamidjojo, 2005. Jenis asam lemak menjadi penentu perbedaan sifat dari
trigliserida namun komponen gliserol bersifat identik untuk setiap trigliserida. Beberapa aspek yang membedakan jenis asam lemak yaitu:
a. panjang rantai karbon b. Jumlah ikatan rangkap
c. Posisi ikatan rangkap
Universitas Sumatera Utara
d. Konfigurasi dari atom hidrogen yang berikatan dengan karbon berikatan rangkap, posisi cis atau trans dan
e. Posisi dari ikatan asam lemak dengan gliserol Asam lemak ditemukan dalam lemak makanan pada panjang rantai karbon 4-24
atom karbon O’brien, 2009. Asam lemak sebagai penyusun lemak ini dapat dibedakan antara asam lemak jenuh dan tak jenuh. Asam lemak disebut jenuh bila
semua atom karbon dalam rantainya diikat tidak kurang daripada dua atom hidrogen, sehingga dengan demikian tidak ada ikatan rangkap. Asam-asam lemak
jenuh yang telah dapat diidentifikasi sebagai bagian dari lemak mempunyai atom C
4
hingga C
26.
Jenis-jenis asam lemak jenuh dijelaskan pada tabel 2.2. Adapun struktur umum rantai karbon dari asam lemak jenuh adalah sebagai
berikut:
C H
H C
H
H C
H
H C
H
H C
H
H C
H
H C
H
H C
H
H C
H
H C
H
H C
C OH
H
H O
Gambar 2.1. Struktur asam lemak jenuh
Asam-asam lemak yang didalam rantai karbonnya mengandung ikatan rangkap dinamakan sebagai asam lemak tak jenuh. Derajat ketidakjenuhan dari minyak
tergantung pada jumlah rata-rata dari ikatan rangkap didalam asam lemak. Jenis- jenis asam lemak tak jenuh dijelaskan pada tabel 2.3.
H
2
C
CH
2 4
C H
C H
CH
2 7
C OH
O
Gambar 2.2. Struktur asam lemak tak jenuh Rantai karbon dari asam lemak tak jenuh Sastrohamidjojo, 2005.
Asam lemak dengan jumlah atom karbon lebih dari 12 tidak larut dalam air dingin maupun air panas, tetapi dalam jumlah rantai atom karbon yang pendek
bersifat larut dalam air, demikian juga sifat kelarutan garam dari asam lemak yang mempunyai berat molekul rendah dan tidak jenuh lebih mudah larut dalam
Universitas Sumatera Utara
alkohol daripada garam dari asam lemak yang mempunyai berat molekul tinggi dan jenuh Winarno, 1984. Asam oleat mempunyai rantai karbon yang sangat
panjang dengan asam stearat, tetapi pada suhu kamar, asam oleat berupa bentuk cairan. Disamping itu, makin banyak jumlah ikatan rangkap pada suatu asam
lemak maka makin rendah titik leburnya Poedjiadi, 1994.
Tabel 2.2. Asam Lemak Jenuh yang Terdapat dalam Lemak dan Minyak
Sumber : Ketaren, 2008
Asam lemak
jenuh Rumus molekul
Sumber Asal Titik
cair
o
C
n- Butirat CH
3
CH
2 2
COOH lemak susu sapi, mentega
-7,6 n-Kaproat
CH
3
CH
2 4
COOH mentega, minyak kelapa, minyak
kelapa sawit -1,5
n-Kaprilat CH
3
CH
2 6
COOH Domba
1,6 Kaprat
CH
3
CH
2 8
COOH susu sapi dan kambing, minyak
kelapa, minyak kelapa sawit 31,5
Laurat CH
3
CH
2 10
COOH susu, minyak inti sawit, spermaseti, mnyak laural, minyak kelapa
44
Miristat CH
3
CH
2 12
COOH minyak pala, susu ternak, dan lemak nabati; minyak babi dan minyak
ikan hiu 58
Palmitat CH
3
CH
3 14
COOH sebagian besar terdapat dalam lemak hewani dan minyak nabati
64
Stearat CH
3
CH
3 16
COOH Domba 69,4
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3. Asam Lemak Tidak Jenuh yang Terdapat dalam Lemak dan Minyak
Sumber: Ketaren, 2008
Hampir semua asam lemak yang terdapat dalam alam mempunyai jumlah atom karbon yang genap karena asam ini dibiosintesis dari gugus asetil berkarbon
dua dalam asetil koenzim A Fessenden dan Fessenden, 1992.
2.3.Asam Oleat
Asam oleat merupakan penyusun dari lemak-lemak tanaman atau hewan. Asam oleat dapat dipisahkan dari zat tersebut dengan cara hidrolisis, sebagian
asam oleat berada bersama-sama dengan asam stearat dan asam palmitat. Struktur asam oleat adalah CH
3
CH
2 7
CH=CHCH
2 7
COOH. Asam lemak yang tidak jenuh ini masing-masing mempunyai bentuk cis yaitu asam oleat dan trans
dari asam oleat sering juga disebut asam allooleat. Asam oleat membentuk cis karena mempunyai titik lebur yang rendah dan pembakaran yang tinggi.
Asam lemak tak
jenuh Rumus molekul
Sumber asal Titik
cair
o
C
Palmitoleat CH
3
CH
2 5
CH=CHCH
2 7
COOH minyak kacang dan
jagung 33
Oleat CH
3
CH
2 7
CH=CHCH
2 7
COOH disebagian besar
minyak dan lemak 14
Linoleat CH
3
CH
2 4
CH=CHCH
2
CH=CHCH
2 7
COOH Minyak biji kapas,
biji lin, biji poppy -3
Linolenat CH
3
CH
2
CH=CHCH
2
CH=CHCH
2
CH= CHCH
2 7
COOH Minyak
perilla, biji lin -11
Universitas Sumatera Utara
Bentuk struktur asam oleat dalam bentuk cis dan trans yakni sebagai berikut:
C C
H CH
2 7
COOH H
CH
3
CH
2 7
C C
H CH
2 7
COOH H
CH
3
CH
2 7
Asam oleat Asam oleat
Asam cis-9-oktadekanoat Asam trans-9-oktadekanoat Gambar 2.3. Struktur cis dan trans asam oleat.
Sastrohamidjojo, 2005.
Asam oleat, asam linoleat dan asam linolenat biasanya terdapat bersama dengan asam lemak lain seperti asam laurat, asam miristat, asam palmitat, asam
stearat dan asam lemak lainnya. Asam lemak tidak jenuh tersebut dapat diubah ke berbagai bentuk turunannya antara lain dalam pembentukan ester asam lemak
dengan poliol seperti sorbitol, manitol dan sebagainya untuk membentuk surfaktan. Ester asam lemak dengan poliol tersebut memiliki sifat surfaktan
karena disamping memiliki gugus ester juga masih memiliki gugus hidroksil sehingga terjadi keseimbangan antara gugus yang bersifat lipofil dengan gugus
yang bersifat hidrofil Tarigan, 2005. Penelitian tentang asam oleat telah banyak dikembangkan, misalnya dalam pembuatan bahan bakar alternatif biodiesel.
Asam oleat dikonversi menjadi produk biodiesel di unit reaksi dengan penambahan alkohol dan katalis, kemudian dimurnikan di unit pemisahan
Kusmiyati, 2008
2.4.Ester Asam Lemak
Ester adalah turunan asam karboksilat yang dibentuk oleh gugus alkoksi dan asil merupakan salah satu dari kelas-kelas senyawa organik yang sangat
berguna, dapat diubah melalui berbagai proses menjadi aneka ragam senyawa lain Fessenden dan Fessenden, 1992. Rumus umum ester adalah RCOOR
’
Besari dkk, 1982. Ester merupakan turunan dari asam karboksilat, dimana dapat
Universitas Sumatera Utara
dibentuk melalui reaksi langsung antara suatu asam karboksilat dengan alkohol yang disebut dengan reaksi esterifikasi Shreve, 1 956. Yang dikelompokkan
sebagai ester asam lemak meliputi:
a. Ester karboksilat tunggal dengan panjang rantai karbon mulai dari C
6
sampai C
20
. b. Ester asam lemak yang hanya mengandung karbon, hidrogen dan oksigen
c. Ester alkohol dari asam lemak tersebut diatas termasuk juga dalam kelompok ester asam lemak
Ester yang paling sederhana adalah metil ester asam lemak yang dapat dihasilkan melalui reaksi esterifikasi antara asam lemak dengan metanol. Ester
asam lemak sering dimodifikasi untuk digunakan sebagai bahan makanan, surfaktan, polimer, sintesis, zat aditif, bahan kosmetik, dan kebutuhan lain
Meffert,1984. Metil ester asam lemak yang merupakan bagian dari pada ester asam lemak mono alkohol merupakan zat antara dalam industri oleokimia
disamping dapat digunakan sebagai bahan bakar diesel Ozgul, l993.
Ester diturunkan dari asam dengan mengganti gugus -OH dan gugus -OR. Ester dinamai dengan cara yang sama dengan garam asam karboksilatnya. Bagian
R dari gugus –OR ditulis dahulu, diikuti dengan nama asam dengan akhiran -at. Bila asam karboksilat dan alkohol dipanaskan dengan kehadiran katalis asam
biasanya HCl atau H
2
SO
4
kesetimbangan tercapai dengan ester dan air, proses ini disebut dengan esterifikasi Fischer Hart, 2003. Ester-Ester umumnya
mempunyai bau yang enak, seperti rasa buah dan wangi buah-buahan atau bagian tumbuhan yang lain yang memiliki aroma bau yang enak Hart, 1990. Ester
biasanya dipreparasi dari asam atau klorida asam. Asam karboksilat diubah secara langsung menjadi ester melalui reaksi substitusi nukleofilik SN
2
garam karboksilat dengan alkil halida primer atau melalui reaksi asam dengan alkohol.
Klorida asam dikonversikan menjadi ester melalui reaksi dengan alkohol dalam suasana basa Murry, 1994.
Universitas Sumatera Utara
Ester asam lemak terdapat dalam bentuk ester antara gliserol dengan asam lemak ataupun dengan phospat seperti phospolipid. Disamping itu ada juga ester
antara asam lemak dengan alkoholnya yang membentuk monoester terdapat pada minyak jojoba. Ester asam lemak sering dimodifikasi baik untuk bahan makanan
maupun untuk bahan surfaktan, aditif, detergen dan lain sebagainya Endo et al, 1997.
Esterifikasi adalah suatu reaksi ionik yang merupakan gabungan dari reaksi adisi dan reaksi penataan ulang eliminasi Davidek, 1990. Esterifikasi
juga dapat didefenisikan sebagai reaksi antara asam karboksilat dan alkohol Gandhi, 1997. Esterifikasi dapat dilakukan dengan menggunakan katalis enzim
lipase dan asam anorganik asam sulfat dan asam klorida, dengan berbagai variasi alkohol biasanya metanol, etanol, l-propanol, 1-butanol, amyl alkohol, dan
lain-lain Ozgulsun, 2008. Asam anorganik yang digunakan sebagai katalis akan menyebabkan asam karboksilat mengalami konjugasi sehingga asam konjugat
dari asam karboksilat tersebutlah yang akan berperan sebagai substrat.
Cara lain dalam pembentukan ester adalah dengan melewatkan HCI kedalam campuran reaksi tersebut dan direfluks. Cara ini dikenal dengan nama
metode Fischer-Spieser. Esterifikasi tanpa katalis dapat juga dilakukan dengan satu molekul asam karboksilat dan satu pereaksi secara berlebih. Pertambahan
hasil juga dipengaruhi oleh dehidrasi yang artinya menarik air yang terbentuk sebagai hasil samping reaksi. Air dapat dipisahkan dengan cara menambahkan
pelarut yang bersifat non polar seperti misalnya benzena dan kloroform sehingga air yang terbentuk akan segera terikat pada pelarut yang digunakan atau dengan
manambahkan molekular sieves Yan, 2001.
Esterifikasi asam karboksilat dengan asam alkohol merupakan reaksi reversibel. Bila asam karboksilat diesterkan, digunakan alkohol berlebih. Untuk
membuat reaksi kebalikannya, yakni hidrolisis berkataliskan asam dari ester menjadi asam karboksilat digunakan air berlebihan. Kelebihan air akan
menggeser kesetimbangan ke arah sisi asam karboksilat Fessenden, 1992.
Universitas Sumatera Utara
2.5. Ozonolisis
Kategori