ANALISIS SURFAKTAN MES HASIL DAN PEMBAHASAN

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. ANALISIS METIL ESTER Metil ester yang digunakan dalam penelitian ini berbahan baku olein sawit yang dihasilkan melalui reaksi transesterifikasi. Olein sawit yang digunakan pada penelitian ini berasal dari PT. Asian Agri Group. Produksi metil ester olein dilakukan pada skala 100 liter di pilot plant SBRC. Metil ester olein yang dihasilkan dianalisis untuk persiapan bahan baku menjadi surfaktan yang dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Hasil analisis metil ester olein minyak sawit Parameter Unit Hasil Analisis Kadar Air 0.018 Bilangan Asam mg KOHg ME 0.1856 Bilangan Penyabunan mg KOHg ME 191.45 Bilangan Iod mg I 2 g ME 72.52 Densitas gcm 3 0.9165 Dari hasil analisis metil ester olein diatas diketahui bahwa metil ester olein sudah memenuhi standar kualitas untuk digunakan sebagai bahan baku metil ester sulfonat.

B. ANALISIS SURFAKTAN MES

Proses pembuatan surfaktan metil ester sulfonat MES dilakukan dengan mereaksikan metil ester dengan gas SO 3 pada suhu reaksi 80 °C dengan lama reaksi 2 jam. Proses reaksi ini dinamakan proses sulfonasi. Proses sulfonasi pada penelitian ini menggunakan single tube falling film reaktor yang dapat dilihat pada Gambar 7. Metil Ester yang masuk ke dalam reaktor memiliki lapisan 100 mlmenit, lapisannya cukup tipis sehingga gas yang masuk ke dalam reaktor akan bereaksi dengan cepat untuk menjadi metil ester sulfonat. Proses sulfonasi dilakukan secara kontinyu dengan memutarkan kembali ke dalam reaktor dan direaksikan dengan gas yang masuk selanjutnya. 24 Gambar 7. Single Tube Falling Film Reactor Metil ester dialirkan ke dalam reaktor melalui saluran pada bagian atas yang terdiri dari dua saluran. Lapisan metil ester akan terbentuk pada dinding dalam reaktor. Setelah suhu mencapai 80 ºC, maka gas SO 3 dialirkan melalui saluran gas pada bagian atas reaktor. Gas SO 3 akan bereaksi dengan lapisan metil ester yang mengalir pada dinding. Semakin tipis lapisan metil ester, reaksi sulfonasi akan semakin cepat. Sebaliknya, jika lapisan metil ester smakin tebal maka sulfonasi akan terjadi secara lambat. Hal ini karena gas SO 3 yang bereaksi dengan metil ester harus lebih banyak. Laju alir metil ester yang masuk ke dalam reaktor dalam penelitian ini adalah 100 mlmenit, diduga memiliki lapisan yang tipis pada dinding reaktor. Metil ester sulfonat yang dihasilkan dari reaktor cukup kental dan berwarna gelap. Untuk meningkatkan kualitas surfaktan MES perlu dilakukan pemurnian yang meliputi pemucatan dan netralisasi. Melalui proses pemucatan, surfaktan akan lebih cerah seihingga memenuhi kriteria untuk diaplikasikan dalam pembuatan deterjen. Metil ester sulfonat sebelum pemucatan disajikan pada Gambar 8a dan sesudah pemucatan disajikan pada Gambar 8b. 25 a b Gambar 8. Surfaktan Metil Ester Sulfonat sebelum pemucatan 8a dan setelah pemucatan 8b Surfaktan MES hasil pemucatan berwarna cerah seperti yang terlihat pada Gambar 8b. sebelum dilakukan pemurnian dan pemucatan, surfaktan MES cukup kental dan berwarna gelap. Surfaktan MES murni dianalisis seperti yang disajikan pada Tabel 6. Tabel 6. Analisis surfaktan MES setelah proses pemurnian Parameter Unit Hasil Analisis pH - 6.69 Bilangan Asam mg KOHg MES 5.92 Bilangan Iod mg I 2 g MES 33.99 Kadar Bahan aktif 7.23 Densitas gcm 3 0.9803 Tegangan Permukaan air dynecm 65.22 Tegangan Antarmuka air + xilen dynecm 31.50 Tegangan Permukaan konsentrasi MES 1 vv dynecm 32.37 Tegangan Antarmuka konsentrasi MES 1 vv dynecm 12.25 Metil ester sulfonat hasil reaksi sulfonasi sebelum pemurnian dan pemucatan memiliki keasaman yang tinggi dengan nilai bilangan asam 10.79 mg KOHg MES. Setelah dilakukan pemurnian dan pemucatan, MES berwarna lebih cerah dan derajat keasaman yang netral yaitu 6.69 dan nilai bilangan asam 5.92 mg KOHg MES. Proses netralisasi dilakukan pada surfaktan MES karena apabila surfaktan MES tidak dimurnikan, maka warna 26 surfaktan MES semakin gelap yang tidak dapat dihindari, viskositas semakin besar dan terbentuknya endapan MES. Derajat keasaman dari surfaktan MES yang baik adalah pada pH netral. Apabila pH surfaktan MES rendah, maka surfaktan bersifat semakin asam. Sementara jika pH melebihi netral, maka dapat terjadi hidrolisis yang akan mementuk disalt. Hal ini akan mengakibatkan keaktifan surfaktan MES berkurang. Tegangan permukaan dirumuskan sebagai energi yang harus digunakan untuk memperbesar permukaan suatu cairan sebesar 1 cm 2 . Tegangan permukaan disebabkan adanya gaya tarik menarik dari molekul cairan. Tegangan permukaan surfaktan MES dinyatakan dalam dyne per centimeter dynecm atau miliNewton per meter mNm. Tegangan permukaan timbul sebagai akibat ketidaksinambungan gaya tarik antar molekul pada permukaan zat cair. Semakin besar ikatan antar molekul- molekul dalam cairan maka semakin besar tegangan permukaan suatu surfaktan Bodner dan pardue, 1989. Hasil pengukuran tegangan permukaan air sebelum penambahan surfaktan MES sebesar 65.22 dynecm. Hasil pengukuran tegangan permukaan air setelah penambahan surfaktan MES pada konsentrasi 1 sebesar 32.37 dynecm. Tegangan permukaan air mengalami penurunan 32.85 dynecm setelah penambahan surfaktan MES dari sebelumnya bernilai 65.22 dynecm. Dalam hal ini, surfaktan MES mampu menurunkan tegangan permukaan air sebesar 50.36 . Pengukuran nilai tegangan permukaan dan tegangan antarmuka surfaktan dilakukan pada suhu ruang pada konsentrasi surfaktan MES yang ditambahkan 1 vv. Jika pengukuran tegangan permukaan dan tegangan antarmuka pada suhu tinggi akan menyebabkan kerusakan pada surfaktan MES. Pada suhu tinggi, memungkinkan terjadinya oksidasi yang akan menyebabkan surfaktan bersifat asam yang akan mempengaruhi kinerja dari surfaktan MES. Konsentrasi surfaktan yang digunakan dalam pengujian adalah 1 vv. Pada konsentrasi lebih rendah dari 1 , nilai tegangan permukaan dan antarmuka bernilai tinggi. Peningkatan konsentrasi dapat 27 menurunkan tegangan permukaan dan tegangan antarmuka sampai bernilai konstan pada konsentrasi 1 . Surfaktan adalah senyawa kimia yang memiliki aktivitas pada permukaan cairan. Surfaktan memiliki struktur bipolar sehingga menyebabkan surfaktan cenderung berada pada antarmuka antara fase yang berbeda derajat polaritas dan ikatan hidrogen seperti air dan minyak. Seperti dalam pengukuran tegangan permukaan, nilai tegangan antarmuka juga diukur dengan alat cole parmer tensiometer. Dari hasil pengukuran, tegangan antarmuka air dan xilen sebelum penambahan surfaktan MES sebesar 31.50 dynecm. Hasil pengukuran tegangan antarmuka air dan xilen setelah penambahan surfaktan MES pada konsentrasi 1 bernilai 12.25 dynecm. Tegangan antarmuka air dan xilen mengalami penurunan sebesar 19.25 dynecm. Dengan demikian dapat diketahui bahwa surfaktan MES dapat menurunkan tegangan antarmuka air dan xilen 61,11 .

C. PENGARUH SUHU DAN LAMA PEMANASAN