Sifat Fisikokimia Metil Ester Olein dan Metil Ester Dominan C

Bilangan iod yang dihasilkan dari metil ester olein dominan C 16 lebih rendah dibandingkan dengan metil ester olein. Hal ini menunjukkan bahwa dalam metil ester olein dominan C 16 lebih didominasi oleh metil ester dengan ikatan jenuh ikatan tunggal. Mittelbach 1994 dan Worgette et al. 1998 menyatakan bahwa bilangan iod merupakan gambaran banyaknya komponen ikatan tidak jenuh dalam biodiesel. Merurut Ketaren 2008, bilangan iod adalah jumlah g iod yang dapat diikat oleh 100 g lemak. Ikatan rangkap yang terdapat pada asam lemak yang tidak jenuh akan bereaksi dengan iod atau senyawa-senyawa iod. Gliserida dengan tingkat ketidakjenuhan yang tinggi, akan mengikat iod dalam jumlah yang lebih besar. a b Gambar 12. Bahan baku pembuatan Methyl Ester Sulfonic Acid Metil ester olein a; Metil ester olein dominan C 16 b Bilangan penyabunan adalah jumlah mg KOH yang diperlukan untuk menyabunkan satu g minyak atau lemak. Apabila sejumlah contoh minyak atau lemak disabunkan dengan larutan KOH berlebihan dalam alkohol maka KOH akan bereaksi dengan trigliserida, yaitu tiga molekul KOH bereaksi dengan satu molekul minyak atau lemak. Larutan alkali yang tertinggal ditentukan dengan titrasi menggunakan asam, sehingga jumlah alkali yang turut bereaksi dapat diketahui Ketaren 2008. Bilangan penyabunan dari metil ester olein dominan C 16 memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan metil ester olein yaitu 184,33 mg KOHg. Bilangan asam adalah jumlah mg KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan asam-asam lemak bebas dari 1 g minyak atau lemak. Bilangan asam dipergunakan untuk mengukur jumlah asam lemak bebas yang terdapat dalam minyak atau lemak. Nilai bilangan asam untuk metil ester olein dominan C 16 lebih rendah dibandingan bilangan asam metil ester olein. Semakin rendah bilangan asam yang dihasilkan semakin rendah pula kandungan free fatty acid. Kadar asam lemak bebas atau free fatty acid FFA memperlihatkan penurunan pada metil ester olein dominan C 16 dibandingkan dengan metil ester olein. Rendahnya nilai FFA diakibatkan karena rendahnya kadar asam lemak bebas dalam metil ester olein dominan C 16 . Kemurnian metil ester palmitat yang terkandung dalam metil ester olein dominan C 16 adalah 80,17 bv. Hal ini berarti dalam 100 ml metil ester terdapat 80,17 g fraksi metil ester palmitat. Nilai ini didapat dari analisis menggunakan gas kromatografi. Kandungan metil ester dominan palmitat sangat baik apabila diaplikasikan sebagai bahan baku untuk pembuatan surfaktan MES khususnya untuk produk pencuci dan pembersih washing and cleaning product. Kondisi ini didukung oleh Watkins 2001 yang menyatakan bahwa pemanfaatan metil ester palmitat C 16 sebagai bahan baku surfaktan akan memberikan sifat deterjensi paling baik, kemudian diikuti oleh metil ester miristat C 14 dan metil ester oleat C 18 . Komposisi FAME metil ester hasil fraksinasi ditunjukkan pada Gambar 13. Gambar 11 menunjukkan hasil analisis gas kromatografi terhadap komposisi Gambar 13. Grafik komposisi FAME hasil fraksinasi metil ester olein Kondisi Proses suhu o C - waktu jam Dari Gambar 13 dapat dilihat bahwa metil ester hasil fraksinasi mengandung metil ester palmitat C 16:0 secara dominan. Pada metil ester hasil fraksinasi, selain metil ester palmitat terdapat metil ester lain yang mampu terbaca oleh GC, yaitu metil ester miristat C 14:0 , metil ester stearat C 18:0 , metil ester oleat C 18:1 , metil ester linoleat C 18:2 .

4.3. Sifat Fisikokimia Methyl Ester Sulfonic Acid

Surfaktan methyl ester sulfonic acid pada penelitian ini dibuat sebagai bahan aktif dalam heavy duty cleaner. Methyl ester sulfonic acid yang digunakan merupakan hasil sulfonasi metil ester olein tanpa fraksinasi dan hasil fraksinasi MESA olein dominan C 16 . Methyl ester sulfonic acid diproduksi menggunakan reaktor Singletube falling film dengan tinggi reaktor 6 m dan diameter dalam 25 mm yang dikembangkan oleh Hambali et al. 2009. Gas SO 3 sebagai agen pensulfonasi diperoleh dari PT. Mahkota Indonesia. Gas SO 3 yang dihasilkan memiliki konsentrasi 25 – 26. Oleh karena itu diperlukan instalasi pensuplai udara kering untuk mengencerkan gas SO 3 menjadi 4 – 7 agar dapat digunakan dalam proses sulfonasi metil ester. Proses produksi methyl ester sulfonic acid MESA dan produk yang dihasilkan dapat dilihat pada Lampiran 6. Pada proses sulfonasi, gas SO 3 dialirkan dalam tube, di dinding bagian dalam reaktor dialirkan metil ester olein dalam bentuk film tipis. Kedua bahan tersebut mengalir. Kontak antara metil ester olein dan gas SO 3 dimulai dari puncak reaktor dan mengalir membentuk film tipis ke seluruh permukaan menuruni reaktor. Karakteristik reaktor harus dapat menghasilkan ketebalan film metil ester yang tepat dan konstan, sehingga kontak dengan gas SO 3 terjadi merata di sepanjang tube. Ketebalan lapisan film harus dijaga konstan sepanjang tube ketika dilakukan sulfonasi. Apabila film yang terbentuk menebal pada beberapa tempat dan menipis di tempat lain, metil ester akan mengalir melalui lintasan tertentu di dalam dinding reaktor. Lapisan film yang menipis pada bagian reaktor dapat mengering dan terbentuk kerak. Pembentukan kerak menyebabkan MESA tidak dapat dikeluarkan dan dapat pula menghambat aliran bahan baku. Tahapan reaksi pembentukan MESA pada sulfonasi metil ester MacArthur et al. 1998 dapat dilihat pada Gambar 14. O O R – CH 2 – C – OCH 3 I + SO 3 R – CH 2 – C – OCH 3 : SO 3 II O O R – CH 2 – C – OCH 3 : SO 3 II + SO 3 R – CH – C – OCH 3 : SO 3 III SO 3 H O O R – CH – C – OCH 3 : SO 3 III R – CH – C – OCH 3 IV + SO 3 SO 3 H SO 3 H Gambar 14. Tahapan reaksi pembentukan MESA pada sulfonasi metil ester Absorpsi SO 3 oleh metil ester dalam singletube falling film reactor STFR ditunjukkan oleh mekanisme reaksi yang cepat yang membentuk produk intermediet II, biasanya dilukiskan sebagai satu sulfonated anhydride. Sulfonated anhydride dapat bereaksi kembali dengan molekul SO 3 kedua melalui bentuk enol-nya. Molekul sulfonated anhydride yang membawa dua unit SO 3 , dapat kehilangan satu unit SO 3 yang dapat bereaksi dengan molekul metil ester lain. Untuk itu perlu digunakan SO 3 berlebih. dalam kondisi reaksi yang setimbang, pro duk intermediet II tersebut akan mengaktifkan gugus alfa α pada rangkaian gugus karbon metil ester sehingga membentuk produk intermediet III. Selanjutnya, produk intermediet III tersebut mengalami restrukturisasi dengan melepaskan gugus SO 3 . Dengan terlepasnya gas SO 3 selama proses aging tersebut, maka terbentuklah methyl ester sulfonic acid MESA IV. SO 3 yang dilepaskan lalu akan mengkonversi sisa produk intermediet II membentuk produk intermediet III. Produk intermediet III kemudian dikonversi menjadi MESA IV MacArthur et al. 1998. Sifat Fisiko kimia methyl ester sulfonic acid yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 11. Densitas merupakan salah satu sifat dasar fluida yang didefinisikan massa per satuan volume sampel pada suhu 25 o C. Efek temperatur pada densitas cairan tidak dapat diabaikan karena cairan akan meregang mengikuti perubahan temperatur. Hasil analisis densitas pada MESA dengan kualitas offgrade