19
miligram kalium hidroksida KOH yang diperlukan untuk menyabunkan 1 gram lemak atau minyak pada kondisi tertentu.
4.2 Analisis Metil Ester Jarak Pagar
Tahapan selanjutnya pada penelitian ini adalah produksi bahan baku utama untuk sulfonasi, yaitu metil ester. Metil ester dipilih sebagai bahan untuk sulfonasi karena kualitas metil
ester sebagai bahan sulfonasi lebih baik, dimana sifat metil ester yang tidak mudah teroksidasi dibandingkan jika menggunakan trigliserida dan asam lemak sebagai bahan baku sulfonasi.
Proses produksi metil ester dilakukan dengan dua tahap, yaitu esterifikasi dan transesterifikasi. Hal ini dilakukan karena FFA minyak jarak pagar lebih dari 2 sehingga perlu
dilakukan tahapan esterifikasi terlebih dahulu. Proses esterifikasi perlu dilakukan untuk mereaksikan asam lemak bebas menjadi metil ester. Bila asam lemak bebas tidak direaksikan
menjadi metil ester maka asam lemak bebas tersebut akan mengganggu proses transesterifikasi karena bereaksi dengan katalis basa.
Proses esterifikasi akan mereaksikan asam lemak bebas terlebih dahulu dengan metanol ditambah bantuan katalis asam. Tahapan selanjutnya adalah mengkonversi trigliserida dengan
bantuan katalis basa. Proses produksi metil ester jarak pagar skala 100Lbatch dapat dilihat pada Lampiran 14. Adapun hasil analisis sifat fisikokimia metil ester jarak pagar dapat dilihat pada
Tabel 7. Tabel 7. Hasil analisis metil ester jarak pagar
Parameter Satuan
Nilai
Kadar air 0.024
Bilangan asam mg KOHg lemak
0.44 Bilangan iod
mg Iodg lemak 94.91
Bilangan penyabunan mg KOHg lemak
198.12 Gliserol total
0.918 Kadar ester
97.70 Pengujian kadar air metil ester jarak pagar menggunakan metode Karl Fischer.
Berdasarkan hasil analisis diketahui bahwa kadar air di dalam metil ester jarak pagar sebesar 0.024, yang berarti masih berada dalam batas SNI 04-7182-2006 yaitu maksimum 0.1.
Keberadaan air dalam metil ester dapat menyebabkan air bereaksi dengan ester membentuk asam lemak bebas. Air dapat terbentuk selama proses transesterifikasi melalui reaksi antara katalis
NaOH atau KOH dengan metanol, atau bahkan dari proses pencucian untuk menghilangkan gliserol.
Menurut Sheats dan MacArthur 2002 penggunaan metil ester sebagai bahan baku pembuatan Metil Ester Sulfonat sangat memfokuskan pada tingginya hidrogenasi dan kemurnian
bahan baku, hal ini terkait dengan tingkat ketidakjenuhan dan distribusi rantai karbon didalamnya.
Kandungan air dalam bahan dapat bereaksi dengan SO
3
saat proses sulfonasi dan membentuk oleum SO
3
cair. Gas sulfur trioksida berlebih ditambah dengan asam sulfat dalam reaksi dapat menyebabkan desulfonasi surfaktan. Desulfonasi mempengaruhi degradasi surfaktan
di kemudian hari dimana surfaktan kehilangan komponen aktifnya. Menurut Rossen 2004 pada
20
surfaktan yang mengandung gugus ester, degradasi berlangsung lebih cepat dimana surfaktan akan terurai menjadi alkohol dan asam. Kedua produk hasil degradasi ini sangat bersifat tidak
aktif permukaan. Analisis bilangan asam metil ester dilakukan untuk mengetahui tingkat konversi metil
ester. Bilangan asam minyak jarak pagar sebesar 63.859 mg KOHg lemak dapat turun menjadi 0.44 mg KOHg lemak setelah dikonversi dalam bentuk metil ester jarak pagar, yang artinya
proses esterifikasi berhasil mengurangi keasaman karena asam lemak bebas teresterfikasi menghasilkan metil ester. Nilai bilangan asam tersebut telah sesuai dengan SNI 04-7182-2006
yaitu maksimal 0.5 mgKOHg lemak. Bilangan asam metil ester setelah proses transesterifikasi lebih rendah karena katalis basa
akan memisahkan asam lemak bebas melalui mekanisme pembentukan sabun. Bilangan asam dapat meningkat sejalan dengan waktu penyimpanan karena terjadinya reaksi dengan udara atau
air Gerpen et al. 2004. Hasil analisis untuk bilangan iod metil ester jarak pagar didapatkan nilai sebesar 94.917
mg Iodg lemak. Nilai tersebut telah sesuai dengan SNI 04-7182-2006 yaitu maksimal 115 mgKOHg. Bahan baku metil ester yang memiliki bilangan iod tinggi akan sulit untuk dipucatkan
dan warna produk yang dihasilkan cenderung warnanya lebih gelap.
4.3 Proses Sulfonasi dan Aging MESA