LAPORAN AKHIR PENGARUH RASIO REAKTAN DAN JUMLAH KATALIS PADA SINTESIS METIL ESTER SULFONAT BERBASIS METIL ESTER DENGAN AGEN SULFONASI H2 SO

  

LAPORAN AKHIR

PENGARUH RASIO REAKTAN DAN JUMLAH KATALIS

PADA SINTESIS METIL ESTER SULFONAT BERBASIS

METIL ESTER DENGAN AGEN

SULFONASI H SO

  2

  4 Dibuat Sebagai Persyaratan Untuk Mahasiswa Menyelesaikan

Pendididikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia

Politeknik Negeri Sriwijaya

  

Oleh:

Lu’lu’ Mutiasari

0612 3040 0347

  

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN AKHIR PENGARUH RASIO REAKTAN DAN JUMLAH KATALIS PADA SINTESIS METIL ESTER SULFONAT BERBASIS METIL ESTER DENGAN AGEN SULFONASI H

  2 SO

  4 Oleh:

Lu’lu’ Mutiasari 0612 3040 0347

  Palembang, Juli 2014 Pembimbing I, Pembimbing II, Ir. Elina Margaretty, M.Si. Idha Silviyati, S.T., M.T NIP 196203271990032001 NIP 197507292005012003

  Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Kimia

  Ir. Robert Junaidi, M.T NIP 19660712199303031003

MOTTO

  

Lakukan yang terbaik, berikan yang terbaik dan dapatkan yang terbaik

Do the best, give the best and get the best

  Kupersembahkan untuk : 

  Kedua orang tuaku tercinta 

  Kedua saudaraku tersayang 

  Keluargaku 

  Kakakku 

  Teman-teman seperjuangan 

  Almamaterku

  

ABSTRAK

Pengaruh Ratio Reaktan dan Jumlah Katalis pada Sintesis Metil Ester

Sulfonat Berbasis Metil Ester Dengan Agen Sulfonasi H

  2 SO

  4 Lu’lu’ Mutiasari, 2015, 46 Halaman, 12 Tabel, 17 Gambar, 4 Lampiran

  Di Indonesia sumer daya alam kepala sawit sangat melimpah. Sehingga produksi CPO di Indonesia tiap tahun meningkat namun harga jual dari CPO rendah. Pengolahan CPO menjadi produk hilir diperlukan guna meningkatkan nilai jual dari CPO. Salah satu upaya peningkatan nilai jual CPO adalah dengan mengkonversi CPO menjadi surfaktan Metil Ester Sulfonat (MES). Konversi CPO menjadi MES diawali dengan proses esterifikasi dan transesterifikasi dengan mereaksikan CPO dengan metanol untuk menghasilkan metil ester. Metil ester yang terbentuk selanjutnya disulfonasi menggunakan agen pensulfonasi H

  2 SO 4 ,

  dibleaching dengan H

  2 O 2 dan methanol, dinetralisasi dengan NaOH dan

  dikeringkan untuk menghilangkan sisa metanol dan air. Rasio dan komposisi katalis pada proses sulfonasi divariasikan untuk mengetahui pengaruh Rasio dan komposisi katalis terhadap kualitas MES yang dihasilkan. Rasio reaktan yang digunakan ialah 1:1,3 (MES1) , 1:1,4 (MES2), 1:1,5 (MES3) dengan katalis CaO 0,8% kemudian 1:1,3 (MES4) , 1:1,4 (MES5), 1:1,5 (MES6) dengan katalis CaO 1%. MES yang dihasilkan diuji kemampuannya dalam menurunkan tegangan permukaan air. Konsentrasi yang digunakan adalah 2% berat/volume air. Hasil uji produk MES yang dihasilkan menunjukkan kemampuan yang berbeda-beda dalam menurunkan tegangan permukaan air. MES 5 memiliki kemampuan yang paling tinggi dalam menurunkan permukaan air hingga mencapai 14,6564 dyne/cm pada konsentrasi 2%. Sedangkan pada bilangan asam MES2 juga memepunyai bilangan asamm yang sangat baik yaitu 0,32.

  Kata Kunci : CPO, Surfaktan, Metil Ester Sulfonat, H SO

  2

  4

  

ABSTRACT

The Influence of Reactans Ratio and Catalyst Composition on The Making of

Surfactant Methyl Ester Sulfonate from Using Agent Sulfonate H SO

  2

  4 Lu’lu’ Mutiasari, 2015, 46 pages, 12 tables, 17 pictures, 4 attachment

CPO production of Indonesia increased every year but the selling price of CPO is

low. Processing CPO become downstream products is required in order to

increase the value of the CPO. One of the efforts to increase the selling value of

the CPO is by converting CPO into surfactant Methyl Ester Sulfonate (MES).

Conversion of CPO into MES begins with the process of Transesterification by

reacting methanol with CPO to produce methyl ester. Methyl ester is sulfonated

using sulfonating agent,H

  2 SO 4 , bleached by H

  2 O 2 and methanol. Neutralized

using NaOH, and dried to remove residual methanol and water. The ratio and

composition of catalyst reaction on the process of sulfonation is varied to know

the influence of it on the quality of the resulting MES. Ratio ranges that used are

1:1,3 (MES1) , 1:1,4 (MES2), 1:1,5 (MES3) with catalyst CaO 0,8% and then

1:1,3 (MES4) , 1:1,4 (MES5), 1:1,5 (MES6) with catalyst CaO 1%. The ability of

MES in lowering the surface tension of water is tested. Concentrations that are

used on the test are 0.5, 1, 1.5, and 2 % weight / volume of water. The results of

the test for every MES are different. Mes 5 having the highest ability in lowering

  dyne / cm at concentrations 2 %.

  the surface of water until it reaches 14,6564 Keywords: CPO, Surfactant, Methyl Ester Sulfonate, H

  2 SO

  4 Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan akhir dengan judul

  

“Pengaruh Rasio Reaktan dan Jumlah Katalis pada Sintesis Metil Ester

Sulfonat Berbasis Metil Ester Dengan Agen Sulfonasi H

  2 SO

  4 ” dengan baik.

  Adapun tujuan penulisan laporan akhir ini adalah sebagai salah satu persyaratan untuk menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.

  Dalam penulisan laporan akhir ini penulis mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1.

  RD Kusumanto, S.T, M.M, selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya 2. Ir. Robert Junaidi, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik

  Negeri Sriwijaya 3. Zulkarnain, S.T. M.T, selaku Seketaris Jurusan Teknik Kimia Politeknik

  Negeri Sriwijaya 4. Ir. Elina Margaretty, M.Si, selaku pembimbing I 5.

  Idha Silviyati, S.T., M.T, selaku pembimbing II 6. Seluruh staf pengajar, teknisi, dan administrasi Jurusan Teknik Kimia

  Politeknik Negeri Sriwijaya 7. Keluarga yang telah memberikan bantuan baik moril maupun materil 8.

Rekan-rekan di Politeknik Negeri Sriwijaya

  Penulis menyadari bahwa terdapat kekurangan dalam laporan ini sehingga dibutuhkan kritik dan saran yang bersifat membagun untuk menyempurnakannya.

  Akhir kata penulis berharap semoga laporan akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

  Palembang, Juni 2014

  

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... ii

MOTTO ....................................................................................................... iii

ABSTRAK ................................................................................................... iv

ABSTRACT .................................................................................................. v

KATA PENGANTAR ................................................................................. vi

DAFTAR ISI ................................................................................................ viii

DAFTAR TABEL ....................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xi

  BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ..................................................................................... 1 1.2. Tujuan Penelitian ................................................................................. 2 1.3. Manfaat Penelitian ............................................................................... 2 1.4. Rumusan Masalah ................................................................................ 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Surfaktan .............................................................................................. 4 2.2. Surfaktan Metil Ester Sulfonat (MES) ................................................. 6 2.3. Bahan Baku Pembuatan MES .............................................................. 10 2.4. Jenis-Jenis Produksi MES .................................................................... 14 2.5. Deskripsi Proses Pembuatan MES ....................................................... 16 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian .............................................................. 25 3.2. Alat dan Bahan ..................................................................................... 25 3.3. Perlakuan dan Rancangan Percobaan................................................... 26 3.4. Metodologi Penelitian .......................................................................... 28 3.5. Diagram Alir Penelitian ....................................................................... 36 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil ..................................................................................................... 38 4.2. Pembahasan .......................................................................................... 39 BAB V PENUTUP

  5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 46

  5.2 Saran ..................................................................................................... 46

  

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 47

LAMPIRAN ................................................................................................. 50

  DAFTAR TABEL

  Tabel 1 Data Ekspor Impor Surfaktan Indonesia tahun 2005-2009 .............. 5 Tabel 2 Perbandingan Kualitas Bahan Baku ME untuk produksi MES ....... 10 Tabel 3 Komposisi MES ............................................................................... 10 Tabel 4 Komposisi Asam Lemak Beberapa Produk Kelapa Sawit ............... 12 Tabel 5 Hasil Pengujian Metil Ester ............................................................. 38 Tabel 6 Hasil Metil Ester Sulfonat ................................................................ 38

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1 Molekul Surfaktan ........................................................................ 3 Gambar 2 Struktur kimia metil ester sulfonat ............................................... 7 Gambar 3 Beberapa Surfaktan MES komersial ............................................ 7 Gambar 4 Kelapa Sawit dan Hasil Pengolahan Kelapa Sawit ...................... 11 Gambar 5 Esterifikasi Asam Lemak dan Alkohol ........................................ 18 Gambar 6 Reaksi trigliserida dengan metanol .............................................. 18 Gambar 7 Kemungkinan Masuknya Gugus Sulfonat pada Metil Ester ........ 21 Gambar 8 Reaksi sulfonasi menggunakan NaHSO 3 ........................................................

  22 Gambar 9 Reaksi Sulfonasi Metil Ester dengan Agen Pensulfonasi H 2 SO 4 .

  22 Gambar 10 Reaksi-reaksi yang terlibat pada tahap pengelentangan ............. 23 Gambar 11 Reaksi Penetralan MES dengan menggunakan NaOH .............. 23 Gambar 12 Reaksi terbentuknya di-salt ........................................................ 24 Gambar 13 Rangkaian alat proses transesterifikasi ...................................... 30 Gambar 14 Diagram Alir Pembuatan Metil Ester ......................................... 36 Gambar 15 Diagram Alir Pembuatan Metil Ester Sulfonat .......................... 37 Gambar 16 Grafik Angka Asam Metil Ester Sulfonat .................................. 44 Gambar 17 Grafik Tegangan Permukaan Metil Ester Sulfonat .................... 45