Reaksi Saponifikasi - Pembuatan Sabun PDF

Preview

Summary

Laporan Praktikum Kimia Organik Percobaan 4 Reaksi Saponifikasi “Pembuatan Sabun” Kelompok 3/Kelas A Enjani Kurnia Sari 1807111276 Faiprianda Assyari Rahmatullah 1807111319 Novia Yolanda 1807111316 Ridho Hidayat 1807111536 Siti Nur Haliza 1807111235 Asisten : Septiani Lestari Dosen Pengampu : Drs. I...

Description

Laporan Praktikum Kimia Organik Percobaan 4 Reaksi Saponifikasi “Pembuatan Sabun”

Kelompok 3/Kelas A Enjani Kurnia Sari

1807111276

Faiprianda Assyari Rahmatullah

1807111319

Novia Yolanda

1807111316

Ridho Hidayat

1807111536

Siti Nur Haliza

1807111235

Asisten : Septiani Lestari

Dosen Pengampu : Drs. Irdoni, HS., MS Dra. Nirwana, MT

Program Studi Sarjana Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Riau Pekanbaru 2019

Praktikum Kimia Organik/Kelompok 3/S.Ganjil/2019-2020

LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK Percobaan 4 Reaksi Saponifikasi “Pembuatan Sabun” Dosen pengampu praktikum kimia organik dengan ini menyatakan bahwa:

Kelompok 3/Kelas A: Enjani Kurnia Sari Faiprianda Assyari Rahmatullah Novia Yolanda Ridho Hidayat Siti Nur Haliza

1807111276 1807111319 1807111316 1807111536 1807111235

1. Telah melakukan perbaikan-perbaikan yang disarankan oleh Dosen Pengampu/Asisten Praktikum 2. Telah menyelesaikan laporan lengkap praktikum Saponifikasi dari praktikum kimia organik yang disetujui oleh Dosen Pengampu/Asisten Praktikum Catatan Tambahan:

Dosen Pengampu, Pekanbaru, Oktober 2019

Dosen Pengampu, Pekanbaru, Oktober 2019

Dra. Nirwana, MT NIP: 19600825 198609 2 002

Drs. Irdoni, HS. MS NIP: 19570415 198609 1 001

Reaksi Saponifikasi “Pembuatan Sabun” ii

Praktikum Kimia Organik/Kelompok 3/S.Ganjil/2019-2020

ABSTRAK Reaksi saponifikasi adalah reaksi hidrolisis asam lemak dengan basa (misalnya NaOH). Reaksi saponifikasi menghasilkan sabun sebagai produk utama dan gliserin sebagai produk samping. Tujuan dari percobaan adalah untuk membuat dan memahami reaksi penyabunan pada proses pembuatan sabun serta menjelaskan sifat-sifat sabun berdasarkan percobaan yang dilakukan. Pembuatan sabun melalui proses saponifikasi dilakukan dengan penambahan 250 ml Virgin Coconut Oil (VCO), etanol 10 ml, NaOH 5 N 61,2 ml, asam stearat 10 ml, gliserin 10 ml, dan NaCl 10 ml. Kemudian sabun yang telah jadi disaring dengan bantuan pompa vakum. Selanjutnya dilakukan pengujian sifat-sifat sabun dengan menggunakan kerosen, kalsium sulfat, dan PP. Hasil pengujian menunjukkan sabun menghasilkan busa pada uji sifat sabun, uji stabilitas busa sebesar 30%, uji kadar air sebesar 0,62% dengan mutu SNI 3532:2016 maksimum 15%, uji alkali bebas menunjukkan sabun bersifat asam dengan mutu SNI 3532:2016 maksimum 0,1%. Kata kunci: Minyak kelapa, NaOH, gliserin, sabun, saponifikasi

ABSTRACT Saponification reaction is the reaction of the hydrolysis of fatty acids with bases (for example NaOH). The saponification reaction produces soap as the main product and glycerin as a by-product. The purpose of the experiment is to make and understand the lathering reaction in the process of making soap and explain the properties of soap based on the experiments conducted. Making soap through the saponification process is done by adding 250 ml Virgin Coconut Oil (VCO), 10 ml ethanol, NaOH 5 N 61,2 ml, 10 ml stearic acid, 10 ml glycerin, and 10 ml NaCl. Then the finished soap is filtered with the help of a vacuum pump. Furthermore, the properties of soap were tested using kerosene, calcium sulfate, and PP. Test results show that the soap produces foam in the soap properties test, the foam stability test is 30%, the moisture content test is 0,62%, the free alkali test shows the soap is acidic. Keywords: Coconut oil, NaOH, glycerin, soap, saponification

Reaksi Saponifikasi “Pembuatan Sabun” iii

Praktikum Kimia Organik/Kelompok 3/S.Ganjil/2019-2020

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... ii ABSTRAK ...................................................................................................... iii DAFTAR ISI ................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... vi DAFTAR TABEL .......................................................................................... vii BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1 1.2 Tujuan Praktikum ........................................................................... 1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA.................................................................... 2 2.1 Produk yang Dihasilkan ................................................................. 2 2.1.1 Sejarah Sabun ....................................................................... 2 2.1.2 Pengertian Sabun .................................................................. 3 2.1.3 Kegunaan Sabun ................................................................... 7 2.2 Bahan Baku Pembuatan Sabun ...................................................... 7 2.2.1 Bahan Baku .......................................................................... 7 2.2.2 Bahan Penguji Sabun ........................................................... 17 2.3 Proses Sintesis/Isolasi Produk ........................................................ 19 2.3.1 Proses Batch ......................................................................... 20 2.3.2 Proses Kontinu ..................................................................... 20 2.3.3 Metode Pembuatan Sabun .................................................... 21 BAB III METODOLOGI PERCOBAAN .................................................... 23 3.1 Alat-Alat yang Digunakan ............................................................. 23 3.2 Bahan-Bahan yang Digunakan ....................................................... 23 3.3 Prosedur Percobaan ........................................................................ 24 3.3.1 Persiapan .............................................................................. 24 3.3.2 Pembuatan Sabun ................................................................. 24 3.3.3 Karakteristik Sabun .............................................................. 24 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 27 4.1 Hasil Praktikum .............................................................................. 27 4.1.1 Pembuatan Sabun ................................................................. 27 4.1.2 Uji Sifat Sabun ..................................................................... 28 Reaksi Saponifikasi “Pembuatan Sabun” iv

Praktikum Kimia Organik/Kelompok 3/S.Ganjil/2019-2020 4.1.3 Uji Stabilitas Busa ................................................................ 28 4.1.4 Uji Kadar Air ........................................................................ 29 4.1.5 Uji Alkali Bebas ................................................................... 29 4.2 Pembahasan .................................................................................... 29 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 32 5.1 Kesimpulan..................................................................................... 32 5.2 Saran ............................................................................................... 32 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 33 LAMPIRAN A LAPORAN SEMENTARA................................................. 36 LAMPIRAN B PERHITUNGAN ................................................................. 41 LAMPIRAN C DOKUMENTASI ................................................................ 43

Reaksi Saponifikasi “Pembuatan Sabun”

v

Praktikum Kimia Organik/Kelompok 3/S.Ganjil/2019-2020

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Surfaktan ..................................................................................... 4 Gambar 2.2 Mekanisme Cara Kerja Sabun .................................................... 4 Gambar 2.3 Reaksi Saponifikasi .................................................................... 5 Gambar 2.4 Sifat Gugus RCOO- .................................................................... 5 Gambar 2.5 NaOH Berbentuk Serpihan ......................................................... 12 Gambar 2.6 Mekanisme CaSO4 ...................................................................... 16 Gambar 4.1 Reaksi antara Minyak (Trigliserida) dan Etanol ......................... 30

Reaksi Saponifikasi “Pembuatan Sabun” vi

Praktikum Kimia Organik/Kelompok 3/S.Ganjil/2019-2020

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Sifat Fisika dan Kimia Sabun .......................................................... 6 Tabel 2.2 Sifat Fisika dan Kimia Minyak Kelapa ........................................... 9 Tabel 2.3 Sifat Fisika dan Kimia NaOH ......................................................... 12 Tabel 2.4 Sifat Fisika dan Kimia NaCl ........................................................... 13 Tabel 2.5 Sifat Fisika dan Kimia Etanol ......................................................... 13 Tabel 2.6 Sifat Fisika dan Kimia CaSO4 ......................................................... 16 Tabel 2.7 Sifat Fisika dan Kimia Minyak Tanah ............................................ 17 Tabel 2.8 Sifat Fisika dan Kimia Asam Stearat .............................................. 18 Tabel 2.9 Sifat Fisika dan Kimia HCl ............................................................. 18 Tabel 4.1 Hasil Pembuatan Sabun ................................................................... 27 Tabel 4.2 Hasil Uji Sifat Sabun ....................................................................... 28 Tabel 4.3 Hasil Uji Stabilitas Sabun ............................................................... 28 Tabel 4.4 Hasil Uji Kadar Air ......................................................................... 29 Tabel 4.5 Hasil Uji Alkali Bebas ..................................................................... 29

Reaksi Saponifikasi “Pembuatan Sabun” vii

Pratikum Kimia Organik/Kelompok 3/S.Ganjil/2019-2020

BAB I PENDAHULUAN 1.1.

Latar Belakang

Penggunaan sabun dalam kehidupan sehari-hari sudah tidak asing lagi, terutama sesuai dengan fungsi utamanya yaitu membersihkan kotoran/noda. Berbagai jenis sabun ditawarkan dengan beragam bentuk, mulai dari sabun cuci (krim dan bubuk), sabun mandi (padat dan cair), sabun tangan (cair) serta sabun pembersih peralatan rumah tangga (krim dan cair). Sabun termasuk salah satu jenis surfaktan yang terbuat dari minyak atau lemak alami. Suatu molekul sabun mengandung suatu rantai hidrokarbon panjang plus ujung ion. Bagian hidrokarbon bersifat hidrofobik dan larut dalam zat-zat non polar, sedangkan ujung ion bersifat hidrofilik dan larut dalam air. Adanya dua gugus tersebut menyebabkan sabun bertindak sebagai agen pembersih ditunjukkan dengan menurunnya tegangan permukaan saat kotoran ataupun minyak berinteraksi dengan sabun sebagai akibat teremulsinya kotoran maupun minyak (Heaton, 1996). Sabun merupakan campuran dari senyawa natrium dengan asam lemak yang digunakan sebagai bahan pembersih tubuh berbentuk padat, berbusa, dengan atau tanpa zat tambahan lain serta tidak menimbulkan iritasi pada kulit. Sabun dibuat dengan cara, yaitu proses saponifikasi. Proses saponifikasi minyak akan diperoleh produk samping yaitu gliserin, sedangkan proses netralisasi tidak akan memperoleh gliserin. Proses saponifikasi terjadi karena reaksi antara trigliserida dengan alkali, sedangkan proses netralisasi terjadi karena reaksi asam lemak bebas dengan alkali (Ophardt, 2003). Maka dari itu, dengan melakukan percobaan reaksi saponifikasi ini dapat kita lakukan proses pembuatan sabun dan memahami sifat dari sabun sehingga akan didapat sabun yang berkualitas (Heaton, 1996). 1.2.

1.

Tujuan Percobaan

Membuat dan memahami reaksi penyabunan pada proses pembuatan sabun di laboratorium.

2.

Menjelaskan beberapa sifat sabun berdasarkan percobaan yang dilakukan.

Reaksi Saponifikasi “Pembuatan Sabun” 1

Praktikum Kimia Organik/Kelompok 3/S.Ganjil/2019-2020

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 2.1.1

Produk yang dihasilkan Sejarah Sabun Pliny menyebut sabun dalam Historia Naturalis, sebagai bahan cat rambut

dan salep dari lemak dan abu pohon beech yang dipakai masyarakat di Gaul, Prancis. Tahun 100 Masehi masyarakat Gaul sudah memakai sabun keras. Dia juga menyebut pabrik sabun di Pompei yang berusia 2000 tahun, yang belum diketahui. Di masa itu sabun lebih sebagai obat. Pada akhirnya sabun dipakai sebagai pembersih, menurut Galen, ilmuwan Yunani, di abad II. Tahun 700-an di Italia membuat sabun mulai dianggap sebagai seni. Seabad kemudian muncul bangsa Spanyol sebagai pembuat sabun terkemuka di Eropa. Sedangkan Inggris baru memproduksi tahun 1200-an. Secara bersamaan Marseille, Genoa, Venice, dan Savona menjadi pusat perdagangan karena berlimpahnya minyak zaitun setempat serta deposit soda mentah. Akhir tahun 1700-an Nicolas Leblanc, kimiawan Prancis, menemukan larutan alkali dapat dibuat dari garam. Sabun pun semakin mudah dibuat, hasilnya terjangkau bagi semua orang. Di Amerika Utara industri sabun lahir tahun 1800-an. Pedagang mengumpulkan sisa-sisa lemak yang lalu dimasak dalam panci besar. Selanjutnya, adonan dituang dalam cetakan kayu. Setelah mengeras, sabun dipotong-potong, dan dijual dari rumah ke rumah. Begitu pun, baru abad XIX sabun menjadi barang biasa, bukan lagi barang mewah (Baysinger, 2004). Lemak dan minyak yang umum digunakan dalam pembuatan sabun adalah trigliserida dengan tiga buah asam lemak yang tidak beraturan diesterifikasi dengan gliserol. Masing–masing lemak mengandung sejumlah molekul asam lemak dengan rantai karbon panjang antara C12 (asam laurik) hingga C18 (asam stearat) pada lemak jenuh dan begitu juga dengan lemak tak jenuh. Campuran trigliserida diolah menjadi sabun melalui proses saponifikasi dengan larutan natrium hidroksida membebaskan gliserol (Baysinger, 2004). Sifat–sifat sabun yang dihasilkan ditentukan oleh jumlah dan komposisi dari komponen asam–asam lemak yang digunakan. Komposisi asam–asam lemak Reaksi Saponifikasi “Pembuatan Sabun” 2

Praktikum Kimia Organik/Kelompok 3/S.Ganjil/2019-2020

3

yang sesuai dalam pembuatan sabun dibatasi panjang rantai dan tingkat kejenuhan. Pada umumnya, panjang rantai yang kurang dari 12 atom karbon dihindari penggunaanya karena dapat membuat iritasi pada kulit, sebaliknya panjang rantai yang lebih dari 18 atom karbon membentuk sabun yang sangat sukar larut dan sulit menimbulkan busa. Bagian asam–asam lemak tak jenuh yang tinggi menghasilkan sabun yang mudah teroksidasi bila terkena udara. Alasan– alasan di atas, faktor ekonomis, dan daya jual menyebabkan lemak dan minyak yang dapat dibuat menjadi sabun terbatas (Baysinger, 2004). Sabun adalah hasil reaksi dari asam lemak dengan logam alkali. Hasil penyabunan tersebut diperoleh suatu campuran sabun, gliserol, dan sisa alkali atau asam lemak yang berasal dari lemak yang telah terhidrolisis oleh alkali. Campuran tersebut berupa massa yang kental, massa tersebut dapat dipisahkan dari sabun dengan cara penggaraman, bila sabunnya adalah sabun natrium, proses penggaraman dapat dilakukan dengan menambahkan larutan garam NaCl jenuh. Setelah penggaraman larutan sabun naik ke permukaan larutan garam NaCl, sehingga dapat dipisahkan dari gliserol dan larutan garam dengan cara menyaring dari larutan garam. Massa sabun yang kental tersebut dicuci dengan air dingin untuk menetralkan alkali berlebih atau memisahkan garam NaCl yang masih tercampur. Sabun kental kemudian dicetak menjadi sabun batangan atau kepingan-kepingan. Gliserol dapat dipisahkan dari sisa larutan garam NaCl dengan cara destilasi vakum. Garam NaCl dapat diperoleh kembali dengan cara pengkristalan dan dapat digunakan kembali (Fessenden, 1992). 2.1.2

Pengertian Sabun Sabun merupakan senyawa kimia yang dihasikan dari reaksi lemak atau

minyak dengan alkali. Sabun juga merupakan garam-garam monovalen dari asam karboksilat dengan rumus umumnya RCOOM, R adalah rantai lurus (alifatis) panjang dengan jumlah atom C bervariasi, yaitu antara C12–C18 dan M adalah kation dari kelompok alkali atau ion amonium. Pada prinsipnya sabun dibuat dengan cara mereaksikan asam lemak dan alkali sehingga terjadi reaksi penyabunan (Austin, 1984).

Reaksi Saponifikasi “Pembuatan Sabun”

Praktikum Kimia Organik/Kelompok 3/S.Ganjil/2019-2020

4

Suatu molekul sabun mengandung suatu rantai hidrokarbon panjang plus ujung ion. Bagian hidrokarbon dari molekul itu bersifat hidrofobik dan larut dalam zat-zat non-polar, sedangkan ujung ion bersifat hidrofilik dan larut dalam air. Karena adanya rantai hidrokarbon, sebuah molekul sabun secara keseluruhan tidaklah benar-benar larut dalam air. Namun sabun mudah tersuspensi dalam air karena membentuk misel (micelles), yakni sekelompok (50-150) molekul sabun yang

rantai

hidrokarbonnya

mengelompok

dengan

ujung-ujung

ionnya

menghadap ke air (Austin, 1984).

Gambar 2.1 Surfaktan (Anwardah, 2018) Kegunaan sabun ialah untuk membersihkan media yang kotor karena kemampuannya mengemulsi kotoran berminyak sehingga dapat dibuang dengan pembilasan. Kemampuan ini disebabkan oleh dua sifat sabun. Pertama, rantai hidrokarbon sebuah molekul sabun larut dalam zat-zat non-polar, seperti tetesantetesan minyak. Kedua, ujung anion molekul sabun, yang tertarik pada air, ditolak oleh ujung anion molekul-molekul sabun yang menyembul dari tetesan minyak lain. Karena tolak-menolak antara tetes-tetes sabun-minyak, maka minyak itu tidak dapat saling bergabung tetapi tetap tersuspensi (Austin, 1984).

Gambar 2.2 Mekanisme Cara Kerja Sabun (Karo, 2011)

Reaksi Saponifikasi “Pembuatan Sabun”

Praktikum Kimia Organik/Kelompok 3/S.Ganjil/2019-2020

5

Sabun termasuk dalam jenis senyawa yang disebut surfaktan, yakni senyawa yang dapat menurunkan tegangan permukaan air. Molekul surfaktan mengandung suatu ujung hidrofobik (satu rantai molekul atau lebih) dan suatu ujung hidrofilik. Porsi hidrokarbon suatu molekul surfaktan harus mengandung 12 atom karbon atau lebih agar efektif (Austin, 1984).

Gambar 2.3 Reaksi Saponifikasi (Ketaren, 1986) (CH2OH)3 + NaCl  CH3ONa ............................................................ (2.1) Larutan encer sabun selalu terionkan membentuk anion dari alkil karboksilat, yang aktif sebagai pencuci sehingga sabun alkil natrium karboksilat disebut zat aktif anion. Gugus RCOO- mempunyai sifat ganda, gugus alkil R bersifat hidrofob (menolak air) sedangkan gugus karboksilat –COO bersifat hidrofil (Harold, 1982).

Gambar 2.4 Sifat Gugus RCOO- (Woollatt, 1985) RCOONa  RCOO- + Na+ .............................................................................. (2.2) Larutan sabun selalu terhidrolis di dalam air sehingga bersifat sedikit alkalis. Dengan penambahan indikator selalu berwarna merah muda. Sehingga dalam waktu bersamaan akan terdapat molekul-molekul RCOONa, RCOOH dan ion-ion RCOO-, OH- dan Na+. Reaksi Saponifikasi “Pembuatan Sabun”

Praktikum Kimia Organik/Kelompok 3/S.Ganjil/2019-2020

6

RCOONa  RCOOH + Na ............................................................................ (2.3) +

Sabun dan asam lemak dapat membentuk koloid di dalam air dan bersifat sebagai zat aktif permukaan. R–COOL. Gugus R sebagi alkil bersifat menolak air (hidrofob) dan gugus –COOL bersifat menarik air (hidrofil) bila L berupa kation dari Na, K atau NH4. Larutan koloid akan terbentuk dengan cepat pada suhu makin tinggi (Harold, 1982). Larutan asam akan segera menghidrolisis sabun menjadi asam lemak kembali. Di dalam...