SAPONIFIKASI PDF

Preview

Summary

Nenden Kurniasih Anggraeni 131411017 2A (Kelompok 4) I. Tujuan - Menjelaskan variable-variabel yang berpengaruh dalam proses saponifikasi - Menentukan komposisi yang tepat dalam pembuatan sabun padat dan bahan aditif yang ditambahkan - Menganalisis produk sabun padat yang didapat II. Dasar Teori A. ...

Description

Nenden Kurniasih Anggraeni 131411017 2A (Kelompok 4)

I.

Tujuan -

Menjelaskan variable-variabel yang berpengaruh dalam proses saponifikasi

-

Menentukan komposisi yang tepat dalam pembuatan sabun padat dan bahan aditif yang ditambahkan

-

II.

Menganalisis produk sabun padat yang didapat

Dasar Teori A. Definisi Sabun Sabun merupakan bahan logam alkali (basa) dengan rantai asam monocarboxylic yang panjang. Larutan alkali yang digunakan dalam pembuatan sabun bergantung pada jenis sabun tersebut. Larutan alkali yang biasa digunakan pada sabun keras adalah Natrium Hidroksida (NaOH) dan alkali yang biasa digunakan pada sabun lunak adalah Kalium Hidroksida (KOH). Sabun berfungsi untuk mengemulsi kotoran-kotoran berupa minyak ataupun zat pengotor lainnya. Sabun dibuat melalui proses saponifikasi lemak minyak dengan larutan alkali membebaskan gliserol. Lemak minyak yang digunakan dapat berupa lemak hewani, minyak nabati, lilin, ataupun minyak ikan laut. B. Bahan-bahan dalam Pembuatan Sabun Mandi Bahan baku yang digunakan didasarkan pada beberapa kriteria, antara lain faktor manusia dan keamanan lingkungan, biaya, kecocokan dengan bahan-bahan additive yang lain, serta wujud dan spesifikasi khusus dari produk jadinya. Sedangkan proses produksi aktual di lapangan bisa saja bervariasi dari satu pabrik dengan pabrik yang lain, namun tahap-tahap utama pembuatan semua produk tersebut adalah tetap sama. Sabun dibuat dari lemak (hewan), minyak(nabati) atau asam lemak (fatty acid) 1|Laporan

Praktikum Satuan Proses 2

yang direaksikan dengan basa anorganik yang bersifat water soluble, biasanya digunakan caustic soda/soda api (NaOH) atau KOH (kalium hidroksida) juga alternative yang sering juga dipakai, tergantung spesifik sabun yang diinginkan. 1. Minyak atau Lemak -

Minyak kelapa: menghasilkan sabun yang keras dengan busa gelembung yang banyak dan daya bersihnya sangat tinggi sehingga cenderung membuat kulit terasa kering;

-

Minyak Sawit: sabunnya juga keras dan busanya sedikit.

-

Minyak Zaitun: sabun yang dihasilkan cenderung empuk tetapi kemampuannya melembabkan kulit sangat tinggi.

-

Minyak kastor: sangat melembabkan kulit dan busanya sangat banyak, tetapi sabun cenderung menjadi sangat lunak.

2. NaOH atau KOH Bila soda api atau NaOH yang dipakai terlalu banyak, sabun akan menjadi “keras” dalam arti bisa berbahaya bagi kulit karena bersifat terlalu basa/alkali sehingga kulit menjadi hitam (korosi kulit). Minimal kulit akan kering dan bisa terasa gatal-gatal. Bila jumlah soda apiyang dipakai kurang, akan ada minyak yang tidak tersaponifikasi, artinya sabunnya mengandung minyak sehingga busa yang dihasilkan tidak ada. Sampai batas tertentu ini bagus dan banyak pembuat sabun yang dengan sengaja membuatnya demikian karena minyak membuat kulit menjadi lembab. Istilah persabunannya adalah “super-fatting” dan biasanya “super-fatting” antara 5% sampai 8% malah dianjurkan. 3. Air : sebagai katalis atau pelarut 4. Essensial dan Fragrance Oils : sebagai pengharum 5. Pewarna 6. Zat aditif : rempah, herbal, talk, tepung kanji atau maizena dapat ditambahkan pada saat “trace”. C. Jenis Sabun

2|Laporan

Praktikum Satuan Proses 2

Ada beberapa cara untuk mengklasifikasikan sabun. Salah satunya adalah penggolongan berdasarkan bentuk fisik dan fungsi. 1. Sabun batang Terbuat dari lemak netral yang padat dan dikeraskan melalui proses hidrogenasi. Jenis alkali yang digunakan adalah natrium hidroksida dan sukar larut dalam air. 2. Sabun cair Sabun jenis ini dibuat dari minyak kelapa jernih dan penggunaan alkali yang berbeda yaitu kalium hidroksida. Bentuknya cair dan tidak mengental pada suhu kamar. 3. Shower gel Sabun dengan kandungan emulsi berupa cocamide DEA, lauramide DEA, linoleamide DEA, dan oleamide DEA ini berfungsi sebagai substansi pengental untuk mendapatkan tekstur gel. 4. Sabun antiseptik Mengandung bahan aktif antibacterial, seperti triclosan, triclocarban / trichlorocarbamide, yang berguna untuk membantu membunuh bakteri dan mikroba, namun tidak efektif untuk menonaktifkan virus.

D. Reaksi Saponifikasi Kata saponifikasi atau saponify berarti membuat sabun (Secara latin sapon = sabun dan fy adalah akhiran yang berarti membuat). Saponifikasi adalah reaksi hidrolisis asam lemak oleh adanya basa kuat (misalnya NaOH). Sabun terutama mengandung C12 dan C16 selain itu juga mengandung asam karboksilat. Saponifikasi antara trigliserida dan basa kuat menghasilkan produk berupa sabun dan gliserol. 1. Reaksi pembuatan sabun Seperti yang kita ketahui, air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O, yaitu molekul yang tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and 3|Laporan

Praktikum Satuan Proses 2

temperatur 273,15 K (0 °C). Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Kelarutan suatu zat dalam air ditentukan oleh dapat tidaknya zat tersebut menandingi kekuatan gaya tarikmenarik listrik (gaya intermolekul dipoldipol) antara molekul-molekul air. 2. Pembuatan Sabun dalam Industri -

Saponifikasi Lemak Netral Pada proses saponifikasi trigliserida dengan suatu alkali, kedua reaktan tidak mudah bercampur. Reaksi saponifikasi dapat mengkatalisis dengan sendirinya

pada

kondisi

tertentu

dimana

pembentukan

produk

sabun

mempengaruhi proses emulsi kedua reaktan tadi, menyebabkan suatu percepatan pada kecepatan reaksi. Jumlah alkali yang dibutuhkan untuk mengubah paduan trigliserida menjadi sabun dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut : Trigliserida + 3NaOH NaOH

=

[SV

x

3RCOONa + Gliserin 0,000713]

x

100/

NaOH

(%)

[SV

/

1000]

x

[MV(NaOH)/MV(KOH)] Dimana SV adalah angka penyabunan dan MV adalah berat molekul. Komponen penting pada sistem ini mencakup pompa berpotongan untuk memasukkan kuantitas komponen reaksi yang benar ke dalam reaktor autoclave, yang beroperasi pada temperatur dan tekanan yang sesuai dengan kondisi reaksi. Campuran saponifikasi disirkulasi kembali dengan autoclave. Temperatur campuran tersebut diturunkan pada mixer pendingin, kemudian dipompakan ke separator statis untuk memisahkan sabun yang tidak tercuci dengan larutan alkali yang digunakan. Sabun tersebut kemudian dicuci dengan larutan alkali pencuci dikolam pencuci untuk memisahkan gliserin (sebagai larutan alkali yang digunakan) dari sabun. Separator sentrifusi memisahkan sisa-sisa larutan alkali dari sabun. Sabun murni (60-63 % TFM) dinetralisasi dan dialirkan ke vakum spray dryer untuk menghasilkan sabun dalam bentuk butiran (78-83 % TFM) yang siap untuk diproses menjadi produk akhir. -

Pengeringan Sabun 4|Laporan

Praktikum Satuan Proses 2

Sabun banyak diperoleh setelah penyelesaian saponifikasi (sabun murni) yang umumnya dikeringkan dengan vakum spray dryer. Kandungan air pada sabun dikurangi dari 30-35% pada sabun murni menjadi 8-18% pada sabun butiran atau lempengan. Jenis-jenis vakumspray dryer, dari sistem tunggal hingga multi sistem, semuanya dapat digunakan pada berbagai proses pembuatan sabun. Operasi vakum spray dryer sistem tunggal meliputi pemompaan sabun murni melalui pipa heat exchanger dimana sabun dipanaskan dengan uap yang mengalir pada bagian luar pipa. Sabun yang sudah dikeringkan dan didinginkan tersimpan pada dinding ruang vakum dan dipindahkan dengan alat pengerik sehingga jatuh di plodder, yang mengubah sabun ke bentuk lonjong panjang atau butiran. Dryer dengan mulai memperkenalkan proses pengeringan sabun yang lebih luas dan lebih efisien daripadadryer sistem tunggal. -

Netralisasi Asam Lemak Reaksi asam basa antara asam dengan alkali untuk menghasilkan sabun berlangsung lebih cepat daripada reaksi trigliserida dengan alkali. RCOOH + NaOH

RCOONa + H2O

Jumlah alkali (NaOH) yang dibutuhkan untuk menetralisasi suatu paduan asam lemak dapat dihitung sebagai berikut : NaOH = {berat asam lemak x 40) / MW asam lemak Berat molekul rata rata suatu paduan asam lemak dapat dihitung dengan persamaan : MW asam lemak = 56,1 x 1000/ AV Dimana AV (angka asam asam lemak paduan) = mg KOH yang dibutuhkan untuk menetralisasi 1 gram asam lemak. Operasi sistem ini meliputi pemompaan reaktan melalui pemanasan terlebih dihulu menuju turbodisperser dimana interaksi reaktan reaktan tersebut mengawali pembentukan sabun murni. Sabun tersebut, yang direaksikan sebagian pada tahap ini, kemudian dialirkan ke 5|Laporan

Praktikum Satuan Proses 2

mixer dimana sabun tersebut disirkulasi kembali hingga netralisasi selesai. Penyelesaian proses netralisasi ditentukan oleh suatu pengukuran potensial elektrik (mV) alkalinitas. Sabun murni kemudian dikeringkan dengan vakum spray dryer untuk menghasilkan sabun butiran yang siap untuk diolah menjadi sabun batangan. -

Penyempurnaan Sabun Dalam pembuatan produk sabun batangan, sabun butiran dicampurkan dengan zat pewarna, parfum, dan zat aditif lainnya kedalamm ixer(analgamator). Campuran sabun ini klemudian diteruskan untuk digiling untuk mengubah campuran tersebur menjadi suatu produk yang homogen. Produk tersebut kemudian dilanjutkan ke tahap pemotongan. Sebuah alat pemotong dengan mata pisau memotong sabun tersebut menjadi potongan potongan terpisah yang dicetak melalui proses penekanan menjadi sabun batangan sesuai dengan ukuran dan bentuk yang diinginkan. Proses pembungkusan, pengemasan, dan penyusunan sabun batangan merupakan tahap akhir.

6|Laporan

Praktikum Satuan Proses 2

ALAT :

BAHAN :

 Erlenmeyer 3 buah

 Alkali (NaOH/KOH) 10 gr

 Penangas air 1 buah

 Minyak kelapa sawit 20 ml

 Magnetic stirrer 1 buah

 Air mendidih 10 ml

 Thermometer 2 buah

 Beaker glass volume 250 ml 2 buah

 Beaker glass volume 50 ml 2 buah

 Buret 1 buah

III.

 NaCl 0,1 gram

 Amylum 0,5 gram

 Bahan pewangi tambahan  Indicator pp  HCl 0,5 N

 NaOH 0,1 N

Alat dan Bahan

7|Laporan

Praktikum Satuan Proses 2

V.

Prosedur Kerja A. Proses Pembuatan Sabun

8|Laporan

Praktikum Satuan Proses 2

B. Analisa Alkali Bebas

C. Analisa Asam Lemak Bebas

D. Tabel Pengamatan

E. Pengolahan Data

9|Laporan

Praktikum Satuan Proses 2

VI.

Tabel Data 6.1 Percobaan 1 A. Persiapan No

Bahan

Berat / Volume

Massa Molekul

Rumus

1

Minyak nabati

20 ml

854 gram/mol

C55H98O6

2

NaOH

10 gram/10 ml

40 gram/mol

NaOH

3

NaCl

0,1 gram

58,5 gram/mol

NaCl

4

Amilum

0,5 gram

178 gram/mol

C12H22O11

5

Parfum

0,04 cc

-

-

B. Proses Pencampuran (Pemanasan secara tidak langsung) No

Bahan

Tempat

Pengamatan

Keterangan

1

10 gran NaOH +

Gelas

Larutan NaOH berwarna

Pencampuran dilakukan dengan

10 ml Aquadest

kimia 50

bening

pengadukan dan pemanasan

ml 2

Minyak + NaOH

Reaktor

(B)

secara tidak langsung Larutan berubah wujud

Penambahan NaOH setetes demi

menjadi kental dan

setetes disertai dengan

berwarna kekuning-

pengadukan selama 10 menit dan

kuningan

pemanasan secara tidak langsung T = 55oC

3

Larutan B + NaCl

Reaktor

(C)

Larutan masih berwujud

Pencampuran dilakukan dengan

kental dan berwarna putih

pengadukan selama 10 menit dan

kekuningan

pemanasan secara tidak langsung pada suhu konstan

4

Larutan C +

Reaktor

amilum (D)

Larutan semakin kental dan

Pencampuran dilakukan dengan

berwarna putih kekuningan

pengadukan selama 10 menit dan pemanasan secara tidak langsung pada suhu konstan

5

Larutan D + parfum

Reaktor

Larutan semakin kental

Pencampuran dilakukan dengan

menyerupai pasta, berwarna

pengadukan selama 10 menit dan

10 | L a p o r a n

Praktikum Satuan Proses 2

putih kekuningan dan

pemanasan secara tidak langsung

berbau harum

pada suhu konstan

Tabel Hasil Analisis A. Alkali Bebas Proses

Tempat

Pencampuran 1 gr sampel + 20 ml

Labu erlenmeyer 50 ml

alkohol netral Pendinginan

Penambahan indikator PP

Titrasi dengan HCl 0,5 N

Labu erlenmeyer 50 ml

Pengamatan Campuran dipanaskan sampai larutan homogen. Didinginkan hingga larutan tidak terlalu panas.

Keterangan Pemanasan sampai larutan homogen -

Terjadi perubahan warna Labu erlenmeyer 50 ml

dari kuning menjadi warna

-

pink keunguan.

Labu Erlenmeyer 50 ml

Terjadi perubahan warna

Duplo

dari waran pink keunguan

V1 HCl = 10,1 ml

menjadi kuning kembali.

V2 HCl = 10,3 ml

Pengamatan

Keterangan

B. Asam Lemak Bebas Proses

Tempat

Pencampuran 5 gr sampel + 50 ml

Labu Erlenmeyer 50 ml

alkohol netral Pendinginan

Penambahan indicator PP

Labu Erlenmeyer 50 ml

Campuran dipanaskan sampai larutan homogen Didinginkan hingga larutan tidak terlalu panas

Pemanasan sampai larutan homogen -

Terjadi perubahan warna Labu Erlenmeyer 50 ml dari kuning menjadi kuning

-

kuning kepink-pink keruh.

11 | L a p o r a n

Praktikum Satuan Proses 2

6.2 Percobaan 2 A. Persiapan No

Bahan

Berat / Volume

Massa Molekul

Rumus

1

Minyak nabati

18 ml

854 gram/mol

C55H98O6

2

NaOH

10 gram/10 ml

40 gram/mol

NaOH

3

NaCl

0,1 gram

58,5 gram/mol

NaCl

4

Amilum

0,5 gram

178 gram/mol

C12H22O11

5

Parfum

0,04 cc

-

-

B. Proses Pencampuran (Pemanasan secara langsung) No

Bahan

Tempat

Pengamatan

Keterangan

1

10 gran NaOH +

Gelas

Larutan NaOH berwarna

Pencampuran dilakukan dengan

10 ml Aquadest

kimia 50

bening

pengadukan dan pemanasan

ml 2

Minyak + NaOH

Reaktor

(B)

secara langsung Larutan berubah wujud

Penambahan NaOH setetes demi

menjadi kental dan

setetes disertai dengan

berwarna putih

pengadukan selama 10 menit dan pemanasan secara langsung T = 55oC

3

Larutan B + NaCl

Reaktor

(C)

Larutan masih berwujud

Pencampuran dilakukan dengan

kental dan berwarna putih

pengadukan selama 10 menit dan pemanasan secara langsung pada suhu konstan

4

Larutan C + amilum (D)

Reaktor

Larutan semakin kental dan

Pencampuran dilakukan dengan

berwarna putih

pengadukan selama 10 menit dan pemanasan secara langsung pada suhu konstan

12 | L a p o r a n

Praktikum Satuan Proses 2

5

Larutan D +

Reaktor

parfum

Larutan semakin kental

Pencampuran dilakukan dengan

menyerupai pasta, berwarna

pengadukan selama 10 menit dan

putih dan berbau harum

pemanasan secara langsung pada suhu konstan

Tabel Hasil Analisis C. Alkali Bebas Proses

Tempat

Pencampuran 1 gr sampel + 20 ml

Labu erlenmeyer 50 ml

alkohol netral Pendinginan

Penambahan indikator PP

Titrasi dengan HCl 0,5 N

Labu erlenmeyer 50 ml

Pengamatan Campuran dipanaskan sampai larutan homogen. Didinginkan hingga larutan tidak terlalu panas.

Keterangan Pemanasan sampai larutan homogen -

Terjadi perubahan warna Labu erlenmeyer 50 ml

dari putih keruh menjadi

-

warna pink keunguan. Terjadi perubahan warna Labu Erlenmeyer 50 ml

dari warana pink keunguan

V HCl = 12,2 ml

kembali ke warna awal.

D. Asam Lemak Bebas Proses

Tempat

Pencampuran 5 gr sampel + 50 ml

Labu Erlenmeyer 50 ml

alkohol netral Pendinginan

Penambahan indicator PP

Labu Erlenmeyer 50 ml

Pengamatan Campuran dipanaskan sampai larutan homogen Didinginkan hingga larutan tidak terlalu panas

Keterangan Pemanasan sampai larutan homogen -

Terjadi perubahan warna Labu Erlenmeyer 50 ml

dari putih keruh menjadi

-

pink keunguan.

13 | L a p o r a n

Praktikum Satuan Proses 2

Titrasi dengan NaOH 0,5 N VII.

Terjadi perubahan warna Labu Erlenmeyer 50 ml

dari pink keunguan keruh menjadi pink bening

V NaOH = 16,5 ml

Pengolahan Data

7.1 Percobaan 1 Massa sabun yang diperoleh dari percobaan = 30,32 gram Massa jenis minyak kelapa sawit = 0,8948 g/ml Volume minyak kelapa sawit

= 20 ml

Komposisi asam lemak dalam minyak kelapa sawit :

Tabel data berat ekuivalen asam lemak No.

Jenis Asam Lemak

Berat Ekuivalen (g/mol)

1.

Asam laurat

200

2.

Asam oleat

282

3.

Asam stearate

284

4.

Asam palmitat

256

5.

Asam miristat

228

6.

Asam palmitoleat

254

7.

Asam linoleat

280

14 | L a p o r a n

Praktikum Satuan Proses 2



8.

Asam linolenat

278

9.

Asam arakidonat

304

Berat molekul rata-rata minyak kelapa sawit : BM = (0,002 x Mr Asam Laurat) + (0,011 x Mr Asam Miristat) + (0,44 x Mr Asam Palmitat) + (0,001 x Mr Asam Palmitoleat) + (0,045 x Mr Asam Stearat) + (0,392 x Mr Asam Oleat) + (0,101...