METODOLOGI PENELITIAN
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sabun adalah surfaktan yang digunakan dengan air untuk mencuci dan membersihkan. Berdasarkan bentuknya, sabun yang dikenal pada saat ini ada bermacam-macam diantaranya berupa sabun cair (liquid soap), sabun padat opaque (sabun padat biasa), dan juga sabun padat transparan. Sabun berfungsi untuk mengemulsi kotoran-kotoran berupa minyak ataupun zat pengotor lainnya. Sabun dibuat melalui proses saponifikasi lemak atau minyak menggunakan larutan alkali dengan membebaskan gliserol. Lemak atau minyak yang digunakan dapat berupa lemak hewani, minyak nabati, lilin, ataupun minyak ikan laut. Jenis-jenis minyak ataupun lemak yang digunakan dalam pembuatan sabun ini akan mempengaruhi sifat-sifat sabun tersebut, baik dari segi kekerasan, banyaknya busa yang dihasilkan, maupun pengaruhnya bagi kulit. Untuk itu dalam pembuatan sabun perlu dipilih jenis minyak atau lemak yang sesuai dengan kegunaan sabun itu sendiri [29]. Dalam penelitian ini digunakan minyak kelapa untuk pembuatan sabun. Minyak kelapa kaya akan asam lemak berantai sedang (C8-C14), khususnya asam laurat dan asam meristat. Asam laurat sangat diperlukan dalam pembuatan sabun karena asam laurat mampu memberikan sifat pembusaan yang sangat baik untuk produk sabun serta vitamin A dan C yang berfungsi sebagai antioksidan untuk melindungi kulit dari pengaruh radikal bebas yang bisa merusak kulit seperti kulit kering, noda hitam, kusam, dan keriput [29].
Soda Kaustik (KOH) merupakan bahan penting dalam pembuatan sabun mandi karena menjadi bahan utama dalam proses saponifikasi dimana minyak atau lemak akan diubah menjadi sabun. Tanpa bantuan KOH maka proses kimia sabun tidak akan terjadi.
Soda kaustik (KOH) yang digunakan dalam penelitian ini merupakan soda kaustik alami yang diperoleh dari abu kulit buah kelapa.
Kulit buah kelapa yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit buah kelapa yang diperoleh dari daerah Hamparan Perak, Medan.
Abu dari buah kulit buah kelapa banyak mengandung senyawa Kalium (40 %) dan Karbonat (27,7 %) [6]. Hasil ekstraksi Kulit buah kelapa merupakan soda kaustik alami yang akan digunakan pada pembuatan sabun.
Berikut gambar hasil sabun yang dihasilkan
(a) (b)
Gambar 4.1 Gambar Hasil Sabun (a) Sebelum Dipisahkan (b) Setelah Dipisahkan
4.1 PENGARUH VOLUME ALKALI DAN WAKTU PENGADUKAN TERHADAP KADAR KEASAMAN (pH) SABUN
Alkali yang digunakan dalam penelitian ini adalah alkali yang diperoleh dari abu kulit buah kelapa. Konsentrasi kalium yang dipakai akan berpengaruh terhadap kualitas sabun yang dibuat karena dapat mempengaruhi salah satunya pH sabun tersebut. Sedangkan waktu pengadukan juga akan berpengaruh pada proses pembuatan sabun.
Berikut grafik yang menunjukkan pengaruh variasi volume alkali dan waktu pengadukan terhadap kadar keasaman (pH) sabun yang dihasilkan:
Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Volume Alkali dan Waktu Pengadukan terhadap Kadar Keasaman Sabun
Dari gambar 4.2 diatas dapat dilihat bahwa nilai kadar keasaman (pH) tertinggi adalah pada volume alkali 20 ml, tanpa pengadukan yaitu 11. Sedangkan nilai pH terendah adalah pada volume alkali 20 ml, waktu pengadukan 180 menit yaitu 9.
Dari gambar 4.2 dapat dilihat adanya pengaruh waktu pengadukan terhadap pH sabun yang dihasilkan. Dengan semakin bertambahnya waktu pengadukan dapat menyebabkan turunnya pH sabun yang dihasilkan. Sedangkan dengan semakin besarnya volume alkali maka besar pula konsentrasi alkali penyabunan yang menyebabkan pH sabun meningkat. Hal ini disebabkan oleh semakin lama waktu pengadukan menyebabkan waktu interaksi antara minyak dan alkali semakin besar, maka reaksi akan mendekati kesetimbangan sehingga residu alkali akan semakin rendah yang menyebabkan sabun tidak terlalu basa. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Wijana, dkk.,(2009), nilai pH memiliki kecenderungan yang semakin menurun dengan semakin lamanya pengadukan [31].
Reaksi yang jauh dari kesetimbangan akan menghasilkan sabun dengan residu alkali yang besar dan berakibat pada pH sabun yang tinggi. pH yang sangat tinggi
0
atau rendah dapat meningkatkan daya absorbsi kulit sehingga menyebabkan iritasi pada kulit dan kulit kering [30].
Pada penelitian ini pH terbaik yang diperoleh adalah pada volume alkali 20 ml dan waktu pengadukan 180 menit yaitu 9. Nilai pH merupakan salah satu parameter hang penting dalam penentuan mutu sabun, karena nilai pH menentukan kelayakan sabun untuk digunakan sebagai sabun mandi. Sabun yang diperoleh pada penelitian ini memiliki pH antara 9,1–10,8 dan menurut SNI pH sabun cair berkisar antara 8–11 [17]. Jadi sabun yang diperoleh pada penelitian telah sesuai dan layak untuk digunakan.
4.2 PENGARUH VOLUME ALKALI DAN WAKTU PENGADUKAN TERHADAP DENSITAS SABUN
Densitas adalah suatu parameter yang berpengaruh dalam pembuatan sabun sehingga mengetahui pengaruh bahan-bahan yang digunakan dalam formulasi sabun.
Berikut grafik yang menunjukkan variasi volume alkali dan waktu pengadukan terhadap densitas sabun yang dihasilkan:
Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Volume Alkali dan Waktu Pengadukan Terhadap Densitas Sabun
Gambar 4.3 menunjukkan hubungan antara volume alkali dan waktu pengadukan terhadap densitas sabun yang dihasilkan. Dari gambar diatas dapat dilihat densitas sabun yang tertinggi adalah pada volume alkali 35 ml dan waktu pengadukan 180 menit yaitu 1,395 (gr/ml), sedangkan densitas terendah adalah pada volume alkali 20 ml dengan tanpa pengadukan yaitu 1,076 (gr/ml).
Dari gambar 4.3 diatas dapat dilihat bahwa volume alkali dan waktu pengadukan berpengaruh terhadap densitas sabun yang dihasilkan. Pengaruh waktu pengadukan akan meningkat seiring dengan densitas sabun yang akan semakin mningkat pula itu dikarenakan semakin lama waktu reaksi akan menurunkan kadar lemak yang terdapat pada sabun. Densitas sabun cenderung naik seiring dengan bertambahnya volume alkali penyabunan. Alkali yang digunakan dilarutkan dengan menggunakan pelarut air sehingga semakin besar volume alkali maka semakin besar pula kandungan airnya. Pengaruh volume alkali terhadap densitas sabun akan semakin meningkat seiring dengan semakin besarnya volume alkali penyabunan. Hal ini disebabkan oleh adanya partikel H2O, yang menyebabkan kandungan air pada sabun berlebih. Penurunan viskositas akibat peningkatan rasio air/sabun dikarenakan viskositas dipengaruhi oleh kadar air dalam sabun tersebut [31]. Viskositas merupakan densitas perwaktu, jika viskositas sabun meningkat dengan turunnya rasio air/sabun, maka densitas sabun akan meningkat dengan semakin sedikitnya kandungan air didalam sabun yang ditandai dengan mengental nya sabun yang dihasilkan.
Sabun yang dihasilkan pada penelitian memiliki densitas antara 1,076 – 1,395 (gr/ml) menurut SNI densitas sabun berkisar 1,01 – 1,1 (Indonesia dan Nasional 1994). Dapat dilihat bahwa ada beberapa sabun yang sesuai dengan Standar Nasional Indonesia yaitu pada volume alkali 20 ml waktu pengadukan 0 menit sebesar 1,076 dan pada volume alkali 25 ml, dengan waktu pengadukan 0 menit dan 20 ml waktu pengadukan 30 menit sebesar 1,129 (gr/ml)
4.3 PENGARUH VOLUME ALKALI DAN WAKTU PENGADUKAN TERHADAP BILANGAN PENYABUNAN SABUN
Bilangan penyabunan adalah suatu parameter yang digunakan untuk mengukur besar alkali untuk menyabunkan sejumlah minyak untuk menghasilkan kualitas sabun yang baik.
Berikut grafik yang menunjukkan variasi volume alkali dan waktu pengadukan terhadap bilangan penyabunan sabun yang dihasilkan:
Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Volume Alkali dan Waktu Pengadukan Terhadap Kadar Bilangan Penyabunan Sabun
Gambar 4.4 menunjukkan hubungan volume alkali dan waktu pengadukan terhadap bilangan penyabunan sabun yang dihasilkan. Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa nilai bilangan penyabunan tertinggi adalah pada volume 35 ml dengan tanpa pengadukan yaitu sebesar 205,4. Sedangkan nilai bilangan penyabunan terendah adalah pada volume alkali 20 ml dengan waktu pengadukan 180 menit yaiitu sebesar 197,8.
194,0
Bilangan penyabunan adalah banyaknya alkali yang dibutuhkan untuk menyabunkan sejumlah minyak. Semakin tinggi bilangan penyabunan menunjukkan semakin tinggi pula kadar asam lemak bebas pada minyak sehingga alkali yang dibutuhkan untuk menyabunkan minyak tersebut juga akan semakin banyak [33].
Dari gambar 4.4 diatas dapat dilihat bahwa adanya pengaruh volume alkali dan waktu pengadukan terhadap nilai bilangan penyabunan. Dengan semakin bertambahnya volume alkali menyebabkan nilai bilangan penyabunan pada sabun akan semakin meningkat. Sedangkan dengan semakin bertambahnya waktu pengadukan menyebabkan nilai bilangan penyabunan akan semakin menurun. Hal ini disebabkan oleh semakin bertambahnya waktu pengadukan akan menyebabkan waktu reaksi antara minyak dan alkali akan semakin besar, maka reaksi akan mendekati kesetimbangan sehingga minyak yang belum bereaksi dengan alkali akan semakin kecil dan kadar asam lemak bebasnya pun semakin kecil [32].
Sabun hasil penelitian memiliki bilangan penyabunan antara 205,4–
197,8 dan menurut SNI nilai bilangan penyabunan adalah antara 196 – 206 (Indonesia dan Nasional 1994). Dari hasil penelitian yang sesuai dengan SNI adalah pada volume alkali 35 ml dengan waktu pengadukan 0 menit sebesar 205,4.
4.4 PENGARUH VOLUME ALKALI DAN WAKTU PENGADUKAN TERHADAP KADAR ALKALI BEBAS SABUN
Alkali bebas adalah alkali dalam sabun yang tidak terikat sebagai senyawa. Dimana alkali merupakan parameter pengukur kandungan alkali yang terdapat pada sabun
Berikut grafik yang menunjukkan variasi volume alkali dan waktu pengadukan terhadap kadar alkali bebas sabun yang dihasilkan:
Gambar 4.5 Grafik Pengaruh Volume Alkali dan Waktu Pengadukan Terhadap Kadar Alkali Bebas Sabun
Gambar 4.5 menunjukkan hubungan volume alkali dan waktu pengadukan terhadap kadar alkali bebas sabun yang dihasilkan. Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa nilai alkali bebas tertinggi adalah pada volume alkali 30 ml dan 35 ml waktu pengadukan 0 menit yaitu sebesar 0,126% Sedangkan nilai alkali bebas terendah adalah pada volume alkali 20 ml waktu pengadukan 180 menit yaitu sebesar 0,056%.
Dari gambar 4.5 tersebut dapat dilihat adanya pengaruh volume alkali dan waktu pengadukan terhadap kadar alkali bebas. Dengan semakin bertambahnya waktu pengadukan dapat menyebabkan turunnya kadar alkali bebas pada sabun
0,00
yang dihasilkan. Sedangkan dengan semakin besarnya volume alkali reaksi penyabunan menyebabkan kadar alkali bebas pada sabun meningkat. Hal ini disebabkan oleh semakin lamanya pengadukan maka waktu interaksi antara minyak dengan alkali akan semakin besar, maka reaksi akan mendekati kesetimbangan sehingga kadar alkali bebas pada sabun akan berkurang.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh Wijana, dkk., (2009), kadar alkali bebas memiliki kecenderungan akan semakin menurun akibat semakin kecil volume alkali dan waktu pengadukan pada proses pembuatan sabun [31].
Kadar alkali bebas merupakan salah satu parameter yang sangat penting dalam penentuan mutu suatu sabun, Karena nilai kadar alkali bebas menentukan kelayakan sabun cair untuk digunakan sebagai sabun mandi. Jika kadar alkali bebas pada sabun melebihi standar yang telah ditetapkan dapat menyebabkan iritasi pada kulit, seperti kulit luka dan mengelupas [34].
Sabun hasil penelitian memiliki kadar alkali bebas antara 0,126 – 0,056
% dan standar kadar alkali bebas menurut SNI adalah ≤ 0,14% [17]. Dari hasil penelitian yang sesuai dengan SNI adalah pada volume alkali 20 ml dengan waktu pengadukan 180 menit yaitu sebesar 0,056%.
4.5 Hasil Analisa Kadar Kalium menggunakan Scanning Electrone Microscope – Energy Dispersive X-ray spectroscopy(SEM-EDX)
Pada penelitian yang telah dilakukan, ekstrak abu kulit buah kelapa dianalisis dengan Scanning Electrone Microscope-Energy Dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX) untuk mengetahui kandungan kalium. Hasilnya diberikan pada gambar 4.7 berikut.
Gambar 4.6 Hasil Analisa Kandungan Kalium dengan Scanning Electrone Microscope-Energy Dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX)
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
keV 0.0
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
cps/eV
C O
Ni Al K Si Ca
K
Na
Metode SEM membentuk suatu gambar dengan menembakkan suatu sinar elektron berenergi tinggi, biasanya dengan energi dari 1 hingga 20 keV, melewati sampel dan kemudian mendeteksi secondary electron dan backscattered electronyang dikeluarkan. ‘Secondary electron’ berasal pada 5-15 nm dari permukaan sampel dan memberikan informasi topografi dan untuk tingkat yang kurang, pada variasi unsur dalam sampel. Backscattered electron terlepas dari daerah sampel yang lebih dalam dan memberikan informasi terutama pada jumlah atom rata-rata dari sampel.
Peristiwa tumbukan berkas sinar electron, yaitu ketika memberikan energi pada sampel, dapat menyebabkan emisi dari sinar-x yang merupakan karakteristik dari atom-atom sampel. Energi dari sinar-x digolongkan dalam suatu tebaran energi spectrometer dan dapat digunakan untuk identifikasi unsur-unsur dalam sampel.
Dari gambar 4.6 diatas, dapat kita lihat hasil analisa kandungan kalium menggunakan Scanning Electrone Microscope-Energy Dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX) pada ekstrak abu kulit buah kelapadiperoleh sebesar 42,86%. Hasil ini menunjukkan bahwa pada abu kulit buah kelapamengandung unsur alkali yang cukup tinggi yang dapat diaplikasikan untuk pembuatan sabun cair..
4.6 Hasil Uji Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) Alkali dari Kulit Buah Kelapa
Karakteristik AAS alkali dari kulit buah kelapa dilakukan untuk mengidentifikasi kandungan kalium yang ada pada kulit buah kelapa. Dari hasil analisa AAS yang dilakukan diperoleh persentase kalium yang ada pada kulit buah kelapa sebesar 38,9 %.
BAB V