BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Saponifikasi adalah proses hidrolisis ester dari alkali pada lemak yang disengaja, biasanya dilakukan dengan penambahan basa kuat (kaustik soda) membentuk alkohol dan garam dan sisanya asam.
Lemak + basa kuat sabun + gliserol (gliserida) (garam) (alkohol)
Atau secara singkat saponifikasi merupakan suatu reaksi yang terjadi antara lemak dan kaustik soda atau peristiwa hidrolisa dari ester-ester.
Proses pembuatan sabun
Gliserida atau lemak dalam ketel dipanasi (dididihkan) dengan pipa uap dan selanjutnya ditambahkan larutan NaOH sehingga terjadi reaksi penyabunan. Sabun yang terbentuk (Na-asetat) dapat diambil pada lapisan teratas dari campuran sabun, gliserol dan sisa basa. Agar sabun mengendap dan dapat dipisahkan dengan cara penyaringan, NaCl ditambahkan ke dalam campuran.
Untuk gliserol murni dapat diperoleh dengan cara penyulingan. Sedangkan sabun yang kotor dimurnikan dengan cara mengendapkan beberapa kali (reprisipitasi). Akhirnya ditambahkan parfum supaya sabun memiliki bau yang dikehendaki.
A. Jenis sabun
Jenis sabun yang sering ditemui adalah: 1. Sabun keras
Sabun keras adalah reaksi antara asam alkanoat suhu tinggi dengan NaOH yang menghasilkan garam natrium.
Sabun lunak adalah reaksi antara asam alkanoat dengan KOH yang menghasilkan garam kalium.
B. Minyak dan Lemak
Minyak dan lemak merupakan campuran ester-ester gliseril dari asam fatty (lemak) atau triglyserides (trigliserida). Ada bermacam-macam sumber aslinya yang berbeda dan tergantung dari sifat-sifat fisis dan kimia dari campuran ester. Ester-ester tersebut dapat berbentuk solid (padatan), liquid (cairan), volatile saturated (uap jenuh yang mudah menguap) dan sebagian senyawanya yang unsaturated (tidak jenuh).
Komposisi trigliserida terdiri dari ester 5% glyceride dan 95% fatty acid (asam lemak) yang merupakan gabungan dari ester-ester.
Formula dari gliserides yaitu : R = R’ = R’’
H
H - C - OOCR H - C - OOCR’ H - C - OOCR”
H
Gugus tersebut di atas adalah merupakan ester-ester dari lemak atau gliserida. Lemak-lemak adalah ester dari gliserol atau asam palmitat atau asam stearat.
Gugus alkil (R), untuk masing-masing R, R’, R’’ bisa sama di dalam ikatan molekulnya dan juga R = R’ = R’’. Hal ini tergantung dari ikatan molekul asam lemak itu sendiri. Ester-ester lemak suku tinggi dari asam lemak jenuh lebih stabil.
Sebagai contoh:
H
H - C – OOC15H31
H - C – OOC15H31
H
Glyceride tripalmitate H
H - C – OOC17H35
H - C – OOC17H35
H - C – OOC17H35
H
Glyceride tristearat
Karena sumber fatty acid (asam lemak) merupakan bagian yang penting dari molekul-molekul gliserida dan merupakan bagian yang aktif maka sifat-sifat fisis dan kimia dari lemak sebagian besar tergantung dari sifat-sifat fisis dan kimia setiap komponen fatty acid (asam lemak).
Hasil dari hidrolisa lemak akan diperoleh gliserol dan fatty acid. Bila ditambahkan kaustik soda ke dalam larutan tersebut akan diperoleh sabun dari asam-asam lemak.
Reaksinya:
C17H35COO - CH2 CH2 - OH
C17H35COO – CH + 3 NaOH 3 C17H35COONa + CH - OH
C17H35COO - CH2 CH2 - OH
Gliseril tristearat Sodium tristearat Gliserol
B. Soap (Sabun) dan Detergent
Sabun merupakan produk kaustik yang dibuat melalui proses hidrolisa gliserida dengan larutan KOH atau NaOH. Sabun dibuat melalui reaksi penyabunan atau safonifikasi. Sabun pada umumnya memiliki sifat-sifat seperti : 1. Dapat terhidrolisa dalam air membentuk basa dan asam karboksilat . Hal
ini
dikarenakan sabun tersusun oleh basa kuat dan asam lemah.
sedangkan gugusan karboksilat yang bersifat polar membersihkan kotoran yang bersifat polar.
3. Dapat bereaksi dengan asam mineral membentuk asam lemak dan garam organik.
Detergen
Deterjen merupakan bahan cuci sintesis. Bahan utama deterjen yaitu SLS (Sodium Lauryl Sulfat) yang dibuat dari minyak bumi. Selain berharga murah, bahan cuci ini juga mempunyai daya cuci yang lebih baik daripada sabun. Pada umumnya bahan - bahan yang terdapat di dalam deterjen, yaitu :
1. Bahan penurun tegangan antara muka
Bahan ini merupakan bahan utama deterjen. Bahan inilah yang memegang peranan besar dalam proses pencucian karena dengan penurunan tegangan antar muka pada pakaian maka lemak, minyak, ataupun kotoran akan mudah larut dalam air sehingga pakaian mudah dibersihkan.
2. Bahan penunjang
Bahan ini misalnya STTP yang berguna untuk mengikat ion-ion yang mungkin terdapat pada air cucian misalnya ion pada air sadah.
3. Bahan pengisi
Bahan ini dignakan sebagai bahan penembah deterjen. Biasanya dibuat dari natrium silika (Na2SO4).
4. Bahan tambahan
Bahan tambahan ini misalnya berupa parfum atau zat pewarna. 5. Air
Air juga diperlukan karena untuk bahan pengikatnya.
Istilah surface active agent pada umumnya dapat meliputi soap (sabun) dan detergen,
Detergen secara umum dapat diartikan sebagai pembersih. Untuk memulai pengertian tentang detergen, dapat dimulai dari sabun. Dimana sabun merupakan produk kaustik. Lemak merupakan campuran dari gliserida dimana komposisinya berbeda - beda sesuai dengan sumbernya. Trigliseril asetat adalah ester - ester yang terjadi bila glycerol alcohol terhidrat digabungkan dengan asam lemak yang mempunyai sifat khusus tetapi natural fat (lemak alami).
Istilah agen permukaan aktif (surface active agent) adalah meliputi soap (sabun) dan detergent, wetting agent (agen basah) dan penetrants. Masing-masing mempunyai aktivitas dan sifat khusus yang berbeda pada kontak dua fase.
Surface active agent merupakan gabungan antara water attracting (gaya tarik air) atau hydropilic group (kelompok hidrofilik) terhadap suatu molekul lainnya. Detergent secara umum dapat diartikan sebagai pembersih. Untuk memulai pengertian tentang detergent, dapat dimulai dari sabun. Dimana sabun adalah merupakan produk dari kaustic soda dan lemak. Lemak merupakan produk dari kaustik. Lemak merupakan campuran dari gliserida di mana komposisinya berbeda-beda, sesuai dengan sumbernya. Trygliceralasetat adalah ester-ester yang terjadi bila glycerol alkohol terhidrat digabungkan dengan asam lemak yang mempunyai sifat khusus tetapi natural fat (lemak alami).
Angka penyabunan adalah suatu bilangan yang menunjukkan jumlah miligram dari potasium hidroksida yang diperlukan untuk menyabunkan 1 gram dari berat minyak / lemak. Minyak atau lemak terdiri dari asam-asam lemak yang merupakan berat molekul rendah melalui proses safonifikasi menjadi berat molekul tinggi dari asam lemak pada gliserida. Di samping pentingnya angka penyabunan di dalam proses pembuatan sabun, masih ada beberapa bilangan lainnya yang erat sekali hubungannya dengan proses pembuatan sabun. Bilangan tersebut adalah:
a. Acid Value
Adalah jumlah miligram KOH (potasium hidroksida) yang diperlukan untuk menetralkan asam lemak bebas di dalam 1 gram minyak atau lemak.
Adalah bilangan yang menyatakan persentase asam-asam lemak yang tidak larut di dalam minyak atau lemak.
Mekanisme Kerja Sabun
Kotoran yang melekat pada kulit atau pakaian atau benda-benda lainnya, pada umumnya berasal dari lemak, minyak dan keringat, butir-butir tanah dan sebagainya. Zat tesebut sangat sukar larut dalam air karena bersifat non polar. Untuk itu diperlukan sabun untuk melarutkannya.
Suatu gugus sabun terdiri dari bagian muka berupa gugus –COONa yang polar serta bagian ekor berupa rantai alkil yang bersifat non polar.
Ketika sabun dimasukkan ke dalam air (pelarut yang polar) maka sabun akan mengalami ionisasi bila dimasukkan ke dalam sabun.
Gugus-gugus ini akan membentuk buih, dimana akan mengarah kepada air (karena sama-sama polar), sedangkan bagian yang lain akan mengarah kepada kotoran (karena sama-sama non polar).
Karena itu kotoran terikat pada sabun dan sabun terikat pada air, maka dengan adanya gerakan tangan atau mesin cuci, maka kotoran itu akan tertarik atau terlepas.
Jika kotoran berupa minyak atau lemak maka akan membentuk emulsi minyak air dan sabun sebagai emulgator.
Jika sabun bertemu dengan kotoran tanah, maka akan diadsorbsi oleh sabun dan memebentuk suspensi butiran tanah, air dimana sabun sebagai zat pembentuk suspensi.
Contoh Reaksi Safonifikasi :
1. Pembentukan Natrium Butirat dari gliserin tributirat
CH3(CH2)2CO2H CH2OH
CH3(CH2)2CO2H + 3NaOH kalor CHOH + 3CH3(CH2)2CO2- Na+
tributirat gliserol Natrium Butirat
(lemak susu) ( Suatu Sabun )
2. Pembentukan Natrium Stearat ( Sabun Keras ) dari gliserin tristearat
H2C-O-CO-C17H35 H2C-OH
HC-O-CO-C17H35 + 3NaOH kalor HC-OH + 3C17H35COO Na
H2C-O-CO-C17H35 H2C-OH
gliserin tristearat gliserol Na – Stearat
3. Pembentukan Kalium Stearat ( Sabun Lunak ) dari gliserin tristearat
H2C-O-CO-C17H35 H2C-OH
HC-O-CO-C17H35 + 3KOH kalor HC-OH + 3C17H35COO K
H2C-O-CO-C17H35 H2C-OH
gliserin tristearat gliserol K – Stearat
Jenis Sabun
Jenis sabun yang sering ditemui antara lain: 1. Sabun Keras
Sabun keras adalah reaksi antara asam alkanoat suhu tinggi dengan NaOH yang menghasilkan garam natrium.
2. Sabun Lunak
Pembuatan Sabun
Sabun dibuat dengan mereaksikan suatu lemak (gliserida) dengan menggunakan larutan basa kuat. Gliserida atau lemak dipanasi dan selanjutnya ditambahkan NaOH sehingga terjadi reaksi penyabunan. Dengan kata lain, Hasil dari hidrolisa lemak akan diperoleh gliserol dan fatty acid dan bila ditambahkan kaustik soda kedalam larutan tersebut akan diperoleh sabun dari asam lemak. Contoh Reaksi :
Reaksinya
Gliserin tristearat + 3 NaOH → Sodium tristearat + Gliserol Sabun yang terbentuk (Na - asetat) dapat diambil pada lapisan teratas dari campuran sabun, gliserol dan sisa basa. Agar sabun mengendap dan dapat dipisahkan dengan cara penyaringan, NaCl ditambahkan ke dalam campuran.
Untuk gliserol murni dapat diperoleh dengan cara penyulingan, sedangkan sabun yang kotor dimurnikan dengan cara mengendapkan beberapa kali ( reprisipitasi ). Akhirnya ditambahkan parfum supaya sabun memiliki bau yang dikehendaki. Bahan baku yang dipakai adalah lemak ( gliserida ). Lemak merupakan campuran dari gliserida dimana komposisinya berbeda - beda sesuai dengan sumbernya. Trigliseril asetat adalah ester-ester yang terjadi bila glycerol alcohol terhidrat digabungkan dengan asam lemak yang mempunyai sifat khusus tetapi natural fat (lemak alami).
Pada pembuatan sabun juga dikenal angka penyabunan. Angka penyabunan adalah suatu bilangan yang menunjukan jumlah milligram dari potassium hidroksida yang diperlukan untuk menyabun 1 gram dari berat lemak/ minyak. Minyak atau lemak terdiri dari asam–asam lemak yang mempunyai berat molekul rendah melalui proses safonifikasi menjadi berat molekul tinggi dari asam lemak pada gliserida. Disamping pentingnya angka penyabunan dalam proses pembuatan sabun, masih ada beberapa bilangan lainya yang serta sekali hubungannya dengan proses pembuatan sabun.
Bilangan tersebut adalah: a. Acid Value
Adalah jumlah milligram KOH yang diperlukan untuk menetralkan asam lemak bebas didalam 1 gram minyak atau lemak.
b. Hanner Value
Adalah bilangan yang menyatakan persentase asam - asam lemak yang tidak larut dalam lemak atau minyak.
[image:9.595.113.510.624.758.2]Minyak dan lemak merupakan campuran ester - ester gliseril dari asam lemak ( fatty acid ) atau trigliserda. Ada bermacam – macam sumber aslinya yang berbeda dan tergantung dari sifat – sifat fisis dan kimia dari campuran ester. Ester-ester tersebut dapat berbentuk solid (padatan), liquid (cairan), volatile saturated (uap jenuh yang mudah menguap) dan sebagian senyawa yang unsaturated (tidak jenuh). Komposisi trigliserida terdiri dari ester 5% gliserida dan 95% fatty acid (asam lemak) yang merupakan gabungan dari ester-ester.
Tabel 2.1. Asam Lemak Pilihan dan Sumbernya
Nama Asam
Struktur Sumber
Jenuh Butirat Palmitat
Stearat
CH3(CH2)2CO2H
CH3(CH2)14CO2H
CH3(CH2)16CO2H
Tak jenuh Palmitolea t
Oleat
Linoleat Linolenat
CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7CO2H
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CO2H
CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7CO2H
CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)
dan nabati
