PROPOSAL PENELITIAN
“Pembuatan Sabun Mandi Padat dari Limbah
Minyak Jelantah”
Disusun Oleh :
1. Benny Setia Budi
(21115058)
2. Irawan Rustantyo
(21114074)
3. Muhammad Abdillah
(21115054)
TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
Daftar Isi
Daftar Isi...i
Ringkasan...1
Bab 1. Pendahuluan...2
1.1. Latar Belakang...2
1.2. Rumusan Masalah...3
1.3. Hipotesis...4
1.4. Tujuan Penelitian...4
1.5. Urgensi (Keutamaan) Penelitian...4
Bab 2. Tinjauan Pustaka...6
2.1. Sejarah Sabun...6
2.2. Pembuatan Sabun...6
2.3. Klasifikasi Sabun...9
Bab 3. Metodologi Penelitian...10
3.1. Tempat dan Waktu...10
3.2. Pendekatan Penelitian...10
3.3. Bahan dan Alat...11
3.4. Prosedur Percobaan...12
3.5. Parameter Uji Minyak Goreng...13
3.6. Parameter Uji Sabun Padat...14
Bab 4. Biaya Dan Jadwal Penelitian...16
4.1. Anggaran Biaya...16
4.2. Jadwal Penelitian...16
Ringkasan
Pembuatan sabun umumnya menggunakan bahan berupa minyak dan alkali melalui proses saponifikasi. Kali ini kami akan membuat sabun dari limbah minyak jelantah. Karena saat ini banyak sekali limbah-limbah minyak jelantah yang dihasilkan baik dari rumah tangga maupun para pedagang gorengan yang mencemari lingkungan. Minyak jelantah juga tidak baik untuk dikonsumsi lagi, karena dapat menyebabkan penyakit jantung koroner. Maka dari itu, kami melakukan penelitian ini dengan memanfaatkan minyak jelantah ini untuk dijadikan sebagai sabun mandi padat. Adapun proses pembuatan sabun mandi ini dengan mencampurkan minyak jelantah dengan basa kuat NaOH dengan beberapa variabel atau perbandingan antara basa kuat NaOH : minyak jelantah mulai dari perbandingan (1 : 3), (1 : 5) dan (1 : 8). Serta beberapa parameter analisa sabun mandi untuk menjamin kualitas sabun yaitu meliputi uji pH, penetapan kadar air, penetapan kadar alkali bebas, penetapan kadar asam lemak bebas, penetapan kadar lemak tak tersabunkan, penetapan kadar asam lemak jumlah, uji minyak pelikan dan angka lempeng total (ALT).
Bab 1. Pendahuluan
1.1. Latar Belakang
Sabun merupakan produk kimia yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Pembuatan sabun telah dilakukan sejak ribuan tahun yang lalu. Metode pembuatan sabun pada zaman dahulu tidak berbeda jauh dengan metode yang digunakan saat ini, walaupun tentunya kualitas produk yang dihasilkan saat ini jauh lebih baik. Sabun dibuat dengan metode saponifikasi yaitu mereaksikan trigliserida dengan soda kaustik (NaOH) sehingga menghasilkan sabun dan produk samping berupa gliserin. Bahan baku pembuatan sabun dapat berupa lemak hewani maupun lemak/minyak nabati. (Anonim, 2010)
Minyak goreng merupakan salah satu bahan baku yang multi guna selain sebagai media menggoreng, banyak produk yang dihasilkan dari bahan dasar minyak, diantaranya pembuatan biodiesel, shampoo, lotion dan sabun. Asam lemak adalah asam organik yang terdapat sebagai ester trigliserida atau lemak, baik yang berasal dari hewan atau tumbahan. Asam lemak dapat bereaksi dengan basa membentuk garam. Garam natrium atau kalium yang dihasilkan oleh asam lemak dapat larut dalam air dan dikenal sebagai sabun. Di dalam industri, sabun tidak dibuat dari asam lemak tetapi langsung dari minyak yang berasal dari tumbuhan.
Fungsi sabun adalah salah satu kelengkapan mandi yang wajib ada di dalam kamar mandi. Hampir semua orang mempunyai sabun mandi dirumahnya dan hampir semua orang bisa dipastikan selalu menggunakan sabun mandi ketika ia hendak mandi. Fungsi utama dari sabun mandi adalah untuk membersihkan diri dari berbagai macam kotoran dan kuman. Karena mempunyai fungsi atau peranan yang begitu penting pasti setiap orang akan membutuhkannya. Fungsi dasar sabun yang awalnya hanya untuk membersihkan badan, saat ini telah bergeser dan lebih dari sekedar pembersih kotoran badan. Mungkin anda mengenal sabun kecantikan. Saponifikasi adalah reaksi hidrolisis asam lemak oleh adanya basa kuat (misalnya NaOH). Sabun terutama mengandung C12 dan C16 selain itu juga mengandung asam karboksilat.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, maka permasalahan dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut :
1. Berapa perbandingan optimum antara minyak jelantah dengan basa kuat (NaOH) agar diperoleh tekstur sabun mandi padat yang bagus ?
1.3. Hipotesis
1. Sabun mandi padat dapat dibuat dari bahan baku minyak jelantah, karena minyak jelantah ini mengandung asam lemak (trigliserida) yang merupakan bahan baku dari sabun.
2. Dalam membuat sabun mandi padat yang bagus, dibutuhkan perbandingan yang sesuai antara minyak jelantah dengan basa kuat.
1.4. Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui bahwa minyak jelantah dapat dijadikan sebagai bahan baku sabun mandi padat.
2. Mengetahui komposisi karbon aktif yang tepat untuk menyaring minyak jelantah agar dihasilkan minyak goreng yang murni yang dapat digunakan untuk pembuatan sabun mandi padat.
3. Mengetahui kualitas dari sabun mandi padat dari bahan baku minyak jelantah ini melalui beberapa parameter uji sabun mandi.
1.5. Urgensi (Keutamaan) Penelitian
Keutamaan penelitian ini dapat ditinjau dari dua sisi pandangan kemanfaatan, yaitu sisi manfaat penanggulangan limbah minyak jelantah, sisi manfaat nilai ekonomis dan sisi manfaat segi kualitas.
1. Sisi manfaat penanggulangan limbah minyak jelantah. Saat ini limbah dari minyak jelantah cukup banyak, mulai dari rumah tangga sampai para pedagang-pedagang yang mengkonsumsi minyak goreng dalam dagangannya. Dengan memanfaatkan limbah minyak goreng jelantah ini sebagai bahan baku sabun mandi padat, maka kita dapat meminimalisir jumlah limbah minyak jelantah di lingkungan.
3. Sisi manfaat dari segi kualitas. Meskipun sabun mandi terbuat dari bahan baku minyak jelantah, tapi kami akan tetap menguji kualitas dari produk kami ini, agar bisa digunakan oleh seluruh masyarakat dengan aman.
2.1.
Sejarah Sabun
Sabun adalah salah satu senyawa kimia tertua yang pernah dikenal. Sabun sendiri tidak pernah secara aktual ditemukan, namun berasal dari pengembangan campuran antara senyawa alkali dan lemak/minyak.Bahan pembuatan sabun terdiri dari dua jenis, yaitu bahan baku dan bahan pendukung. Bahan baku dalam pembuatan sabun adalah minyak atau lemak dan senyawa alkali (basa). Bahan pendukung dalam pembuatan sabun digunakan untuk menambah kualitas produk sabun, baik dari nilai guna maupun dari daya tarik. Bahan pendukung yang umum dipakai dalam proses pembuatan sabun di antaranya natrium klorida, natrium karbonat, natrium fosfat, parfum, dan pewarna. (Fauzan Suheri, 2010)
2.2.
Pembuatan Sabun
Sabun dibuat dengan cara mencampurkan larutan NaOH / KOH dengan minyak atau lemak. Melalui reaksi kimia, NaOH / KOH mengubah Minyak / Lemak menjadi Sabun. Proses ini disebut Saponifikasi.
Reaksi penyabunan (saponifikasi) dengan menggunakan alkali adalah adalah reaksi trigliserida dengan alkali (NaOH atau KOH) yang menghasilkan sabun dan gliserin. Reaksi penyabunan dapat ditulis sebagai berikut :
C3H5(OOCR)3 + 3 NaOH → C3H5(OH)3 + 3 NaOOCR
Reaksi pembuatan sabun atau saponifikasi menghasilkan sabun sebagai produk utama dan gliserin sebagai produk samping. Gliserin sebagai produk samping juga memiliki nilai jual. Sabun merupakan garam yang terbentuk dari asam lemak dan alkali. Sabun dengan berat molekul rendah akan lebih mudah larut dan memiliki struktur sabun yang lebih keras. Sabun memiliki kelarutan yang tinggi dalam air, tetapi sabun tidak larut menjadi partikel yang lebih kecil, melainkan larut dalam bentuk ion. (Yissa Luthana, 2010)
hidroksida (KOH) sebagai alkali. Selain itu, jenis minyak yang digunakan juga mempengaruhi wujud sabun yang dihasilkan. Minyak kelapa akan menghasilkan sabun yang lebih keras daripada minyak kedelai, minyak kacang, dan minyak biji katun.
Adapun keunggulan sabun padat di banding sabun jenis lain adalah sabun padat memiliki kandungan gliserin yang bagus untuk mereka yang punya masalah kulit eksim. Tapi sabun padat memiliki kadar pH yang lebih tinggi. Karena itu, sabun padat lebih mudah membuat kulit kering. Kulit kering ini menjadikan penyembuhan lambat ketika kulit terluka. Meski begitu, belakangan ini ada sabun padat pun mulai diproduksi yang mengandung pH netral sehingga tak mengeringkan kulit lagi. Dan juga sabun padat memiliki tingkat pencemaran yang lebih rendah sehingga tidak akan terlalu membahayakan hewan lain yang berada di selokan. Sebenarnya air-air di selokan ini sebagian besar akan mengalr ke satu tempat kemudian airnya dipakai oleh pdam untuk dijernihkan kemudian digunakan untuk dijual kembali ke konsumen. Hal ini lah sebenarnya yang menyebabkan pdam mengalami kesulitan untuk menjernihkan air sehingga pada akhirnya banyak air di banyak kota sekarang menjadi tidak layak untuk diminum.
Sabun dibuat dari lemak (hewan), minyak (nabati) atau asam lemak (fatty acid) 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. Sabun hasil reaksi dengan sodium hidroksida (NaOH) biasanya lebih keras dibandingkan dengan penggunaan Potasium Hidroksida (KOH).
Reaksi ini biasa disebut reaksi penyabunan (saponifikasi) / (saponification reaction).
Oil + 3 NaOH —> 3 Soap + Glycerol
FA + NaOH —> Soap + Water
Pada awalnya, proses saponifikasi ini masih dilakukan dengan metoda pemasakan/pendidihan per batch ketel (tidak berkesinambungan), namun setelah perang dunia II pengembangan proses secara kontinyu terus dilakukan. Dan proses kontinyu ini sekarang lebih banyak digunakan, karena selain lebih fleksibel, dan cepat juga lebih ekonomis.
Kedua proses diatas masih menghasilkan sabun masih mentah berbentuk cair (panas), biasa disebut neat soap, disamping menghasilkan produk samping lain berupa glycerol dalam bentuk spent lye yang kemudian diolah lebih lanjut di unit glycerol. Glycerol adalah material utama dalam industri makanan, kosmetik, obat-obatan dan lain sebagainya.
Neat soap ini kemudian dikeringkan di dryer unit sampai mencapai bentuk pellet (butiran padat), dimana besarnya kandungan air dalam bentuk pellet ini diatur sesuai kebutuhan spesifikasi sabun yang di inginkan. Butiran ini kemudian di campur di mixer (amalgamator) dengan bahan tambahan lainnya seperti pewarna, perfume, softener, dll. Campuran kemudian di extrude (ditekan) melalui plodder menghasilkan padatan sabun yang kemudian di potong di mesin pemotong dan menuju proses pencetakan di mesin stamping/press menjadi bentuk-bentuk tertentu, baru kemudian di bungkus di unit packaging.
Proses tersebut biasanya untuk jenis sabun toilet soap, namun untuk laundry soap tahapnya lebih singkat, hanya sampai mesin pemotong, dimana di cutter unit ini biasanya dilengkapi dengan cetakan untuk membuat brand sabun dan kemudian di pack. (Diah, 2016)
2.3.
Klasifikasi Sabun
buatan sendiri kaya akan gliserin karena tidak ada pembuangan gliserin. Di pasaran, istilah Sabun Gliserin menunjuk pada sabun bening. Biasanya, sabun yang bening mempunyai ekstra gliserin yang ditambahkan untuk menghasilkan sabun yang berkhasiat melembabkan kulit. Gliserin adalah “pelembab”. Senyawa ini membawa kelembaban sendiri; berdasarkan teorinya, jika anda membasuh tangan dengan sabun gliserin, maka akan tersisa lapisan tipis gliserin yang memberi kelembaban di kulit.
Sabun dasar yang bening dapat dibeli dalam bentuk balok besar dan dapat dilelehkan, diwarnai dan diberi pewangi dan kemudian dicetak. Jenis sabun ini diberi nama “Lelehkan dan Tuangkan” sedangkan seni melelehkan dan menuangkan sabun ini disebut “Penuangan Sabun”. Cara ini sangat popular karena mudah dilakukan, karena tidak memerlukan perlengkapan keselematan, bahkan anak-anakpun dapat mengerjakannya.
Anda pun dapat membuat sabun dari parutan sabun dasar. Cara ini dilakukan melalui proses dingin terlebih dahulu kemudian baru ditambahi alcohol untuk menjernihkan dan gliserin serta gula untuk melarutkan dan meningkatkan kejernihannya. Proses ini sangat berbahaya karena adanya uap alkohol. (Fauzan,2010).
3.1.
Tempat dan Waktu
Penelitian ini akan dillakukan di Laboratorium Teknik Kimia Universitas Serang Raya, Jl. Raya Serang - Cilegon Km.5 dan Central Laboratorium Monomer PT Chandra Asri Petrochemical Tbk, dengan waktu penelitian selama 6 bulan.
3.2.
Pendekatan Penelitian
Penelitian dilakukan dengan membuat sabun mandi padat dengan mencampurkan basa kuat NaOH dengan Minyak Jelantah dengan membuat beberapa variabel perbandingan (1:3), (1:5) dan (1:8). Untuk mengetahui kualitas dari sabun, kami melakukan beberapa parameter uji sabun mandi padat.
3.3.
Bahan dan Alat
a. Minyak jelantah (bekas 3 kali pemakaian) diperoleh dari kosan. b. NaOH 15 %
c. NaOH 40 %
d. Karbon aktif (arang kayu) 7,5 %, 8,5 % dan 10 %. e. Aquadest
f. Bahan pengisi (Pewangi) Adapun alat – alat yang digunakan :
1. Statif 2. Klem 3. Termometer 4. Pengaduk / Stirer 5. Tangki
6. Waterbath
7. Heater (Pemanas) 8. Thermostat
1. Proses Penyaringan Minyak Jelantah (bekas 3 kali pemakaian).
a. Timbang 100 gram minyak jelantah sawit (bekas 3 kali pemakaian) yang akan dimurnikan kemudian dimasukan kedalam gelas beker 1000 ml. b. Pisahkan minyak jelantah sawit dari kotorannya dengan menggunakan
kertas saring whatman no.42.
2. Proses Netralisasi.
a. Kemudian buat larutan NaOH dengan konsentrasi 15% (15 gram NaOH dilarutkan didalam100 ml aquades).
b. Minyak jelantah hasil penyaringan dipanaskan pada suhu ± 40°C, dimasukan larutan NaOH 15 % dengan komposisi minyak jelantah : NaOH = 100 gram minyak jelantah : 5 mL NaOH.
c. Campuran diaduk menggunakan blender selama 10 menit kemudian disaring kembali dengan kertas saring whatman no.42 untuk memisahkan sisa dari kotoran.
3. Proses Pemucatan (Bleaching).
a. Dipanaskan minyak goreng hasil netralisasi sampai suhu 70°C.
b. Karbon aktif 240 mesh dengan berbagai variabel mulai dari 7,5 %, 8,5 % dan 10 % dari 100 gram minyak jelantah sawit hasil netralisasi dimasukkan kedalam larutan minyak jelantah sawit hasil netralisasi.
c. Larutan diaduk dengan blender selama 60 menit kemudian dipanaskan pada suhu 150 °C.
d. Kemudian disaring kembali menggunakan kertas saring whatman no.42 untuk memisahkan kotoran, sehingga minyak jelantah hasil pemurnian siap digunakan dalam pembuatan sabun. Sebelum digunakan untuk pembuatan sabun, bahan baku minyak jelantah hasil penyaringan diuji standar mutunya terlebih dahulu.
a. Dibuat larutan NaOH dengan konsentrasi 40 % (40 gram dilarutkan dalam 100 ml aquades).
b. Minyak jelantah hasil pemurnian dipanaskan pada suhu proses 55˚C. c. Larutan NaOH dengan kosentrasi 40% dipanaskan pada suhu 55˚C.
d. Kemudian campurkan NaOH 40 % dengan minyak jelantah dengan perbandingan 1 : 2 (50 gram NaOH 40 % : 100 gram minyak jelantah) e. Campurkan NaOH 40 % kedalam minyak jelantah secara perlahan – lahan
sambil diaduk dan dipanaskan diatas heater hingga suhu ± 60 ºC selama 45 menit sampai mengental.
f. Larutan sabun yang telah mengental dimasukkan kedalam cetakan sabun dan ditutup dengan plastic serta didiamkan selama 2 hari agar menjadi padat.
g. Setelah sabun sudah menjadi padat atau mengeras maka sabun hasil olahan minyak jelantah dapat diuji standar mutunya.
3.5.
Parameter Uji Minyak Goreng
Standar Nasional Indonesia untuk minyak goreng (SNI 01-3741-2013). Pengujian untuk standar minyak goreng untuk mengetahui kualitas minyak goreng jelantah hasil pemurnian diperlukan beberapa pengujian. Adapun pengujian minyak goreng berdasarkan SNI 01-3741-2013 dapat dilihat pada tabel berikut ini.
No Kriteria Uji Satuan Persyaratan
1 Bau - Normal
2 Warna - Normal
3 Kadar Air dan Bahan Menguap % (w/w) Maks. 0.15 %
4 Bilangan Asam mg KOH / g Maks. 0,6
5 Bilangan Peroksida mgek O2 / kg Maks. 10
3.6.
Parameter Uji Sabun Padat
Standard Nasional Indonesia untuk sabun mandi padat (SNI 3532-2016). Pengujian untuk standar sabun untuk mengetahui kualitas sabun diperlukan beberapa pengujian. Adapun pengujian sabun berdasarkan SNI 3532 - 2016 dapat dilihat pada tabel berikut ini.
No Kriteria Uji Satuan Mutu
1 Kadar Air. % fraksi massa Maks. 15,0 % 2 Total Lemak. % fraksi massa Min. 65,0 % 3 Bahan tak larut dalam etanol. % fraksi massa Maks. 5,0 % 4 Alkali Bebas (dihitung sebagai NaOH). % fraksi massa Maks. 0,1 % 5 Asam Lemak Bebas (dihitung sebagai
Asam Oleat).
% fraksi massa Maks. 2,5 %
6 Kadar Klorida. % fraksi massa Maks. 1,0 % 7 Lemak Tidak Tersabunkan. % fraksi massa Maks. 0,5 %
Angka Lempeng Total
Bab 4. Biaya Dan Jadwal Penelitian
4.1
.
Anggaran Biaya
No Jenis Pengeluaran Biaya yang diusulkan (Rp)
1 Bahan habis pakai dan peralatan Rp 2.000.000, 00
2 Uji Analisa Parameter dan Standardisasi Rp 10.000.000, 00
3 Penginapan dan perjalanan Rp 500.000, 00
4 Laporan/publikasi dan Seminar/alat tulis Rp 500.000, 00
4.2. Jadwal Penelitian
No Jenis Kegiatan
Tahun 2017 Tahun 2018
Oktober November Desember Januari Februari Maret April
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 Studi kajian dan menyususn
literature
2 Pengadaan alat dan bahan 3 Persiapan sampel
4 Persiapan tempat penelitian dan kelengkapan alat
5 Pembuatan sabun
6 Identifikasi dan memeriksa hasil penelitian dengan pengujian sabun standard SNI
7 Pembuatan laporan dan seminar hasil kegiatan
Daftar Pustaka
1. Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Cetakan Pertama. Jakarta : UI-Press.
2. Djatmiko, B. dan A.P. Widjaja. 1973. Minyak dan Lemak. Departemen THP IPB. Bogor.
3. Dalimunthe, Nur Asyiah. 2009. Pemanfaatan Minyak Goreng Bekas Menjadi Sabun Mandi Padat. Jurusan Teknik Kimia. Tesis : Universitas Sumatera Utara.
4. Mahreni. 2010. Peluang dan Tantangan Komersialisasi Biodesel Review. Jurnal Eksergi Volume X No.2. Jurusan Teknik Kimia, Fakulas Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”. Yogyakarta.
5. Susinggih, Wijana. dkk. 2005. Mengolah Minyak Goreng Bekas. Surabaya : Trubus Agrisarana.
6. Anonim. 2016. Badan Standarisasi Nasional, Standar Mutu Sabun Mandi, SNI 3532-2016, Dewan Standarisasi Nasional. Jakarta.
7. Jungermann, E. dkk. 1979. Bailey’s Industrial Oil and Fat Products, Volume 1, 4th edition. John Wiley and Sons, Inc. New York.
8. Fessenden, R.J dan Fessenden, J.S.1994. Kimia Organik, Jilid 2, Edisi ke 3. Jakarta : Erlangga.
9. Sumarlin, La Ode, et al. Analisis Mutu Minyak Jelantah Hasil Peremajaan Menggunakan Tanah Diatomit Alami dan Terkalsinasi. Jakarta : Program Syudi Kimia FST UIN Syarif Hidayatullah.
