BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Semakin meningkatnya teknologi, semakin banyak produk-produk dari pabrik dipasaran dalam berbagai bentuk guna memenuhi kebutuhan konsumen. Sebagai contoh banyak produk sabun yang muncul. Oleh karena itu, sebagai alternatif baru pada minyak limbah industri kelapa sawit untuk dijadikan bahan dasar pembuatan sabun. Sebenarnya minyak limbah industri kelapa sawit tersebut masih dapat dimanfaatkan kembali setelah dilakukan proses pemurnian ulang (reprocessing), namun karena keamanan pangan mengkonsumsi minyak olahan dari limbah industri kelapa sawit hasil reprocessing masih menjadi perdebatan sengit dan adanya kadar ALB pada minyak limbah industri kelapa sawit yang sangat tinggi maka alternatif lainnya adalah dengan memanfaatkannya sebagai bahan baku industri non pangan seperti sabun.
Sabun merupakan pembersih yang dibuat dengan mereaksikan secara kimia antara basa natrium atau basa kalium dan asam lemak yang berasal dari minyak hewani dan minyak nabati yang umumnya ditambah zat pewangi atau antiseptic yang digunakan untuk membersihkan tubuh manusia dan tidak membahayakan kesehatan.
Semakin meningkatnya perkembangan teknologi, maka dewasa ini banyak terdapat produk-produk dari suatu produk yang bermacam-macam bentuknya dipasaran guna memenuhi kebutuhan konsumen. Sebagai contoh adalah banyaknya produk-produk sabun yang muncul. Oleh karena itu, sebagai alternatif baru PFAD yang terkandung pada minyak kelapa sawit untuk bahan dasar pembuatan sabun bisa digunakan. Pada prinsipnya sabun dihasilkan dari proses saponifikasi antara minyak atau lemak dengan basa ( biasanya KOH atau NaOH).
Larutan alkali yang digunakan dalam pembuatan sabun bergantung pada jenis sabun tersebut. Larutan alkali biasa yang digunakan pada sabun keras adalah Natrium Hidroksida (NaOH) dan alkali yang biasa digunakan pada sabun lunak adalah Katrium Hidroksida (KOH). Faktor mempengaruhi proses saponifikasi yaitu suhu, kecepatan pengadukan, waktu pengadukan, konsentrasi basa dan jumlah basa yang digunakan.
Endang P. Dkk (2001), sebagai peneliti pendahulu meneliti tentang pemanfaatan limbah cair minyak goreng sebagai bahan baku pembuatan sabun rakyat dengan mutu yang cukup baik mendekati S.N.I.
Zulkifli, Dkk (2014), melakukan penelitian pemanfaatan Distilat Asam Lemak Minyak Sawit (DALMS) dengan membuat sabun.
Ikhsan. Dkk (2016) meneliti tentang pemanfaatan limbah cair pabrik kelapa sawit untuk pembuatan sabun dengan mutu yang memenuhi standart.
Dari uraian diatas, penulis mencoba membuat sabun padat dari PFAD dan menganalisa pengaruh kadar Natrium Hidroksida yang baik terhadap sabun padat yang dihasilkan. Pada saat ini teknologi sabun telah berkembang pesat. Sabun dengan jenis dan bentuk yang bervariasi dapat diperoleh dengan mudah dipasaran seperti sabun mandi, sabun cuci baik untuk pakaian maupun untuk perkakas rumah tangga, hingga sabun yang digunakan dalam industri. Kandungan zat-zat yang terdapat pada sabun juga bervariasi sesuai dengan sifat dan jenis sabun.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh konsentrasi kadar Natrium Hidroksida (NaOH) terhadap sabun padat yang dihasilkan dan juga menganalisa serta membandingkan hasil sabun padat dengan menggunakan PFAD.
Penelitian ini bermanfaat untuk mengetahui pengaruh kadar Natrium Hidroksida terhadap hasil sabun yang diperoleh sehingga mengetahui cara yang optimum dalam pembuatan sabun.
1.2 Urgensi Penelitian
Menilai kadar Natrium Hidroksida (NaOH) yang baik untuk mempengaruhi kualitas proses pembuatan sabun mandi padat.
1.3 Tujuan Khusus
Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui pengaruh variasi kadar Natrium Hidroksida (NaOH) terhadap kualitas sabun yang dihasilkan berdasarkan uji mutu sabun mandi padat (Standar SNI).
1.4 Target Temuan
Mengetahui kadar Natrium Hidroksida (NaOH) yang baik dalam proses pembuatan sabun mandi padat yang dihasilkan dari Palm Fatty Acid Distillate (PFAD).
1.5 Kontribusi Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberi upaya pemanfaatan hasil samping produksi CPO yang melimpah yaitu PFAD sehingga memiliki eco-green added value serta memberi kontribusi yang nyata bahwasanya PFAD dapat dimanfaatkan menjadi produk yang tinggi selain menjadi pakan ternak juga dapat dijadikan dalam pembuatan sabun.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Minyak Kelapa Sawit
Kelapa sawit merupakan komoditas perkebunan unggulan dan utama Indonesia. Tanaman yang produk utamanya terdiri dari minyak sawit (CPO) dan minyak inti (PKO) ini memiliki nilai ekonomis tinggi dan menjadi satu penyumbang devisa Negara yang terbesar dibandingkan komoditas perkebunan lainnya. Hingga saat ini kelapa sawit telah diusahakan dalam bentuk perkebunan dan pabrik pengolahan kelapa sawit hingga menjadi minyak dan produk turunannya.
Minyak kelapa sawit juga menghasilkan berbagai produk turunan yang kaya manfaat sehingga dapat dimanfatkan di berbagai industri. Mulai dari industri makanan, farmasi, sampai industri kosmetik. Bahkan, limbahnya pun masih dapat dimanfaatkan untuk indsustri mebel, oleokimia, hingga pakan ternak. Dengan demikian kelapa sawit memiliki arti penting bagi perekonomian di Indonesia.
Ada dua dasar hidrolisis katalis didalam minyak sawit. Pertama, hidrolisis enzimatik yakni pada saat lemak aktif memecahkan enzim, sebagian besar lipoid yang ada didalam buah sawit. Aktifitasnya menghasilkan formasi FFA dipercepat bila mesocarp buah sawit pecah atau memar. Kedua adalah hidrolisis katalis secara spontan yang dipengaruhi oleh kandungan FFA yang ada didalam buah sawit dan telah berkembang yang berhubungan dengan suhu dan waktu, Free fatty acid (asam lemak bebas) dalam minyak produksi adalah untuk menilai kadar asam lemak bebas dalam minyak dengan melarutkan lemak tersebut dalam pelarut organik yang sesuai dan menetralisasi larutan tersebut dengan alkali dengan menggunakan indikator phenolpthalein (Angga, 2012).
Minyak sawit yang digunakan sebagai produk pangan dihasilkan dari minyak kelapa sawit maupun minyak inti sawit yang melalui proses fraksinasi, rafinasi, hidrogenasi. Produksi CPO (Crude Palm Oil) di Indonesia sebagian besar difraksinasi sehingga dihasilkan fraksi olein cair dan fraksi stearin padat. Fraksi olein tersebut digunakan untuk memenuhi kebutuhan domestik sebagai bahan baku untuk minyak makan. Minyak kelapa sawit biasanya digunakan dalam bentuk minyak goreng, margarin, butter, vanaspati. Sebagai bahan pangan, minyak kelapa sawit mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan
dengan minyak goreng lainnya, antara lain mengandung karoten yang diketahui berfungsi sebagai anti kanker dan tokoferol sebagai sumber vitamin E. Disamping itu, kandungan asam linoleat dan linolenatnya rendah sehingga minyak goreng yang terbuat dari minyak kelapa sawit sebagai minyak goreng yang bersifat awet dan makanan yang digoreng dengan minyak sawit tidak cepat tengik.
Tabel 2.1 Komponen dalam minyak kelapa sawit
No Komponen Kuantitas
1 Asam lemak bebas (%) 3,0-4,0
2 Karoten (%) 500-700
3 Fosfolipid (ppm) 500-1000
4 Dipalmitro stearin (%) 1,2
5 Tripalmitrin (%) 0,5
6 Dipalmitolein (%) 37,2
7 Palmito stearin olein (%) 10,7
8 Palmito olein (%) 42,8
9 Triolein linole (%) 3,1
Sumber : Pahan (2006)
Minyak kelapa sawit mengandung antara 500 sampai 700 ppm karoten dan merupakan bahan pangan sumber karoten alami terbesar. CPO berwarna merah jingga. Minyak kelapa sawit ini diperoleh dari mesokarp buah kelapa sawit melalui ekstraksi dan mengandung sedikit air serta serat halus yang berwarna kuning hingga merah dan berbentuk semi padat pada suhu ruang.
Keberadaan air dan serat halus tersebut menyebabkan minyak kelapa sawit tidak dapat langsung digunakan sebagai bahan pangan maupun non pangan (Naibaho, 2003). Sifat fisikkimia dari minyak kelapa sawit meliputi warna, bau dan flavor atau rasa, kelarutan dalam pelarut organik, titik asap, polymorphism, dan lain-lain, warna minyak kelapa sawit ditentukan oleh adanya pigmen yang terdapat didalam kelapa sawit, karena asam-asam lemak dan gliserida tidak berwarna. Warna orange atau kuning disebabkan adanya pigmen karoten yang larut dalam minyak kelapa sawit (Pahan, 2006).
Sebagian besar kelapa sawit tersusun oleh trigliserida. Tabel komposisi asam lemak pada minyak sawit menurut Hariyadi (2014) adalah sebagai berikut:
Tabel 2.2 Komposisi asam lemak pada minyak sawit *)
Asam lemak Persen terhadap asam lemak total
Kisaran Rata-rata Asam laurat (C12:0) 0.1 – 1.0 0.2 Asam miristat (C14:0) 0.9 0 1.5 1.1 Asam palmitat (C16:0) 41.8 – 45.8 44.0 Asam palmitoleat C16:1 0.1 – 0.3 0.1 Asam stearate (C18:0) 4.2 – 5.1 4.5 Asam oleat (C18:1) 37.3 – 40.8 39.2 Asam linoleiat (C18:2) 9.1 – 11.0 10.1 Asam linolenat (C18:3) 0.0 – 0.6 0.4 Asam arakidonat (C20:0) 0.2 – 0.7 0.4
*) asam lemak dinyatakan dengan notasi Cm:n, dimana m adalah panjang rantai karbon dan n adalah jumlah ikatan rangkap.
2.2 Palm Fatty Acid Distillate (PFAD)
Palm fatty acid distillate (PFAD) yang merupakan produk sampingan dari proses pemurnian minyak sawit kasar yang banyak mengandung banyak asam lemak bebas (ALB) yaitu sebesar 80%. Secara keseluruhan, proses pembuatan minyak sawit akan menghasilkan 73% olein, 21% stearin, 5-6% PFAD dan 0,5-1% CPO parit. CPO dapat dijadikan produksi minyak sawit padat (RBD stearin) dan minyak sawit cair. RBD stearin digunakan untuk membuat margarin dan shortening. RBD stearin juga digunakan sebagai bahan baku industri sabun dan detergen, sedangkan PFAD belum banyak pemanfaatannya (Prihandana 2006). Sifat fisik dan kimia dari PFAD dapat dilihat pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3 Sifat fisik PFAD
Titik leleh 48%
Densitas 0,8500-0,8800 g/ml
Kelarutan dalam air Tidak larut
Tampilan Kekuning-kuningan, cair
Bau Berbau lemak
Kondisi penyimpanan Temperatur dibawah 60˚C
PFAD sangat cocok digunakan untuk pembuatan sabun alternatif mengingat harganya relatif lebih murah (80% dari harga CPO standar) yaitu sekitar Rp 7300,00 per kg dan penggunannya tidak bersaing dengan kebutuhan pokok manusia. Pabrik minyak goreng dapat menghasilkan PFAD sekitar 5-6% dari kebutuhan CPO nya, sehingga setahun dapat mencapai 0,21 juta ton PFAD. Palm Fatty Acid Distillate (PFAD) dihasilkan dari proses pemurnian fisik (Physical refining). Pada proses pemurnian fisik diperoleh 5% PFAD dari
berat minyak sawit. Selama proses pemurnian PFAD merupakan by-product pada tahapdeasidifikasi-deodorisasi yang mengandung beberapa bahan fitokimia. Komposisi PFAD dapat dilihat pada tabel 2.4.
Tabel 2.4 Komposisi Palm Fatty Acid Distillate (PFAD)
Komponen Kadar (%) Kadar (%)
Asam lemak bebas 81,70 40
Gliserida 14,40 28,50 Trigliserida 4,10 13,20 Digliserida 7,10 10,50 Monogliserida 2,70 0,30 Sterol 0,37 Stigmasterol 0,01 Kampesterol 0,09 ß sitosterol 0,21 Hidrokarbon 1,47 0,50 Squalene 0,76 6,00 Lain-lain 0,71 Tokoferol + tokotrienol 0,48 1,00 Lain – lain 1,60 Sumber : Christina ( 2007)
Asam lemak yang terkandung dalam PFAD berupa asam lemak jenuh dan tidak jenuh. Secara umum asam lemak jenuh berwujud padat pada suhu kamar sedangkan asam lemak tidak jenuh berwujud cair.Asam lemak jenuh hanya memiliki ikatan tunggal di anatara atom-atom karbon penyusunnya, sementara asam lemak tak jenuh memiliki paling sedikit satu ikatan ganda di antara atom-atom karbon penyusunnya. Komposisi asam lemak jenuh dan tidak jenuh dalam PFAD dapat dilihat pada tabel 2.5.
Tabel 2.5 Komposisi Asam Lemak Jenuh dan tak jenuh dalam PFAD Asam lemak Rumus
molekul
Komposisi berat (%)
Jenisasam lemak
Asam palmitat C₁₆H₃₂O₂ 42,9-51 Jenuh
Asam oleat C₁₈H₃₄O₂ 32,8-39,8 Tidak jenuh Asam linoleat C₁₈H₃₄O₂ 8,6-11,3 Tidak jenuh
Asam stearate C₁₈H₃₆O₂ 4,1-4,9 Jenuh
Asam miristat C₁₄H₂₈O₂ 0,9-1,5 Jenuh
Sumber : Silitonga (2012)
2.3 Sabun / Saponifikasi
Sabun merupakan hasil hidrolisa asam lemak dan basa. Peristiwa ini dikenal dengan peristiwa saponifikasi. Saponifikasi adalah proses penyabunan yang mereaksikan suatu lemak atau gliserida dengan basa.
Bila asam lemak dimasak dengan basa alkali, maka akan terbentuk garam dari asam lemak yang disebut sabun dan gliserol. Sabun yang dibuat dengan KOH dikenal dengan sabun lunak (soft soap) sedangkan sabun yang dibuat dengan NaOH dikenal dengan sabun keras (hard soap) (Kamikaze, 2002).
Beberapa penelitian pembuatan sabun lunak antara lain :
a. Pembuatan sabun cair dari minyak jarak dan soda Q sebagai upaya peningkatan pangsa pasar soda Q (Perdana, 2009).
b. Pemanfaatan minyak goreng jelantah pada pembuatan sabun cuci piring cair (Dalimunthe, 2009).
c. Pembuatan sabun krim dari limbah PFAD (Palm Fatty Acid Destilate) (Ibrahim, 2011).
Pembuatan sabun padat antara lain :
a. Formula sabun transparan antijamur dengan bahan aktif ekstra lengkuas (Hernani, 2010).
b. Pemanfaatan minyak jarak pagar sebagai bahan dasar pembuatan sabun mandi (Pradipto, 2009).
c. Penggunaan NaOH dengan dalam pembuatan sabun transparan madu (Qisti, 2009). Dalam proses pemurnian dengan penambahan alkali (biasa disebut dengan proses penyabunan) beberapa senyawa trigliserida ini dapat dihilangkan, kecuali beberapa senyawa yang disebut dengan senyawa yang tidak tersabunkan seperti yang tercantum dalam Tabel 2.6.
Tabel 2.6 Komposisi Fraksi Tidak Tersabunkan dalam Minyak Sawit
Senyawa Komposisi Kadar (ppm)
Karotenoida
α-karotenoida 36.20
β-karotenoida 54.40 500-700
Likopen 3.80 Xanthophyl 2.20 Tokoferol α-tokoferol 35 γ-tokoferol 35 500-800 β-tokoferol 10 δ-tokoferol 20 Sterol Kolesterol 4 Mendekati 300 Kompesterol 21 Stigmaterol 21 β-sitosterol 63 Phospatida Alkohol total
Triterpenik alcohol 80 Mendekati 800
Alfatik alcohol 26
Sumber : Lewis (2001)
Sabun dikenal luas dan sangat penting sebagai penurun tegangan permukaan, karena itu sabun merupakan salah satu jenis surfaktan. Sabun asam lemak sangat baik menghilangkan kotoran (tanah) dan sangat baik mensuspensi minyak pada proses pencucian. Sabun merupakan pembersih yang dibuat dengan reaksi kimia antara basa natrium atau kalium dengan asam lemak dari minyak nabati atau lemak hewani. Pada umumnya sabun ditambahkan zat pewangi atau antiseptik.
Saponifikasi adalah reaksi hidrolisis antara basa-basa alkali dengan asam lemak yang akan menghasilkan gliserol dan garam yang disebut sebagai sabun. Kata saponifikasi atau saponify berarti membuat sabun (Latin sapon, = sabun dan –fy adalah akhiran yang berarti membuat). Bangsa Romawi kuno mulai membuat sabun sejak 2300 tahun yang lalu dengan memanaskan campuran lemak hewan dengan abu kayu. Pada abad ke-16 dan 17 di Eropa sabun hanya digunakan dalam bidang pengobatan, kemudian pada abad ke-19 penggunaan sabun baru meluas (Rohman, 2009).
Reaksi saponifikasi dan struktur dasar senyawa sabun yang dihasilkan dapat dilihat pada gambar 2.1 sebagai berikut:
Gambar 2.1 Reaksi Saponifikasi
Alkali bebas adalah alkali dalam sabun yang tidak terikat sebagai senyawa sabun.Kelebihan alkali dalam sabun mandi tidak boleh melebihi 0,10% untuk sabun natrium. Hal ini disebabkan karena alkali mempunyai sifat yang keras dan dapat mengakibatkan iritasi pada kulit. Kelebihan alkali bebas pada sabun dapat disebabkan karena konsentrasi alkali yang pekat atau berlebih pada proses penyabunan sabun. Sabun dengan kadar alkali yang lebih besar biasanya digolongkan ke dalam sabun cuci.
Muatan Negatif dan ion sabun juga menyebabkan tetes minyak sabun untuk menolak satu sama lain sehingga minyak yang teremulsi tidak dapat mengendap. Salah satu yang tidak menguntungkan dari sabun sebagai bahan pembersih adalah sabun mengendap dengan ion kalsium dan magnesium, yang merupakan kation yang umum terdapat dalam air sadah. Sabun yang sudah mengendap tidak dapat menghilangkan kotoran, bahkan membentuk buih logam (cincin baik mandi). Salah satu jalan untuk mencegah pembentukan buih logam adalah dengan menggunakan air lunak alami atau air lunak larutan yang tidak mengandung ion kalsium atau magnesium.
2.3.1 Sifat-Sifat Sabun
Sifat – sifat sabun yaitu :
a. Sabun bersifat basa. Sabun adalah garam alkali dari asam lemak sukutinggi sehingga akan dihidrolisis parsial oleh air. Karena itu larutan sabun dalam air bersifat basa.
CH3(CH2)16COONa + H2O → CH3(CH2)16COOH + NaOH
b. Sabun menghasilkan buih atau busa. Jika larutan sabun dalam air diaduk maka akan menghasilkan buih, peristiwa ini tidak akan terjadi pada air sadah. Dalam hal ini sabun dapat menghasilkan buih setelah garam-garam Mg atau Ca dalam air mengendap.
CH3(CH2)16COONa + CaSO4 →Na2SO4 + Ca(CH3(CH2)16COO)2
c. Sabun mempunyai sifat membersihkan. Sifat ini disebabkan proses kimia koloid, sabun (garam natrium dari asam lemak) digunakan untuk mencuci kotoran yang bersifat polar maupun non polar, karena sabun mempunyai gugus polar dan non polar. Molekul sabun mempunyai rantai hidrogen CH3(CH2)16 yang bertindak sebagai ekor yang bersifat hidrofobik (tidak suka air) dan larut dalam zat organic sedangkan COONa+ sebagai kepala yang bersifat hidrofilik (suka air) dan larut dalam air (Naomi, 2013).
d. Sabun merupakan salah satu jenis pembersih yang dapat dibuat dengan reaksi kimia antara basa natrium dengan kalium natrium dengan minyak nabati atau lemak hewani.Surfaktan mempunyai struktur bipolar, bagian kepala bersifat hidrofilik dan bagian ekor bersifat hidrofobik.Karena sifat itulah sabun mampu mengangkat kotoran (biasanya lemak) dari badan atau pakaian.Selain itu, sabun juga merupakan pembersih yang dapat dibuat dengan reaksi kimia antara kalium atau natrium dengan asam lemak dari minyak nabatai atau lemak hewani.
Sabun dibuat dengan cara yaitu proses saponifikasi dan proses proses netralisasi minyak proses saponifikasi minyak akan memperoleh produk sampingan yaitu gliserol. Proses saponifikasi terjadi karena reaksi antara trigliserida dengan alkali, sedangkan proses netralisasi terjadi karena reaksi asam lemak bebas dengan akali.
Proses esterifikasi merupakan proses yang cenderung digunakan dalam produksi ester dari asam lemak spesifik laju reaksi esterifikasi sangat dipengaruhi oleh struktur molekul reaktan dan radikal yang terbentuk dalam senyawa antara. Data tentang laju reaksi serta mekanismenya disusun berdasarkan karakter kinetiknya, sedangkan data tentang perkembangan reaksi dinyatakan sebagai konstanta kesetimbangan.
Karakteristik sabun bukan hanya ditentukan oleh pemilihan asam lemaknya saja, tetapi juga ditentukan oleh kadar dari bahan baku lainnya seperti NaOH. NaOH berfungsi sebagai pengubah minyak nabati dan lemak hewan menjadi sabun. NaOH memiliki efek korosif yang tinggi pada kulit, sehingga dapat menyebabkan luka pada kulit, sehingga kadar NaOH pada pembuatan sabun perlu ditangani dan diperhatikan sebab penambahan alkali yang berlebihan pada proses penyabunan menyebabkan meningkatnya alkali bebas. Alkali bebas yang berlebihan tidak diinginkan ada dalam sabun, sebab alkali bersifat keras dan dapat menyebabakan iritasi pada kulit, tetapi jika sabun kekurangan NaOH maka akan menyebabkan berlebihnya asam lemak bebas yang tidak dapat tersabunkan sehingga akan mengurangi daya ikat sabun terhadap kotoran.
Tabel 2.7 Kebutuhan Caustic Soda tiap 100gr Minyak
Minyak Kaustik 0-0,5% 4-4,5% 7,5-8% Sweet Almond 13,7 g 13,2 g 12,7 g Apricot Kernel 13,5 g 13 g 12,5 g Avocado Oil 13,3g 12,8 g 12,3 g Borage 13,5 g 13 g 12,5 g Camellia 13,6 g 13,1 g 12,6 g Canola 13,6 g 13,1 g 12,6 g Castor Oil 12,8 g 12,3 g 11,8 g Coconut Oil 18,3 g 17,6 g 16,9 g Corn Oil 13,5 g 13 g 12,5 g Cotton Seed 13,8 g 13,3 g 12,7 g EveningPrimrose 13,5 g 13 g 12,6 g Hazelnut Oil 13,7 g 13,2 g 12,7g Hempseed 13,7 g 13 g 12,6 g Jojoa Oil 6,5 g 6,3 g 6,1 g
Kukui Nut Oil 13,7 g 13,1 g 12,5 g
Macadamia Nut 13,9 g 13,3 g 12,7 g
Olive 13,5 g 13 g 12,5 g
Palm Oil 14,1 g 13,6 g 13,1 g
Palm Kernel Oil 15,6 g 15 g 14,4 g
Sabun pada umumnya dikenal dalam dua wujud, sabun cair dan sabun padat. Perbedaan utama dari kedua wujud sabun ini adalah alkali yang digunakan dalam reaksi pembuatan sabun. Sabun yang dibuat dengan NaOH dikenal dengan sabun keras (hard soap), sedangkan sabun yang dibuat dengan KOH dikenal dengan sabun lunak (soft soap), sabun keras (hard soap) dibuat dari lemak netral yang padat atau dari minyak nabati, sabun ini dalam bentuk batangan dan bersifat sukar larut dalam air. Sabun lunak (soft soap) dibuat dari minyak kelapa, minyak kelapa sawit atau minyak tumbuhan yang tidak jernih, sabun ini dalam bentuk pasta maupun cair bersifat mudah larut dalam air.
Asam lemak akan memberikan sifat yang berbeda pada sabun yang terbentuk. Asam laurat pada sabun dapat menyebabkan sabun menjadi keras dan menghasilkan busa yang lembut, sama seperti asam miristat, asam palmitat, selain dapat mengeraskan juga dapat menyebabkan busa menjadi stabil. Berbeda dengan asam oleat dan linoleat, mereka berperan dalam melembabkan sabun pada saat sabun digunakan. Alkali yang digunakan pada percobaan ini adalah larutan NaOH yang dapat membuat sabun menjadi padat, sedangkan alkali yang digunakan untuk membuat sabun cair digunakan larutan KOH.
Jumlah NaOH yang pernah digunakan adalah sebagai berikut :
a. Penggunaan NaOH dengan konsentrasi 45% dalam pembuatan sabun menggunakan campuran lemak abdomen sapi (tallow) dan curdsusu (Kamikaze, 2002).
b. Penggunaan NaOH dengan konsentrasi 30% dalam pembuatan sabun transparan madu (Qisti, 2009).
c. Penggunaan NaOH dengan konsentrasi 30% dalam pembuatan sabun transparan (Erliza, 2009).
d. Penggunaan NaOH dengan konsentrasi 30% dalam sifat organoleptik pada sabun transparan dengan penambahan madu (Sinatya, 2009).
e. Penggunaan NaOH dengan konsentrasi 31% dari pembuatan sabun transparan dari VCO (Usmania, 2012).
f. Penggunaan NaOH 50 % dalam pembuatan sabun padat dari minyak goreng bekas (Dalimunthe, 2009).
g. Penggunaan NaOH 30% dalam pembuatan sabun padat dari lemak abdomen sapi(Tallow) (Rahayu, 2012).
2.3.2 Kinetika Reaksi Kimia Saponifikasi
Saponifikasi adalah reaksi yang terjadi ketika minyak atau lemak dicampur dengan larutan alkali. Dengan kata lain saponifikasi adalah proses pembuatan sabun yang berlangsung dengan mereaksikan asam lemak dengan alkali yang menghasilkan air serta garam karbonil (sejenis sabun) dan merupakan proses hidrolisis basa terhadap lemak dan minyak, dan reaksi saponifikasi bukan merupakan reaksi kesetimbangan. Hasil mula-mula dari penyabunan adalah karboksilat karena campurannya bersifat basa. Setelah campuran diasamkan, karboksilat berubah menjadi asam karboksilat. Produknya, sabun yang terdiri dari garam asam-asam lemak. Fungsi sabun dalam keanekaragaman cara adalah sebagai bahan pembersih. Sabun menurunkan tegangan permukaan air, sehingga memungkinkan air untuk membasahi bahan yang dicuci dengan lebih efektif. Sabun bertindak sebagai suatu zat pengemulsi untuk mendispersikan minyak dan sabun teradsorpsi pada butiran kotoran.
Pada penelitian ini, dilakukan pencampuran NaOH harus disamakan suhunya terlebih dahulu, karena suhu merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi laju reaksi. Jika suhu dinaikkan maka laju reaksi semakin besar karena kalor yang diberikan akan menambah energi kinetik partikel pereaksi, akibatnya jumlah dari energi tumbukan bertambah besar, begitu pun sebaliknya. Larutan yang telah sama suhunya kemudian dicampurkan.
Pencampuran pada suhu yang sama agar laju reaksi yang dihasilkan tidak mengalami perubahan besar. Untuk menentukan laju dari reaksi kimia yang diberikan, harus ditentukan seberapa cepat perubahan konsentrasi yang terjadi pada reaktan atau produknya. Secara umum, apabila terjadi reaksi A→B, maka mula-mula zat yang A dan zat B sama sekali belum ada. Setelah beberapa waktu, konsentrasi B akan meningkat sementara konsentrasi zat A akan menurun.
Hukum laju dapat ditentukan dengan melakukan serangkain eksperimen secara sistematik pada reaksi A + B → C, untuk menentukan orde reaksi terhadap A maka konsentrasi A dibuat tetap sementara konsentrasi B divariasi kemudian ditentukan laju reaksinya pada variasi konsentrasi tersebut. Sedangkan untuk menentukan orde
reaksi B, maka konsentrasi B dibuat tetap sementara itu konsentrasi A divariasi kemudian diukur laju reaksinya pada variasi konsentrasi tersebut.
Orde dari suatu reaksi menggambarkan bentuk matematika dimana hasil perubahan dapat ditunjukkan. Orde reaksi hanya dapat dihitung secara eksperimen dan hanya dapat diramalkan jika suatu mekanisme reaksi diketahui seluruh orde reaksi yang dapat ditentukan sebagai jumlah dari eksponen untuk masing-masing reaktan, sedangkan hanya eksponen untuk masing-masing reaktan dikenal sebagai orde reaksi untuk B komponen itu. Orde reaksi adalah jumlah pangkat faktor konsentrasi dalam hukum laju bentuk diferensial. Pada umumnya orde reaksi terhadap suatu zat tertentu tidak sama dengan koefisien dalam persamaan stoikiometri reaksi (Hiskia, 2001).
2.4 Teknik Pembuatan Sabun
Palm fatty Acid Destillate (PFAD) yang sudah melalui tahap pencairan akan dicampurkan dengan NaOH beserta pengaruh dari beberapa faktor yaitu suhu, waktu pengadukan, kecepatan pengadukan dan kadar atau jumlah basa. Setelahlarutan sabun tercampur secara homogen maka akan ditambahkan zat pewangi maupun pewarna. Sabun dibentuk melalui cetakan-cetakan yang sudah disesuaikan dan siap untuk dianalisa uji mutu kualitas sabun. Tabel 2.8 Syarat Mutu Sabun Mandi
Uraian Tipe I
(Sabun Padat)
Tipe II (Sabun Lunak)
Kadar Air (%) Maks 15 >15
Asam Lemak (%) 70 67-70 Alkali Bebas (%) 1. NaOH 2. KOH 1. Maks 0,1 2. 0,14 1. Maks 0,1 2. Maks 0,14
Asam Lemak Bebas (%) <2,5 <2,5
Bilangan Penyabunan (%) 196-206 196-206
2.5 Penentuan Karakteristik atau Mutu Sabun Mandi Padat
Pada hasil akhir pembuatan sabun, maka sabun akan diuji hasil nya sebelum di gunakan. Berikut beberapa karakteristik mutu sabun, walaupun peneliti tidak bertujuan untuk membuat sabun mandi untuk dikulit sesuaikriteria pada karakterisitik sabun mandi sesuai SNI. Penentuan dilakukan terbagi dua yaitu penentuan pada minyak dan pada saat sesudah menjadi sabun.
Tabel 2.9 Analisa Uji Mutu Sabun
Uraian Tipe Sabun I
Padat
Tipe Sabun II Cair
Kadar Air (%) Maks 15 <15
Asam Lemak Bebas (%) <2.5 <2.5
Bilangan Penyabunan
(%) 196-206 196-206
Jumlah Busa (ml) - -
2.5.1 Penentuan Kadar Air
Kadar air merupakan jumlah kadar air yang terkandung dalam suatu bahan (Masri, 2009). Kandungan pada sabundetergen yang mempunyai kadar air tinggi dan sabun batang kadar air rendah yang sangat menentukan kualitas sabun, maka uji kadar air sangat diperlukan.
𝐾𝑎𝑑𝑎𝑟𝐴𝑖𝑟 =𝐵.𝐶𝑜𝑛𝑡𝑜ℎ𝑆𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚𝑂𝑣𝑒𝑛−𝐵.𝐶𝑜𝑛𝑡𝑜ℎ𝑠𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ𝑂𝑣𝑒𝑛
𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡𝐶𝑜𝑛𝑡𝑜ℎ𝑆𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚𝑂𝑣𝑒𝑛 x 100%...(1)
2.5.2 Penentuan Kadar Asam Lemak Bebas
Asam lemak bebas adalah bilangan yang menunjukkan banyaknya NaOH yang diperlukan untuk menetralkan asam lemak bebas didalam sabun. Maksudnya untuk menentukan kadar asam lemak bebas yang tidak bereaksi dengan alkali menjadi sabun. Penetapannya dilakukan dengan cara titrasi alkalimetri dengan larutan alkohol KOH sebagai penitarnya karena asam lemak dicari jumlahnya dimana jumlahnya ekuivalen dengan asam dititar dengan alkali. Asam lemak bebas berhubungan dengan bau sabun, apabila asam lemak bebas melebihi standar menyebabkan sabun berbau tengik dan menghambat proses pembersihan permukaan kulit oleh sabun (Hika, 2009).
𝐾𝑎𝑑𝑎𝑟 𝐹𝐹𝐴 =𝑚𝑙 𝐾𝑂𝐻 𝑥 𝐾𝑂𝐻 𝑁 𝑥 25,6 𝑥 100%
2.5.3 Penentuan Bilangan Penyabunan
Bilangan penyabunan adalah jumlah miligram NaOH yang di perlukan untuk menyabunkan satu gram lemak atau minyak. Apabila sejumlah sampel minyak atau lemak disabunkan dengan larutan NaOH berlebih dalam alkohol, maka NaOH akan bereaksi dengan trigliserida, yaitu tiga molekul NaOH bereaksi dengan satu molekul minyak atau lemak (Ketaren, 1986 dan PT.Agro, 2007).
𝐵𝑖𝑙𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑎𝑏𝑢𝑛𝑎𝑛 (𝑆𝑉)𝑉 𝐵𝑙𝑎𝑛𝑘𝑜−𝑉 𝑡𝑖𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖) 𝑥 𝑁 𝐻𝐶𝐿 𝑥 56,1
𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 (𝑔) ………...……(3) 2.5.4 Pemeriksaan Uji Banyak Busa
Tujuan proses penentuan jumlah busa pada sabun mandi padat untuk mengetahui seberapa banyal busa yang dihasilkan dari larutan sabun yang beberapa menit. Analisa ini dilakukan untuk sabun dibuat dari proses penyabunan yang dikocok dengan alat shaker. Larutan sabun yang dibuat dari proses penyabunan dimasukkan kedalam gelas ukur ditutup dengan plastic dan karet, lalu dikocok dengan alat shaker untuk menghasilkan busa dari larutan sabun yang dibuat dari proses penyabunan (Raskita, 2008).
VB = Vs / Vo ………...………..… (4)
Dimana:
VB = Volume busa
VS = Volume busa pada detik ke 60 VO = Volume busa pada detik ke 30
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian dilakukan di Laboratorium Mutu STIP-AP prodi TPHP –MEDAN. Waktu penelitian 5 bulan dari bulan April sampai Agustus 2017.
3.2 Bahan dan Peralatan
Bahan baku yang digunakan pada proses pembuatan sabun yaitu: 1. Minyak Palm Fatty Acid Destilate (PFAD)
2. Natrium Hidroksida (NaOH) 3. Sodium Chloride (NaCl) 4. Air/Aquades
5. Pewangi
Peralatan yang digunakan pada proses pembuatan sabun yaitu: 1. Hot Plate 2. Erlenmeyer 250 ml 3. Mixer 4. Neraca Analitik 5. Oven 6. Cetakan Sabun 3.3 Desain Penelitian
Proses pembuatan sabun mandi padat, palm fatty acid distillate (PFAD) di cairkan terlebih dahulu dengan suhu 90˚C-95 ˚C. Penelitian ini menggunakan metode dingin yang pada saat proses pencampuran bahan baku dengan Natrium Hidroksida tanpa penambahan suhu. Variabel yang diamati adalah jumlah kadar Natrium Hidroksida (NaOH)
3.5 Tahapan Penelitian
3.5.1. Pencairan Bahan Baku
1. Menyediakan 4 beaker glass 500 ml, kemudian masing beaker glass dituang palm fatty acid distillate (PFAD) sebanyak 500 ml, dan dipanaskan dalam oven dengan suhu 90˚C-95 ˚C selama 2 jam. Hal ini untuk mencairkan palm fatty acid distillate (PFAD) yang masih membeku.
2. Setelah selesai dicairkan dengan suhu yang ditentukan, selanjutnya PFAD dikeluarkan dari oven untuk selanjutnya di proses untuk pembuatan sabun. 3.5.2. Pembuatan sabun
Langkah-langkah pembuatan sabun adalah sebagai berikut:
1. Melarutkan minyak PFAD dengan cara meletakkannya di dalam oven pada suhu 100oC selama ± 30 menit.
2. Menimbang semua bahan-bahan yg akan digunakan.
3. Memasukkan minyak PFAD kedalam beaker glass 2500ml sambil dipanaskan diatas hot plate (suhu hot plate 180oC), tujuan dari pemanasan adalah agar minyak tidak beku dan mengaduknya dengan mixer. Proses pengadukan dilakuakan pada putaran 700 rpm. Setelah proses pengadukan selama ± 5 menit, masukkan NaOH dan air panas secara bergantian. Setelah itu masukkan NaCl 22%.
4. Proses saponifikasi dilanjutkan sampai semua bahan benar-benar tercampur. Setelah proses saponifikasi selesai, kemudian masukkan pewangi dan pengadukan dilanjutkan kira-kira ± 10 menit agar pewangi benar-benar homogen (tercampur dengan sempurna).
5. Kemudian letakkan hasil saponifikasi pada cetakan yang telah disediakan. Diamkan sampai sabun benar-benar kering (kira-kira selama ± 24 jam).
Pada tahap awal menggunakan NaOH dengan kadar 10% kemudian dilanjutkan dengan NaOH 20%, 30%, 40% dan 50%.
3.6 Pengamatan dan Indikator
Tabel 3.1 Rancangan Penelitian
Perlakuan Kadar Caustic Soda(NaOH)
1 10%
2 20%
3 30%
4 40%
5 50%
1. Kadar air (Metode SNI 06-3532-1994)
Ditimbang palm fatty acid distillate (PFAD) sesudah dicairkan masing-masing sebanyak 5 gr di Labu Erlenmeyer 250 ml.
Dimasukkan kedalam oven padas uhu 90˚C-95 ˚C selama 2 jam.
Masukkan kedalam desikator untuk didinginkan selama 5 menit,
lalutimbangberatmenggunakanneracaanalitik. Catat hasil dan hitung sesuai dengan rumus.
2. Kadar Asam Lemak Bebas ( Metode OACS Ca 5a-40-1997)
Ditimbang PFAD masing-masing sebanyak 2 gr didalam Labu Erlenmeyer 250 ml. Ditambahkan alkohol 96% sebanyak 25 ml (yang telah dinetralkan dengan NaOH 0,1) Dititrasi dengan NaOH 0,1 N tetes demi tetes melalui buret hingga muncul warna merah
jambu yang akan berubah selama 15 detik.
3. Bilangan penyabunan dilakukan dengan metode OACS Cd 3b-76-1993.
Ditimbang 1 gr larutan sabun (penyabunan) dan dimasukkan kedalam gelas Erlenmeyer Ditambahkan 25 ml NaOH-alkohol 0,5 N dan direfluks selama 30 menit.
Didinginkan dan ditambah 3 tetes indicator fenoftalein kemudian dititrasi dengan larutan HCL 0,5 N hingga warna lembahyung hilang.
Dicatat volume HCL 0,5 N yang dipakai dan dihitung bilangan penyabunan dengan rumus.
4. Penentuan jumlah busa (Raskita, 2008)
Sebanyak 50 ml larutan sabun (hasil penyabunan) dimasukkan kedalam gelas ukur 250 ml, lalu tutup dengan plastic dankaret.
Larutan diaduk selama 30 detik dan 60 detik dengan menggunakan dengan menggunakan alat hot plate stearer 200 rpm
Volume busa dicatat setelah 30 detik (Vo) dan 60 detik (Vs). 3.7 Bagan Alur Penelitian
Gambar 3.1 Alur Penelitian 3.8 Jadwal Penelitian
Mulai mencairkan palmfatty acid distillate (PFAD) kedalam oven
Larutkan Natrium Hidroksida (NaOH) padat dengan aquades
Campurkan bahan minyak ± 41gr dengan kadar NaOH 10,20,30,40,50%
Diaduk dengan putaran 700 rpm lalu ditambahkan pewangi
Dicetak pada cetakan yang sudah disiapkan
Dianalisa
Selesai
Setelah dicairkan, ambil PFAD sebanyak ± 41gr
Tabel 3.2 Jadwal Penelitian No JenisKegiatan Bulan 1 2 3 4 5 1 Pengambilan sampel 2 Pengecekan sampel 3 Pembuatan sabun 4 Proses saponifikasi 5 Penelitian sabun di laboratorium 6 Analisa data 7 Penyusunan laporan
