BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Monogliserida dan digliserida merupakan senyawa kimia penting yang dapat
diaplikasikan di dalam berbagai bidang seperti industri makanan, kosmetik, farmasi,
pelumas dan bahan emulsifier dalam proses produksi bahan pangan berlemak
misalnya margarine, mentega kacang, roti, biskuit dan es krim. Hal ini dikarenakan
monogliserida dan digliserida memiliki gugus karboksil yang bersifat lipofilik dan
gugus hidroksil yang bersifat hidrofilik(Watanabe, dkk, 2004).
Untuk memperoleh senyawa Monogliserida dan digliserida tersebut dapat
dilakukan dengan tiga cara yakni; yang pertama, melalui reaksi esterifikasi langsung
antara asam lemak dengan gliserol, yang kedua, melalui reaksi transesterifikasi
trigliserida dengan gliserol, dan yang ketiga,melalui reaksi transesterifikasi metil ester
asam lemak dengan gliserol (Awang,R. dkk ,2004). Cara esterifikasi langsung antara
asam lemak dengan gliserol adalah cara yang paling tepat untuk menghasilkan
monogliserida dan digliserida dikarenakan asam lemak bebas dapat terlebih dahulu
terikat didalam pembentukan monogliserida (Guner, F. S, dkk,1996) sedangkan cara
transesterifikasi trigliserida dengan gliserol memiliki kelemahan yaitu suhu reaksi
yang tinggi yaitu 220-2500C. Temperatur yang tinggi ini menyebabkan produk yang
dihasilkan berwarna gelap dan terbentuk bau yang tidak diinginkan (Noureddini, H,
Beberapa peneliti terdahulu yang berhasil membuat senyawa monogliserida
dan digliserida yaitu diantaranya melalui reaksi transesterifikasi terhadap metil
palmitat dengan gliserol dengan katalis KOH dalam pelarut metanol pada suhu
215-2200C memberikan hasil sebesar 50,6 % (Allen, R. 1982). Esterifikasi antara gliserol
dan asam palmitat pada suhu 195oC dengan menggunakan katalis ZnCl2 (Mostafa,
N.A, 2013).
Demikian juga melalui reaksi gliserolisis metil oleat dengan gliserol untuk
membentuk monooleil gliserol dan dioleil gliserol dengan menggunakan katalis MgO
pada suhu 2200C (Farretti, C. 2007) dan pembuatan monooleilgliserol dan
dioleilgliserol melalui proses esterifikasi langsung antara asam oleat dengan gliserol
dengan menggunakan katalis clipnoptilolite yang direaksikan pada suhu 1700C
(Gunner, dkk, 1996).
Dalam reaksi esterifikasi antara gliserol dengan asam laurat dan asam oleat
banyak digunakan katalis heterogen seperti, katalis resin kation padat (Abro , S,
1997), Molecular Sieve Zeolit (Heykants, dkk, 1997), Sulfated iron oxide (Gunner,
dkk, 1996), Mesoporus material (Bossaert, dkk, 1999).
Umumnya pada reaksi esterifikasi digunakan katalis asam sulfat, namun
katalis ini dapat menimbulkan korosi pada reaktor, pencemaran lingkungan dan
tidak dapat digunakan kembali sehingga harga produk lebih mahal (Basumatary,
2013). Dan kebanyakan peneliti – peneliti terdahulu melakukan reaksi esterifikasi
untuk membentuk monogliserida dan digliserida pada suhu yang sangat tinggi. Oleh
karena itu, sangat menarik jika digunakan katalis berbasis sulfonat yang tahan pada
suhu tinggi, salah satunya yaitu katalis sulfonato disilana. Penggunaan katalis padat
dengan gugus fungsi asam sulfonat telah banyak dikembangkan untuk mengatasi
kelemahan – kelemahan tersebut, dimana telah dketahui bahwa semakin banyak
gugus sulfonat yang terikat maka reaksi akan berlangsung dengan baik dan juga
katalis dengan gugus sulfonat memiliki aktivitas katalitik yang tinggi dan tahan pada
Bangun, N dkk, 2015 telah mensintesis katalis asam berbasis disilana
sulfonat. Katalis ini disintesis dengan mensulfonasi senyawa
1,2-dimetil-1,1,2,2-tetrafenildisilana. Katalis ini telah digunakan untuk transesterifikasi CPO berkadar
asam lemak bebas tinggi yaitu 8% pada suhu 160 oC dan didapatkan yield 96% untuk
menghasilkan biodiesel, dan juga telah digunakan untuk esterifikasi asam stearat dan
palmitat dengan alkohol sekunder dan memberikan hasil yang baik. Dari penelitian
yang dilakukan oleh Bangun, N dkk, katalis sulfonatodisilana ini memiliki kestabilan
termal yang sangat baik sehingga dapat digunakan pada suhu tinggi dan bersifat
reusable.
Dari uraian diatas, diketahui bahwa katalis
1,2-dimetil-1,1,2,2-tetrafenilsulfonatodisilana dapat mengkatalisis dengan baik reaksi esterifikasi asam
lemak rantai panjang dengan alkohol primer dan sekunder dan juga reaksi
transesterifikasi CPO untuk menghasilkan biodisel. Sehingga menarik jika katalis
1,2-dimetil-1,1,2,2-tetrafenilsulfonatodisilana (DMTFS) yang digunakan oleh
Bangun, N dkk dicoba untuk membuat monooleilgliserol dan dioleilgliserol.
1.2. Permasalahan
- Dalam menghasilkan monogliserida, sangat sulit untuk memproteksi gugus
OH yang ketiga sehingga lebih banyak digliserida yang dihasilkan. Oleh
karena itu dilakukan reaksi esterifikasi dengan mengurangi konsentrasi asam
oleat
- Umumnya pada reaksi esterifikasi digunakan katalis yang tidak tahan pada
suhu tinggi sehingga dalam penelitian ini akan digunakan katalis yang tahan
1.3. Tujuan Penelitian
Untuk memperoleh monooleilgliserol dan dioleilgliserol dari reaksi esterifikasi asam
oleat dengan gliserol menggunakan katalis 1,2-dimetil-1,1,2,2
tetrafenilsulfonatodisilana
1.4. Manfaat Penelitian
Dapat memberikan informasi ilmiah terhadap penggunaan katalis asam heterogen
berbasis sulfonat pada reaksi esterifikasi antara asam oleat dengan gliserol
menghasilkan monogliserida dan digliserida.
1.5. Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Anorganik FMIPA USU Medan.
Analisa Kromatografi Gas dilakukan di PT WBI (Wilmar Bioenergi Indonesia)
Dumai. Karakterisasi produk dengan spektroskopi FT-IR dilakukan di PT Soci ,
Medan.
1.6. Metodologi Penelitian
- Reaksi esterifikasi dilakukan di dalam autoclave stainless steel dengan
mencampurkan asam oleat, gliserol, dan katalis
1,2-dimetil-1,1,2,2-tetrafenilsulfonatodisilana(DMTFS) dengan pelarut n-heksana dan
gliserol yaitu 2 : 1. Reaksi esterifikasi dilakukan pada suhu 1400C selama 10
jam sambil diaduk. Setelah 10 jam, reaksi dihentikan kemudian Campuran
hasil reaksi diekstraksi dengan n-heksan dan air dan akan terbentuk dua fraksi.
Fraksi n-heksan di uapkan untuk memisahkan produk dari pelarutnya
kemudian dikeringkan dan divakum sedangkan fraksi air yang merupakan
katalis dikeringkan kemudian divakum. Hasil esterifikasi yang diperoleh
dianalisa dengan Kromatografi Gas dan FT-IR.
- Reaksi esterifikasi dilakukan di dalam autoclave stainless steel dengan
mencampurkan asam oleat, gliserol, dan katalis
1,2-dimetil-1,1,2,2-tetrafenilsulfonatodisilana(DMTFS) dengan pelarut n-heksana dan
dimasukkan pengaduk magnet dengan perbandingan asam oleat dengan
gliserol yaitu 1 : 1 . Reaksi esterifikasi dilakukan pada suhu 1200C selama 10
jam sambil diaduk. Setelah 10 jam, reaksi dihentikan kemudian Campuran
hasil reaksi diekstraksi dengan n-heksan dan air dan akan terbentuk dua fraksi.
Fraksi n-heksan di uapkan untuk memisahkan produk dari pelarutnya
kemudian dikeringkan dan divakum sedangkan fraksi air yang merupakan
katalis dikeringkan kemudian divakum. Hasil esterifikasi yang diperoleh
dianalisa dengan Kromatografi Gas dan FT-IR. Hal yang sama dilakukan
