LAPORAN AKHIR
PENGARUH RASIO REAKTAN DAN JUMLAH KATALIS
PADA SINTESIS METIL ESTER SULFONAT BERBASIS
METIL ESTER DENGAN AGEN
SULFONASI H2SO4
Dibuat Sebagai Persyaratan Untuk Mahasiswa Menyelesaikan Pendididikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia
Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh:
Lu’lu’ Mutiasari
0612 3040 0347
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
PALEMBANG
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN AKHIR
PENGARUH RASIO REAKTAN DAN JUMLAH KATALIS
PADA SINTESIS METIL ESTER SULFONAT BERBASIS
METIL ESTER DENGAN AGEN
SULFONASI H2SO4
Oleh:
Lu’lu’ Mutiasari
0612 3040 0347
Palembang, Juli 2014
Pembimbing I, Pembimbing II,
Ir. Elina Margaretty, M.Si. Idha Silviyati, S.T., M.T NIP 196203271990032001 NIP 197507292005012003
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Kimia
MOTTO
Lakukan yang terbaik, berikan yang terbaik dan dapatkan yang terbaik
Do the best, give the best and get the best
Kupersembahkan untuk :
Kedua orang tuaku tercinta
Kedua saudaraku tersayang
Keluargaku
Kakakku
Teman-teman seperjuangan
ABSTRAK
Pengaruh Ratio Reaktan dan Jumlah Katalis pada Sintesis Metil Ester Sulfonat Berbasis Metil Ester Dengan Agen Sulfonasi H2SO4
Lu’lu’ Mutiasari, 2015, 46 Halaman, 12 Tabel, 17 Gambar, 4 Lampiran
Di Indonesia sumer daya alam kepala sawit sangat melimpah. Sehingga produksi CPO di Indonesia tiap tahun meningkat namun harga jual dari CPO rendah. Pengolahan CPO menjadi produk hilir diperlukan guna meningkatkan nilai jual dari CPO. Salah satu upaya peningkatan nilai jual CPO adalah dengan mengkonversi CPO menjadi surfaktan Metil Ester Sulfonat (MES). Konversi CPO menjadi MES diawali dengan proses esterifikasi dan transesterifikasi dengan mereaksikan CPO dengan metanol untuk menghasilkan metil ester. Metil ester yang terbentuk selanjutnya disulfonasi menggunakan agen pensulfonasi H2SO4,
dibleaching dengan H2O2 dan methanol, dinetralisasi dengan NaOH dan
dikeringkan untuk menghilangkan sisa metanol dan air. Rasio dan komposisi katalis pada proses sulfonasi divariasikan untuk mengetahui pengaruh Rasio dan komposisi katalis terhadap kualitas MES yang dihasilkan. Rasio reaktan yang digunakan ialah 1:1,3 (MES1) , 1:1,4 (MES2), 1:1,5 (MES3) dengan katalis CaO 0,8% kemudian 1:1,3 (MES4) , 1:1,4 (MES5), 1:1,5 (MES6) dengan katalis CaO 1%. MES yang dihasilkan diuji kemampuannya dalam menurunkan tegangan permukaan air. Konsentrasi yang digunakan adalah 2% berat/volume air. Hasil uji produk MES yang dihasilkan menunjukkan kemampuan yang berbeda-beda dalam menurunkan tegangan permukaan air. MES 5 memiliki kemampuan yang paling tinggi dalam menurunkan permukaan air hingga mencapai 14,6564 dyne/cm pada konsentrasi 2%. Sedangkan pada bilangan asam MES2 juga memepunyai bilangan asamm yang sangat baik yaitu 0,32.
ABSTRACT
The Influence of Reactans Ratio and Catalyst Composition on The Making of Surfactant Methyl Ester Sulfonate from Using Agent Sulfonate H2SO4
Lu’lu’ Mutiasari, 2015, 46 pages, 12 tables, 17 pictures, 4 attachment
CPO production of Indonesia increased every year but the selling price of CPO is low. Processing CPO become downstream products is required in order to increase the value of the CPO. One of the efforts to increase the selling value of the CPO is by converting CPO into surfactant Methyl Ester Sulfonate (MES). Conversion of CPO into MES begins with the process of Transesterification by reacting methanol with CPO to produce methyl ester. Methyl ester is sulfonated using sulfonating agent,H2SO4, bleached by H2O2 and methanol. Neutralized using NaOH, and dried to remove residual methanol and water. The ratio and composition of catalyst reaction on the process of sulfonation is varied to know the influence of it on the quality of the resulting MES. Ratio ranges that used are 1:1,3 (MES1) , 1:1,4 (MES2), 1:1,5 (MES3) with catalyst CaO 0,8% and then 1:1,3 (MES4) , 1:1,4 (MES5), 1:1,5 (MES6) with catalyst CaO 1%. The ability of MES in lowering the surface tension of water is tested. Concentrations that are used on the test are 0.5, 1, 1.5, and 2 % weight / volume of water. The results of the test for every MES are different. Mes 5 having the highest ability in lowering the surface of water until it reaches 14,6564dyne / cm at concentrations 2 %.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan akhir dengan judul
“Pengaruh Rasio Reaktan dan Jumlah Katalis pada Sintesis Metil Ester Sulfonat Berbasis Metil Ester Dengan Agen Sulfonasi H2SO4” dengan baik.
Adapun tujuan penulisan laporan akhir ini adalah sebagai salah satu persyaratan untuk menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.
Dalam penulisan laporan akhir ini penulis mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. RD Kusumanto, S.T, M.M, selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya 2. Ir. Robert Junaidi, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik
Negeri Sriwijaya
3. Zulkarnain, S.T. M.T, selaku Seketaris Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
4. Ir. Elina Margaretty, M.Si, selaku pembimbing I 5. Idha Silviyati, S.T., M.T, selaku pembimbing II
6. Seluruh staf pengajar, teknisi, dan administrasi Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
7. Keluarga yang telah memberikan bantuan baik moril maupun materil 8. Rekan-rekan di Politeknik Negeri Sriwijaya
Penulis menyadari bahwa terdapat kekurangan dalam laporan ini sehingga dibutuhkan kritik dan saran yang bersifat membagun untuk menyempurnakannya. Akhir kata penulis berharap semoga laporan akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Palembang, Juni 2014
DAFTAR ISI
2.2. Surfaktan Metil Ester Sulfonat (MES) ... 6
2.3. Bahan Baku Pembuatan MES ... 10
2.4. Jenis-Jenis Produksi MES ... 14
2.5. Deskripsi Proses Pembuatan MES ... 16
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ... 25
3.2. Alat dan Bahan ... 25
3.3. Perlakuan dan Rancangan Percobaan... 26
3.4. Metodologi Penelitian ... 28
3.5. Diagram Alir Penelitian ... 36
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Data Ekspor Impor Surfaktan Indonesia tahun 2005-2009 ... 5
Tabel 2 Perbandingan Kualitas Bahan Baku ME untuk produksi MES ... 10
Tabel 3 Komposisi MES ... 10
Tabel 4 Komposisi Asam Lemak Beberapa Produk Kelapa Sawit ... 12
Tabel 5 Hasil Pengujian Metil Ester ... 38
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Molekul Surfaktan ... 3
Gambar 2 Struktur kimia metil ester sulfonat ... 7
Gambar 3 Beberapa Surfaktan MES komersial ... 7
Gambar 4 Kelapa Sawit dan Hasil Pengolahan Kelapa Sawit ... 11
Gambar 5 Esterifikasi Asam Lemak dan Alkohol ... 18
Gambar 6 Reaksi trigliserida dengan metanol ... 18
Gambar 7 Kemungkinan Masuknya Gugus Sulfonat pada Metil Ester ... 21
Gambar 8 Reaksi sulfonasi menggunakan NaHSO3 ... 22
Gambar 9 Reaksi Sulfonasi Metil Ester dengan Agen Pensulfonasi H2SO4 . 22 Gambar 10 Reaksi-reaksi yang terlibat pada tahap pengelentangan ... 23
Gambar 11 Reaksi Penetralan MES dengan menggunakan NaOH ... 23
Gambar 12 Reaksi terbentuknya di-salt ... 24
Gambar 13 Rangkaian alat proses transesterifikasi ... 30
Gambar 14 Diagram Alir Pembuatan Metil Ester ... 36
Gambar 15 Diagram Alir Pembuatan Metil Ester Sulfonat ... 37
Gambar 16 Grafik Angka Asam Metil Ester Sulfonat ... 44
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Validasi Data ... 49
Lampiran 2 Perhitungan ... 51
Lampiran 3 Gambar-Gambar ... 53
