BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sebagai Negara yang sedang berkembang, pembangunan industri di

Indonesia merupakan salah satu usaha jangka panjang untuk merombakstruktur

perekonomian nasional. Sebagaimana pembangunan yang sedang berjalan saat ini,

Indonesia sudah seharusya menuju era indusrialisasi untuk menjadi produsen

dunia dalam memproduksi berbagai barang kebutuhan hidup yang bahan bakunya

tersedia melimpah di Indonesia, seperti minyak goring, sabun dan lain sebagainya.

Salah satu kebutuhan manusia saat ini adalah sabun. Karena hampir semua

manusia seluruh bagian bumi memakai sabun untuk berbagai keperluan hidupnya.

Selain itu sabun juga dipakai dalam dunia industry, seperti dalam industry

pengolahan bijih tambang dan pembuatan minyak gemuk untuk mesin – mesin.

Oleh karena itu kebutuhan pasar bagi dunia industri sabun sangat luas sekali, hal

ini tentu akan sangat menguntungkan bagi Negara - negara yang memiliki sumber

daya alam bahan baku sabun.

Sabun dapat dibuat dari minyak (trigliserida), asam lemak bebas (FFA)

dan metal ester asam lemak dengan mereaksikan basa alkali terhadap masing –

masing zat. Salah satu minyak yang akan dipakai pada pembuatan sabun yaitu

minyak kelapa sawit. Jika dibandingkan dengan minyak nabati lain, minyak

kelapa sawit memiliki keistimewaan tersendiri, yakni rendahnya kandungan

kolestrol dan dapat diolah lebih lanjut menjadi suatu produk yang tidak hanya

dikomsumsi untuk kebutuhan pangan tetapi juga memenuhi kebutuhan non

pangan (oleokimia) seperti sabun.

Indonesia memproduksi sabun yang sudah ada sebesar 1.530.760 ton /

tahun dari beberapa industry yang menghasilkan sabun. Selain itu Indonesia juga

mengeksport sebagian hasil dari produksi dalam negri sebanyak 177.320,20 ton

pada tahun 2009, 162.600,01 ton pada tahun 2010, 165.730,76 ton pada tahun

2011, 153.636,11 ton pada tahun 2012 dan juga 126.400,58 ton pada tahun 2013.

1

Selain itu juga Indonesia juga mendatangakan atau impor sabun dari beberapa

Negara sebanyak 3.216,260 ton pada tahun 2009, 2.286,120 ton pada tahun 2010,

3.174,248 ton pada tahun 2011, 7.338,887 ton pada tahun 2012 dan 11.755,590

ton pada tahun 2013.

(bps ; 2013)

Indonesia merupakan salah satu penghasil minyak sawit (bahan bakar

dasar sabun) terbesar di dunia. Sehingga pendirian industry sabun mempunyai

prospek yang sangat menguntungkan jika dikemabangkan di Negara Indonesia.

Minyak sawit dapat dipergunakan dalam industry melalui proses

penyulingan, penjernihan dan penghilangan bau atau RDBPO (Refined Bleached

and Deodorized Palm Oil). Disamping itu CPO dapat diuraikan untuk produksi

minyak sawit padat (RBD Strearin) dan untuk produksi minyak sawit cair (RBD

Olein). RBD Olein terutama digunakan untuk pembuatan minyak sawit goring.

Sedangkan RBD Stearin terutama digunakan untuk pembuatan margari dan

shortening, disamping itu juga untuk bahan baku industry sabun dan deterjen.

RBDPS akan digunakan sebagai bahan baku dalam pra rancangan pabrik

pembuatan sabun padat ini, karena sudah murni, sehingga tidak perlu melakukan

proses panjang untuk memurnikannya.,

1.2 Maksud dan Tujuan Pendirian Pabrik

Seiring dengan meningkatnya kebutuhan pemakaian sabun di Indonesia

Oleh sebab itu, alasan pendirian pabrik ini adalah sebagai berikut :

Mengaplikasikan ilmu teknik kimia khususnya dibidang perancangan,

analisa proses, dan operasi teknik kimia sehingga memberikan gambaran

kelayakan perancangan pabrik pembuatan kaprolaktam.

Memenuhi kebutuhan sabun di pasar dunia

Meningkatkan ekonomi masyarakat dan pendapatan devisa Negara dari

ekspor sabun

Membuka lapangan pekerjaan dan tenaga kerja terutama disekitar lokasi

pabrik tersebut

2

Mendukung perkembangan industri hilir di Indonesia

Mendorong tumbuhnya industri produsen dan industri pengguna sabun.

1.3 Analisa Pasar dan Perencanaan Kapasitas Produksi

1.3.1 Analisa Pasar

Semakin hari trend tentang sabun berbagai macam jenis sabun semakin

marak. Hal tersebut didasari oleh semakin banyak khasiat yang ditawarkan pada

masing – masing jenis produk membuat para konsumsen tertarik. Hal tersebut

menyebabkan industry sabun berlomba – lomba membuat produk dengan

berbagai macam sabun yang diproduksi. Terlihat pada tabel 1.1 akan kebutuhan

sabun di Indonesia cenderung meningkat setiap tahunnya yaitu dari tahun 2007-

2013 ditunjukan pada tabel dibawah ini :

Tabel 1.2 Data Produk, Impor tahun 2007-2013

Tahun Produksi (Ton) Impor (Ton) Ekspor (Ton) Komsumsi (Ton)*

2007 1.530.760 3.724,836 225.648,66 1.308.836,183

2008 1.530.760 4.141,043 245.700,20 1.289.200,843

2009 1.530.760 3.216,260 177.320,20 1.356.656,058

2010 1.530.760 2.286,120 162.600,01 1.370.446,114

2011 1.530.760 3.174,248 165.730,76 1.368.203,488

2012 1.530.760 7.338,887 153.636,11 1.384.462,777

2013 1.530.760 11.755,590 126.400,58 1.416.115,006

* komsumsi dalam negri

(Sumber : Biro Pusat Statistik,2013)

Perkembangan industri sabun di Indonesia semakin hari semakin

meningkat terbukti atas banyak nya produk sabun yang dihasilkan serta sebagian

di eksport ke Negara – negara lain. Berdasarkan dari data diatas dapat

disimpulkan bahwa kebutuhan konsumen akan sabun pada masa mendatang

meningkat dari tahun ke tahun. Hal ini tentu menyebabkan kebutuhan sabun pada

masa yang akan dating juga akan terus meningkat, sejalan dengan laju

pertumbuhan penduduk dan pertumbuhan aneka industri yang menggunakan

bahan baku sabun.

3

Pembangunan pabrik sabun ini dimaksukan bertujuan untuk memenuhi

seluruh kebutuhan sabun di pasar lokal dan dunia. Sasaran ekspor sabun ini akan

ditujukan ke negera-negara yang mengkonsumsi sabun.

1.3.2 Perencanaan Kapasitas Pabrik

Dari tabel 1.2 Data Produk, Impor tahun 2007-2013 maka dapat

digunakan sebagai bahan analisa kebutuhan sabun mendatang dapat di cari

dengan menggunakan metode Least Square Time:

Y=a+b ( x−x )

a=∑ y

n

b=∑ ( x−x ) ( y− y )

∑ ( x−x )2

∑ (x−x ) ( y− y )=∑ xy−∑ x .∑ yn

∑ (x−x )2=∑ x2−¿¿¿¿¿

Sumber : Chiulli, 1999

Keterangan simbol: y = Proyeksi kebutuhan

x=periode ( tah un )

n= jumla hdata

Kapasitas yang dirancang ditentukan berdasarkan kebutuhan sabun tiap

tahun atau impor dari penggunaan sabun. Berikut adalah pengolahan data

kebutuhan kaprolaktam pada tahun 2009-2013

Tabel 1.3 Pengolahan Data Kebutuhan Sabun Tahun 2009-2013

TahunPeriode

Tahun (x)Kebutuhan (y) x2 Xy

2009 1 1.356.656,058 1 1.356.656,058

2010 2 1.370.446,114 4 2.740.892,228

2011 3 1.368.203,488 9 4.104.610,464

2012 4 1.384.462,777 16 5.537.851,108

4

2013 5 1.416.115,006 25 7.080.575,030

Total 15 6.895.883,443 55

20.820.584,89

0

Rata-rata 31.379.176,689

Dengan menggunakan metode Least Square Time diatas maka:

b=∑ ( x−x ) ( y− y )

∑ ( x−x )2

∑ (x−x ) ( y− y )=20.820 .584,890−(15 )(6.895 .883,443)

5

= 20.820 .584,890 - (103438252 / 5)

= 132.934,559

∑ (x−x )2=55−(15)2

5

= 55 – 45

= 10

b = 132.934,559 / 10

= 13.293,456

a = 1.379.176,689

Maka:

Y = 1.379.176,689 + 13.293,456 (x – 3)

Y = 1.379.176,689 + 13.293,456 X – 39.880,368

Y = 1.339.296,321 + 13.293,456 X

Dari degresi diatas didapatkan Y = 1.339.296,321 + 13.293,456 X

Contoh perhitungan kebutuhan untuk X = 6

Y = 1.339.296,321 + 13.293,456 X

Y = 1.339.296,321 + 13.293,456 (6)

Y = 1.339.296,321 + 79.760,736

Y = 1.419.057,057

Untuk proyeksi kebutuhan pada tahun-tahun mendatang dengan cara yang

sama hasilnya dapat dilihat sebagaimana tabel berikut :

5

Tabel 1.4 Proyeksi Kebutuhan Sabun 2014-2024

Tahun Periode (X) Kebutuhan (ton) (Y)

2014 6 1.419.057,057

2015 7 1.432.350,513

2016 8 1.445.643,969

2017 9 1.458.937,425

2018 10 1.472.230,881

2019 11 1.485.524,337

2020 12 1.498.817,793

2021 13 1.512.111,249

2022 14 1.525.404,705

2023 15 1.538.698,161

2024 16 1.551.991,617

Kapasitas pabrik yang didirikan harus diatas kapasitas minimum pabrik

atau minimal sama dengan pabrik yang berjalan. Untuk pertimbangan kapasitas,

dapat dilihat dari beberapa pabrik yang sudah berdiri pada table 1.5

Table 1.5 : Industry Penghasil Sabun di DalamNegri

Nama Perusahaan Kapasitas (ton per tahun)

PT. Sinar Antjol 63.360

PT. Salim Ivomas Pratama 300

PT. Hadikusumo Broscoy 1.500

PT. Lion Wings 28.000

PT. Unilever 226.600

PT. PZ Cusson 100.000

PT. Multi Indonesi 800.000

PT. Filma Utama Soap 10.000

6

PT. Sayap Mas Utama 281.000

PT. Mega Surya Mas 10.000

Total produksi 1.530.760

Berdasarkan analisa perhitungan Least Square Time, data-data kapasitas

produksi pabrik sabun dari data aktual maupun proyeksi pada tahun 2020 yaitu

1.498.817,793 ton / tahun , maka pabrik ini direncanakan didirikan pabrik sabun

dengan kapasitas 300.000 ton / tahun pada tahun 2020 mendatang bertujuan untuk

merebut sebagian besar dari kebutuhan sabun di Indonesia, dengan pertimbangan

yaitu :

Melihat akan kebutuhan pasar saat ini, bertujuan untuk merebut

pangsa pasar lokal agar memenuhi kebutuhan sebagian kebutuhan

sabun.

Ketersediaan bahan baku yang ada serta lokasi yang memadai.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 220

800000

1600000

2400000

TahunSeries4Kap. Dalam Negeri

Periode ( X ) tahun

Ton/

tahu

n

7

Gambar 1.1 grafik supply & demand sabun

1.4 Pemilihan lokasi

Secara geografis, penentuan lokasi pabrik sangat menentukan kemajuan

serta kelangsungan dari suatu industri dan pada masa yang akan datang karena

berpengaruh terhadap factor produksi dan distribusi dari pabrik yang didirikan.

Untuk itu, perlu dipertimbangkan dengan cermat agar didapat keuntungan yang

maksimal bagi perusahaan. Idealnya, suatu perusahaan dalam menentukan lokasi

pabrik berdasarkan pada pertimbangan :

a. Letak Sumber Bahan Baku

Bahan baku harus selalu tersedia dalam jumlah yang cukup. Agar kontinuitas

ketersediaan bahan baku ini dapat dijamin, letak pabrik yang ideal adalah

dekat dengan sumber bahan baku. Adapun lokasi pabrik bahan baku yang

digunakan dalam proses pembuatan caprolactam adalah sebagai berikut :

PT. Salim Inomas Pratama, sebanyak 386.586 ton / tahun, PT. Adolina

Perbaungan sebanyak 30 ton TBS / jam. Dan masih banyak industry –

industry penghasil RBDPS di Indonesia.

PT. Asahimas Chemical (PT.ASC) memproduksi NaOH dengan

kosentrasi 48% sebesar 370.000 ton / tahun.

Serta untuk bahan pembantu, surfaktan dan sebagai nya salah satu dari

PT. Mata Pelangi

b. Fasilitas Transportasi

Sarana transportasi yang memadai sangat membantu proses pemasaran

produk caprolactam dan pengangkutan bahan baku caprolactam dari

sumbernya. Selain itu, dengan adanya sarana transportasi yang memadai

baik transportasi darat, laut, maupun udara maka akan mempermudah untuk

memenuhi kebutuhan industri dalam negeri.

c. Letak Pasar

8

Produk yang dihasilkan oleh suatu pabrik harus dipasarkan. Letak pasar

yang relatif dekat akan mempermudah pihak pabrik, dan dapat menekan

biaya transportasi yang harus dikeluarkan.

d. Utilitas

Utilitas suatu pabrik juga merupakan faktor penting dalam pemilihan lokasi

suatu pabrik. Hal paling utama di sini adalah pembangkit tenaga listrik dan

air. Pada kawasan industri, utilitas dapat terpenuhi dengan baik.

e. Tenaga Kerja

Pabrik memerlukan tenaga kerja yang cukup banyak, maka perlu dipikirkan

tersedia atau tidaknya tenaga yang dibutuhkan. Tenaga kerja tersebut

meliputi tenaga kerja tingkat bawah, menengah, dan atas.

f. Perluasan pabrik

Penting juga untuk diperhatikan ada atau tidaknya kemungkinan untuk

memperluas wilayah pabrik, karena dengan meningkatnya permintaan

produk akan menuntut adanya peningkatan kapasitas pabrik sehingga secara

otomatis akan membutuhkan perluasan lahan dalam pembangunan plant –

plant baru.

g. Peraturan Pemerintah dan Keadaan Masyarakat

Kebijaksanaan yang dikeluarkan oleh pemerintah akan sangat

mempengaruhi kelangsungan suatu pabrik. Keuntungan bisa diperoleh jika

pemerintah memberikan kemudahan kepada pihak pabrik, sedangkan pihak

pabrik juga memberikan konstribusi kepada pemerintah berupa pemasukan

pajak serta dapat menciptakan lapangan kerja baru bagi masyarakat,

sehingga dapat mengurangi pengangguran.

Dengan melihat perbandingan dari tiap-tiap lokasi, maka dari tiga

alternatif pilihan kawasan industri dipilih lokasi pabrik sabun di daerah Kawasan

deliserdang , Sumatera Utara. Hal ini didasarkan akan bahan baku yang tersedia di

kawasan industry deli serdang dan sektar nya mencukupi untuk kebutuhan

produksi sabun selama perusahaan berproduksi.

9

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Bahan Baku Pembuatan Sabun

2.1.1 Refined Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDPs)

Minyak sawit memiliki karakteristik yang unik dibandingkan dengan

minyak nabati lainnya. Komposisinya terdiri dari asam lemak jenuh ± 50 %,

MUFA ± 40 %, serta lemak tak jenuh ganda yang ralatif sangat sedikit (± 10%).

(Darmoko, 2003).

Minyak sawit juga dapat difraksinasikan menjadi 2 bagian, yakni fraksi

padat (stearin) dan fraksi cair (olein). Karakteristik yang berbeda pada fraksi –

fraksi tersebut menyebabkan aplikasinya sangat luas untuk produk – produk

pangan maupun non pangan. Proses pemisahan asam lemak yaitu stearin dan

olein dapat dilakukan dengan beberapa cara, antara lain mechanical pressing,

solvent crystallization dan hydrophilization.

(Riegel’s, 1963)

Metoda mechanical pressing merupakan cara yang paling sederhana dan

masih dilakukan di banyak Negara. Pada metoda ini asam lemak dididihkan pada

sebuah benjana dan kemudian didinginkan. Setelah itu bahan tersebut akan

terbentuk menjadi dua fasa yaitu Kristal padat dan cairan. Fasa padat adalah

stearin dan fasa cair adalah olein. Reaksinya :

Fatty acid mechanical pressing Asam Stearat + Asam Oleat

(stearin) (olein)

Table 2.1 Komposisi asam lemak dari CPO, Olein, strearin, dan PKO.

10

Jenis asam lemak CPO Olein Stearin PKOAsam lemak jenuh        

C6:0 - - - 0 - 0,8C8:0 - - - 2,4 - 6,2C10:0 - - - 2,6-5,0

C12:0 0 - 0,4 0,1 - 0,5 0,1 - 0,4 41,0 - 55,0

C14:0 0,6 - 1,7 0,9 - 1,4 1,1 - 1,8 14,0 - 18,0

C16:0 41,1 - 47,0

38,5 - 41,7

50,5 - 73,8 6,5 - 10,0

C18:0 3,7 - 5,6 4,0 - 4,7 4,4 - 5,6 1,3 - 3,0C20:0 0 - 0,8 0,2 - 0,6 0,3 - 0,6 -

Asam lemak tak jenuh tunggal      

C16:1 0 - 0,6 0,1 - 0,3 < 0,05 - 0,1 -

C18:1 38,2 - 43,5

40,7 - 43,9

15,6 - 33,9

12,0 - 19,0

Asam lemak tak jenuh ganda        

C18:2 6,6 - 11,9 10,4 - 13,4 3,2 - 8,5 1,0 - 3,5

C18:3 0 - 0,5 0,1 - 0,6 0,1 - 0,5 -

(pusat : Penelitian kelapa sawit, 2003)

Dari tabel 2.1 menunjukkan beberapa komposisi asam lemak dari minyak sawit,

olein, dan fraksi stearin dari minyak sawit serta minyak inti sawit.

Tabel 2.2 Komposisi asam lemak dari proses deodorisasi minyak sawit

Asam Lemak Rantai Karbon Komposisi %

Miristat C-14:0 2

Palmitat C-16:0 42

Stearat C-18:0 5

Oleat C-18:1 41

Linoleat C-18:2 10

11

Sumber : Riegel,1985

Sifat – sifat fisika RBDPS

Berat molekul : 312 g/gmol

Warna : Putih Kekuningan

Titik didih : 291 °C

Titik leleh : 70,1 °C

Berbentuk padatan

Berbau khas

(Perry , 1997)

Sifat Kimia

Tidak larut dalam air, sedikit larut dalam alkohol dingin, sangat larut

dalam alkohol panas dan eter.

Dengan alkohol membentuk ester asam lemak menurut reaksi esterifikasi

biasa.

Rantai alkil (R) bias berupa rantai karbon jenuh atau tak jenuh.

Ikatan karbon tak jenuh dapat dehidrogenasi membentuk ikatan jenuh.

Ikatan karbon tak jenuh mudah teroksidasi oleh oksigen diudara.

Bersifat asam dalam air, dengan air membentuk ion H3O+

Bereaksi dengan basa membentuk garam.

(Kirk & Othmer, 1976)

2.1.2 Natrium Hidroksida

Natrium hidroksida berguna sebagai sumber ion Na+ (reaktan) dalam

molekul sabun pada reaksi penyabunan dengan asam lemak. Caustic soda / NaOH

merupakan senyawa kimia yang bersifat basa dan bereaksi menetralisasi asam.

Disamping caustic soda, alkali yang umum digunakan dalam pembuatan sabun

adalah kalium hydroxida (KOH). Jika caustic soda yang digunakan dalam

pembuatan sabun akan menghasilkan sabun keras dan sebaliknya jika KOH yang

digunakan akan menghasilkan sabun yang lembut. Natrium hidroksida (NaOH),

juga dikenal sebagai soda kaustik, soda api, atau natrium hidroksida, adalah

12

sejenis basa logam kaustik. Natrium Hidroksida terbentuk dari oksida basa

Natrium Oksida dilarutkan dalam air. Natrium hidroksida membentuk larutan

alkalin yang kuat ketika dilarutkan ke dalam air.

Digunakan di berbagai macam bidang industri, kebanyakan digunakan

sebagai basa dalam proses produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air minum,

sabun dan deterjen. Natrium hidroksida adalah basa yang paling umum digunakan

dalam laboratorium kimia. Natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan

tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50% yang

biasa disebut larutan Sorensen.

Pembuatan Natrium Hidroksida

Bahan baku proses pembuatan Natrium Hidroksida adalah garam, air, dan

listrik. Proses pembuatan Natrium Hidroksida melalui beberapa tahapan proses,

pemurnian bahan baku yang meliputi pencampuran, pengendapan pengotor,

penyaringan pengotor, penukaran ion. Tahap selanjutnya adalah proses utama

yang meliputi pengasaman dan elektrolisa. Tahap Finishing meliputi evaporasi

dan pendinginan produk. Produk samping dari pembuatan Natrium Hidroksida

berupa gas Cl yang diproses lebih lanjut menjadi chlorine cair. Larutan NaCl

(brine) dimasukkan dalam sel pada suhu 65oC dengan dialiri listrik ( arus searah)

maka akan terjadi elektrolisis yang reaksinya sbb:

NaCl Na+ + Cl –

Anoda : 2Cl- Cl2 + 2e

Katoda : Na+ + e Na

Na + Hg NaHg

2 NaHg + 2 H2O 2 NaOH + H2 + Hg

Jadi reaksi total yang terjadi adalah:

2 NaCl + 2 H2O NaOH + H2 + Cl 2

NaOH 32% yang keluar dari sel elektrolisa memasuki evaporator untuk

dipekatkan menjadi 50% NaOH. Amalgam yang tejadi dimasukkan dalam

pengurai untuk direaksikan dengan H2O maka akan terjadi NaOH . Hasil

elektrolisis dengan katoda Hg didapatkan NaOH 50%.

(bahruddin,2003)

13

Disamping itu bisa diproduksi dari Lime dan Soda Ash. Pada proses ini

bahan yang digunakan adalah Soda Ash (Na2CO3) dan Lime (Ca(OH)2). Adapun

reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

Na2CO3 + Ca(OH)2 2NaOH + CaCO3

Metode ini dilakukan sebagai berikut : Larutan Na2CO3 dicampur dengan

Ca(OH)2 yang menghasilkan larutan NaOH dan CaCO3(s). Setelah dipisahkan

maka larutan NaOH dipekatkan untuk menghasilkan konsentrasi NaOH yang

diinginkan. Proses ini dapat dilakukan secara batch maupun kontinue. Pada reaksi

di atas digunakan larutan Na2CO3 20 %, sedangkan Ca(OH)2 yang digunakan

berupa buburan. Reaksi berlangsung pada temperatur sekitar 85oC. Setelah diaduk

selama sekitar 1 jam, kemudian diendapkan di dalam thickener. Larutan hasil

pemisahan dari thickener mengandung NaOH dengan kadar 10 – 12 %. Larutan

tersebut kemudian dimasukkan ke dalam evaporator untuk dipekatkan kadar

NaOHnya menjadi 50% dengan konversi 95 – 96%. Sedangkan endapan yang

keluar sebagai hasil bawah thickener dipompa ke thickener yang lain untuk

diambil kandungan NaOH dan Na2CO3 dengan jalan menambahkan air panas ke

dalam thickener tersebut. Larutan hasil yang diperoleh adalah larutan encer yang

dipakai sebagai make up Na2CO3 20%.

(Faith and Keyes, 1957)

Kegunaan Natrium Hidroksida

Dalam sebuah industri, khususnya industri kimia Natrium Hidroksida atau

NaOH memiliki peranan yang sangat penting dalam proses produksi. Dalam

pembuatan pulp dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen dan sebagai

pembersih drain. Kegunaan Natium Hidroksida lainnya adalah:

- untuk membuat hidroksida lain

- Untuk membuat sabun , sutra tiruan

- Untuk mengkilapkan kapsas

- Sebagai bahan penglantang (obat pemutih )

- Sebagai obat pemusnah hama

- Untuk bahan pembuat kapur khlor

Sifat – sifat fisika :

14

Berat molekul, gr/mol : 40

Titik leleh pada 1 atm 0O : 318,4

Titik didih pada 1 atm, 0O :1390

Densitas, gr/cm3 :2,130

Kapasitas panas 0 0C, J/K.mol :80,3

Sifat – sifat kimia :

Termasuk dalam golongan basa kuat, sangat larut dalam air

Bereaksi dengan CO2 di udara membentuk Na2CO3 dan air

Bereaksi dengan asam membentuk garam

Bereaksi dengan Al2O3 membentuk AlO2 yang larut dalam air

Bereaksi dengan halide (X) menghasilkan NaOX dan asam halide

Bereaksi dengan trigliserida membentuk sabun dan glycerol

Bereaksi dengan ester membentuk garam dan senyawa alkohol

(sumber : kirk Othmer,1976)

2.2 Bahan Pembantu Pembuatan Sabun

Disamping bahan baku utama dalam pembuatan sabun, dibutuhkan juga

bahan pembantu yang berfungsi dalam pembuatan sabun tersebut seperti air,

surfaktan, dan pewangi.

2.2.1 Air

Air digunakan untuk melarutkan NaOH dan NaCl, mengurangi viskositas

sabun cair yang terbentuk sehingga memudahkan sirkulasi hasil reaksi. Air

merupakan pelarut universal. Air sering disebut pelarut universal karena air dapat

melarutkan banyak zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara

fase cair dan padat dibawah tekanan dan temperature standar.

Air merupakan senyawa yang petinng bagi semua bentuk kehidupan yang

diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak untuk planet lain. Air menutupi

hampir 71% permukaan bumi, terdapat 4,1 triliun kilometer kubik tersedia dibumi.

Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O. Air bersifat tidak berwarna,

tidak berbau dan tidak berasa pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kpa (1

bar) dan temperature 273,15 0K (0 0C). Zat ini merupakan pelarut yang penting,

yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lain, seperti

garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan macam molekul organic.

15

Keadaan air yang berbentuk cair meruapak suatu keadaan yang tidak

umum dalam kondisi normal. Terlebih memperhatikan hubungan antara anhidra-

anhidra yang lain dalam kolom oksigen pada tabel periodik, yang mengisyaratkan

bahwa seharusnya berbentuk gas, sebagaimana hidrogen sulfida, terlihat bahwa

unsur-unsur yang mengelilingi oksigen adalah nitrogen, flor dan fosfor, sulfur

serta klor. Semua jenis ini apabila berkaitan dengan Hidrogen akan membentuk

gas pada tekanan dan temperature standar, sedangkan air berwujud cair, hal ini

disebabkan hidrogen berikatan dengan oksigen membentuk fase cair karena

oksigen bersifat elektronegatif ketimbang elemen-elemen lain tersebut (kecuali

flor).

1) Sifat Fisika

Rumus molekul : H2O

Berat molekul : 18,02 g/gmol

Wujud : Cair ( 250C, 1 atm)

Tidak berbau, berasa dan tidak berwarna

Titik didih : 100oC

Titik lebur : 0ºC

Kemurnian : 100% berat

(Yaws, 1999)

2) Sifat Kimia

Pelarut kimia yang baik (paling sering digunakan)

Merupakan reagen penghidrolisa pada reaksi hidrolisa

Air dapat berfungsi sebagai media reaksi / katalis, isalnya substitusi

garam-garam padat dan perkaratan permukaan logam-logam.

Memiliki sifat netral (pH 7)

Bereaksi dengan karbon menghasilkan metana, hidrogen, karbon dioksida,

monoksida membentuk gas sintetis

Bereaksi dengan kalsium, magnesium, natrium dan logam-logam reaktif

lain membebaskan H2

Air bersifat amfoter

Bereaksi dengan kalium oksida, sulfur dioksida membentuk basa kalium

dan asam sulfat

16

Bereaksi dengan trigliserida (minyak/ lemak) menghaslkan asam lemak

dan gliserol.

2.2.2 Gliserin

CH2OH

CHOH

CH2OH

Rumus struktur giserin

Gliserin digunakan sebagau tambahan (aditif) pada sabun dan berfungsi

sebagai pelembab (moisturiser) pada sabun. Gliserol merupakan trihidrik alkohol

C2H5(OH)3 atau 1,2,3-propanetriol. Gliserin pertama sekali diidentifikasi oleh

Scheele pada tahun 1770 yang diperoleh dengan memanaskan minyak zaitun

(olive oil). Pada tahun 1784, Scheel melakukan penelitian yang sama terhadap

beberapa sumber minyak nabati lainnya dan lemak hewan seperti lard. Gliserin

digunakan sebagai emollient dan humectant dalam sediaan topikal dengan rentang

konsentrasi 0,2-65,7%

(Smolinske, 1992).

Gliserin adalah cairan seperti sirup jernih dengan rasa manis, dapat

bercampur dengan air dan etanol. Sebagai suatu pelarut, dapat disamakan dengan

etanol, tapi karena kekentalannya, zat terlarut dapat larut perlahan-lahan

didalamnya kecuali kalau dibuat kurang kental dengan pemanasan. Gliserin

bersifat sebagai bahan pengawet dan sering digunakan sebagai stabilisator dan

sebagai suatu pelarut pembantu dalam hubungannya dengan air dan etanol.

(Ansel, 1989).

Pembuatan Gliserin

Cara mendapatkan gliserin telah berubah dari waktu ke waktu. Pada tahun

1889 lilin yang terbuat dari lemak hewan berfungsi sebagai sumber gliserin.

Ekstraksi adalah salah satu cara memperoleh gliserin. Cara termudah adalah

dengan mencampur lemak dengan alkali. Ketika keduanya dicampur akan

17

membentuk sabun dan gliserin, kemudian gliserin dipisahkan. Gliserin dapat

dihasilkan dari berbagai hasil proses, seperti:

1. Fat Splitting, yaitu reaksi hidrolisa air dan minyak menghasilkan gliserol

dan asam lemak. Reaksi yang terjadi adalah:

CH2RCOO CH2OH

CHRCOO + 3 H2O 3 R-COOH + CHOH

CH2RCOO CH2OH

Triasilgliserol Air Asam lemak Gliserin

2. Safonifikasi lemak dengan NaOH yang menghasilkan gliserin dan sabun,

reaksi yang terjadi adalah:

CH2RCOO CH2OH

CHRCOO + 3 NaOH 3 R-COONa + CHOH

CH2RCOO CH2OH

Triasilgliserol Natrium Hidroksida Sabun Gliserin

3. Transesterifikasi lemak dengan metanol menggunakan katalis NaOCH3

(Natrium methoxide) yang menghasilkan gliserol dan metil ester, reaksi

yang erjadi adalah:

CH2RCOO CH2OH

CHRCOO + 3CH3OH 3 R-COOCH3+ CHOH

CH2RCOO CH2OH

Triasilgliserol Metanol Metil ester Gliserin

Gliserin adalah cairan kental yang tidak berwarna dan jika dicicipi terasa

manis. Gliserin dapat dilarutkan dengan mudah ke dalam alkohol dan air tetapi

tidak menjadi minyak. Senyawa kimia murni disebut Gliserol, yang menunjukkan

18

bahwa itu adalah alkohol. Gliserin juga mudah menyerap air dari udara sekitarnya

karena gliserin adalah higroskopis. Jika sebagian gliserin dibiarkan di tempat

terbuka, ia akan menyerap air dari udara sekitarnya hingga cairan itu akhirnya

20% air. Jika sejumlah kecil ditempatkan di lidah akan menyebabkan pelepuhan,

karena dehidrasi.

Kegunaan gliserin

Dalam sabun yang dibuat, gliserin berfungsi sebagai humektan. Humektan

adalah suatu bahan yang digunakan untuk mengontrol perubahan kelembaban

suatu sediaan dalam wadah atau kemasannya dan mengontrol kelembaban kulit

ketika sediaan tersebut diaplikasikan (Sagarin, 1957). Gliserin termasuk dalam

tipe humektan organik, dimana gliserin merupakan humektan yang paling banyak

digunakan dalam industri kosmetik karena kestabilan harga dan presentasenya

relatif sedikit dari jumlah total penggunaan produk (Rieger, 2000). Gliserin pada

konsentrasi tinggi menimbulkan efek iritasi pada kulit dan lebih disukai

konsentrasi gliserin 10-20 % (Jellinek, 1970).

Penggunaan gliserin untuk berbagai keperluan adalah sebagai berikut :

a. Kosmetik : digunakan sebagai body agent, emollient, humectant, lubricant,

solven. Biasanya

b. dipakai untuk skin cream and lotion, shampoo and hair conditioners,

sabun dan deterjen.

c. Dental cream : digunakan sebagai humectant

d. Peledak : digunakan untuk membuat nitroglycerine sebagai bahan dasar

peledak

e. Industri makanan dan minuman : digunakan sebagai solven, emulsifier,

conditioner,

freeze preventer and coating. Digunakan dalam industri minuman anggur

dan

minuman lainnya.

f. Industri logam : digunakan untuk pickling, quenching, stripping,

electroplating,

galvanizing dan solfering

19

g. Industri kertas : digunakan sebagai humectant, plasticizer, softening agent,

dan lainlain.

h. Industri farmasi : digunakan untuk antibiotik, capsule dan lain-lain

i. Photography : digunakan sebagai plasticizing

j. Resin : digunakan untuk polyurethanes, epoxies, phtalic acid dan malic

acid resin.

k. Industri tekstil : digunakan lubricating, antistatic, antishrink,

waterproofing dan flameproofing

l. Tobacco : digunakan sebagai humectant, softening agent dan flavor

enhancer

Sifat-sifat fisika:

a) Berat molekul (gr/mol) : 92

b) Titik lebur pada 1 atm (0C) : 17,9

c) Titik didih pada 1 atm (0C) : 290

d) Densitas (gr/cm3) : 1,26

e) ∆Hfo (kcal/mol) : 139,8

( Perry, 1997 ; Reklaitis, 1942)

Sifat –sifat kimia:

a) Zat cair bening, lebih kental dari air dan rasanya manis

b) Larut dalam air dan alkohol dalam semua perbandingan

c) Tidak lalrut dalam eter, benzena dan kloroform

d) Senyawa turunan alkohol (polialkohol) dengan tiga gugus OH

e) Dengan asam nitrat membentuk gliserol trinitrat

f) Bersifat higroskopis sehingga sering digunakan sebagi pelembab

g) Bereaksi dengan kalium bisulfat membentuk akrolein

( Kirk Othmer, 1976 ; Riegel’s, 1985)

2.2.3 Surfaktan

Surfaktan adalah senyawa yang molekul-molekulnya mempunyai dua

ujung yang berbeda interaksinya dengan air, yakni ujung satu (biasa disebut

kepala) yang suka air dan ujung satunya (yang disebut ekor) yang tidak suka air

(Rieger, 1997). Keberadaan kedua gugus dalam struktur surfaktan biasa

20

diistilahkan “kepala” dan “ekor”. Gugus polar biasa disebut kepala dan ekornya

adalah gugus non polar. Filosofinya karena gugus non polarnya berupa rantai

panjang sehingga biasa diibaratkan ekor. Sedangkan gugus polarnya hanya gugus

karboksilat sehingga diibaratkan kepala

(Rieger, 1997).

Surfaktan (surface active agent) adalah suatu senyawa yang pada

konsentrasi rendah memiliki sifat untuk teradsorpsipada permukaan (surface)

ataupun antarmuka (interface) dari suatu sistem dan mampu menurunkan energi

bebas permukaan maupun energi bebas antarmuka (Rosen, 2004). Surfaktan dapat

digolongkan menjadi dua golongan besar berdasarkan kelarutannya, yaitu

surfaktan yang larut dalam minyak dan surfaktan yang larut dalam air.

a. Surfaktan yang larut dalam minyak

Ada tiga yang termasuk dalam golongan ini, yaitu senyawa polar berantai

panjang, senyawa fluorokarbon, dan senyawa silikon.

b. Surfaktan yang larut dalam air

Golongan ini banyak digunakan antara lain sebagai zat pembasah, zat

pembusa, zat pengemulsi, zat anti busa, detergen, zat flotasi, pencegah

korosi, dan lain-lain. Ada empat yang termasuk dalam golongan ini, yaitu

surfaktan anion yang bermuatan negatif, surfaktan yang bermuatan positif,

surfaktan nonion yang tak terionisasi dalam larutan, dan surfaktan amfoter

yang bermuatan negatif dan positif bergantung pada pH-nya.

(Rieger, 1997).

Terdapat empat kategori surfaktan berdasarkan muatannya yaitu :

a. Surfaktan Anionik

Surfaktan anionik merupakan surfaktan yang dapat membentuk ion negatif

atau anion. Contohnya adalah Alkyl Benzene Sulfonate (ABS), Linier Alkyl

Benzene Sulfonate (LAS), Alpha Olein Sulfonate (AOS).

b. Surfaktan Kationik

Surfaktan kationik merupakan surfaktan yang dapat membentuk ion positif

atau kation. Contohnya adalah garam amonium.

c. Surfaktan Non ionic

21

Surfaktan non ionik merupakan surfaktan yang tidak membentuk ion negatif

maupun positif sehingga bersifat netral. Contohnya adalah Nonyl Phenol

Polyethoxyle.

d. Amfoter

Surfaktan amfoter merupakan surfaktan yang dapat membentuk ion positif

maupun negatif. Contohnya adalah Acyl Ethylenediamines.

Berdasarkan struktur kimianya, surfaktan dapat dibagi sebagai berikut:

a. Sabun, contohnya adalah Na-laurat, Na-palmitat, Na-stearat, Na-oleat.

b. Minyak-minyak yang disulfatkan/disulfonkan, contohnya adalah minyak

jarak yang disulfatkan (TRO).

c. rafin atau olefin yang disulfurkan, contohnya adalah senyawa

sulfochlorida yang disabunkan, olefin yang disulfatkan.

d. Aralkil sulfonat, contohnya adalah alkil benzo sulfonat, naftalin sulfonat

seperti 1-iso propil natalin 2-sulfonat-Na.

e. Alkil sulfat, contohnya adalah Alkil sulfat primer/ dari alkil alkohol

primer seperti asam malonat anhidrat + alkohol dengan Na-bisulfit , Alkil

sulfat sekunder/ dari alkil alkohol sekunder.

f. Kondensat asam lemak, contohnya adalah kondensat dengan gugus

amino, kondensat mengandung gugus oksi , kondensat dengan gugus inti

aromatik

g. Persenyawaan polietilenaoksida (poliglikoeter), contohnya adalah Alkil

amin poliglikol eter, Dispersol E.

Surfaktan memiliki beberapa sifat, diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Sebagai larutan koloid

Pada konsentrasi tinggi partikel koloid akan saling menggumpal,

gumpalan ini disebut misel atau agregat baik berbentuk sferik (daya hantar

listriknya tinggi) atau lamelar (daya hantar listriknya kecil disebut juga

koloid netral) dan ada dalam kesetimbangan dengan sekitarnya (pelarut

atau dispersi larutan). Kesetimbangan ini akan mencapai konsentrasi kritik

misel.

2. Adsorpsi

22

Apabila larutan mempunyai tegangan permukaan lebih kecil daripada

pelarut murni, zat terlarut akan terkonsentrasi pada permukaan dan terjadi

adsorpsi positif. Sebaliknya adsorpsi negatif menunjukkan bahwa

molekul-molekul zat terlarut lebih banyak terdapat dalam rongga larutan

daripada di permukaan. Hubungan antara derajat penyerapan dan

penurunan tegangan permukaan dinyatakan dalam persamaan Gibbs.

3. Kelarutan dan daya melarutkan

Partikel-partikel tunggal dari surfaktan relatif tidak larut, sedangkan misel

mempunyai kelarutan tinggi. Makin panjang rantai hidrokarbonnya, makin

tinggi temperatur kritik larutan.

4. Pembasahan

Perubahan dalam tegangan permukaan yang menyertai proses pembasahan

dinyatakan oleh Hukum Dupre.

5. Daya Busa

Busa ialah dispersi gas dalam cairan dan zat aktif permukaan memperkecil

tegangan antarmuka, sehingga busa akan stabil, jadi surfaktan mempunyai

daya busa.

6. Daya Emulsi

Emulsi adalah suspensi partikel cairan dalam fasa cairan yang lain, yang

tidak saling melarutkan. Surfaktan akan menurunkan tegangan antarmuka,

sehingga terjadi emulsi yang stabil. Surfaktan dapat menyebabkan

permukaan kulit kasar, hilangnya kelembaban alami yang ada pada

permukan kulit dan meningkatkan permeabilitas permukaan luar. Hasil

pengujian memperlihatkan bahwa kulit manusia hanya mampu memiliki

toleransi kontak dengan bahan kima dengan kandungan 1 % LAS dan

AOS dengan akibat iritasi ‘sedang’ pada kulit.

Dalam prarancangan pabrik pembuatan sabun padat dari Refined Bleached

Deodorized Palm Stearine (RBDPs) surfaktan yang digunakan adalah

Etilen Diamin Tetra Asetat (EDTA). EDTA digunakan sebagai zat

tambahan (aditif) pada sabun dan berfungsi sebagai antioksidan pada

sabun, memperlambat proses oksidasu pada rantai alkil tak jenuh.

Sifat – sifat fisika EDTA:

23

a. Zat cair pada suhu kamar (250C, 1 atm)

b. Berat molekul (gr/mol) : 118

c. Titik lebur pada 1 atm : 11

d. Titik didih pada 1 atm : 117

e. Densitas (gr/cm3) : 0,919

(perry, 1997)

Sifat-sifat kimia EDTA:

a. Membentuk ion kompelks dengan logam-logam golongan transisi

b. Bersifat sebagai antioksidan, mencegah oksidasi berkatalitiskan ion

logam

c. Dapat mencegah penggumpalan darah

d. Melarutkan kerak logam dengan pembentukan senyawa kompleks

yang larut

e. Digunakan sebagai antibasi dalam penganan

f. Larut dalam air

(Kirk Othmer, 1976)

2.2.4 Pewangi

Parfum atau pewangi termasuk bahan pendukung. Keberadaaan parfum

memegang peranan besar dalam hal keterkaitan konsumen akan produk sabun.

Artinya, walaupun secara kualitas sabun yang ditawarkan bagus, tetapi bila salah

memberi parfum akan berakibat fatal. Beberapa nama parfum yang digunakan

dalam pembuatan sabun diantaranya bouquct deep water, alpine, dan spring

flower.

(Rudianto, 2007)

Pewangi merupakan bahan yang ditambahkan dalam suatu produk kosmetik

yang bertujuan untuk menutupi bau yang tidak enak dari bahan lain dan untuk

memberikan wangi yang menyenangkan terhadap pemakainya. Jumlah yang

ditambahkan tergantung kebutuhan tetapi biasanya 0,5 – 5% untuk campuran

sabun. Pewangi yang dipakai adalah essential Oil and fragrance Oils. Pewangi

yang digunakan pada prarancangan Pabrik Pembuatan Sabun Padat adalah

Essential Oils.

(Prayugo, 1995)

24

2.3 Sabun

Produk sabun sebenarnya tidak pernah ditemukan, tetapi secara

berkesinambungan dapat dikembangkan dari campuran alkali kuat dan bahan

berlemak (fatty material). Sekitar tahun 1800, sabun dipercaya sebagai hasil

campuran mekanis untuk memperoleh sabun kasar dan sabun lunak telah

dikembangkan pada abad pertama melalui suatu proses. Bahan mentah yang

tersedia dalam perang dunia I membuat jerman mengembangkan sabun sintesis

dan deterjen (detergent). Proses ini dilaksanakan dengan mengkomposisi reaksi

sulfonasi naftalena yang mengandung rantai alkil pendek yang merupakan zat

pembasah (wetting agent).

Pabrik sabun pertama kali berdiri pada abad ke – 7 di Negara Eropa

( Italia, Spanyol, dan Prancis). Dalam proses pembuatannya mereka dijaga ketat

oleh tentara, karena formulanya di anggap rahasia. Kemudian sekitar tahun 1608

pembuatan sabun dikembangkan oleh Negara Amerika. Sabun pertama kali

dipatenkan tahun 1791 oleh seorang kimiawan dari prancis yang bernama

Nicholas Leblanc. Dimana pada saat itu Leblanc membuat sabun dari soda abu

dari garam. Setelah Leblanc berhasil membuat sabun dari soda abu, lalu teman

Leblanc yang berasal dari Negara yang sama membuat sabun dari lemak, glycerin

dan asam lemak.

(sumber ; Appleton & Simmson, W.H. 1908)

Sabun adalah salah satu karbon yang sangat komersial baik dari sisi

penggunaan dalam kehidupan sehari-hari maupun persaingan harga produk yang

memberikan pengembangan yang cukup baik. Sabun merupakan surfaktan yang

digunakan dengan air untuk mencuci dan membersihkan. Sabun biasanya

berbentuk padatan yang tercetak seperti batangan.

25

Sabun merupakan merupakan suatu bentuk senyawa yang dihasilkan dari

reaksi saponifikasi. Saponifikasi adalah reaksi hidrolisis asam lemak oleh adanya

basa lemah (misalnya NaOH). Hasil lain dari reaksi saponifikasi ialah gliserol.

Selain C12 dan C16, sabun juga disusun oleh gugus asam karboksilat.

Gambar 2.1 Struktur Asam Laurat

Prinsip utama kerja sabun ialah gaya tarik antara molekul kotoran, sabun,

dan air. Kotoran yang menempel pada tangan manusia umumnya berupa lemak.

Untuk mempermudah penjelasan, mari kita tinjau minyak goreng sebagai contoh.

Minyak goreng mengandung asam lemak jenuh dan tidak jenuh. Asam lemak

jenuh yang ada pada minyak goreng umumnya terdiri dari asam miristat, asam

palmitat, asam laurat, dan asam kaprat. Asam lemak tidak jenuh dalam minyak

goreng adalah asam oleat, asam linoleat, dan asam linolena. Asam lemak tidak

lain adalah asam alkanoat atau asam karboksilat berderajat tinggi (rantai C lebih

dari 6).

Seperti yang kita ketahui, air adalah substansi kimia dengan rumus kimia

H2O, yaitu molekul yang tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara

kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan

tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and

temperatur 273,15 K (0 °C). Air sering disebut sebagai pelarut universal karena

air melarutkan banyak zat kimia. Kelarutan suatu zat dalam air ditentukan oleh

dapat tidaknya zat tersebut menandingi kekuatan gaya tarik-menarik listrik (gaya

intermolekul dipol-dipol) antara molekul-molekul air.

(Fessenden,1982)

Klasifikasi sabun

Adapun jenis-jenis sabun dan fungsinya adalah sebagai berikut:

26

1. Sabun transparan (Transparant Soap)

Sabun tembus pandang ini tampilannya jernih dan cendrung memiliki

kadar yang ringan. Sabun ini mudah sekali larut karena mempunyai sifat

sukar mongering.

2. Castile Soap

Sabun yang memakai nama suatu daerah di Spanyol ini memakai

olive oil untuk formulanya. Sabun ini aman dikonsumsi karena tidak

memakai lemak hewani sama sekali.

3. Deodorant Soap

Sabun ini bersifat sangat aktif digunakan untuk menghilangkan

aroma tak sedap pada bagian tubuh. Tidak dianjurkan digunakan untuk

kulit wajah karena memiliki kandungan yang cukup keras yang dapat

menyebabkan kulit teritasi.

4. Acne Soap

Sabun ini dikhususkan untuk membunuh bakteri-bakteri pada

jerawat. Seringkali sabun jerawat ini mengakibatkan kulit kering bila

pemakaiannya dibarengi dengan penggunaan produk anti-acne lain. Maka

kulit akan sangat teritasi, sehingga akan lebih baik jika memberi pelembab

atau clarning lotion setelah menggunakan Acne Soap.

5. Cosmetic Soap atau Bar Cleanser

Sabun ini biasanya dijual di gerai-gerai kecantikan. Harganya jauh

lebih mahal dari sabun – sabun biasa, karena di dalamnya terdapat formula

khusus seperti pemutih. Cosmetic soap biasanya memfokuskan

formulanya untuk member hasil tertentu, seperti pada whitening facial

soap dan firming facial soap.

6. Superfatted Soap

27

Sabun memiliki kandungan minyak dan lemak lebih banyak

sehingga membuat terasa lembut dan kenyal. Sabun ini sangat cocok

digunakan untuk kulit kering karena dalamnya terdapat kandungan

glicerin, petroleum dan beeswax yang dapat melindungi mencegah kulit

dan iritasi serta jerawat.

7. Oatmeal Soap

Hasil penelitian, mengatakan bahwa sabun yang terbuat dari

gandum ini mempunyai kandungan anti iritasi. Dibandingkan sabun lain,

sabun gandum ini lebih baik dalam menyerap minyak menghaluskan kulit

kering dan sensitive.

8. Natural Soap

Sabaun alami ini memiliki formula yang sangat lengkap vitamin,

ekstrak buah, minyak nabati, ekstrak bunga, aloe vera dan essential oil.

Cocok untuk semua jenis kulit dan kemukinan membahayakan kulit sangat

kecil.

(Sumber ; Lubis, Ade Friadi. 2009)

Sifat-sifat fisik sabun

1. Viskositas

Setelah minyak atau lemak disaponifikasi dengan alkali, maka akan

dihasilkan sabun yang memiliki viskositas yang lebih besar dari pada minyak atau

alkali. Pada suhu di atas 75o C viskositas sabun tidak dapat meningkat secara

signifikan, tapi di bawah suhu 75o C viskositasnya dapat meningkatkan secara

cepat. Viskositas sabun tergantung pada temperature sabun dan komposisi lemak

atau minyak yang dicampurkan.

2. Panas Jenis

Panas jenis sabun adalah 0,56 Kal/g.

28

3. Densitas

Densitas sabun murni berada pada range 0,96g/ml – 0,99g/ml.

(sumber ; Perry,1997)

Sifat – sifat sabun kimia

a. Sabun bersifat basa.

Sabun adalah garam alkali dari asam lemak suku tinggi 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 hydrogen 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. Non polar :

CH3(CH2)16 Polar : COONa+(larut dalam miyak, hidrofobik, (larut dalam air,

hidrofilik, memisahkan kotoran non polar) memisahkan kotoran polar) Molekul-

molekul sabun terdiri dari rantai hidrokarbon yang panjang dengan satu gugus

ionik yang sangat polar pada salah satu ujungnya.

(sumber; Watt, Alexander., 1946)

29

2.4 Proses Pembuatan Sabun

Berdasarkan bahan baku yang digunakan untuk membuat sabun maka

sampai saat ini telah dikenal tiga macam proses pembuatan sabun yaitu proses

saponifikasi trigliserida, netralisasi asam lemak dan proses saponifikasi metal

ester asam lemak.

Perbedaan antara ketiga proses ini terutama disebabkan oleh senyawa

impurities yang ikut dihasilkan pada reaksi pembentukan sabun. Senyawa

impurities ini harus dihilangkan untuk memproleh sabun yang sesuai dengan

standar mutu yang diinginkan. Karena perbedaan sifat dari masing – masing

proses, maka unit operasi yang terlibat dalam pemurnian ini pun berbeda pula.

1) Proses Saponifikasi Trigliserida

Proses ini merupakan proses yang paling tua diantara proses – proses yang

ada, karena bahan baku untuk proses ini sangat mudah di peroleh. Dahulu

digunakan lemak hewan dan sekarang telah digunakan pula minyak nabati. Pada

saat ini, telah digunakan proses saponifikasi trigliserida system kontinu sebagai

ganti proses saponifikasi trigliserida system batch. Reaksi yang terjadi pada

proses ini adalah:

RCO-OCH2 CH2OH

RCO-OCH + 3NaOH 3RCOONa + CHOH

RCO-OCH2 CH2OH

Trigliserida sabun Gliserol

Tahap pertama dari proses saponifikasi trigliserida ini adalah mereaksikan

trigliserida dengan basa alkali (NaOH,KOH atau NH4OH) untuk membentuk

sabun dan gliserol, serta impurities. Lebih dari 99,5% lemak / minyak berhasil

disaponifikasi pada proses ini. Kemudian hasil reaksi dipompakan ke unit

pemisah statis (separator) yang bekerja dengan prinsip perbedaan densitas. Pada

uni ini akan terbentuk dua lapisan, yaitu lapisan sabun pada bagian atas dan

30

lapisan recycle pada bagian bawah. Recycle terdiri dari gliserin, sisa alkali,

sodium klorida, impurities, air yang secara keseluruhan membentuk lapisan yang

lebih berat dari sabun sehingga berada pada lapisan bagian bawah didalam

oemisah statis.

Proses selanjutnya adalah penambahan aditif danoengeringan sabun dalam

unit pengeringan (drayer). Zat aditif yang ditambahkan adalah gliserol, yang

berfungsi sebagai oelembut dan pelembab bagian kulit, EDTA yang berfungsi

sebagai surfaktan pada sabun (pembersih dan pemutih) yang dapat mengangkat

kotoran pada kulit. Dan gliserin (additive) yang berfungsi sebagai pelembab

9moisturizer) pada sabun. Zat tambahan ini dicampurkan dalam tangki pencampur

yang dilengkapi oleh jaket pemanas untuk menjaga sabun tetap cair (suhu tetap).

Jumlah aditif yang ditambahkan sesuai dengan spesifikasi mutu yang diinginkan.

Tahap berikutnya adalah proses pengeringan sabun. Kandungan air dalam

sabun biasanya diturunkan dari 30 – 35 % ke 18 %. Unit pengering sabun ini

biasanya berupa unit vacuum spray chamber.

(riegel,1985)

Trigliserida NaOH

Zat Adiktif

Lapisan Recycle

Sabun

Gambar 2.1 Diagram Alir Proses Saponifikasi Trigliserida

2) Proses Netralisasi Asam Lemak

Proses ini menggunakan asam lemak sebagai bahan baku disamping basa

alkali. Pada proses ini tidak dihasilkan gliserol tetapi menghasilkan air sebagai

produk samping. Reaksi yang terjadi adalah reaksi antara asam lemah dengan basa

kuat .

31

Reaktor Separator

Stamper

Mixer Drayer

Packing

Suhu reaksi pada proses ini berkisar antara 80oC – 90 oC dan tekanan

operasi 1 atm. Sodium klorida juga ditambahkan dalam reaksi dan berguna untuk

mengurangi viskositas hasil reaksi sehingga memudahkan transportasi hasil reaksi

melalui pompa. Reaksi netralisasi berlangsung didalam reakto sirkulasi yang

terdiri dari turbodisper dan mixer. Turbodisper berfungsi untuk menghomogenkan

campuran reaktan sedangkan mixer berfungsi untuk memberikan waktu tinggal

yang cukup bagi reaksi reaktan untuk bereaksi tuntas. Kecepatan putaran

pengadukan dan turbodisper bekisar 40 – 50 rps dan dalam mixer berkisar 15 – 20

rps. Konversi reaksi asam lemak yang di peroleh dengan cara ini dapat mencapai

lebih dari 99.9%.

(spitz,1995)

Setelah reaksi netralisasi tuntas (diketahui dari conductivity controller)

maka sabun yang terbentuk dapat langsunng dikeringkan dalam uni yang sama

seperti pada proses saponifikasi trigliserida tetapi biasanya zat tambahan, seperti

pelembab, antioksidan, pengatur pH ditambahakan sebelum proses pengeringan.

Proses netralisasi ini pertama kali dikembangkan oleh Mazzoni. Proses ini telah

dibandingkan demgan menggunakan Na2CO3 bersama – sama dengan NaOH dan

prosesnya disebut dengan nama Mazzoni CC, sedangkan proses yang hanya

menggunakan NaOH dikenal dengan nama Mazzoni LB.

Pada proses yang menggunakan Na2CO3, gas CO2 dihasilkan sebagai

produk samping reaksi sehingga harus disingkirkan sebelum masuk ke mixer

untuk mencegah naiknya tekanan dalam mixer. Untuk itu, pada proses ini

digunakan dua unit turbodispeser, unit pertama digunakan untuk

menghomogenkan dan mereaksikan Na2CO3 dengan asam lemak dan terhubung

ke unit pemisah gas, unit kedua digunakan untu menghomogenkan dan

mereaksikan campuran sabun yang keluar dari pemisah gas, NaOH segar dan

asam lemak segar dan terhubung dengan mixer.

32

Asam Lemak NaOH

Sodium klorida

Air

Sabun

Gambar 2.2 Diagram Alir Proses Netralisasi Asam Lemak

3) Proses Saponifikasi Metil Ester Asam Lemak.

Metal ester asam lemak dihasilkan dari reaksi inter – esterifikasi

trigliserida dengan methanol dengan bantuan katalis tertentu. Reaksinya adalah

sebagai berikut :

RCO-OCH2 CH2OH

RCO-OCH + 3CH3OH 3RCOOCH3 + CHOH

RCO-OCH2 CH2OH

Trigliserida Metil ester Gliserol

Reaksi saponifikasi metal ester asam lemak dengan basa NaOH

menghasilkan sabun dan methanol. Reaksi ini dilangsungkan dalam reactor air

tubular pada suhu 120 oC tekanan 1 atm dengan konversi reaksi yang cukup

tinggi. Methanol yang terdapat dalam campuran reaksi dipisahkan dengan

menggunakan flash drum, dan kemudian campuran sabun di masukkan kembali

ke reactor alir turbular kedua untuk menyempurnakan reaksi penyabunan. Sabun

33

Reaktor Mixer

Stamper

Reactor Sirkulasi Drayer

Packing

yang dihasilkan kemudian dikeringkan dalam pengeringan vacuum seperti telah

disebutkan diatas.

Proses ini hampir sama dengan proses saponifikasi asam lemak, perbedaan

terletak pada produk samping yang dihasilkan, yaitu air pada proses netralisasi

asam lemak dan methanol pada proses metal ester asam lemak. Reaksi

penyabunan metil ester adalah sebagai berikut:

RCOOCH3 + NaOH RCOONa + CH3OH

Metil ester sabun metanol

Trigliserida CH3OH

NaOH Methanol

gliserol

Sabun

Gambar 2.3 Diagram Alir Proses Saponifikasi Metil Ester Asam Lemak

2.5 Pemilihan Proses

Dari berbagai macam proses yang ada maka dilakukan pemilihan proses.

Pada pemilihan proses, akan ditentukan parameter yang akan digunakan dalam

analisa pemilihan proses. Adapun parameter tersebut adalah :

1. Mutu produk, kemampuan proses menghasilkan produk yang sesuai

dengan spesifikasi permintaan.

2. Produktivitas, kemampuan proses menghasilkan jumlah produk

3. Kemudahan proses menyangkut masalah tingkat kesulitan mengoperasikan

pabrik

4. Biaya modal investasi, menyangkut biaya pendirian pabrik

5. Tingkat keamanan, dimana proses dapat berjalan dengan aman

34

Reaktor

Drayer vacum

Reactor Reaktor

Packing

Flash Drum

stamper