BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Minyak kelapa merupakan bagian yang paling berharga dari buah kelapa dan

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Minyak Kelapa Minyak kelapa merupakan bagian yang paling berharga dari buah kelapa dan banyak digunakan sebagai bahan baku industri atau sebagai minyak goreng. Minyak kelapa dapat diekstraksi dari daging buah kelapa atau daging kelapa yang dikeringkan. Kandungan minyak pada kopra umumnya 60 65%, sedangkan daging buah kelapa sekitar 43% (Suhardiman, 1999). Minyak kelapa merupakan ester dari gliserol dan asam lemak. Pembentukan trigliserida secara umum menurut reaksi seperti pada gambar H 2 C OH R 1 COOH H 2 C O COR 1 HC OH + R 2 COOH HC O COR H 2 O H 2 C OH R 3 COOH H 2 C O COR 3 Gliserol asam lemak trigliserida air Gambar Reaksi Pembentukan Trigliserida Berdasarkan kandungan asam lemaknya, minyak kelapa digolongkan kedalam asam laurat karena kandung asam lauratnya paling besar jika dibandingkan dengan asam lemak lainnya, komposisi asam lemak minyak kelapa dipaparkan pada tabel 2. 1.

2 Tabel Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Asam lemak Rumus kimia Jumlah (%) Asam lemak jenuh : Asam Kaproat Asam Kaprilat Asam Kaprat Asam Laurat Asam Palmitat Asam Stearat Asam Arachidat Asam lemak tak jenuh : Asam Palmitoleat Asam Oleat Asam Linoleat Sumber : Ketaren (1986) C 5 H 11 COOH C 7 H 15 COOH C 9 H 19 COOH C 11 H 23 COOH C 13 H 27 COOH C 17 H 35 COOH C 19 H 39 COOH C 15 H 29 COOH C 17 H 33 COOH C 17 H 31 COOH 0 0,8 5,5 9,5 4,5 9, ,5 10, ,4 0 1, ,5 2,5 Sifat Fisika dan Kimia Minyak Kelapa Pengujian sifat fisika dan kimia digunakan untuk mengidentifikasi mutu minyak kelapa. Sifat fisika dan kimia minyak kelapa meliputi kandungan air, asam lemak bebas, warna, bilangan iod, bilangan penyabunan dan bilangan peroksida (Erliza, 2007). Sifat fisika dan kimia dari minyak kelapa ditunjukkan pada tabel 2. 2.

3 Tabel Sifat Fisika dan Kimia Minyak Kelapa Sifat Crude Cochin RBD Kandungan air dan kotoran 1 0,1 0,03 Kadar asam lemak bebas 3 0,07 0,04 Bilangan penyabunan Bilangan iod Bilangan peroksida 2,0 0,5 0,5 Titik didih ( 0 C) C C Indeks refraksi (40 0 C) - 1,488 1,450 1,488 1,450 Berat jenis - 0,907 0,913 0,907 0,913 Titik beku C C Sumber : Hui (1996) Asam Lemak Asam lemak senyawa alifatik dengan gugus karboksil. Asam-asam ini banyak dijumpai dalam minyak goreng, margarin atau lemak hewan. Bersama-sama dengan gliserol asam lemak merupakan penyusun utama minyak nabati atau hewan dan salah satu bahan baku untuk semua lipida pada makhluh hidup. Secara alami, asam lemak bisa berbentuk bebas maupun terikat dengan gliserida. Asam karboksilat yang diperoleh dari hidrolisa suatu lemak atau minyak disebut asam lemak. Asam lemak merupakan bahan dasar pada industri oleo kimia. Dari asam lemak ini dapat diturunkan berbagai turunan asam lemak seperti : amida asam

4 lemak, alkohol asam lemak dan metil ester asam lemak yang kemudian dapat diubah kedalam berbagai turunan asam lemak melalui amidasi, klorinasi, hidrogenasi, sulfasi, sulfonasi dan reaksi lainnya (Fessenden, 1982). Asam lemak yang ditemukan di alam dapat dibagi dalam dua golongan yaitu asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh yang memiliki perbedaan pada jumlah dan posisi ikatan rangkapnya serta bentuk molekul keseluruhannya. Biasanya asam lemak tidak jenuh terdapat dalam bentuk cis dan trans karena molekulnya akan bengkok pada ikatan rangkap. 1. Asam lemak jenuh Asam lemak jenuh merupakan asam lemak yang mengandung ikaran tunggal pada rantai hidrokarbonnya. Asam lemak jenuh bersifat lebih stabil, misalnya asam laurat, asam palmitat, asam stearat dan asam-asam lemak lainnya. 2. Asam lemak tak jenuh Asam lemak tak jenuh merupakan asam lemak yang mengandung ikatan rangkap pada rantai karbonnya. Misalnya asam oleat, asam linoleat, asam linolenat dan asam-asam lemak lainnya. Asam lemak dengan atom karbon lebih dari dua belas tidak dapat larut dalam air dingin maupun air panas sedangkan untuk asam lemak dari C 4, C 6, C 8 dan C 10 dapat menguap. Ini disebabkan karena garam-garam dari asam lemak yang mempunyai berat molekul rendah dan tidak jenuh lebih mudah larut dalam alkohol daripada garam-garam dari asam lemak yang mempunyai berat molekul tingkat jenuh.

5 Minyak/lemak dihidrolisa dengan pemanasan dan direfluks dengan katalis larutan metanolat yang alkalis, kemudian metanol yang berlebih diuapkan sebelum dilakukan pemberian asam sulfat secara stoikiometris yang diikuti oleh pemisahan asam lemak bebas yang terbentuk, seperti pada gambar H 2 C O COR 1 H 2 C OH HC O COR NaOH HC OH + 3RCOONa H 2 C O COR 3 H 2 C OH trigliserida Gliserol garam asam lemak minyak/lemak 2RCOONa + H 2 SO 4 RCOOH + Na 2 SO 4 Garam asam lemak asam lemak Gambar Reaksi Pembentukan Asam Lemak Metil Ester Asam Lemak Ester merupakan salah satu kelas dari golongan senyawa organik yang sangat berguna dan dapat diubah melalui berbagai proses menjadi aneka ragam senyawa lain yang umumnya banyak dijumpai di alam seperti lemak dan lilin (Fessenden, 1999). Ester mempunyai aroma yang harum seperti aroma buah-buahan dan bunga-bungaan yang diperoleh dari minyak buah-buahan yang dapat digunakan sebagai bahan pewangi dan bahan perasa.

6 Produk olahan minyak yang merupakan non pangan diantaranya adalah oleokimia. Salah satu produk turunan oleokimia adalah ester, contohnya adalah metil ester. Metil ester asam lemak digunakan sebagai senyawa intermediate untuk sejumlah oleokimia yaitu seperti fatty alcohol, alkanolamida, α-sulfonat, metil ester, gliserol monostearat, surfaktan gliserin dan asam lemak lainnya. Permintaan metil ester dari tahun ke tahun meningkat karena metil ester merupakan bahan baku yang sangat penting bagi industri kimia. Diperkirakan pada periode lebih dari senilai U$ 250 juta negara-negara industri seperti Amerika Serikat, Jepang, Jerman, Perancis dan Singapura membutuhkan metil ester. Salah satu diantaranya adalah perusahaan Lion of Japan yang telah menggunakan metil ester untuk memproduksi sabun mandi yang berkualitas, selain itu metil ester saat ini telah digunakan untuk membuat minyak diesel sebagai bahan bakar alternatif. Metil ester asam lemak mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan asam lemak bebas (Trisakti, 1996), diantaranya yaitu : 1) Pemakaian energi sedikit karena membutuhkan suhu dan tekanan lebih rendah dibandingkan dengan asam lemak 2) Peralatan yang digunakan murah. Metil ester bersifat non korosif dan metil ester dihasilkan pada suhu dan tekanan lebih rendah, oleh karena itu proses pembuatan metil ester menggunakan peralatan yang terbuat dari karbon steel, sedangkan asam lemak bersifat korosif sehingga membutuhkan peralatan stainless steel yang kuat 3) Lebih banyak menghasilkan hasil samping gliserin yaitu konsentrat gliserin melalui reaksi transesterifikasi kering sehingga menghasilkan konsentrat

7 gliserin, sedangkan asam lemak, proses pemecahan lemak menghasilkan gliserin yang masih mengandung air lebih dari 80%, sehingga membutuhkan energi yang lebih banyak 4) Metil ester lebih mudah didistilasi karena titik didihnya lebih rendah dan lebih stabil terhadap panas 5) Dalam memproduksi alkanolamida, ester dapat menghasilkan superamida dengan kemurnian lebih dari 90% dibandingkan dengan asam lemak yang menghasilkan amida dengan kemurnian hanya 65-70% 6) Metil ester mudah dipindahkan dibandingkan asam lemak karena sifat kimianya lebih stabil dan non korosif. Metil ester asam lemak dapat diperoleh dengan melakukan reaksi secara esterifikasi dan interesterifikasi. Pada reaksi esterifikasi, asam lemak bebas yang terbentuk dari proses penyabunan dan hidrolisa minyak/lemak yang direaksikan secara esterifikasi dengan metanol dan membentuk metil ester asam lemak, seperti pada gambar H 2 SO 4 RCOOH + CH 3 OH RCOOCH 3 + H 2 O Asam lemak metanol metil ester asam lemak air Gambar Reaksi Esterifikasi Metil Ester Asam Lemak Proses terjadinya reaksi esterifikasi dengan katalis asam sangat lambat dimana asam dan alkohol selama beberapa jam dan kedalamnya telah ditambahkan sedikit asam sulfat yang berfungsi sebagai katalis sehingga terjadi reaksi kesetimbangan

8 membentuk senyawa ester. Untuk lebih meningkatkan hasil reaksi esterifikasi maka digunakan asam karboksilat atau alkohol yang berlebihan (Solomon, 1994). Selain itu metil ester asam lemak juga dapat dibuat secara reaksi interesterifikasi dari minyak dan lemak baik yang berasal dari hewan maupun tumbuhan. Reaksi interesterifikasi dapat berlangsung dengan katalis asam atau basa. O O R C O R + R OH R C O R + R OH Ester 1 alkohol 1 ester 2 alkohol 2 Reaksi ini merupakan reaksi bolak-balik sehingga perlu dilakukan dalam kondisi anhidrous. Reaksi dapat dilihat pada gambar O O C CH 2 R O O OH O C CH 2 R + 3CH 3 OH RCH 2 C OCH 3 + OH OH O O C CH 2 R Trigeliserida alkohol metil ester asam lemak gliserol Gambar Reaksi Interesterifikasi Metil Ester Asam Lemak

9 Reaksi esterifikasi dapat juga dilakukan dengan beberapa cara yaitu : 1. Reaksi antara asam karboksilat dengan alkohol RCOOH + R OH RCOOR + H 2 O 2. Reaksi antara halida asam dengan alkohol RCOCl + R OH RCOOR + HCl 3. Reaksi antara anhidrida dengan alkohol (RCO) 2 O + R OH RCOOR + RCOOH 4. Reaksi antara karboksilat dengan alkil halida reaktif RCOOH + R X RCOOR + HX Amida Asam Lemak Amida merupakan suatu senyawa yang tersusun dari C, H, O, N terbentuk dari asam karboksilat dan NH 3. Dipandang dari strukturnya, amida dapat dianggap sebagai turunan asam karboksilat dimana gugus OH diganti oleh gugus NH 2 atau dapat dianggap sebagai turunan dari amoniak dimana satu atom H-nya diganti oleh gugus alkil. Ada tiga macam amida (Ismail, 2002) yaitu : a. Amida primer O R C NH 2 Merupakan turunan dari amoniak dengan dua gugus atom H, misalnya asetamida

10 b. Amida sekunder O R C NH R Merupakan turunan dari amoniak dimana 1 atom H-nya digantikan dengan dua gugus alkil, misalnya diasetamida c. Amida tersier O R C N R R Merupakan turunan dari amoniak dimana 2 atom H-nya digantikan dengan dua gugus alkil, misalnya triasetamida. Senyawa amida mengandung nitrogen yang mempunyai sepasang elektron menyendiri dalam suatu orbital terisi sehingga diharapkan amida dapat bereaksi dengan asam seperti amina, namun amida tidak dapat bereaksi dengan asam karena amida merupakan basa sangat lemah dengan pkb bernilai (Fessenden, 1999). Keelektronegatifan oksigen lebih besar daripada karbon sehingga elektron pada karbon ditarik oleh oksigen dan atom karbon akan menjadi lebih elektropositif. Keadaan ini akan distabilkan oleh atom nitrogen yang memiliki sepasang elektron bebas sehingga membentuk resonansi seperti berikut :

11 O O R C NH 2 R C N + H 2 kurang basa dibandingkan nitrogen amina Seperti asam karboksilat, amida memiliki titik didih dan titik cair yang tinggi karena adanya pembentukan ikatan hidrogen. Amida mampu membentuk ikatan hidrogen intermolekul selama masih terdapat hidrogen yang terikat pada nitrogen. Senyawa ini juga sangat istimewa karena nitrogennya mampu melepaskan elektron dan mampu membentuk ikatan phi dengan karbonil (Bresnick, 1996). Pelepasan elektron ini menstabilkan hidrida resonansi. R H C N H H O O δ- O O δ- H C H δ+ C H δ+ R N R N H Ikatan hidrogen pada amida H Ikatan hidrogen dengan air Amida asam lemak merupakan suatu senyawa kimia organik yang khas, dimana merupakan bahan padat yang memiliki aktivitas permukaan yang tinggi. Senyawa ini pada umumnya memiliki titik lebur yang tinggi, kestabilan yang baik dan paling menarik adalah memiliki kelarutan yang rendah dalam berbagai jenis pelarut.

12 Amida asam lemak dapat dibuat secara sintesis pada industri oleo kimia, dimana berlangsung dalam proses Batch. Pada proses ini, amoniak dan asam lemak bebas bereaksi pada suhu C dan tekanan kpa selama jam. Dengan proses tersebutlah dibuat amida primer lauramida, miristamida serta yang lainnya. RCOOH + NH 3 RCONH 2 + H 2 O Selain proses batch, amida primer dapat diperoleh dengan mereaksikan amonia dengan metil ester asam lemak. C 11 H 23 COOCH 3 + NH 3 C 11 H 23 CONH 2 + CH 3 OH Senyawa amida dapat disintesis melalui beberapa cara antara lain : 1. Dehidrasi garam amonium melalui pemanasan atau destilasi CH 3 CO 2 NH 4 CH 3 CONH 2 + H 2 O Senyawa asetamida dapat diperoleh dengan destilasi fraksionasi amonium asetat. Asam asetat biasanya ditambahkan sebelum pemanasan untuk menekan hidrolisis amonium asetat. Asam asetat dan air dapat dihilangkan dengan cara destilasi lambat. 2. Pemanasan asam dan urea CH 3 COOH + NH 2 CONH 2 CH 3 CONH 2 + CO 2 + NH 3 Reaksi ini terjadi pada suhu C, asam karbonat yang terbentuk terdekomposisi menjadi karbondioksida dan amoniak. Garam amonium juga bereaksi dengan urea pada temperatur diatas C yang akan menghasilkan amida.

13 3. Reaksi antara amoniak pekat dengan metil ester Pada proses ini disebut dengan ammonolisis ester. Jika amida yang terbentuk larut dalam air maka dapat diisolasi secara destilasi. Misalnya : CH 3 COOCH 3 + NH 3 CH 3 CONH 2 + CH 3 OH Reaksi ini biasanya terjadi dengan cepat dalam suasana dingin terutama dengan metil ester yang berat molekul yang lebih kecil. Amida yang larut akan mengalami kristalisasi dalam campuran jika didinginkan. 4. Hidrolisis dari senyawa nitril Senyawa nitril dilarutkan dalam konsentrasi asam klorida pada suhu 40 0 C dan sedikit demi sedikit diteteskan kedalam air NH 2 OH C = N + H 2 O 2 C + O 2 5. Reaksi asam karboksilat dengan amoniak encer Asam karboksilat bereaksi dengan amoniak encer sehingga terbentuklah garam amonium yang kemudian dipanaskan sampai terjadi dehidrasi untuk menghasilkan amida (Solomon, 1994). O O O R C OH + NH 3 R C ONH 4 R C NH 2 + H 2 O O

14 Kegunaan Amida Asam Lemak Senyawa amida asam lemak mempunyai banyak kegunaan dalam bidangbidang tertentu misalnya sebagai slip agent dan pelumas pada bahan resin seperti PVC, polistirena, polivinil asetat dan lainnya. Amida asam lemak yang digunakan sebagai bahan pelumas pada pembuatan resin dipakai untuk pelumas internal dan ekternal. Sebagai pelumas eksternal, amida berperan untuk mempengaruhi polimer yang melebur agar terlepas dari permukaan logam wadah pengolah resin sedangkan sebagai pelumas internal, amida berperan untuk mengurangi gaya kohesi dari polimer serta meningkatkan aliran polimer pada proses pengolahan. Amida asam lemak juga banyak digunakan dalam bidang pengobatan yaitu dapat digunakan untuk mengobati berbagai macam penyakit infeksi antara lain disentri basiler yang akut, radang usus dan untuk mengobati infeksi yang telah resisten terhadap antibiotik. Selain itu senyawa amida dapat digunakan sebagai surfaktan dan anti mikroba (Sebayang, 2005). Pada pembuatan plastik pembungkus seperti polietilen maka peranan amida asam lemak dalam hal ini adalah sebagai pelumas agar plastik pembungkus itu tidak mudah bocor ataupun pecah akibat adanya renggangan ataupun pemanasan. Amida juga dapat dimanfaatkan pada pembuatan surfaktan Karet Lateks merupakan campuran karet alam yang dengan amonia. Lateks adalah getah seperti susu dari tanaman Hevea Braziliensis yang telah disadap. Penyadapan dilakukan dengan menorehkan kulit luar bagian tengah (pembuluh lates) batang

15 pohon Hevea Braziliensis yang telah berumur 5 tahun keatas. Lateks sewaktu keluar dari pembuluh lateks terdapat dalam keadaan steril tetapi tercemar oleh kotoran dan mikro organisme dari lingkungan. Tanaman karet mempunyai morfologi tanaman sebagai berikut : Divisi : Spermatophyta Subdivisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae Ordo : Euphorbiales Famili : Euphorbiaceae Genus : Hevea Spesies : Hevea braziliensis (Wikipedia, 2010) Struktur dasar karet alam adalah rantai linear unit isoprena (C 5 H 8 ) yang berat molekul rata-ratanya tersebar antara Isoprena merupakan nama umum senyawa organik dengan rumus CH 2 =C(CH 3 )CH=CH 2. Isoprena adalah monomer dari karet alam. Ada pun struktur isoprena seperti gambar Gambar Monomer dan Poliisoprena

16 Sebagai bahan baku berbagai hasil karet, lateks harus memiliki kualitas yang baik. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas lateks diantaranya : Faktor dikebun (jenis klon, sistem sadap, kebersihan pohon, dll) Iklim, musim hujan mendorong terjadinya prokoagulasi, musim kemarau keadaan lateks tidak stabil) Alat-alat yang digunakan dalam penggumpalan dan pengangkutan (yang baik terbuat dari aluminium atau baja tahan karat) Kualitas air dalam pengolahan Bahan-bahan kimia yang digunakan Komposisi lateks Lateks juga merupakan suatu sistem koloid dimana partikel karet dilapisi oleh protein dan fosfolipid yang terdispersi dalam air. Pada ph netral protein lateks yang menyelimuti partikel karet bermuatan negatif. Partikel karet diselaputi oleh lapisan protein dan lipida sehingga partikel lateks tersebut bermuatan listrik. Protein terdiri dari asam amino yang terikat satu dengan lainnya melalui ikatan peptida. Asam amino yang mengandung NH 2 dan COOH jika dilarutkan dalam air akan membentuk ion dipolar atau zwiter ion yang bersifat amfoter (dapat bersifat asam atau basa). Dengan sifat amfoter maka ph lingkungan sangat berpengaruh terhadap kemantapan lateks. Ion dipolar berarti dalam keadaan normal mempunyai dua muatan listrik yaitu positif (+) dan negatif (-) dimana pada suasana asam lateks bermuatan positif dan pada

17 suasana basa lateks bermuatan negatif. Pada ph netral, lateks memiliki titik isoelektrik yang berkisar antara 4,5 4,8. Pada titik ini, lateks akan kehilangan kemantapannya dan partikel karet akan menggumpal. Secara garis besar, lateks mempunyai komposisi komponen-komponen yang dapat dilihat pada tabel Tabel Komposisi Lateks Segar Komponen Jumlah (%) Hidrokarbon karet Air Protein Damar Karbohidrat Lipida Senyawa logam (Ca, Mg, K, Fe) ,5 0,9 0,5 (de Boer, 1952) Lateks Pekat Getah yang baru disadap dinamakan lateks kebun dengan kandungan kadar karet kering (KKK) sekitar 30%. Lateks kebun umumnya sangat encer, jadi perlu dipekatkan terlebih dahulu hingga mencapai KKK sekitar 60%. Lateks yang mengalami kepekatan disebut dengan lateks pekat. Lateks pekat yang baik harus memenuhi kriteria sebagai berikut :

18 Disaring dengan saringan berukuran 40 mesh Tidak terdapat kotoran atau benda-benda lain seperti daun atau kayu Tidak bercampur dengan bubur lateks, air ataupun serum lateks Warna putih dan berbau karet segar Lateks pekat mutu 1 mempunyai kadar karet kering berkisar antara 60 60,20% Lateks pekat banyak digunakan untuk pembuatan bahan-bahan karet yang tipis dan bermutu tinggi. Untuk itu kedalam lateks pekat yang diperoleh perlu ditambahkan bahan pengawet primer dan sekunder serta penstabil agar dapat digunakan sebagai bahan baku untuk membuat barang jadi karet. Sistem Kestabilan Lateks Lateks pekat umumnya bersifat tidak stabil atau cepat mengalami penggumpalan. Lateks dikatakan mantap apabila sistem koloidnya stabil yaitu tidak terjadi flokulasi atau penggumpalan selama penyimpanan. Kestabilan lateks didefinisikan sebagai tidak terjadinya penggumpalan pada kondisi yang dipelajari (Muhammad Ali, 2008). Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan lateks adalah : 1. Adanya kecenderungan setiap partikel karet berinteraksi dengan fase air (serum) 2. Adanya interaksi antara partikel-partikel karet itu sendiri.

19 Disamping kedua faktor diatas, ada tiga faktor lain yang dapat menyebabkan sistem koloid partikel-partikel karet tetap stabil (Ompusunggu, 1989) yaitu : 1. Adanya muatan listrik pada permukaan partikel karet sehingga terjadi gaya tolak menolak antara dua atau lebih partikel karet tersebut 2. Adanya interaksi antara molekul air dengan partikel karet yang menghalangi terjadinya penggabungan partikel-partikel karet tersebut 3. Energi bebas antar permukaan yang rendah. Ketidakstabilan lateks terjadi disebabkan karena rusaknya lapisan pelindung karet yang terdispersi dalam serum lateks. Rusaknya sistem kestabilan lateks dapat terjadi dengan sengaja atau tidak sengaja. Beberapa faktor yang sengaja dilakukan untuk membuat lateks menjadi tidak stabil adalah dengan menambahkan bahan penggumpal seperti asam, sari buah, tawas dan pupuk. Sedangkan faktor ketidaksengajaan misalnya karena terjadinya penguapan air dalam lateks yang berlebihan dan terkontaminasinya lateks oleh mikroba pengurai. Dengan rusaknya sistem kestabilan lateks maka mutu lateks yang dihasilkan pun menjadi kurang baik. Untuk tetap menjaga kestabilan lateks, maka lateks pekat pun harus memenuhi persyaratan mutu yang diantaranya adalah : Komposisi lateks segar Pengawetan lateks KKK lateks pekat MST lateks pekat

20 Pengendapan lateks pekat Menurut ASTM D dan ISO 2004, lateks pekat memiliki spesifikasi mutu berdasarkan parameter yang terdapat pada tabel 2. 4 berikut : Tabel Spesifikasi Mutu Lateks Pekat No. Parameter ASTM D. ISO HA LA HA LA 1. Kandungan padatan total (TSC) min % 61,5 61,5 61,5 61,5 2. Kandungan karet kering (DRC) min % Kandungan bukan karet max 2,0 2,0 2,0 2,0 4. Kadar amonia Min Min Min Min 1,6 1,0 1,0 0,8 5. Waktu ketetapan mekanik (MST) min detik 6. Koagulasi max % 0,08 0,08 0,08 0,08 7. Bilangan KOH max % 0,8 0,8 1,0 1,0 8. Asam lemak eateris (ALE=VFA) maks - - 0,2 0,2 9. Tembaga maks ppm Mangan maks ppm Kandungan sludge maks % 0,1 0,1 0,1 0,1

21 2. 7. Surfaktan Surfaktan merupakan senyawa yang molekul-molekulnya mempunyai dua ujung yang berbeda interaksinya dengan air, yakni ujung satu (biasa disebut kepala) yang suka air (hidrofilik) bersifat sangat polar dan ujung satunya (yang disebut ekor) yang tidak suka air (hidrofobik) bersifat non polar. Kepala dapat berupa anion kation atau ion, sedangkan ekor adalah rantai hidrokarbon linier atau bercabang. Surfaktan memiliki aplikasi dalam industri seperti sebagai bahan dasar detergen, zat pembusa, pengemulsi dalam kosmetik dan farmasi dan pengemulsi untuk cat pengapung dalam industri pengapung, sebagai emulsi dan pembersih dalam industri makanan (Shahidi, F., 2005). Sedangkan menurut Arthur W (1982) Surfaktan merupakan zat yang dapat mengaktifkan permukaan, karena cenderung untuk terkonsentrasi pada permukaan atau antar muka. Molekul surfaktan mempunyai dua ujung yang terpisah, yaitu ujung polar (hidrofilik) dan ujung non polar (hidrofobik). Apabila ditambahkan ke dalam suatu cairan pada konsentrasi rendah, maka dapat mengubah karakteristik tegangan permukaan dan antarmuka cairan tersebut. Antarmuka adalah bagian dimana dua fasa saling bertemu/kontak. Permukaan yaitu antarmuka dimana satu fasa kontak dengan gas, biasanya udara Surfaktan dapat digolongkan menjadi dua golongan besar, yaitu surfaktan yang larut dalam minyak dan surfaktan yang larut dalam air. 1. Surfaktan yang larut dalam minyak Ada tiga yang termasuk dalam golongan ini, yaitu senyawa polar berantai panjang, senyawa fluorokarbon, dan senyawa silikon.

22 2. Surfaktan yang larut dalam pelarut air Golongan ini banyak digunakan antara lain sebagai zat pembasah, zat pembusa, zat pengemulsi, zat anti busa, detergen, pencegah korosi dan lain-lain. Surfaktan menurunkan tegangan permukaan air dengan mematahkan ikatan-ikatan hidrogen pada permukaan. Hal ini dilakukan dengan menaruh kepala-kepala hidrofiliknya pada permukaan air dengan ekor-ekor hidrofobiknya terentang menjauhi permukaan air. Berdasarkan muatan kepalanya, surfaktan dibagi atas empat golongan (Anonim, 1995) yaitu : 1. Surfaktan anionik yaitu surfaktan yang bagian alkilnya terikat pada suatu anion. Merupakan kumpulan surfaktan yang terbesar digunakan sekitar 90 % produk berbusa pada perawatan tubuh, misalnya Linear Alkilbenzena sulfonat, Alkohol sulfat, Alkohol eter sulfat, Alfa olefin sulfat, sabun dan parafin. 2. Surfaktan Non ionik yaitu surfaktan yang bagian alkilnya tidak bermuatan, misalnya Alkohol etoksilat, Alkilfenol etoksilat, sorbitol dan DEA. 3. Surfaktan Kationik yaitu surfaktan yang bagian alkilnya terikat pada suatu kation. Umumnya digunakan pada produk kondisioner rambut sebagai zat anti kusut, misalnya surfaktan amonium kuartener, merupakan surfaktan kationik yang paling banyak digunakan untuk bahan formulasi bahan pelembut di Eropa. 4. Surfaktan Amfoterik yaitu surfaktan yang bagian alkilnya mempunyai muatan positif dan negatif. Umumnya merupakan surfaktan yang mahal harganya dan sedikit digunakan, misalnya Lauril amidopropil betain.

23 Ada tiga penggunaan surfaktan yaitu sebagai bahan pembasah (wetting agent), bahan pengemulsi (emulsing agent) dan sebagai pelarut (solubilizing agent) (Genaro, 1990). Secara teori harga HLB suatu bahan dapat dihitung berdasarkan harga gugus fungsi hidrofil, lipofil dan derivatnya yang dapat dilihat pada tabel 2.5. Tabel 2.5. Harga HLB Beberapa Gugus Fungsi Gugus Hidrofil Harga HLB -SO 4 Na + -COO - Na + N (amina tersier) Ester (cincin sorbitol) Ester (bebas) Hidroksil (bebas) Hidroksil (cincicn sorbitol) Gugus Lipofil -CH 3 -CH 2 - =CH- 38,7 19,1 9,4 6,8 2,4 1,9 0,5 Harga HLB 0,475 0,475 0,475 (Belitz dan Grosch, 1986) Berdasarkan harga yang terdapat pada tabel diatas dapat ditentukan harga HLB secara teori dengan menggunakan rumus sebagai berikut : HLB = (gugus hidrofil) - (gugus lipofil) + 7

24 Harga HLB dapat ditentukan secara teoritis dan praktek. Harga HLB secara praktek dilakukan dengan menggunakan tensiometri cincin Du-Nouy dimana akan diperoleh harga tegangan permukaan yang telah diplotkan dengan logaritma konsentrasi dan diperoleh harga konsentrasi kritik misel (CMC). Dari harga CMC tersebut maka didapat harga HLB dengan rumus : HLB = 7 0,36 ln (Co/Cw) Dimana : Co = harga CMC Cw = 100 Co Hasil yang diperoleh dari rumus diatas, kemudian ditentukan dengan menggunakan skala penentuan fungsi surfaktan berdasarkan nilai-nilai HLB yang ditunjukkan pada gambar (Swern, 1979) Gambar Skala yang Menunjukkan Fungsi Surfaktan Berdasarkan Nilai-nilai HLB

25 Berdasarkan skala fungsi surfaktan diatas maka dapat ditentukan apakah suatu bahan tersebut dapat sebagai surfaktan atau tidak. Terbentuknya sistem emulsi o/w atau w/o tergantung pada keseimbangan hidrofilik lipofilik balance (HLB). HLB dapat meramalkan bila suatu surfaktan sebagai bahan pemantap, wetting agent, deterjen ataupun bahan pelarut. Secara umum, HLB dari bahan pemantap adalah 9 12 pada sistem emulsi o/w dan sistem emulsi w/o memiliki HLB sebesar 3 6. Penentuan harga HLB dapat juga diperoleh berdasarkan harga bilangan penyabunan dan bilangan asam dengan cara titrasi yaitu dengan menggunakan rumus HLB = 20 (1 S/A) Dimana : S = bilangan penyabunan A = bilangan asam (Martin, 1993) Bahan Pengemulsi Lateks Pekat Bahan pengemulsi merupakan bahan yang apabila ditambahkan akan menghambat laju koagulan pada lateks pekat. Penggunaan bahan pengemulsi bertujuan untuk menjaga kestabilan lateks dan mengendapkan ion-ion logam yang dikandung lateks. Karena apabila ion-ion tersebut tidak terendapkan maka akan ikut mempercepat laju koagulasi yang mengakibatkan terjadinya penggumpalan.

26 Beberapa contoh bahan pengemulsi yang banyak digunakan di perusahaan atau tempat pengolahan karet adalah : 1. Natrium Karbonat Natrium karbonat merupakan bahan pengemulsi yang lebih murah dibandingkan zat antikoagulan lainnya. Karena itu natrium karbonat ini banyak digunakan pabrik-pabrik pengolahan yang sederhana. 2. Amonia Amonia merupakan salah satu bahan pengemulsi yang paling banyak digunakan karena : Desinfektan sehingga dapat membunuh bakteri Bersifat basa sehingga dapat mempertahankan/menaikkan ph lateks pekat Mengurangi konsentrasi logam Namun amonia akan memberikan pengaruh terhadap warna crepe jika diberikan secara berlebihan. 3. Formaldehid Pemakaian formaldehid sebagai bahan pengemulsi paling merepotkan karena : Kurang baik apabila digunakan di musim hujan Apabila disimpan zat ini akan menjadi asam semut atau asam format yang dapat menyebabkan pembekuan apabila dicampur pada lateks Apabila digunakan harus diperiksa terlebih dahulu apakah larutan ini bereaksi asam atau basa, karena apabila bereaksi asam maka harus dinetralkan dengan zat yang bersifat basa

27 4. Natrium Sulfit Bahan pengemulsi ini juga merupakan bahan pengemulsi paling merepotkan karena : Bahan ini tidak tahan lama disimpan Apabila ingin digunakan harus dibuat terlebih dahulu Dalam jangka waktu sehari akan teroksidasi oleh udara menjadi natrium sulfat, bila teroksidasi maka sifat antikoagulannya menjadi lenyap. Namun bahan ini dapat digunakan untuk memperpanjang waktu pengeringan dan sebagai desinfektan Amida Asam Lemak Campuran Minyak Kelapa Sebagai Bahan Pengemulsi Minyak kelapa mempunyai komposisi asam laurat yang tinggi. Pada umumnya minyak kelapa digunakan sebagai bahan baku industri atau sebagai minyak goreng. Dalam pembuatan sabun, minyak kelapa merupakan salah satu komponen yang penting. Namun penggunaan minyak kelapa jarang digunakan karena harganya yang tinggi. Selain sebagai bahan pembuatan sabun, sekarang ini minyak kelapa dapat juga digunakan sebagai bahan surfaktan. Bahan surfaktan yang berasal dari minyak kelapa merupakan senyawa amida asam lemak campuran. Senyawa amida asam lemak campuran merupakan gabungan antara rantai hidrokarbon berantai panjang yang bersifat nonpolar dengan gugus amida ( CONH 2 ) yang bersifat polar.

28 O CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C NH 2 Gugus nonpolar Gugus polar