OPTIMASI PROSES PRODUKSI SURFAKTAN NONIONIK ALKIL POLIGLIKOSIDA (APG) DENGAN METODE PERMUKAAN RESPONS

dokumen-dokumen yang mirip
Rendemen APG dihitung berdasarkan berat APG yang diperoleh setelah dimurnikan dengan berat total bahan baku awal yang digunakan.

BAB I PENDAHULUAN. products), kosmetik maupun untuk pemucatan kain/tekstil (Hill & Rhode 1999). 1.1 Latar Belakang

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

3 METODE PENELITIAN 3.1 Kerangka Pemikiran

SINTESIS SURFAKTAN ALKIL POLIGLIKOSIDA DARI GLUKOSA DAN DODEKANOL DENGAN KATALIS ASAM

SINTESIS SURFAKTAN ALKIL POLIGLIKOSIDA (APG) BERBASIS DODEKANOL DAN HEKSADEKANOL DENGAN REAKTAN GLUKOSA CAIR 75%

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

PRODUKSI SURFAKTAN ALKIL POLIGLIKOSIDA (APG) DAN APLIKASINYA PADA SABUN CUCI TANGAN CAIR

Adsorpsi Surfaktan Nonionik Alkil Poliglikosida pada Antarmuka Fluida-Fluida

Lampiran 2 Prosedur sintesis surfaktan APG

PENINGKATAN KECERAHAN PADA PROSES SINTESIS SURFAKTAN NONIONIK ALKIL POLIGLIKOSIDA (APG) BERBASIS TAPIOKA DAN DODEKANOL

PENGARUHSUHU ADSORPSI DAN JUMLAH PENAMBAHAN KARBON AKTIF TERHADAP KECERAHAN SURFAKTAN DECYL POLIGLIKOSIDA DARI D-GLUKOSA DAN DEKANOL SKRIPSI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGARUH SUHU PADA PROSES ESTERIFIKASI SORBITOL DENGAN ASAM OLEAT MENGGUNAKAN KATALIS ASAM p-toluene sulfonate

PENGARUH SUHU ADSORPSI DAN JUMLAH PENAMBAHAN KARBON AKTIF TERHADAP KECERAHAN SURFAKTAN DECYL POLIGLIKOSIDA DARI D-GLUKOSA DAN DEKANOL

PENGEMBANGAN PROSES PRODUKSI ALKIL POLIGLIKOSIDA (APG) DARI GLUKOSA DAN PATI SAGU ADISALAMUN

SINTESIS ALKIL POLIGLIKOSIDA (APG) BERBASIS DODEKANOL DAN HEKSADEKANOL DENGAN REAKTAN GLUKOSA CAIR 75% FINA UZWATANIA

Perbandingan aktivitas katalis Ni dan katalis Cu pada reaksi hidrogenasi metil ester untuk pembuatan surfaktan

PEMURNIAN SURFAKTAN NONIONIK ALKIL POLIGLIKOSIDA (APG) BERBASIS TAPIOKA DAN DODEKANOL FEBRUADI BASTIAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

III. METODE PENELITIAN. Penelitian dilakukan di Laboratorium Analisis Hasil Pertanian Teknologi Hasil

SINTESIS ALKIL POLIGLIKOSIDA (APG) BERBASIS ALKOHOL LEMAK DAN PATI SAGU UNTUK FORMULASI HERBISIDA

Gambar 7 Desain peralatan penelitian

Kampus IPB Baranangsiang-Bogor 2 Departemen Teknik Perminyakan, Institut Teknologi Bandung

HASIL DAN PEMBAHASAN. dicatat volume pemakaian larutan baku feroamonium sulfat. Pembuatan reagen dan perhitungan dapat dilihat pada lampiran 17.

PRODUKSI SURFAKTAN ALKIL POLIGLIKOSIDA (APG) DAN APLIKASINYA PADA SABUN CUCI TANGAN CAIR

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang.

2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Surfaktan Bahan baku surfaktan

SINTESIS SURFAKTAN ALKIL POLIGLIKOSIDA DARI FATTY ALCOHOL (C 16 ) SAWIT DAN GLUKOSA CAIR 85% DENGAN PERLAKUAN PERBEDAAN NISBAH MOL

PENGARUH RASIO MOLAR SUBSTRAT DAN KONSENTRASI KATALIS PADA PEMBUATAN DECYL POLIGLIKOSIDA DARI D-GLUKOSA DAN DEKANOL

SIFAT PERMUKAAN SISTEM KOLOID PANGAN AKTIVITAS PERMUKAAN

Gambar 1. Contoh Gugus Fungsi Surfaktan (Myers, 1946)

PEMBUATAN LATEKS POLISTIRENA MENGGUNAKAN PENGEMULSI DETERJEN KOMERSIL SKRIPSI NORA PARDEDE

Prarancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat dari Crude Palm Oil berkapasitas ton/tahun BAB I PENGANTAR

LAPORAN AKHIR PENGARUH WAKTU SULFONASI DALAM PEMBUATAN SURFAKTAN MES (METHYL ESTER SULFONATE) BERBASIS MINYAK KELAPA SAWIT KASAR (CPO)

METODOLOGI PENELITIAN

PENCIRIAN SURFAKTAN NONIONIK ESTER GLUKOSA STEARAT DAN ESTER GLUKOSA OLEAT SEBAGAI PENGEMULSI, DETERGEN, DAN PEMBUSA RINI SUFRIYANI

SINTESIS SURFAKTAN METIL ESTER SULFONAT MINYAK JARAK DARI BIJI JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.)

A. Sifat Fisik Kimia Produk

ABSTRAK. POTENSI BIJI ASAM JAWA (Tamarindus indica) SEBAGAI BAHAN BAKU ALTERNATIF BIODIESEL

PEMANFAATAN ALKIL POLIGLIKOSIDA (APG) BERBASIS ALKOHOL LEMAK DARI MINYAK KELAPA (C 12 ) DAN PATI SAGU SEBAGAI SURFAKTAN DALAM FORMULASI HERBISIDA

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Kelarutan Ibuprofen dalam Minyak, Surfaktan, dan Kosurfaktan Formulasi Self-nanoemulsifying Drug Delivery System

Lampiran 1. Determinasi Tanaman Jarak Pagar

III. METODOLOGI F. ALAT DAN BAHAN

II. TINJAUAN PUSTAKA

Bilamana beberapa fase berada bersama-sama, maka batas di antara fase-fase ini dinamakan antarmuka (interface).

II. TINJAUAN PUSTAKA. Kelapa sawit (Elaeis Guineesis Jacq) merupakan salah satu tanaman perkebunan

2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 S u r f a k t a n

I. PENDAHULUAN. Metil ester sulfonat (MES) merupakan surfaktan anionik yang dibuat melalui

LAPORAN AKHIR. PENGARUH SUHU DAN KATALIS CaO PADA SINTESIS METIL ESTER SULFONAT (MES) BERBASIS CRUDE PALM OIL (CPO) DENGAN AGEN H2SO4

KAJIAN PENGARUH KONSENTRASI H 2 SO 4 DAN SUHU REAKSI PADA PROSES PRODUKSI SURFAKTAN METIL ESTER SULFONAT (MES) DENGAN METODE SULFONASI ABSTRACT

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Studi Penggunaan Katalis Padat Pada Pembuatan Metil Ester Sulfonat (MES) Dari Metil Ester Berbasis Minyak Sawit

Pengaruh Kondisi Operasi Reaksi Hidrogenasi Metil Laurat dengan Katalis Nikel untuk Pembuatan Surfaktan Oleokimia

OPTIMASI NISBAH MOL GLUKOSA-FATTY ALCOHOL C 12 DAN SUHU ASETALISASI PADA PROSES PEMBUATAN SURFAKTAN NONIONIK ALKYL POLYGLYCOSIDES (APG)

I. PENDAHULUAN. Potensi Indonesia sebagai produsen surfaktan dari minyak inti sawit sangat besar.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PRODUKSI BIODIESEL DARI CRUDE PALM OIL MELALUI REAKSI DUA TAHAP

LAPORAN AKHIR. Diajukan Sebagai Persyaratan Untuk Menyelesaikan Pendididikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.

MOCHAMAD NOERDIN N.K.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Sebelum melakukan uji kapasitas adsorben kitosan-bentonit terhadap

DISAIN PROSES DUA TAHAP ESTERIFIKASI-TRANSESTERIFIKASI (ESTRANS) PADA PEMBUATAN METIL ESTER (BIODIESEL) DARI MINYAK JARAK PAGAR (Jatropha curcas.

Transesterifikasi parsial minyak kelapa sawit dengan EtOH pada pembuatan digliserida sebagai agen pengemulsi

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FARMASI FISIKA

HASIL DAN PEMBAHASAN. Penelitian Tahap Satu

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

III. METODOLOGI. Gambar 5. Reaktor eterifikasi gliserol

II. TINJAUAN PUSTAKA. Minyak jelantah merupakan minyak goreng yang telah digunakan beberapa kali.

HASIL DAN PEMBAHASAN

PERCOBAAN II PENGARUH SURFAKTAN TERHADAP KELARUTAN A. Tujuan 1. Mengetahui dan memahami pengaruh penambahan surfaktan terhadap kelarutan suatu zat 2.

A. LATAR BELAKANG MASALAH

BAB I PENDAHULUAN I.1.

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. 1. Optimasi pembuatan mikrokapsul alginat kosong sebagai uji

BAB 4 HASIL PERCOBAAN DAN BAHASAN

PENCIRIAN SURFAKTAN NONIONIK ESTER GLUKOSA LAURAT, ESTER GLUKOSA MIRISTAT, DAN ESTER GLUKOSA STEARAT SEBAGAI PENGEMULSI, DETERGEN, DAN PEMBUSA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. berasa dan tidak berwarna. Pengunaannya dalam dunia industri sangat luas. meliputi industri farmasi, kosmetik, dan bahan pangan.

I. PENDAHULUAN. Popularitas salak sebagai buah meja semakin meningkat sejak petani di

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang

OPTIMASI REAKSI AMIDASI ENZIMATIS DIETANOLAMIDA MENGGUNAKAN Rhizomucor Meihei

APLIKASI DIETANOLAMIDA DARI ASAM LAURAT MINYAK INTI SAWIT PADA PEMBUATAN SABUN TRANSPARAN ABSTRACT

III. METODOLOGI PENELITIAN

PENGARUH SUHU DAN RASIO REAKTAN DALAM PEMBUATAN METIL ESTER SULFONAT DENGAN AGEN PENSULFONASI NAHSO 3 BERBASIS MINYAK KELAPA SAWIT

4 Hasil dan pembahasan

TUGAS FISIKA FARMASI TEGANGAN PERMUKAAN

Prarancangan Pabrik Asam Stearat dari Minyak Kelapa Sawit Kapasitas Ton/Tahun BAB I PENDAHULUAN

HASIL DAN PEMBAHASAN. Penelitian I. Optimasi Proses Asetilasi pada Pembuatan Selulosa Triasetat dari Selulosa Mikrobial

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi Journal of Scientific and Applied Chemistry

Analisis Sifat Kimia dan Fisika dari Maleat Anhidrida Tergrafting pada Polipropilena Terdegradasi

I. PENDAHULUAN (Ditjen Perkebunan, 2012). Harga minyak sawit mentah (Crude Palm

METODOLOGI PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN. gugus hidrofilik pada salah satu sisinya dan gugus hidrofobik pada sisi yang

III. METODOLOGI PENELITIAN

THE DETERMINATION OF OPTIMUM CONDITION FOR THE SYNTHESIS OF ALKYL MONOETHANOLAMIDE FROM PALM KERNEL OIL

BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG

PENGARUH JENIS PELARUT DAN TEMPERATUR REAKSI PADA SINTESIS SURFAKTAN DARI ASAM OLEAT DAN n-metil GLUKAMINA DENGAN KATALIS KIMIA

III. METODOLOGI A. Bahan dan Alat 1. Alat 2. Bahan

Transkripsi:

Jurnal Teknologi Industri Pertanian (1):51-57 (01) Adisalamun, Djumali Mangunwidjaja, Ani Suryani, OPTIMASI PROSES PRODUKSI SURFAKTAN NONIONIK ALKIL POLIGLIKOSIDA (APG) DENGAN METODE PERMUKAAN RESPONS PROCESS OPTIMIZATION FOR PRODUCTION OF ALKYL POLYGLYCOSIDES NONIONIC SURFACTANT USING RESPONSE SURFACE METHODOLOGY Adisalamun 1*), Djumali Mangunwidjaja ), Ani Suryani ), Titi Candra Sunarti ), Yandra Arkeman ) 1) Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala Jl. Syech Abdurrauf No. 7, Darussalam, Banda Aceh Email: adisalamun@yahoo.com ) Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor ABSTRACT Development of the surfactant is strongly influenced by using material to produce alkyl polyglycosides (APG) surfactant, such as starch or glucose and dodecanol. The objectives of this study were to obtain optimization of process conditions for the APG production from glucose and dodecanol using the response surface methodology and to characterize the APG. The independent variables used were glucose-dodecanol mol ratio of 1:3 to 1:6 and acetalization temperature of 100-10 o C. The optimum process conditions for the synthesis of APG from glucose was obtained at mole ratio of glucose to dodecanol of 1:4.7 and temperature of 111.4 C with the APG emulsion stability of y 75%. The optimum process conditions were verified to strengthen the model equations obtained using response surface method. The results of verification were tested surface tension, interfacial tension, HLB, and confirmation of its structure. Surface tension and interfacial tension decreased indicated by the increasing concentration of surfactant. HLB obtained was the O/W emulsifier and as a solubilizing agent. Keywords: alkyl polyglycosides(apg), dodecanol, emulsion stability ABSTRAK Pengembangan proses produksi surfaktan sangat dipengaruhi oleh penggunaan bahan baku potensial untuk pembuatan surfaktan seperti pemanfaatan komponen gula/pati-patian serta dodekanol. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kondisi optimum proses produksi APG dari glukosa dan dodekanol menggunakan metode permukaan respons dan mendapatkan karakteristik dari APG yang dihasilkan. Variabel bebas yang digunakan adalah nisbah mol glukosa-dodekanol 1:3 hingga 1:6 dan suhu asetalisasi 100 10 o C. Hasil optimasi didapatkan stabilitas emulsi air:xilena dengan adanya APG sebesar 75% yang dihasilkan dari nisbah mol glukosa-dodekanol 1:4,7 dan pada suhu proses asetalisasi 111,4 o C. Kondisi proses optimum diverifikasi untuk memperkuat persamaan model yang diperoleh dengan metode permukaan respons, dan diuji tegangan permukaan, tegangan antarmuka, HLB, dan konfirmasi strukturnya. Tegangan permukaan dan tegangan antarmuka berkurang dengan meningkatnya konsentrasi surfaktan. Berdasarkan nilai HLB yang diperoleh APG yang dihasilkan tergolong dalam pengemulsi O/W dan sebagai solubilizer. Kata kunci: alkil poliglikosida (APG), dodekanol, stabilitas emulsi PENDAHULUAN Berbagai produk berbasis sumber daya terbarukan merupakan produk yang banyak diterima di negara-negara maju. Banyak negara maju mensyaratkan produk-produk yang masuk ke negaranya tidak bersifat merusak lingkungan dan tidak berasal dari bahan baku serta tahapan proses produksi yang mencemari lingkungan. Industri kosmetik, detergen, personal care, hingga industri pertanian seperti industri herbisida saat ini berkembang semakin pesat. Meningkatnya produkproduk tersebut mengakibatkan kebutuhan bahan aditif seperti surfaktan turut meningkat pula. Menurut BPS (010) permintaan surfaktan Indonesia pada tahun 005 sekitar 18.000 ton dan pertumbuhan permintaan surfaktan rata-rata 3% per tahun, dan mengarah pada produk yang ramah lingkungan. Alkil poliglikosida (APG) merupakan salah satu surfaktan yang dibuat dari bahan alami terbarukan, yaitu karbohidrat dan alkohol lemak (El- Sukkary et al., 008). APG merupakan surfaktan nonionik yang mempunyai sifat-sifat ekologi dan toksikologi serta sifat antarmuka yang baik (Rodriguez et al., 005). APG juga aman terhadap mata dan kulit (Mehling et al., 007). APG biasa digunakan sebagai aditif pada formulasi beberapa produk seperti formulasi herbisida, produk-produk perawatan diri (personal care products), kosmetik maupun untuk pemucatan kain/tekstil (Hill dan Rhode, 1999). APG pertama sekali disintesis dan diidentifikasi oleh Emil Fischer (Hill, 1997). *Penulis J Tek Ind untuk Pert. koresponsdensi (1): 51-57 51

Optimasi Proses Produksi Surfaktan Nonionik.. Glikosida dengan proses Fischer dikenal sebagai metode tertua dalam produksi APG. Proses sintesis surfaktan APG dengan metode Fischer ini dapat dilakukan dengan dua varian proses, yaitu dengan proses satu tahap (sintesis langsung), yaitu secara langsung mereaksikan glukosa dengan alkohol lemak, dan proses dua tahap melalui reaksi butanolisis dan transasetalisasi (von Rybinski dan Hill, 1998). Glukosa ataupun fraksi pati terdegradasi dapat digunakan sebagai bahan baku dalam produksi surfaktan APG (Holmberg, 001). El-Sukkary et al. (008) telah mensintesis sederetan APG menggunakan glukosa dan alkohol lemak dengan panjang rantai alkil berbeda menggunakan proses dua tahap. Ware et al. (007) juga telah menggunakan proses dua tahap dalam memproduksi APG dari glukosa dan alkohol lemak. Penelitian ini akan mensintesis APG dari glukosa dan alkohol lemak melalui proses satu tahap. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengoptimasi kondisi proses asetalisasi. Optimasi dilakukan dengan menggunakan metode permukaan respons (Responsse Surface Methodology/RSM) dengan mengkaji pengaruh nisbah glukosadodekanol dan suhu asetalisasi. METODE PENELITIAN Bahan dan Alat Bahan utama yang digunakan adalah dodekanol (PT. Ecogreen Oleochemical), glukosa teknis, asam p-toluena sulfonat, NaOH 50%, H O, dan akuades. Bahan yang digunakan untuk analisis meliputi xilena, piridina, benzena, span 0, tween 80, asam oleat, dan akuades. Alat yang digunakan dalam sintesis APG meliputi reactor double jaket yang dilengkapi dengan termoset, kondensor, pompa vakum ½ HP, pompa sirkulasi, dan hotplate stirrer. Alat untuk analisis meliputi vortex mixer, tensiometer du Nuoy, buret serta peralatan gelas. Rancangan Percobaan Rancangan percobaan optimasi sintesis APG menggunakan metode permukaan responss (Responsse Surface Methods) dan penelitian menggunakan rancangan komposit terpusat. Metode ini sesuai untuk memfitting permukaan kuadratik dan membantu mengoptimum parameter-parameter efektif dengan jumlah percobaan minimum, dan juga untuk menganalisis interakasi antar parameter. Dalam studi ini, faktor yang dianalisis adalah: 1. Nisbah glukosa dodekanol (x 1 ) dalam rentang 1:3 1:6.. Suhu proses asetalisasi (x ) dalam rentang 100 10 C. 3. Basis percobaan adalah 45 g glukosa. Dalam rancangan percobaan ini semua variabel bebas dikodekan menurut Persamaan 1: X xi ( xmaks + xmin ) i =... (1) xmaks xmin dimana x i adalah variabel i sebenarnya, X i adalah variabel i yang dikodekan tanpa dimensi dan x maks dan x min adalah harga maksimum dan minimum dari variabel bebas i. Matriks rancangan percobaan yang dihasilkan dengan rancangan komposit terpusat disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Matriks rancangan percobaan dan hasil stabilitas emulsi No. Nisbah mol glukosadodekanol Suhu asetalisasi ( o C) Stabilitas emulsi (%) 1 1:3 (-1) 100 (-1) 37 1:6 (+1) 100 (-1) 41 3 1:3 (-1) 10 (+1) 4 4 1:6 (+1) 10 (+1) 6 5 1:,38 (-1,414) 110 (0) 46 6 1:6,6 (+1,414) 110 (0) 47 7 1:4,5 (0) 95,86 (-1,414) 43 8 1:4,5 (0) 14,14 (+1,414) 45 9 1:4,5 (0) 110 (0) 75 10 1:4,5 (0) 110 (0) 74 11 1:4,7 111,4 75* Ket: *Hasil validasi pada kondisi optimum Responss yang dianalisis adalah stabilitas emulsi (Y) dari APG yang dihasilkan. Respons ini telah digunakan untuk mengembangkan model empiris yang menghubungkan respons dengan variabel-variabel bebas dengan menggunakan persamaan polinomial kuadratik (Persamaan ) Y = b 0 + i b i X i + i b ii X i + ij b ij X i X j... () dimana Y adalah respons yang diprediksi, b 0 adalah koefisien intersep, b i adalah koefisien dari suku linear, b ii adalah koefisien dari suku kudratik, b ij adalah koefisien dari suku interaksi, dan X i dan X j adalah variabel bebas yang dikodekan. Nilai-nilai koefisien dari Persamaan ditentukan dengan menggunakan teknik analisis regresi ganda yang termasuk dalam RSM. Produksi Alkil Poligikosida (APG) Bagan alir proses produksi APG satu tahap disajikan pada Gambar 1. Proses asetalisasi ini dilakukan dengan mencampurkan dodekanol dan glukosa dengan perbandingan mol 3:1 sampai dengan perbandingan 6:1 dengan bantuan katalis asam p-toluene sulfonat. Suhu reaksi diatur pada 5 J Tek Ind Pert. (1): 51-57

Adisalamun, Djumali Mangunwidjaja, Ani Suryani, suhu 100 10 C selama 3 4 jam dan tekanan 15 5 mmhg. Selanjutnya campuran dinetralisasi hingga ph 8 10 menggunakan NaOH 50%. Pada tahap ini terbentuk APG kasar yang masih mengandung residu (air dan dodekanol). Residu dipisahkan dengan distilasi vakum pada suhu 160 00 C. APG murni diperoleh melalui proses pemucatan menggunakan H O pada suhu 50 100 C selama ± jam. APG yang dihasilkan dikonfirmasi struktur kimianya dengan menggunakan tool analisis Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) dan dievaluasi sifat-sifat aktif permukaannya. Evaluasi sifat-sifat aktif permukaan ini meliputi tegangan permukaan, tegangan antarmuka, nilai HLB, dan kestabilan emulsi. Karakteristik APG yang dihasilkan dibandingkan dengan APG komersial (Cognis) sebagai standar. HASIL DAN PEMBAHASAN Pengembangan Persamaan Model Empiris Rancangan komposit terpusat telah digunakan untuk mengembangkan korelasi antara variabel-variabel nisbah glukosa dodekanol dan suhu asetalisasi terhadap kestabilan emulsi. Matriks rancangan percobaan bersama harga respons (stabilitas emulsi) yang didapatkan dari penelitian disajikan pada Tabel 1. Menurut model sekuensial jumlah kuadrat, model dipilih berdasarkan polinomial ordo tertinggi dimana terminologi tambahan signifikan dan model tidak aliased. Untuk stabilitas emulsi larutan APG model kuadrat lebih disarankan, yang dalam hal ini dipilih karena polinomial ordo yang lebih tinggi. Koefisien model untuk respons ditentukan dengan menggunakan teknik analisis regresi ganda yang termasuk dalam RSM. Model kuadrat yang diperoleh dalam variabel-variabel yang dikodekan disajikan pada Persamaan 3. Y = 74,5 + 3,18X 1 + 3,6X 13,94X 1 15,19X + 4X 1 X.. (3) Kecocokan model empiris yang dikembangkan dievaluasi berdasarkan nilai koefisien korelasi. Nilai R untuk Persamaan (3) adalah 0,96. Nilai R ini relatif tinggi, yang menunjukkan bahwa kesesuaian yang baik antara nilai percobaan dan nilai prediksi dari model. Nilai koefisien determinasi R adalah 0,946. Ini menunjukkan bahwa 9,46% dari total variasi stabilitas emulsi dapat dihubungkan dengan variabel bebas yang dikaji dan hanya 7,54% dari total variasi tidak dapat dijelaskan oleh model. Standar deviasi adalah 5,73. Semakin dekat nilai R dengan satu dan semakin kecil standar deviasi akan Dodekanol Glukosa + p-toluene sulfonic acid Asetalisasi + NaOH 50% Netralisasi Distilasi Residu (air+dodekanol) APG Kasar + Air + H O + NaOH 50% Bleaching Alkil Poliglikosida (APG) Gambar 1. Diagram alir sintesis alkil poliglikosida (APG) satu tahap J Tek Ind Pert. (1): 51-57 53

Optimasi Proses Produksi Surfaktan Nonionik.. didapat model yang lebih baik, dimana model tersebut akan memberikan nilai prediksi yang lebih dekat dengan nilai sebenarnya. Kesesuaian model selanjutnya dijustifikasi melalui analisis varian (ANOVA). Hasil ANOVA untuk model kuadratik stabilitas emulsi dapat dilihat pada Tabel. Tabel. Hasil analisis varian (ANOVA) untuk stabilitas emulsi Sumber Jumlah kuadrat DK * Kuadrat rata-rata F- value Prob>F Model 161,10 5 3,4 9,81 0,030 X 1 80,74 1 80,74,46 0,19 X 103,88 1 103,88 3,16 0,1501 X 1 X 888,0 1 888,0 7,01 0,0065 1054,45 1 1054,45 3,07 0,0048 X 1 X 64,00 1 64,00 1,95 0,354 Residual 131,50 4 3,88 *DK = derajat kebebasan Bila nilai Prob>F kurang dari 0,05 menunjukkan bahwa suku-suku model signifikan dan bila nilai Prob>F lebih besar dari 0,1 menunjukkan bahwa suku-suku model tidak signifikan. Dari ANOVA didapatkan F-value model 9,81, ini menyiratkan bahwa model itu signifikan. Berdasarkan F-value terlihat baik nisbah mol glukosa-dodekanol dan suhu asetalisasi tidak mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap stabilitas emulsi air-xilena. Namun suku-suku kuadratik dari nisbah mol glukosa-dodekanol dan suhu asetalisasi mempunyai pengaruh yang signifikan. Pengaruh interaksi antar peubah bebas juga tidak signifikan terhadap stabilitas emulsi airxilena. Dari hasil statistik yang diperoleh menunjukkan bahwa model di atas cukup memadai untuk memprediksi stabilitas emulsi dalam kisaran variabel yang diteliti. Gambar menunjukkan nilainilai stabilitas emulsi prediksi versus stabilitas emulsi percobaan. Seperti terlihat, nilai-nilai prediksi yang diperoleh cukup dekat dengan nilai-nilai percobaan, hal ini menunjukkan bahwa model yang dikembangkan berhasil mengkorelasikan antara variabel-variabel bebas (nisbah mol glukosa dengan dodekanol dan suhu asetalisasi) dengan stabilitas emulsi. Stabilitas emulsi dari air-xilena dengan adanya larutan APG divisualisasikan melalui plot permukaan respons tiga dimensi (Gambar 3) dan kontur permukaan respons (Gambar 4). Dari Gambar 4 terlihat bahwa stabilitas emulsi air-xilena meningkat dengan meningkatnya suhu asetalisasi dan nisbah mol glukosa-dodekanol. Nilai stabilitas emulsi optimum didapatkan ketika kedua peubah bebas berada pada titik optimum dalam rentang yang dipelajari. Stabilitas emulsi model (%) 85,00 75,00 65,00 55,00 45,00 35,00 35 45 55 65 75 85 Stabilitas emulsi percobaan (%) Gambar. Perbandingan antara stabilitas emulsi percobaan dan yang prediksi dari model 74.9 66.4 Stabilitas emulsi (%) 57.9 49.4 41.0 10 115 110 Suhu asetalisasi (oc) 105 100 3.00 6.00 5.5 4.50 3.75 Rasio mol glukosa-dodekanol Gambar 3. Permukaan respons tiga dimensi dari kestabilan emulsi air:xilena. 54 J Tek Ind Pert. (1): 51-57

Adisalamun, Djumali Mangunwidjaja, Ani Suryani, 10 46.6 5.3 Stabilitas emulsi (%) 63.6 115 Suhu asetalisasi (oc) 110 105 63.6 69.3 57.9 5.3 5.3 46.6 46.6 100 3.00 3.75 4.50 5.5 6.00 Rasio mol glukosa-dodekanol Gambar 4. Plot kontur permukaan respons kestabilan emulsi air:xilena Kondisi proses optimum didapatkan pada nisbah mol glukosa-dodekanol 1:4,7 dan suhu asetalisasi 111,4 o C dengan stabilitas emulsi airxilena sebesar 75%. Karakteristik APG Kondisi proses optimum akan divalidasi untuk meyakinkan persamaan model yang diperoleh dengan metode permukaan respons. Hasil validasi menunjukkan nilai kestabilan emulsi sebesar 75%. Kemudian APG hasil sintesis pada kondisi optimum dibandingkan sifat-sifat permukaan dan kinerjanya dengan APG komersial sebagai standar. Penurunan Tegangan Permukaan Pengukuran tegangan permukaan air pada berbagai konsentrasi APG telah dilakukan dengan metode du Nouy. Pada metode ini tegangan permukaan sebanding dengan gaya yang diperlukan untuk menarik cincin hingga lapisan tipis tepat putus. Gambar 5 menunjukkan variasi tegangan permukaan air pada berbagai konsentrasi surfaktan APG. Dari Gambar 5 terlihat bahwa tegangan permukaan berkurang dengan meningkatnya konsentrasi larutan APG. Karena APG larut dalam air, maka APG bermigrasi ke permukaan air sehingga mengurangi tegangan permukaannya. Sebaliknya, bagian yang hidrofobik dari molekul menarik (repeals) molekul air, yang bergerak ke atas ke udara sedangkan kepala dari molekul tetap dalam air, ini mengakibatkan reduksi tegangan permukaan pada batas air-udara. Kenaikan konsentrasi APG akan meningkatkan migrasi molekul-molekul ke permukaan hingga konsentrasi tertentu dimana permukaan menjadi jenuh. Pada titik ini molekulmolekul APG masih di dalam badan larutan kemudian membentuk misela, dimana ekor-ekor APG mengumpul (aggregate) dalam misela, dengan kepala molekul-molekul APG terbentuk pada permukaan bagian luar misela. Bila konsentrasi CMC (critical micella concentration) ini tercapai tidak ada lagi perubahan harga tegangan permukaan dari larutan. Tegangan permukaan (mn/m) 40 35 30 5 0 15 APG Komersial 10 APG Penelitian 5 0 0 0,5 1 1,5 Konsentrasi APG (%b/v) Gambar 5. Tegangan permukaan air pada berbagai konsentrasi APG Hasil ini sesuai dengan hasil penelitian El- Sukkary et al. (008) dan Ware et al. (007). Mereka juga mendapatkan tegangan permukaan air berkurang dengan meningkatnya konsentrasi APG di dalam larutan hingga konsentrasi tertentu. Di luar konsentrasi ini tidak ada penurunan tegangan permukaan lagi. Dari Gambar 5 juga terlihat bahwa penurunan tegangan permukaan pada APG komersial sedikit lebih besar daripada APG hasil penelitian. J Tek Ind Pert. (1): 51-57 55

Optimasi Proses Produksi Surfaktan Nonionik.. Penurunan Tegangan Antarmuka Pengukuran tegangan antarmuka air:xilena dengan adanya surfaktan APG pada berbagai konsentrasi telah dilakukan dengan menggunakan tensiometer metode du Nouy. Gambar 6 menunjukkan variasi tegangan antarmuka air:xilena pada berbagai konsentrasi APG yang dihasilkan. Dari Gambar 6 juga terlihat bahwa tegangan antarmuka berkurang dengan tajam dengan meningkatnya konsentrasi surfaktan. Hasil ini didukung oleh Moecthar (1989) yang menyatakan bahwa tegangan antarmuka sebanding dengan tegangan permukaan, akan tetapi nilai tegangan antarmuka akan selalu lebih kecil daripada tegangan permukaan pada konsentrasi yang sama. Tegangan antarmuka (mn/m) 5 0 15 10 5 0 APG Komersial APG Penelitian 0 0,1 0, 0,3 0,4 0,5 Konsentrasi APG (%b/v) Gambar 6. Tegangan antarmuka air-xilena pada berbagai konsentrasi APG Hydrophile-Lipophile Balance (HLB) HLB merupakan nilai yang ditentukan dari perbandingan antara rantai hidrofilik dan lipofilik suatu molekul surfaktan. Semakin panjang rantai hidrofilik maka semakin tinggi nilai HLB. Sebaliknya semakin panjang rantai lipofilik maka semakin rendah nilai HLB. Surfaktan mempunyai dua aksi yang berbeda yaitu membantu pembentukan suatu sistem emulsi dan menentukan suatu jenis emulsi yang terbentuk apakah bentuk minyak dalam air (O/W) atau air dalam minyak (W/O). Penentuan suatu jenis emulsi ini berhubungan erat dengan nilai HLB. Surfaktan dengan nilai HLB rendah larut dalam minyak dan dapat meningkatkan emulsi air dalam minyak (W/O). Sebaliknya surfaktan dengan nilai HLB tinggi larut dalam air dan dapat meningkatkan emulsi minyak dalam air (O/W). Nilai HLB berkisar 1 hingga 0 (Holmberg et al., 003). Hasil pengukuran nilai HLB dari APG komersial dan APG hasil penelitian pada kondisi optimum diperoleh dengan cara interpolasi dengan kurva standar. Nilai HLB yang diperoleh untuk APG komersial adalah 13,64 dan untuk APG hasil penelitian adalah 1,31. Berdasarkan konsep Grifin dalam Holmberg et al. (003), APG komersial dan APG hasil penelitian tergolong dalam pengemulsi O/W dan pelarut (solubilizer). Analisis Gugus Fungsi APG Dengan FTIR Pencirian gugus fungsi dengan Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) dilakukan untuk perbandingan antara APG komersial dan APG yang dihasilkan. Dari hasil analisis FTIR secara umum diperoleh pita serapan yang hampir sama antara APG komersial dan APG hasil penelitian, tetapi pada APG hasil penelitian terbentuk banyak pita serapan yang tidak terbentuk pada kurva APG standar, ini diperkirakan karena ketidakmurnian APG hasil sintesis yang bercampur dengan kerakkerak sehingga muncul gugus-gugus tersebut. Terbentuknya gugus eter (C O C) menandakan bahwa sintesis antara gugus hidroksil dari glukosa dengan alkohol lemak telah terjadi, sedangkan gugus O H menunjukkan bahwa gugus hidrofilik dari APG telah terbentuk (El-Sukkary et al., 008). Hasil yang sama juga didapatkan oleh El-Sukkary et al. (008) sebagaimana tercantum dalam Tabel 3. Tabel 3. Pita serapan spektrofotometer FTIR dari APG komersial dan APG hasil penelitian Gugus fungsi APG komersial Bilangan gelombang (cm 1 ) APG hasil penelitian El-Sukkary et al. (008) CH (CH ) n ganda 71,6 714,94 70 Tekuk asimetrik 1.465,54 1.460,94 1.461 Ulur simetrik.853,9.855,79.854 Ulur asimetrik.93,5.98,88.93 O H 3.400,34 3.43,7 3.00 3.400 C O 1.050,30 1.065,31 1.055 C O C 1.151,73 1.15,56 1.150 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Kondisi proses optimum untuk sintesis APG satu tahap diperoleh pada nisbah mol glukosa dan dodekanol 1:4,7 dan suhu asetalisasi 111,4 o C dengan stabilitas emulsi yang dihasilkan adalah 75% serta karakteristik APG hasil penelitian memiliki karakteristik yang sama APG komersial, berdasarkan parameter tegangan permukaan, tegangan antarmuka, dan konfirmasi struktur dengan FTIR. Dengan nilai HLB 1,31 maka APG yang dihasilkan tergolong pengemulsi (O/W) dan pelarut (solubilizer). 56 J Tek Ind Pert. (1): 51-57

Adisalamun, Djumali Mangunwidjaja, Ani Suryani, Saran Perlu penelitian lebih lanjut mengenai proses pemurnian agar produk APG lebih jernih lagi dan mengenai lama dan suhu distilasi vakum agar pemisahan residu dengan APG optimum. DAFTAR PUSTAKA BPS. 010. Statistik Perdagangan Ekspor-Impor Indonesia. Jakarta: Badan Pusat Statistik. El-Sukkary MMA, Syed NA, Aiad I, El-Azab WIM. 008. Synthesis and Characterization of Some Alkyl Polyglycosides Surfactants. J Surfact Deterg. 11 ():19 137. Hill K. 1997. History of Alkyl Polyglycosides. Di dalam von Rybinski W, Stoll G (ed.). Alkyl Polyglycosides: Technology, Properties and Applications. Weinheim. Germany: VCH Verlagsgesellschaft mbh. p1 7. Hill K dan Rhode O. 1999. Sugar-Based Surfactants for Consumer Products and Technical Applications. Fett/Lipid. 101 (1): S.5 33. Holmberg K. 001. Natural Surfactants. Curr Opin Coll Interface Sci. 6:148 159. Holmberg K, Kronberg B, dan Lindman B. 003. Surfactant and Polimer in Aques Solution. rd Ed. Chichester: John Wiley & Sons. Mehling A, Kleber M, dan Hensen H. 007. Comparative Studies on The Ocular and Dermal Irritation Potential of Surfactants. J Food and Chem Toxicol. 14:747 758. Moechtar. 1989. Farmasi Fisika : Bagian Larutan dan Sistem Dispersi. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Rodriguez VB, Alameda EJ, Requena AR, López AIG, Bailón-Moreno R, Aranda MC. 005. Determination of Average Molecular Weight of Commercial Surfactants: Alkylpolyglucosides and Fatty Alcohol Ethoxylates. J Surfact Deterg. 8 (4):341 346. von Rybinski W dan Hill K. 1998. Alkyl Polyglycosides Properties and Applications of a New Class of Surfactants. Angew Chem Int Ed. 37:138 1345. Ware AM, Waghmare JT, dan Momin SA. 007. Alkylpolyglycoside: Carbohydrate Based Surfactant. J Dispers Sci Technol. 8:437 444. J Tek Ind Pert. (1): 51-57 57