BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Asam Palmitat Asam palmitat adalah asam lemak jenuh rantai panjang yang terdapat dalam bentuk trigliserida pada minyak nabati maupun minyak hewani disamping juga asam lemak lainnya. Minyak tersebut merupakan ester gliserol palmitat maupun ester gliserol lainnya, yang apabila disabunkan dengan suatu basa kuat, kemudian diikuti hidrolisis dengan suatu asam akan menghasilkan gliserol, asam palmitat disamping asam lemak lainnya. Asam palmitat dapat dipisahkan dari asam-asam lainnya secara destilasi fraksinasi metal ester asam lemak yang kemudian masing-masing asam lemak tersebut. Diperkirakan kandungan palmitat dalam PKO 9% berat dan dalam minyak kelapa 46% berat. Berikut ini dicantumkan beberapa sumber lain dari palmitat, diantaranya : minyak sapi (46%), minyak avokat (70%) minyak kelapa (6%) (Brahmana, 1998), juga terdapat dalam minyak wijen (45,5%), minyak jagung (30%), minyak kedelai (11-60%), minyak kemiri(10%), minyak kacang tanah (40-60%), minyak tengkawang(40%) (Ketaren, 1986). Tabel 2.1 komposisi asam lemak (%) pada minyak sawit, olein, stearin, dan minyak inti sawit Jenis asam Minyak sawit Olein Stearin Palmitat Minyak inti sawit lemak Kaprat - - - - 3,00 Laurat - - - - 47,20 Miristat 1,18 1,02 1,18 1,23 16,37 Palmitat 56,84 41,84 56,84 52,84 8,57 Stearat 3,61 3,31 3,61 3,21 2,89 0leat 30,36 42,08 30,36 42,08 17,97 Linoleat 7,99 11,75 7,99 11,65 2,92 Sumber : PPKS, 1999 II-1
Jadi dengan demikian asam palmitat merupakan bahan baku melimpah yang banyak terdapat dalam berbagai minyak nabati dan lemah hewani yang dapat digunakan dalam berbagai bidang industri oleokimia. Asam palmitat adalah asam lemak jenuh rantai panjang dengan rumus molekul CH 3 (CH 2 ) 16 COOH. Asam palmitat terdapat dalam bentuk trigliserida pada minyak nabati seperti : minyak kelapa, minyak kelapa sawit, minyak inti sawit, minyak avokat, minyak kelapa, minyak biji kapas, minyak kacang kedelai, minyak bunga matahari, dan lain-lain. Asam palmitat juga terdapat dalam lemak sapi (Brahmana, 1998). Minyak tersebut merupakan ester gliserol palmitat maupun ester gliserol lainnya yang apabila disabunkan dengan suatu basa kuat, kemudian ditambahkan dengan suatu asam akan menghasilkan gliserol, asam palmitat disamping asam lemak lainnya. Dari komposisi asam palmitat ini dapat dibuat palmitamida dengan cara sintesa antara asam palmitat dan urea adalah bahan yang memiliki gugus polar juga non polar. 2.2. Urea Pupuk Urea, disebut pupuk Nitrogen (N), memiliki kandungan nitrogen 46 %. Urea dibuat dari reaksi antara amoniak dengan karbon dioksida dalam suatu proses kimia menjadi urea padat dalam bentuk prill (ukuran 1-3,35 mm) atau granul (ukuran 2-4,75 mm). Pupuk urea adalah pupuk buatan senyawa kimia organic dari CO(NH2)2,. Urea larut sempurna di dalam air,30%-46%. Pupuk ini mempunyai kadar N 45 dan tidak mengasamkan tanah. 2.3. Palmitamida Palmitamida dapat dibuat dalam skala besar dan biasanya tersedia dalam bentuk butiran. Palmitamida pada suhu kamar berwujud kristal yang jernih berwarna putih. Palmitamida memiliki temperatur maksimum 200 0 C dan palmitamida banyak digunakan pada aplikasi seperti produksi karet. Palmitamida memiliki rumus molekul : CH 3 (CH 2 ) 16 CO(NH 2 ) 2 atau CH 3 (CH 2 ) 16 CO NH 2 yang dapat dilihat dari reaksi di bawah ini :
2CH 3 (CH 2 ) 14 COOH + CO(NH 2 ) 2 2 CH 3 (CH 2 ) 14 CO(NH 2 ) 2 +H 2 O + CO 2 As. Palmitat Urea Palmitamida 2.4. Sifat Sifat Kimia dan Fisika Bahan Baku 2.3.1. Asam Palmitat a. Sifat Fisika Asam Palmitat 1. Rumus molekul : CH 3 (CH 2 ) 14 COOH 2. Berat molekul : 284,48 gr/grmol 3. Titik didih : 370 0 C (P : 760 mmhg) 4. Titik leleh : 69,3 0 C (P : 760 mmhg) 5. Densitas : 850,58 gr/ml (P : 760 mmhg) 6. Indeks bias : 1,4299 7. Panas pembentukan : 47,54 kal/gr 8. Panas penguapan : 19.306,6 kal/mol b. Sifat kimia Asam Palmitat 1. Dapat larut dalam eter, aseton, dan n-hexane 2. Berasal dari lemak hewani dan nabati 3. Memiliki 46 % kadar asam lemak jenuh dalam kelapa kelapa sawit. 4. Memiliki 25 % kadar asam lemak jenuh dalam minyak inti sawit. 5. Diperoleh dari penyulingan minyak kelapa sawit 6. Jika bereaksi dengan urea menghasilkan senyawa yang baru yaitu palmitamida 2CH 3 (CH 2 ) 14 COOH + CO(NH 2 ) 2 2 CH 3 (CH 2 ) 14 CO(NH 2 ) 2 + H 2 O + CO 2 As. Palmitat Urea palmitamida (http : palmitic acid. Di akses: 12/10/2010) 2.3.2. Urea a. Sifat Fisika Urea 1. Berat molekul : 60 gr/mol 2. Titik lebur : 132,7 0 C pada 1 atm 3. Spesifik gravity : 1,335 (20 0 C)
4. Energi pembentukan : 47,120 kal/mol (25 0 C) 5. Kapasitas panas (C p ) : 1,340 (293 0 K) b. Sifat Kimia Urea (Perry dan Green, 1997) 1. Rumus molekul : CO(NH 2 ) 2 2. Berbentuk kristal tetragonal 3. Berbentuk primatik dan berwarna putih 4. Terdekomposisi pada titik didihnya 5. Dapat larut dalam amoniak dan air 2.3.3. Kloroform a. Sifat Fisika Kloroform 1. Berat molekul : 119,38 gr/mol 2. Titik didih : 61,2 0 C 3. Titik lebur : - 63,5 0 C 4. Massa jenis : 1,49 gr/cm 3 (20 0 C) 5. Kelarutan dalam air : 0,82 gr/l (20 0 C) 6. Viskositas : 0,542 cp b. Sifat Kimia Kloroform 1. Rumus molekul : CHCl 3 2. Merupakan larutan yang mudah menguap, tidak berwarna, memiliki bau yang tajam dan menusuk. 3. Bila terhirup dapat menimbulkan kantuk 4. Tidak dapat bereaksi dengan palmitamida CH 3 (CH 2 ) 14 CO(NH 2 ) 2 + CHCl 3 CH 3 (CH 2 ) 14 CO(NH 2 ) 2 + CHCl 3 5. Sebagai larutan pemurni pada palmitamida (http : //en, wikipedia. org/wiki/chloroform.htm.diakses: 12/10/2010)
2.5. Sifat Sifat Palmitamida a. Sifat Fisika Palmitamida 1. Rumus molekul : CH 3 (CH 2 ) 16 COOH 2. Berat molekul : 284,48 gr/grmol 3. Titik didih : 250-251 0 C (P : 760 mmhg) 4. Titik leleh : 96-104 0 C (P : 760 mmhg) 5. Densitas : 850,58 gr/ml (P : 760 mmhg) 6. Indeks bias : 1,4299 7. Panas pembentukan : 47,54 kal/gr 8. Panas penguapan : 19.306,6 kal/mol b. Sifat kimia palmitamida 1. Dapat larut dalam eter, aseton, dan n-hexane 2. Berasal dari lemak hewani dan nabati 3. Memiliki 4,6 % kadar asam lemak jenuh dalam kelapa kelapa sawit. 4. Memiliki 2,5 % kadar asam lemak jenuh dalam minyak inti sawit. 5. Diperoleh dari penyulingan minyak kelapa sawit 6. Jika bereaksi dengan urea menghasilkan senyawa yang baru yaitu palmitamida 2CH 3 (CH 2 ) 14 COOH + CO(NH 2 ) 2 2 CH 3 (CH 2 ) 14 CO(NH 2 ) 2 + H 2 O + CO 2 As. Palmitat Urea palmitamida (http : //en, wikipedia. org/wiki/palmitamide.htm.diakses: 12/10/2010) 2.6. Deskripsi Proses Proses Pembuatan palmitamida dari asam palmitat dilakukan dalam 3 tahap yaitu : 1. Tahap Pengolahan Awal 2. Tahap Sintesa 3. Tahap Pemurnian Hasil/Produk
2.6.1. Tahap Pengolahan Awal Pada tahap pengolahan awal ini bahan baku urea dimasukkan ke dalam tangki (T - 130) untuk dicairkan dengan pemanas steam pada suhu 135 0 C sambil diaduk, dan bahan baku asam palmitat dimasukkan ke dalam tangki (T - 140) untuk dicairkan dengan pemanas steam hingga suhunya mencapai 135 0 C sambil diaduk. 2.6.2. Tahap Sintesa Pada tahap sintesa ini, urea dan asam palmitat yang telah melebur kemudian dipompakan ke dalam tangki reaktor (R - 210) untuk direaksikan selama ± 5 jam dengan suhu 160 0 C hingga suhu pada reaktor konstan, setelah proses reaksi dilakukan, diperoleh palmitamida kotor. Kemudian palmitamida kotor tersebut dipompakan ke dalam tangki penampung (F - 220), pada saat palmitamida dipompakan kedalam tangki penampung, larutan tersebut mengalami penurunan suhu sehingga palmitamida tersebut mengalami pemadatan, lalu palmitamida padat diangkut dengan menggunakan scew conveyor (J - 221) dimasukkan ke dalam ball mill (BM - 230) untuk digiling halus hingga berbentuk serbuk. Setelah itu diangkut kembali dengan menggunakan screw conveyor (J - 231) lalu dimasukkan ke dalam tangki pemurnian (T - 310) untuk dimurnikan. 2.6.3. Tahap Pemurnian Hasil/Produk Pada tahap pemurnian hasil ini, palmitamida berbentuk serbuk yang dimasukkan kedalam tangki pemurnian (T - 310). Kemudian dilarutkan dengan kloroform hingga homogen kira-kira 30 menit, kloroform berfungsi sebagai larutan pemurni yang digunakan untuk memurnikan palmitamida dari urea yang tersisa, setalah proses pemurnian dilakukan hasil dari campuran palmitamida dengan kloroform dipompakan ke filter press (H - 320) untuk memisahkan filtrat dengan residu. Pada proses pemisahan residu dibuang menjadi urea bekas dan filtratnya dimasukkan ke tangki penampung (H - 320), lalu dipompakan ke dalam Evaporator (V - 340) untuk dipisahkan lagi dengan arah aliran atas dan bawah, aliran atas berupa uap kloroform sedangkan aliran bawah adalah palmitamida basah. Palmitamida basah kemudian dimasukkan ke rotary dryer (RD - 350) untuk dikeringkan, sedangkan uap dari kloroform dimasukkan ke kondensor (CD - 360) yang berfungsi untuk merubah uap
kloroform menjadi cairan kloroform. Cairan kloroform kemudian dipompakan ke tangki kloroform (F - 330). Palmitamida basah yang telah dimasukkan ke rotary dryer (RD - 350) kemudian dipisahkan sehingga menjadi palmitamida murni, pada proses pengeringan ini terjadi pemisahan antara palmitamida dengan kloroform. Kemudian palmitamida yang telah dikeringkan berbentuk serbuk palmitamida. Lalu serbuk palmitamida dibawa dari rotary dryer (RD - 350) ke gudang produk (G - 380) dengan menggunakan screw conveyor (J - 351).