BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Soap Noodle Sama halnya dengan sabun, soap noodle adalah garam alkali dari asam lemak dan alkali seperti natrium hidroksida melalui reaksi saponifikasi. Soap noodle dapat dibuat dari minyak nabati (minyak kelapa, minyak kelapa sawit, olive oil), lemak bintang (tallow), dan minyak ikan (anchovy dan sardine). Gambar 2.1 Soap Noodle Soap noodle merupakan bentuk paling dasar dari sabun. Untuk membentuk sabun, soap noodle ditambahkan pewarna, pewangi, dan komponen lain. Kemudian digemburkan dan dicetak menjadi sabun mandi (toilet soap). Standar mutu sabun mandi sesuai SNI 06-3532-1994 dapat dilihat pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Standar mutu sabun mandi No. Uraian 1 Kadar air (%) 2 Jumlah asam lemak (%) 3 Alkali bebas -dihitung sebagai NaOH (%) -dihitung sebagai KOH (%) 4 Asam lemak bebas (%) 5 Bilangan penyabunan (Badan Standarisasi Nasional, 1994) Tipe I (Sabun padat) Maks. 15 >70 Maks. 0,1 Maks. 0,14 <2,5 196-206 Tipe II (Sabun cair) Maks. 15 64-70 Maks. 0,1 Maks. 0,14 <2,5 196-206

Keterangan tabel 2.1: Tipe I (sabun padat) dengan menggunakan NaOH Tipe II (sabun cair) dengan menggunakan KOH 2.2 Bahan Baku Sabun terdiri dari asam lemak dengan rantai karbon dari 12 sampai 18. Rantai pendek seperti asam laurat meningkatkan kelarutan dan menghasilkan banyak busa tetapi kemampuan membersihkan kurang. Rantai yang lebih panjang seperti asam palmitat mempunyai kemampuan membersihkan yang bagus tetapi kelarutan kurang dan busa yang dihasilkan sedikit (Spitz, 1996). Bahan baku yang digunakan adalah asam lemak dari stearin dan asam lemak dari PKO (Palm Kernel Oil). Untuk menghasilkan sabun yang mepunyai kemampuan membersihkan, kekerasan, dan busa yang seimbang maka campuran yang digunakan adalah 80% dari stearin dan 20% dari PKO (Lab. PT Nubika Jaya, 2010). Tabel 2.2 menunjukkan komposisi asam lemak dari stearin dan PKO. Tabel 2.2 Komposisi asam lemak dari stearin dan PKO Jenis asam lemak Stearin PKO C12 : 0 0 52,9 C14 : 0 0 15,6 C16 : 0 51,6 12,5 C18 : 0 6,8 3,8 C18 : 1 34,9 13,3 C18 : 2 6,1 1,7 Other 0,6 0,2 (Lab. PT Nubika Jaya, 2010) 2.3 Sifat-Sifat Bahan Baku dan Produk 2.3.1 Sifat-Sifat Bahan Baku A. Asam lemak dari stearin Asam lemak ini diperoleh dari proses splitting dan distilasi stearin. Adapun sifat-sifat asam lemak ini adalah sebagai berikut: 1. Bentuk fisik pada 20 o C : Padatan 2. Titik didih : > 298 o C pada 760 mmhg 3. Massa jenis pada 40 o C : 0,87 g/ml pada 48 o C 4. Titik lebur : 45-48 o C

5. Flash point : >182 o C 6. Tidak larut dalam air (Lab. PT Nubika Jaya, 2010) B. Asam lemak dari PKO Asam lemak ini diperoleh dari proses splitting dan fraksinasi PKO. Adapun sifat-sifat asam lemak ini adalah sebagai berikut: 1. Bentuk fisik pada 20 o C : Cair 2. Bau : Tengik 3. Titik didih : >200 o C pada 760 mmhg 4. Flash point : >154 o C 5. Tekanan uap : <1 mmhg pada 22 o C 6. Massa jenis : 0,85 g/ml pada 30 o C 7. Titik lebur : 24-28 o C 8. Tidak larut dalam air (Lab. PT Nubika Jaya, 2010) C. Natrium Hidroksida (NaOH) Natrium hidroksida berperan sebagai reaktan pada reaksi penyabunan dengan asam lemak. Adapun sifat-sifat natrium hidroksida adalah sebagai berikut: 1. Bentuk fisik : Padatan 2. Warna : Putih 3. Titik lebur : 318,4 o C 4. Titik didih :1390 o C 5. Berat Molekul : 40 g/mol 6. Massa jenis 50% (m) : 1,5253 g/ml pada 20 o C o 7. ΔH f : -101,46 kcal/mol pada 25 o C 8. Larut dalam air ( Perry, 1997)

D. Gliserin (C 3 H 8 O 3 ) Gliserin digunakan sebagai zat tambahan yang berfungsi sebagai pelembab pada soap noodle. Adapun sifat-sifat gliserin adalah sebagai berikut: 1. Warna : Tidak berwarna 2. Bentuk fisik : Cair 3. Titik lebur : 17,9 o C 4. Titik didih : 290 o C 5. Berat molekul : 92,09 g/mol 6. Tekanan uap : 760 mmhg pada 290 o C 7. Massa jenis : 1,262 g/ml o 8. ΔH f : 139,8 kcal/mol pada 25 o C 9. Cp pada 30 o C : 2,406 kj/kg.k 10.Larut dalam air dan alkohol 11.Tidak larut dalam eter (Perry, 1997; Reklaitis, 1942) E. EDTA (Etilen Diamin Tetra Asetat) EDTA berfungsi sebagai antioksidan pada soap noodle yang memperlambat proses oksidasi pada rantai alkil tak jenuh. Adapun sifat-sifat EDTA adalah sebagai berikut: 1. Bentuk fisik : Tepung 2. Warna : Putih 3. Titik lebur : 400 o C 4. Massa jenis 10% (m) : 1,07 g/ml pada 25 o C 5. Larut dalam air 6. Larut dalam pelarut polar (BASF Corporation, 2008) F. Natrium Klorida (NaCl) Natrium klorida digunakan untuk menambah kekerasan pada sabun. Adapun sifat-sifat natrium klorida adalah sebagai berikut: 1. Bentuk fisik : Padatan

2. Warna : Tidak berwarna 3. Titik lebur : 800,4 o C 4. Titik didih : 1413 o C 5. Berat molekul : 58,45 g/mol 6. Massa jenis 20% (m) : 1,145 g/ml pada 25 o C 7. Kapasitas panas 9,09% (mol) : 0,81 cal/g o C pada 20 o C o 8. ΔH f : -98,32 kcal/mol pada 25 o C 9. Larut dalam air (Perry, 1997) G. Air (H 2 O) Air digunakan untuk melarutkan NaCl dan mengurangi viskositas sehingga memudahkan sirkulasi dalam reaktor. Adapun sifat-sifat air adalah sebagai berikut: 1. Bentuk fisik : Cair pada suhu kamar 2. Warna : Tidak berwarna 3. Bau : Tidak berbau 4. Titik lebur : 0 o C pada 1 atm 5. Titik didih : 100 o C pada 1 atm 6. Massa jenis : 0,995 (gr/l) pada 30 o C 7. Berat molekul : 18 gr/mol o 8. ΔH f : -57,8 kcal/mol pada 25 o C 9. ΔH VL : -9,717 kcal/mol pada 100 o C 10.Kapasitas panas : 4,179 J/g o C pada 25 o C (Perry, 1997) 2.3.2 Sifat-sifat Produk Sifat-sifat dari Soap Noodle: 1. Bentuk fisik : Padatan (Pelet) 2. Warna : Putih 3. Titik didih : 343 o C pada 760 mmhg 4. Tekanan uap : 1 mmhg pada 25 o C 5. Titik lebur : >200 o C

6. Flash point : 300 o C 7. Larut dalam air (Lab. PT Nubika Jaya, 2010) 2.4 Proses-proses Pembuatan Soap Noodle Berdasarkan bahan baku yang digunakan maka ada tiga proses untuk membuat sabun, yaitu proses saponifikasi trigliserida, netralisasi asam lemak, dan saponifikasi metil ester. 2.4.1 Proses Saponifikasi Trigliserida Proses ini merupakan proses yang paling umum dalam membuat sabun. Pada saat ini telah digunakan proses saponifikasi trigliserida system kontinu menggantikan system batch. Reaksi yang terjadi di proses ini adalah : Proses saponifikasi trigliserida ini mereaksikan trigliserida dengan basa alkali (NaOH) untuk membentuk sabun dan gliserol. Kemudian hasil reaksi dipisahkan menggunakan separator berdasarkan prinsip perbedaan densitas. Selanjutnya sabun ditambahkan aditif seperti EDTA yang berfungsi sebagai antioksidan. Tahap berikutnya adalah proses pengeringan sabun dan penyimpanan. 2.4.2 Proses Netralisasi Asam Lemak Proses ini menggunakan asam lemak sebagai pengganti trigliserida. Pada proses ini tidak menghasilkan gliserol melainkan menghasilkan air sebagai produk samping. Reaksi yang terjadi di proses ini adalah : RCOOH + NaOH RCOONa + H 2 O Asam Lemak Natrium Hidroksida Sabun Air Untuk menghasilkan asam lemak, trigliserida terlebih dahulu harus melalui proses splitting dan destilasi. Asam lemak yang dihasilkan akan digunakan sebagai

bahan baku dalam pembuatan sabun. Asam lemak direaksikan dengan basa alkali (NaOH) untuk membentuk sabun dan air. Selanjutnya sabun dikeringkan dengan drier dan disimpan. 2.4.3 Proses Saponifikasi Metil Ester Dalam proses ini, trigliserida direaksikan dengan metanol melalui reaksi esterifikasi dengan bantuan katalis. Reaksinya adalah sebagai berikut : Kemudian metil ester direaksikan dengan basa alkali (NaOH) menghasilkan sabun dan metanol. Metanol dalam campuran dipisahkan dengan menggunakan flash drum. Selanjutnya sabun dikeringkan dalam pengering vakum dan disimpan. Reaksi saponifikasi metil ester adalah sebagai berikut : RCOOCH 3 + NaOH RCOONa + CH 3 OH Metil ester Natrium Hidroksida Sabun Metanol 2.5 Seleksi Proses Pembuatan soap noodle dengan proses saponifikasi trigliserida membutuhkan separator untuk memisahkan sabun dari gliserin yang terbentuk. Konversi dengan proses ini lebih dari 99,5% (Spitz, 1996). Pembuatan soap noodle dari metil ester tidak pernah digunakan dalam industri sebab tidak menguntungkan dari sisi ekonomi. Trigliserida terlebih dahlulu harus diproses menjadi metil ester, dimana proses ini memerlukan biaya yang cukup tinggi dan metil ester juga sudah merupakan produk dengan nilai jual tinggi. Pembuatan soap noodle dari asam lemak memiliki beberapa keuntungan yaitu konversi reaksi mencapai 99,9% (Othmer,1976) dan tidak membutuhkan separator untuk memisahkan sabun dengan gliserin. Berdasarkan pertimbangan di atas maka proses pembuatan soap noodle yang digunakan adalah proses netralisasi asam lemak.

2.6 Deskripsi Proses Proses pembuatan soap noodle terdiri dari tiga tahap, yaitu tahap persiapan umpan, tahap reaksi netralisasi, dan tahap pengeringan. 2.6.1 Tahap Persiapan Umpan Asam lemak dari stearin dan asam lemak dari PKO dicampur di dalam feed tank dengan komposisi massa 80% dan 20%. Campuran asam lemak dimasukkan ke dalam heat exchanger dan dipanaskan menggunakan steam sampai suhu 70 o C sebelum dimasukkan ke homogenizer. NaOH yang digunakan adalah NaOH 48% massa berbentuk cairan. Garam dilarutkan dengan air sampai konsentrasi 20% massa. EDTA dilarutkan dengan dengan air sampai konsentrasi 25%. Selanjutnya NaOH, air, larutan garam, dan gliserin dicampur dalam static mixer. Kemudian dipanaskan dengan heat exchanger sampai suhu 70 o C sebelum dimasukkan ke homogenizer. 2.6.2 Tahap Reaksi Netralisasi Dalam homogenizer asam lemak, NaOH, air, garam, dan gliserin diaduk merata. Kemudian campuran dari homogenizer dimasukkan ke dalam reaktor yang diberi jaket pemanas untuk menaikkan temperatur sampai 120 o C. Tekanan dalam reaktor berkisar 2-3 bar. Reaktor dilengkapi circulation loop yang bertindak sebagai pengaduk dalam reaktor. Hasil reaksi dan EDTA dikirim ke homogenizer untuk memastikan sabun yang terbentuk homogen. Selanjutnya sabun dikirim ke vacuum spray chamber untuk dikeringkan. 2.6.3 Tahap Pengeringan Pengeringan sabun dilakukan dalam unit vacuum spray chamber yang dilengkapi dengan steam ejector dan cyclone separator bertingkat. Steam ejector berfungsi untuk menghasilkan keadaan vakum yang dapat menghisap uap air pada sabun. Uap air hasil pengisapan akan masuk ke barometric condenser dan dibuang menuju hot well. Cairan sabun yang masuk ke dalam vacuum spray chamber akan disemburkan membentuk lapisan film yang tipis. Lapisan ini akan dikikis dengan plat baja berputar sehingga soap noodle jatuh ke screw conveyor. Soap noodle selanjutnya diekstrusi dan disimpan dalam silo. Sedangkan sabun yang tidak berhasil masuk spray chamber akan dihisap masuk ke cyclone separator bertingkat dan akan keluar sebagai serbuk sabun. Serbuk sabun dikemas dalam jumbo bag.