Sintesis Methyl Ester Sulfonic Acid (MESA) dari Crude Palm Oil (CPO) menggunakan Single Tube Falling Film Reactor

Abstract

Surfaktan merupakan senyawa aktif penurun tegangan permukaan yang dapat diproduksi melalui sintesis kimiawi maupun biokimiawi. Karakteristik utama surfaktan adalah memiliki gugus polar dan non polar pada molekul yang sama. Sifat aktif permukaan yang dimiliki surfaktan diantaranya mampu menurunkan tegangan permukaan, tegangan antarmuka dan meningkatkan kestabilan sistem emulsi. Hal ini membuat surfaktan banyak digunakan dalam berbagai industri, seperti industri sabun, deterjen, produk kosmetika dan produk perawatan diri, farmasi, pangan, cat dan pelapis, kertas, tekstil, pertambangan dan industri perminyakan untuk Enhanced Oil Recovery (EOR). CPO merupakan bahan yang potensial sebagai bahan dasar pembuatan metil ester sulfonat karena Indonesia adalah produsen minyak sawit utama di dunia. Keunggulan CPO sebagai bahan baku pembuatan surfaktan antara lain adalah bersifat terbarukan, lebih ramah lingkungan dalam proses produksi dan aplikasinya, kaya akan kandungan asam lemak C16 dan C18, yang memiliki tingkat detergensi yang baik, serta toleran terhadap ion Ca. Salah satu surfaktan yang memiliki potensi untuk dikembangkan dari minyak kelapa sawit adalah surfaktan Metil Ester Sulfonat (MES). MES dikelompokkan sebagai surfaktan anionik. MES diproduksi dari sulfonasi metil ester (ME) menggunakan agen pensulfonasi seperti asam sulfat, sulfit, NaHSO3, oleum, dan gas SO3. Proses produksi MES menggunakan gas SO3 dalam Single Tube Falling Film Reactor (STFR) merupakan teknologi yang paling umum dan banyak digunakan. Proses ini menghasilkan Methyl Ester Sulfonic Acid (MESA) sebagai produk antara sebelum akhirnya menjadi MES. Keunggulan gas SO3 sebagai agen pensulfonasi antara lain bersifat lebih reaktif, tidak dihasilkan limbah pada prosesnya, serta proses dapat dilakukan secara kontinyu. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kondisi steady state (tunak) proses sulfonasi dan kondisi terbaik suhu pemanasan bahan pada sulfonasi metil ester CPO dengan gas SO3, serta mengetahui sifat fisikokimia dari MESA dan MES. Faktor yang dikaji suhu pemanasan bahan 80, 90, dan 100oC dan dilakukan pengamatan tiap jam selama 0 sampai 6 jam. Kondisi steady state (tunak) dari proses sulfonasi pada suhu pemanasan bahan 100°C terhadap parameter pH MESA, bilangan asam, dan viskositas MESA belum tercapai, untuk parameter densitas MESA tercapai pada lama proses sulfonasi 4 jam, sedangkan untuk parameter bilangan iod dan kadar bahan aktif baik untuk MESA dan MES masing-masing dicapai pada lama proses sulfonasi 3 dan 4 jam. Analisis ragam (α=0,05) menunjukkan bahwa suhu pemanasan bahan berpengaruh nyata terhadap nilai pH, bilangan asam, densitas, viskositas, dan kadar bahan aktif MESA, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap parameter bilangan iod....dst