Proses Aging Pasca Sulfonasi Metil Ester Olein Sawit untuk Meningkatkan Kinerja Methyl Ester Sulfonic Acid (MESA)

Abstract

Saat ini surfaktan sebagian besar diproduksi dari fraksi minyak bumi. Mengingat minyak bumi bersifat tidak terbarukan (non renewable) dan tidak ramah lingkungan, maka perlu dimanfaatkan bahan baku lain yang dapat diperbaharui dan ramah lingkungan. Salah satu sumber bahan baku unggulan Indonesia yang dapat dimanfaatkan untuk surfaktan adalah olein sawit. Produk surfaktan yang dihasilkan lebih ramah lingkungan, tahan terhadap salinitas tinggi dan kesadahan tinggi. Olein sawit mengandung asam lemak C16 dan C18 yang mampu memberikan tingkat detergensi yang tinggi, mampu mempertahankan aktivitas enzim dan memiliki toleransi terhadap ion Ca lebih baik sehingga potensial sebagai bahan baku pembuatan surfaktan. Salah satu surfaktan yang memiliki potensi untuk dikembangkan dari minyak kelapa sawit adalah surfaktan Metil Ester Sulfonat (MES). MES dapat dikelompokkan sebagai surfaktan anionik. MES diproduksi dari sulfonasi metil ester (ME) menggunakan agen pensulfonasi seperti asam sulfat, sulfit, NaHSO3, dan gas SO3. Proses produksi MES menggunakan gas SO3 dalam Singletube Falling Film Reactor (STFR) merupakan teknologi yang baru dikembangkan di Indonesia. Proses ini menghasilkan Methyl Ester Sulfonic Acid (MESA) sebagai produk antara sebelum akhirnya menjadi MES. Untuk memperoleh kinerja surfaktan MES yang tinggi, maka sangat ditentukan oleh kesempurnaan reaksi dalam tahapan sulfonasi. Pada proses sulfonasi metil ester memerlukan mol ratio SO3 yang lebih besar dibandingkan bahan baku dan memerlukan tahapan aging dengan suhu tinggi. Tingkat konversi metil ester menjadi metil ester sulfonat sangat ditentukan oleh proses aging. Menurut Stein et al. (1975), proses aging pada suhu 80-90⁰ C selama 10-20 menit akan meningkatkan sulfonasi pada posisi Cα. Pada tahapan aging, senyawa intermediet dari STFR yang berupa senyawa campuran anhidrida dengan SO3 terikat pada karboksil, akan mengaktivasi Cα sehingga mudah diserang oleh SO3, SO3 yang diharapkan hanya terikat pada Cα dan terjadi pelepasan SO3 dari gugus karboksil untuk mensulfonasi metil ester olein yang belum terkonversi. Tahapan aging metil ester sulfonat lebih intensif karena memerlukan suhu sekurang-kurangnya 80⁰ C. Lama aging yang diperlukan tergantung pada suhu yang digunakan, rasio mol SO3 terhadap ME, target konversi dan karakteristik reaktor. Adapun netralisasi terhadap MESA dilakukan karena sifat asamnya tidak stabil yang menyebabkan hidrolisis yang akan meningkatkan pembentukan disalt, Kondisi asam juga menyebabkan MESA akan makin viskos dan memadat....dst