Kinerja dan karakteristik asam metil ester sulfonat dari metil ester crude palm oil pada beberapa periode sampling

Abstract

Asam Metil Ester Sulfonat (MESA) merupakan senyawa kimia yang memiliki kemampuan sebagai surface active agent (surfactant). Surfaktan mampu menurunkan tegangan permukaan maupun tegangan antar muka sehingga banyak dimanfaatkan sebagai bahan perekat, penggumpal, pembasah, pembentuk emulsi, dan telah diaplikasikan pada berbagai bidang seperti pangan, farmasi, kosmetika, pertanian, cat, kertas, dan pertambangan (sebagai oil well stimulation agent dalam proses enhanced oil recovery). MESA dihasilkan melalui proses sulfonasi terhadap metil ester. Metil ester diperoleh dari esterifikasi-transesterifikasi trigliserida (minyak). Apabila dilakukan proses bleaching dan netralisasi terhadap MESA, maka akan dihasilkan MES (Metil Ester Sulfonat) sebagai produk komersial. MES memiliki sifat deterjensi yang baik meskipun digunakan dalam air dengan tingkat kesadahan tinggi dan toleransi yang baik terhadap keberadaan kalsium. MES berasal dari bahan baku yang dapat diperbarui (renewable resources) berbasis minyak/lemak. Salah satu jenis minyak yang dapat digunakan adalah minyak sawit. Penelitian ini menggunakan Crude Palm Oil (CPO). Bahan baku ini berpotensi untuk dikembangkan sebagai surfaktan karena ketersediaan pasokan dan kesesuaian komposisi asam lemak. Berdasarkan Foreign Agricultural Service (2009) produksi CPO Indonesia meningkat dari 9,1 juta ton (tahun 2002) menjadi 17,82 ton (2008). Pada tahun berikutnya bahkan mencapai 20,2 juta ton (Departemen Perindustrian, 2009). Selain itu berdasarkan kandungan asam lemak, CPO terdiri dari asam lemak dengan rantai karbon C16 yaitu asam palmitat sampai 46%, C18 yaitu asam stearat 3,6%, asam oleat 39%, asam linoleat 11%, dan asam linolenat 1,5% (Ketaren, 2005). Menurut Watkins (2001), MES C16 memperlihatkan daya detergensi terbaik, kemudian diikuti oleh C18 dan C14. Oleh karena itu, MES dari minyak nabati yang mengandung atom karbon C16-18 biasa digunakan untuk deterjen bubuk dan deterjen cair (heavy duty detergent). Proses utama sintesis MESA adalah sulfonasi, yaitu pengikatan gugus sulfonat oleh reaktan pensulfonasi pada rantai hidrokarbon metil ester. Reaktan pensulfonasi antara lain H2SO4, NH2SO3H, H2SO4.nH2O, atau yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu gas SO3/udara kering. Reaktan gas SO3/udara kering bersifat sangat reaktif, sesuai untuk produksi kontinyu, dan dapat membentuk gugus sulfonat secara optimal. Proses sulfonasi penelitian ini menggunakan Single Tube Falling Film Reactor (STFR) dengan panjang reaktor 6 meter dan kapasitas umpan bahan organik 4 liter. Suhu reaksi yang digunakan 100oC dengan perbandingan mol reaktan 1:1,3 antara metil ester terhadap gas SO3. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui waktu sulfonasi yang dapat menghasilkan MESA CPO dengan karakteristik dan kinerja yang stabil. Penelitian ini dilakukan dengan rancangan percobaan acak lengkap faktor tunggal. Faktor yang dikaji yaitu periode sampling dari 10 menit sampai dengan 100 menit sulfonasi dengan selang waktu pengambilan sampel 10 menit…