Penggandaan Skala Produksi Surfaktan DEA pada Reaktor 25 Liter dan Pemanfaatannya dalam Insektisida Nabati Minyak Mimba

Abstract

Surfaktan DEA mampu menurunkan tegangan permukaan air dari 72 dyne/cm menjadi 33.82 - 32.06 dyne/cm pada skala laboratorium. Sintesis surfaktan DEA dari metil ester olein sawit 50% lebih murah dibandingkan asam lemak inti sawit (Hambali et al., 2013). Sintesis surfaktan dietanolamida (DEA) dari metil ester olein sawit berpotensi untuk dikomersialkan dan ditingkatkan kedalam skala industri. Penggandaan skala produk surfaktan DEA perlu dilakukan untuk mendapatkan kualitas yang sama atau lebih baik dari skala laboratorium. Salah satu faktor yang perlu diperhatikan dalam proses penggandaan skala adalah kondisi proses, yaitu lama proses sintesis dan laju pengadukan bahan dalam reaktor. Selain itu, sifat bahan yang diaduk dan jenis pengaduk yang digunakan juga menentukan produk surfaktan DEA yang dihasilkan. Surfaktan DEA berfungsi untuk menghomogenkan, mendispersikan dan meningkatkan daya rekat dari bahan aktif. Lebih lanjut, salah satu pemanfaatan surfaktan DEA adalah untuk produk insektisida. Tim peneliti di SBRC IPB melakukan penggandaan skala pada reaktor 25 liter/batch untuk mengembangkan produk surfaktan DEA dengan melakukan beberapa percobaan. Selanjutnya, produk surfaktan DEA terbaik yang dihasilkan akan digunakan dalam formulasi insektisida nabati minyak mimba. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis lama proses sintesis dan laju pengadukan surfaktan DEA, serta pemilihan jenis pengaduk setelah pemasangan baffle yang digunakan pada reaktor 25 liter/batch. Tujuan lainnya adalah mendapatkan rendemen dan sifat fisiko kimia surfaktan DEA yang dihasilkan serta menganalisis pengaruh lama dan laju pencampuran surfaktan DEA dalam formulasi insektisida nabati minyak mimba. Penelitian ini dilakukan dalam 3 tahapan, dimana tahapan pertama adalah produksi surfaktan DEA dengan mengamati pengaruh lama proses dan laju pengadukan pada reaktor. Sintesis surfaktan DEA dilakukan dengan mereaksikan metil ester olein sawit dan dietanolamina dengan konsentrasi katalis NaOH 30% sebanyak 1%. Lama proses produksi surfaktan DEA dibagi menjadi 3 taraf perlakuan yaitu 3,4 dan 5 jam sedangkan laju pengadukan dibagi menjadi 2 taraf perlakuan yaitu 100 dan 200 rpm. Surfaktan DEA terbaik didapat dari parameter rendemen, tegangan permukaan, viskositas, densitas dan nilai pH. Pada tahapan kedua, selanjutnya produk surfaktan DEA terbaik pada tahapan sebelumnya dilakukan percobaan lebih lanjut dengan cara melakukan pemasangan baffle pada reaktor dan mengamati pengaruh jenis pengaduk yang digunakan. Jenis pengaduk yang digunakan dibagi menjadi 2 taraf perlakuan yaitu jenis pengaduk propeller dan jenis pengaduk turbin. Sebagaimana pada tahapan pertama, produk terbaik pada tahapan ini juga dianalisis dari rendemen dan sifat fisiko kimia surfaktan DEA yang dihasilkan. Pada tahapan terakhir, surfaktan DEA terbaik dari tahapan kedua digunakan sebagai bahan aditif dalam formulasi insektisida nabati minyak mimba lalu dilakukan percobaan kembali dengan mengamati pengaruh lama dan laju pencampurannya. Lama pencampuran formula insektisida dibagi menjadi 3 taraf perlakuan yaitu 10, 15 dan 20 menit sedangkan laju pencampurannya dibagi menjadi 3 taraf perlakuan yaitu 2000, 2500 dan 3000 rpm. Hasil terbaik didapat dari parameter tegangan permukaan, ukuran droplet dan sudut kontak yang dihasilkan. Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa produk surfaktan DEA terbaik adalah menggunakan lama proses 4 jam, laju pengadukan 100 rpm, dan jenis pengaduk propeller dengan nilai tegangan permukaan 14,28 dyne/cm, rendemen 95.24%, viskositas 245.41 cP, densitas 0.973 gr/ml dan nilai pH 11.1. Sedangkan pada pencampuran formula insektisida nabati minyak mimba, pencampuran 20 menit dengan laju pencampuran 2500 rpm menunjukkan hasil insektisida terbaik, dengan nilai tegangan permukaan 25.91 dyne/cm, ukuran droplet 2.79 μm dan sudut kontak 0o.