MAKALAH

PROSES PEMBUATAN SABUN DAN DETERGENTSebagai pemenuhan tugas mata kuliah Proses Industri Kimia

Dosen Pengampu: Prof. Dr. Ir. Chandrawati Cahyani

Oleh : KELOMPOK VI

ALFONSINA A. A. TORIMTUBUN (115061100111027)/ A AFIDA KHOFSOH (115061100111031)/ A

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

Tahun Ajaran 2012/2013

1

Revisi Makalah - kelompok 2Jumat, 5 Oktober 2012

DAFTAR ISI

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

…………………………………………………. 4

1.2. Rumusan Masalah

………………………………………………. 4

1.3. Tujuan

…………………………………………………………… 4

BAB IIPEMBAHASAN

2.1. Sejarah pembuatan sabun dan detergen ……………………….. 62.2. Kegunaan dan Ekonomi Sabun dan Detergen ………………… 62.3.Detergent ……………………………………………………….. 7 2.3.1. pengertian …………………………………………………. 7 2.3.2. Raw Material ………………………………………………. 8 2.3.3. Proses Pembuatan Detergent ……………………………….. 122.4.Sabun……………………………………………………………. 16 2.4.1. Pengertian ………………………………………………….. 16 2.4.2. Raw Material ……………………………………………….. 16 2.4.3. Proses Pembuatan Sabun …………………………………… 17

BAB IIIPENUTUP

3.1. Kesimpulan …………………………………………………….. 22

LAMPIRAN …………………………………………. …………………. 23

DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………. 25

2

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Produksi dan Penjualan sabun dan detergent ……………………….. 7

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Proses alfol ……………………………………………………… 10Gambar 2. Hidrogenolisis metil ester untuk mendapatkan fatty alcohol

dan gliserin ………………………………………………………. 11Gambar 3. Proses pembuatan detergen ……………………………………… 13Gambar 4. Pembuatan surfaktan …………………………………………….. 15Gambar 5. Cara pembuatan sabun, produksi asam lemak dan gliserin

(proses kontinyu) …………………………………………………. 18Gambar 6. Flowsheet pembuatan gliserin dari hidrolisis sweet water……….. 19

3

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan negara heterogen dari segi aktifitas perindustriannya,

meskipun bukan termasuk negara perindustrian di Dunia. Perindustrian di

Indonesia mulai dari industri rumah tangga, industri dengan beraggotakan

komunitasnya saja, hingga industri global dengan berbagai kerjasama dan

cabang-cabang dari negara lain.

Adapun kota-kota besar di Indonesia yang merupakan kota industri

terbesar adalah Surabaya, Sidoarjo dan Bekasi. Beberapa perusahaan di kota

tersebut merupakan cabang/ kerjasama dari negara lain misalnya PT. Kao

Indonesia, yang salah satu hasil produksinya adalah Sabun dan Detergent. Tidak

hanya perusahaan tersebut yang memproduksi sabun di Indonesia, namun juga

PT. Wings Indonesia, PT. Unilever dan lain sebagainya.

Proses pembuatan Sabun dan Detergent pada skala industri rumah tangga

atau konvensional memang tidak terlalu rumit, namun apabila produksi ini

dilakukan pada skala besar/ sekitar beberapa ton perhari tentulah membutuhkan

ilmu khusus untuk melakukannya.

Hal yang harus dilakukan pada proses pembuatan Sabun dan Detergent

adalah persiapan raw material (bahan baku), pengendalian proses, pengendalian

alat, dan treatment hasil produksi. Semua hal tersebut akan dibahas pada makalah

yang berjudul “Proses Pembuatan Sabun dan Detergent” ini.

1.2. Rumusan Masalah

1. Bagaimana sejarah pembuatan Sabun dan Detergent?

2. Bagaimana kegunaan dan Ekonomi Sabun dan Detergent?

3. Bagaimana Proses Pembuatan Detergent?

4

4. Bagaimana Proses Pembuatan Sabun?

1.3. Tujuan

1. Mengetahui sejarah pembuatan Sabun dan Detergent.

2. Mengetahui kegunaan dan Ekonomi Sabun dan Detergent.

3. Mengetahui Proses Pembuatan Detergent.

4. Mengetahui Proses Pembuatan Sabun.

5

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Sejarah Pembuatan Sabun dan Detergen.

Sabun sendiri sebenarnya tidak pernah ditemukan, tetapi terus

dikembangkan dari campuran mentah basa dan lemak. Pada abad pertama, Pliny,

sang pencetus menjelaskan proses pembuatan sabun, hingga pada abad ke-13,

sabun diproduksi secara industri. Sampai awal abad ke-18, sabun diyakini

campuran lemak dan basa secara mekanis; hingga Chevruel, ahli kimia Perancis,

menunjukkan bahwa pembuatan sabun sepenuhnya melibatkan reaksi kimia.

Domeier menemukan bahwa gliserin dapat diperoleh dari proses

saponifikasi. Leblanc juga menemukan bahwa natrium karbonat dapat diproduksi

dengan harga yang murah dari natrium klorida. Bahan mentah yang semakin

menipis pada PD I menyebabkan Jerman mengembangkan “sabun sintetik” atau

detergen yang terbuat dari rantai pendek alkil naphtalene sulfonates sebagai

wetting agent yang baik. Pada tahun 1920-an dan 1930-an, rantai pendek

penyusun detergen dikembangkan menjadi rantai panjang alkohol sulfat dan pada

tahun 1950-an dikembangkan menjadi senyawa rantai bercabang. Selama tahun

1960-an, syarat biodegradability menjadi penting untuk diperhatikan sehingga

senyawa penyusun detergen kembali ke rantai panjang tidak bercabang karena

rantai tidak bercabang dapat dengan mudah diuraikan.

2.2. Kegunaan dan Ekonomi

Digunakan dalam produk laundry, sabun toilet, sampo, sabun cuci piring,

dan produk pembersih pada rumah tangga. Kegunaan pada industri yaitu bahan

pembersih, surfaktan khusus untuk anti kuman di rumah sakit, pengemulsi pada

kosmestik, flowing dan wetting agent untuk bahan kimia pertanian, dan digunakan

6

pada proses pengolahan karet. Secara umum, sabun dan detergen digunakan untuk

menghilangkan minyak.

Tabel 1. Produksi dan Penjualan Sabun dan Detergen

sumber: Austin, 1984

2.3. Detergen

2.3.1. Pengertian

Detergen berbeda dengan sabun dalam kerjanya pada air sadah. Sabun

membentuk senyawa tidak larut dengan ion air sadah (Ca dan Mg) yang

menyebabkan endapan dan mengurangi busa dan cleaning actionnya. Detergen

bereaksi dengan ion air sadah yang hasil produknya larut atau terdispersi secara

koloid dalam air.

Detergen dibagi dalam 4 kelompok utama, yaitu anionik, kationik,

nonionik dan amfoterik. Kelompok terbesarnya adalah anionik yang biasanya

adalah garam natrium dari sulfonat (organik sulfat).

Pengotor dapat dihilangkan melalui proses pembasahan, pengemulsian,

pendispersian dan atau pelarutan noda oleh cleaning agent. Molekul detergen yang

berkelompok dalam air dinamakan micelles. Bagian hidrokarbon dari molekul

detergen berkelompok dengan micelles dinamakan hidrofobik (tidak suka air)

sedangkan bagian polar berada di luar micelles dinamakan hidrofilik (suka air).

Senyawa yang tidak dapat larut dalam air kemudian terlarut ke dalam bagian

7

Sabun Surfaktan Total106$ kt 106$ kt 106$ Kt

1940 313 1455 7 13 320 14681945 527 1717 35 68 562 17851950 540 1308 294 655 834 19631960 376 558 953 1789 1329 23471970 427 567 1379 2565 1806 31321980 1030 545 8430 2663 9460 3208

tengah micelles yang ditarik oleh grup hidrokarbon. Proses ini dinamakan

solubilisasi.

Dewasa ini, komposisi detergen diubah ke komposisi yang lebih ramah

lingkungan. Hal ini dikarenakan detergen memiliki fosfat yang menyebabkan

eutrofikasi dalam air alam.

2.3.2. Raw Material (Bahan Mentah)

Bahan aktif detergen adalah surfaktan. Kebanyakan menggunakan bahan

inorganik, seperti oleum, caustic soda, natrium fosfat dan additives yang 3% dari

detergen.

2.3.2.1. Surfaktan

Surfaktan adalah bahan yang dapat meningkatkan sifat rambatan suatu

cairan pada suatu objek. Sifat zat seperti ini dimanfaatkan untuk menurunkan

tegangan permukaan suatu cairan atau pada larutan dimana antara dua larutan

memiliki efek interfacial tension.

Proses pencucian meliputi :1. Dengan membasahi kotoran dan permukaan kotoran yang ingin dicuci

dengan larutan detergen

2. Memindah kotoran dari permukaan

3. Memelihara kotoran pada larutan stabil

Dalam air cucian, detergen mempunyai wetting agent yang dapat

mempermudah menembus ke serat pakaian dan mengangkat kotoran. Setiap

molekul larutan pencuci dapat dianggap sebagai rantai panjang. Ujung rantainya

adalah hidrofobik dan ujung yang lainnya adalah hidrofilik. Bagian hidrofobik

bekerja menyelubungi dan mengikat noda. Pada waktu yang bersamaan, bagian

hidrofilik dari detergen berikatan dengan air sehingga noda dapat terangkat dari

serat pakaian mengikuti aliran air.

Klasifikasi surfaktan :

8

1. hydrofobik merupakan hidrokarbon dengan jumlah 8 hingga 18 atom

karbon yang berbentuk lurus ataupun bercabang. Ada juga benzene yang

mengganti ikatan atom karbon tersebut, contohnya C12H25-, C9H19.C6H4-.

2. hydrofilik dapat berupa anionik, contohnya –OSO4- atau SO3

2-; kationik,

contohnya –N(CH3)3+ atau C5H5N+; atau nonionik –(OCH2CH2)nOH. Pada

senyawa anionik, senyawa yang paling banyak dipakai adalah linear

alkylbenzene sulfonate (LAS) dari minyak bumi dan alkyl sulfates dari

lemak hewan dan tumbuhan. Anionik dan kationik tidak cocok untuk

sabun. Kondensasi etilen oksida dari fatty alkohol adalah contoh non-ionik

surfaktan. Non-ionik lebih efektif dari anionik dalam mengangkat kotoran

pada temperatur yang lebih rendah untuk serat kain.

Rantai Lurus Alkil Benzen

n-Alkana dipisahkan dari kerosin dengan mengadsropsinya menggunakan

saringan molekular. Alkana bercabang dan siklik mempunyai diameter cross-

sectional yang lebih besar dari rantai lurus sehingga memungkinkan pemisahan

menggunakan saringan. Metode pemisahan senyawa parafin dari rantai alkana

bercabang dan rantai siklik yang bereaksi dengan urea atau thiourea. Urea akan

bereaksi dengan rantai lurus hidrokarbon (≥7 atom karbon) untuk memberikan

crystalline adduct yang dipisahkan dengan filtrasi. Pengadukan dapat diperoleh

dengan memanaskan air pada 80 sampai 900C. Sebaliknya, thiourea akan bereaksi

dengan rantai hidrokarbon bercabang tetapi tidak akan membentuk adduct dengan

rantai lurus atau aromatik. Parafin yang terpisah diubah menjadi benzene alkylates

atau diretakkan untuk menghasilkan α-olefin.

Olefin rantai lurus dihasilkan dari dehidrogenasi parafin, polimerisasi

etilen ke α-olefin menggunakan katalis aluminum trietil (katalis pada proses

perombakan lemak Ziegler), meretakkan lilin parafin atau dengan

dehidrohalogenasi alkil halida. α-Olefin atau alkana halida dapat digunakan untuk

alkylate benzena melalui reaksi Friedel-Crafts dengan memperkerjakan asam

hidrofluorik atau aluminum florida sebagai katalis.

9

2.3.2.2. Fatty AlcoholPembuatan fatty alkohol : Prosedur katalis Ziegler untuk mengubah α-

olefin menjadi fatty alkohol dan proses hidrogenasi metil ester adalah metode

penting untuk menyiapkan fatty alkohol.

Gambar 1. Proses alfol

Sumber: Austin, 1984

Fatty alkohol dibuat dari golongan organometallic yang memiliki panjang

rantai karbon berkisar antara 6 sampai 20 karbon. Proses alfol digunakan oleh

Conoco dimulai dengan mereaksikan logam aluminium, hidrogen, dan etilen pada

tekanan tinggi untuk memproduksi aluminium trietil. Senyawa ini kemudian

dipolimerisasikan dengan etilen ke bentuk alumunium alkil. Kemudian dioksidasi

dengan udara untuk membentuk alumunium alkoxides. Saat pemurnian, alkoxides

dihidrolisis dengan 23-26% asam sulfat untuk memproduksi bahan mentah dan

utama, alkohol rantai lurus. Kemudian dinetralisasikan dengan NaOH, dicuci

dengan air dan dipisahkan dengan fraksinasi. Setiap grup etil dari aluminium

trietil dapat ditambahkan etilena untuk membentuk aluminium trialkil dari 4

hingga 16 atom karbon per grup alkil.

10

Gambar 2. Hidrogenolisis metil ester untuk mendapatkan fatty alkohol dan

gliserin.

Sumber: Austin, 1984

2.3.2.3. Suds Regulator

Adalah zat tambahan untuk membuat kerja surfaktan efektif pada mesin

pencuci pakaian.

2.3.2.4. Builders

Kompleks fosfat, seperti natrium tripolifosfat banyak digunakan karena

dapat mencegah menempelnya kembali noda dari air cucian ke serat kain.

Polifosfat mempunyai aksi sinergis dengan surfaktan sehingga meningkatkan

efektifitas dalam proses pembersihan dan mengurangi biaya keseluruhan.

Peningkatan cepat produksi detergen dikarenakan penggunaan polifosfat. Selama

tahun 1960-an, pertumbuhan alga dan eutrofikasi di danau berhubungan dengan

adanya fosfat di detergen sehingga banyak negara menganjurkan zat pengganti

11

fosfat. Senyawa yang pertama kali disarankan untuk mengganti fosfat adalah

nitrilotriacetic acid (NTA), tetapi senyawa tersebut dinyatakan karsinogen pada

tahun 1970. Builders lainnya aalah sitrat, karbonat, dan silikat. Pengganti fosfat

terbaru yang menjanjikan adalah zeolit. Di tahun 1982, 136 kt/tahun zeolit

digunakan sebagai builders detergen. Di tahun 1980, builder mengandung 50%

fosfat, 12% zeolit, 13% silikat, 12% karbonat, serta NTA dan sitrat masing-

masing 2%.

2.3.2.5. Aditif

Penghambat korosi, seperti natrium silikat melindungi logam dan alat

pencuci dari kerja detergen dan air. Karboksimetil selulosa digunakan sebagai

antiredeposition. Penghilang noda, contohnya benzotriazole bekerja bersama

penghambar korosi untuk melindungi logam seperti stainless steel. Zat untuk

membuat serat kain lebih bercahaya adalah pewarna fluorescent karena memiliki

kemampuan untuk mengubah sinar ultraviolet ke cahaya tampak. Bluings

meningkatkan putihnya kain dengan menangkal kencenderungan kain untuk

menjadi kuning secara alami. Agen antimikroba meliputi carbanilides,

salicylanilides, dan kationik. Type pemutih peroxygen (sejenis enzym) digunakan

untuk menguraikan kotoran dan membuat partikel kotoran tersebut lebih mudah

untuk terangkat dari serat pakaian.

2.3.3. Proses pembuatan detergent

1. Sulfonasi Alkylbenzene

a. Reaksi utama

R + H2SO4.SO3 R SO3H + H2SO4 ∆H = -420 kj/kg

Alkylbenzene oleum alkylbenzene sulfonat asam sulfat

2. Reaksi ke dua

12

SO3H

R SO3H + H2SO4.SO3 R SO3H + H2SO4

Alkylbenzen sulfinat oleum disulfonat asam sulfat

R SO3H + R1 R SO2 R1

+ H2O

Alkyl benzene sulfone 1%

water

Proses pembuatan detergen dapat dijelaskan melalui gambar berikut ini.

Gambar 3. Proses pembuatan detergen

Sumber: Austin, 1984

13

Alkylbenzene sulfonat

2.3.3.1 Fatty Alcohol Sulfonation

1. Reaksi utama

R-CH2OH + SO3.H2O ↔ R’OSO3H + H2O ∆H = -325

sampai -350 kj/kg

2. Reaksi sekunder

R-CH2OH + R’-CH2-OSO3H R-CH2-O-CH2-O-CH2-R’ +H2SO4

R’-CH2-CH2OH + SO3 R’-CH=CH2 + H2SO4

R-CH2OH + SO3 RCHO + H2O + SO2

R-CH2OH + 2SO3 RCOOH + H2O + 2SO2

Susunan proses pembuatan detergen adalah sebagai berikut:

1. Sulfonation-sulfation

Alkilbenzen yang dimasukkan ke dalam sulfonator dengan penambahan

sejumlah oleum, menggunakan dominant bath principle (yang

ditunjukanpada gambar 29.8) untuk mengontrol panas pada proses

sulfonasi dan menjaga temperature tetap pada 550C. di dalam campuran

sulfonasidimasukkan fatty tallow alcohol dan oleum. Semuanya dipompa

menuju sulfater, beroperasi juga dalam dominant bath principle untuk

menjaga suhu agar tetap pada kisaran 500 hingga 550C, pembuatan ini

campuran dari surfactant.

2. Netralization

Produk hasil dari sulfonasi-sulfasi dinetralisasi dengan larutan NaOH

dibawah temperature yang terkontrol untuk menjaga fluiditas bubur

surfaktan. Surfaktan dimasukkan dalam penyimpanan.

Berikut ini merupakan diagram alir pembuatan surfaktan:

14

Gambar 4. Pembuatan surfaktan

Sumber: Austin, 1984

Bubur surfaktan, sodium tripolipospat , dan bermacam-macam bahan aditif

masuk ke dalam crutcher. Sejumlah air dipindahkan, dan pasta campuran ini

menebal oleh tripolipospat yang terhidrasi.

Na5P3O10 + 6H2O Na5P3O10.6H2O

Sodium tripolipospat sodium tripolipospat hexahydrate

Campuran ini dipompa ke upper story, dimana campuran ini disemprotkan

dibawah tekanan tinggi ke dalam high spray tower setinggi 24m, melawan udara

panas dari tungku api. Butiran kering ini adalah bentuk yang dapat diterima,

ukuran dan densitas yang sesuai dapat dibentuk. Butiran yang sudah dikeringkan

di alirkan ke upper story lagi melalui lift yang dapat mendinginkan mereka dari

1150C dan menstabilkan butiran. Butiran ini dipisahkan dalam goncangan,

dilapisi, diharumkan dan menuju pengemasan.

15

2.4 . Sabun

2.4.1. Pengertian

Sabun merupakan zat yang jika bereaksi dengan air sadah akan

membentuk endapan. Sabun terbentuk dari garam sodium atau potassium dari

asam karboksilat panjang (seperti asam stearat, asam oleat atau palmitat dan asam

myristat) sebagai hasil hidrolisis terhadap minyak atau lemak oleh basa (NaOH

atau KOH). Sabun berfungsi sebagai emulgator terhadap kotoran, minyak dan oli

sehingga kotoran-kotoran ini mudah terlepas dan terbawa melalui pembilasan

dengan air. Sifat sabun ini menjadi kurang berfungsi apabila air untuk pencuci

atau pembilasnya bersifat sadah.

2.4.2. Raw Material (bahan baku pembuatan sabun)Bahan dasar sabun adalah minyak/ lemak dan NaOH (soda kaustik) dan

KOH dengan bahan tambahan berupa pengharum, pewarna, bahan pengisi dan

lain-lain. Lemak merupakan komponen utama dalam pembuatan sabun. Lemak ini

mengandung campuran gliserida yang didapat dari lemak padat yang diberi

pemanasan. Lemak padat dirombak dengan dipanaskan, yang setelah itu

membentuk lapisan diatas permukaan air sehingga dapat diambil dengan mudah.

Lemak ini biasanya dicampur dengan minyak kelapa di ketel sabun atau

penghidrolisis untuk meningkatkan kelarutan sabun tersebut. Dalam pembuatan

sabun, fatty grases (± 20%) adalah bahan baku yang paling penting setelah lemak.

Lemak greases dapat didapatkan dari babi dan hewan domestik dimana bahan ini

penting sebagai sumber gliserin dari asam karboksilat.

Penambahan minyak kelapa pada pembuatan sabun sangatlah penting.

Sabun dengan bahan dasar minyak kelapa bertekstur kuat dan terlihat lebih

mengkilat. Minyak kelapa sebagian besar mengandung gliserida dari asam laurtat

dan asam myristat.

Bahan baku pembuatan sabun sangat banyak konsumennya, terutama soda

kausatik, garam, soda ash, dan kausatik potassium, begitu pula sodium silikat,

sodium bikarbonat, dan trisodium pospat.

16

Bahan anorganik yang ditambahkan pada pembuatan sabun disebut

Builders. Tetrasodium piropospat dan sodium Tripolipospat merupakan bahan

tambahan pada sabun yang dinamakan Builders.

2.4.3. Proses produksi sabunTeknologi pembuatan sabun semakin berkembang. Computer mengontrol

otomatisasi pabrik dalam saponifikasi continuous oleh NaOH dan lemak, untuk

berproduksi dalam waktu 2 jam sama dengan pembuatan sabun secara

keseluruhan (lebih dari 300 t/ day) debuat dengan 2-5 hari dengan metode

traditional batch.

Prosedur ini melibatkan proses perombakan secara kontinyu, atau

hidrolisis yang dapat ditunjukkan pada tabel berikut ini.

Tallow + Hydrolysis (splitting fats) tallow fatty acid

Tallow fatty acid + NaOH sodium salt

Tallow of fatty acid + Builders, etc soap

Setelah terjadi pemisahan gliserin, asam karboksilat dinetralisasikan

menjadi sabun. Proses kimia dasar dalam pembuatan sabun disebut saponifikasi,

dengan reaksi sebagai berikut:

3NaOH + (C17H35COOH)3C3H5 3C17H35COONa + C3H5(OH)3

Caustic soda gliseril stearat sodium stearat gliserin

Prosedur ini untuk merombak atau menghidrolisis lemak dan kemudian

setelah terpisah dari gliserin, asam lemak dinetralisasikan dengan larutan soda

kaustik:

(C17H35COO)3C3H5 + 3H2O 3C17H35COOH +C3H5(OH)3

C17H35COOH + NaOH C17H35COONa + H2O

Biasanya lemak dan minyak dijual tidak terkomposisi gliserin dari asam lemak

satu pun, tetapi dalam bentuk campuran. Namun demikian, beberapa asam lemak

dengan kemurnian 90% atau lebih dapat ditempuh dengan proses yang khusus.

17

Selanjutnya, perombakan secara countercurrent lemak ini dikondisikan

dalam keadaan vacuum untuk mencegah terjadinya oksidasi selama proses. Ini

terisi dari bawah dari menara hidrolisis yang berbentuk seperti palung dengan

kecepatan yang terkontrol yang akan memecah lemak menjadi tetesan tetesan.

Menara mempunyai ukuran dengan tinggi 20 meter dan berdiameter 60 cm,

dirancang dengan bahan stailess steel tipe 316. Lihat gambar dibawah ini.

Gambar 5. Cara pembuatan sabun, produksi asam lemak dan gliserin (proses

kontinyu).

Sumber: Austin, 1984

Minyak dimasukkan melalui bagian bawah tanki menara, karena

densitasnya relative kecil (lebih kecil dari densitas air), maka lemak akan

terangkat keatas dan sebagian kecil bahan lemak akan terlarut menjadi cairan

18

Hydrolizer 250OC, 4 MPa

Hot water

Fats and catalyst

Blend tank

steam

Flash tank

Heat excanger

Fatty acid

steam

evaporator

Crude glycerin

High vacuum

still

condensor

Bottoms to storage and recovery

steam

Distillate receiver

Fatty acid

Mixer neutralizer

Caustic soda

Cooling water

Soap blender

Conventional soap finishing:

bar, flake or power

High pressure

pump

Heat excanger

Flash tank

steam

air

freezer

Cutter, pack off

Aerated bar soap

gliserin. Pada waktu yang sama, H2O murni dimasukkan ke dalam menara melalui

bagian atas, sehingga inilah yang disebut dengan proses hidrolisis lemak secara

countercurret dimana proses ini akan mengekstrak gliserin yang terlarut dalam

lemak. Kedua aliran ini bereaksi dalam keadaan tekanan dan suhu tinggi.

setelah perombakan selesai, asam lemak keluar dari bagian atas menara,

sedangkan larutan gliserin keluar dari bawah menara yang otomatis akan

terkontrol pada settling tank. Lihat gambar berikut ini (gliserin proses).

Gambar 6. Flowsheet pembuatan gliserin dari hidrolisis sweet water.

Sumber: Austin, 1984

19

Flash tank

Sweet water from

hydrolyzer 12 glycerol

To ejector

Crude glycerin settling tank

ST

DR

Crude glycerin (78% glycerol)

caustic

Still feed tank

Heat exchanger

Glycerin still

HP steam

Distilation roots

steam

For skimmings

condensers

To ejector

Product tanks

CP glicerol

HG glycerin

TD glycerin

Activated charcoal

Bleaching tank

filter

Refined glycerin (95-99% glycerol)

Meskipun campuran asam lemak yang dihasilkan dari metode di atas

digunakan sebagai bahan pembuatan sabun, asam lemak dapat diproduksi sebagai

produk keluaran, dan dapat dipisahkan lagi menjadi komponen yang berguna.

Komposisi asam lemak dari perombakan tergantung pada lemak atau minyak yang

dimasukkan. Pada umumnya yang digunakan untuk produksi asam lemak

meliputi lemak hewani, minyak kelapa, palm, biji kapas dan minyak kedelai.

Proses lama yang banyak digunakan adalah panning dan pressing. Proses

kristalisasi fraksional ini terbatas pada campuran asam lemak dimana yang siap

untuk dipadatkan seperti Tallow Fatty Acid. Lelehan asam lemak mengalir ke

panic, didinginkan, dibungkus dengan kain goni, dan ditekan. Pengekstrakan ini

dapat direalisasikan pada penghasilan minyak merah (umumnya oleic acid ) dari

padatan asam stearat. Total angka penekanan dapat mengindikasikan kemurnian

produk. Untuk memisahkan asam lemak dari rantai panjang yang berbeda dapat

ditempuh dengan cara distilasi, vacuum distillation adalah yang umum digunakan.

Dibawah ini merupakan susunan prinsip pembuatan sabun padat:

1. Pengangkutan lemak dan minyak.

2. Pengangkutan dan pembuatan soda kaustik.

3. Pencanpuran katalis, ZnO, dengan leburan lemak dan pemanasan pada

tanki pencampur.

4. Lemak panas dan katalis masuk ke dalam menara hidrolisis melalui bagian

bawah.

5. Perombakan lemak terjadi secara countercurrent di dalam hydrolyzer

pada suhu 2500C dan tekana 4,1 MPa. butiran lemak akan naik ke atas

berlawanan dengan fase cairnya.

6. Fasa cairnya (H2O) akan melarutkan rombakan gliserin (±12%), jatuh ke

bawah dan terpisah.

7. Kemudian fasa gliserin-air di uapkan dan dimurnikan. Didapatkan gliserin.

8. Fasa asam lemak yang keluar dari bagian atas hydrolizer dikeringkan

dalam flash tank menggunakan cahaya kilasan dan dipanaskan dengan

cepat.

9. Di dalam high-vacuum still, asam lemak didistilasi dari bawah.

20

10. Sabun di bentuk dengan melanjutkan penetralisasian menggunakan 50%

soda kaustik dalam mixer-neutralizer dengan kecepatan tinggi.

11. Sabun murni ini dibebaskan pada suhu 93oC kedalam tanki pencampuran

dengan digoncangkan secara perlahan untuk keluar dari penetralisasian.

Pada saat ini sabun murni dapat dianalisis: 0.002 hingga 0.10 % NaOH,

0.3 hingga 0.6% NaCl, dan ±30% H2O. sabun murni ini dapat diolah,

dipotong atau dikeringkan, tergantung pada permintaan produk. Diagram

alir pada gambir 29.3 menggambarkan proses finishing sabun padat.

12. Proses finishing ini dapat di detailakan: tekanan yang dilakukan pada

sabun murni mencapai 3.5 MPa, dan sabun dipanaskan pada suhu 200oC

dalam steam exchanger dengan tekan tinggi. Sabun panas ini, dilepaskan

pada tanki yang bertekanan atmosfer, dimana dikeringkan (hingga

mencapai 20 %) karena larutan sabun dapat terbentuk diatas titik didihnya

pada tekanan atmosfer. Pada hubungan ini, pasta sabun dicampur dengan

udara dalam mesin, dimana sabun juga didinginkan oleh sirkulasi air laut,

yang kemudian keluar dari 105oC menjadi 65oC. Pada temperatur ini,

sabun dilanjutkan dengan pemotongan dengan ukuran sabun padat. Lalu

segera didinginkan, dicap, dan dibungkus dengan operasi mesin. Proses ini

berlangsung selama 6 jam.

21

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

1. Pembuatan detergen dan sabun pada skala industri merupakan

gabungan dari ilmu-ilmu exact sebegitu rupa, dan memerlukan alat-

alat yang perlu pengendalian khusus dan mempunyai spesifikasi

tertentu.

2. Pada proses pembuatan detergen, yang pertma kali dilakukan adalah

dengan pembuatan surfaktan. Lalu hasil surfaktan ini, untuk membuat

detergent dicampur dengan phospat, silikat dan dry scrap. Adapun

komposisi surfaktan adalah alkyl benzene sulfonat, fatty alcohol,

oleum dan larutan NaOH. Proses pembuatan detergen melalui alat

crutcer yang dilanjutkan ke drop tank setelah itu dipompa ke spray

tower untuk pembentukan serbuk. Serbuk ini di angkat dengan lift

udara dan diberi aroma (parfum) kemudian menuju packing.

3. Pada proses pembuatan sabun, raw material (bahan baku) yang

digunakan adalah lemak, basa kausatik (NaOH atau KOH), dan katalis.

Pertama-tama lemak dan katalis dimasukkan sebagai feed awal menuju

ke blend tank, setelah itu menuju Hidrolizer. Pada hidrolizer lemak

dihidrolisis yang dapat membentuk asam lemak (gas) dan gliserin.

Setelah itu asam lemak menuju heat exchanger, lalu ke high vacuum

still yang dilanjutkan ke kondensor dan distillate receiver. Pada

distillate receiver muncul hasil samping berupa asam lemak.

Kemudian dari distillate receiver dilanjutkan ke mixer neutralizer

dimana ditambahkannya soda kausatik yang setelah itu menuju soap

blender dan menghasilkan sabun padat. Untuk produksi sabun cair,

maka proses tidak cukup sampai disini, dilanjutkan menuju high

pressure pump lalu heat exchanger, flash tank dan packing. Selain

sabun yang diproduksi pada proses ini, gliserin dan asam lemak

merupakan hasil samping yang cukup besar pemroduksiannya.

22

LAMPIRAN

Pertanyaan 1 (Dwi)

Mengapa bentuk alat pada pembuatan pembuatan detergen (spray tower)

berbentuk seperti corong?

Jawab:

bentuk alat yang didesain seperti corong mempunyai tujuan/ fungsi

tersendiri. Kita mengetahui bahwa detergent yang telah di spray akan

menjadi serbuk, seperti detergen yang kita ketahui sehari-hari. Bentuk

tersebut merupakan fluida, dengan desain seperti itu, maka fluida

tersebut tetap mengalir namun sedikit demi sedikit. Selain alasan

tersebut, terdapat 1 faktor lagi yang menyebabkan desain bentuk seperti

itu, yaitu agar detergen yang keluar dari alat ini sedikit demi sedikit

karena akan melalui lift udara, dimana lift udara pastilah hanya dapat

mengangkat serbuk detergen sedikit demi sedikit.

Pertanyaan 2. (Lilis Triyowati)Untuk mengendalikan tekanan pada hidrolizer (pada pembuatan sabun) yang

terlihat bahwa suhu dan tekanannya cukup besar yaitu 2500C dan 4 MPa?

Jawab:

Untuk mengendalikan alat tersebut adalah dengan mengontrol alat

dengan melihat meteran pada alat tersebut sehingga jika terjadi tekanan

yang lebih besar dapat diatur pada tekanan dan suhu yang diinginkan.

Selama proses indutri lancar, dan terkendali dengan tekanan yang cukup

besar tersebut pastilah alat tersebut tetap terkendali. Selain itu alat

tersebut tentulah dari produsen alatnya sudah terdesain sedemikian rupa

sehingga tahan pada suhu dan tekanan sebesar itu.

Pertanyaan 3. (Ayu Indah Wibowo)

Proses apakah dan dimanakah sehingga detergent dapat berbentuk serbuk?

Jawab:

23

Untuk detergent dapat berbentuk serbuk adalah melalui proses pada

spray tower. Campuran (Bubur surfaktan, sodium tripolipospat , dan

bermacam-macam bahan aditif ) dari crutcher lalu dihidrolisis

menggunakan air. Setelah itu untuk pembentukan menjadi serbuk,

disemprotkan dibawah tekanan tinggi ke dalam high spray tower

setinggi 24m, melawan udara panas dari tungku api. Ukuran dan

densitas yang sesuai dapat dibentuk. Butiran yang sudah dikeringkan di

alirkan ke upper story lagi melalui lift yang dapat mendinginkan

mereka dari 1150C dan menstabilkan butiran (Austin, 1984)

Pertanyaan 4. (Ridhani Rida)

Mengapa dikehidupan sehari-hari ada sabun yang berbentuk batang dan adapula

yang berbentuk cair. Bagaimana proses pembuatan sabun yang berbentuk cair?

Jawab:

Pada dasarnya, proses pembuatan sabun pada makalah ini adalah proses

pembuatan sabun yang berbentuk padatan. Namun untuk proses

pembuatan sabun cair memang terdapat prosesnya tersendiri. Bahan

bakunya pun terdapat perbedaan antara pembuatan sabun dan detergen.

Yaitu kalau bahan baku sabun cair selain lemak dan basa, ditambahkan

juga EDTA. Berdasarkan bahan baku yang digunakan untuk membuat

sabun cair maka sampai saat ini telah dikenal tiga macam proses

pembuatan sabun cair, yaitu proses saponifikasi trigliserida, netralisasi

asam lemak dan proses saponifikasi metil ester asam lemak. Perbedaan

antara ketiga proses ini terutama disebabkan oleh senyawa impurities

(hasil samping) yang ikut dihasilkan pada reaksi pembentukan sabun

cair , proses pemurnian sabun, senyawa impurities ini harus dihilangkan

untuk memperoleh sabun yang sesuai dengan standar mutu yang

diinginkan tentu saja unit operasi yang terlibat dalam pemurnian ini

berbeda tiap proses yang dipakai disebabkan berbedanya sifat masing –

masing proses (www.ristek.co.id).

24

DAFTAR PUSTAKA

Austin, George T. 1984. Shreve’s Chemical Process Industries. Singapore:

McGraw-Hill International Book Company.

Iqbal, Ahmad. 2009. Pembuatan sabun cair. http://www.riset.com . diakses pada

tanggal 2 oktober 2012 pukul 15.54.

25