BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Minyak dan Lemak

Minyak dan lemak termasuk salah satu anggota dari golongan lipida yaitu merupakan

lipida netral. Lipida itu sendiri dapat diklasifikasikan menjadi 4 kelas yaitu : lipid

netral, fosfatida, spingolipid dan glikolipid. Semua jenis lipid ini banyak terdapat di

alam. Minyak dan lemak yang telah dipisahkan dari jaringan asalnya mengandung

sejumlah kecil komponen selain trigliserida yaitu : lipid kompleks ( lesitin, cephalin,

fosfatida, lainnya serta glikolipid), sterol berada dalam keadaan bebas atau terikat

dengan asam lemak, asam lemak bebas, lilin, pigmen yang larut dalam lemak dan

hidrokarbon. Minyak merupakan trigliserida yang berwujud cairan pada suhu kamar

dan umumnya diperoleh dari sumber nabati. Sedangkan lemak merupakan trigliserida

yang pada suhu kamar berwujud padatan dan umumnya bersumber dari hewani .

Minyak dan lemak adalah merupakan trigliserida yang merupakan bagian

terbesar dari kelompok lipida. Pembentukan trigliserida dihasilkan dari proses

esterifikasi satu molekul gliserol dengan tiga molekul asam lemak dapat sama atau

bebeda (Gambar 2.1) membentuk satu molekul trigliserida dan tiga molekul air.

H2C

HC

H2C

OH

OH

OH

+

R1

R2

R3

C

C

C

OH

OH

O

OH2C

HC

H2C

O

O

O

C

O

R1

C

O

R2

C

O

R3

+ 3 H2O

Gliserol Asam Lemak TrigliseridaAir

OHO

Gambar 2.1. Reaksi Pembentukan Trigliserida dari Gliserol dan Asam Lemak.

Jika R1 = R2 = R3 maka trigliserida yang terbentuk adalah trigliserida

sederhana dan jika berbeda-beda disebut trigliserida campuran. Apabila satu molekul

gliserol hanya mengikat satu molekul asam lemak, maka hasilnya disebut

monogliserida dan bila dua molekul asam lemak disebut digliserida.

Universitas Sumatera Utara

Modifikasi dari lemak dapat dilakukan dengan mengubah komposisi dari pada

asam lemak sebagai trigliserida untuk membentuk lemak baru misalnya lemak dengan

titik lebur yang tinggi atau titik lebur rendah. Demikian juga transformasi dari lemak

atau minyak adalah melakukan reaksi reaksi tertentu terhadap gliserida sehingga

gugus ester, asam lemak baik jenuh maupun tidak jenuh mengalami perubahan

menjadi turunan asam lemak ataupun gliserida (Meffert, 1984). Jenis asam lemak dari

penyusun trigliserida dapat dikelompokkan berdasarkan :

a. Panjang rantai yaitu : rantai pendek (kurang dari 8 karbon), rantai medium ( 8- 10

karbon) dan rantai panjang ( 12 karbon lebih).

b. Tingkat kejenuhan, asam lemak jenuh (saturated fatty acid ) yang tidak

mempunyai ikatan rangkap, asam lemak tak jenuh ( monoansaturated fatty acid )

yang mempunyai satu ikatan rangkap dan asam lemak tak jenuh ganda

(polyunsaturated fatty acid, FUPA) yang mempunyai dua ikatan rangkap atau

lebih.

c. Isomer geometrik : asam lemak bentuk cis dan asam lemak bentuk tans dari asam

lemak tak jenuh. Asam lemak alami umumnya ditemukan dalam bentuk cis.

Isomer trans terbentuk selama reaksi kimia seperti hidrogenasi dan oksidasi

terhadap asam lemak tidak jenuh

Dalam hal ini secara umum suatu trigliserida dengan komposisi asam lemak

rantai karbon pendek dan medium ( atom C≤ 12 ) atau komp osisi u taman ya asam

lemak tidak jenuh akan berwujud cair pada suhu kamar, tetapi jika komposisi

utamanya asam lemak jenuh dengan rantai atom karbon panjang ≥ 14 akan berwujud

padat pada suhu kamar. Demikian juga asam lemak tidak jenuh dengan bentuk isomer

geometri ikatan π-trans lebih padat dari bentuk ikatan π-cis (Silalahi, 2000).

Minyak dan lemak dapat mengalami berbagai perubahan kimia seperti

hidrolisis, oksidasi, hidrogenasi dan interesterifikasi.

2. 1.1. Hidrolisis Minyak dan Lemak

Dalam reaksi hidrolisis minyak dan lemak akan dirubah menjadi asam lemak

bebas dan gliserol (Gambar 2.2). Reaksi hidrolisis akan dapat mengakibatkan

kerusakan minyak atau lemak dan dapat terjadi karena terdapatnya sejumlah air dalam

minyak atau lemak tersebut (Ketaren, 2008). Reaksi ini akan mengakibatkan

ketengikan hidrolisis yang menghasilkan flavor dan bau tengik pada minyak tersebut


O

O

O C

C

C

O

O

R1

R2

R3

O

+ 3 H2O OH

OH

OH

+

R1

R2

R3

C

C

C

O

O

O

OH

OH

OHAir

Gliserol Asam LemakMinyak/Lemak Gambar 2.2. Reaksi Hidrolisis Minyak dan Lemak.

Proses hidrolisis seperti ini dapat terjadi secara alamiah terhadap

minyak/lemak dan akan dapat dipercepat oleh mikroorganisme seperti lipase. Proses

hidrolisis yang disengaja, biasanya dilakukan dengan penambahan basa, proses ini

dikenal sebagai reaksi penyabunan ( Gambar 2.3).

O

O

O C

C

C

O

O

O

R1

R2

R3

OH

OH

OH

+

R1

R2

R3

C

C

C

O

O

O

ONa/K

ONa/K

ONa/KGliserolMinyak/Lemak

+ 3 NaOHAtau

KOH

Na/K-Asam Lemak(Sabun)

Gambar 2.3. Reaksi Penyabuanan Lemak/ Minyak.

Proses penyabunan ini banyak digunakan dalam industri.dimana minyak atau lemak

pertama-tama dipanasi dalam ketel dan selanjutnya ditambah alkali (NaOH atau

KOH) sehingga terjadi penyabunan. Sabun yang terbentuk dapat diambil dari lapisan

teratas pada larutan yang merupakan campuran dari larutan alkali, sabun dan gliserol.

Dari larutan ini dapat dihasilkan gliserol murni melalui penyulingan.

2.1.2. Oksidasi Minyak dan Lemak.

Proses oksidasi dapat belangsung bila terjadi kontak antara sejumlah oksigen

dengan minyak atau lemak. Terjadinya reaksi oksidasi ini akan mengakibatkan bau

tengik pada minyak dan lemak. Oksidasi biasanya dimulai dengan pembentukan

peroksida dan hidroperoksida. Tingkat selanjutnya ialah terurainya asam-asam lemak

disertai dengan konversi hidroperoksida menjadi aldehida dan keton serta asam-asam

lemak bebas. Ketengikan (rancidity) terbentuk oleh otooksidasi radikal asam lemak

tidak jenuh atau aldehida bukan oleh peroksida. Jadi kenaikan bilangan peroksida (


Peroksida Value, PV) hanya indikator dan peringatan bahwa minyak sebentar lagi

akan berbau tengik.

R1 CH2

CH CH CH2 R2energi R1 C

HCH CH CH2 R2

oUV

Asam Lemak tidak jenuh Radikal bebas

O2 R1 CH CH CH CH2 R2

oO-OPeroksida aktif

R1 CH CH CH CH2 R2

oO-OPeroksida aktif

R1 CH2

CH CH CH2 R2

R1 CH CH CH CH2 R2

O-O-H

R1 CH

CH CH CH2 R2

o

Radikal bebas+

+

Hidroperoksida Gambar 2.4. Reaksi Pembentukan Hidroperoksida Akibat Oksidasi Minyak/Lemak.

Otooksidasi dimulai dengan pembentukan radikal-radikal bebas yang

disebabkan oleh faktor yang dapat mempercepat reaksi seperti cahaya, panas,

peroksida lemak atau hidroperoksida dan logam-logam berat. Mekanisme yang terjadi

secara umum pada asam lemak tidak jenuh pembentukan hidroperoksida akibat

oksidasi karena pemanasan (Gambar 2.4). Hidrperoksida dan radikal yang terbentuk

merupan zat antara yang reaktif dan mengalami reaksi lanjut secara berantai

menghasilkan berbagai jenis senyawa seperi polimer, aldehida, asam dengan rantai

rendah, keton gliserida sehingga akhirnya menyebabkan kerusakan minyak seperti

halnya bau tengik (Ketaren, 2008).

2.1.3. Hidrogenasi Minyak

Hidrogenasi adalah suatu proses penambahan hidrogen dengan menggunakan

katalis pada ikatan rangkap (Kent, 1992). Proses hidrogenasi sebagai suatu proses

untuk menjenuhkan ikatan rangkap dari rantai karbon asam lemak tidak jenuh pada

minyak atau lemak. Reaksi hidrogenasi ini dilakukan dengan menggunakan hidrogen

murni dan ditambahkan serbuk nikel sebagai katalisator. Setelah proses hidrogenasi

selesai minyak didinginkan dan katalisator dipisahkan dengan cara penyaringan. Hasil

yang terjadi adalah minyak yang bersifat plastis atau keras yang tergantung kepada

derajat kejenuhannya (Gambar. 2.5).


O

O

O

C

C

C

O

O

O

7

7

7

R

R

R

H2

Raney Ni(Hidrogenasi Partial)

O

O

O

C

C

C

O

O

O

7

7

7

R

R

R

Trigliseriada (cair) Trigliserida ( padat) Gambar 2.5. Reaksi Hidrogenasi Partial Minyak

Trigliseriada yang dihasilkan biasanya digunakan sebagai bahan lemak

margarin yang mana dalam proses ini mampu mengubah minyak menjadi setengah

padat. Dengan cara tersebut dapat menghindari terjadinya proses oksidasi lemak yang

mengakibatkan ketengikan (Hauman, 1997). Sebaliknya proses hidrogenasi dapat

mengakibatkan terbentuknya asam lemak trans 60%. Kadar yang tinggi dari asam

lemak bentuk trans dalam menu makanan dapat menimbulkan resiko penyakit jantung

koroner. Pada umumnya asam lemak dari minyak nabati yang mengalami hidrogenasi

adalah asam oleat (C18:1), linoleat(C18:2) maupun linolenat (C18:3).

2.2. Minyak Kelapa Sawit

Tabel 2.1. Komposisi asam lemak minyak kelapa sawit dan minyak inti kelapa

sawit

Asam lemak Minyak kelapa sawit (%) Minya inti sawit (%)

Asam kaprilat - 3 – 4

Asam kaproat - 3 – 7

Asam laurat - 46 – 52

Asam miristat 1,1 – 2.5 14 – 17

Asam palmitat 40 – 46 6,5 – 9

Asam stearat 3,6 – 4,7 1 – 2,5

Asam oleat 39 – 45 13 – 19

Asam linoleat 7 – 11 0,5 – 2

Sumber : (Eckey, 1955).

Salah satu dari beberapa tanaman golongan palm yang dapat menghasilkan

minyak adalah kelapa sawit. Kelapa sawit dengan nama kerajaan plantae, divisi

magnoliophyta, kelas liliopsida, ordo arecales, famili arecaceae dan genus elaeis,


mengandung kurang lebih 80 persen perikarp dan 20 persen buah yang dilapisi kulit

yang tipis, kadar minyak dalam perikarp sekitar 34 – 40 persen. Minyak kelapa sawit

adalah lemak semi padat yang mempunyai komposisi yang tetap.

2.2.1. Sifat fisio-kimia Minyak Kelapa Sawit

Sifat fisio-kimia biasanya berada dalam suatu kisaran nilai, dan karena

perbedaanya cukup kecil, nilai tersebut dinamakan konstanta. Konstanta fisik yang

dianggap cukup penting adalah berat jenis, indeks bias, dan titik cair; sedangkan

konstanta kimia yang penting adalah bilangan iod, bilangan penyabunan, bilangan

asam, bilanagan reichert meisel, bilangan polenske, dan residu fraksi tak tersabunkan.

Sifat lainnya dari asam lemak dicerminkan oleh sifat rantai hidrokarbon. Secara

alamiah asam lemak jenuh yang mengandung atom karbon C1 – C8 berbentuk cair,

sedangkan jika lebih besar dari C8 akan berwujud padat. Asam stearat (C18)

mempunyai titik cair 70 oC, tetapi dengan adanya 1 ikatan rangkap maka titik cair

turun mencapai 14 oC. Makin banyak jumlah ikatan rangkap pada suatu rantai karbon

tertentu maka titik cairnya semakin rendah (Ketaren, 2008).

Tabel 2.2. Sifat fisio-kimia minyak sawit dan minyak inti sawit

Sifat minyak sawit minyak inti sawit

Bobot jenis pada suhu kamar 0.900 0.900 – 0.913

Indeks bias D 40 oC 1.4565 – 1.4585 1.495 – 1.415

Bilangan iod 48 – 56 14 – 20

Bilangan penyabunan 196 – 205 244 – 254

Sumber : (krischenbauer, 1960).

2.2.2. RBDOlein dan RBDStearin

Proses pengolahan minyak kelapa sawit atau CPO menjadi RBDOlein,

RBDStearin dilakukan melalui dua tahapan proses yaitu tahap pemurnian (refinery)

dan tahap fraksinasi kering (dry fractionation). Tahap Pemurnian (refinery) adalah

proses penghilangan getah (gum), proses pemucatan (bleaching) dan proses

penghilangan bau serta pengurangan kadar asam lemak bebas yang dikenal dengan

proses deodorisasi. Sedangkan tahap fraksinasi kering adalah proses pemisahan antara


fraksi cair (olein) dan fraksi padat (stearin) yang terbagi dalam dua bagian proses ,

yaitu kristalisasi dan filtrasi (penyaringan).

Proses Penyulingan Minyak Kelapa Sawit

Gambar 2.6. Proses Penyulingan Minyak Kelapa Sawit

Pemisahan fraksi olein dan fraksi stearin didasarkan atas perbedaan titik

cairnya. Fraksi olein mempunyai titik cair yang lebih rendah dibandingkan dengan

fraksi stearin karena rendahnyan kandungan asam lemak jenuh dan tingginya

kandungan asam lemak tidak jenuhnya. Untuk menghasilkan super olein, minyak

sawit mengalami dua kali penyaringan. RBDOlein hasil fraksinasi pertama

dikristalisasi kembali sehingga menghasilkan fraksi cair berupa super olein dan fraksi

padat berupa PMF (Palm Mid Fraction). Filtrasi merupakan proses pemisahan bahan

CPO

Degumming (penghilangan getah)

Bleaching (pemucatan)

Refining (pemurnian)

Deodorizing (penghilangan bau)

Bleaching (pemucatan)

RBDPO

Winterization (pendinginan)

RBDPStearin RBDPOleoin

Margarin, Shortening Industri sabun dan deterjen


secara mekanis berdasarkan pada perbedaan ukuran partikel yang dimiliki. Dalam

proses dengan fraksinasi, filter yang digunakan adalah membran press filter (Alfian,

2005).

2.2.3. RBDPKO

RBDPKO (Refined, Bleached and Deodorized Palm Kernel Oil) adalah

minyak mentah dari inti kelapa sawit (CPKO) setelah dilakukan proses degumming

(penghilangan getah), bleaching (pemucatan), dilanjutkan dengan deodorizing

diperoleh minyak yang disebut RBDPKO (Refined, Bleached and Deodorized Palm

Kernel Oil). Minyak inti sawit yang baik berkadar asam lemak bebas yang rendah dan

berwarna kuning terang serta mudah dipucatkan. Bungkil inti sawit diinginkan

berwarna relative terang dan nilai gizi serta kandungan asam aminonya tidak berubah.

Tabel 2.3. Komposisi rata – rata inti sawit

Komponen Jumlah

Minyak 47 – 52

Air 6 – 8

Protein 7.5 – 9.0

Extractable non nitrogen 23 – 24

Selulosa 5

Abu 2

Sumber : (Bailey, 1950).

2.3. Asam Lemak Asam lemak − terdiri dari karbon, hidrogen, dan oksigen merupakan salah

satu komponen penyusun lipid. Asam ini banyak terdapat dalam lemak sederhana dan

lemak majemuk. Beberapa asam lemak yang penting adalah asam palmitat, stearat, linoleat

dan oleat (Nursanyoto, 1993).

Asam lemak terbagi dua yaitu asam lemak jenuh dan tak jenuh. Dalam bahan

pangan, asam lemak jenuh yang paling banyak ditemukan adalah asam palmitat,

yaitu 15% - 50% dari seluruh asam lemak yang ada, sedangkan asam stearat paling

banyak pada lemak atau minyak dari biji-bijian. Asam lemak tak jenuh (unsaturated

fatty acid ), didatangkan dari luar tubuh, umumnya tidak dapat disintesa sendiri oleh


tubuh. Asam jenis ini biasa dikenal dengan asam lemak esensial, misalnya asam

oleat, linoleat, dan arachidonat, yang banyak terdapat pada minyak sayur, minyak

jagung, minyak kacang, kedelai, dan alpukat. Asam lemak esensial ini berfungsi

untuk membantu proses pertumbuhan, selain itu dapat mempertahankan kesehatan kulit

terutama mencegah terjadinya peradangan kulit (dermatitis) (Marsetyo, 1991).

Tabel 2.4. Asam lemak yang penting terdapat dalam minyak dan lemak

Jenis asam Rumus molekul Sumber(asal) Titik cair

Asam lemak jenuh

Asetat CH3COOH Minyak pohon spindle -16.66

n-Butirat CH3(CH2)2COOH lemak susu sapi, mentega -7.6

Isovalerat (CH3)2CHCH2COOH minyak ikan lumba-lumba -37.6

n-Kaproat CH3(CH2)4COOH mentega,minyak kelapa, -1.5

minyak kelapa sawit

n-Kaprilat CH3(CH2)6COOH mentega,minyak kelapa 1.6

minyak kelapa sawit

Kaprat CH3(CH2)8COOH susu sapi dan kambing, 31.5

Minyak kelapa,

Minyak kelapa sawit 44

Laurat CH3(CH2)10COOH minyak laural, minyak

Inti sawit,minyak kelapa

Miristat CH3(CH2)12COOH minyak pala,susu ternak 58

Minyak ikan hiu

Palmitat CH3(CH2)14COOH lemak hewani,minyak 64

nabati

Stearat CH3(CH2)16COOH lemak hewani,minyak 69.4

nabati

Arachidat CH3(CH2)18COOH minyak kacang 76.3

Behenat CH3(CH2)20COOH minyak behenat lemak 80.7

mentega

Lignoserat CH3(CH2)22COOH minyak kacang,spingo 81

nyelin,minyak kacang tanah


Tabel 2.4. (lanjutan)

Jenis asam Rumus molekul Sumber(asal) Titik cair

Asam lemak tidak

jenuh

Oleat CH3(CH2)7 = CH – minyak dan lemak 14

(CH2)7COOH

Rapat gadoleat CH3(CH2)9 = CH – minyak kolza dan rape

(CH2)7COOH minyak hering

Erukat CH3(CH2)7 = CH – minyak raope seed, 31 - 32

(CH2)11COOH mustard, minyak hati

Ikan hiu

2 ikatan rangkap atau lebih

Linoleat CH3(CH2)4 = CH – minyak biji kapas -11

CH2CH = CH – biji lin, biji poppy

(CH2)7COOH

Linolenat CH3CH2CH = CH – minyak perilla -11

CH2CH = CHCH2 – biji lin

CH = CH(CH2)7COOH

Clupanodonat C22H34O2 minyak ikan paus kurang

Hati ikan hiu, herring dari -78

Arachidonat C20H32O2 jaringan hati babi

Sumber : (Krischenbeuer.1960).

Asam oleat merupakan asam lemak tak jenuh yang paling banyak dijumpai

pada makanan. Sepertiga lemak daging ayam adalah asam oleat. Margarin

merupakan bahan makanan dengan kandungan asam oleat yang tinggi, sekitar 47% total

kandungan lemaknya adalah asam oleat (Nursanyoto, 1993).

Trigliserida adalah komponen lipid yang paling banyak terdapat di alam, dan

karena sifatnya yang tidak menguap, trigliserida sukar sekali untuk dianalisis

secara langsung dengan kromatografi gas. Meskipun demikian keterbatasan pemisahan

ini diperbaiki dengan kemudahan pemisahan berbagai metal ester dari asam lemak

dengan kromatografi gas. Karena itu, berbagai asam lemak trigliserida dapat

dianalisis dengan kromatografi gas melalui pembentukan turunan seperti turunan metal


ester. Berbagai asam lemak metil ester diperoleh dari reaksi esterifikasi. Pereaksi

yang biasa digunakan untuk reaksi esterifikasi ini adalah boron trifluorida (BF3 )

dalam metanol (14%) (Fardiaz, 1989).

2.4. Oleokimia

Oleokimia merupakan bahan kimia yang berasal dari minyak/lemak alami,

baik tumbuhan maupun hewani. Bidang keahlian teknologi oleokimia merupakan

salah satu bidang keahlian yang mempunyai prospek yang baik dan penting dalam

teknik kimia. Pada saat ini dan pada waktu yang akan datang, produk oleokimia

diperkirakan akan semakin banyak berperan menggantikan produk-produk turunan

minyak bumi (petrokimia). Pada saat ini, permintaan akan produk oleokimia

semakin meningkat. Hal ini dapat dimaklumi karena produk oleokimia mempunyai

beberapa keunggulan dibandingkan produk petrokimia, seperti harga, sumber yang

dapat diperbaharui dan produk yang ramah lingkungan (Spitz, 2004).

Pada saat ini industri oleokimia masih berbasis kepada minyak/trigliserida

sebagai bahan bakunya. Hal ini terjadi karena secara umum, para pengusaha masih ragu

untuk terjun secara langsung ke industri oleokimia. Masih sangat jarang dijumpai

sebuah industri yang mengolah bahan baku langsung menjadi bahan kimia tanpa

melalui trigliserida. Padahal secara ekonomi dan teknik, banyak produk dari bahan

alami yang bisa diolah langsung dari bahan nabati tanpa melalui trigliserida. Contohnya

adalah pengolahan secara langsung buah kelapa sawit menjadi asam lemak. Selama ini

asam lemak dari kelapa sawit selalu diolah dari minyak/trigliserida. Padahal dari segi

teknik dan ekonomi akan lebih efisien untuk mengolah secara langsung buah sawit

menjadi asam lemak melalui pengaktifan enzim lipase yang terkandung pada buah

sawit. Hal ini juga bisa ditemukan pada bahan baku nabati lainnya (Spitz, 2004).


Skema industri oleokimia dan turunannya dapat dilihat seperti pada gambar berikut.

Gambar 2.7. Skema bahan baku oleokimia dan turunannya


2.5. Amida

Suatu amida adalah senyawa yang mempunyai nitrogen trivalent yang terikat

pada suatu gugus karbonil. Amida merupakan turunan asam karboksilat, dimana

gugus –OH digan-ti dengan –NH2 atau amoniak, dimana 1 H diganti dengan asil.

Sifat fisika : zat padat kecuali formamida yang berbentuk cair, tak berwarna, suku -

suku yang rendah larut dalam air, bereaksi kira – kira netral. Struktur Amida : R –

CONH2 (Fessenden, 1999).

Seperti asam karboksilat, amida memiliki titik cair dan titik didih yang tinggi

karena adanya pembentukan ikatan hydrogen. Amida mampu membentuk ikatan

hidrogen intermolekular selama masih terdapat hydrogen yang terikat pada nitrogen.

Senya ini juga sangat istimewa karena nitrogennya mampu melepaskan electron dan

mampu membentuk sebuah ikatan π dengan karbon karbonil. Pelepasan electron ini

menstabilkan hibrida resonansi. (Bresnick, 1996).

2.5.1. Pembuatan Amida

Reaksi asam karboksilat dengan amoniak atau amina

O O

R- C - OH + R" - NH2 R – C - NHR" + H2O

Asam Karboksilat Amina Amida

O O

R- C - Cl + R" - NH2 R – C - NHR" + HCl

Asil Klorida Amina Amida

O O O O

R - C – O – C – R + R" - NH2 R – C - NHR" + R – O – C - OH

Anhidrida Asam Amina Amida

O O

R- C - OR' + R" - NH2 R – C - NHR" + R – OH

Ester Amina Amida

(Fessenden, 1999).


Kemudian telah dilakukan pula pembuatan alkanolamida secara langsung dari

minyak kacang kedelai :

CH3

H – N +

( Rawlins, 2008).

2.5.2. Penggunaan Amida

Formamida berbentuk cair, sebagai pelarut, Untuk identifikasi asam yang

berbentuk cair. Untuk sintesis nilon, dsb. Amida asam lemak seperti N-steroil asam

amino dapat digunakan sebagai bahan surfaktan dan sebagai anti mikroba

(Silvansany,et, al, 2001). Senyawa amida juga digunakan dalam bidang farmasi

misalnya sulfonamide yang digunakan untuk mengobati bermacam – macam penyakit

infeksi, antara lain disentri baksiler yang akut, radang usus dan untuk mengobati

infeksi yang telah resisten terhadap antibiotik (Nuraini, 1988).

Amida asam lemak yang berantai panjang bila direaksikan dengan epoksida

membentuk senyawa bis ( 2-hidroksi etil) amina asam lemak yang banyak digunakan

sebagai anti static. Bahan anti static ini berfungsi untuk mencegah pembentukan

muatan statis pada permukaan resin yang disebabkan sifat plastic yang konduktif,

sehingga dengan demikian amida dapat digunakan sebagai slip agent dalam

pembuatan resin polietilena dan propilen (Richtler, 1984).

2.5.3. Amida Asam Lemak

Amida asam lemak dibuat secara sintesis pada industri oleokimia`, dimana

ammonia dan asam lemak bebas bereaksi pada suhu 200 oC dan tekanan 345 – 690

kpa selama 10 – 12 jam. Dengan proses tersebutlah dibuat seperti lauramida,

stearamida serta lainnya. Amida juga dapat di buat dengan mereaksikan ammonia

dengan metil ester asam lemak. Reaksi ini mengikuti konsep HSAB dimana H+ dari

ammonia merupakan hard-acid yang mudah bereaksi dengan hard-base CH3O- untuk

membentuk methanol. Sebaliknya NH2- lebih soft-base dibandingkan dengan CH3O-

OH

O

R O

O

O

O N

O R

R

CH3ONa

60 0C

OH OH OH

R

CH3

HO O


akan terikat dengan R – C+ O yang lebih soft-acid dibandingkan H+ membentuk

amida.

O O

R – C + NH3 R – C + CH3OH

OCH3 NH2

Amida sekunder merupakan turunan dari amoniak dimana 2 atom H diganti dengan 2

gugus asil ( Ismail, 1982).

Pembuatan amida sekunder dilaksanakan dengan mereaksikan asam lemak dengan

amina.

O O

R – C + R – CH2 - NH2 150-200 oC R – C + 2H2O

OH NHR

Senyawa amina yang digunaklan untuk reaksi tersebut antara lain

ethanolamine dan diethanoamine, yang jika direaksikan dengan asam lemak pada suu

tinggi, 150 – 200 oC, akan membentuk suatu amida dan melepaskan air. Reaksi

amidasi antara alkyl klorida lebih mudah dengan gugus amina dibandingkan dengan

terjadinya reaksi esterifikasi dengan gugus hidroksil, juga sebelumnya telah teruji

denga adanya reaksi antara laurel anhidrida dengan propanolamine utuk membentuk

senyawa N, N' – dilauril propanolamine ( Cho, 1985).

2.6. Dietanolamin

Dietanolamin, sering disingkat sebagai DEA, adalah senyawa organik dengan

rumus :

HN(CH2CH2OH)2. Ini adalah cairan tak berwarna polyfunctional, menjadi amina

sekunder dan diol.Seperti amina organik lainnya, dietanolamin bertindak sebagai basa

lemah. Mencerminkan sifat hidrofilik kelompok alkohol, DEA dapat larut dalam air,

dan bahkan higroskopik. Amida dibuat dari DEA sering juga hidrofilik

Produksi dan menggunakan Reaksi etilen oksida dengan amonia berair

pertama menghasilkan etanolamin:

C2H4O + NH3 → H2NCH2CH2OH


yang bereaksi dengan kedua dan ketiga setara dengan etilen oksida untuk memberikan

DEA dan trietanolamin:

C2H4O + H2NCH2CH2OH → HN (CH2CH2OH)2

C2H4O + HN(CH2CH2OH)2 → N(CH2CH2OH)3.

DEA digunakan sebagai surfaktan dan inhibitor korosi. Hal ini digunakan

untuk menghilangkan sulfid dan hidrogen karbon dioksida dari gas alam.

DEA dalam larutan air biasanya digunakan untuk menghilangkan hidrogen sulfida

dari berbagai proses gas. Ini memiliki keunggulan lebih dari etanolamin yang sama

dalam konsentrasi yang lebih tinggi dapat digunakan untuk korosi yang sama

potensial.

Amida berasal dari DEA dan asam lemak, yang dikenal sebagai dietanolamida,

adalah amphiphilic. Common Dietanolamida adalah bahan kosmetik dan shampoo

yang ditambahkan untuk memberikan tekstur yang lembut dan berbusa. DEA derivatif

yang relevan termasuk lauramida dietanolamin (Klein, 2001).

2.7. SURFAKTAN

Surfaktan ( surface active agent ) merupakan bahan kimia yang

berpengaruh pada aktifitas permukaan. Surfaktan memiliki kemampuan untuk larut

dalam air dan minyak. Molekul surfaktan terdiri dari dua bagian yaitu gugus yang

larut dalam minyak (hidrofob) dan gugus yang larut dalam air (hidrofil). Surfaktan

yang memiliki kecenderungan untuk larut dalam minyak dikelompokkan dalam

surfaktan oil soluble, sedangkan yang cenderung larut dalam air dikelompokkan

sebagai surfaktan water soluble (Allen, 1993). Menurut Piispanen (2002), bagian

polar surfaktan dipengaruhi oleh gaya elektrostatik (ikatan hidrogen, ikatan ionik,

interaksi dipolar) sehingga dapat berikatan dengan molekul seperti air dan senyawa

ion. Gugus non-polar surfaktan berikatan dengan struktur non-polar dengan dukungan

gaya van der walls. Surfaktan dibagi menjadi empat kelompok penting dan digunakan

secara meluas pada hampir semua sektor industri modern. Jenis-jenis surfaktan

tersebut adalah surfaktan anionik, surfaktan kationik, surfaktan nonionik dan

surfaktan amfoterik (Rieger, 1985). Surfaktan anionik adalah molekul yang

bermuatan negatif pada bagian hidrofilik atau aktif permukaan (surface - active).


Sifat hidrofilik disebabkan karena keberadaan gugus ionik yang sangat besar, seperti

gugus sulfat atau sulfonat. Surfaktan kationik adalah senyawa yang bermuatan positif

pada gugus hidrofiliknya atau bagian aktif permukaan (surface-active). Sifat hidrofilik

umumnya disebabkan karena keberadaan garam amonium, seperti quaternery

ammonium salt (QUAT). Surfaktan nonionik adalah surfaktan yang tidak bermuatan

atau tidak terjadi ionisasi molekul. Sifat hidrofilik disebabkan karena keberadaan

gugus oksigen eter atau hidroksil. Surfaktan amfoterik adalah surfaktan yang

bermuatan positif dan negatif pada molekulnya, dimana muatannya bergantung kepada

pH, pada pH rendah akan bermuatan negatif dan pada pH tinggi bermuatan positif

(Matheson, 1996).

Tabel 2.5. Harga HLB beberapa gugus fungsi

Gugus Hidrofil Harga HLB

-SO4Na+ 38,7

-COO-Na+ 19,1

-N (amina tersier) 9,4

Ester (cincin sorbitan) 6,8

Ester (bebas) 2,4

Hidroksil (bebas) 1,9

Hidroksil (cincin

sorbitan)

0,5

Gugus Lipofil Harga HLB

-CH3 0,475

-CH2- 0,475

=CH- 0,475

Untuk menentuklan kegunaan dari suatu surfaktan maka biasanya terlebih

dahulu ditentukan harga HLB nya (Hidrofilik-Lipofilik- Balance). Harga HLB dapat

ditentukan secara teoritis dan praktek. Harga HLB secara praktek dilakukan dengan


menggunakan tensiometer cincin du Nuoy, dimana akan diperoleh harga tegangan

permukaan yang setelah diplotkan dengan logaritma konsentrasi akan diperoleh harga

konsentrasi kritik misel (CMC).

HLB = 7 – 0.36 ln (Co/Cw)

Dimana : Cw = CMC

Co = 100 – Cw.

Secara teori harga HLB suatu bahan dapat dihitung berdasarkan harga gugus

fungsi hidrofil, lipofil dan derivatnya yang dapat dilihat pada tabel 2.4. (Belitz, 1986).

Gambar 2.8. Skala keseimbangan Hydrophilic Lipophilic (HLB).

Harga HLB dapat juga ditentukan berdasarkan harga bilangan penyabunan dan

bilangan asam, yakni dengan menggunakan rumus berikut (Shinoda, 1986).

HLB = 20 (1 – S/A)

Dimana: S = bilangan penyabunan

A = bilangan asam

Hubungan antara nilai HLB dengan penggunaannya sebagai surfaktan dapat

dilihat pada gambar 2.8.

Surfaktan digunakan dalam volume besar pada berbagai produk kebutuhan

rumah tangga, detergent dan produk – produk pembersih lainnya. Biasanya setelah

digunakan, produk yang mengandung surfaktan tersebut di buang sebagai limbah yang

mana pada akhirnya akan dibebaskan kepermukaan air, biodegradasi dan mekanisme

penguraian lain sangat diperlukan untuk mengurangi jumlah dan konsentrasi surfaktan

yang mencapai lingkungan (Brahmana, 1994).


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Documents

Transcript of BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA