BAB III

DASAR PERANCANGAN

3.1 Spesifikasi Bahan Baku

Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan Alkil Poliglikosida (APG) adalah pati,

butanol, dodecanol, p-toluene sulfonic acid (PTSA), air, sodium hydroxide (NaOH) dan

hydrogen peroxide (H2O2). Adapun sifat fisik, kimia, termodinamika dan MSDS (Material

Safety Data Sheet) bahan baku yang digunakan adalah sebagai berikut:

Tabel 3.1 Sifat Fisik, Kimia dan Termodinamika Bahan Baku Pembuatan APG

Parameter

Bahan Baku

Pati Butanol

Dodecano

l PTSA H2O NaOH H2O2

Berat molekul

(g/mol)162,14 74,123 186,338 190,22 18,015 39,997 34,015

Titik leleh(Tf, K) - 183,85 296,95 379 273,15 596,00 272,72

Titik didih(Tb, K) 673 390,81 535,00 413 373,15 1663,15 423,35

Suhu kritis(Tc, K) - 562,93 721,00 - 647,13 2820,00 730,15

Tekanan krirtis(Pc,

bar)- 44,13 19,30 - 220,55 253,31 216,84

Volume kritis(Vc,

cm3/mol)- 274,5 696,0 - 56,0 200,00 77,7

Critical density

(g/cm3)- 0,2700 0,2677 - 0,3220 0,2000 0,4378

Critical

compressibility

factor (Zc)

- 0,259 0,224 - 0,229 0,216 0,278

Acentric factor - 0,596 0,639 - 0,345 0,477 0,360

Kapasitas panas (Cp,

joule/mol K)- 160,12 493,22 - 75,55 87,123 85,55

Entalpi penguapan

(Hvap, kjoule/mol)- 43,24 54,50 - 39,50 200,67 46,72

Entalpi fusi (Hfus,

kjoule/mol)- 9,372 31,380 - 6,002 6,611 12,498

Densitas (g/ml) - 0,806 0,830 1,24 1,027 - 1,443

Tegangan

permukaan

(dynes/cm)

- 25,67 29,40 - 73,56 - 74,26

Indeks bias - 1,3971 1,4413 - 1,3325 1,4330 1,4067

Momen dipol

(debye)1,66 1,70 - 1,85 - 1,57

Jari-jari rotasi

(angstrom)3,251 6,119 - 0,615 1,285 1,242

Entropy (S,

joule/mol K)- 362,75 675,21 - 188,72 228,33 232,88

Entalpi (Hf,

kjoule/mol)- -274,43 -442,83 - -241,80 -425,60 -136,30

Energy gibbs (Gf,

kjoule/mol)- -150,67 -87,07 - -228,60 -379,50 -105,60

Kelarutan

(joule/cm3)0,5- - 19,485 - 47,813 - 45,926

Konstanta henry’s

(H, atm/mol/m3)- -

5,1856 x

10-5- - - -

Viskositas fasa gas

(ngas, micropoise)- - - - 89,68 - -

Viskositas fasa cair

(nliq, micropoise)- 2,599 16,338 - 0,911 - 1,189

Konduktivitas panas

fasa gas (kgas, W/m

K)

- - - - 0,01898 - 0,01678

Konduktivitas panas

fasa cair (kliq, W/m

K)

- 0,1538 0,1461 - 0,607 - 0,363

(Sumber: Yaws, 1999)

3.1.1 Material Safety Data Sheet (MSDS) Bahan Baku Pembuatan APG

Berikut Material Safety Data Sheet (MSDS) bahan baku yang digunakan dalam

pembuatan Alkil Poliglikosida (APG) menurut Redox (2015):

a. Pati

Sifat fisik dan kimia

Berbentuk bubuk, berwarna putih dan kuning terang, tidak berbau dengan rumus

molekul (C6H10O5)n.

Identifikasi bahaya

Dapat menyebabkan iritasi pada mata,saluran pencernaan dan saluran

pernafasan.Selalu gunakan alat pelindung diri yan tepat seperti kacamata, pakaian

pelindung, sarung tangan dan masker.

Langkah-langkah pertolongan pertama

Jika terkena mata, basuh dengan air dan biarkan selama 15 menit sambil

sesekali megangkat kelopak mata ke atas dan ke bawah. Jika semakain parah

harus segera mendapat bantuan medis.

Jika tertelan, berkumur kumur atau minum segelas air dan harus segera

mendapatkan bantuan medis bila semakin parah.

Jika terhirup, segera keluar dari ruangan yang terkontaminasi dan hirup udara

segar.

Tindakan pemadaman kebakaran

Bahan ini merupakan zat yang tidak mudah terbakar (non-flammable).

Penanganan dan penyimpanan

Untuk penanganan dan penyimpanan, hindari ruangan yang berdebu, beruap,

berkabut, mengandung gas dan berventilasi udara yang baik untuk menjaga agar

kelembapan udara selalu rendah.Simpan ditempat yang kering, sejuk dan tertutup

rapat.

Stabilitas dan reaktivitas

Stabil padatekanan dan temperatur normal.Hindari bereaksi dengan material yang

tidak cocok (incompatible) seperti dengan karbon monoksida dan karbondioksida

agar tidak terjadi polimerisasi yang membahayakan.

b. Butanol

Sifat fisik dan kimia

Berwujud cair, tidak berwarna (bening), dan berbau khas dengan rumus molekul

C4H10O.

Identifikasi bahaya

Cairan mudah terbakar (flammable), berbahaya jika tertelan, dapat menyebabakan

iritasi pada kulit dan saluran pernafasan dan sangat beresiko jika terkena mata

karena dapat menyebabkan kerusakan mata yang serius.Uap dari zat ini dapat

meyebabkan pusing jika terhirup terlalu lama.Jauhkan dari jangkauan anak-anak,

simpan ditempat yang tertutup rapat dan mempunyai ventilasi udara yang baik serta

jauhkan dari makanan dan minuman.

Langkah-langkah pertolongan pertama

Jika terkena mata, basuh dengan air dan biarkan selama 15 menit sambil

sesekali megangkat kelopak mata ke atas dan ke bawah. Jika semakain parah

harus segera mendapat bantuan medis.

Jika terkena kulit, basuh dengan air dan biarkan selama 20 menit sambil

melepas pakaian dan sepatu yang terkontaminasi. Jika kulit membengkak,

memerah, melepuh atau terjadi iritasi yang serius, harus segera mendapat

bantuan medis.

Jika terkena mulut atau tertelan, berkumur kumur atau minum segelas air dan

harus segera mendapatkan bantuan medis bila semakin parah.

Jika terhirup, segera keluar dari ruangan yang terkontaminasi dan hirup udara

segar.

Tindakan pemadaman kebakaran

Jauhkan dari sumber yang dapat memicu kebakaran seperti furnace, alat-alat yang

dapat menimbulkan percikan api, peralatan listrik, serta jauhkan dari area kerja dan

area merokok pekerja. Padamkan api menggunakan alcohol resistant foam, water

spray atau water fog, karbondioksida, dry chemical. Selalu gunakan alat pelindung

diri yang tepat untuk memadamkan kebakaran seperti helm, jaket, celana tahan api,

sepatu dan sarung tangan.

Penanganan dan penyimpanan

Untuk penanganan dan penyimpanan, selalu ikuti prosedur penanganan yang tepat

dan label peringatan pada wadah penyimpanan. Pembuangan yang tidak tepat atau

penggunaan kembali wadah penyimpanan zat dapat membahayakan dan tidak

dizinkan sama sekali. Hindari kontak dengan mata, kulit, pakaian dan jangan

dihirup.Simpan ditempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, atau lemari

pendingin (refrigerated tank).Selalu tutup rapat wadah penyimpanan ketika tidak

digunakan. Hindari dari paparan sinar matahari dan sumber yang dapat memicu

panas dan percikan api.

Stabilitas dan reaktivitas

Cairan mudah terbakar (flammable liquid), stabil pada kondisi penggunaan,

penyimpanan dan temperatur normal. Hindari dari sumber listrik statis dan percikan

api.Hindari dari material oksidan, aluminium dan trioksida kromat. Zat ini jangan

dibakar karena akan terdekomposisi menjadi produk yang berbahaya sehingga

mengeluarkan asap yang beracun.

Informasi toksikologi

Berbahaya jika terkena mata dimana konsentrasi uap >50ppm akan mengiritasi

mata, konsentrasi cairan >50ppm dapat menyebabkan iritasi serius pada mata,

konsentrasi >200ppm dapat menyebabkan peradangan kornea, penglihatan kabur,

mata mengeluarkan air terus menerus danphotophobia. Berbahaya jika tertelan

karena dapat menyebabkan alkoholisme seperti sindrom, sakit kepala, pusing, mual

dan muntah, susah bernafas, kehilangan kesadaran dan kelesuan bahkan kerusakan

hati.Berbahaya jika terhirup karena dapat mengiritasi system pernafasan, inhibitor

saraf pusat, sakit kepala, pusing, kelelahan dan iritasi saluran pernafasan

atas.Konsentrasi >24ppm dapat menyebabkan iritasi ringan, >50ppm dapat

menyebabkan sakit kepala.Berbahaya jika terkena kulit karena dapat menyebabkan

iritasi kulit dan melarutkan lemak pada kulit sehingga kulit menjadi kering.

Informasi ekologis

Jika dibuang ke tanah, bahan ini akan diserap, terurai atau menguap. Bahan ini

jangan dibuang kesaluran air atau selokan meskipun bahan ini memang tidak bisa

menumpuk seperti bahan padat namun bahan ini dapat terdekomposisi.

c. Dodecanol

Sifat fisik dan kimia

Berwujud cair dan semi-solid, berwarna putih, dan berbau khas (fresh waxy) dengan

rumus molekul C12H26O.

Identifikasi bahaya

Bahan yang tidak berbahaya.

Langkah-langkah pertolongan pertama

Jika tertelan, basuh dengan air atau minum segelas air. Jika terjadi efek yang

buruk bagi tubuh, cari bantuan medis agar medapatkan pengobatan untuk

menangkal efek racun.

Jika terkena mata, basuh dengan air dan biarkan selama 15-20 menit sambil

sesekali megangkat kelopak mata ke atas dan ke bawah. Jika semakain parah

harus segera mendapat bantuan medis.

Jika terkena kulit, basuh dengan air dan biarkan selama 15-20 menit. Lepaskan

pakaian yang terkontaminasi dan cuci sebelum digunakan kembali. Jika tidak

ada luka bakar gunakan sabun untuk membersihkan kulit. Jika terjadi iritasi,

segera cari bantuan medis.

Jika terhirup, segera keluar dari ruangan dan hirup udara segar. Jika masih

mengalami kesulitan dalam bernafas, segera cari bantuan oksigen.

Tindakan pemadaman kebakaran

Jauhkan bahan dari semua sumber yang dapat memicuapi karena bahan ini

merupakan cairan yang mudah terbakar (flammable liquid). Padamkan api

menggunakan karbondioksida dan dry chemical powder atau dry chemical spray.

Selalu gunakan alat pelindung diri yang tepat untuk memadamkan kebakaran seperti

helm, jaket, celana tahan api, sepatu dan sarung tangan.

Penanganan dan penyimpanan

Untuk penanganan dan penyimpanan, selalu ikuti prosedur pencegahan yang

direkomendasikan, jaga kebersihan pribadi dan cuci semua peralatan yang dipakai

setelah menggunakan bahan ini.Hindari kontak dengan mata, kulit dan pakaian,

jangan menghirup bahan ini, jangan dikonsumsi dan selalu dikerjakan diruang

tertutup jika menggunakan bahan ini.Simpan di tempat yang sejuk, kering

berventilasi baik, tertutup rapat dan jauh dari agen pengoksidasi. Periksa secara

teratur untuk mencegah kerusakan atau kebocoran tempat penyimpanan

Stabilitas dan reaktivitas

Cairan mudah terbakar (flammable liquid), reaktivitasnya bereaksi dengan halida

asam dan anhidrida.stabil pada kondisi penggunaan, penyimpanan dan temperatur

normal. Hindari berekasi dengan asam kuat dan oksidator kuat karena dapat

menyebabkan bahan terdekomposisi sehingga mengeluarkan asap yang beracun.

Informasi toksikologi

Berbahaya jika terhirup, tertelan, terkena mata dan kulit (diserap oleh kulit) karena

dapat menyebabkan iritasi, mual dan muntah.

Informasi ekologis

Tidak larut dalam air dan jangan dibuang ke saluran air atau selokan karena dapat

mencemari air.

d. Hydrogenperoxide

Sifat fisik dan kimia

Berwujud cair, tidak berwarna (bening), dan berbau sedikit menyengat (slightly

pungent) dengan rumus molekul H2O2.

Identifikasi bahaya

Langkah-langkah pertolongan pertama

Jika tertelan, basuh dengan air atau minum segelas air. Jika terjadi efek yang

buruk bagi tubuh, cari bantuan medis agar medapatkan pengobatan untuk

menangkal efek racun.

Jika terkena mata, basuh dengan air dan biarkan selama 15-20 menit sambil

sesekali megangkat kelopak mata ke atas dan ke bawah. Jika semakain parah

harus segera mendapat bantuan medis.

Jika terkena kulit, basuh dengan air dan biarkan selama 15-20 menit. Lepaskan

pakaian yang terkontaminasi dan cuci sebelum digunakan kembali. Jika tidak

ada luka bakar gunakan sabun untuk membersihkan kulit. Jika terjadi iritasi,

segera cari bantuan medis.

Jika terhirup, segera keluar dari ruangan dan hirup udara segar. Jika masih

mengalami kesulitan dalam bernafas, segera cari bantuan oksigen.

Tindakan pemadaman kebakaran

Jauhkan bahan dari semua sumber yang dapat memicu api karena bahan ini

merupakan cairan yang mudah terbakar (flammable liquid). Padamkan api

menggunakan karbondioksida dan dry chemical powder atau dry chemical spray.

Selalu gunakan alat pelindung diri yang tepat untuk memadamkan kebakaran seperti

helm, jaket, celana tahan api, sepatu dan sarung tangan.

Penanganan dan penyimpanan

Untuk penanganan dan penyimpanan, selalu ikuti prosedur pencegahan yang

direkomendasikan, jaga kebersihan pribadi dan cuci semua peralatan yang dipakai

setelah menggunakan bahan ini.Hindari kontak dengan mata, kulit dan pakaian,

jangan menghirup bahan ini, jangan dikonsumsi dan selalu dikerjakan diruang

tertutup jika menggunakan bahan ini.Simpan di tempat yang sejuk, kering

berventilasi baik, tertutup rapat dan jauh dari agen pengoksidasi. Periksa secara

teratur untuk mencegah kerusakan atau kebocoran tempat penyimpanan

Stabilitas dan reaktivitas

Cairan mudah terbakar (flammable liquid), reaktivitasnya bereaksi dengan halida

asam dan anhidrida.stabil pada kondisi penggunaan, penyimpanan dan temperatur

normal. Hindari berekasi dengan asam kuat dan oksidator kuat karena dapat

menyebabkan bahan terdekomposisi sehingga mengeluarkan asap yang beracun.

Informasi toksikologi

Berbahaya jika terhirup, tertelan, terkena mata dan kulit (diserap oleh kulit) karena

dapat menyebabkan iritasi, mual dan muntah.

Informasi ekologis

Tidak larut dalam air dan jangan dibuang ke saluran air atau selokan karena dapat

mencemari air.

e. PTSA

Sifat fisik dan kimia

Berwujud cair, hampir tidak berwarna, dan rumus molekul C7H8O3S.

Identifikasi bahaya

Dapat menyebabkan iritasi pada kulit, mata, saluran pencernaan dan saluran

pernafasan.

Langkah-langkah pertolongan pertama

Jika terkena mata, cuci dengan air mengalir selama 15 menit sambil tetap

membuka kelopak mata. Menggunakan air dingin. Segera cari bantuan medis.

Jika terkena kulit, bilas kulit dengan air yang banyak, lapisi kulit yang teriritasi

dengan salaf pengurang rasa sakit. Buka pakaian dan sepatu yang

terkontaminasi. Gunakan air dingin. Cuci pakaian yang terkena kontaminasi

sebelum di gunakan kembali. segera cari bantuan medis.

Jika terhirup, hilangkan dengan air hangat. Jika tidak berafas, berikan bantuan

pernapasan. Jika sulit bernafas berikan oksigen dan segera cari bantuan medis.

Jika tertelan, jangan paksakan untuk dimuntahkan kecuali melalui arahan

petugas medis. Jangan berikan apapun kedalam mulut kepada orang yang tidak

sadar. Longgarkan pakaian. Segera cari bantuan medis jika gejala muncul.

Tindakan pemadaman kebakaran

Jauhkan bahan dari semua sumber yang dapat memicu api karena bahan ini

merupakan cairan yang mudah terbakar (flammable liquid). Padamkan api

menggunakan karbondioksida dan dry chemical powder atau dry chemical spray.

Selalu gunakan alat pelindung diri yang tepat untuk memadamkan kebakaran seperti

helm, jaket, celana tahan api, sepatu dan sarung tangan.

Penanganan dan penyimpanan

Untuk penanganan dan penyimpanan, selalu ikuti prosedur pencegahan yang

direkomendasikan, jaga kebersihan pribadi dan cuci semua peralatan yang dipakai

setelah menggunakan bahan ini. Hindari kontak dengan mata, kulit dan pakaian,

jangan menghirup bahan ini, jangan dikonsumsi dan selalu dikerjakan diruang

tertutup jika menggunakan bahan ini. Simpan di tempat yang sejuk, kering

berventilasi baik, tertutup rapat dan jauh dari agen pengoksidasi. Periksa secara

teratur untuk mencegah kerusakan atau kebocoran tempat penyimpanan.

Stabilitas dan reaktivitas

Cairan mudah bereaksi dengan bahan oksida, bahan pereduksi, asam, alkali dan

sedikit bereaksi dengan logam. Tidak korosi dengan jenis gelas. Tidak cocok

dengan besi belerang, kain, kulit dan bereaksi dengan air untuk membentuk asam

kuat

Informasi toksikologi

Berbahaya jika terhirup, tertelan, terkena mata dan kulit (diserap oleh kulit) karena

dapat menyebabkan iritasi, mual dan muntah

Informasi ekologis

Berkemungkinan untuk berbahaya dalam jangka waktu yang lama.

3.2 Spesifikasi dan Karakteristik Produk

a. APG-0810

Appearance : Kuning terang, keruh dan ropy water solution

Jumlah rantai karbon (C) : C8 - C10

Solid matter (wt%) : 50 – 53%

pH : 11,5 – 12,5

Kadar air : 47 – 50%

Fatty alcohol residue (wt%) : ≤ 1%

Viskositas (25°C) :< 500 mPa.s

Densitas (g/cm3, 25°C) : 1,07 – 1,20

Kadar abu :< 2%

Karakteristik:

Hidrasi yang baik (good hydration).

Mudah dipecah/terurai (good resolvable) didalam air.

Larut dalam larutan alkali dengan konsentrasi tinggi dan larutan elektrolit (good

solubility).

b. APG-1214

Appearance : Kuning terang, keruh dan ropy water solution

Jumlah rantai karbon (C) : C12- C14

Solid matter (wt%) : 50 – 53%

pH : 11,5 – 12,5

Kadar air : 47 – 50%

Fatty alcohol residue (wt%) : ≤ 1%

Viskositas (25°C) : ≥ 2000 mPa.s

Densitas (g/cm3, 25°C) : 1,07 – 1,20

Kadar abu : < 2%

Karakteristik:

Memberikan efek kental, busa, dan stabilitas busa yang baik

Bagus jika dicampurkan dengan surfaktan jenis lain (anionik dan kationik

surfaktan).

Cocok dengan kulit.

c. APG-0814

Appearance : Kuning terang, keruh dan ropy water solution

Jumlah rantai karbon (C) : C8 - C14

Solid matter (wt%) : 50 – 53%

pH : 11,5 – 12,5

Kadar air : 47 – 50%

Fatty alcohol residue (wt%) : ≤ 1%

Viskositas (25°C) : ≥ 1000 mPa.s

Densitas (g/cm3, 25°C) : 1,07 – 1,20

Kadar abu : < 2%

APG-1214 lebih hidrophobik dibandingkan APG-0810 karena memiliki struktur rantai

karbon yang panjang (C12 - C14). Jadi, APG-1214 memiliki kemampuan mencuci dan

pengemulsi yang lebih baik dari APG-0810, sementara itu APG-0810 merupakan gabungan

dari APG-1018 dan APG-1214, jadi APG-0814 merangkap keuntungan dari APG-0810 dan

APG-1214.

Catatan:

Kristal muncul ketika APG-1214 yang mempunyai konsentrasi tinggi disimpan dibawah

suhu 30°C. Namun kristal tersebut tidak mempengaruhi kualitas dan kegunaan produk.

Kristal tersebut akan mencair kembali jika APG tersebut dipanaskan sebelum digunakan.

Efek pengawet diperoleh dengan meningkatkan nilai pHproduk APG. Jadi, pengawet

tidak terkandung didalam APG.

Kekeruhan muncul jika nilai pH terlalu tinggi. Ketika APG dicampur ke material lain

sebagai formula, jaga pH agar selalu dibawah 8 sehingga kekeruhan akan hilang dan

dihasilkan produk yang bening.

3.3 Kapasitas Produksi