Kelompok 1 surfaktan

MAKALAHMINYAK KELAPA SAWIT SEBAGAI ALTERNATIF BAHAN BAKU PEMBUATAN SURFAKTAN RAMAH LINGKUNGAN

BIDANG KEGIATAN:

PKM ARTIKEL ILMIAHDiusulkan oleh:

Imroatul Hasanah131710101116Angkatan 2013

Meytha Rizki D.131710101096Angkatan 2013

Rian Adi Putra131710101004Angkatan 2014

UNIVERSITAS JEMBER

JEMBER

2015PENGESAHAN PKM-KEWIRAUSAHAAN1. Judul Kegiatan

: Minyak Kelapa Sawit Sebagai Alternatif Bahan Baku Pembuatan Surfaktan Ramah Lingkungan2. Bidang Kegiatan

: PKM-AI3. Ketua Pelaksana Kegiatana. Nama Lengkap

: Imroatul Hasanah

b. NIM

: 131710101116c. Jurusan

: Teknologi Pertaniand. Universitas

: Universitas Jembere. Alamat Rumah dan No Tel./HP : Jl. Mastrip II no 29 b/089647097254f. Alamat email

: [email protected]

4. Anggota Pelaksana Kegiatan: 3 orang5. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : Nurul Isnaini Fitriyana, S.TP., MP.b. NIDN

: 0020097807c. Alamat Rumah dan No Tel./HP :

Jember, 11 Mei 2015Menyetujui

Pembantu Dekan atau

Ketua Pelaksana Kegiatan

(Dr. Ir. Jayus)

(Imroatul Hasanah)

NIP. 196805161992031004

NIM.131710101116

Wakil Rektor Bidang KemahasiswaanDosen Pendamping

Universitas Jember

(Prof. Dr. M. Shaleh, M.Sc) (Nurul Isnaini Fitriyana, S.TP., MP.)NIP. 195608311984031022

NIDN. 0020097807ABSTRAK

Kelapa sawit merupakan salah satu jenis komoditi yang mengalami pertumbuhan setiap tahunnya. Komoditi ini, diekpor dalam bentuk bahan setengah jadi. Di negara pengimpor kelapa sawit digunakan sebagai bahan baku pembuatan surfaktan yang bersifat mudah terdegradasi. Salah satu jenis produk surfaktan yang banyak dikembangkan adalah mono-digliserida. Jenis pembuatan produk ini dilakukan dengan reaksi gliserolisis antara trigliserida dari kelapa sawit dan gliserol. Surfaktan kelapa sawit bersifat lebih mudah didegradasi dibandingkan dengan surfaktan minyak bumi. Selain itu, jenis surfaktan berbahan kelapa sawit bersifat dapat diperbaharui. Namun, jenis surfaktan ini, memiliki harga yang tinggi karena bahan yang digunakan dan proses pengolahan yang dilakukan memerlukan harga yang lebih tinggi. Penggunaan kelapa sawit memiliki keunggulan dalam hal sifat yang dimiliki. Namun, memiliki keterjangkauan harga yang lebih rendah.

Key words: Kelapa sawit, Surfaktan, Kelebihan, KekuranganBAB 1. PENDAHULUAN1.1 Latar BelakangIndonesia merupakan negara tropis yang kaya akan berbagai sumber daya alam yang dimiliki. Salah satu jenis sumber daya alam yang dimiliki adalah komoditi perkebunan kelapa sawit. Menurut direktorat jenderal perkebunan, 2014, komoditi ini mengalami pertumbuhan setiap tahunnya selama 2004-2014. Pertumbuhan komoditi ini rata-rata adalah sebesar 11,09% per tahun. Peningkatan jumlah komoditi ini disebabkan oleh peningkatan lahan perkebunan sawit di Indonesia. Jumlah produksi yang mengalami peningkatan setiap tahunnya menyebabkan komoditi ini memiliki peranan penting dalam peningkatan devisa negara. Peningkatan jumlah produksi disebabkan oleh semakin meningkatnya permintaan pasar akan komoditi ini untuk dijadikan bahan baku. Menurut ITC, 2012 dalam Osaka, 2012 jumlah ekspor minyak kelapa sawit mengalami peningkatan sebesar 119,31%. Produk yang diekspor oleh Indonesia ke negara lain berupa produk setengah jadi misalnya CPO. Produk ini, oleh negara lain digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan produk yang memiliki nilai ekonomis yang lebih tinggi. Salah satu jenis pemanfaatannya adalah sebagai bahan baku pembuatan surfaktan.Surfaktan merupakan molekul kimia yang memiliki gugus hidrofobik dan hidrofilik. Permintaan pasar akan surfaktan setiap tahunnya mengalami peningkatan sebesar 3%. Namun, sebagian besar produk surfaktan bersifat sulit didegradasi. Sifat tersebut dapat menyebabkan pencemaran lingkungan, sehingga bahan baku yang memiliki sifat yang mudah terurai digalakkan pertumbuhannya.

Bahan baku surfaktan yang memiliki sifat mudah didegradasi adalah bahan yang berasal dari nabati. Contoh bahan baku yang dapat digunakan dalam pembuatan surfaktan adalah minyak kelapa sawit yang berasal dari inti sawit atau yang biasa disebut dengan CPO. Oleh karena itu, diperlukan penyusunan makalah mengenai proses pembuatan surfaktan agar mahasiswa dapat mengetahui proses pengolahan dari produk tersebut. Selain itu, mahasiswa dapat menerapkan pengetahuan mengenai proses pembuatan dalam kehidupan sehari-hari sehingga dapat membantu dalam peningkatan devisa negara.

1.2 TujuanTujuan dari penulisan makalah mengenai produk olahan kelapa sawit berupa surfaktan adalah;1. Untuk mengetahui pengertian surfaktan,2. Untuk mengetahui jenis-jenis surfaktan,3. Untuk mengetahui kegunaan surfaktan,4. Untuk mengetahui teknologi pembuatan surfaktan berbasis POE-MDG kelapa sawit,5. Untuk mengetahui kelebihan surfaktan berbahan kelapa sawit,

6. Untuk mengetahui prospektif usaha surfaktan berbahan kelapa sawit.BAB 2. METODE PENULISAN2.1 Prosedur Pengumpulan Data dan InformasiPenulisan makalah ini didasarkan pada data atau informasi yang diperoleh dari sumber dan studi literatur. Sumber dan literatur yang digunakan berasal dari internet. Sumber dan studi literatur tersebut digunakan untuk mengetahui permasalah mengenai kelapa sawit dan peredaran surfaktan berbahan minyak bumi. Pengumpulan sumber dan studi literatur didapatkan dari jurnal, hasil penelitian (skripsi) serta searching di internet pada sumber yang resmi dan terpercaya.2.2 Analisis SistematisAnalisis sistematis pada penulisan makalah ini berisi mengenai prosedur umum yang dilakukan pada penulisan makalah secara keseluruhan. Penulisan makalah ini dilakukan dengan tahapan sebagai berukut;a. Merumuskan permasalahan yang berkaitan dengan potensi kelapa sawit sebagai bahan baku surfaktan, serta mengetahui akibat penggunaan minyak bumi sebagai bahan baku surfaktan,

b. Menelusuri pustaka melalui internet dan sharing kelompok,

c. Mendeskripsikan kajian berdasarkan data dan informasi yang ada,

d. Menarik kesimpulan dari pembahasan terhadap permasalahan yang dirumuskan.

BAB 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Surfaktan

Surfaktan merupakan molekul kimia yang memilii sifat hidrofilik dan hidrofobik (Mulyadi, 2000). Jenis molekul ini merupakan zat aktif yang bersifat dapat menurunkan tegangan permukaan. Proses pembuatan molekul ini dapat dilakukan dengan menggunakan bahan sintesis maupun biokimiawi (Suryani dkk, 2002).Bahan baku pembuatan surfaktan dapat berasal dari minyak bumi, nabati, dan hewani. Surfaktan memiliki karakteristik utama yaitu dengan adanya gugus polar dan gugur non polar dalam satu molekul. Jenis molekul ini dapat memiliki sifat aktif yaitu dapat menurunkan tegangan permukaan, tegangan antarmuka dan meningkatkan kestabilan sistem emulsi.3.2 Jenis Surfaktan

Surfaktan dibagi menjadi beberapa jenis berdasarkan sumber bahan baku yang digunakan dan struktur ionnya. Adapun pembagian jenis dari surfaktan yaitu;

3.1.1 Berdasarkan sumber bahan baku pembuatanya:

1. Surfaktan dengan bahan baku petroleum

2. Surfaktan dengan bahan baku batu bara

3. Surfaktan dengan bahan baku lemak atau minyak

4. Surfaktan dengan bahan baku karbohidrat

3.1.2 Berdasarkan struktur ion: ada tidaknya muatan ion pada rantai panjang bagian hidrofobiknya, dikenal 4 macam yaitu:

1. Surfaktan kationik pada umumnya merupakan garam-garam ammonium kuarterner atau amina.

C12H25Cl + N(CH3)3 [C12H25N-(CH3)3]+Cl-Contoh: Dodekildimetil benzil ammonium klorida Heksa dekitrim etilmmonium klorida. 2. Surfaktan nonionik merupakan sejenis yang tidak berdisosiasi dalam air, tetapi bergantung pada struktur untuk mengubah hidrofilitas yang membuat zat tersebut larut dalam air. Surfaktan non ionik biasanya digunakan bersama-sama dengan surfaktan ionik.Contoh: Pentaeritritir palmitat CH3(CH2)14COO-CH2-C(CH2OH)3Polioksietilendodekileter C12H25-O-(CH2-CH2O)2H

3. Surfaktan amfolitik merupakan jenis yang mengandung gugus yang bersifat anionik dan kationik seperti pada asam amino.

Contoh: Heksadekilaminopropionat C18H35-NH+-CH2-CH2-COO-Dodekilaminopropionat C18H25-NH2+-CH2-COO-4. Surfaktan anionik umumnya merupakan garam natrium, akan terionisasi menghasilkan Na+ dan ion surfaktanya bermuatan negatif.

Contoh: Natrium dodekil sulfonat C12H23CH2SO3-Na+Natrium dodekil benzensulfonat C12H25ArSO3-Na+3.3 Kegunaan SurfaktanSurfaktan banyak digunakan dalam berbagai industri seperti industri sabun, deterjen, produk kosmetika dan produk perawatan diri, farmasi, cat dan pelapis, kertas, tekstil dan pertambangan. Selain itu, jenis produk ini juga dapat digunakan sebagai sebagai emulsifier dalam bidang pangan (Luna, 2011). Menurut Suryani dkk, 2002, Surfaktan dimanfaatkan sebagai bahan penggumpal, pembasah, pembusaan, emulsifier oleh industri farmasi, industri komestika, industri kimia, industri pertanian dan industri pangan.3.4 Teknologi Pembuatan Surfaktan Kelapa Sawit berbasis POE-MDG Surfaktan berbasis POE-MDG (Polyoxyethylen Mono-digliserida) didapatkan dengan mereaksikan Mono-digliserida (MDG) dan polietilen glikol (POE) (Sadi, 1993 dalam Purwaningtyas dan Bambang, 2009). MDG dapat diperoleh dengan beberapa cara yaitu hidrolisis, alkolisis, dan gliserolisis. Penggunaan ketiga jenis proses ini memiliki reaksi, bahan dan hasil yang berbeda. Pada proses alkolisis produk yang dihasilkan adalah senyawa ester lemak dan senyawa mono-digliserida (Hasanuddin, 2001 dalam Purwaningtyas dan Bambang, 2009).Gliserolisis dilakukan dengan mereaksikan gliserol dan trigliserida dari minyak. Reaksi tersebut dapat berlangsung semakin cepat dengan adanya katalis yang dapat berupa asam, basa maupun enzim (Anonim, 2008c; Christina, 2006 dalam Purwaningtyas dan Bambang, 2009). Katalis yang digunakan pada proses pembuatan POE-MDG ini adalah MgO. Menurut Noureddini and Medikonduru, 1997, Reaksi gliserolisis dilakukan dengan beberapa tahapan yaitu reaksi gliserol dan metil ester pada trigliserida kemudian diikuti dengan gliserolisis pada lemak dan terakhir adalah reaksi antara metil ester dan trigliserid. Menurut Purwaningtyas dan Bambang, 2009 rasio antara gliserol dan trigliserida yang digunakan untuk menghasilkan MDG yang optimum adalah 3,5.Hasil yang didapatkan yaitu MDG kemudian digunakan sebagai bahan dasar pada tahap etoksilasi. Etoksilasi merupakan reaksi kimia antara asam lemak dan ethylene oksida. Pada tahapan ini, MDG direaksikan dengan PEG untuk menghasilkan POE-MDG dengan menggunakan katalis MgO. Rasio optimum antara PEG dan MDG adalah 4,0 (Purwaningtyas dan Bambang, 2009). Adapun skema kerja pembuatan surfaktan berbasis POE-MDG menurut Purwaningtyas dan Bambang, 2009 dapat dilihat pada Gambar 1 (gliserolisis) dan Gambar 2 (etoksilasi).

Gambar 1. Proses pembuatan MDG dengan gliserolisis

Gambar 2. Proses pembuatan POE-MDG dengan etoksilasi

3.5 Kelebihan dan Kekurangan Surfaktan Minyak Bumi dan Minyak Kelapa SawitSurfaktan yang berbahan dasar dan disintesisi dari turunan minyak bumi memiliki beberapa jenis seperti linier alkilbensen sulfonat, alkil sulfonat, alkil etoksilat dan alkil etoksilat sulfat. Jenis surfaktan tersebut memiliki sifat yang sukar terdegradasi sehingga dapat menyebabkan adanya pencemaran lingkungan. Selain itu, jenis surfaktan ini memiliki bahan baku yang tidak dapat diperbaharui. Keunggulan yang dimiliki surfaktan dibandingkan surfaktan lain yaitu lebih ramah lingkungan, secara alami mudah didegradasi, memiliki sifat detergensi yang baik walaupun digunakan pada air dengan tingkat kesadahan yang cukup tinggi, juga bahan baku lebih murah dan dapat diperbaharui. Kekurangan dari penggunaan jenis surfaktan kelapa sawit memiliki harga jual yang mahal karena proses pengolahannya yang memerlukan katalis dalam pembuatan dan proses pembuatan yang membutuhkan beberapa tahap proses (Smith, 1981). 3.6 Prospektif Usaha

Jumlah bahan baru yang melimpah dan semakin meningkatnya permintaan konsumen terhadap surfaktan berbahan dasar kelapa sawit menjadikan usaha pengembangan usaha ini memiliki peluang besar dalam pengembangannya. Penggunaan bahan berupa katalis menyebabkan produk ini memiliki harga ekonomis yang rendah karena bahan yang digunakan memiliki harga yang tiggi (Smith, 1981).BAB 4. KESIMPULAN

Berdasarkan telaah pustaka yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa; 1. Surfaktan merupakan molekul yang memiliki gugus hidrofobik dan hidrofilik.2. Surfaktan dibagi menjadi dua jenis yaitu berdasarkan bahan baku yang digunakan dan struktur ionnya. Berdasarkan bahan baku yaitu surfakta berbahan baku petroleum, batu bara, minyak karbohidrat. Menurut struktur ionnya surfaktan dibagi menjadi surfaktan kationik, anionik, nonionik dan amfolitik.3. Surfaktan dapat digunakan sebagai bahan pembuatan detergen, emulsifier, dan obat. 4. Teknologi pengolahan POE-MDG dapat dilakukan dengan reaksi gliserolisis dan etoksilasi.5. Penggunaan bahan sawit mudah didegradasi sehingga tidak menyebabkan pencemaran lingkungan. 6. Kelapa sawit memiliki prospektif pengembangan usaha yang luas karena kebutuhan akan surfaktan yang mudah didegradasi mengalami peningkatan setiap tahunnya.

DAFTAR PUSTAKALuna, Prima. 2011. Optimasi sintesa Monolaurin Menggunakan Katalis Enzim Lipase Imobil Pada Circulated Packed Bed Reactor. Tesis. Bogor: Program Pasca Sarjana Ilmu Pangan. Institut Pertanian Bogor. Mulyadi. 2000. Surfactant For Oil Well Stimulation Agent. Jakarta: PT Mulino Ciptanusa.

Nuryanto, E. 1997. Surfaktan yang Ramah Lingkungan dari Kelapa Sawit. Warta Pusat Kelapa Sawit. Vol. 5 (1): 37-45.Osaka, ITPC. 2012. Market Brief: HS. 1511 Kelapa Sawit. Jakarta: Kementrian Perdagangan.

Puswaningtyas, E. F., Bambang P. 2009. Pembuatan Surfaktan Polyoxyethylene dari Minyak Sawit: Pengaruh Rasio Mono-digliserida dan Polyethylen Glykol. Reaktor. Vol. 12 (3): 175-182.

Smith. JM. 1981. Chemical Engineering Kinetic. Tokyo: Mc Graw Hill.

Suryani, A. I. Sailah dan E. Hambali. 2002. Pengantar Teknologi Emulsi. Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fateta, IPB. Bogor.

LAMPIRAN-LAMPIRANLampiran 1. Biodata Ketua dan AnggotaA. Identitas Diri Ketua Kelompok1 Nama Lengkap (dengan gelar) Imroatul Hasanah

2Jenis Kelamin Perempuan

3Program Studi Teknologi Hasil Pertanian

4NIM 131710101116

5Tempat dan Tanggal Lahir Probolinggo, 09 Desember 1994

6E-mail [email protected]

7Nomor Telepon/HP 089647097254

B. Riwayat Pendidikan

SDSMPSMA

Nama InstutusiMI Miftahul HasanahMTS Miftahul HasanahSMA Nurul Jadid

Jurusan--IPA

Tahun Masuk-Lulus2001-20072007-20102010-2013

C. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation)

NoNama Pertemuan IlmiahJudul Artikel IlmiahWaktu dan Tempat

1---

Dst

D. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi atau instutusi lainnya)NoJenis PenghargaanInstitusi Pemberi PenghargaanTahun

1---

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan Hibah Program Kreatifitas Mahasiswa Bidang Artikel Ilmiah.

Jember, 11 Mei 2015 Pengusul,

Imroatul HasanahNIM. 131710101116A. Identitas Diri Anggota I

1 Nama Lengkap (dengan gelar) Meytha Rizki Darmayanti

2Jenis Kelamin Perempuan


4NIM 1317101010

5Tempat dan Tanggal Lahir Lumajang, 03 Mei 1995

6E-mail [email protected]



SDSMPSMA

Nama InstutusiSDN 1 DitotrunanSMPN 1 LumajangSMAN 1 Klakah

Jurusan--IPA




1---

Dst


1---


Jember, 11 Mei 2015Pengusul,

Meytha Rizki D. NIM. 131710101096A. Identitas Diri Anggota II1 Nama Lengkap (dengan gelar) Rian Adi Putra

2Jenis Kelamin Laki-laki


4NIM 131710101004

5Tempat dan Tanggal Lahir

6E-mail



SDSMPSMA

Nama Instutusi

Jurusan--IPA




1---

Dst


1---


Jember, 11 Mei 2015Pengusul,

Rian Adi PutraNIM. 131710101004Lampiran 4. Surat Pernyataan Ketua Kegiatan

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS JEMBER

Jl. Kalimantan No. 37 Kampus Tegal Boto Telp. Fax (0331) 330224-Jember (68121)

E-mail: [email protected], Home Page: www.unej.ac.id

SURAT PERNYATAAN KETUA PELAKSANAYang bertanda tangan di bawah ini:

Nama

: Imroatul HasanahNIM/BP: 131710101116Program Studi: Teknologi Hasil Pertanian

Fakultas : Teknologi Pertanian

Dengan ini menyatakan bahwa usulan PKM-AI saya dengan judul: Minyak Kelapa Sawit Sebagai Alternatif Bahan Baku Pembuatan Surfaktan Ramah LingkunganBilamana di kemudian hari ditemukan ketidaksesuaian dengan pernyataan ini, maka saya bersedia dituntut dan diproses sesuai dengan ketentuan yang berlaku dan mengembalikan seluruh biaya pelaksanaan yang sudah diterima ke kas negara. Demikian pernyataan ini dibuat dengan sesungguhnya dan dengan sebenar-benarnya.

Jember, 11 Mei 2015Pembantu Rektor III Bidang Kemahasiswaan

Universitas Jember

Prof. Dr. Mohammad Saleh, S.E, M.Sc.

NIP. 195608311984031002

Yang Menyatakan,

Imroatul Hasanah NIM. 131710101116

50 g minyak kelaoa sawit, 114 g gliserol, 135 solvent n-butanol

Pencampuran

Pemasukan dalam labu leher tiga

Pemanasa T=90oC, 400 rpm

+ 2,04 g MgO

Gliserolisis t= 4 jam

Pendiaman t=24 jam

Pemisahan, metode dekantasi

Destilasi

30 g Mono-digliserida, 120 g PEG

Pencampuran

Pemanasan T=160oC

Pengadukan 400 rpm, t= 120 menit

POE-MDG

Kelompok 1 surfaktan

Documents

Transcript of Kelompok 1 surfaktan