Makalah Detergen Dan Sabun

34
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Deterjen Deterjen adalah campuran berbagai bahan, yang digunakan untuk membantu pembersihan dan terbuat dari bahan-bahan turunan minyak bumi. Dibanding dengan sabun, deterjen mempunyai keunggulan antara lain mempunyai daya cuci yang lebih baik serta tidak terpengaruh oleh kesadahan air. Detergen merupakan garam Natrium dari asam sulfonat. Gambar 2.1 Reaksi Pembuatan Deterjen Deterjen sering kita gunakan dalam kehidupan kita sehari-hari, seperti mencuci pakaian. Bahan utama detergent ialah garam natrium yaitu asam organik yang dinamakan asam sulfonik. Asam sulfonik yang digunakan

Transcript of Makalah Detergen Dan Sabun

Page 1: Makalah Detergen Dan Sabun

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Deterjen

Deterjen adalah campuran berbagai bahan, yang digunakan untuk membantu

pembersihan dan terbuat dari bahan-bahan turunan minyak bumi. Dibanding

dengan sabun, deterjen mempunyai keunggulan antara lain mempunyai daya cuci

yang lebih baik serta tidak terpengaruh oleh kesadahan air. Detergen merupakan

garam Natrium dari asam sulfonat.

Gambar 2.1 Reaksi Pembuatan Deterjen

Deterjen sering kita gunakan dalam kehidupan kita sehari-hari, seperti

mencuci pakaian. Bahan utama detergent ialah garam natrium yaitu asam organik

yang dinamakan asam sulfonik. Asam sulfonik yang digunakan dalam pembuatan

detergent merupakan molekul berantai panjang yang mengandungi 12 hingga 18

atom karbon per molekul. Detergent pertama disintesis pada tahun 1940-an, yaitu

garam natrium dari alkylhydrogen sulfat. Alkohol berantai panjang dibuat dengan

cara penghidrogenan lemak dan minyak. Alkohol berantai panjang ini direaksikan

dengan asam sulfat menghasilkan alkilhydrogen sulfat yang kemudian dinetralkan

dengan basa. Natrium lauril sulfat adalah detergent yang baik. Karena garamnya

berasal dari asamkuat, larutannya hampir netral. Garam kalsium dan

Page 2: Makalah Detergen Dan Sabun

magnesiumnya tidak mengendap dalamlarutannya, sehingga dapat dipakai dengan

air lunak atau air sadah.

Pada masa kini, detergent yang umum digunakan adalah alkil

benzenesulfonat berantai lurus. Pembuatannya melalu itiga tahap. Alkena rantai

lurus dengan jumlah karbon 14-14 direaksikan dengan benzena dan katalis

Friedel-Craft (AlCl3 atau HF) membentuk alkil benzena. Sulfonasi dan penetralan

dengan basa melengkapi proses ini. Rantai alkil sebaiknya tidak bercabang. Alkil

benzene sulfonat yang bercabang bersifat tidak dapat didegradasi oleh jasad renik

(biodegradable). Detergent ini mengakibatkan masalah polusi berat pada tahun

1950-an, yaitu berupa buih pada unit-unit penjernihan serta disungai dan danau-

danau. Sejak tahun 1965, digunakan alkil benzene sulfonat yang tidak bercabang.

Detergent jenis ini mudah didegradasi secara biologis oleh mikroorganisme dan

tidak berakumulasi dilingkungan kita.

2.2 Jenis-jenis detergent

Berdasarkan bentuk fisiknya detergent dapat dibedakan menjadi 3, yaitu :

1. Detergent cair, secara umum deterjen cair hampir sama dengan deterjen

bubuk. Yang membedakan cuma bentuk fisik. Di indonesia setahu saya

deterjen cair ini belum dikomersilkan, biasanya digunakan untuk laundry

modern menggunakan mesin cuci yang kapasitasnya besar dengan

teknologi canggih.

2. Detergent krim, bentuk deterjen krim dengan sabun colek hampir sama

tetapi kandungan formula bahan baku keduanya berbeda.

3. Detergent bubuk, jenis deterjen bubuk ini yang beredar dimasyarakat

atau dipakai sewaktu mencuci pakaian. Berdasarkan keadaan butirannya,

detergent bubuk dapat dibedakan menjadi dua yaitu detergent bubuk

berongga dan detergent bubuk padat. Perbedaan bentuk butiran kedua

kelompok tersebut disebabkan oleh perbedaan proses pembuatannya.

a. Detergent bubuk berongga.

Detergent bubuk berongga mempunyai ciri butirannya berongga

seperti bola sepak yang didalamnya berongga. Butiran deterjen jenis

Page 3: Makalah Detergen Dan Sabun

berongga ini dihasilkan oleh proses spray drying (proses pengabutan

dilanjutkan dengan proses pengeringan). Kelebihan detergent bubuk

berongga dengan detergent bubuk padat adalah detergent bubuk

berongga tampak volumenya lebih besar.

b. Detergent bubuk padat.

Bentuk butiran deterjen bubuk padat bentuknya seperti bola tolak

peluru, yaitu semua bagian butirannya terisi oleh padatan sehingga

tidak berongga. Butiran detergent yang padat ini merupakan hasil

olahan dari proses pencampuran kering (dry mixing). Kekurangan

detergent bubuk padat ini tampak volumenya tidak besar sehingga

kelihatan sedikit.

Berdasarkan senyawa organik yang dikandungnya, deterjen dikelompokkan

menjadi :

a.      Deterjen anionik (DAI), deterjen yang mengandung surfaktan anionik

dan dinetralkan dengan alkali. Deterjen ini akan berubah menjadi partikel

bermuatan negatif apabila dilarutkan dalam air. Biasanya digunakan

untuk pencuci kain. Kelompok utama dari deterjen anionik adalah :

         Rantai panjang (berlemak) alkohol sulfat

         Alkil aril sulfonat

         Olefin sulfat dan sulfonat

b.      Deterjen kationik, deterjen yang mengandung surfaktan kationik.

Deterjen ini akan berubah menjadi partikel bermuatan positif ketika

terlarut dalam air, biasanya digunakan pada pelembut (softener). Selama

proses pembuatannya tidak ada netralisasi tetapi bahan-bahan yang

mengganggu dihilangkan dengan asam kuat untuk netralisasi. Agen aktif

permukaan kationik mengandung kation rantai panjang yang memiliki

sifat aktif pada permukaannya. Kelompok utama dari deterjen kationik

adalah :

         Amina asetat (RNH3)OOCCH3 (R=8 sampai 12 atom C)

         Alkil trimetil amonium klorida (RN(CH3))3+ (R=8 sampai 18 atom

karbon)

Page 4: Makalah Detergen Dan Sabun

         Dialkil dimetil amonium klorida (R2N(CH3)2)+Cl- (R=8 sampai 18

atom C)

         Lauril dimetil benzil amonium klorida (R2N(CH3)2CH2C2H6)Cl

c.       Deterjen nonionik, senyawa yang tidak mengandung molekul ion

sementara, kedua asam dan basanya merupakan molekul yang sama.

Deterjen ini tidak akan berubah menjadi partikel bermuatan apabila

dilarutkan dalam air tetapi dapat bekerja di dalam air sadah dan dapat

mencuci dengan baik hampir semua jenis kotoran. Kelompok utama dari

deterjen nonionik adalah :

         Etilen oksida atau propilen oksida

         Polimer polioksistilen

         Alkil amida

d.      Deterjen Amfoterik. Deterjen jenis ini mengandung kedua kelompok

kationik dan anionik. Detergen ini dapat berubah menjadi partikel positif,

netral, atau negatif bergantung kepada pH air yang digunakan. Biasanya

digunakan untuk pencuci alat-alat rumah tangga. Kelompok utama dari

deterjen ini adalah: Natrium lauril sarkosilat

(CH3(CH2)10CH2NHCH2CH2CH2COONa) dan natrium mirazol.

Menurut kandungan gugus aktifnya maka detergen diklasifikasikan sebagai

berikut :

a.      Detergen jenis keras

Detergen jenis keras sukar dirusak oleh mikroorganisme meskipun bahan

tersebut dibuang akibatnya zat tersebut masih aktif. Jenis inilah yang

menyebabkan pencemaran air. Contoh: Alkil Benzena Sulfonat (ABS).

ABS merupakan suatu produk derivat alkil benzen. Proses pembuatan

ABS ini adalah dengan mereaksikan Alkil Benzena dengan Belerang

Trioksida, asam Sulfat pekat atau Oleum. Reaksi ini menghasilkan Alkil

Benzena Sulfonat. Jika dipakai Dodekil Benzena, maka persamaan

reaksinya adalah:

C6H5C12H25 + SO3 = C6H4C12H25SO3H (Dodekil Benzena Sulfonat)

Page 5: Makalah Detergen Dan Sabun

Reaksi selanjutnya adalah netralisasi dengan NaOH sehingga dihasilkan

Natrium Dodekil Benzena Sulfonat

b.      Detergen jenis lunak

Detergen jenis lunak, bahan penurun tegangan permukaannya mudah

dirusak oleh mikroorganisme, sehingga tidak aktif lagi setelah dipakai.

Contoh: Lauril Sulfat atau Lauril Alkil Sulfonat. (LAS). Proses

pembuatan (LAS) adalah dengan mereaksikan Lauril Alkohol dengan

asam Sulfat pekat menghasilkan asam Lauril Sulfat dengan reaksi:

C12H25OH + H2SO4 = C12H25OSO3H + H2O

Asam Lauril Sulfat yang terjadi dinetralisasikan dengan larutan NaOH

sehingga dihasilkan Natrium Lauril Sulfat.

2.3 Kandungan Bahan Detergent

Berikut merupakan kandungan bahan pada detergent, yaitu :

1. Surfaktan

Surfaktan (surface active agent) merupakan zat aktif permukaan yang

mempunyai ujung berbeda yaitu hydrophile (suka air) dan hydrophobe (suka

lemak). Bahan aktif ini berfungsi menurunkan tegangan permukaan air

sehingga dapat melepaskan kotoran yang menempel pada permukaan bahan.

Surfaktant ini baik berupa anionic (Alkyl Benzene Sulfonate/ABS, Linier

Alkyl Benzene Sulfonate/LAS, Alpha Olein Sulfonate/AOS), Kationik

(Garam Ammonium), Non ionic (Nonyl phenol polyethoxyle), Amphoterik

(Acyl Ethylenediamines).

2. Bahan pembentuk

Salah satu contoh bahan penunjang adalah soda ash atau sering disebut

soda abu yang berbentuk bubuk putih. Bahan penunjang ini berfungsi

meningkatkan daya bersih. Keberadaan bahan ini dalam campuran tidak

boleh terlalu banyak karena menimbulkan efek samping, yaitu dapat

mengakibatkan rasa panas di tangan pada saat mencuci pakaian. Bahan

penunjang lain adalah STTP (sodium tripoly phosphate) yang mempunyai

efek samping yang positif, yaitu dapat menyuburkan tanaman. Dalam

Page 6: Makalah Detergen Dan Sabun

kenyataannya, ada beberapa konsumen yanhg menyiramkan air bekas cucian

produk deterjen tertentu ke tanaman dan hasilnya lebih subur. Hal ini

disebabkan oleh kandungan fosfat yang merupakan salah satu unsur dalam

jenis pupuk tertentu. Builder dapat meningkatkan efisiensi surfaktan. Builder

digunakan untuk melunakkan air sadah dengan cara mengikat mineral-

mineral yang terlarut, sehingga surfaktan dapat berkonsentrasi pada

fungsinya. Selain itu, builder juga membantu menciptakan kondisi keasaman

yang tepat agar proses pembersihan dapat berlangsung lebih baik serta

membantu mendispersikan dan mensuspensikan kotoran yang telah lepas.

3. Filler (pengisi)

Filler (pengisi) adalah bahan tambahan deterjen yang tidak mempunyai

kemampuan meningkatkan daya cuci, tetapi menambah kuantitas atau dapat

memadatkan dan memantapkan sehingga dapat menurunkan harga. Contoh :

Sodium sulfate.

4. Additives (bahan tambahan)

Additives adalah bahan suplemen/ tambahan untuk membuat produk

lebih menarik, misalnya pewangi, pelarut, pemutih, pewarna dan sebagainya

yang tidak berhubungan langsung dengan daya cuci deterjen. Additives

ditambahkan lebih untuk maksud komersialisasi produk. Contoh : Enzyme,

Borax, Sodium chloride, Carboxy Methyl Cellulose (CMC) dipakai agar

kotoran yang telah dibawa oleh detergent ke dalam larutan tidak kembali ke

bahan cucian pada waktu mencuci (anti Redeposisi). Wangi – wangian atau

parfum dipakai agar cucian berbau harum, sedangkan air sebagai bahan

pengikat.

2.4 Proses Pembuatan Detergent

Berikut merupakan bagian-bagian dari proses pembuatan sabun, yaitu :

1. Spray-drying

Spray-drying merupakan proses modern dalam pembuatan deterjen bubuk

sintetik dimana dalam spray-drying terjadi proses pengabutan dan dilanjutkan

Page 7: Makalah Detergen Dan Sabun

proses pengeringan. Tahap-tahap dalam proses spray-drying dapat diperlihatkan

pada gambar berikut :

Gambar 2.2 Diagram alir proses spray-drying

Gambaran proses pembuatannya adalah komponen-komponen cairan

(diterima dalam drum dan kemudian disimpan dalam storage tank) diukur

kemudian dicampurkan dengan kmponen padat (diterima dalam bags atau

wadah khusus dan kemudian disimpan dalam silos) untuk membentuk slurry

yang homogen. Beberapa slurry memiliki perbedaan viskositas dan

konsentrasi erdasarkan formula yang dipompakan pada tekanan tinggi

(hingga 10 bar). Dan di spray (disemprotkan) melalui alat penyemprot khusus

(nozzles) ke dalam menara berbentuk silinder (spray–drying tower) seperti

yang ditunjukkan pada gambar di atas, dimana aliran dari udara panas

terbawa. Dalam beberapa kasus aliran udara mengalir menuju produk untuk

memastikan efisiensi termalnya tinggi dan proses drying terkontrol.

Page 8: Makalah Detergen Dan Sabun

Pilihan drying co-current pada dasarnya dibatasi oleh perbedaan proses

drying yang mana hasilnya lebih tetap dan tahan terhadap hollow beads yang

berasal dari ekspansi mula–mula dan drying permukaan ketika slurry

menurun pada saat suhu udara tinggi pada bagian atas menara (spray-drying

tower). Dalam kasus ini ketika meneruskan arus aliran turun,pengeringan

produk diproses yang dihubungkan dengan menurunkan suhu udara. Drying

co-current menurunkan efisiensi kalor dan sebagian besar digunakan untuk

pengeringan produk yang sensitif terhadap suhu tinggi dari bulk dengan

densitas yang rendah.

Produk yang dikeringkan dalam bentuk hollow bead dikumpulkan pada

bagian atas menara spray drying dan didinginkan serta dikristalisasikan

melalui sistim pembawa airlift dengan aliran udara dingin.setelah

pengankutan udara bubuk dasar disaring dan diberikan pengharum dan

akhirnya dicampur dengan komponen-komponen yang sensitive terhadap

suhu atau zat adiktif yang kemudian di simpan dalam silos dan akhirnya di

bawa ke mesin pengepak poduk.

2. Aglomerasi

Proses aglomerasi merupakan proses pembuatan deterjan bubuk sintesis

yang memiliki densitas yang tinggi dengan cara pencampuran material-

material kering dengan bahan-bahan cairan yang dibantu dengan adanya

bahan pengikat cairan yang kemudian bercampur yang menyebabkan bahan-

bahan tadi bergabung satu sama lain yang membentuk partikel-partikel

berukuran besar.

Prose aglomerasi dapat di gambarkan seperti proses penimbunan atau

penumpukan dari komponen dari bubuk menjadi cairan dan menjadi butir

atau granula. Tahap-tahap pemprosesan non tower balestra untuk untuk

produksi deterjen bubuk berdasarkan pada proses aglomerasi.Diantara

berbagai tahap proses tersebut, aglomerasi memperlihatkan operasi yang

sangat penting dan kritis, karena proses tersebut dihubung kan ke struktur

fisik dan pada saat yang sama,di hubungkan ke komposisi kimia dari produk.

Page 9: Makalah Detergen Dan Sabun

Proses aglomerasi juga merupakan proses spray-drying dengan dry

mixing atau blending. Konsentasi air proses yang digunakan anatara 35-40%

dalam crutcher slurry. Dalam aglomerasi cairan disemprotkan keatas secara

continue. Komponen-komponen atau bahan yang digunakan dalam

aglomerasi meliputi slikat deterjen aktif dan air yang digunakan sebagai

cairan dalam aglomerasi.

Gambar 2.3 Blok diagram aglomerasi

3. Dry Mixing

Material kering (dry material) yang digunakan untuk membuat deterjen

bubuk ditimbang dan selanjutnya dimasukkan kedalam mixer, pencampuran

dilanjutkan selama 1-2 menit dan ditambahkan slurry selama 3-4 menit.

Page 10: Makalah Detergen Dan Sabun

Gambar 2.4 Proses dry mixing

Setelah semua slurry dimasukkan kedalam mixer, pencampuran dilanjutkan selama 1-2 menit agar menjadi homogen. Sebagian besar dari bubuk yang terbentuk dapat dikemas dengan segera setelah selesai atau setelah 30 menit penyimpanan.

2.5 Prinsip Kerja Deterjen

Deterjen dan sabun digunakan sebagai pembersih karena air murni tidak

dapat menghapus atau menghilangkan kotoran pakaian/barang yang berminyak,

atau terkena pengotor organik lainnya. Sabun membersihkan dengan bertindak

sebagai emulsi. Pada dasarnya, sabun memungkinkan minyak dan air untuk

bercampur sehingga kotoran berminyak dapat dihilangkan selama pencucian.

Deterjen kemudian dikembangkan untuk mengatasi kekurangan lemak hewan dan

Page 11: Makalah Detergen Dan Sabun

sayuran yang digunakan untuk membuat sabun selama Perang Dunia I dan Perang

Dunia II.

Deterjen adalah surfaktan, yang dapat dihasilkan dengan mudah dari

petrokimia. Surfaktan menurunkan tegangan permukaan air, pada dasarnya

membuatnya lebih basah sehingga lebih mungkin untuk berinteraksi dengan

minyak dan lemak. Deterjen modern mengandung lebih dari sekedar surfaktan.

Produk pembersih juga mengandung enzim untuk mendegradasi protein berbasis

noda, pemutih untuk penghilang warna noda dan menambah daya agen

pembersih, dan pewarna biru untuk melawan penguningan.

Seperti sabun, deterjen memiliki rantai molekul hidrofobik atau rantai

molekul yg tidak suka air dan komponen hidrofilik atau rantai molekul suka-air.

Hidrokarbon hidrofobik yang ditolak oleh air, tapi ditarik oleh minyak dan lemak.

Dengan kata lain berarti bahwa salah satu ujung molekul akan tertarik ke air,

sementara sisi lain mengikat minyak. Air bersabun yang mengelilinginya

(kotoran) memungkinkan sabun atau deterjen untuk menarik kotoran dari pakaian

atau piring dan masuk ke dalam air bilasan untuk selanjutnya dapat dipisahkan.

Air hangat atau panas mencairkan lemak dan minyak sehingga lebih mudah

bagi sabun atau deterjen untuk melarutkan kotoran dan menariknya ke dalam air

bilasan. Deterjen mirip dengan sabun, tapi mereka cenderung kurang untuk

membentuk buih dan tidak dipengaruhi oleh adanya mineral dalam air (air keras).

Deterjen modern dapat dibuat dari petrokimia atau oleokimia yang berasal

dari tumbuhan dan hewan. Alkali dan agen pengoksidasi adalah juga bahan kimia

yang ditemukan dalam deterjen. Berikut adalah fungsi molekul ini:

Petrokimia/Oleokimia

Lemak dan minyak adalah rantai hidrokarbon yang tertarik dengan kotoran

berminyak dan berminyak.

Pengoksidasi

Belerang trioksida, etilen oksida, dan asam sulfat adalah salah satu molekul

yang digunakan untuk memproduksi komponen hidrofilik dari surfaktan.

Pengoksidasi menyediakan sumber energi untuk reaksi kimia. Senyawa ini

sangat reaktif dan juga bertindak sebagai pemutih.

Page 12: Makalah Detergen Dan Sabun

Alkalis

Kalium hidroksida dan natrium hidroksida digunakan dalam deterjen dan juga

digunakan dalam pembuatan sabun. Alkali-alkali itu bertindak menyediakan

ion yang bermuatan positif untuk mempromosikan reaksi kimia.

2. 6 Pengertian Sabun

Sabun merupakan bahan logam alkali dengan rantai asam monocarboxylic

yang panjang. Larutan alkali yang digunakan dalam pembuatan abun bergantung

pada jenis sabun tersebut. Larutan alkali yang biasa yang digunakan pada sabun

keras adalah Natrium Hidroksida (NaoH) dan alkali yang biasa digunakn pada

sabunlunak adalah Kalium Hidroksida (KOH).

Sabun berfungsi untuk mengemulsi kotoran kotoran berupa minyak ataupun

zat pengotor lainnya. Sabun dibuat melalui proses saponifikasi lemak minyak

dengan larutan alkali membebaskan gliserol. Lemak minyak yang digunakan

dapat berupa lemak hewani, minyak nabati, lilin, ataupun minyak ikan laut. Pada

saat ini teknologi sabun telah berkembang pesat. Sabun dengan jenis dan bentuk

yang bervariasi dapat diperoleh dengan mudah dipasaran seperti sabun mandi,

sabun cuci baik untuk pakaian maupun untuk perkakas rumah tangga, hingga

sabun yang digunakan dalam industri.

Sabun murni terdiri dari 95% sabun aktif dan sisanya adalah air, dliserin,

garam dan impurity lainnya.Semua minyak atau lemak pada dasarnya dapat

digunakan untuk membuat sabun. Lemak dan minyak nabati merupakan dua tipe

ester. Lemak merupakan campuran ester yang dibuat dari alcohol dan asam

karboksilat seperti asam stearat, asam oleat dan asam palmitat. Lemak padat

mengandung ester dari gliserol dan asam palmitat, sedangkan minyak, seperti

minyak zaitun mengandung ester dari gliserol asam oleat. Sabun adalah salah satu

senyawa kimia tertua yang pernah dikenal. Sabun sendiri tidak pernah secara

aktual ditemukan, namun berasal dari pengembangan campuran antara senyawa

alkali dan lemak/minyak.

Page 13: Makalah Detergen Dan Sabun

2.7 Bahan-bahan Pembuatan sabun

1. Bahan Baku Utama

Lemak dan minyak yang umum digunakan dalam pembuatan sabun adalah

trigliserida dengan tiga buah asam lemak yang tidak beraturan diesterifikasi

dengan gliserol. Masing masing lemak mengandung sejumlah molekul asam

lemak dengan rantai karbon panjang antara C12 (asam laurik) hingga C18 (asam

stearat) pada lemak jenuh dan begitu juga dengan lemak tak jenuh. Campuran

trigliserida diolah menjadi sabun melalui proses saponifikasi dengan larutan

natrium hidroksida membebaskan gliserol. Sifat sifat sabun yang dihasilkan

ditentukan oleh jumlah dan komposisi dari komponen asam asam lemak yang

digunakan.

Komposisi asam asam lemak yang sesuai dalam pembuatan sabun dibatasi

panjang rantai dan tingkat kejenuhan. Pada umumnya, panjang rantai yang kurang

dari 12 atom karbon dihindari penggunaanya karena dapat membuat iritasi pada

kulit, sebaliknya panjang rantai yang lebih dari 18 atom karbon membentuk sabun

yang sukar larut dan sulit menimbulkan busa. Terlalu besar bagian asam asam

lemak tak jenuh menghasilkan sabun yang mudah teroksidasi bila terkena udara.

Alasan alas an diatas, factor ekonomis, dan daya jual menyebabkan lemak dan

minyak yang dibuat menjadi sabun terbatas.

Jumlah minyak atau lemak yang digunakan dalam proses pembuatan sabun

harus dibatasi karena berbagai alasan, seperti : kelayakan ekonomi, spesifikasi

produk (sabun tidak mudah teroksidasi, mudah berbusa, dan mudah larut), dan

lain-lain.

Beberapa jenis minyak atau lemak yang biasa dipakai dalam proses

pembuatan sabun di antaranya :

a. Tallow

Tallow adalah lemak sapi atau domba yang dihasilkan oleh industri

pengolahan daging sebagai hasil samping. Kualitas dari tallow ditentukan dari

warna, titer (temperatur solidifikasi dari asam lemak), kandungan FFA,

bilangan saponifikasi, dan bilangan iodin. Tallow dengan kualitas baik

biasanya digunakan dalam pembuatan sabun mandi dan tallow dengan

Page 14: Makalah Detergen Dan Sabun

kualitas rendah digunakan dalam pembuatan sabun cuci. Oleat dan stearat

adalah asam lemak yang paling banyak terdapat dalam tallow. Jumlah FFA

dari tallow berkisar antara 0,75-7,0 %. Titer pada tallow umumnya di atas

40°C. Tallow dengan titer di bawah 40°C dikenal dengan nama grease.

b. Lard

Lard merupakan minyak babi yang masih banyak mengandung asam

lemak tak jenuh seperti oleat (60 ~ 65%) dan asam lemak jenuh seperti stearat

(35 ~40%). Jika digunakan sebagai pengganti tallow, lard harus dihidrogenasi

parsial terlebih dahulu untuk mengurangi ketidakjenuhannya. Sabun yang

dihasilkan dari lard berwarna putih dan mudah berbusa.

c. Palm Oil (minyak kelapa sawit).

Minyak kelapa sawit umumnya digunakan sebagai pengganti tallow.

Minyak kelapa sawit dapat diperoleh dari pemasakan buah kelapa sawit.

Minyak kelapa sawit berwarna jingga kemerahan karena adanya kandungan

zat warna karotenoid sehingga jika akan digunakan sebagai bahan baku

pembuatan sabun harus dipucatkan terlebih dahulu. Sabun yang terbuat dari

100% minyak kelapa sawit akan bersifat keras dan sulit berbusa. Maka dari

itu, jika akan digunakan sebagai bahan baku pembuatan sabun, minyak kelapa

sawit harus dicampur dengan bahan lainnya.

d. Coconut Oil (minyak kelapa).

Minyak kelapa merupakan minyak nabati yang sering digunakan dalam

industri pembuatan sabun. Minyak kelapa berwarna kuning pucat dan

diperoleh melalui ekstraksi daging buah yang dikeringkan (kopra). Minyak

kelapa memiliki kandungan asam lemak jenuh yang tinggi, terutama asam

laurat, sehingga minyak kelapa tahan terhadap oksidasi yang menimbulkan

bau tengik. Minyak kelapa juga memiliki kandungan asam lemak kaproat,

kaprilat, dan kaprat.

e. Palm Kernel Oil (minyak inti kelapa sawit).

Minyak inti kelapa sawit diperoleh dari biji kelapa sawit. Minyak inti

sawit memiliki kandungan asam lemak yang mirip dengan minyak kelapa

sehingga dapat digunakan sebagai pengganti minyak kelapa. Minyak inti

Page 15: Makalah Detergen Dan Sabun

sawit memiliki kandungan asam lemak tak jenuh lebih tinggi dan asam lemak

rantai pendek lebih rendah daripada minyak kelapa.

f. Palm Oil Stearine (minyak sawit stearin).

Minyak sawit stearin adalah minyak yang dihasilkan dari ekstraksi asam-

asam lemak dari minyak sawit dengan pelarut aseton dan heksana.

Kandungan asam lemak terbesar dalam minyak ini adalah stearin.

g. Marine Oil.

Marine oil berasal dari mamalia laut (paus) dan ikan laut. Marine oil

memiliki kandungan asam lemak tak jenuh yang cukup tinggi, sehingga harus

dihidrogenasi parsial terlebih dahulu sebelum digunakan sebagai bahan baku.

h. Castor Oil (minyak jarak).

Minyak ini berasal dari biji pohon jarak dan digunakan untuk membuat

sabun transparan.

i. Olive oil (minyak zaitun).

Minyak zaitun berasal dari ekstraksi buah zaitun. Minyak zaitun dengan

kualitas tinggi memiliki warna kekuningan. Sabun yang berasal dari minyak

zaitun memiliki sifat yang keras tapi lembut bagi kulit.

j. Campuran minyak dan lemak.

Industri pembuat sabun umumnya membuat sabun yang berasal dari

campuran minyak dan lemak yang berbeda. Minyak kelapa sering dicampur

dengan tallow karena memiliki sifat yang saling melengkapi. Minyak kelapa

memiliki kandungan asam laurat dan miristat yang tinggi dan dapat membuat

sabun mudah larut dan berbusa. Kandungan stearat dan dan palmitat yang

tinggi dari tallow akan memperkeras struktur sabun.

Bahan baku utama berikutnya pada sabun adalah alkali. Jenis alkali yang

umum digunakan dalam proses saponifikasi adalah NaOH, KOH, Na2CO3,

NH4OH, dan ethanolamines. NaOH, atau yang biasa dikenal dengannsoda kaustik

dalam industri sabun, merupakan alkali yang paling banyak digunakan dalam

pembuatan sabun keras. KOH banyak digunakan dalam pembuatan sabun cair

karena sifatnya yang mudah larut dalam air. Na2CO3 (abu soda/natrium karbonat)

Page 16: Makalah Detergen Dan Sabun

merupakan alkali yang murah dan dapat menyabunkan asam lemak, tetapi tidak

dapat menyabunkan trigliserida (minyak atau lemak).

2. Bahan Baku Pendukung

Bahan baku pendukung digunakan untuk membantu proses penyempurnaan

sabun hasil saponifikasi (pegendapan sabun dan pengambilan gliserin) sampai

sabun menjadi produk yang siap dipasarkan. Bahan-bahan tersebut adalah NaCl

(garam) dan bahan-bahan aditif.

Berikut merupakan bahan-bahan baku pendukung pada sabun, yaitu :

a) NaCl.

NaCl merupakan komponen kunci dalam proses pembuatan sabun.

Kandungan NaCl pada produk akhir sangat kecil karena kandungan NaCl

yang terlalu tinggi di dalam sabun dapat memperkeras struktur sabun. NaCl

yang digunakan umumnya berbentuk air garam (brine) atau padatan (kristal).

NaCl digunakan untuk memisahkan produk sabun dan gliserin. Gliserin tidak

mengalami pengendapan dalam brine karena kelarutannya yang tinggi,

sedangkan sabun akan mengendap. NaCl harus bebas dari besi, kalsium, dan

magnesium agar diperoleh sabun yang berkualitas.

b) Bahan aditif.

Bahan aditif merupakan bahan-bahan yang ditambahkan ke dalam sabun yang

bertujuan untuk mempertinggi kualitas produk sabun sehingga menarik

konsumen. Bahan-bahan aditif tersebut antara lain: builders, fillers inert, anti

oksidan, pewarna,dan parfum

1. Builders (Bahan Penguat)

Builders digunakan untuk melunakkan air sadah dengan cara mengikat

mineral mineral yang terlarut pada air, sehingga bahan bahan lain

yangberfungsi untuk mengikat lemak dan membasahi permukaan dapat

berkonsentrasi pada fungsi utamanya. Builder juga membantu menciptakan

kondisi keasaman yang tepat agar proses pembersihan dapat berlangsung lebih

baik serta membantu mendispersikan dan mensuspensikan kotoran yang telah

Page 17: Makalah Detergen Dan Sabun

lepas. Yang sering digunakan sebagai builder adalah senyawa senyawa

kompleks fosfat, natrium sitrat, natrium karbonat, natrium silikat atau zeolit.

2. Fillers Inert (Bahan Pengisi)

Bahan ini berfungsi sebagai pengisi dari seluruh campuran bahan baku.

Pemberian bahan ini berguna untuk memperbanyak atau memperbesar

volume. Keberadaan bahan ini dalam campuran bahan baku sabun semata

mata ditinjau dari aspek ekonomis. Pada umumnya, sebagai bahan pengisi

sabun digunakan sodium sulfat. Bahan lain yang sering digunakan sebagai

bahan pengisi, yaitu tetra sodium pyrophosphate dan sodium sitrat. Bahan

pengisi ini berwarna putih, berbentuk bubuk, dan mudah larut dalam air.

3. Pewarna

Bahan ini berfungsi untuk memberikan warna kepada sabun. Ini

ditujukan agar memberikan efek yang menarik bagi konsumen untuk mencoba

sabun ataupun membeli sabun dengan warna yang menarik. Biasanya warna

warna sabun itu terdiri dari warna merah, putih, hijau maupun orange.

4. Parfum

Parfum termasuk bahan pendukung. Keberadaaan parfum memegang peranan

besar dalam hal keterkaitan konsumen akan produk sabun. Artinya, walaupun

secara kualitas sabun yang ditawarkan bagus, tetapi bila salah memberi

parfum akan berakibat fatal dalam penjualannya. Parfum untuk sabun

berbentuk cairan berwarna kekuning kuningan dengan berat jenis 0,9. Dalam

perhitungan, berat parfum dalam gram (g) dapat dikonversikan ke mililiter.

Sebagai patokan 1 g parfum = 1,1ml.

Pada dasarnya, jenis parfum untuk sabun dapat dibagi ke dalam dua jenis,

yaitu parfum umum dan parfum ekslusif. Parfum umum mempunyai aroma

yang sudah dikenal umum di masyarakat seperti aroma mawar dan aroma

kenanga. Pada umumnya, produsen sabun menggunakan jenis parfum yang

ekslusif. Artinya, aroma dari parfum tersebut sangat khas dan tidak ada

produsen lain yang menggunakannya. Kekhasan parfum ekslusif ini diimbangi

dengan harganya yang lebih mahal dari jenis parfum umum. Beberapa nama

Page 18: Makalah Detergen Dan Sabun

parfum yang digunakan dalam pembuatan sabun diantaranya bouquct deep

water, alpine, dan spring flower.

2.8 Jenis-jenis Sabun

Berikut merupakan berbagai jenis sabun, yaitu :

1. Shaving Cream

Shaving Cream disebut juga dengan sabun Kalium. Bahan dasarnya

adalah campuran minyak kelapa dengan asam stearat dengan perbandingan

2:1.

2. Sabun Cair

Sabun cair dibuat melalui proses saponifikasi dengan menggunakan

minyak jarak serta menggunakan alkali (KOH). Untuk meningkatkan

kejernihan sabun, dapat ditambahkan gliserin atau alcohol.

3. Sabun Kesehatan

Sabun kesehatan pada dasarnya merupakan sabun mandi dengan kadar

parfum yang rendah, tetapi mengandung bahan-bahan antiseptic dan bebas

dari bakteri adiktif. Bahan-bahan yang digunakan dalam sabun ini adalah tri-

salisil anilida, tri-klor carbanilyda, irgassan Dp300 dan sulfur.

4. Sabun Chip

Pembutan sabun chip tergantung pada tujuan konsumen didalam

menggunakan sabun yaitu sebagai sabun cuci atau sabun mandi dengan

beberapa pilihan komposisi tertentu. Sabun chip dapat dibuat dengan berbagai

cara yaitu melalui pengeringan, atau menggiling atau menghancurkan sabun

yang berbentuk batangan.

5. Sabun Bubuk untuk Mencuci

Sabun bubuk dapat diproduksi melalui dry-mixing. Sabun bubuk

mengandung bermacam-macam komponen seperti sabun, sodasah, sodium

metaksilat, sodium karbonat, sodium sulfat, dan lain-lain.

Page 19: Makalah Detergen Dan Sabun

Berdasarkan kandungan ionnya, sabun dapat dibagi menjadi 3 yaitu :

1. Cationic Sabun

Sabun yang memiliki kutub positif disebut sebagai kationic detergents.

Sebagai tambahan selain adalah bahan pencuci yang bersih, mereka juga

mengandung sifat antikuman yang membuat mereka banyak digunakan pada

rumah sakit. Kebanyakan sabun jenis ini adalah turunan dari ammonia.

2. Anionic Sabun

Sabun jenis ini adalah merupakan sabun yang memiliki gugus ion

negatif.

3. Neutral atau non ionik sabun

Nonionic sabun banyak digunakan untuk keprluan pencucian piring.

Karena sabun jenis ini tidak memiliki adanya gugus ion apapun, sabun jenis

ini tidak beraksi dengan ion yang terdapat dalam air sadah. Nonionic sabun

kurang mengeluarkan busa dibandingkan dengan ionic sabun.

2.9 Sifat-sifat sabun

a. Sabun adalah garam alkali dari asam lemak suku tinggi sehingga akan

dihidrolisis parsial oleh air. Karena itu larutan sabun dalam air bersifat

basa.

CH3(CH2)16COONa + H2O -----> CH3(CH2)16COOH + OH-

b. Jika larutan sabun dalam air diaduk, maka akan menghasilkan buih,

peristiwa ini tidak akan terjadi pada air sadah. Dalam hal ini sabun dapat

menghasilkan buih setelah garam-garam Mg atau Ca dalam air

mengendap.

CH3(CH2)16COONa + CaSO4 -----> Na2SO4 + Ca(CH3(CH2)16COO)2

c. Sabun mempunyai sifat membersihkan. Sifat ini disebabkan proses kimia

koloid, sabun (garam natrium dari asam lemak) digunakan untuk mencuci

kotoran yang bersifat polar maupun non polar, karena sabun mempunyai

gugus polar dan non polar. Molekul sabun mempunyai rantai hydrogen

Page 20: Makalah Detergen Dan Sabun

CH3(CH2)16 yang bertindak sebagai ekor yang bersifat hidrofobik (tidak

suka air) dan larut dalam zat organic sedangkan COONa+ sebagai kepala

yang bersifat hidrofilik (suka air) dan larut dalam air. Berikut merupakan

proses penghilangan kotoran, yaitu

- Sabun didalam air menghasilkan busa yang akan menurunkan tegangan

permukaan sehingga aii kain sehingga kain menjadi bersih. meresap lebih

cepat kepermukaan kain.

- Molekul sabun akan mengelilingi kotoran dengan ekornya dan mengikat

molekul kotoran. Proses ini disebut emulsifikasi karena antara molekul

koAtoran dan molekul sabun membentuk suatu emulsi.

- Sedangkan bagian kepala molekul sabun didalam air pada saa pembilasan

menarik molekul kotoran keluar dari kain sehingga kain menjadi bersih.

2.10 Proses Pembuatan Sabun dalam Industri

1. Saponifikasi Lemak Netral

Proses saponifikasi trigliserida dengan suatu alkali, kedua reaktan tidak

mudah bercampur. Reaksi saponifikasi dapat mengkatalisis dengan sendirinya

pada kondisi tertentu dimana pembentukan produk sabun mempengaruhi

proses emulsi kedua reaktan tadi, menyebabkan suatu percepatan pada

kecepatan reaksi. Jumlah alkali yang dibutuhkan untuk mengubah paduan

trigliserida menjadi sabun dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut :

Trigliserida + 3NaOH ----> 3RCOONa + Gliserin

NaOH = [SV x 0,000713] x 100/ NaOH (%) [SV / 1000] x [MV (NaOH)/

MV(KOH)

Dimana SV adalah angka penyabunan dan MV adalah berat molekul

Komponen penting pada sistem ini mencakup pompa berpotongan untuk

memasukkan kuantitas komponen reaksi yang benar ke dalam reaktor

autoclave, yang beroperasi pada temperatur dan tekanan yang sesuai dengan

kondisi reaksi.

Page 21: Makalah Detergen Dan Sabun

Campuran saponifikasi disirkulasi kembali dengan autoclave. Temperatur

campuran tersebut diturunkan pada mixer pendingin, kemudian dipompakan

ke separator statis untuk memisahkan sabun yang tidak tercuci dengan larutan

alkali yang digunakan. Sabun tersebut kemudian dicuci dengan larutan alkali

pencuci dikolam pencuci untuk memisahkan gliserin (sebagai larutan alkali

yang digunakan) dari sabun. Separatorsentrifusi memisahkan sisa sisa larutan

alkali dari sabun. Sabun murni (60-63 % TFM) dinetralisasi dan dialirkan ke

vakum spray dryer untuk menghasilkan sabun dalam bentuk butiran (78-83 %

TFM)yang siap untuk diproses menjadi produk akhir.

2. Pengeringan Sabun

Sabun banyak diperoleh setelah penyelesaian saponifikasi (sabun murni)

yang umumnya dikeringkan dengan vakum spray dryer. Kandungan air pada

sabun dikurangi dari 30-35% pada sabun murni menjadi 8-18% pada sabun

butiran atau lempengan. Jenis jenis vakum spray dryer, dari sistem tunggal

hingga multi sistem, semuanya dapat digunakan pada berbagai proses

pembuatan sabun. Operasi vakum spray dryer sistem tunggal meliputi

pemompaan sabun murni melalui pipa heat exchanger dimana sabun

dipanaskan dengan uap yang mengalir pada bagian luar pipa. Sabun yang

sudah dikeringkan dan didinginkan tersimpan pada dinding ruang vakum dan

dipindahkan dengan alat pengerik sehingga jatuh di plodder, yang mengubah

sabun ke bentuk lonjong panjang atau butiran. Dryer dengan mulai

memperkenalkan proses pengeringan sabun yang lebih luas dan lebih efisien

daripada dryer sistem tunggal.

3. Netralisasi Asam Lemak

Reaksi asam basa antara asam dengan alkali untuk menghasilkan sabun

berlangsung lebih cepat daripada reaksi trigliserida dengan alkali.

RCOOH + NaOH -------> RCOONa + H2O

Jumlah alkali (NaOH) yang dibutuhkan untuk menetralisasi suatu paduan

asam lemak dapat dihitung sebagai berikut :

Page 22: Makalah Detergen Dan Sabun

NaOH = {berat asam lemak x 40) / MW asam lemak

Berat molekul rata rata suatu paduan asam lemak dapat dihitung dengan

persamaan :

MW asam lemak = 56,1 x 1000/ AV

Dimana AV (angka asam asam lemak paduan) = mg KOH yang

dibutuhkan untuk menetralisasi 1 gram asam lemak Operasi sistem ini

meliputi pemompaan reaktan melalui pemanasan terlebih dihulu menuju

turbodisperser dimana interaksi reaktan reaktan tersebut mengawali

pembentukan sabun murni. Sabun tersebut, yang direaksikan sebagian pada

tahap ini,

Kemudian dialirkan ke mixer dimana sabun tersebut disirkulasi kembali

hingga netralisasi selesai. Penyelesaian proses netralisasi ditentukan oleh

suatu pengukuran potensial elektrik (mV) alkalinitas. Sabun murni kemudian

dikeringkan dengan vakum spray dryer untuk menghasilkan sabun butiran

yang siap untuk diolah menjadi sabun batangan.

4. Penyempurnaan Sabun

Dalam pembuatan produk sabun batangan, sabun butiran dicampurkan

dengan zat pewarna, parfum, dan zat aditif lainnya kedalam

mixer(analgamator). Campuran sabun ini klemudian diteruskan untuk digiling

untuk mengubah campuran tersebur menjadi suatu produk yang homogen.

Produk tersebut kemudian dilanjutkan ke tahap pemotongan. Sebuah alat

pemotong dengan mata pisau memotong sabun tersebut menjadi potongan

potongan terpisah yang dicetak melalui proses penekanan menjadi sabun

batangan sesuai dengan ukuran dan bentuk yang diinginkan. Proses

pembungkusan, pengemasan, dan penyusunan sabun batangan merupakan

tahap akhir.