Pembuatan Surfaktan

Metil Ester Sulfonat (MES) dari

Minyak Kelapa SawitPresentasi ini disusun oleh Kelompok 3 :

Raihan Rafif Al-Hakim (I 0517066)

Yanuar Bekti Ramadhan (I 0517090)

Firda Dwita Putri (I 0518032)

Muhammad Luthfi Maulana (I 0518062)

Muhammad Rizki Murdowo (I 0518063)

Introduksi.Surfaktan Cara Kerja 03Jenis-jenis

Apa itu Surfaktan?

Surfaktan (surface active agent) merupakan molekul-molekul yang mengandung

gugus hidrofilik (suka air) dan gugus lipofilik (suka minyak/lemak) pada molekul yang

sama (Sheat dan Foster, 1997). Sehingga dapat mempersatukan campuran yang terdiri dari air

dan minyak.

Surfaktan adalah bahan aktif permukaan. Molekul surfaktan yang suka akan air (hidrofilik)

merupakan bagian polar dan molekul yang suka akan minyak/lemak (lipofilik) merupakan

bagian non polar. Bagian polar molekul surfaktan dapat bermuatan positif, negatif atau

netral. Umumnya bagian non polar (lipofilik) merupakan rantai alkil yang panjang, sedangkan

bagian yang polar (hidrofilik) mengandung gugus hidroksil.

Bagaimana Surfaktan Bekerja?

Penambahan surfaktan dalam larutan akan menyebabkan turunnya tegangan

permukaan larutan. Setelah mencapai konsentrasi tertentu, tegangan permukaan akan

konstan walaupun konsentrasi surfaktan ditingkatkan.

01

Turunnya tegangan permukaan terjadi karena masuknya surfaktan ke dalam fase air dan fase

minyak. Surfaktan memiliki bagian kepala yang bersifat menyukai air atau hidrofilik sehingga

bagian kepala tersebut masuk ke fase air, surfaktan juga memiliki bagian ekor yang bersifat tidak

menyukai air atau hidrofobik sehingga bagian ekor tersebut masuk ke fase minyak. Interaksi

kepala dan ekor surfaktan dengan dua fase tersebut menyebabkan penurunan tegangan

permukaan antar fase.

02

Ketika bagian-bagian dari surfaktan masuk ke dalam fase air dan fase minyak sesuai

ketertarikannya maka molekul surfaktan akan diserap atau diadsorpsi lebih kuat oleh air

dibandingkan dengan minyak apabila bagian kepala yang

03

lebih menyukai fase air lebih dominan.

Hal ini menyebabkan tegangan permukaan air

menjadi lebih rendah sehingga dapat

menyebar dengan lebih mudah.

Bagaimana Surfaktan Bekerja?

Apa Saja Jenis-jenis Surfaktan?

Surfaktan yang bagian alkilnya terikat pada suatu anion. Contoh : Linier alkilbenzen

sulfonat (LAS), Alkohol sulfat (AS), Alkohol ester sulfat (AES), Alfa olein sulfonat

(AOS), Parafin (secondary alkane sulfonat, SAS) dan Metil ester sulfonat (MES).

01. Surfaktan Anionik

Surfaktan yang bagian alkilnya terikat pada suatu kation. Contoh : garam Alkil

trimethil ammonium, garam Dialkil-dimethil ammonium dan garam Alkil dimethil

benzil ammonium.

02. Surfaktan Kationik

Apa Saja Jenis-jenis Surfaktan?

Surfaktan yang bagian alkilnya tidak bermuatan. Contoh : Ester gliserol asam lemak,

Ester sorbitan asam lemak, Ester sukrosa asam lemak, Polietilena alkil amina,

Glukamina, Alkil poliglukosida, Mono alkanol amina, Dialkanol amina dan Alkil

amina oksida.

03. Surfaktan Nonionik

Surfaktan yang bagian alkilnya mempunyai muatan positif dan negatif. Contohnya

surfaktan yang mengandung asam amino, betain, fosfobetain.

04. Surfaktan Amfoter

Jenis surfaktan yang paling banyak digunakan adalah surfaktan

anionik. Surfaktan jenis ini banyak diaplikasikan dalam hal pencucian dan

pembersihan. Persentase surfaktan dapat dilihat pada grafik.

Metil Ester Sulfonat (MES)

Mengapa

MES?

Kelebihan Kekurangan

Surfaktan metil ester sulfonat (MES) adalah surfaktan anionik yang saat ini sedang dikembangkan. Surfaktan ini dapat diproduksi

menggunakan bahan baku metil ester dari minyak kelapa sawit. Surfaktan MES memiliki kelebihan yaitu ramah lingkungan

(biodegradable), dan memiliki sifat detergensi yang baik.

Mengapa memilih

MES?

Surfaktan anionik dan nonionik telah digunakan dalam proses EOR.

Surfaktan anionik telah digunakan secara meluas karena memiliki

karakteristik yang bagus yaitu relatif stabil pada suhu reservoir, relatif

rendah adsorpsinya pada batuan reservoir, dan dapat diproduksi secara

ekonomis (Green dan Willhile 1998).

Kelebihan01. Metil ester merupakan produk yang berasal dari sumber daya alam yang

dapat diperbaharui, yakni tumbuhan (kelapa, kelapa sawit, kedelai) maupun

lemak hewan

02. Ketersediaan bahan mentah yang cenderung meningkat dari waktu ke

waktu

04. MES memiliki detergency yang baik untuk air sadah sehingga

mengurangi agen pelunak air. Hal ini dikarenakan MES tidak sensitif terhadap ion

kalsium

03. MES lembut dan tidak mengiritasi kulit

05. MES bersifat ramah lingkungan karena mudah terurai

(biodegradable).

Kekurangan

01. Karena Sifatnya yang masih asam dapat menyebabkan korosi.

02. Dalam Enhanced oil recovery (EOR), Penggunaan surfaktan MES

membutuhkan pengujian tingkat korosi sebelum digunakan sehingga diketahui

sejauh mana pencegahan kegagalan produksi akibat korosi pada surface facilities

dapat dilakukan ataupun dihindari

Proses Produksi

Metil Ester Sulfonat (MES)

Dari Minyak Kelapa Sawit Bahan Baku Reaksi-reaksi

Minyak kelapa sawit yang dihasilkan dari sabut dikenal dengan

crude palm oil (CPO). CPO diperoleh dari bagian mesokarp buah

kelapa sawit yang telah mengalami beberapa proses, yaitu sterilisasi,

pengepresan, dan klarifikasi. Minyak ini merupakan produk level pertama

yang dapat memberikan nilai tambah sekitar 30% dari nilai tandan buah

segar. Komponen asam lemak dominan pada CPO adalah asam palmitat

dan oleat.

Minyak Kelapa Sawit

Reaksi yang terlibat

Esterifikasi

Transesterifikasi

Sulfonasi - Drying

Reaksi Esterifikasi

Asam lemak bebas dalam minyak diesterifikasi dahulu dengan melibatkan katalis asam. Reaksi esterifikasi asam lemak dan

alkohol mengkonversi asam lemak menjadi metil ester.

Proses esterifikasi dengan katalis asam diperlukan jika minyak nabati mengandung FFA diatas 5%.

Jadi esterifikasi digunakan sebagai proses pendahuluan untuk mengkonversikan FFA menjai metil ester sehingga

mengurangi kadar FFA dalam minyak nabati dan selanjutnya ditransesterifikasi dengan katalis basa untuk

mengkonversikan trigliserida menjadi metil ester.

Reaksi Transesterifikasi

Transesterifikasi (biasa disebut dengan alkoholisis) adalah tahap konversi dari trigliserida (minyak nabati) menjadi alkil

ester, melalui reaksi dengan alkohol, dan menghasilkan produk samping yaitu gliserol. Karena perbedaan densitas maka

metil ester berada di atas sedangkan gliserol berada dibawah, keduanya dipisahkan.

Block Diagram

Proses Sulfonasi

hingga Drying

Pada proses pembuatan MES, gas SO3 masuk kedalam reaktor dengan konsentrasi 7%

volume dan temperatur gas masuk sekitar 42 C. ME masuk kedalam reaktor pada

temperatur antara 40 - 56 C, diatas titik beku ME. Laju alir massa reaktan dikontrol

sehingga rasio mol antara SO3 dan ME berada pada range dari 1.15 1.25. Pemilihan

rasio mol tergantung pada selektivitas ME pada reaksi samping dan pembentukan

produk samping. Termasuk oksidasi gugus alkil oleh SO3 , sulfonasi beberapa hasil

olefin, pembentukan methyl sulfuric acid dan hidrolisis ester membentuk

disalt (Zoller, 2009).

Reaksi Sulfonasi

DigestionMethyl Ester Sulfonic Acid (MESA) yang terbentuk selama proses

sulfonasi pada reaktor falling film, kemudian dialirkan kedalam sistem

digester, selama proses ini temperatur naik dengan cepat, dapat

mencapai 80 – 90 C dan berlangsung selama 30 menit.

BleachingSetelah MESA diolah didalam digester, kemudian metanol (30-35%wt)

dan 50% hidrogen peroksida dicampurkan dengan MESA didalam

bleacher. Proses bleaching dilakukan selama 1 - 1.5 jam,

Metanol berlebih sangat efektif untuk menekan produksi disalt

dan secara signifikan menurunkan viskositas campuran (Zoller, 2009).

NetralisasiMESA yang telah mengalami pengurangan warna kemudian dinetralisasi

dengan penambahan 50% NaOH. MESA yang telah dinetralisasi

membentuk MES dalam bentuk pasta. Reaksi netralisasi MESA menjadi

MES ditunjukkan pada gambar di bawah ini :

DryingMES pasta kemudian dikeringkan di dryer untuk memisahkan air dan metanol

sisa. MES masuk kedalam proses pengeringan pada temperatur 145 C dan

beroperasi pada kondisi vakum pada tekanan 120 - 200 torr. Tahap terakhir pada

pembuatan MES adalah, semi-solid bar atau solid menyiapkan komposisi akhir

produk MES dalam bentuk liquid granule, dengan menggunakan teknologi yang

tepat (Zoller, 2009).

01. Sebagai bahan utama untuk industri deterjen dan pembersih lainnya.

02. Sebagai bahan emulsifier pada industri kosmetik dan farmasi.

03. Sebagai bahan emulsifier untuk sanitasi industri pangan.

04. Sebagai pewarna makanan.

05. Surfaktan digunakan untuk Enchance Oil Recovery (EOR).

Aplikasi Surfaktan di Industri

Beberapa Industri yang

Memproduksi MES

PT. Wilmar Nabati

Indonesia

Lion Specialty Chemical Co., LTD. Industri MES Lainnya

Industri yang terletak di Jl. Kapten Darmo

Sugondo No.56, Jupuro, Indro, Kec. Gresik, Kab.

Gresik Jawa Timur. Industri ini mampu

menghasikan Metil Ester Sulfonat sebanyak

50.000 ton/tahun .

PT. Wilmar Nabati Indonesia

Lion Specialty Chemical Co., LTD.

Lion Corporation di Jepang telah menggunakan MES formulasi bubuk sejak 1991. Lion Eco

Chemicals, didirikan di Malaysia pada tahun 2007, dan pada saat itu menjadi pemasok MES ke industri

deterjen di seluruh dunia. Lion Corporation terus berkembang hingga indonsesia

Industri MES

Lainnya

• Chalim, Abdul, Agung Ari Wibowo, Ade Sonya Suryandari, Muhammad Muhajjir Syarifuddin, and Moh Tohir. "Studi Kinetika Reaksi Metanolisis

Pembuatan Metil Ester Sulfonat (MES) Menggunakan Reaktor Batch Berpengaduk." Jurnal Teknik Kimia dan Lingkungan 1, no. 1 (2017):

28-34.

• Hidayati, Sri, Ani Suryani, Puji Permadi, Erliza Hambali, and Khaswar Syamsu. "Optimasi Proses Pembuatan Metil Ester Sulfonat dari Minyak Inti

Sawit." Journal of Agroindustrial Technology 15, no. 3 (2005).

• Hidayati, Sri, Natalia Gultom, and Eni Hestuti. "Optimasi Produksi Metil Ester Sulfonat dari Metil Ester Minyak Jelantah." Reaktor 14, no. 2 (2012):

165-172.

• Mansur, Dieni, Nuri Astrini, and Tasrif Tasrif. "Sodium Bisulfite as SO3 Source for Synthesis of Methyl Ester Sulfonate Using RBD Stearin as Raw

Material." IPTEK The Journal for Technology and Science 18, no. 4 (2007).

• Maurad, Zulina Abd, Zainab Idris, and Razmah Ghazali. "Performance of Palm-Based C16/18 Methyl Ester Sulphonate (MES) in Liquid Detergent

Formulation." Journal of oleo science 66, no. 7 (2017): 677-687.

• Pinazo, A., Pons, R., Pérez, L., & Infante, M. R. (2011). Amino acids as raw material for biocompatible surfactants. Industrial & Engineering Chemistry

Research, 50(9), 4805-4817.

• Proses, Perancangan. "Produksi Methyl Ester Sulfonate dari Methyl Ester: 1. Review Teknologi dan Seleksi Proses."

• Supriningsih, Dwi. "Pembuatan Metil Ester Sulfonat (MES) sebagai Surfaktan untuk Enhanced Oil Recovery (EOR)." PhD diss., Tesis. Jakarta:

Universitas Indonesia, 2010.

• Yuniharti, Jatikta. "Sintesis Surfaktan Metil Ester Sulfonat dari Palm Oil Methyl Ester dan Natrium Metabisulfit dengan Penambahan Katalis Kalsium

Oksida." Jurnal Riset Kimia 8, no. 2 (2016): 125.

Sebagai Referensi Kami :