Saponifikasi

REAKSI SAPONIFIKASI
Pembuatan sabun padat
Ir. Emmanuela M.W.

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Sabun merupakan barang kebutuhan dalam setiap rumah tangga yang digunakan sebagai bahan pembersih. Bentuk sabun bermacam-macam tergantung dari penggunaan, juga bahan-bahan yang ditambahkan..
Bahan baku sabun adalah campuran asam lemak (hewani maupun nabati) dicampur dengan soda (kalium / natrium hidroksida) akan membentuk larutan kental. Hasil samping sabun adalah gliserin. Untuk mendapatkan sabun dengan nilai ekonomi tinggi perlu ditambahkan zat aditif dalam sabun, seperti : pewangi, pewarna, pengisi, anti bakteri, pelembut, dan lainnya
Dalam industri, proses saponifikasi dilakukan dalam pembuatan sabun padat, yang saat ini sabun padat tidak hanya digunakan sebagai sabun cuci tetapi merupakan sabun pembersih muka dan badan.

1.2. Tujuan Percobaan :

Setelah melakukan percobaan mahasiswa diharapakan mampu

1. menjelaskan variabel-variabel yang berpengaruh dalam proses
saponifikasi
2. menentukan komposisi yang tepat dalam pembuatan sabun padat dan
bahan additif yang ditambahkan.
3. menganalisis produk sabun padat yang didapat


II. LANDASAN TEORI

Trigliserida terdiri dari tiga gugus asam lemak yang terikat pada gugus gliserol. Asam lemak terdiri dari rantai karbon panjang yang berakhir dengan gugus asam karboksilat pada ujungnya. Gugus asam karboksilat terdiri dari sebuah atom karbon yang berikatan dengan dua buah atom oksigen. Satu ikatannya terdiri dari ikatan rangkap dua dan satunya merupakan ikatan tunggal. Setiap atom karbon memiliki gugus asam karboksilat yang melekat, maka dinamakan “tri-gliserida”.

Apabila trigliserida direaksikan dengan alkali (sodium hidroksida atau kalium hidroksida), maka ikatan antara atom oksigen pada gugus karboksilat dan atom karbon pada gliserol akan terpisah. Proses ini disebut “saponifikasi”. Atom oksigen mengikat sodium yang berasal dari sodium hidroksida sehingga ujung dari rantai asam karboksilat akan larut dalam air. Garam sodium dari asam lemak inilah yang kemudian disebut sabun. Sedangkan gugus OH dalam hidroksida akan berikatan dengan molekul gliserol, apabila ketiga gugus asam lemak tersebut lepas maka reaksi saponifikasi dinyatakan selesai. Reaksi tersebut sebagai berikut :



O O

R – C – O – CH2 R – C – O- K+ CH2OH

O O

R’ – C – O – CH + 3 KOH  R’ - C – O – K + + CHOH

O O

R’’ – C – O – CH2 R’’ – C – O – K + CH2OH


Trigliserida biasanya disebut juga “fat” atau lemak jika berbentuk padat pada suhu kamar, dan disebut minyak (oil) bila pada suhu kamar berbentuk cair. Trigliserida tidak larut dalam air, hal ini dapat dibuktikan bila kita mencampurkan air dan minyak, akan terlihat keduanya tidak akan bercampur.

Struktur kimia sabun adalah sebagai berikut :



Sabun disebut sodium stearat dengan rumus kimia C17H35COO – Na + dan merupakan hydrocarbon rantai panjang dengan 10 sampai 20 atom Carbon. Dapat digunakan untuk membersihkan karena kepala yang bersifat polar, merupakan komponen ionik yang larut dalam air dan tidak larut dalam larutan organik, yaitu minyak. Ekor dari molekul adalah kovalen dan larut dalam minyak tetapi tidak larut dalam air. Hal ini dapat digambarkan sebagai berikut :




CnH2n+1 COO – Na +
(larut dalam minyak) (larut dalam air)

Dalam air dan minyak sabun akan bersifat sebagai berikut :





Bila campuran ini diaduk, rantai sabun akan menguraikan minyak dalam air. Rantai hydrokarbon dilarutkan dalam tetesan minyak dan kepala CO2 pada permukaan air. Kotoran pada minyak dan bagian berminyak akan dijerat sehingga dapat dibersihkan.





Mencuci tangan dan membersihkan pakaian kotor dalam air sabun mengakibatkan kotoran tertinggal dalam air sabun.

Pada air sadah sabun tidak berbusa karena ion stearat bereaksi dengan calsium dan mag-nesium, sehingga menjadi keras dan membentuk komponen yang disebut “scum” yang tidak larut dalam calsium dan magnesium stearat, reaksi :

Ca 2+ + 2 St - Ca St 2 (s) (St - = ion stearat

Mg 2+ + 2 St - MgSt 2 (s) = C17H35COO - )

Tanpa ion stearat tidak mempunyai daya membersihkan.Salah satu pemecahan masalah dalam menggunakan larutan pembersih, yaitu tidak bereaksi dengan ion yang menyebab-kan kesadahan.

Lemak dan minyak yang digunakan untuk membuat sabun terdiri dari 7 asam lemak yang berbeda. Apabila semua ikatan karbon dalam asam lemak terdiri dari ikatan tunggal disebut asam lemak jenuh, sedangkan bila semua atom karbon berikatan dengan ikatan rangkap disebut asam lemak tak jenuh. Asam lemak tak jenuh dapat dikonversikan menjadi asam lemak jenuh dengan menambahkan atom hydrogen pada lokasi ikatan rangkap. Jumlah asam lemak yang tak jenuh dalam pembuatan sabun akan memberikan pengaruh kelembutan pada sabun yang dibuat.


III. PERCOBAAN :

3.1 Alat dan Bahan yang digunakan :
Alat yang digunakan :
1. Penangas air 1 buah
2. Labu leher tiga 1 buah
3. Motor pengaduk 1 buah
4. Termometer 2 buah
5. Beaker glass volume 250 ml 2 buah
6. Beaker glass volume 50 ml 3 buah
7. Pengaduk gelas 1 buah
8. Buret 1buah

Bahan yang digunakan :
1. Minyak kelapa / kelapa sawit / bahan yang mengandung asam lemak 20 ml
2. Alkali ( NaOH / KOH ) 10 gr
3. Air mendidih 10 ml
4. NaCl 0.1 gram
5. Amylum 0,5 gram
6. Bahan tambahan ( pewarna, pewangi, pelembab, anti jamur, dll) secukupnya
7. Indikator p.p 1 tetes untuk 1 jenis analisa
8. HCl 0,5 N + 50 ml



Gambar alat utama :


Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini adalah penangas air, labu leher tiga, pengaduk dan termometer, peralatan untuk analisa.






Gambar 1 : Peralatan Pencampur Gambar 2 : Peralatan pengadukan
1 Penangas air 1. Beaker glass
2 Labu leher tiga 2. Pengaduk gelas
3 Motor pengaduk Gambar 3 : Alat analisa
4 Termometer 1. Erlenmeyer
2. Buret

Rancangan Percobaan :



3.3.. Prosedur Percobaan :

3.3.1. Pembuatan sabun padat :
1. Campurkan 10 gram NaOH dan 10 ml air mendidih dalam labu leher tiga sampai semua NaOH larut.
2. Tambahkan 20 ml minyak kelapa kedalam campuran tersebut sambil diaduk sampai bahan tercampur rata. Untuk mengetahui campuran sudah rata bila terlihat sudah berubah ujud seperti susu kental dan sudah terlihat tidak ada minyak yang mengapung diatasnya.
3. Tambahkan 0,1 gram garam halus sambil diaduk selama 10 menit sampai garam larut dalam campuran tersebut.
4. Setelah garam larut dalam campuran tambahkan 0,5 gram amylum dan aduk selama 10 menit sampai rata.
5. Setelah pencampuran selesai masukkan 0,04 cc parfum dan aduk kembali selama 5 menit sampai minyak rata betul, dan bahan sabun berbau harum.
6. Bahan tersebut selanjutnya masukkkan dalam cetakan yang sebelumnya telah diberi paraffin agar sabun tidak lengket setelah kering.
7. Cetakan tersebut selanjutnya ditutup dengan plastik atau kain kekar agar parfum tidak menguap. Kemudian dibiarkan selama 1 sampai 2 hari dalam eksikator sampai kering.
8. Untuk mengetahui kwalitas sabun dapat dilakukan analisa pada sabun tersebut.

3.3.2. Analisa sabun padat :

a. Alkali bebas ( % ) dihitung sebagai NaOH
Prosedur Penetapan :
1. 1 gram zat dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer 50 ml dan tambahkan 20 ml alkohol netral.
2. Panaskan di atas penangas air dan biarkan sampai mendidih selama 10 menit, kemudian dinginkan ( sabun tetap cair)
3. Tambahkan 2 tetes indikator pp, kemudian titrasi dengan HCl 0,5 N sampai tidak berwarna.
b. Asam lemak bebas
Prosedur Penetapan :
1.Timbang 5 – 10 gram sabun yang telah diiris-iris dan masukkan dalam Erlenmeyer 250 ml kemudian tambahkan 50 ml alkohol netral dan panaskan di atas penangas air sampai melarut.
2. Didihkan dengan pendingin reflux selama 10 menit, kemudian dinginkan (tetap cair)
3. Tambah 2 tetes indikator pp, kemudian titrasi dengan larutan NaOH 0,5 N sampai tidak berwarna.


c. Lemak tak tersabunkan
Prosedur Penetapan :
1. Pipet 10 ml KOH alkoholik dari 0,5 N lalu masukkan ke dalam larutan bekas penetapan asam lemak bebas
2. Panaskan menggunakan pendingin selama 1 jam, kemudian dinginkan
3. Titrasi menggunakan larutan HCl 0,5 N menggunakan indikator pp (vol HCl = a ml). Penetapan blanko dengan cara sama dengan menggunakan larutan sama KOH, dengan cara sama, didapat b ml.


3.4 Pengambilan Data

Persiapan :

No. Bahan Berat/Volume Masa
Molekul Rumus
1. Larutan NaOH

2. Minyak kelapa

3. NaCl

4. Amylum

5. Parfum

Proses pencampuran

Bahan Tempat Pengamatan Keterangan









IV. KESELAMATAN KERJA :

Dalam percobaan ini digunakan NaOH (kaustik soda) yang merupakan basa kuat dan bersifat korosif. Untuk menghindari terluka perlu mengetahui sifat-sifatnya ang dapat dibaca pada MSDS (Material Safety Data Sheet). Dalam pemakaian dengan NaOH perlu dilengkapi sarung tangan karet dan kacamata pelindung.


V. PENGOLAHAN DATA :
5.1 Perhitungan analisis
1. Alkali bebas

( ml x N x 0,04 )
Alkali bebas = gram zat x 100 % ( NaOH )

Untuk mengetahui ada alkali bebasnya, sebelum penetapan sabun
diuji dengan indikator pp, jika berwarna ada alkali bebasnya.


2. Asam lemak bebas

( ml x N NaOH ) x 0,200
Asam lemak bebas = gram zat x 100 %

Asam lemak dapat dihitung sebagai berikut :
Asam laurat, berat ekivalen = 200
Asam oleat , berat ekivalen = 282
Asam stearat, berat ekivalen = 284
Asam palmitat, berat ekivalen = 256
3. Lemak tak tersabunkan

( b – a )x N HCl x 0,0561
Kadar lemak tak tersabunkan = gram zat x 100 %

Berat ekivalen KOH = 56,1


5. 2 Penyajian Data

1. Tabel kan hasil analisis

N Nama bahan Keterangan
Lemak dan air
Sabun dan air

Nama produk pH Jenis analisa Nilai Keterangan








5.3 Hal yang dibahas

1. Bahaslah efisiensi produk
2. Bandingkan produk percobaan dengan sabun di pasaran


VI. PUSTAKA:

1. Said, G . 1987. “Bio industri Penerapan Teknologi Fermentasi”, P.T. Mediyatama Sarana Perkasa – Jakarta.
2. Reynolds,S., & Stanley,R. 2000. “Chemistry 2000, year 11”, Melbourne Oxford University Press.
3. Laporan kerja praktek di PT. Unilever Indonesia Tbk.