TUGAS MATA KULIAH OLEOKIMIA
PEMBUATAN SABUN COLEK DARI RBDPs (Refined Bleached Deodorized Palm Stearin)
Oleh : KELOMPOK II
MUHAMMAD QUROZI
110405023
SAPRIN
120405004
WALID AL ARFI
120405051
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu Negara yang memiliki areal perkebunan kelapa sawit yang cukup luas. Luas perkebunan kelapa sawit di Indonesia pada tahun 2004 adalah 5 juta hektar dengan produksi 11,08 juta ton per tahun. Indonesia pun menempati produsen minyak mentah (CPO dan PKO) kedua terbesar di dunia. Sabun colek adalah salah satu produk yang dapat kita hasilkan dari minyak hasil turunan dari CPO. Sabun mengandung busa yang dihasilkan dari minyak CPO. Disini kami membuat sabun colek dari Refined Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDPs). Kebutuhan sabun colek di Indonesia memang tidak diragukan lagi, selain murah harganya sabun colek juga serba bisa digunakan dalam membersihkan ssesuatu, seperti membersihkan piring, kaca, alat rumah tangga lainnya bahkan pakaian dan kendaraanpun bisa dibersihkan sabun colek. Siapa sangka sabun colek produksi Indonesia menjadi primadona di pasar Afrika. Bahkan kedua jenis produk tersebut sangat laku keras diperdagangkan di benua hitam tersebut. Wakil Menteri Perdagangan Bayu Krisnamurthi mengatakan, Afrika meminati sabun colek dikarenakan lebih murah dan kualitasnya yang lebih bagus daripada yang lain. "Untuk itu kita akan terus menggarap secara lebih serius di Afrika," katanya di Jakarta, Jumat (7/9/13). Asal tahu saja, sabun colek di Afrika tidak hanya dijadikan sabun untuk membersihkan piring dan perabotan pecah belah lainnya melainkan juga dijadikan sabun untuk mandi. Secara umum, berdasarkan data dari Kementerian Perdagangan, ekspor non-migas per kuartal pertama 2012 di kawasan Afrika mencapai US$ 6,1 miliar atau 3,76% dari total ekspor disusul Timur Tengah 3,1% atau sekitar US$ 4,88 miliar. Pada kuartal pertama 2012, nilai ekspor total migas dan non-migas Indonesia mencapai Rp 1.081 triliun sekitar 55% dari produk domestik bruto (Artikel Bisnis, 2013). 1.2 Tujuan
Makalah ini bertujuan untuk memberikan informasi mengenai pembuatan sabun colek, Informasi tersebut meliputi bahan baku pembuatan , proses produksi, dan peluang pemasaran.
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Sabun
Sabun adalah garam alkali dari asam lemak dan dihasilkan menurut reaksi asam basa biasa. Basa alkali yang umum digunakan untuk membuat sabun adalah Kalium Hidroksida (KOH), Natrium Hidroksida (NaOH), dan Amonium Hidroksida (NH4OH) sehingga rumus molekul sabun selalu dinyatakan sebagai RCOOK atau RCOONa atau RCOONH4. Sabun kalium ROOCK disebut juga sabun lunak dan umumnya digunakan untuk sabun mandi cair, sabun cuci pakaian dan perlengkapan rumah tangga.
Sedangkan sabun natrium, RCOONa, disebut sabun keras dan
umumnya digunakan sebagai sabun cuci, dalam industri logam dan untuk mengatur kekerasan sabun kalium. Didalam air, sabun bersifat sedikit basa. Hal ini disebabkan bagian rantai alkil sabun (RCOO-) mengalami hidrolisis parsial dalam air : RCOO - + H2O
RCOOH + OH-
Karenanya kulit akan terasa kering jika terlalu lama kontak dengan air yang mengandung sabun. Untuk mengatasi hal ini biasanya produsen – produsen sabun menambahkan sedikit pelembab (moisturizer) kedalam sabun. Jika didalam air terdapat ion – ion Ca2+ dan Mg2+ baik dalam bentuk bikarbonat atau hidroksida, bagian alkil dari sabun ini akan di endapkan bersama dengan ion – ion logam tersebut : 2RCOO + Mg2+ 2RCOO- + Ca2+
Mg(RCOO)2
Ca(RCOO)2
Akibatnya dibutuhkan relatif lebih banyak sabun sebelum bisa membuat air menjadi berbuih (petrucci, 1966). Dari segi pengolahan air maka sabun cukup efektif untuk mengendapkan ion – ion penyebab hardness (ion Ca
2+
dan Mg2+) dengan
hanya meningkatkan ion Na+dan K + Pemakaian sabun terutama berhubungan dengan sifat “surface active agent” dari sabun. Sabun bersifat dapat mengurangi tegangan
permukaan yang dibasahi dibandingkan jika tanpa sabun. Selain itu sifat lain yang cukup penting adalah kemampuan molekul sabun dalam air membentuk emulsi. Kemampuan ini berhubungan dengan kemampuan molekul sabun dalam mengikat
kotoran yang melekat pada suatu permukaan (membersihkan). Sehingga pemakaian sabun untuk mengurangi hardness dalam pengolahan air perlu juga mendapat perhatian.Sebuah molekul sabun dalam air akan terionisasi menjadi ion positif (disebut bagian kepala berupa ion logam atau NH4) dan ion negatif (disebut bagian ekor berupa rantai alkil). Bagian ekor bersifat hidrofobik (menjauhi molekul air) dan bagian kepala bersifat hidrofilik (mendekati molekul air). Bagian ekor ini akan mencari permukaan tertentu (misalnya kotoran lemak) dan akan bergerombol mengelilingi permukaan tersebut membentuk “misel”. Sedangkan bagian kepala akan
tetap kontak dengan molekul air sehinggga dengan demikian mencegah bagian ekor (yang membentuk misel) dari mengendap dan mencegah terbentuknya misel yang terlalu besar yang dapat mengendap secara gravitasi. Hasilnya kotoran dan molekul sabun akan tetap terdispersi dalam air (fessenden, 1963). Sebelum perang dunia II, sabun diperoleh dengan jalan mereaksikan lemak dengan kaustik soda didalam ketel – ketel besar atau kecil yang dilengkapi dengan pengaduk dan jaket uap. Proses ini dikenal dengan nama soap boilling operation dan berlangsung secara batc. Setelah perang dunia II, sabun mulai dikembangkan pembuatan sabun melalui proses kontinu. Proses ini memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan sistem batch. Antara lain pemakaian energi lebih efisien dan waktu yang diperlukan untuk menghasilkan sabun lebih efisien (Riegel, 1985). Saat ini, proses pembuatan sabun secara kontinu dilakukan dengan cara safonifikasi langsung trigliserida, safonifikasi metil ester asam lemak yang dikembangkan oleh fuji cooperation (jepang) dan netralisasi asam lemak yang dikembangkan oleh mazzoni LB.
2.2 Saponifikasi
Proses Saponifikasi Trigliserida Proses ini merupakan yang paling tua diantara proses – proses yang ada, karena bahan baku untuk proses ini sangat mudah diperoleh. Dahulu digunakan lemak hewan dan sekarang telah digunakan pula minyak nabati. Pada saat ini, telah digunakan proses saponifikasi trigliserida sistem kontinu sebagai ganti proses saponifikasi trigliserida sistem batch. Reaksi yang terjadi pada proses ini adalah:
RCO – OCH2 RCO – OCH+
CH2 – OH +
3 KOH
3RCOOK+ CH – OH
RCO – OCH2 Trigliserida
CH2 – OH Alkali
Sabun
Gliserol
Tahap pertama dari proses saponifikasi trigliserida ini adalah dipanaskan RBDPs (trigliserida) dengan suhu 60 0C dengan tekanan 1 atm. Kemudian mereaksikan RBDPs (trigliserida) dengan basa alkali (NaOH) didalam reaktor berpengaduk untuk membentuk sabun cair dan gliserol, dengan suhu 70 OC dengan tekanan 1 atm. Lebih dari 99,5% lemak / minyak berhasil disaponifikasi pada proses ini. Hasil reaksi kemudian dimasukkan kedalam sebuah separator/decanter gravitasi yang bekerja dengan prinsip perbedaan densitas untuk memisahkan sabun cair dengan gliserol. Pada unit ini akan terbentuk dua lapisan, yaitu lapisan sabun pada bagian atas dan lapisan iye pada bagian bawah. Lye terdiri dari gliserin, sisa alkali, dan air yang secara keseluruhan membentuk lapisan yang lebih berat dari sabun sehingga berada pada lapisan bagian bawah di dalam pemisah statis. Dari unit ini kemudian sabun cair dipompakan ke unit tangki pencampuran untuk pemanambahan Alkyl Benzene Sulfonate ( ABS), gliserin, pewarna, ekstrak jeruk dan pewangi. Kemudian sabun cair dipompa ke tangki produk akhir.
2.3 Skema Proses Pembuatan Sabun
BAB III DESKRIPSI PROSES
Proses saponifikasi ini dapat dibagi menjadi tiga tahap proses, yaitu: 1. Tahap persiapan umpan 2. Tahap reaksi Saponifikasi Trigliserida 3. Tahap Finishing sabun
3.1 Tahap persiapan umpan
Umpan terdiri dari RBDPS ( Refined Bleached Deodorized Palm Stearin ) dan NaOH. RBDPS di masukkan ke dalam tangki yang dilengkapi dengan pemanas, dipanaskan terlebih dahulu menggunakan Steam sampai suhu 90oC sebelum dipompa ke dalam reaktor untuk. Sedangkan NaOH dilarutkan dalam air proses yang besuhu 30oC sampai konsentrasi masing-masing 50% massa. RBDPS dan campuran larutan NaOH kemudian dipompakan ke dalam reaktor.
3.2 Tahap reaksi Saponifikasi Trigliserida
RBDPS, dan campuran larutan NaOH dipompakan masuk ke dalam reaktor (tangki pencampur) yang diberi jaket pemanas untuk dipanaskan sampai suhu 90oC untuk dihomogenkan dan sekaligus bereaksi membentuk sabun dan air. Lebih dari 99,5% lemak / minyak berhasil disaponifikasi pada proses ini dengan waktu tinggal 1,8 jam dan kondisi operasi 90oC tekanan 1 atm. Hasil reaksi kemudian dipompakan ke unit pemisah separator yang bekerja denagan prinsip perbedaan densitas. Pada unit ini akan terbentuk dua lapisan sabun pada bagian atas dan lapisan Impurities pada bagian bawah. Impurities terdiri dari gliserol, sisi alkali dan air yang secara keseluruhan membentuk lapisan yang lebih berat dari sabun sehingga berada pada lapisan bagian bawah di dalam pemisah. Proses selanjutnya adalah penambahan aditif , zat aditif yang ditambahkan adlah gliserin yang berfungsi sebagai pelembut dan pelembab pada kulit, Alkyl Benzene Sulfonate ( ABS)
yang berfungsi sebagai surfaktan pada sabun (pembersih dan
pemutih) yang dapat mengangkat kotoran pada kulit. Pewangi (Essential) serta
pewarna dan ekstrak jeruk nipis yang berfungsi untuk memberikan kesegaran, keharuman, warna dan kekuatan pada jeruk nipis yang dapat mengangkat minyak dengan cepat. Zat tambahan ini dicampurkan dalam tangki pencampur yang dilengkapi oleh jaket pemanas untuk menjaga sabun tetap cair (suhu tetap) dan campuran homogeny. Jumlah aditif yang ditambahkan sesuai dengan spesifikasi mutu yang diinginkan.
3.3 Tahap pengeringan dan Finishing Sabun
Pengeringan sabun dilakukan dalam unit vakum spray chamber. Campuran sabun cair dari tangki pencampur dipompa ke unit flash drum, dimana sabun mengalami proses Flash pada 1 atm sehingga dihasilkan uap air jenuh bersuhu 100oC yang terpisah dari sabun dan keluar melalui bagian atas Flash Drum. Kemudian sabun diangkut dengan bantuan Conveyor dikirim ke unit Finising yang terdiri dari satuan pembentukan sabun colek. Dari unit ini sabun ditransfer ke unit penyimpanan dengan bantuan konveyor untuk segera dibungkus dalam kemasan dan ditimbun dalam gudang penyimpanan sebelum dijual.
SPESIFIKASI PERALATAN
1.
Tangki bahan baku RBDPS
2.
Gudang bahan baku NaOH
3.
Tangki pelarut NaOH
4.
Tangki reaktor
5.
Separator
6.
Tangki bahan baku gliserin
7.
Tangki bahan baku Alkyl Benzene Sulfonate ( ABS)
8.
Tangki pencampur
9.
Flash Drum
10. Tangki bahan pewangi 11. Tangki ekstrak jeruk nipis 12. Bar soap Finishing Machine (BSFM) 13. Gudang produk 14. Pompa RBDPS
15. Pompa NaOH 16. Pompa Gliserin 17. Pompa tangki pencampur 18. Conveyor Diperkirakan harga alat Rp 8 M dan untuk bangunan, instalasi listrik, kesehatan keselamatan kerja, lapangan parkir, tempat olah raga, poliklinik, pos keamanan, kantor, unit pemadam kebakaran, tempat ibadah, perumahan karyawan diperkirakan Rp 9 M. diperkirakan biaya gaji pegawai (80 orang), petugas kebersihan, sekretaris, bendahara, karyawan teknik dan semuanya sebesar 5 M per bulan berarti setahun Rp 60 M. perawatan alat-alat dalam setahun sebesar 40 M Karena produksi pabrik 600.000 ton per tahun diperkirakan biaya bahan baku per tahun sebesar Rp 1,4082 T. total pengeluran dalam setahun adalah Rp 1,5082 T. Sedangakan investasi sebesar Rp1 T dan kekuranagan sisa untuk kebutuhan bahan dipinjam ke Bank dari produksi sabun per tahun diperkirakan uang masuk sebesar 600.000 ton dikali Rp4000 per kg setara Rp2,4 T dan cicilan ke Bank per tahun sebesar 0,2 T dan investor mendapat uang tetap Rp 0,6918 T per tahun. Karena pabrik sabun colek menghasilkan produk sebesar 600.000 ton per tahun. Jadi menurut kami pabrik ini layak untuk didirikan. Bahan
Jumlah
Watu
kebutuhan
pemakaian/hari
harga
Waktu
total
pemakaian/tahun
24 jam RBDPs
230,982 kg/jam
Rp5,000
260 hari
Rp 7.2066 T
Rp10,000
260 hari
Rp 1.847 T
260 hari
Rp 380.6 M
260 hari
Rp 155.4 M
90 hari
Rp 4.4928 T
24 jam NaOH
29,600kg/jam 6,083 kg/jam
24 jam
Gliserin
Rp 32,000
166 kg/jam
24 jam
ABS
Rp 150,000
4,166 kg/jam
8 jam
Parfum, Ekstrak
Rp 150,000
jeruk, pewarna Jumlah
Rp 14.0824 T
KESIMPULAN
Minyak sawit merupakan minyak nabati yang diproduksi terbanyak nomor dua di dunia. Minyak sawit terdiri dari gliserida campuran yang merupakan ester dari gliserol dan asam lemak rantai panjang. Sabun colek adalah salah satu produk yang dapat kita hasilkan dari minyak hasil turunan dari CPO. Sabun mengandung busa yang dihasilkan dari minyak CPO. Disini kami membuat sabun colek dari Refined Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDPs). Kebutuhan sabun colek di Indonesia memang tidak diragukan lagi, selain murah harganya sabun colek juga serba bisa digunakan dalam membersihkan ssesuatu, seperti membersihkan piring, kaca, alat rumah tangga lainnya bahkan pakaian dan kendaraanpun bisa dibersihkan sabun colek. Selain itu di Afrika sabun colek dari Indonesia sangat laris ini terbukti dari sebuah artikel bisnis yang menyatakan di Afrika sabun colek dari Indonesia sangat banyak digunakan karena harga murah dan serba bisa digunakan. Dengan memperkirakan produksi pabrik sekitar 600.000 ton per tahun maka kami mengasumsikan investor atau pemilik dana dapat meraih keuntungan sebesar Rp 0,6918 T tiap tahunnya, dan ini dapat disimpulkan pabrik layak untuk didirikan.
DAFTAR PUSTAKA
Allen T.O. dan A.P. Roberts. 1993. Production Operation 2: Well Completions, Worker, and Simulation . Oil & Gas Consultants International (OGCI), Inc.,
Tulsa, Oklahoma, USA. Ghazali R. 2002. The Effect of Disalt on The Biodegradability of Methyl Ester Sulphonates (MES). Journal of Oil Palm Research 14(1):45-50.
Hambali, et.al. 2004. Pemanfaatan Surfaktan Ramah Lingkungan dari Minyak Sawit sebagai Oil Well Stimulant Agent untuk Meningkatkan Produksi Sumur Minyak Bumi. Proposal Hibah Kompetisi Pengembangan Masyarakat. Departemen
Teknologi Industri Pertanian IPB. Bogor. Hapsari M. 2003. Kajian Pengaruh Suhu dan Kecepatan Pengadukan pada Proses Produksi Surfaktan dari Metil Ester Minyak Inti KElapa Sawit dengan Metode Sulfonasi. [Skripsi]. Bogor : FATETA IPB.
Hidayat, Sri. 2005. Proses pembuatan MES dari Palm kernel oil Menggunakan Natrium Bisulfit . Jurnal Teknologi Industri Pertanian, FATETA, IPB.
Hui. 1996. Mechanistic Approach to The Thermal Degradation of α-Olefin Sulfonates. Ethyl Coorporation. Baton Rouge, L.A. USA.
