TOPIK PERCOBAAN :SINTESA SABUN
TUJUAN PERCOBAAN :
a. Mempelajari proses pembuatan sabun dari Minyak.
b.Untuk mengetahui reaksi yang terjadi pada proses pembuatan sabun dari Minyak.
DASAR TEORI
Saponifikasi
Saponifikasi pada dasarnya adalah proses pembuatan sabun yang berlangsung dengan mereaksikan asam lemak khususnya trigliserida dengan alkali yang menghasilkan gliserol dan garam karboksilat (sejenis sabun). Sabun merupakan garam (natrium) yang mempunyai rangkaian karbon yang panjang. Reaksi dibawah ini merupakan reaksi saponifikasi tripalmitin / trigliserida.
Gambar 2.1 Reaksi Saponifikasi tripalmitin
Selain dari reaksi diatas sabun juga bisa dihasilkan dari reaksi netralisasi Fatty Acid (FA), namun disini hanya didapat sabun tanpa adanya Gliserin (Glycerol), karena saat proses pembuatan Fatty Acid, glycerol sudah dipisahkan tersendiri
Gambar 2.2 Reaksi saponifikasi Asam lemak
Selain dari minyak atau lemak dan NaOH pada pembuatan sabun dipergunakan bahan-bahan tambahan sebagai berikut:
Cairan pengisi seperti tepung tapioka, gapleh dan lain-lain.
Zat pewarna
Parfum, agar baunya wangi.
Zat pemutih, misal natrium sulfat
Sabun
Sejarah Sabun
Produk sabun sebenarnya tidak pernah ditemukan, tetapi secara berkesinambungan dapat dikembangkan dari campuran alkali kuat dan bahan berlemak (fatty material). Sekitar tahun 1800, sabun dipercaya sebagai hasil campuran mekanis untuk memperoleh sabun kasar dan sabun lunak telah dikembangkan pada abad pertama melalui suatu proses. Bahan mentah yang tersedia dalam perang dunia I membuat jerman mengembangkan sabun sintesis dan deterjen (detergent). Proses ini dilaksanakan dengan mengkomposisi reaksi sulfonasi naftalena yang mengandung rantai alkil pendek yang merupakan zat pembasah (wetting agent).
Pengertian Sabun
Sabun adalah salah satu karbon yang sangat komersial baik dari sisi penggunaan dalam kehidupan sehari-hari maupun persaingan harga produk yang memberikan pengembangan yang cukup baik. Sabun merupakan surfaktan yang digunakan dengan air untuk mencuci dan membersihkan. Sabun biasanya berbentuk padatan yang tercetak seperti batangan.
Sabun merupakan merupakan suatu bentuk senyawa yang dihasilkan dari reaksi saponifikasi. Saponifikasi adalah reaksi hidrolisis asam lemak oleh adanya basa lemah (misalnya NaOH). Hasil lain dari reaksi saponifikasi ialah gliserol. Selain C12 dan C16, sabun juga disusun oleh gugus asam karboksilat.
Gambar 2.3 Struktur Asam Laurat
Prinsip utama kerja sabun ialah gaya tarik antara molekul kotoran, sabun, dan air. Kotoran yang menempel pada tangan manusia umumnya berupa lemak. Untuk mempermudah penjelasan, mari kita tinjau minyak goreng sebagai contoh. Minyak goreng mengandung asam lemak jenuh dan tidak jenuh. Asam lemak jenuh yang ada pada minyak goreng umumnya terdiri dari asam miristat, asam palmitat, asam laurat, dan asam kaprat. Asam lemak tidak jenuh dalam minyak goreng adalah asam oleat, asam linoleat, dan asam linolena. Asam lemak tidak lain adalah asam alkanoat atau asam karboksilat berderajat tinggi (rantai C lebih dari 6).
Seperti yang kita ketahui, air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O, yaitu molekul yang tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0 °C). Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Kelarutan suatu zat dalam air ditentukan oleh dapat tidaknya zat tersebut menandingi kekuatan gaya tarik-menarik listrik (gaya intermolekul dipol-dipol) antara molekul-molekul air.
Bahan baku pembuatan sabun, antara lain:
Minyak kelapa sawit
Mengandung asam palmitat, asam oleat, asam stearat, dan asam myfistat.
Minyak Zaitun
Mengandung asam palmitat, asam oleat dan asam stearat.
Minyak Kelapa
Mengandung asam palmitat, asam oleat dan asam stearat.
Mengapa minyak dapat larut dengan bantuan sabun dalam media air?
Dari penjelasan di atas, pertanyaan tersebut dapat dijawab dengan mudah. Fenomena tersebut tidak lepas dari gaya tarik menarik molekul. Gaya tarik antara dua molekul polar ( gaya tarik dipol-dipol) menyebabkan larutan polar larut dalam larutan polar. Molekul polar mempunyai dipol yang permanen sehingga menginduksi awan elektron non polar sehingga terbentuk dipol terinduksi, maka larutan nonpolar dapat larut dalam non polar. Hal tersebut dapat menjelaskan proses yang terjadi saat kita mencuci tangan. Saat pencucian tangan, air yang merupakan senyawa polar menginduksi awan elektron sabun sehingga dapat membantu larutnya asam lemak yang juga merupakan senyawa non polar. Maka dari itu, bila kita mencuci tangan dengan menggunkan sabun, lemak yang menempel pada tangan akan melarut bersama sabun dengan bantuan air.
Minyak
Lemak dan minyak merupakan senyawa organik yang penting bagi kehidupan makhluk hidup.
Lemak dan minyak merupakan salah satu kelompok yang termasuk golongan lipida. Salah satu sifat yang khas dan mencirikan golongan lipida adalah daya larutnya dalam pelarut organik (misalnya ether, benzene, chloroform) atau sebaliknya ketidak-larutannya dalam pelarut air.
Kelompok lipida dapat dibedakan berdasarkan polaritasnya atau berdasarkan struktur kimia tertentu.
a. Kelompok Trigliserida ( lemak,minyak,asam lemak dan lain-lain ).
b. Kelomok turunan asam lemak ( lilin,aldehid asam lemak dan lain-lain ).
c. Fosfolipida dan serebrosida ( termasuk glikolipida ).
d. Sterol-sterol dan steroida.
e. Karotenoida.
f. Kelompok lipida lain.
Trigliserida merupakan kelompok lipida yang paling banyak dalam jaringan hewan dan tumbuhan. Trigliserida dalam tubuh manusia bervariasi jumlahnya tergantung dari tingkat kegemukan seseorang dan dapat mencapai beberapa kilogram.
Fosfolipida, glikolipida, sterol dan steroida terdapat dalam jaringan hewan dan tumbuhan dalam jumlah yang lebih sedikit dari pada trigliserida. Dalam tubuh manusia, kelompok ini hanya merupakan beberapa persen saja dari bahan lipida seluruhnya.
Karotenoida dalam tubuh manusia lebih sedikit lagi jumlahnya, biasanya dalam seluruh tubuh manusia hanya terdapat kurang dari 1 gram. Dalam jaringan tanaman, karotenoida terdapat dalam jumlah lebih banyak.
Secara Dentitif, lipida diartikan sebagai semua bahan organik yang dapat larut dalam pelarut organik yang mempunyai kecenderungan nonpolar.
Lemak dan minyak atau secara kimiawi adalah trigliserida merupakan bagian terbesar dari kelompok lipida. Trigliserida ini merupakan senyawa hasil kondensasi satu molekul gliserol dengan tiga molekul asam lemak.
Gambar 2.4 Reaksi kimia asam lemak dengan gliserol
Secara umum lemak diartikan sebagai trigliserida yang dalam kondisi suhu ruang berada dalam keadaan padat. Sedangkan minyak adalah trigliserida yang dalam suhu ruang berbentuk cair. Secara lebih pasti tidak ada batasan yang jelas untuk membedakan minyak dan lemak.
Reaksi dan sifat kimia pada minyak atau lemak:
Esterifikasi
Proses Esterifikasi bertujuan untuk asam-asam lemak bebas dari trigliserida, menjadi bentuk ester. Reaksi esterifikasi dapat dilakukan melalui reaksi kimia yang disebut interifikasi atau penukaran estar yang didasarkan pada prinsip trans-esterifikasi Fiedel-Craft.
Hidrolisa
Dalam reaksi hidrolisa, lemak dan minyak akan diubah menjadi asam-asam lemak bebas dan gliserol, proses ini dibantu adanya asam, alkali, uap air, panas, dan eznim lipolitik seperti lipase. Reaksi hidrolisis mengakibatkan kerusakan lemak dan minyak yaitu "hydrolytic rancidity" yaitu terjadi flavor dan rasa tengik pada lemak atau minyak. Hal ini terjadi karena terdapat sejumlah air dalam lemak dan minyak tersebut.
Gambar 2.5 Reaksi Hidrolisa pada trigliserida
Penyabunan
Reaksi ini dilakukan dengan penambahan sejumlah larutan basa kepada trigliserida. Bila penyabunan telah lengkap, lapisan air yang mengandung gliserol dipisahkan dan kemudian gliserol dipulihkan dengan penyulingan.
Enzimatis
Enzim yang dapat menguraikan lemak atau minyak dan akan menyebabkan minyak tersebut menjadi tengik, ketengikan itu disebut "Enzimatic rancidity" Lipase yang bekerja memecah lemak menjadi gliserol dan asam lemak serta menyebabkan minyak
berwarna gelap. Enzim peroksida membantu proses oksidasi minyak sehingga menghasilkan keton.
Gambar 2.6 Reaksi Enzimatis
Oksidasi
Oksidasi dapat berlangsung bila terjadi kontak antara sejumlah oksigen dengan lemak atau minyak. Terjadinya reaksi oksidasi ini akan mengakibatkan bau tengik kepada minyak atau lemak "Oxidative rancidity".
Hidrogenasi
Proses Hidrogenasi bertujuan untuk menjernihkan ikatan dari rantai dari karbon asam lemak pada lemak atau minyak. Setelah proses Hidrogenasi selesai, minyak didinginkan dan katalisator dipisahkan dengan penyaringan. Hasilnya adalah minyak yang bersifat plastis atau keras, tergantung pada derajat kejenuhan.
Sifat fisika lemak dan minyak :
1. Bau amis (fish flavor) yang disebabkan oleh terbentuknya trimetil- amin dari lecitin
2. Bobot jenis dari lemak dan minyak biasanya ditentukan pada temperatur kamar
3. Indeks bias dari lemak dan minyak dipakai pada pengenalan unsur kimia dan untuk pengujian kemurnian minyak.
4. Minyak atau lemak tidak larut dalam air kecuali minyak jarak (Coaster oil), sedikit larut dalam alkohol dan larut sempurna dalam dietil eter, karbon disulfide dan pelarut halogen.
5. Titik didih asam lemak semakin meningkat dengan bertambahnya panjang rantai karbon.
6. Rasa pada lemak dan minyak selain terdapat secara alami juga terjadi karena asam-asam yang berantai sangat pendek sebagai hasil penguraian pada kerusakan minyak atau lemak
7. Titik kekeruhan ditetapkan dengan cara mendinginkan campuran lemak atau minyak dengan pelarut lemak
8. Titik lunak dari lemak atau minyak ditetapkan untuk mengidentifikasikan minyak atau lemak
9. Shot Melting point adalah temperatur pertama saat terjadi tetesan pertama dari minyak/lemak.
10. Slipping point digunakan untuk pengenalan minyak atau lemak alam serta pengaruh kehadiran komponen-komponennya.
Senyawa lemak dan minyak merupakan senyawa alam penting yang dapat dipelajari secara lebih dalam dan relatif lebih mudah bila dibandingkan dengan senyawa makro nutrien lain. Kemudahan tersebut diakibatkan oleh:
molekul lemak relatif lebih kecil dan kurang kompleks dibandingkan karbohidrat atau protein.
molekul lemak dapat disintesis di laboratorium menurut kebutuhan.
Analisis lemak dan minyak yang umum dilakukan ,dapat digolongkan dalam tiga kelompok tujuan berikut:
Penentuan kuantitatif atau penentuan kadar lemak yang terdapat dalam bahan makanan atau pertanian.
Penentuan kualitas minyak (murni) sebagai bahan makanan yang berkaitan dengan proses ekstraksinya, atau ada tidaknya perlakuan pemurnian lanjutan misalnya penjernihan, penghilangan bau, penghilangan warna dan sebagainya.
Penentuan sifat fisis maupun kimiawi yang khas atau mencirikan sifat minyak tertentu.
Ekstraksi merupakan salah satu cara untuk menentukan kadar lemak dalam suatu bahan. Sebagai senyawa hidrokarbon, lemak dan minyak pada umumya tidak larut air tatapi dalam pelarut organik.
Penentuan kadar lemak dengan pelarut, selain lemak juga terikut fosfolipida, sterol, asam lemak bebas, karotenoid, dan pigmen lain. Karena itu hasil analisanya disebut lemak kasar (crude fat).
Ada dua cara penentuan kadar lemak berdasarkan jenis bahan
Bahan Kering
Ekstraksi lemak dari bahan kering dapat dilakukan terputus-putus atau berkesinambungan. Ekstraksi secara terputus dilakukan dengan soklet. Sedangkan secara berkesinambungan dengan alat goldfish.
Bahan Cair
Penentuan kadar lemak dari bahan cair dapat menggunakan botol Babcock atau dengan Mojoinner.
Jenis Minyak dan lemak dapat dibedakan satu sama lain berdasarkan sifat-sifatnya. Pengujian sifat-sifat minyak tersebut salah satunya adalah penentuan angka penyabunan dan penentuan angka asam.
Angka penyabunan dapat diartikan sebagai banyaknya (mg) KOH yang dibutuhkan untuk menyabunkan satu gram asam lemak atau minyak. Angka penyabunan sendiri dapat dipergunakan untuk menentukan berat molekul minyak secara kasar. Minyak yang disusun oleh asam lemak berantai C pendek berarti mempunyai berat molekul relatif kecil akan mempunyai angka penyabunan yang besar dan sebaliknya minyak dengan berat molekul besar mempunyai angka penyabunan relatif kecil.
Angka asam dinyatakan sebagai jumlah miligram KOH atau NaOH yang diperlukan untuk menetralkan asam lemak bebas yang terdapat dalam satu gram minyak atau lemak.
Angka asam besar menunjukan asam lemak bebas yang besar yang berasal dari hidrolisis minyak atupun karena proses pengolahan yang kurang baik. Makin tinggi angka asam makin rendah kualitasnya.
ALAT DAN BAHAN
Alat
Tabung reaksi
Pipet
Tabung benzana
Cawan petri
Gelas ukur
Gelas kimia
Rak tabung reaksi
Tisu
Kertas saring
Bahan
Minyak Goreng
NaOH
Etil alkohol
Air Kran
Air suling
Larutan NaCl jenuh
CaCl2
PROSEDUR PERCOBAAN
1.Dimasukkan 10 ml sampel minyak kedalam beker gelas 250 ml.
2. Ditambahkan 10 ml etanol dan 10 ml larutan NaOH
3.Dipanaskan campuran tersebut selama ± 30 menit dalam pemanas air yang telah mendidih (sambil di aduk-aduk menggunakan spatula) digunakan penjepit tabung dan usahakan tinggi air jangan melebihi beker gelas.
4.Diamati hasil yang terjadi
5.Ditambahkan tetes demi tetes larutan NaCl jenuh ke dalam larutan tersebut
6.Didinginkan dan di saring dengan menggunakan kertas saring
7.Diamati hasil yang terbentuk
8.Diambil kesimpulan
HASIL PENGAMATAN
Saponifikasi merupakan proses pembuatan sabun yang berlangsung dengan mereaksikan asam lemak khusunya trigliserida dengan alkali yang menghasilkan gliserol dan garam karboksilat (sejenis sabun). Sabun merupakan garam (natrium) yang mempunyai rangkaian karbon yang panjang. Saponifikasi dilakukan dengan mereaksikan minyak kelapa sawit (triglisrida) dengan alkali (biasanya menggunakan NaOH atau KOH) sehingga menghasilkan gliserol dan garam alkali Na (sabun). Saponifikasi juga dapat dilakukan dengan mereaksikan asam lemak dengan alkali sehingga menghasilkan sabun dan air
No
Prosedur Percobaan
Hasil pengamatan
1
2
3
4
5
6
7
8
Dimasukkan 10 ml sampel minyak kedalam beker gelas 250 ml.
Ditambahkan 10 ml etanol dan 10 ml larutan NaOH
Dipanaskan campuran tersebut selama ± 30 menit dalam pemanas air yang telah mendidih (sambil di aduk-aduk menggunakan spatula) digunakan penjepit tabung dan usahakan tinggi air jangan melebihi beker gelas.
Diamati hasil yang terjadi
Ditambahkan tetes demi tetes larutan NaCl jenuh ke dalam larutan tersebut
Didinginkan dan di saring dengan menggunakan kertas saring
Diamati hasil yang terbentuk
Diambil kesimpulan
Warna minyak berwarna kuning jernih
Minyak +etanol Minyak tidak tercampur dengan etanol
Minyak + etanol +NaOH Laturan tercampur kental dan mulai menggumpal ,warna campuran berwarna kuning.
Campuran di panaskan selama 35 menit dan menghasilkan campuran yang berbuih dan terpisah.
Campuran +NaCl Menggumpal (gumpalan berwarna putih) dan terpisah dari cairan warna bening.
Didinginkan dan di saring sehingga menghasilkan sabun dan gliserol terpisah.sabun berwarna putih sedangkan gliserol berwarna kuning jernih.
PEMBAHASAN
Setiap sabun dibuat melalui reaksi antara lemak dengan bahan yang disebut alkali - basa yang sangat kuat (basa adalah lawan dari asam). Karena dibuat melalui pencampuran sebuah senyawa organik (asam lemak) dengan sebuah senyawa anorganik (alkali), molekul sabun mempertahankan beberapa ciri keduanya.
Molekul sabun mempunyai sebuah kaki organik yang senang bergandengan dengan bahan-bahan organik berminyak, dan sebuah kaki anorganik yang senang bergandengan dengan air. Itulah sebabnya sabun memiliki kemampuan tiada banding dalam menarik kotoran berminyak dari tubuh atau pakaian ke dalam air.Cara kerja sabun adalah mengikat minyak kedalam air, sehingga akhirnya minyak dan kotoran dapat dibilas dengan lebih mudah.
Molekul-molekul sabun berbentuk panjang dan tipis. Pada hampir seluruh panjangnya (atau "ekornya") strukturnya tepat sama dengan molekul-molekul minyak, karena itu memiliki afinitas atau keakraban dengan molekul-molekul minyak. Tapi, pada salah satu ujungnya yang lain (atau "kepalanya") ada sepasang atom yang muatan listriknya sedemikian hingga hanya senang bergabung dengan molekul-molekul air, dan kepala inilah yang membuat seluruh molekul sabun menyatu dengan air yang membuatnya dapat larut.
Kita bisa menambahkan aroma dalam sabun dengan meberikan beberapa tetes larutan pengharum kedalam campuran sabunnya.
KESIMPULAN DAN SARAN
KESIMPULAN
Sabun adalah surfaktan yang digunakan dengan air untuk mencuci dan membersihkan. Setiap sabun dibuat melalui reaksi antara lemak dengan bahan yang disebut alkali --basa yang sangat kuat (basa adalah lawan dari asam). Karena dibuat melalui pencampuran sebuah senyawa organik (asam lemak) dengan sebuah senyawa anorganik (alkali), molekul sabun mempertahankan beberapa ciri keduanya. Molekul sabun mempunyai sebuah kaki organik yang senang bergandengan dengan bahan-bahan organik berminyak, dan sebuah kaki anorganik yang senang bergandengan dengan air. Itulah sebabnya sabun memiliki kemampuan tiada banding dalam menarik kotoran berminyak dari tubuh atau pakaian ke dalam air.
Dalam proses saponifikasi, lemak akan terhidrolisis oleh basa, menghasilkan gliserol dan sabun mentah.
Penyususun sabun terbesar adalah Lemak
SARAN
IX.DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2008. Minyak dan Kolesterol. http://www.halalguide.info. Diakses pada tanggal 28 Oktober 2009.
Andry. 2008. Teknologi Lemak Dan Minyak. http://www.pdf-search-engine.com. Diakses pada tanggal 28 Oktober 2009.
Satyawibawa, Iman dan Yustina Erna Widyastuti. 1992. Kelapa Sawit Dan Pengolahannya. Jakarta: Ganesha Exacta.
Irawan, wira. 2006. Laporan Praktikum : Proses Reaksi Saponifikasi. Medan: Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri. Institut Teknologi Medan.
X. LAMPIRAN - LAMPIRAN
