PROSES INDUSTRI KIMIA SABUN, DETERGEN DAN GLISERIN
Oleh : ALIYAH
0610 3040 0313
INDAH OK OKTAVIANA
0610 30 3040 03 0322
KELAS
: 3 KA
DOSEN PEMBIMBING : Ir. Erlinawati , M.T
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA TAHUN AJARAN 2011 / 2012 TEKNIK KIMIA
BAB III GLISERIN
1.1
PENDAHULUAN
Gliserin pertama sekali diidentifikasi oleh Scheele pada tahun 1770 yang diperoleh dengan memanaskan minyak zaitun (olive oil). Pada tahun 1784, Scheel melakukan penelitian yang sama terhadap beberapa sumber minyak nabati lainnya dan lemak hewan seperti lard. Scheel menamakan hasil temuannya ini dengan sebutan ‘the sweet principle of fats”. Nama gliserin baru dikenal setelah pada tahun 1811. Nama ini diberikan oleh Chevreul (orang yang melanjutkan penelitian Scheele) yang diambil dari bahasa Yunani (Greek) yaitu dari kata glyceros yang berarti manis. Pada tahun 1836, Pelouze menemukan formula dari gliserol dan pada tahun 1883 Berthlot dan Luce mempublikasikan formula struktur gliserol. Tahun 1847, Sobrero menemukan nitoglycerine, suatu senyawa yang tidak stabil yang mempunyai potensi besar untuk berbagai aplikasi komersial. Tahun 1836, Alfred Nobel mendemostrasikan kemampuan daya ledak nitroglycerine. Pada tahun 1875, Alfred Nobel menemukan suatu peledak yang disebut gelatin yaitu campuran dari nitroglycerine dan nitrocellulose. Penemuan bahan peledak ini membuat permintaan akan gliserin sangat meningkat terutama pada saat revolusi industri. Pada tahun 1883, Runcon mematenkan recovery gliserin dari
sabun alkali hasil distilasi.
Gliserol merupakan tryhydric alcohol. Gliserol merupakan senyawa alkohol yang memiliki 3 gugus hidroksil. Gliserol memiliki nama baku 1,2,3-propanatriol. Senyawa ini berwujud cair, tidak berwarna dengan titik didih 290oC. Titik didih tinggi yang dimiliki oleh senyawa dengan bobot molekul 92,09 g/mol ini disebabkan adanya ikatan hidrogen yang sangat kuat antar molekul gliserol. Gliserol merupakan bahan baku pembentuk trigliserida, yang dapat membentuk ikatan ester dengan asam lemak.
1.2
BAHAN BAKU
1. Air 2. Gliserol 3. Asam Lemak
1.3
1.
SIFAT FISIK DAN KIMIA BAHAN BAKU DAN PRODUK
Air
Rumus Molekul : H – O – H Rumus Kimia : H2O Berat Molekul : 18, 0153 g/mol Titik Didih : 100°C Titik Beku : 0°C Temperatur Kritis : 374,15oC Tekanan Kritis : 218,3074 atm Densitas : 0,998 g/cm3 (cair, 20oC) 0,92 g/cm3 (padatan) Panas Jenis : 0,9995 kal/goC Kenampakan : Cairan jernih Kemurnian : 100%
2.
Gliserol
Rumus Molekul : CH2OH CHOH CH2OH Rumus Kimia : C3H5(OH)3 Nama Lain : 1,2,3-Propanatriol, 1,2,3-Trihidroksipropana, Gliserin, Gliseritol, Glisil Alkohol Berat Molekul : 92,095 g/mol Titik Didih : 290oC Titik Leleh : 18oC Temperatur Kritis : 451,85oC Tekanan Kritis : 65,82778 atm
Specific Gravity (25oC) : 1,262 Densitas : 1,261 g/cm3 Viskositas : 1,5 Pa.s
Panas Jenis : 0,497 kal/goC Energi : 4,32 kkal/g
Flash Point : 160oC Kenampakan : Cairan kuning pucat Kemurnian : 99% Impuritas : 1% Air
3. Asam Lemak Rumus Molekul : R – C - OH Rumus Kimia : RCOOH Berat Molekul : 283,7667 g/mol Titik Didih : 215oC (pada 15mmHg) Titik Leleh : 63-64oC Densitas : 0,853 g/cm3 (pada 62oC) Kenampakan : Cairan kuning muda Kelarutan : Tak larut dalam air Kemurnian : 88% Impuritas : CPO 3% Air 9%
1.4 REAKSI KIMIA
Pada Hidrolizer (CH3COO) C3H5 + 3H2O
CH3COOH + C3H5 (OH)3
Reaksi Gliserin dari Propylene via Allyl Chloride a.CH2 = CHCH3 + Cl2 → CH2 = CHCH2Cl + HCl propylene
allyl chloride
b.CH2 = CHCH2Cl + HOCl → CH2OH.CHCl.CH2Cl chlorhydrin
glycerol dichlorhydrin
H H H c.CH2OH.CHCl.CH2Cl + Ca(OH)2 → HC−C−C−Cl HC Epichlorhydrin H
H H
CH2OH
d.HC−C−C−Cl + NaOH + H 2O → CHOH + NaCl O
H
CH2OH Glycerine (75-80%) yield
Catatan: Proses ini menghasilkan epichiorhydrin menengah, bahan dasar pembuatan resin epoksi. Gliserin sintetis dari Propylene melalui akrolein CH3CH = CH2 + H2O → CH3CHOH.CH3 Propylene
isopropanol
1.5 DATA KUANTITATIF
(a). Basic : 1 ton glisern Minyak dan lemak :1.1 ton Propylene
:6 kg
50% NaOH
:0.4 ton
Air
:0.8 ton
Steam
1.6 ton
(b). Kapasitas industri :2 – 20 ton/hari
1.6 KLASIFIKASI PROSES
Berdasarkan Shreve, 1986, ada 3 cara pembuatan Gliserol. Penggolongan ini didasarkan pada perbedaan bahan baku yang digunakan. Ketiga cara itu antara lain: a. Allyl chloride route b. Acrolein route
1.7 DIAGRAM ALIR
Proses Pembuatan Gliserin (produk sampingan )
1.8 URAIAN PROSES
Bahan baku berupa gliserol, asam lemak,dan air yang dimasukkan kedalam tangki hydrolizer , dimana tangki tersebut di tambahkan air panas yang bersuhu sekitar 230 – 250 oC , dengan tekanan sebesar 40-45 atm. Di tangki ini mengalami reaksi yaitu : (CH3COO) C3H5 + 3H2O
CH3COOH + C3H5 (OH)3
Pada tangki ini , produk dihasilkan ada dua , yaitu top produk, dan bottom produk, produk pertama merupakan pembuatan sabun, dan produk kedua merupakan produk sampingan yaitu pembuatan gliserin yang belum murni. Pada bottom roduk ini dihasilkan gliserin yang belum murni yang masih mengandung 15-20% impuritis. Dari tangki ini, bahan baku dialirkanke
ion exchange , dimana ion exchange ini adalah pertukaran ion antara dua elektrolit atau antara elektrolit solusi dan kompleks . pada tangki ini terjadi proses pemurnian, pemisahan, dan dekontaminasi berair dan lainnya yang mengandung ion-solusi dengan padat polimer atau mineralic 'penukar ion' . setelah dari tangki ini , bahan
baku di alirkan pada tangki triple effect evaporator , di tangki ini bahan baku mengalami penguapan , dan bahan baku mengalir lagi ke tangki still disini bahan baku di steam kembali diasumsikan sesuai dengan titik didih gliserin itu sendiri yaitu 290oC, saat di steam uap yang keluar di tangkap oleh udara, dan bahan baku di vacum kan , di ambil kadar airnya , lalu bahan baku tadi di simpan pada tangki penampungan yaitu Holding tank, di tangki ini , gliserin yang didapat belumlah murni berwarna putih. Dan untuk proses pemurniannya , bahan baku dialirkan ke tangki pengaduk dan di tangki ini ditambahkan carbon active . dimana fungsi dari carbon active itu adalah untuk memurnikan suatu zat menjadi lebih baik dan bagus. Setelah itu bahan baku di filter atau disaring . sehingga didapatkan 99% gliserin yang telah murni .
1.9 KEGUNAAN PRODUK
Kegunaan gliserol antara lain: 1. Kosmetik Digunakan sebagai body agent, emollient, humectant,lubricant, solven . Biasanya dipakai untuk skin cream and lotion, shampoo and hair conditioners , sabun dan detergen 2. Dental Cream Digunakan sebagai humectant. 3. Peledak Digunakan untuk membuat nitrogliserin sebagai bahan dasar peledak. 4. Industri Makanan dan Minuman Digunakan sebagai solven, emulsifier, conditioner , freeze, preventer and
coating serta dalam industri minuman anggur. 5. Industri Logam Digunakan untuk pickling , quenching , stripping , electroplatting , galvanizing dan solfering . 6. Industri Kertas Digunakan sebagai humectant , plasticizer , dan softening agent . 7. Industri Farmasi Digunakan untuk antibiotik dan kapsul. 8. Tobacco Digunakan sebagai humectant , softening agent dan flavor enhancer . Berikut ini adalah persentase pemakaian gliserol untuk keperluan industri, yaitu: 1. Alkil resin 36% 2. Cellophone 17% 3. Untuk kebutuhan obat-obatan dan pasta gigi 16% 4. Industri tembakau 13% 5. Monogliserida dan bahan makanan 3% 6. Bahan peledak 5% 7. Untuk penggunaan lain (seperti pelumas, sabun detergen, keramik, produk fotografi, dan kosmetik) 14%.
1.10 KESIMPULAN DAN SARAN
KESIMPULAN
a. Gliserol merupakan senyawa alkohol yang memiliki 3 gugus hidroksil. Gliserol memiliki nama baku 1,2,3-propanatriol. b. gliserin merupakan nama dagang dari gliserol. Gliserol dapat dihasilkan dari berbagai hasil proses, seperti : 1. Fat splitting, yaitu reaksi hidrolisa antara air dan minyak menghasilkan gliserol dan asam lemak. c. Ada 3 cara dalam proses pembuatan gliserin yaitu : 1. Twitchels 2. Batch Autoclave 3. Continuous
SARAN
Pada
proses
pembuatan
gliserin yang
belum murni ini, sebaiknya
menggunakan carbon aktif untuk memeurnikan bahan baku , agar hasil yang didapatkan baik . Semoga makalah ini dapat memberikan wawasan yang lebih luas kepada pembaca. Walaupun makalah ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Penyusun mohon untuk saran dan kritiknya. Terima kasih.
DAFTAR PUSTAKA
Chapter E, Dryden.1963. Outline of Chemical Technology ,2nd Ed Dewi, Erwana.2009. Proses Industri Kimia. Palembang:POLSRI
www.google.com T.M. Cook dan D.J. Cullen. 1986. Industri Operasi Kimia. PT. Gramedia; Jakarta Handojo Lienda,dkk. 1995. Teknologi Kimia. PT.Pradnya Paramita; Jakarta.
