Produksi Metil Ester Sulfonat untuk Surfaktan
Teman-teman pasti mengenal berbagai macam produk personal care, shampoo, maupun deterjen. Lalu, bagaimana produk-produk tersebut dibuat? Semuanya itu tidak terlepas dari kandungan aktif bernama surfaktan yang terdapat didalamnya. Bahkan, surfaktan juga digunakan sebagai bahan aktif pada lumpur pengeboran minyak.
Apa itu surfaktan?
Surfaktan (surface acting agent) merupakan senyawa organik yang dalam molekulnya memiliki sedikitnya satu gugus hidrofilik dan satu gugus hidrofobik. Apabila ditambahkan ke suatu cairan pada konsentrasi rendah, maka dapat mengubah karakteristik tegangan permukaan dan antarmuka cairan tersebut. Antarmuka adalah bagian dimana dua fasa saling bertemu/kontak. Permukaan yaitu antarmuka dimana satu fasa kontak dengan gas, biasanya udara.
| Ekor : Hidrofobik (grup nonpolar) | Kepala : Hidrofilik (grup polar) |
|---|---|
| Bersifat hidrofobik dalam media air | Bersifat hidrofilik dalam media air |
| Bersifat hidrofilik dalam media hidrokarbon | Bersifat hidrofobik dalam media hidrokarbon |
Saat ini surfaktan deterjen masih didominasi oleh produk turunan petrokimia yang bernama Linier Alkyl Benzene Sulfonat (LABS). Semakin tingginya harga minyak bumi dunia membuat beberapa pabrikan deterjen di Amerika dan Jepang sudah mulai menggunakan metil ester sulfonat (MES) berbasis minyak nabati. Beberapa produsen oleochemical bahkan pabrik biodiesel (metil ester) sudah memasang unit sulfonasi untuk bisa paralel membuat metil ester atau terus ke MES untuk bahan deterjen.
MES memiliki beberapa kelebihan dibandingkan surfaktan lainnya, yaitu antara lain kemampuan penyabunan yang baik; terutama yang berasal dari C16 dan C18 (dari minyak kelapa), toleransi yang baik terhadap kesadahan air, bersinergi baik dengan sabun (sebagai zat aditif sabun), daya larut dalam air yang baik, lembut dan tidak iritasi pada kulit, dan memiliki karakteristik biodegradasi yang baik.
Produksi Metil Ester Sulfonat
Produksi metil ester sulfonat dalam skala industri terdiri dari 4 (empat) tahap yaitu tahap sulfonasi, tahap pemucatan, tahap netralisasi, dan tahap pengeringan.
- Tahap Sulfonasi
MES diproduksi melalui proses sulfonasi metil ester dengan campuran SO3/udara. Reaksi pengontakkan SO3 dan bahan organik terjadi di dalam suatu falling film reactor. Gas dan organik mengalir di dalam tube secara co-current dari bagian atas reaktor pada temperatur 45oC dan keluar reaktor pada temperatur sekitar 30oC. Proses pendinginan dilakukan dengan air pendingin yang berasal dari cooling tower. Air pendingin ini mengalir pada bagian shell dari reaktor. Hal ini bertujuan untuk menjaga kestabilan temperatur reaksi akibat reaksi eksoterm yang berlangsung di dalam reaktor.
Agar campuran MESA mencapai waktu yang tepat dalam reaksi sulfonasi yang sempurna, MESA harus dilewatkan kedalam digester yang memilki temperature konstan (~80oC) selama kurang lebih satu jam. Efek samping dari MESA digestion adalah penggelapan warna campuran asam sulfonat secara signifikan. Sementara itu, gas-gas yang meninggalkan reaktor menuju sistem pembersihan gas buangan (waste gas cleaning system).
- Tahap Pemucatan (Bleaching)
Untuk mengurangi warna sampai sesuai dengan spesifikasi, digested MESA harus diukur didalam sistem kontinu acid bleaching, dimana dicampurkan dengan laju alir metanol yang terkontrol dan hidrogen peroksida sesudahnya. Reaksi bleaching lalu dilanjutkan dengan metanol reflux dan pengontrolan temperatur yang presisi. - Tahap Netralisasi
Acid ester yang terbentuk dalam proses sulfonasi bersifat tidak stabil dan mudah terhidrolisis. Oleh karena itu, pencampuran yang sempurna antara asam sulfonat dan aliran basa dibutuhkan dalam proses netralisasi untuk mencegah lokalisasi kenaikan pH dan temperatur yang dapat mengakibatkan reaksi hidrolisis yang berlebih. Neutralizer beroperasi secara kontinu, mempertahankan komposisi dan pH dari pasta secara otomatis.
- Tahap Pengeringan
Selanjutnya, pasta netral MES dilewatkan ke dalam sistem TurboTubeTM Dryer dimana metanol dan air proses yang berlebih dipisahkan untuk menghasilkan pasta terkonsentrasi atau produk granula kering MES, dimana produk ini tergantung pada berat molekul MES dan target aplikasi produk. Langkah akhir adalah merumuskan dan menyiapkan produk MES dalam komposisi akhir, baik itu dalam bentuk cair, batangan semi-padat atau granula padat, dengan menggunakan teknologi yang tepat.
Referensi: Chemithon Corporation, US Patent 5587500; Wikipedia
(No Ratings Yet)
Wah menarik juga artikelnya, membahas tentang produksi surfaktan dari minyak nabati. Saya pengen memastikan aja, bener nggak minyak kelapa mengandung C16 (palmitat) dan C18 (stearat) dalam jumlah besar? Setau saya minyak kelapa kandungan terbesarnya tuh C12 (laurat) dan C14 (miristat). Yang memiliki kandungan C16 dan C18 banyak itu minyak sawit. Mohon dikoreksi kalo ada salah.
Mau nanya juga. Prinsip kerja surfaktan dalam membebaskan minyak dari formasi batuan kaya gimana?
jadi mana yang bener nih? hehehe.. kalian ini emang expert dah di bidang rancang pabrik surfaktan. hehehe…
cie dinda yang rpnya surfaktan….
wah..sepakat gw Din ma Rozie…
kandungan terbesar di minyak kelapa itu C12 ma C14, C12nya sekitar 71,5% trz C14nya sekitar 28%. kalo kandungan C16 ma C18 di minyak kelapa itu malah kecil banget (C116~0.6% ; C18~0%)
Kalo kandungan C16 dan C18 di minyak sawit: C16sekitar 65,4% trz C18 sekitar 32,2%
mau nanya juga: persamaan kinetika reaksi ME+SO3–>MES kek gmn ya?ada yang tau tak?
wah kyanya pmbahasan surfaktan yang lebih mendalmnya kurang neh,,, cz gw nyari tentang dasar-dasar surfaktannya,,, bukan cara kerja apa tuch yg da di situ,, klo yg di bahas di situ qoq ttg teknologi kimianya ya,,,
@cha-cha: yah namanya juga web teknik kimia.. kalo mau tau tentang teori dasar surfaktan mungkin bisa nyari di web kimia sains kali ya. teknik kimia kan bertanggung jawab untuk bikin pabriknya.. bukan ngebahas dasar teori kimianya.. hehehe…
thank bgt,ni saya jadiin referensi bwt tugas kimfis. tolong di lock donk biar cm saya yg punya makalah ini
di PT. Sumiasih - Bekasi sudah memproduksi surfactant dari minyak nabati sejak 10 tahun lalu..
onei97@gmail.com
@widy: wah, artikel ini boleh dibaca siapa saja widy.. tidak mungkin artikel ini di-lock sehingga cuman widy yang bisa memilikinya.. hehe.. penulisnya saja tidak masalah kok kalo artikelnya dipublikasikan.. hehe.. salam..
@cha_cha: Mohon maaf memang yang kami jelaskan di sini hanya teknologi proses pembuatan surfaktannya. Kalau kamu memang ingin mempelajari surfaktan lebih mendalam, kamu bisa baca di barbagai literatur mengenai surfaktan .
@rozie: hohoho…iya ji..maap itu salah ketik yaa.. yg C16 - C18 itu maksudnya emg minyak sawit ko..klo yg prinsip kerja surfaktan dalam membebaskan minyak dari formasi batuan tu kan yg lebih ngerti lo ji..gmn tho?? kan rp lo yg ttg surfaktan bwt EOR..klo gw mah surfaktan scr umum..hehehe..
@jubel: hehe..itu emg gw yg salah ko..maap yaa..
@efrat: cie..cie jg..
@Eka: klo ME+SO3 –> MES itu reaksinya kompleks bgt..ada 7 tahap.. ga bisa nulisnya disini ni,,hehehe..klo mw tw hubungi gw aja..hahha (gaya =p)
@cha_cha: ya klo itu mah cari di internet aja..ini mah ttg gmn pabrik surfaktannya..
@widy: yehh,, ini kan dipublikasikan bwt smua org..
@hiskia: hohoho…salam
gw kan cuma ngerti ngerancang pabriknya aja din..cara kerja surfaktan untuk EOR mah kagak gitu ngerti..kalo cara kerja surfaktan di deterjen gw baru ngerti tu..apa cara kerjanya sama??ada yang bisa memberi informasi??
Leave your comment!
More articles from this category:
More articles from this author:
Browse categories
Most Viewed
Most Discussed
Most Emailed