Be Pharmacist: Sabun Dari Shortening

Yunietha Lakhiafa

SABUN DARI SHORTENING

I. Tujuan praktikum

Mengamati reaksi hidrolisis ester yang di katalis oleh basa.

II. Landasan Teori

Sabun pertama kali dibuat dari lemak yang di panaskan dengan abu. Sekitar tahun 2800 SM para ahli arkeologi dari kota Babylonia kuno menemukan bejana dari tanah liat yang di dalamnya terdapat sabun. Pada tahun yang sama yaitu sekitar tahun 2800 SM, orang mesir kuno sudah mandi dengan menggunakan sabun. Hal ini diketahui dari dokumen Ebers Papyrus tentang orang mesir, yaitu tahun 1500 SM yang mengatakan bahwa sabun yang meraka pakai pada saat itu berasal dari campuran minyak hewan dan minyak tumbuhan dengan campuran garam. Mereka menggunakan sabun selain untuk mandi juga untuk perawatan kulit.

Praktik sabun pertama kali berdiri pada abad ke -7 di negara Eropa( Italia, Spanyol, dan Perancis). Dalam proses pembuatannya dijaga ketat oleh tentara , karena formulanya di anggap rahasia. Kemudian sekitar tahun 1608 pembuatan sabun dikembangkan oleh negara Amerika. Sabun pertama kali dipatenkan pada tahun 1791 oleh seorang kimiawan dari perancis yang bernama Nicholas leblanc. Dimana pada saat itu leblanc membuat sabun dari soda abu (nama kimianya Natrium Karbonat) dari garam.

Saponifikasi adalah reaksi hidrolisis asam lemak oleh adanya basa lemah (misalnya NaOH). Sabun terutama mengandung C12 dan C16 selain itu juga mengandung asam karboksilat.

Sabun adalah garam alkali dari asam lemak dan dihasilkan menurut reaksi asam basa. Basa alkali yang umum digunakan untuk membuat sabun adalah (NaOH) dan amonium (NH₄OH) sehingga rumus molekul sabun selalu dinyatakan sebagai RCOONa atau RCOOK atau RCOONH_4.

Pemakaian sabun berhubungan dengan sifat “surface active agent” dari sabun. yaitu dapat mengurangi tegangan permukaan karena kemampuan molekul sabun dalam air membentuk emulsi. Sebuah molekul sabun dalam air akan terionisasi menjadi ion positif (disebut kepala berupa ion logam/NH₄₎ dan ion negatif (disebut bagian ekor berupa rantai alkil). Bagian kepala bersifat hidrofilik dan bagian ekor disebut hidrofobik. Bagian ekor akan mencari permukaan tertentu misalnya lemak dan akan bergerombol mengelilingi permukaan tersebut membentuk “misel”. Sedangkan bagian kepala akan kontak dengan molekul air sehingga mencegah terbentuknya misel yang terlalu besar yang dapat mengendap secara gravitasi. Hasil kotoran dengan sabun akan tetap terdispersi dalam air.

sabun dapat dibuat dari berbagai macam dengan memakai bahan baku yaitu dari daun-daun, akar, kacang-kacangan,biji-bijian. Dengan memakai dasar material yang disebut sebagai saponin yang mengandung pentasiklis triterpena asam karboksilat, seperti asam olenoat atau asam ursolat, zat kimia kombinasi.

Sabun merupakan garam logam alkali(Na) dengan asam lemak dan minyak dari bahan alam yang disebut trigliserida. Lemak dan minyak mempunyai dua jenis ikatan, yaitu ikatan jenuh dan ikatan tak jenuh.dengan atom karbon 8-12 yang berikatan dengan gliserin. Secara umum, reaksi antara kaustik dengan gliserol menghasilkan gliserol dan sabun yang disebut saponifikasi. Minyak dengan kandungan asam lemak rantai pendek dan ikatan tak jenuh akan menghasilkan sabun cair. Sedangkan rantai panjang dan jenuh menghasilkan sabun yang tidak larut pada suhu kamar. Sabun termasuk salah satu jenis surfaktan yang terbuat dari minyak atau lemak alami. Surfaktan mempunyai struktur bipolar. Sehingga mampu mengangkat kotoran dari badan dan pakaian. Pada larutan surfaktan akan bergerombol membentuk misel setelah melewati konsentrasi kritik misel.

Jenis-jenis sabun dan fungsinya:

a) Sabun transparan (Transparan soap)

Tampilannya jernih dalam kadar bayang ringan. Sabun ini mudah larut karena mempunyai sifat sukar mengering.

b) Castile soap

Sabun ini memakai olive oil untuk formulanya. Sabun ini aman dikonsumsi karena tidak memakai lemak hewani sama sekali.

c) Deodorant soap

Sabun ini bersifat sangat aktif digunakan untuk menghilangkan aroma tak sedap pada bagian tubuh. Tidak dianjurkan digunakan untuk kulit wajah karena memiliki kandungan yang cukup keras yang dapat menyebabkan kulit teriritasi.

d) Acne soap

Digunakan untuk membunuh bakteri pada jerawat.

e) Cosmetic soap atau Bar cleanser.

Hanya dijual digerai kecantikan dan mahal karena didalamnya terdapat formula khusus seperti pemutih.

f) Superfatted soap

Memiliki kandungan minyak dan lemak yang banyak sehingga menjadikan kulit terasa lembut dan kenyal. Sabuin ini cocok untuk kulit kering karena didalamnya terdapat gliserin, petroleum dan besswax yang dapat melindungi mencegah kulit dan iritasi serta jerawat.

g) Oatmeal soap

Sabun ini terbuat dari gandum dan mempunyai kandungan anti iritasi. Sabun ini baik menyerap minyak menghaluskan kulit kering dan sensitif.

h) Natural soap

Sabun ini punyai formula yang sangat lengkap seperti vitamin, ekstrak buah, minyak nabati, ekstrak bunga, aloe vera dan essential oil. Cocok untuk semua kulit.

Pada pembuatan sabun menggunakan 2 bahan yaitu bahan baku dan bahan tambahan. Bahan baku utama yaitu menggunakan suatu asam lemak dan natrium hidroksida, sedangkan yang termasuk bahan baku penolong/tambahan yaitu air, etilen diamin tetra asetat, gliserin dan parfum. hingga saat ini dikenal 3 macam proses pembuatan sabun yaitu proses saponifikasi trigliserida, netralisasi asam lemak, dan proses saponifikasi metil ester asam lemak.

Perbedaan dari ketiga proses ini disebabkan oleh senyawa impuritis yang ikut dihasilkan pada reaksi pembentukan sabun. Senyawa impuritis ini harus dihilangkan untuk memperoleh sabun yang sesuai dengan standar mutu yang diinginkan. Karena perbedaaan sifat dari masing-masing proses,maka unit operasi yang terlibat dalam pemurnian inipun berbeda pula.

Pada saat ini,telah digunakan proses saponifikasi trigliserida sistem kontinu sebagai ganti proses saponifikasi trigliserida sistem batch. Reaksi yang terjadi pada proses ini adalah :

III. Alat dan Bahan

Alat :

Alat gelas standar lab
Beaker 150ml
Hot plate and Magnetic Stirer
Ice Bath

Bahan :

Shortening(Crisco)
NaOH
Aquadest
Etanol
NaCl
Air Es

IV. Bagan Kerja

V. Hasil dan Pembahasan

Pada percobaan kali ini dilakukan pembuatan sabun dari shortening,dalam praktikum ini yang diamati adalah reaksi hidrolisis ester yang dikatalis oleh basa. Bahan yang digunakan adalah bahan yang mengandung minyak yaitu solid shortening ( mentega ). Didalam solid shortening ini mengandung asam palmitat, asam stearat, dan asam oleat yang merupakan trigliserida ( tri ester dari gliserol ).

Pada awalnya solid shortening ini dilelehkan dengan menggunakan etanol ( alkohol sederhana berantai panjang ) sehingga membentuk senyawa ester ( pada gambar 1 ). Pemberian alkohol pada reaksi esterifikasi ini berguna untuk mempercepat laju reaksi. Karena secara umum laju reaksi esterifikasi mempunyai sifat sebagai berikut:

1. Alkohol primer bereaksi paling cepat, disusul alkohol sekunder, dan paling lambat alkohol tersier.

2. Ikatan rangkap memperlambat reaksi.

3. Asam aromatik (benzoat dan p-toluat) bereaksi lambat, tetapi mempunyai batas konversi yang tinggi.

4. Makin panjang rantai alkohol, cenderung mempercepat reaksi atau tidak terlalu berpengaruh terhadap laju reaksi.

Selanjutnya larutan etanol direaksikan dengan NaOH yang telah dilarutkan dengan air. NaOH adalah logam alkali kuat yang biasa digunakan dalam pembuatan sabun, sabun yang dibuat dengan logam alkali ini akan memiliki PH yang berkisar antara 9,0 sampai 10,8 . Lalu larutan etanol dan larutan NaOH ini dibiarkan bercampur selama 30 menit di stirer dan di panaskan agar larutan bercampur sempurna (pada gambar 2).

Saat melakukan praktikum masalah yang didapati adalah saat melakukan penstireran larutan etanol dan larutan NaOH, stirer yang dipakai tidak mampu untuk melakukan pengadukan secara sempurna sehingga larutan kurang bercampur, dikarenakan stirer yang digunakan terlalu kecil kurang optimal dalam melakukan pengadukan pada larutan yang cukup banyak dan memiliki tingkat viskositas yang cukup besar (pada gambar 3). Sehingga yang didapat terjadi pembekuan pada sabun.

Jika proses penyabunan telah selesai maka ditambahkan garam-garam dalam hal ini ditambahkan garam NaCl yang berguna untuk mengendapkan sabun. Sabun yang membeku kemudian ditambahkan NaCl yang telah didinginkan dan dilarutkan kembali dengan sabunnya. Terdapat kesulitan saat proses pengadukan yang disebabkan karena campuran etanol dan NaOH yang membeku (pada gambar 5). Setelah bercampur dilakukan proses penyaringan (pada gambar 6).

Lapisan air yang mengandung garam, gliserol dan kelebihan alkali dikeluarkan, dan gliserol diperoleh lagi dari proses penyulingan yaitu dimurnikan dengan air es, di stirer dan diendapkan berkali-kali hingga didapat sabun. Namun, saat pemberian air jangan ditambahkan terlalu banyak untuk mencegah larutnya sabun didalam air karena pada molekul sabun terdapat bagian hidrofil yang dapat larut dengan air. Saat proses penyulingan digunakan filtrasi vakum untuk memisahkan produk dari garam, kelebihan alkali dan gliserol ( pada gambar 7 & 8 ).

Dan jika telah disaring, sabun dikeringkan dan di pres dengan cetakan menjadi lempengan. Penambahan zat-zat pada sabun seperti Essensial dan Fragrance Oils : sebagai pengharum, Pewarna : untuk mewarnai sabun Bisa juga memakai pewarna makanan, Zat aditif : rempah, herbal, talk, tepung kanji atau maizena, dsb bisa ditambahkan saat proses penyaringan.

Pada praktikum yang telah dilakukan ditambahkan zat pengharum pada sabun (Essential oils), kesalahan yang terjadi adalah penambahan zat pengharum ditambahkan saat setelah melakukan penyaringan dan tidak diratakan lagi sehingga didapat warna sabun yang tidak merata atau kurang menarik.

Reaksi yang terjadi pada proses pembuatan sabun ini melibatkan reaksi esterifikasi :

CH₂O₂C( CH₂ )₁₆CH₃CH₂OH

CHO₂C( CH₂ )₁₆CH₃+ 3 NaOH Kalor CHOH + 3 CH₃(CH₂)₁₆CO₂^-Na⁺

CH₂O₂C( CH₂ )₁₆CH₃CH₂OH ^{sodium stearat}

_{tristearin gliserol}

Suatu molekul sabun mengandung suatu rantai hidrokarbon panjang plus ujung ion. Bagian hidrokarbon dari molekul itu bersifat hidrofobik dan larut dalam zat-zat non polar yaitu pada bagian (3 CH₃(CH₂)₁₆), sedangkan ujung ion bersifat hidrofilik dan larut dalam air yaitu pada bagian (CO₂^-Na⁺). Karena adanya rantai hidrokarbon, sebuah molekul sabun secara keseluruhan tidaklah benar-benar larut dalam air.

VI. Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan :

Sabun adalah garam logam alkali dari suatu asam lemak.
Reaksi dalam proses pembuatan sabun melibatkan reaksi esterifikasi yang dikatalis oleh alkali basa.
Sabun termasuk dalam kelas umum senyawa yang disebut surfaktan, yakni senyawa yang dapat menurunkan tegangan permukaan air.

VII. Daftar Pustaka

Fessenden, Fessenden. 1986. Kimia Organik Jilid 2. Jakarta : Penerbit Erlangga.

Riawan, S. 2009. Kimia Organik. Tangerang: Bina Rupa Aksara.