asam lemak (oleo)

17
1. Asam Lemak Asam lemak dan asam lemak metil ester adalah dasar oleokimia yang paling penting pada industry oleokimia. Asam lemak digunakan sebagai bahan baku pembuatan sabun, rantai standar trigliserida, polyol ester, alkanolamida dan lain-lain. 1.1. Pemisahan Lemak dengan Cara Kimia Minyak kelapa, seperti lemak atau minyak lainnya, dapat dihidrolisis atau dipisahkan menjadi asam lemak dan gliserin yang sesuai. Reaksi diwakili oleh persamaan sebagai berikut: Memisahkan lemak pada dasarnya adalah sebuah reaksi homogeny yang keluar secara bertahap. Asam lemak radikal berubah dari trigliserida satu per satu dari tri- menjadi di- menjadi mono-. Pemisahan yang tidak sempurna akan berisi monogliserida dan digliserida serta trigliserida. Pada tahap awal, reaksi berlangsung perlahan-lahan, terbatas dengan kelarutan rendah dari air dalm fasa minyak. Pada tahap kedua, reaksi hasil cukup cepat dibawa oleh kelarutan yang lebih besar dari air pada asam lemak. Tahap akhir ditandai dengan laju reaksi

Upload: atik-hermawan

Post on 13-Nov-2015

243 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

asam lemak

TRANSCRIPT

1. Asam LemakAsam lemak dan asam lemak metil ester adalah dasar oleokimia yang paling penting pada industry oleokimia. Asam lemak digunakan sebagai bahan baku pembuatan sabun, rantai standar trigliserida, polyol ester, alkanolamida dan lain-lain.1.1. Pemisahan Lemak dengan Cara KimiaMinyak kelapa, seperti lemak atau minyak lainnya, dapat dihidrolisis atau dipisahkan menjadi asam lemak dan gliserin yang sesuai. Reaksi diwakili oleh persamaan sebagai berikut:

Memisahkan lemak pada dasarnya adalah sebuah reaksi homogeny yang keluar secara bertahap. Asam lemak radikal berubah dari trigliserida satu per satu dari tri- menjadi di- menjadi mono-. Pemisahan yang tidak sempurna akan berisi monogliserida dan digliserida serta trigliserida. Pada tahap awal, reaksi berlangsung perlahan-lahan, terbatas dengan kelarutan rendah dari air dalm fasa minyak. Pada tahap kedua, reaksi hasil cukup cepat dibawa oleh kelarutan yang lebih besar dari air pada asam lemak. Tahap akhir ditandai dengan laju reaksi berkurang sebagai asam lemak bebas dan produk samping gliserin mencapai kondisi setimbang.Memisahkan lemak merupakan reaksi reversible. Pada titik kesetimbangan, tingkat hidrolisis dan re-esterifikasi adalah sama. Gliserin sebagai produk samping harus ditarik terus menerus untuk memaksa reaksi sampai selesai. Peningkatan suhu dan tekanan mempercepat reaksi karena meningkatkan kelarutan air dalam fasa minyak dan energi aktivasi yang lebih tinggi. Suhu, khususnya, memberikan sebuah efek yang signifikan. Peningkatan suhu dari 150 oC sampai 220 oC dapat meningkatkan kelarutan air dua sampai tiga kali.Penambahan sedikit sama mineral, seperti asam sulfat atau logam oksida tertentu, seperti seng atau magnesium oksida, mempercepat reaksi pemisahan. Logam oksida ini adalah katalis yang baik. Mereka juga dapat membantu dalam pembentukan emulsi.1.2. Macam-macam Proses Pemisahan LemakDalam pohon industry oleokimia, dapat kita lihat, proses pemisahan lemak merupakan tahap awal perkembangan industri oleokimia. Proses ini jauh berada di awal pohon industry oleokimia, untuk lebih jelas dapat dilihat gambar berikut:

Gambar 1. Bahan Baku Oleokimia dan TurunannyaProses pemisahan lemak dapat dibagi menjadi 2 macam, yaitu jenis hydrolisa dan enzimatik, walaupun pada beberapa literatur dijelaskan proses enzimatik merupakan bagian dari proses fat splitting secara hidrolisa. Dan pada bagian selanjutnya akan dijelaskan:a. proses twitchellb. proses batch autoklavc. proses kontinud. enzimatik Menurut literatur lain diilustrasikan seperti berikut:

Gambar 2 : ilustrasi fat splittinga. Twitchell ProsesProses twitchell adalah proses yang mula-mula dikembangkan pada pemisahan asam lemak. Proses ini menggunakan cara yang relatif sederhana, disebabkan murah dan kemudahan dari instalasi dan operasinya. Tetapi secara umum proses ini memutuhkan konsumsi energi yang besar serta kualitas produk yang relatif rendah. Proses pemisahan menggunakan reagent twitchell dan H2SO4 sebagai katalis. Reagentnya adalah campuran oleic atau asam lemak lainnya dengan naphtha tersulfonasi.Operasi terjadi dalam suatu wooden lead-lined, atau tong tahan kondisi asam.Kandungan lemak yang tercampur dengan air yang jumlahnya lebih kurang dari jumlah lemak. H2SO4 dengan jumlah 1 2 % dan reagent twitchell 0,75 1, 25 %, dipanaskan pada tekanan atmosfer selama 36 48 jam, dengan menggunakan steam terbuka. Proses biasanya diulangi 2 sampai 4 kali, pada tiap tahap menghasilkan gliserin dan air. Pada tahap akhir air ditambahkan dan campuran dipanaskan kembali hingga mendidih guna mencuci asam yang tertinggal.Pada periode reaksi yang panjang, steam yang dibutuhkan makin tinggi dan diskolorasi asam lemak terjadi tidak merata, dan pemakaian proses ini relatif kurang menguntungkan.

Gambar 3. Proses Twitchell

b. Proses Autoklav BatchProses ini merupakan metode komersial yang membutuhkan waktu yang cukup lama dalam pemisahan produk akhir. Asam lemak yang disediakan harus dalam jumlah yang banyak untuk menghasilkan zat lig-clored. Proses ini lebih cepat dibandingkan dengan proses twitchell, butuh waktu selama 6 10 jam sampai selesai. Pemisahan menggunakan katalis zink, magnesium, atau kalsium oksida.Dari semua katalis yang digunakan, katalis zink adalah yang paling aktif. Sekitar 2 4 % katalis digunakan dan sejumlah dari serbuk zink ditambahkan untuk meningkatkan warna dari asam lemak.Dalam operasi, autoklav diisi dengan lemak dan air yang jumlahnya (sekitar dari lemak) dan katalis. Steam dihembuskan guna menggantikan udara terlarut dan autoklav ditutup. Steam yang digunakan untuk menaikkan tekanan sampai 135 kPa dan diinjeksikan secara kontinu, sementara sebagian kecil kisi-kisi menjaga agitasi dan tekanan operasi. Konversi dapat dicapai lebih dari 95% setelah 6 10 jam. Isi dari autoklav dipindahkan ke tanki, dimana terbentuk asam lemak dibagian atas dan gliserin pada bagian bawah. Asam lemak yang terbentuk ditambahkan asam mineral untuk memisahkan kandungan sabun dan selanjutnya dilakukan pencucian kembali guna menghabiskan sisa asam mineral.

Gambar 4. Proses Autoklav Batch

c. Proses KontinyuProses kontinu counter current dilakukan dengan menggunakan suhu dan tekanan yang tinggi. Proses pemisahan asam lemak lebih dikenal dengan proses colgate-emery, merupakan metode penting, efisien dalam hidrolisis lemak. Suhu dan tekanan tinggi dipergunakan untuk mempercepat waktu reaksi. Aliran counter current penuh dari minyak dan air guna menghasilkan suatu derajat pemanasan yang maksimal, tanpa memerlukan katalis.Menara pemanasan merupakan alat utama. Kebanyakan dari menara pemisah mempunyai konfigurasi sama dan dioperasikan dengan cara sama, tergantung dari kapasitas, menara bisa berkapasitas pada diameter 508 1220 mm dengan tinggi 18 25 m, yang terbuat dari bahan tahan korosi seperti baja steanless 316 atau aloy inconel yang dirancang beroperasi pada tekanan 5000 kPa.Suatu rancangan pemisahan lurgi counter current single stage, lemak terdegradasi pada sebuah cincin sparge bagian tengah sekitar 1 m dari dasar dengan sebuah pompa bertekanan tinggi. Air terdapat pada bagian atas dengan perbandingan 0 50 % dari berat lemak. temperatur pemisah yang tinggi (250 260oC) cukup menjamin penghancuran fase air pada lemak. Volume kosong menara digunakan sebagai tempat reaksi. Lemak mentah lewat sebagai fase yang bersentuhan dari dasar atas menara, sementara cairan lebih berat mengalir turun sebagai fase terdispersi dalam bentuk campuran. Lemak dan asam. Derajat pemisahan dapat dicapai hingga 99 %. Pada proses pemecahan lemak dan minyak selanjutnya menggunakan tekanan tinggi, lebih efisien dibandingkan proses lain dengan waktu reaksi 2 3 jam. Penghilangan zat asam yang mengandung lemak pun terjadi. Sebagai hasil dari pertukaran panas yang efisien proses ini diusahakan memakai panas yang tinggi. Pemakaian jumlah pemasukan per ton sebagai berikut:Steam (6 000 kPa)160 kgCooling water (20 oc)3 m3Electrical energy10kWhProcess water0, 6 m3Pada perancangan pabrik gliserin , biasanya menggunakan proses kontinu ini sebagai metode hidrolisis, dan kami pun telah menetapkan proses ini merupakan proses yang kami pakai, pemilihan proses ini berdasarkan pertimbangan:1. konversi produk lebih tinggi2. waktu reaksi lebih singkat3. biaya operasi lebih murah

Gambar 5. Proses Kontinyud. Proses Secara EnzimatikLemak dan minyak dapat dihidrolisis dengan enzim yang alami. Pemisahan lemak melalui penggunaan enzim lipolytic dilakukan dalam percobaan. Pemisahan lemak dan minyak dengan enzim lipase dari candida rubosa, aspergilus niger, dan rhizopus arhizus telah dipelajari dengan temperatur 26 46 oC untuk waktu 48 72 jam dan pemisahan dapat dilakukan sekitar 98 %.

2. Lemak AlkoholLemak alkohol merupakan salah satu dasar utama oleokimia yang terus menikmati laju pertumbuhan. Sebagai bahan baku utama untuk surfaktan, pertumbuhan parallel meningkatkan kemakmuran ekonomi dan perbaikan standar hidup. Lemak alkohol menjadi pilihan sebagai bahan baku surfaktan karena biodegradibilitas mereka serta ketersediaan dari sumber daya terbarukan. Lemak alcohol dapat diproduksi dari minyak alami, atau disintesis dari petrokimia. Pasokan dunia saat ini lemak alcohol dibagi sama rata antara alami dan sintesis. Namun, rasio penggunaan alami: sintesis bervariasi dengan masing-masing daerah. Rasio dunia secara keseluruhan diproyeksikan untuk pergi mendukung alcohol lemak alami.Hal ini dapat dikaitkan dengan meningkatnya pasokan dan stabilitas harga minyak laurat. Sumber utama minyak laurat berada di kawasan Asia Tenggara dimana sebagian besar pabrik pengolahan telah dibentuk.2.1. Macam-macam Proses Asam AlkoholPada tahun 2005, kapasitas produksi lemak alkohol di dunia diperkirakan 2,2 2,5 x 106 t/a, yang hampir sama didasarkan pada bahan baku alam dan petrokimia. Rasio ini berubah karena hamper 800.000 t/kapasitas produksi tambahan berdasarkan bahan baku dating atau akan mulia beroperasi pada tahun 2012 sehingga kapasitas produksi 3,35 x 106 t/a. Minyak mentah bahkan negara-negara pengekspor seperti Arab Saudi memutuskan untuk mengolah lemak alcohol tumbuhan yang berbasis alam. Produksi dan konsumsi diperkirakan berjumlah sekitar 90% dari kapasitas pada tahun 2010. Berikut penjelasan proses berdasarkan saham pakan terbarukan. Bahan baku petrokimia yang telah dipublikasi seperti kelapa, kernel kelapa, pembibitan benih, minyak kacang soja adalah salah satu yang terpenting. Meskipun banyak memiliki upaya hidrogenasi minyak secara langsung, telah terbukti bahwa hidrogenasi metil ester, asam lemak menggunakan proses esterifikasi in situ menjadi wax ester sehingga wax ester adalah alternatif terbaik.

Gambar 6. Blok Diagram pada Proses Pembentukan Asam AlkoholMetil ester diproduksi dengan transesterifikasi trigliserida menggunakan metanol, dimana direcycle selama proses terjadi. Dengan mengikuti proses fixed bed hidrogenasi memiliki keuntungan dari suhu hidrogenasi yang lebih rendah dan tekanan (