PROSES PRODUKSI

DETERGEN POWDER DAN SABUN TANGAN CAIR (HAND SOAP)

I. TUJUAN PERCOBAAN

1.1 Detergen Powder

1. Mempelajari dan mempraktekan proses produksi pembuatan

detergen powder.

2. Mampu menghitung kelayakan ekonomi pembuatan detergen HPP,

biaya produksi, operasional, keuntungan,BEP, dan PBP.

3. Mampu merancang proses produksi pembuatan detergen skala semi

komersial.

1.2 Sabun Tangan cair

1. Mempelajari dan mempraktikkan proses produksi sabun tangan cair

2. Menghitung kelayakan ekonomi pembuatan sabun tangan cair HPP,

biaya produksi, operasional, keuntungan, BEP, dan PBP

3. Merancang proses produksi pembuatan sabun tangan cair skala

semi komersial.

II. PRINSIP

1. Saponifikasi

Proses reaksi antara trigliseraldehida dengan suatu basa Natrium

hidroksida membentuk garam natrium dari asam lemak (sabun)

2. Surfaktan

Senyawa yang dapat menurunkan tegangan permukaan air yang

mempunyai ujung berbeda yaitu hydrophile (suka air) dan hydrophobe

(suka lemak).

III. TEORI DASAR

Surfaktan 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 (Wintner, 2002) .

Gugus hidrofilik molekul surfaktan dapat bermuatan positif, negatif maupun

tidak bermuatan. Jenis muatan tersebut akan menentukan jenis surfaktan yang

terbentuk (Hui & Matheson, 1996) :

a. Bermuatan negatif --> surfaktan anionik

b. Bermuatan positif --> surfaktan kationik

c. Bermuatan positif dan negatif --> surfaktan amfoterik (ampholyte,

zwitterion)

d. Tidak bermuatan --> surfaktan nonionik 

Sabun adalah surfaktan yang digunakan dengan air untuk mencuci dan

membersihkan. Sabun biasanya berbentuk padatan tercetak yang disebut batang

karena sejarah dan bentuk umumnya. Penggunaan sabun cair juga telah telah

meluas, terutama pada sarana-sarana publik. Jika diterapkan pada suatu

permukaan, air bersabun secara efektif mengikat partikel dalam suspensi mudah

dibawa oleh air bersih. Di negara berkembang, detergen sintetik telah

menggantikan sabun sebagai alat bantu mencuci. Banyak sabun merupakan

campuran garam natrium atau kalium dari asam lemak yang dapat diturunkan dari

minyak atau lemak dengan direaksikan dengan alkali (seperti natrium atau kalium

hidroksida) pada suhu 80–100 °C melalui suatu proses yang dikenal dengan

saponifikasi. Lemak akan terhidrolisis oleh basa, menghasilkan gliserol dan sabun

mentah. Secara tradisional, alkali yang digunakan adalah kalium yang dihasilkan

dari pembakaran tumbuhan, atau dari arang kayu. Sabun dapat dibuat pula dari

minyak tumbuhan, seperti minyak zaitun (Wintner, 2002).

Kegunaan sabun ialah kemampuannya mengemulsi kotoran berminyak

sehingga dapat dibuang dengan pembilasan. Kemampuan ini disebabkan ialah

oleh dua sifat sabun. Pertama, rantai hidrokarbon sebuah molekul sabun larut

dalam zat non – polar, seperti tetesan – tetesan minyak. Kedua, ujung anion

molekul sabun, yang tertarik pada air, ditolak oleh ujung anion molekul – molekul

sabun yang menyembul dari tetesan minyak lain. Karena tolak – menilak antara

tetes – tetes sabun – minyak, maka minyak itu tidak dapat saling bergabung tetapi

tetap tersuspensi (Pararaja, 2008).

Tak ada catatan pasti, kapan nenek moyang kita mulai bersabun. Konon, tahun

600 SM masyarakat Funisia di mulut Sungai Rhone sudah membuat sabun dari

lemak kambing dan abu kayu khusus. Mereka juga membarterkannya dalam

berdagang dengan bangsa Kelt, yang sudah bisa membuat sendiri sabun dari

bahan serupa. Pliny (23 – 79) menyebut sabun dalam Historia Naturalis, sebagai

bahan cat rambut dan salep dari lemak dan abu pohon beech yang dipakai

masyarakat di Gaul, Prancis. Tahun 100 masyarakat Gaul sudah memakai sabun

keras. Ia juga menyebut pabrik sabun di Pompei yang berusia 2000 tahun, yang

belum tergali. Di masa itu sabun lebih sebagai obat. Baru belakangan ia dipakai

sebagai pembersih, seperti kata Galen, ilmuwan Yunani, di abad II. Tahun 700-an

di Italia membuat sabun mulai dianggap sebagai seni. Seabad kemudian muncul

bangsa Spanyol sebagai pembuat sabun terkemuka di Eropa. Sedangkan Inggris

baru memproduksi tahun 1200-an. Secara berbarengan Marseille, Genoa, Venice,

dan Savona menjadi pusat perdagangan karena berlimpahnya minyak zaitun

setempat serta deposit soda mentah. Akhir tahun 1700-an Nicolas Leblanc,

kimiawan Prancis, menemukan, larutan alkali dapat dibuat dari garam meja biasa.

Sabun pun makin mudah dibuat, alhasil ia terjangkau bagi semua orang. Di

Amerika Utara industry sabun lahir tahun 1800-an. "Pengusaha-"nya

mengumpulkan sisa-sisa lemak yang lalu dimasak dalam panci besi besar.

Selanjutnya, adonan dituang dalam cetakan kayu. Setelah mengeras, sabun

dipotong-potong, dan dijual dari rumah ke rumah. Begitupun, baru abad XIX

sabun menjadi barang biasa, bukan lagi barang mewah.

Sabun cair merupakan prodak yang strategis, karena saat ini masyarakat

modern suka prodak yang praktis dan ekonomis. Untuk mengawali bikin sabun

cair cukup mudah dengan mengetahui sifat dan fungsi masing-masing bahan

sabun cair dan cukup dengan modal awal 100.000 rupiah bisa menghasilkan lebih

dari 30 liter sabun cair kwalitas baik. Untuk pembelian bahan-bahan kimia yang

tertera dibawah ini dapat di beli toko-toko kimia terdekat.

Sabun adalah surfaktan yang digunakan untuk mencuci dan membersihkan,

bekerja dengan bantuan air. Sedangkan surfaktan merupakan singkatan dari

surface active agents, bahan yang menurunkan tegangan permukaan suatu cairan

dan di antarmuka fasa (baik cair-gas maupun cair-cair) sehingga mempermudah

penyebaran dan pemerataan. Sabun dihasilkan oleh proses saponifikasi, yaitu

hidrolisis lemak menjadi asam lemak dan gliserol dalam kondisi basa. Pembuat

kondisi basa yang biasanya digunakan adalah NaOH (natrium/sodium hidroksida)

dan KOH (kalium/potasium hidroksida). Asam lemak yang berikatan dengan

natrium atau kalium inilah yang kemudian dinamakan sabun. Bahan baku

pembuatan sabun berupa minyak atau lemak, baik hewani maupun nabati. Jika

basa yang digunakan adalah NaOH, maka produk reaksi berupa sabun 'keras'.

Sedangkan jika yang digunakan adalah KOH, maka produk reaksi berupa sabun

'lunak'. Jangan bingung dengan istilah keras dan lunak. Ini istilah kimiawi, seperti

air sadah dan air lunak. Bukan mengacu pada kerasnya sabun jika digunakan

untuk memukul sesuatu. Masalah mulai ruwet ketika kata 'sabun' telah digunakan

sebagai 'nama' bagi pembersih (padat/batangan, krim maupun cair). Bahkan cairan

pembersih yang tidak memiliki bahan aktif sabun pun kita kenal sebagai sabun.

Sabun adalah surfaktan yang digunakan dengan air untuk mencuci dan

membersihkan. Sabun biasanya berbentuk padatan tercetak yang disebut batang

karena sejarah dan bentuk umumnya. Penggunaan sabun cair juga telah telah

meluas, terutama pada sarana-sarana publik. Jika diterapkan pada suatu

permukaan, air bersabun secara efektif mengikat partikel dalam suspensi mudah

dibawa oleh air bersih. Di negara berkembang, detergen sintetik telah

menggantikan sabun sebagai alat bantu mencuci. Banyak sabun merupakan

campuran garam natrium atau kalium dari asam lemak yang dapat diturunkan dari

minyak atau lemak dengan direaksikan dengan alkali (seperti natrium atau kalium

hidroksida) pada suhu 80–100 °C melalui suatu proses yang dikenal dengan

saponifikasi. Lemak akan terhidrolisis oleh basa, menghasilkan gliserol dan sabun

mentah. Secara tradisional, alkali yang digunakan adalah kalium yang dihasilkan

dari pembakaran tumbuhan, atau dari arang kayu. Sabun dapat dibuat pula dari

minyak tumbuhan, seperti minyak zaitun .

Sabun adalah garam logam alkali (biasanya garam natrium) dari asam-asam

lemak. Sabun mengandung terutama garam C16 dan C18, namun dapat juga

mengandung beberapa karboksilat dengan bobot atom lebih rendah Kemungkinan

sabun ditemukan oleh orang Mesir kuno beberapa ribu tahun yang lalu.

Pembuatan sabun oleh suku bangsa suku Jerman dilaporkan oleh Julius

Caesar.Teknik pembuatan sabun dilupakan orang dalam jaman kegelapan (Dark

Ages ), namun ditemukan lagi selama Renaissance. Penggunaan sabun mulai

meluas pada abad ke 16. Dewasa ini sabun dibuat praktis sama dengan teknik

yang digunakan pada jaman yang lampau.Lelehan lemak sapi atau lemak sapi atau

lemak lain dipanaskan dengan lindi (natrium hidroksida) dan karenanya

terhidrolisis menjadi garam natrium dari asam lemak. Dulu digunakan abu kayu

(yang digunakan basa seperti kalium karbonat sebagai ganti lindi (lye = larutan

alkali ).

Beberapa contoh sabun dan penggunaannya (Tewari .et al.,1976) :

1.Hardsoft .

Dibuat dari minyak murah dan lemak menggunakan natrium hidroksida.

Terdiri dari alkali bebas dan digunakan untuk mencuci.

2.Soft soap

Dibuat dari minyak yang berkualitas baik menggunakan kalium

hidroksida.Tidak mengandung alkali bebas. Digunakan untuk sabun toilet,krim

dan sampo.

3.Sabun transparan

Dibuat dengan melarutkan sabun toilet dalam alkohol dan mengevaporasinya.

Mengandung gliserol.

4. Sabun kesehatan

Merupakan sabun toilet yang mengandung substansi kesehatan yang penting

lain seperti sabun karbon, sabun raksa, dll.

5. Sabun logam yang tak larut

Merupakan sabun logam selain natrium dan kalium, tidak digunakan sebagai

pembersih,tetapi digunakan untuk keperluan yang lain. Seperti sabun kalsium dan

magnesium yang digunakan sebagai pelumas dan pengering ; sabun alumunium

dan kromium dalam lem kertas; sabun seng ,besi, kobal, nikel untuk lapisan anti

air dan kanfas.

Saponifikasi dalam Adipocere

Adipocere atau lilin untuk orang mati (pengawet) merupakan asam

lemak yang tidal larut dalam air yang tertinggal sebagai residu material orang

yang telah meninggal. Terbentuk dari adanya hidrolisis lemak yang sangat lambat

dalam tanah yang basah dan dapat pula terjadi apabila tubuh orang meninggal

tersebut tidak dibalsem. Pertama kali ditemukan oleh seorang Prancis, Sir Thomas

Browne pada tahun 1658 (Anonymous, 1999).

Adipocere menghambat pertumbuhan bakteri, dan melindungi material

tubuh dari dekomposisi. Mulai terbentuk pertama kali sejak sebulan setelah

meninggal, dan terjadi selama se-abad. Karena terjadi melalui hidrolisis, maka

akan lebih mudah terjadi dalam tanah yang basah atau dalam bawah air.

Pembentukan adipocere ini dapat juga dikatakan sebagai proses saponifikasi

(Anonymous, 1999).

Sabun diperoleh baik dari lemak maupun minyak. Sodium Tallowate,

merupakan suatu bahan yang umum dipakai dalam pembuatan banyak sabun,

faktanya adalah diperoleh dari lemak hewan. Sabun yang mana dibuat dari

minyak tumbuhan seperti Olive Oil pada umunya adalah dikenal sebagai castile –

soap ( Anonymous, 2003).

Hidrolisis ester dengan penggunaan katalis asam mengikuti rute

parallel yang berbeda, penyerangan nukleofilik dilakukan oleh basa lemah,

daripada oleh ion hidroksida yang merupakan basa kuat. Tetapi terjadi dalam ester

yang terprotonasi lebih mudah dibanding pada ester bebas. Gambar dibawah ini

menerangkan paralelisme ini (Scharf and Malerich, 2000) :

Adapun stuktur asam lemak jenuh dan tak jenuh dapat ditunjukkan pada gambar :

(Wintner, 2002).

Sabun adalah garam logam alkali (biasanya garam natrium) dari asam-

asam lemak. Sabun mengandung terutama garam C16 dfan C18, namun dapat

juga mengandung beberapa karboksilat dengan bobot atom lebih rendah

(Tewari .et al.,1976).

Kemungkinan sabun ditemukan oleh orang Mesir kuno beberapa ribu

tahun yang lalu. Pembuatan sabun oleh suku bangsa suku Jerman dilaporkan oleh

Julius Caesar.Teknik pembuatan sabun dilupakan orang dalam jaman kegelapan

(Dark Ages ), namun ditemukan lagi selama Renaissance. Penggunaan sabun

mulai meluas pada abad ke 16 (Tewari et. al.,1976)..

Dewasa ini sabun dibuat praktis sama dengan teknik yang digunakan pada

jaman yang lampau.Lelehan lemak sapi atau lemak sapi atau lemak lain

dipanaskan dengan lindi (natrium hidroksida) dan karenanya terhidrolisis menjadi

garam natrium dari asam lemak. Dulu digunakan abu kayu (yang digunakan basa

seperti kalium karbonat ) sebagai ganti lindi (lye = larutan alkali ) (Tewari .et

al.,1976).

Angka penyabunan adalah bilangan yang menyatakan berapa miligaram

KOH yang dibutuhkan untuk menyabunkan 1 gram lemak,dapat dipergunakan

untuk menentukan masa rumus rata-rata dari lemak dan juga untuk mengetahui

adanya basa yang diperlukan dalam pembuatan sabun .Angka penyabunan

memberikan gambaran dari berat molekul dari lemak atau minyak.Angka

penyabunan yang kecil menggambarkan berat molekul yang besar. angka

penyabunan juga digunakan untuk menghitung jumlah alkali yang dibutuhkan

untuk mengkonversi jumlah lemak atau minyak dalam sabun dan mendeteksi

pencemaran dari lemak atau minyak dengan besar atau kecilnya nilai penyabunan

(Streiweiser, et. al., 1985).

Saponifikasi merupakan suatu proses hidrolisis ester dalam suasana basa

untuk membentuk suatu akohol dan garam dari asamnya. Saponifikasi biasanya

digunakan untuk menggantikan reaksi logam basa dengan suatu lemak atau

minyak untuk membuat sabun.

CH2-OOC-R - CH-OOC-R - CH2-OOC-R (lemak) + 3 NaOH ( atau KOH)

dipanaskan →

CH2-OH -CH-OH - CH2-OH (gliserol) + 3 R-CO2-Na (sabun) R=(CH2)14CH3

(Anonymous, 1999).

Sabun merupakan garam logam alkali dengan rantai asam monocarboxylic

yang panjang. Larutan Alkali yang digunakan dalam pembuatan sabun bergantung

pada jenis sabun tersebut. Larutan alkali yang biasanya digunakan pada sabun

keras adalah natrium hidroksida dan alkali yang biasanya digunakan pada sabun

lunak adalah kalium hidroksida. Sabun berfungsi untuk mengemulsi kotoran –

kotoran berupa minyak ataupun zat pengotor lainnya. Sabun dibuat melalui proses

saponifikasi lemak minyak dengan larutan alkali membebaskan gliserol. Lemak

minyak yang digunakan dapat berupa lemak hewani, minyak nabati, lilin, ataupun

minyak ikan laut. Pada saat ini, teknologi sabun telah berkembang pesat. Sabun

dengan jenis dan bentuk yang bervariasi dapat diperoleh dengan mudah di pasar

mulai dari sabun mandi, sabun cuci baik untuk pakaian maupun untuk perkakas

rumah tangga, hingga sabun yang digunakan dalam industri. Kandungan zat – zat

yang terdapat pada sabun juga bervariasi sesuai dengan sifat dan jenis sabun. Zat

– zat tersebut dapat menimbulkan efek baik yang menguntungkan maupun yang

merugikan. Oleh karena itu, konsumen perlu memperhatikan kualitas sabun

dengan teliti sebelum membeli dan menggunakannya. Pada pembuatan sabun,

bahan dasar yang biasa digunakan adalah : C12 - C18

Jika : < C12 : iritasi pada kulit > C20 : kurang larut (digunakan sebagai campuran)

· sodium laurat : buih yang cepat/banyak, rendah daya pencucian

· sodium palmitat : detergency yang baik pada suhu tinggi

· sodium stearat : detergency yang baik pada suhu tinggi

· sodium oleat : buih yang baik, lembut, larut

· sodium miristat : buih, daya pencucian (detergency) baik

Kegunaan Sabun adalah sebagai berikut:

1. Sabun alkali digunakan sebagai sabun mandi dan untuk mencuci pakaian.

2. Industri tekstil menggunakan sejumlah sabun dalam pembuatan kain katun,

kain wol, dan kain sutera untuk menghilangkan kotoran – kotoran dan membuat

tekstur kain tersebut lebih halus.

3. Sabun memegang peranan penting dalam proses emulsi – polimerisasi yang

digunakan dalam industri karet dan industri plastic.

4. Sabun berperan sebagai emulsi antara monomer terdispersi dan fasa larutan

selama polimerisasi dalam produksi SBR ( Stirena-butadinea rubber ).

5. Sabun secara luas digunakan dalam industri kosmetik untuk mengemulsi

sejumlah pembersih dan kondisioner. Sabun ini terbuat dari minyak nabati, asam

– asam lemak, lilin, dan minyak mineral. Produk sabun ini berbentuk cairan,

pasta, atau gel.

6. Sabun natrium dan sabun litium digunakan untuk mengentalkan minyak

mineral.

7.Ammonia dan alkanolamine, seperti mono- dan triethanolamine,

monoisopropanolamine, dan 2-amino-2-metil-1-propanol ( AMP ) digunakan

untuk menetralisir asam – asam lemak untuk membentuk suatu sabun. Sabun ini

merupakan zat pengemulsi yang baik dan banyak digunakan dalam industri sabun,

industri tekstil, cat mobil, dan cat minyak (Prawira, 2009).

IV. ALAT DAN BAHAN

4.1 Alat

1. Beaker glass

2. Pengaduk

3. Pemanas (kompor listrik)

4. Reaktor (panci)

5. Spatula

6. Tempat/kemasan produk jadi

7. Timbangan

4.2 Bahan

1. Sod. LAS

2. Soda ash

3. Sodium sulfate

4. STPP

5. CMS

6. OBA

7. Parfum

8. Pelembut (cab-30 dan glycerine)

9. Pengatur kekentalan (sodium chloride)

10. Pengatur pH (sodium hydroxide)

11. Pengompleks (EDTA)

12. Pewangi (perfume)

13. Surfaktan (sodium Lauryl Sulfate) merk dagang Texaphone/Emalt

V. PROSEDUR

5.1 Detergen Powder

Bahan dari no. 1 sampai 6 dimasukkan kedalam wadah lalu diaduk

semua bahan sampai rata. Kemudian secara perlahan disemprotkan parfum

kedalam campuran tersebut. Selanjutnya produk dikemas dan produk siap

untuk dijual.

5.2 Sabun Tangan

Sebanyak 75 gram sodium lauryl sulfat ditimbang kemudian

dilarutkan dalam 500ml air demineral dalam sebuah reaktor (panci

stainless-steel). Campuran dalam reaktor tersebut kemudian dipanaskan

diatas kompor listrik (pemanas), diaduk hingga campuran tercampur baik.

Campuran diangkat dan ditambah dengan CAB-30 sebanyak 40 gram,

diaduk kembali hingga larut dengan baik. Selanjutnya campuran ditambah

dengan 50 gram glycerine, 1 gram pengawet, dan pewarna hijau

secukupnya disertai pengadukan agar seluruh zat yang dimbahkan dapat

terlarut dan tercampur dengan baik. Sebanyak 1 gram EDTA ditimbang

dan di larutkan dalam 50ml air kemudian dituangkan kedalam reaktor

berisi campuran bahan sebelumnya. Setelah campuran di aduk rata, pH

campuran di cek menggunakan indicator universal. Kemudian pH diatur

agar larutan sabun tangan cair netral (pH=7) dengan penambahan sodium

hydroxide atau asam sitrat. Langkah terakhir adalah mengatur keketelan

larutan sabun tangan cair dengan menambahkan garam dapur (sodium

chloride) secukupnya.

VI. DATA PENGAMATAN

Perbandingan sampel sabun cair dengan produk pasar

Uji Sampel Sabun Produk Sunlight

Warna ++ +++

Harum +++++ ++++

Kekentalan ++ +++

pH +++ +++

Busa +++++ +++

Daya Pencucian +++ ++++

Iritasi terhadap kulit +++ +++

VII. PERHITUNGAN EKONOMI

1. Biaya Investasi

Modal tetap:

Timbangan Rp 500.000,00

Reaktor/drum bekas 200 lt Rp 50.000,00

Motor pengaduk Rp 500.000,00

System pemanas&control Rp 200.000,00

Wadah Rp 100.000,00

Perlengakapan lainnya

Rp100.000,00__+ Total

Rp 1.450.000,00

Modal Kerja:

Persediaan bahan baku&kemasan/200lt Rp 600.000,00

Persediaan bahan jadi (+ 200 liter)

Rp500.000,00__+

Rp.1.100.000,00

2. Total Investasi

Total Modal = Rp 1.450.000,00 + Rp 1.100.000,00

= Rp 2.550.000,00

3. Biaya Operasional (1 bulan 200lt )

Biaya bahan baku : Rp 519.640,00

Biaya kemasan (200 X Rp500,00) : Rp 100.000,00

Penyusutan peralatan dispensasi.5 th : Rp1.000.000,00

Biaya operasional penjualan : Rp 300.000,00___+

TOTAL OPERASIONAL : Rp1.919.640,00

4. Perhitungan HPP

Harga Pokok Bahan Baku untuk 1 liter produk:

- Surfaktan (sodium Lauryl Sulfate) 79,4 gram

= 0,0794 X Rp 10.000/Kg = Rp 794,00

- Pelembut (Cab-30) 4,02 gram

= 0,0402 X Rp 15.000/Kg = Rp 603,00

- Glycerine 51,4 gram

= 0,0514 X Rp 8.000/Kg = Rp 411,20

- EDTA 1 gram

= 0,001 X Rp 40.000/Kg = Rp 40,00

- Parfum 3 gram

= 0,003 X Rp 200.000/Kg = Rp 600,00

- Garam (NaCl) 75 gram =

0,075 X Rp 2000/Kg = Rp 150,00_+

Biaya HPP/liter produk = Rp 2.598,20

5. Keuntungan

Keuntungan/liter = HPP/liter – Harga Penjualan/liter

= Rp 2.598,20 – Rp 3000,00

= Rp 401,80

Misal kapasitas produksi/hari adalah 200 liter

Keuntungan/bln = Keuntungan/liter X kapasitas produksi/bln

= Rp 401,8 X (25 hari kerja X 200 liter)

= Rp 2.009.000,00

6. BEP

BEP = Rp1.919.640,00 : Rp 2.598,20

= 738,83 liter

BEP/hari = 738,83 liter : 25 hari

= 29,55 liter/hari ≈30,00 liter/hr

7.Perhitungan Pay Back Period

PBP = [(Total Investasi):((target penjualan/hari-BEP/hari) x keuntungan/liter x

hari kerja/bln)]

= 2.550.000 : ((200-30) x (401,80x26))

= 2.550.000 : 1.775.956

= 1,44

VIII. PEMBAHASAN

Sabun adalah surfaktan yang digunakan dengan air untuk mencuci dan

membersihkan. Sabun biasanya berbentuk padatan tercetak yang disebut batang

karena sejarah dan bentuk umumnya. Penggunaan sabun cair juga telah telah

meluas, terutama pada sarana-sarana publik. Jika diterapkan pada suatu

permukaan, air bersabun secara efektif mengikat partikel dalam suspensi mudah

dibawa oleh air bersih.

Pada sabun cair yang dibuat dalam percobaan ini merupakan jenis sabun

cair yang berbahan utama surfaktan. Surfaktan yang digunakan dapat berupa

sodium lauryl sulfat atau ammomnium lauryl sulfat. Surfaktan merupakan suatu

bahan yang dapat mengemulsi atau suatu zat emulgator antara air dan lemak.

Dalam penggunaannya sebagai sabun cuci, surfaktan mengemulsi kotoran yang

merupakan lemak-lemak yang menempel di kulit dengan air sehingga kotoran

tersebut dapat mudah dilepaskan dari permukaaan kulit. Surfaktan dapat bekerja

menghilangkan kotoran sebab jika dilihat dari srukturnya molekulnya, surfaktan

memiliki dua sisi yang berbedapolaritas. Secara umum struktur surfakatan dapat

ditunjukkan seperti gambar disamping ini. Bagian kepala bersifat hidrofil (suka

dengan air yang bersifat polar) yang akan menyatu dengan air yang juga bersifat

relative polar. Sedangkan bagian ekor bersifat hidrofob (tidak suka air- sifatnya

lebih non polar) yang selalu akan berikatan atau mengikat senyawa non-polar

lainnya seperti lemak –lemak yang merupakan kotoran yang menempel pada kulit.

Pada percobaan ini akan dilakukan proses pembuatan detergen powder dan

sabun tangan cair. Sabun adalah surfaktan yang digunakan dengan air untuk

mencuci dan membersihkan. Jika diterapkan pada suatu permukaan, air bersabun

secara efektif mengikat partikel dalam suspensi mudah dibawa oleh air bersih. Hal

yang unik dari sifat sabun ini adalah bahwa salah satu ujung bersifat larut dalam

air (hidrofilik) dan yang satunya bersifat tidak larut dalam air atau yang disebut

hidropobik. Pada proses pencucian sabun, partikel minyak (grase) dikelilingi oleh

molekul sabun. Bagian yang hidropobik melekat pada kotoran minyak (grease)

dan meninggalkan bagian yang hidrofilik untuk dihilangkan oleh air. Hal ini

menyebabkan kotoran minyak dapat bergerak dalam air, dan kemudian dapat

dibilas dengan air.

Keterangan :

Ujung Hidropobik Ujung Hidrofilik

Dalam pembuatan sabun sebenarnya dikenal dua proses, yaitu proses cara

“dingin” dan cara “panas”. Cara yang pertama digunakan untuk membuat sabun

skala kecil (home made soap), dengan menghasilkan gliserin sebagai produk

samping, sedangkan cara “panas” digunakan untuk membuat sabun skala industri

dimana tidak dihasilkan produk samping. Dalam percobaan kali ini, digunakan

cara “dingin”.

Proses pembuatan sabun ini dimulai dengan mempersiapkan bahan yang

akan digunakan sebagai bahan baku sesuai dengan daftar formula atau resep sabun

tangan cair yang akan dibuat. Bahan-bahan yang akan digunakan sudah teruji

kualitasnya, tidak kedaluwarsa dan tidak pula cacat atau rusak baik fisik maupun

kimia (yang ditandai dengan adanya perubahan bau, warna, bentuk, atau

kekentalan pada bahan tersebut).

Mengukur bahan yang akan diproses, bisa dilakukan dengan cara

menimbang beratnya atau mengukur volumenya, tergantung dengan basis apa

yang digunakan dalam formula atau resepnya. Ketelitian dan keakuratan

penimbangan merupakan faktor penting terhadap hasil akhir pembuatan sabun

tangan cair.

Pertama-tama Sodium Lauryl Sulfat atau yang biasa disebut dengan SLS

dilarutkan dalam aqua demin sebanyak ± 500 mL. SLS berfungsi sebagai

surfaktan. Surfaktan merupakan singkatan dari Surface Active Agents merupakan

bahan yang dapat menurunkan tegangan permukaan suatu cairan dan pada bagian

antarmuka fasa (baik cair-gas maupun cair-cair) sehingga mempermudah

penyebaran dan pemerataan.

Setelah itu, larutan dipanaskan hingga larut dan sekali-sekali diaduk

kemudian diangkat. Pemanasan dan pengadukan bertujuan untuk mepercepat

kelarutan campuran. Gabungan antara keduanya dapat mempercepat terbentuknya

produk yang diinginkan.

Setelah larutan SLS terbentuk, Cab-30 ditambahkan dan diaduk hingga

merata. Cab-30 berfungsi sebagai pelembut. Pada prakteknya kita dapat

menambahkan cocodiamide yang merupakan bahan pembentuk busa. Kemudian

glyserin ditambahkan kemudian disusul dengan Methylparaben dan pewarna

hijau, kemudian seluruhnya diaduk hingga merata. Glycerin ditambahkan sebagai

pelembut. Sedangkan Methylparaben bertindak sebagai pengawet. Methylparaben

adalah salah satu dari parabens yang memiliki struktur molekul

CH3(C6H4(OH)COO). Methylparaben merupakan methyl ester dari p-

hydroxybenzoic acid. Methylparaben merupakan pengawet untuk makanan dan

kosmetik. Berikut ini adalah struktur dari Methylparaben:

Struktur Molekul Methylparaben

Setelah itu, EDTA ditambahkan ke dalam larutan yang berwarna hijau.

Namun sebelumnya EDTA dilarutkan terlebih dahulu dalam air sebanyak 50 mL.

EDTA berfungsi sebagai zat pengompleks, di mana EDTA akan mengomplekskan

ion Ca2+ dan Mg2+. hal tersebut bertujuan untuk mengurangi kesadahan air.

Adapun struktur EDTA sebagai berikut:

Struktur EDTA - Ethylenediamine Tetraasetat

Setelah itu, pH larutan diatur dengan panambahan asam sitrat berkadar

50% hingga mencapai pH netral atau pH 7 dengan menggunakan kertas lakmus.

Jika larutan dibiarkan dalam kondisi asam, maka akan berakibat menimbulkan

kegatalan pada kulit.

Asam sitrat merupakan asam organik lemah yang ditemukan pada daun

dan buah tumbuhan genus Citrus (jeruk-jerukan). Senyawa ini merupakan bahan

pengawet yang baik dan alami, selain digunakan sebagai penambah rasa masam

pada makanan dan minuman ringan. Dalam biokimia, asam sitrat dikenal sebagai

senyawa antara dalam siklus asam sitrat, yang penting dalam metabolisme

makhluk hidup, sehingga ditemukan pada hampir semua makhluk hidup. Zat ini

juga dapat digunakan sebagai zat pembersih yang ramah lingkungan dan sebagai

antioksidan.

Keasaman asam sitrat didapatkan dari tiga gugus karboksil COOH yang

dapat melepas proton dalam larutan. Jika hal ini terjadi, ion yang dihasilkan

adalah ion sitrat. Sitrat sangat baik digunakan dalam larutan penyangga untuk

mengendalikan pH larutan. Ion sitrat dapat bereaksi dengan banyak ion logam

membentuk garam sitrat. Selain itu, sitrat dapat mengikat ion-ion logam dengan

pengkelatan, sehingga digunakan sebagai pengawet dan penghilang kesadahan air.

Berikut ini adalah struktur dari asam sitrat:

Struktur Asam Sitrat

Kemampuan asam sitrat untuk mengkhelat logam menjadikannya berguna

sebagai bahan sabun dan deterjen. Dengan meng-kelat logam pada air sadah, asam

sitrat memungkinkan sabun dan deterjen membentuk busa dan berfungsi dengan

baik tanpa penambahan zat penghilang kesadahan. Demikian pula, asam sitrat

digunakan untuk memulihkan bahan penukar ion yang digunakan pada alat

penghilang kesadahan dengan menghilangkan ion-ion logam yang terakumulasi

pada bahan penukar ion tersebut sebagai kompleks sitrat.

Kekentalan sabun diatur dengan menambahkan padatan natrium klorida,

NaCl jenuh. NaCl dapat meningkatkan kekentalan dari sabun cair karena di dalam

NaCl terkandung ion Na+ yang dapat mengikat air. Dalam jumlah sedikit NaCl

dapat meningkatkan kelarutan akan tetapi dalam jumlah yang cukup banyak NaCl

dapat mengentalkan, proses ini sering disebut dengan salting-out.

Setelah kekentalan yang diinginkan tercapai, dibandingkan hasil

percobaan dengan sabun cair yang dijual dipasar, dengan cara di dandingkan

warna, kekentalan dan bau. Untuk menguji daya cuci maka dicoba untuk mencuci

tangan, ternyata hasilnya tangan menjadi kesat yang menandakan tidak ada

minyak yang tertinggal di tangan berarti sabun ini memberikan daya cuci yang

baik sabun dikemas dalam botol kemasan dan diberi label produk dan sabun

tangan cair siap dipasarkan.

Prosedur selanjutnya adalah pembuatan detergen powder. Detergen powder

dibagi menjadi dua bagian yaitu detergen powder berongga dan detergen

padat/masif. Perbedaan kedua bentuk tersebut disebabkan oleh proses

produksinya yang berbeda. Jenis berongga dihasilkan melalui proses spray drying.

Di dalam praktikum ini akan dipelajari proses pembuatan detergen powder

padat/ masiv. Dimana detergen ini dapat dianalogikan seperti bola tolak peluru

yang padat. Detergent bentuk ini diolah melalui pencampuran kering – kering

bahan pembentuknya. Kekurangan detergent jenis masiv ini adalah volumenya

yang terlihat lebih sedikit karena bentuknya yang padat, sedangkan kelebihannya

adalah biaya investasinya tidak mahal.

Prosedur pertama yang dilakukan dalam pembuatan detergent powder

adalah dengan mencampurkan bahan – bahan : 50 gram sod. LAS, 250 gram soda

ash, sodium sulfat 495 gram, STTP 200 gram, CMS 5 gram, dan 1,5 gram OBA

ke dalam mixer. Masing. masing bahan tersebut mempunya keguanaan, sod. LAS

atau yang lebih dikenal sebagai sodium laury sulfat, berperan sebagai surfaktan

yang mer–upakan bahan inti dari pembuatan detergent ini. Seperti yang telah

dijelaskan sebelumnya bahwa surfaktan merupakan zat yang mempunyai dua sisi

yaitu sisi polar (hidrofil) dan sisi non polar (hidrofob).

Soda Ash dan STPP digunakan sebagai bahan penunjang untuk

meningkatkan daya bersih. Dalam percobaan ini, soda ash yang digunakan tidak

terlalu banyak karena soda ash dapat menyebabkan panas pada kulit.

Sodium sulfat digunakan sebagai bahan pengisi atau filler. Bahan ini

berfungsi untuk mengisi semua campuran, sehingga mempunyai massa agar lebih

banyak. Keberadaannya dalam detergen hanya berperan dari segi ekonomi saja.

Bahan ini berupa bubuk berwarna putih dan mudah larut dalam air.

CMS (carboxyl methyl cellulose) berfungsi untuk membantu detergent agar

kotoran tidak menempel kembali ke pakaian, sehingga bahan ini disebut sebagai

anti redeposisi. Bahan ini berbentuk serbuk putih yang memilii sifat kental apabila

dilarutkan dalam air. Bahan tambahan lainnya adalah OBA (Optical Brithening

Agent) yang berperan sebagai pemutih. Kedua bahan ini sebenarnya hanya

sebagai bahan tambahan dan keberadaannya tidak harus ada dalam detergent.

Prosedur selanjutnya adalah mengaduk campuran hingga rata dan kemudian

disemprotkan parfum. Agar menghasilkan wewangian yang menjadi nilai jual.

Proses selanjutnya adalah pembuatan sabun tangan cair. Proses pembuatan sabun

cair ini tergolong mudah dilakukan, sebab dalam pembutaanya cukup mencampur

bahan-bahan yang telah dipersiapkan, disertai sedikit pengadukan dan pemanasan

pada campuran untuk mempercepat proses kelarutan. Tahapn yang dlakukan

antaralain, sodim lauril sulfat diencerkan dengan menambahkan air demineral

pada sebuah reaktor (panci) kemudian dipanaskan diatas pemanas. Guna

pemanasan ini hanya untuk meningkatkan kelarutan sodium lauryl sulfat dalam air

sehingga zat tersebut dapat dengan cepat dan mudah terlarut. Pemanasan zat

disertai pula dengan pengadukkan, namun disini pengadukan diusahakan

dilakukan perlahan sebab sodium lauryl sulfat merupakan suatu surfaktan yang

mudah membentuk busa atau gelembung. Busa atau gelembung tersebut

diharapkan sedikit saja terbentuk saat proses pembuatan agar tidak terlalu

mempengaruhi nilai estetik produk (agar produk tetap jernih). Setelah pemanasan,

hal selanjutnya dilakukan penambahan bahan pelembut. Bahan pelembut yang

digunakan adalah jenis CAB-30 dan glycerin. Guna penambahan pelembut adalah

agar produk sabun cair yang dibuat (CAB-30 dan glycerin) akan menyatu dalam

campuran memberikan efek licin dan lembut pada produk sehingga produk sabun

cair yang dibuat nyaman saat digunakan, kemudian komposisi lain yang

diperlukan adalah penambahan bahan pengawet, bahan pengawet yang digunakan

adalah EDTA (Ethylene Diamine Tetra Acetate), EDTA merupakan senya

pengompleks yang dapat mengkompleks logam sehingga produk akan terlindungi

dari kerusakan akibat bakteri atau senyawa logam lainnya yang terkandung dalam

air. Kerja EDTA dengan logam adalah membentuk khelat atau cincin kompleks

logam-EDTA sehingga logam terikat pada EDTA secata stabil, dengan demikian

logam-logam yang terkandung dalam air (bila menggunakan air yang kurang

baik/sadah saat pembuatan sabun cair ini) dapat non aktif.

Tahapan selanjutnya adalah mengatur pH sabun cair yang dibuat, pH sabun

diatur agar berada pada kisaran pH netral atau pH=7. pH atau derajat keasaman

sabuh diusahakan netral agar produk tersebut baik untuk kesehatan, pH yang

terlalu rendah <7 atau yang terlalu tinggi >7 dapat mengiritasi kulit ditandai

dengan rasa gatal atau bentuk iritasi lainnya. Untuk itu produk sabun cair yang

dibuta diatur pH-nya agar netral =7 dengan penambahan natrium hidroksida

(NaOH) bila produk terlalu asam dan ditambahn asam sitrat bila produk terlalu

asam. Keasaman produk diketahui dengan cara menguji cairan sabun dengan

mencelupkan indicator universal, dengan indikator tersebut keasaman dapat

diketahui dari warna yang ditunjukkannya kemudian warna hasil uji dibandingkan

dengan warna standar yang tertera pada kemasannya. Saat percobaan produk yang

dibuat memilki pH<7 (terlalu asam), maka dilakukan penambahan NaOH hingga

produk mencapai pH netral=7.

Langkah terakhir adalah mengatur kekentalan sabun cair. Dalam produksi

sabun cair hal diperhatikan adalah kualitas produk, kekentalan produk merupakan

salah satu bahan pertimbangan baik tidaknya kualitas sabun cair yang dibuat.

Kekentalan sabun cair dapat diatur dengan penambahan garam. Garam yang

digunakan berupa garam sodium hidroksida (NaCl) atau garam dapur. Garam

yang ditambahkan akan memberikan kekentalan pada cairan, sebab garam

merupakan elektrolit yang dapat meningkatkan viskositas cairan, dalam teorinya,

penambahan garam sebanding dengan naiknya viskositas cairan dalam hal ini

sabun cair. Dalam percobaan garam yang ditambahkan untuk mengentalkan

produk ditambahkan hingga 75 gram untuk produk 1 liter.

Hal lain yang dilakukan adalah pemberian parfum dan zat pewarna serta

pengemasan pada produk. Produk akan memiliki nilai ekonomi lebih tinggi bila

kualitas produk baik, diharapkan parfum dan pewarna dapat memberikan nilai

estetik produk sehingga selain produk memberikan fungsi sebagai pembersih

tangan juga memberikan kenyamanan saat digunakan dengan adanya tambahan

parfum, warna dan pengemasan yang baik.

IX. KESIMPULAN

1. Pada percobaan ini dapat dipelajari dan dipraktekan proses produksi

pembuatan detergen powder dan sabun tangan cair

2. Kelayakan ekonomi pembuatan detergen HPP, biaya produksi, operasional,

keuntungan,BEP, dan PBP dapat dihitung

3. Praktikan mampu merancang proses produksi pembuatan detergen powder

dan sabun tangan cair skala semi komersial.

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous. 1999. Saponification. http://freespace.virgin.net/roger.hewitt/iwias/

saponification.htm.

Anonymous. 2003. Soap and Saponification. http://www.wikipedia.org/wiki/

soap/2006

Hui & Matheson, 1996. http://id.sbrc-ipb.com/content/view/25/47/

Pararaja, A. 2008. Sifat Sabun. http://smk3ae.wordpress.com/2008/05/28/

surfaktant-as-sabun-dan-deergent/

Prawira, Y. 2009. Jenis-Jenis Sabun. http://yprawira.wordpress.com/reaksi-

saponifikasi-pada-proses-pembuatan-sabun/

Scharf, W. , and Malerich, C. 2000. Preparation Of Soap. http://www2. latech.

edu/~dmg/preparation_soap.PDF.

Streitwieser, A., C. H. Heatcock, E. M. Kosower. 1992. Introduction to Organic

Chemistry. Fourh edition. MacMillan Publishing company. Canada.

Tewari,K.S.,S.N Mehrotra.,N.K Vishnoi.A Text Book of Organic Chemistry.New

Delhi.Vikas publishing House PVT LTD.

Wintner, C. 2002. Hydrolysis of Esters. http://icn2. umeche.maine.edu/new

nav/NewNavigator/labs/esters_hydrolysis.htmTewari,K.S.,S.N

Mehrotra.,N.K Vishnoi.A Text Book of Organic Chemistry. New

Delhi.Vikas publishing House PVT LTD.

PROSES PRODUKSI

DETERGEN POWDER DAN SABUN TANGAN CAIR (HAND SOAP)

LAPORAN

Disusun sebagai laporan hasil praktikum kimia industri

Disusun oleh:

Kelompok B6

Laboratorium Kimia Industri Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Padjadjaran

2014