Laporan Kimia Organik - Reaksi Saponifikasi pada Lemak

BAB V

REAKSI SAPONIFIKASI PADA LEMAK

TUJUAN       :

·         Mempelajari proses saponifikasi suatu lemak dengan menggunakan kalium hidroksida dan natrium hidroksida

·         Mempelajari perbedaan sifat sabun dan detergen

A. Pre-lab

1. Jelaskan tentang reaksi saponifikasi suatu lemak ! Jadi reaksi saponifikasi suatu lemak adalah reaksi yang terjadi ketika minyak atau lemak dicampur dengan alkali yang menghasilkan sabun dan gliserol (Gebelin, 2005).

2. Jelaskan perbedaan sabun kalium, sabun natrium dan detergen, baik secara struktur maupun sifatnya ! Sabun kalium (ROOCK) terbuat dari lemak dengan KOH, sifatnya lunak dan umumnya digunakan untuk sabun mandi cair, sabun cuci pakaian dan perlengkapan rumah tangga. Struktur dari sabun  natrium adalah C17H35-C-Na(O)-O (Solomons, 2004). Sabun natrium (RCOONa) terbuat dari lemak dengan NaOH sifatnya keras dan umumnya digunakan sebagai sabun cuci, dalam industri logam dan untuk mengatur kekerasan sabun kalium. Struktur dari sabun kalium adalah C17H35-C-K(O)-O (Solomons, 2004). Detergent adalah campuran zat kimia dari sintetik maupun alam yang memiliki sifat dapat menarik zat pengotor dari media, memiliki sifat daya pembersih seperti sabun, akan tetapi tidak terbuat dari lemak atau minyak. Struktur dari detergen adalah R-SO3Na, dengan R = CH3(CH2)16  (Permono, 2005).

3. Jelaskan prinsip dasar proses saponifikasi dan pengujian sifat sabun yang dihasilkan ! Prinsip dalam  proses saponifikasi yaitu  lemak akan terhidrolisis oleh basa menghasilkan gliserol dan sabun mentah.   Proses pencampuran antara minyak dan alkali kemudian akan membentuk suatu cairan yang mengental, yang disebut dengan trace. Pada campuran tersebut kemudian ditambahkan garam NaCl. Garam NaCl  ditambahkan untuk memisahkan antara produk  sabun dan gliserol sehingga sabun akan tergumpalkan sebagai sabun padat yang memisah dari gliserol. Pengujian sifat sabun yang dihasilkan adalah sabun dapat mengemulsi minyak (Gebelin, 2005).

 

Tinjauan Pustaka

1.      Pengertian dan prinsip saponifikasi

Saponifikasi adalah reaksi yang terjadi ketika minyak atau lemak dicampur dengan alkali yang menghasilkan sabun dan gliserol. Prinsip dalam  proses saponifikasi, yaitu  lemak akan terhidrolisis oleh basa, menghasilkan gliserol dan sabun mentah.   Proses pencampuran antara minyak dan alkali kemudian akan membentuk suatu cairan yang mengental, yang disebut dengan trace. Pada campuran tersebut kemudian ditambahkan garam NaCl. Garam NaCl  ditambahkan untuk memisahkan antara produk sabun dan gliserol sehingga sabun akan tergumpalkan sebagai sabun padat yang memisah dari gliserol (Gebelin, 2005).

 

 

2.      Sabun kaliun dan natrium

Sabun kalium (ROOCK) disebut juga sabun lunak dan umumnya digunakan untuk sabun mandi cair, sabun cuci pakaian dan perlengkapan rumah tangga. Sedangkan sabun natrium (RCOONa), disebut sabun keras dan umumnya digunakan sebagai sabun cuci, dalam industri logam dan untuk mengatur kekerasan sabun kalium (Solomons, 2004).

3.      Perbedaan sabun dan detergent

Sabun adalah hasil proses penetralan asam lemak dengan menggunakan alkali. Deterjen adalah campuran zat kimia dari sintetik maupun alam yang memiliki sifat dapat menarik zat pengotor dari media. Struktur antara sabun dan detergent juga berbeda, yakni:

              (Permono, 2005).

4.      Tinjauan bahan

4.1  Lemak

Lemak merupakan senyawa organik yang terdapat di alam serta tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik non-polar. Molekul lemak terdiri dari empat bagian,yaitu satu molekul gliserol dan tiga molekul asam lemak (Mulyono, 2009).

4.2  KOH 10% dan etanol 95%

KOH merupakan senyawa yang digunakan untuk membuat sabun cair. Dalam proses penyabunan, KOH sebanyak 10% berada dalam Etanol 95% yang digunakan untuk pembuatan Sabun kalium. Sehingga setelah melewati proses saponifikasi ini akan dihasilkan larutan yang berwarna putih susu (Permono, 2005).

4.3  Aseton

Aseton merupakan suatu keton yang dapat dibuat dari bahan dasar isopropil alkohol dengan cara oksidasi. Aseton tidak berwarna dan mempunyai bau yang sengit. Aseton dapat bercampur dalam air (Sunarya, 2007).

4.4  NaCl

Berbentuk serbuk putih dan tidak berbau dan rasanya seperti garam. Larut dalam gliserol, dan amonia. Sangat sedikit larut dalam alkohol, tidak larut dalam Asam klorida (Permono, 2005).

4.5  Aquades

Akuades adalah air dari hasil penyulingan. Mempunyai kandungan H₂O yang murni dan hampir tidak mengandung mineral (Sunarya, 2007).

4.6  CaCl₂ 0,1 %

CaCl2 adalah senyawa ionik yang terdiri dari unsur kalsium (logam alkali tanah) dan klorin. Tidak berbau, tidak berwarna dan tidak beracun (Mulyono, 2009).

4.7  MgCl₂ 0,1 %

Magnesium klorida adalah logam yang kuat, putih keperakan, ringan dan akan menjadi kusam jika dibiarkan pada udara. Dalam bentuk serbuk, logam ini sangat reaktif dan bisa terbakar dengan nyala putih apabila udaranya lembab (Permono, 2005).

4.8  FeCl₂ 0,1 %

Besi (II) Klorida bentuknya adalah solid mempunyai titik leleh yang tinggi. FeCl₂ dapat larut dalam air (Permono, 2005).

4.9  Detergent

Detergen termasuk emulgator dari emulsi antara minyak dan air. Struktur detergen tersusun atas kepala yang bersifat liofil (hidrofil) dan ekor yang bersifat liofob (hidrofob). Bagian kepala ini akan berikatan dengan air, sedangkan bagian ekor akan berikatan dengan lemak (Sunarya, 2007).

4.10Air kran

Air kran terdapat pada rumah atau bangunan-bangunan lain. Air ini digunakan untuk mencuci, memasak, minum dll. Air adalah zat yang paling baik sekali dan paling murah, terdapat dalam keadaan tidak murni. Dalam percobaan biasanya digunakan sebagai pelarut (Permono, 2005).

4.11Minyak

Minyak adalah suatu ester alam yang berasal dari hewan dan tanaman. Minyak merupakan suatu ester karena dibentuk melalui reaksi esterifakasi antara alkohol (gliserol) dan asam karboksilat (asam lemak). Memiliki titik didih rendah dan terasa licin apabila dipegang (Sunarya, 2007).

DIAGRAM ALIR

1. sabun kalium

 

2. sabun natrium

 

3. pengujian sifat sabun dan detergent

 

 

HASIL PERCOBAAN DAN PENGAMATAN :

1. Saponifikasi lemak : pembuatan sabun kalium

Jenis sampel	Berat / volume sampel	Setelah 10 menit	Tes penyabunan	Setelah dipanaskan	Akuades 30 mL dan dibagi dua	Ditambah NaCl	Diaduk NaCl
Sabun kalium	Minyak 1.5 gr KOH 10 ml	Mengental berwarna kuning	Saponifikasi sempurna	Bentuk liat	Masih ada endapan minyak dan larut
Sabun natrium	Setengah sampel (15 ml)					Putih keruh	Mengendap

Jenis sampel	Warna	Bentuk
Sabun kalium	Kuning	Cair
Sabun natrium	Putih	Padat
Detergen	Putih keruh	Padat

2. Sifat sabun dengan detergen

Jenis sampel	Ditambah lemak / minyak
	Kelarutan	Warna
Sabun kalium	Kuning	Putih keruh
Sabun natrium	Putih padat	Putih keruh
Detergen	Tidak larut semua	Bening

Jenis sampel	Penambahan larutan	Pengamatan	Diaduk
1 mL sabun kalium	1 mL larutan CaCl2 0,1%	Kuning	Putih keruh
	1 mL larutan MgCl2 0,1%	Kuning	Putih bening
	1 mL larutan FeCl2, 0,1%	Kuning	Kuning ada endapan
	Air kran	Kuning	Putih bening
1 mL sabun natrium	1 mL larutan CaCl2 0,1%	Putih padat	Mengendap (putih)
	1 mL larutan MgCl2 0,1%	Putih padat	Mengendap (putih)
	1 mL larutan FeCl2, 0,1%	Putih padat	Mengendap (orange)
	Air kran	Putih padat	Putih keruh mengendap
1 mL detergen	1 mL larutan CaCl2 0,1%	Putih keruh	Putih keruh
	1 mL larutan MgCl2 0,1%	Putih keruh	Agak keruh
	1 mL larutan FeCl2, 0,1%	Putih keruh	Ada endapan orange
	Air kran	Putih keruh	Ada endapan putih

PEMBAHASAN

1.      Analisa prosedur

Langkah pertama yang dilakukan dalam pembuatan sabun kalium ini adalah dengan menyiapkan alat dan bahan. Alat yang digunakan antara lain tabung reaksi, pipet tetes, gelas beker, gelas arloji, kompor listrik, timbangan analitik dan pengaduk. Sedangkan bahan yang digunakan antara lain KOH, minyak nabati, akuades dan etanol. Pertama, memanaskan air pada gelas beker 250 ml air dengan kompor listrik. Kemudian lemak nabati ditimbang 1,5 gram menggunakan timbangan analitik, kemudian di tambahkan KOH 10% dalam etanol 95%, penambahan KOH 10% dalam etanol 95% adalah sebagai alkali dalam proses hidrolisis lemak pada minyak sehingga di hasilkan garam karboksilat. Sedangkan etanol 95% digunakan agar KOH dan lemak pada minyak dapat karena lemak dapat larut di etanol daripada pada air. Dipanaskan selama 10 menit (sampai mendidih). Setelah mendidih, ditambahkan etanol sebanyak 2 ml untuk menggantikan etanol yang menguap saat dipanaskan. Kemudian dipanaskan kembali selama 10 menit sampai reaksi saponifikasi sempurna, untuk mengetahui reaksi saponifikasi telah sempurna atau tidak, tabung reaksi yang berisi air diambil dan meneteskan beberapa tetes sampel yang telah dididihkan tadi, kemudian diamati. Reaksi saponifikasi sempurna apabila tidak terdapat minyak ketika sampel diteteskan pada air dan juga tidak ada busa atau globula pada air. Apabila reaksi saponifikasi belum sempurna atau masih terdapat minyak dalam air maka ditambah etanol 2 ml dan dipanaskan kembali selama 10 menit. Sedangkan jika saponifikasi sempurna maka larutan sampel di panaskan hingga mengental namun jangan sampai gosong. Lalu ditambahkan akuades sebanyak 30 ml dan diaduk secara konstan menggunakan pengaduk. Setelah itu sabun kalium dibagi rata ke dalam 2 beaker glass, digunakan untuk pembuatan sabun natrium dan untuk pengujian.

Setelah selesai membuat sabun kalium, dilanjutkan dengan membuat sabun natrium dengan menggunakan setengah dari sampel sabun kalium. Alat dan bahan yang diperlukan dalam poembuatan sabun kalium ini antara lain setengah sampel sabun kalium, NaCl jenuh, pengaduk dan kertas saring. Pertama, larutan sabun kalium ditambahkan 15 ml ke dalam larutan NaCl jenuh, penambahan NaCl jenuh ini berfungsi untuk memisahkan gliserol dari hasil saponifikasi minyak dengan KOH yang sulit dipisahkan. Kemudian campuran diaduk kuat sampai terbentuk padatan. Kemudian padatan yang diperoleh disaring menggunakan kertas saring, hal ini dilakukan untuk memisahkan sabun natrium dengan larutan lain yang tidak digunakan, selanjutnya padatan ditekan hingga bebas dari air.

Sabun kalium dan natrium telah selesai dibuat, selanjutnya menguji sifat kedua sabun tersebut dan detergent. Alat dan bahan yang digunakan dalam pengujian ini antara lain sampel berupa sabun natrium, sabun kalium dan detergent, akuades, timbangan analitik, pengaduk dan gelas arloji. Pertama, detergen ditimbang dengan menggunakan timbangan analitik sebanyak 0,5 gram, kemudian detergen tersebut dilarutkan dengan akuades sebanyak 50 ml. Kemudian minyak dioleskan pada tiga gelas arloji, setelah itu sabun kalium diteteskan pada satu gelas arloji dan diratakan dengan tangan, begitu juga dengan sabun natrium dan detergent diteteskan pada masing-masing gelas arloji dan diratakan menggunakan tangan. Hal ini dilakukan untuk mengetahui apakah sabun kalium, sabun natrium dan detergent dapat membersihkan minyak atau tidak. Kemudian diamati apa yang terjadi, bila tidak ada globula maka sabun kalium, natrium, dan detergen dapat membersihkan minyak.

Percobaan selanjutnya yakni pengujian kerja sabun kalium, sabun natrium, dan detergen pada air sadah, dengan mereaksikan sabun dan detergen dengan larutan divalen. Alat dan bahan yang digunakan antara lain CaCl₂ 0,1%, MgCl₂ 0,1%, FeCl₂ 0,1%, air kran, pipet tetes, tabung reaksi dan gelas beker. Pertama, sabun kalium di teteskan menggunakan pipet tetes ke dalam 4 tabung reaksi masing-masing sudah terisi CaCl₂ 0,1%, MgCl₂ 0,1%, FeCl₂ 0,1% dan air kran sebanyak 1 ml. Kemudian diaduk dan amati perubahannya seperti warna dan apakah terbentuk endapan atau tidak.  Untuk  pengujian terhadap sabun natrium dan detergen dilakukan hal yang sama.

2.      Analisa Hasil

Dari data hasil percobaan terbut dapat diketahui pada saat pembuatan sabun kalium dengan minyak sebanyak 1,5 gram dan KOH kemudian ditambah KOH 10% dalam etanol 95% dan dipanaskan selama 10 menit dan hasilnya tidak ada minyak, warnanya menjadi kuning terang dan kental. Untuk tes penyabunan hasilnya sempurna. Menurut literatur apabila saponifikasi telah sempurna dapat ditandai ketika dilakukan pengujian dengan meneteskan sampel kedalam air tidak lagi terdapat minyak dan tidak ada globula-globula tetapi jika masih globula yang menandakan masih ada lemak reaksi saponifikasi terssebut belum sempurna (Permono, 2005). Namun setelah dipanaskan dan diaduk, sabun kalium berbuih tapi tidak dapat larut sempurna dengan air, sehingga berbentuk seperti kristal-kristal kuning, hal ini dimungkinkan karena minyak yang sudah terlalu lama disimpan sehingga minyak tersebut mengalami oksidasi.

Pada data hasil percobaan pembuatan sabun natrium, diambil  dari setengah sampel sabun kalium. Setelah ditambah NaCl jenuh berwarna putih keruh dan setelah diaduk dengan kuat terdapat endapan yang kemudian disaring, sehingga didapatkan padatan sabun natrium. Hal ini sudah sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa sabun natrium berwujud padat (Permono, 2005).

Pada data hasil percobaan uji kerja sabun dan detergent, yakni dengan cara mengoleskan minyak pada gelas arloji yang kemudian ditetesi sampel. Pada saat ditetesi sabun natrium dan kalium, minyak dapat larut dan larutan menjadi keruh, hal ini dikarenakan minyak telah larut dalam sabun tersebut. Sehingga dapat diketahui sabun dapat mengemulsikan minyak dengan baik. Namun pada saat detergent diteteskan pada gelas arloji yang diolesi minyak, minyak hanya terangkat dan tidak teremulsi, hal ini dipengaruhi oleh massa jenis minyak yang lebih rendah dari air sehingga minyak cenderung berada di permukaan. Saat detergen ditambahkan kembali, minyak dipermukaan menjadi berkurang tapi tidak benar-benar hilang. Hal ini juga dimungkinkan karena deteregent mengandung hidrokarbon yang lebih banyak ujung polar sehingga tidak bisa melarutkan minyak yang bersifat nonpolar. Ini membuktikan daya emulsi detergen terhadap minyak atau lemak tidak lebih baik dari sabun kalium.

Pada data hasil percobaan pengujian sabun dan detergent pada keadaan sadah, yakni dengan menambahkan masing-masing sampel pada tabung reaksi yang berisi CaCl₂ 0,1%, MgCl₂ 0,1%, FeCl₂ 0,1% dan air kran. Pada saat detergent ditambahkan pada masing-masing tabung reaksi hasilnya semua larut dalam detergent, namun pada saat didiamkan terdapat endapan pada FeCl₂ 0,1% dan air kran, hal ini dimungkinkan pada saat pengadukan kurang sempurna, sehingga detergent masih berupa serbuk dan belum larut sepenuhnya. Pada saat sabun natrium di masukkan pada tabung masing-masing tabung reaksi, setelah ditambahkan sabun natrium yang pada CaCl₂ 0,1% terdapat endapan putih, MgCl₂ 0,1% terdapat endapan putih juga, FeCl₂ 0,1% terdapat endapan orange danpada air kran terdapat endapan keruh. Pada FeCl₂ 0,1% berwarna orange, hal ini dikarenakan anion asam lemak dari sabun akan mengikat logam-logam atau kation divalen tersebut sehingga membentuk endapan, sehingga dapat dikatakan bahwa sabun kalium tidak bisa digunakan pada air sadah karena logam-logam tersebut tidak dapat dilarutkan. Pada saat uji dengan sabun kalium yang diteteskan pada tabung reaksi yang berisi CaCl₂ 0,1%, MgCl₂ 0,1%, FeCl₂ 0,1% dan air kran. Pada masing-masing tabung yang semula berwarna kuning, pada CaCl₂ 0,1% menjadi berwarna putih keruh, MgCl₂ 0,1% berwarna putih bening, FeCl₂ 0,1% menjadi berwarna kuning dan ada endapan dan pada air kran berwarna putih bening. Pada air kran tidak ada endapan. Hal ini membuktikan air kran yang digunakan tidak mengandung mineral-mineral tertentu, atau meskipun mengandung namun kadarnya rendah. Menurut literatur pada saat sabun kalium direaksikan dalam air sadah, hasilnya harus mengendap karena anion gugus karboksilat bereaksi dengan kation logam divalen (Mulyono, 2009) sehingga uji kalium ini dapat dikatakan gagal, karena seluruhnya larut kecuali pada FeCl₂ 0,1%. Kesalahan yang terjadi dimungkinkan karena adanya human error atau karena pada saat diawal pembuatan sabun minyak yang digunakan sudah tersimpan lama sehingga minyak tersebut teroksidasi sehingga sabun yang dihasilkan pun buruk. Dari pernyataan (Mulyono, 2009) bahwa kesadahan air tidak akan mempengaruhi kerja detergen, dalam percobaan ini sudah sesuai, detergent dapat bekerja dengan baik pada air sadah, sedangkan sabun tidak.

PERTANYAAN

1.      Apa fungsi penambahan KOH  pada proses saponifikasi? Apakah larutan KOH dapat digantikan dengan bahan lain, jika dapat, bahan apakah yang dapat menggantikan larutan KOH?

Jawab : Fungsi dari penambahan KOH pada proses saponifikasi pada lemak ini agar terjadi reaksi hidrolisis lemak menjadi sabun dan gliserol. Peran KOH dapat diganti dengan basa kuat lainnya, misalkan NaOH, sehingga sabun yang dihasilkan menjadi sabun natrium yang memiliki tekstur padat (Permono, 2005).

2.      Jelaskan cara kerja sabun dan detergen sebagai pembersih kotoran / lemak! Mengapa detergen lebih efektif untuk membersihkan kotoran bila dibandingkan dengan sabun?

Jawab : Sabun dan detergen terdiri dari ujung hidrokarbon yang bersifat hidrokarbon yang bersifat non polar dan ujung satunya besifat polar. Bagian non polar akan mengelilingin tetesan minyak dan melarutkannya sesuai dengan asas like dissolved like, sedangkan ujung polar dari molekul tersebut segera akan terlarut dalam air. Detergent lebih efektif membersihkan kotoran karena kerja detergent tidak dipengaruhi air sadah. Sedangkan sabun tidak bekerja efektif pada air sadah (Khopkar, 2005).

3.      Jelaskan pengaruh kesadahan terhadap fungsi sabun dan detergen sebagai pembersih !

Jawab: Detergent dapat digunakan sebagai pembersih pada air sadah karena detergent tidak dapat bereaksi dengan air sadah sehingga tidak akan menimbulkan endapan yang dimungkinkan daapat merugikan. Sedangkan pada sabun tidak dapat bekerja pada air sadah karena sabun bereaksi pada air sadah yang dapat menimbulkan kerusakan atau kerak pada baju maupun lantai (Khopkar, 2005).

KESIMPULAN

Saponifikasi adalah reaksi yang terjadi ketika minyak atau lemak dicampur dengan alkali yang menghasilkan sabun dan gliserol. Prinsip dalam  proses saponifikasi, yaitu  lemak akan terhidrolisis oleh basa, menghasilkan gliserol dan sabun mentah. Dengan dilakukannya percobaan ini dapat diketahui perbedaan antara sabun kalium, sabun natrium dan detergen. Sabun kalium terbuat dari lemak dengan KOH, sifatnya lunak dan umumnya digunakan untuk sabun mandi cair. Sabun natrium terbuat dari lemak dan NaOH, bersifat keras dan umumnya digunakan untuk sabun cuci. Detergen adalah campuran zat kimia dari sintetik maupun alam yang memiliki sifat dapat menarik zat pengotor dari media, memiliki sifat daya pembersih seperti sabun, akan tetapi tidak terbuat dari lemak atau minyak.

Dari data hasil percobaan, dapat disimpulkan bahwa daya emulsi detergen terhadap minyak atau lemak tidak lebih baik dari sabun kalium, karena detergent tidak mampu mengelmusikan lemak dengan sempurna. Namun kerja detergent tidak terganggu dalam keadaan sadah, sedangkan sabun natrium dan sabun kalium tidak efektif bekerja pada air sadah.

SARAN

Selama praktikum berlangsung dengan efektif sehingga praktikum dapat berjalan dengan cepat dan efektif. Untuk bahan dalam praktikum setidaknya memakai bahan yang masih baru sehingga praktikum bisa berjalan dengan benar. Untuk praktikan sebaiknya menggunakan K3 agar tidak terjadi hal yang tidak diinginkan selama praktikum berlangsung

 mohon maaf apabila terdapat kesalahan dalam laporan ini.