## SINTESIS SURFAKTAN METIL ESTER SULFONAT (MES) DARI METIL LAURAT

## [Synthesis of Methyl Ester Sulfonic (MES) from Methyl Laurate]
Nur Iman 1* , Abdul Rahman R. 1 dan Nurhaeni 1
1) Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Tadulako
Diterima 28 Januari 2016, Disetujui 24 Maret 2016

## ABSTRACT
Synthesis of surfactant methyl ester sulfonate (MES) of methyl laurate has been done. This study aims to  determine  the  best  mole  ratio  between  the  methyl  esters  of  lauric  acid  with  sulfonated  agent NaHSO3 in sulfonated methyl laurate. Mole variation used in this study are 1:1; 1:1,2; 1:1,4 and 1;1,6 (v/w).  Best  value  MES  emulsion  stability,  acid  value  and  the  surface  tension  is  94,5  minutes,1.3  ml KOH/  g  sample,  39.3  dyne/cm  in  1:4  ratio  produces.  MES  synthesis  produced  by  sulfonate  group shown in the FTIR spectra in the wave number around 1366.52 to 1015.30 cm .
Keywords : Surfactant Methyl Ester Sulfonate, Methyl Laurate.

## ABSTRAK
Telah  dilakukan  penelitian  tentang  Sintesis  Surfaktan  Metil  Ester  Sulfonat  (MES)  dari  Metil  Laurat. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menentukan  perbandingan  mol  terbaik  antara  metil  ester  dari  asam laurat  dengan  agen  pensulfonasi  NaHSO 3 dalam  sulfonasi  metil  laurat.  Variasi  rasio  mol  yang digunakan mencakup perbandingan 1:1; 1:1,2; 1:1,4; dan 1:1,6 (v/b). Rasio 1 : 1,4 menghasilkan MES yang  terbaik  dengan  nilai  stabilitas  emulsi  94,5  menit,  bilangan  asam  1,3  ml  KOH/g  sampel  dan tegangan permukaan sebesar 39,3 dyne/cm. Sintesis MES dihasilkan dengan adanya gugus sulfonat yang diperlihatkan dalam spektra FTIR  pada  bilangan gelombang  di sekitar 1366,52 hingga  1015,30 cm -1 .
Kata kunci: Surfaktan Metil Ester Sulfonat, Metil Laurat.

## LATAR BELAKANG
Surfaktan  merupakan  senyawa  aktif penurun    tegangan    pemukaan    ( surface active agent ) yang dapat diproduksi secara sintesis kimiawi atau biokimiawi. Salah satu jenis  surfaktan  yang  dapat  digunakan sebagai  bahan  aktif  penurun  tegangan permukaan  tersebut  adalah  Metil  Ester Sulfonat  (MES)  yang  berbahan  dasar minyak nabati (Lestari, 2006).
Surfaktan  MES  merupakan  jenis surfaktan anionik yang umumnya dimanfaatkan  sebagai  bahan  aktif  dalam produk  detergen.  Bahan  dasar  pembuatan detergen  adalah  rantai  panjang  alkohol jenuh C 12 hingga C 18 . Detergen mengandung  gugus  sulfat  atau  sulfonat yang  dapat  larut  dalam  air  dan  memiliki rantai  karbon  panjang  yang  larut  dalam  oli dan vaselin (Sastrohamidjojo, 2005).
Surfaktan metil ester sulfonat diperoleh dari proses esterifikasi/ transesterifikasi  dan  dilanjutkan  dengan proses sulfonasi yaitu dengan mereaksikannya  dengan  pereaksi  sulfonat. Disebut  dengan  reaksi  sulfonasi  karena melibatkan penambahan sulfat pada senyawa  organik.  Bernardini  (1983)  dan Pore  (1993)  dalam  Supriningsih  (2010) menjelaskan  bahwa  salah  satu  pereaksi yang  umum  digunakan  pada  proses sulfonasi adalah NaHSO 3 . Sulfonasi merupakan penghasil produk turunan yang terbentuk  melalui  reaksi  antara  kelompok sulfat  dengan  minyak,  asam  lemak  dan alkohol lemak.
Salah  satu  jenis  asam  lemak  yang potensial  dimanfaatkan  sebagai  bahan baku  pembuatan  MES  adalah  asam  laurat yang memiliki jumlah atom karbon sebanyak 12 (C 12 ).
Menurut Foster (1996) dalam Hidayati  (2012),  beberapa  hal  yang  harus dipertimbangkan untuk menghasilkan kualitas  MES  terbaik  adalah  rasio  mol, suhu  reaksi,  lama  reaksi,  konsentrasi  grup sulfat  yang  ditambahkan,  bahan  untuk sulfonasi (NaHSO 3 , H 2 SO 4 ), waktu netralisasi,  pH  dan  suhu    netralisasi. Beberapa  hasil  penelitian  yang  telah dilakukan menunjukkan bahwa hasil optimum  dari  proses  sulfonasi  diperoleh dengan rasio mol yang berbeda.
Menurut  Hidayati  (2009),  dalam proses  sulfoansi  menggunakan  bahan CPO pada rasio mol 1:1,5 dan lama reaksi di  atas  5  jam  dapat  meningkatkan  nilai tegangan  muka.  Hidayati  (2009)  juga menjelaskan  bahwa  menurut  Sheats  dan Arthur  (2002),  rasio  mol  reaktan  yang digunakan  untuk  sulfonasi  menggunakan gas  SO 3 pada  kisaran  1:1,2 –1:1,3.  Rasio mol  berlebihan  akan  menghasilkan  produk samping  berupa  olefin,  asam  sulfat  dan hidrolisis  ester  yang  menghasilkan  di- salt . Berdasarkan hasil penelitian lainnya, berdasarkan  optimasi  proses  pembuatan MES  dari  bahan  baku  metil  ester  minyak Jarak  Pagar  menunjukkan  bahwa  kondisi kombinasi  perlakuan  optimum  terjadi  pada suhu  sulfonasi  102 o C,  lama  sulfonasi  3,9 jam.
Berdasarkan hal tersebut, maka perlu dilakukan  penelitian  untuk  menentukan kondisi  yang  optimum  dari  rasio  mol  untuk memproduksi MES secara maksimal dengan  menggunakan  bahan  baku  asam laurat dengan agen pensulfonasi NaHSO 3 .

## METODE PENELITIAN
Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan dalam penelitian  ini  adalah  surfaktan  metil  ester yang berasal dari asam laurat. Bahan kimia yang  digunakan  untuk  proses  produksi surfaktan  MES  adalah  natrium  bisulfit (NaHSO 3 ), metanol, katalis aluminat (Al 2 O 3 ),  NaOH,  dan  bahan-bahan  kimia untuk analisa.
Peralatan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  reaktor  leher  dua, hotplate magnetic stirer , termometer, neraca analitik, kondensor reflux , sentrifugasi,  pipet,  dan  peralatan  gelas lainnya.

## Prosedur Penelitian
Pembuatan  metil  ester    sulfonat dilakukan  melalui  proses  sulfonasi  metil ester  dengan  reaktan  NaHSO 3 .  Variabel yang  digunakan  untuk  proses  sulfonasi adalah  rasio  mol  metil  ester  terhadap NaHSO 3 adalah 1:1; 1:1,2; 1:1,4; dan 1:1,6 (v/b)  dengan  penambahan  katalis  Al 2 O 3 dengan  konsentrasi  1,5  %  dengan  waktu reaksi  sulfonasi  selama  4,5  jam  (Safitri, 2003  dan  Mahardhika,  2003).  Suhu  dan kecepatan  pengadukan  yang  digunakan dalam  proses  sulfonasi  ini  adalah  suhu 100 o C dengan kecepatan pengadukan 500
rpm. Selanjutnya, dilakukan pemurnian dan penetralan  menggunakan  metanol  30% dan NaOH 20%.
Parameter  yang  dilakukan  untuk menganalis produk MES untuk mengidentifikasi gugus sulfonat yang bereaksi  dengan  metil  laurat  adalah dengan  menggunakan  FTIR.  Uji  kualitatif lainnya  adalah  penentuan  bilangan  asam, stabilitas  emulsi  dan  penentuan  tegangan permukaan  menggunakan  metode  cincin Du-Nouy.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Surfaktan Metil Ester Sulfonat
Surfaktan  MES  merupakan  jenis surfaktan anionik yang umumnya dimanfaatkan  sebagai  bahan  aktif  dalam produk  detergen.  Bahan  dasar  pembuatan detergen  adalah  rantai  panjang  alkohol jenuh C 12 hingga C 18 . Detergen mengandung  gugus  sulfat  atau  sulfonat, keduanya  berguna  karena  larut  dalam  air dan  memiliki  rantai  karbon  panjang  yang larut dalam oli dan vaselin (Sastrohamidjojo, 2005).
Produksi  surfaktan  MES  dihasilkan melalui proses sulfonasi dengan mereaksikan  metil  ester  dengan  agen sulfonasi  NaHSO 3 .  Keunggulan  dari  Na- bisulfit  (NaHSO 3 )  menurut  Hidayati  (2006) bahwa  produk  yang  dapat  dihasilkan berwarna lebih cerah dan mudah diaplikasikan  pada  skala  produk  kecil. Dalam  penelitian  ini  dilakukan  variasi  rasio mol  dengan  agen  pensulfonasi  dibuat berlebih. Penggunaan natrium bisulfit
(NaHSO 3 ) berlebih bertujuan untuk memaksimalkan terbentuknya gugus sulfonat pada metil ester. Menurut Adiandri (2006),  ekses  mol  SO 3 diperlukan  untuk menjamin terjadinya proses sulfonasi sesuai  yang  diharapkan  karena  sulfonasi ini  berlangsung  melalui  satu  atau  lebih tahap intermediate yang membutuhkan dua mol SO 3 untuk setiap mol metil ester. Oleh karena  itu  di  dalam  industri  SO 3 dibuat berlebih  sekitar  15-30%.  Mansur  dkk. (2007)  melakukan  proses  sulfonasi  untuk menghasilkan  MES  yang  optimal  dengan membuat  mol  reaktan  SO 3 berlebih  pada perbandingan  mol  reaktan  metil  ester  dan SO 3 adalah  1,6  :  1  dan  menurut  Hapsari (2003)  dan  Mahardhika  (2003)  kondisi terbaik  dalam  proses  sulfonasi  adalah masing-masing  pada  suhu  reaksi  100 o C dan lama reaksi 4,5 jam.
Reaksi  sulfonasi  berlangsung  cukup lama sehingga menggunakan katalis aluminium oksida (Al 2 O 3 ) 1,5 % (b/b) untuk mempercepat  reaksi.  Metil  ester  sulfonat (MES) yang dihasilkan dari proses sulfonasi selanjutnya didiamkan selama 24 jam  untuk  memisahkannya  dengan  sisa NaHSO 3 dan  mengendapkan  sisa  katalis Al 2 O 3 .  Metil  ester  sulfonat  kemudian disentrifuge  untuk  memisahkan  MES  dari katalis  Al 2 O 3 .  Reaksi  sulfonasi  antara metil ester  dengan  NaHSO 3 terjadi  pada  bagian α-atom  karbon.  MES  yang  terbentuk  dari hasil sulfonasi berwarna hijau yang merupakan  MES  kasar yang  diduga masih mengandung  di- salt (disodium  karboksi sulfonat)  sebagai  hasil  samping  reaksi
sulfonasi. Menurut Chasani dkk. (2014), di- salt merupakan  surfaktan  yang  memiliki daya deterjensi yang rendah dan cenderung menurunkan kinerja MES sehingga keberadaan di-salt tidak diinginkan.  Kandungan  di- salt (disodium karboksi  sulfonat)  dalam  MES  dapat dikurangi  dengan  melakukan  pemurnian terhadap  MES  hasil  sulfonasi.  Kondisi  pH setelah proses sulfonasi sebelum dilakukan penetralan cenderung bersifat asam, berkisar pH 4.
Pemurnian untuk mengurangi terbentuknya garam dilakukan dengan cara menambahkan  metanol  (CH 3 OH).  Metanol memiliki  sifat  yang  reaktif  dan  dapat mengurangi  terjadinya  substitusi  gugus metil  pada  struktur  MES.  Menurut  Hovda (2002)  dalam  Purwanto  (2006),  selain mengurangi  terbentuknya  garam,  alkohol akan  mengikat  air  yang  terdapat  pada MES. Penambahan alkohol juga memberikan pengaruh besar pada viskositas  larutan  sehingga  menjadi  lebih encer.  Karena  reaksi  sulfonasi  merupakan reaksi eksoterm, maka penambahan metanol memberikan keuntungan lain yaitu mampu meningkatkan pindah panas selama  reaksi  berlangsung.  Setelah  tahap pemurnian selesai, alkohol diuapkan. Tahap  ini  disebut  tahap  penguapan metanol.  Karena  MES  yang  dihasilkan masih  bersifat  asam  dengan  pH  berkisar 4,5-5,5  maka  diperlukan  tahap  penetralan. MES  dinetralkan  dengan  menggunakan NaOH 20 % dan dipanaskan pada suhu 55 o C  selama  30  menit.  Rata-rata  jumlah
rendemen  MES  yang  diperoleh  dari  hasil perlakuan adalah sebanyak 35 ml.
Pendeteksian  gugus  sulfonat  pada sampel MES dilakukan dengan menggunakan  FTIR  ( Fourier  Transform Infrared  Spectroscopy ).  Sampel  dianalisa dengan  meneteskan  larutan  sampel  pada pellet KBr. Menurut Rivai (2004), pendeteksian asam sulfonat menggunakan spektrum  IR  dikarakterisasi  oleh  angka gelombang  1342 –1250  cm -1 dan  pada angka  gelombang  1250-1150cm -1 dan 1075-1000 cm -1 .
Adiandri  (2006)  menjelaskan  dalam hasil  penelitiannya  bahwa  gugus  sulfonat
terdeteksi pada bilangan gelombang 1243,4  sampai  1172,2  cm -1 dan  gugus S=O pada bilangan gelombang 1029,1 cm - 1 . Dan menurut Hidayati (2009), pembentukan  gugus  sulfonat  diperlihatkan pada  bilangan  gelombang  1235  sampai 1172  cm -1 .  Hal  ini  menunjukkan  bahwa spektrum  untuk  gugus  sulfonat  berada  di sekitar  bilangan  gelombang  1250 –1050 cm -1 .  Perbedaan  penampakan  bilangan gelombang yang diperoleh dapat diakibatkan beberapa faktor yang dipengaruhi oleh frekuensi vibrasi.

## Gambar 1. Spektrum FTIR MES
Pita  serapan  di  daerah  1742,44  cm -1
menunjukkan  adanya  vibrasi  regangan gugus  karbonil  (C=O).  Pada  panjang gelombang  2855,19  sampai  2925,01  cm -1 menunjukkan gugus  CH  pada  alkana  yang sangat  kuat.  Sedangkan  Ismiyati  (2009) menjelaskan  bahwa  terbentuknya  gugus sulfonat  (SO 3 - )  yang  ditunjukkan  oleh adanya pita serapan pada bilangan gelombang  1219 –1128  cm -1 serta  adanya
rentangan  S=O  dan  S –O yang ditunjukkan pada rentangan bilangan gelombang 1006,84 cm -1 dan 902,69 cm -1 (Gambar 1).
Menurut  Ismiyati  (2009),  NaLS  yang terbentuk memiliki kemiripan dengan natrium  lignosulfonat  standar  dari  Aldrich (NLS-Aldrich)  yang  memiliki  rentangan vibrasi gugus sulfonat (SO 3 ) pada bilangan gelombang  1120 –1230  dan  gugus  S=O simetri  pada  bilangan  gelombang  1,005 –
1,055, serta rentangan S –O pada bilangan gelombang 750 –1000 cm -1 .
Penelitian  yang  dilakukan  Helianty dan Zulfansyah (2011) dengan mensulfonasi  ester  metil  palm  stearin menggunakan Na 2 S 2 O 5 , sampel MES yang dianalisis  menggunakan  FTIR  terdeteksi gugus  sulfonat  pada  bilangan  gelombang 1234  sampai  1070  cm -1 .  Sedangkan, penelitian  lainnya  yang  dilakukan  oleh Mansur  dkk.  (2007)  diperoleh  bahwa terbentuknya  gugus  sulfonat  dapat  dilihat dengan  munculnya  puncak  SO 3 H  pada angka gelombang 1781,34 cm -1 .
Grafik  hasil  pengujian  FTIR  sampel surfaktan  MES  disajikan  pada  Gambar  1. Berdasarkan  data  literatur  di  atas,  maka dapat  dikatakan  bahwa  dari  gambar tersebut  gugus  sulfonat  diperlihatkan  pada bilangan gelombang sekitar 1366,52 hingga 1015,30 cm -1 dan gugus S=O pada bilangan  gelombang  1114,20  cm -1 .  Pita serapan  yang  menyerupai  gugus  S –O seperti telah dijelaskan sebelumnya, diperoleh  dari  gambar  grafik  FTIR  di  atas berada  di  daerah  sidik  jari  yaitu  pada bilangan gelombang antara 723 –862 cm -1 .
Gambar 2. Spektrum FTIR Metil Ester
Tabel 1. Spektra FTIR Metil Ester Sulfonat (MES)
Pita Serapan Gugus Fugsi Panjang Gelombang (cm -1 ) MES Hasil Analisis Supriningsih (2010) Adiandri (2006) Ulur C –H 2925,01 – 2855,19  2924,88 – 2853,27 2924,9 – 2855,8 Ulur C=O 1742,44 1740,17 – 1738,99 1742,5 Ulur C –O 1197,62 – 1168,64  1188,72 – 1167,72 1196,1 – 1172,2 C –H tekuk 1461,83 1461,14 1458,3 Gugus Sulfonat 1366,52 – 1015,30 1300 – 1000 1243,4 – 1172,2

## Pengaruh  Rasio  Mol  terhadap  Kualitas MES
Rasio  mol  merupakan  salah  satu faktor  yang  menentukan  kualitas  MES. Bahan pensulfonasi yang digunakan adalah NaHSO 3 dengan rasio antara metil laurat dengan natrium bisulfit adalah 1:1,0, 1:1,2,  1:1,4,  dan  1:1,6  (v/b).  Penggunaan natrium  bisulfit  dibuat  berlebih  bertujuan untuk memaksimalkan terbentuknya gugus sulfonat  pada  metil  ester.  Namun,  rasio mol reaktan yang berlebihan akan menyebabkan reaksi samping terbentuknya garam yang tidak diinginkan, sehingga perlu dilakukan tahap pemurnian dengan  menggunakan  metanol  terhadap MES  yang  terbentuk  untuk  mengurangi terbentuknya  garam,  mengikat  air  yang terdapat pada MES dan dapat menurunkan tegangan permukaan.

## Tegangan Permukaan Metode du Nouy
Metode cincin Du-Nouy bisa digunakan  untuk  mengukur  tegangan permukaan ataupun tegangan antar muka. Prinsip  dari  alat  ini  adalah  gaya  yang diperlukan  untuk  melepaskan  suatu  cincin platina  iridium  yang  diperlukan  sebanding dengan tegangan permukaan atau tegangan antar muka dari cairan tersebut. Tegangan permukaan didefinisikan sebagai  usaha  yang  dibutuhkan  untuk memperluas  cairan  per  satuan  luas. Umumnya tegangan permukaan dinyatakan  dalam  dyne  per  cm  atau  mili Newton per meter (Adiandri, 2006).
Tegangan  permukaan  suatu  cairan merupakan fenomena dari adanya ketidak-seimbangan antara gaya-gaya yang  dialami  oleh  molekul-molekul  yang berada di permukaan. Akibat dari ketidakseimbangan  gaya  tersebut  maka molekul pada permukaan cenderung meninggalkan  permukaan  (masuk  ke dalam cairan) sehingga permukaan cenderung  menyusut.  Apabila  molekul dalam  cairan  akan  pindah  ke  permukaan untuk  memperluas  permukaan,  maka dibutuhkan  usaha  untuk  mengatasi  gaya tarik  menarik  antar  molekul  tersebut  (Bird et  al .,  1983).  Pore  (1993)  dalam  Hidayati (2006)  menyatakan  bahwa  penggunaan reaktan  Na-bisulfit  pada  suhu  60 –100 o C selama  3  sampai  6  jam  menghasilkan MES  dengan  nilai  tegangan  permukaan 40,2 mN/m.
Gambar 3  Grafik hubungan tegangan permukaan terhadap rasio mol
Nilai  tegangan  permukaan  yang diperoleh  mengalami  kenaikan  pada  rasio 1:1,2  sebesar  46,85  dyne/cm  kemudian kembali  turun  pada  posisi  terendah  pada rasio  1:1,4  yaitu  39,21  dyne/cm.  Yang perlu  diperhatikan  bahwa  produk  metil ester  sulfonat  (MES)  masih  mengandung
34,0 36,0 38,0 40,0 42,0 44,0 46,0 48,0 1:1,0 1:1,2 1:1,4 1:1,6 d yn e /c m rasio mol
disodium  karboksi  sulfonat  (di -salt )  dan poduk-produk  samping  lainnya  yang  akan menganggu kinerja MES sebagai surfaktan. Sehingga perlu dilakukan proses  pemurnian  dengan  menggunakan metanol  untuk  menghasilkan  MES  yang memiliki  daya  kinerja  yang  lebih  baik. Metanol berfungsi untuk mengurangi
pembentukan di -salt , mengurangi viskositas  dan  tegangan  permukaan/ tegangan  antar  muka.  Keberadaan  di- salt yang  merupakan  hasil  reaksi  berupa garam,  dapat  mengurangi  kelarutan  MES dalam  air  sehingga  mengakibatkan  nilai tegangan  permukaannya  naik.  Nilai  yang diperoleh tersebut dapat disebabkan karena  keberadaan  hasil  samping  setelah reaksi. Meskipun telah dilakukan pemurnian,  kemungkinan  adanya  sisa reaksi samping yang dapat mengakibatkan kinerja MES terganggu.
Surfaktan  seperti  fungsinya  sebagai senyawa  aktif  yang  dapat  menurunkan tegangan permukaan, maka nilai tegangan permukaan terendah yang diperoleh setelah  pemurnian  terdapat  pada  rasio mol antara metil ester sulfonat dengan Na- bisulfit  1:1,4  adalah  39,21  dyne/cm. Menurut  Syamsu  (2004),  salah  satu  dari karakteristik  MES  adalah  memiliki  nilai tegangan  permukaan  sekitar  39 –40,2 mN/m  (dyne/cm).  Dari  hasil  perlakuan terbaik  dilakukan  oleh  Adianri  (2006) setelah proses pemurnian, diperoleh karakteristik MES untuk penurunan tegangan  permukaannya  mencapai  42,25 mN/m (dyne/cm) (64,11%), sedangan nilai
tegangan  permukaan  MES  kasar  yang diperoleh  sebesar  30,6  mN/m  (dyne/cm) (46,36%).  Untuk  mengetahui  pengaruh berbagai  perlakuan  terhadap  penurunan tegangan  permukaan  digunakan  analisa secara  statistik.  Faktor  rasio  memberikan pengaruh  yang  sangat  nyata  terhadap penurunan tegangan permukaan air.
Hasil uji lanjut Duncan pada pengolahan  data  SPSS  16.0  pada  tingkat kepercayaan 95% menunjukkan perlakuan pada  rasio  1:1,2  yang  memiliki  nilai tegangan  permukaan  tertinggi  yaitu  46,85 dyne/cm  berbeda  signifikan  pada  rasio 1:1,4 yang memiliki nilai tegangan permukaan terendah yaitu 39,30 dyne/cm. Sedangkan  nilai  yang  diperoleh  dari  uji tegangan permukaan pada rasio 1:1,0 dan 1:1,6  tidak  memberikan  perbedaan  yang nyata  terhadap  nilai  dari  kedua  rasionya (1:1,2 dan  1:1,4).

## Bilangan Asam
Bilangan  asam  dinyatakan  sebagai jumlah  melligram  kalium  hidroksida  yang diperlukan  untuk  menetralkan  asam-asam lemak  bebas  dari  satu  gram  minyak. Bilangan asam digunakan untuk menentukan  jumlah  asam  lemak  bebas yang  terdapat  dalam  minyak/lemak.  Nilai bilangan  asam  ditentukan  secara  titrasi dengan  larutan  standar  kalium  hidroksida menggunakan  indikator  PP  (Mappiratu, 2004).
Diketahui  bahwa  semakin  tinggi bilangan  KOH  yang  digunakan  pada proses  titrasi  maka  semakin  tinggi  nilai
keasamannya. Berdasarkan grafik di atas, menunjukkan  nilai  bilangan  asam  yang diperoleh setelah pemurnian yang tertinggi adalah  pada  rasio  1:1,2  sebesar  1,5  ml KOH/g  sampel, sedangkan  yang  terendah pada  rasio  1:1,0  sebesar  1,1  ml  KOH/g sampel.
Gambar 4  Grafik hubungan bilangan asam terhadap rasio mol
Menurut Hidayati (2009), selain rasio mol,  faktor  yang  dapat  mempengaruhi peningkatan  bilangan  asam  adalah  lama reaksi  dan  suhu  reaksi.  Kondisi  proses pemurnian  juga  dapat  mempengaruhi kinerja  surfaktan  MES,  seperti  pada peningkatan  bilangan  asamnya.  Seperti telah  dijelaskan  oleh  Adiandri  (2006) dalam penelitiannya, bahwa kondisi dalam proses pemurnian MES dapat berpengaruh  terhadap  kualitasnya  karena dapat  mengandung  di- salt atau  produk- produk  samping  tersisa  yang  mungkin akan  menganggu  kinerja  Metil  Ester Sulfonat (MES) sebagai surfaktan.
Adiandri (2006) menemukan bahwa kondisi  proses  pemurnian  terbaik  untuk menghasilkan  surfaktan  MES  dari  metil ester  minyak  inti  sawit  dengan  asam lemak dominan C 18 adalah pada
konsentrasi metanol 40%  dan lama reaksi 90 menit.
Adiandri  (2006)  menjelaskan  bahwa telah  melakukan  pemurnian  metil  ester sulfonat  (MES)  dengan  cara  pemucatan dan  netralisasi.  Pada  tahap  pemucatan digunakan H 2 O 2 sekitar 1 sampai 4 persen kemudian ditambahkan metanol sekitar 31 sampai  40%.  Waktu  yang  dibutuhkan dalam  proses  ini  adalah  sekitar  1  sampai 1,5  jam.  Ekses  metanol  secara  efektif akan  membatasi  produksi  di- salt ,  dan akan  mengurangi  viskositas  campuran secara  signifikan  sehingga  memperbaiki pencampuran  dan  transfer  panas  selama proses  pemucatan.  Dalam  penelitian  ini pemurnian dilakukan tanpa melalui pemucatan karena warna MES kasar yang terbentuk  tidak  berwarna  gelap  sehingga pemurnian dilakukan
dengan
menggunakan metanol
kemudian dinetralisasi dengan NaOH.
Hasil uji lanjut Duncan untuk bilangan  asam  pada  rasio  1:1,2  dengan nilai  bilangan  asam  tertinggi  yaitu  1,5  ml KOH/g  sampel  menunjukkan  bahwa  tidak memberikan  perbedaan  nyata  terhadap rasio  1:1,4  yang  memiliki  nilai  bilangan asam  sebesar  1,3  ml  KOH/g  sampel. Sedangkan  untuk  nilai  bilangan  asam rendah  pada  rasio  1:1,0  dan  1:1,6  juga tidak  memberikan  perbedaan  yang  nyata terhadap rasio 1:1,4.

## Stabilitas Emulsi
Surfaktan  dapat  berperan  sebagai emulsifier  ketika  dua  fasa  yang  berbeda
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 1:1,0 1:1,2 1:1,4 1:1,6 m l KO H /g sam p e l rasio mol
dapat  bercampur  secara  homogen karena adanya surfaktan yang mampu menyatukan  dua  fasa  yang  berbeda derajat  kepolarannya.  Kestabilan  emulsi diukur  antara  air  dengan  xylene.  Xylene dengan air dicampur dengan perbandingan  6:4.  Pemisahan  emulsi antar xylene dengan air diukur berdasarkan  lamanya  pemisahan  antar fasa. Konsentrasi surfaktan yang ditambahkan  adalah  1  mL.  Lamanya pemisahan antar fasa sebelum ditambahkan surfaktan dibandingkan dengan setelah ditambahkan surfaktan.
Gambar 5  Grafik hubungan stabilitas emulsi terhadap rasio mol
Uji  kemampuan  produk  hasil  reaksi dengan  pengukuran  durasi  kestabilan emulsi  minyak  dalam  air.  Pengadukan minyak dan air tanpa penambahan larutan hasil  hidrogenasi  memerlukan  waktu  rata- rata  36,75  detik,  sementara  dengan penambahan  larutan  hasil  hidrogenasi tersebut  terlihat  bahwa  campuran  minyak dengan  air  yang  tadinya  heterogen berubah  menjadi  homogen.  Durasi  yang dibutuhkan dari homogen sampai akhirnya heterogen  inilah  yang  akan  diukur  dalam uji  aktivitas  ini.  Gambar  5  menunjukkan
grafik  pengaruh  rasio  mol  terhadap kestabilan emulsi minyak-air.
Kestabilan  emulsi  dapat  dilihat  dari grafik  di  atas,  durasi  terpanjang  adalah selama  114,67  menit  untuk  produk surfaktan yang dihasilkan yaitu pada rasio 1:1,2.  Pada  sistem  emulsi  minyak  dalam air,  molekul  MES  akan  menyelimuti partikel minyak dengan mengikatnya pada gugus hidrofobik sehingga terbentuk globula.  Globula-globula  tersebut  akan terdispersi  dalam  air  membentuk  sistem emulsi.  MES  membuat  globula  terdispersi merata  dengan  ikatan  hidrogen  antara gugus  polar  pada  MES  dengan  air. Kondisi  ini  membuat  sistem  emulsi menjadi stabil (Adiandri, 2006).
Menurut  Hapsari  (2003),  interaksi suhu dan kecepatan pengadukan berpengaruh  nyata  terhadap  peningkatan kestabilan  emulsi.  Untuk  uji  stabilitas emulsi berdasarkan data statistik menunjukkan  bahwa  rasio  1:1,6  yang memiliki  waktu  terlama  tidak  berbeda nyata dengan lainnya terutama pada rasio 1:1,4.    Rasio  mol  reaktan  merupakan salah satu parameter yang harus dikendalikan dalam proses sulfonasi untuk menghasilkan surfaktan metil ester sulfonat.  Pengaturan  rasio  mol  dari  SO 3 terhadap  komponen  organik  dalam  reaksi sulfonasi sangatlah penting, karena kelebihan SO 3 dapat menyebabkan reaksi samping  yang  akan  menghasilkan  produk samping.  Penelitian  tentang  pengaruh rasio  mol  reaktan  dalam  proses  sulfonasi untuk  menghasilkan  surfaktan  metil  ester
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 1:1,0 1:1,2 1:1,4 1:1,6 wak tu ( m e n it) rasio mol
sulfonat  (MES)  dengan  mereaksikan  gas SO 3 dan  metil  ester  dalam  tubular  falling film reactor, dengan perbandingan reaktan antara  SO 3 dan  metil  ester,  yaitu  1,2:1 hingga 1,3:1.
Hasil uji lanjut Duncan pada pengolahan  data  SPSS  16  pada  tingkat kepercayaan  95%  dan  gambar-gambar grafik  di  atas  menunjukkan  bahwa  dari masing-masing  perlakuan  memiliki  hasil yang  beragam.  Seperti  yang  dijelaskan sebelumnya  bahwa  terdapat  beberapa faktor  yang  dapat  mempengaruhi  kinerja dari  surfaktan  Metil  Ester  Sulfonat  (MES), antara  lain:  rasio  mol,  lama  reaksi,  suhu reaksi,  dan  kondisi  proses  pemurnian. Diduga  MES  yang  diperoleh  masih mengandung di- salt sisa sehingga mempengaruhi kemampuan MES.
Sehingga,  masih  perlu  diketahui  berapa banyak penambahan metanol untuk menghilangkan  di- salt -nya.  Seperti  yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa penambahan  metanol  dari  bahan  utama (asam lemak) yang berbeda menghasilkan jumlah penambahan metanol yang berbeda  pula.  Terlihat  bahwa  dari  setiap nilai uji kualitatif tersebut, terdapat beberapa  contoh  sampel  rasio  yang mendekati  hasil  dengan  kondisi  terbaik. Rasio  mol  1:1,4 mendekati kondisi  terbaik dari  nilai  yang  diperoleh  masing-masing hasil  uji  kulitatif  dengan  perbandingan rasio tersebut.
Mekanisme  sintesis  MES  dari  ME yang  terdiri  dari  ester  asam  lemak  jenuh melalui  proses  sulfonasi  pada  reaktor
falling-film  terjadi  dalam  beberapa  tahap reaksi. Menurut Lewandowski dan Schwuger  (2003)  dalam  Somantri  (2011), pada  tahap  pertama  atom  O  pada  gugus karbonil  bersifat  sangat  elektromagnetik, menarik  semua  elektron  ke  arahnya sehingga  atom  C  pada  gugus  karbonil menjadi  kekurangan  elektron.  Atom  O pada  molekul  SO 3 juga  bersifat  sangat elektronegatif  sehingga  mudah  berikatan dengan  C  pada  karbonil.  Atom  S  yang kekurangan elektron dengan mudah berikatan dengan gugus -OCH 3 pada ester sehingga  membentuk  senyawa  alfa  keto enol berupa asam sulfat anhidrid.
Senyawa  berupa  alfa  keto  enol dapat  mengalami  toutomerisasi  sehingga senyawa  anhidrid  ini  berada  dalam keadaan setimbang dengan bentuk enolnya, dimana ikatan rangkapnya diserang oleh molekul SO 3 kedua. Molekul SO 3 terikat  pada  ikatan  π  di  ikatan rangkap  dan  terbentuk  ikatan  hidrogen antara  atom  H  dan  atom  O  pada  gugus SO 3 sebelumnya. Senyawa yang terbentuk  merupakan  senyawa  anhidrid dengan  dua  gugus  sulfonat  yang  terikat pada  Cα dan pada gugus karboksil.  Pada tahap  kedua  yang  berlangsung  lebih lambat,  senyawa  sulfonat  anhidrid  ini mengalami penyusunan kembali membentuk ester sulfonat dan melepaskan  satu  molekul  SO 3 yang  pada awalnya terikat pada gugus karboksil. SO 3 yang  dilepaskan  ini  akan  mensulfonasi molekul  ME  yang  lain  dan  menghasilkan MESA.
Reaksi  sulfonasi  molekul  asam lemak  dapat  terjadi  pada  bagian  α-atom karbon.  Masuknya  gugus  sulfonat  ke bagian  α-atom  karbon  disebabkan  oleh imbas  dari  efek  induksi  gugus  O  yang berikatan  rangkap  dengan  atom  karbon pertama  (karboksil).  Sifat  induksi  terjadi karena adanya perbedaan keelektronegatifan.  Pengaruh  gugus  atom yang lebih elektronegatif  sepanjang rantai C terhadap perpindahan pasangan elektron  ke  arah  atom  yang  bersifat elektronegatif. Atom Oksigen yang bersifat elektronegatif  akan  menginduksi  atom  C (karbon)  pada  karboksil  sehingga  atom  C menjadi lebih ber"elektron". Dengan demikian  atom  C  karboksil  mampu menginduksi atom C alfa sehingga atom C alfa mempunyai kerapatan elektron lebih.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang telah  dilakukan,  maka  dapat  diambil kesimpulan  bahwa  rasio  mol  1:1,4  kondisi terbaik  berdasarkan  dari  hasil  perlakuan. Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kinerja  dari  surfaktan  Metil Ester  Sulfonat  (MES),  antara  lain:  rasio mol, lama reaksi, suhu reaksi, dan kondisi proses pemurnian.
Spektra hasil analisis dengan spektrofotometer  IR  untuk  agen  sulfonasi NaHSO 3 menunjukkan  adanya  gugus sulfonat diperlihatkan pada bilangan gelombang sekitar 1366,52 hingga 1015,30  cm -1 dan  gugus  S=O  pada bilangan  gelombang  1114,20  cm -1 .  Pita
serapan  yang  menyerupai  gugus  S –O diperoleh  berada  di  daerah  sidik  jari  pada bilangan gelombang antara 723 –862 cm -1 .

## UCAPAN TERIMAKASIH
Terima  kasih  disampaikan  kepada bapak Dr. Husain Sosidi, S.Si., M.Si. yang telah membantu proses analisis .

## DAFTAR PUSTAKA
Adiandri  RS.  2006. Kajian  Pengaruh Konsentrasi  Metanol  dan  Lama Reaksi  pada  Proses  Pemurnian Metil Ester Sulfonat terhadap Karakteristik Detergen Bubuk .
[Tesis]. Bogor:  Institut  Pertanian Bogor.
Bird  T.,  Nur  MA.,  Syahri  M.  1983. Kimia Fisik.  Bagian  Kimia .  Bogor:  Institut Pertanian Bogor.
Chasani  M.,  Nursalim  VH.,  Widyaningsih S.,  Budiasih  IN.,  Kurniawan  AW. 2014.  Sintesis,  Pemurnian  dan
Karakterisasi  Metil  Ester  Sulfonat (MES) sebagai Bahan Inti Deterjen dari Minyak Biji Nyamplung ( Calophyllum inophyllum
L .). Pemantapan Riset Kimia dan Asesmen dlam Pembelajaran Berbasis Pendekatan Saintifik. Prosiding Seminar Kimia dan Pendidikan Kimia VI; Surakarta, 24 Juni  2014.  Surakarta:  Program Studi  Pendidikan  Kimia  Jurusan PMIPA FKIP UNS. hlm 231 –242.
Hapsari  M.  2003. Kajian  Pengaruh Suhu dan Kecepatan Pengadukan pada Proses Produksi  Surfaktan  dari  Metil Ester  Minyak  Inti  Sawit  dengan Metode Sulfonasi . [Skripsi]. Bogor: Fateta. IPB.
Helianty S., Zulfansyah. 2011. Pembuatan Ester Metil Sulfonat dari Ester Metil Palm  Stearin. Jurnal  Teknobiologi ,
II(1): 37 – 39.
Hidayati  S.  2009.  Pengaruh  Rasio  Mol,
Suhu  dan  Lama  Reaksi  terhadap Tegangan Permukaan dan Stabilitas Emulsi Metil Ester
Sulfonat dari CPO. Jurnal Teknologi Industri dan Hasil Pertanian. 14 (1): 38-44.
Hidayati  S.,  Suryani  A,  Permadi  P., Hambali  E.,  Syamsu  K.,  Sukardi.
2006. Optimasi Proses Pembuatan Metil Ester Sulfonat dari Minyak Inti Sawit. Jurnal  Teknologi  Industri Pertanian . 15(3): 96-100. Ismiyati. 2009. Perancangan Proses Sulfonasi  Lignin  Isolat  Tandan Kosong  Kelapa  Sawit  (TKKS) menjadi Surfaktan Natrium Lignosulfonat  (NLS) .  [Disertasi]. Bogor: Institut Pertanian Bogor. Lestari  A.  2006. Kajian  Pengaruh  Suhu,
Lama Pemanasan dan Konsentrasi Asam  (HCl)  terhadap  Kemampuan
Surfaktan  Metil  Ester  Sulfonat (MES) sebagai Oil Well Stimulation Agent .  [Skripsi].  Bogor:  Institut Pertanian Bogor. Mahardika  AD.  2003. Kajian  Pengaruh Rasio  Mol  Reaktan  dan  Lama
Reaksi  Pada  Proses  Produksi
Surfaktan  Metil  Ester  Sulfonat . [Skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian IPB.
Mansur  D.,  Nuri  A.,  Tasfir,  Wuryaningsih SR.  2007.  Pembuatan  Metil  Ester Sulfonat  dari  Refined  Bleached Deodorized  Stearin  Minyak  Sawit Menggunakan Oleum. Jurnal Sains Materi Indonesia . 8 (3): 220-225. Mappiratu.  2004 .  Lipida  Pangan: Kimia, Biokimia  dan  Bioteknologi. Palu:
Tadulako University Press. Purwanto S. 2006. Penggunaan Surfaktan Metil Ester Sulfonat dalam Formula Agen  Pendesak  Minyak  Bumi .
[Skripsi].  Bogor:  Institut  Pertanian Bogor. Safitri M. 2003. Kajian Pengaruh Penambahan Al 2 O 3
Sebagai Katalis pada Proses Produksi Metil
Ester  Sulfonat  dari  Metil  Ester
Minyak  Inti  Sawit .  [Skripsi].  Depok: UI. Sastrohamidjojo  H.  2005. Kimia  Organik: Stereokimia,  Karbohidrat,  Lemak, dan  Protein .  Fakultas  Matematikan dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Yogyakarta:  Universitas  Gadjah Mada.
Somantri  RU.  2011. Pengaruh  Suhu Input pada Proses Pembuatan Surfaktan Methyl  Ester  Sulfonic  Acid  (MESA) dari  Metil  Ester  Stearin .  [Tesis].
Bogor: Institut Pertanian Bogor. Supriningsih  D.  2010. Pembuatan  Metil Ester  Sulfonat  (MES)  sebagai Surfaktan  untuk  Enhanced  Oil Recovery  (EOR) .  [Tesis].  Depok: UI. Syamsu K., Suryani A, Nunung DP. 2004. Kajian Pengaruh Konsentrasi
H 2 SO 4 dan  Suhu  Reksi  pada Proses  Produksi  Surfaktan  Metil Ester Sulfonat  (MES) dengan Metode Sulfonasi. Jurnal Teknologi Industri Pertanian . 14(2): 67-73.