Judul: Shyntesis of Sucrose Esters from Saturated Fatty Acid Methyl Ester Using K2CO3 and Na2CO3 as Catalysts
Abstrak: Sukrosa ester merupakan surfaktan nonionik yang termasuk category green chemical. Sukrosa ester mempunyai beberapa kelebihan, diantaranya, tidak berbau, bersifat non-toksik, ramah lingkungan. Sukrosa ester digunakan pada berbagai produk seperti kosmetika, pangan, farmasi, cleaning dan personal care. Sukrosa ester dapat digunakan sebagai emulsifier pada produk detergen karena memiliki daya detergensi yang baik. Sukrosa ester dapat disintesis dengan metode transesterifikasi antara sukrosa dan metil ester (FAME). Asam lemak yang digunakan dalam penelitian ini adalah asam lemak jenuh asam lemak laurat, asaml lemak miristat, dan asam lemak palmitat. Rantai asam lemak berpengaruh terhadap sifat surfaktan. Semakin pendek rantai asam lemak maka kemampuan stabilitas busa terbaik, karena pengaruh dari laju difusi molekul asam lemak antarmuka air dan udara, dan lebih banyak molekul yang cepat teradsorpsi ke permukaan. Katalis basa yang digunakan adalah K2CO3, dan Na2CO3. untuk memberikan informasi secara detail karakteristik sukrosa ester yang dihasilkan, karena belum adanya informasi secara detail karakteristik fisiko-kimia sukrosa ester yang dihasilkan dari katalis basa tersebut. Tujuan penelitian ini mengetahui pengaruh jenis metil ester dan jenis katalis terhadap sifat fisiko kimia dan kinerja sukrosa ester, mengembangkan model kinetika reaksi sukrosa ester yang dihasilkan. Metil ester yang digunakan adalah metil ester dari asam laurat, miristat, dan palmitat, menggunakan katalis basa K2CO3 dan Na2CO3. Penelitian ini dilakukan dengan tiga tahapan. Tahap pertama sintesis metil ester dari asam lemak dengan metode esterifikasi. Tahap kedua sintesis sukrosa ester dengan metode transesterifikasi antara metil ester dan sukrosa. Reaksi dilakukan pada suhu 60 °C selama 30 menit dan 110°C selama 90 menit. Tahap ketiga yaitu kinetika reaksi sukrosa ester, menggunakan parameter waktu dan suhu reaksi. Waktu reaksi yang digunakan adalah 0, 15, 30, 45, 60, dan 90 menit. Suhu reaksi yang digunakan adalah 100, 110, da 120 menit. Analisis bahan baku metil ester yang dilakukan adalah massa jenis, viskositas, kadar air, bilangan asam, bilangan iod, gliserol total, gliserol bebas, dan total bilangan ester. Analisis sukrosa ester yang dilakukan adalah fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), pH, stabilitas busa, stabilitas emulsi, tegangan permukaan, tegangan antar muka, ukuran partikel dan indeks polidispersi. Karakteristik metil ester laurat, miristat, dan palmitat secara berturut-turut sebagai berikut: massa jenis (0,85; 0,85; 0,85 g/cm3), viskositas (2,31; 3,10; 4,39 cSt), kadar air (0,13; 0,14; 0,18 %), bilangan asam (0,15; 0,01; 0,01 mgKOH/g), bilangan iod (3,72; 1,90; 1,05 g-I2/100g), gliserol total (0,020; 0,019; 0,008 %-massa), gliserol bebas (0,007; 0,013; 0,019 %-massa), dan total bilangan ester (99,73; 99,78; 99,83 %-massa). Karakteristik sukrosa ester laurat, miristat, dan laurat dengan menggunakan katalis K2CO3 secara berturut-turut sebagai berikut: Sukrosa ester muncul pada angka gelombang 1734 cm-1, rendemen sukrosa ester (43-47%), pH (10), stabilitas busa (66-88%), stabilitas emulsi (61-67%), tegangan permukaan (28-30 dyne/cm), tegangan antar muka (3-9 cm/dyne), ukuran partikel (3.52-14.6) µm, dan indeks polidispersi (0,377- 0.401). Analisis sifat fisiko-kimia menunjukan bahwa jenis katalis terbaik untuk sintesis sukrosa ester adalah K2CO3. Model kinetika reaksi pada sintesis sukrosa ester mengikuti orde nol dan orde satu. Hasil penelitian menunjukkan bahwa karakteristik sukrosa ester menggunakan katalis K2CO3 lebih baik dibandingkan dengan menggunakan katalis Na2CO3.
Keyword: catalyst, methyl ester, reaction kinetics, sucrose ester