IMEC-2011
INNOVATIVE MATERIALS
ENGINEERING COMPETITION
PEMBUATAN SABUN COLD PROCES YANG RAMAH LINGKUNGAN
Tim Sekar Arum
Danes
Galuh Pramudhita L. (13420)
Annisa Fitriani
Rufianti (13384)
Aniza (13383)
SMA NEGERI 2 JOMBANG
Jl.
Dr. Wahidin Sudirohusodo No 1 Jombang
2011
IMEC-2010
INNOVATIVE MATERIALS
ENGINEERING COMPETITION
1. Judul :
Pembuatan Sabun Cold Proces yang Ramah
Lingkungan
2.
Nama Ketua Tim : Annisa
Fitriani Rufianti
NIS :
13384
Alamat Rumah : Ds Bandung, Kecamatan Diwek, Jombang
No. Telepon/fax : 085732426990
E-mail :
fianteksakta@yahoo.com
3.
Asal SMU : SMA
Negeri 2 Jombang
Alamat SMU :
Jl. Dr. Wahidin Sudirohusodo No 1 Jombang
No. Telepon/fax : (0321) 861777
4.
Nama Anggota Tim : Danes
Galuh Pramudhita .L dan Aniza
NIS :
13420 dan 13383
5.
Guru Pendamping : Nestri
Kirono W, S.Pd
NIP :
19690114 2008012014
Alamat Rumah : Jl.
Gubbernur Suryo VII Blok J/21 Jombang
KATA PENGANTAR
Puji
Syukur penulis panjatkan kehadirat Yang Maha Kuasa yang dengan karunianya telah
memperkenankan penulis untuk menyelesaikan Karya Tulis Ilmiah ini dengan judul
:
Pembuatan Sabun Cold Proces
yang Ramah Lingkungan.
Pada kesempatan
ini penulis sampaikan ucapan terimakasih yang tak terhingga kepada :
1. Bapak
Kepala Sekolah yang telah memberi semangat dan fasilitas demi terselesainya
Karya Tulis Ini.
2. Ibu
Nestri Kirono W. S.Pd selaku pembimbing yang dengan tulus ikhlas memberikan
bimbingan, pengarahan, petunjuk-petunjuk dan nasehat-nasehat selama penyusunan
Karya Tulis Ilmiah ini.
3. Orang
tua, kakak, adik, serta sahabat-sahabat yang telah memberi dorongan baik
materiil maupun spiritual yang tak terhingga, sehingga Karya Tulis Ilmiah ini
dapat terselesaikan.
Semoga kebaikan yang
telah diberikan kepada penulis mendapat imbalan yang setimpal dari Yang Maha
Kuasa.
Akhirnya penulis
berharap Karya Tulis Ilmiah ini berguna bagi pengembangan ilmu dan menambah
wawasan serta informasi bagi masyarakat.
Jombang,
Maret 2010
Penulis
iii
DAFTAR
ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL…………………………………………………………....i
LEMBAR PERSETUJUAN…………………………………………………….ii
KATA PENGANTAR…………………………………………………………..iii
DAFTAR ISI………………………………………………………………….....iv
ABSTRAK……………………………………………………………………….v
BAB I PENDAHULUAN ……………………………………………………....1
1.1 Latar
Belakang……………………………………………………….1
1.2 Permasalahan…………………………………………………………2
1.3 Hipotesa……………………………………………………………...2
1.4 Tujuan
Penelitian…………………………………………………….2
1.5 Manfaat Penelitian……………………………………………….......2
1.6 Ruang Lingkup
……………………………………………………...3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA………………………………………………...4
2.1
Sabun………………………………………………………………...4
2.2 Minyak dan
Lemak…………………………………………………..6
2.3 Senyawa
Alkali………………………………………………………9
2.4 Bahan
Pendukung……………………………………………………9
2.5 Kalor…………………………………………………………………10
BAB III METODE PENELITIAN……………………………………………..11
3.1 Waktu
dan Tempat Penelitian……………………………………….11
3.2 Rancangan
Penelitian………………………………………………..11
3.3 Prosedur
Pembuatan Sabun Mandi………………………………….11
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN……………………………………….14
4.1 Proses Pembuatan Sabun
Mandi…………………………………….14
4.2 Bagaimana Sabun Bisa
Membersihkan……………………………...15
4.3 Keuntungan Pembuatan Sabun
dengan Proses Dingin ……………..18
4.4 Pendapat Masyarakat tentang
Sabun Cool Process………………….19
BAB V SIMPULAN DAN SARAN……………………………………… . . . ..22
5.1Simpulan……………………………………. . . . .
. . . ……………..22
iv
5.2 Saran…………………………………………... . . .
. . ……… ……22
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………… . . . . . . …..23
v
ABSTRAK
PEMBUATAN SABUN RAMAH
LINGKUNGAN
Kata
Kunci: sabun, cold proses, kalori
Kesehatan adalah hal yang sangat
penting bagi kehidupan kita. Kesehatan dibedakan menjadi dua yaitu: kesehatan
jasmani dan keseharan rohani. Dalam menjaga kesehatan jasmani, sabun adalah
merupakan sarana yang sangat diperlukan. Karena begitu pentingnya sabun maka
penelitian ini mengangkat tema pembuatan sabun yang mudah dan ramah lingkungan.
Sabun merupakan senyawa surfaktan
yang mempunyai senyawa bipolar, salah satu ujungnya (kepala) bersifat
hidrofilik artinya bisa larut dalam air, dan ujung yang lain (ekornya) bersifat
hidrofobik yang artinya larut dalam minyak. Hal inilah yang menyebabkan sabun
dapat mengangkat kotoran yang melekat pada kulit.
Pembuatan sabun dibedakan menjadi
tiga proses yaitu: cold proses, semi hot proses, dan hot proses. Pada pembuatan
sabun dengan cold proses digunakan bahan-bahan yang mudah didapat, prosesnya
hanya menaduk tanopa pemanasan sehingga tidak menhhasilkan polusi udara.
Sedangkan untuk semi hot proses dan hot prosesdibutuhkan bahan-bahan yang lebih
banyak dan prosesnya memerlukan pemanasan sehingga memerlukan energy dan
menghasilkan polusi udara. Untuk semi hot proses memerlukan energy sebesar
17220 kalori dan hot proses memerlukan 34440 kalori. Jadi dengan cold proses
kita bisa menghemat energy sebesar 17220 kalori hingga 34440 kalori dalam satu
kali produksi.
Selain itu dengan cold proses maka
gliserin yang dihasilkan akan teremulsi menyatu dengan sabun sehingga akan
meminyaki kulit dan kulit menjdi tidak kering. Sementara dengan semi hot proses
dan hot proses gliserin yang terbentuk dipisahkan dari sabun.
Jika
ditinjau dari banyaknya busa yang dihasilkan maka ketiga proses tersebut
menghasilkan busa yang tidak jauh berbeda.
vi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Kesehatan adalah merupakan hal yang sangat
penting bagi kehidupan kita, untuk itu maka perlu untuk menjaga agar selalu
sehat. Kesehatan dibedakan menjadi sehat jasmani dan sehat rohani. Sehat rohani
dapat terwujud jika terjadi keseimbangan dalam pola pikir, sedangkan kesehatan
jasmani erat kaitannya dengan kebersihan, baik kebersihan lingkungan maupun
kebersihan anggota badan.
Dalam
menjaga kebersihan anggota badan kita tidak asing lagi dengan yang namanya
sabun. Sabun sudah menjadi kebutuhan yang sangat penting bagi masyarakat masa
ini. Jika kita mandi tanpa sabun maka akan terasa ada yang kurang. Sabun sangat
berperan dalam mengangkat kotoran yang melekat di kulit. Tanpa sabun, maka kita
mungkin tidak dapat menikmati makanan yang kita santap dengan tangan yang
bersih, karena mencuci tangan tanpa sabun tidaklah efektif untuk menghilangkan
sebagian benda asing yang ada di tangan kita.
Sabun
dapat dibuat dengan mereaksikan antara minyak, lemak dan larutan kaustik.
Reaksi yang terjadi dinamakan reaksi saponifikasi. Bila ditinjau dari sudut
kimia maka sabun dikenal dengan istilah garam alkali dari asam lemak.
Ada
tiga metode yang digunakan dalam pembuatan sabun yaitu metode dalam kedaan
dingin (cold proses), metode setengah panas (semi hot proses) dan metode panas
(hot proses). Ketiga metode tersebut tentunya mempunyai kelebihan dan
kekurangan masing-masing, dalam menentukan metode pembuatan sabun dapat
disesuaikan dengan bahan bahan yang akan digunakan, pemilihan bahan sangat erat
kaitannya dengan metode yang akan digunakan.
Dalam
penelitian kali ini pembuatan sabun dilakukan dengan cara proses dingin (cold
proses) yang nantinya diharapkan dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari.
1
1.2
Permasalahan
Karena diharapkan dapat diterapkan dalam
kehidupan sehari-hari maka proses pembuatan sabun pada penelitian ini
menggunakan metode yang sangat sederhana dan menggunakan bahan-bahan yang mudah
didapat.
Permasalahan yang
diajukan adalah:
1. Bagaimana
cara pembuatan sabun dengan cold proses ?
2. Bagaiman
sabun dapat membersihkan kotoran?
3. Apakah
keuntungan pembuatan sabun dengan proses
dingin?
4. Bagimana
pendapat masyarakat tentang sabun cool process?
1.3
Hipotesa
Hipotesa dari penelitian ini adalah sabun dapat
dibuat dengan cold proses tanpa mengurangi nilai keefektifan sabun dan dapat
diterapkan dalam kehidupan sehari-hari serta bernilai ekonomis, dapat menghemat
energi sehingga dapat diharapkan sebagai produk industri rumah tangga.
1.4
Tujuan Penelitian
1. Untuk
mendapatkan metode pembuatan sabun dengan cold proses.
2. Untuk
mengetahui keefektifan sabun dalam membersihkan kotoran
3. Untuk
mengetahui nilai ekonomis pembuatan sabun dengan cold proses sehingga dapat dimanfaatkan
sebagai produk industry rumah tangga.
4. Untuk
mengetahui penghematan energy dalam pembuatan sabun
5. Untuk
mengetahui pendapat masyarakat tentang sabun cool process.
1.5
Manfaat Penelitian
1. Penelitian
ini diharapkan dapat memberi informasi kepada masyarakat tentang cara pembuatan
sabun yang sederhana.
2
2. Bagi
peneliti, penelitian ini diharapkan mampu melatih untuk berinovasi dalam
berpikir ilmiah
3. Selain
itu penelitian ini juga diharapkan dapat memberikan inspirasi dan kreasi bagi masyarakat
1.6
Ruang
Lingkup
Sebagai ruang lingkup pada penelitian kali ini
adalah pembuatan sabun padat yang sering dikenal dengan istilah sabun batangan
(sabun mandi).
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sabun
Sabun adalah senyawa
kimia tertua yang pernah dikenal. Sabun sendiri tidak pernah secara actual
ditemukan, namun berasal dari pengembangan campuran antara senyawa alkali dan
lemak atau minyak. Bahan pembuat sabun terdiri dari dua jenis yaitu bahan baku
dan bahan pendukung. Bahan baku dalam pembuatan sabun adalah minyak atau lemak
dan senyawa alkali (basa). Bahan pendukung dalam pembuatan sabun digunakan
untuk menambah kualitas produk sabun, baik dari nilai guna maupun dari daya
tarik. Bahan pendukung yang umum digunakan dalam pembuatan sabun diantaranya
parfum atau pewangi, pewarna dan zat aditif (Agus tri widodo, 1998).
Sabun yang menurut ilmu kimia dikenal dengan
istilah garam alkali dari asam lemak adalah merupakan surfaktan yang digunakan
dengan air untuk mencuci dan membersihkan. Sabun dilihat dari bentuknya
dibedakan menjadi dua yaitu sabun cair dan sabun padat. Bentuk sabun tersebut
tergantung pada bahan yang digunakan pada pembuatannya. Pada dasarnya sabun
dibuat dengan mereaksikan minyak dan lemak dengan suatu larutan kaustik, reaksi
yang terjadi dinamakan reaksi saponifikasi. Sabun yang dibuat dengan bahan
minyak dengan kandungan asam lemak rantai pendek dan ikatannya tak jenuh maka akan didapat sabun dalam bentuk cair.
Sedangkan sabun yang dibuat dengan bahan minyak yang mempunyai rantai karbon
panjang dan dengan ikatan jenuh maka akan dihasilkan sabun yang tak larut pada
suhu kamar atau berbentuk padat. Selain dari jenis minyaknya jenis alkali yang
digunakan juga menentukan bentuk sabun. Sabun cair biasanya menggunakan kalium
hidroksida (KOH) sebagai alkalinya sedangkan sabun padat menggunakan natrium
hidroksida (NaOH) sebagai alkalinya.
4
Sabun mandi biasanya
berbentuk padatan yang dicetak sehingga menyerupai sebuah batang maka dikenal
juga dengan sebutan sabun batangan,
tetapi dengan berkembangnya teknologi
dan kreatifitas maka bentuk sabun sekarang bermacam-macam dan sangat menarik.
Sabun mandi merupakan
logam alkali dengan asam lemak dan minyak dari bahan alam yang disebut
trigliserida. Lemak dan minyak mempunyai dua jenis ikatan yaitu ikatan jenuh
dan ikatan tak jenuh dengan panjang rantai atom karbon antara 12 sampai 18.
Asam lemak dengan panjang rantai karbon kurang dari 12 akan menimbulkan iritasi
pada kulit, sedangkan rantai karbon lebih dari 18 akan membuat sabun menjadi
keras dan sulit terlarut dalam air. Kandungan asam lemak tak jenuh, seperti
oleat, linoleat, dan linolenat yang terlalu banyak akan menyebabkan sabun mudah
teroksidasi pada keadaan atmosferik sehingga sabun menjadi tengik. Asam lemak
tak jenuh mempunyai ikatan rangkap sehingga titik lelehnya lebih rendah
daripada asam lemak jenuh yang tak memiliki ikatan rangkap, sehingga sabun yang
dihasilkan juga akan lebih lembek dan mudah meleleh pada temperature tinggi. Reaksi
penyabunan (saponifikasi) dengan menggunakan alkali adalah reaksi trigliserida
dengan alkali (NaOH) yang menghasilkan sabun dan gliserin. Reaksi penyabunan
dapat ditulis sebagai berikut:
Asam lemak alkali gliserin sabun
Sabun merupakan salah
satu jenis surfaktan yang terbuat dari minyak atau lemak alami. Surfaktan
memiliki struktur bipolar. Bagian kepala bersifat hidrofilik dan bagian ekor
bersifat hidrofobik. Karena sifat inilah sabun mampu mengangkat kotoran (biasanya
berupa lemak) dari badan dan pakaian. Selain itu pada larutan, surfaktan akan
menggerombol membentuk misel setelah melewati konsentrasi tertentu yang disebut
Konsentrasi Kritik Misel (KKM).
5
2.2 Minyak
dan Lemak
Pada dasarnya minyak dan lemak
dihasilkan oleh alam yang bersumber dari hewan dan tanaman. Sedangkan
berdasarkan pada sumbernya, minyak dan lemak dapat diklasifikasikan atas minyak
atau lemak hewani yang berasal dari hewan dan minyak atau lemak nabati yang
berasal dari tanaman. Perbedaan yang mendasar daripada minyak atau lemak hewani
dan minyak atau lemak nabati adalah:
1. Lemak
hewani mengandung kolesterol, sedangkan lemak nabati mengandung fitostrerol
2. Kadar
lemak jenuh dalam lemak hewani lebih kecil daripada kadar lemak jenuh dalam
lemak nabati
3. Lemak
hewani mempunyai bilangan Reicher-Meiss lebih besar dan bilangan Polenshe lebih
kecil jika dibandingkan dengan lemak nabati.
Ada beberapa sifat fisik dari
minyak dan lemak yang dapat dilihat dari minyak dan lemak, antara lain; warna,
bau amis, odor dan flavor, kelarutan, titik cair dan polymerisasi, titik didih,
splitting point, titik lunak, shot melting point, berat jenis, indeks bias dan
kekeruhan. Minyak mengandung zat warna
alami yang menyebabkan warnanya agak kekuningan, ada yang kuning kecoklatan ,
kehijau-hijauan dan kemerah-merahan. Sedangkan warna akibat oksidasi dan
degradasikomponen kimia yang terdapat pada minyak antara lain; warna gelap
disebabkan oleh oksidasi terhadap tokoferol (vitamin E). bau amis pada minyak
atau lemak disebabkan oleh interaksi trimetil amin oksida dengan ikatan rangkap
dari minyak tak jenuh. Mekanisme pembentukan trimetil amin dari lesitin
bersumber dari pemecahan C-N dari cholin dalam lesitin. Ikatan C-N ini dapat
diuraikan oleh zat pengoksidasi seperti gugus peroksida dalam lemak, sehingga
menghasilkan trimetil-amin. Odor dan flavor dalam minyak selain terdapat secara
alami juga terjadi karena pembentukan asam-asam lemak berantai pendek sebagai
hasil penguraian pada kerusakan minyak atau lemak. Akan tetapi odor atau flavor
pada umumnya disebabkan oleh komponen bukan minyak.
6
Sebagai contoh, bau khas dari minyak kelapa sawit
disebabkan karena beta-ionine sedangkan bau khas pada minyak kelapa disebabkan
oleh nonyl methylketon.
Adapun sifat kimia dari minyak dan
lemak antara lain: mudah terhidrolisa, teroksidasi, terhidrogenasi,
esterifikasi dan pembentukan keton. Hidrolisa minyak atau lemak akan
menghasilkan asam lemak dan gliserol. Reaksi hidrolisa yang dapat menyebabkan kerusakan
pada minyak atau lemak karena terdapatnya air dalam minyak tersebut. Reaksi ini
akan menyebabkan flavor dan bau tengik pada minyak tersebut.
Jumlah
minyak atau lemak yang digunakan dalam proses pembuatan sabun harus dibatasi
karena berbagai alasan, dintaranya: kelayakan ekonomi dan spesifikasi produk diantaranya sabun tidak
mudah terodsidasi, mudah berbusa dan mudah larut dalam air.
Beberapa jenis
minyak atau lemak yang biasa dipakai dalam proses pembuatan sabun diantaranya:
1. Tallow.
Tallow adalah lemak sapi atau domba yang dihasilkan oleh industry pengolahan
dagingsebagai hasil samping. Kualitas dari tallow ditentukan dari warna, titer
(temperature solidifikasi dari asam lemak), kandungan FFA, bilangan
saponifikasi dan bilangan iodine. Tallow dengan kualitas baik biasanya
digunakan dalam pembuatan sabun mandi dan tallow dengan kualitas rendah
digunakan dalam pembuatan sabun cuci. Oleat dan stearat adalah asam lemak yang
paling banyak terdapat dalam tallow. Jumlah FFA dari tallow berkisar antara
0.75-7,0 %. Titer pada tallow umumnya di atas 40˚C. tallow dengan titer di
bawah 40˚C dikenal dengan nama grease.
2. Lard.
Lard merupakan minyak babi yang masih banyak mengandung asam lemak tak jenuh
seperti oleat (60-65%) dan asam lemak jenuh seperti stearat (35-40%). Jika
digunakan sebagai pengganti Tallow, lard harus dihidrogenasi parsial terlebih
dahulu untuk mengurangi ketidakjenuhannya. Sabun yang dihasilkan dari lard
berwarna putih dan mudah berbusa.
7
3. Coconut Oil (minyak kelapa).
Minyak kelapa merupakan minyak nabati
yang sering digunakan dalam industry pembuatan sabun. Minyak kelapa berwarna
kuning pucat dan diperoleh melalui ekstraksi daging buah yang dikeringkan
(kopra). Minyak kelapa memiliki kandungan asam lemak jenuh yang tinggi,
terutama asam laurat, sehingga minyak kelapa tahan terhadap oksidasi yang
menimbulkan bau tengik. Minyak kelapa juga mengandung asam lemak kaproat,
kapriat dan kaprat.
4. Palm oil.
Minyak kelapa sawit umumnya digunakan sebagai pengganti tallow. Minyak kelapa
sawit dapat diperoleh dari pemasakan buah kelapa sawit. Minyak kelapa sawit
berwarna jingga kemerahan karena adanya kandungan zat warna karotenoid sehingga
jika akan digunakan sebagai bahan baku pembuatan sabun harus dipucatkan
terlebih dahulu. Sabun yang terbuat dari 100% minyak kelapa sawit akan bersifat
keras dan sulit berbusa. Maka dari itu, jika akan digunakan sebagai bahan baku
pembuatan sabun, minyak kelapa sawit harus dicampur dengan bahan lain.
5. Palm Kernel Oil (minyak
inti kelapa sawit). Minyak inti kelapa
sawit diperoleh dari biji kelapa sawit. Minyak inti sawit memiliki kandungan
asam lemak yang mirip dengan minyak kelapa sehingga dapat digunakan sebagai pengganti
minyak kelapa. Minyak inti sawit memiliki kandungan asam lemak tak jenuh lebih
tinggi dan asam lemak rantai pendek lebih rendah daripada minyak kelapa.
6. Marine Oil (minyak
jarak). Marine oil berasal dari mamalia laut
(paus) dan ikan laut. Marine oil memiliki kandungan asam lemak tak jenuh yang
cukup tinggi, sehingga harus dihidrogenasi parsial terlebih dahulu sebelum
digunakan sebagai bahan baku.
7. Castor Oil (minyak
jarak). Minyak ini berasal dari biji pohon jarak dan biasanya digunakan
membuat sabun transparan.
8
8. Olive Oil (minyak
zaitun). Minyak zaitun berasal dari ekstraksi
buah zaitun. Minyak zaitun dengan kualitas tinggi memiliki warna
kekuningan. Sabun yang berasal dari
minyak zaitun memiliki sifat yang keras tapi lembut bagi kulit.
2.3 Senyawa
Alkali
Jenis
alkali yang umum digunakan dalam proses saponifikasi adalah NaOH, KOH, Na2CO3,
NH4OH, dan ethanolamine. NaOH atau yang biasa dikenal dengan soda
kaustik dalam industry sabun, merupakan alkali yang paling banyak digunakan
dalam pembuatan sabun keras. KOH banyak digunakan dalam pembuatan sabun cair
karena sifatnya yang mudah larut dalam air. Na2CO3 (abu
soda/natrium karbonat) merupakan alkali yang murah dan dapat menyabunkan asam
lemak, tetapi tidak dapat menyabunkan trigliserida (minyak atau lemak).
Ethanolamine
merupakan golongan senyawa amin alcohol. Senyawa tersebut dapat digunakan untuk
membuat sabun dari asam lemak. Sabun yang dihasilkan sangat mudah larut dalam
air, mudah berbusa, dan mampu menurunkan kesadahan air. Sabun yang terbuat dari
ethanolamin dan minyak kelapa menunjukkan sifat mudah berbusa tetapi sabun
tersebut lebih umum digunakan sebagai sabun industry dan deterjen, bukan
sebagai sabun rumah tangga. Pencampuran alkali yang berbeda sering dilakukan
oleh industry sabun dengan tujuan untuk mendapatkan sabun dengan keunggulan
tertentu.
2.4 Bahan Pendukung
Bahan pendukung dalam pembuatan
sabun digunakan untuk menambah kualitas nilai sabun, baik dari daya guna maupun
daya tarik. Bahan pendukung dalam pembuatan sabun diantaranya bahan aditif,
pewarna dan pewangi. Bahan aditif merupakan bahan-bahan yang ditambahkan ke
dalam sabun yang bertujuan untuk mempertinggi kualitas produk sabun sehingga
menarik konsumen. Bahan aditif tersebut diantaranya adalah zat antioksidan.
Pewarna dalam pembuatan sabun hendaknya menggunakan pewarna makanan atau food
grade.
9
Warna
sabun yang beraneka ragam akan menarik konsumen. Dan yang tidak kalah
pentingnya adalah pewangi atau parfum, yang harus ditambahkan dalam pembuatan
sabun karena akan menambah kualitas dari sabun tersebut.
2.5 Kalor
Kalor
adalah salah satu bentuk energy. Oleh karena itu kalor dapat diubah menjadi
energy bentuk lain. Perubahan jumlah kalor pada suatu benda ditandai dengan
kenaikan atau penurunan suhu atau bahkan perubahan wujud benda itu. Jika benda
menerima kalor maka suhunya akan naik, sebaliknya suhunya akan turun jika
melepaskan kalor. Banyak kalor yang diterima atau dilepaskan suatu benda
sebanding dengan besar kenaikan atau penurunan suhunya. Secara matematis,
hubungan antara banyak kalor dan kenaikan suhu dapat ditulis sebagai berikut,
Q =
m c ∆T
Keterangan:
Q = banyaknya kalor ( kalori atau
Joule)
C = kalor jenis zat (kal/g ˚C)
M = massa zat (gr)
∆T = perubahan suhu (˚C)
Kalor jenis zat
adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh zat untuk menaikkan suhunya sebesar
satu satuan suhu. Kalor jenis minyak goreng sebesar 0,82 kal/gr˚C.
10
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1
Waktu
dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan di
laboratorium SMA negeri 2 Jombang, mulai tanggal 1 Maret sampai 15 Maret 2011.
3.2
Rancangan
Penelitian
Penelitian ini termasuk
jenis eksperimen yaitu mengadakan kegiatan percobaan untuk melihat suatu hasil
yang menegaskan kedudukan hubungan kausal antara variable-variabel yang diselidiki
(Surakhmad, 1982). Sedangkan tehnik pengambilan datanya dengan cara percobaan
langsung, selain juga mendapat data dari sumber sumber yang dianggap relevan
terhadap penelitian yang dilakukan.
3.3
Prosedur
Pembuatan Sabun Mandi
XX
D
3.3.1
Bahan
dan Alat Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam
penelitian ini antara lain:
-
Minyak kelapa 350 gram
-
Minyak zaitun 100 gram
-
Natrium Hidroksida
(NaOH) 65 gram
-
Air 145 gram
-
Parfum secukupnya
11
Sedangkan
alat-alat yang digunakan adalah:
-
Sebuah masker sederhana
-
Sepasang sarung tangan
karet
-
Botol plastic (tempat
air)
-
Neraca/ timbangan
-
Spatula/sendok
-
Beaker glass 1000 ml
-
Blender / pengaduk
elektrik
-
Cetakan sabun
3.3.2
Prosedur
Pembuatan Sabun Cold Proses
1. Campur
NaOH dengan air pada wadah 1, aduk hingga tercampur rata
2. Campur
minyak kelapa dengan minyak zaitun pada wadah 2, aduk hingga tercampur rata
3. Tuang
campuran NaOH dengan air kedalam wadah 2 secara perlahan-lahan
4. Aduk
kurang lebih 30 menit dengan kecepatan 500 rpm-1500 rpm, hingga campuran
menjadi kental
5. Tambahkan
parfum dan pewarna, aduk kembali sampai tercampur rata
6. Tuang
kedalam cetakan, diamkan selama 3 jam, dan sabun akan mengeras
7. Lepas
dari cetakan dan diamkan selama 2 minggu, karena proses saponifikasi akan
sempurna dalam waktu 2 minggu
8. Sabun
siap digunakan
3.3.3
Prosedur
Pembuatan Sabun Semi Hot Proses
1. Campur
NaOH dengan air pada wadah 1, aduk hingga tercampur rata
2. Campur
minyak kelapa dan minyak zaitun panaskan pada suhu 57˚ hingga 70˚ (menyamai suhu
campuran NaOH dengan air
12
yang panas karena terjadi reaksi
eksoterm).
3. Tuang
campuran NaOH dengan air ke dalam campuran minyak (dalam keadaan panas)
4. Aduk
kurang lebih 30 menit dengan kecepatan 500 rpm -1500 rpm, hingga campuran
menjadi kental
5. Akan
terjadi 2 lapisan, pisahkan antara lapisan atas dengan lapisan bawah
6. Ambil
lapisan bawah, tambahkan parfum dan pewarna, aduk kembali sampai tercampur rata
7. Tuang
kedalam cetakan, diamkan selama 12 jam, sabun akan mengeras
8. Lepas
dari cetakan dan diamkan selama 5 hari supaya proses saponifikasi sempurna
9. Sabun
siap digunakan.
13
BAB
IV
HASIL
DAN PEMBAHASAN
4.1 Proses
Pembuatan Sabun Mandi
Sabun
merupakan salah satu surfaktan yang terbuat dari reaksi antara minyak atau
lemak dengan suatu alkali. Reaksinya dikenal dengan nama reaksi saponifikasi.
Proses pembuatan sabun dibedakan menjadi tiga yaitu: cold proses, semi hot
proses, dan hot proses. Pada cold proses pembuatan hanya dilakukan dengan
pencampuran antara minyak dengan alkali kemudian diaduk hingga kental dan
terakhir dicetak. Sedang pada semi hot proses, lemak atau minyak dipanaskan
terlebih dahulu hingga mencapai suhu 70˚C, kemudian baru dilakukan pencampuran
dalam keadaan panas, pengadukan hingga kental kurang lebih 30 menit. Setelah
diaduk maka akan terjadi dua lapisan, yaitu lapisan atas berupa gliserin dan
lapisan bawah adalah merupakan sabun, pisahkan antara keduanya, pada sabun
ditambahkan zat aditif seperti pewangi dan pewarna, aduk kembali hingga rata,
terakhir dicetak dan diamkan selama dua minggu dan sabun siap digunakan. Pada
hot proses, proses pembuatan sabun tidak jauh berbeda dengan semi hot proses,
yaitu minyak atau lemak dipanaskan hingga mencapai 120˚C, kemudian dilakukan
pencampuran, pengadukan, pemisahan antara gliserin dan sabun yang terjadi,
terakhir ditambahkan zat pendukung yaitu pewarna, dan pewangi, setelah rata
dicetak dan biarkan selama dua minggu baru sabun siap digunakan.
Berdasarkan
teori kalor, Jika dibandingkan dengan kedua proses yang lain, maka cold proses
adalah merupakan proses pembuatan sabun yang paling sederhana dan ramah
lingkungan. Dengan cold proses kita bisa menghemat energy sebesar 20090 kalori
hingga 34440 kalori dalam satu kali
produksi, karena tidak memerlukan panas atau kalor maka tidak menambah polusi
udara yang selama ini sudah semakin memprihatinkan.
Selain itu pada pembuatan sabun dengan cold proses
membutuhkan bahan-bahan yang mudah didapat di sekitar kita.
Semi hot proses dan hot proses pada umumnya
membutuhkan bahan lemak hewan (tallow) yang masih asing dan sulit didapat. Bahan
lain yang dibutuhkan dalam hot proses adalah garam yang merupakan katalis yang
membantu mengendapkan sabun. Keuntungan dan kerugian dari ketiga proses
tersebut dapat dilihat dalam tabel dibawah ini.
Tabel 1. Perbandingan Proses Pembuatan Sabun Mandi
Proses
|
Prosedur
|
Kalori
|
Bahan
|
Polusi
|
Cold Proses
Semi Hot Proses
Hot Proses
|
Mencapur, mengaduk, mencetak
Mencapur, mengaduk, memisahkan, mencetak
Mencapur, mengaduk, memisahkan, mencetak
|
0
31.500 kal
54.000 kal
|
Minyak, alkali, parfum
Minyak, alkali, parfum, sumber energi
Minyak, alkali, parfum, sumber energy, katalis
|
Tidak ada
Ada
Ada
|
4.2 Bagaimana
Sabun Bisa Membersihkan
Setiap sabun dibuat melalui reaksi
antara minyak dengan bahan yang disebut alkali atau basa yang sangat kuat,
karena dibuat melalui pencampuran
15
sebuah senyawa
organic dengan senyawa anorganik, molekul sabun mempertahankan beberapa ciri
kedua senyawa tersebut. Molekul sabun mempunyai senyawa bipolar. Molekul sabun
mempunyai sebuah kepala yang bersifat hidrofilik (dapat larut dalam air)
dan bagian ekor bersifat hidrofobik (larut dalam minyak atau lemak). Molekul
sabun mempunyai kaki organic yang senang bergandengan dengan bahan-bahan
organic berminyak dan sebuah kepala anorganik yang senang bergandengan dengan
senyawa air. Itulah sebabnya sabun memiliki kemampuan tiada banding dalam
menarik kotoran berminyak dari tubuh ke dalam air.
Segala sesuatu yang kita sebut
kotoran atau bahan asing adalah bahan berminyak atau melekat dengan bantuan
minyak. Dan sabun adalah pengusir minyak yang baik dan unik. Cara kerja sabun adalah
mengikat minyak kedalam air, sehingga akhirnya minyak dan kotoran dapat dibilas
dengan mudah.
Molekul-molekul
sabun berbentuk panjang dan tipis. Pada hampir seluruh panjangnya
(atau“ekornya”) strukturnya tepat sama dengan molekul-molekul minyak, karena
itu memiliki afinitas atau keakraban dengan molekul-molekul minyak. Tapi, pada
salah satu ujungnya yang lain (atau”kepalanya”) ada sepasang atom yang muatan
listriknya sedemikian hingga hanya senang bergabung dengan molekul-molekul air,
dan kepala inilah yang membuat seluruh melokul sabun menyatu dengan air yang
membuatnya dapat larut.
Sewaktu
berenang di dalam air, apabila sekelompok molekul sabun bertemu dengan partikel
kotoran berminyak pada pakaian, ekor mereka yang senang berteman dengan minyak
akan mengikatkan diri dengan molekul-molekul minyak, sedangkan kepala membuat
molekul-molekul sabun tetap menyatu erat dengan air. Alhasil minyak tertarik
kedalam air, selanjutnya partikel kotoran yang semula disandera oleh minyak
kini bebas untuk ikut mengalir dengan air.
Alkali
dalam sabun didapat dari larutan NaOH yang dapat kita beli di toko bangunan
sebagai bahan kimia anti mampat atau dapat juga di beli di toko bahan kimia.
16
Sementara itu,
bahan - bahan yang digunakan dalam
pembuatan sabun ini sangat berpengaruh pada sabun yang dihasilkan. Jika dipakai
minyak dengan kandungan asam tak jenuh dan rantai pendek, maka akan
menghasilkan sabun cair. Sedangkan bila dipakai minyak dengan kandungan asam
lemak jenuh dan berantai panjang, maka akan dihasilkan sabun yang tak larut
pada suhu kamar (sabun padat).
Dalam
penelitian ini digunakan minyak kelapa sebagai bahan dasarnya. Encyclopedia of
chemical tehnology, Kirk-Othmer menyebutkan bahwa minyak kelapa mengandung
beberapa senyawa seperti tercantum dalam table dibawah ini.
Tabel
2. Kandungan dalam Minyak Kelapa
Kandungan
|
%
|
Caprylic
Capric
Lauric
Myristic
Palmitic
Stearic
Oleic
Linoleic
Linotenic
|
7
6
50
18
8,5
3
6
1
0,5
|
Berdasarkan
table diatas, kandungan terbanyak pada minyak kelapa adalah asam laurat yang
mempunyai rantai karbon jenuh yang tinggi sehingga tahan terhadap oksidasi. Dan
karena mempunyai rantai carbon yang panjang sehingga tidak membuat kulit
iritasi. Pada pembuatan sabun mandi sendiri
kita menentukan sendiri zat aktif yang akan digunakan. Pada penelitian ini
digunakan zat aktif berupa minyak zaitun sebagai campuran minyak kelapa katrena
minyak zaitun mengandung vitamin E yang sangat tinggi.
17
Vitamin E
merupakan zat antioksidan sehingga membuat sabun tidak mudah teroksidasi atau
dapat dikatakan tidak mudah menjadi tengik. Selain itu vitamin E juga berfungsi
sebagai penghalus kulit.
Sabun buatan sendiri bukan hanya
membersihkan, tapi juga menandung sekitar 25 % gliserol. Gliserol selain bisa
melembutkan kulit, juga meyejukkan dan meminyaki kulit. Karena pada sabun
buatan sendiri dengan cold proses,
gliserol tidak dipisahkan tetapi ikut teremulsi kedalam sabun.
Reaksi pembuatan sabun atau disebut
reaksi saponifikasi menghasilkan sabun sebagai produk utama dan gliserin atau
gliserol sabagai produk samping. Reaksi penyabunan dapat ditulis sebagai
berikut:
|
|
Asam lemak
gliserol sabun
4.3
Keuntungan
Pembuatan Sabun dengan Proses Dingin
Dalam
pembuatan sabun dengan Proses dingin, didapatkan beberapa keuntungan dari pada
pembuatan sabun dengan Semi Hot Process atau Hot Process, yaitu:
1. Dalam
pembuatan sabun dengan proses dingin tidak diperlukan adanya kalor, sehingga
dapat menekan penggunaan bahan bakar Migas (Minyak dan Gas) yang merupakan
sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui.,
18
2. Megurangi
polusi udara di bumi yang diakibatkan oleh penggunaan bahan bakar migas,
sehingga pembuatan sabun dengan proses dingin termasuk dalam industri ramah
lingkungan.
3. Hasil
sabun yang didapat melalui proses dingin lebih banyak, karena dalam pembuatan
sabun melalui proses dingin tidak terjadi pemisahan lapisan atas dari adonan
sabun yang merupakan gliserol.
4. Karena
tidak terjadi proses pemisahan lapisan atas yang merupakan gliserol dari adonan
utama maka sabun yang diperoleh melalui proses dingin mengandung gliserol yang
berfungsi sebagai penghalus kulit.
5. Biaya
produksi dalam pembuatan sabun dengan proses dingin lebih ringan, karena dalam
pembuatan sabun tidak dibutuhkan biaya pembelian bahan bakar.
4.4
Pendapat
Masyarakat tentang Sabun Cool Process
Untuk mengetahui
pendapat masyarakat tentang sabun cool process, peneliti melakukan tes
organoleptik pada masyarakat. Yaitu dengan menyebar angket. Berikut adalah
hasil dari penyebaran angket pada 40 orang.
1. Menurut
banyaknya busa yang dihasilkan saat sabun digunakan.
Diagram
4.4.1. Banyaknya Busa
19
2. Menurut
Bau Sabun saat digunakan
Diagram
4,4,2, Bau Sabun
3. Menurut
Rasa Sabun saat digunakan
Diagram
4.4.3. Rasa Sabun di Badan
4. Menurut
Tekstur dari sabun saat digunakan
Diagram
4.4.4. Tekstur Sabun
20
Menurut hasil tes organoleptik yang tergambar pada
diagram, maka dapat disimpulkan bahwa sabun cool process mempunyai crri fisik
yang hampir sama dengan sabun-sabun lainnya. Dan masyarakat dapat menerima
sabun cool process sama seperti sabun lainnya yang dibuat dengan semi hot
process dan hot process.
21
SIMPULAN
DAN SARAN
5.1 Simpulan
Dari
penelitian yang sudah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Sabun
dapat dibuat dengan proses dingin tanpa pemanasan (cold proses), yaitu hanya
dengan mencampur antara minyak dengan alkali (NaOH) dan kemudian mengaduk
hingga kental dan terakhir mencetak. Dan proses saponifikasi akan sempurna
dalam waktu dua minggu.
2. Sabun
terbuat dari minyak yang merupakan senyawa organic dan senyawa alkali yang
merupakan senyawa anorganik, sehingga sabun mempunyai sifat bipolar dimana
ujung yang satu bersifat hidrofilik yang artinya suka terhadap senyawa air dan
ujung yang lain bersifat hidrofobik yang artinya suka terhadap minyak. Itulah
sebabnya sabun dapat menarik kotoran yang melekat pada kulit dan ikut terbuang
bersama dengan air.
3. Dengan cold proses, banyak keuntungan yang diperoleh
dibandingkan dengan kedua proses yang lain yaitu: membutuhhan bahan yang mudah
didapat, biaya lebih murah, tidak membutuhkan pemanasan sehingga tidak
memerlukan energy, bisa menghemat energy sebesar 20090 kalori hingga 34440
kalori. Karena tidak memerlukan pemanasan sehingga mengurangai polusi udara.
5.2 Saran
Sementara
saran yang diajukan dalam penelitian ini adalah:
1. Perlu
adanya sosialisasi dalam pembuatan sabun yang sederhana dan ramah lingkungan
ini atau pembuatan sabun dengan cold proses.
2. Dapat
ditingkatkan dengan mencoba pembuatan sabun menggunakan agen aktif (campuran)
yang lain selain minyak zaitun misalnya susu, madu dan senyawa herbal lainnya
sesuai dengan kebutuhan kulit.
DAFTAR PUSTAKA
http://
insidewinme.blogspot.com/2007/09/membuat-sabun-mandi-sendiri.html
Purwanto,
Budi, 2006. Fisika 1B Teori dan
Implementasinya. Tiga Serangkai; Solo
Sumpena.files.wordpress.com/2007/03/membuat
sabun mandi sendiri.ppt
Sutresna,
Nana. 2004. Sains Kimia untuk SMP kelas
VII. Grafindo Media Pratama.Bandung
23
Lampiran 1 :
Perhitungan energy dalam pembuatan sabun
1. Cold
Proses
Massa
minyak = 350 gr
Kalor
jenis minyak = 0,82 kal/gr˚C
Suhu
awal = 0˚C
Suhu
akhir = 0˚C
Kalor
yang diperlukan (Q) = m c ∆T
=
350 . 0,82 . 0
= 0
2. Semi
Hot Proses
Massa
minyak = 350 gr
Kalor
jenis minyak = 0,82 kal/gr˚C
Suhu
awal = 0˚C
Suhu
akhir = 70˚C
Kalor
yang diperlukan (Q) = m c ∆T
= 350 . 0,82 . 70
= 20090 kalori
3. Hot
proses
Massa
minyak = 350 gr
Kalor
jenis minyak = 0,82 kal/gr˚C
Suhu
awal = 0˚C
Suhu
akhir = 120˚C
Kalor
yang diperlukan (Q) = m c ∆T
= 350 . 0,82 . 120
= 34440 kalori
24
Lampiran 2 : Angket
1.
Menurut anda bagaimanakah busa
yang dihasilkan oleh sabun ini?
a.
Sangat banyak
b.
Banyak
c.
sedikit
d.
Sangat sedikit
e.
Tidak ada
2.
Menurut anda bagaimana bau dari
sabun ini?
a.
Sangat Wangi
b.
Wangi
c.
Tidak berbau
d.
Tengik
e.
Sangat Tengik
3.
Menurut anda bagaimana rasa
sabun ini apabila digunakan pada badan?
a.
Sangat gatal
b.
Gatal
c.
Kurang gatal
d.
Tidak Gatal
e.
Sangat tidak gatal
4.
Menurut anda bagaimana tekstur
dari sabun ini apabila digunakan pada badan?
a.
Sangat Lembut
b.
Lembut
c.
Kurang Lembut
d.
Tidak Lembut
e.
Sangat tidak lembut
25
Tidak ada komentar:
Posting Komentar