Perbandingan aktivitas katalis nikel dan katalis tembaga pada reaksi hidrogenasi metil ester untuk pembuatan surfaktan

Abstract

Surfactant has ability in decreasing surface tension, interfacial surface tension, and increasing stability of emulsion systems. Surfactant is used in several industry such as soap and detergent industry, healthcare and cosmetics industry. One major advantage of oleochemical surfactant is its renewable and degradable properties regarding environmental issue. This surfactant is made using methyl esther from coconut oil through hydrogenation of methyl esther (methyl laurate) by using metal catalyst, sulfatation reaction by adding H₂SO_4, and neutralization by using NaOH. The goal of this research is to obtain the optimum reaction condition in aspects of several variables, such as temperature, hydrogen gas flow rate, and percent weight of catalyst in the hydrogenation reaction using Ni dan Cu catalyst. This research showed that the optimum operating conditions are 270 ^oC of temperature, 1 mL/s of H₂ gas flow rate, and 30 %-wt of catalyst. Ni catalyst has better activity. After adding 25 %-wt of surfactants, it had surface tension of 26.4 mN/m and it could stabilize emulsion for 839 seconds. 

Keywords : hydrogenation, Cu catalyst, Ni catalyst, methyl esther, surfactant.

Abstrak 

Surfaktan memiliki kemampuan menurunkan tegangan permukaan, tegangan antarmuka, dan meningkatkan kestabilan sistem emulsi. Hal ini membuat surfaktan banyak digunakan pada berbagai bidang industri seperti industri sabun, detergen, produk perawatan diri, dan kosmetika. Surfaktan berbahan baku oleokimia memiliki beberapa keunggulan, diantaranya bersifat terbarukan (renewable resources) dan secara alami mudah terdegradasi. Surfaktan ini dapat dibuat dengan menggunakan bahan baku metil ester dari minyak kelapa melalui reaksi hidrogenasi metil ester (metil laurat) dengan katalis logam, reaksi sulfatasi dengan menambahkan H₂SO₄, dan netralisasi dengan NaOH. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan kondisi optimum yang meliputi suhu reaksi, laju alir gas hidrogen, dan persentase berat katalis pada reaksi hidrogenasi metil laurat menggunakan katalis Ni dan Cu. Hasil penelitian menunjukkan kondisi operasi optimum yang sama dari kedua katalis, yaitu pada suhu 270 ^oC, laju alir gas H₂ 1 mL/s, dan 30 %-berat katalis. Aktivitas katalis yang lebih baik diberikan oleh katalis Ni, dengan nilai penurunan tegangan permukaan air setelah ditambahkan surfaktan sebesar 26,4 mN/m dan stabilitas emulsi minyak-air setelah ditambahkan surfaktan sebesar 839 detik. 

Kata Kunci : hidrogenasi, katalis Cu, katalis Ni, metil ester, surfaktan.