Upload
arya-wiranata
View
238
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/24/2019 Arya Wiranata 2013 Kelas b
1/13
MAKALAH OLEOKIMIA DAN PETROKIMIA
RINGKASAN CHAPTER 27/28
Disusun Oleh:
ARA !IRANATA
"#$7"228%#
PROGRAM ST&DI TEKNIK KIMIA S"
'AK<AS TEKNIK
&NI(ERSITAS RIA&
PEKAN)AR&
2$"%/2$"*
7/24/2019 Arya Wiranata 2013 Kelas b
2/13
)A) 28
MINAK+ LEMAK ,-n LILIN
Saat ini sekitar 11,7 X 106t dari minyak nabati yang edible dan sekitar 4,2
X 106 t dari lemak hewani yang diproduksi di Amerika Serikat setiap tahun.
Sekitar 7 X 106t diekspor dan sisanya dikonsumsi Amerika Serikat.
ambar 2!.1 menggambarkan konsumsi relati" oleh industri makanan,
sabun, dan #at dari berbagai minyak dan lemak. $al ini %uga menun%ukkan
persaingan langsung dari industri bahan kimia sabun, dan #at dengan produksi
pangan. &ilin %uga merupakan produk alami tetapi sedikit berbeda dari lemak dan
minyak dalam komposisi dasar. Sedangkan lemak dan minyak adalah #ampuran
dari gliserida. lilin adalah ester #ampuran dari alkohol polihidrat lebih tinggi,
selain gliserol dan asam lemak.
'abel 2!.1 yang ditun%ukkan dalam gambar 2!.2 menun%ukkan komposisi
karakteristik berbagai minyak, dalam hal kandungan asam lemaknya. Asam ini
memiliki %umlah karbon dan termasuk dalam (1) seri %enuh sebagai di#ontohnya
asam stearat yang merupakan dasar untuk minyak nondrying, (2) asam mono
ole"in, dengan satu ikatan rangkap antara karbon seperti yang digambarkan oleh
asam oleat, dan (*) seria polyole"ini#, dengan lebih dari satu ikatan rangkap
tersebut, seperti di#ontohkan oleh linoleat dan asam linolenat.
G-.-0 281" +onsumsi lemak dan minyak berbagai industry pada tahun 1!0
7/24/2019 Arya Wiranata 2013 Kelas b
3/13
HISTORIS1 Se%ak -aman kuno manusia telah mengenal #ara
menghilangkan minyak dan lemak dari sumber alaminya dan membuatnya untuk
keperluan mereka sendiri. &emak hewan pertama kali dikonsumsi sebagai
makanan. engambil minyak dari sumber nabati pada -aman dulu dilakukan
dengan pengeringan di bawah sinar matahari. /eman"aatan minyak hewan dari
laut dimulai dengan penangkapan ikan paus, yang dimulai oleh asue di 'eluk
is#ay.
eaksi kimia pertama diterapkan pada lemak dan minyak (tidak termasuk
oksidasi dalam pembakaran) adalah saponi"ikasi untuk membuat sabun. ahan
baku awal terutama yang berasal dari hewan. 3ndustrialisasi minyak dan lemak
dimulai dengan pendirian pabrik kapas di arolina Selatan, sekitar tahun 1!26.
industri minyak mentah ini tidak berkembang sangat pesat sampai 1!65. /ada
tahun 1!50, penggunaan soda kaustik untuk menghilangkan asam bebas dari
minyak diperkenalkan dari /eran#is. Semakin tinggi kualitas yang diminta oleh
pasar, menghasilkan beberapa perbaikan pengolahan. umi uller digunakan
untuk dekolorisasi minyak. /ada tahun 1!*, diketahui bahwa minyak bisa
deodorisasi dengan mengalirkan uap suhu tinggi. +emudian ditemukan bahwa
deodorisasi di bawah tekanan rendah dapat meningkatkan baik rasa dan bau. /ada
tahun 100 penemuan bahwa minyak dapat ditingkatkan dengan hidrogenasi.
G-.-0 2812 kandungan asam lemak dalam berbagai minyak dan lemak
PENGG&NAAN DAN EKONOMI. &emak dan minyak selalu memiliki
peran penting sebagai makanan bagi umat manusia. amun, dunia industri
modern telah menemukan banyak aplikasi penting. +onsumsi terbesar lemak
7/24/2019 Arya Wiranata 2013 Kelas b
4/13
untuk bahan baku kimia dalam membuat asam lemak (ab. 2), diperkirakan
!1*.000 ton 8 tahun. inyak yang disabunkan, terhidrogenasi, terepoksidasi, dan
tersul"onasi untuk se%umlah besar produk yang dapat digunakan, dan lemak yang
isomerisasi dan interesteri"ikasi, semua untuk menghasilkan minyak dan lemak
lebih berguna. 'abel 2!.2 memberikan beberapa penggunaan industri lemak dan
minyak.
Ada dua klasi"ikasi untuk lemak dan minyak9 edible dan inedible.
+onsumsi lemak dan minyak dalam produk nabati mewakili sekitar 72 persen dari
semua penggunaan bahan:bahan tersebut dan rata:rata sekitar 24 &' per kapita,
erbagai sumber minyak nabati seperti, kapas, -aitun, kedelai, %agung, dll.
pada tahun 1!0, 2! persen dari semua minyak dan lemak yang edible di
Amerika Serikat adalah untuk produk termakan. Seperti yang ditun%ukkan pada
ambar. 2!.1, Sekitar 1! persen digunakan dalam industri sabun. 'ermasuk
lemak, minyak kelapa, minyak sawit dan lemak tertentu. 3ndustri pengeringan
minyak (termasuk #at dan pernis) mengkonsumsi persen dari semua minyak
edible dan konsumsi lainnya dari minyak bi%i rami, tung, kedelai, dan %arak adalah
permintaan yang lebih ke#il. inyak ini pengeringan pada dasarnya tak %enuh dan
menghasilkan "ilm:"ilm atau pelapis pada oksidasi. ereka %uga beker%a dengan
resin sintetis dan turunan selulosa untuk memberikan %enis khusus dari "ilm:"ilm
astor, bi%i rami, ka#ang kedelai, dan minyak bi%i kapas yang digunakan untuk
batas tertentu sebagai plasti#i-er untuk lak dan polimer. +egunaan lain:lain
termasuk aplikasi dalam industri berikut9 oil#loth dan linoleum (untuk pembuatan
lemak dan minyak deri;ati"), pelumas dan grease manu"aktur, per#etakan, dan
pelat timah.
7/24/2019 Arya Wiranata 2013 Kelas b
5/13
MINAK NA)ATI
EKSTRAKSI MINAK
=ntuk tu%uan diskusi tentang berbagai aspek teknis, tiga di;isi klasik
sub%ek umum minyak, lemak, dan lilin akan dipertahankan9 minyak nabati,
minyak hewani, lemak, dan lilin. 'abel 2!.4 menun%ukkan hasil dari minyak
nabati dari beberapa sumber yang biasa. >ua metode yang umum digunakan
dalam memperoleh lemak dan minyak nabati dengan pengepresan dan ekstraksi
dengan pelarut atau kombinasi dari keduanya dan dibutuhkan unit pemurnian
lebih lan%utnya.
MINAK )II KAPAS1 ambar 2!.2 menya%ikan "low#hart untuk bi%i
kapas dan minyak yang se%enisnya. >iagram alir dapat dipe#ah men%adi bebrapa
unit operasi (hidrogenasi akan di%elaskan di bawah dengan %udul tersendiri).
i%i kapas dibersihkan oleh skrining dan aspiration. Serat akan dihapus
dengan melewati benih melalui serangkaian &inter (mesin mirip dengan #otton
7/24/2019 Arya Wiranata 2013 Kelas b
6/13
gins yang beroperasi seperti gerga%i) untuk memotong serat. +emudian bi%i kapas
dipanaskan pada suhu 110? selama 20 menit sebelum dipress, setelah itu di press
dengan menggunakan me#hani#al s#rew dengan tekanan 11.7 hingga 1*.! /a.
+emudian minyak disaring, didinginkan dan dimurnikan. erikut ini adalah
diagram alirnya 9
G-.-0 281#>iagram alir pengolahan minyak bi%i kapas
MINAK )II KEDELAI. /ersiapan kedelai bi%i sedikit berbeda dari
persiapan bi%i kapas. enih yang ditimbang dan dibersihkan pertama kali retak
antara bergelombang gulungan, maka kondisi dengan perubahan yang signi"ikan
dalam kelembaban di kompor ditumpuk atau kondisioner uap tabung putar, danakhirnya digulung ke serpih tipis (sekitar 0,25 mm). @kstraksi pelarut dapat
memulihkan hingga ! persen dari minyak, dibandingkan dengan sekitar !0
sampai 0 persen dari ekspresi hidrolik atau sekrup:tekan. +arena e"isiensi hasil
minyak (tekan hidrolik, 14,5 kg 8 100 kg sekrup menekan, 15,* kg 8 100 kg
ekstraksi pelarut, 1!,2 kg 8 100 kg) hampir semua instalasi kedelai baru saat ini
adalah eBtra#tors pelarut. +etika pelarut diekstrak, "l akes kedelai menghasilkan
makanan dengan kandungan protein 44:46C, yang dapat ditingkatkan dengan
7/24/2019 Arya Wiranata 2013 Kelas b
7/13
menghapus lambung kedelai sebelum ("ront:end dehulling) atau setelah (ekor:
akhir dehulling) ekstraksi pelarut. ront end dehulling dilakukan dengan skrining
benih retak dan menghapus "raksi lambung dengan aspirasi. /artikel daging ke#il
kemudian dipisahkan dari aliran lambung pada pemisah berat %enis.
erikut ini diagram alir proses ekstraksi bi%i kedelai 9
G-.-0 2813>iagram alir pengolahan minyak bi%i kedelai
PENGOLAHAN MINAK
7/24/2019 Arya Wiranata 2013 Kelas b
8/13
PENGILANGAN. /engolahan biasa minyak nabati melibatkan
degumming dan 8 atau pengilangan uap, pemutihan adsorpsi, hidrogenasi, dan
deodorisasi. &angkah:langkah ini biasanya beroperasi dalam keadaan bat#h,
meskipun proses yang terus menerus sedikit yang beroperasi. inyak di
degumming dengan asam "os"at pekat. >alam metode pengilangan alkali, asam
lemak bebas yang dinetralkan dengan kelebihan 0,1C larutan natrium hidroksida
dan #ampuran dipanaskan sampai sekitar 75? untuk meme#ahkan setiap emulsi
yang terbentuk. gums dan sabun dihapus oleh sentri"ugasi, dan asam lemak yang
ditemukan oleh a#idulation. pengilangan uap melibatkan degumming, blea#hing
%ika perlu, dan treatment dengan sparging uap di bawah tekanan ;akum tinggi
sehingga asam lemak hilang oleh distilasi.
PEM&TIHAN. lea#hing dilakukan dengan menggunakan tanah liat
bentonit untuk proses adsorpsi minyak goreng, dan alternati" oleh reaksi kimia
untuk yang non edible. inyak dikelantang, %ika akan digunakan untuk minyak
salad, kemudian mengalami perlakuan winteri-ing untuk menghilangkan bahan:
bahan yang akan memperkuat pada suhu lemari es. $al ini di#apai dengan
pendinginan sampai sekitar 5? dan menyaring materi dipadatkan.
HIDROGENASI1$idrogenasi atau pengerasan, sebagaimana diterapkan
pada lemak dan minyak, mungkin dide"inisikan sebagai kon;ersi berbagai radikal
tak %enuh dari gliserida lemak men%adi gliserida lebih tinggi atau benar:benar
%enuh dengan penambahan hidrogen dengan adanya katalis. erbagai lemak dan
minyak, seperti kedelai, bi%i kapas, ikan, ikan paus, dan ka#ang tanah, dikon;ersi
oleh hidrogenasi parsial men%adi lemak, serta untuk pembuatan sabun dan banyak
digunakan industri lainnya. Db%ek hidrogenasi ini tidak hanya untuk menaikkan
titik leleh tetapi untuk lebih meningkatkan kualitas, rasa, dan bau untuk banyakminyak. $al ini sering disertai dengan isomerisasi dengan peningkatan tidak bisa
signi"ikan di titik leleh. eaksi umumnya9
+atalis dan minyak tak %enuh dimasukkan ke peran#angan khusus, silinder
ditutup be%ana dilengkapi untuk kontrol suhu yang akurat. #harge dipanaskan
7/24/2019 Arya Wiranata 2013 Kelas b
9/13
se#epat mungkin sampai setinggi 240?, tetapi 10? adalah suhu yang lebih
umum. 'ekanan operasi normal 200:700 k/a gage. /ada sekitar 150? nikel
"ormat direduksi dengan reaksi9
#harge tersebut diselenggarakan pada suhu maksimum selama sekitar 1
%am dan kemudian didinginkan. Selama periode reduksi dan pendinginan,
hidrogen ditiupkan melalui minyak hanya untuk menyapu produk dekomposisi
dari minyak. Setelah menyelesaikan pengurangan, muatan dapat dipompa
langsung ke kon;erter atau dibentuk men%adi blok, serpih, atau butiran untukdigunakan nanti.
'ingkat hidrogenasi diikuti dan dikontrol oleh pemba#aan re"ra#tometer
untuk menun%ukkan si"at "isik (ke%enuhan dan titik lebur). +atalis disaring dan
digunakan kembali. Sebagai hidrogenasi adalah eksotermik, panas harus
dikeluarkan oleh inter#hange.
DEODORISASI. >eodorisasi dilakukan dengan meniup superheated
steam melalui minyak (%ika terhidrogenasi, sementara masih panas dan dalam
tahap #air) di bawah ;akum tinggi 1*!:!00 /a dan 210:275 ? . 3ni
menghilangkan sebagian besar senyawa penyebab bau dan %uga menghan#urkan
banyak pigmen warna memproduksi hadir. +emasan akhir ini sering dilakukan
dalam atmos"ir nitrogen untuk men#egah oksidasi yang merusak.
LEMAK DAN MINAK HE!AN
anyak proses kimia, diawali dengan hidrogenasi dan sekarang
diintensi"kan oleh interesteri"ikasi dan isomerisasi, telah meningkatkan kualitas
lemak hewan dan minyak.
MINAK NEETS'OOT1+ulit, tulang, dan kaki sapi direbus dalam air
selama 10 %am untuk memisahkan lemak. +emudian disaring, dipanaskan dalam
ketel pada 121? selama beberapa %am. +etel didinginkan, dan untuk memisahkan
minyaknya dengan #ara disaring, dan dikirim ke kilang. inyaknya dibiarkan
7/24/2019 Arya Wiranata 2013 Kelas b
10/13
selama sekitar 2 minggu pada suhu 1?. /roduk dipress sekali, menghasilkan
minyak neats"oot murni.
MINAK IKAN PA&S. inyak diperoleh dari daging dan lemak
mamalia laut. =ntuk mempersiapkann minyak ikan, lemak dilu#uti dari daging
dan direbus dalam digester terbuka. $al ini praktis karena tidak berbau, warna
minyak pu#at, dan mengandung sedikit asam lemak bebas. inyak disentri"ugasi
untuk mengeringkannya lebih lan%ut sebelum mereka ditempatkan dalam
penyimpanan. minyak ikan paus mengandung asam lemak tak %enuh dari 14
sampai 20 atom karbon, dan sebanyak enam ikatan ganda.
MINAK IKAN1 inyak ini, nilainya sudah dikenal %auh sebelum
penemuan ;itamin, persiapan awalnya dengan menyimpan ikan di barel dan
memungkinkan ikannya untuk membusuk sampai minyak melayang ke atas.
+emudian dialirkan steam kemudian dikelantang dan dilakukan winterisasi.
PENGOLAHAN
REAKSI ISOMERISASI. Selain pembentukan senyawa yang lebih %enuh
selama hidrogenasi (ambar. 2!.5), reaksi dapat disertai dengan pembentukan
asam lemak tak %enuh isomer. 3ni mungkin isomer posisi yang dihasilkan dari
migrasi ikatan ganda, atau geometris (spasial) isomer yang dihasilkan dari
kon;ersi alami bentuk #is ke bentuk trans. 3somer ini yang #ukup menarik,
terutama karena si"at "isik mereka berbeda. Ada %uga bukti bahwa tingkat
hidrogenasi isomer yang berbeda ber;ariasi, sehingga kehadiran mereka
mempengaruhi komposisi la%u reaksi dan "inal keseluruhan. 1 Salah satu
pen%elasan dari isomerisasi didasarkan pada urutan setengah hidrogenasi:
dehidrogenasi. Selama hidrogenasi atom hidrogen dapat menambah kedua u%ung
ikatan ganda dan membentuk pusat radikal bebas, mungkin masih melekat katalis.
/usat radikal bebas ini #ukup stabil, dan %ika katalis hanya sebagian ditutupi
dengan hidrogen, atom hidrogen dapat dihilangkan dari karbon sebelah pusat
radikal bebas, kembali membentuk ikatan rangkap. >engan #ara ini baik isomer
posisi terbentuk atau obligasi di posisi awal dibuat ulang. Se%ak pembentukan
pusat radikal bebas memungkinkan rotasi bebas, senyawa tak %enuh baru ini
mampu dibentuk dalam kon"igurasi #is atau trans, menurut stabilitas
7/24/2019 Arya Wiranata 2013 Kelas b
11/13
termodinamika setiap "orm. ukti eksperimental menun%ukkan trans:oleat
(elaidat) 8 #is:oleat rasio keseimbangan minimal 29 1.
G-.-0 281%>iagram alir proses 3somerisasi
INTERESTERI'IKASI1 Suatu kema%uan dalam kimia lemak, yangmempengaruhi %umlah keseluruhan lemak minyak mentah yang digunakan dalam
pembuatan shortening, adalah kesempurnaan laboratorium dan produksi skala
besar shortening yang mengandung lemak babi diproses oleh interesteri"ikasi a#ak
dan diarahkan. Selama bertahun:tahun pen#ampuran lemak babi ke pemendekan
baik diblokir oleh karakteristik yang melekat yang tidak diinginkan lemak babi
tersebut. &emak babi memiliki kasar, penampilan tembus dan berbagai plastik
pendek, atau kisaran suhu, di mana lemak yang baik kemampuan ker%a:tidak
terlalu kuat atau terlalu lembut. raininess dan berbagai plastik pendek,
bagaimanapun, memerlukan ment sebarannya belakang kimia dari gliserida lemak
lemak babi untuk digunakan dalam bermutu tinggi shortening. raininess adalah
karena ter%adinya %auh lebih besar dari proporsi a#ak dari molekul trigliserida
disaturated mengandung stearat. palmitat, dan rantai asam lemak tak %enuh.
Sekitar 26 persen dari trigliserida lemak babi memiliki struktur ini. >ominasi satu
%enis tertentu trigliserida mempromosikan pengendapan "raksi ini dalam kristal
7/24/2019 Arya Wiranata 2013 Kelas b
12/13
besar selama periode waktu yang singkat. amun, %ika lemak babi yang benar:
benar kering dan dipanaskan sampai !0? selama sekitar *0 menit dengan katalis
basa.
reaksi interesteri"ikasi 9
G-.-0 281*eaksi 3nteresteri"ikasi
LILIN
Ada hewan, tumbuhan, mineral, dan lilin sintetis, tergantung pada
sumbernya. lilin hewani disekresikan sebagai lapisan pelindung oleh serangga
tertentu. lilin nabati ditemukan sebagai pelapis pada daun, batang, bunga:bunga.
dan bi%i. lilin mineral adalah lilin para"in yang diperoleh dari minyak bumi, dan
lilin seperti yang dihasilkan oleh batubara, gambut, dan lignit. lilin mineral dari
minyak bumi bukan lilin sebenarnya (ester) tapi diklasi"ikasikan karena
karakteristik "isik mereka.
)EES!A4S13ni mungkin adalah lilin paling terkenal. $al ini dibuat dari sarang
dengan ekstraksi pelarut, ekspresi, atau mendidih dalam air. anyak lilin gere%a
mengandung lebih dari 50C dari lilin ini.
7/24/2019 Arya Wiranata 2013 Kelas b
13/13
CARNA&)A !A4. &ilin ini diperoleh dari palem #arnauba, yang tumbuh di
ra-il. agian yang digunakan sebagai lilin adalah daunnya. Sebuah pohon palem
menghasilkan sekitar 0 g lilin per tahun. /roduk ini digunakan sebagai
konstituen dari lantai, mobil, dan mempoles "urnitur, dan di kertas karbon, lilin,
dan dibentuk produk tertentu.
O5OKERITE1 3ni adalah nama yang diberikan untuk malam mineral tertentu
yang ter%adi se#ara alami. 'he o-okerite dikenal se#ara komersial adalah lilin
bumi yang ditambang di @ropa 'imur. Satu ;arietas yang ditambang di =tah,
dikenal sebagai =tah EaB atau o-okerite =tah. $al ini digunakan untuk isolator
listrik. tahan air, dan impregnasi.
PARA'IN !A4. &ilin ini terkonsentrasi di "raksi pelumas:minyak tertentu
sebagai hasil dari distilasi dan dipisahkan oleh dingin dan "ilter:menekan (ab.
!7). @kstraksi "raksi minyak pelumas dengan, misalnya, #ampuran metil etil keton
dan ben-ene, diikuti dengan distilasi men%adi "raksi sempit mendidih
menghasilkan lilin mikrokristalin.
MONTAN !A4. ama lilin montan umumnya berlaku untuk lilin diperoleh dari
lilin bituminous pelarut diekstrak dari lignit bitumen atau shale, tapi lilin yang
sama dapat diperoleh dari gambut atau batubara #oklat. Aplikasi penting meliputi
isolasi listrik, poles, dan pasta.
SNTHETIC !A4ES1erbagai bahan yang digunakan untuk membuat lilin
sintetis. &ilin karbon molekul polietilen glikol memiliki berat yang tinggi. ereka
berguna sebagai pengemulsi lilin, serta men%adi lilin sendiri. Alkohol ali"atik lebih
tinggi digunakan sebagai pengganti pengemulsi lilin. &ilin sintetik lainnya yang
dihasilkan dari asam lemak dan amina, dan lilin para"in klor.