Detergen dalam Industri Kimia

Oleh: Ika Devi Mayang Sari (@T03-Ika)

Gambar 1. Peta Konsep Kimia daan Lingkungan Industri
Create by Ika Devi Mayang Sari (41621010004)

Abstrak

Perkembangan ilmu kimia dan teknologi kimia dari awal penemuannya hingga saat ini semakin berkembang pesat, bahkan telah menyentuh berbagai aspek kehidupan. Pada awal perkembangannya ilmu dan riset kimia hanya berkaitan dengan Fisika dan Biologi, sehingga muncul irisan keilmuan seperti Fisika Kimia, Biofisika dan Biokimia. Sehingga ilmu kimia juga tidak terlepas proses produksi dalam sektor industri. Dalam kesempatan kali ini saya akan membahas mengenai apa itu industri kimia, kimia dalam ilmu lingkungan, bahan kimia konsumen, dan proses pembuatan deterjen beserta isu lingkungannya.

Kata kunci: kimia, pengkajian, Biokimia, life sciences, deterjen, industri, konsumen, lingkungan, isu

Abstract

The development of chemistry and chemical technology from the beginning of its discovery to the present is growing rapidly, and has even touched various aspects of life. At the beginning of its development, chemical science and research was only related to Physics and Biology, thus emerging sciences such as Chemical Physics, Biophysics and Biochemistry. So that chemistry is also inseparable from the production process in the industrial sector. On this occasion, I will discuss what the chemical industry is, chemistry in environmental science, consumer chemicals, and the process of making determinations and the surrounding environment.

Keywords: chemistry, study, biochemistry, life sciences, detergent, industry, consumer, environment, issues

Resume Artikel Deterjen dalam Industri Kimia

1.    Pendahuluan

Menurut Hidayat (2021), “perkembangan ilmu kimia dan teknologi kimia dari awal penemuannya hingga saat ini semakin berkembang pesat, bahkan telah menyentuh berbagai aspek kehidupan. Kehidupan interaksi saati ini di perantarai ilmu dan sains, masyarakat dan industri menyebabkan riset dasar (fundamental) dan riset terapan (engineering) semakin berbaur begitu pula kolaborasi dengan disiplin ilmu lainnya makin meluas.

Pada awal perkembangannya ilmu dan riset kimia hanya berkaitan dengan Fisika dan Biologi, sehingga muncul irisan keilmuan seperti Fisika Kimia, Biofisika dan Biokimia, serta ada irisan diantara ketiganya Biofisika Kimia atau Fisika Supramolekuler. Kemudian Peta Pengetahuan Kimia berkembang menjadi interaksi atau irisan antara Kimia Terapan dan Biomedis/Biomekanik yang melahirkan kajian Ilmu Material, Bioteknologi dan Fisika medis, sedangkan interaksi ketiganya memunculkan Bionanoteknologi atau Teknologi Koloid dan Permukaan.

Kajian ilmu kimia dalam industri sangat berkaitan erat. Industri sendiri merupakan seluruh kegiatan ekonomi yang mengolah bahan baku dan memanfaatakan sumber daya industri sehingga menghasilkan produk yang mempunyai nilai tambah dan manfaat yang lebih tinggi, termasuk dalam bidang jasa.

Topik yang akan saya bahas yaitu mengenai apa itu industri kimia, kimia dalam ilmu lingkungan, bahan kimia konsumen, dan proses pembuatan deterjen beserta isu lingkungannya.

 

2.   Rumusan Masalah

Ø  Apa yang dimaksud dengan Kimia Industri dan Industri Kimia?

Ø  Bagaimana Kondisi Industri Indonesia saat ini?

Ø  Apa Pengertian dari Kimia Ilmu Lingkungan?

Ø  Apa yang dimaksud dengan Bahan Kimia Konsumen?

Ø  Bagaimana Proses Pembuatan Deterjen dan Isu Lingkungan yang melengkapinya?

 

3.   Tujuan

Ø  Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan Kimia Industri dan Industri Kimia.

Ø  Untuk mengetahui bagaimana kondisi Indutri di Indonesia saat ini.

Ø  Untuk mengetahui apa Pengertian dari Kimia dalam Ilmu Lingkungan.

Ø  Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan Bahan Kimia Konsumen?

Ø  Untuk mengetahui bagaimana Proses Pembuatan Deterjen dan Isu Lingkungan yang melengkapinya?

 

4.   Pembahasan

Ø Kimia Industri dan Industri Kimia?

Menurut wikipedia.org, Industri kimia merujuk pada suatu industri yang terlibat dalam produksi zat kimia. Industri ini mencakup petrokimia, agrokimia, farmasi, polimer, cat, dan oleokimia. Industri ini menggunakan proses kimia, termasuk reaksi kimia untuk membentuk zat baru, pemisahan berdasarkan sifat seperti kelarutan atau muatan ion, distilasi, transformasi oleh panas, serta metode-metode lain.

Industri kimia terlibat dalam pemrosesan bahan mentah yang diperoleh melalui penambangan, pertanian, dan sumber-sumber lain, menjadi material, zat kimia, serta senyawa kimia yang dapat berupa produk akhir atau produk antara yang akan digunakan di industri lain.

Untuk Kimia Industri adalah proses dari Industri Kimia itu sendiri, yang merupakan cabang ilmu kimia yang menerapkan pengetahuan kimiawi terhadap produksi material dan zat kimia khusus dengan sedikit dampak buruk pada lingkungan.

Meskipun proses kimia laboratorium disesuaikan secara tradisional dengan skala industri, proses tersebut dimodelkan dengan cermat sesuai dengan skala mereka. Dengan demikian, fenomena seperti perpindahan massa atau panas, model arus atau sistem kontrol dikelompokkan dibawah lingkup teknik kimia. Selain itu juga ada perhitungan yang menyertai proses-proses yang berhubungan dengan banyaknya zat yang terlibat (stokiometri) dalam suatu proses tertentu. 

 

Ø  Kondisi Industri Indonesia saat ini?

Menurut Menteri Perindustrian Airlangga Hartarto berpandangan bahwa Indonesia dalam proporsi ekonominya dapat dikategorikan sebagai sebuah negara industri. Pasalnya, sektor industri merupakan kontributor terbesar bagi perekonomian nasional dengan sumbangannya mencapai lebih dari 20 persen.

“Capaian 20 persen sangatlah besar, sehingga Indonesia masuk dalam jajaran elit dunia. Dalam kategori manufacturing value added, Indonesia masuk dalam 10 besar dunia. Peringkat ini sejajar dengan Brasil dan Inggris serta lebih besar dari Rusia,” kata Menperin ketika menyampaikan orasi ilmiah pada Wisuda Universitas Muhammadiyah Malang ke-86 Periode IV Tahun 2017 di Malang, Sabtu (25/11).

Meurujuk data Badan Pusat Statistik, pertumbuhan industri non-migas tumbuh sebesar 5,49 persen atau lebih tinggi dari pertumbuhan ekonomi yang mencapai 5,06 persen pada triwulan III/2017. Cabang industri yang mengalami pertumbuhan tinggi adalah industri logam dasar sebesar 10,6 persen, diikuti industri makanan dan minuman 9,49 persen, industri mesin dan perlengkapan 6,35 persen, serta industri alat transportasi 5,63 persen.

Namun saat kondisi pandemi 2 tahun belakangan ini mau tidak mau akan ada sedikit hambatan dalam proses industri. Hal ini di karenakan mobilitas dan kegiatan ekonomi yang terbatas. Mengakibatkan pertumbuhan ekonomi dunia mengalami kontraksi, begitupun dengan Indonesia. Akibatnya tingkat pengangguran dan kemiskinan di Indonesia meningkat.

Menurut Siaran Pers Kementerian Koordinator Bidang Perekonomian Republik Indonesia, 05 Agustus 2021, pertumbuhan ekonomi Indonesia pada Triwulan II-2021 tumbuh sebesar 7,07% (yoy), tertinggi dalam 16 tahun terakhir. Ini sekaligus mencatatkan rekor pertumbuhan triwulanan tertinggi sejak Krisis Subprime Mortgage, bahkan lebih tinggi dari negara peers. Pertumbuhan tersebut dicapai pada saat Kasus Aktif Covid-19 rata-rata selama Triwulan II-2021 yang tercatat mencapai sekitar 113.218 kasus. Dan Sektor Industri Pengolahan menjadi kontributor terbesar PDB tumbuh positif sebesar 6,58% (yoy).

 

Ø  Pengertian dari Kimia Ilmu Lingkungan?

Menurut wikipedia.org Kimia dalam Ilmu Lingkungan (life sciences) adalah studi ilmiah terhadap fenomena kimia dan biokimia yang terjadi di alam. Bidang ilmu ini dapat didefinisikan sebagai studi terhadap sumber, reaksi, transpor, efek, dan nasib zat kimia di lingkungan udara, tanah, dan air; serta efek aktivitas manusia terhadapnya. Kimia lingkungan adalah ilmu antardisiplin yang memasukkan ilmu kimia atmosfer, akuatik, dan tanah, dan juga sangat bergantung dengan kimia analitik, ilmu lingkungan, dan bidang-bidang ilmu lainnya.

Kimia Life Sciences adalah ilmu zat biologis dan kimia yang berbeda yang digunakan untuk menginduksi hasil spesifik pada manusia, hewan, tumbuhan, dan bentuk kehidupan lainnya. Produk utama segmen ini meliputi produk agrokimia, farmasi, dan bioteknologi. Ilmu hayati (sekitar 30 persen dari hasil dolar dari bisnis kimia) mencakup zat kimia dan biologi yang berbeda, obat-obatan, diagnostik, produk kesehatan hewan, vitamin, dan pestisida.

Produk life science biasanya diproduksi dengan spesifikasi yang sangat tinggi dan diawasi ketat oleh lembaga pemerintah seperti Food and Drug Administration. Pestisida, juga disebut "bahan kimia pelindung tanaman", sekitar 10 persen dari kategori ini dan termasuk herbisida, insektisida, dan fungisida. (Technofunc, 2012)

Kimia lingkungan pertama kali mempelajari bagaimana cara kerja lingkungan yang tak terkontaminasi, zat kimia apa dan berapa konsentrasi yang ada secara alami, dan apa efeknya. Tanpa hal ini, mustahil untuk mempelajari secara akurat efek manusia terhadap lingkungan dengan pelepasan zat kimia.

Menurut Hidayat (2021), Produk Industri kimia yang berkaitan dengan ilmu kehidupan atau biologi, antara lain: produk farmasi, vitamin, dan produk kesehatan hewan. Dalam Environmental Encyclopedia, Kimia lingkungan biasanya berhubungan dengan bahan kimia alami seperti logam, unsur-unsur alami lainnya, bahan kimia organik, dan biokimia yang merupakan produk metabolisme biologis.

Kimia lingkungan juga berurusan dengan bahan kimia sintetis yang telah diproduksi oleh manusia dan tersebar ke lingkungan, seperti pestisida (insektisda, fungsida, herbisida, rodentisida), poliklorinasi bifenil (PCB), dioksin, furan, dan banyak lainnya.

 

Ø  Bahan Kimia Konsumen?

Bahan Kimia Konsumen ini kita kenal juga dengan produk-produk rumah tangga. Biasanya hasil produksi dari bahan kimia jenis ini, dapat dijual langsung kepada masyarakat. Produk konsumen meliputi produk penjualan langsung bahan kimia contohnya seperti sabun, deterjen, dan kosmetik. Dalam kurun waktu 20 tahun terakhir, sektor industri ini telah berhasil mengembankan jenis surfaktan yang memiliki daya bersih lebih baik. Tingkat pertumbuhan yang signifikan mencapai 0,8 hingga 1,0 kali PDB atau 10 persen dari nilai penjualan industri kimia secara keseluruhan. Mereka termasuk asam sulfat, nitrogen, etilen, oksigen, kapur, amonia, propilena, polietilen, klorin, dan asam fosfat.

 

Ø  Proses Pembuatan Deterjen dan Isu Lingkungan yang melengkapinya?

Disini saya akan mengambil salah satu contoh produk yang berasal dari Bahan Kimia Konsumen yaitu Deterjen, untuk dibahas sedikit proses pembuatan dan penyalurannya.

Deterjen adalah surfaktan (surface active agents) yang memiliki sifat pembersih yang akan larut dengan air, karena memiliki bahan yang dapat menurunkan tegangan permukaan suatu cairan dan di antarmuka fasa (baik cair-gas maupun cair-cair) sehingga mempermudah penyebaran dan pemerataan.

Deterjen mirip dengan sabun, tetapi dengan struktur umum R-SO4-, Na+, di mana R adalah gugus alkil rantai panjang. Seperti sabun, deterjen bersifat amfifilik, artinya memiliki daerah hidrofobik dan hidrofilik. Kebanyakan deterjen adalah akilbenzenafulfonat. Deterjen cenderung lebih larut dalam air sadah daripada sabun karena sulfonat deterjen tidak mengikat kalsium dan ion lain dalam air sadah semudah karboksilat dalam sabun. (Helmenstine, 2020)

Umumnya bahan  dasar dalam pembuatan deterjen  adalah  dodekil  benzena.  Pertama reaksi  dilakukan  dalam  reaktor  bersisi  kaca yang  dipasang  dengan  mixer  efisien.  Dodekil  benzena  dimasukkan  ke  dalam  reaktor  kaca dicampur dengan asam 22% oleum, pada suhu antara 32-46°C. Kemudian dicampurkan pada suhu  46°C  selama  kurang  lebih  2  jam  sampai  reaksi  selesai.  Tahapan  berikutnya  netralisasi dengan  NaOH  yang  memberikan  60%  alkil  aril  sulfonat  dan  40%  diluet  (natrium  sulfat).

Industri deterjen dan pembuatan sabun adalah salah satu dari revolusi dan evolusi industri, namun ada dampak negatif yang di timbulkan yaitu meningkatnya degradasi ekologis yang sangat mencemari air, tanah dan udara. Karena meskipun mereka menyediakan bahan pembersih, pemrosesan dan produk sampingannya juga merupakan penyebab gangguan publik. Misalnya, deterjen, tidak seperti sabun, deterjen telah terbukti sebagai bahan pembersih yang sangat efektif dalam air keras dan dingin, sedangkan sabun sering tidak efektif dalam kondisi seperti itu.

Namun deterjen memiliki limbah yang tidak dapat terurai kedalam tanah oleh bakteri apabila terbuat dari rantai alkil yang bercabang (Tetra propilena). Dan telah diamati bahwa banyak dari deterjen ini tidak larut atau dapat terurai secara hayati, yaitu mereka sangat stabil sehingga ketika mereka mengalir ke tanah dalam air limbah cucian, mereka tetap tidak berubah, menolak untuk terurai menjadi zat yang kurang kompleks dan lebih mudah larut. Dengan demikian, mereka menciptakan busa-busa di air keran yang mengalir, air tanah dan air permukaan yang terbentuk secara alami. (Isah, 2006)

Gambar 2. Buah Jarak
Sember gambar: https://images.app.goo.gl/FREJbFHuaGNz5Yt47

Dan salah satu pengganti bahan kimia tersebut dalam pembuatan deterjen sintetis adalah minyak dari buah jarak. Pembuatan detergen sintetik dari minyak jarak telah teruji. Banyaknya kandungan yang bermanfaat dalam minyak jarak, membuatnya sangat berguna dalam industri deterjen.

Gambar 3. Minyak Jarak
Sumber gambar: https://cdn0-production-images-kly.akamaized.net

Contohnya molekul alkil rantai lurus (dapat terurai oleh bakteri) yaitu alkil benzena sulfonat linier (LABS) dan asam risinoleat dapat diperoleh dari biji jarak. Sehingga minyak jarak dapat berfungsi sebagai pengganti yang baik untuk minyak bumi dan batu bara serta bahan dasar deterjen konvensional. Dan limbah yang dihasilkan pun dapat dicerna oleh mikro organisme (bakteri) yang harus menguraikan secara hayati ketika deterjen mencapai tanah.

 

5.   Kesimpulan

Industri kimia merujuk pada suatu industri yang terlibat dalam proses kimia, pembentukan dan pemisahan materi atau zat, kelarutan, transformasi panas, yang mencakup Industri petrokimia, agrokimia, farmasi, polimer, cat, dan oleokimia. Sedangkan untuk Kimia Industri itu sendiri adalah ilmu  ilmiah atau sebuah proses yang ada dalam industri kimia.

Kimia ilmu lingkungan (Life Sciences) adalah studi ilmiah terhadap fenomena kimia dan biokimia yang terjadi di alam.

Bahan Kimia Konsumen dikenal juga sebagai produk-produk rumah tangga. Biasanya hasil produksi dari bahan kimia jenis ini, dapat dijual langsung kepada masyarakat. Produk konsumen meliputi produk penjualan langsung bahan kimia contohnya seperti sabun, deterjen, dan kosmetik.

Deterjen adalah surfaktan (surface active agents) yang memiliki sifat pembersih yang akan larut dengan air, karena memiliki bahan yang dapat menurunkan tegangan permukaan suatu cairan dan di antarmuka fasa (baik cair-gas maupun cair-cair) sehingga mempermudah penyebaran dan pemerataan.

Namun deterjen memiliki limbah yang tidak dapat terurai kedalam tanah oleh bakteri apabila terbuat dari rantai bercabang (Tetra propilena). Dan salah satu solusinya adalah menganti bahan baku pembuatan deterjen dengan minyak jarak, yang mengandung rantai alkil lurus yaitu alkil benzena sulfonat linier (LABS) dan asam risinoleat. Sehingga limbah deterjen dapat terurai secara hayati ke tanah oleh bakteri.

 

Daftar Pustaka

Environmental Encyclopedia. Terakhir diedit September 22, 2021. “Environmental Chemistry." Dalam Encyclopedia.com: https://www.encyclopedia.com/environment/encyclopedias-almanacs-transcripts-and-maps/environmental-chemistry . (Diakses pada 17 Oktober 2021)

 

Fatimah, Soja Siti. 2012. “Industri Deterjen”. Bandung: Direktori File Universitas Pendidikan Indonesia. Dalam http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._KIMIA/196802161994022-SOJA_SITI_FATIMAH/Kimia_industri/INDUSTRI_DETERJEN.pdf.  (Diakses pada 18 Oktober 2021)

 

Helmenstine, Anne Marie. 2020. Detergent Definition in Chemistry How to Define a Detergent. Diambil dari ThoughtCo.com: https://www.thoughtco.com/definition-of-detergent-in-chemistry-604428 (Diakses pada 18 Oktober 2021)

 

Hidayat, Atep Afia. 2021. Kimia dan Lingkungan Industri. Jakarta: Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana.

 

Hidayat, Atep Afia. 2021. Lingkungan dan Pengetahuan Lingkungan Industri Kimia Kontekstual. Jakarta: Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana.

 

Isah, Abubakar Garba. 2006. "Production of detergent from castor oil." Leonardo Electronic Journal of Practices and Technologies 9: 153-160.

 

Moegiarso, Susiwijon. 2021. Pertumbuhan Ekonomi Triwulan II-2021 Menembus Zona Ekspansif. Jakarta: Sekretaris Kementerian Koordinator Bidang Perekonomian. Dalam https://ekon.go.id/publikasi/detail/3196/pertumbuhan-ekonomi-triwulan-ii-2021-menembus-zona-ekspansif. (Diakses pada 17 Oktober 2021)

 

Technofunc. 2012. “Sectors of Chemical Industry.” Dalam Technofunc.com:https://www.technofunc.com/index.php/domain-knowledge-2/chemicals-industry/item/sectors-of-chemical-industry.  (Diakses pada 17 Oktober 2021)

 

Wikipedia. Terakhir diubah pada 7 Juli 2021. “Industri kimia.” Diambil dari Wikipedia. org: https://id.wikipedia.org/wiki/Industri_kimia

 

Wikipedia. Terakhir diubah pada 7 Juli 2021. “Kimia Industri.” Diambil dari Wikipedia. org: https://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_industri#cite_note-2

 

Wikipedia. Terakhir diubah pada 3 September 2021. “Kimia lingkungan”. Diambil dari Wikipedia. org: https://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_lingkungan#cite_note-:0-1