Surfaktan
1. Pengertian Surfaktan
Apa
itu surfaktan ? apa masih ada yang baru mendengar apa itu surfaktan ?
disini akan sedikit mengupas tentang apa itu "Surfaktan". Surfaktan
merupakan suatu zat yang
mempunyai kemampuan untuk menurunkan tegangan permukaan (surface tension) suatu medium dan menurunkan tegangan antarmuka (interfacial tension) antar dua fase yang
berbeda derajat polaritasnya. Molekul surfaktan
memiliki bagian polar yang suka akan air (hidrofilik) dan bagian non polar yang
suka akan minyak/lemak (hidrofobik).
Struktur surfaktan dapat digambarkan
seperti berudu yang memiliki kepala dan ekor. Bagian kepala pada surfaktan
bersifat hidrofilik atau polar dan kompatibel dengan air, sedangkan bagian ekor
bersifat hidrofobik atau non-polar dan lebih tertarik ke minyak/lemak. Bagian
kepala pada surfaktan ini dapat bersifat anionik, kationik, amfoterik atau nonionik.
2. Klasifikasi
Surfaktan
Surfaktan dapat digolongkan menjadi
dua golongan besar, yaitu surfaktan yang larut dalam minyak dan surfaktan yang
larut dalam air.
*Surfaktan yang larut dalam minyak Ada tiga yang termasuk dalam golongan ini, yaitu senyawa
polar berantai panjang, senyawa fluorokarbon, dan senyawa silikon.
*Surfaktan yang larut dalam pelarut air
Golongan ini banyak digunakan antara lain sebagai zat
pembasah, zat pembusa, zat pengemulsi, zat anti busa, detergen, zat flotasi,
pencegah korosi, dan lain-lain. Ada empat yang termasuk dalam golongan ini,
yaitu surfaktan anion yang bermuatan negatif, surfaktan yang bermuatan positif,
surfaktan nonion yang tak terionisasi dalam larutan, dan surfaktan amfoter yang
bermuatan negatif dan positif bergantung pada pH-nya.
Penggunaan
surfaktan ini bertujuan untuk meningkatkan kestabilan emulsi dengan cara
menurunkan tegangan antarmuka, antara fasa minyak dan fasa air. Surfaktan
dipergunakan baik berbentuk emulsi minyak dalam air maupun berbentuk emulsi air
dalam minyak.
Klasifikasi
surfaktan berdasarkan muatannya dibagi menjadi empat golongan yaitu:
a. Surfaktan Anionik
Surfaktan anionik bermuatan negatif
pada bagian hidrofiliknya. Aplikasi utama dari surfaktan anionik yaitu untuk
deterjensi, pembusaan dan emulsifier pada produk-produk perawatan diri
(personal care product), detergen dan sabun. Kelemahan surfaktan anionik adalah
sensitif terhadap adanya mineral dan perubahan PH. Contoh surfaktan anionik,
yaitu linier alkilbenzen sulfonat, alkohol sulfat, alkohol eter sulfat, metil
ester sulfonat (MES), fatty alkohol eter fosfat.
b. Surfaktan Kationik
Surfaktan kationik bermuatan
positif pada bagian hidrofiliknya. Surfaktan kationik banyak digunakan sebagai
bahan antikorosi, antistatik, flotation
collector, pelunak kain, kondisioner, dan bakterisida. Kelemahan surfaktan
jenis ini adalah tidak memiliki kemampuan deterjensi bila diformulasikan ke
dalam larutan alkali. Contoh surfaktan kationik, yaitu fatty amina, fatty
amidoamina, fatty diamina, fatty amina oksida, tertiari amina etoksilat,
dimetil alkil amina dan dialkil metil amina.
c. Surfaktan Nonionik
Surfaktan nonionik tidak memiliki muatan, tetapi mengandung grup yang
memiliki afinitas tinggi terhadap air yang disebabkan adanya interaksi kuat
dipol-dipol yang timbul akibat ikatan hidrogen. Aplikasi surfaktan nonionik umumnya
pada detergen untuk suhu rendah dan sebagai emulsifier. Keunggulan surfaktan
ini adalah tidak terpengaruh oleh adanya air sadah dan perubahan pH. Contoh
surfaktan nonionik adalah dietanolamida, alkohol etoksilat, sukrosa ester,
fatty alkohol poliglikol eter, gliserol monostearat, sukrosa distearat,
sorbitan monostearat, sorbitan monooleat, gliserol monooleat dan propilen
glikol monostearat.
d. Surfaktan Amfoterik
Surfaktan amfoterik memiliki
gugus positif dan negatif pada molekul yang sama sehingga rantai hidrofobik
diikat oleh bagian hidrofilik yang mengandung gugus positif dan negatif.
Surfaktan amfoterik sangat dipengaruhi oleh perubahan pH, dimana pada pH rendah
berubah menjadi surfaktan kationik dan pada pH tinggi akan berubah menjadi
surfaktan anionik. Surfaktan jenis ini umumnya diaplikasikan pada produk sampo
dan kosmetik. Contohnya adalah fosfatidilkolin (PC), fosfatidiletanolamina
(PE), lesitin, asam aminokarboksilat dan alkil betain.
3. Sifat-Sifat Surfaktan
a. Tegangan Permukaan dan Tegangan Antar Muka
Tegangan permukaan merupakan sifat khusus yang
dimiliki molekul-molekul pada permukaan cairan dan tidak memiliki oleh sebagian
besar molekul di dalam cairan tersebut. Tegangan permukaan dapat terjadi
disebabkan adanya kecenderungan permukaan cairan untuk memperkecil luas
permukaan secara spontan. Molekul yang berada di dalam cairan mengalami gaya
tarik menarik (gaya van der waals) yang sama besarnya ke segala arah, sedangkan
molekul pada permukaan cairan mengalami ketidakseimbangan gaya sehingga
menghasilkan resultan yang mengarah ke dalam cairan.
b. Emulsifikasi
Jika campuran minyak dan air di kocok dnegan keras,
maka akan terbenuk dispersi droplet air dalam minyak dan dispersi droplet
minyak dalam air. Jika pengocokan dihentikan, maka fase air dan minyak akan
terpisah kembali, akhirnya emulsi minyak-air akan terhenti. Penambahan
surfaktan pada kedua campuran tersebut akan merubah sistem pencampuran, dimana
salah saru cairan (minyak atau air) akan menjadi fase kontinyu dan yang lainnya
terdispersi.
Emulsifikasi merupakan proses dispersi suatu
cairan yang tidak bercampur dengan cairan lain dalam bentuk droplet-droplet
cairan. Emulsifikasi dapat terjadi dengan cara menurunkan tegangan antar muka
dua cairan yang saling tidak bercampur yang diikuti dengan meningkatnya energi
bebas antar muka sebagai akibat dari meningkatnya luas permukaan.
c. Pembentukan Busa
Busa merupakan dispersi gas dalam cairan atau padatan.
Pembentukan busa terjadi pada saat surfaktan yang berada pada antar muka
air-udara, dengan gugus hidropobik memanjang pada bagian fase gas. Pada saat
fase gas terbagi, maka busa akan terbentuk. Pada keadaan ini udara merupakan
media nonpolar.
Dalam kaitannya dengan keterlibatan energi, busa
mirip dengan emulsi. Mekanisme inkorporasi udara dalam sistem busa sama dengan pada
sistem emulsi. Begitu juga dengan faktor yang mempengaruhi stabilitas busa sama
dengan faktor yang mempengaruhi stabilitas emulsi. Volume fraksi gas dalam busa
lebh besar dari volume fraksi gas pada emulsi.
d. Pelarutan
Pelarutan adalah penggabungan spontan suatu zat
melalui interaksi dapat balik, dengan surfaktan dalam suatu larutan untuk
membentuk larutan stabil. Pelarutan dalam media cairan merupakan hal sangat
penting antara lain dalam proses pembersihan dan penghilangan pengotor lemak,
serta polimerisasi emulsi. Pelarutan suatu surfaktan terhadap pengotor lemak
dimulai dengan larutnya gugus hidrofobik pada pengotor lemak tersebut. Secara
berangsur bercak pengotor lemak akan terlepas dari serat bahan (kain) dan
terperangkap dalam kapsul misel-misel surfaktan yang menangkap sedikit demi
seidikit butir pengotor lemak tersebut. Hal ini mengemulsikan pengotor lemak
tersebut dalam suatu suspensi sehingga dapat dicuci dengan air.
4. Aplikasi Surfaktan
Jenis surfaktan yang biasanya digunakan pada produk-produk kosmetika dan pangan adalah lemak/asam lemak yang berasal dari minyak kelapa, dan saat ini seluruhnya diimpor dari negara lain. Surfaktan alkanolamida yang berasal dari minyak kelapa contohnya coconut dietanolamida. Coconut dietanolamida dimanfaatkan sebagai penstabil busa, bahan pendispersi, dan viscosity builder pada produk-produk toiletries dan pembersih seperti shampo, emulsifier, bubble bath, detergen bubuk dan cair, stabilizer skin conditioner dan sebagainya. Bahkan, aplikasi surfaktan sangat luas, tak terbatas dalam industri pembersih tapi juga pada industri cat, pangan, polimer, tekstil, dan lain-lain.
Demikian sedikit ilmu mengenai surfaktan, semoga bisa bermanfaat untuk semuanya. Terima Kasih
Daftar Pustaka :
http://hanyakimia.blogspot.co.id/2013/02/surfaktan-surface-active-agent.html
http://intanint.blogspot.co.id/2013/12/makalah-surfaktan.html
https://www.academia.edu/5266561/SIFAT-SIFAT_SURFAKTAN
http://djalalblack.blogspot.co.id/2014/04/surfaktan.html
https://id.wikipedia.org/wiki/Surfaktan
Tidak ada komentar:
Posting Komentar