Surfaktan Anionik

SURFAKTAN





Surfaktan (surface active agent) atau zat aktif permukaan,adalah senyawa kimia yang terdapat pada konsentrasi rendah dalam suatu system, mempunyai sifat teradsorpsi pada permukaan antarmuka pada system tersebut. Energi bebas permukaan-antarmuka adalah kerja minimum yang diperlukan untuk merubah luas permukaan-antarmuka.

Dari sudut pandang struktur molekulnya, teradsorpsinya struktur molekul surfaktan ke permukaan-antarmuka, karena molekul surfaktan mempunyai dua gugus yang karakternya saling berlawanan, yaitu gugus organik yang lipofilik dan gugus anorganik yang lipofilik. Didalam air, surfaktan akan terkonsentrasi pada permukaan-antarmuka daipada di badan larutannya. Penambahan molekul surfaktan berikutnya, pada suatu saat akan tercapai keadaan dimana permukaan-antarmuka sudah jenuh/ tertutupi oleh molekul surfaktan dan adsorpsi surfaktan ke permukaan-antarmuka tidak terjadi lagi. Pada keadaan ini molekul-molekul surfaktan mulai berasosiasi membentuk suatu struktur yang disebut misel. Konsentrasi dimana mulai terbentuk misel disebut konsantrasi misel kritis (KMK). Dengan terbentuknya misel, sifat-sifat larutan akan berubah secara mandadak, seperti tegangan permukaan-antarmikanya, viskositasnya, daya hantar listrik, dan lain-lain, sehingga dapat dimanfaatkan dengan maksud penelitian.

Banyak kehidupan sehari-hari yang berhubungan dengan fenomena permukaan-antarmuka. Misalnya proses pembersihan kotoran pada pakaian, dan peralatan rumah tanggga, menulis pada kertas dengan menggunakan tinta, air dijaga agar tidak penetrasi kedalam daun oleh suatu senyawa hidrofobik menyerupai lilin yang terdapat dipermukaan daun. Fenomena permukaan-antarmuka juga banyak dimanfaatkan pada proses-proses industri, seperti industri tekstil, plastik dankaret sintetik, pigmen, agrokimia, farmasi, kosmetik, pangan, teknik sipil. Dalam bidang-bidang tersebut, surfaktan digunakan sebagai emulsifier, dispersant, wetting agnt, foaming dan anti foaming agent, dan lain-lain.



� Klasifikasi Surfaktan

Berbagai dasar dari alasan yang digunakan orang dalam mengklasifikasikan surfaktan. Tergantung tujuannya, secara umum dapat dikemukakan sebagai berikut :

a) Berdasarkan sumber bahan baku pembuatannya, dikenal :

� Surfaktan dengan bahan baku petroleum

� Surfaktan dengan bahan baku batu bara

� Surfaktan dengan bahan baku lemak atau minyak

� Surfaktan dengan bahan baku karbohidrat

b) Bardasarkan struktur ion : ada tidaknya muatan iion pada rantai panjang bagian hidrofobiknya, dikenal 4 macam, yaitu :

� Surfaktan kationik : umumnya merupakan garam-garam ammonium kuarterner atau amin.

C12H25Cl + N(CH3)3 _______________► [C12H25N-(CH3)3]+Cl-

Contoh : Dodekildimetilbenzilammonium klorida

Heksadekiltrimetilammonium klorida

� Surfaktan anionik : umumnya merupakan garam natrium, akan terionisasi menghasilkan Na+ dan ion surfaktannya bermuatan negatif. Surfaktan anionik umumnya diproduksi secara besar-besaran pada industri detergen. Menurut U.S. Tarrif Commision Statistic pada tahun 1957, detergen anionik yang digunakan adalah sekitar 75% dari seluruh surfaktan yang digynakan, dan hampir 95% darinya adalah alkil-alkil sulfat dan alkil benzen sulfonat. Jenis ini merupakan komponen polutan utama detergen pada air permukaan.

Contoh : Natrium dodekil sulfonat : C12H23CH2SO3-Na+

Natrium dodekil benzensulfonat : C12H25ArSO3-Na+

� Surfaktan nonionik : sejenis ini tidak berdisosiasi dalam air, tetapi bergantung pada struktur (bukan keadaan ion-nya) untuk mengubah hidrofilitas yang membuat zat tersebut larut dalam air. Surfaktan nonionik biasanya digunakan bersama-sama dengan surfaktan aniomik. Jenis ini hampir semuanya merupakan senyawa turunanpoliglikol, alkiloamida atau ester-ester dari polihidroksi alkohol.

Contoh :Pentaeritritit palmitat : CH3(CH2)14COO-CH2- C(CH2OH)3

Polioksietilendodekileter : C12H25-O-(CH2-CH2O)2H

� Surfaktan amfolitik : jenis ini mengandung gugus yang bersifat anionic dan kationik seperti pada asam amino. Dengan demikian, protein susu kasein adalah salah satu biosurfaktan yang termasuk jenis ini. Molekulnya biasanya mengandung gugus karboksilat atau fosfat sebagai anion, dan gugus ammonium kuarterner sebagai kation. Jenis ini relati mahal dibandingkan dengan yang lainnya.

Contoh : Heksadekilaminopropionat : C18H35-NH2+-CH2-CH2-COO-

Dodekilaminopropionat : C18H25-NH2+-CH2-CH2-COO-

� Berdasarkan nilai HLB

Griffin (1949) menggunakan suatu skala yang dikenal sebagai skala HLB. Klasifikasi ini didasarkan pada polaritas relatif yang dimiliki oleh molekul surfaktan yang ditimbulkan oleh gugus hidrofl dan gugus lipofilnya. Dengan karaktre ganda tersebut, surfaktan akan bertindak sebagai jembatan antara dua zat yang sebenarnya tidak larut satu sama lain. Griffin membagi surfaktan dalam skala 1 sampai 40. surfaktan dengan nilai HLB rendah (1-8) larut dalam minyak, sedangkan yang memiliki HLB lebih tinggi larut dalam air. Meskipun klasifikasi ini hanya didasarkan pada kelarutan surfaktan didalam medum, dan sama sekali tidak menjelaskan mengenai kestabilan emulsi yang terbentuk, namun dapat digunakan untuk meramalkan bentuk emulsi yang terjadi dengn penggunaan surfaktan tersebut. Surfaktan yang memiliki nilai HLB rendah akan menghasilkan emulsi berbentuk air dalam minyak (w/o), dan sebaliknya jika nilai HLB-nya tinggi akan menghasilkan emulsi minyak dalam air (o/w).

� Berdasarkan Unsur dan Gugus fungsi

Pembagian ini disusun khusus untuk keperluan analisis surfaktan, yeyapi dapat pula diterapkan untuk untuk meliputi secara praktis semua jenis surfaktan yang ada.



Kelas unsur unsur tambahan yang ada (N,S,P,atau logam)

l.A tidak ada

l.B hanya logam

ll.A hanya sulfur

ll.B logam dan sulfur

lll.A nitrogen (dengan atau tanpa halogen,HSO4-,SO42-,

H2PO4-,HPO42-, atau PO43-)

lll.B logam dan nitrogen

lV.A sulfur organik dan nitrogen

lV.B nitrogen, sulfur, dan logam

V.A hanya fosfor

V.B fosfor dan logam

V.C nitrogen dan fosfor organik







l. SURFAKTAN SEBAGAI EMULSIFIER



Pengelmusian atau emulsifikasi adalah proses pendispersian suatu cairan lain yang tidak saling camour. Cairan yang didispersikan disebut fase terdispersi, fase dalam atau fase diskontinue, sedangkan cairan yang mendispersikannya disebut medium pendispersi, fase luar, atau fase kontinue. Bergantung ukuran partikel cairan yang didispersikannya, dikenal istilah makro emulsi dan mikro emulsi. Makro emulsi adalah emulsi yang ukuran fase terdispersinya berkisar 0,2 – 50mikrom, sedangkan mikro emulsi berkisar antara 0,01 – 0,2 mikron.