Sabtu, 23 Oktober 2010

Apa yang dimaksud dengan Surfaktan?

Surfaktan yang merupakan kepanjangan dari surface active agent adalah suatu senyawa kimia yang dapat mengaktifkan permukaan suatu zat lain yang awalnya tidak dapat berinteraksi. Surfaktan memiliki karakter yang unik karena dapat berinteraksi dengan senyawa yang polar dan juga non polar. Hal ini dikarenakan struktur surfaktan yang memiliki gugus polar dan non polar sekaligus. Gambar berikut menunjukkan struktur surfaktan:

Gambar 3D Surfaktan
Apabila kita lihat struktur surfaktan dapat dilihat bahwa terdapat gugus polar maupun non polar dalam strukturnya. Surfaktan dapat bersifat polar karena memiliki gugus karboksilat yang memiliki karakter polar. Mengapa gugus karboksilat bersifat polar? Karena pada gugus karboksilat terdapat ikatan rangkap dan juga pasangan elektron bebas yang dapat mengakibatkan muatan negatif terkutubkan. Kutub polar dari surfaktan ini dapat berinteraksi dengan air sehingga bersifat hidrofil. Secara struktur kata hidrofil berasal dari gabungan kata hidro yang berarti air dan fil yang berarti suka, jadi hidrofil berarti suka air.
Selain bersifat polar, surfaktan pun dapat bersifat non polar karena memiliki rantai karbon yang memiliki karakter non polar. Mengapa rantai karbon bersifat non polar? Rantai karbon bersifat non polar karena elektron tersebar secara merata sehingga tidak ada pengkutuban muatan. Karena rantai karbon ini bersifat non polar, maka tidak dapat berinteraksi dengan air, tetapi justru dapat berinteraksi dengan lemak. Oleh karena itu sisi non polar ini bersifat hidrofob. Hidrofob merupakan gabungan kata hidro yang berarti air dan fob yang berarti takut, jadi hidrofob berarti takut air.
Keberadaan kedua gugus dalam struktur surfaktan biasa diistilahkan “kepala”dan “ekor”. Gugus polar biasa disebut kepala dan ekornya adalah gugus non polar. Filosofinya karena gugus non polarnya berupa rantai panjang sehingga biasa diibaratkan ekor. Sedangkan gugus polarnya hanya gugus karboksilat sehingga diibaratkan kepala.
Berdasarkan muatannya terdapat empat kategori surfaktan, yaitu:
a. Anionik
Surfaktan anionik merupakan surfaktan yang dapat membentuk ion negatif atau anion. Contohnya adalah Alkyl Benzene Sulfonate (ABS), Linier Alkyl Benzene Sulfonate (LAS), Alpha Olein Sulfonate (AOS).
b. Kationik
Surfaktan kationik merupakan surfaktan yang dapat membentuk ion positif atau kation. Contohnya adalah garam amonium.
c. Non ionik
Surfaktan non ionik merupakan surfaktan yang tidak membentuk ion negatif maupun positif sehingga bersifat netral. Contohnya adalah Nonyl Phenol Polyethoxyle.
d. Amfoter
Surfaktan amfoter merupakan surfaktan yang dapat membentuk ion positif maupun negatif. Contohnya adalah Acyl Ethylenediamines.
Berdasarkan struktur kimianya, surfaktan dapat dibagi sebagai berikut:
a. Sabun, contohnya adalah Na-laurat, Na-palmitat, Na-stearat, Na-oleat, dsb.
b. Minyak-minyak yang disulfatkan/disulfonkan, contohnya adalah Minyak jarak yang disulfatkan (TRO).
c. Parafin atau olefin yang disulfurkan, contohnya adalah senyawa sulfochlorida yang disabunkan (Mersolat), olefin yang disulfatkan (Tepol).
d. Aralkil sulfonat, contohnya adalah alkil benzo sulfonat, naftalin sulfonat seperti 1-iso propil natalin 2-sulfonat-Na (Nekal A), dsb.
e. Alkil sulfat, contohnya adalah Alkil sulfat primer/ dari alkil alkohol primer seperti asam malonat anhidrat + alkohol dengan Na-bisulfit (Nacconol. LAL), Alkil sulfat sekunder/ dari alkil alkohol sekunder.
f. Kondensat asam lemak, contohnya adalah kondensat dengan gugus amino (Medialan A, Sapamine A), kondensat mengandung gugus oksi (Immersol S, Soromin A), kondensat dengan gugus inti aromatik (Melioaran F).
g. Persenyawaan polietilenaoksida (poliglikoeter), contohnya adalah Alkil amin poliglikol eter (Peregal OK), Dispersol E.
Sifat-sifat umum surfaktan adalah sebagai berikut:
1. Sebagai larutan koloid
Pada konsentrasi tinggi partikel koloid akan saling menggumpal, gumpalan ini disebut misel atau agregat baik berbentuk sferik (daya hantar listriknya tinggi) atau lamelar (daya hantar listriknya kecil disebut juga koloid netral) dan ada dalam kesetimbangan dengan sekitarnya (pelarut atau dispersi larutan). Kesetimbangan ini akan mencapai konsentrasi kritik misel.
2. Adsorpsi
Apabila larutan mempunyai tegangan permukaan lebih kecil daripada pelarut murni, zat terlarut akan terkonsentrasi pada permukaan dan terjadi adsorpsi positif. Sebaliknya adsorpsi negatif menunjukkan bahwa molekul-molekul zat terlarut lebih banyak terdapat dalam rongga larutan daripada di permukaan. Hubungan antara derajat penyerapan dan penurunan tegangan permukaan dinyatakan dalam persamaan Gibbs.
3. Kelarutan dan daya melarutkan
Partikel-partikel tunggal dari surfaktan relatif tidak larut, sedangkan misel mempunyai kelarutan tinggi. Makin panjang rantai hidrokarbonnya, makin tinggi temperatur kritik larutan.
4. Pembasahan
Perubahan dalam tegangan permukaan yang menyertai proses pembasahan dinyatakan oleh Hukum Dupre.
5. Daya Busa
Busa ialah dispersi gas dalam cairan dan zat aktif permukaan memperkecil tegangan antarmuka, sehingga busa akan stabil, jadi surfaktan mempunyai daya busa.
6. Daya Emulsi
Emulsi adalah suspensi partikel cairan dalam fasa cairan yang lain, yang tidak saling melarutkan. Surfaktan akan menurunkan tegangan antarmuka, sehingga terjadi emulsi yang stabil. Surfaktan dapat menyebabkan permukaan kulit kasar, hilangnya kelembaban alami yang ada pada permukan kulit dan meningkatkan permeabilitas permukaan luar. Hasil pengujian memperlihatkan bahwa kulit manusia hanya mampu memiliki toleransi kontak dengan bahan kima dengan kandungan 1 % LAS dan AOS dengan akibat iritasi ‘sedang’ pada kulit.

1 komentar: