Sabtu, 23 Oktober 2010

Apakah yang Dimaksud dengan Deterjen?

Deterjen sangat akrab dengan kehidupan kita terutama bagi ibu rumah tangga untuk mencuci pakaian. Deterjen tidaklah sama dengan sabun, meskipun sabun juga termasuk deterjen. Kata “deterjen” berasal dari bahasa Latin “deterjene” yang berarti menghapus. Deterjen merupakan campuran berbagai bahan yang digunakan untuk membersihkan dan terbuat dari bahan-bahan turunan minyak bumi.
Deterjen berhubungan dengan pembersihan benda padat dengan menyingkirkan benda yang tidak diinginkan dari permukaannya. Pembersihan ini dapat dilakukan dengan berbagai metode seperti pemisahan mekanik sederhana (misalnya mengucek dan mencelupkan ke dalam air), pemisahan dengan pelarut (misalnya penambahan pelarut organik, dan pemisahan dengan menambahkan air dan bahan kimia seperti surfaktan.
Sistem pencucian dengan deterjen melibatkan interaksi antara pengotor dan

liquid bath (air yang mengandung surfaktan). Hasil pencucian sangat bergantung pada interaksi tersebut. Selain itu kondisi pencucian, seperti temperatur, waktu, energi mekanik yang diberikan dan kesadahan air juga menentukan.
Setelah lebih dari dua ribu tahun menggunakan sabun, orang akhirnya membuat deterjen sintesis yang dapat membersihkan lebih baik dari sabun dan tidak dipengaruhi oleh kesadahan air. Semua deterjen termasuk sabun merupakan surfaktan, senyawa kimia yang dengan keistimewaannya dapat mempertemukan lemak dan air. Kebanyakan kotoran yang melekat pada kulit, pakaian dan perabotan rumah tangga tidak terlepas dari andil lemak yang melekat pada bahan.
Menurut kandungan gugus aktifnya deterjen diklasifikasikan sebagai berikut :
1. Deterjen jenis keras
Deterjen jenis keras sukar diuraikan oleh mikroorganisme meskipun bahan tersebut dibuang. Akibatnya zat tersebut masih aktif dan jenis inilah yang menyebabkan pencemaran air. Contohnya adalah Alkil Benzena Sulfonat (ABS). Senyawa ABS dapat dibuat dengan mereaksikan Alkil Benzena dengan Belerang Trioksida, Asam Sulfat pekat atau Oleum. Reaksi ini menghasilkan Alkil Benzena Sulfonat. Jika dipakai Dodekil Benzena maka persamaan reaksinya adalah
C6H5C12H25 + SO3  C6H4C12H25SO3H
(Dodekil Benzena Sulfonat)
Reaksi selanjutnya adalah netralisasi dengan NaOH sehingga dihasilkan Natrium Dodekil Benzena Sulfonat
2. Deterjen jenis lunak
Deterjen jenis lunak mudah diuraikan oleh mikroorganisme, sehingga tidak aktif lagi setelah dipakai. Contohnya adalah Lauril Sulfat atau Lauril Alkil Sulfonat (LAS). Senyawa LAS dapat dibuat dengan mereaksikan Lauril Alkohol dengan asam Sulfat pekat menghasilkan asam Lauril Sulfat dengan reaksi:
C12H25OH + H2SO4  C12H25OSO3H + H2O
Asam Lauril Sulfat yang terjadi dinetralisasikan dengan larutan NaOH sehingga dihasilkan Natrium Lauril Sulfat.
Awalnya deterjen dikenal sebagai pembersih pakaian, namun kini meluas dalam bentuk produk-produk seperti:
1. Personal cleaning product, sebagai produk pembersih diri seperti sampo, sabun cuci tangan, dll.
2. Laundry, sebagai pencuci pakaian, merupakan produk deterjen yang paling populer di masyarakat.
3. Dishwashing product, sebagai pencuci alat-alat rumah tangga baik untuk penggunaan manual maupun mesin pencuci piring.
4. Household cleaner, sebagai pembersih rumah seperti pembersih lantai, pembersih bahan-bahan porselen, plastik, metal, gelas, dll.
Deterjen dapat dibuat dengan mereaksikan asam alkil sulfonat atau asam alkil benzensulfonat dengan suatu basa. Berikut ini reaksi-reaksi kimia yang menghasilkan deterjen:

Rantai karbon (gugus alkil, R) pada struktur di atas dapat berupa rantai lurus maupun rantai bercabang. Rantai alkil yang digunakan sebaiknya tidak bercabang karena rantai alkil yang bercabang sulit untuk diuraikan oleh mikrooganisme. Akibatnya dapat menimbulkan polusi berupa buih di sungai dan danau. Oleh karena itu, sejak tahun 1965 digunakan alkil benzensulfonat yang tidak bercabang.
Salah satu bahan pembuatan deterjen adalah asam sulfonat yang memiliki molekul berantai panjang dengan jumlah atom karbon 12 -18 atom tiap molekulnya. Deterjen pertama kali disintesis pada tahun 1940-an berupa garam natrium dari alkil hidrogen sulfat. Senyawa ini didapat dari reaksi antara alkohol berantai panjang dengan asam sulfat yang kemudian dinetralkan dengan basa. Alkohol berantai panjang dapat dibuat dengan reaksi hidrogenasi lemak dan minyak.
Salah satu contoh deterjen yang memiliki kualitas yang baik adalah natrium lauril sulfat. Deterjen yang umum digunakan saat ini adalah alkil benzenasulfonat berantai lurus. Proses pembuatannya meliputi tiga tahapan. Tahap pertama adalah reaksi antara alkena rantai lurus dengan jumlah atom karbon 14 dengan benzena dan katalis AlCl3 atau HF sehingga membentuk alkil benzena. Reaksi ini sangat umum dan biasa dikenal dengan reaksi Friedel Craft. Tahap selanjutnya melibatkan reaksi sulfonasi yaitu alkil benzena yang dihasilkan dari tahap pertama direaksikan dengan asam sulfat sehingga dihasilkan asam alkil benzenasulfonat. Tahap terakhir adalah penetralan asam alkil benzenasulfonat dengan suatu basa misalnya NaOH sehingga dihasilkan garam natrium alkil benzenasulfonat atau deterjen.
Berikut ini adalah reaksi pada tiap tahapan proses pembuatan deterjen:

Zat lain yang terkandung dalam deterjen antara lain builder, filler dan aditif. Builder memiliki fungsi untuk membantu efisiensi surfaktan dalam proses pembersihan kotoran. Salah satu kemampuan builder yang penting adalah menyingkirkan ion yang menyebabkan kesadahan air dan mencegah ion tersebut berinteraksi dengan surfaktan. Hal ini diperlukan untuk menjaga efektivitas proses pencucian. Secara umum builder meningkatkan alkalinitas cairan sehingga dapat pula berfungsi sebagai alkali. Beberapa contoh builder yang banyak digunakan adalah sebagai berikut:
1. Zeolit
Zeolit (Na2Ox.Al2O3y.SiO2z.pH2O) berfungsi sebagai builder penukar ion. Zeolit yang banyak digunakan adalah zeolit dengan tipe A. Ion natrium yang terkandung di dalam zeolit akan dilepaskan oleh kristal zeolit dan digantikan dengan ion kalsium dari air sadah. Hal ini akan menyebabkan penurunan kesadahan dari air pencuci.
2. Clay
Clay seperti juga kaolin, montmorilonit, dan bentonit dapat digunakan sebagai builder. Namun, clay memiliki efektivitas pelunakkan air yang lebih rendah dibandingkan zeolit tipe A. Tetapi penggunaan clay sebagai builder memiliki nilai tambah lain. Misalnya clay montmorilonit yang dapat juga berfungsi sebagai komponen pelembut. Komponen ini akan diserap dan difilter ke dalam pakaian selama proses pencucian dan pembilasan.
3. Nitrilotriacetic acid
Senyawa Nitrilotriacetic acid N(CH2COOH)3 atau biasa disebut NTA ini merupakan salah satu builder yang kuat. Senyawa ini merupakan tipe builder organik. Namun, penggunaaannya memiliki efek samping pada kesehatan dan lingkungan.
4. Garam Netral
Natrium sulfat dan natrium klorida merupakan garam-garam netral yang dapat digunakan sebagai builder. Natrium sulfat juga dapat menurunkan Critical Micelle Concentration (CMC) dari surfaktan organik sehingga konsentrasi pencucian efektif dapat tercapai.
Bahan lain yang terkandung dalam deterjen adalah filler. Bahan ini merupakan bahan tambahan yang tidak memiliki kemampuan untuk meningkatkan daya cuci, tetapi dapat meningkatkan kuantitas deterjen, contohnya adalah natrium sulfat.
Aditif organik dalam deterjen juga dapat ditambahkan untuk meningkatkan daya cuci. Peningkatan yang dimaksud meliputi hal-hal di bawah ini:
a. Menurunkan pengendapan kembali kotoran.
b. Meningkatkan efek whiteness dan brightness.
c. Meningkatkan kemudahan terlepasnya kotoran.
d. Menurunkan atau menigkatkan pembusaan seperti yang diinginkan.
e. Menaikkan tingkat kelarutan deterjen. Jika deterjen semakin larut, maka fungsi pencucian juga meningkat.
f. Menaikkan daya dorong terhadap logam-logam.
g. Menurunkan injury (misalnya iritasi pada kulit manusia, barang atau kain, dan mesin).
Beberapa aditif organik yang dapat digunakan dalam deterjen adalah:
1. Na-CMC
Natrium Carboxyl Methyl Cellulose berfungsi sebagai agen anti-redeposisi yang paling umum digunakan pada kain katun. Namun, senyawa ini tidak berfungsi baik pada serat sintetis.
2. Blueing Agent
Blueing agent memiliki fungsi untuk memberi kesan biru pada kain putih sehingga kain akan terlihat semakin putih. Selain itu, blueing agent juga dapat memberi kesan warna yang lembut.
3. Fluorescent
Fluorescent merupakan agen pemutih yang pertama kali digunakan pada deterjen pada tahun 1940. Bahan ini dapat menyerap radiasi ultraviolet dan mengemisi sebagian energi radiasi tersebut sebagai sinar-sinar biru yang tampak. Konsentrasi aditif harus diperhatikan dalam penggunaannya karena jika konsentrasi aditif yang digunakan salah, fluorescent tidak akan memberikan efek absorbsi sinar ultraviolet.
4. Proteolytic enzyme
Proteolytic enzyme banyak digunakan pada formula deterjen. Tujuan penggunaannya adalah untuk mendegradasi bercak-bercak pada substrat yang dapat didegradasi oleh enzim. Penggunaan aditif ini membutuhkan waktu lebih lama daripada aditif lainnya karena merupakan produk bioteknologi. Enzim-enzim yang dapat digunakan sebagai aditif antara lain enzim amilase, trigliserida, dan lipase.
5. Bleaching agent
Bleaching agent anorganik yang banyak digunakan dalam deterjen adalah natrium perborat. Pada temperatur pencucian yang tinggi yaitu sekitar 70–80oC. Senyawa ini akan memucatkan (efek bleaching) bercak-bercak seperti bercak wine dan buah-buahan secara efektif. Namun sebelum dibuang air sisa cucian harus didinginkan hingga temperatur di bawah 50oC agar bisa lebih ramah lingkungan. Bleaching agent organik yang biasa digunakan adalah TAED (Tetra Acetyl Ethylene Diamine). Senyawa ini efektif digunakan pada temperatur pencucian 50-60oC.
6. Foam Regulator
Foam regulator seperti amin oksida, alkanolamida, dan betain digunakan untuk menghasilkan busa sehingga aditif ini umumnya digunakan pada cairan pencuci tangan dan sampo. Busa dapat meratakan deterjen dengan lebih baik saat digunakan, misalnya saat mencuci rambut atau menggosok gigi.


7. Organic sequestering
Aditif ini berfungsi untuk memisahkan ion logam dari bath liquid. Beberapa aditif yang berfungsi sebagai organic sequestering adalah EDTA dan nitrilotriacetic acid.
Secara umum fungsi dari zat-zat yang terkandung dalam deterjen adalah:
a. Asam dan alkali
Kandungan asam dapat memudahkan pelepasan endapan mineral, contohnya asam asetat dan asam sitrat. Alkali dapat melawan kotoran berlemak dan berminyak, contohnya amonia.
b. Agen antimikroba
Keberadaan agen antimikroba ini dapat membantu dalam membasmi mikroorganisme, contoh agen antimikroba adalah minyak pinus, trikloban, triklosan.
c. Agen antideposisi
Agen anti deposisi berperan untuk mencegah pembentukan kembali kotoran yang telah terangkat, contoh agen antideposisi adalah karboksimetil selulosa, plietilena glikol, natrium silikat.
d. Pengelantang
Pengelantang dapat menghilangkan noda dengan cara memutihkan dan mencerahkan pakaian, contoh pengelantang adalah natrium hipoklorit (chlorine bleach), natrium perbonat (colie safe bleach).
e. Anti sadah
Anti sadah berguna untuk mengatasi kesadahan air. Yang dimaksud air sadah (air keras) adalah jenis air yang mengandung ion-ion tertentu yang dapat menurunkan kinerja surfaktan. ion-ion yang biasa terkandung dalam air sadah biasanya ion Ca2+, Mg2+, SO42- dan HCO3-. Contoh zat anti sadah adalah natrium karbonat, natriumtripolifosfat.

f. Penghambat korosi
Kandungan bahan ini dapat melindungi komponen-komponen logam seperti pada perabotan masak dari perkaratan, contoh penghambat korosi adalah natrium silikat.
g. Enzim
Enzim merupakan biokatalisator yang dapat mempercepat laju suatu reaksi yang terjadi pada organisme. Dalam hal ini enzim dapat mempercepat proses penghancuran noda-noda tertentu, misalnya getah. Contoh enzim yang biasa digunakan adalah protease dan selulose.
h. Agen pelembut kain
Zat ini dapat melembutkan kain dan mengendalikan listrik statis. Contohnya adalah senyawa golongan amonuim kuartener.
i. Pengharum
Pengharum dapat menyembunyikan bau-bau dan menjadikan bahan lebih segar dan tentunya wangi.
j. Pencerah optik
Zat ini dapat membuat bahan tampak lebih cemerlang dengan mengubah cahaya kuning atau cahaya ultra ungu yang tidak kelihatan menjadi warna kebiruan dan keputihan. Contoh pencerah optik adalah stilbena disulfanat.
k. Pengawet
Pengawet dapat melindungi produk dari oksidasi dan hilangnya warna serta serangan bakteri. Contohnya adalah hidroksitoluena butilat, EDTA.
l. Pelarut
Pelarut digunakan agar semua bahan terlarut dalam cairan, contohnya etil alkohol, propilena glikol.
m. Agen pengendali dadih
Zat ini berfungsi untuk mengendalikan jumlah dadih dan mencegah terbentuknya kerak, contohnya adalah alkanolamida.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar