Studi Kapasitas Dinamis dan Stabilitas Busa SDS: Pengaruh pH SDS, Konsentrasi SDS, dan Laju Alir Gas N2

(1)

12

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Aktifitas penelitian terkait aplikasi busa surfaktan pada proses remediasi cukup luas.

Beberapa penelitian di Jurnal internasional mengenai aplikasi busa surfaktan:

a. Aplikasi busa surfaktan dan bio surfaktan dalam me-recovery minyak yang

terbuang ke lingkungan dilaporkan oleh [1].

b. Aplikasi meremediasi media yang terkontaminasi dengan ion logam dengan busa

surfaktan juga terus berlangsung [2][3].

c. Aplikasi pada proses remediasi untuk mengantar materi nanopartikel pada media

berpori (Shen et al., 2011).

d. Aplikasi pada interaksi dengan bahan merkuri pada cairan sehingga dapat

dipisahkan dari fraksi busanya (Chen H-R et al., 2011).

Surfaktan adalah molekul heterogen yang mempunyai rantai panjang dimana pada

bagian kepala memiliki sifat suka air dan pada bagian ekor memiliki sifat tidak suka

air.Dalam media air, ketika konsentrasi surfaktan melebihi nilai kritis tertentu, molekul

monomer membentuk kumpulan terorganisir dari sejumlah besar molekul yang disebut

'misel', dan konsentrasi tertentu ini disebut konsentrasi misel kritis (cmc).Sifat fisik

seperti tegangan permukaan, tegangan antarmuka, adsorpsi, dan detergensimengalami

perubahan terhadap konsentrasi jika di bawah cmc, tetapi tidak ada perubahan pada sifat

ini jika di atas cmc. Larutan surfaktan menunjukkan perubahan yang mencolok di

beberapa sifat fisik lainnya seperti kepadatan, konduktivitas ekivalen, dan kelarutan

organik jika di bawah dan di atas cmc ketika dibandingkan terhadap konsentrasi[1].

Sodium Dodecyl Sulfat (SDS) atau alkil sulfat primer merupakanturunan Alkohol

sulfat. Pembuatan sulfat alkil primer berdasarkan pada bahan baku olefin rantai panjang

menggunakan prosesokso yang menghasilkan campuran linear dan memiliki cabang

alkohol primer. SDS dinyatakan dengan rumus molekul NaC12H25SO4, memiliki berat molekul 288,38 g mol-1 [3]

(2)

13

Kapasitas busa (foam capacity) merupakan salah satu sifat interfacial yang penting

dimiliki oleh surfaktan. Besarnya kapasitas busa akan mempengaruhi kemampuan

surfaktan untuk menyebar dan menekan hingga ke pori-pori materi yang

terkontaminasi[4].

Stabilitas busa merupakan kemampuan untuk mempertahankan gas untuk waktu

tertentu. Kemampuan berbusa dapat dilihatdari peningkatan volume, setelahgas

diumpankan ke dalam larutan. Stabilitas busa berhubungan dengan penurunan

ketinggian busa dengan waktu [5].

Penggunaan SDS sebagai sampel didasari oleh penelitian terdahulu yang

menggunakan SDS dimana variasi yang dilakukan seperti jenis gas dan pH yang

Tabel 1.1 Perbandingan Hasil Kapasitas Busa Dinamis [10]

Jenis Surfaktan Kapasitas Busa Dinamis (menit)

Surfactin (pH 8) 0,6

Rhamnolipid (pH 5,6) 0,9

SDS (pH 5,6) 1,1

1.2Perumusan Masalah

Dalam penelitian ini yang menjadi permasalahan adalah mengukur kapasitas busa

(foam capacity) dan stabilitas busa (foam stability) dariSDS secara dinamik dengan alat

produksi busa (foam generator) secara kontinu.

1.3Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk :

1. Mengetahui kapasitas dan stabilitas busa SDS secara kontinu dan dinamik

terhadap variabel perubahan konsentrasi surfaktan anionik, pH surfaktan anionik

dan laju alir N2 pada foam generator.

(3)

14

2. Mengetahui perubahan kapasitas dan stabilitas busa dari perubahan ketinggian

fasa cairan (liquid phase) atau fasa busa (foam phase) terhadap waktu yang

dibutuhkan untuk mencapai konstan pada kolom gelas ukur.

1.4Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat :

1. Memberikan informasi kapasitasdan stabilitas busa yang dihasilkan dari interaksi

gas N2 dengan SDS terhadap variabel laju alir gas N2

gas N2 dengan SDS terhadap variabel pHSDS

gas N2 dengan SDS terhadap variabelkonsentrasi SDS

4. Mengevaluasi kapasitas dan stabilitas busa SDS secara dinamik

1.5Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Proses Industri Kimia, Departemen Teknik

Kimia, Fakultas Teknik,Universitas Sumatera Utara dan Laboratorium Operasi Teknik

Kimia, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Standar stabilitas busa kembali ke fasa cair ditunjukkan pada tabel 1.1.

Tabel 1.2 Standar Stabilitas Busa Kembali ke Fasa Cair [6]

Compound Emulsion stability (s)

C8Alkyl polyglycosides 230

(4)

15 Variabel yang digunakan adalah :

Tabel 1.3 Variabel yang Digunakan dalam Penelitian

Parameter penelitian :

1. Ketinggian busa pada foam generator(Kapasitas Busa)

2. Ketinggian busa pada gelas ukur (Stabilitas Busa)

Diagram tahapan penelitian :

Gambar 1.1 Diagram Tahapan Penelitian Konsentrasi SDS Laju Alir gas N2 (cc/menit)

50 60 70

8,2 mmol (1 cmc)

Variasi pH SDS 4,5; 7; 9 16,4 mmol (2 cmc)

24,6 mmol (3 cmc)

Preliminary :

-Konsentrasi SDS

(8,2; 16,4; 24,6 mmol)

-Laju alir SDS

(3 ml/menit)

-Laju alir gas

(50; 60; 70 cc/menit)

Liminary :

-pH SDS

(4,5; 7; 9)