Tugas Koloid.docx

(1)

KIMIA KOLOID DAN ANTAR MUKA

MISEL

OLEH OLEH IMA NURISA IMA NURISA A1C110020 A1C110020

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JAMBI

2013

(2)

MISEL

Misel merupakan sebuah kumpulan molekul surfaktan yang terdispersi dalam koloid cair. Sifat khas misel dalam larutan encer membentuk suatu kumpulan dengan kepala gugus hidrofilik bersinggungan dengan solven yang mengelilinginya, mengasingkan ekor gugus hidrofobik didalam pusat misel. Misel biasanya berbentuk globular dan secara garis besar berbentuk speris, akan tetapi dapat pula berbentuk elipsoida, silinder, dan bilayer. Bentuk dan

ukuran misel merupakan fungsi dari geometri molekular dari molekul surfaktan tersebut dan kondisi larutan seperti konsentrasi surfaktan, temperatur, pH, dan kekuatan ionik. Proses pembentukan misel disebut sebagai miselisasi

(3)

Misel adalah kumpulan molekul berukuran koloid, walaupun tidak ada tetesan lemak. Hal ini,disebabkan oleh adanya ekor hidrofobnya cenderung berkumpul, dan kepala hidrofilnyamemberikan perlindungan. Dan misel merupakan penggabungan (agregasi dari ion

_–

ionsurfaktan), dimana rantai

hidrokarbon yang lipofil akan menuju ke bagian dalam misel, meninggalkan gugus hidrofil yang berkontak dengan medium air. Misel hanya terbentuk diatas konsentrasi misel kritis (CMC) dan di atas temperature Kraft. Fenomena terbentuknya misel dapat diterangkan, yaitu dibawah konsentrasi kritis misel, konsentrasi

(4)

surfaktan (sabun) yang mengalami adsorpsi pada antar muka bertambah jika konsentrasi surfaktan total dinaikkan. Akhirnya tercapailah suatu titik dimana baik antar muka

Sebuah misel adalah agregat dari molekul surfaktan tersebar dalam koloid cair. Sebuah misel khas dalam larutan air membentuk agregat dengan hidrofilik "kepala" daerah di kontak dengan sekitarnya pelarut, eksekusi daerah tunggal ekor hidrofobik di tengah misel. Fase ini disebabkan oleh perilaku kemasan lipid tunggal ekor dalam bilayer. Kesulitan mengisi semua volume interior bilayer, sementara mengakomodasi daerah per kelompok kepala dipaksakan pada molekul oleh hidrasi dari kelompok kepala lipid, mengarah pada pembentukan misel. Jenis misel dikenal sebagai misel fase normal (misel minyak dalam air).

Misel terbalik memiliki kelompok kepala di pusat dengan ekor memperluas keluar (air-dalam-minyak micelle). Misel adalah sekitar berbentuk bulat. Fase lain, termasuk bentuk seperti ellipsoids, silinder, dan bilayers, juga mungkin. Bentuk dan ukuran misel adalah fungsi dari geometri molekul molekul surfaktan dan kondisi solusi seperti konsentrasi surfaktan, suhu, pH, dan kekuatan ion. Proses pembentukan misel dikenal sebagai micellisation dan merupakan bagian dari perilaku Tahap banyak lipid sesuai dengan polimorfisme mereka.

Kemampuan larutan sabun untuk bertindak sebagai deterjen telah diakui selama berabad-abad. Namun, itu hanya pada awal abad kedua puluh bahwa konstitusi solusi tersebut secara ilmiah dipelajari. Pekerjaan perintis di daerah ini dilakukan oleh James William McBain di University of Bristol. Pada awal tahun 1913, ia mendalilkan adanya "ion koloid" untuk menjelaskan konduktivitas elektrolitik baik solusi natrium palmitat. ini sangat mobile, secara spontan membentuk kelompok kemudian disebut misel, istilah yang dipinjam dari biologi dan dipopulerkan oleh GS Hartley dalam buku klasiknya Parafin Jaringan Garam:

Sebuah Studi di Formasi Misel

Solvasi

Molekul surfaktan individu yang berada dalam sistem tetapi bukan bagian dari misel disebut "monomer". Misel lipid merupakan perakitan molekul, di mana komponen individu termodinamika dalam kesetimbangan dengan monomer dari spesies yang sama dalam medium sekitarnya. Dalam air, hidrofilik "kepala" dari molekul surfaktan selalu bersinggungan dengan pelarut, terlepas dari apakah surfaktan ada sebagai monomer atau sebagai bagian dari suatu misel. Namun, lipofilik "ekor" molekul surfaktan memiliki lebih sedikit kontak dengan air ketika mereka adalah bagian dari misel-ini menjadi dasar untuk drive energik untuk pembentukan misel. Dalam misel, ekor hidrofobik dari beberapa molekul surfaktan merakit menjadi inti seperti minyak bentuk yang paling stabil yang tidak memiliki kontak dengan air. Sebaliknya, monomer surfaktan dikelilingi oleh molekul air yang menciptakan "kandang" molekul dihubungkan oleh ikatan hidrogen. Air ini kandang mirip dengan klatrat dan memiliki struktur kristal es seperti dan dapat dicirikan menurut efek hidrofobik. Tingkat kelarutan lemak ditentukan oleh kontribusi entropi tidak menguntungkan karena urutan struktur air menurut efek hidrofobik.

(5)

Misel surfaktan terdiri dari ion memiliki daya tarik elektrostatik pada ion yang mengelilingi mereka dalam larutan, yang terakhir dikenal sebagai counterions. Meskipun counterions terdekat sebagian menutupi misel dibebankan (hingga 90%), efek dari muatan misel mempengaruhi struktur pelarut sekitarnya pada jarak yang cukup dari misel. Misel ionik mempengaruhi banyak sifat campuran, termasuk konduktivitas listriknya. Menambahkan garam ke koloid mengandung misel dapat menurunkan kekuatan interaksi elektrostatik dan mengarah pada pembentukan misel ion yang lebih besar. [3] Hal ini lebih akurat dilihat dari sudut pandang biaya efektif dalam hidrasi s istem.

Energi pembentukan

Misel hanya terbentuk ketika konsentrasi surfaktan lebih besar dari konsentrasi kritis misel (CMC), dan suhu sistem lebih besar dari temperatur kritis misel, atau temperatur Krafft. Pembentukan misel dapat dipahami menggunakan termodinamika: misel dapat terbentuk secara spontan karena keseimbangan antara entropi dan entalpi. Dalam air, efek hidrofobik adalah kekuatan pendorong untuk pembentukan misel, meskipun fakta bahwa perakitan molekul surfaktan bersama-sama mengurangi entropi mereka. Pada konsentrasi yang sangat rendah lemak, hanya monomer yang hadir dalam larutan sejati. Sebagai konsentrasi lipid meningkat, tercapai suatu titik di mana pertimbangan entropi yang tidak menguntungkan, yang berasal dari ujung hidrofobik molekul, menjadi dominan. Pada titik ini, rantai hidrokarbon lipid sebagian dari lipid harus diasingkan jauh dari air. Oleh karena itu, lipid mulai membentuk misel. Secara garis besar, di atas CMC, hukuman entropis perakitan molekul surfaktan kurang dari hukuman entropis kandang monomer surfaktan dengan molekul air. Juga penting adalah pertimbangan enthalpic, seperti interaksi elektrostatik yang terjadi antara bagian bermuatan surfaktan.

Misel Packing Parameter

Dalam pelarut non-polar, itu adalah paparan dari kelompok kepala hidrofilik dengan pelarut sekitarnya yang penuh semangat tidak menguntungkan, sehingga menimbulkan sistem air-dalam-minyak. Dalam hal ini kelompok hidrofilik yang diasingkan di inti misel dan kelompok hidrofobik memperpanjang jauh dari pusat. Ini misel terbalik secara proporsional cenderung terbentuk pada peningkatan biaya headgroup, karena penyerapan hidrofilik akan menciptakan interaksi elektrostatik yang sangat tidak menguntungkan.

Kegunaan

Ketika surfaktan hadir di atas CMC (konsentrasi misel kritis), mereka dapat bertindak sebagai pengemulsi yang akan memungkinkan suatu senyawa yang biasanya tidak larut (dalam makhluk pelarut yang digunakan) untuk membubarkan. Hal ini terjadi karena spesies larut dapat dimasukkan ke dalam inti misel, yang itu sendiri dilarutkan dalam pelarut massal berdasarkan interaksi yang menguntungkan kelompok kepala 'dengan spe sies pelarut. Contoh yang paling umum dari fenomena ini adalah deterjen, yang membersihkan buruk larut bahan lipofilik (seperti minyak dan lilin) yang tidak dapat dihilangkan dengan air saja. Dete rjen juga bersih dengan menurunkan tegangan permukaan air, sehingga lebih mudah untuk menghapus

(6)

materi dari permukaan. Properti pengemulsi surfaktan juga merupakan dasar untuk polimerisasi emulsi.

Pembentukan misel sangat penting untuk penyerapan vitamin yang larut dalam lemak dan lipid rumit dalam tubuh manusia. Garam empedu terbentuk di hati dan dikeluarkan oleh kandung empedu memungkinkan misel asam lemak untuk membentuk. Hal ini memungkinkan penyerapan lipid rumit (misalnya, lesitin) dan vitamin larut lemak (A, D, E dan K) dalam misel oleh usus kecil.

Konsentrasi Kritis Missel

non polar, sedangkan ujung ion bersifat hidrofilik dan larut dalam air. Karena adanya rantai hidrokarbon, sebuah molekul sabun secara keseluruhan tidaklah benar-benar larut dalam air, tetapi dengan mudah akan tersuspensi di dalam air.Larutan dari bahan yang memiliki permukaan aktif tinggi, menunjukkan sifat-sifat fisik yang tidak umum. Di dalam larutan encer, zat pemantap (surfaktan) bersifat sebagai zat terlarut normal. Untuk larutan dengan konsentrasi tinggi / larutan pekat, maka akan terjadi perubahan mendadak pada beberapa sifatfisik seperti : tekanan osmosis, turbiditas, daya hantar listrik dan

tegangan permukaan.

Mc. Bain menjelaskan bahwa kelakuan anomaly ini dapat disebabkan oleh adanya penggabungan (agregasi) dari ion-ion surfaktan yang disebut misel´, dimanarantai karbon yang lipofil akan menuju ke bagian dalam dari misel, meninggalkangugus hidrofil yang berkontak dengan medium air. Konsentrasi dimana miselmulai terbentuk disebut dengan konsentrasi kritis misel (kkm) atau critical micellsconscentrations _{(cmc). Atau}

konsentrasi kritis misel juga bisa didefinisikansebagai perubahan yang mendadak yang disebabkan oleh pembentukan agregatatau penggumpalan dari beberapa molekul surfaktan mejadi satu.Fenomena terbentuknya misel dapat diterangkan sebagai berikut. Di bawah konsentrasi kritis misel, konsentrasi surfaktan yang mengalami adsorpsi pada antar

muka bertambah jika konsentrasi surfaktan total dinaikkan. Akhirnya tercapailahsuatu titik dimana baik pada antar muka maupun dalam cairan menjadi jenuhdengan monomer. Keadaan inilah yang disebut dengan kkm. Jika surfaktan terusditambah lagi hingga berlebih, maka mereka akan beragregasi terus membentuk misel. Pada peristiwa ini tenaga bebas sistem

(7)

berkurang. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi nilai cmc, untuk deret homologsurfaktan rantai hidrokarbon, nilai cmc bertambah dua kali dengan berkurangnyasatu atom C dalam rantai. Gugus aromatik dalam rantai hidrokarbon akanmemperbesar nilai cmc dan juga memperbesar kelarutan. Adanya garammenurunkan nilai cmc surfaktan ion. Penurunan cmc hanya bergantung padakonsentrasi ion lawan, yaitu makin besar konsentrasinya makin turun cmc-nya.

Secara umum misel dibedakan menjadi dua, yaitu: struktur lamelar dan sterik seperti telihat pada gambar dibawah ini:

Struktur misel, (a) sterik (b) lamelar Pada kesetimbangan di antara molekul-molekul atau ion-ion misel yang tidak berasosiasi, berlaku hokum aksi masaa untuk kesetimbangan miselisasi. Jika cadalah konsentrasi stoikiometri larutan, X adalah fraksi dari satuan monomer yangdiendapkan dan m adalah jumlah satuan monomer.

(8)

(9)

Beberapa faktor yang mempengaruhi CMC: (Anonimus, 2009)

 Untuk deret homolog surfaktan rantai hidrokarbon, nilai CMC bertambah 2x dengan

berkurangnya satu atom c dalam rantai.

 Gugus aromatik dalam rantai hidrokarbon akan memperbesar nilai CMC dan juga

kelarutan.