MAKALAH TEGANGAN PERMUKAAN KIMFIS

(1)

MAKALAH PBL 3 MAKALAH PBL 3

MATA KULIAH KIMIA FISIKA MATA KULIAH KIMIA FISIKA

TEGANGAN PERMUKAAN TEGANGAN PERMUKAAN Disusun oleh : Disusun oleh : KELOMPOK 3 KELOMPOK 3 Adinda

Adinda Diandri Diandri Putri Putri (140655301(1406553013)3) Mohamad

Mohamad Aufar Aufar Ghaizani Ghaizani (1406552944)(1406552944) Nur

Nur Annisa Annisa (140655293(1406552931)1) Rossalina

Rossalina Kurniawan Kurniawan (140655298(1406552982)2) Tubagus

Tubagus Rizaldy Rizaldy (140655295(1406552950)0)

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA UNIVERSITAS INDONESIA DEPOK DEPOK 2015 2015

(2)

" " DAFTAR ISI

DAFTAR ISI

DAFTAR

DAFTAR ISI ISI ………...2...2 PETA

PETA KONSEP KONSEP ………..3………..3 BAB

BAB I I LANDASAN LANDASAN TEORI TEORI ……….4……….4 BAB

BAB II II JAWABAN JAWABAN PERTANYAAN PERTANYAAN ………..11………..11 Bagian Bagian A A ………11………11 Bagian Bagian B B ………17………17 Bagian Bagian C C ………29………29 BAB

BAB III III PENUTUP PENUTUP ………43………43 DAFTAR

(3)

# # PETA KONSEP

(4)

$ $ BAB I BAB I LANDASAN TEORI LANDASAN TEORI Tegangan Permukaan Tegangan Permukaan •

• Pengertian Tegangan PermukaanPengertian Tegangan Permukaan

Tegangan permukaan adalah gaya atau tarikan kebawah yang menyebabkan Tegangan permukaan adalah gaya atau tarikan kebawah yang menyebabkan permukaan ca

permukaan cairan iran berkontraksi berkontraksi dan dan benda dalabenda dalam m keadaan keadaan tegang. tegang. Hal Hal ini ini disebabkandisebabkan oleh gaya-gaya tarik yang tidak seimbang pada antar muka c

oleh gaya-gaya tarik yang tidak seimbang pada antar muka c airan. Gaya ini biasa segeraairan. Gaya ini biasa segera diketahui pada kenaikan cairan biasa dalam pipa kapiler dan bentuk suatu tetesan kecil diketahui pada kenaikan cairan biasa dalam pipa kapiler dan bentuk suatu tetesan kecil cairan. Tegangan permukaan merupakan fenomena menarik yang terjadi pada zat cair cairan. Tegangan permukaan merupakan fenomena menarik yang terjadi pada zat cair (fluida) yang berada dalam keadaan diam (statis). Tegangan permukaan terjadi karena (fluida) yang berada dalam keadaan diam (statis). Tegangan permukaan terjadi karena permukaan

permukaan zat cair cendzat cair cenderung unerung untuk menegtuk menegang sehingga ang sehingga permukaannya permukaannya tampak sepertitampak seperti selaput tipis. Tegangan permukaan ini dipengaruhi oleh gaya-gaya kimia antara selaput tipis. Tegangan permukaan ini dipengaruhi oleh gaya-gaya kimia antara molekul air, seperti gaya tarik antar-molekul.

molekul air, seperti gaya tarik antar-molekul. Tegangan permukaan didefin

Tegangan permukaan didefinisikan sebagai gaya tiap satuan panjang yang bekerja isikan sebagai gaya tiap satuan panjang yang bekerja padapada permukaa

permukaa zat zat atau atau sebagai sebagai energi energi persatuan persatuan luas luas yang yang diperlukan diperlukan untuk untuk meningkatkan meningkatkan areaarea permukaan

permukaan suatu suatu cairan cairan yang yang diakibatkan diakibatkan oleh oleh gaya gaya antarmolekul. antarmolekul. Dalam Dalam sudutsudut termodinamika, tegangan permukaan juga dapat dideskripsikan sebagai suatu peristiwa dimana termodinamika, tegangan permukaan juga dapat dideskripsikan sebagai suatu peristiwa dimana cairan memiliki tendensi mengurangi permukaan hingga titik rendah dari potensial energi cairan memiliki tendensi mengurangi permukaan hingga titik rendah dari potensial energi permukaan yang

permukaan yang diperlukan untudiperlukan untuk mencapai kesetimbk mencapai kesetimbangan permukaanangan permukaan.. Tegangan permukaan (

Tegangan permukaan (!!) adalah intensitas gaya tarik modulus persatuan panjang) adalah intensitas gaya tarik modulus persatuan panjang sepanjang suatu garis di permukaan.

sepanjang suatu garis di permukaan.

!

! "

"

##

$%

...

(1)(1)

!

! = tegangan permukaan (dyne/cm) = tegangan permukaan (dyne/cm)

&

& = gaya yang dibutuhkan untuk memecah lapisan film (N/dyne) = gaya yang dibutuhkan untuk memecah lapisan film (N/dyne)

'

' = panjang benda (m/cm) = panjang benda (m/cm)

Karena cairan cenderung menurunkan luas permukaannya, dibutuhkan kerja dari luar, Karena cairan cenderung menurunkan luas permukaannya, dibutuhkan kerja dari luar, dimana usaha yang dibutuhkan adalah

dimana usaha yang dibutuhkan adalah

( " &*+

( " &*+ ...

...

(2)(2)

(

( "

" !

! ,

,** '*

'* +

+ "

" !*

!* -

-.

. ...

...

(3)(3)

•

(5)

% % a.

a. Jenis cairanJenis cairan

Pada umumnya cairan yang memiliki gaya tarik antara

Pada umumnya cairan yang memiliki gaya tarik antara molekulnya besar, seperti air,molekulnya besar, seperti air, maka tegangan permukaannya juga besar. Sebaliknya pada cairan seperti bensin maka tegangan permukaannya juga besar. Sebaliknya pada cairan seperti bensin karena gaya tarik antara molekulnya kecil, maka tegangan permukaannya juga kecil. karena gaya tarik antara molekulnya kecil, maka tegangan permukaannya juga kecil. b.

b. SuhuSuhu

Tegangan permukaan cairan turun bila s

Tegangan permukaan cairan turun bila suhu naik, karena dengan bertambahnya suhuuhu naik, karena dengan bertambahnya suhu molekul-

molekul- molekul molekul cairan bergerak cairan bergerak lebih cepat lebih cepat dan dan pengaruh pengaruh interaksi antarainteraksi antara molekul berkurang sehingga tegangan permukaannya menurun.

molekul berkurang sehingga tegangan permukaannya menurun. c.

c. Adanya zat terlarutAdanya zat terlarut

Adanya zat terlarut pada cairan dapat menaikkan atau menurunkan tegangan Adanya zat terlarut pada cairan dapat menaikkan atau menurunkan tegangan permukaan.

permukaan. Untuk Untuk air adanya air adanya elektrolit anorganik elektrolit anorganik dan dan non non elektrolit tertentu elektrolit tertentu sepertiseperti sukrosa dan gliserin

sukrosa dan gliserin menaikkan tegangan permukmenaikkan tegangan permukaan. Sedangkan adanyaan. Sedangkan adanya zat- zata zat- zat seperti sabun, detergen, dan

seperti sabun, detergen, dan alkohol adalah efektif dalam menualkohol adalah efektif dalam menurunkan teganganrunkan tegangan permukaan

permukaan (Yazid, 2005).(Yazid, 2005). d.

d. SurfaktanSurfaktan

Surfaktan (surface active agents), zat yang dapat mengaktifkan permukaan, karena Surfaktan (surface active agents), zat yang dapat mengaktifkan permukaan, karena cenderung untuk terkonsentrasi pada permukaan atau antar muka. Surfaktan cenderung untuk terkonsentrasi pada permukaan atau antar muka. Surfaktan mempunyai orientasi yang jelas sehingga cenderung pada rantai lurus. Sabun mempunyai orientasi yang jelas sehingga cenderung pada rantai lurus. Sabun merupakan salah satu contoh dari surfaktan.

merupakan salah satu contoh dari surfaktan. e.

e. Konsentrasi zat terlarutKonsentrasi zat terlarut

Konsentrasi zat terlarut (solut) suatu larutan biner mempunyai pengaruh terhadap Konsentrasi zat terlarut (solut) suatu larutan biner mempunyai pengaruh terhadap sifat-sifat larutan termasuk tegangan muka dan adsorpsi pada permukaan larutan. sifat-sifat larutan termasuk tegangan muka dan adsorpsi pada permukaan larutan. Telah diamati bahwa solut yang ditambahkan kedalam larutan akan menurunkan Telah diamati bahwa solut yang ditambahkan kedalam larutan akan menurunkan tegangan muka, karena mempunyai konsentrasi dipermukaan yang lebih besar tegangan muka, karena mempunyai konsentrasi dipermukaan yang lebih besar daripada didalam larutan.Sebaliknya solut yang penambahannya kedalam larutan daripada didalam larutan.Sebaliknya solut yang penambahannya kedalam larutan menaikkan tegangan muka mempunyai konsentrasi dipermukaan yang lebih kecil menaikkan tegangan muka mempunyai konsentrasi dipermukaan yang lebih kecil daripada didalam larutan.

daripada didalam larutan.

•

• Fenomena Penting Akibat Tegangan PermukaanFenomena Penting Akibat Tegangan Permukaan o

o KapilaritasKapilaritas

Peristiwa kapilaritas adalah naik turunnya permukaan zat cair melalui pipa kapiler. Peristiwa kapilaritas adalah naik turunnya permukaan zat cair melalui pipa kapiler. Kapilaritas terjadi karena gaya kohesi dari tegangan permukaan dan gaya adhesi Kapilaritas terjadi karena gaya kohesi dari tegangan permukaan dan gaya adhesi antara zat cair dan tabung kaca. Peristiwa ini tanpa disadari terjadi disekeliling kita antara zat cair dan tabung kaca. Peristiwa ini tanpa disadari terjadi disekeliling kita seperti peristiwa naiknya minyak tanah melalui sumbu kompor adalah peristiwa seperti peristiwa naiknya minyak tanah melalui sumbu kompor adalah peristiwa

(6)

& & kapilaritas. Pengisapan air dan unsur hara oleh tumbuhan melalui jaringan kapiler kapilaritas. Pengisapan air dan unsur hara oleh tumbuhan melalui jaringan kapiler merupakan peristiwa kapilaritas. Hal lainnya yaitu pengisapan air oleh kertas atau merupakan peristiwa kapilaritas. Hal lainnya yaitu pengisapan air oleh kertas atau kain juga merupakan peristiwa kapilaritas.

kain juga merupakan peristiwa kapilaritas.

o

o Bentuk Tetesan adalah BulatBentuk Tetesan adalah Bulat

Tetes cairan memiliki

Tetes cairan memiliki bentuk hampir bulat. Karena tegangan permukaan, permukaanbentuk hampir bulat. Karena tegangan permukaan, permukaan bebas dari

bebas dari cairan cenderung cairan cenderung untuk muntuk mencapai luas encapai luas permukaan minimupermukaan minimum. Karena m. Karena bolabola memiliki luas permukaan minimum untuk volume tertentu cairan, cairan mencoba memiliki luas permukaan minimum untuk volume tertentu cairan, cairan mencoba mengadopsi bentuk bola. Contohnya adalah tetesan air atau tetesan merkuri.

mengadopsi bentuk bola. Contohnya adalah tetesan air atau tetesan merkuri.

SURFAKTAN SURFAKTAN

•

• Pengertian, Karakteristik, dan Fungsi SurfaktanPengertian, Karakteristik, dan Fungsi Surfaktan

Surfaktan (

Surfaktan (Surface active agent Surface active agent ) adalah bahan aktif permukan yang dapat) adalah bahan aktif permukan yang dapat diproduksi secara sintesis kimia maupun biokimia. Karakteristik utama surfaktan diproduksi secara sintesis kimia maupun biokimia. Karakteristik utama surfaktan adalah pada aktifitas permukaannya. Surfaktan mampu meningkatkan kemampuan adalah pada aktifitas permukaannya. Surfaktan mampu meningkatkan kemampuan menurunkan tegangan permukaan dan antar muka suatu cairan, meningkatkan menurunkan tegangan permukaan dan antar muka suatu cairan, meningkatkan kemampuan pembentukan emulsi minyak dalam air, mengubah kecepatan agregasi kemampuan pembentukan emulsi minyak dalam air, mengubah kecepatan agregasi partikel terdispersi yaitu

partikel terdispersi yaitu dengan mengdengan menghambat dan hambat dan mereduksi flokulasi mereduksi flokulasi dan coalescencedan coalescence partikel

partikel yang yang terdispersi terdispersi sehingga sehingga kestabilan kestabilan partikel partikel yang yang terdispersi terdispersi semakinsemakin meningkat. Surfaktan juga mampu mempertahankan gelembung atau busa yang meningkat. Surfaktan juga mampu mempertahankan gelembung atau busa yang terbentuk lebih lama. Karena sifatnya dapat menurunkan tengangan permukaan, terbentuk lebih lama. Karena sifatnya dapat menurunkan tengangan permukaan, surfaktan dapat digunakan sebagai bahan pembasah, bahan pengemulsi dan bahan surfaktan dapat digunakan sebagai bahan pembasah, bahan pengemulsi dan bahan pelarut.

pelarut.

Molekul surfaktan memiliki bagian polar yang suka akan air (hidrofilik) dan Molekul surfaktan memiliki bagian polar yang suka akan air (hidrofilik) dan bagian

bagian non non polar polar yang yang suka suka akan akan minyak/lemak minyak/lemak (hidrofobik). (hidrofobik). Bagian Bagian polar polar molekulmolekul surfaktan dapat bermuatan positif, negatif atau netral. Umumnya bagian non polar surfaktan dapat bermuatan positif, negatif atau netral. Umumnya bagian non polar (hidrofobik) adalah merupakan rantai alkil yang panjang ”

(hidrofobik) adalah merupakan rantai alkil yang panjang ” ekor”, sementara bagian yangekor”, sementara bagian yang polar (hidrofilik)

polar (hidrofilik) mengandung mengandung gugus gugus hidroksil dan hidroksil dan nampak sebagai nampak sebagai “kepala” surfaktan.“kepala” surfaktan.

Gambar 1. Representasi Struktur Surfaktan Gambar 1. Representasi Struktur Surfaktan

(7)

' ' Gugus hidrofilik pada surfaktan bersifat polar dan mudah bersenyawa dengan Gugus hidrofilik pada surfaktan bersifat polar dan mudah bersenyawa dengan air, sedangkan gugus hidrofobik bersifat non polar dan mudah bersenyawa dengan air, sedangkan gugus hidrofobik bersifat non polar dan mudah bersenyawa dengan minyak. Pada suatu molekul surfaktan, salah satu gugus harus lebih dominan minyak. Pada suatu molekul surfaktan, salah satu gugus harus lebih dominan jumlahnya.

jumlahnya. Molekul-molekul Molekul-molekul surfaktan surfaktan akan akan diadsorpsi diadsorpsi lebih lebih kuat kuat oleh oleh airair dibandingkan dengan minyak apabila gugus polarnya yang lebih dominan. Sebaliknya, dibandingkan dengan minyak apabila gugus polarnya yang lebih dominan. Sebaliknya, apabila gugus non polarnya lebih dominan, maka molekul-molekul surfaktan tersebut apabila gugus non polarnya lebih dominan, maka molekul-molekul surfaktan tersebut akan diadsorpsi lebih kuat oleh minyak dibandingkan dengan air. Akibatnya tegangan akan diadsorpsi lebih kuat oleh minyak dibandingkan dengan air. Akibatnya tegangan permukaan minyak menjadi lebih rendah

permukaan minyak menjadi lebih rendah sehingga mudah menyebar dan menjadi sehingga mudah menyebar dan menjadi fasefase kontinyu.

kontinyu.

•

• Pengertian MiselPengertian Misel

Penambahan surfaktan dalam larutan akan menyebabkan turunnya tegangan Penambahan surfaktan dalam larutan akan menyebabkan turunnya tegangan permukaan larutan.

permukaan larutan. Setelah Setelah mencapai mencapai konsentrasi konsentrasi tertentu, tertentu, tegangan permukaan tegangan permukaan akanakan konstan walaupun konsentrasi surfaktan ditingkatkan. Bila surfaktan ditambahkan konstan walaupun konsentrasi surfaktan ditingkatkan. Bila surfaktan ditambahkan melebihi konsentrasi ini maka surfaktan mengagregasi membentuk misel. Konsentrasi melebihi konsentrasi ini maka surfaktan mengagregasi membentuk misel. Konsentrasi terbentuknya misel ini disebut

terbentuknya misel ini disebut Critical Micelle C Critical Micelle C oncentrationoncentration ( (CMCCMC). Tegangan). Tegangan permukaan

permukaan akan akan menurun menurun hingga hingga cmc cmc tercapai. tercapai. Setelah Setelah cmc cmc tercapai, tercapai, tegangantegangan permukaan

permukaan akan akan konstan konstan yang yang menunjukkan menunjukkan bahwa bahwa antar antar muka muka menjadi menjadi jenuhjenuh danterbentuk misel yang berada dalam

danterbentuk misel yang berada dalam keseimbangan dinamis dengan monomernya.keseimbangan dinamis dengan monomernya.

•

• CMC (CMC (Critical Micelle ConcentrationCritical Micelle Concentration))

permukaan larutan. Setelah Setelah mencapai mencapai konsentrasi konsentrasi tertentu, tertentu, tegangan permukaan tegangan permukaan akanakan konstan walaupun konsentrasi surfaktan ditingkatkan. Bila surfaktan ditambahkan konstan walaupun konsentrasi surfaktan ditingkatkan. Bila surfaktan ditambahkan melebihi konsentrasi ini maka surfaktan mengagregasi membentuk misel, konsesntrasi melebihi konsentrasi ini maka surfaktan mengagregasi membentuk misel, konsesntrasi terbentuknya misel ini disebut

terbentuknya misel ini disebut Critical Micelle ConcentrationCritical Micelle Concentration (CMC). Tegangan (CMC). Tegangan permukaan

permukaan akan akan menurun menurun hingga hingga CMC CMC tercapai. tercapai. Setelah Setelah CMC CMC tercapai, tercapai, tegangantegangan permukaan

permukaan akan akan konstan konstan yang yang menunjukkan menunjukkan bahwa bahwa antar antar muka muka menjadi menjadi jenuh jenuh dandan terbentuk misel yang berada daam keseimbangan dinamis dengan monimernya terbentuk misel yang berada daam keseimbangan dinamis dengan monimernya (Genaro, 1990).

(8)

( ( Gambar 2. Struktur Misel

Gambar 2. Struktur Misel

•

• Penggunaan/Aplikasi SurfaktanPenggunaan/Aplikasi Surfaktan

Penggunaan surfaktan sangat bervariasi, seperti bahan deterjen, kosmetik, Penggunaan surfaktan sangat bervariasi, seperti bahan deterjen, kosmetik, farmasi, makanan, tekstil, plastik dan lainlain. Beberapa produk pangan seperti farmasi, makanan, tekstil, plastik dan lainlain. Beberapa produk pangan seperti margarin, es krim, dan lain-lain menggunakan surfaktan sebagai satu

margarin, es krim, dan lain-lain menggunakan surfaktan sebagai satu bahannya. Syaratbahannya. Syarat agar surfaktan dapat digunakan untuk produk pangan yaitu bahwa surfaktan tersebut agar surfaktan dapat digunakan untuk produk pangan yaitu bahwa surfaktan tersebut mempunyai nilai

mempunyai nilai Hydrophyle Hydrophyle Lypophyle Lypophyle BalanceBalance (HLB) antara 2-16, tidak beracun, (HLB) antara 2-16, tidak beracun, serta tidak menimbulkan iritasi. Penggunaan surfaktan terbagi atas tiga golongan, yaitu serta tidak menimbulkan iritasi. Penggunaan surfaktan terbagi atas tiga golongan, yaitu sebagai bahan pembasah (

sebagai bahan pembasah (wetting agent wetting agent ), bahan pengemulsi (), bahan pengemulsi (emulsifying agent emulsifying agent ) dan) dan bahan pelarut (

bahan pelarut ( solubilizing agent solubilizing agent ).).

ADSORPSI ADSORPSI

•

• Pengertian AdsorpsiPengertian Adsorpsi

Adsorpsi adalah gejala pengumpulan molekul-molekul suatu zat pada Adsorpsi adalah gejala pengumpulan molekul-molekul suatu zat pada permukaan

permukaan zat lain, zat lain, sebagai akibat sebagai akibat dari ketidakjenuhdari ketidakjenuhan gaya-gaya an gaya-gaya pada permukpada permukaaan zataaan zat tersebut. Dalam adsorpsi digunakan istilah adsorbat dan adsorban, dimana adsorbat tersebut. Dalam adsorpsi digunakan istilah adsorbat dan adsorban, dimana adsorbat adalah substansi yang terjerap atau substansi yang akan dipisahkan dari pelarutnya, adalah substansi yang terjerap atau substansi yang akan dipisahkan dari pelarutnya, sedangkan adsorban adalah merupakan suatu media penyerap yang dala

sedangkan adsorban adalah merupakan suatu media penyerap yang dala m hal ini berupam hal ini berupa senyawa karbon.

senyawa karbon.

Adsorpsi terjadi pada permukaan zat padat karena adanya gaya tarik atom atau Adsorpsi terjadi pada permukaan zat padat karena adanya gaya tarik atom atau molekul pada permukaan zat padat. Molekul-molekul pada permukaan zat padat atau molekul pada permukaan zat padat. Molekul-molekul pada permukaan zat padat atau zat cair, mempunyai gaya tarik ke arah dalam, karena tidak ada gaya-gaya lain yang zat cair, mempunyai gaya tarik ke arah dalam, karena tidak ada gaya-gaya lain yang mengimbangi. Adanya gaya-gaya ini menyebabkan zat padat dan zat cair, mempunyai mengimbangi. Adanya gaya-gaya ini menyebabkan zat padat dan zat cair, mempunyai gaya adsorpsi. Adsorpsi berbeda dengan absorpsi. Pada absorpsi zat yang diserap gaya adsorpsi. Adsorpsi berbeda dengan absorpsi. Pada absorpsi zat yang diserap masuk ke dalam absorbens sedangkan pada adsorpsi zat yang diserap hanya terdapat masuk ke dalam absorbens sedangkan pada adsorpsi zat yang diserap hanya terdapat pada permukaannya (Sukardjo, 1

pada permukaannya (Sukardjo, 1990).990).

Komponen yang terserap disebut adsorbat (

Komponen yang terserap disebut adsorbat (adsorbateadsorbate), sedangkan daerah tempat), sedangkan daerah tempat terjadinya penyerapan disebut adsorben (

terjadinya penyerapan disebut adsorben (adsorbent adsorbent / / substrate substrate). Berdasarkan sifatnya,). Berdasarkan sifatnya, adsorpsi dapat digolongkan menjadi adsorpsi fisik dan kimia.

adsorpsi dapat digolongkan menjadi adsorpsi fisik dan kimia. Perbedaan adsorp

(9)

) )

•

• Faktor-faktor yang mempengaruhi Adsorpsi, yakni:Faktor-faktor yang mempengaruhi Adsorpsi, yakni:

a.

a. Waktu Waktu kontak kontak f. f. pHpH b.

b. Karakteristik Karakteristik adsorben adsorben g. g. TemperaturTemperatur c.

c. Luas permukaanLuas permukaan d.

d. Kelarutan adsorbatKelarutan adsorbat e.

e. Ukuran molekul adsorbatUkuran molekul adsorbat

•

• Isoterm AdsorpsiIsoterm Adsorpsi

Isoterm adsorpsi adalah adsorpsi yang menggambarkan hubungan antara zat Isoterm adsorpsi adalah adsorpsi yang menggambarkan hubungan antara zat yang teradsorpsi oleh adsorben dengan tekanan atau konsentrasi pada keadaan yang teradsorpsi oleh adsorben dengan tekanan atau konsentrasi pada keadaan kesetimbangan dan temperatur konstan. Persamaan yang sering digunakan untuk kesetimbangan dan temperatur konstan. Persamaan yang sering digunakan untuk menggambarkan data percobaan isoterm telah dikembangkan oleh

menggambarkan data percobaan isoterm telah dikembangkan oleh 1) Freundlich,

1) Freundlich, 2) Langmuir, dan 2) Langmuir, dan

3) Brunauer, Emmett, dan Teller (Isoterm BET). 3) Brunauer, Emmett, dan Teller (Isoterm BET).

Adsorpsi

Adsorpsi fisika fisika Adsorpsi Adsorpsi kimiakimia

Molekul terikat pada adsorben oleh Molekul terikat pada adsorben oleh

gaya Van der Walls gaya Van der Walls

Molekul terikat pada adsorben oleh Molekul terikat pada adsorben oleh

ikatan kimia ikatan kimia Mempunyai entalpi reaksi -4

Mempunyai entalpi reaksi -4 sampai

sampai -40 -40 kJ/molkJ/mol

Mempunyai entalpi reaksi -40 sampai Mempunyai entalpi reaksi -40 sampai

800kJ/mol 800kJ/mol Dapat membentuk lapisan

Dapat membentuk lapisan multilayer

multilayer

Membentuk lapisan Monolayer Membentuk lapisan Monolayer

Adsorpsi hanya terjadi pada suhu Adsorpsi hanya terjadi pada suhu

dibawah titik didih

dibawah titik didih adsorbatadsorbat

Adsorpsi dapat terjadi pada suhu Adsorpsi dapat terjadi pada suhu

tinggi tinggi Jumlah adsorpsi pada permukaan

Jumlah adsorpsi pada permukaan merupakan fungsi adsorbat merupakan fungsi adsorbat

Jumlah adsorpsi pada permukaan Jumlah adsorpsi pada permukaan merupakan karakteristik adsorben dan merupakan karakteristik adsorben dan

adsorbat adsorbat Tidak melibatkan energi aktivasi

Tidak melibatkan energi aktivasi tertentu

tertentu

Melibatan energi aktivasi tertentu Melibatan energi aktivasi tertentu

Bersifat tidak spesifik

(10)

*+ *+

•

• Pengertian AdsorbenPengertian Adsorben

Adsorben merupakan zat padat yang dapat menyerap komponen tertentu dari Adsorben merupakan zat padat yang dapat menyerap komponen tertentu dari suatu fase fluida. Kebanyakan adsorben adalah bahan- bahan yang sangat berpori dan suatu fase fluida. Kebanyakan adsorben adalah bahan- bahan yang sangat berpori dan adsorpsi berlangsung terutama pada dinding pori- pori atau pada letak-letak tertentu di adsorpsi berlangsung terutama pada dinding pori- pori atau pada letak-letak tertentu di dalam partikel itu. Oleh karena pori-pori biasanya sangat kecil maka luas permukaan dalam partikel itu. Oleh karena pori-pori biasanya sangat kecil maka luas permukaan dalam menjadi beberapa orde besaran lebih besar daripada permukaan luar dan bisa dalam menjadi beberapa orde besaran lebih besar daripada permukaan luar dan bisa mencapai 2000 m/g. Pemisahan terjadi karena perbedaan bobot molekul atau karena mencapai 2000 m/g. Pemisahan terjadi karena perbedaan bobot molekul atau karena perbedaan

perbedaan polaritas polaritas yang yang menyebabkan menyebabkan sebagian sebagian molekul molekul melekat melekat pada pada permukaanpermukaan tersebut lebih erat daripada molekul lainnya.

tersebut lebih erat daripada molekul lainnya.

Adsorben yang digunakan secara komersial dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu Adsorben yang digunakan secara komersial dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu kelompok polar dan non polar.

kelompok polar dan non polar. a.

a. Adsorben PolarAdsorben Polar

Adsorben polar disebut juga hydrophilic. Jenis adsorben yang termasuk Adsorben polar disebut juga hydrophilic. Jenis adsorben yang termasuk kedalam kelompok ini adalah silika gel, alumina aktif, dan zeolit.

kedalam kelompok ini adalah silika gel, alumina aktif, dan zeolit. b.

b. Adsorben non polarAdsorben non polar

Adsorben non polar disebut juga hydrophobic. Jenis adsorben yang termasuk Adsorben non polar disebut juga hydrophobic. Jenis adsorben yang termasuk kedalam kelompok ini adalah polimer adsorben dan karbon aktif.

kedalam kelompok ini adalah polimer adsorben dan karbon aktif.

Menurut IUPAC (Internasional Union of Pure and Applied Chemical) ada beberapa Menurut IUPAC (Internasional Union of Pure and Applied Chemical) ada beberapa klasifikasi pori yaitu :

klasifikasi pori yaitu : a.

a. Mikropori : diameter < 2nmMikropori : diameter < 2nm b.

b. Mesopori : diameter 2 – 50 nmMesopori : diameter 2 – 50 nm c.

c. Makropori:diameter>50nmMakropori:diameter>50nm

Adsorben yang Umum Digunakan : Zeolit Adsorben yang Umum Digunakan : Zeolit

(11)

** ** BAB II BAB II JAWABAN PERTANYAAN JAWABAN PERTANYAAN Bagian A Bagian A 1.

1. Dalam kasus di atas terjadi fenomena permukaan pada fluida, jelaskanDalam kasus di atas terjadi fenomena permukaan pada fluida, jelaskan pengertian tentang fenomena permukaan, dan jelaskan mengapa terjadi pengertian tentang fenomena permukaan, dan jelaskan mengapa terjadi perubahan tegangan permukaan setelah adanya nanopartikel.

perubahan tegangan permukaan setelah adanya nanopartikel.

Fenomena permukaan merupakan peristiwa – peristiwa yang terjadi di dekat atau pada Fenomena permukaan merupakan peristiwa – peristiwa yang terjadi di dekat atau pada permukaan

permukaan suatu suatu zat zat atau atau fase. fase. Beberapa Beberapa peristiwa peristiwa yang yang merupakan merupakan fenomenafenomena permukaan

permukaan adalah adalah tegangan tegangan permukaan, permukaan, tegangan tegangan interfacial, interfacial, adsorpsi, adsorpsi, penyebaranpenyebaran cairan di permukaan, dan katalitik.

cairan di permukaan, dan katalitik.

Tegangan permukaan dapat terjadi setelah adanya nanopartikel dikarenakan pada Tegangan permukaan dapat terjadi setelah adanya nanopartikel dikarenakan pada nanopartikel sering ditemukan dengan bahan aglomerasi dengan berbagai komposisi nanopartikel sering ditemukan dengan bahan aglomerasi dengan berbagai komposisi seperti sifat kimia dan elektromagnetiknya. Nanopartikel dapat tersebar

seperti sifat kimia dan elektromagnetiknya. Nanopartikel dapat tersebar seperti aerosol,seperti aerosol, suspense/koloid atau dalam keadaan menggumpal. Sebagai contoh, nanopartikel suspense/koloid atau dalam keadaan menggumpal. Sebagai contoh, nanopartikel magnetik cenderung mengelompok, membentuk sebuah aglomerat, kecuali permukaan magnetik cenderung mengelompok, membentuk sebuah aglomerat, kecuali permukaan mereka dilapisi dengan bahan non-magnetik, dan dalam keadaan menggumpal, mereka dilapisi dengan bahan non-magnetik, dan dalam keadaan menggumpal, nanopartikel dapat berperilaku sebagai partikel yang lebih besar, tergantung pada nanopartikel dapat berperilaku sebagai partikel yang lebih besar, tergantung pada ukuran aglomerat tersebut. Perilaku nanopartikel inilah yang membuat tegangan ukuran aglomerat tersebut. Perilaku nanopartikel inilah yang membuat tegangan permukaan dapat terjadi setelah adanya nanopartikel.

permukaan dapat terjadi setelah adanya nanopartikel.

Penambahan nanopartikel pada suatu fluida basa pada konsentrasi yang tinggi Penambahan nanopartikel pada suatu fluida basa pada konsentrasi yang tinggi menyebabkan tegangan permukaan meningkat seiring dengan meningkatnya menyebabkan tegangan permukaan meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi partikel. Ini disebabkan karena peningkatan gaya Van der Waals antar konsentrasi partikel. Ini disebabkan karena peningkatan gaya Van der Waals antar partikel

partikel yang yang terakumulasi terakumulasi pada pada interfase interfase gas gas – – cair cair yang yang dapat dapat menyebabkanmenyebabkan meningkatkan energi bebas permukaan yang juga dapat meningkatkan tegangan meningkatkan energi bebas permukaan yang juga dapat meningkatkan tegangan permukaan.

permukaan.

2.

2. Istilah tegangan permukaan (Istilah tegangan permukaan (surface tensionsurface tension) sangat erat hubungannya dengan) sangat erat hubungannya dengan istilah

istilah intermolecular forcesintermolecular forces, jelaskan definisi dan hubungan dari kedua istilah, jelaskan definisi dan hubungan dari kedua istilah tersebut.

tersebut.

Intermolecular

Intermolecular forcesforces (gaya intermolekular) adalah gaya tarik/ tolak yang terjadi(gaya intermolekular) adalah gaya tarik/ tolak yang terjadi antarmolekul. Apabila molekul – molekul berada dalam suatu materi, gayanya disebut antarmolekul. Apabila molekul – molekul berada dalam suatu materi, gayanya disebut cohesive force

cohesive force (antara molekul cairan) sementara jika berada dalam dua materi yang (antara molekul cairan) sementara jika berada dalam dua materi yang berbeda, gayanya disebut

(12)

*" *" Gambar 3. Terjadinya Tegangan Permukaan

Gambar 3. Terjadinya Tegangan Permukaan

Tegangan permukaan (

Tegangan permukaan ( surface tension surface tension) terjadi karena permukaan zat cair mempunyai) terjadi karena permukaan zat cair mempunyai kecendrungan untuk menegang, sehingga permukaannya seolah – olah ditutupi oleh kecendrungan untuk menegang, sehingga permukaannya seolah – olah ditutupi oleh suatu lapisan yang tipis dan elastis. Hal ini dise

suatu lapisan yang tipis dan elastis. Hal ini disebabkan adanya gaya tarik menarik antarababkan adanya gaya tarik menarik antara partikel sejenis di

partikel sejenis di dalam zat cair dalam zat cair sampai ke permukaan. Di sampai ke permukaan. Di dalam cairan, tiadalam cairan, tiap molekulp molekul ditarik oleh molekul lain yang sejenis

ditarik oleh molekul lain yang sejenis didekatnya (didekatnya ( Interior Molecule Interior Molecule) dengan gaya yang) dengan gaya yang sama ke segala arah (

sama ke segala arah (cohesive forcecohesive force). Sedangkan pada permukaan cairan, tiap molekul). Sedangkan pada permukaan cairan, tiap molekul ditarik oleh molekul sejenis didekatnya (

ditarik oleh molekul sejenis didekatnya ( Exterior Exterior MoleculeMolecule) dengan arah gaya hanya) dengan arah gaya hanya kesamping dan kebawah (

kesamping dan kebawah (adhesive forceadhesive force). Akibat terdapat perbedaan gaya tarik,). Akibat terdapat perbedaan gaya tarik, sehingga ada sisa gaya yang bekerja pada lapisan atas cairan. Gaya tersebut mengarah sehingga ada sisa gaya yang bekerja pada lapisan atas cairan. Gaya tersebut mengarah kebawah karena molekul dibawah permukaan jumlahnya lebih banyak dan jarak antara kebawah karena molekul dibawah permukaan jumlahnya lebih banyak dan jarak antara molekul lebih rapat. Adanya gaya atau tarikan kebawah menyebabkan permukaan molekul lebih rapat. Adanya gaya atau tarikan kebawah menyebabkan permukaan cairan berkontraksi dan berada dalam keadaan tegang. Keadaan tegang inilah yang cairan berkontraksi dan berada dalam keadaan tegang. Keadaan tegang inilah yang disebut dengan tegangan permukaan (

disebut dengan tegangan permukaan ( surface surface tension).tension). Sehingga dapat disimpulkanSehingga dapat disimpulkan bahwa

bahwa tegangan tegangan permukaan permukaan (( surface surface tensiontension) berhubungan erat dengan gaya) berhubungan erat dengan gaya intermolekular, yakni gaya tarik antar molekul cairan. Semakin kuat gaya intermolekular, yakni gaya tarik antar molekul cairan. Semakin kuat gaya intermolekular maka semakin kuat tegangan permukaan.

intermolekular maka semakin kuat tegangan permukaan.

3.

3. Ada beberapa metoda yang dapat kita gunakan untuk menentukan teganganAda beberapa metoda yang dapat kita gunakan untuk menentukan tegangan permukaan dari suatu cairan, jelaskan metoda apa saja yang Anda ketahui, permukaan dari suatu cairan, jelaskan metoda apa saja yang Anda ketahui, terangkan prinsipnya dan sertakan gambar.

terangkan prinsipnya dan sertakan gambar. 1)

1) Metode Kenaikan KapilerMetode Kenaikan Kapiler

Tegangan permukaan diukur dengan melihat ketinggian cairan yang naik Tegangan permukaan diukur dengan melihat ketinggian cairan yang naik melalui suatu kapiler. Bila suatu pipa kapiler di masukkan ke dalam cair

melalui suatu kapiler. Bila suatu pipa kapiler di masukkan ke dalam cair an yangan yang membasahi dinding maka cairan akan naik ke dalam kapiler karena adanya membasahi dinding maka cairan akan naik ke dalam kapiler karena adanya tegangan muka. Kenaikan cairan sampai pada suhu tinggi tertentu sehingga tegangan muka. Kenaikan cairan sampai pada suhu tinggi tertentu sehingga terjadi keseimbangan antara gaya ke atas dan ke bawah. Metode kenaikan terjadi keseimbangan antara gaya ke atas dan ke bawah. Metode kenaikan kapiler hanya dapat digunakan untuk mengukur tegangan permukaan tidak bisa kapiler hanya dapat digunakan untuk mengukur tegangan permukaan tidak bisa

(13)

*# *# untuk mengukur tegangan antar muka. Sudut kontak

untuk mengukur tegangan antar muka. Sudut kontak !!_{dibentuk oleh permukaan}_{dibentuk oleh permukaan}

zat cair yang dekat dengan dinding. Sudut ini timbul akibat gaya tarik menarik zat cair yang dekat dengan dinding. Sudut ini timbul akibat gaya tarik menarik antar zat yang sama (

antar zat yang sama (cohesive forcecohesive force) dan gaya tarik antar molekul zat yang) dan gaya tarik antar molekul zat yang berbeda (

berbeda (adhesive forceadhesive force). Karena dalam pipa kapiler gaya adhesi antara partikel). Karena dalam pipa kapiler gaya adhesi antara partikel air dan kaca lebih besar daripada gaya kohesi antara partikel-partikel air, maka air dan kaca lebih besar daripada gaya kohesi antara partikel-partikel air, maka air akan naik dalam pipa kapiler. Sebaliknya raksa cenderung turun dalam pipa air akan naik dalam pipa kapiler. Sebaliknya raksa cenderung turun dalam pipa kapiler, jika gaya kohesinya lebih besar daripada gaya adhesinya. Jika sudut kapiler, jika gaya kohesinya lebih besar daripada gaya adhesinya. Jika sudut kontak lebih besar dari 90

kontak lebih besar dari 90oo cairan akan tertekan kebawah membentuk cekungan. cairan akan tertekan kebawah membentuk cekungan.

/

/ "

"

$01234 $01234

567

567 ... (1)... (1)

h : tinggi permukaan zat cair (m) h : tinggi permukaan zat cair (m)

!

! : tegangan permukaan (N m : tegangan permukaan (N m-1-1))

8

8 : massa jenis (kg/m : massa jenis (kg/m33)) r : jari-jari (m)

r : jari-jari (m)

9

9 : sudut kontak (m/s : sudut kontak (m/s22))

Gambar 4. Metode Kenaikan Kapiler Gambar 4. Metode Kenaikan Kapiler

2)

2) Metode Metode Tensiometer Tensiometer Cincin Cincin Du-NuoyDu-Nuoy

Metode ini bisa digunakan untuk mengukur tegangan permukaan ataupun Metode ini bisa digunakan untuk mengukur tegangan permukaan ataupun tegangan antarmuka. Prinsip dari alat ini adalah gaya yang diperlukan untuk tegangan antarmuka. Prinsip dari alat ini adalah gaya yang diperlukan untuk melepaskan suatu cincin platina iridium yang diperlukan sebanding dengan melepaskan suatu cincin platina iridium yang diperlukan sebanding dengan tegangan permukaan atau tegangan antar muka dari cairan tersebut.

tegangan permukaan atau tegangan antar muka dari cairan tersebut.

!

! "

"

##

:;7

(14)

*$ *$ Gambar 5. Metode Cincin Du-Nuoy

Gambar 5. Metode Cincin Du-Nuoy

3)

3) Metode Bobot TetesMetode Bobot Tetes

Alat yang digunakan adalah stalagnometer. Prinsip kerja nya ialah tegangan Alat yang digunakan adalah stalagnometer. Prinsip kerja nya ialah tegangan permukaan

permukaan ditentukan ditentukan oleh oleh bobot bobot jenis jenis cairan cairan yang yang menetes menetes secara secara perlahanperlahan dari ujung pipa yang berdiri tegak

dari ujung pipa yang berdiri tegak

!

! "

"

E6E6

$;7

$;7 ... (3)... (3)

Gambar 6. Metode Bobot Tetes Gambar 6. Metode Bobot Tetes

4)

4) Metode Hitung Jumlah TetesMetode Hitung Jumlah Tetes

Pada metode ini dihitung jumlah tetes yang dikandung suatu volume tertentu Pada metode ini dihitung jumlah tetes yang dikandung suatu volume tertentu yang akan diukur tekanan permukaannya.

yang akan diukur tekanan permukaannya.

Kemudian dibandingkan dengan cairan yang kira-kira tekana permukaannya Kemudian dibandingkan dengan cairan yang kira-kira tekana permukaannya sama dengan cairan yang akan diukur

sama dengan cairan yang akan diukur

0 0_F_F 0 0_G_G

"

H H_F_F55_F_F H H_G_G55_G_G ... (4 ... (4)) N : jumlah tetesan ;

N : jumlah tetesan ; 88 : massa jenis : massa jenis

Gambar 7. Metode Jumlah Tetes Gambar 7. Metode Jumlah Tetes

(15)

*% *% 4.

4. Air juga memiliki tegangan permukaan, tahukah Anda berapa teganganAir juga memiliki tegangan permukaan, tahukah Anda berapa tegangan permukaan air? Ketika Anda mempelajari tegangan permukaan air, Anda akan permukaan air? Ketika Anda mempelajari tegangan permukaan air, Anda akan menemukan istilah “

menemukan istilah “skin-likeskin-like”, terangkan pengertian dari istilah tersebut, dan”, terangkan pengertian dari istilah tersebut, dan jelaskan men

jelaskan mengapa peristiwa gapa peristiwa tersebut bistersebut bisa terjadi.a terjadi.

Tegangan permukaan air bervariasi berdasarkan suhu dimana air tersebut ditempatkan. Tegangan permukaan air bervariasi berdasarkan suhu dimana air tersebut ditempatkan. Sebagai contoh, air pada suhu 0

Sebagai contoh, air pada suhu 0ooC memiliki tegangan permukaan sebesar 0,076 N/mC memiliki tegangan permukaan sebesar 0,076 N/m sedangkan pada suhu 20

sedangkan pada suhu 20ooC memiliki tegangan permukaan sebesar 0,072 N/m. DalamC memiliki tegangan permukaan sebesar 0,072 N/m. Dalam air, terdapat dua jenis

air, terdapat dua jenis molekul, molekul, yakni molekul yakni molekul eksterior (pada permukaan) dan eksterior (pada permukaan) dan interiorinterior (dibawah permukaan). Molekul interior pada setiap sisinya akan tertarik ke segala arah (dibawah permukaan). Molekul interior pada setiap sisinya akan tertarik ke segala arah sehingga resultan gayanya bernilai

sehingga resultan gayanya bernilai nol. Sedangkan molekul pada permukaan (molekulnol. Sedangkan molekul pada permukaan (molekul eksterior) tidak memiliki gaya tarik ke arah atas karena tidak ada zat cair diatasnya. eksterior) tidak memiliki gaya tarik ke arah atas karena tidak ada zat cair diatasnya. Oleh karena itu pada permukaan zat cair molekul

Oleh karena itu pada permukaan zat cair molekul memiliki gaya resultan ke arah bawahmemiliki gaya resultan ke arah bawah yang menyebabkan beberapa kekuatan ketidakseimbangan pada permukaan cairan. Hal yang menyebabkan beberapa kekuatan ketidakseimbangan pada permukaan cairan. Hal tersebut membuat keadaan energi dari molekul pada interior jauh lebih rendah tersebut membuat keadaan energi dari molekul pada interior jauh lebih rendah dibandingkan dengan molekul pada eksterior. Karena itu, molekul mencoba untuk dibandingkan dengan molekul pada eksterior. Karena itu, molekul mencoba untuk mempertahankan luas permukaan minimum, sehingga memungkinkan lebih banyak mempertahankan luas permukaan minimum, sehingga memungkinkan lebih banyak molekul memiliki keadaan energi yang lebih rendah. Inilah yang menciptakan seperti molekul memiliki keadaan energi yang lebih rendah. Inilah yang menciptakan seperti ada kulit (

ada kulit ( skin-like skin-like) pada permukaan air.) pada permukaan air.

5.

5. Dapatkah anda menjelaskan kenapa pada konsentrasi rendah nanopartikel FeC,Dapatkah anda menjelaskan kenapa pada konsentrasi rendah nanopartikel FeC, tegangan permukaan nanofluida lebih rendah dibandingkan dengan tegangan tegangan permukaan nanofluida lebih rendah dibandingkan dengan tegangan permukaan air, sedangkan pada konsentrasi tinggi, tegangan permukaan permukaan air, sedangkan pada konsentrasi tinggi, tegangan permukaan nanofluida adalah hampir sama dengan tegangan permukaan air?

nanofluida adalah hampir sama dengan tegangan permukaan air?

Percobaan Bhattacharya (2004) telah meneliti tentang studi tegangan permukaan yang Percobaan Bhattacharya (2004) telah meneliti tentang studi tegangan permukaan yang dipengaruhi oleh konsentrasi, suhu dan penambahan zat bahwa suhu dan konsentrasi dipengaruhi oleh konsentrasi, suhu dan penambahan zat bahwa suhu dan konsentrasi dapat meningkatkan dan menurunkan tegangan dari suatu permukaan zat cair. Pada dapat meningkatkan dan menurunkan tegangan dari suatu permukaan zat cair. Pada percobaan

percobaan ini ini dilakukan dilakukan variasi variasi konsentrasi konsentrasi dalam dalam senyawa senyawa yang yang digunakan digunakan sebagaisebagai acuan variable bebas (Larutan 2-propanol dengan variasi konsentrasi 0,6 M ; 0,4 M ; acuan variable bebas (Larutan 2-propanol dengan variasi konsentrasi 0,6 M ; 0,4 M ; 0,2M dan 0,1M), sedangkan metode kenaikan kapiler digunakan sebagai variabel 0,2M dan 0,1M), sedangkan metode kenaikan kapiler digunakan sebagai variabel terikat. Didapat hasil percobaan diatas dalam tabel berikut.

terikat. Didapat hasil percobaan diatas dalam tabel berikut.

No No KonsentrasKonsentrasi i (2- (2-propanol) propanol) Percobaan I h Percobaan I h (cm) (cm) Percobaan II Percobaan II h (cm) h (cm) Percobaan III Percobaan III h (cm) h (cm) Rata-rata h Rata-rata h (cm) (cm) 1. 1. 0,1 0,1 M M 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,52,5

(16)

*& *& Tabel 1. Variasi konsentrasi senyawa t

Tabel 1. Variasi konsentrasi senyawa terhadap tegangan permukaan dengan metodeerhadap tegangan permukaan dengan metode kenaikan kapiler

kenaikan kapiler

Didapat hasil dari nilai tegangan permukaan dari beberapa zat dalam data diatas dengan Didapat hasil dari nilai tegangan permukaan dari beberapa zat dalam data diatas dengan menggunakan regresi linear, seperti :

menggunakan regresi linear, seperti : 1.

1. Tegangan permukaan air dalam percobaan = 72,8 dyne/cmTegangan permukaan air dalam percobaan = 72,8 dyne/cm 2.

2. Tegangan Tegangan permukaan 2permukaan 2-propanol -propanol : : 0,1 M 0,1 M = 48,= 48,61 dy61 dyne/cmne/cm 3.

5. Tegangan Tegangan permukaan 2permukaan 2-propanol -propanol : : 0,6 M 0,6 M = 68,= 68,61 dy61 dyne/cmne/cm

Sehingga dari data percobaan yang diketahui didapat bahwa kenaikan dari konsentrasi Sehingga dari data percobaan yang diketahui didapat bahwa kenaikan dari konsentrasi suatu zat / konsentrasi nanopartikel dalam zat cair akan menurunkan tegangan suatu zat / konsentrasi nanopartikel dalam zat cair akan menurunkan tegangan permukaan zat sehingg

permukaan zat sehingga nilai tegangan pa nilai tegangan permukaan akan hampermukaan akan hampir sama dengan teganir sama dengan tegangangan permukaan

permukaan air. air. Tegangan Tegangan permukaan permukaan zat zat cair cair yang yang diamati diamati memiliki memiliki hasil hasil yangyang berbeda-beda.

berbeda-beda. Hal Hal ini ini terjadi terjadi karena karena molekul molekul memiliki memiliki daya daya tarik tarik menarik menarik antaraantara molekul sejenis yang disebut dengan daya kohesi. Daya kohesi suatu zat selalu sama, molekul sejenis yang disebut dengan daya kohesi. Daya kohesi suatu zat selalu sama, sehingga pada permukaan suatu zat cair akan terjadi perbedaan tegangan karena tidak sehingga pada permukaan suatu zat cair akan terjadi perbedaan tegangan karena tidak adanya keseimbangan daya kohesi. Semakin tinggi perbedaan tegangan yang terjadi adanya keseimbangan daya kohesi. Semakin tinggi perbedaan tegangan yang terjadi pada bidang

pada bidang mengakibatkan kedua mengakibatkan kedua zat cair itu susah bercampur. zat cair itu susah bercampur. Tegangan yang Tegangan yang terjaditerjadi pada air

pada air akan bertakan bertambah dengan ambah dengan penambahan garam-garam penambahan garam-garam anorganik atau anorganik atau senyawa- senyawa-senyawa.

senyawa.

Bagian B Bagian B

1.

1. Dapatkah Anda membantu memberikan penjelasan tentang proses pembuatanDapatkah Anda membantu memberikan penjelasan tentang proses pembuatan surfaktan, seperti yang diharapkan mahasiswa tersebut? Berikan uraian secara surfaktan, seperti yang diharapkan mahasiswa tersebut? Berikan uraian secara sistematik.

sistematik.

Produksi surfaktan alcohol lemak Produksi surfaktan alcohol lemak

Fatty alcohol diperoleh dengan cara hidrogenasi metil ester/asam lemak Fatty alcohol diperoleh dengan cara hidrogenasi metil ester/asam lemak

RCH RCH22OH + SOOH + SO33!! RCH RCH22OSOOSO33HH 2. 2. 0,2 0,2 M M 2,2 2,2 2,4 2,4 2,3 2,3 2,32,3 3. 3. 0,4 0,4 M M 2,2 2,2 2,1 2,1 2,1 2,1 2,12,1 4. 4. 0,6 0,6 M M 2,2 2,2 2,0 2,0 1,8 1,8 2,02,0

(17)

*' *' RCH

RCH22OSOOSO33H + NaOHH + NaOH !! RCH RCH22OSOOSO33 Na + H Na + H22OO Berikut adalah proses – prosesnya:

Berikut adalah proses – prosesnya: 1.

1. Process Air Separataion Process Air Separataion

Tujuannya untuk mencegah korosif pada reactor sebab embun dapat bereaksi bila Tujuannya untuk mencegah korosif pada reactor sebab embun dapat bereaksi bila ditambah SO

ditambah SO33 dan dapat memekatkan warna produk dan dapat memekatkan warna produk 2.

2. Sulfur Trioxide GenerationSulfur Trioxide Generation SO

SO22 -> SO -> SO33,dengan katalis V,dengan katalis V22OO55

•

• Pembakaran SulfurPembakaran Sulfur

Sulfur cair dimasukkan ke pembakar sulfur, sehingga sulfur menguap Sulfur cair dimasukkan ke pembakar sulfur, sehingga sulfur menguap (650 (650ooC)C) • • Pengkonversian SOPengkonversian SO₂₂ 3. 3. SulfasiSulfasi

Dilakukan di reaktor film multitude untuk mengontrol keakurasian rasio mol Dilakukan di reaktor film multitude untuk mengontrol keakurasian rasio mol antara SO

antara SO33 dengan umpan organic dengan umpan organic Prosesnya:

Prosesnya:

•

• Umpan dimasukkan dibagian atas dan mengalir ke bawah samping pipaUmpan dimasukkan dibagian atas dan mengalir ke bawah samping pipa •

• Ketika reaksi eksotermis, air dingin pada aliran control dijaga agarKetika reaksi eksotermis, air dingin pada aliran control dijaga agar

temperature 45-50

temperature 45-50ooC maksimumC maksimum

•

• Yield reaksi sebesar 97% dapat dicapaiYield reaksi sebesar 97% dapat dicapai

4.

4. Netralisasi Netralisasi

•

• Produk dari reaktor harus dinetralisasi segera dengan hidrolisis untukProduk dari reaktor harus dinetralisasi segera dengan hidrolisis untuk

menghindari kualitas produk yang buruk. Dilakukan dengan pencampuran menghindari kualitas produk yang buruk. Dilakukan dengan pencampuran multibladed untuk hasil yang homogen

multibladed untuk hasil yang homogen

•

• Netralisasi Netralisasi akan memelihara akan memelihara sifat-sifat sifat-sifat alkali sekecil alkali sekecil apapun untuk menjagaapapun untuk menjaga

kelancaran dan stabilitas proses kelancaran dan stabilitas proses 5.

5. Exhaust Gas TreatmentExhaust Gas Treatment

Penghilangan komposisi gas dengan meregulsi lingkungan gas lemah terdiri dari Penghilangan komposisi gas dengan meregulsi lingkungan gas lemah terdiri dari zat-zat organik sisa SO

zat-zat organik sisa SO33 non reaksi dan gas SO non reaksi dan gas SO2.2. Pertama kedua kotoranPertama kedua kotoran dipindahkan dan di electrostatic presipitator. Sisa gas SO

dipindahkan dan di electrostatic presipitator. Sisa gas SO22 dipindahkan dan reaksi dipindahkan dan reaksi dengan menambah soda kaustik yang mengalir berlawanan dengan scrubbing dengan menambah soda kaustik yang mengalir berlawanan dengan scrubbing column. Konsentrasi gas sisa dalam gas lemah SO

column. Konsentrasi gas sisa dalam gas lemah SO22 dilepaskan kedalam atmosfir dilepaskan kedalam atmosfir dengan Pmax 5 ppm.

(18)

*( *( 2.

2. Diketahui bahwa surfaktan memiliki gugus hidrofilik dan lipofilik. TerangkanDiketahui bahwa surfaktan memiliki gugus hidrofilik dan lipofilik. Terangkan kedua hubungan tersebut dan hubungannya dengan surfaktan. Jelaskan juga kedua hubungan tersebut dan hubungannya dengan surfaktan. Jelaskan juga pengertian tentang surfaktan beserta fungsi dan jenisnya. Ketika Anda pengertian tentang surfaktan beserta fungsi dan jenisnya. Ketika Anda mempelajari surfaktan, Anda akan menemukan istilah “misel”, berikan mempelajari surfaktan, Anda akan menemukan istilah “misel”, berikan penjelasan tentang istilah tersebut. Berikan contoh tentang kinerja salah satu penjelasan tentang istilah tersebut. Berikan contoh tentang kinerja salah satu surfaktan, gunakan gambar sebagai

surfaktan, gunakan gambar sebagai ilustrasinya.ilustrasinya.

Surfaktan merupakan suatu molekul yang memiliki gugus hidrofilik dan gugus lipofilik Surfaktan merupakan suatu molekul yang memiliki gugus hidrofilik dan gugus lipofilik sehingga dapat mempersatukan campuran yang terdiri dari air dan minyak. Surfaktan sehingga dapat mempersatukan campuran yang terdiri dari air dan minyak. Surfaktan (( surface surface active active agent agent ) adalah bahan aktif permukan yang dapat diproduksi secara) adalah bahan aktif permukan yang dapat diproduksi secara sintesis kimia maupun biokimia dimana karakteristik utama surfaktan adalah pada sintesis kimia maupun biokimia dimana karakteristik utama surfaktan adalah pada aktifitas permukaannya. Aktifitas surfaktan diperoleh karena sifat ganda dari aktifitas permukaannya. Aktifitas surfaktan diperoleh karena sifat ganda dari molekulnya. Molekul surfaktan memiliki bagian polar yang suka akan air (hidrofilik) molekulnya. Molekul surfaktan memiliki bagian polar yang suka akan air (hidrofilik) dan bagian non polar yang suka akan minyak/lemak (lipofilik). Bagian polar molekul dan bagian non polar yang suka akan minyak/lemak (lipofilik). Bagian polar molekul surfaktan dapat bermuatan positif, negatif atau netral. Sifat rangkap ini yang surfaktan dapat bermuatan positif, negatif atau netral. Sifat rangkap ini yang menyebabkan surfaktan dapat diadsorpsi pada antar muka udara-air, minyak-air dan za menyebabkan surfaktan dapat diadsorpsi pada antar muka udara-air, minyak-air dan za tt padat-air, membentuk

padat-air, membentuk lapisan tunggal lapisan tunggal dimana gugus dimana gugus hidrofilik berada phidrofilik berada pada fase air ada fase air dandan rantai hidrokarbon ke udara, dalam kontak dengan zat padat ataupun terendam dalam rantai hidrokarbon ke udara, dalam kontak dengan zat padat ataupun terendam dalam fase minyak. Umumnya bagian non polar (lipofilik) adala

fase minyak. Umumnya bagian non polar (lipofilik) adala h merupakan rantai alkil yangh merupakan rantai alkil yang panjang,

panjang, sementara sementara bagian bagian yang yang polar polar (hidrofilik) (hidrofilik) mengandung mengandung gugus gugus hidroksil.hidroksil. Surfaktan mempunyai peran penting untuk menurunkan tegangan permukaan bahan Surfaktan mempunyai peran penting untuk menurunkan tegangan permukaan bahan yang dikenai. Penggunaan surfaktan terbagi atas tiga golongan, yaitu sebagai bahan yang dikenai. Penggunaan surfaktan terbagi atas tiga golongan, yaitu sebagai bahan pembasah (wetting agent), bahan pengemulsi (emulsi

pembasah (wetting agent), bahan pengemulsi (emulsifying agents), dan sebagai bahanfying agents), dan sebagai bahan penglarut (solubilizing agents).

penglarut (solubilizing agents).

Klasifikasi surfaktan berdasarkan muatannya dibagi menjadi empat golongan yaitu : Klasifikasi surfaktan berdasarkan muatannya dibagi menjadi empat golongan yaitu : 1.

1. Surfaktan anionik Surfaktan anionik yaitu surfaktan yang bagian alkilnya terikat pada suatu anion. yaitu surfaktan yang bagian alkilnya terikat pada suatu anion. Surfaktan ini membentuk kelompok surfaktan yang paling besar dari jumlahnya. Surfaktan ini membentuk kelompok surfaktan yang paling besar dari jumlahnya. Sifat hidroliknya berasal dari bagian kepala ionik yang biasanya merupakan gugus Sifat hidroliknya berasal dari bagian kepala ionik yang biasanya merupakan gugus sulfat atau sulfonat. Pada

sulfat atau sulfonat. Pada kasus ini, gugus hidrofob diikat ke bagian hidrofil dengankasus ini, gugus hidrofob diikat ke bagian hidrofil dengan ikatan C-O-S yang labil, yang mudah dihidrolisis. Beberapa contoh dari surfaktan ikatan C-O-S yang labil, yang mudah dihidrolisis. Beberapa contoh dari surfaktan anionik adalah linier alkilbenzen sulfonat (LAS), alkohol sulfat (AS), alpha olefin anionik adalah linier alkilbenzen sulfonat (LAS), alkohol sulfat (AS), alpha olefin sulfonat (AOS) dan parafin atau secondary alkane sulfonat (SAS). Surfaktan jenis sulfonat (AOS) dan parafin atau secondary alkane sulfonat (SAS). Surfaktan jenis ini banyak digunakan pada industri laundri dan juga dimanfaatkan dalam proses ini banyak digunakan pada industri laundri dan juga dimanfaatkan dalam proses perbaikan

(19)

*) *) bereaksi dalam

bereaksi dalam air air cucian dengan cucian dengan ion air ion air sadah bermuatan sadah bermuatan positif spositif seperti kalsieperti kalsiumum dan magnesium.

dan magnesium.

Natrium dodekil sulfonat

Natrium dodekil sulfonat : C: C1212HH2323CHCH22SOSO33-Na-Na++ Natrium dodekil benzensulfonat

Natrium dodekil benzensulfonat : C: C1212HH2525ArSOArSO33-Na-Na++

Gambar 8. Contoh

Gambar 8. Contoh Surfaktan AnionikSurfaktan Anionik

2.

2. Surfaktan kationik Surfaktan kationik yaitu surfaktan yang bagian alkilnya terikat pada suatu kation. yaitu surfaktan yang bagian alkilnya terikat pada suatu kation. Kegunaanya pada industri pelembut pakaian dan deterjen, surfaktan kationik akan Kegunaanya pada industri pelembut pakaian dan deterjen, surfaktan kationik akan membuat bahan menjadi lebih lembut. Biasanya juga ditemui sebagai agent membuat bahan menjadi lebih lembut. Biasanya juga ditemui sebagai agent pembersih

pembersih pada pada pembersih pembersih rumah rumah dan dan toilet. toilet. Contohnya Contohnya garam garam alkil alkil trimethiltrimethil ammonium, garam dialkil-dimethil ammonium dan garam alkil dimethil benzil ammonium, garam dialkil-dimethil ammonium dan garam alkil dimethil benzil ammonium.

ammonium.

C

C1212HH2525Cl Cl + + N(CHN(CH33))33 " [C" [C1212HH2525 N-(CH N-(CH33))33] + Cl] + Cl

--Gambar 9. Contoh Surfaktan Kationik Gambar 9. Contoh Surfaktan Kationik

(20)

"+ "+ 3.

3. Surfaktan nonionik Surfaktan nonionik yaitu surfaktan yang bagian alkilnya tidak bermuatan. yaitu surfaktan yang bagian alkilnya tidak bermuatan. Surfaktan sejenis ini tidak berdisosiasi dalam air, tetapi bergantung pada struktur Surfaktan sejenis ini tidak berdisosiasi dalam air, tetapi bergantung pada struktur (bukan keadaan ion-nya) untuk mengubah hidrofilitas yang membuat zat tersebut (bukan keadaan ion-nya) untuk mengubah hidrofilitas yang membuat zat tersebut larut dalam air. Surfaktan nonionik biasanya digunakan bersama-sama dengan larut dalam air. Surfaktan nonionik biasanya digunakan bersama-sama dengan surfaktan aniomik. Jenis ini hampir semuanya merupakan senyawa turunan surfaktan aniomik. Jenis ini hampir semuanya merupakan senyawa turunan poliglikol, alkiloamida atau

poliglikol, alkiloamida atau ester-ester ester-ester dari polihidroksi adari polihidroksi alkohol. Contohnya esterlkohol. Contohnya ester gliserin asam lemak, ester sorbitan asam lemak, ester sukrosa asam lemak, gliserin asam lemak, ester sorbitan asam lemak, ester sukrosa asam lemak, polietilena

polietilena alkil alkil amina, amina, glukamina, glukamina, alkil alkil poliglukosida, poliglukosida, mono mono alkanol alkanol amina,amina, dialkanol amina dan alkil amina oksida.

dialkanol amina dan alkil amina oksida. Pentaeritritit

Pentaeritritit palmitat palmitat : : CHCH33(CH(CH22))1414COO-CHCOO-CH22-C(CH-C(CH22OH)OH)33 Polioksietilendodekileter : C

Polioksietilendodekileter : C1212HH2525-O-(CH-O-(CH22-CH-CH22O)O)22HH

Gambar 10. Contoh Surfaktan Nonionik Gambar 10. Contoh Surfaktan Nonionik

4.

4. Surfaktan amfoterSurfaktan amfoter yaitu surfaktan yang bagian alkilnya mempunyai muatan yaitu surfaktan yang bagian alkilnya mempunyai muatan positif dan

positif dan negative, bnegative, bergantung ergantung pada kpada kondisi pondisi pH lingkH lingkungan. ungan. Contohnya Contohnya surfaktansurfaktan yang mengandung asam amino, betain, fosfobetain. Surfaktan pada umumnya yang mengandung asam amino, betain, fosfobetain. Surfaktan pada umumnya disintesis dari turunan minyak bumi, seperti linier

disintesis dari turunan minyak bumi, seperti linier alkilbensen sulfonat (LAS), alkilalkilbensen sulfonat (LAS), alkil sulfonat (AS), alkil etoksilat (AE) dan alkil etoksilat sulfat (AES).

sulfonat (AS), alkil etoksilat (AE) dan alkil etoksilat sulfat (AES).

Gambar 11. Contoh Surfaktan Amfoter Gambar 11. Contoh Surfaktan Amfoter

Salah satu sifat khas surfaktan adalah pembentukan misel yaitu fenomena penting Salah satu sifat khas surfaktan adalah pembentukan misel yaitu fenomena penting yang mempengaruhi sifat permukaan seperti detergensi, solubilisasi dan tegangan yang mempengaruhi sifat permukaan seperti detergensi, solubilisasi dan tegangan permukaan.

permukaan. Misel Misel adalah adalah kumpulan kumpulan ion ion – – ion ion surfaktan surfaktan atau atau molekul molekul surfaktansurfaktan yang berkumpul menjadi satu bentuk, dengan gugus hidrofil di luar dan teri

yang berkumpul menjadi satu bentuk, dengan gugus hidrofil di luar dan teri kat padakat pada air sedangkan gugus hidrofob berada di dalam untuk membentuk globulan – air sedangkan gugus hidrofob berada di dalam untuk membentuk globulan –

(21)

"* "* globulan minyak, dengan struktur bulat dengan diameter sekitar 5 nm yang globulan minyak, dengan struktur bulat dengan diameter sekitar 5 nm yang terbentuk dari monomer-monomer surfaktan. Bagian dalam misel tersusun dari terbentuk dari monomer-monomer surfaktan. Bagian dalam misel tersusun dari rantai hidrokarbol surfaktan sedangkan bagian luar misel tersusun dari kepala rantai hidrokarbol surfaktan sedangkan bagian luar misel tersusun dari kepala ioniknya.

ioniknya.

Misel terbentuk karena 2 faktor yang saling berkompetisi, yaitu pemindahan rantai Misel terbentuk karena 2 faktor yang saling berkompetisi, yaitu pemindahan rantai hidrokarbon menjauhi air ke interior seperti minyak mendorong miselisasi. Ini hidrokarbon menjauhi air ke interior seperti minyak mendorong miselisasi. Ini utamanya akibat efek entropi disebut juga efek hidrofobik (sebagai contoh: utamanya akibat efek entropi disebut juga efek hidrofobik (sebagai contoh: terbentuk misel dari molekul surfaktan mendorong penurunan entropi surfaktan terbentuk misel dari molekul surfaktan mendorong penurunan entropi surfaktan namun air mengalami kenaikan entropi jauh lebih besar), dan tolak menolak antar namun air mengalami kenaikan entropi jauh lebih besar), dan tolak menolak antar gugus kepala polar saat mereka saling mendekat menghalangi proses agregasi gugus kepala polar saat mereka saling mendekat menghalangi proses agregasi (sebagai contoh: gugus kepala harus mengalami dehidrasi jika

(sebagai contoh: gugus kepala harus mengalami dehidrasi jika ingin mendekat satuingin mendekat satu sama lain, hal ini memicu tolakan hidrasi). Surfaktan, tak hanya beragregasi sama lain, hal ini memicu tolakan hidrasi). Surfaktan, tak hanya beragregasi membentuk misel spheris tapi juga silinder, bilayer dan misel terbalik.

membentuk misel spheris tapi juga silinder, bilayer dan misel terbalik.

Gambar 12. Tipe Misel Spherical, Bilayer, dan Silinder Gambar 12. Tipe Misel Spherical, Bilayer, dan Silinder

Pada aplikasinya sebagai bahan pembersih untuk material kain, tanah dan sejenisnya, Pada aplikasinya sebagai bahan pembersih untuk material kain, tanah dan sejenisnya, surfaktan dapat bekerja melalui tiga cara yang berbeda, yakni roll up, emulsifikasi dan surfaktan dapat bekerja melalui tiga cara yang berbeda, yakni roll up, emulsifikasi dan solubilisasi.

solubilisasi. a.

a. Roll upRoll up

Pada mekanisme ini, surfaktan bekerja dengan menurunkan tegangan antarmuka Pada mekanisme ini, surfaktan bekerja dengan menurunkan tegangan antarmuka antara minyak dengan kain atau material lain yang terjadi dalam larutan berair. antara minyak dengan kain atau material lain yang terjadi dalam larutan berair. b.

b. EmulsifikasiEmulsifikasi

Pada mekanisme ini surfaktanmenurunkan tegangan antarmuka minyak-larutan dan Pada mekanisme ini surfaktanmenurunkan tegangan antarmuka minyak-larutan dan menyebabkan proses emulsifikasi terjadi.

menyebabkan proses emulsifikasi terjadi. c.

(22)

"" "" Melalui interaksi dengan misel dari surfaktan dalam air (pelarut), senyawa secara Melalui interaksi dengan misel dari surfaktan dalam air (pelarut), senyawa secara simultan terlarut dan membentuk larutan yang stabil dan jernih. Mekanismenya roll simultan terlarut dan membentuk larutan yang stabil dan jernih. Mekanismenya roll up dan emulsifikasi terdapat pada Gambar berikut.

up dan emulsifikasi terdapat pada Gambar berikut.

Gambar 13. Mekanisme Kerja Surfaktan (a)

Gambar 13. Mekanisme Kerja Surfaktan (a) Roll Up dan (b) EmulsiRoll Up dan (b) Emulsi

3.

3. Penggunaan surfaktan terbagi atas tiga golongan, jelaskan dan uraikan denganPenggunaan surfaktan terbagi atas tiga golongan, jelaskan dan uraikan dengan singkat? Untuk penggunaan dalam bidang pangan, ada syarat – syarat tertentu singkat? Untuk penggunaan dalam bidang pangan, ada syarat – syarat tertentu yang harus dipenuhi oleh

yang harus dipenuhi oleh surfaktan, uraikan secara singkat.surfaktan, uraikan secara singkat.

Penggunaan surfaktan terbagi atas tiga golongan, yaitu sebagai bahan pembasah Penggunaan surfaktan terbagi atas tiga golongan, yaitu sebagai bahan pembasah ((wetting agent wetting agent ), bahan pengemulsi (), bahan pengemulsi (emulsifying agent emulsifying agent ) dan bahan pelarut () dan bahan pelarut ( solubilizing solubilizing agent

agent ). Penggunaan surfaktan ini bertujuan untuk meningkatkan kestabilan emulsi). Penggunaan surfaktan ini bertujuan untuk meningkatkan kestabilan emulsi dengan cara menurunkan tegangan antarmuka antara fasa minyak dan fasa cair. dengan cara menurunkan tegangan antarmuka antara fasa minyak dan fasa cair. Surfaktan dipergunakan baik berbentuk emulsi minyak dalam air maupun berbentuk Surfaktan dipergunakan baik berbentuk emulsi minyak dalam air maupun berbentuk emulsi air dalam minyak.

emulsi air dalam minyak.

Emulsi didefinisikan sebagai suatu sistem yang terdiri dari dua fasa cairan yang tidak Emulsi didefinisikan sebagai suatu sistem yang terdiri dari dua fasa cairan yang tidak saling melarut, dimana salah satu cairan terdispersi dalam bentuk globula-globula saling melarut, dimana salah satu cairan terdispersi dalam bentuk globula-globula cairan lainnya. Cairan yang terpecah menjadi globula – globula dinamakan fase cairan lainnya. Cairan yang terpecah menjadi globula – globula dinamakan fase terdispersi, sedangkan cairan yang mengelilingi globula – globula dinamakan fase terdispersi, sedangkan cairan yang mengelilingi globula – globula dinamakan fase kontinu atau meduim dispersi. Berdasarkan jenisnya emulsi dibedakan menjadi dua, kontinu atau meduim dispersi. Berdasarkan jenisnya emulsi dibedakan menjadi dua, yaitu :

yaitu : 1.

(23)

"# "# Adalah emulsi dimana bahan pengemulsinya mudah larut dalam air sehingga air Adalah emulsi dimana bahan pengemulsinya mudah larut dalam air sehingga air dikatakan sebagai fase eksternal.

dikatakan sebagai fase eksternal. 2.

2. Emulsi air dalam minyak (W/O)Emulsi air dalam minyak (W/O)

Adalah emulsi dimana bahan pengemulsinya mudah larut dalam minyak. Adalah emulsi dimana bahan pengemulsinya mudah larut dalam minyak.

Syarat agar surfaktan dapat digunakan untuk produk pangan yaitu surfaktan tersebut Syarat agar surfaktan dapat digunakan untuk produk pangan yaitu surfaktan tersebut mempunyai nilai

mempunyai nilai Hydrophyle Hydrophyle Lypophyle Lypophyle BalanceBalance (HLB) antara 2-16, tidak beracun, (HLB) antara 2-16, tidak beracun, serta tidak menimbulkan iritasi. Penggunaan surfaktan terbagi a

serta tidak menimbulkan iritasi. Penggunaan surfaktan terbagi a tas tiga golongan, yaitutas tiga golongan, yaitu sebagai bahan pembasah (

sebagai bahan pembasah (wetting agent wetting agent ), bahan pengemulsi (), bahan pengemulsi (emulsifying agent emulsifying agent ) dan) dan bahan pelarut (

bahan pelarut ( solubilizing agent solubilizing agent ).).

4.

4. SetelahSetelah Critical Micelle ConcentrationCritical Micelle Concentration (CMC) tercapai, tegangan permukaan akan (CMC) tercapai, tegangan permukaan akan konstan yang menunjukkan bahwa antar muka menjadi jenuh dan terbentuk konstan yang menunjukkan bahwa antar muka menjadi jenuh dan terbentuk misel yang berada dalam keseimbangan dinamis dengan monomernya. misel yang berada dalam keseimbangan dinamis dengan monomernya. Bagaimana menentukan CMC, gambarkan salah satu grafik yang dapat Bagaimana menentukan CMC, gambarkan salah satu grafik yang dapat menunjukkan penentuan CMC!

menunjukkan penentuan CMC! Definisi CMC (

Definisi CMC (Critical Micelle ConcentrationCritical Micelle Concentration))

permukaan larutan. Setelah Setelah mencapai mencapai konsentrasi konsentrasi tertentu, tertentu, tegangan permukaan tegangan permukaan akanakan konstan walaupun konsentrasi surfaktan ditingkatkan. Bila surfaktan ditambahkan konstan walaupun konsentrasi surfaktan ditingkatkan. Bila surfaktan ditambahkan melebihii konsentrasi ini maka surfaktan mengagregasi membentuk misel, konsesntrasi melebihii konsentrasi ini maka surfaktan mengagregasi membentuk misel, konsesntrasi terbentuknya misel ini disebut

terbentuknya misel ini disebut Critical Micelle ConcentrationCritical Micelle Concentration (CMC). Tegangan (CMC). Tegangan permukaan

permukaan akan akan menurun menurun hingga hingga CMC CMC tercapai. tercapai. Setelah Setelah CMC CMC tercapai, tercapai, tegangantegangan permukaan

permukaan akan akan konstan konstan yang yang menunjukkan menunjukkan bahwa bahwa antar antar muka muka menjadi menjadi jenuh jenuh dandan terbentuk misel yang berada daam keseimbangan dinamis dengan monimernya terbentuk misel yang berada daam keseimbangan dinamis dengan monimernya (Genaro, 1990).

(Genaro, 1990).

Salah satu sifat surfaktan adala

Salah satu sifat surfaktan adalah mengalami agregasi spontan dalam air dan membentukh mengalami agregasi spontan dalam air dan membentuk struktur seperti misel, silinder, bilayer, dan lain-lain. Struktur ini sering juga dinamakan struktur seperti misel, silinder, bilayer, dan lain-lain. Struktur ini sering juga dinamakan koloid asosiasi. Ketika sodium dodecylsulfate (SDS) ditambahkan ke air, pada koloid asosiasi. Ketika sodium dodecylsulfate (SDS) ditambahkan ke air, pada konsentrasi rendah, anion molekul dodecylsulfate terlaurt sebagai individual ion. konsentrasi rendah, anion molekul dodecylsulfate terlaurt sebagai individual ion. Karena adanya rantai karbon, SDS cenderung mengadsorpsi pada

Karena adanya rantai karbon, SDS cenderung mengadsorpsi pada interfaceinterface udara-air udara-air dengan rantai hidrokarbon mengarah ke fase uap. Tegangan permukaan turun dengan dengan rantai hidrokarbon mengarah ke fase uap. Tegangan permukaan turun dengan meningkatnya konsentrasi SDS.