BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kitosan
2.1.1 Struktur Kitosan
Kitosan adalah polisakarida alam yang diperoleh dari deasetilasi kitin. Jika sebagian besar gugus asetil pada kitin disubstitusikan oleh atom hidrogen menjadi gugus amino dengan penambahan larutan basa kuat berkonsentrasi tinggi, hasilnya dinamakan kitosan atau kitin terdeasetilasi (Bastaman, 1989).
Kitosan mempunyai rumus umum (C6H9NO3)n atau disebut sebagai poli
(β-(1,4)-2-amino-2-Deoksi-D-Glukopiranosa). Kitosan bukan merupakan senyawa tunggal, tetapi merupakan kelompok yang terdeasetilasi sebagian dengan derajat polimerisasi yang berbeda. Kitin dan kitosan adalah nama untuk dua kelompok senyawa yang dibatasi dengan stoikiometri, kitin adalah poli N-asetilglukosamin yang terdeasetilasi sedikit. Derajat deasetilasi biasanya bervariasi diantara 8-15%, tetapi tergantung pada sumber yang digunakan untuk memperoleh kitin, dan metode yang digunakan untuk isolasi dan pemurnian. Sedangkan kitosan adalah kitin yang terdeasetilasi sebanyak mungkin dengan derajat deasetilasi antara 80-90% (Uragami, 2006). Struktur kitosan yang terlihat pada gambar 2.1 tidak mengandung gugus asetat bukan berarti merupakan kitin yang terdeasetilasi 100%.
5
Struktur kimia dari kitin mirip dengan struktur kimia dari selulosa. Residu monosakarida pada selulosa adalah β-D-glukosa sedangkan pada kitin adalah N-asetil-β-D-glukosa dimana gugus hidroksil (-OH) pada posisi C-2 digantikan oleh gugus asetamido (-NHCOCH3), dimana monosakaridanya dihubungkan melalui
ikatan β(1,4) (Kumar, 2000;Taranathan & Kittur, 2003).
Gambar 2.2 Struktur Kitin
Gambar 2.3 Struktur Selulosa
2.1.2 Sifat-sifat Fisika dan Kimia Kitosan
2.1.2.1 Sifat Fisika
Pada umumnya polisakarida alami seperti selulosa, dekstrin, pektin, alginat, agar-agar, karagenan bersifat netral atau sedikit asam, sedangkan kitin dan kitosan bersifat basa (Kumar, 2000).
Kitosan merupakan padatan amorf putih yang tidak larut dalam alkali dan asam mineral kecuali pada keadaan tertentu. Kitosan merupakan molekul polimer yang mempunyai berat molekul tinggi. Kitosan dengan berat molekul tinggi didapati mempunyai viskositas yang baik dalam suasana asam (Onsoyen and Skaugrud, 1990).
Kitin merupakan bahan organik kedua yang melimpah sesudah selulosa. Produksi kitin dan kitosan berkisar 700 metrik ton per tahun, dan pemasarannya diperkirakan sekitar 5 triliun yen. Sekitar 85% kitosan yang diproduksi di Jepang digunakan untuk pengolahan air limbah industri pangan (Alasalvar and Taylor, 2002).
Kitin sebagai prekursor kitosan pertama sekali ditemukan oleh Henri Braconnot yang diisolasi dari jamur, dan 10 tahun kemudian ditemukan kitin dari kulit serangga. Pada umumnya keberadaan kitin di alam tidak terdapat dalam keadaan bebas, akan tetapi berikatan dengan protein, mineral, dan berbagai macam pigmen.
Walaupun kitin tersebar secara luas di alam, sumber utama yang dapat digunakan memproduksi kitin dalam skala besar dan dijadikan untuk pengembangan lebih lanjut adalah kitin yang terdapat pada Crustaceae yang dipanen secara komersil seperti kepiting, udang dan lobster. Kitin dari jenis Crustaceae ini banyak tersedia dalam jumlah besar sebagai limbah industri pangan (Kaban, 2009).
Pada saat ini, hanya sedikit jumlah limbah cangkang yang dimanfaatkan sebagai pakan ternak dan bahan sumber kitin, sehingga pengolahan cangkang menimbulkan pencemaran lingkungan. Akhir-akhir ini, nilai komersial dari kitin meningkat karena sifat-sifat yang menguntungkan dari turunannya yang sangat sulit larut dalam air sehingga cocok digunakan dalam industri kimia, bioteknologi, bidang pertanian, pengolahan pangan, kosmetik, peternakan, kedokteran, proteksi lingkungan, industri pembuatan kertas dan tekstil (Kumar, 2000).
Di negara-negara maju seperti Jepang dan Amerika Serikat, produk kitin, kitosan dan turunannya telah diproduksi secara komersil, maka pemanfaatan limbah cangkang akan mengatasi pencemaran lingkungan (Kaban, 2009).
Kitin mempunyai sifat utama sangat sulit larut dalam air dan beberapa pelarut organik sehingga kelarutan dan reaktifitas kimianya rendah. Kitin berwarna putih, keras, tidak elastis, polisakarida yang mengandung nitrogen. Kitin dapat larut di dalam HCl, H2SO4, H3PO4, dikloroasetat, trikloroasetat, dan asam formiat. Kitin juga
larut di dalam larutan pekat garam netral yang panas (Synowiecki and Al-Kateeb, 2003).
Molekul kitin cenderung bergabung dengan makro molekul lain karena adanya gugus nitrogen dan menyebabkan jenis struktur dan sifat fisikokimia baru. Misalnya ikatan kovalen antara kitin dan protein yang terbentuk antara N-asetil dari kitin bereaksi dengan α-asam amino (terutama tirosin), dan protein kutikular akan membentuk kompleks stabil namun mudah terdisosiasi setelah pH berubah. Kitin dapat dianggap sebagai basa lemah, oleh karena itu dapat mengalami reaksi netralisasi sebagai senyawa yang bersifat alkali (Taranathan and Kittur, 2003).
Kitin mempunyai sifat-sifat yaitu : (1) berasal dari alam (renewable), (2) biodegradable dan tidak mencemari lingkungan, (3) biokompatibel tidak hanya pada hewan juga dengan jaringan tanaman, (4) tidak bersifat toksis, (5) struktur molekulnya dapat dan mudah dimodifikasi. Sifat-sifat inilah yang menjadi pendorong untuk digunakan dalam industri yaitu modifikasi metode sehingga biopolimer yang bernilai ini digunakan sebagai bahan yang multiguna (Taranathan and Kittur, 2003). Pemanfaatan kitin dan turunannya di bidang industri adalah untuk pangan yang berserat, kosmetik, alat pembalut dan untuk toilet.
Kitosan hasil deasetilasi kitin larut dalam asam encer seperti asam asetat dan asam formiat. Kitosan dapat membentuk gel dalam N-metilmorpholin N-Oksida yang dapat digunakan dalam formulasi pelepasan obat terkendali. Kandungan nitrogen dalam kitin berkisar 5-8% tergantung pada tingkat deasetilasi sedangkan nitrogen pada kitosan kebanyakan dalam bentuk gugus amino. Maka kitosan bereaksi melalui gugus amino dalam pembentukan N-asilasi dan reaksi basa schiff, merupakan reaksi yang penting (Kumar, 2000).
Sifat fisik yang khas dari kitosan yaitu mudah dibentuk menjadi spons, larutan, gel, pasta, membran dan serat yang sangat berperan dalam aplikasinya (Kaban, 2009).
2.1.2.2 Sifat Kimia
Sifat kimia kitosan antara lain adalah polimer poliamin berbentuk linear, mempunyai gugus amino dan hidroksil yang aktif dan mempunyai kemampuan mengkelat beberapa jenis logam.
Adanya gugus amino dan hidroksil dari kitosan juga menyebabkan kitosan mudah dimodifikasi secara kimia antara lain dalam reaksi pembentukan:
a. N-Asil
Metode yang paling sederhana adalah dengan mereaksikan asam karboksilat dengan kitosan, pemanasan larutan kitosan dalam asam formiat 100% pada suhu
90-oC dengan penambahan piridin sedikit demi sedikit untuk menghasilkan
N-formilkitosan, serta N-Asetil dalam asam asetat 20%.
b. O-Asilasi
Gugus amino kitosan lebih reaktif daripada gugus hidroksilnya. Karenanya gugus amino perlu di proteksi selama proses asilasi untuk menghasilkan O-Asilkitosan. Metode proteksi yang dilakukan antara lain melalui pembuatan basa schiff disusul O-Asetilasi menggunakan larutan asetat anhidrida-piridin untuk mencegah hidrolisis asam dari basa schiff.
Pembuatan O-Asetil kitosan dapat juga dilakukan dengan melarutkan kitosan terasetilasi dalam asam formiat 90% yang mengandung asetat anhidrida dan HClO4,
dengan asumsi protonasi gugus amino akan mencegah terjadinya N-Asetilasi.
c. Basa Schiff
Basa schiff turunan kitosan belum dibahas seluas N-Asil kitosan atau eter kitosan karena rendahnya kestabilan basa schiff yang menyebabkan basa schiff mudah mengalami hidrolisis asam dan telah digunakan sebagai proteksi terhadap gugus amina.
Turunan basa schiff dapat diperoleh dari reaksi film kitosan dengan aldehid alifatik, bukan saja yang linier-asetaldehid ke dekanal juga yang bercabang dan aldehid aromatrik.
d. N- dan O-Asilasi
N- dan O-Asilasi kitosan juga dapat diperoleh bersamaan dengan menggunakan asil klorida. Caranya dengan merefluks kitosan dalam campuran dodekanoil klorida berlebih-piridin-kloroform dan ditambah asam klorida sesudah direfluks 5 jam. Produk yang diperoleh sesudah 9 jam larut dalam kloroform, benzen, dietil eter dan piridin.
e. Eter Kitosan
Pembuatan derivat Alkil kitosan dapat dilakukan dengan dua cara yaitu O-alkilasi kitin disusul pengurangan N-Asetilasi dan O-O-alkilasi derivat kitosan, dimana gugus amino diproteksi selama reaksi alkilasi.
Karboksimetil kitosan yang diperoleh melalui prosedur pertama menghasilkan garam natrium dengan gugus amin bebas dalam bentuk basa maupun
garam hidroklorida dari amino dengan gugus karboksimetil dalam bentuk asam. Sensitifitas terhadap penambahan elektrolit meningkat dengan bertambahnya karboksimetilasi. Perlakuan alkali kitin dengan epiklorohidrin pada 0-15oC disusul deasetilasi menghasilkan O-hidroksialkil kitosan (Kaban, 2007).
f. N-Alkil
Metode yang paling mudah untuk N-alkilasi kitosan adalah reaksi antara kitosan dan alkil halida yaitu metode yang menyelidiki reaksi kitosan dengan metil-etil iodida dalam keberadaan beberapa amina tersier, piridin, dimmetil-etilpiridin, trimmetil-etil piridin dan trietilamin.
g. Kitosan nitrat
Penyelidikan kitosan nitrat dilakukandengan dua cara yaitu, petama melarutkan kitosan dalam HNO3 absolut, kemudian yang kedua kitosan ditambahkan
dalam campuran 1:1:1 dari asam asetat glasial; asetat anhidrid; asam nitrit absolut selama 5,5 jam pada suhu <5oC.
h. Kitosan pospat
Tehnik penyiapan kitosan pospat yang dikembangkan ada dua cara yaitu, pertama berdasarkan pada metode penyiapan selulosa pospat, dimana mula-mula seluruh campuran asam posporat dan urea dipanaskan kemudian diubah dengan menggunakan cairan inert sebagai perantara reaksi. Metode yang kedua adalah reaksi poaporus pentoksida dengan kitosan yang dilarutkan dalam asam metanasulponat.
i. Kitosan sulpat
Kitosan sulpat diperoleh dengan menggunakan ClSO3H-piridin yang
gugus sulpat setiap satu D-glukosamin anhidra. Perlakuan lain adalah menggantikan piridin dengan DMF, karena komleks SO3-DMF melebihi DMF maka reaksi dibuat
pada suhu kamar. Hasil yang diberikan mengandung satu gugus N-sulfat dan satu gugus O-sulfat setiap D-glukosamin anhidra (March, 1984).
2.1.3 Kegunaan Kitosan
Kitosan merupakan turunan kitin yang paling bermanfaat. Ini disebabkan karena berat molekul yang tinggi, sifat polielektrolit, keberadaan gugus fungsional, kemampuan untuk membentuk gel, dan kemampuan mengadsorbsi. Selanjutnya kitosan dapat dimodifikasi secara kimia dan enzimatik dan bersifat biodegradable dan biokompatibel dengan sel dan jaringan manusia. Untuk pemanfaatannya, berat molekul dan tingkat deasetilasi sangat berperan, karena kedua parameter ini mempengaruhi kelarutan, sifat-sifat fisikokimia, dan sifat biokompatibilitas serta aktivitas immunitas. Kapasitas mengadsorbsi kitin dan kitosan meningkat dengan bertambahnya kandungan gugus amino yang bebas (Syanowiecki and Al-Kateeb, 2003).
Kitosan banyak digunakan dalam berbagai industri antara lain industri farmasi, kesehatan, biokimia, bioteknologi, pangan, pengolahan limbah, kosmetik, agroindustri, industri tekstil, industri perkayuan, dan industri kertas (Kaban, 2009). Sifat-sifat dan pemanfaatan kitosan antara lain dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 2.1 Sifat-sifat dan Pemanfaatan Kitosan
Sifat-sifat Pemanfaatan
Kationik : Polielektrolit linier bermuatan tinggi
Mengkelat ion logam beracun
Pemurnian air Flokulan yang baik
Kimiawi : Berat Molekul tinggi
Gugus amino dan hidroksil Viskositas tinggi, film Modifikasi kimia Biologis : Biokompatibel, biodegradable Non-toksis, film pengemas
Bioaktivitas Antimikroba, antitumor
Farmasi : Biokompatible, biodegradable Penyembuh luka, pelepasan obat, kulit sintesis, kontak lensa
Sifat-sifat Pemanfaatan
Umum-kosmetik :
Pelembab, pakan, penyalut, pelindung
Produk perawatan kulit, perawatan/pemeliharaan rambut
Makanan dan Pertanian: Pengikat ion (asam empedu atau asam lemak)
Fungistatik Bakteriologis: Penjerat dan Adsorben
Penurun kolesterol, antikanker, serat pangan, anti luka
Meningkatkan produksi, bahan penjerat
Sumber : Taranathan and Kittur (2003).
2.2 Kosmetik
2.2.3 Bahan Kosmetik
Kosmetik berasal dari kata Yunani ”Kosmetikos” yang berarti keterampilan menghias (Trenggono, 2007). Sedangkan menurut Badan Pengawas Obat dan Makanan Republik Indonesia, kosmetik adalah setiap bahan atau sediaan yang dimaksudkan untuk digunakan pada seluruh bagian luar tubuh manusia (epidermis, rambut, kuku, bibir dan organ genital bagian luar) atau gigi dan membran mukosa disekitar mulut terutama untuk membersihkan, mewangikan, mengubah penampilan dan atau memperbaiki bau badan dan atau melindungi serta memelihara tubuh pada kondisi baik.
Bahan kosmetik merupakan bahan-bahan yang termasuk di dalam kosmetik tertentu, misalnya cat kuku secara garis besar memiliki bahan-bahan pembentuk lapisan film yang tidak tembus air dan udara seperti selulosa asetat, selulosa aseto butirat, etil selulosa, nitroselulosa, bahan plasticizer supaya cat kuku tidak mudah terkelupas seperti ester-ester dibutil ptalat, trietil sitrat, butil stearat, bahan resin
supaya cat kuku lebih rekat dan lebih tebal seperti sulfonamida-formaldehid dan bahan pelarut serta bahan pewarna (Trenggono, 2007).
Bahan kosmetik lain seperti kosmetik lotion dibuat dari bahan yang menggunakan turunan karboksil kitosan, asam hialuronik, etanol, gliserin, metil paraben, sodium adetat dan air. Kosmetik tersebut menunjukkan pengaruh pelembaban kulit yang sangat baik (Tabloid Nova, 2008).
2.2.4 Pemanfaatan Kitosan dalam Bidang Kosmetik
Pada tahun 1976, Gross, Konrad dan Mager telah menemukan bahwa beberapa garam-garam kitosan sangat efektif digunakan dalam bahan perawatan rambut, kulit dan mulut. Garam-garam kitosan tidak larut dalam larutan netral dan basa serta dalam bahan yang mengandung deterjen yang bermuatan negatif. Sifat ini menjadikan adanya batasan penggunaan kitosan dalam bidang kosmetik, namun beberapa penelitian tentang sintesis kitosan telah menghasilkan turunan kitosan yang sesuai dengan deterjen yang bermuatan negatif sehingga dapat digunakan untuk semua jenis kosmetik(Skjak-Braek, et al., 1989).
Kitosan dapat mempengaruhi kelembaban kulit serta memberi perlindungan terhadap kerusakan mekanik serta efek anti elektrostatik pada rambut, tergantung pada berat molekul dan derajat deasetilasinya. Kitosan dengan berat molekul tinggi akan meningkatkan resistansi air terhadap emulsi, sehingga memberi perlindungan terhadap irradiasi dan meningkatkan kemampuan membentuk film. Krim kosmetik yang ditambahkan 1,0% kitosan akan meningkatkan bioaktivasi unsur-unsur lipofilik seperti vitamin, sehingga dapat meresap lebih baik pada permukaan kulit. Kapasitas pembentukan film dan sifat antiseptik kitosan melindungi dari kemungkinan infeksi mikroba (Synowiecki and Al-Kateeb, 2003).
1. Reaksi antara kitosan dengan senyawa epoksida, yaitu reaksi kitosan dengan etilena oksida, butilena oksida dan glisidol menghasilkan turunan kitosan yang larut dalam air dan sesuai dengan deterjen yang bermuatan negatif.
Turunan kitosan ini dapat dibuat membran dan digunakan dalam produk-produk kosmetik seperti sampo, pelembab dan sabun.
2. Reaksi antara kitosan dan gabungan senyawa epoksida yang bermuatan positif dan negatif, yaitu reaksi antara glisidiltrimetilamonium klorida dan etilena oksida, propilena oksida dan glisidol dengan kitosan yang bermuatan menghasilkan polimer yang dapat digunakan pada hampir seluruh produk kosmetik. Hasil reaksi ini terbukti dapat digunakan dalam perawatan kulit dan rambut.
3. Reaksi dengan senyawa epoksida dan alkilhalogenida, yaitu reaksi N-Hidroksilpropil kitosan dengan senyawa alkilhalogenida (misalnya etil bromida dan etil klorida). Hasil reaksi ini larut dalam dalam berbagai pelarut organik. Apabila kitosan dimodifikasi dengan senyawa yang sesuai dapat digunakan sebagai resin pada hair spray.
4. Asil kitin, yaitu telah dibuktikannya oleh peneliti terdahulu bahwa senyawa asil kitin tidak dapat digunakan untuk hair spray tetapi asil kitin dan kitosan ini dapat digunakan dalam pembentuk membran atau senyawa resin dalam nail polish.
5. Sulfoalkil Kitosan, yaitu reaksi antara kitin atau kitosan yang bersifat basa dengan 1,3 propana sulfonat akan menghasilkan ampholitik dimana gugus sulfopropil akan mesubstitusi atom yang tidak bernuatan, yang dapat digunakan dalam kosmetik kulit. (Skjak-Braek, et al., 1989).
Gambar 2.4 Penggunaan beberapa turunan kitosan dalam bidang kosmetik
2.3 Reaksi Interesterifikasi
Interesterifikasi adalah reaksi perubahan dari statu ester menjadi ester yang lain, dimana terjadi pertukaran antara gugus asil ester yang satu dengan gugus alkoksi dari ester yang lain, demikian juga sebaliknya gugus asil dari ester menerima gugus alkoksi dari ester yang lainnya sehingga terbentuk dua senyawa ester yang baru.
Reaksi interesterifikasi terbagi atas 3, yaitu : transesterifikasi, alkoholisis dan asidolisis (Moran, 1994).
Transesterifikasi adalah istilah umum yang digunakan untuk menjabarkan reaksi organik dimana ester yang ditransformasi menjadi bahan lain melalui
interchange alkoxy. Reaksi transesterifikasi adalah reaksi setimbang dan transformasi yang terjadi oleh adanya pencampuran reaktan (Hendartomo, 2004).
Reaksinya sebagai berikut:
R─COOR1 + R2─COOR3 R─COOR3 + R2─COOR1 Ester 1 Ester 2 Ester baru 1 Ester baru 2
Alkoholisis adalah : reaksi suatu asam karboksilat dengan alkohol untuk membentuk suatu ester, reaksi ini merupakan reaksi bolak balik yang pada suhu kamar akan berlangsung sangat lambat namun dapat dipercepat dengan bantuan suatu katalis yang biasa dipergunakan seperti HCl dan H2SO4
demikian juga penggunaan alkohol yang berlebih (Hendartomo,2004). Reaksinya sebagai berikut:
R – C – OOR’ + R” – OH R – C –OOR” + R’OH Asam karboksilat Alkohol Ester
Asidolisis adalah : reaksi pembentukan suatu ester antara asam lemak dengan ester yang lain. Disini terjadi pertukaran gugus alkil pada ester dengan atom hidrogen dari asam yang digunakan.
Reaksinya sebagai berikut :
R–COOR’ + R”–COOH R”–COOR’ + R−COOH
ester 1 asam ester 2 asam
2.4 Gugus Pelindung
Reaksi kimia yang memiliki gugus fungsi lebih dari satu memerlukan reaksi selektif untuk menghindarkan terjadinya reaksi terhadap seluruh gugus fungsi yang ada akibat pengaruh dari pereaksi yang berlebihan.
Dalam mendapatkan reaksi yang selektif terhadap gugus fungsi yang menjadi sasaran perubahan reaksi, maka gugus fungsi lain yang memiliki potensi untuk terserang diberi perlindungan. Perlindungan terhadap gugus fungsi yang diharapkan tidak mengalami perubahan tersebut dilakukan dengan cara melindungi gugus fungsi itu terlebih dahulu secara selektif agar tidak terserang oleh pereaksi yang diberikan. Semua gugus fungsi memiliki cara tertentu melalui penggunaan pereaksi untuk melindunginya, baik gugus karbonil, hidroksil, amino, ikatan rangkap dan gugus lainnya (Greene, 1991).
Gugus amino mempunyai pereaksi tertentu untuk melindunginya misalnya dengan AcOC6H4-p-NO2, pH 11. Perlindungan gugus amina dengan AcOC6H4
-p-NO2 akan membentuk –NHAc. Sebagai contoh :
CO2H O2N OAc CO2H
│ NH2 │ NHAc
H2N pH 11 H2N
Pereaksi lain yang digunakan untuk melindungi gugus amino adalah asetaldehida, ionCu(II), dan asam perklorat. Pereaksi yang menggunakan R2NCOCH2Cl dengan contoh reaksi sebagai berikut:
H2N R2N
R2NCOCH2Cl + LiOH, H2O NH
H
2N 100oC, 1jam O NH2Deproteksi terhadap gugus amino dapat dilakukan antara lain dengan menggunakan asetat anhidrida, K2CO3, Hog kidney asilasi dan bromokatekolboran.
2.5
Surfaktan dan Pengujian HLB 2.5.1 SurfaktanMolekul-molekul atau ion-ion yang teradsorbsi pada perbatasan (interfasa) disebut dengan bahan aktif permukaan (surface active agents) atau surfaktan. Surfaktan mempunyai peran penting untuk menurunkan tegangan permukaan bahan yang dikenai. Penggunaan surfaktan terbagi atas tiga golongan, yaitu sebagai bahan pembasah (wetting agents), bahan pengemulsi (emulsifying agents), dan sebagai bahan penglarut (solubilizing agents). Aktifitas kerja suatu surfaktan karena sifat ganda dari molekul tersebut (Pavia, 1976).
Secara umum gugus hidrofob memiliki lebih banyak variasi dibandingkan gugus hidrofil. Selain gugus hidrokarbon berantai panjang, di bawah ini merupakan variasi struktur gugus hidrofob lainnya, yaitu:
1. Gugus alkil rantai panjang lurus (n = C8-C22 dengan substitusi dari kulit kepala)
CH3(CH2)n-S.
2. Gugus alkil rantai panjang bercabang (n=C8-C22, substitusi internal)
CH3(CH2)nC(CH3)H(CH2)mCH2-S.
3. Rantai alkena tidak jenuh, contohnya turunan dari minyak nabati CH3(CH2)nCH=CH(CH2)m-S.
4. Alkil benzena (C8-C15C6H4 dengan bentuk substitusi yang berbeda-beda)
C9H19(C6H4)-S.
5. Alkil naftalena (alkil R biasanya C3 atau lebih besar) Rn-C10H(7-n)-S.
6. Gugus Fluroalkil (n>4, sebagian atau seluruhnya terfluoronasi) CF3(CF2)2-S.
7. Polidimetilsiloksan, CH3-(Osi[CH3]2O)n-S.
8. Turunan polioksipropilena glikol CH3CH(OH)-CH2-O(-CH(CH3)CH2O)n-S.
9. Biosurfaktan.
10. Turunan polimer alami dan sintetik.
Dengan banyaknya variasi struktur senyawa yang dapat digunakan sebagai surfaktan maka akan memberikan banyak aplikasi surfaktan yang dihasilkan tergantung kepada kegunannya (Myers, 2006).
Griffin merancang suatu skala sembarang dari berbagai angka untuk dipakai sebagai suatu ukuran keseimbangan hidrofilik-lipofilik (HLB) dari zat-zat aktif permukaan (surfaktan). Dengan bantuan angka ini, adalah mungkin untuk membentuk suatu jarak HLB untuk efisiensi optimum atau terbaik dari masing-masing golongan surfaktan seperti terlihat pada gambar 2.5. HLB dari sejumlah senyawa dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
HLB = 20 (1-S/A), dimana S adalah bilangan penyabunan senyawa dan A adalah bilangan asam senyawa.
Gambar 2.5 Skala Penunjuk Nilai HLB Surfaktan
Nilai HLB beberapa surfaktan dapat dilihat pada tabel 2.2 berikut :
Tabel 2.2 Nilai HLB Beberapa Surfaktan *)
Zat HLB
Asam oleat
Gliseril Monostearat
1 3,8
Sorbitan mono-oleat Sorbitan monolaurat Trietanolamin oleat
Poliositilena sorbitan mono-oleat Poliositilena sorbitan monolaurat Natrium oleat
Natrium lauril sulfat
4,3 8,6 12 15 16,7 18 40 *) ( Martin, 1993).
Davies telah menghitung nilai HLB untuk zat aktif permukaan dengan memecah berbagai molekul surfaktan ke dalam gugus-gugus penyusunnya, yang masing-masing diberi suatu angka gugus. Penjumlahan dari angka-angka gugus untuk suatu surfaktan tertentu memungkinkan perhitungan nilai HLB nya menurut persamaan berikut :
HLB = ∑(angka-angka gugus hidrofilik) - ∑ (angka-angka gugus lipofilik) + 7 Harga HLB beberapa gugus fungsi dapat dilihat pada tabel 2.3 berikut :
Tabel 2.3 Harga HLB Gugus Fungsi *)
Gugusan senyawa Angka gugus
Grup hidrofilik -SO4-Na+
-COO-Na+
38,7 19,1
Ester (cincin sorbitan) Ester (bebas)
Hidroksil (bebas)
Hidroksil (cincin sorbital) Grup lipofilik H - C - -CH2 -CH3 -=CH- 6,8 2,4 1,9 0,5 0,475 0,475 0,475 0,475 *) (Genaro, 1990)
