PENENTUAN MASSA OPTIMAL GOM AKASIA SEBAGAI
SURFACE ACTIVE AGENT PADA PENCAMPURAN
MINYAK GORENG DENGAN AIR DAN
SOLAR DENGAN AIR
Tamzil Aziz, Sevrina Nuryanti Tambunan
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Program Ekstensi Universitas Sriwijaya
Abstract
The mixed of oil with water can be found in daily life, mainly in industrial pharmacy products. In pharmacy industry, we can find mixing process between vegetable oil with water, that is in process of making compound medicine either as outside medicine or inside medicine. But, how much surfactan mass which will be used to decrease the surface tension between water mixture with oil so that oil and water decrease the surface tension between water mixture with oil and the water can be well – mixed by doing research.
In this research, was done mixing between vegetable oil with water and diesel fuel with water, and adding acasia gom as surfactan for breaking surface of layer between oil with the water. Variation of vegetable oil or diesel fuel, water and acasia gom composition is done for getting optimal mass from acasia gom mixing of vegetable oil/diesel fuel with water.
Mixing analysis was done by qualitatif analysis, that is by seeing layer which is formed in mixture and seeing mixture of changing color. The layer which is formed in mixture between vegetable oil/diesel oil with water only one layer and the colour will change into cream – coloured. From variation of vegetable oil/diesel fuel, water, acasia gom composition which is done in this research, is got optimal acasia gom mass in comparison 1 : 1 : 1 and 4 : 2 : 1.
Keywords : Vegetable oil/diesel fuel, water, mixing, acasia gom.
Abstrak
Tercampurnya minyak dengan air banyak kita temukan dalam kehidupan sehari – hari, terutama dalam produk-produk industri farmasi. Dalam industri farmasi dapat kita temukan proses pencampuran antara minyak nabati dengan air, yaitu dalam proses pembuatan racikan obat baik itu sebagai obat dalam maupun sebagai obat luar. Namun, berapa massa surfaktan yang digunakan untuk dapat menurunkan tegangan permukaan antara campuran air dengan minyak sehingga minyak dan air tersebut dapat tercampur dengan baik perlu dilakukan penelitian.
Pada penelitian ini dilakukan pencampuran antara minyak goreng dengan air dan solar dengan air serta penambahan gom akasia sebagai surfaktan untuk memecah lapisan permukaan antara minyak dengan air tersebut. Variasi komposisi minyak goreng/solar, air, dan gom akasia dilakukan untuk mendapatkan massa gom akasia optimal dalam pencampuran minyak goreng/solar dengan air.
Analisa campuran dilakukan dengan analisa kualitatif, yaitu dengan melihat lapisan yang terbentuk pada campuran dan melihat perubahan warna campuran. Lapisan yang terbentuk pada campuran antara minyak goreng/solar dengan air hanya satu lapis dan warnanya akan berubah menjadi warna krem (putih).
Dari variasi komposisi minyak goreng/solar : air : gom akasia yang dilakukan pada penelitian ini, maka diperoleh massa gom akasia optimal adalah pada perbandingan 1 : 1 : 1 dan 4 : 2 : 1.
I. PENDAHULUAN
Minyak dan air jika tercampur akan membentuk lapisan pemisah atau lapisan permukaan di antara kedua zat tersebut. Hal ini disebabkan karena perbedaan densitas antara minyak dan air, minyak berada di lapisan atas karena memiliki densitas yang lebih ringan dan air ada di lapisan bawah densitasnya lebih besar.
Tercampurnya minyak dengan air banyak kita jumpai dalam kehidupan sehari – hari, misalnya dalam industri farmasi. Dalam industri farmasi dapat kita jumpai proses pencampuran antara minyak nabati dengan air, yaitu dalam proses pembuatan racikan obat baik itu sebagai obat dalam maupun sebagai obat luar.
Namun, kita belum tahu berapa besar perbandingan antara minyak, air serta surfaktan yang digunakan untuk menurunkan tegangan permukaan antara air dengan minyak tersebut sehingga minyak dan air tersebut dapat tercampur dengan baik. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian dalam hal penentuan komposisi penggunaan surfaktan optimal dalam pembuatan campuran minyak dengan air.
II. FUNDAMENTAL
2.1 Campuran Minyak dengan Air
Jenis campuran antara minyak dengan air yang banyak kita jumpai adalah dalam bentuk emulsi. Minyak dengan air tersebut dapat tercampur dengan penambahan surfaktan. Surfaktan tersebut akan menurunkan tegangan permukaan antara campuran minyak dengan air, sehingga minyak dengan air tersebut dapat tercampur dengan baik.
2.1.1 Pengertian Emulsi
Emulsi adalah suatu sistem heterogen yang tidak stabil secara termodinamika, yang terdiri dari paling sedikit dua fase cairan yang tidak bercampur, dimana salah satunya terdispersi dalam cairan lainnya dalam bentuk tetesan–tetesan kecil, yang berukuran 0,1-100 mm, yang distabilkan dengan emulgator/surfaktan yang cocok.
2.1.2 Komponen Emulsi
Komponen dari Emulsi dapat digolongkan menjadi 2 macam yaitu :
A. Komponen Dasar
Adalah bahan pembentuk emulsi yang harus terdapat didalam emulsi, terdiri dari :
1.Fase dispers / fase internal / fase diskontinyu 2. Fase kontinyu / fase eksternal / fase luar 3. Emulgator
B. Komponen Tambahan
Bahan tambahan yang sering ditambahkan pada emulsi untuk memperoleh hasil yang lebih baik. Misalnya corrigen saporis,odoris,colouris, preservatif (pengawet), antoksidant.
2.1.3 Teori Terjadinya Emulsi
1.Teori Tegangan Permukaan (Surface Tension) 2.Teori Orientasi Bentuk Baji (Oriented Wedge) 3. Teori Interparsial Film
4.Teori Electric Double Layer (lapisan listrik ganda)
2.1.4 Bahan Pengemulsi (Emulgator)
A. Emulgator alam
Yaitu Emulgator yang diperoleh dari alam tanpa proses yang rumit. Dapat digolongkan menjadi tiga golongan :
1. Emulgator alam dari tumbuh-tumbuhan
Contohnya : Gom arab,Tragacanth, agar-agar , chondrus, emulgator lain (Pektin, metil selulosa, CMC 1-2 %).
2. Emulgator alam dari hewan
Contohnya : kuning telur, adeps lanae 3. Emulgator alam dari tanah mineral
Contohnya : veegum, bentonit B. Emulgator buatan
Contohnya : sabun, tween 20; 40; 60; 80, dan span 20; 40; 80.
2.2 Minyak Goreng
Minyak goreng adalah minyak yang berasal dari lemak tumbuhan yang dimurnikan dan berbentuk cair dalam suhu kamar dan biasanya digunakan untuk menggoreng makanan. Minyak goreng dari tumbuhan biasanya dihasilkan dari tanaman seperti kelapa, biji-bijian, kacang-kacangan, jagung, kedelai, dan kanola.
Minyak goreng merupakan hasil akhir (refined oils) dari sebuah proses pemurnian minyak nabati/tumbuhan (golongan yang bisa dimakan) dan terdiri dari beragam jenis senyawa trigliserida.
Minyak goreng biasanya bisa digunakan hingga 3 - 4 kali penggorengan. Jika digunakan berulang kali, minyak akan berubah warna.
2.3 Minyak Solar
batasan sifat – sifat yang tercantum pada spesifikasi dalam segala cuaca. Secara umum minyak solar adalah mudah teratomisasi menjadi butiran – butiran halus, sehingga dapat segera menyala dan terbakar dengan sempurna sesuai dengan kondisi dalam ruang bakar
mesin.
Penggunaan minyak solar pada umumnya adalah untuk bahan bakar pada semua jenis mesin diesel dengan putaran tinggi (diatas 1.000 RPM), yang juga dapat dipergunakan sebagai bahan bakar pada pembakaran langsung dalam dapur-dapur kecil, yang terutama diinginkan pembakaran yang bersih. Minyak solar ini biasa disebut juga Gas Oil, Automotive Diesel Oil, High Speed Diesel.
2.4 Gom Akasia (Gom Arab)
Gom akasia adalah eksudat yang mengeras di udara seperti gom, yang mengalir secara alami atau dengan penorehan batang dan cabang tanaman Acacia senega L. Willdenow (familia Leguminosae) dan spesies lain Acacia yang berasal dari Afrika.
Klasifikasi Gom Akasia (Gom Arab) : Kingdom : Plantae (tumbuhan)
Subkingdom : Tracheobionta (berpembuluh)
Superdivisio : Spermatophyta (menghasilkan biji)
Divisio : Magnoliophyta (berbunga)
Kelas : Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil)
Sub-kelas : Rosidae
Ordo : Fabales
Familia : Fabaceae (suku polong-polongan) Genus : Acacia
Spesies : Acacia arabica
Gom akasia memiliki sifat – sifat, yaitu larut hampir sempurna dalam air, tetapi sangat lambat, praktis tidak larut dalam etanol dan dalam eter, bersifat asam lemah terhadap kertas lakmus biru, tidak berwarna atau kekuningan. Gom akasia (gom arab) sangat baik untuk emulgator tipe O/W dan untuk obat minum. Kestabilan emulsi yang dibuat dengan gom arab berdasarkan 2 faktor yaitu kerja gom sebagai koloid pelindung dan terbentuknya cairan yang cukup kental sehingga laju pengendapan cukup kecil sedangkan massa mudah dituang (tiksotropi).
2.5 Air
Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O: satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0 °C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik.
Sifat-sifat kimia dan fisikaAir Nama sistematis : air Rumus molekul : H2O
Massa molar : 18.0153 g/mol
Densitas dan fase : 0.998 g/cm³ (cairan pada 20 °C), 0.92 g/cm³ (padatan)
Titik lebur : 0 °C (273.15 K) (32 ºF) Titik didih : 100 °C (373.15 K) (212 ºF) Kalor jenis : 4184 J/(kg·K) (cairan pada 20 °C)
2.6 Campuran Minyak Goreng dengan Air dan Solar dengan Air dengan Surfaktan Gom Akasia (Gom Arab)
2.6.1 Tipe Campuran
Berdasarkan macam zat cair yang berfungsi sebagai fase internal ataupun eksternal, maka tipe campuran yang biasanya terjadi pada pembuatan campuran antara minyak dengan air adalah :
Campuran (emulsi) antara minyak goreng dengan air dan antara solar dengan air dibuat untuk memperoleh suatu preparat yang stabil dan rata dari campuran dua cairan yang saling tidak bisa bercampur.
Tujuan pemakaian campuran adalah :
1. Dipergunakan sebagai obat dalam / peroal. Umumnya campuran tipe O/W.
2. Dipergunakan sebagai obat luar. Bisa tipe O/W maupun W/O tergantung banyak faktor misalnya sifat zat atau jenis efek terapi yang dikehendaki.
digunakan pada kulit atau membran mukosa yaitu liniment, lotion, krim dan salep. Surfaktan merupakan film penutup dari minyak obat agar menutupi rasa obat yang tidak enak. Campuran ini juga berfaedah untuk menaikkan absorpsi lemak melalui dinding usus. Campuran jenis parental banyak digunakan pada makanan dan minyak obat untuk hewan dan juga manusia.
Campuran (emulsi) yang dipakai pada kulit sebagai obat luar bisa dibuat sebagai emulsi O/W atau W/O, tergantung pada berbagai faktor seperti sifat zat terapeutik yang akan dimasukkan ke dalam emulsi, keinginan untuk mendapatkan efek emolient atau pelembut jaringan dari preparat tersebut dan dengan keadaan permukaan kulit. Zat obat yang mengiritasi kulit umumnya kurang mengiritasi jika ada dalam fase luar yang mengalami kontak langsung dengan kulit.
( Ansel , 377 ).
2.6.3 Metode Pembuatan Campuran
Campuran (emulsi) dibuat dengan jumlah komposisi minyak, air dan surfaktan tertentu berdasarkan variabel yang ditetapkan. Pertama-tama surfaktan (gom akasia) didispersikan kedalam minyak, lalu ditambahkan air sekaligus dan diaduk /digerus dengan cepat dan searah hingga terbentuk korpus emulsi.
2.6.4 Proses Terjadinya Campuran (emulsi)
Tegangan yang terjadi pada permukaan tersebut dinamakan tegangan permukaan. Semakin tinggi perbedaan tegangan yang terjadi pada bidang mengakibatkan antara kedua zat cair itu semakin susah untuk bercampur. Tegangan yang terjadi pada air akan bertambah dengan penambahan garam-garam anorganik atau senyawa-senyawa elektrolit, tetapi akan berkurang dengan penambahan senyawa organik tertentu antara lain sabun.
Penambahan surfaktan (gom akasia) akan menurunkan dan menghilangkan tegangan permukaan yang terjadi pada bidang batas sehingga antara kedua zat cair tersebut akan mudah bercampur. Setiap molekul surfaktan terdiri dari dua kelompok yaitu kelompok hidrofilik, yakni bagian dari surfaktan yang suka pada air dan kelompok lipofilik, yakni bagian yang suka pada minyak.
Minyak (solar dan minyak goreng) berikatan dengan kelompok lipofilik dari emulgator (gom akasia) sedangkan air berikatan dengan bagian hidrofilik dari gom akasia, sehingga minyak dengan air tercampur. Gom akasia akan diserap pada batas antara air dan
minyak, sehingga terbentuk lapisan film yang akan membungkus partikel fase dispers. Dengan terbungkusnya partikel tersebut maka usaha antara partikel yang sejenis untuk bergabung menjadi terhalang. Dengan kata lain fase dispers menjadi stabil.
III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Alat dan Bahan
Alat – alat yang digunakan adalah : - Tabung erlenmeyer - Gelas ukur - Beker gelas - Pengaduk - Pipet tetes - Neraca analitis
Bahan – bahan yang digunakan adalah : - Gom akasia - Minyak goreng - Solar - Air
3.2 Prosedur Penelitian
a.Penentuan massa gom akasia optimal dengan variasi volume minyak goreng/ solar dan air konstan (volume air 50 ml dan minyak goreng/solar 50 ml)
- Gom akasia (gom arab) ditimbang sebanyak 10 gr, 15 gr, 17,5 gr, 20 gr, 25 gr, 30 gr, 40 gr dan 50 gr.
- Gom akasia dimasukkan ke dalam beker gelas 500 ml yang berbeda. Lalu pada masing-masing beker gelas berisi gom akasia tersebut ditambahkan minyak goreng 50 ml untuk pembuatan emulsi minyak goreng dengan air dan tambahkan solar 50 ml untuk pembuatan emulsi dari solar dengan air sambil diaduk dengan cepat dan searah.
- Setelah gom akasia terdispersi dalam minyak, lalu masukkan air sebanyak 50 ml sekaligus ke dalam beker gelas tersebut sambil diaduk dengan cepat dan searah, sehingga terbentuk emulsi.
b.Penentuan massa gom akasia optimal dengan variasi volume minyak goreng/solar lebih kecil dari air (volume minyak goreng/solar 25 ml dan air 50 ml)
- Gom akasia (gom arab) ditimbang sebanyak 10 gr, 20 gr, 30 gr, 40 gr, 50 gr dan 60 gr. - Gom akasia dimasukkan ke dalam beker gelas
- Setelah gom akasia terdispersi dalam minyak, lalu masukkan air sebanyak 50 ml sekaligus ke dalam beker gelas tersebut sambil diaduk dengan cepat dan searah, sehingga terbentuk emulsi.
c.Penentuan massa gom akasia optimal dengan variasi volume minyak goreng/solar lebih besar dari air (volume minyak goreng/solar 50 ml dan air 25 ml)
- Gom akasia (gom arab) ditimbang sebanyak 1 gr, 2 gr, 3 gr, 4 gr, 5 gr, 10 gr, 20 gr, 30 gr, 40 gr, 50 gr dan 60 gr.
- Gom akasia dimasukkan ke dalam beker gelas 500 ml yang berbeda. Lalu pada masing-masing beker gelas berisi gom akasia tersebut ditambahkan minyak goreng 50 ml untuk pembuatan emulsi minyak goreng dengan air dan tambahkan solar 50 ml untuk pembuatan emulsi dari solar dengan air sambil diaduk dengan cepat dan searah.
- Setelah gom akasia terdispersi dalam minyak, lalu masukkan air sebanyak 25 ml sekaligus ke dalam beker gelas tersebut sambil diaduk dengan cepat dan searah, sehingga terbentuk emulsi.
3.4 Analisa Campuran
Dalam penelitian ini yang dilakukan hanya analisa kualitatif yang dilakukan secara kasat mata saja, yaitu dengan melihat bentuk hasil penelitian (campuran yang sudah dibuat) jika sudah terbentuk satu lapisan saja dan warna yang terlihat adalah warna krim, maka campuran minyak dengan air (emulsi) telah terbentuk.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian
Dari rangkaian percobaan yang telah dilakukan diperoleh data hasil pengamatan yang ditunjukkan pada tabel berikut ini :
Tabel 4.1 Data Hasil Pengamatan dengan Variasi Volume Minyak Goreng dan Air Kostan (Volume air dan minyak goreng 50 ml)
Perbandingan Minyak Goreng, air,
dan Gom Akasia
Hasil Pengamatan
5 : 5 : 1 Campuran terpisah 5 : 5 : 2 Campuran terpisah 5 : 5 : 3 Campuran terpisah 5 : 5 : 4 Campuran terpisah 5 : 5 : 1,5 Campuran terpisah 5 : 5 : 1,75 Campuran terpisah 5 : 5 : 2,5 Campuran terpisah
1 : 1 : 1 Tercampur
Tabel 4.2 Data Hasil Pengamatan dengan Variasi Volume Solar dan Air Konstan (Volume air dan Solar 50 mL)
Perbandingan Solar,
air, dan Gom Akasia Hasil Pengamatan 5 : 5 : 1 Campuran terpisah 5 : 5 : 2 Campuran terpisah 5 : 5 : 3 Campuran terpisah 5 : 5 : 4 Campuran terpisah 5 : 5 : 1,5 Campuran terpisah 5 : 5 : 1,75 Campuran terpisah 5 : 5 : 2,5 Campuran terpisah
1 : 1 : 1 Tercampur
Tabel 4.3 Data Hasil Pengamatan dengan Variasi Volume Minyak Goreng lebih kecil dari Air (Volume minyak goreng 25 ml dan air 50 mL)
Perbandingan minyak goreng,
air, dan Gom Akasia
Hasil Pengamatan
5 : 10 : 1 Campuran terpisah 5 : 10 : 2 Campuran terpisah 5 : 10 : 3 Campuran terpisah 5 : 10 : 4 Campuran terpisah 5 : 10 : 5 Campuran terpisah 5 : 10 : 6 Campuran terpisah
Tabel 4.4 Data Hasil Pengamatan dengan Variasi Volume Solar lebih kecil dari Air (Volume solar 25 ml dan air 50 mL)
Perbandingan solar, air, dan Gom Akasia
Hasil Pengamatan
Tabel 4.5 Data Hasil Pengamatan dengan Variasi Volume Minyak Goreng lebih besar dari Air (Volume minyak goreng 50 ml dan air 25 mL)
Tabel 4.6 Data Hasil Pengamatan dengan Variasi Volume Solar lebih besar dari Air (Volume solar 50 ml dan air 25 mL)
4.2.1 Variasi volume minyak goreng/solar dengan volume air konstan (volume air 50 ml dan minyak 50 ml).
Dari Tabel 4.1 dan Tabel 4.2 dapat dilihat bahwa pada perbandingan 1 : 1 : 1 minyak (minyak goreng atau solar) dengan air tercampur dengan baik, sedangkan pada perbandingan lainnya minyak (minyak goreng atau solar) dan air tidak tercampur. Hal ini terjadi karena pada perbandingan 1 : 1 : 1, jumlah gom akasia sudah dapat menghilangkan tegangan permukaan antara minyak goreng dengan air dan solar dengan air, sehingga minyak goreng dengan air dan solar dengan air tersebut dapat tercampur dengan baik.
4.2.2 Variasi volume minyak goreng/solar lebih kecil dari volume air (volume minyak sayur 25 ml dan air 50 ml)
Dari Tabel 4.3 dan Tabel 4.4 dapat dilihat bahwa pada perbandingan minyak (minyak goreng atau solar) yang lebih sedikit dari air, minyak (minyak goreng atau solar) dengan air tidak tercampur walaupun massa gom akasia lebih besar dari massa minyak (minyak goreng atau solar). Pada perbandingan ini, gom akasia tidak dapat menghilangkan tegangan permukaan antara minyak (minyak goreng atau solar).
4.2.3 Variasi volume minyak goreng/solar lebih besar dari volume air (volume minyak sayur 50 ml dan air 25 ml)
Dari Tabel 4.5 dan Tabel 4.6 dapat dilihat bahwa pada perbandingan 4 : 2 : 1 (20 : 10 : 5), minyak (minyak goreng atau solar) dengan air tercampur dengan baik, sedangkan pada perbandingan lainnya minyak (minyak goreng atau solar) dan air tidak tercampur. Hal ini terjadi karena pada perbandingan 4 : 2 : 1, jumlah gom akasia sudah dapat menghilangkan tegangan permukaan antara minyak goreng dengan air dan solar dengan air, sehingga minyak goreng dengan air dan solar dengan air tersebut dapat tercampur dengan baik.
V. KESIMPULAN SARAN 5.1 Kesimpulan
1) Minyak (minyak goreng dan solar) dengan air tercampur dengan baik pada perbandingan minyak, air, dan gom akasia 1 : 1 : 1 dan pada perbandingan 4 : 2 : 1.
2) Minyak (minyak goreng dan solar) dengan air tercampur semakin baik dengan bertambahnya massa gom akasia.
3) Minyak (minyak goreng dan solar) dengan air yang sudah tercampur dengan baik tidak memisah lagi.
4) Massa gom akasia optimal pada pencampuran minyak goreng dengan air sama dengan massa gom akasia optimal pada pencampuran solar dengan air.
5.2. Saran
VI. DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 1995. Farmakope Indonesia. Edisi IV. Dirjen Pengawasan Obat dan Makanan DEPKES RI : Jakarta.
Ansel, H.C. 1989. Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi. Edisi IV. Universitas Indonesia Press: Jakarta
www.google.com (Emulsi, Lotion, Shampo, Clensing Cream).
www.google.com/ Taksonomi Gom Arab (Gom akasia)
www.google.com/ Minyak Goreng
www.google.com/ (Solar)
www.google.com/ Surfactant and Bioenergi
www.google.com/ Surfaktan
