Kajian Pengaruh Kehadiran Kontaminan Organik dan Nonorganik Terhadap Produksi Busa SDS Pada Foam Generator

2.1Surfaktan

Surfaktan (surface active agent) adalah senyawa amphiphilic, yang merupakan molekul heterogendan berantai panjang yang memiliki bagian kepala yang suka air (hidrofilik) dan ekor yang tidak suka air (hidrofobik). Berdasarkan pada sumber asalnya dapat diklasifikasikan sebagai surfaktan sintetik dan biosurfaktan. Berdasarkan sifat dari bagian kepala (hidrofilik), surfaktan sintetis dapat diklasifikasikan sebagai jenis anionik, kationik, nonionik dan zwitterionic.

Sebagai jenis senyawa amfifilik memiliki konstanta dielektrik rendah dan viskositas lebih tinggi dari air, surfaktan dapat meningkatkan kelarutan senyawa organik dengan menurunkan tegangan antarmuka serta oleh solubilisasi misel. Pada konsentrasi yang lebih tinggi, monomer akan dikelompokkan, terakumulasi ke dalam grup, kelompok, yang disebut ''misel''. Konsentrasi di mana hal ini terjadi dikenal sebagai CMC [5].

2.1.1 Sifat Antar Muka Surfaktan

Surfaktan bekerja dengan mengurangi energi bebas sebuah sistem dengan cara menggantikan energi yang lebih tinggi pada antar muka molekul-molekulnya. Berdasarkan kemampuan surfaktan untuk menurunkan tegangan permukaan (lower surface tension), peningkatan kelarutan (solubility), daya pembersih (detergency), kemampuan pembasahan (wetting ability) dan kapasitas busa (foam capacity). Surfaktan telah digunakan dalam berbagai aplikasi [2].

Gambar 2.1 Kecenderungan sifat fisik surfaktan terhadap perubahan konsentrasi (CMC/critical micelle concentration) [2].

2.1.2 Busa dan Sifat Antar Muka Busa Surfaktan

Busa adalah sistem dispersi di mana gelembung gas dikelilingi oleh fase cair kontinu. Sistem ini ditemui dalam banyak aplikasi,seperti formulasi produk dalam makanan,kosmetik,deterjen, dan farmasi daerah, serta perpindahan partikel,pemadam kebakaran, dan peningkatan pemurnian minyak [6]. Busa merupakan media pengisi yang dapat mempertahankan suhu dan kelembaban dengan baik, karena mempunyai daya serap air yang baik [7].

2.1.3 Aplikasi Busa Surfaktan Dalam Proses Remediasi

Aplikasi kolom produksi busa skala laboratorium dilaporkan di sejumlah bereputasi. Salah satunya adalah proses meremediasi materi yang terkontaminasi minyak (oil) dimana minyak merupakan salah satu bahan yang bersifat anti busa (anti foam) di samping partikel padat [2]. Untuk media berpori maka dengan hadirnya busa dapat meningkatkan kemungkinan monomer surfaktan berinteraksi hingga ke area intra partikel [2,3]. Produk busa surfaktan telah diaplikasikan lebih lanjut untuk proses remediasi baik secara insitu dan eksitu.

Gambar 2.2 Interaksi Sodium Dodecyl Sulfate dengan Minyak.

Potensi misel surfaktan dalam menghilangkan ion logam pada permukaan media yang terkontaminasi [2].

Interaksi surfaktan dengan pasir pada proses remediasi [8]

Gambar 2.4 Interaksi Sodium Dodecyl Sulfate dengan Pasir [8].

2.1.4 Sodium Dodecyl Sulfat (SDS)

Sodium Dodecyl Sulfat (SDS), sulfat alkil primer adalah turunan Alkohol sulfat. Pembuatan sulfat alkil primer didasarkan pada bahan baku yang berasal dari olefin rantai panjang dengan menggunakan proses okso, yang menghasilkan campuran linear dan bercabang alkohol primer. Sulfonasi dari alkohol dicampur menghasilkan campuran linear sulfat primer alkil (LPAS) dan bercabang sulfat alkil primer (BPAS), yang memiliki sifat deterjen yang sangat baik dan secara luas digunakan dalam aplikasi deterjen heavy duty. SDS dinyatakan dengan rumus molekul NaC12H25SO4, memiliki berat molekul 288,38 g mol-1.

meningkatkan usus penyerapan obat sulit diserap dan juga sekarang banyak digunakan dalam penelitian biokimia yang melibatkan elektroforesis[9].

2.2Kapasitas Busa Dinamis

Kemampuan dan stabilitas surfaktan adalah faktor yang paling penting dalam mengaplikasikannya pada proses remediasi dengan menggunakan busa. Kemampuan busa terkait dengan kemampuan surfaktan daalam memproduksi busa dan stabilitas busa adalah kemampuan surfaktan yang tetap dalam bentuk busa dan kemampuannya untuk tidak pecah. Sejumlah penelitian dan teori dalam mengevaluasi kemampuan dan stabilitas busa [10]. Ada beberapa metode untuk mengukur sifat kapasitas busa ini, salah satunya adalah kapasitas busa dinamis ditentukan dengan membagi volume konstan busa (mL) dengan laju alir gas N2 (mL / menit).

Kapasitas busa dinamis = e

Stabilitas busa merupakan kemampuan untuk mempertahankan gas untuk waktu tertentu. Kemampuan berbusa dapat dilihat dari peningkatan volume, setelah gas diumpankan ke dalam larutan. Stabilitas busa berhubungan dengan penurunan volume busa dengan waktu [6]. Efisiensi agen aktif permukaan untuk membentukdan menstabilkan busa terutama tergantung pada struktur molekul dan sifat intrinsik surfaktan [6].

2.4 Pencemaran Logam Berat

atas dua golongan, yaitu golongan logam ringan dan logam berat. Unsur-unsur logam ringan (light metals) mempunyai densitas lebih kecil dari 5, sedangkan unsur-unsur logam berat (heavy metals) mempunyai densitas lebih besar dari 5. Seperti unsur-unsur kimia lainnya, unsur-unsur unsur-unsur logam berat juga dibutuhkan oleh organisme hidup dalam berbagai proses metabolisme untuk pertumbuhan dan perkembangan sel-sel tubuhnya. Sebagai contoh, kobal (Co) dibutuhkan untuk pembentukan vitamin B- B12, besi (Fe) dibutuhkan untuk pembuatan haemoglobin, sedangkan seng (Zn) berfungsi dalam enzim-enzim dehidrogenase. Tetapi unsur logam berat dalam jumlah yang berlebihan akan bersifat racun. Oksisitas (daya racun) logam berat tergantung pada jenis, kadar, efek sinergis-antagonis dan bentuk fisika-kimianya. Semakin besar kadar logam berat, daya toksisitasnya semakin besar pula. Adanya efek sinergis dari beberapa logam, juga akan memperbesar toksisitas logam berat. Misalnya, perak (Ag) bila berkombinasi dengan Cu akan menghasilkan toksisitas yang 10 kali lebih toksik dari raksa (Hg). Tembaga (Cu) dalam bentuk ion lebih toksik dari pada bentuk organik, Arsen (As) dalam bentuk anorganik lebih toksik dari pada bentuk organik, sedangkan Hg dan Pb lebih toksik dalam bentuk organik [11].

Kadmium (Cd)

Kadmium (Cd) adalah logam berwarna putih keperakan menyerupai alumunium dengan berat atom 112,41 g/mol dengan titik cair 321 oC dan titik didih 765 oC. mengatakan bahwa kadmium selalu bercampur dengan logam lain, terutama dalam pertambangan zink dan timbal selalu ditemukan kadmium dengan kadar 0,2 0,4 %, sebagai hasil sampingan dari proses pemurnian zink dan timbal. Unsur ini bersifat lentur, tahan terhadap tekanan, memiliki titik lebur rendah serta dapat dimanfaatkan untuk pencampur logam lain seperti nikel, perak, tembaga, dan besi. Logam ini sering digunakan sebagai pigmen pada keramik, dalam penyepuhan listrik, pada pembuatan alloy, dan baterai alkali. Senyawa kadmium juga digunakan sebagai bahan kimia, bahan fotografi, pembuatan tabung TV, cat, karet, sabun, kembang api, percetakan tekstil dan pigmen untuk gelas dan email gigi. Lu (2006) menyatakan kadmium memiliki sifat dan kegunaan antara lain :

2. Tahan terhadap korosi sehingga bagus untuk melapisi pelat besi dan baja. Kadmium tergolong logam berat dan memiliki afinitas yang tinggi terhadap kelompok sulfhidrid dari pada enzim dan meningkat kelarutannya dalam lemak [12].

Kadmium tergolong logam berat dan memiliki afinitas yang tinggi terhadap kelompok sulfhidrid dari pada enzim dan meningkat kelarutannya dalam lemak. Pada perairan alami yang bersifat basa, cadmium mengalami hidrolisis, teradsorpsi oleh padatan tersuspensi dan membentuk ikatan kompleks dengan bahan organik. Kadmium pada perairan alami membentuk ikatan kompleks dengan ligan baik organik maupun anorganik, yaitu: Cd2+, Cd(OH) +, CdCl+, CdSO4, CdCO3dan Cd-

organik. Ikatan kompleks tersebut memiliki tingkat kelarutan yang berbeda: Cd 2+> CdSO4>CdCl+> CdCO3> Cd(OH)+.

Logam kadmium adalah bahan yang bersifat karsinogen. Organ tubuh yang menjadi sasaran keracunan Cd adalah ginjal dan hati. Toksisitas Cd ini dipengaruhi karena adanya interaksi antara Cd dan gugus sulfhidril(-SH) dari protein yang menyebabkan terhambatnya aktivitas enzim [13].

2.5 Kopi Hitam

Kopi dikonsumsi pertama kali pada abad ke-9 di Ethiopia. Saat ini kopi merupakan minuman yang masih difavoritkan dan dikonsumsi oleh sebagian besar masyarakat di seluruh dunia dalam berbagai kesempatan, bahkan menjadi salah satu menu utama dalam perjamuan resmi.

bahwa minuman kopi berhubungan dengan adanya hiperkolesterolemia, penyakit jantung koroner, kanker kolon, dan peningkatan enzim fungsional hepar pada manusia.

Tanaman kopi termasuk dalam golongan famili Rubiaceae yang mempunyai 500 macam genus dan lebih dari 6000 spesies. Kebanyakan merupakan tumbuhan tropis dan tumbuhan peralihan yang tumbuh di lereng gunung. Akan tetapi ada dua jenis tanaman kopi yang sering dikonsumsi masyarakat antara lain Kopi Arabika dan Kopi Robusta. Adapun Kopi Liberika dan Kopi Ekselsa tidak begitu banyak digunakan.

Senyawa kimia yang ada didalam kopi terdiri dari senyawa volatile dan nonvolatil. Senyawa volatile berpengaruh pada aroma kopi, sedangkan senyawa nonvolatil akan berpengaruh terhadap mutu kopi, seperti kafein yang merupakan

alkaloid xanthin. Selain kafein, di dalam kopi juga terdapat chlorogenic acid, yaitu salah satu jenis senyawa polyphenol yang menjadi antioksidant kuat di dalam kopi. Kopi jenis robusta kandungan senyawa polyphenolnya lebih tinggi dibandingkan kopi arabika ataupun tanaman lain. seduhan kopi robusta lebih tinggi dari pada seduhan kopi arabika.

baik. Suhu fermentasi kopi beras arabika adalah 300 oC, bila suhu kurang dari 300 oC pertumbuhan mikroorganisme penghasil asam akan semakin lambat sehingga dapat mempengaruhi kualitas produk.