Surfaktan (Zat aktif dalam Sabun dan detergen)

Surfaktant

Sifat umum  Sabun dan Detergen:

1. Bersifat basa

R – C-O^-   +  H₂O               R – C-OH   +  OH^-

1. Tidak berbuih di air sadah ( Garam Ca, Mg dari Khlorida dan Sulfat )

C₁₇H₃₅COONa + CaCl₂               Ca (C₁₇H₃₅COO)₂  +  NaCl

1. Bersifat membersihkan

R- ( non polar dan Hidrofob ) = membelah molekul minyak dan kotoran menjadi partikel yang lebih kecil sehingga air mudah membentuk emulsi dengan kotoran dan mudah dipisahkan

-C-O^- ( polar dan Hidrofil ) = larut dalam air membentuk buih dan mengikat partikel – partikel kotoran sehingga terbentuk  emulsi.

Sabun

Definisi

Sabun adalah suatu gliserida ( umumnya C₁₆ dan C₁₈ atau karboksilat suku rendah ) yang merupakan hasil reaksi antara ester ( suatu derivat asam alkanoat yaitu reaksi antara asam karboksilat dengan alkanol yang merupakan senyawa aromatik dan bermuatan netral ) dengan hidroksil dengan residu gliserol ( 1.2.3 – propanatriol ). Apabila gliserol bereaksi dengan asam – asam yang jenuh ( suatu olefinatau polyunsaturat ) maka akan terbentuk lipida ( trigliserida atau triasilgliserol ).

History

Sabun ditemukan oleh orang Mesir kuno ( egyptian ) beberapa ribu tahun yang lalu. Pembuatan sabun oleh suku bangsa Jerman dilaporkan oleh Julius Caesar. Teknik pembuatan sabun dilupakan orang dalam Zaman Kegelapan ( Dark Ages ), namun ditemukan kembali selama Renaissance. Penggunaan sabun meluas pada abad ke – 18.

Varietasi dan Proses Produksi

Gliserida ( lelehan lemak sapi atau lipida lain ) dididihkan bersama – sama dengan larutan lindi ( dulu digunakan  abu kayu karena mengandung K-karbonat tapi sekarang NaOH ) terjadi hidrolisis menjadi gliserol dan garam Sodium dari asam lemak , setelah sabun terbentuk kedalamnya ditambahkan NaCl agar sabun mengendap dan dapat dipisahkan dengan cara penyaringan. Gliserol, lindi dan NaCl berlebih dipisahkan dengan cara destilasi. Sabun yang masih kotor dimurnikan dengan cara pengendapan berulang – ulang ( represipitasi ). Akhirnya ditambahkan zat aditif ( batu apung, parfum dan zat pewarna )

Jenis – jenis Sabun :

1. Sabun keras atau sabun cuci.

Dibuat dari lemak dengan NaOH, misalnya Na – Palmitat dan Na – Stearat.

1. Sabun lunak atau sabun mandi.

Dibuat dari lemak dengan KOH, misalnya K-Palmitat dan K-Stearat.

Deskripsi.

Suatu molekul sabun mengandung suatu rantai hidrokarbon panjang plus ujung ion. Bagian hidrokarbon dari molekul itu bersifat hidrofobik dan larut dalam zat – zata non polar, sedangkan ujung ion bersifat hidrofilik dan larut dalam air. Karena adanya rantai hidrokarbon, sebuah molekul sabun secara keseluruhan tidaklah benar – benar larut dalam air. Namun sabun mudah tersuspensi dalam air karena membentuk misel ( micelles ), yakni kumpulan ( 50 – 150 ) molekul sabun yang rantai hidrokarbonnya mengelompok dengan ujung – ujung ionnya menghadap ke air.

Fungsi

Kegunaan sabun ialah kemampuannya mengemulsi kotoran berminyak sehingga dapat dibuang dengan pembilasan. Kemampuan ini disebabkan ialah oleh dua sifat sabun. Pertama, rantai hidrokarbon sebuah molekul sabun larut dalam zat non – polar, seperti tetesan – tetesan minyak. Kedua, ujung anion molekul sabun, yang tertarik pada air, ditolak oleh ujung anion molekul – molekul sabun yang menyembul dari tetesan minyak lain. Karena tolak – menilak antara tetes – tetes sabun – minyak, maka minyak itu tidak dapat saling bergabung tetapi tetap tersuspensi.

Efek .

Sabun yang masuk kedalam buangan air atau suatu sistem ekuatik biasanya langsung terendap sebagai garam – garam kalsium dan magnesium. Oleh karena itu beberapa pengaruh dari sabun dalam larutan mungkin dapat dihilangkan. Akibatnya dengan biodegradasi, sabun secara sempurna dapat dihilangkan dari lingkungan.

Detergent

Definisi

Surfaktant anionik atau garam dari sulfonat atau sulfat berantai panjang dari Natrium ( RSO₃^- Na⁺ dan ROSO₃^- Na⁺ ) yang berasal dari  p –alkilbenzena sulfonat dengan gugus alkil yang sangat bercabang disintesis dengan polimerisasi propilena dan dilekatkan pada cincin benzena dengan reaksi alkilasi Friedel – Craft  Sulfonasi, yang disusul dengan pengolahan dengan basa. 

History

Setelah Perang Dunia II, detergen sintetik mulai dikembangkan akan tetapi karena gugus utama surfaktant ABS yang sulit di biodegradabel maka pada tahun 1965 industri mengubahnya dengan yang biodegradabel yaitu dengan gugus utama surfaktant LAS.

Varietasi dan Proses Pembuatannya.

     Proses pembuatan detergen dimulai dengan membuat bahan penurun tegangan permukaan, misalnya :

1. Detergen jenis keras ( ABS )

Proses pembuatan ABS ini adalah dengan mereaksikan Alkil Benzena dengan Belerang Trioksida, asam Sulfat pekat atau Oleum. Reaksi ini menghasilkan Alkil Benzena Sulfonat. Jika dipakai Dodekil Benzena maka persamaan reaksinya adalah

C₆H₅C₁₂H₂₅ + SO₃                            C₆H₄C₁₂H₂₅SO₃H    (Dodekil Benzena Sulfonat )

Reaksi selanjutnya adalah netralisasi dengan NaOH sehingga dihasilkan Natrium Dodekil Benzena Sulfonat.

1. Detergen jenis lunak ( LAS )

Proses pembuatan ( LAS ) adalah dengan mereaksikan Lauril Alkohol dengan asam Sulfat pekat menghasilkan asam Lauril Sulfat dengan reaksi:

C₁₂H₂₅OH  +  H₂SO₄                    C₁₂H₂₅OSO₃H   +  H₂O

Asam Lauril Sulfat yang terjadi dinetralisasikan dengan larutan NaOH sehingga dihasilkan Natrium Lauril Sulfat. Secara umum detergen terdiri dari beberapa bahan penyusun, antara lain :

1. Bahan Penurun Tegangan Permukaan.

Bahan ini berfungsi untuk menurunkan tegangan permukaan larutan dan memegang peranan penting dalam proses pencucian . Bahan ini menimbulkan busa dalam air. Jenis bahan penurun tegangan permukaan yang dipakai menentukan jenis detergen yaitu :

-    Detergen jenis keras

Detergen jenis keras sukar dirusak oleh mikroorganisme meskipun bahan tersebut dibuang akibatnya zat tersebut masih aktif. Jenis inilah yang menyebabkan pencemaran air.

Contoh: Alkil Benzena Sulfonat ( ABS ).

-    Detergen jenis lunak

Detergen jenis lunak, bahan penurun tegangan permukaannya mudah dirusak oleh mikroorganisme, sehingga tidak aktif lagi setelah dipakai .

Contoh: Lauril Sulfat atau Lauril Alkil Sulfonat. ( LAS ).

1. Bahan Penunjang

Bahan yang dipakai untuk menunjang kerjanya bahan penurun tegangan permukaan.

Contoh : Natrium Tripolifosfat.

Dalam air akan terionisasi menjadi :

Na₅P₃O₁₀                     5 Na⁺   +   P₃O₁₀^5-

1. Bahan Pengisi

Bahan pengisi dipakai dengan tujuan untuk dapat memadatkan dan memantapkan sehingga dapat menurunkan harga.

Contoh : Natrium karbonat.

1. Bahan Tambahan dan Bahan Pengikat.

Bahan tambahan dipakai untuk menambah daya guna detergen.

Contoh: Karboksil Metil Selulosa ( CMC ) dipakai agar kotoran yang telah dibawa oleh detergent ke dalam larutan tidak kembali ke bahan cucian pada waktu mencuci ( anti Redeposisi ). Wangi – wangian atau parfum dipakai agar cucian berbau harum, sedangkan air sebagai bahan pengikat.

Deskripsi

Deterjen Sintetik mempunyai sifat-sifat mencuci yang baik dan tidak membentuk garam-garam tidak larut dengan ion-ion kalsium dan magnesium yang biasa terdapat dalam air sadah. Deterjen sintetik mem­punyai keuntungan tambahan karena secara relatif bersifat asam kuat, oleh karena itu tidak menghasilkan endapan sebagai asam-asam yang mengendap suatu karakteristis yang tidak nampak pada sabun.

Unsur kunci dari deterjen adalah bahan surfaktan atau bahan aktif permukaan, yang beraksi dalam menjadikan air menjadi lebih basah (wetter) dan sebagai bahan pencuci yang lebih baik. Surfaktan terkonsentrasi pada batas permukaan antara air dengan gas (udara), padatan-padatan (debu), dan cairan-cairan yang tidak dapat bercampur (minyak). Hal ini terjadi karena struktur ” Amphiphilic “, yang berarti bagian yang satu dari molekul adalah suatu yang bersifat polar atau gugus ionik (sebagai kepala) dengan afinitas yang kuat untuk air dan bagian lainnya suatu hidrokarbon (sebagai ekor) yang tidak suka air.

Fungsi

_Analog sabun

Efek.

Detergen ABS sangat tidak menguntungkan karena ternyata sangat lambat terurai oleh bakteri pengurai disebabkan oleh adanya rantai bercabang pada spektrumya. Dengan tidak terurainya secara biologi deterjen ABS, lambat laun perairan yang terkontaminasi oleh ABS akan dipenuhi oleh busa, menurunkan tegangan permukaan dari air, pemecahan kembali dari gumpalan (flock) koloid, pengemulsian gemuk dan minyak, pemusnahan bakteri yang berguna, penyumbatan pada pori – pori media filtrasi

Posted in: Kimia Lingkungan,Materi Kimia SMA XI