II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 SURFAKTAN DAN KINERJA SURFAKTAN
Surfaktan merupakan senyawa kimia yang memiliki aktivitas pada permukaan yang tinggi. Peranan surfaktan yang begitu berbeda dan beragam
disebabkan oleh struktur molekulnya yang tidak seimbang. Surfaktan memiliki bagian yang bersifat hidroflik dan hidrofobik. Bagian yang bersifat hidrofilik,
merupakan bagian yang sangat polar suka air, sedangkan bagian ekor bersifat hidrofobik, merupakan bagian nonpolar suka minyak. Bagian hidrofiik dapat
berupa anion, kation atau nonion, sedangkan hidrofobik dapat berupa rantai linier atau cabang hidrokarbon. Konfigurasi tersebut membuat surfaktan memiliki
fungsi yang beragam dalam memberi kestabilan emulsi dan diaplikasikan pada berbagai industri Hui, 1996.
Surfaktan dapat diklasifikasikan menjadi empat kelompok besar, yaitu anionik, kationik, nonionik, dan amfoterik. Surfaktan anionik adalah bahan aktif
permukaan yang bagian hidrofobiknya berhubungan dengan gugus anion ion negatif. Dalam media cair, molekul surfaktan anionik terpecah menjadi gugus
kation yang bermuatan positif dan gugus anion yang bermuatan negatif. Gugus anion merupakan pembawa sifat aktif permukaan pada surfaktan anionic. Contoh
khas surfaktan anionik adalah keberadaan gugus alkohol sulfat dan ester sulfonat Hui, 1996.
Surfaktan mempunyai kemampuan untuk menurunkan tegangan permukaan surface tension suatu medium dan menurunkan tegangan antarmuka interfacial
tension antar dua fasa yang sama tetapi berbeda derajat polaritasnya dalam suatu medium yaitu dengan cara melarutkan surfaktan ke dalam medium tersebut.
Tegangan antar muka merupakan usaha yang dibutuhkan untuk meningkatkan area permukaan sebagai respon adanya tekanan antara dua fase yang berbeda
IUPAC, 1997. Tegangan permukaan merupakan sifat fisik yang berhubungan dengan gaya
antarmolekul pada pemukaan fasa cair dan fasa gas biasanya udara dan dapat
menjadi hambatan bagi peningkatan luas permukaan cair. Tegangan yang serupa juga dapat terjadi pada fasa cair satu dengan cairan lain dan disebut dengan
tegangan antarmuka Hal ini disebabkan daya kohesi dimana dalam suatu fluida
sejenis dan sefasa, molekul yang berada di dalam akan ditarik oleh molekul sejenis di sekitarnya secara homogen ke segala arah. Sedangkan molekul yang
berada di permukaan, meski bertemu dengan fase atau jenis fluida yang berbeda, juga tetap ditarik oleh molekul sejenis yang ada di dalamnya dan menghasilkan
suatu tegangan terhadap permukaan molekul yang berbeda. Selain jenis dan struktur molekul yang terlibat, tegangan permukaan dan tegangan antarmuka
dipengaruhi juga oleh temperatur. Tarikan antarmolekul beda fase dan tegangan permukaan di antarmuka antara dua jenis partikel ini akan menurun bila
temperatur menurun Takeuchi, 2008.
Gambar 1. Tarikan Antar Molekul di Permukaan Cairan Nave, 2009 Tegangan permukaan berupa gaya yang terjadi di antara molekul dalam
cairan. Molekul cairan yang berada di permukaan yang bertemu langsung dengan udara mengalami defisiensi di posisi atas, tetapi kuat pada arah lainnya karenaa
ada interaksi antar molekul dalam cairan yang menyebabkan pada bagian atas permukaannya terjadi tegangan Hargreaves 2003.
Apabila surfaktan ditambahkan ke suatu cairan pada konsentrasi rendah, maka dapat mengubah karakteristik tegangan permukaan dan antarmuka cairan
tersebut. Antarmuka adalah bagian dimana dua fasa saling bertemu atau kontak sedangkan permukaan yaitu antarmuka dimana satu fasa kontak dengan gas
biasanya udara. Sebagian besar surfaktan, pada tingkat 0,1 akan mengurangi tegangan permukaan air dari 72 menjadi 32 mNm dynecm. Hal ini terjadi
karena molekul-molekul dalam sebagian besar cairan saling tertarik satu sama lain
oleh gaya Van der Walls yang menggantikan ikatan hidrogen air Hargreaves, 2003.
Tabel 1 Nilai Berbagai Tegangan Permukaan Cairan terhadap Udara dan Tegangan Antarmuka terhadap Air
Cairan Tegangan
permukaan mNm Tegangan
antarmuka mNm
Air Benzena
CCL
4
n-Hexana Air Raksa
72,75 28,88
26,80 18,40
485,00 -
35,0 45,1
51,1 375,0
Sumber : Shaw 1980 Tegangan permukaan dan tegangan antarmuka merupakan faktor penting
pada berbagai aplikasi surfaktan Aplikasi surfaktan pada industri sangat luas, contohnya yaitu sebagai bahan utama pada industri deterjen dan pembersih
lainnya, bahan pembusaan dan emulsifier pada industri kosmetik dan farmasi. Hui, 1996. Pemakaian terbesar surfaktan adalah untuk aplikasi pencucian dan
pembersihan washing and cleaning applications, namun surfaktan banyak pula digunakan untuk produk pangan, produk kosmetika dan produk perawatan diri, cat
dan pelapis, kertas, tekstil, serta pertambangan Flider, 2001. Menurut Shaw 1980, tegangan antarmuka merupakan faktor penting pada
proses enchanted oil recovery EOR dalam bidang pertambangan. Surfaktan dapat menurunkan tegangan antarmuka antara fluida dengan fluida, fluida dengan
batuan, dan fluida dengan hidrokarbon. Di samping itu, surfaktan dapat memecah tegangan permukaan dari emulsi minyak yang terikat dengan batuan emulsion
blocks, mengurangi terjadinya water blocking dan mengubah sifat kebasahan wettability batuan menjadi suka air water wet. Dalam kondisi batuan yang
bersifat water wet, minyak menjadi fasa yang mudah mengalir dan dengan demikian water cut dapat diturunkan.
Surfaktan pada umumnya dapat disintesis dari minyak nabati melalui senyawa antara metil ester dan alkohol lemak fatty alcohol. Proses-proses yang
dapat diterapkan untuk menghasilkan surfaktan diantaranya yaitu asetilasi,
etoksilasi, esterifikasi, sulfonasi, amidasi, sukrolisis, dan saponifikasi Sadi, 1993. Produksi surfaktan dengan bahan baku metil ester dapat berasal dari
minyak kelapa, stearin sawit, kernel sawit PKO, dan lemak hewan MacArthur et al., 2002.
2.2 CRUDE PALM OIL CPO
Kategori