12 2. Surfaktan kationik
Surfaktan kationik memiliki gugus hidrofilik yang bermuatan positif di dalam larutan. Umumnya surfaktan kationik merupakan senyawa amonium kuartener.
Contoh surfaktan kationik adalah heksadesiltrimetil amonium bromida HDTMA
+
Br
-
C
16
H
33
N
+
CH
3 3
Br
-
dan oktadesiltrometil amonium bromida OTMABr C
18
H
37
N
+
CH
3 3
Br
-
. 3. Surfaktan anionik
Surfaktan anionik memiliki gugus hidrofilik yang bermuatan negatif di dalam larutan. Surfaktan anionik mengandung gugus sulfat, sulfonat, atau karboksilat.
Contoh surfaktan anionik diantaranya adalah alkyl sulphates, alkyl ethoxylate sulphate dan sabun.
4. Surfaktan zwitter ionik amfoter Surfaktan zwitter ionik memiliki gugus hidrofilik yang dapat bermuatan
positif kationik, negatif anionik maupun tidak bermuatan non-ionik di dalam larutan, bergantung pada pH larutan. Umumnya surfaktan zwitter ionik
merupakan senyawa betain dan asam amino. Contoh surfaktan zwitter ionik adalah alkyl betaine.
Dalam mineralogi, kapasitas pertukaran kation KTK atau cation exchange capacity CEC didefinisikan sebagai kapasitas mineral untuk dapat menyerap dan
melakukan pertukaran kation. Nilai KTK dinyatakan dalam jumlah miliekuivalen ion mek per 100 gram mineral liat. Secara umum, kebanyakan jenis clay dan material
organik di dalam tanah memiliki nilai KTK yang tinggi. Tipe clay yang berbeda memiliki nilai KTK yang beragam [22]. Bentonit memiliki nilai KTK 48,7490
mek100 gram bentonit [23]. Penambahan surfaktan pada bentonit akan mengubah
sifat bentonit yang semula bersifat hidrofilik berubah menjadi organofilik. Perubahan sifat bentonit merupakan hasil dari penggantian kation anorganik pada bentonit
dengan kation organik surfaktan. Dengan masuknya surfaktan ke dalam bentonit, d- spacing pada bentonitpun bertambah besar terinterkalasi [5].
2.7 Cetyltrimethylammonium Bromida CTAB
Cetyltrimethylammonium Bromida CTAB adalah surfaktan kationik yang paling banyak digunakan sebagai stabilizing agent dalam mengontrol bentuk dan
Universitas Sumatera Utara
13 ukuran dari nanopartikel [24]. Cetyltrimethylammonium Bromida CTAB
menawarkan kation CTA
+
untuk digabungkan dengan kelompok karboksil yang terikat dengan permukaan fiber untuk membentuk pasangan ion [25].
Cetyltrimethylammonium Bromida CTAB juga digunakan secara luas sebagai bahan antiseptik, dan dapat ditemukan dalam berbagai produk rumah tangga seperti
shampo, produk kondisioner rambut dan kosmetik [26]. Sebagai surfaktan, CTAB banyak digunakan sebagai buffer larutan untuk mengekstraksi DNA dan sebagai
pemodifikasi permukaan dalam pembuatan komposit clay
.
Gambar 2.3 Rumus Molekul CTAB Permukaan clay yang bermuatan negatif dapat dimodifikasi dengan surfaktan
melalui reaksi pertukaran ion. Modifikasi ini menyebabkan clay yang semula hidrofilik menjadi organofilik. Reaksi pertukaran ion memudahkan surfktan kationik terinterkalasi
ke dalam lapisan clay, sehingga menambah jarak basal spacing antarlapis clay. Polaritas mineral clay dapat diganti dengan kation organik, dimana ion logam anorganik
melepaskan muatan negatif pada lapisan silikat. Reaksi antara CTAB dengan bentonit ditunjukkan sebagai berikut [27]:
C
19
H
42
N
+
Br
+
+ Na
+-
bentonit C
19
H
42
N
+-
bentonit + Na
+
Br
-
…….…...2.1
2.8 Titanium Dioksida
Titanium dioksida TiO
2
juga bisa disebut Titania atau Titanium IV oksida merupakan bentuk oksida dari titanium secara kimia dapat dituliskan TiO
2
. Senyawa ini dimanfaatkan secara luas dalam bidang anatas sebagai pigmen, bakterisida, pasta
gigi, fotokatalis dan elektroda dalam sel surya. Titanium dioksida TiO
2
dapat dihasilkan dari reaksi antara senyawa titanium tetraklorida TiCl
4
dan O
2
yang dilewatkan melalui lorong silika pada suhu 700
o
C. Senyawa TiO2 bersifat amfoter, terlarut secara lambat dalam H
2
SO
4
aq pekat, membentuk kristal sulfat dan menghasilkan produk titanat dengan alkali cair. Sifat senyawa TiO
2
adalah tidak
Universitas Sumatera Utara
14 tembus cahaya, mempunyai warna putih, lembam, tidak beracun, dan harganya
relatif murah. Titanium dioksida dapat dihasilkan dari proses sulfat ataupun klorin. Titanium dioksida TiO
2
memiliki tiga fase struktur kristal, yaitu anatas, rutil, brookit. Akan tetapi hanya anatas dan rutil saja yang keberadaanya di alam
cukup stabil. Kemampuan fotoaktivitas semikonduktor TiO
2
dipengaruhi oleh morfologi, luas permukaan, kristanilitas dan ukuran partikel. Anatas diketahui
sebagai kristal titania yang lebih fotoaktif daripada rutil. Hal ini disebabkan harga Eg TiO
2
jenis anatas yang lebih tinggi yaitu sebesar 3,2 eV sedangkan rutil sebesar 3,0 eV. Harga Eg yang lebih tinggi akan menghasilkan luas permukaan aktif yang lebih
besar sehingga menghasilkan fotoaktivitas yang lebih efektif. Serbuk TiO
2
dengan struktur rutil paling luas penggunaanya karena indeks biasanya yang tinggi, warna yang kuat, dan sifat kimianya yang inert. Struktur anatas
lebih baik untuk aplikasi sel surya berbasis sensitiser zat warna pada lapis tipis TiO
2
[28].
2.9 Metoda Penyediaan Komposit
