27 menurunkan tegangan permukaan dan tegangan antarmuka sampai bernilai
konstan pada konsentrasi 1 . Surfaktan adalah senyawa kimia yang memiliki aktivitas pada
permukaan cairan. Surfaktan memiliki struktur bipolar sehingga menyebabkan surfaktan cenderung berada pada antarmuka antara fase yang berbeda derajat
polaritas dan ikatan hidrogen seperti air dan minyak. Seperti dalam pengukuran tegangan permukaan, nilai tegangan
antarmuka juga diukur dengan alat cole parmer tensiometer. Dari hasil pengukuran, tegangan antarmuka air dan xilen sebelum penambahan surfaktan
MES sebesar 31.50 dynecm. Hasil pengukuran tegangan antarmuka air dan xilen setelah penambahan surfaktan MES pada konsentrasi 1 bernilai 12.25
dynecm. Tegangan antarmuka air dan xilen mengalami penurunan sebesar 19.25 dynecm. Dengan demikian dapat diketahui bahwa surfaktan MES
dapat menurunkan tegangan antarmuka air dan xilen 61,11 .
C. PENGARUH SUHU DAN LAMA PEMANASAN
Penurunan tegangan permukaan dan tegangan antarmuka terjadi karena struktur amphifilik surfaktan yang terdiri dari dua gugus dengan
derajat polaritas yang berbeda, yaitu gugus hidrofilik dan gugus hidrofobik. Surfaktan dengan rumus kimia RSO
3
H dalam air akan terurai menjadi ion-ion RSO
3 -
dan H
+
. Penelitian mengenai kinerja surfaktan MES dalam menurunkan
tegangan permukaan dan tegangan antarmuka akibat pengaruh suhu dan lama pemanasan dilakukan pada suhu 70, 80 dan 90 °C dengan lama pemanasan 1,
2, 3, 4, 5 dan 6 hari. Histogram nilai tegangan permukaan akibat pengaruh suhu pemanasan
70 ºC dapat dilihat pada Gambar 9. Nilai tegangan permukaan setelah diberikan perlakuan pemanasan pada suhu 70 ºC mengalami kenaikan
dibandungkan sebelum pemanasn. Nilai tegangan permukaan meningkat dari 37.25 dynecm menjadi 41.00 dyne cm Lampiran 4A.
28 Gambar 9. Histogram nilai tegangan permukaan akibat pengaruh
suhu pemanasan 70 ºC Kenaikan nilai tegangan permukaan juga terjadi pada suhu 80 ºC.
dimana nilai tegangan permukaan air setelah ditambahkan surfaktan MES 1 vv meningkat dari 36.30 dynecm menjadi 37.60 dynecm. Hal ini berarti
bahwa kinerja surfaktan MES mengalami penurunan. Penyebabnya adalah surfaktan MES mengalami degradasi akibat adanya pemanasan. Histogram
nilai tegangan permukaan akibat pengaruh suhu 80 ºC disajikan pada Gambar 10.
Gambar 10. Histogram nilai tegangan permukaan akibat pengaruh suhu pemanasan 80 ºC
Pada suhu 90 ºC nilai tegangan permukaan bernilai 32.62 dynecm sampai 37.27 dynecm. nilai tegangan permukaan meningkat seperti yang
29 terjadi pada suhu pemanasan 70 dan 80 ºC. Histogram nilai tegangan
permukaan akibat pengaruh suhu 90 ºC disajikan pada Gambar 11.
Gambar 11. Histogram nilai tegangan permukaan akibat pengaruh suhu pemanasan 90 ºC
Dari hasil analisa ragam ANOVA menunjukkan adanya pengaruh suhu dan lama pemanasan terhadap nilai tegangan permukaan yang dihasilkan
oleh metil ester sulfonat. Pada tingkat kepercayaan 99 , suhu pemanasan dan lama pemanasan berpengaruh sangat signifikan terhadap kenaikan tegangan
permukaan. Suhu dan lama pemanasan memberikan pengaruh positif terhadap peningkatan nilai tegangan permukaan. Baik pada tingkat kepercayaan 99
maupun 95 , interaksi antara suhu dan lama pemanasan tidak berpengaruh signifikan terhadap kenaikan tegangan permukaan. Hasil analisa ragam
disajikan pada Lampiran 4B. Hasil uji lanjut Duncan terhadap suhu pemanasan dengan tingkat
kepercayaan 95 α = 0.05 menunjukkan bahwa suhu pemanasan 70°C
memberikan pengaruh yang berbeda dengan suhu pemanasan 80 °C dan suhu 90 °C. Demikian juga suhu 80 °C memberikan pengaruh yang berbeda
terhadap suhu dan 90 °C. Masing-masing suhu pemanasan berbeda nyata satu dengan lainnya pada tingkat kepercayaan 95
α = 0.05. Hasil uji lanjut Duncan disajikan pada Lampiran 4C. Hasil uji lanjut Duncan terhadap lama
pemanasan menunjukkan bahwa lama pemanasan 1 hari berbeda nyata dengan lama pemanasan 2, 3, 4, 5 dan 6 hari. Lama pemanasan 2 hari tidak berbeda
30 nyata dengan 3 hari. Sedangkan lama pemanasan 3 hari tidak berbeda nyata
dengan lama pemanasan 4 hari dan 5 hari. Lama pemanasan 6 hari berbeda nyata satu dengan lainnya terhadap nilai tegangan permukaan dengan selang
kepercayaaan 95 α = 0.05 Lampiran 4D.
Sementara itu, dalam uji kinerja surfaktan MES terhadap suhu dan lama pemanasan menunjukkan bahwa kinerja surfaktan MES mengalami
penurunan terhadap nilai tegangan antarmuka air dan xilen. Tegangan antarmuka setelah penambahan surfaktan MES dengan konsentrasi 1
berkisar 15.40 – 20.80 dynecm. Hal ini menunjukkan penurunan kinerja surfaktan MES dimana sebelum dilakukan pemanasan, tegangan antarmuka
air dan xilen bernilai 12.25 dynecm. Histogram hubungan antara suhu, lama pemanasan dan nilai tegangan
antarmuka disajikan pada Gambar 12. Kondisi perlakuan suhu 80 °C dengan lama pemanasan 1 hari menghasilkan nilai tegangan antarmuka terendah
dengan nilai tegangan antarmuka sebesar 15.40 dynecm. Sedangkan nilai tegangan antarmuka tertinggi dicapai pada perlakuan suhu 90 °C dengan lama
pemanasan 6 hari dengan nilai tegangan antarmuka sebesar 20.80 dynecm.
14 15
16 17
18 19
20 21
1 2
3 4
5 6
Hari T
e gan
gan A
n tar
m u
k a
d y
n e
c m
70 °C 80 °C
90 °C
Gambar 12. Histogram nilai tegangan antarmuka akibat pengaruh faktor suhu dan lama pemanasan
Setelah pemanasan pada suhu 70 °C, nilai tegangan antarmuka antara air dan xilen meningkat dari 17.77 dynecm menjadi 19.72 dynecm. Kinerja
surfaktan MES mengalami penurunan dari hari ke hari. Nilai tegangan
31 antarmuka akibat pemanasan pada suhu 80 °C yang dihasilkan dengan
penambahan surfaktan MES 1 vv mengalami kenaikan dari 15.40 dynecm menjadi 19.55 dynecm. Seperti yang terjadi pada suhu 70 dan 80 °C,
nilai tegangan antarmuka pada suhu 90 °C mengalami kenaikan dengan bertambahnya lama pemanasan. Nilai tegangan antarmuka meningkat dari
18.02 dynecm menjadi 20.80 dynecm. Suhu pemanasan berpengaruh terhadap nilai tegangan antarmuka
dikarenakan suhu dapat mempengaruhi kecepatan reaksi degradasi surfaktan MES. Suhu dapat mempercepat terjadinya reaksi dengan memperluas
distribusi energi dan memperbanyak jumlah molekul yang mempunyai energi kinetik lebih tinggi daripada energi aktivasinya. Dalam suhu yang lebih tinggi,
energi terdistribusi lebih luas sehingga semakin banyak jumlah molekul- molekul yang memiliki energi kinetik melebihi energi aktivasinya. Dengan
demikian memungkinkan semakin besarnya peluang untuk terjadinya tumbukan dan akan mempercepat terjadinya reaksi penguraian MES.
Hasil analisa ragam ANOVA menunjukkan adanya pengaruh suhu dan lama pemanasan terhadap nilai tegangan antarmuka yang dihasilkan oleh
metil ester sulfonat. Baik pada tingkat kepercayaan 99 α = 0.01. maupun
95 α = 0.05, suhu pemanasan dan lama pemanasan berpengaruh sangat
signifikan terhadap kenaikan tegangan antarmuka. Suhu dan lama pemanasan memberikan pengaruh positif terhadap peningkatan nilai tegangan antarmuka.
Interaksi suhu pemanasan dan lama pemanasan memberikan pengaruh signifikan terhadap nilai tegangan antarmuka pada selang kepercayaan 95
α = 0.05 Lampiran 7B. Uji lanjut Duncan pada faktor suhu pemanasan menunjukkan semua
taraf suhu pemanasan 70, 80, dan 90 °C berbeda nyata satu dan lainnya terhadap nilai tegangan antarmuka air dan xilen pada tingkat kepercayaan 95
α = 0.05 Lampiran 7C. Taraf suhu pemanasan 70 °C berbeda nyata dengan taraf pemanasan 80 °C dan 90 °C dan sama halnya dengan taraf suhu
pemanasan 80 °C berbeda nyata dengan taraf pemanasan 70 °C dan 90 °C. Perlakuan suhu pemanasan 90 °C memberikan nilai rataan tertinggi untuk
tegangan antarmuka, yaitu sebesar 19.42 dynecm.
32 Hasil uji lanjut Duncan pada faktor lama pemanasan terhadap nilai
tegangan antarmuka pada tingkat kepercayaan 95 α = 0.05 Lampiran 7D
menunjukkan bahwa taraf lama pemanasan 1 hari berbeda nyata dengan taraf lama pemanasan yang lainnya. Lama pemanasan 2 hari tidak berbeda nyata
dengan lama pemanasan 3 hari tetapi berbeda nyata dengan lama pemanasan 1, 3, 4, 5 dan 6 hari. Taraf lama pemanasan 3 hari tidak berbeda nyata dengan
4 hari tetapi berbeda nyata dengan lama pemanasan 1, 2, 5 dan 6 hari. Taraf lama pemanasan 4 hari tidak berbeda nyata dengan lama pemanasan 5 hari
tetapi berbeda nyata dengan lama pemanasan 1, 2, 3 dan 6 hari. Taraf lama pemanasan 6 hari berbeda nyata dengan lainnya. Perlakuan lama pemanasan 6
hari memberikan nilai rataan tertinggi untuk nilai tegangan antarmuka, yaitu sebesar 20.05 dynecm.
Tegangan antarmuka yang rendah memiliki gaya tarik sesama molekul sejenis kohesi yang akan berkurang, sedangkan gaya tarik antar molekul
yang tidak sejenis adhesi cenderung menguat. Penguatan gaya adhesi mengakibatkan molekul surfaktan mampu membuat lapisan film yang
menyelimuti partikel dan akan mencegah penggabungan partikel sejenis. Kenaikan nilai tegangan antarmuka diduga akibat terjadinya degradasi
termal seperti yang terjadi pada surfaktan alfa olefin sulfonat yang diteliti oleh Hui dan Tuvell 1998 dan surfaktan yang diteliti oleh Hidayati 2005 dimana
terjadi proses desulfonasi ikatan C-S pada struktur surfaktan MES yang ditandai dengan berkurangnya tinggi peak pada gugus sulfonat. Proses
degradasi terjadi semakin cepat seiring dengan meingkatnya suhu pemanasan dan waktu pemanasan yang lama. Bertambahnya lama pemasanan
mengakibatkan nilai tegangan antarmuka surfaktan MES semakin meningkat. Hui dan Tuvell 1998 menambahkan bahwa gugus sulfonat yang terurai
kemudian membentuk asam sulfat. Asam sulfat yang terbentuk dalam proses desulfonasi akan menjadi katalisator untuk terjadinya penguraian ikatan C-S
selanjutnya. Ikatan C-S yang terurai menyebabkan surfaktan kehilangan komponen aktifnya dan mengakibatkan surfaktan MES kurang bersifat aktif
permukaan.
33
D. PENGARUH TINGKAT SALINITAS
