Detergent Sebagai Agen Pembasah "Wetting Agent"

Detergent didefinisikan sebagai produk pencuci atau pembersih yang mengandung sejumlah komponen adalah surfaktan yang mempunyai sifat mampu menghilangkan kotoran dengan proses fisik – kimia dari unsur – unsur oenyusunnya terhadap kotoran. Secara garis besar proses pembersihan oleh detergent, dibagi menjadi 2 yaitu :

1.  Larutan detergent berkontak dengan permukaan yang dicuci, proses ini disebut  “wetting”.

2. Penghilangan kotoran pada bagian – bagian permukaan dalam proses cair, proses ini disebut “emulsifikasi”

Unsur yang dipergunakan untuk kedua proses diatas adalah suatu zat yang mempunyai sifat aktif permukaan atau disebut surfaktan (surface active agent). Dapat disebut pula sebagai agent pembasah (wetting agent). Agen pembasah (wetting agent) didefinisikan sebagai senyaw yang mempunyai aktifitas permukaan (surface active agent) sehingga dapat menurunkan tegangan permukaan (surface tension) antara udara – cairan dan cairan – cairan yang terdapat dalamm suatu sistem. Kemampuannya menurunkan tegangan permukaan menjadi hal yang menarik karena agent pembasah memiliki keajaiban struktur kimia yang mampu menyatukan dua senyawa yang berbeda polaritasnya.

Surfaktan (Surface Active Agent) merupakan zat seperti detergent yang ditambahkan untuk meningkatkan sifat penyebaran atau pembasahan dengan menurunkan tegangan permukaan. Pada dasarnya surfaktan adalah sutu senyawa organik yang mengandung dua bagian, yaitu : hidrofobik dan hidrofilik. Surfaktan memiliki berbagai macam struktur kimia yang berbeda dan dapat diklasifikasikan menurut sifat – sifat dasar dari bagiian hidrofilik yaitu : surfaktan anionik, surfaktan kationik, surfaktan non ionik, surfaktan amphoterik atau zwitterionic. Berdasarkan sifat dasar bagian hidrofobiknya surfaktan terdiri dari alkil, linier alkil benzena,alkilaril (alkil phenol), a - olefin, dan poli (propilen oksida). Surfaktan dapat menurunkan tegangan permukaan air dengan mematahkan ikatan hidrogen pada permukaan.

Detergent dibuat dalam tiga proses utama yaitu alkilasi, sulfonasi, dan netralisasi. Formulasi detergent sangat tergantung pada maksud penggunaannya, perbedaannya pada jenis surfaktan dan zat tambahan yang dicampurkan. Detergent dalam bentuk powder mengandung sekitar 40% bahan yang aktif, sedangkan sisanya merupakan builders yaitu bahan yang dapat menambah sifat pembersih.

Secara umum detergent builders dapat dibagi menjadi 5 golongan yaitu posfat, silikat, karbonat, bahan pelepas oksigen, dan bahan tambahan lainnya. Bahan tambahan pada detergent antara lain, yaitu : Chelating Agent, zat penggembung serabut, zat yang dapar menngkatkan sifat aktif permukaan, zat inhibitor, Florescent Brightening Agent, zat penstabil busa, zat anti redeposisi, zat pewangi dan zat anti bakteri.

Referensi:

1.      Arbianti, R., T.S. Utami, H. Hermansyah, Ira S., dan Eki LR. Transesterifikasi parsial minyak kelapa sawit dengan EtOH pada pembuatan digliserida sebagai agen pengemulsi. Departemen Teknik Kimia, Universitas Indonesia.

2.      Kurniati, Elly. Penurunan konsentrasi detergent pada limbah industri laundry dengan metode pengendapan menggunaan Ca(OH)₂. Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan Vol. 1 No. 1.

Poster tugas mata kuliah metodologi penelitian

                                             Poster tugas mata kuliah metodologi penelitian

POLIMER SUPERABSORBEN

Superabsorben pada hakikatnya adalah polimer berikatan silang yang mempunyai kemampuan mengabsorbsi air ratusan kali dari berat keringnya, tetapi tidak larut dalam air dikarenakan adanya struktur 3 dimensi pada jaringan polimernya. Polimer ini hampir seluruh bagian bentuknya terdiri dari air. Namun demikian, polimer superabsorben juga menunjukkan sifat padatan disebabkan adanya jaringan yang terbentuk akibat reaksi ikatan silang (Erizal, 2009).

Pada awalnya polimer superabsorben dibuat dari selulosa  atau  polivinil alkohol yang mempunyai gugus hidrofilik  dan mempunyai daya afinitas  tinggi terhadap air. Polimer superabsorben jenis  ini mempunyai beberapa kelemahan di  antaranya kapasitas absorpsi  relatif kecil, kurang stabil terhadap perubahan pH, suhu, dan sifat fisiknya tidak baik. Dewasa ini sedang dikembangkan polimer superabsorben dari polimer organik yang dimodifikasi dengan mineral alam seperti bentonit, kuarsa, dan silika. Polimer superabsorben hasil modifikasi ini mempunyai sifat fisik dan kimia yang jauh lebih baik. Polimer superabsorben dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis. Berdasarkan morfologinya,  diklasifikasikan menjadi polimer  serbuk, partikel, bola, serat, membran, dan emulsi (Elliot 1997).

Ditinjau dari jenis bahan penyusunnya ada polimer superabsorben makromolekul alam, semipolimer sintetis,  dan polimer sintetis, sedangkan dilihat dari proses pembuatannya dapat dibedakan menjadi polimer cangkok dan polimer  taut-silang. Gugus utama polimer superabsorben  adalah gugus hidrofilik misalnya  gugus karboksilat (-COOH) yang mudah menyerap air. Ketika polimer superabsorben dimasukkan ke dalam air atau pelarut akan terjadi  interaksi antara polimer dan molekul air. Modifikasi pati menjadi superabsorben terjadi pada gugus hidroksil. Ikat silang akan menyebabkan superabsorben berbentuk 3 dimensi yang menciptakan ruang untuk memerangkap molekul air. Ikat  silang juga mencegah pembengkakan tak terbatas yang  terjadi  bila superabsoben sudah memerangkap air . Interaksi yang  dominan  terjadi adalah hidrasi (Elliot 1997). 

          Karena karakteristiknya yang unggul maka superabsorben dipakai secara luas seperti agrikultur, holtikultur, sanitasi, dan medis. Kemampuan gel yang membengkak dan melepaskan air ke sekelilingnya secara terkendali telah menjadikan material superabsorben dipakai untuk produk-produk pengendali kelembaban, keperluan farmasi, dan sebagai pengkondisi tanah. Karakteristik lain dari superabsorben adalah sifat seperti karet alam yang dapat digunakan untuk mengendalikan konsistensi produk dalam bidang kosmetik, dan dipakai untuk memberi sifat-sifat yang berdampak segel untuk produk-produk yang kontak dengan air atau larutan encer, seperti kawat dan kabel bawah tanah (Kiatkamjornwong et al., 2007).

Ikatan utama polimer superabsorben adalah gugus hidrofilik karena terdiri dari gugus asam karboksilat (-COOH) yang mudah menyerap air. Adanya ikatan silang dalam polimer superabsorben menyebabkan polimer tidak larut dalam air atau pelarut. Setelah mencapai tahap kesetimbangan, air yang terserap akan terikat dengan gugus karboksilat membentuk ikatan hidrogen. Pada akhirnya air yang terserap akan tetap tertahan pada polimer superabsorben sehingga polimer mengalami penggembungan.

POLYAMIDE (PA)

PA merupakan salah satu serabut sintesis. Menurut Klust (1983a), PA diproduksi dalam beberapa tipe yang berbeda sesuai dengan komponen kimia masing-masing serat sifat-sifatnya. Setiap tipe ditandai dengan suatu bilangan yang ditambahkan pada setiap nama umum dan penunjukkan jumlah atom karbon dalam komponen (monomer). Tipe PA yang umum di pasaran adalah PA 6.6 dan PA 6. Polyamide juga dikenal dengan nama dagang nylon.

Polyamide 6.6 mempunyai dua komponen, hexamethylene diamine dan adipic acid yang masing-masing mengandung 6 atom karbon. Serabut ini dikembangkan tahun 1935 oleh W.H. Carothers (USA) salah seorang ilmuwan terkenal dalam bidang ilmu kimia tentang macro molecules.  Adapun PA 6, pada awalnya dikenal dengan nama dagang Perlon dibuat dari satu monomer yang disebut caprolactam yang mengandung 6 atom karbon dan dikembangkan tahun 1937/1938 oleh ilmuwan kimia dari Jerman bernama P. Schlack.

Klust (1983a) menjelaskan lebih lanjut bahwa dalam bidang perikanan tidak ada perbedaan antara kedua tipe PA tersebut. Karena secara praktis mempunyai sifat-sifat mekanis yang sama. Benang dan jaring yang berasal dari PA 6 atau PA 6.6 bila dibuat dengan cara yang persis sama akan sama baiknya.

PA memiliki kekuatan putus tertinggi pada kondisi bersimpul dan basah. Selain itu PA juga bersifat elastis, berdiameter kecil dan tahan gesekan. PA diklasifikasikan sebagai crystalline polymer. Bentuk area crystalline disebabkan oleh kelompok amida dari polimer menjadi polar. PA memiliki sifat, bahwa beberapa atom tidak membagi elektron dengan jumlah yang sama. Air yang merupakan molekul polar. Ketika molekul PA berinteraksi dengan air, maka terbentuk rantai lemah antara keduanya. Jika proses tersebut berlanjut, molekul air akan berdifusi masuk ke dalam material melalui pori-pori dan menekan rantai polimer sehingga terlepas. Hal ini menyebabkan PA mengembang seiring dengan bertambahnya kelembaban.

Soeprijono et al. (1975) menjelaskan sifat-sifat dari nylon 6.6, sbb:

1)  Kekuatan dan mulur

Nylon memiliki kekuatan dan mulur berkisar dari 8,8 gram/denier dan 18% sampai 4,3 gram/denier dan 45%. Kekuatan basahnya 80 – 90% kekuatan kering.

2)  Tahan gosokan dan tekukan

Nylon mempunyai tahan tekukan dan gosokan yang tinggi. Tahan gosokan nylon kira-kira 4 – 5 kali tahan gosok wol.

3)  Elastisitas

Nylon selain mempunyai kemuluran yang tinggi (22%). Pada penarikan 8% nylon elastis 100%, dan pada penarikan sampai 16% nylon masih mempunyai elastisitas 91%.

4)  Berat jenis

Berat jenis nylon adalah 1,14 gr/cm³.

5)  Titik leleh

Nylon meleleh pada suhu 263°C dalam atmosfir nitrogen dan di udara meleleh pada suhu 250°C. Nylon dalam pemanasan di udara pada suhu 150°C selama 5 jam akan berubah kekuning-kuningan. Apabila nylon dibakar akan meleleh dan tidak membantu pembakaran.

6)  Sifat kimia

Nylon tahan terhadap pelarut-pelarut dalam pencucian kering. Nylon tahan terhadap asam-asam encer, tetapi dengan asam klorida pekat mendidih selama beberapa jam, nylon akan terurai menjadi asam adipat dan heksametilena diamonium hidrokhlorida.

Nylon sangat tahan terhadap basa. Pengerjaan dengan larutan natrium hidroksida 10% pada suhu 85°C selama 10 jam hanya mengurangi kekuatan  nylon sebanyak 5%.

Pelarut-pelarut yang biasa untuk melarutkan nylon adalah asam formiat, kresol dan fenol.

7)  Sifat biologi

Nylon tahan terhadap serangan jamur, bakteri, dan serangga.

8)  Moisture regain

Moisture regain adalah prosentase pengembalian kelembaban suatu bahan pada RH tertentu. Moisture regain nylon pada kondisi standar (RH 65% dan suhu 21°C) sebesar 4,2%.

9)  Kilau

Sebelum penarikan nylon berwarna suram, tetapi setelah penarikan seratnya berkilau dan cerah. Apabila serat ingin lebih berkilau, serat yang agak suram dimasukkan ke dalam campuran polimerisasi yang telah ditambahkan titanium dioksida.

10)  Pengaruh sinar

Nylon seperti serat tekstil lain akan terdegradasi oleh pengaruh sinar, tetapi ketahanannya masih jauh lebih baik dibandingkan dengan sutera. Dalam penyinaran selama lebih dari 16 minggu, sutera berkurang kekuatannya 85%, nylon biasa 23%, nylon agak suram 50%, dan kapas hanya 18%.

11)  Sifat listrik

Nylon merupakan isolator yang baik, sehingga dapat menimbulkan listrik statis.

12) Pengaruh panas dan lembab

Pengerjaan dengan panas dan lembab akan memberi bentuk yang tetap pada nylon, yaitu bentuknya akan tetap selama nylon tersebut dikerjakan pada suhu pengerjaan pertama (285°C – 290°C).

13)  Radiasi nuklir

Penggunaan radiasi nuklir dalam produksi serat pada umumnya menyebabkan terjadinya degradasi serat. Tetapi dengan dosis radiasi tertentu dan cara tertentu dapat dibuat timbulnya rantai cabang pada permukaan serat nylon. Apabila nylon diradiasi dengan kobalt 60, maka sebagian atom pada rantai polimer nylon akan menjadi radikal, sehingga kalau disekelilingnya terdapat monomer, maka radikal-radikal tersebut akan tumbuh rantai cabang baru.

Dengan demikian monomer tertentu pada rantai nylon dapat dicangkokkan rantai cabang polimer lain, sehingga dapat memperbaiki sifat nylon. Misalnya dengan metal-metakrilat, akan menaikkan daya serap lembab sehingga timbulnya listrik statis dapat dikurangi. Pencangkokkan polistiren pada poliamida, menyebabkan seratnya lebih tahan cuaca.

http://andhikaprima.wordpress.com