BAB 1. PENDAHULUAN

       I.            Latar Belakang

Surfaktan adalah senyawa yang molekul-molekulnya mempunyai dua ujung yang berbeda interaksinya dengan air, yakni ujung satu (biasa disebut kepala) yang suka air dan ujung satunya (yang disebut ekor) yang tidak suka air. surfaktan dibagi atas surfaktan anionik, kationik, non ionik, dan amfoterik.

Surfaktan merupakan senyawa organik yang dalam molekulnya memiliki sedikitnya satu gugus hidrofilik dan satu gugus hidrofobik. Apabila ditambahkan ke suatu cairan pada konsentrasi rendah, maka dapat mengubah karakteristik tegangan permukaan dan antarmuka cairan tersebut. . Surfaktan akan berbusa dengan baik di segala jenis air dan akan dapat dibilas dengan mudah dan sempurna dalam sampo modern.

Konsentrasi kritik misel terjadi penggumpalan atau agregasi dari molekul-molekul surfaktan membentuk misel. Misel merupakan sebuah kumpulan molekul surfaktan yang terdispersi dalam koloid cair. Sifat khas misel dalam larutan encer membentuk suatu kumpulan dengan kepala gugus hidrofilik bersinggungan dengan solven yang mengelilinginya, mengasingkan ekor gugus hidrofobik didalam pusat misel. Misel biasanya berbentuk globular dan secara garis besar berbentuk speris, akan tetapi dapat pula berbentuk elipsoida, silinder, dan bilayer. Bentuk dan ukuran misel merupakan fungsi dari geometri molekular dari molekul surfaktan tersebut dan kondisi larutan seperti konsentrasi surfaktan, temperatur, pH, dan kekuatan ionik. Proses pembentukan misel disebut sebagai miselisasi.

II.            Tujuan Percobaan

  • Menentukan konsentrasi kritis misel dari gelatin pada pelarut air dan penentuan harga entalpinya.

BAB 2. TINAJUAN PUSTAKA

Surfaktan adalah molekul amfifilik yang mempunyai sifat hidrofobik dan hidrofilik. Molekul surfaktan secara umum mempumyai ekor yang berupa rantai hidrokarbon panjang yang larut dalam hidrokarbon dan pelarut non polar yang lain, dan kepala hidrofilik yang larut dalam pelarut polar (misalnya air). Salah satu molekul dengan karakter ganda ini adalah Sodium Dodesil Sulfat (SDS), NaOSO3C12H25. Salah satu sifat khas surfaktan adalah pembentukan misel, yaitu fenomena penting yang mempengaruhi sifat permukaan seperti detergensi, solubilisasi dan tegangan permukaan. Misel adalah struktur bulat dengan diameter sekitar 5 nm yang terbentuk dari monomer-monomer surfaktan. Bagian dalam misel tersusun dari rantai hidrokarbon surfaktan sedangkan bagian luar misel tersusun dari kepala ioniknya (Atkins, 1997).

Zat pengaktif permukaan (surfaktan) dalam larutan encer bersifat sebagai zat terlarut normal. Untuk larutan dengan konsentrasi tinggi/ larutan pekat, maka akan terjadi perubahan mendadak pada beberapa sifat fisik seperti: tekanan osmosis, turbiditas, daya hantar listrik dan tegangan muka. Surfaktan dan zat aktif permukaan merupakan spesies yang aktif pada antarmuka antara dua fase, seperti antarmuka antara fase hidrofil dan hidrofob. Surfaktan berakumulasi pada antarmuka, dan mengubah tegangan permukaan (Atkins,1997).

Surfaktan (sabun) merupakan salah satu contoh koloid asosiasi. Sabun merupakan molekul organic yang  terdiri dari dua kelompok gugus. Gugus pertama, dinamakan liofolik (hidrofob  bila medium pendespersinya adalah air) yang berarti tidak suka air dan gugus kedua, dinamakan liofilik (hidrofilik bila medium pendespirsinya air) yang mempunyai arti suka air. Pada sabun, gugus hidrofilik memiliki afinitas yang sangat kuat terhadap medium air, sedangkan gugus hidrofob bergabung dengan gugus hidrofob dari molekul sabun lain membentuk agregat yang dinamakan misel. Misel-misel ini dapat terdiri dari 100 molekul.Gugus-gugus hidrofob akan berkumpul dibagian dalam misel, sedangkan gugus hidrofilik akan berada diluar (Bird, 1993).

Fenomena terbentuknya misel dapat diterangkan, yaitu  dibawah konsentrasi kritis misel, konsentrasi surfaktan (sabun) yang mengalami adsorpsi pada antar muka bertambah jika konsentrasi surfaktan total dinaikkan. Akhirnya tercapailah suatu titik dimana baik antar muka maupun dalam cairan menjadi jenuh dengan monomer keadaan inilah yang disebut kkm, jika sulfaktan terus bertambah lagi hingga berlebihan, maka mereka akan beragregasi terus membentuk misel. Pada peristiwa ini tenaga bebas sistem berkurang (Tim kimia fisik, 2011).

Kesetimbangan diantara molekul-molekul atau ion-ion misel yang tidak berasosiasi berlaku hukum aksi masa untuk kesetimbangan miselisasi. Jika C adalah konsentrasi stoikiometri larutan, x adalah fraksi dari satuan monomer  yang diendapkan dan m adalah jumlah satuan monomer per satuan misel, maka :

M (X)              (x0 m

C(1-x)          Cx /m

atau

Dimana :
C = konsentrasi stoikiometri larutan
x = fraksi kelompok satuan monomer
m = jumlah satuan monomer per misel

untuk m >>, pernyataan ini menunjukkan bahwa x menjadi << pada nilai C  dan naik dengan cepat (Tim kimia fisika, 2011).

Pembentukan misel dapat terjadi pada konsentrasi diatas kkm untuk mengetahui harga kkm yang paling tepat diperlukan tabel entalpi, karena entalpi sangat erat kaitannya dengan kkm. Jika konstanta kesetimbangan k, dan perubahan energy standart = ∆G0, maka untuk miselisasi 1 mol zat pemantap sesuai dengan persamaan berikut :

Go = -(RT/m) ln (C.x/m) + RT ln [c(1 – x)]

Pada kkm x = 0 dan ∆G0 = RT ln (kkm)

Sehingga:

Ho = Go + TSo , Go = 0
= [-RT2d ln (kkm)]/dT

dengan mengintegralkan persamaan diatas diperoleh persamaan:

Membuat grafik ln (kkm) lawan 1/T dapat diperoleh harga ∆Ho/Rsebagai slopenya (Tim kimia fisik, 2011).

Bentuk misel yang berukuran koloid termasuk koloid asosiasi. Perubahannya bersifat reversible. Koloid asosiasi ini meliputi :

–                Sabun-sabun

–                Alkil sulfat tinggi

–                Alkil sulfonat tinggi

–                Garam amina tinggi

–                Zat-zat warna tertentu

–                Ester gliserol tinggi

–                Polietilena oksida

Koloid terdiri dari koloid anionic, kationik dan non ionic. Surfaktan termasuk micelles anion yang umumnya merupakan suatu garam.. Dan pada temperature tinggi, dapat menaikkan cmc dan tidak terjadi lagi micelles. Tetapi dengan adanya elektrolit dapat merendahkan cmc. Banyak koloid anionic yang mrupakan emulgator, detergent dan stabilizer dispersi koloid yang baik (Sukardjo, 1989).

Gugus hidrofilik pada sabun memiliki afinitas yang sangat kuat terhadap medium air, sedangkan gugus hidrofobik bergabung dengan gugus hidrofobik dari molekul sabun lain membentuk agregat yang dinamakan misel. Misel-misel ini dapat terdiri dari seratus molekul. Gugus-gugus hidrofobik akan terkumpul dibagian dalam misel, sedangkan gugus hidrofilik akan berada diluar. Molekul- molekul sabun baru akan membentuk misel apabila telah mencapai konsentrasi tertentu. Untuk sabun konsentrasi ini berkisar antara 10-2 dan 10-4 mol per liter (Bird,1993).

BAB 3. METODOLOGI PERCOBAAN

3.1       Alat dan Bahan

3.1.1        Alat

  • Labu ukur 100 mL
  • Labu ukur 1 L
  • Beaker glass
  • Gelas arloji
  • Pipet ukur 1 mL
  • Konduktometer
  • Tensiometer

3.1.2 Bahan

  • Gelatin
  • Sabun
  • Aquades

3.2  Prosedur Percobaan

1. Larutkan 5 gram gelatin dalam 1 liter akuades

2. Dari larutan tersebut, ambil: 42,0; 44,0;46,0; 48,0 mL kemudian encerkan dalam labu ukur 100 mL dengan akudes sampai   tanda batas.

3.  Untuk masing-masing larutan diukur daya hantar dan tegangan mukanya pada temperatur 30, 34, 36, 38, 40°C,