Surfaktan atau surface active agent adalah molekul-molekul yang mengandung gugus hidrofilik (suka air) dan lipofilik (suka minyak/lemak) pada molekul yang sama. Surfaktan terbagi menjadi dua bagian yaitu kepala dan ekor. Gugus hidrofilik berada di bagian kepala (polar) dan lipofilik di bagia ekor (non polar). Bagian polar molekul surfaktan dapat bermuatan positif, negatif atau netral. Umumnya bagian non polar (lipofilik) adalah merupakan rantai alkil yang panjang, sementara bagian yang polar (hidrofilik) mengandung gugus hidroksil.
Surfaktan (Surfactant) merupakan molekul yang memiliki gugus polar yang suka air (hidrofilik) dan gugus non polar yang suka minyak (lipofilik) sekaligus, sehingga dapat mempersatukan campuran yang terdiri dari minyak dan air.
Surfaktan adalah bahan aktif permukaan, yang bekerja menurunkan tegangan permukaan cairan, sifat aktif ini diperoleh dari sifat ganda molekulnya. Bagian polar molekulnya dapat bermuatan positif, negatif ataupun netral, bagian polar mempunyai gugus hidroksil semetara bagian non polar biasanya merupakan rantai alkil yang panjang.
Surfaktan pada umumnya disintesis dari turunan minyak bumi dan limbahnya dapat mencemarkan lingkungan, karena sifatnya yang sukar terdegradasi, selain itu minyak bumi merupakan sumber bahan baku yang tidak dapat diperbarui.
Penggunaan Surfaktan
Surfaktan banyak ditemui di bahan deterjen, kosmetik, farmasi dan tekstil. Produk pangan seperti es krim juga menggunakan surfaktan sebagai bahannya. Karena sifatnya yang menurunkan tegangan permukaan, surfaktan dapat digunakan sebagai bahan pembasah (wetting agent), bahan pengemulsi (emulsion agent) dan sebagai bahan pelarut (solubilizing agent). Agen pembusa (foaming agent)
Jenis-jenis Surfaktan
-
Surfaktan anionik, surfaktan yang bagian alkilnya terikat suatu anion. Contohnya garam alkana sulfonat, garam olefin sulfonat
-
Surfaktan kationik, surfaktan yang bagian alkilnya terikat suatu kation. Contohnya garam alkil trimethil amonium, garam dialkil-dimethil amonium, garam alkil dimethil benzil amonium.
-
Surfaktan nonionik, surfaktan yang bagian alkilnya tidak bermuatan. Contohnya ester gliserin, ester sorbitan, ester sukrosa, polietilena alkil amina, glukamina, alkil poliglukosida, mono alkanol amina, dialkanol amina dan alkil amina oksida.
-
Surfaktan amfoter, surfaktan yang bagian alkilnya mempunyai muatan positif dan negatif. Contohnya asam amino, betain, fosfobetain.
Surface active agent (surfaktan) adalah suatu zat yang ketika dilarutkan dalam pelarut maka molekul-molekulnya akan tertarik ke permukaan dan kehadirannya dapat menurunkan tegangan permukaan.
Surfaktan merupakan salah satu zat yang sangat penting dalam polimer emulsi. Surfaktan terdiri dari gugus liofilik yaitu gugus yang sangat kuat tertarik ke pelarut polar dan gugus liofobik yaitu gugus yang menjauh dari pelarut polar.
Surfaktan (zat aktif permukaan ) adalah molekul organik yang bersifat amfifilik. Surfaktan terdiri dari gugus hidrofobik (ekor) dan gugus hidrofilik (kepala). Surfaktan dapat larut dalam pelarut organik maupun air.
Surfaktan dengan konsentrasi rendah bertindak sebagai adsorben pada permukaan (surface ) maupun batas antarmuka (interface ) dalam sistem. Surfaktan merupakan agen pembasah (wetting agent) yang dapat menurunkan tegangan antarmuka cairan, mempermudah proses penyebaran cairan pada permukaan, serta menurunkan tegangan antarmuka dua cairan.
Surfaktan dapat dikelompokkan berdasarkan muatan pada gugus hidrofiliknya, antara lain:
-
Surfaktan anionik
Surfaktan anionik merupakan surfaktan dengan gugus hidrofilik bermuatan negatif. Surfaktan anionik mengandung gugus sulfat, sulfonat, atau karboksilat. Yang termasuk surfaktan anionik, antara lain natrium dodesil sulfat (SDS) C12H25OSO3- Na+, natrium dodesil benzena sulfonat (SDBS) C12H25(C6H4)SO3-Na+, dan natrium stearat CH3(CH2)16COO-Na+. -
Surfaktan kationik
Surfaktan kationik merupakan surfaktan dengan gugus hidrofilik bermuatan positif. Umumnya surfaktan kationik merupakan senyawa amonium kuartener (NR4+). Contoh surfaktan kationik adalah heksadesiltrimetil amonium bromida (HDTMA+Br-) C16H33N+(CH3)3Br- dan oktadesiltrimetil amonium bromida (OTMABr) C18H37N+(CH3)3Br-. Surfaktan kationik tidak dipengaruhi oleh perubahan pH, sehingga tetap bermuatan positif, baik dalam medium asam, netral, maupun basa.Kelemahan surfaktan kationik adalah sifat detergensi yang lebih lemah dibandingkan dengan surfaktan lainnya.
-
Surfaktan nonionik
Surfaktan nonionik merupakan surfaktan dengan gugus hidrofilik tidak bermuatan dan tidak terdisosiasi di dalam larutan.Umumnya surfaktan nonionik merupakan senyawa alkohol. Salah satu contoh surfaktan nonionik adalah polioksietilen lauril eter (C12H25O(C2H4O)8H).
-
Surfaktan zwitter ion (amfoter)
Surfaktan zwitter ion merupakan surfaktan dengan gugus hidrofilik dapat bermuatan positif maupun negatif, yang dipengaruhi pH larutan. Umumnya surfaktan zwitter ion merupakan senyawa betain dan asam amino. Salah satu contoh surfaktan zwitter ion adalah dodesil betain (CH3(CH2)11NHCH2CH2COOH).Panjang ekor (jumlah atom C) dan konformasi surfaktan akan mempengaruhi besar perubahan basal spacing pada organoclay yang akan disintesis.
Surfaktan merupakan suatu molekul yang memiliki gugus polar yang hidrofilik dan gugus non-polar yang lipofilik. Umumnya bagian non-polar adalah merupakan rantai alkil yang panjang, sementara bagian yang polar mengandung gugus hidroksilPanjang rantai karbon daalm surfaktan dapat mempengaruhi besarnya perubahan d-spacing pada bentonit yang akan disintesis oleh surfaktan tersebut.
Setiap surfaktan memiliki nilai critical micelle concentration (CMC), yang merupakan nilai batas konsentrasi surfaktan ketika surfaktan dalam larutan mulai membentuk micelle. Apabila penambahan surfaktan terus dilakukan, maka surfaktan akan terbentuk sebagai micelle dalam system, dan tegangan permukaan tidak berubah.
Klasifikasi surfaktan berdasarkan muatannya dibagi menjadi empat golongan yaitu:
-
Surfaktan anionik
Surfaktan ini merupakan surfaktan yang bagian alkilnya terikat pada suatu anion. Contohnya adalah garam alkana sulfonat, alkil sulfat, garam olefin sulfonat, garam sulfonat asam lemak rantai panjang.
Gambar Alkil Sulfat -
Surfaktan kationik
Surfaktan ini merupakan surfaktan yang bagian alkilnya terikat pada suatu kation. Contohnya octadecyltrimethylammonium bromide, garam alkil trimethil ammonium, garam dialkil-dimethil ammonium dan garam alkil dimethil benzil ammonium.
Gambar Octadecyltrimethylammonium Bromide -
Surfaktan non-ionik
Surfaktan ini merupakan surfaktan yang bagian alkilnya mengandung gugus polar yang tidak bermuatan, contohnya ester sukrosa asam lemak, polietilen alkil amina*,* alkil poliglukosida, Triton X-100, mono alkanol amina, dialkanol amina dan alkil amina oksida.
Gambar Triton X-100 -
Surfaktan amfoter
Surfaktan ini merupakan surfaktan yang bagian alkilnya mempunyai muatan positif dan negatif. Contohnya adalah yang mengandung asam amino, betain, fosfobetain. Gambar dibawah merupakan gambar dari surfaktan yang mengandung betain, yaitu alkil betain.
Gambar Alkil Betain