BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - repository.usu.ac.idrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/33774/4/Chapter II.pdf · larutan terletak diantara 1- 100 mµ ,sistem disebut campuran kasar

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Koloid

Dalam larutan sejati, seperti larutan gula atau larutan garam,partikel zat terlarut

mengandung ion atau molekul tunggal. Pada sisi lain ada yang disebut dengan

suspensi,yang mana partikelnya mengandung lebih dari satu molekul dan cukup besar

untuk dilihat oleh mata atau dibawah mikroskop .Diantara keduanya akan ditemukan

suatu koloid,yang mana partikelnya mungkin mengandung lebih dari satu molekul

tetapi tidak cukup besar untuk dapat dilihat dengan mikroskop biasa (Laider,1982).

Partikel – paritkel yang terletak dalam jarak ukuran koloidal mempunyai luas

permukaan yang sangat besar dibanding dengan luas permukaan partikel – partikel

yang lebih besar dengan volume yang sama. (Moechtar,1989) Diameter partikel

dalam larutan sejati lebih kecil dari 1 mµ. Bila diameter partikel – partikel dalam

larutan terletak diantara 1- 100 mµ ,sistem disebut campuran kasar atau dispersi kasar

(Sukardjo,1997).

Sistem dispersi adalah sistem dimana suatu zat terbagi halus atau terdispersi

dalam zat lain, koloid merupakan suatu sistem dispersi, karena terdiri dari dua fasa,

yaitu fasa terdispersi (fasa yang tersebar halus) dan fasa pendispersi. Fase terdispersi

umumnya memiliki jumlah yang lebih kecil atau mirip dengan zat terlarut dan fasa

pendispersi jumlahnya lebih besar atau mirip pelarut dalam suatu larutan(Yazid,2005).

Zat yang terdispersi tersebut berjarak ukuran antara dimensi partikel – partikel atomik

dan molekular sampai partikel – partikel yang berukuran milimeter, ukurannya dapat

diklasifikasikan baik yang sebagai membentuk dispersi molekular maupun dispersi

koloidal. Beberapa suspensi dan emulsi dapat mengandung suatu jarak ukuran partikel

sedemikian sehingga partikel – partikel nya yang kecil masuk dalam jarak

koloidal,sedangkan yang besar – besar dapat diklasifikasikan sebagai partikel –

partikel kasar (Moechtar,1989).

Universitas Sumatera Utara

2.1.1.Penggolongan Koloid

Menurut Bird (1993),cara penggolongan koloid yang lebih umum adalah:

1. Dispersi koloid, sistem ini terjadi secara termodinamik tidak stabil karena nisbah

permukaan volume yang sangat besar.

2 . Larutan koloid sejati, yang terjadi dari larutan dengan zat terlarut yang berat

Molekulnya tinggi (makromolekul seperti protein ,karbohidrat, dan sebagainya)

sistem ini secara termodinamik stabil.

3. Koloid asosiasi (Association colloid) (kadang-kadang dinamakan koloid elektrolit

(colloid electrolyte). Sistem ini terdiri dari molekul – molekul yang berat

molekulnya rendah yang beragreasi membentuk partikel berukuran koloid.Sistem

ini juga stabil secara termodinamik.

2.1.2. Sifat - sifat Koloid

2.1.2.1. Sifat Fisika

Sifat fisika koloid berbeda-beda tergantung jenis koloidnya. Pada koloid

hidrofob sifat-sifat seperti rapatan, tegangan permukaan dan viskositasnya hampir

sama dengan medium pendispersinya. Pada koloid hidrofil karena terjadi hidrasi,

sifat-sifat fisikanya sangat berbeda dengan mediumnya. Viskositasnya lebih besar dan

tegangan permukaannya lebih kecil.

2.1.2.2. Sifat Koligatif

Suatu koloid dalam medium cair juga mempunyai sifat koligaif. Sifat ini hanya

bergantung pada jumlah partikel koloid bukan pada jenisnya. Sifat-sifat koligatif

koloid umumnya lebih rendah daripada lautan sejati dengan jumlah partikel yang

sama (Yazid, 2005). Ini disebabkan karena butir-butir koloid terdiri atas beribu-ribu

molekul,sedangkan pengaruh terhadap sifat koligatif hanya ditentukan oleh jumlah

molekul (Sukardjo, 1997)


2.1.2.3. Sifat Optis

Walaupun secara definisi partikel koloid terlalu kecil untuk dapat dilihat oleh

mikroskop biasa mereka dapat dideteksi secara optikal. Ketika cahaya dilewatkan

melalui medium yang mengandung partikel yang tidak lebih besar daripada 10-9 m,

berkas cahaya tersebut tidak dapat dideteksi dan medium tersebut disebut optically

clear. Ketika partikel koloid hadir, bagaimanapun, sebagian cahaya akan

dihamburkan, dan sebagian lagi akan diteruskan dalam intensitas yang rendah.

Penghamburan ini dikenal dengan nama efek Tyndall (Laider, 1982).

Efek Tyndall dapat digunakan untuk mengamati partikel-partikel koloid

dengan menggunakan mikroskop. Karena intensitas hamburan cahaya bergantung

pada ukuran partikel, maka efek Tyndall juga dapat digunakan untuk memperkirakan

berat molekul koloid. Partikel-partikel koloid yang mempunyai ukuran kecil,

cendrung untuk menghamburkan cahaya dengan panjang gelombang pendek.

Sebaliknya partikel-partikel koloid yang mempunyai ukuran besar cendrung untuk

menghamburkan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih panjang (Bird, 1993).

2.1.2.4. Sifat kinetik

a. Gerak Brown

Partikel koloid bila diamati dibawah mikroskop ultra akan nampak sebagai

bitik-bintik bercahaya yang selalu bergerak secara acak dengan jalan berliku-liku.

Gerakan acak partikel koloid dalam suatu medium pendispersinya disebut gerak

Brown. Terjadinya gerakan ini disebabkan oleh banyaknya tabrakan molekul-

molekul medium pendispersi tidak sama (tidak setimbang) (Yazid, 2005).

b. Pengendapan (sedimentasi)

Partikel-partikel koloid mempunyai kecendrungan untuk mengendap karena

pengaruh gravitasi bumi. Hal tersebut bergantung pada rapat massa partikel

terhadap mediumnya. Jika rapat massa partikel lebih besar dari medium


pendispersinya, maka partikel tersebut akan mengendap. Sebaliknya bila rapat

massanya lebih kecil akan mengapung.

Koagulasi endapan koloid dapat dipercepat oleh suhu tinggi dan pengadukan

serta dengan penambahan elektrolit tertentu. Dengan suhu tinggi berarti akan

menurunkan viskositas dan menaikkan selisih rapatan. Namun faktor-faktor ini

pengaruhnya relatif kecil terhadap kecepatan pengendapan (Yazid, 2005).

c. Difusi

Partikel zat terlarut akan mendifusi dari larutan yang konsentrasinya tinggi ke

daerah yang konsentrasinya lebih rendah. Difusi erat kaitannya dengan gerak

Brown, sehingga dapat dianggap molekul-molekul atau partikel-partikel koloid

mendifusi karena adanya gerak Brown. Kecendrungan dari zat untuk berdifusi

dinyatakan dengan koefisien difusi. Menurut Graham, butir-butir koloid berdifusi

sangat lambat karena ukuran partikelnya relatif besar (Yazid, 2005).

2.1.2.5. Sifat Listrik

Permukaan partikel koloid mempunyai muatan listrik karena terjadinya

ionisasi atau penyerapan ion-ion dalam larutan. Akibatnya partikel koloid dapat

bergerak dalam medan listrik. (Yazid, 2005). Bila partikel koloid yang bermuatan

ditempatkan pada medan listrik, maka partikel tadi akan bergerak ke arah salah satu

elektroda bergantung pada muatannya. Proses ini dikenal dengan nama elektroforesis.

Laju gerakan partikel (cm/det) dalam medan listrik dengan gradien potensial (volt/cm)

dikenal sebagai mobilitas partikel tersebut (Bird, 1993).

2.1.3. Kestabilan Koloid

Ada dua gaya pada sistem koloid yang menentukan kestabilkan koloid

tersebut.Gaya yang pertama adalah gaya tarik-menarik yang dikenaldengan nama gaya

London-van der waals. Gaya ini cenderung menyebabkan partikel-partikel koloid

berkumpul membentuk agregat dan kemudian mengendap.


Gaya yang kedua adalah gaya tolak menolak yang disebabkan oleh

pertumpang tindihan lapisan ganda elektrik yang bermuatan sama.Gaya ini

menstabilkan dispersi koloid.

Sebenarnya ada gaya ketiga yang mempengaruhi kestabilan koloid.Gaya ini

kadang – kadang dapat menyebabkan terjadinya agregasi dan terkadan juga dapat

meningkatkan kestabilan koloid.Gaya tersebut adalah gaya tarik menarik antara

partikel koloid dengan medium pendispersinya.Biasanya gaya tarik ini cenderung

untuk menstabilkan partikel koloid dan dalam beberapa hal memegang peranan

penting dalam menentukan kestabilan sistem koloid secara keseluruhan.(Bird,1993).

2.2.Emulsi

Emulsi adalah suatu sediaan yang mengandung dua zat cair yang tidak tercampur,

biasanya air dan minyak cairan yang satu terdispersi menjadi butir-butir kecil dalam

cairan yang lain. Dispersi ini tidak stabil, butir-butir ini akan bergabung dan

membentuk dua lapisan air dan minyak yang terpisah. Dalam fase air dapat

mengandung zat-zat terlarut seperti pengawet, zat pewarna, dan perasa. Air yang

digunakan sebaiknya adalah air. Zat perasa dan pengawet yang berada dalam fase air

yang mungkin larut dalam minyak harus dalam konsentrasi cukup untuk memenuhi

yang diinginkan (Anief,M.,1999).

Pada emulsi biasanya terdapat tiga bagian utama, yaitu : pertama, bagian zat

yang terdispersi, biasanya terdiri dari butir-butir minyak. Kedua, medium pendispersi

yang dikenal sebagai fase bertahap, biasanya terdiri dari air. Bagian ketiga adalah

emulgator yang berfungsi sebagai penstabil koloid untuk menjaga agar butir-butir

minyak tetap terdispersi dalam air. Ada beberapa istilah yang sering digunakan untuk

zat pengemulsi diantaranya emulgator, emulsifier, stabilizer atau agen pengemulsi.

Bahan ini dapat berupa sabun, detergen, protein atau elektrolit. Jenis emulsi

tergantung dari zatnya dan emulgator yang dipakai misalnya emulsi minyak dalam air

emulgator yang baik adalah sabun atau logam-logam alkali. Berdasarkan jenisnya

emulsi dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu:


1. Emulsi o/w yaitu Fase minyak ditambahkan ke dalam fase air, dimana

pengemulsinya mudah larut dalam air sehingga air dikatakan sebagai fase

eksternal. Teknik inverse: fase air dimasukkan ke dalam fase minyak, awalnya

terbentuk w/o, viskositas naik karena volume fase internal naik sampai titik

inverse terbentuk o/w.

2. Emulsi w/o Fase air ditambahkan ke dalam fase minyak dengan pengadukan

konstan, lalu dihomogenkan, digiling untuk mengecilkan ukuran partikel fase

internal untuk meningkatkan stabilitas dan memperbaiki kilatnya emulsi.

(http.staff.ui.ac.id/internal/material/Emulsion).

Faktor-faktor yang menentukan apakah akan terbentuk emulsi A/M atau M/A

tergantung pada dua sifat kritis:

1. Terbentuknya butir tetesan

2. Terbentuknya rintangan antarmuka.

Rasio fase volume, yaitu jumlah relatif minyak dan air, menentukan jumlah relatif

butir tetesan, dan menaikkan kemungkinan terjadinya benturan, makin besar jumlah

butir tetesan, makin besar kesempatan untuk benturan. Biasanya fase ekstern dalam

jumlah volume yang besar. Tipe emulsi ditentukan oleh sifat-sifat emulgator, dan

dapat disusun aturan sebagai berikut:

1. Bila emulgator hanya dapat larut atau lebih suka air (sabun natrium) maka

akan terbentuk tipe emulsi M/A. Tetapi bila emulgator hanya dapat larut atau

lebih suka minyak (sabun kalsium) akan terbentuk tipe emulsi A/M.

2. Bagian polar dari molekul emulgator umumnya lebih baik untuk melindungi

koalesen daripada bagian rantai hidrokarbon. Maka itu memungkinkan

membuat emulsi M/A dengan fase intern yang volumenya relatif tinggi.

Sebaliknya emulsi A/M akan terbatas, dan apabila jumlah air cukup banyak

akan mudah terjadi inversi.

Sebagai contoh sistem air-minyak untuk membentuk emulsi A/M dapat terjadinya

baik bila jumlah air di bawah 40%, bila lebih yang stabil adalah bentuk emulsi M/A.

Di samping itu untuk emulsi A/M dengan 20% dan 30% air akan terjadi bila air

ditambahkan pada minyak dengan diaduk. Hal itu perlu untuk kadar air > 10%. Jangan

dicampur dulu minyak dan air kemudian baru diaduk, karena akan sering gagal. Cara


tersebut baik untuk tipe M/A. Tipe emulsi yang terbentuk juga dipengaruhi oleh

viskositas pada tiap fase, emulsi yang stabil.

Apabila mencampurkan campuran, dua zat cair yang tak tercampurkan akan

terjadi salah satu cairan terbagi menjadi butir-butir (tetesan) yang kecil dalam cairan

yang lain. Apabila pencampuran berhenti, maka butir-butir cairan tersebut akan

mengumpul menjadi satu, dan terjadi suatu pemisahan. Kegagalan dalam usaha

mencampur dua cairan tersebut disebabkan kohesif antarmolekul dari masing-masing

cairan terpisah adalah lebih besar daripada kekuatan adhesif antara dua cairan.

Kekuatan kohesif ini disebabkan adanya tegangan antarmuka pada batas antara dua

cairan tersebut.

Dengan mencampurkan, tegangan antarmuka dapat mudah dipecah, sehingga

terjadi butir-butir tetes yang halus. Dengan mengusahakan penurunan atau

pembebasan efek tegangan antar muka secara permanen, maka akan terbentuk emulsi

yang stabil. Terlihat bahwa efek kekuatan ini (tegangan antarmuka) dapat dibedakan

dengan tiga cara:

a. Dengan penambahan substansi yang menurunkan tegangan antarmuka antara

dua cairan yang tak tercampur.

b. Dengan penambahan substansi yang menempatkan diri (menyusun) melintang

di antara permukaan dari dua cairan,

c. Dengan penambahan zat yang akan membentuk lapisan film di sekeliling

butir-butir fase disfers, jadi secara mekanis melindungi mereka dari

penggabungan tetes-tetes (Anief,M.,1999).

2.2.1. Kestabilan emulsi

Kestabilan dari emulsi farmasi berciri tidak adanya penggabungan fase dalam, tidak

adanya krim, dan memberikan penampilan, bau, warna dan sifat-sifat fisik lainnya

yang baik. Beberapa peneliti mendefinisikan ketidak stabilan suatu emulsi hanya

dalam hal terbentuknya penimbunan dari fase dalam dan pemisahannya dari produk.

Krim yang diakibatkan oleh flokulasi dan konsentrasi bola-bola fase dalam, kadang-

kadang tidak dipertimbangkan sebagai suatu tanda ketidakpastian. Tetapi suatu emulsi

adalah suatu sistem yang dinamis, dan flokulasi serta krim yang dihasilkan


mengambarkan tahap-tahap potensial terhadap terjadinya penggabungan fase dalam

yang sempurna. Fenomena penting lainnya dalam pembuatan dan penstabilan dari

emulsi adalah inversi fase, yang dapat membantu atau merusak dalam teknologi

emulsi. Inversi fase meliputi perubahan tipe emulsi dari o/w menjadi w/o atau

sebaliknya. Begitu terjadi inversi fase setelah pembuatan, secara logis hal ini dapat

dipertimbangkan sebagai suatu pertanda dari ketidak stabilan (Martin,A.,1993).

Semakin tinggi viskositas dari suatu sistem emulsi, semakin rendah laju rata-

rata pengendapan yang terjadi, sehingga mengakibatkan kestabilan semakin tinggi.

Viskositas berkaitan erat dengan tahanan yang dialami molekul untuk mengalir pada

sistem cairan. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi sifat alir suatu emulsi,

diantaranya untuk ukuran partikel dan distribusi ukuran partikel. Emulsi dengan

globula berukuran halus lebih tinggi viskositasnya dibandingkan dengan emulsi yang

globulanya tidak seragam.

Prinsip dasar tentang kestabilan emulsi adalah kesetimbangan antara gaya

tarik-menarik dan gaya tolak menolak yang terjadi antar partikel dalam suatu sistem

emulsi. Apabila gaya ini dapat dipertahankan tetap seimbang atau terkontrol, maka

partikel-partikel dalam sistem emulsi dapat dipertahankan agar tidak bergabung.

2.3. Surfaktan

Surfaktan merupakan suatu molekul yang memiliki gugus hidrofil dan liofil

sekaligus, sehingga dapat menggabungkan cairan yang terdiri dari minyak dan air.

Aktifitas surfaktan diperoleh karena sifat ganda dari molekul-molekulnya,Molekul

surfaktan memiliki bagian polar suka air (hidrofilik) dan bagian nonpolar yang suka

minyak (lipofilik). Biasanya bagian non polar merupakan suatu rantai alkil yang

panjang, sedangkan bagian yang polar mengandung gugus hidroksil.(Rossen,1994).

Surfaktan merupakan suatu molekul yang memliki struktur kimia dimana

membuatnya secara khusus dapat bertahan di antar-muka. Oleh sebab itu, mereka

disebut surface active agents, atau disingkat menjadi surfaktan (Goodwin, 2004).

Penggunaan surfaktan sangat bervariasi, seperti bahan deterjen, kosmetik, farmasi,


makanan, tekstil, plastik dan lain-lain. Beberapa produk pangan seperti margarin, es

krim, dan lain-lain menggunakan surfaktan sebagai satu bahannya. (Masyithah, 2010).

2.3.1.Klasifikasi Surfaktan

Surfaktan dapat dibagi dalam berbagai cara, tergantung pada kebutuhan dan tujuan

dari yang memakainya. Surfaktan dapat diklasifikasikan sebagai emulsifier, bahan

pembusa, bahan pebasah, pendispersi dan sejenisnya.

Klasifikasi Surfaktan yang paling umum Menurut Pratama (2008) adalah

sebagai berikut:

a. Surfaktan Anionik yaitu surfaktan yang bagian alkilnya terikat pada suatu anion.

Contohnya Alkyl Benzene Sulfonate (ABS), Linier Alkyl Benzene Sulfonate

(LAS), Alpha Olein Sulfonate (AOS)

b. Surfaktan Kationik yaitu surfaktan yang bagian alkilnya terikat pada suatu kation.

Contohnya garam ammonium

c. Surfaktan Nonionik yaitu surfaktan yang bagian alkilnya tidak bermuatan

contohnya ester gliserin asam lemak, ester sorbiton asam lemak, ester sukrosa

asam lemak.

d. Surfaktan Amfoter yaitu surfaktan yang bagian alkilnya mempunyai muatan

positif dan negatif. Contohnya surfaktan yang mengandung asam amino.

2.4.Natrium Lauril Sulfat

Natrium lauril sulfat berfungsi meningkatkan efisiensi pencuci dari surfaktan dengan

cara menonaktifkan mineral penyebab kesadahan air. Natrium laurIl sulfat merupakan

surfaktan yang umum yang memiliki sifat amfifil karena rantai C12 (lipofilik) yang

menempel pada gugus sulfat (hidrofilik) yang berguna sebagai wetting agent.

(http//www.vinamaxorganics.com).

Natrium lauril sulfat adalah surfaktan yang sangat kuat yang umum digunakan

sebagai pembersih noda, dan Sodium lauril sulfat banyak digunakan dalam


konsentrasi tinggi dalam produk – produk industri, seperti detergen karena efek

pengentalannya dan kemampuannya menghasilkan busa. (http//www.chem-is-try.org)

Tabel 2.1. Data Karakterisitik Natrium lauril sulfat (E,Merck,2008).

2.5. Polistirena

Polistirena ditemukan sekitar tahun 1930, polistirena merupakan polimer tinggi yaitu

molekul yang mempunyai massa molekul besar. Terdapat di alam (benda hidup,

hewan/tumbuhan) atau disintesis di laboratorium. Polistirena merupakan

makromolekul, yaitu molekul besar yang dibangun oleh pengulangan kesatuan kimia

yang kecil dan sederhana (monomer). Polistirena rata-rata berat molekulnya

mendekati 300.000. Stirena adalah bahan kimia pembentuk polimer hidrokarbon

jenuh dengan rumus kimia C6H5CH=CH. Dikenal dengan nama vinilbenzena,

phenilethilena.

Menurut kirk dan Othmer (1992), stirena adalah cairan tak berwarna dengan

bau aromatik yang secara tak terbatas larut dalam aseton, karbon tetraklorida,

benzena, eter n-heptana dan etanol. Uap stirena mempunyai bau dengan ambang batas

50-150 ppm.

Sementara itu menurut Small Business Publications (SBP), polistirena bersifat

resin termoplastis yang transparan, tidak berwarna dalam bentuk larutan atau emulsi

Rumus molekul C12H25NaO4S

Berat molekul 288,37 g/mol

Titik didih 204 - 207ºC

Densitas 1,1 g/cm3

Kelarutan H2O 150 g/l

Titik nyala > 150ºC

Kestabilan Stabil dalam kondisi normal


yang encer. Larutan polistirena akan mengeras pada suhu ruangan dan contact

pressure biasa cukup untuk perekatan.

Polistirena atau polifeniletena dapat dipolimerkan dengan panas, sinar

matahari atau katalis. Derajat polimerisasi polimer tergantung pada kondisi

polimerisasi. Polimer yang sangat tinggi dapat dihasilkan dengan menggunakan suhu

di atas sedikit suhu ruang. Polistirena merupakan termoplastis yang bening (kecuali

jika ditambahkan pewarna/pengisi) dan dapat dilunakkan pada suhu ±100oC. Tahan

terhadap asam, basa dan zat korosif lainnya. Tapi mudah larut dalam mempengaruhi

kekuatan dan ketahanan polimer terhadap panas. Banyak digunakan untuk membuat

lembaran, penutup dan barang pencetak. (Tim Penulis,2007).

Polistirena dampak-rendah larut dalam toluena panas sedangkan HDPE atau

PP nyaris tak larut di dalamnya. Akan tetapi bila polistirena tadi mengandung sedikit

butadiena terkopolimerisasi, karena adanya sel ikat silang polimer itu menjadi tidak

sempurna larut dalam toluena panas. Jadi memang seringkali, walau polimernya

sederhana. Polistirena yang aromatik, jadi tak serupa poliolefin, bila dibakar (terus

dalam api) akan mengeluarkan banyak asap (Hartomo,J.,1995).

2.5.1. Polistirena Foam

Polistirena foam dibuat dengan cara memasukkan campuran monomer stirena

dan panas atau katalis ke dalam sekitar 90 % konversi monomer. Polistirena foam

(IPS, HIPS) dibuat secara komersil dengan mendisperiskan partikel kecil dari karet

butadieana ke dalam monomer stirena. Lalu diikuti dengan pra-polimerisasi massa

dari stirena dan polimerisasi sempurna baik dalam massa maupun suspensi berair.

Selama pra-polimerisasi, stirena mulai mengalami polimerisasi dengan sendirinya,

pembentukan dari tetesan-tetesan polistirena dengan fase pemisahan. Ketika volume

fase yang hampir sama diperoleh, fase inversi juga diperoleh, dan tetesan polistirena

menjadi fase kontinu yang mana partikel karet didispersi. Kekuatan foam meningkat

bersamaan dengan ukuran partikel dan konsentasi karet, sementara kehalusan

permukaan dan kekakuannya menurun.


Salah satu jenis polistirena yang cukup populer di kalangan masyarakat

produsen maupun konsumen adalah polistirena foam. Polistirena foam dikenal luas

dengan istilah styrofoam yang seringkali digunakan secara tidak tepat oleh publik

karena sebenarnya styrofoam merupakan nama dagang yang telah dipatenkan oleh

perusahaan Dow Chemical. Oleh pembuatnya Styrofoam dimaksudkan untuk

digunakan sebagai insulator pada bahan konstruksi bangunan (Badan POM, 2008).

2.6. Karet alam

Lateks karet alam diperoleh dari pohon Hevea Brasiliensis yang berasal dari

kawasan tropical Amazon, Amerika selatan. Lateks karet alam adalah cairan getah

yang didapat dari bidang sadap pohon karet. Cairan ini belum mengalami

penggumpalan entah itu dengan tambahan atau tanpa bahan penstabil. Lateks karet

alam yang berasal dari Hevea Brasiliensis ini adalah cairan seperti susu yang

diperoleh dari proses penorehan batang pohon karet. Cairan ini terdiri dari 30-40%

partikel hidrokarbon yang terkandung di dalam serum dan juga mengandung protein,

karbohidrat dan komposisi-komposisi organik serta bukan organik (J.Sugito,1999).

Lateks karet alam mengandung karet dan partikel bukan karet yang terdapat

dalam serum. Agar lateks karet alam tetap dalam bentuk emulsi untuk pembuatan

produk jadi, maka ditambahkan bahan pengemulsi asam lemak berantai panjang.

Kandungan karet dalam lateks segar biasanya ditingkatkan menjadi 60% kandungan

karet kering melalui proses pemekatan sebelum digunakan untuk membuat produk.

Faktor-faktor seperti jenis pohon karet, cara menoreh, keadaan tanah dan juga cuaca

mempengaruhi kandungan karet kering dalam pohon yang ditoreh.

Ada beberapa macam karet alam yang dikenal, diantaranya merupakan bahan

olahan ada yang setengah jadi atau sudah jadi. Ada juga karet yang diolah kembali

berdasarkan karet yang sudah jadi dan Jenis-jenis karet alam yang dikenal luas adalah,

bahan olahan karet (Lateks kebun, sheet angin, slab tipis dan lump segar), karet

konvensional (ribbed smoked sheet, white crepes dan pale crepes), lateks pekat, karet

bongkah, karet spesifikasi teknis (crimb rubber), karet siap olah (tyre rubber), karet

reklin atau reclained rubber (Setiawan,2005).


2.6.1. Lateks Pekat

Lateks kebun (lateks segar) adalah getah yang baru disadap dengan kandungan karet

kering sekitar 30%. Lateks kebun ini umumnya sangat encer, jadi perlu dipekatkan

lebih dulu hingga kadar karet kering sekitar 60%. Lateks yang telah mengalami

kepekatan disebut dengan lateks pekat.

Menurut ( Muis,Y.2010) adapun persyaratan lateks pekat adalah sebagai berikut:

- Dapat disaring dengan saringan 40 mesh

- Tidak terdapat kotoran atau benda-benda lain seperti daun atau kayu

- Tidak bercampur dengan bubur lateks, air atau serum lateks

- Berwarna putih dan berbau karet segar

- Mempunyai kadar karet kering berkisar 60-62%

Lateks pekat umumnya bersifat tidak stabil atau cepat mengalami penggumpalan.

Lateks dikatakan stabil apabila sistem koloidnya stabil yang tidak terjadi flokuasi atau

penggumpalan selama penyimpanan.

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan lateks adalah :

1. Adanya kecenderungan setiap partikel karet berinteraksi dengan fase air (serum)

2. Adanya interaksi antara partikel-partikel itu sendiri

Di samping kedua faktor di atas, ada tiga faktor lain yang dapat menyebabkan

sistem koloid partikel-partikel karet tetap stabil (Darusamin, A. 1985), yaitu :

1. Adanya muatan listrik pada permukaan partikel karet sehingga terjadi gaya tolak

menolak antara dua atau lebih partikel karet tersebut.

2. Adanya interaksi antara molekul air dengan partikel karet yang menghalangi terjadi

penggabungan partikel-partikel karet tersebut.

3. Energi bebas antara permukaan yang rendah Ketidakstabilan lateks terjadi

disebabkan karena rusaknya lapisan pelindung karet yang terdispersi dalam serum

lateks. Rusaknya sistem kestabilan lateks dapat terjadi dengan sengaja atau tidak

sengaja.

Lateks pekat yang dijual dipasaran dibuat melalui proses pendadihan (creamed

latex) atau pemusingan (sentrifuged latex), pada masa sekarang ini creamaed lateks

tidak banyak dibuat. Kebanyakan tempat pengolahan lateks lebih suka membuat lateks


pekat dengan cara pemusingan. Akibatnya lateks pekat yang diperdagangkan lebih

banyak dari jenis lateks pusingan.

Adapun produk yang dibuat dari lateks karet alam yang banyak digunakan

dan dimanfaatkan masyarakat (Setiawan,2005). Produk lateks pekat karet alam yang

digunakan untuk menghasilkan produk – produk seperti sarung tangan, benang karet,

alat – alat medis yang bermutu tinggi dan alat-alat keperluan masyarakat.

(Moctil, M, 2005)

2.7. Pencampuran

2.7..1. Teori Pencampuran

Dalam rekaya industri , pencampuran adalah operasi unit yang melibatakan sistem

fisik heterogen , dengan maksud untuk membuatnya lebih homogen . Suatu campuran

adalah sebuah zat yang dibuat dengan menggabungkan dua zat atau lebih yang

brebeda tanpa reaksi kimia yang terjadi ( objek tidak menempel satu sama lain).

Menurut Paul (2004), pencampuran adalah mengurangi ketidak – homogenan

bahan untuk menghasilkan produk sesuai yang diinginkan. Ketidak – homogenan

bisa berupa konsentarsi , fasa, atau temperatur dan juga memiliki efek juga terhadap

aliran massa, reaksi dan sifat produk. Tujuan pencampuran adalah untuk melapisi

partikel dengan pengikat, dan untuk mencapai distribusi pengikat yang seragam juga

partikel seluruh bahan baku, pencampuran ini dimaksudkan untuk membuat sifat

bahan campuran yang seragam dan juga menjaga batas keseragaman yang diinginkan

pada keadaan yang optimal sejak proses pencampuran. Tingkat keseragaman

diperoleh berdasarkan siafat alamai (dasar ) dari setiap komponen campuran dan

tehnik pencampurannya serta pengaruh kondisi.

2.7.2 Tehnik Pencampuran

Proses pencampuran memungkinkan bahan pengikat untuk berpindah diantara

permukaan partikel bahan campuran untuk mencapai keseragaman. Tingkat

keseragaman diperoleh berdasarkan sifat alami (dasar) dari setiap komponen


campuran dan tehnik campurannya. Adapun tehnik pencampuran dapat diuraikan

sebagai berikut.

2.7.2.1 Pencampuran reaksi

Metode pencampuran reaksi merupakan metode yang begitu inovatif .

Penggunaan metode ini memudahkan dalam penyamarataan sifat dan karakteristik bila

material baru yang memiliki ketidaksesuain yang tinggi . Proses ini sering kali

melibatkan penambahan bahan reaktif ketiga, seperti bahan multifungsional.

Peningkatan kemampuan campuran reaktif untuk memperlihatkan efek emulsi rantai

plastik atau bahan co-polimer tambahan yang terbentuk selama proses pencampuran.

Campuran yang lebih sempurna dengan tingkat produktif yang tinggi dapat diperoleh

dengan metode ini, tetapi harus melalui pengendalian proses produksi yang lebih

intensif.

2.7.2.2 Polimerisasi

Metode polimerisasi digunakan untuk mempersiapkan campuran bahan, terutama

pada polimerisasi emulsi. Bahan-bahan dibutuhkan dalam bentuk lateks atau

emulsi. Proses pencampuran bahan lateks yang ukurannya sangat kecil, akan

berkurang dalam skala satu mikron atau lebih, saat pemisahan yang sempurna oleh

air. Tidak ada pengaruh panas, tegangan dan bahan pengikat, jika lateks diuapkan

atau dibekukan. Campuran bahan yang padat biasanya dapat diperoleh dengan proses

pemisahan antara kedua komponen.

2.7.2.3 Pencampuran secara mekanik

Pencampuran antara dua buah atau lebih bahan seperti plastik pada titik cairnya

merupakan praktek secara langsung proses mekanik ( mesin) secara langsung, dimana

komposisi campuran sudah ditemukan dan ditentukan dengan jelas. Untuk alasan

ekonomi, pencampuran secara mekanik lebih mendominasi. Ukuran partikel pada

fase pemisahan sangat perlu dipertimbangkan untuk mengoptimalkan kinerja

campuran. Biasanya pencampuran mekanik hanya memproduksi campuran kasar.


Sifat campuran dipengaruhi oleh kecepatan dan suhu pencampuran. Keseragaman

campuran hanya dapat dicapai setelah tahap proses pencairan. Contoh mesin yang

digunakan pada pencampuran mekanik adalah two rool mill dan internal mixer

(Tarigan.W, 2011).

2.8 Karakterisasi Partikel Emulsi

2.8.1.Ukuran Partikel

Setiap kumpulan partikel biasanya disebut polidispersi. Karenanya perlu untuk

mengetahui tidak hanya ukuran dari suatu partikel tertentu, tapi juga berapa

banyak partikel-partikel dengan ukuran yang sama ada dalam sampel. Jadi kita perlu

sutau perkiraan kisaran ukuran tertentu yang ada dan banyaknya atau berat fraksi dari

tiap-tiap ukuran partikel, dari sini kita bisa menghitung ukuran partikel rata-rata untuk

sampel tersebut (Martin,1990).

Nilai diameter rata-rata, n, dihitung dengan cara yang sama seperti menghitung berat

molekul rata-rata polimer yaitu:

(2.2)

dimana ni adalah jumlah dan fi adalah fraksi partikel yang ditemukan di rentang

ukuran Di. Kelompokkan ukuran yang sama untuk membentuk suatu histogram.

Secara prakteknya, tentu saja, pengelompokan ini sangat baik bersamaan dengan

berbagai jenis resolusi dari peralatan. Standar deviasi, s, dan koefisien variasi, cv,

dapat dituliskan:

; (2.3)

(Goodwin, 2004).


2.8.2. Mikroskop Optik

Mikroskop optik merupakan peralatan yang sangat berguna di laboratorium

koloid. Dengan optik modern, kita dapat melihat banyak rentang ukuran koloid.

Walaupun masih terbatas pada batas terbesar dari rentangan untuk data ukuran.

Dengan partikel dispersi di dalam larutan, kita dapat melihat dengan segara apakah

paritkel terdispersi ke dalam larutan, terkoagulasi atau sedikit terflokulsi.

Gerak Brown dari partikel yang terdispersi menimbulkan sedikit masalah

dengan resolusi jika ukuran yang akurat dibutuhkan. Pengeringan sampel mungkin

dapat mengatasi masalah ini tetapi kebanyakan pengukuran partikel dalam keadaan

basah sangat dibutuhkan. Sistem perekam fotografi yang baik selalu dibutuhkan untuk

mengoptimasi metode ini, baik itu dalam keadaan trasmisi normal, daerah gelap atau

flouroesense.

Gambar 2.5. Gambaran Penentuan Ukuran Partikel Untuk Partikel yang Tidak

Berbentuk Bulat, dalam hal ini, Piringan.

Pada gambar 2.5. dapat kita lihat berbagai macam metode penentuan diameter

suatu partikel yang berbentuk piringan. Pada gambar (a) merupakan gambar tiga

dimensi, gambar tersebut masih menunjukkan topotgrafi permukaan; (b) Gambar

proyeksi, yang mana sudah kehilangan topografi permukaannya; pada gambar (c)

Penentuan diameternya menggunakan panjang yang membagi patikel – diameter

Martin, dM; Gambar (d) menggunakan garis tegak lurus antara garis singgung sisi

yang berlawanan – diameter Feret, dF; (e) Diameter lingkaran yang sesuai dengan

proyeksi area, da; (f) Diameter lingkaran yang sesuai dengan area permukaan, ds; (g)

Diameter lingkaran yang sama dengan volume, dv.


Ketika suatu gambaran telah diperoleh gambar tersebut dapat langsung

dianalisa secara manual, atau biasanya dengan komputerisasi sistem analisa gambar.

Jika partikel berbentuk bulat, penentuannya dapat langsung dilakukan, diameternya

langsung ditentukan. Tetapi untuk partikel yang tidak berbentuk bulat tidak dapat

langsung ditentukan, seperti pada gambar 2.5. Pada gambar tersebut, partkel

digambarkan dalam bentuk piringan yang mana sama dengan partikel tanah liat

kaolin. Kristal tanah liat tersebut memiliki topografi permukaan yang detail yang

mana hilang ketika dalam gambar proyeksi (Goodwin, 2004).


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - repository.usu.ac.idrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/33774/4/Chapter II.pdf · larutan terletak diantara 1- 100 mµ ,sistem disebut campuran kasar

Documents