SIFAT PERMUKAAN TEGANGAN ANTAR MUKA EMULSI

TEGANGAN ANTAR MUKA Interfacial Tension Terjadi pada 2 macam cairan yang tidak dapat bercampur (tidak saling melarutkan) Rumus = Tegangan antar muka v = volume 1 tetes 1 = Densitas cairan yang lebih berat 2 = Densitas cairan yang lebih ringan r = Radius pipa kapiler Fc = Faktor koreksi g = Gaya gravitasi

Nilai tegangan antar muka antara air dengan cairan lain Komponen Temp (°C)  (mNm-1) N-heksan 20 51,1 Merkuri 375,0 Minyak kelapa 25 12,8

Sistem zat pengemulsi-penstabil Adanya zat pengemulsi dapat menurunkan tegangan antar muka air dan minyak sampai < 10 mNm-1  emulsi stabil Tegangan antar muka antara minyak biji palma dan air yang mengandung sistem zat pengemulsi-penstabil pada es krim. Sistem zat pengemulsi-penstabil  (mNm-1) Air – MBP 30 Air + 6% gliserol monostearat - MBP 4,2 Air + 6% GMS + 0,1% kasein – MBP 1,8 Air + 1% lesitin – MBP 4,8

KERJA ADHESI dan KOHESI (a) : Kerja adhesi (b) : Kerja Kohesi Kerja Kohesi : Kerja untuk memisahkan cairan murni Kerja Adhesi : Kerja untuk memisahkan 2 cairan yang tidak dapat bercampur

AB WAB = A + B - AB WAB = Kerja adhesi A = Tegangan antar muka A B = Tegangan antar muka B AB = Tegangan antar muka A & B (awal) akhir AB Mempunyai harga antara A = B Mempunyai harga < A / B Dapat diturunkan dengan bahan aktif permukaan Bila = 0 : cairan dapat bercampur dengan sempurna

Kerja adhesi senyawa organik dan air WAB (mNm-1) Parafin Ester Asam lemak 36 – 48 73 – 78 90 – 100 Kerja Kohesi (WAA) WAA = 2  A

Spreading = S = Sebaran Gaya yang beraksi selama spreading cairan Jika minyak diteteskan pada air akan membentuk lensa (spreading) pada permukaan air

W > 0 + 0-W S = W0-W – W0-0 = W – (0 + 0-W) Jika lensa tipis : W > 0 + 0-W W = Tegangan antar muka air 0 = Tegangan antar muka minyak 0-W = Tegangan antar muka minyak dalam air Koefisien spreading (s) untuk minyak dalam air adalah perbedaan antara kerja adhesi dan kohesi minyak S = W0-W – W0-0 = W – (0 + 0-W) W0-W = Kerja adhesi minyak dalam air W0-0 = Kerja kohesi minyak

S Neg – tetap sebagai 1 titik pada permukaan air S Pos – penyebaran spontan (cairan meluas) sehingga ada peningkatan area antar muka minyak – air dan minyak – udara tapi ada penurunan area antar muka air udara.

Penggunaan sifat permukaan di laboratorium dan industri Penyerapan gas oleh zat padat : katalisator pada reaksi gas Penyebaran zat terlarut dari larutan : Menghilangkan zat warna dalam larutan gula (resin) Analisa khromatografi Bahan aktif permukaan deterjen.

EMULSI Fungsi zat pengemulsi Mencegah koalesensi (berkumpulnya globula lemak) Globula tetap kecil & seragam ukurannya Viskositas fase kontinu tinggi Film kuat Hydrophile – Lipophile balance (HLB) % berat gugus hidrofil terhadap gugus lipofil (hidrofob) dalam molekul zat pengemulsi.

Bahan pengemulsi dan nilai HLB – Tabel 6.10 Ionik : - K-oleat 20 - Na-oleat 18 Non ionik - Ester gliserol 2,8 - As. lemak sorbitol 14,9 – 15,9 polioksietilen Hidrokoloid (ionik) - Gum tragakan 11,9 - Untuk meningkatkan viskositas fase kontinu

Pemilihan zat pengemulsi berdasarkan HLB HLB 3 – 6 : Emulsi A/M < 9 : Lipofil 8 – 11 : Sedang 8 – 18  11 – 20 : Hidrofil Emulsi M/A Pengetrapan zat pengemulsi Nilai HLB Pengetrapan 7 – 9 Bahan wetting (pembasah) 13 – 15 Deterjen 15 – 18 Solubilizers (pelarutan)

Dispersibilitas Emulsifiers Nilai HLB Dispersibilitas dalam air 1 – 4 Nol (tidak ada) 3 – 6 Sedikit 6 – 8 spt. Air susu (tidak stabil) 8 – 10 spt. Air susu (stabil) 10 – 13 Translucent (jernih)/larutan > 13 Larutan jernih Emulsifiers campuran  Emulsi lebih stabil (HLB)M = mA (HLB)A + mB (HLB)B mA = mB : massa A & B

Cara Penentuan emulsi M/A atau A/M Emulsi A/M Dapat dilarutkan dalam air Konduktivitas listrik tinggi Larut dalam air berwarna Dapat dilarutkan dalam minyak Konduktivitas listrik rendah Larut dalam minyak berwarna Konsistensi berminyak

Cara Merusak Kestabilan Emulsi :  atau  temperatur termasuk pembekuan Pemisahan mekanis (dengan sentrifugal) + bahan kimia/enzim ( teg antar muka) Operasi antagonis (ditambah emulsifiers yang berlawanan)  HLB  sesuai

TUGAS : dikumpulkan 8 Januari 2016 saat kuliah Tuliskan fungsi zat pengemulsi (Tugas) Dalam pembuatan VCO pada prinsipnya adalah merusak emulsi santan kelapa. Bagaimana saja caranya dan mengapa demikian (Diskusi kolaboratif)