emulsi dan emulsifier (1)

KELOMPOK 5Actur SaktiantoAgung TristiyanAri Damara SaktiDea AnggraheniFadry AkbarRachmat HidayatRavina Nur FadilaReisha Diany SyukriPanji Prabowo MuktiPutri Dewi NoviantiWahyu Risfan

EMULSI & EMULSIFIER

• DEFINISI• KLASIFIKASI• CONTOH• INTERAKSI MOLEKUL YANG TERJADI• HUKUM-HUKUM YANG BERLAKU• PARAMETER YANG MEMPENGARUHI• APLIKASI DALAM INDUSTRI

METALURGI

OUTLINE

EMULSI

Emulsi adalah suatu dispersi atau suspensi suatu cairan dalam cairan yang lain, yang molekul-molekul kedua cairan tersebut tidak saling berbaur tetapi saling antagonistik.

JENIS – JENIS EMULSIBERDASARKAN MEDIUM PENDIPERSINYA

Emulsi padat

Emulsi gas (aerosol cair )

Emulsi cair

KOMPONEN DASAR EMULSI :

Fase dispers = fase diskontinuzat cair yang terbagi-bagi menjadi butiran kecil kedalam zat cair yang lain maka sering disebut fase internal

Fase kontinuzat cair dalam emulsi yang berfungsi sebagai bahan pendukung dari emulsi tersebut.sering disebut fase eksternal

EmulgatorBagian dari emulsi yang berfungsi untuk menstabilkan emulsi

KLASIFIKASI EMULSIBerdasarkan persen volume dari fase internal

IPR = ─────Vi

Vi + VeVi : volume fase internalVe : volume fase eksternal

IPR < 0.3 (low IPR)Contoh: o/w (susu, ice cream); w/o (butter, margarine)

0.3 < IPR < 0.7 (medium IPR)Contoh: heavy cream

IPR > 0.7 (high IPR)Contoh: mayonnaise dan salad dressing

PEMBENTUKAN EMULSIoil in water emulsion

water in oil emulsion

Diagram

Simbol oil/water o/w Water/oil w/o

Karakteristikpenghantar listrik, dapat terencerkan dengan air

terasa greasy, dapat terencerkan dengan minyak atau pelarut (solven)

Contoh Susu / Ice Cream margarine

TIPE EMULSI :

1. Emulsi Tipe O/WEmulsi yang terdiri dari butiran minyak yang tersebar ke dalam air

air sebagai fase eksternal,minyak sebagai fase internal

2. Emulsi Tipe W/O Emulsi yang terdiri dari butiran air yang tersebar ke dalam minyak

Minyak sebagai fase eksternal,air sebagai fase internal

SKEMA EMULSI W/O

SKEMA EMULSI O/W

TEORI TERJADINYA EMULSI

1. Teori Tegangan Permukaan (teori surface tension)

2. Teori Oriented Weight3. Teori Interfasial Film (plastic film)

1. TEORI TEGANGAN PERMUKAAN (TEORI SURFACE TENSION)

Daya Kohesi (tarik menarik molekul yang sejenis) setiap zat tidak selalu sama, sehingga pada permukaan suatu zat cair (bidang batas antara air dan udara) akan terjadi perbedaan tegangan karena tidak adanya keseimbangan daya kohesi.

Tegangan yang terjadi pada permukaan tersebut dinamakan tegangan permukaan

TEGANGAN PERMUKAANDalam bentuk

curahAntarmuka cair-

cairKetika terbentuk

emulsi

2. TEORI ORIENTED WEIGHTSetiap molekul emulgator dapat dibagi

menjadi 2 kelompok :- Kelompok hidrofilik- Kelompok LipofilikMasing-masing kelompok akan bergabung

dengan zat cair yang disenanginya, dengan demikian seolah-olah emulgator tersebut merupakan tali pengikat antara air dengan minyak

Antara kedua kelompok tersebut akan membuat suatu keseimbangan dalam setiap jenis emulgator.

H.L.B = HIDROFILIC LIPOFILIC BALANCE

Angka yang menunjukkan perbandingan antara kelompok hidrofil dengan kelompok lipofil.

Semakin besar harga HLB berarti semakin banyak kelompok yang suka pada air sehingga emulgator tersebut lebih mudah larut dalam air dan demikian pula sebaliknya.

DAFTAR HARGA HLB

Harga HLB Kegunaan

1 – 3 Anti Foaming Agent

4 -6 Emulgator Tipe W/O

7 – 9 Wetting Agent

8 – 18 Emulgator Tipe O/ W

13 – 15 Detergent

15 - 18 Solubilizing Agent

3. TEORI INTERFASIAL FILM (PLASTIC FILM)

Emulgator akan diserap pada batas antara air dan minyak, sehingga terbentuk lapisan film yang akan membungkus partikel fase dispers.

Dengan terbungkusnya partikel tersebut maka usaha antara partikel yang sejenis untuk penggabungan menjadi terhalang. Sehingga fase dispers menjadi stabil

SYARAT EMULGATOR AGAR MEMBERIKAN STABILITAS

MAKSIMAL KEPADA EMULSI :

Dapat membentuk lapisan film yang kuat tetapi lunak

Jumlahnya cukup untuk menutup semua permukaan partikel fase dispers

Dapat membentuk lapisan film dengan cepat dan dapat menutup semua permukaan partikel dengan segera

DEFINISI EMULSIFIER

Emulsifier adalah zat-zat yang menstabilkan suatu emulsi dengan menurunkan tegangan permukaan secara bertahap yang dapat mempertahankan sistem emulsi.

PEMBUATAN BEBERAPA EMULSIFIER PENTING

LEMAK

ASAM LEMAKGLISEROL

MONO(DI)GLISERIDAPOLIGLISEROL

ASAM LEMAKDIACETYLATED TARTARIC

ACID ANHYDRIDEASAM LAKTAT ASAM LAKTAT

PGE DATEM GLP SSL, CSL

JENIS-JENIS EMULSIFIER

ALAM

TUMBUHAN HEWAN

TANAH MINERAL

BUATAN

EMULSIFIER ALAMI• Pengemulsi alami dibuat dari bahan-bahan

yang berasal dari alam• Misalnya : • Telur (Kuning Telur dan Putih Telur)• Kedelai• Tepung Kanji• Susu Bubuk• Gelatin

STRUKTUR GELATIN

STRUKTUR LESITIN•

Lesitin ini adalah campuran dari glikolipid, trigliseralida dan fosfolipid

EMULSIFIER BUATANDi samping Emulsifier alami

telah dibuat orang Emulsifier buatan yang terdiri dari monogliserida, misalnya gliseril monostearat.

Radikal asam stearat merupakan gugus nonpolar, sedangkan bagian sisa dari molekul, terutama dua gugus hidroksil dan gliserol, merupakan gugus yang polar.

Sabun juga merupakan emulsifier yang terdiri dari garam natrium dengan asam lemak.

Contoh lain emulsifier buatan yaitu ester dari asam lemak sorbitan yang dikenal sebagai SPANS yang dapat membentuk emulsi air dalam minyak

CONTOH EMULSIFIER

Molekul kecil :Mono dan

digliseridaSucrose estersSorbitan estersPolysorbates

(Tween)Stearoyl lactylatesLecithin

Molekul besar :Protein (bovine serum albumin,laktoglobulin, ovalbumin)

REAKSI ESTER DARI ASAM LEMAK SORBITAN

REAKSI SABUN

HUKUM YANG BERLAKU1. Hukum Kedua Termodinamika

Parameter atau besaran yang berhubungan dengan kestabilan adalah energi bebas Gibbs (G). Semakin rendah energi bebas zat (sistem) semakin stabil zat tersebut secara termodinamika.

2. Hukum BernoulliEmulsi merupakan contoh fluida tak

termampatkan pada hukum Bernoulli.3. Hukum Stoke

Hukum stoke sangat berguna untuk menunjukkan faktor yang dapat mempengaruhi kecepatan sedimentasi atau creaming.

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI EMULSI

Hukum Stokes dapat menerangkan sebagian dari faktor-faktor yang mempengaruhi emulsi, yaitu :

• Viskositas

• Perbedaan densitas antar kedua fasa

• Jari-jari partikel terdispersi.

a. Hukum Stokes dimana :

v = laju rata-rata pengendapan

g = gaya gravitasi

r = jari-jari partikel terdispersi

- = densitas fasa terdispersi

-' = densitas fasa pendispersi

- = viskositas

v = 2 gr2(- - -') 9-

b. Perbandingan Volume Kedua Fasa

Stabilitas yang paling baik diperoleh ketika volume fasa internal mencapai sekitar 40 sampai 60 % dari volume total sistem emulsi.

Jika volume fasa internal di bawah 30% atau di atas 70 %, emulsi akan mudah rusak.

c. Temperatur

perbedaan temperatur antara fasa terdispersi dan pendispersi mempengaruhi ketidak stabilan emulsi.

Semakin kecil perbedaan temperatur semakin baik pengaruhnya terhadap stabilitas emulsi, dan sebaliknya semakin besar perbedaan temperatur semakin tidak stabil suatu sistem emulsi.

d. Pemilihan Emulsifier

Untuk mendapatkan sistem emulsi yang stabil, sebaiknya dipilih emulsifier yang larut dalam fasa yang dominan (pendispersi).

Yang perlu diperhatikan dalam pemilihan emulsifier :

a. Reaksi atau kecocokan emulsifier dengan komponen lain yang terdapat pada sistem emulsi tersebut.

b. Keasaman atau pH

e. Efek Muatan

Setiap partikel fasa terdispersi membawa muatan listrik.

Gaya tarik menarik Van der Waals akan berusaha untuk menyatukan droplet, sedangkan gaya Coulomb menyebabkan gaya tolak menolak antar droplet.

Gaya tolak-menolak bersifat menstabilkan karena gaya ini mempertahankan butiran agar tetap terpisah, sedangkan gaya tarik-menarik bersifat menurunkan kestabilan.

Penambahan elektrolit dapat meningkatkan atau menurunkan kestabilan emulsi.

DALAM BIDANG INDUSTRY EMULSI DAN EMULSIFER

Dalam bidang industri salah satu sistem emulsi yang digunakan adalah industri saus salad yang terbuat dari larutan asam cuka dan minyak.

Emulsifier yang digunakan di industri pangan adalah monoasilgliserol dan atau monodiasilgliserol (MAG/MDAG).

APLIKASI METALURGI EMULSIFER

Pemeriksaan Crack Material Dengan Metode Ndt Dye Penetran Testing

Pemeriksaan suatu hasil atau produk biasanya dilakukan dengan tujuan untuk menjaga kualitas produk agar sesuai dengan standar yang ditetapkan.

Proses pembersihan dilakukan dengan beberapa cara yaitu dengan air, emulsifier, atau solvent

KESIMPULAN Emulsi adalah suatu

dispersi atau suspensi suatu cairan dalam cairan yang lain

Teori Terjadinya Emulsi

1. Teori Tegangan Permukaan (teori surface tension)

2. Teori Oriented Weight

3. Teori Interfasial Film (plastic film)

Emulsifier adalah zat-zat yang menstabilkan suatu emulsi dengan menurunkan tegangan permukaan secara bertahap yang dapat mempertahankan sistem emulsi.

Faktor yang mempengaruhi:

1. Hukum Stokes

2. Perbandingan Volume kedua Fasa

3. Temperatur

4. Pemilihan Emulsifier

5. Efek muatan

SELESAI

TERIMA KASIH