LAPORAN MINGGUAN

KIMIA FISIKA 2

No. / Judul Percobaan : Konsentrasi Krisis Misel

Tanggal Percobaan : 13 April 2012

Disusun Oleh

Nama : Rizka Maharana

NIM : 1007035003

Kelompok : 1B

Asisten : Desi Ridho

NIM : 0907035014

LABORATORIUM KIMIA ANALITIK, ANORGANIK DAN FISIK

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS MULAWARMAN

SAMARINDA

2012

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Cairan mempunyai sifat menyerupai gas dalam hal gerakannya yang mengikuti

gerakan brown dan gaya alirnya (fluiditasnya). Selain itu cairan juga menunjukkan

adanya tegangan permukaan yang merupakan salah satu sifat penting lainnya dari

cairan. Permukaan cairan berperilaku seperti lapisan yang memiliki tegangan dan

cenderung mengambil bentuk permukaan paling sempit . Suatu larutan juga akan

cenderung menghantarkan suatu daya listrik jika interaksi antar molekulnya juga

banyak. System misel digunakan sebagai deterjen, pembawa obat, sintesis organik,

pengapungan buih dan penemuan minyak bumi disebabkan oleh fungsi pelarutannya,

materi dapat ditransportasikan oleh air setelah materi itu melarut dalam hirokarbon

misel. Dalam termodinamika, pembentukan misel menunjukkan bahwa entalpi

pembentukan dalam system air adalah kemungkinan positif (merupakan pembentukan

endotermik). Pembentukan misel dapat terjadi pada konsentrasi di atas kkm yang

bertujuan untuk mengetahui harga kkm. Untuk mengetahui hal tersebut diperlukan

tabel entalpi yang sangat erat hubungannya dengan kkm.

Zat pengaktif permukaan atau Surfaktan merupakan zat aktif permukaan yang

mempunyai ujung berbeda yaitu hidrofil (suka air) dan hidrofob (suka lemak). Bahan

aktif ini berfungsi menurunkan tegangan permukaan air sehingga dapat melepaskan

kotoran yang menempel pada permukaan bahan.

Oleh karena itu yang melatarbelakangi percobaan KKM ini adalah untuk dapat

memahami lebih jauh bahwa pada Konsentrasi Kritis Misel dapat dipengaruhi oleh

suhu dan konsentrasi larutan.

1.2 Tujuan Percobaaan

- Mengetahui pengaruh konsentrasi terhadap DHL suatu larutan dalam hal ini

digunakan larutan gelatin yang bersifat surfaktan.

- Mengetahui pengaruh suhu terhadap DHL suatu larutan dalam hal ini

digunakan larutan gelatin yang bersifat surfaktan.

- Mengetahui Prinsip kerja dari alat konduktometer.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Cairan mempunyai volume tetap dan hanya sedikit dipengaruhi oleh

tekanan.rapat dan viskositasnya lebih besar daripada gas. Dua zat cair dapat

bercampur sempurna, bercampur sebagian atau tidak bercampur.

Dari teori 4ionic dapat dianggap, bahwa cairan adalah kelanjutan dari hasil

gas molekul-molekulnya mempunyai gaya tarik yang kuat, hingga dapat menahan

volume yang tetap. Namun demikian molekul-molekulnya masih dapat bergerak

bebas, hanya gerakannya terbatas, tidak seperti dalam fase gas. Gaya yang bekerja

antara molekul-molekul cairan berupa gaya Van Der Waals atau gaya listrik akibat

adanya dipole gaya ini menyebabkan adanya asosiasi molekul. Tidak seperti pada

gas, pengetahuan tentang cairan belum lengkap.

Gaya tarik molekul-molekul dalam cairan sama kesegala arah, tetapi molekul-

molekul pada permukaan cairan lebih tertarik ke dalam cairan ini. Ini disebabkan

karena jumlah molekul dalam fase uap lebih kecil daripada fase cair. Akibatnya zat

cair selalu berusaha mendapatkan luas permukaan terkecil. Karena itu tetesan-tetesan

dan gelembung-gelembung gas berbentuk bulat, karena bentuk ini mempunyai luas

permukaan kecil.

Untuk memperluas permukaan cairan, diperlukan kerja untuk membawa

molekul-molekul dari bagian dalam dan melawan gaya tarik menarik. Tenaga

permukaan adalah kerja yang diperlukan untuk memperbesar luas permukaan cairan

sebesar 1 cm3. Satuan tenaga permukaan = erg / cm

3. (Sukardjo, 1989).

Surfaktan merupakan suatu molekul yang sekaligus memiliki gugus hidrofilik

dan gugus lipofilik sehingga dapat mempersatukan campuran yang terdiri dari air dan

minyak. Surfaktan adalah bahan aktif permukaan. Aktifitas surfaktan diperoleh

karena sifat ganda dari molekulnya. Molekul surfaktan memiliki bagian polar yang

suka akan air (hidrofilik) dan bagian non polar yang suka akan minyak / lemak

(lipofilik). Bagian polar molekul surfaktan dapat bermuatan positif, 4onic4c4 atau

netral. Sifat rangkap ini yang menyebabkan surfaktan dapat diadsorpsi pada antar

muka udara air, minyak air, dan zat padat cair, membentuk lapisan 5ionik

dimana gugus hidrofilik berada pada fase air dan rantai hidrokarbon ke udara, dalam

kontak dengan zat padat ataupun terendam dalam fase minyak. Umumnya bagian non

polar (lipofilik) adalah merupakan rantai alkil yang panjang, sementara bagian yang

polar (hidrofilik) mengandung gugus hidroksil

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,1997:262).

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 5onic5c55 emulgator, detergent

dan stabilizer dispersi koloid yang baik (Sukardjo, 1989:218).

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

benci 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, 1993:297).

Misel adalah kumpulan molekul berukuran koloid, walaupun tidak ada tetesan

lemak. Hal ini, disebabkan oleh adanya ekor hidrofobnya cenderung berkumpul, dan

kepala hidrofilnya memberikan perlindungan. Dan misel merupakan penggabungan

(agregasi dari ion ion surfaktan), dimana rantai hidrokarbon yang lipofil akan

menuju ke bagian dalam misel, meninggalkan gugus hidrofil yang berkontak dengan

medium air. Misel hanya terbentuk diatas konsentrasi misel 6onic6 (CMC) dan di

atas temperature Kraft (Atkins, 1997:259).

Fenomena terbentuknya misel dapat diterangkan, yaitu dibawah konsentrasi

6onic6 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 KKN jika sulfaktan terus bertambah lagi

hingga berlebihan, maka mereka akan beragregasi terus membentuk misel.Pada

peristiwa ini tenaga bebas system berkurang (Tim kimia fisik, 2010:11).

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:

Pada kkm x = 0 dan G0 = RT ln (kkm)

Sehingga:

Dengan mengintegralkan persamaan diatas diperoleh persamaan:

Membuat grafik ln (kkm) lawan 1/T dapat diperoleh harga Ho/R sebagai slopenya

(Tim kimia fisik, 2010:12).

Termodinamika terbentuknya misel menunjukan bahwa entalpi pembentukan

dalam system air mungkin positif ( jadi pembentukan tersebut endotermik ) dengan

H 1-2 kJ per mol satuan surfaktan. Pembentukan misel di atas, CMC menunjukkan

bahwa perubahan entropi yang menyertai pembentukannya pasti positif, dan

pengukuran menghasilkan 6onic sekitar +140 Jk-1

mol-1

pada temperature kamar.

Perubahan entropi yang positif walaupun molekul itu berkumpul, menunjukkan

adanya kontribusi pelarut pada entropi molekul akan lebih bebas bergerak setelah

molekul pelarut terkumpul menjadi kumpulan kecil. Hal ini masuk akal, karena tiap

molekul terlarut individual terkurung dalam pelarut yang teratur, tetapi setelah sel

misel terbentuk, molekul pelarut hanya perlu membentuk satu kurungan yang lebih

besar. Kenaikan energi ketika gugus hidrofob berkumpul dan mengurangi tuntutan

strukturnya pada pelarut, merupakan asal-usul antaraksi hidrofob yang akan

menstabilkan pengelompokan gugus hidrofob dalam makromolekul biologis.

Antaraksi hidrofob merupakan contoh dari proses keteraturan, yang distabilkan oleh

kecenderungan menuju ketakteraturan pelarut yang lebih besar (Atkins, 1997 : 259).

BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1. Alat dan Bahan

3.1.1. Alat

Beaker glass

Waterbath

Pipet tetes

Corong kaca

Erlenmeyer

Gelas ukur

Pipet volume

Bulp

Konduktometer

Neraca analitik

Labu takar

3.1.2. Bahan

Gelatin

Akuades

Tissue

Kertas Label

3.2. Prosedur Percobaan

Ditimbang 8,25 gram gelatin

Diencerkan dalam 250 ml air panas

Diencerkan lagi dengan variasi konsentrasi gelatin 0,001 M; 0,002 M; 0,003

M; 0,004 M; dan 0,005 M dalam 100 ml akuades

Diukur daya hantar listrik pada suhu ruang, 33o, 35o dan 37o

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Tabel Pengamatan

4.1.1 Daya Hantar Listrik/Konduktivitas

Suhu

Daya Hantar Listrik / Konduktivitas ( )

0,001 M 0,002

M

0,003

M

0,004

M

0,005

M

Ruang 208 230 254 237 252

33o 211 238 258 240 258

35o 240 255 282 263 286

37o 223 228 263 245 265

4.1.2 Konsentrasi Kritis Misel

T (K) KKM 1/T ln KKM

303 9500 0,00330 9,159

306 9600 0,00326 9,169

308 10000 0,00325 9,210

310 10100 0,00323 9,220

4.2 Perhitungan

4.3 Grafik

4.3.1 Pengaruh Suhu terhadap DHL pada Suhu Ruang

4.3.2 Pengaruh Suhu terhadap DHL pada Suhu 33o

y = 9500x + 207,7 R = 0,6443

0

50

100

150

200

250

300

0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006

DH

L (

s/cm

)

Konsentrasi (M)

DHL vs Konsentrasi pada suhu ruang

y = 9600x + 212,2 R = 0,6194

0

50

100

150

200

250

300

0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006

DH

L (

s/cm

)

Konsentrasi (M)

DHL vs Konsentrasi pada Suhu 33o

4.3.3 Pengaruh Suhu terhadap DHL pada Suhu 35o

4.3.4 Pengaruh Suhu terhadap DHL pada Suhu 37o

y = 10000x + 235,2 R = 0,6855

230

240

250

260

270

280

290

0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006

DH

L (

s/cm

)

Konsentrasi (M)

DHL vs Konsentrasi pada suhu 35o

y = 10100x + 214,5 R = 0,6815

220

225

230

235

240

245

250

255

260

265

270

0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006

DH

L (

s/cm

)

Konsentrasi (M)

DHL vs Konsentrasi pada Suhu 37o

4.3.5 Grafik ln KKM vs 1/T

4.4 Pembahasan

Surfaktan adalah senyawa pengaktif permukaan yang dapat diproduksi dari

reaksi kimia atau biokimia. Ciri utama surfaktan adalah memiliki molekul ampifilik

(konfigurasi kepala-ekor), yang berarti memiliki gugus polar dan non polar yang

molekulnya sama. SDS (Sodium Dodesil Sulphat) merupakan surfaktan 13onic13c

yang secara luas diproduksi untuk pembersih.

Menurut sifat 13onic dari molekul dalam larutan, surfaktan digolongkan:

1) surfaktan 13onic13c, terionisasi memberi muatan 13onic13c13 anion

hidrofobik dan sedikit muatan positif.

2) Surfaktan kationik, terionisasi membentuk banyak muatan positif kationik

hidrofobik dan sedikit muatan 13onic13c13 13onic13c hidrofobik.

3) Surfaktan amfoterik, surfaktan ini dapat bersifat 13onic13c kationik atau

netral tergantung pada pH larutan.

y = -900x + 12,124 R = 0,7797

9,15

9,16

9,17

9,18

9,19

9,2

9,21

9,22

9,23

0,00322 0,00323 0,00324 0,00325 0,00326 0,00327 0,00328 0,00329 0,0033 0,00331

ln K

KM

1/T

4) Surfaktan non 14onic, tidak terionisasi dalam larutan. Surfaktan ini biasanya

tidak toksik, netral, stabil terhadap elektrolit dan stabil dengan zat 14onic.

Konduktometer adalah alat yang digunakan untuk menentukan daya hantar

suatu larutan dan mengukur derajat ionisasi suatu larutan elektrolit dalam air dengan

cara menetapkan hambatan suatu kolom cairan selain itu konduktometer memiliki

kegunaan yang lain yaitu mengukur daya hantar listrik yang diakibatkan oleh gerakan

partikel di dalam sebuah larutan.

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi daya hantar pada alat ini adalah

perubahan suhu dan konsentrasi. Dimana jika semakin besar suhunya maka daya

hantar pun juga akan semakin besar dan apabila semakin kecil suhu yang digunakan

maka sangat kecil pula daya hantar yang dihasilkan dan begitu dengan sebaliknya

antara konsentrasi dan daya hantar. Oleh sebab itu pengaruh suhu dan konsentrasi

dapat mempengaruhi daya hantar.

Misel adalah kumpulan molekul berukuran koloid, namun bersifat seperti

surfaktan, dimana hal ini disebabkan oleh adanya ekor hidrofobnya cenderung

berkumpul, dan kepala hidrofilnya memberikan perlindungan. Dan misel merupakan

penggabungan (agregasi dari ion ion surfaktan), dimana rantai hidrokarbon yang

lipofil akan menuju ke bagian dalam misel, meninggalkan gugus hidrofil yang

berkontak dengan medium air. Misel hanya terbentuk diatas konsentrasi Kritis Misel.

Hal ini dapat dilihat dari grafik yang ada diatas.

Pada percobaan ini kita menggunakan beberapa alat yaitu :

Konduktometer = Untuk menghitung daya hantar listrik (DHL) pada suatu

larutan

Waterbath = untuk menaikkan suhu pada larutan gelatin yang ingin kita

hitung DHLnya

Labu ukur = Untuk mengencerkan larutan gelatin dalam beberapa macam

konsentrasi.

Neraca analitik = Untuk menimbang gelatin dengan lebih akurat.

Adapun pada percobaan ini juga terdapat beberapa faktor kesalahan, yaitu :

Ketidak sensitifan alat konduktometer dalam mengukur DHL suatu larutan

Kesalahan paralaks yang berdampak pada pengamatan tanda batas tera pada

saat pengenceran.

Kesalahan awal berupa penimbangan dimana hasil pengenceran awal dan

seterusnya akan ters menerus salah atau tidak sesuai dengan yang Diharapkan.

Pada saat pelarutan gelatin tidak terlalu larut, sehingga konsentrasi awal yang

diinginkan akan berkurang dengan semestinya.

Adapun pertama tama adalah melarutkam gelatin dalam berbagai macam konsentrasi

dimana berbagai macam konsentrasi ini akan kita uji Daya Hantar Listriknya dengan

sebuah alat yang bernama konduktomter. Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui

kondisi dimana misel terbentuk. Inilah yang dinamakan Konsentrasi Kritis Misel.

Gelatin adalah suatu bahan makanan yang bersifat koloid, dimana bersifat

juga seperti surfaktan yang pada salah satu sisi gugus molekulnya terdapat hidrofob

yaitu suatu gugus yang menolak air (polar) yang otomatis suka terhadap minyak

(non-polar), dan pada salah saatu sisinya bersifat hidrofilik, yaitu molekul yang suka

terhadap air.

Faktor faktor yang ikut berperan dalam membentuk misel adalah :

- Konsentrasi, yaitu suatu keadaan dimana konsentrasi adalah salah satu faktor

yang mempengaruhi pembentukan misel, dimana semakin tinggi konsentrasi

suatu larutan maka terjadinya misel akan semakin rendah yang ditandai

dengan tingginya daya hantar listrik (DHL).

- Suhu, dimana makin besar suhu makan akan makin besar pula DHL yang

akan dihasilkan, dimana pada suhu yang tinggi pertumbuhan molekul akan

semakin sering, hal ini yang meperanyak interaksi molekul yang terjadi.

BAB 5

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan grafik yang didapatkan makin besar konsentrasi maka Daya

Hantar Listrik akan makin bertambah

Berdasarkan grafik yang didapatkan makin besar konsentrasi maka Daya

Hantar Listrik akan makin bertambah

Prinsip kerja konduktometer adalah bagian konduktor atau yang di celupkan

dalam larutan akan menerima rangsang dari suatu ion-ion yang menyentuh

permukaan konduktor, lalu hasilnya akan diproses dan dilanjutkan pada

outputnya yakni berupa angka .

5.2 Saran

Sebaiknya menggunakan bahan lain yang bersifat surfaktan misalnya yaitu

detergen.

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P W. 1996. Kimia Jilid II Edisi IV. Jakarta : Erlangga.

Bird, Tony. 1987. Kimia Fisika Untuk Universitas. Jakarta : Gramedia.

Tim Kimia Fisik. 2010. Penentun Praktikum Termodinamika Kimia. Jember : FMIPA

Universitas Jember

Sukardjo. 1997. Termodinamika Kimia. Jakarta : Erlangga.

LEMBAR PENGESAHAN

Konsentrasi Kritis Misel

Samarinda, 20 April 2012

Asisten, Praktikan

Deasy Ridho R Rizka Maharana

0907035014 1007035003