EMULSI

ALUR BAHASANALUR BAHASAN

Pengertian

Komponen Emulsi

Tipe Emulsi

Tujuan Pembentukan Emulsi

Proses terbentuknya Emulsi

Teori Terjadinya Emulsi

Kestabilan Emulsi

PENGERTIAN KOLOID

• Sistem koloid yang partikel terdispersi dan medium pendispersinya sama-sama cair.

• Dispersi koloidal 2 cairan yang tidak bercampur KEPOLARAN .

KOMPONEN EMULSIKOMPONEN EMULSI

Komponen Dasar pembentuk emulsi 1. Fase dispers / fase internal / fase diskontinyu 2. Fase eksternal / fase kontinyu 3. Emulgator penstabil emulsi• Komponen aditif meningkatkan kualitas

emulsi - odoris, - colouris - preservatif : asam benzoat, fenol, kresol,

klorbutanol - antioksidant : asam askorbat, asam sitrat,

tocoferol.

TIPE EMULSITIPE EMULSI Tipe O/W (oil in water) atau M/A (minyak

dalam air) Butiran minyak terdispersi ke dalam air

• Tipe W/O (water in oil) atau A/M (air dalam minyak)

Butiran air terdispersi ke dalam minyak

TUJUAN PEMBENTUKAN EMULSITUJUAN PEMBENTUKAN EMULSI

Meningkatkan kelarutan

Meningkatkan stabilitas

Memperbaiki penampilan

TUJUAN PENELITIANTUJUAN PENELITIAN

Mensintesis katalis Al-MCM-41 dan Ni-Al-MCM-41

dengan metode hidrotermal

Mengetahui aktivitas dan selektivitas katalis hasil

sintesis

PROSES TERBENTUKNYA EMULSIPROSES TERBENTUKNYA EMULSI

A

B

C

D

A. Proses sebelum emulsiB. Fase II dalam proses emulsi C. Emulsi tak stabil

D. Emulsi yang stabil

TEORI TERJADINYA EMULSITEORI TERJADINYA EMULSI

1. Teori Tegangan Permukaan (Surface Tension) Molekul daya kohesi dan adhesi Daya kohesi suatu zat cair selalu sama, shg

tidak ada keseimbangan daya kohesi TEGANGAN PERMUKAAN

Perbedaan tegangan 2 cairan yang tidak dapat bercampur TEGANGAN BIDANG BATAS, tinggi

kedua zat cair susah bercampur

LANJUTAN …LANJUTAN …

2. Teori Orientasi Bentuk Baji (Oriented 2. Teori Orientasi Bentuk Baji (Oriented Wedge)Wedge)

Tiap molekul emulgator terdiri dari dua kelompok, yaitu

1. Kelompok hidrofilik bagian dari emulgator yang suka pada air.

2. Kelompok lipofilik bagian dari emulgator yang suka pada minyak.

3. 3. Teori Interparsial FilmTeori Interparsial Film

Emulgator akan diserap pada batas antara air dan minyak lapisan film yg membungkus partikel fase dispers shg antar partikel sejenis tidak bisa bergabung

fase dispers stabil Syarat emulgator untuk mencapai stabilitas max - Dapat membentuk lapisan film yang kuat - Jumlah cukup untuk menutup semua partikel fase

dispers - Cepat membentuk lapisan film dan dapat

menutup semua permukaan partikel dengan segera.

4. Teori Electric Doubel Layer (lapisan Listrik 4. Teori Electric Doubel Layer (lapisan Listrik ganda)ganda)

Dispersi minyak dalam air, satu lapis air yang berhub langsung dg minyak bermuatan sejenis dan lapisan berikutnya berlawanan muatan.

Tiap partikel minyak dilindungi 2 lap listrik berlawanan muatan.

Terjadi penolakan penggabungan partikel minyak mjd molekul besar

Krn susunan listrik yang menyelubungi sesama partikel akan tolak menolak stabilitas emulsi bertambah.

Bagaimana terjadinya muatan Bagaimana terjadinya muatan listrik ?listrik ?Adanya ionisasi dari molekul pada

permukaan partikel Adanya adsorpsi ion oleh partikel dari

cairan di sekitarnya. Adanya gesekan partikel dengan

cairan di sekitarnya

KESTABILAN EMULSIKESTABILAN EMULSI

Emulsi tidak stabil bila mengalami : 1. Creaming ; terpisahnya emulsi

menjadi 2 lapisan, yang satu mengandung fase dispers lebih banyak.

Creaming bersifat reversibel

2. Koalesen dan cracking ; pecahnyaemulsi krn film yang meliputi partikel rusak dan butir minyak akan koalesen (menyatu) bersifat irreversibel

Lanjutan…Lanjutan…

Koalesen dan craking disebabkan :

- Peristiwa kimia ; penambahan alkohol, perubahan pH, penambahan CaO / CaCl2

- Peristiwa fisika ; pemanasan, penyaringan, pendinginan, dan pengadukan.

- Inversi yaitu peristiwa berubahnya sekonyong-konyong tipe emulsi W/O menjadi O/W atau sebaliknya

Gambar 9. Kromatogram Sitronelal Gambar 10. Kromatogram Isopulegol

Gambar 11. Kromatogram Isopulegol-Sitronelal

Gambar 12. Kromatogram hasil siklisasi

dari katalis Al-MCM-41

Gambar 13. Kromatogram Sampel yang Ditambahkan sitronelal (spiking) Sitronelal (spiking)

Gambar 14. Kromatogram Sampel yang ditambahkan Isopulegol (spiking)

Gambar Alat Uji Siklisasi sitronelalGambar Alat Uji Siklisasi sitronelal

Kondensor

Termokopel

Syringe untuk sampling

Pengatur suhu

Tabel 3. Hasil Pengukuran LuasTabel 3. Hasil Pengukuran Luas Permukaan Spesifik, Volum Permukaan Spesifik, Volum Pori Pori dan dan Diameter Pori Rata – Rata Padatan Hasil Diameter Pori Rata – Rata Padatan Hasil SintesisSintesis

H+

OHH

CH2

H

OH

CH2

Mekanisme Siklisasi Sitronelal

O

H

OH

H

OH

H

+

-H+

+

+

Reaksi siklisasi sitronelal dapat terjadi, karena:Reaksi siklisasi sitronelal dapat terjadi, karena:

1. Sitronelal merupakan senyawa alkena alifatis yang mengandung gugus karbonil 1. Sitronelal merupakan senyawa alkena alifatis yang mengandung gugus karbonil (suatu aldehida) dengan dua pasang elektron bebas pada atom O dan elektron π pada (suatu aldehida) dengan dua pasang elektron bebas pada atom O dan elektron π pada gugus alkenanya. Keadaan ini memudahkan sitronelal untuk mengalami siklisasi.gugus alkenanya. Keadaan ini memudahkan sitronelal untuk mengalami siklisasi.

Reaksi berjalan dengan melibatkan suatu protonasi awal dari oksigen. Protonasi ini Reaksi berjalan dengan melibatkan suatu protonasi awal dari oksigen. Protonasi ini menambah parsial muatan + pada atom karbonil, sehingga menjadi lebih mudah menambah parsial muatan + pada atom karbonil, sehingga menjadi lebih mudah diserang oleh elektron π dari ikatan rangkap karbon alkena. Dilanjutkan dengan diserang oleh elektron π dari ikatan rangkap karbon alkena. Dilanjutkan dengan pergeseran 1 atom H dari gugus metil membentuk gugus alkena.pergeseran 1 atom H dari gugus metil membentuk gugus alkena.

2. 2. Elektron bebas pada O dan elektron Elektron bebas pada O dan elektron ππ pada gugus alkena terikat pada sisi asam pada gugus alkena terikat pada sisi asam Lewis dari katalis. Dalam hal ini sisi aktif asam Lewis berperan sebagai elektrofil yang Lewis dari katalis. Dalam hal ini sisi aktif asam Lewis berperan sebagai elektrofil yang mengadisi ikatan rangkap karbonil dan ikatan rangkap karbon pada gugus alkena. mengadisi ikatan rangkap karbonil dan ikatan rangkap karbon pada gugus alkena. Dilanjutkan kemudian dengan protonasi melalui sisi asam Brønsted terhadap atom O Dilanjutkan kemudian dengan protonasi melalui sisi asam Brønsted terhadap atom O dan menginisiasi reaksi siklisasi membentuk produk isopulegol.dan menginisiasi reaksi siklisasi membentuk produk isopulegol.

Tabel 2.Jumlah asam Lewis dan asam Brønsted katalis Al-MCM-41 dan Ni-Al-MCM-41 Hasil Sintesis

24

Mekanisme reaksi siklisasi Mekanisme reaksi siklisasi sitronelalsitronelal

Tahap 1 : transfer reaktan ke permukaan katalis

Tahap 2 : adsorbsi molekul reaktan pada permukaan katalis

Tahap 3 : reaksi molekul-molekul teradsorbsi pada permukaan katalis menghasilkan produk

Tahap 4 : desorpsi molekul produk reaksi dari permukaan katalis.

25

Sifat Kimia SitronelalSifat Kimia Sitronelal

Larut dalam alkohol Sedikit larut dalam air Dapat direduksi menghasilkan

sitronelol Dalam suasana asam dapat

menghasilkan isopulegol Dalam suasana basa akan

mengalami polimerisasi.

Ajaikumar et al.,(2007)

Meningkatnya Al menurunkan kualitas pori, seperti menurunya regularitas struktur pori disertai menurunnya luas permukaan dan volume pori

Ajaikumar, et al., (2008)

Sejumlah besar sisi asam menunjukan hidrofilisitas, dan meningkat dengan menurunnya rasio Si/Al

Katalis Al-MCM-41Katalis Al-MCM-41

Peneliti Pernyataan

Ma et al.,(1996) Adanya sisi asam dapat menyebabkan katalis bersifat hidrofilik

Udayakumar et al., (2005)

MCM-41 yang pada awalnya bersifat hidrofobik, apabila dimasuki logam akan bersifat asam, sehingga MCM-41 lebih bersifat hidrofilik

Ajaikumar dan Pandurangan, (2006)

Semakin meningkat keasaman katalis, maka sifat hidrofilisitasnya makin meningkat pula

Keasaman dan hidrofilisitas katalis

SiklisasiSiklisasiChuah, et al.,(2001)

Aktivitas dan selektifitas yang baik terhadap siklisasi sitronelal dengan sisi asam L kuat dan B lemah dengan waktu reaksi 1 jam.

Nie, et al.,(2007) Selektivitas (±)-mentol ~ 90% dengan Ni/Zr-beta dan 93-94% (±)-mentol dengan Ni/MCM-41 (Lewis dan Brønsted)

Mertens, et al.,(2006)

80% mentol dihaslkan menggunakan katalis Pt berpendukung zeolit H-beta dan pelarut polar

Trasarti,et al.,(2007)

Siklisasi sitronelal menjadi isopulegol dapat dilakukan dengan katalis yang mempunyai sisi asam Lewis kuat (ZrO/SiO2 ) atau sisi asam Bronsted yang kuat seperti CsHPA), atau kekuatan asam teesebut divariasi (salah satu kuat), Al-MCM-41, dan atau keduaduanya kuat seperti Zeolit beta.