BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Sejarah Deterjen

Deterjen sintetik yang pertama dikembangkan oleh Jerman pada waktu

Perang Dunia II dengan tujuan agar lemak dan minyak dapat digunakan untuk

keperluan lainnya. Pada saat ini ada lebih 1000 macam deterjen sintetik yang ada

di pasaran. Fritz Gunther, ilmuwan Jerman, biasa disebut sebagai penemu

surfactant sintetis dalam deterjen tahun 1916.

Namun, baru tahun 1933 deterjen untuk rumah tangga diluncurkan

pertama kali di AS. Kelebihan deterjen, mampu lebih efektif membersihkan

kotoran meski dalam air yang mengandung mineral. Tapi, ia pun menimbulkan

masalah. Sebelum tahun 1965, deterjen menghasilkan limbah busa di sungai dan

danau. Ini karena umumnya deterjen mengandung alkylbenzene sulphonate yang

sulit terurai.

Setelah 10 tahun dilakukan penelitian (1965), ditemukan linear

alkylbenzene sulphonate (LAS) yang lebih ramah lingkungan. Bakteri dapat cepat

menguraikan molekul LAS, sehingga tidak menghasilkan limbah busa. Sepanjang

sejarah banyak usaha dilakukan untuk membantu kita mengerjakan pekerjaan

mencuci. Pencucian dengan air saja, bahkan dengan penggosokan atau putaran

mesin sekeras apapun, akan menghilangkan sebagian bercak saja, kotoran dan

partikel-partikel tanah. Air saja tidak dapat menghilangkan debu yang tak larut

dalam air. Air juga tak mampu menahan debu yang telah lepas dari kain agar tetap

tersuspensi (tetap berada di air, jadi tidak kembali menempel ke kain). Jadi

diperlukan bahan yang dapat membantu mengangkat kotoran dari air dan

kemudian menahan agar kotoran yang telah terangkat tadi, tetap tersuspensi. Sejak

ratusan tahun lalu telah dikenal sabun, yakni persenyawaan antara minyak atau

lemak dan basa.

Awalnya orang-orang Arab secara tak sengaja menemukan bahwa

campuran abu dan lemak hewan dapat membantu proses pencucian. Walaupun

berbagai usaha perbaikan pada kualitas dan proses pembuatan sabun telah

1

dilakukan, semua sabun hingga kini mempunyai satu kekurangan utama yakni

akan bergabung dengan mineral-mineral yang terlarut dalam air membentuk

senyawa yang sering disebut lime soap (sabun-kapur), membentuk bercak

kekuningan di kain atau mesin pencuci.

Akibatnya kini orang mulai meninggalkan sabun untuk mencuci seiring

dengan meningkatnya popularitas deterjen. Salah satu deterjen yang pertama

dibuat adalah garam natrium dari lauril hidrogen sulfat. Tetapi pada saat ini,

kebanyakan deterjen adalah garam dari asam sulfonat. Deterjen dalam kerjanya

dipengaruhi beberapa hal, yang terpenting adalah jenis kotoran yang akan

dihilangkan dan air yang digunakan. Deterjen, khususnya surfaktannya, memiliki

kemampuan yang unik untuk mengangkat kotoran, baik yang larut dalam air

maupun yang tak larut dalam air.

Salah satu ujung pada molekul surfaktan bersifat lebih suka minyak atau

tidak suka air, akibatnya bagian ini mempenetrasi kotoran yang berminyak. Ujung

molekul surfaktan satunya lebih suka air, bagian inilah yang berperan

mengendorkan kotoran dari kain dan mendispersikan kotoran, sehingga tidak

kembali menempel ke kain. Akibatnya warna kain akan dapat dipertahankan.

2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Detergen

Deterjen adalah campuran berbagai bahan, yang digunakan untuk

membantu pembersihan dan terbuat dari bahan-bahan turunan minyak bumi.

Dibanding dengan sabun, deterjen mempunyai keunggulan antara lain mempunyai

daya cuci yang lebih baik serta tidak terpengaruh oleh kesadahan air. Detergen

merupakan garam Natrium dari asam sulfonat.

Gambar 2.1 Reaksi pembuatan deterjen

Detergent sudah sangat akrab di kehidupan kita, terutama bagi ibu rumah

tangga. Detergent digunakan untuk mencuci pakaian. Untuk menyempurnakan

kegunaannya, biasanya pabrik menambahkan natrium perborat, pewangi,

pelembut, naturium silikat, penstabil, enzim, dan zat lainnya agar fungsinya

semakin beragam. Tapi diantara zat-zat tersebut ada yang tak bisa

dihancurkan/dilarutkan oleh mikroorganisme sehingga otomatis menyebabkan

pencemaran lingkungan. Apabila air yang mengandung detergent dibuang

kedalam air, tercemarlah air dan pertumbuhan alga yang sangat cepat. Hal ini

akan menyebabkan kandungan oksigen dalam air berkurangan dan otomatis ikan,

tumbuhan laut,dan kehidupan air lainnya mati. Selain itu limbah detergent juga

menyebabkan pencemaran tanah yang menurunkan kualitas kesuburan tanah yang

3

mengakibatkan tanaman serta kehidupan tanah termasuk cacing mati. Padahal

cacing bisa menguraikan limbah organik, non organik & menyuburkan tanah

Bahan utama detergent ialah garam natrium yaitu asam organik yang

dinamakan asamsulfonik. Asam sulfonik yang digunakan dalam pembuatan

detergent merupakan molekul berantai panjang yang mengandungi 12 hingga 18 atom

karbon per molekul. Detergent pertama disintesis pada tahun 1940-an, yaitu garam

natrium dari alkylhydrogen sulfat. Alkohol berantai panjang dibuat dengan cara

penghidrogenan lemak dan minyak. Alkohol berantai panjang ini direaksikan

dengan asam sulfat menghasilkan alkilhydrogen sulfat yang kemudian dinetralkan

dengan basa. Natrium lauril sulfat adalah detergent yang baik. Karena garamnya

berasal dari asamkuat, larutannya hampir netral. Garam kalsium dan

magnesiumnya tidak mengendap dalamlarutannya, sehingga dapat dipakai dengan

air lunak atau air sadah. Pada masa kini, detergent yang umum digunakan adalah

alkil benzenesulfonat berantai lurus. Pembuatannya melalu itiga tahap. Alkena

rantai lurus dengan jumlah karbon 14-14 direaksikan dengan benzena dan katalis

Friedel-Craft (AlCl3 atau HF) membentuk alkil benzena. Sulfonasi dan penetralan

dengan basa melengkapi proses ini. Rantai alkil sebaiknya tidak bercabang. Alkil

benzene sulfonat yang bercabang bersifat tidak dapat didegradasi oleh jasad renik

(biodegradable). Detergent ini mengakibatkan masalah polusi berat pada tahun

1950-an, yaitu berupa buih pada unit-unit penjernihan serta disungai dan danau-

danau. Sejak tahun 1965, digunakan alkil benzene sulfonat yang tidak  bercabang.

Detergent jenis ini mudah didegradasi secara biologis oleh mikroorganisme dan

tidak berakumulasi dilingkungan kita.

2.2 Zat-zat yang Terkandung Dalam Deterjen

Adapun zat-zat yang terkandung dalam deterjen yaitu:

1. Surfaktan, yaitu untuk mengikat lemak dan membasahi permukaan.

2. Abrasive untuk menggosok kotoran.

3. Substansi untuk mengubah pH yang mempengaruhi penampilan ataupun

stabilitas dari komponen lain.

4. Water softener untuk menghilangkan efek kesadahan.

4

5. Oxidants untuk memutihkan dan menghancurkan kotoran.

6. Material lain selain surfaktan untuk mengikat kotoran didalam suspensi.

7. Enzim untuk mengikat protein, lemak, ataupun karbohidrat didalam

kotoran.

2.3 Komposisi Detergen

Deterjen merupakan pembersih sintetis yang terbuat dari bahan-bahan

turunan minyak bumi. Dibanding dengan produk terdahulu yaitu sabun, deterjen

mempunyai keunggulan antara lain mempunyai daya cuci yang lebih baik serta

tidak terpengaruh oleh kesadahan air. Pada umumnya, deterjen mengandung

bahan-bahan yaitu, Surfaktan, Builder, Filler dan Additives.

a. Surfaktan

Komponen penting deterjen adalah surfaktan. Fungsi surfaktan adalah

untuk meningkatkan daya pembasahan air sehingga kotoran yang berlemak dapat

dibasahi, mengendorkan dan mengangkat kotoran dari kain dan mensuspensikan

kotoran yang telah terlepas.

Surfaktan yang biasa digunakan dalam deterjen adalah linear alkilbenzene

sulfonat, etoksisulfat, alkil sulfat, etoksilat, senyawa amonium kuarterner,

imidazolin dan betain. Linear alkilbenzene sulfonat, etoksisulfat, alkil sulfat bila

dilarutkan dalam air akan berubah menjadi partikel bermuatan negatif, memiliki

daya bersih yang sangat baik, dan biasanya berbusa banyak (biasanya digunakan

untuk pencuci kain dan pencuci piring). Etoksilat, tidak berubah menjadi partikel

yang bermuatan, busa yang dihasilkan sedikit, tapi dapat bekerja di air sadah (air

yang kandungan mineralnya tinggi), dan dapat mencuci dengan baik hampir

semua jenis kotoran. Senyawa-senyawa amonium kuarterner, berubah menjadi

partikel positif ketika terlarut dalam air, surfaktan ini biasanya digunakan pada

pelembut (softener). Imidazolin dan betain dapat berubah menjadi partikel positif,

netral atau negatif bergantung pH air yang digunakan. Kedua surfaktan ini cukup

kestabilan dan jumlah buih yang dihasilkannnya, sehingga sering digunakan untuk

pencuci alat-alat rumah tangga.

5

b. Bahan Aktif (Active Ingredient)

Bahan aktif merupakan bahan inti dari deterjen sehingga bahan ini harus

ada dalam proses pembuatan deterjen. Secara kimia bahan ini dapat berupa

sodium lauryl sulfonate (SLS). Beberapa nama dagang dari bahan aktif ini

diantaranya Luthensol, Emal, dan Neopelex (NP). Di pasar beredar beberapa jenis

Emal dan NP, yaitu Emal-10, Emal-20, Emal-30, NP-10, NP-20, dan NP- 30.

Secara fungsional bahan aktif ini mempunyai andil dalam meningkatkan daya

bersih. Ciri dari bahan aktif adalah busanya sangat banyak.

c. Bahan Pengisi (Filler)

Filler adalah bahan tambahan deterjen yang tidak mempunyai kemampuan

meningkatkan daya cuci, tetapi menambah kuantitas, contoh : Sodium sulfate.

Bahan ini berfungsi sebagai pengisi dari seluruh campuran bahan baku.

Pemberian bahan ini berguna untuk memperbanyak atau memperbesar volume.

Keberadaan bahan ini dalam campuran bahan baku deterjen semat-mata ditinjau

dari aspek ekonomis. Pada umumnya, sebagai bahan pengisi deterjen digunakan

sodium sulfat. Bahan lain yang sering digunakan sebagai bahan pengisi, yaitu

tetra sodium pyrophosphate dan sodium sitrat. Bahan pengisi ini berwarna putih,

berbentuk bubuk, dan mudah larut dalam air.

d. Bahan Penunjang (Builder)

Salah satu contoh bahan penunjang adalah soda ash atau sering disebut

soda abu yang berbentuk bubuk putih. Bahan penunjang ini berfungsi

meningkatkan daya bersih. Keberadaan bahan ini dalam campuran tidak boleh

terlalu banyak karena menimbulkan efek samping, yaitu dapat mengakibatkan

rasa panas di tangan pada saat mencuci pakaian. Bahan penunjang lain adalah

STTP (sodium tripoly phosphate) yang mempunyai efek samping yang positif,

yaitu dapat menyuburkan tanaman. Dalam kenyataannya, ada beberapa konsumen

yanhg menyiramkan air bekas cucian produk deterjen tertentu ke tanaman dan

hasilnya lebih subur. Hal ini disebabkan oleh kandungan fosfat yang merupakan

salah satu unsur dalam jenis pupuk tertentu.

Builder dapat meningkatkan efisiensi surfaktan. Builder digunakan untuk

melunakkan air sadah dengan cara mengikat mineral-mineral yang terlarut,

6

sehingga surfaktan dapat berkonsentrasi pada fungsinya. Selain itu, builder juga

membantu menciptakan kondisi keasaman yang tepat agar proses pembersihan

dapat berlangsung lebih baik serta membantu mendispersikan dan

mensuspensikan kotoran yang telah lepas.

Yang sering digunakan sebagai builder adalah senyawa kompleks fosfat,

natrium sitrat, natrium karbonat, natrium silikat atau zeolit. Pertimbangan banyak

busa adalah pertimbangan salah kaprah tapi selalu dianut oleh banyak konsumen.

Banyaknya busa tidak berkaitan secara signifikan dengan daya bersih deterjen,

kecuali deterjen yang digunakan untuk proses pencucian dengan air yang

jumlahnya sedikit (misalnya pada pencucian karpet). Untuk kebanyakan kegunaan

di rumah tangga, misalnya pencucian dengan jumlah air yang berlimpah, busa

tidak memiliki peran yang penting.

Dalam pencucian dalam jumlah air yang sedikit, busa sangat penting

karena dalam pencucian dengan sedikit air, busa akan berperan untuk tetap

"memegang" partikel yang telah dilepas dari kain yang dicuci, dengan demikian

mencegah mengendapnya kembali kotoran tersebut. Revolusi terbesar dalam

perkembangan deterjen adalah pemakaian enzim. Enzim sebagai bantuan untuk

mencuci bukanlah suatu hal yang baru lagi untuk dunia industri. Enzim proteolik

telah dicoba sebagai zat aditif untuk mencuci di Jerman pada tahun 1920-an

dengan sukses dan juga di Switzerland pada tahun 1930-an. Enzim, yang disebut

juga dengan katalis organik, cenderung untuk mempercepat reaksi dan enzim

proteolitik dapat mengubah ataupun menghancurkan protein menjadi asam amino

baik sebagian maupun keseluruhan.

Cara kerja enzim relatif lambat dan harga produksinya tinggi, tetapi

dengan metode yang telah disempurnakan untuk produksi dan pemurnian, rantai

enzim, dikembangkan untuk bereaksi dengan cepat. Dalam perkembangannya,

deterjen pun makin canggih. Deterjen masa kini biasanya mengandung pemutih,

pencerah warna, bahkan antiredeposisi (NaCMC atau sodium

carboxymethylcellulose).

7

e. Bahan Tambahan (Aditif)

Bahan aditif sebenarnya tidak harus ada dalam proses pembuatan deterjen

bubuk. Namun demikian, beberapa produsen justru selalu mencari hal-hal baru

akan bahan ini karena justru bahan ini dapat memberi kekhususan dan nilai lebih

pada produk deterjen tersebut. Additives adalah bahan suplemen / tambahan untuk

membuat produk lebih menarik, misalnya pewangi, pelarut, pemutih, pewarna,

dst, tidak berhubungan langsung dengan daya cuci deterjen. Additives

ditambahkan lebih untuk maksud komersialisasi produk. Contoh : Enzyme, Borax,

Sodium chloride, Carboxy Methyl Cellulose (CMC).

Dengan demikian, keberadaan bahan aditif dapat mengangkat nilai jual

produk deterjen bubuk tersebut. Salah satu contoh dari bahan aditif adalah

carboxyl methyl cellulose (CMC). Bahan ini berbentuk serbuk putih dan berfungsi

untuk mencegah kembalinya kotoran ke pakaian sehingga disebut

“antiredeposisi”. Selain CMC, masih banyak macam dari bahan aditif ini, tetapi

pada umumnya merupakan rahasia dari tiap-tiap perusahaan. Ini sebenarnya

merupakan tantangan bagi pelaku wirausaha untuk selalu mencari bahan aditif ini

sehingga produk deterjen bubuk mempunyai nilai lebih dan berdaya saing tinggi.

Bahan Pewangi (Parfum)

Parfum termasuk dalam bahan tambahan. Keberadaan parfum memegang

peranan besar dalam hal keterkaitan konsumen akan produk deterjen bubuk.

Artinya, walaupun secara kualitas deterjen bubuk yang ditawarkan bagus, tetapi

bila salah memberi parfum akan berakibat fatal dalam penjualannya. Parfum

untuk deterjen berbentuk cairan berwarna kekuning-kuningan dengan berat jenis

0,9. Dalam perhitungan, berat parfum dalam gram (g) dapat dikonversikan ke

milliliter (ml). Sebagai patokan 1 g parfum = 1,1 ml. Pada dasarnya, jenis parfum

untuk deterjen dapat dibagi ke dalam dua jenis, yaitu parfum umum dan parfum

eksklusif. Parfum umum mempunyai aroma yang sudah dikenal umum di

masyarakat, seperti aroma mawar dan aroma kenanga. Pada umumnya, produsen

deterjen bubuk menggunakan jenis parfum yang eksklusif. Artinya, aroma dari

parfum tersebut sangat khas dan tidak ada produsen lain yang menggunakannya.

Kekhasan parfum eksklusif ini diimbangi dengan harganya yang lebih mahal dari

8

jenis parfum umum. Beberapa nama parfum yang digunakan dalam pembuatan

deterjen bubuk diantaranya bouquet, deep water, alpine, dan spring flower.

Antifoam

Cairan antifoam digunakan khusus untuk pembuatan deterjen bubuk untuk

mesin cuci. Bahan tersebut berfungsi untuk meredam timbulnya busa. Persentase

keberadaan senyawa ini dalam formula sangat sedikit, yaitu berkisar antara 0,04-

0,06%.

2.4 Penggolongan Deterjen

2.4.1 Berdasarkan bentuk fisik

Berdasarkan bentuk fisiknya, deterjen dibedakan atas:

Deterjen Cair

Secara umum, deterjen cair hampir sama dengan deterjen bubuk. Hal yang

membedakan hanyalah bentuknya: bubuk dan cair. Produk ini banyak digunakan

di laundry modern menggunakan mesin cuci kapasitas besar dengan teknologi

yang canggih.

Deterjen Krim

Deterjen krim bentuknya hampir sama dengan sabun colek, tetapi

kandungan formula keduanya berbeda. Di luar negeri, produk biasanya tidak

dijual dalam kemasan kecil, tetapi dijual dalam kemasan besar (kemasan 25 kg).

Deterjen bubuk

Bila dicermati berbagai iklan deterjen bubuk di televisi maka masing-

masing produk deterjen mencoba menjelaskan kepada konsumen tentang

keunggulan produknya yang secara fisik berbeda dengan produk lainnya. Sebagai

contoh ada sebuah iklan deterjen tertentu yang menjelaskan tentang kelebihan

produk deterjen dengan kandungan butiran berbentuk padat (masif) bila

dibandingkan dengan deterjen dengan butiran yang berongga. Namun, diyakini

bahwa hanya sedikit orang atau pemirsa yang dapat memahami esensi dari iklan

tersebut.

9

2.4.2 Berdasarkan keadaan butirannya

Berdasarkan keadaan butirnya, detergen dibedakan atas:

Deterjen bubuk berongga

Deterjen bubuk berongga mempunyai ciri butirannya mempunyai rongga.

Butiran deterjen yang berongga dapat dianalogikan dengan bentuk bola sepak

yang didalamnya rongga. Ini berarti butiran deterjen jenis ini mempunyai volume

per satuan berat yang besar karena adanya rongga tersebut. Butiran deterjen jenis

berongga dihasilkan oleh proses spray drying. Agak sulit mendapatkan padan kata

istilah tersebut dalam bahasa Indonesia, tetapi pengertiannya yaitu bahwa

terbentuknya butiran berongga karena hasil dari proses pengabutan yang

dilanjutkan proses pengeringan. Kelebihan deterjen bubuk berongga dibandingkan

dengan deterjen bubuk padat adalah volumenya lebih besar. Dengan berat yang

sama, deterjen bubuk dengan butiran berongga tampak lebih banyak dibandingkan

dengan deterjen padat. Selain kelebihan yang dipunyainya, deterjen berongga

mempunyai kelemahan. Untuk membuat deterjen berongga diperlukan investasi

yang besar karena harga mesin yang digunakan (spray dryer) sangat mahal, yaitu

mencapai nilai miliaran rupiah. Dengan kondisi ini, pembuatan deterjen berongga

tidak dapat diaplikasikan untuk skala dan home industry (industri rumah tangga),

baik skala kecil maupun menengah. Sebagian besar deterjen bubuk yang

dipasarkan ke konsumen termasuk dalam golongan deterjen bubuk berongga.

Deterjen bubuk padat/masif

Bentuk butiran deterjen bubuk padat/masif dapat dianalogikan degan bola

tolak peluru, yaitu semua bagian butirannya terisi oleh padatan sehingga tidak

berongga. Butiran deterjen yang padat merupakan hasil olahan proses

pencampuran kering (dry mixing). Proses dry mixing dapat dibagi menjadi dua,

yaitu dry mixing granulation (DMG process) dan simple dry mixing (metode

campur kering sederhana = CKS). Metode CKS termasuk cara pembuatan

deterjen bubuk yang mudah dipraktekkan.

Kelebihan deterjen bubuk padat, yaitu untuk membuatnya tidak diperlukan

modal besar karena alatnya termasuk sederhana dan berharga murah.

10

Kekurangannya adalah karena bentuknya padat maka volumenya tidak besar

sehingga jumlahnya terlihat sedikit.

2.4.3 Penggolongan Deterjen Berdasarkan Ion yang Dikandungnya

Berdasarkan ion yang dikandungnya, deterjen dibedakan atas :

Cationic detergents

Deterjen yang memiliki kutub positif disebut sebagai cationic detergents.

Sebagai tambahan, selain adalah bahan pencuci yang bersih, mereka juga

mengandung sifat antikuman yang membuat mereka banyak digunakan di rumah

sakit. Kebanyakan deterjen jenis ini adalah turunan dari ammonia.

Gambar 2.2 Deterjen kationik

Anionic detergents

Deterjen jenis ini adalah merupakan deterjen yang memiliki gugus ion

negatif. Pada jenis surfaktan ini terdapat group ion negatif sehingga dinamakan

anionic detergent. Umumnya, bagian head merupakan gugus yang bermuatan

negativ. Sifat detergent ditentukan oleh anion yang terdapat dalam rantainya.

Apabila ingin menghasilkan tingkat detergentcy optimum, maka anion dapat

dinetralisasi dengan alkali atau material yang bersifat basa.

11

Gambar 2.3 Detrjen anionik

Neutral atau Non-Ionic Detergents

Nonionic detergen banyak digunakan untuk keperluan pencucian piring.

Karena deterjen jenis ini tidak memiliki adanya gugus ion apapun, deterjen jenis

ini tidak bereaksi dengan ion yang terdapat dalam air sadah. Nonionic detergents

kurang mengeluarkan busa dibandingkan dengan ionic detergents.

Gambar 2.4 Deterjen nonionic

12

2.5 Proses Pembuatan Detergen

Proses pembuatan deterjen secara umum terdiri atas 3 bagian yaitu :

1. Spray-drying

2. Agglomerasi

3. Dry-mixing

2.5.1 Spray-drying

Spray-drying merupakan proses modern dalam pembuatan deterjen bubuk

sintetik dimana dalam spray-drying terjadi proses pengabutan dan dilanjutkan

proses pengeringan. Tahap-tahap dalam proses spray-drying dapat diperlihatkan

pada gambar berikut

Traditional powderTo packaging

Fuel

Burner

Gas turningPower

generatorCleaning ring

Detergent slurry

Spray dryingtower

Hoist Exhaust gas

Dedusting filter

Fines Extraction

screw

Ejector

Air

Fan

Fan

Detergent powder

Air lift Feeding helt

Hopper

Density Analyzer controller

Mouisture analyzer

Static perfumer

perfumepump

Detergent powderVibrating system

Air lift

To atmosphere

Dedusting filter

To atmosphere

To concentratiedPowder prosessing

Air

Gambar 2.6 Diagram alir spray-drying

Gambaran proses pembuatannya adalah komponen-komponen cairan

(diterima dalam drum dan kemudian disimpan dalam storage tank) diukur

kemudian dicampurkan dengan kmponen padat (diterima dalam bags atau wadah

khusus dan kemudian disimpan dalam silos) untuk membentuk slurry yang

homogen. Beberapa slurry memiliki perbedaan viskositas dan konsentrasi

13

berdasarkan formula yang dipompakan pada tekanan tinggi (hingga 10 bar). Dan

di spray (disemprotkan) melalui alat penyemprot khusus (nozzles) ke dalam

menara berbentuk silinder (spray–drying tower) seperti yang ditunjukkan pada

gambar di atas, dimana aliran dari udara panas terbawa. Dalam beberapa kasus

aliran udara mengalir menuju produk untuk memastikan efisiensi termalnya tinggi

dan proses drying terkontrol.

Pilihan drying co-current pada dasarnya dibatasi oleh perbedaan proses

drying yang mana hasilnya lebih tetap dan tahan terhadap hollow beads yang

berasal dari ekspansi mula–mula dan drying permukaan ketika slurry menurun

pada saat suhu udara tinggi pada bagian atas menara (spray-drying tower). Dalam

kasus ini ketika meneruskan arus aliran turun,pengeringan produk diproses yang

dihubungkan dengan menurunkan suhu udara. Drying co-current menurunkan

efisiensi kalor dan sebagian besar digunakan untuk pengeringan produk yang

sensitif terhadap suhu tinggi dari bulk dengan densitas yang rendah.

Produk yang dikeringkan dalam bentuk hollow bead dikumpulkan pada

bagian atas menara spray drying dan didinginkan serta dikristalisasikan melalui

sistim pembawa airlift dengan aliran udara dingin.setelah pengankutan udara

bubuk dasar disaring dan diberikan pengharum dan akhirnya dicampur dengan

komponen-komponen yang sensitive terhadap suhu atau zat adiktif yang

kemudian di simpan dalam silos dan akhirnya di bawa ke mesin pengepak poduk.

2.5.2 Aglomerasi

Proses aglomerasi merupakan proses pembuatan deterjan bubuk sintesis

yang memiliki densitas yang tinggi dengan cara pencampuran material-material

kering dengan bahan-bahan cairan yang dibantu dengan adanya bahan pengikat

cairan yang kemudian bercampur yang menyebabkan bahan-bahan tadi bergabung

satu sama lain yang membentuk partikel-partikel berukuran besar.

Prose aglomerasi dapat di gambar kan seprti proses penimbunan atau

penumpukan dari komponen dari bubuk menjadi cairan dan menjadi butir atau

granula. Tahap-tahap pemprosesan non tower balestra untuk untuk produksi

deterjen bubuk berdasarkan pada proses aglomerasi.Diantara berbagai tahap

14

proses tersebut, aglomerasi memperlihatkan operasi yang sangat penting dan

kritis, karena proses tersebut dihubung kan ke struktur fisik dan pada saat yang

sama,di hubungkan ke komposisi kimia dari produk.

Proses aglomerasi juga merupakan proses spray-drying dengan dry mixing

atau blending. Konsentasi air proses yang digunakan anatara 35-40% dalam

crutcher slurry. Dalam aglomerasi cairan disemprotkan keatas secara continue.

Komponen-komponen atau bahan yang digunakan dalam aglomerasi meliputi

slikat deterjen aktif dan air yang digunakan sebagai cairan dalam aglomerasi.

Gambar 2.7 Blok diagram aglomerasi

2.5.3 Dry Mixing

Material kering (dry material) yang digunakan untuk membuat deterjen

bubuk ditimbang dan selanjutnya dimasukkan kedalam mixer, pencampuran

dilanjutkan selama 1-2 menit dan ditambahkan slurry selama 3-4 menit.

15

Aglomerator

Bahan baku

Cairan panas kental

Pencampura

n

Bahan homog

enBahan baku (cair) Cairan

panas kental

Udara panas

Crushing

Bubuk yang

menggumpal

Packaging

Gambar 2.8 Proses dry mixing

Setelah semua slurry dimasukkan kedalam mixer, pencampuran

dilanjutkan selama 1-2 menit agar menjadi homogen. Sebagian besar dari bubuk

yang terbentuk dapat dikemas dengan segera setelah selesai atau setelah 30 menit

penyimpanan.

2.6 Daya Pembersih Deterjen

Deterjen merupakan sediaan pembersih yang terdiri dari zat aktif

permukaan (surfaktan), bahan pengisi, pemutih, pewangi (bahan pembantu),

bahan penimbul busa, dan optikal brightener (bahan tambahan yang membuat

pakaian lebih cemerlang). Surfaktan merupakan bahan utama deterjen. Pada

deterjen ini, jenis muatan yang dibawa surfaktan adalah anionik. Kadang

ditambahkan surfaktan kationik sebagai bakterisida (pembunuh bakteri). Fungsi

surfaktan anionik adalah sebagai zat pembasah yang akan menyusup ke dalam

ikatan antara kotoran dan serat kain. Hal ini akan membuat kotoran menggulung,

lama kelamaan menjadi besar, kemudian lepas ke dalam air cucian dalam bentuk

16

butiran. Agar butiran ini tidak pecah kembali dan menempel di kain, perlu

ditambahkan jenis surfaktan lain yang akan membungkus butiran tersebut dan

membuatnya tolak menolak dengan air, sehingga posisinya mengambang. Ini

untuk memudahkannya terbuang bersama air cucian.

Pada umumnya kotoran yang dapat dihilangkan surfaktan adalah yang

berasal dari debu atau tanah. Bila kotoran lebih berat seperti noda makanan dan

noda darah, perlu ditambahkan enzim tertentu seperti enzim pengurai protein atau

lemak. Namun, jika nodanya sudah lama, akan sukar sekali dihilangkan karena

antara noda dan serat kain dapat terjadi reaksi polimerisasi yang menyatukan noda

dengan kain.

Selain itu, daya pembersih deterjen juga tergantung pada bahan pengisi.

Bahan pengisi ini berfungsi menetralisir kesadahan air atau melunakkan air,

mencegah menempelnya kembali kotoran pada bahan yang dicuci dan mencegah

terbentuknya gumpalan dalam air cucian. Tetapi jika air terlalu sadah, seperti yang

terdapat di beberapa tempat di Jakarta, maka daya pembersih deterjen apa pun

tidak akan optimal.

Kemampuan daya pembersih deterjen ini dapat ditingkatkan jika cucian

dipanaskan karena daya kerja enzim dan pemutih akan efektif. Tetapi, mencuci

dengan air panas akan menyebabkan warna pakaian memudar. Jadi untuk pakaian

berwarna, sebaiknya jangan menggunakan air hangat/panas. Sedangkan hubungan

antara daya pembersih deterjen dengan bahan penimbul busa sama sekali tidak

signifikan. Busa dengan luas permukaannya yang besar memang bisa menyerap

kotoran debu, tetapi dengan adanya surfaktan, pembersihan sudah dapat dilakukan

tanpa perlu adanya busa. Jadi, opini yang sengaja dibentuk bahwa busa yang

melimpah menunjukkan daya kerja deterjen adalah menyesatkan.

2.7 Dampak Deterjen Terhadap Manusia dan Lingkungan

Bahan kimia yang merupakan bahan deterjen ada yang termasuk keras dan

ada pula yang termasuk lunak. Keras-lunaknya deterjen tergandung pada kadar pH

(tingkat keasaman atau kebasaan) jenis zat-zat kimia di dalam deterjen, terutama

dari bentuk rantai kimia dan jenis gugus fungsi surfaktan. Dari kadar pH deterjen

17

yang sangat basa (9,5-12), diketahui bahwa deterjen memang

bersifat korosif. Hal ini dapat mengakibatkan iritasi pada kulit. Sementara pada

susunan rantai kimia surfaktan terdapat formulasi bahwa semakin panjang dan

bercabang rantai surfaktan, akan semakin keras deterjen tersebut. Sedangkan dari

jenis gugus fungsinya, maka gugus fungsi sulfonat bersifat lebih keras

dibandingkan gugus fungsi karboksilat.

Deterjen yang keras dapat menimbulkan masalah pada kulit. Dari hasil

survei YLKI, dapat diketahui keluhan yang biasanya dirasakan konsumen yaitu

kulit terasa kering, melepuh dan retak-retak, kulit tangan gampang mengelupas,

hingga timbulnya eksim kulit semacam bintik-bintik gatal berair di telapak tangan

maupun kaki. Untuk mengatasi itu, sebaiknya konsumen menghindari kontak

langsung kulit dengan deterjen. Kalaupun sudah terlanjur kontak, maka tangan/

kaki yang terkena harus cepat dibilas air bersih dan dikeringkan. Selain itu,

konsumen juga dapat memilih deterjen lunak, seperti deterjen cair. Bahan

deterjen cair ini kurang menimbulkan iritasi karena rantai surfaktan-nya lebih

pendek dari deterjen bubuk, tetapi daya pembersih deterjen cair ini lebih rendah

dari deterjen bubuk.

Dua bahan terpenting dari pembentuk deterjen yakni surfaktan dan

builders, diidentifikasi mempunyai pengaruh langsung dan tidak langsung

terhadap manusia dan lingkungannya. Surfaktan dapat menyebabkan permukaan

kulit kasar, hilangnya kelembaban alami yang ada pada permukan kulit dan

meningkatkan permeabilitas permukaan luar. Ada dua ukuran yang digunakan

untuk melihat sejauh mana produk kimia aman di lingkungan yaitu daya racun

(toksisitas) dan daya urai (biodegradable).

Builders, salah satu yang paling banyak dimanfaatkan di dalam deterjen

adalah phosphate. Phosphate memegang peranan penting dalam produk deterjen,

sebagai softener air. Bahan ini mampu menurunkan kesadahan air dengan cara

mengikat ion kalsium dan magnesium. Berkat aksi softenernya, efektivitas dari

daya cuci deterjen meningkat. Phosphate yang biasa dijumpai pada umumnya

berbentuk Sodium Tri Poly Phosphate (STPP). Phosphate tidak memiliki daya

racun, bahkan sebaliknya merupakan salah satu nutrisi penting yang dibutuhkan

18

mahluk hidup. Tetapi dalam jumlah yang terlalu banyak, phosphate dapat

menyebabkan pengkayaan unsur hara (eutrofikasi) yang berlebihan di badan air,

sehingga badan air kekurangan oksigen akibat dari pertumbuhan algae

(phytoplankton) yang berlebihan yang merupakan makanan bakteri. Populasi

bakteri yang berlebihan akan menggunakan oksigen yang terdapat dalam air

sampai suatu saat terjadi kekurangan oksigen di badan air dan pada akhirnya

justru membahayakan kehidupan mahluk air dan sekitarnya. Di beberapa negara,

penggunaan phosphate dalam deterjen telah dilarang. Sebagai alternatif, telah

dikembangkan penggunaan zeolite dan citrate sebagai builder dalam deterjen.

19

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Deterjen merupakan campuran berbagai bahan yang digunakan untuk

membantu pembersihan dan dapat dibuat dari bahan-bahan turunan

minyak bumi/nabati.

Komposisi deterjen terdiri dari:

Surfaktan

Bahan aktif

Bahan pengisi (filler)

Bahan penunjang (builder)

Bahan tambahan (aditif)

Berdasarkan bentuk fisiknya deterjen terbagi menjadi tiga, yakni:

Deterjen cair

Deterjen krim

Deterjen bubuk

Berdasarkan ion yang dikandungnya deterjen terbagi menjadi tiga, yakni:

Kationik

Anionik

Netral

Proses pembuatan deterjen secara umum terdiri atas tiga, yaitu:

Spray-drying

Aglomerasi

Dry mixing

.

20

21

Sifat Fisis dan Kimia Detergen, Pembuatan dan Komposisi DetergenKata Kunci: aditif, builder, filler, komposisi detergen, pembuatan detergen,sifat fisis

detergen, sifat kimia detergen

Ditulis oleh Ratna dkk pada 25-01-2010

Sifat fisis dan kimia detergen

1.      Fisis

Ujung non polar : R – O (hidrofob)

Ujung polar : SO3Na (hidrofil)

2.      Kimia

Dapat melarutkan lemak

Tak dipengaruhi kesadahan air

Pembuatan

ROH + H2SO4 → ROSO3H + H2O

ROSO3H + NaOH → ROSO3Na + H2O

Komposisi detergen

Pada umumnya, getergen mengandung bahan-bahan berikut ini :

1. Surfaktan

Surfaktan (surface active agent) 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.

Secara garis besar, terdapat empat kategori surfaktan yaitu:

Anionik :

Alkyl Benzene Sulfonate (ABS)

Linier Alkyl Benzene Sulfonate (LAS)

Alpha Olein Sulfonate (AOS)

Kationik : Garam Ammonium

Non ionik : Nonyl phenol polyethoxyle

Amphoterik : Acyl Ethylenediamines

Builder

22

Builder (pembentuk) berfungsi meningkatkan efisiensi pencuci dari surfaktan

dengan cara menon-aktifkan mineral penyebab kesadahan air.

1. Fosfat : Sodium Tri Poly Phosphate (STPP)

2. Asetat :

- Nitril Tri Acetate (NTA)

- Ethylene Diamine Tetra Acetate (EDTA)

1. Silikat : Zeolit

2. Sitrat : Asam Sitrat

Filler

Filler (pengisi) adalah bahan tambahan deterjen yang tidak mempunyai

kemampuan meningkatkan daya cuci, tetapi menambah kuantitas. Contoh Sodium

sulfat.

Aditif

Aditif adalah bahan suplemen / tambahan untuk membuat produk lebih menarik,

misalnya pewangi, pelarut, pemutih, pewarna dst, tidak berhubungan langsung

dengan daya cuci deterjen. Additives ditambahkan lebih untuk maksud

komersialisasi produk. Contoh : Enzim, Boraks, Sodium klorida, Carboxy Methyl

Cellulose (CMC).

23

Definisi DetergenKata Kunci: alkil benzenasulfonat, alkil hydrogen sulfat, asam organik,asam

sulfonik, definisi deterjen, garam natrium, natrium lauril sulfat,natrium perborat, rantai alkil

Ditulis oleh Ratna dkk pada 24-01-2010

Definisi

Deterjen adalah campuran berbagai bahan, yang digunakan untuk membantu

pembersihan dan terbuat dari bahan-bahan turunan minyak bumi. Dibanding dengan

sabun, deterjen mempunyai keunggulan antara lain mempunyai daya cuci yang lebih

baik serta tidak terpengaruh oleh kesadahan air. Detergen merupakan garam Natrium

dari asam sulfonat.

Rantai hidrokarbon, R, di dalam molekul sabun di atas mungkin adalah rantai

hidrokarbon yang lurus atau rantai hidrokarbon yang bercabang.

24

Detergen sudah sangat akrab di kehidupan kita, terutama bagi ibu rumah tangga.

Detergen digunakan untuk mencuci pakaian. Untuk menyempurnakan kegunaannya,

biasanya pabrik menambahkan Natrium Perborat, pewangi, pelembut, Naturium Silikat,

penstabil, Enzim, dan zat lainnya agar fungsinya semakin beragam. Tapi diantara zat-

zat tersebut ada yang tak bisa dihancurkan/dilarutkan oleh mikroorganisme sehingga

otomatis menyebabkan pencemaran lingkungan. Apabila air yang mengandungi

detergen dibuang ke dalam air, tercemarlah air dan pertumbuhan Alga yang sangat

cepat. Hal ini akan menyebabkan kandungan oksigen dalam air berkurangan dan

otomatis ikan, tumbuhan laut, dan kehidupan air lainnya mati. Selain itu limbah

Detergen juga menyebabkan pencemaran tanah yang menurunkan kualitas kesuburan

tanah yang mengakibatkan tanaman serta hidupan tanah termasuk cacing mati.

Padahal cacing bisa menguraikan limbah organik, non organik & menyuburkan tanah.

Bahan utamanya ialah garam natrium yaitu asam organik yang dinamakan asam

sulfonik. Asam sulfonik yang digunakan dalam pembuatan detergen merupakan

molekul berantai panjang yang mengandungi 12 hingga 18 atom karbon per molekul.

Detergen pertama disintesis pada tahun 1940-an, yaitu garam natrium dari alkyl

hydrogen sulfat. Alkohol berantai panjang dibuat dengan cara penghidrogenan lemak

dan minyak.

Alkohol berantai panjang ini direaksikan dengan asam sulfat menghasilkan alkil

hydrogen sulfat yang kemudian dinetralkan dengan basa.

Natrium lauril sulfat adalah detergen yang baik. Karena garamnya berasal dari asam

kuat, larutannya hampir netral. Garam kalsium dan magnesiumnya tidak mengendap

dalam larutannya, sehingga dapat dipakai dengan air lunak atau air sadah. Pada masa

kini, detergen yang umum digunakan adalah alkil benzenasulfonat berantai lurus.

Pembuatannya melalui tiga tahap. Alkena rantai lurus dengan jumlah karbon 14-14

direaksikan dengan benzena dan katalis Friedel-Craft (AlCl3 atau HF) membentuk alkil

benzena. Sulfonasi dan penetralan dengan basa melengkapi proses ini.

Rantai alkil sebaiknya tidak bercabang. Alkil benzenasulfonat yang bercabang bersifat

tidak dapat didegradasi oleh jasad renik (biodegradable). Detergen ini mengakibatkan

masalah polusi berat pada tahun 1950-an, yauti berupa buih pada unit-unit

penjernihan serta disungai dan danau-danau. Sejak tahun 1965, digunakan alkil

benzenasulfonat yang tidak bercabang. Detergen jenis ini mudah didegradasi secara

biologis oleh mikroorganisme dan tidak berakumulasi dilingkungan kita.

25

Oseana, Volume XII, Nomor 1 : 25-34, 1987ISSN 0216-1877SIFAT-SIFAT DETERJEN DAN DAMPAKNYA TERHADAP PERAIRANolehJ.M. Manik 1) dan Edward 1)ABSTRACKTHE PROPERTIES OF DETERGENT AND ITS EFFECTS ON ENVIRONMENT. Detergent is a petrochemical compound and has molecular structure, R-SO3Na+ (R = alky I benzene). It is more easily dissolved in water than ordinary soap (R-COONa+) and do not presipitate in hard water. Based on its electric charge, detergent can be divided into three groups ie. anionic (has negatively charge ion), catio-nic (has positively charged ion) and non-ionic detergent While, based on its molecular structure, can be divided into two groups ie. straight chain (LAS = linear alkylbenzene sulfonate) and branched chain detergent (ABS = alkylbenzene sulfonate). The straight chain detergent is more degradable in aquatic environment than the branched one. Detergent has strong cleaning capacity than ordinary soap, but an excess application will resulting negative effect to aquatic environment e.g. accelerate shallowness process and reduce esthetic value. At certain degree of concentration, it will be harmful to the life of aquatic organisms.PENDAHULUANUntuk membersihkan badan dan pera-bot rumah tangga, zaman dahulu biasa digu-nakan minyak zaitun dan cairan buah-buahan, yang dicampur dengan abu dari bermacam tumbuh-tumbuhan. Sabun belum-lah dikenal pada waktu itu. Sabun adalah hasil hidrolisis lemak

26

dalam suasana alkalis, yang menghasilkan gliserol dan garam alkali. Sabun merupakan zat pembersih, karena mempunyai sifat pengemulsi (emulgator) dan dapat menurunkan tegangan permukaan zat cair (surface tension) (ISKANDAR 1974). Beberapa sabun dengan berat mole-kul yang tinggi dan derajat ketidakjenuhan yang besar, merupakan zat pembunuh ku-rnan yang selektif, seperti natrium resinolat, yang mempunyai daya detoksikasi terhadap tokan diphteri dan tetanus (WINARNO1984). Pada proses pembuatan sabun, le-mak (lemak hewan, minyak kelapa sawit, minyak kelapa) yang dipanaskan dengan lo gam alkali (lindi natron atau lindi kali), akan menghasilkan gliserol dan garam natrium atau kalium dari asam lemak. Pro-ses ini disebut proses penyabunan atau sapo-nifikasi. Sabun dari logam-logam alkali ini larut dalam air dan dipakai sebagai bahan untuk pengemulsi dan pembersih, sedangkan sabun dari logam-logam lain menurut HOLLEMAN (1946) biasanya tidak larut dalam air dan tidak dapat dipakai un-tuk pembersih. Secara kimia sabun adalah suatu garam dari asam lemak berantai pan-jang dengan rumus kimia R-COONa+ (R adalah rantai hidrokarbon). Sabun yang dipakai dalam kehidupan sehari-hari, biasa-nya adalah campuran dari garam natrium dengan lemak yang mempunyai jumlah atom1). Balai Penelitian dan Pengembengan Sumberdaya Laut, Pusat Penelitian dan Pengembangan Oseanologi - LIPI, Ambon.25www.oseanografi.lipi.go.idOseana, Volume XII No. 1, 1987karbon banyak seperti asam palmitat, stearat dan oleat. Sabun yang terbuat dari campuran lemak dengan garam natrium disebut sabun keras, sedangkan yang terbuat dari garam ka-lium, disebut sabun lunak. Sabun lunak lebih mudah larut dalam air dibandingkan dengan sabun keras. Reaksi dari pembuatan sabun dapat dilihat pada Gambar l. Disamping itu keuntungan dari sabun yaitu dibuat dari sumber alam yang dapat diperbaharui dan mudah didegradesi oleh bakteri, sehingga tidak menimbulkan polusi. Tetapi dalam penggunaannya terutama dalam air sadah, sabun membentuk endapan dengan logam magnesium dan kalsium, sehingga mengu-rangi daya cuci sabun tersebut. Selain itu endapan bisa menempel pada kain dan ini akan mengganggu dalam proses pencucian.DETERJEN

27

Ilmu pengetahuan selamanya akan me-nguntungkan masyarakat, karena dapat memberikan sumbangan yang berpianfaat. Contoh dari hasil ilmu pengetahuan dalam bidang kimia adalah perubahan penggunaan sabun oleh deterjen. Setelah perang dunia kedua, ditemukan pengganti sabun yaitu deterjen. Hanya dalam waktu lebih kurang satu dekade deterjen mampu mendesak sa-bun yang pemakaiannya telah bertahan lama dalam peradaban manusia (± 450 tahun). Kata deterjen berasal dari bahasa latin "detere" yang berarti membersihkan. Deterjen sendiri diartikan sebagai bahan pencuci, sedangkan dalam kehidupan sehari-hari yang dimaksudkan dengan deterjen adalah deterjen sintetis, selain sabun. Deterjen di-buat dari bahan petrokimia, dengan rumus kimia hampir menyerupai rumus kimia sa-bun, dimana gugus —COO pada sabun diganti dengan gugus —SO3, yaitu R—SO3Na+, sedangkan R adalah gugus alkil benzen yang dibuat dari propilen dan benzen, yang me-rupakan hasil buangan produk petrokimia. Senyawa deterjen lebih mudah larut di da-lam air jika dibandingkan dengan sabun dantidak mengendap dalam air sadah. Disam-ping kelebihan deterjen dibandingkan de-ngan sabun, ada kekurangannya yaitu gugus R-SO3 ini sukar diuraikan oleh bakteri.SIFAT KIMIA DAN FISIKA DETERJENSifat kimia deterjen yang terpenting adalah sebagai zat pengemulsi (emulgator). Emulsi adalah dispersi atau suspensi suatu cairan dalam cairan yang lain, yang molekul-molekul kedua cairan tersebut tidak saling bercamptir tetapi saling antagonis (WINAR-NO 1984). Air dan minyak merupakan dua cairan yang tidak saling bercampur, tetapi saling ingin berpisah, karena air mempunyai polaritas yang tinggi (merupakan senyawa polar) sedangkan minyak mempunyai polari-tas yang sangat rendah (senyawa non polar). Setiap emulsi biasanya terdiri dari tiga bagi-an utama yaitu bagian terdispersi, pendis-persi, dan emulsifier. Bagian terdispersi terdiri dari butir-butir molekul organik (biasanya senyawa non polar seperti molekul lemak), bagian pendispersi (continue phase) terdiri dari molekul-molekul polar yaitu air, sedangkan bagian emulsifier berfungsi untuk menjaga kestabilan emulsi (HUTAGALUNG 1987, komunikasi pribadi). Emulsi merupa-kan salah satu sifat dari sabun maupun deter-jen. Zat-zat yang tidak larut oleh sabun mau-pun deterjen didispersikan sedemikian rupa sehingga seolah-olah kelihatannya laut. Sabun dan deterjen merupakan zat pengemulsi yang baik. Daya kerja zat pengemulsi terutama disebabkan oleh bentuk molekulnya yang terikat baik pada

28

minyak maupun air. Bila zat pengemulsi tersebut lebih terikat atau larut dalam air, maka molekul-molekul minyak lebih mudah masuk ke dalam molekul-molekul air, sehingga terjadi dispersi minyak dalam air (O/W). Sebaliknya bila zat pengemulsi lebih larut dalam minyak akan terjadi emulsi air dalam minyak (W/O). Lebih lanjut diterangkan bila butir-butir lemak telah berpisah karena adanya tenaga mekanik (pengocokkan), maka butir-butir26www.oseanografi.lipi.go.idOseana, Volume XII No. 1, 1987Gambar 1. Reaksi-reaksi pembuatan sabun (MORRISON & ROBERT 1980).27www.oseanografi.lipi.go.idOseana, Volume XII No. 1, 1987lemak yang terdispersi tersebut segera dise-lubungi oleh selaput tipis zat pengemulsi (Gambar 2). Bagian molekul zat pengemulsi yang tidak berkutub, larut dalam lapisan hiar butir-butir lemak, sedangkan bagian yang berkutub, menghadap ke pelarut (Gam-bar 3).Senyawa deterjen umumnya mudah la-rut dalam air, dan dalam air sadah tidak membentuk endapan dengan logam magne-sium dan kalsium serta mempunyai gugus R-SO3 yang sangat stabil, sehingga sukar diuraikan oleh bakteri.Secara fisika deterjen merupakan zat yang berfungsi menuiunkan tegangan per-mukaan zat cair (surface tension). Me-nurut ISKANDAR (1974), tegangan per-mukaan adalah suatu tegangan yang diper-lukan agar selaput permukaan tidak pecah. Deterjen ataupun sabun merupakan zat aktif permukaan yang dapat menurunkan tegangan permukaan air dan meningkatkan daya pembersih air dengan jalan mengemul-sikan lemak atau kotoran-kotoran yang ada. Seperti sabun, deterjen dapat juga mem-perlihatkan aktivitas permukaan yang baik, dimana molekul-molekul yang larut tidak terbagi rata dalam larutan, tetapi berkumpul pada bidang batas dan menurunkan te-gangan permukaan pada bidang batas tersebut. Akibat penurunan tegangan permu-kaan pada bidang batas ini, larutan deterjen atau sabun lebih mudah memasuki ruangan-mangan kapiler dari air murni. Penggum-palan pada bidang batas antara kain dan kotoran, dan antara kotoran dengan kotor-an itu sendiri, ditingkatkan oleh daya gabung tertentu bidang batas terhadap molekul-mo-lekul

29

sabun yang diionisasi. Akibat dari adsorpsi ini, terjadi keadaan tolak menolak antara kain dan kotoran dan antara kotoran dengan kotoran itu sendiri. Dengan demi-kian, deterjen maupun sabun membuat kain menjadi bersih dan mendispersikan kotoran-kotoran ke dalam larutan. Proses terjadinya tegangan permukaan, dimana pada A ter-dapat gaya tarik menarik ke segala arah, sehingga molekul A dapat bergerak bebas(Gambar 4). Pada B gaya tarik menarik ha- nya kearah bawah, sehingga pada B hanya ada tegangan kebawah. Jadi pada permuka- an ada tegangan yang membuat selaput permukaan itu tidak pecah. Dalam Gambar 5 (belahan dari suatu cairan), pada A ter- dapat gaya tarik ke segala arah, pada B hanya ada gaya tarik kearah titik pusat, sehingga pada permukaan ada gaya yang menahan selaput itu agar tidak pecah. Gaya-gaya ini disebut tegangan permukaan (surface tension) dan dinyatakan dalam gr.cm-1 atau dyne.cm-1. Tegangan per-mukaan ini dipengaruhi oleh beberapa fak-mtor antara lain: suhu, sabun, deterjen, alko-hol, asam-asam organik dan ester-ester. Dengan perkataan lain faktor ini dapat menurunkan tegangan permukaan. Pada waktu mencuci, tanpa menggunakan sabun atau deterjen, air akan sulit memasuki bagian kotoran (Gambar 6), karena terha-lang oleh tegangan permukaan air yang me-nyentuh kotoran tersebut. Dalam hal ini deterjen atau sabun mempunyai sifat meru-sak tegangan permukaan air atau menurun-kan tegangan permukaan tersebut. Penu-runan tegangan permukaan oleh sabun atau deterjen, akan menyebabkan air dapat me-ngeluarkan kotoran dari pakaian, sehingga pakaian menjadi bersih (HUTAGALUNG 1987, komunikasi pribadi).Pada umumnya deterjen digolongkan atas 3 bagian yaitu deterjen anionik, deter- jen kationik, dan deterjen non-ionik. Deter-jen anionik adalah deterjen yang bagian muatan negatifnya dapat menurunkan te-gangan permukaan zat cair. Deterjen anionik ini mudah larut dalam air (Gambar 7). Deter-jen kationik adalah deterjen yang bagian muatan positifnya dapat menurunkan te-gangan permukaan zat cair. Seperti deter- jen anionik, deterjen kationik juga mudah larut dalam air (Gambar 8). Sedangkan deterjen non-ionik sama sekali tidak mengan-dung muatan positif maupun negatif. Ber-beda dengan kedua jenis deterjen terdahulu, deterjen non-ionik sukar larut dalam air (Gambar 9).28www.oseanografi.lipi.go.idOseana, Volume XII No. 1, 1987

30

29www.oseanografi.lipi.go.idOseana, Volume XII No. 1, 198730www.oseanografi.lipi.go.idOseana, Volume XII No. 1, 1987Gambar 10. Jenis deterjen rantai lurus dan rantai cabang.31www.oseanografi.lipi.go.idOseana, Volume XII No. 1, 1987DAMPAK DETERJENWalaupun kehadiran deterjen cukup mendapat sambutan hangat dari para konsu-men, namun tidak berarti bahwa deterjen tidak mempunyai dampak negatif. Dampak negatif deterjen terhadap lingkungan per-airan, dapat dikategorikan atas 3 bagian yaitu pendangkalan perairan, pencemaran lingkungan dan pencemaran biota.1. Pendangkalan perairanAda beberapa jenis deterjen yang gugus alkilnya adalah bukan turunan alkana yang mempunyai rantai lurus. Jenis deterjen ini dibuat secara sintetis dari bahan minyak bumi. Pada umumnya deterjen ini merupa-kan turunan alkana dengan rantai berca-bang dari gugus alkil dan sukar diuraikan oleh bakteri. Menurut HAMMERTON (1955) dan SHARMAN (1964) deterjen sin-tetis yang dibuat dari bahan dasar alkil benzen sulfonat yang tidak bercabang, tallow alkil sulfat dan alkil etoksilat sulfat adalah jenis-jenis deterjen yang dapat di-uraikan oleh bakteri, tetapi deterjen sintetis yang dibuat dari bahan dasar alkil benzen sulfonat yang bercabang sukar diuraikan oleh bakteri.Menjelang tahun 1971, diperkirakan 30% — 40% fosfor yang masuk ke perairan berasal dari deterjen fosfat (GRUNDY 1971) dan menurut LAWS (1981) dalam setiap gram deterjen, dijumpai 6% - 8% unsur fos-for. Gugus fosfat sukar diuraikan oleh bak-teri, karena itu hams diganti dengan gugus lain, yang dalam hal ini ditemukan gugus nitrilo triasetat sebagai pengganti. Akibat sukarnya gugus fosfat diuraikan oleh bakteri, maka akan terjadi penimbunan fosfat, yang makin lama makin bertambah banyak. Bila hal ini memasuki lingkungan perairan, dapat menimbulkan terjadinya pendangkalan suatu perairan.2. Pencemaran lingkunganPada dasarnya deterjen tidak beracun, tetapi pada kadar yang cukup tinggi deterjen dapat menimbulkan gangguan kesehatan.Karena sifat

31

deterjen yang aktif permukaan, maka dengan kadar yang rendahpun (kira-kira 0,5 ppm), deterjen sudah membentuk busa. Busa ini akan menghambat diffusi oksigen dari udara ke perairan. Air buang-an deterjen dapat meresap ke dalam air tanah, sehingga pemanfaatan air tanah yang mengandung deterjen ini sebagai air minum atau air mandi akan mengganggu kesehatan manusia. Terhadap lingkungan, dampak deterjen dapat menimbulkan eutro-fikasi (pengayaan zat hara), dan ini akan merangsang pertumbuhan biota nabati air yang tidak diinginkan dan dapat menurun-kan estetika (KANTOR NEGARA KEPEN-DUDUKAN dan LINGKUNGAN HIDUP 1984). Oleh karena deterjen yang mempu-nyai rantai bercabang, seperti alkil benzen sulfonat sukar didegradesi oleh mikroorga-nisme, maka diadakanlah penelitian tentang pembuatan deterjen yang mudah terurai di alam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa deterjen yang berantai lurus ternyata lebih mudah terurai dibandingkan deter-jen yang bercabang (Gambar 10), kemu-dian penemuan baru lagi dengan ditemu-kannya senyawa natrium alkil sulfat dengan rumus kimia R-OSO3Na+. Deterjen ini paling mudah terdegradesi dan kecepatan degradesinya hampir sama dengan kecepatan degradesi sabun (Gambar 11).3. Pencemaran BiotaDeterjen sintetis pada konsentrasi ter-tentu akan bisa mencegah perkembangan populasi plankton, seterusnya populasi orga-nisme dalam suatu perairan. Daerah toksis konsentrasi deterjen baik yang anionik maupun yang non-ionik terhadap berbagai organisme dapat dilihat pada Gambar 12. Daerah toksis untuk fitoplankton berkisar antara 10 ppm — 600 ppm, makropita ber-kisar antara 0,8 ppm — 100 ppm, krus-tasea berkisar antara 2 ppm - 950 ppm, ikan berkisar antara 0,8 ppm - 600 ppm, moluska berkisar antara 0,2 ppm — 950 ppm, anelida berkisar antara 0,1 ppm — 10 ppm, dan koelenterata berkisar antara 9 ppm - 500 ppm (PATIN 1982).32www.oseanografi.lipi.go.idOseana, Volume XII No. 1, 19870 1 2 3 4 5 6 7Gambar 12. Daerah toksis konsentrasi deterjen terhadap berbagai organisme.33www.oseanografi.lipi.go.idOseana, Volume XII No. 1, 1987

32

KESIMPULAN DAN SARANDeterjen sintetis akan mempercepat teijadinya proses pendangkalan perairan. Hal ini disebabkan adanya jenis-jenis deter-jen sintetis tertentu yang tidak dapat diurai-kan oleh bakteri. Umumnya deterjen dibuat dari alkil benzen sulfonat dengan rantai yang bercabang. Untuk menjaga kelestarian lingkungan suatu perairan, perlu diperhati-kan pemakaian jenis deterjen sintetis serta menghindari pembuangan sampah deterjen ini secara berlebihan ke dalam suatu ling-kungan perairan.DAFTAR PUSTAKAGRUNDY, R.D. 1971. Strategies for control of man made eutrophication. Environ. Sci. Tech. 5 : 1184-1190.HAMMERTON, C. 1955. Observation on the decay of synthetic anionic detejgents in natural waters. J. Apol. Chem. 5 : 517-524.HOLLEMAN, L.W.J. 1946, Kimia organik. Edisi ke 16. J.B.Wolter Djakarta, Groni-gen, 723 hal.ISKANDAR, Y. 1974. Biokimia. Seri penun-tun kuliah, bag. 1. Inst. For Personality and Educat. Res. Yayasan Dharma Graha Jakarta, 149 hal.KANTOR MENTERI NEGARA KEPEN-DUDUKAN dan LINGKUNGAN HI-DUP 1984. Bahan Penyusun RPP Baku Mutu Air Laut untuk Mandi dan Renang, Biota laut, dan Budidaya Biota laut. Hasil Lokakarya Baku Mutu lingkungan Laut, Bogor, 32 hal.LAWS, E.A. 1981. Aquatic pollution. John Wiley & Sons, United States, 482 pp.MORRISON, R.T. and N. ROBERT 1980. Organic chemistry. 3rd ed. Allyn and Bacon Inc, United States, 1258 pp.PATIN, S.A. 1982. Pollution and the biolo-gical resources of the ocean. Butter-worth, London, 287 pp.SHARMAN, S.H. 1984. Extensive biodegra-dation of synthetic detergents. Nature 201 : 704 - 705.WINARNO, G.F. 1984. Kimia pangan dan gizi P.T. Gramedia, Jakarta 239 hal.34www.oseanografi.lipi.go.idOseana, Volume XII No. 1, 1987

33