BAB I

download BAB I

of 12

description

lalala

Transcript of BAB I

BAB IPENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Praktikum ini adalah percobaan yang berhubungan dengan penentuan konsentrasi yaitu konsentrasi kritis misel (kkm). Konsentrasi kritis misel itu sendiri diproleh dari terbentuknya misel. Lalu apakah misel itu? Misel merupakan suatu yang dihasilkan dari penggabungan (agregasi) dari ion-ion surfaktan yang merupakan zat pengaktif permukaan.Banyak kehidupan sehari-hari yang berhubungan dengan fenomena permukaan-antarmuka. Misalnya proses pembersihan kotoran pada pakaian, dan peralatan rumah tanggga, menulis pada kertas dengan menggunakan tinta, air dijaga agar tidak penetrasi kedalam daun oleh suatu senyawa hidrofobik menyerupai lilin yang terdapat dipermukaan daun. Fenomena permukaan-antarmuka juga banyak dimanfaatkan pada proses-proses industri, seperti industri tekstil, plastik dankaret sintetik, pigmen, agrokimia, farmasi, kosmetik, pangan, teknik sipil. Dalam bidang-bidang tersebut, surfaktan digunakan sebagai emulsifier, dispersant, wetting agnt, foaming dan anti foaming agent, dan lain-lain. Dengan terbentuknya misel, sifat-sifat larutan akan berubah secara mandadak, seperti tegangan permukaan-antarmikanya, viskositasnya, daya hantar listrik, dan lain-lain, sehingga dapat dimanfaatkan dengan maksud penelitian.

1.2Tujuan PraktikumTujuan dari dilakukannya percobaan ini adalah untuk menentukan konsentrasi kritis misel dari gelatin pada pelarut air dan untuk menentukan harga entalpinya.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1MSDS ( Materials Safety Data Sheet)

GelatinGelatin atau biasa disebut dengan agar-agar ini merupakan produk yang diperoleh dari proseshidolisis parsial dari kolagen yang berasal dari kulit, jaringan ikan putih, dan tulang hewan. Hal tersebut tidak dianggap berbahaya dibawahHazard Federal Communications Standard (29CFR 1910-1200).Gelatin Innovations agar-agar daalah makanan kelas, dan umumnya diakui sebagai safe (GRAS).Wujud atau bentuk dari gelatin ini sendiri sangat ringan dan bubuknya berwarna jerami. Gelatin ini mudah larut dalam air panas dan larut pula dalam air dingin dengan membentuk jelas cahaya ambar solusi. Gelatin dalam keadaan bubuk akan mulai membusuk pada temperature 1000C atau dalam kata lain titik didih gelatin terletak pada temperature 100oC. Gelatin akan mengalami pembakaran sempurna pada suhu 5000C. Gelatin mempunyai sifat tidak mudah terbakar. Agar-agar atau gelatin mempunyai sifat stabil serta tidak tunduk pada polimerisasi berbahaya, serta tidak kompatibel dengan oksidator kuat(NN,2009).Gelatin tidaklah berbahaya atau beracun. Tidak akan menyebabkan resiko jika terkena hirup, tertelan, atau bersentuhan dengan kulit ataupun mata. Tetapi hal tersebut jika dalam skala yang kecil. Apabila berkontak langsung dengan organ tubuh dalam skala yang banyak jika tertelan akan menyebabkangastro-intestinal marah, jika terkena kulit tidak terdapat efek samping dan jika terkena mata juga tidak ada efek samping tetapidebu dapat menyebabkan iritasi mekanis. Untuk keamanan, gelatin seharusnya disimpan di wadah yang tertutup rapat dan diletakkan di tempat yang sejuk, kering dan daerah yang berventilasi karena akan melindunginya dari kerusakan fisik. Wadah bahan ini bisa berbahaya bila dalam keadaan kosong karena mereka memperthahankan produk residu (debu,padatan). Untuk pertimbangan pembuangan wadah gelatin bahwa apa punyangtidak dapat disimpan untuk pemulihan atau daur ulang harus dikelola dalam fasilitas pembuangan limbah yang sesuai dan disetujui.Pemrosesan, penggunaan atau kontaminasi produk ini dapat mengubah pilihan-pilihan pengelolaan limbah(NN,2009).AquadesAkuades memiliki nama IUPAC Dihydrogen monoxide, atau Oxidaneleh mikroba dengan rumus molekulH2O. Akuades tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada keadaan standar. Akuades memiliki kerapatan 1000 kg m-3, dengan titik leleh 0C dan titik didih 100C(www.sciencestuff.com/msds/C1498.html) .2 . 2Konsentrasi Kritis Misel (KKM)Zat pengaktif permukaan (surfaktan) bersifat sebagai zat terlarut normaldalam Larutan encer,. 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).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).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 kritis (CMC) dan di atas temperature Kraft (Atkins, 1997).Bentuk misel yang berukuran koloid termasuk koloid asosiasi. Perubahannya bersifat reversible. Koloid asosiasi ini meliputi :-Sabun-sabun-Alkil sulfat tinggi-Alkil sulfonat tinggi-Garam amina tinggi-Zat-zat warna tertentu-Ester gliserol tinggi-Polietilena oksidaSabun, alkil sulfat, dan alkil sulfonat termasuk micelles anion, garam amina termasuk micelles kation sedang polietilena oksida termasuk micelles non ionic. Kenaikan temperature, menaikkan CMC dan pada temperature tinggi tidak terjadi lagi micelles. Adanya elektrolit, merendahkan CMC. Berat molekul koloid asosiasi pada CMC sudah dapat ditentukan dengan cara light scattering dan berharga 10.000-30.000 gram/mol. Banyak koloid anionic, kationik, dan non ionic merupakan emulgator, detergent dab stabilizer koloid yang baik. Beberapa merupakan stabilizer zat organic dalam air (Sukardjo, 1989)Pembentukkan misel dapat terjadi pada konsentrasi di atas KKM untuk mengetahui harga KKM yang paling tepat diperlukan tabel entalpi, karena entalpi sangat berkaitan erat dengan KKM. Jika konstanta kesetimbangan k, dan perubahan energi standar = Go, maka untuk miselisasi 1 mol zat pemantap sesuai dengan persamaan :

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

Dengan mengintegralkan persamaan diatas diperoleh persamaan:

Membuatgrafik ln (kkm) lawan 1/ T dapat diperoleh harga H0/ Rsebagaislopenya(Tim Penyusun, 2011).

BAB 3.METODOLOGI PERCOBAAN

3 . 1Alat dan Bahan3.1.1. Alat: - Labu ukur 100 mL- Labu ukur 1 L- Gelas beker- Gelas arloji- Pipet ukur 1 mL- Konduktometer- Tensiometer

3.1.2. Bahan: - Gelatin- Akuades

3.2Skema Kerja

-Sebanyak 5 gram dimasukkan ke dalam 1 liter aquades-Dari larutan tersebut kemudian diambil 42,0; 44,0; 46,0; 48,0 mL-Masing-maisng larutan tersebut diencerkan dalam labu ukur 100 mL sampai tanda batas-HASIL

Untuk masing-masing larutan diukur daya hantar pada temperatur 30, 34, 36, 38, 40oC.

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil PercobaanData Daya Hantar Listrik Pada Gelatin30C34C36C38C40

42,0 mL19,9S19,9S19,9S19,9S19,9S

44,0 mL19,9S19,9S19,9S19,9S19,9S

46,0 mL45,2S45,0S44,7S45,4S45,5S

45,0 mL46,9S47,0S47,4S48,0S48,8S

4.2 Pembahasan

praktikum kali ini akan di bahas mengenai Konsentrasi Kritis Misel(KKM). KKM adalah Konsentrasi dimana misel mulai terbentuk. Pada percobaan kritis misel digunakan alat konduktometer. Alat konduktometer digunakan untuk 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. Dengan adanya sifat yang dimiliki oleh konduktometer yang dapat mengukur daya hantar yang dihasilkan larutan koloid tersebut maka konduktometer dapat merubah energi mekanik menjadi energi listrik.Konduktometer tersusun atas beberapa komponen yaitu konduktoratau inputnya dan bagian output (menampilkan data yang diperoleh dari input berupa angka). Prinsip kerja konduktometer adalahbagian konduktor atau yang di celupkan dalam larutan akan menerima rangsang (darisuatu ion-ion yang menyentuh permukaan konduktor). Lalu hasil ini diproses dan dilanjutkan pada outputnya yakni berupa angka yang tertera pada layar kaca Konduktometer.Adapun bahan yang di ginakan dalam percobaan ini adalah Gelatin, gelatin dipilih karena gelatin termasuk dalam surfaktan yang merupakan zat aktif permukaanyang mengandung kedua kelompok hidrofobik (ekor) dan kelompok hidrofilik (kepala). Oleh karena itu, molekul surfaktan berisi air larut (atau komponen minyak larut) dan komponen larut air. Struktur gelatin:

Gelatinsendiriakan terjadi misel jika penggabungan ion dalam gelatin tersebut menjadi satu layaknya proses elektrolisis dimana senyawa-senyawa ion bergerak dan gerak tersebut memiliki energi kinetik yang besar. Fenomena terbentuknya misel dapat dijelaskan di bawah konsentrasi misel, konsentrasi surfaktan yang mengalami adsorpsi pada antar muka bertambah jika konsentrasi surfaktan dinaikkan, titik kkm ada dikarenakan titik dimana baik antar muka maupun dalam cairan jenuh dengan monomer dan jika surfaktan akan dinaikkan maka akan terbentuk suatu misel.Faktor-faktor yang mempengaruhi daya hantar adalah perubahan suhu dan konsentrasi. Semakinbanyak konsentrasi suatu misel dalam larutan maka semakin besar nilai daya hantarnya karena semakin banyak ion-ion dari larutan yang menyentuh konduktor dan semakin tinggi suhu suatu larutan maka semakin besar nilai daya hantarnya, hal ini karena saat suatu partikel berada pada lingkungan yang suhunya semakin bertambah maka pertikel tersebut secara tidak lansung akan mendapat tambahan energi dari luar dan dari sinilah energi kinetik yang dimiliki suatu partikel semakin tinggi ( gerakan molekul semakin cepat). Sehingga semakin sering suatu konduktor menerima sentuhan dari ion-ion larutan.Proses terbentuknya misel yaitu dibawah konsentrasi kritis misel, konsentrasi surfaktan yang mengalami adsorpsi pada antar permukaan 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 dengan Konsentrasi Kritis Misel. Jika surfaktan terus ditambah lagi hingga berlebihan, maka mereka akan beragregasi terus membentuk misel.Surfaktanmerupakan molekul yang memiliki gugus polar yang sukaair(hidrofilik) dan gugus non polar yang sukaminyak(lipofilik) sekaligus, sehingga dapat mempersatukan campuran yang terdiri dari minyak dan air. Surfaktan adalah bahan aktif permukaan, yang bekerja menurunkan tegangan permukaan cairan, sifat aktif ini diperoleh dari sifat ganda molekulnya. Bagian polar molekulnya dapat bermuatanpositif, negatif ataupun netral, bagian polar mempunyai gugushidroksilsemetara bagian non polar biasanya merupakan rantaialkilyang panjang.Sesuai dengan data yangdiperoleh dari percobaan kritis misel dapat digambarkan dengangrafik pada saat suhu pada 30C seperi dibawah ini :Konduktivitas pada suhu 30C

Berdasarkan grafik di atas dapat di ketahui bahwa terdapat kesalahan, menurut literature dan data dari kelompok sebelumnya seharusnya grafik yang di dapat tidak naik turun namun akan terus naik sedikit demi sedikit berdasarkan kenaikan konsentrasinyaKarena semakintinggi konsentrasinyamaka semakin tingi pula konduktivitasnya, hal ini dikarenakan pergerakan dari larutan gelatin seperti senyawa elektrolit, yang memiliki energi kinetikyangbesar untuk mencapai suatu larutan yang koloid.Konsentrasi awal dari gelatin yaitu sebesar 5,9.10-3M, sedangkan pada saat pengenceran 42mL didapatkankonsentrasi sebesar2.5 x 10-3M, pada pengenceran 44 mLdiperoleh2.6 x 10-3M, pada pengenceran 46 mL diperoleh2.7 x 10-3Mdan pada pengenceran sebanyak 48 mL diperoleh konsentrasi sebesar2.8 x 10-3M.

Konduktivitas pada suhu 34C

Pada grafik ini juga di dapatkan hasil yang sama dengan grafik sebelumnya begitu pula pada grafik berikutnya yaitu pada konduktivitas 36C,38C dan 40C tidak terdapat kenaikan yang signifikan.

Dari beberapa macam grafik pada masing-masing suhu dapat dicari harga sebuah kkm dimana pada saat suhu 30C ln kkm yang diperoleh sebesar -257,7, pada saat suhu 34C nilai ln kkm yang diperoleh sebesar -258, pada saat suhu 36C diperoleh nilai ln kkm sebesar -260,3, pada suhu 38C diperoleh nilai ln kkm sebesar 262,1 dan pada saat suhu 40C nilai ln kkm sebesar -273,1. Sehingga grafik yang diperoleh data antara ln KKM dan 1/T :

H = ln (kkm). RTrata-rata= -508,54x 8.314 x 308.6= -13,04x 105J

BAB 5.PENUTUP5.1Kesimpulan

Faktor-faktor yang mempengaruhi daya hantar adalah perubahan suhu dan konsentrasi. Semakinbanyak konsentrasi suatu misel dalam larutan maka semakin besar nilai daya hantarnya karena semakin banyak ion-ion dari larutan yang menyentuh konduktor dan semakin tinggi suhu suatu larutan maka semakin besar nilai daya hantarnyaKKM adalah Konsentrasi dimana misel mulai terbentuk

5.2SaranPraktikan hendaknya harus lebih teliti dalam melakukan percobaan agar hasil yang di dapatkan valid.Alat yang di gunakan juga sangat berperan penting jadi sebaiknya alat yang sudah lama atau tidak layak pakai tidak di gunakan pada saat praktikum

BAB 1. PENDAHULUAN I. Latar BelakangSurfaktan adalah senyawa yang molekul-molekulnya mempunyai dua ujung yang berbeda interaksinya dengan air, yakni ujung satu (biasa disebut kepala) yang suka air dan ujung satunya (yang disebut ekor) yang tidak suka air. surfaktan dibagi atas surfaktan anionik, kationik, non ionik, dan amfoterik.Surfaktan merupakan senyawa organik yang dalam molekulnya memiliki sedikitnya satu gugus hidrofilik dan satu gugus hidrofobik. Apabila ditambahkan ke suatu cairan pada konsentrasi rendah, maka dapat mengubah karakteristik tegangan permukaan dan antarmuka cairan tersebut. . Surfaktan akan berbusa dengan baik di segala jenis air dan akan dapat dibilas dengan mudah dan sempurna dalam sampo modern.Konsentrasi kritik misel terjadi penggumpalan atau agregasi dari molekul-molekul surfaktan membentuk misel. Misel merupakan sebuah kumpulan molekul surfaktan yang terdispersi dalam koloid cair. Sifat khas misel dalam larutan encer membentuk suatu kumpulan dengan kepala gugus hidrofilik bersinggungan dengan solven yang mengelilinginya, mengasingkan ekor gugus hidrofobik didalam pusat misel. Misel biasanya berbentuk globular dan secara garis besar berbentuk speris, akan tetapi dapat pula berbentuk elipsoida, silinder, dan bilayer. Bentuk dan ukuran misel merupakan fungsi dari geometri molekular dari molekul surfaktan tersebut dan kondisi larutan seperti konsentrasi surfaktan, temperatur, pH, dan kekuatan ionik. Proses pembentukan misel disebut sebagai miselisasi.II. Tujuan Percobaan Menentukan konsentrasi kritis misel dari gelatin pada pelarut air dan penentuan harga entalpinya.BAB 2. TINAJUAN PUSTAKASurfaktan adalah molekul amfifilik yang mempunyai sifat hidrofobik dan hidrofilik. Molekul surfaktan secara umum mempumyai ekor yang berupa rantai hidrokarbon panjang yang larut dalam hidrokarbon dan pelarut non polar yang lain, dan kepala hidrofilik yang larut dalam pelarut polar (misalnya air). Salah satu molekul dengan karakter ganda ini adalah Sodium Dodesil Sulfat (SDS), NaOSO3C12H25. Salah satu sifat khas surfaktan adalah pembentukan misel, yaitu fenomena penting yang mempengaruhi sifat permukaan seperti detergensi, solubilisasi dan tegangan permukaan. Misel adalah struktur bulat dengan diameter sekitar 5 nm yang terbentuk dari monomer-monomer surfaktan. Bagian dalam misel tersusun dari rantai hidrokarbon surfaktan sedangkan bagian luar misel tersusun dari kepala ioniknya (Atkins, 1997).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).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 tidak suka 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 100molekul.Gugus-gugushidrofob akan berkumpul dibagian dalam misel, sedangkan gugus hidrofilik akan berada diluar (Bird, 1993).Fenomena terbentuknya misel dapat diterangkan, yaitu dibawah konsentrasi kritis 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 kkm, jika sulfaktan terus bertambah lagi hingga berlebihan, maka mereka akan beragregasi terus membentuk misel. Pada peristiwa ini tenaga bebas sistem berkurang (Tim kimia fisik, 2011).Kesetimbangan diantara molekul-molekul atau ion-ion misel yang tidak berasosiasi berlaku hukum aksi masa untuk kesetimbangan miselisasi. Jika C adalah konsentrasi stoikiometri larutan, x adalah fraksi dari satuan monomer yang diendapkan dan m adalah jumlah satuan monomer per satuan misel, maka :M (X) (x0 mC(1-x) Cx /matauDimana :C = konsentrasi stoikiometri larutanx = fraksi kelompok satuan monomerm = jumlah satuan monomer per miseluntuk m >>, pernyataan ini menunjukkan bahwa x menjadi