MAKALAH

EMULSI

Disusun Oleh:

1. Roby Barnabas Y ( 021090003 )

2. Iqdam Aziz Syafrudin ( 021090014 )

3. Isvara Pranidhana ( 021090019 )

TEKNIK KIMIA

UPN “V” YOGYAKARTA

2009

BAB I

PENDAHULUAN

Sistem koloid banyak digunakan pada kehidupan sehari-hari, terutama dalam

kehidupan sehari-hari. Hal ini disebabkan sifat karakteristik koloid yang penting, yaitu dapat

digunakan untuk mencampur zat-zat yang tidak dapat saling melarutkan secara homogen dan

bersifat stabil untuk produksi dalam skala besar.Salah satu sistem koloid yang ada dalam

kehidupan sehari – hari dan dalam industri adalah jenis emulsi.

Emulsi merupakan suatu sistem yang tidak stabil, sehinggkan dibutuhkan zat

pengemulsi atau emulgator untuk menstabilkannya sehingga antara zat yang terdispersi

dengan pendispersinnya tidak akan pecah atau keduannya tidak akan terpisah. Ditinjau dari

segi kepolaran, emulsi merupakan campuran cairan polar dan cairan non polar. Salah satu

emulsi yang kita kenal sehari-hari adalah susu, di mana lemak terdispersi dalam air. Dalam

susu terkandung kasein suatu protein yang berfungsi sebagai zat pengemulsi. Bebera contoh

emulsi yang lain adalah pembuatan es krim, sabun, deterjen, yang menggunakan pengemulsi

gelatin.

Dari hal tersebut diatas maka sangatlah penting untuk mempelajari sistem emulsi

karena dengan tahu banyak tentang sistem emulsi ini maka akan lebih mudah juga untuk

mengetahui zat – zat pengemulsi apa saja yang cocok untuk menstabilkan emulsi selain itu

juga dapat diketahui faktor – faktor yang menentukan stabilnya emulsi tersebut karena selain

faktor zat pengemulsi tersebut juga dipengaruhi gaya sebagai penstabil emulsi.

Sistem emulsi termasuk jenis koloid dengan fase terdispersinya berupa zat cair namun

dalam makalah ini kita hanya akan membahas mengenai sistem emulsi saja diantaranya dari

defenisi emulsi, mekanisme secara kimia dan fisika, teori dan persamaannya dan serta

penerapannya dalam kehidupan sehari – hari dan industri.

BAB II

ISI

1. DEFINISI EMULSI

Emulsi merupakan jenis koloid dengan fase terdispersinnya berupa fase cair dengan

medium pendispersinya bisa berupa zat padat, cair, ataupun gas. Emulsi merupakan sediaan

yang mengandung dua zat yang tidak dapat bercampur, biasanya terdiri dari minyak dan air,

dimana cairan yang satu terdispersi menjadi butir-butir kecil dalam cairan yang lain. Dispersi

ini tidak stabil, butir – butir ini bergabung ( koalesen ) dan membentuk dua lapisan yaitu air

dan minyak yang terpisah yang dibantu oleh zat pengemulsi ( emulgator )  yang merupakan

komponen yang paling penting untuk memperoleh emulsi yang stabil. Zat pengemulsi

(emulgator) merupakan komponen yang paling penting agar memperoleh emulsi yang stabil.

Zat pengemulsi adalah PGA, tragakan, gelatin, sapo dan lain-lain. Emulsi dapat dibedakan

menjadi dua macam yaitu emulsi vera (emulsi alam) dan emulsi spuria (emulsi buatan).

Emulsi vera dibuat dari biji atau buah, dimana terdapat disamping minyak lemak juga

emulgator yang biasanya merupakan zat seperti putih telur (Anief, 2000).

Konsistensi emulsi sangat beragam, mulai dari cairan yang mudah dituang hingga

krim setengah padat. Umumnya krim minyak dalam air dibuat pada suhu tinggi, berbentuk

cair pada suhu ini, kemudian didinginkan pada suhu kamar, dan menjadi padat akibat

terjadinya solidifikasi fase internal. Dalam hal ini, tidak diperlukan perbandingan volume

fase internal terhadap volume fase eksternal yang tinggi untuk menghasilkan sifat setengah

padat, misalnya krim stearat atau krim pembersih adalah setengah padat dengan fase internal

hanya hanya 15%. Sifat setengah padat emulsi air dalam minyak, biasanya diakibatkan oleh

fase eksternal setengah padat (Anonim, 1995).

Polimer hidrofilik alam, semisintetik dan sintetik dapat dugunakan bersama surfakatan

pada emulsi minyak dalam air karena akan terakumulasi pada antar permukaan dan juga

meningkatkan kekentalan fase air, sehingga mengurangi kecepatan pembenrukan agregat

tetesan. Agregasi biasanya diikuti dengan pemisahan emulsi yang relatif cepat menjadi fase

yang kaya akan butiran dan yang miskin akan tetesan. Secara normal kerapatan minyak lebih

rendah daripada kerapatan air, sehingga jika tetesan minyak dan agregat tetesan meningkat,

terbentuk krim. Makin besar agregasi, makin besar ukuran tetesan dan makin besar pula

kecepatan pembentukan krim (Anonim, 1995).

Semua emulsi memerlukan bahan anti mikroba karena fase air mempermudah

pertumbuhan mikroorganisme. Adanya pengawetan sangat penting untuk emulsi minyak

dalam air karena kontaminasi fase eksternal mudah terjadi. Karena jamur dan ragi lebih

sering ditemukan daripada bakteri, lebih diperlukan yang bersifat fungistatik atau

bakteriostatik. Bakteri ternyata dapat menguraikan bahn pengemulsi ionik dan nonionik,

gliserin dan sejumlah bahan pengemulsi alam seperti tragakan dan gom (Anonim, 1995).

Masing – masing emulsi dengan medium pendipersi yang berbeda juga mempunyai

nama yang berbeda,yaitu sebagai berikut:

a) Emulsi gas (aerosol cair )

Emulsi gas merupakan emulsi dengan fase terdispersinnya berupa fase cair dan

medium pendispersinnya berupa gas.Salah satu contohnya hairspray, dimana

dapat membentuk emulsi gas yang diingikan karena adannya bantuan bahan

pendorong atau propelan aerosol

b) Emulsi cair

Emulsi cair merupakan emulsi dengan fase terdispersinya maupun

pendispersinnya berupa fase cairan yang tidak saling melarutkan karena kedua

fase bersifat polar dan non polar.Emulsi ini dapat digolongkan menjadi 2

jenis yaitu emulsi minyak didalam air contoh susu terdiri dari lemak sebagai

fase terdispersi dalam air jadi butiran minyak didalam air atau emulsi air

dalam minyak contoh margarine terdispersi dalam minyak jadi butiran air

dalam minyak.

c) Emulsi padat

Emulsi padat merupakan emulsi dengan fase terdispersinnya cair dengan fase

pendispersinnya berupa fase padat.Contoh : Gel yang dibedakan menjadi gel

elastic dan gel non elastic dimana gel elastic ikatan partikelnya tidak kuat

sedangkan non elastic ikatan antar partikelnya membentuk ikatan kovalen

yang kuat.

Gel elastic dapat dibuat dengan mendinginkan sol iofil yang pekat

contoh gel ini adalah gelatin dan sabun.Sedangkan gel non-elastis dapat dibuat

secara kimia sebagai contoh gel silica yang terbentuk karena penambahan HCl

pekat dalam larutan natrium silikat sehingga molekul – molekul asam silikat

yang terbentuk akan terpolimerisasi dan membentuk gel.

(http://www.freewebs.com/leosylvi/koloidemulsi.htm)

Terdapat 2 tipe emulsi yaitu sebagai berikut :

1) Emulsi A/M yaitu butiran – butiran air terdispersi dalam minyak

Pada emulsi ini butiran – butiran air yang hidrofilik stabil dalam

minyak yang hidrofobik.

2) Emulsi M/A yaitu butiran – butiran minyak terdispersi dalam air

Minyak yang hidrofobik stabil dalam air yang hidrofilik

Emulsi merupakan suatu sistem yang tidak stabil, sehingga dibutuhkan zat

pengemulsi atau emulgator untuk menstabilkan. Tujuan dari penstabilan adalah untuk

mencegah pecahnya atau terpisahnya antara fase terdispersi dengan pendispersinnya.

Dengan penambahan emulgator berarti telah menurunkan tegangan permukaan secara

bertahap sehingga akan menurunkan energi bebas pembentukan emulsi, artinya dengan

semakin rendah energi bebas pembentukan emulsi akan semakin mudah.

Namun kesetabilan emulsi juga dipengaruhi beberapa faktor lain yaitu,

ditentukan gaya – gaya:

Gaya tarik – menarik yang dikenal gaya Van der walss. Gaya ini

menyebabkan partikel – partikel koloid membentuk gumpalan lalu

mengendap

Gaya tolak – menolak yang terjadi karena adanya lapisan ganda

elektrik yang muatannya sama saling bertumpukan.

Sedangkan bentuk – bentuk ketidak stabilan dari emulsi sendiri ada beberapa

macam yaitu sebagai berikut :

Flokulasi, karena kurangnya zat pengemulsi sehingga kedua fase tidak

tertutupi oleh lapisa pelindung sehingga terbentuklah flok –flok atau

sebuah agregat

Koalescens, yang disebabkan hilangnya lapisan film dan globul

sehingga terjadi pencampuran

Kriming, adanya pengaruh gravitasi membuat emulsi memekat pada

daerah permukaan dan dasar

Inversi massa (pembalikan massa ) yang terjadi karena adannya

perubahan viskositas

Breaking/demulsifikasi, lapisan film mengalami pemecahan sehingga

hilang karena pengaruh suhu.

(Ladytulipe, 2009)

Emulsi dapat mengalami kestabilan namun juga dapat mengalami kerusakan

(Demulsifikasi) dimana rusaknya emulsi ini disebabkan faktor suhu, rusaknya

emulgator sendiri, penambahan elektrolit sehingga semua ini akan dapat

menyebabkan timbulnya endapan atau terjadi sedimentasi atau membentuk

krim.Contoh penggunaan proses demulsifikasi dengan menambahkan elektrolit guna

pemisahan karet dalam lateks yaitu menambahkan asam format asam asetat.

(Nuranimahabah,2009

2. MEKANISME SECARA KIMIA DAN FISIKA

a) Mekanisme secara kimia

Mekanisme secara kimia dapat kita jelaskan pada emulsi air dan

minyak. Air dan minyak dapat bercampur membentuk emulsi cair apabila

suatu pengemulsi ditambahkan, karena kebanyakan emulsi adalah disperse

air dalam minyak dan dispersi minyak dalam air, sehingga emulgator yang

digunakan harus dapat larut dalam air maupun minyak. Contoh pengemulsi

tersebut adalah senyawa organik yang mempunyai gugus hidrofilik dan

hidrofobik, bagian hidrofobik akan berinteraksi dengan minyak sedangkan

yang hidrofilik dengan air sehingga terbentuklah emulsi yang stabil.

b) Mekanisme secara fisika

Secara fisika emulsi dapat terbentuk karena adanya pemasukan tenaga

misalnya dengan cara pengadukan. Dengan adanya pengadukan maka fase

terdispersinya akan tersebar merata ke dalam medium pendispersinya.

(Ian, 2009)

3. TEORI DAN PERSAMAAN

Satu variable penting dalam uraian emulsi - emulsi adalah fraksi volum ǿ ,

dalam dan luar fase.Untuk tetesan bentuk bola radius α, fraksi volume diberikan

sejumlah densitas n, waktu untuk volum bentuk bola ǿ = 4πα3 n/3 .Banyak sifat – sifat

emulsi ditandai ole jumla volumnya.

Tetesan emulsi karena lemah atau tidak stabil nilai fraksi volume ǿ bisa

diantara 3- 6 untuk kebanyakan sistem emulsi.

Konduktivitas dari emulsi sendiri dapat ditentukan dengan teori klasik

(Maxwell)

K−KmK+2 Km

= Kd−KmKd+2 Km

ǿ

Dimana K, Km dan Kd adalah konduktivitas spesifik dari emulsi,medium

pendispersi dan fase terdispersi.

Dalam sistem koloi akan terjadi peningkatan dielektrika, salah satu model

untuk menentukan konstanta dieletrika tipe emulsi adalah:

Tipe M/A

(€ d−€ m) 3(€ d−€ )3 ( €

€ m )= 1(1−ǿ )3

Tipe A/M

€ (ώ )=€ ∞+ € s−€ ∞1+( iώT ) 1−α

Dimana €∞ dan €s adalah permitivitas dengan frekuensi tinggi dan

statis.T waktu tenggang dan α luas pendistribusian, serta ώ adalah komponen

polarisasi.

4. KESTABILAN EMULSI

Bila dua larutan murni yang tidak saling campur/ larut seperti minyak dan air,

dicampurkan, lalu dikocok kuat-kuat, maka keduanya akan membentuk sistem

dispersi yang disebut emulsi. Secara fisik terlihat seolah-olah salah satu fasa berada di

sebelah dalam fasa yang lainnya. Bila proses pengocokkan dihentikan, maka dengan

sangat cepat akan terjadi pemisahan kembali, sehingga kondisi emulsi yang

sesungguhnya muncul dan teramati pada sistem dispersi terjadi dalam waktu yang

sangat singkat .

Kestabilan emulsi ditentukan oleh dua gaya, yaitu:

1. Gaya tarik-menarik yang dikenal dengan gaya London-Van Der Waals.

Gaya ini menyebabkan partikel-partikel koloid berkumpul membentuk

agregat dan mengendap.

2. Gaya tolak-menolak yang disebabkan oleh pertumpang-tindihan lapisan

ganda elektrik yang bermuatan sama. Gaya ini akan menstabilkan dispersi

koloid.

Ada beberpa faktor yang mempengaruhi kestabilan emulsi yaitu sebagai

berikut :

1. Tegangan antarmuka rendah

2. Kekuatan mekanik dan elastisitas lapisan antarmuka

3. Tolakkan listrik double layer

4. Relatifitas phase pendispersi kecil

5. Viskositas tinggi.

5. ADA BEBERAPA CARA PEMBUATAN EMULSI

a. Dengan Mortir dan Stampel

Sering digunakan untuk membuat minyak lemak dalam ukuran kecil

b. Botol

Minyak dengan viskositas rendah dapat dibuat dengan cara dikocok dalam

botol pengocokan dilakukan terputus – putus untuk memberi kesempatan

emulgator bekerja.

c. Mixer

Partikel fase dispersi dihaluskan dengan memasukkan kedalam ruangan

yang didalamnya terdapat pisau berputar denagn kecepatan tinggi.

d. Homogenizer

Dengan melewatkan partikel fase dispersi melewati celah sempit, sehingga

partikel mempunyai ukuran yang sama.

6. CARA PEMURNIAN KOLOID

Seringkali terdapat zat-zat terlarut yang tidak diinginkan dalam suatu

pembuatan suatu sistem koloid. Partikel-partikel tersebut haruslah dihilangkan atau

dimurnikan guna menjaga kestabilan koloid. Ada beberapa metode pemurnian yang

dapat digunakan, yaitu :

1. DIALISIS

Dialisis adalah proses pemurnian partikel koloid dari muatan-muatan

yang menempel pada permukaannya. Pada proses dialisis ini digunakan selaput

semipermeabel. Pergerakan ion-ion dan molekul – molekul kecil melalui selaput

semipermiabel disebut dialysis. Suatu koloid biasanya bercampur dengan ion-ion

pengganggu, karena pertikel koloid memiliki sifat mengadsorbsi. Pemisahan ion

penggangu dapat dilakukan dengan memasukkan koloid ke dalam kertas/membran

semipermiabel (selofan), baru kemudian akan dialiri air yang mengalir. Karena

diameter ion pengganggu jauh lebih kecil daripada kolid, ion pengganggu akan

merembes melewati pori-pori kertas selofan, sedangkan partikel kolid akan

tertinggal.

Proses dialisis untuk pemisahan partikel-partikel koloid dan zat terlarut

dijadikan dasar bagi pengembangan dialisator. Salah satu aplikasi dialisator

adalah sebagai mesin pencuci darah untuk penderita gagal ginjal. Jaringan

ginjal bersifat semipermiabel, selaput ginjal hanya dapat dilewati oleh air dan

molekul sederhana seperti urea, tetapi menahan partikel-partikel kolid seperti

sel-sel darah merah.

2. ELEKTODIALISIS

Pada dasarnya proses ini adalah proses dialysis di bawah pengaruh

medan listrik. Cara kerjanya; listrik tegangan tinggi dialirkan melalui dua

layer logam yang menyokong selaput semipermiabel. Sehingga pertikel-

partikel zat terlarut dalam sistem koloid berupa ion-ion akan bergerak

menuju elektrode dengan muatan berlawanan. Adanya pengaruh medan

listrik akanmempercepat proses pemurnian sistem koloid. Elektrodialisis

hanya dapat digunakan untuk memisahkan partikel-partikel zat terlarut

elektrolit karena elektrodialisis melibatkan arus listrik.

3. PENYARING ULTRA

Partikel-partikel kolid tidak dapat disaring biasa seperti kertas saring,

karena pori-pori kertas saring terlalu besar dibandingkan ukuran partikel-

partikel tersebut. Tetapi, bila kertas saring tersebut diresapi dengan selulosa

seperti selofan, maka ukuran pori-pori kertas akan sering berkurang. Kertas

saring yang dimodifikasi tersebut disebut penyaring ultra.

Proses pemurnian dengan menggunakan penyaring ultra ini

termasuklambat, jadi tekanan harus dinaikkan untuk mempercepat proses ini.

Terakhir, partikel-pertikel koloid akan teringgal di kertas saring. Partikel-

partikel kolid akan dapat dipisahkan berdasarkan ukurannya, dengan

menggunakan penyaring ultra bertahap.

4. PENERAPAN DALAM PERISTIWA SEHARI DAN INDUSTRI

a. Penerapan dalam kehidupan sehari-hari

Salah satu contoh penerapan emulsi dalam kehidupan sehari-hari adalah

penggunaan detergen untuk mencuci pakaian, dimana detergen merupakan suatu

emulgator yang akan menstabilkan emulsi minyak (pada kotoran) dan air.

Detergen terdiri dari bagian hidrofobik dan hidrofilik, minyak akan terikat pada

bagian hidrofobik dari detergen sehingga bagian luar dari minyak akan menjadi

hidrofilik secara keseluruhan, sehingga terbentuk emulsi minyak dan air, dimana

kotoran akan terbawa lebih mudah oleh air.

b. Penerapan dalam bidang industri

Dalam bidang industri salah satu sistem emulsi yang digunakan adalah industri

saus salad yang terbuat dari larutan asam cuka dan minyak. Dimana asam cuka

bersifat hidrofilik dan minyak yang bersifat hidrofobik, dengan mengocok minyak

dan cuka. Pada awalnya akan mengandung butiran minyak yang terdispersi dalam

larutan asam cuka setelah pengocokan dihentikan, maka butiran-butiran akan

bergabung kembali membentuk partikel yang lebih besar sehingga asam cuka dan

minyak akan terpisah lagi. Agar saus salad ini kembali stabil maka dapat

ditambahkan emulagator misalnya kuning telur yang mengandung lesitin. Sistem

koloid ini dikenal sebagai mayonnaise.

BAB III

PENUTUP

KESIMPULAN

Emulsi merupakan jenis koloid dengan fase terdispersinnya berupa fase cair dengan

medium pendispersinya bisa berupa zat padat, cair, ataupun gas. Emulsi merupakan sediaan

yang mengandung dua zat yang tidak dapat bercampur, biasanya terdiri dari minyak dan air,

dimana cairan yang satu terdispersi menjadi butir-butir kecil dalam cairan yang lain. Emulsi

dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu emulsi vera (emulsi alam) dan emulsi spuria

(emulsi buatan). Emulsi vera dibuat dari biji atau buah, dimana terdapat disamping minyak

lemak juga emulgator yang biasanya merupakan zat seperti putih telur.

Dengan mengetahui sistem emulsi maka kita akan mengetahui sifat – sifat emulsi,

stabil atau tidak stabilnya suatu emulsi serta faktor apa yang membuat emulsi tidak stabil

sehingga kita akan dapat menentukan zat pengemulsi untuk dapat menstabilkannya.Sebagai

contoh detergen yang digunakan untuk mencuci disini detergen berfungsi sebagai emulgator

yang dapat menstabilkan emulsi air dan minyak sehingga minyak dapat mudah lepas dari

pakaian.Selain itu dalam bidang industri contohnya pembuatan saus salad, saus salad dari

asam cuka dan minyak yang awalnya stabil saat pengocokan namun setelah pengocokan

dihentikan kedua fase akan terpisah lagi sehingga dibutuhkan kuning telur sebagai emulgator.

DAFTAR PUSTAKA

http://www.freewebs.com/leosylvi/koloidemulsi.htm

Ian, 17 Januari 2009 , sistem koloid http://blogkita.info/tag/emulsi/

Ibnuhayyan, 10 September 2008, colloid-chemistry

http://ibnuhayyan.wordpress.com/2008/09/10/emulsi/

Ladytulipe, 4 januari 2009 , Emulsi http://ladytulipe.wordpress.com/2009/01/04/emulsi/

Nuranimahabah, 16 Mei 2009, koloid suspense larutan (kimia)

http://nuranimahabbah.wordpress.com/2009/05/16/koloid-suspensi-larutan-kimia/

Anief, 2000, Ilmu Meracik Obat, Teori dan Praktek, Gadjah Mada University press, Jogjakarta.