I. TINJAUAN PUSTAKA1.1 Tegangan PermukaanTegangan permukaan () suatu cairan dapat didefinisikan sebagai banyaknya kerja yang dibutuhkan untukmemperluas permukaan cairan sebanyak satu satuan luas. Ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan permukaan. Cara yang paling mudah dan sederhana adalah dengan metode kenaikan kapiler. Pada metode ini semua tabung kapiler yang bersih dengan jari-jari r dimasukkan dalam cairan yang akan di ukur tegangan permukaannya. Permukaan cairan akan naik sampai gaya gravitasi sama dengan gaya ke atas yang disebabkan tegangan permukaan (Bird, tony, 1987).Tegangan permukaan bervariasi antara berbagai cairan. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi dan merupakan agen pembasah yang buruk karena air membentuk droplet (Suminar, 2001).Tegangan permukaan terjadi karena permukaan zat cair cenderung untuk menegang, sehingga permukaannya tampak seperti selaput tipis. Hal ini dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi antara molekul air. Pada zat cair yang adesi berlaku bahwa besar gaya kohesinya lebih kecil dari pada gaya adesinya dan pada zat yang non-adesi berlaku sebaliknya. Salah satu model peralatan yang sering digunakan untuk mengukur tegangan permukaan zat cair adalah pipa kapiler. Salah satu besaran yang berlaku pada sebuah pipa kapiler adalah sudut kontak, yaitu sudut yang dibentuk oleh permukaan zat cair yang dekat dengan dinding. Sudut kontak ini timbul akibat gaya tarik-menarik antara zat yang sama (gaya kohesi) dan gaya tarik-menarik antara molekul zat yang berbeda (adesi) (Atfins, 1994).Molekul biasanya saling tarik-menarik. Dibagian dalam cairan, setiap molekul cairan dikelilingi oleh molekul-molekul cairan di samping dan di bawah. Di bagian atas tidak ada molekul cairan lainnya karena molekul cairan tarik-menarik satu dengan yang lainnya, maka terdapat gaya total yang besarnya nol pada molekul yang berada di bagian dalam cairan. Sebaliknya molekul cairan yang terletak di permukaan di tarik oleh molekul cairan yang berada di samping dan bawahnya. Akibatnya, pada permukaan cairan terdapat gaya total yang berarah ke bawah karena adanya gaya total yang arahnya ke bawah, maka cairan yang terletak di permukaan cenderung memperkecil luas permukaannya dengan menyusut sekuat mungkin. Hal ini yang menyebabkan lapisan cairan pada permukaan seolah-olah tertutup oleh selaput elastis yang tipis (Atfins, 1994).Pada satuan cgs, dinyatakan dalam erg cm-1 atau dyne cm-1, sedangkan dalam satuan SI, dinyatakn dalam N m-1. Molekul yang ada di dalam cairan akan mengalami gaya tarik menarik (gaya van der Waals) yang sama besarnya ke segala arah. Namun, molekul pada permukaan cairan akan mengalami resultan gaya yang mengarah ke dalam cairan itu sendiri karena tidak ada lagi molekul di atas permukaan dan akibatnya luas permukaan cairan cenderung untuk menyusut (Tang, 2011).Manfaat Fenomena antar muka dalam farmasi Giancoli, Douglas C., 2001:1. Dalam mempengaruhi penyerapan obat pada bahan pembantu padat pada sediaan obat2. penetrasi molekul melalui membrane biologis3. pembentukan dan kestabilan emulsi dan dispersi partikel tidak larut dalam media cair untuk membentuk sediaan suspensi

1.2 Metode Penentuan Tegangan PermukaanAda beberapa metode dalam melakukan tegangan permukaan : Metode kenaikan kapilerTegangan permukaan diukur dengan melihat ketinggian air/ cairan yang naik melalui suatu kapiler. Metode kenaikan kapiler hanya dapat digunakan untuk mengukur tegangan permukaan tidak bisa untuk mengukur tegangan antar muka. Metode tersiometer Du-NouyMetode cincin Du-Nouy bisa digunakan untuk mengukur tegangan permukaan ataupun tegangan antar muka. Prinsip dari alat ini adalah gaya yang diperlukan untuk melepaskan suatu cincin platina iridium yang diperlukan sebanding dengan tegangan permukaan atau tegangan antar muka dari cairan tersebut (Atfins, 1994).

1.3 Metode Kenaikan KapilerPada metode kenaikan kapiler, gaya yang ada antara molekul-molekul yang sama dikenal sebagai gaya kohesif. Gaya yang ada antara molekul-molekul yang tidak sama, seperti gaya antara zat cair dan dinding dari tabung kapiler gelas, dikenal sebagai gaya adesif. Bilamana gaya adesif antara molekul zat cair dan dinding kapiler itu lebih besar daripada gaya kohesif maka zat cair tersebut dikatakan membasahi dinding kapiler yaitu menjalar melalui dinding dan naik dalam tabung (moechtar,1909).Tegangan muka cairan dapat diukur dengan beberapa cara seperti dengan: tensiometer, cara drop weigdat, cara bubble pressure, cara capillary rise. Cara ini berdasarkan kenyataan bahwa kebanyakan cairan dalam pipa kapiler mempunyai permukaan lebih tinggi dari pada permukaan diluar pipa, bila cairan membasahi bejana, dalam hal ini cairan membentuk permukaan tyang cekung. Bila cairan tidak membasahi bejana, cairan membentuk permukaan yang cembung.Cekung bila: gaya adesi > kohesiCembung bila: gaya adesi < kohesiPipa kapiler dengan jari-jari r dimasukkan dalam cairan yang membaahi gelas. Dengan membasahi dinding bagian dalam, zat cair ini naik, kenaikan ini disebabkan oleh gaya akibat adanya tegangan muka(sukardjo,1997):F1= 2r cos dimanaF1= gaya ke atasr = jari-jari kapiler = tegangan muka = sudut kontak

1.4 Faktor yang Mempengaruhi Tegangan Permukaan Suatu Zat CairPada dasarnya tegangan permukaan suatu zat cair dipengaruhi oleh beberapa factor diantaranya suhu dan zat terlarut. Dimana keberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan mempengaruhi besarnya tegangan permukaan terutama molekul zat yang berada pada permukaan cairan berbentuk lapisan monomolecular yang disebut dngan molekul surfaktan. Faktor-faktor yang menpengaruhi : SuhuTegangan permukaan menurun dengan meningkatnya suhu, karena meningkatnya energy kinetik molekul Zat terlarut (solute)Keberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan mempengaruhi tegangan permukaan. Penambahan zat terlarut akan meningkatkan viskositas larutan, sehingga tegangan permukaan akan bertambah besar. Tetapi apabila zat yang berada dipermukaan cairan membentuk lapisan monomolecular, maka akan menurunkan tegangan permukaan, zat tersebut biasa disebut dengan surfaktan. SurfaktanSurfaktan (surface active agents), zat yang dapat mengaktifkan permukaan, karena cnderung untuk terkonsentrasi pada permukaan atau antar muka. Surfaktan mempunyai orientasi yang jelas sehingga cenderung pada rantai lurus. Sabun merupakan salah satu contoh dari surfaktan.Surfaktan adalah suatu zat yang bersifat aktif permukaan yang dapat menurunkan tegangan antarmuka (interfacial tension, IFT) minyak-air. Surfaktan memiliki kecenderungan untuk menjadikan zat terlarut dan pelarutnya terkonsentrasi pada bidang permukaan. Berdasarkan muatan ion, surfaktan dibagi menjadi empat bagian penting dan digunakan secara meluas pada hampir semua sector industri modern. Jenis-jenis surfaktan tersebut adalah surfaktan anionik, surfaktan kationik, surfaktan nonionik dan surfaktan amfoterik (Hidayati, 2009).

1.5 II.

Atkins, PW., 1994,Kimia Fisik edisi ke-4 jilid 1,Erlangga, Jakarta.

Bird, Tony. 1987.Kimia Fisik Untuk Universitas. Gramedia. Jakarta

Depkes RIGiancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit ErlanggaHidayati, Sri . 2009 . PENGARUH RASIO MOL, SUHU DAN LAMA REAKSI TERHADAP TEGANGAN PERMUKAAN DAN STABILITAS EMULSI METIL ESTER SULFONAT DARI CPO . Jurnal Teknologi Industri dan Hasil Pertanian Volume 14 . LampungMoechtar. 1990.Farmasi Fisik. Yogyakarta : Universitas Gadjah Mada Press. Suminar.2001.Prinsip-Prinsip Kimia Modern. Jakarta : Erlangga..

Sukardjo. 2002.Kimia Fisika. jakarta : Rineka Cipta. Tang, Muhamad dan Veinardi Suendo . 2011 . Pengaruh Penambahan Pelarut Organik Terhadap Tegangan Permukaan Larutan Sabun . Bandung: Prosiding Simposium Nasional Inovasi Pembelajaran dan Sains