MACAM-MACAM ZAT ADITIF ( PENGENTAL )

MACAM-MACAM ZAT ADITIF ( PENGENTAL )

EMULSI DAN PENGENTAL

1. 
   
   

   PEMBAHASAN

   EMULSI DAN PENGENTAL

   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).

   Ada dua tipe emulsi, yaitu:

   a. Emulsi A/M yaitu butiran-butiran air terdispersi dalam minyak

   b. Emulsi M/A yaitu butiran-butiran minyak terdispersi dalam air.

   Pada emulsi A/M, maka butiran-butiran air yang diskontinyu terbagi dalam minyak yang merupakan fase kontinyu, Sedangkan untuk emulsi M/A adalah sebaliknya. Kedua zat yang membentuk emulsi ini harus tidak atau sukar membentuk larutan dispersirenik.

   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.

   
   

               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.

   
   

   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)

   
   

   Mekanisme secara kimia dan fisika:

   ü  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.

   ü  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)

   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)