Surfaktan Anionik berdasarkan gugus polarnya:
Surfaktan anionik dapat di golongkan berdasarkan gugus hidrofilik yang membentuknya. Gugus hidrofilik ini sangat mempengaruhi sifat-sifat serta kinerja surfaktan itu sendiri. Dengan demikian kita bisa menentukan jenis surfaktan apa yang akan di gunakan untuk membuat suatu aplikasi atau produk.
1. Sulfonat
Surfaktan dengan gugus hidrofilik sulfonat, memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan dalam aplikasinya. Antara lain, memiliki sifat kelarutan yang sangat baik di dalam air. Dapat di gunakan dalam larutan asam, stabiltas yang baik pada suhu tinggi. Kelemahannya surfaktan berbasis sulfonat ini memiliki nilai CMC (critical micelle concentration) yang tinggi. Dan resistensi yang buruk pada larutan dengan salinitas tinggi. Terutama pada ion divalen.
Alkylbenzena Sulfonat (ABS)
Alkilbenzena sulfonat adalah kelas surfaktan anionik, yang terdiri dari gugus hidrofilik sulfonat dan gugus ekor hidrofobik alkilbenzena . Pertama kali di perkenalkan pada 1930-an dalam bentuk alkilbenzena sulfonat (ABS) dengan rantai atom bercabang. Alkilbenzena sulfonat (ABS) ini memiliki toleransi yang sangat baik terhadap kesadahan air dan memiliki busa yang banyak.
Namun setelah ada masalah limbah terhadap lingkungan. Disebabkan karena tipe ABS kurang biodegradable {tidak ramah lingkungan) dan busanya sering mencemari perairan. Maka di ganti dengan Linier Alkilbenzena Sulfonat linier (LAS)/LABS dengan rantai lurus, pada awal tahun 1960-an.
LAS sangat mudah larut dalam air dan lebih ramah lingkungan. Sejak itu produksi telah meningkat secara signifikan. Muai dari sekitar satu juta ton pada tahun 1980, menjadi sekitar 3,5 juta ton pada tahun 2016. Menjadikannya surfaktan anionik yang paling banyak di produksi setelah sabun.
Alkylbenzena di sebut juga sebagai deterjen alkyl. Pembuatan Alkylbenzene sulfonat di lakukan dengan mereaksikan Benzena dengan Propylen Tetramer. Selanjutnya di lakukan proses alkalinasi dengan menggunakan aluminium klorida (AlCl3) atau asam florida (HF), terbentuklah Deterjen Alkyl. Gambar proses reaksinya adalah sebagai berikut:
Untuk mendapatkan Linier Alkylbenzene Sulfonat (LAS), dari Alkyl Benzena yang terbentuk dari proses di atas. Selanjutnya di lakukan proses Sulfonasi dengan menggunakan Sulfur Trioksida untuk menghasilkan asam sulfonat. Asam sulfonat selanjutnya di netralkan dengan natrium hidroksida. Alkilbenzena memiliki massa molekul bervariasi, tergantung pada bahan awal dan katalis yang di gunakan. Pada umunya berkisar antara 10 dan 14 atom karbon.
Parafin sulfonat
Produksinya dengan cara sulfo-oksidasi parafin normal linier dengan sulfur di oksida dan oksigen. Selanjutnya di katalisis dengan radiasi ultraviolet atau gamma. Asam sulfonat alkana yang di hasilkan di netralkan dengan NaOH. Surfaktan ini memiliki kelarutan air yang sangat baik dan biodegradabilitas. Surfaktan ini juga kompatibel dengan banyak ion air.
Parafin sulfonat d isebut juga dengan Secondary Alkana Sulfonat (SAS). Ini merupakan anionik surfaktan yang banyak di gunakan dalam pembuatan deterjen, sabun cuci piring dan produk pembersih lainnya. Surfaktan ini memiliki karakteristik deterjensi, wetting agent dan kelarutan yang sangat baik, toleransi yang tinggi terhadap hardness. Jika di banding LAS surfaktan lebih ramah dan tidak iritasi serta kompatibel terhadap enzim dan pemutih.
alfa-olefin sulphonates
Pembuatannya dengan mereaksikan alfa-olefin linier dengan sulfur trioksida. Biasanya menghasilkan campuran alkena sulfonat (60–70%), 3- dan 4-hidroksialkana sulfonat (30%) dan beberapa di sulfonat serta beberapa spesies lainnya.
Sulphosuccinates
Adalah surfaktan khusus dari golongan sulfonat. Merupakan sulfaktan yang kompleks karena memiliki sifat banyak fungsi. Surfaktan ini mengandung sulfonat, ester, setengah ester dan gugus karboksilat. Sangat ramah terhadap lingkungan dan tidak menimbulkan iritasi. Sering di gunakan pada produk perawatan pribadi. Sebagai Di -ester surfaktan ini sangat baik di gunakan sebagai wetting agent yang larut dalam minyak.
2. Sulphat
Alkil Sulfat juga merupakan surfaktan sintetik. Selain di gunakan sebagai deterjen, Alkil sulfat juga di gunakan dalam produk perawatan pribadi seperti pasta gigi, shamphoo dan lainnya. Alkyl Sulfat di buat dengan mengolah alkohol dengan sulfur trioksida. Kemudian di netralkan dengan larutan natrium hidroksida untuk membentuk natrium alkil sulfat.
Yang tergolong dalam alkyl sulfat adalah Dodecyl sodium sulfate. Termasuk juga Dodecyl sulfate sodium salt, Lauryl sulfate sodium salt dan Sodium lauryl sulfate (SLS). Sedangkan yang paling umum adalah sodium laureth sulfate (SLES), dan amonium laureth sulfate (ALES)
Natrium alkil sulfat juga golongan dari alkil sulfat, merupakan campuran dari alkil yang berbeda seperti natrium lauril sulfat. Bentuknya berwarna atau putih atau cairan kental, yang berbau deterjen. Berberapa ada yang tampak kekuningan, larut dalam air dan dapat membentuk gelembung. Rumus kimianya adalah CnH2n+1OSO2ONa. Nomor CAS adalah 68955-19-1. Sodium Alkyl Sulfat (SAS) akan terurai dengan air mendidih dan terhidrolisis pada suhu 50o C.
Alkyl Sulfat
Alkyl Sulfat yang paling banyak di gunakan adalah jenis natrium alkil eter sulfat (SLES). Pembuatan SLES, dari alkil alkohol primer (dari sumber sintetik atau alami). Selanjutnya di lakukan proses etoksilasi dengan 1 sampai 3 molar ekivalen epoksietana. Produk ini kemudian di sulfatkan menggunakan sulfur trioksida dan di netralkan dengan alkali untuk membentuk alkil eter sulfat.
Salah satu sifat terpenting dari kelompok surfaktan ini adalah kemampuannya untuk menghasilkan busa yang tinggi dan stabil. Selain itu, zat-zat dari kelompok AES di cirikan oleh kelarutan air yang sangat baik. Mampu meningkat secara proporsional dengan panjang rantai polioksietilen dalam molekul. Sedangkan hidrofobisitas partikel alkil eter sulfat meningkat dengan bertambahnya panjang rantai karbon alkohol. Pada saat yang sama, aktivitas permukaannya meningkat.
Alkil ester sulfat di cirikan oleh kemampuan mengental di bawah pengaruh garam anorganik. Efek ini tergantung pada konsentrasi garam dan struktur alkil eter sulfat. Semakin kecil jumlah garam dan semakin banyak rantai alkil bercabang dalam molekul, semakin rendah peningkatan viskositas. Keuntungan lain dari surfaktan anionik ini adalah kompatibilitasnya dengan semua jenis surfaktan serta dengan enzim.
Produk yang populer di Indonesia untuk jenis Ether Sulfat ini adalah Texapon, Emal 70N dan Emal 270N
Baca juga tentang :
3. Posfat
Alkil fosfat termasuk dalam kelompok senyawa organik yang di sebut organofosfat. Alkil Posfat merupakan ester dari asam fosfat H3PO4 dan alkohol. Misalnya, rumus metil fosfat adalah CH3-H2PO4, di -metil fosfat – (CH3)2HPO4 dan trimetil fosfat – (CH3)3PO4.
Baik alkil fosfat dan alkil eter fosfat di buat dengan mengolah alkohol lemak atau alkohol etoksilat dengan zat fosforilasi. Biasanya fosfor pentoksida, P2O5. Reaksi menghasilkan campuran mono- dan di -ester asam fosfat. Rasio dari dua ester di tentukan oleh rasio reaktan dan jumlah air yang ada dalam campuran reaksi. Sifat fisikokimia surfaktan alkil fosfat bergantung pada rasio ester. Surfaktan fosfat di gunakan dalam industri pengerjaan logam karena sifat anti korosinya.
4. Karboksilat
Sabun
Sabun merupakan surfaktan sintetis tertua yang pernah di buat manusia sejak jaman prasejarah. Saat itu pembuatannya dengan merebus lemak hewani dengan abu kayu. Kini dengan berkembangnya ilmu pengetahuan, pembuatan sabun di lakukan dengan volume yang besar dan lebih efisien.
Sabun adalah garam logam alkali dari asam lemak, biasanya garam natrium atau kalium yang dapat larut. Proses pembuatannya di mulai dengan trigliserida (minyak atau lemak). Yang di hidrolisis dengan basa kuat untuk menghasilkan sabun dan gliserin, atau di hidrolisis pada suhu tinggi. Untuk menghasilkan asam lemak bebas yang dapat di netralkan setelah pemurnian lebih lanjut.
Sabun stabil dalam kondisi suhu ruangan tetapi pada pH rendah (asam), asam lemaknya terhidrolisis dan di endapkan. Sabun juga sangat sensitif terhadap adanya elektrolit dan mudah di endapkan oleh garam.
Bahan baku sabun saat ini di buat secara komersial dari sejumlah minyak dan lemak. Biasanya berupa lemak hewani, minyak sawit dan kelapa. Produk sampingan dari penyulingan minyak nabati seringkali kaya akan asam lemak dan juga di gunakan dalam produksi sabun.
Sifat-sifat Sabun
Sifat-sifat sabun sangat bergantung pada kualitas minyak atau lemak. Untuk menghasilkan sabun yang berkualitas baik, minyak sering kali melalui serangkaian proses yang bertujuan untuk meningkatkan atribut produk jadi.
Seperti surfaktan lainnya, kelarutan sabun tergantung pada rantai karbon. Yang pada akhirnya di tentukan oleh pilihan minyak bahan mentah. IIatan atom C12–14 memberikan sabun yang lebih mudah larut dengan pembentukan busa yang sangat tinggi. Sedangkan sabun C18+ memiliki kelarutan yang jauh lebih rendah.
Penggunaan asam tak jenuh, seperti oleat, memberikan kelarutan yang lebih baik. Jika di perlukan kelarutan yang tinggi, garam kalium atau garam amina dapat di gunakan sebagai pengganti garam natrium.