Pembuatan dan karakterisasi emulsi air dalam solar dengan campuran sorbitan monooleate (Span 80) dan Polyoxyethylene sorbitan monooleate (Tween 80) sebagai emulsifier

YASNIMARLIS, Dr. ,Triyono, S.U

2009 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dipelajari sistem tiga komponen untuk pembuatan dan karakterisasi emulsi air dalam solar (emulsi A/M) dari campuran air 10 %v/v dan solar 90 %v/v dengan menambahkan surfaktan campuran sorbitan monooleate (span 80) dan polyoxyethylene sorbitan monooleate (tween 80) sebagai emulsifier. Rasio campuran span 80 dan tween 80 yang digunakan adalah 9:1, yang selanjutnya disebut surfaktan SpTw 91. HLB (Hydrophile Lipophile Balance) surfaktan SpTw 91 adalah 5,37 yang diperoleh dari nilai HLB Span 80 4,3 dan nilai HLB Tween 80 yaitu 15. Nilai HLB SpTw 91: 5,37 masih dalam batas pembentukan emulsi air dalam minyak. Pada proses pembuatan emulsi air dalam minyak dilakukan dengan variasi konsentrasi surfaktan SpTw 91 yang ditambahkan yaitu 2,5; 5,0; 7,5; 10,0; 11,2; 12,5; dan 15,0 %w/v, serta variasi lamanya pengadukan yaitu 15 menit, 30 menit, dan 60 menit. Uji karakterisasi sifat fisika emulsi air/solar meliputi uji densitas, tegangan muka, viskositas, titik didih, dan kalor pembakaran yang dilakukan dengan menggunakan alat berturut-turut yaitu; piknometer, kenaikan pipa kapiler, ASTM D 445, refluks, dan bom kalorimeter. Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposisi optimum emulsi air/solar diperoleh pada penambahan surfaktan SpTw 91 sebanyak 11,2 dan 12,5 %w/v, dan pada pengadukan 60 menit dengan terbentuknya 100 % fase emulsi air/solar. Hasil uji karakterisasi sifat fisika emulsi air/solar menunjukkan perbedaan dengan sifat fisik solar. Densitas dan viskositas emulsi air/solar lebih besar dari solar. Tegangan muka emulsi air/solar lebih rendah dari solar dan mencapai konsentrasi kritis misel (KKM) pada penambahan 5 %w/v surfaktan SpTw 91. Titik didih dalam hal ini IBP (Initial Boiling Point) emulsi air/solar berada di bawah titik didih air dan solar. Kalor pembakaran emulsi air dalam solar lebih kecil dari kalor pembakaran solar dan meningkat dengan berkurangnya kadar air dalam campuran. Emulsi air/solar yang stabil diperoleh pada penambahan 7,5–15,0 %w/v surfaktan SpTw 91, dan tetap stabil selama penyimpanan satu bulan pada suhu ruangan.

The preparation and characterization of water/diesel oil emulsion (W/O emulsion) using mixture of sorbitan monooleate (span 80) and polyoxyethylene sorbitan monooleate (tween 80) as an emulsifying agent has been studied. The ratio of span 80 to tween 80 applied is 9:1, named as surface active agent of SpTw 91. HLB surface active agent of SpTw 91 of 5.37 was obtained from HLB of Span 80 of 4.3 and value HLB Tween 80 of 15, in order to form the most stable water/diesel oil emulsion. Water/diesel oil emulsion was made by various concentration of surface active agent of SpTw 91 added that are 2.5; 5.0; 7.5; 10.0; 11.2; 12.5; and 15.0 %w/v, and variation the duration of stirring time that were 15, 30, and 60 minutes. Characterizations of physical properties were carried out, including the density, surface tension, viscosity, boiling point and heat of combustion. There were carried out using pycnometer, increase of capillary, ASTM D 445, reflux, and calorimeter bomb respectively. The result showed that optimum composition of water/diesel oil emulsion obtained at addition of surface active agent 11.2 and 12.5 %w/v, in which 100 % phase of water/diesel oil emulsion can be formed after stirred for 60 minutes. The result of physical properties test shows that density and viscosity of water/diesel oil emulsion are higher than pure diesel oil, surface tension is lower than pure diesel oil and critical micelle concentration (cmc) at addition of 5.0 %w/v. Boiling point of emulsion is below water and diesel oil. Heat of combustion of water/diesel oil emulsion is lower than pure diesel oil and increases linearly by of water content decreasing in mixture. The most stable emulsion was obtained by addition of 7.5−15.0 %w/v surface active agent of SpTw 91.

Kata Kunci : emulsi air/solar, surfaktan SpTw 91, karakterisasi sifat fisika, stabilitas, water/diesel oil emulsion, stability, surface active agent SpTw 91, characterization of physical properties