Konsentrasi Kritis Misel (KKM)

    Misel merupaka suatu molekul-molekul surfaktan yang mulai berasosiasi dengan penambahan surfaktan berikutnya sehingga terjadi kejenuhan pada antarmuka oleh surfaktan dan adsorbsi surfaktan-surfaktan ke permukaan tidak terjadi lagi. Surfaktan berasal dari kata surface active agent, yang merupakan senyawa kimia yang dapat mengaktifkan permukaan suatu zat lain yang sebelumnya tidak dapat berinteraksi dengan zat lain. Surfaktan memiliki karakter yang unik karena dapat berinteraksi dengan senyawa yang polar dan juga non polar. Kutub polar dari surfaktan ini dapat berinteraksi dengan air sehingga bersifat hidrofil. Secara struktur kata hidrofil berasal dari gabungan kata hidro yang berarti air dan fil yang berarti suka, jadi hidrofil berarti suka air. Selain bersifat polar, surfaktan pun dapat bersifat non polar karena memiliki rantai karbon yang memiliki karakter non polar. Proses pembentukan misel disebut sebagai miselisasi. Fenomena umum yang sering dijumpai dari sifat surfaktan yaitu fenomena detergen. Ketika detergen dapat membersihkan bahan seperti minyak, lemak, atau kotoran yang tidak bisa dibersihkan dengan air saja. Detergen dapat membantu membersihkan suatu benda yang kotor dengan menurunkan teganngan permukaan air. Surfaktan dapat menurunkan tegangan permukaan sehingga memungkinkan partikel-partikel yang menempel pada bahan-bahan yang dicuci terlepas dan mengapung atau terlarut dalam air (Atkins, 1997).

Misel merupakan penggabungan molekul surfaktan pada konsentrasi tertentu,Misel juga dapat disebut dengan koloid asosiasi, berikut gambar Misel:

   Surfaktan adalah senyawa kimia yang bekerja dengan menurunkan tegangan permukaan, tegangan antar muka, dan meningkatkan kestabilan partikel yang terdispersi serta mengontrol jenis formulasinya. Surfaktan dapat terserap ke dalam permukaan partikel minyak atau air sebagai penghalang yang akan mengurangi atau menghambat penggabungan dari partikel yang terdispersi4 . Surfaktan berbasis ester gliserol merupakan surfaktan yang memiliki sifat ekologi dan toksikologis yang relatif lebih aman terhadap lingkungan. Dengan kandungan gugus hidrofilik dan hidrofobik didalam strukturnya, senyawa ini mampu bertindak sebagai surfaktan nonionik dengan nilai HLB yang relatif rendah dan diharapkan mampu menjadi senyawa pengemulsi antara air dan minyak yang ramah lingkungan5 . Sebagai salah satu produk turunan gliserol, surfaktan tersebut dapat disintesis melalui reaksi esterifikasi. Surfaktan ini banyak digunakan di industri makanan dan kosmetik sebagai zat pengemulsi, dispersan, penebal, pelarut, pelumas, bahkan dalam industri obat-obatan (Wardana et al.,2019).

Berikut grafik hubungan antara konsentrasi surfaktan dan sifat fisik kelarutan surfaktan 

    Sejumlah konsentrasi surfaktan yang terlarut dalam air, akan membentuk monomer dan terkonsentrasi pada permukaan air membentuk lapisan tunggal (monolayer),dimana grup kepala (headgroup) yang bersifat hidrofilik (suka air) akan berorientasi kebawah permukaan air, sedangkan ekor hidrokarbon (hydrocarbon tails) yang bersifat hidrofobik (anti air) akan menjauh dari permukaan air. Pada konsentrasi surfaktan yang lebih tinggi akan terbentuk agregasi atau asosiasi dari surfaktan berupa sperikal dikenal dengan misel Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi, tetapi ketika surfaktan dilarutkan ke dalam air maka tegangan permukaan dari larutan itu akan turun sampai tercapainya suatu konsentrasi. Konsentrasi dimana tegangan permukaan turun disebut konsentrasi misel kritis. Konsentrasi misel kritis ini dapat ditentukan dari ketika sejumlah kecil dari surfaktan ditambahkan ke dalam air, ion-ion surfaktan atau molekul pada surfaktan nonionik terkonsentrat pada permukaan tipis dari cairan. Suatu permukaan cairan, ion-ion surfaktan terorientasi pada gugus hidrofil ke dalam air dan gugus hidrofob (menjauhi air). Secara bersamaan, jika surfaktan dapat dilarutkan dalam minyak maka gugus hidrofob akan ikut dengan minyak dan gugus hidrofil (menjauhi minyak). Pada konsentrasi misel kritis, larutan menjadi jenuh dalam keadaan normal, tetapi pada kebanyakan surfaktan, apabila dilarutkan pada cairan maka akan membentuk misel. Misel ini adalah kumpulan ionion surfaktan atau molekul surfaktan yang berkumpul menjadi satu bentuk, dengan gugus hidrofil di luar dan terikat pada air sedangkan gugus hidrofob berada di dalam untuk membentuk globulan-globulan minyak. Zat terlarut pada cairan dapat menaikkan atau menurunkan tegangan permukaan bergantung sifat zat terlarutnya. Penurunan tegangan permukaan oleh sabun menyebabkan perluasan film air dengan pembentukan gelembung atau busa (Porte et al., 2017).

Daftar Pustaka:

Atkins, P.W. 1997. Kimia Fisika (Alih Bahasa: dra. Irma I.K). Jakarta: Erlangga

Porte,G., Y. Poggi, J. Appell dan G. Maret. 2017. Large micelles in concentrated solutions. The second critical micellar concentration. Journal Of Physical Chemistry. Vol. 88(23): 5713-5720.

Wardana,D., A. Ramadhan dan D. P. F. Amne. 2019. Utilization of Glycerol from Used Oil as an Ester Glycerol Surfactant. journal of Chemical Science and Technology. Vol. 02(2): 111 - 120.