Berdasarkan tabel, surfaktan yang cocok untuk digunakan sebagai pengemulsi minyak dalam air memiliki nilai HLB 3,5 hingga 6, sedangkan untuk pengemulsi air dalam minyak berada di antara 8 hingga 18.

② Penentuan Nilai HLB (dihilangkan).

07 Emulsifikasi dan Pelarutan

Emulsi adalah sistem yang terbentuk ketika suatu cairan yang tidak bercampur terdispersi dalam cairan lain dalam bentuk partikel halus (tetesan atau kristal cair). Pengemulsi, yang merupakan sejenis surfaktan, sangat penting untuk menstabilkan sistem yang tidak stabil secara termodinamika ini dengan mengurangi energi antarmuka. Fase yang terdapat dalam bentuk tetesan dalam emulsi disebut fase terdispersi (atau fase internal), sedangkan fase yang membentuk lapisan kontinu disebut medium pendispersi (atau fase eksternal).

① Pengemulsi dan Emulsi

Emulsi umum seringkali terdiri dari satu fase sebagai air atau larutan berair, dan fase lainnya sebagai zat organik, seperti minyak atau lilin. Tergantung pada dispersinya, emulsi dapat diklasifikasikan sebagai air dalam minyak (A/M) di mana minyak terdispersi dalam air, atau minyak dalam air (M/A) di mana air terdispersi dalam minyak. Selain itu, terdapat emulsi kompleks seperti A/M/A atau M/A/M. Pengemulsi menstabilkan emulsi dengan menurunkan tegangan antarmuka dan membentuk membran monomolekuler. Pengemulsi harus mengadsorpsi atau terakumulasi pada antarmuka untuk menurunkan tegangan antarmuka dan memberikan muatan pada droplet, menghasilkan tolakan elektrostatik, atau membentuk lapisan pelindung viskositas tinggi di sekitar partikel. Akibatnya, zat yang digunakan sebagai pengemulsi harus memiliki gugus amfifilik, yang dapat disediakan oleh surfaktan.

2 Metode Pembuatan Emulsi dan Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Stabilitas

Terdapat dua metode utama untuk menyiapkan emulsi: metode mekanis mendispersikan cairan menjadi partikel-partikel kecil dalam cairan lain, sementara metode kedua melibatkan pelarutan cairan dalam bentuk molekul di cairan lain dan menyebabkannya beragregasi dengan tepat. Stabilitas emulsi mengacu pada kemampuannya untuk menahan agregasi partikel yang menyebabkan pemisahan fase. Emulsi merupakan sistem yang tidak stabil secara termodinamika dengan energi bebas yang lebih tinggi, sehingga stabilitasnya mencerminkan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kesetimbangan, yaitu waktu yang dibutuhkan cairan untuk terpisah dari emulsi. Ketika alkohol lemak, asam lemak, dan amina lemak terdapat dalam lapisan antarmuka, kekuatan membran meningkat secara signifikan karena molekul organik polar membentuk kompleks dalam lapisan yang teradsorpsi, sehingga memperkuat membran antarmuka.

Pengemulsi yang terdiri dari dua atau lebih surfaktan disebut pengemulsi campuran. Pengemulsi campuran teradsorpsi pada antarmuka air-minyak, dan interaksi molekuler dapat membentuk kompleks yang secara signifikan menurunkan tegangan antarmuka, meningkatkan jumlah adsorbat, dan membentuk membran antarmuka yang lebih padat dan kuat.

Tetesan bermuatan listrik secara signifikan memengaruhi stabilitas emulsi. Dalam emulsi yang stabil, tetesan biasanya membawa muatan listrik. Ketika pengemulsi ionik digunakan, ujung hidrofobik surfaktan ionik tergabung ke dalam fase minyak, sementara ujung hidrofilik tetap berada di fase air, memberikan muatan pada tetesan. Muatan serupa antar tetesan menyebabkan tolakan dan mencegah koalesensi, yang meningkatkan stabilitas. Dengan demikian, semakin besar konsentrasi ion pengemulsi yang teradsorpsi pada tetesan, semakin besar muatannya dan semakin tinggi stabilitas emulsi.

Viskositas medium dispersi juga memengaruhi stabilitas emulsi. Umumnya, medium dengan viskositas yang lebih tinggi meningkatkan stabilitas karena lebih kuat menghambat gerak Brown tetesan, sehingga memperlambat kemungkinan tumbukan. Zat berbobot molekul tinggi yang larut dalam emulsi dapat meningkatkan viskositas dan stabilitas medium. Selain itu, zat berbobot molekul tinggi dapat membentuk membran antarmuka yang kuat, sehingga semakin menstabilkan emulsi. Dalam beberapa kasus, penambahan bubuk padat juga dapat menstabilkan emulsi. Jika partikel padat terbasahi sepenuhnya oleh air dan dapat dibasahi oleh minyak, partikel tersebut akan tertahan di antarmuka air-minyak. Bubuk padat menstabilkan emulsi dengan memperkuat lapisan film saat mereka mengelompok di antarmuka, mirip seperti surfaktan yang teradsorpsi.

Surfaktan dapat secara signifikan meningkatkan kelarutan senyawa organik yang tidak larut atau sedikit larut dalam air setelah misel terbentuk dalam larutan. Pada saat ini, larutan tampak jernih, dan kemampuan ini disebut solubilisasi. Surfaktan yang dapat meningkatkan solubilisasi disebut solubilizer, sedangkan senyawa organik yang dilarutkan disebut solubilat.

08 Busa

Busa memainkan peran penting dalam proses pencucian. Busa mengacu pada sistem dispersi gas yang terdispersi dalam cairan atau padat, dengan gas sebagai fase terdispersi dan cairan atau padat sebagai medium pendispersinya, yang dikenal sebagai busa cair atau busa padat, seperti plastik busa, kaca busa, dan beton busa.

(1) Pembentukan Busa

Istilah busa mengacu pada kumpulan gelembung udara yang dipisahkan oleh lapisan tipis cairan. Karena perbedaan densitas yang cukup besar antara gas (fase terdispersi) dan cairan (medium dispersi), serta viskositas cairan yang rendah, gelembung gas dengan cepat naik ke permukaan. Pembentukan busa melibatkan penambahan sejumlah besar gas ke dalam cairan; gelembung-gelembung tersebut kemudian dengan cepat kembali ke permukaan, menciptakan agregat gelembung udara yang dipisahkan oleh lapisan tipis cairan. Busa memiliki dua karakteristik morfologi yang khas: pertama, gelembung gas seringkali berbentuk polihedral karena lapisan tipis cairan di persimpangan gelembung cenderung menjadi lebih tipis, yang pada akhirnya menyebabkan pecahnya gelembung. Kedua, cairan murni tidak dapat membentuk busa yang stabil; setidaknya dua komponen harus ada untuk menghasilkan busa. Larutan surfaktan adalah sistem pembentuk busa yang khas yang kapasitas pembusaannya terkait dengan sifat-sifat lainnya. Surfaktan dengan kemampuan pembusaan yang baik disebut agen pembusa. Meskipun agen pembusa menunjukkan kemampuan pembusaan yang baik, busa yang dihasilkannya mungkin tidak bertahan lama, yang berarti stabilitasnya tidak terjamin. Untuk meningkatkan stabilitas busa, zat-zat yang meningkatkan stabilitas dapat ditambahkan; ini disebut stabilisator, dengan stabilisator umum termasuk lauril dietanolamina dan oksida dodecyl dimetil amina.

(2) Stabilitas Busa

Busa merupakan sistem yang secara termodinamika tidak stabil; perkembangan alaminya menyebabkan pecahnya busa, sehingga mengurangi luas permukaan cairan secara keseluruhan dan mengurangi energi bebas. Proses penghilangan busa melibatkan penipisan lapisan cairan yang memisahkan gas secara bertahap hingga terjadi pecahnya busa. Tingkat stabilitas busa terutama dipengaruhi oleh laju drainase cairan dan kekuatan lapisan cairan. Faktor-faktor yang berpengaruh meliputi:

① Tegangan Permukaan: Dari perspektif energi, tegangan permukaan yang lebih rendah mendukung pembentukan busa tetapi tidak menjamin stabilitas busa. Tegangan permukaan yang rendah menunjukkan perbedaan tekanan yang lebih kecil, yang menyebabkan drainase cairan lebih lambat dan penebalan lapisan cairan, yang keduanya mendukung stabilitas.

② Viskositas Permukaan: Faktor kunci dalam stabilitas busa adalah kekuatan lapisan cairan, yang terutama ditentukan oleh kekokohan lapisan adsorpsi permukaan, yang diukur melalui viskositas permukaan. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa larutan dengan viskositas permukaan yang tinggi menghasilkan busa yang lebih tahan lama karena adanya interaksi molekuler yang lebih baik dalam lapisan yang teradsorpsi, yang secara signifikan meningkatkan kekuatan membran.

③ Viskositas Larutan: Viskositas yang lebih tinggi dalam cairan itu sendiri memperlambat drainase cairan dari membran, sehingga memperpanjang umur lapisan cairan sebelum pecah, meningkatkan stabilitas busa.

4. Aksi "Perbaikan" Tegangan Permukaan: Surfaktan yang teradsorpsi ke membran dapat melawan ekspansi atau kontraksi permukaan film; ini disebut aksi perbaikan. Ketika surfaktan teradsorpsi ke film cair dan memperluas luas permukaannya, hal ini mengurangi konsentrasi surfaktan di permukaan dan meningkatkan tegangan permukaan; sebaliknya, kontraksi menyebabkan peningkatan konsentrasi surfaktan di permukaan dan selanjutnya mengurangi tegangan permukaan.

⑤ Difusi Gas Melalui Lapisan Cairan: Akibat tekanan kapiler, gelembung yang lebih kecil cenderung memiliki tekanan internal yang lebih tinggi dibandingkan gelembung yang lebih besar. Hal ini menyebabkan difusi gas dari gelembung kecil ke gelembung yang lebih besar, yang menyebabkan gelembung kecil menyusut dan gelembung yang lebih besar membesar, yang pada akhirnya mengakibatkan keruntuhan busa. Penggunaan surfaktan yang konsisten menghasilkan gelembung yang seragam dan terdistribusi secara halus serta menghambat penghilangan busa. Dengan surfaktan yang terkemas rapat pada lapisan cairan, difusi gas terhambat, sehingga meningkatkan stabilitas busa.

⑥ Efek Muatan Permukaan: Jika lapisan cairan busa membawa muatan yang sama, kedua permukaan akan saling tolak, mencegah lapisan tersebut menipis atau pecah. Surfaktan ionik dapat memberikan efek stabilisasi ini. Singkatnya, kekuatan lapisan cairan merupakan faktor krusial yang menentukan stabilitas busa. Surfaktan yang bertindak sebagai agen pembusa dan penstabil harus membuat molekul-molekul yang terserap permukaan terkemas rapat, karena hal ini secara signifikan memengaruhi interaksi molekul antarmuka, meningkatkan kekuatan lapisan permukaan itu sendiri dan dengan demikian mencegah cairan mengalir menjauh dari lapisan di sebelahnya, sehingga stabilitas busa lebih mudah dicapai.

(3) Penghancuran Busa

Prinsip dasar penghancuran busa melibatkan perubahan kondisi yang menghasilkan busa atau penghilangan faktor penstabil busa, yang mengarah pada metode penghilang busa secara fisik dan kimia. Penghilang busa secara fisik mempertahankan komposisi kimia larutan berbusa sambil mengubah kondisi seperti gangguan eksternal, perubahan suhu, atau tekanan, serta perlakuan ultrasonik, yang semuanya merupakan metode efektif untuk menghilangkan busa. Penghilang busa secara kimia mengacu pada penambahan zat tertentu yang berinteraksi dengan agen pembusa untuk mengurangi kekuatan lapisan cairan di dalam busa, mengurangi stabilitas busa, dan mencapai penghilang busa. Zat-zat tersebut disebut penghilang busa, yang sebagian besar merupakan surfaktan. Penghilang busa biasanya memiliki kemampuan yang signifikan untuk mengurangi tegangan permukaan dan dapat dengan mudah teradsorpsi ke permukaan, dengan interaksi yang lebih lemah antar molekul penyusunnya, sehingga menciptakan struktur molekul yang tersusun longgar. Jenis penghilang busa bervariasi, tetapi umumnya merupakan surfaktan nonionik, dengan alkohol bercabang, asam lemak, ester asam lemak, poliamida, fosfat, dan minyak silikon yang umum digunakan sebagai penghilang busa yang sangat baik.

(4) Busa dan Pembersihan

Jumlah busa tidak berkorelasi langsung dengan kemanjuran pembersihan; lebih banyak busa tidak berarti pembersihan yang lebih baik. Misalnya, surfaktan nonionik dapat menghasilkan lebih sedikit busa daripada sabun, tetapi mereka mungkin memiliki kemampuan pembersihan yang lebih unggul. Namun, dalam kondisi tertentu, busa dapat membantu menghilangkan kotoran; misalnya, busa dari mencuci piring membantu membawa minyak, sementara membersihkan karpet memungkinkan busa untuk menghilangkan kotoran dan kontaminan padat. Selain itu, busa dapat menandakan efektivitas deterjen; minyak lemak yang berlebihan sering menghambat pembentukan gelembung, menyebabkan kurangnya busa atau mengurangi busa yang ada, yang menunjukkan kemanjuran deterjen yang rendah. Selain itu, busa dapat berfungsi sebagai indikator kebersihan bilasan, karena kadar busa dalam air bilasan sering berkurang dengan konsentrasi deterjen yang lebih rendah.

09 Proses Pencucian

Secara umum, pencucian adalah proses menghilangkan komponen yang tidak diinginkan dari objek yang dibersihkan untuk mencapai tujuan tertentu. Secara umum, pencucian mengacu pada penghilangan kotoran dari permukaan media. Selama pencucian, zat kimia tertentu (seperti deterjen) berperan untuk melemahkan atau menghilangkan interaksi antara kotoran dan media, mengubah ikatan antara kotoran dan media menjadi ikatan antara kotoran dan deterjen, sehingga memungkinkan pemisahan keduanya. Mengingat objek yang akan dibersihkan dan kotoran yang perlu dihilangkan dapat sangat bervariasi, pencucian merupakan proses yang rumit, yang dapat disederhanakan menjadi hubungan berikut:

Pembawa • Kotoran + Deterjen = Pembawa + Kotoran • Deterjen. Proses pencucian umumnya dapat dibagi menjadi dua tahap:

1. Kotoran dipisahkan dari pembawanya di bawah aksi deterjen;

2. Kotoran yang telah dipisahkan akan terdispersi dan tersuspensi dalam media. Proses pencucian bersifat reversibel, artinya kotoran yang terdispersi atau tersuspensi berpotensi menempel kembali pada barang yang telah dibersihkan. Oleh karena itu, deterjen yang efektif tidak hanya membutuhkan kemampuan untuk melepaskan kotoran dari media pembawa, tetapi juga mampu melarutkan dan menangguhkan kotoran, mencegahnya menempel kembali.

(1) Jenis-jenis Kotoran

Bahkan satu barang pun dapat mengakumulasi berbagai jenis, komposisi, dan jumlah kotoran, tergantung konteks penggunaannya. Kotoran berminyak sebagian besar terdiri dari berbagai minyak hewani dan nabati serta minyak mineral (seperti minyak mentah, bahan bakar minyak, tar batubara, dll.); kotoran padat meliputi partikel seperti jelaga, debu, karat, dan karbon hitam. Mengenai kotoran pakaian, dapat berasal dari sekresi manusia seperti keringat, sebum, dan darah; noda yang berasal dari makanan seperti noda buah atau minyak dan bumbu dapur; residu kosmetik seperti lipstik dan cat kuku; polutan atmosfer seperti asap, debu, dan tanah; serta noda tambahan seperti tinta, teh, dan cat. Jenis kotoran ini secara umum dapat dikategorikan menjadi jenis padat, cair, dan khusus.

① Kotoran Padat: Contoh umum meliputi jelaga, lumpur, dan partikel debu, yang sebagian besar cenderung bermuatan—seringkali bermuatan negatif—yang mudah menempel pada bahan berserat. Kotoran padat umumnya kurang larut dalam air tetapi dapat terdispersi dan tersuspensi dalam deterjen. Partikel yang lebih kecil dari 0,1 μm dapat sangat sulit dihilangkan.

2. Kotoran Cair: Ini termasuk zat berminyak yang larut dalam minyak, terdiri dari minyak hewani, asam lemak, alkohol lemak, minyak mineral, dan oksidanya. Sementara minyak hewani dan nabati serta asam lemak dapat bereaksi dengan alkali membentuk sabun, alkohol lemak dan minyak mineral tidak mengalami saponifikasi tetapi dapat dilarutkan oleh alkohol, eter, dan hidrokarbon organik, serta dapat diemulsi dan didispersikan oleh larutan deterjen. Kotoran berminyak cair biasanya melekat erat pada bahan berserat karena interaksi yang kuat.

③ Kotoran Khusus: Kategori ini terdiri dari protein, pati, darah, dan sekresi manusia seperti keringat dan urine, serta sari buah dan teh. Bahan-bahan ini seringkali terikat erat pada serat melalui interaksi kimia, sehingga lebih sulit untuk dibersihkan. Berbagai jenis kotoran jarang muncul secara terpisah, melainkan bercampur dan melekat secara kolektif pada permukaan. Seringkali, di bawah pengaruh eksternal, kotoran dapat teroksidasi, terurai, atau membusuk, menghasilkan jenis kotoran baru.

(2) Penempelan Kotoran

Kotoran menempel pada bahan-bahan seperti pakaian dan kulit karena interaksi tertentu antara benda dan kotoran. Daya rekat antara kotoran dan benda dapat dihasilkan dari adhesi fisik maupun kimia.

① Daya Rekat Fisik: Daya rekat kotoran seperti jelaga, debu, dan lumpur sebagian besar melibatkan interaksi fisik yang lemah. Umumnya, jenis kotoran ini relatif mudah dihilangkan karena daya rekatnya yang lebih lemah, yang terutama disebabkan oleh gaya mekanis atau elektrostatik.

A: Adhesi Mekanis**: Ini biasanya merujuk pada kotoran padat seperti debu atau pasir yang melekat melalui cara mekanis, yang relatif mudah dihilangkan, meskipun partikel yang lebih kecil di bawah 0,1μm cukup sulit dibersihkan.

B: Adhesi Elektrostatik**: Ini melibatkan partikel kotoran bermuatan yang berinteraksi dengan material yang bermuatan berlawanan; umumnya, material berserat membawa muatan negatif, yang memungkinkannya menarik partikel bermuatan positif seperti garam tertentu. Beberapa partikel bermuatan negatif masih dapat terakumulasi pada serat-serat ini melalui jembatan ion yang dibentuk oleh ion positif dalam larutan.

2. Adhesi Kimiawi: Ini mengacu pada kotoran yang menempel pada suatu benda melalui ikatan kimia. Misalnya, kotoran padat polar atau material seperti karat cenderung menempel kuat karena ikatan kimia yang terbentuk dengan gugus fungsi seperti gugus karboksil, hidroksil, atau amina yang terdapat pada material berserat. Ikatan ini menciptakan interaksi yang lebih kuat, sehingga kotoran tersebut lebih sulit dihilangkan; perawatan khusus mungkin diperlukan untuk membersihkannya secara efektif. Tingkat adhesi kotoran bergantung pada sifat kotoran itu sendiri dan permukaan tempat kotoran tersebut menempel.

(3) Mekanisme Pembuangan Kotoran

Tujuan pencucian adalah menghilangkan kotoran. Hal ini melibatkan pemanfaatan beragam aksi fisik dan kimia deterjen untuk melemahkan atau menghilangkan daya rekat antara kotoran dan barang yang dicuci, dibantu oleh kekuatan mekanis (seperti penggosokan manual, pengadukan mesin cuci, atau tumbukan air), yang pada akhirnya mengarah pada pemisahan kotoran.

① Mekanisme Penghapusan Kotoran Cair

A: Kelembapan: Kebanyakan kotoran cair berminyak dan cenderung membasahi berbagai benda berserat, membentuk lapisan berminyak di permukaannya. Langkah pertama dalam mencuci adalah aksi deterjen yang menyebabkan permukaan menjadi basah.
B: Mekanisme Rollup untuk Menghilangkan Minyak: Langkah kedua penghilangan kotoran cair dilakukan melalui proses rollup. Kotoran cair yang menyebar sebagai lapisan tipis di permukaan secara bertahap menggulung menjadi tetesan karena cairan pencuci membasahi permukaan berserat secara selektif, yang akhirnya digantikan oleh cairan pencuci.

2. Mekanisme Penghapusan Kotoran Padat

Berbeda dengan kotoran cair, penghilangan kotoran padat bergantung pada kemampuan cairan pencuci untuk membasahi partikel kotoran dan permukaan material pembawa. Adsorpsi surfaktan pada permukaan kotoran padat dan pembawa mengurangi gaya interaksi keduanya, sehingga menurunkan daya rekat partikel kotoran, sehingga lebih mudah dihilangkan. Lebih lanjut, surfaktan, terutama surfaktan ionik, dapat meningkatkan potensial listrik kotoran padat dan material permukaan, sehingga memudahkan penghilangan lebih lanjut.

Surfaktan nonionik cenderung teradsorpsi pada permukaan padat yang umumnya bermuatan dan dapat membentuk lapisan teradsorpsi yang signifikan, sehingga mengurangi pengendapan kotoran. Namun, surfaktan kationik dapat mengurangi potensial listrik kotoran dan permukaan pembawa, yang menyebabkan berkurangnya gaya tolak dan menghambat penghilangan kotoran.

③ Penghapusan Kotoran Khusus

Deterjen biasa mungkin sulit menghilangkan noda membandel dari protein, pati, darah, dan sekresi tubuh. Enzim seperti protease dapat secara efektif menghilangkan noda protein dengan memecah protein menjadi asam amino atau peptida yang larut. Demikian pula, pati dapat diurai menjadi gula oleh amilase. Lipase dapat membantu menguraikan pengotor triasilgliserol yang seringkali sulit dihilangkan dengan cara konvensional. Noda dari jus buah, teh, atau tinta terkadang membutuhkan zat pengoksidasi atau reduktan, yang bereaksi dengan gugus pembentuk warna untuk memecahnya menjadi fragmen yang lebih larut dalam air.

(4) Mekanisme Dry Cleaning

Poin-poin yang disebutkan di atas terutama berkaitan dengan pencucian dengan air. Namun, karena keragaman jenis kain, beberapa bahan mungkin tidak merespons pencucian dengan air dengan baik, yang menyebabkan deformasi, warna memudar, dll. Banyak serat alami mengembang saat basah dan mudah menyusut, yang menyebabkan perubahan struktural yang tidak diinginkan. Oleh karena itu, dry cleaning, biasanya menggunakan pelarut organik, seringkali lebih disukai untuk tekstil ini.

Pencucian kering lebih ringan dibandingkan pencucian basah, karena meminimalkan tindakan mekanis yang dapat merusak pakaian. Untuk menghilangkan kotoran secara efektif dalam pencucian kering, kotoran dikategorikan menjadi tiga jenis utama:

① Kotoran yang Larut dalam Minyak: Ini termasuk minyak dan lemak, yang mudah larut dalam pelarut pembersih kering.

② Kotoran yang Larut dalam Air: Jenis ini dapat larut dalam air tetapi tidak dalam pelarut pembersih kering, terdiri dari garam anorganik, pati, dan protein, yang dapat mengkristal setelah air menguap.

③ Kotoran yang tidak larut dalam minyak maupun air: Ini termasuk zat seperti karbon hitam dan silikat metalik yang tidak larut dalam kedua media tersebut.

Setiap jenis kotoran memerlukan strategi berbeda untuk penghilangan efektif selama dry cleaning. Kotoran yang larut dalam minyak dihilangkan secara metodis menggunakan pelarut organik karena kelarutannya yang sangat baik dalam pelarut nonpolar. Untuk noda yang larut dalam air, kandungan air yang cukup harus ada dalam bahan dry cleaning karena air sangat penting untuk penghilangan kotoran yang efektif. Sayangnya, karena air memiliki kelarutan yang minimal dalam bahan dry cleaning, surfaktan sering ditambahkan untuk membantu mengintegrasikan air.

Surfaktan meningkatkan kapasitas agen pembersih terhadap air dan membantu memastikan pelarutan kotoran yang larut dalam air dalam misel. Selain itu, surfaktan dapat mencegah kotoran membentuk endapan baru setelah dicuci, sehingga meningkatkan efektivitas pembersihan. Penambahan air sedikit saja sangat penting untuk menghilangkan kotoran ini, tetapi jumlah yang berlebihan dapat menyebabkan distorsi pada kain, sehingga diperlukan kadar air yang seimbang dalam larutan pembersih kering.

(5) Faktor-faktor yang Mempengaruhi Tindakan Pencucian

Adsorpsi surfaktan pada antarmuka dan penurunan tegangan antarmuka yang dihasilkan sangat penting untuk menghilangkan kotoran cair maupun padat. Namun, pencucian pada dasarnya kompleks, dipengaruhi oleh banyak faktor, bahkan pada jenis deterjen yang sama. Faktor-faktor ini meliputi konsentrasi deterjen, suhu, sifat kotoran, jenis serat, dan struktur kain.

① Konsentrasi Surfaktan: Misel yang terbentuk oleh surfaktan memainkan peran penting dalam pencucian. Efisiensi pencucian meningkat drastis setelah konsentrasinya melampaui konsentrasi misel kritis (CMC), sehingga deterjen sebaiknya digunakan pada konsentrasi yang lebih tinggi daripada CMC agar pencucian efektif. Namun, konsentrasi deterjen di atas CMC menghasilkan hasil yang semakin berkurang, sehingga konsentrasi berlebih tidak diperlukan.

2 Pengaruh Suhu: Suhu memiliki pengaruh yang sangat besar terhadap efektivitas pembersihan. Umumnya, suhu yang lebih tinggi memudahkan penghilangan kotoran; namun, panas yang berlebihan dapat berdampak buruk. Menaikkan suhu cenderung membantu penyebaran kotoran dan juga dapat menyebabkan kotoran berminyak lebih mudah teremulsi. Namun, pada kain tenun yang rapat, peningkatan suhu yang menyebabkan serat mengembang secara tidak sengaja dapat mengurangi efisiensi penghilangan.

Fluktuasi suhu juga memengaruhi kelarutan surfaktan, CMC, dan jumlah misel, sehingga memengaruhi efisiensi pembersihan. Untuk banyak surfaktan rantai panjang, suhu yang lebih rendah mengurangi kelarutan, terkadang di bawah CMC-nya sendiri; oleh karena itu, pemanasan yang tepat mungkin diperlukan untuk fungsi optimal. Dampak suhu terhadap CMC dan misel berbeda untuk surfaktan ionik dibandingkan nonionik: peningkatan suhu biasanya meningkatkan CMC surfaktan ionik, sehingga memerlukan penyesuaian konsentrasi.

3. Busa: Ada kesalahpahaman umum yang menghubungkan kemampuan berbusa dengan efektivitas pencucian—lebih banyak busa tidak berarti hasil cucian yang lebih baik. Bukti empiris menunjukkan bahwa deterjen rendah busa bisa sama efektifnya. Namun, busa dapat membantu menghilangkan kotoran dalam aplikasi tertentu, seperti mencuci piring, di mana busa membantu menghilangkan lemak atau membersihkan karpet, di mana busa mengangkat kotoran. Selain itu, keberadaan busa dapat menunjukkan apakah deterjen berfungsi; kelebihan lemak dapat menghambat pembentukan busa, sementara berkurangnya busa menandakan berkurangnya konsentrasi deterjen.

4 Jenis Serat dan Sifat Tekstil: Selain struktur kimianya, penampilan dan susunan serat memengaruhi daya rekat dan kesulitan menghilangkan kotoran. Serat dengan struktur kasar atau datar, seperti wol atau katun, cenderung lebih mudah memerangkap kotoran daripada serat halus. Kain dengan tenunan rapat mungkin awalnya tahan terhadap penumpukan kotoran, tetapi dapat menghambat pencucian yang efektif karena akses terbatas ke kotoran yang terperangkap.

⑤ Kesadahan Air: Konsentrasi Ca²⁺, Mg²⁺, dan ion logam lainnya berdampak signifikan terhadap hasil pencucian, terutama untuk surfaktan anionik, yang dapat membentuk garam tak larut yang mengurangi efektivitas pembersihan. Dalam air sadah, bahkan dengan konsentrasi surfaktan yang memadai, efektivitas pembersihannya tetap rendah dibandingkan dengan air suling. Untuk kinerja surfaktan yang optimal, konsentrasi Ca²⁺ harus diminimalkan hingga di bawah 1×10⁻⁶ mol/L (CaCO₃ di bawah 0,1 mg/L), yang seringkali memerlukan penambahan agen pelunak air dalam formulasi deterjen.