Industri Kimia Pada Detergen

 

 

 

 

 

1.  Sejarah Deterjen

       Deterjen sintetik yang pertama dikembangkan oleh Jerman pada waktu Perang Dunia II dengan tujuan agar lemak dan minyak dapat digunakan untuk keperluan lainnya. Pada saat ini ada lebih 1000 macam deterjen sintetik yang ada di pasaran. Fritz Gunther, ilmuwan Jerman, biasa disebut sebagai penemu surfactant sintetis dalam deterjen tahun 1916. Namun, baru tahun 1933 deterjen untuk rumah tangga diluncurkan pertama kali di AS. Kelebihan deterjen, mampu lebih efektif membersihkan kotoran meski dalam air yang mengandung mineral. Tapi, ia pun menimbulkan masalah. Sebelum tahun 1965, deterjen menghasilkan limbah busa di sungai dan danau. Ini karena umumnya deterjen mengandung alkylbenzene sulphonate yang sulit terurai. Setelah 10 tahun dilakukan penelitian (1965), ditemukan linear alkylbenzene sulphonate (LAS) yang lebih ramah lingkungan. Bakteri dapat cepat menguraikan molekul LAS, sehingga tidak menghasilkan limbah busa.

            Salah satu deterjen yang pertama dibuat adalah garam natrium dari lauril hidrogen sulfat. Tetapi pada saat ini, kebanyakan deterjen adalah garam dari asam sulfonat.Deterjen dalam kerjanya dipengaruhi beberapa hal, yang terpenting adalah jenis kotoran yang akan dihilangkan dan air yang digunakan. Deterjen, khususnya surfaktannya, memiliki kemampuan yang unik untuk mengangkat kotoran, baik yang larut dalam air maupun yang tak larut dalam air. Salah satu ujung dari molekul surfaktan bersifat lebih suka minyak atau tidak suka air (hidrofobik), akibatnya bagian ini mempenetrasi kotoran yang berminyak. Ujung molekul surfaktan satunya lebih suka air (hidrofilik), bagian inilah yang berperan mengendorkan kotoran dari kain dan mendispersikan kotoran, sehingga tidak kembali menempel ke kain. Akibatnya warna kain akan dapat dipertahankan.

 

1.Surfaktan

Kata surfaktan atau dalam bahasa Inggris ‘surfactant’ merupakan singkatan dari ‘surface active agent’ dan merupakan salah satu bahan paling penting dalam komposisi kimia deterjen pakaian.
Surfaktan pada dasarnya terdiri dari dua jenis: bagian hidrofilik dan hidrofobik, yang bekerja sama untuk menghilangkan noda dari pakaian.
Molekul-molekul surfaktan hidrofobik (pembenci air) memecahkan partikel kotoran pada kain, sedangkan molekul surfaktan hidrofilik (penyuka air) mengendapkan partikel tanah dan kotoran dalam air cucian.
Pada dasarnya, surfaktan memiliki sifat ionik (muatan listrik) dan dikategorikan dalam tiga jenis surfaktan yaitu:
1. Surfaktan Kationik
Seperti namanya, surfaktan ini mengandung muatan positif dalam air sehingga tidak bereaksi dengan ion yang bermuatan positif pada air sadah.
Surfaktan kationik terutama digunakan dalam deterjen untuk conditioning kain dan efektif bila dikombinasikan dengan surfaktan non-ionik pada perbandingan yang tepat.
- Garam Ammonium
2. Surfaktan Anionik
Surfaktan anionik membawa muatan negatif sehingga bereaksi dengan ion bermuatan positif pada air sadah.
Untuk diketahui, air sadah mengandung senyawa magnesium dan kalsium.
Surfaktan anionik bereaksi dengan senyawa pada air sadah untuk kemudian menetralkannya.
-Alykyl Benzene Sulfonate (ABS)
-Linier Alykyl Benzene Sulfonate (LAS)
-Alpha Olein Sulfonate ( AOS)
3. Surfaktan Nonionik
Karena surfaktan nonionik tidak memiliki muatan, maka mereka tidak mengalami ionisasi dalam air.
Surfaktan jenis ini membantu membersihkan noda berminyak melalui proses emulsifikasi.
-Nonyl Phenol Polyethoxyle

2.   Builder

Builder (pembentuk) berfungsi meningkatkan efisiensi pencuci dari surfaktan dengan cara menon-aktifkan mineral penyebab kesadahan air.

Builder umumnya mengandung unsur seperti :

a.fosfat

b.Asetat

c.Silikat

d.Sitrat 

3.  Filler

Filter  adalah bahan tambahan detergen yang tidak mempunyai kemampuan meningkatkan daya cuci, tetapi menambah kuantitas. Bahan pengisi menetralisir kesadahan air atau melunakkan air, mencagah menempelnya kembali kotoran pada bahan yang dicuci dan mencegah terbentuknya gumpalan dalam air cucian. Hampir seluruh ureum dibentuk di dalam hati, dari metabolisme protein (asam amino). Urea berdifusi bebas masuk ke dalam cairan intra sel dan ekstrasel. Zat ini dipekatkan dalam urin untuk diekskresikan. Pada keseimbangan nitrogen yang stabil, sekitar 25 gram urea diekskresikan setiap hari. Kadar dalam darah mencerminkan keseimbangan antara produksi dan ekskresi urea.

4.   Aditif

Aditif adalah bahan suplemen atau tambahan untuk membuat produk lebih menarik, misalnya pewangi, pelarut, pemutih, pewarna dan seterusnya, tidak berhubungan langsung dengan daya cuci deterjen. Additives ditambahkan lebih untuk maksud komersialisasi produk.

Bahan Lain dalam Deterjen Pakaian

Selain surfaktan, terdapat berbagai bahan lain yang terdapat dalam deterjen pakaian sebagai berikut:
>> Builder, merupakan bahan kimia, seperti polifosfat, natrium karbonat atau natrium silikat, dan aluminosilikat, yang membantu meningkatkan kualitas deterjen.
Selain itu, builder juga mencegah larutan terlalu basa agar pembersihan berjalan lebih optimal.
>> Natrium silikat, bertindak sebagai anti korosi sehingga mencegah bagian mesin cuci dari karat.
>> Optical brightener, merupakan senyawa kimia yang mengubah panjang gelombang cahaya ultra violet menjadi cahaya tampak untuk memberi kesan pakaian tampak lebih putih.
>> Fragrance, merupakan wewangian yang memberikan aroma unik pada deterjen sekaligus meredam bau tidak menyenangkan dari bahan kimia yang digunakan dalam deterjen.
>> Colorant, merupakan pewarna yang bertindak sebagai aditif khusus pada deterjen.
>> Natrium sulfat, digunakan untuk mencegah penggumpalan pada deterjen bubuk.
>> Enzim, digunakan untuk membantu memecahkan senyawa kotoran yang kompleks seperti noda darah.
>> Aditif lain, seperti Monoethanolamine (alkohol) untuk menurunkan titik beku deterjen dan membuatnya lebih mudah digunakan dalam suhu rendah.

Pencemaran Alam Sekitar oleh Detergen dan Bahan Tambahan dalam Detergen

1. Detergen yang berantai lurus tidak terbiodegradasikan, yaitu tidak terurai oleh bakteria atau mikroorganisma.
2. Apabila air cucian yang mengandungi detergen dibuang ke dalam talian air atau ke dalam sungai, pencemaran air berlaku dan hidupan akuatik akan mati.
3. Apabila sebatian fosfat yang ditambahkan kepada detergen dibuang ke dalam sungai atau tasik akan berlaku pertumbuhan rumpai air dan alga yang sangat cepat. Hal ini akan menyebabkan kandungan oksigen terlarut di dalam air sangat berkurangan dan hidupan akuatik akan mati.

Bahaya Detergen

Tanpa mengurangi makna manfaat detergen dalam memenuhi kebutuhan sehari-hari, harus diakui bahwa bahan kimia yang digunakan pada detergen dapat menimbulkan dampak negatif baik terhadap kesehatan maupun lingkungan. Dua bahan terpenting dari pembentuk detergen yakni surfaktan dan builders, diidentifikasi mempunyai pengaruh langsung dan tidak langsung terhadap manusia dan lingkungannya.

Surfaktan dapat menyebabkan permukaan kulit kasar, hilangnya kelembaban alami yang ada pada permukan kulit dan meningkatkan permeabilitas permukaan luar. Hasil pengujian memperlihatkan bahwa kulit manusia hanya mampu memiliki toleransi kontak dengan bahan kimia dengan kandungan 1 % LAS dan AOS dengan akibat iritasi sedang pada kulit.

Surfaktan kationik bersifat toksik jika tertelan dibandingkan dengan surfaktan anionik dan non-ionik. Sisa bahan surfaktan yang terdapat dalam Detergen dapat membentuk chlorbenzene pada proses klorinisasi pengolahan air minum PDAM. Chlorbenzene merupakan senyawa kimia yang bersifat racun dan berbahaya bagi kesehatan. Pada awalnya surfaktan jenis ABS banyak digunakan oleh industri detergen. Namun karena ditemukan bukti-bukti bahwa ABS mempunyai risiko tinggi terhadap lingkungan, bahan ini sekarang telah digantikan dengan bahan lain yaitu LAS.

Salah satu yang paling banyak dimanfaatkan di dalam detergen adalah phosphate. Phosphate memegang peranan penting dalam produk detergen, sebagai softener air. Bahan ini mampu menurunkan kesadahan air dengan cara mengikat ion kalsium dan magnesium. Berkat aksi softenernya, efektivitas dari daya cuci detergen meningkat. Phosphate yang biasa dijumpai pada umumnya berbentuk Sodium Tri Poly Phosphate (STPP).

Phosphate tidak memiliki daya racun, bahkan sebaliknya merupakan salah satu nutrisi penting yang dibutuhkan mahluk hidup. Tetapi dalam jumlah yang terlalu banyak, phosphate dapat menyebabkan pengkayaan unsur hara (eutrofikasi) yang berlebihan di badan air, sehingga badan air kekurangan oksigen akibat dari pertumbuhan algae (phytoplankton) yang berlebihan yang merupakan makanan bakteri.

Populasi bakteri yang berlebihan akan menggunakan oksigen yang terdapat dalam air sampai suatu saat terjadi kekurangan oksigen di badan air dan pada akhirnya justru membahayakan kehidupan mahluk air dan sekitarnya. Di beberapa negara, penggunaan phosphate dalam detergen telah dilarang. Sebagai alternatif, telah dikembangkan penggunaan zeolite dan citrate sebagai builder dalam detergen.

Polusi atau pencemaran adalah keadaan dimana suatu lingkungan sudah tidak alami lagi karena telah tercemar oleh polutan. Misalnya air sungai yang tidak tercemar airnya masih murni dan alami, tidak ada zat-zat kimia yang berbahaya, sedangkan air sungai yang telah tercemar oleh detergen misalnya, mengandung zat kimia yang berbahaya, baik bagi organisme yang hidup di sungai tersebut maupun bagi makhluk hidup lain yang tinggal di sekitar sungai tersebut.

Polutan adalah zat atau substansi yang mencemari lingkungan. Air limbah detergen termasuk polutan karena didalamnya terdapat zat yang disebut ABS. Jenis Detergen yang banyak digunakan di rumah tangga sebagai bahan pencuci pakaian adalah Detergen anti noda. Detergen jenis ini mengandung ABS (alkyl benzene sulphonate) yang merupakan Detergen tergolong keras.

Beberapa negara di dunia secara resmi telah melarang penggunaan zat ABS ini dalam pembuatan detergen dan memperkenalkan senyawa kimia baru yang disebut Linier Alkyl Sulfonat, atau lebih sering jika kita lihat di berbagai label produk detergen yang kita pakai dengan nama LAS yang relatif lebih ramah lingkungan. Akan tetapi penelitian terbaru oleh para ahli menyebutkan bahwa senyawa ini juga menimbulkan kerugian yang tidak sedikit terhadap lingkungan. Menurut data yang diperoleh bahwa dikatakan alam lingkungan kita membutuhkan waktu selama 90 hari untuk mengurai LAS dan hanya 50% dari keseluruhan yang dapat diurai.

DAFTAR PUSTAKA :

- http://www.medikalogi.com/4610/kandungan-sekaligus-bahaya-pada-detergen.html

- http://www.amazine.co/39889/komposisi-kimia-bahan-pembuat-deterjen-pakaian/

- http://smileosman.blogspot.co.id/2014/09/makalah-bahan-bahan-kimia-pada-detergen.html