Sunday, May 31, 2009

Bagaimana sabun dapat membersihkan kotoran?

Sabun dapat membersihkan kotoran dari benda-benda yang dicuci, diantaranya pakaian, pecah belah, alat-alat dapur, juga tubuh kita. Mengapa sabun mampu melakukan itu? Bagaimana cara sabun membersihkan kotoran yang menempel pada benda?

Benda kotor yang sulit dicuci, umumnya disebabkan oleh adanya minyak/lemak yang membawa kotoran itu menempel pada benda. Kalau benda itu dicuci dengan air, tentu saja kotoran tidak dapat terangkat oleh air, karena air tidak dapat bercampur dengan minyak. Mungkin sebagian kotoran dapat larut ke dalam air, yaitu kotoran yang tidak bercampur dengan minyak. Kotoran yang tercampur dengan minyak tidak mungkin dapat berpindah ke air. Mengapa air tidak dapat bercampur dengan minyak?

Pada pembahasan tentang kepolaran molekul, air tergolong molekul polar sedang minyak merupakan molekul non polar. Banyak zat yang dapat larut dalam air, sehingga air tergolong pelarut universal. Zat-zat yang larut dalam air adalah zat-zat yang memiliki sifat sama, yaitu senyawa polar atau senyawa ion, karena terdiri atas ion-ion. Karena minyak terdiri atas molekul-molekul non polar, maka zat-zat yang dapat bercampur dengan baik juga tergolong molekul non polar.

Dua jenis zat dapat bercampur dengan baik apabila keduanya memiliki sifat yang sama untuk dapat saling tarik menarik sehingga menyatu. Campuran antara molekul polar dengan molekul polar dapat membentuk larutan karena mereka saling tarik menarik. Kutub positif pelarut tarik menarik dengan kutub negatif zat terlarut, demikian pula sebaliknya. Campuran antara molekul polar dengan senyawa ion, misalnya air dengan NaCl, kutub-kutub air mampu menarik kation dan anion hingga terpisah atau dikatakan terurai (terdisosiasi). Ion Na+ dikelilingi oleh molekul-molekul air dengan kutub negatif menghadap ke ion Na+ dan ion Cl- dikelilingi oleh molekul-molekul air yang kutub positif menghadap ke ion Cl-. Campuran antara molekul-molekul non polar juga dapat membentuk larutan, karena masing-masing molekul tidak bermuatan/berkutub, maka walaupun mereka tidak mampu mengadakan tarik menarik, namun keduanya tidak tolak-menolak atau menghindar apabila mereka diaduk untuk disatukan. Maka bercampurlah mereka dengan baik.

Di atas diuraikan bahwa air dan minyak tidak dapat bercampur karena molekulnya yang satu polar yang lain non polar. Walaupun keduanya diaduk atau dikocok dengan keras, namun setelah dibiarkan, mereka kembali terpisah menjadi dua lapisan. Tampak adanya suatu lapisan pemisah. Hal ini menunjukkan bahwa mereka tidak ingin bercampur, tegangan permukaannya tinggi. Seakan satu sama lain bersikeras tidak mau menyatu. Sehingga terjadi suatu batas sebagai lapisan yang memisahkan keduanya. Seakan molekul-molekul air bergandengan merapat menutup rongga-rongga diantara mereka agar molekul-molekul minyak tidak dapat menerobos masuk. Begitu juga halnya dengan minyak. Seakan mereka telah menyiapkan suatu barisan terdepan yang rapat untuk melawan molekul-molekul air yang akan menyerang masuk.

Sekarang mencari alasan mengapa sabun dapat membersihkan kotoran yang mengandung minyak/lemak. Minyak/lemak merupakan gliserida, yaitu suatu ester gliserol. Gliserol adalah alkohol trivalen, rumusnya CH2OHCHOHCH2OH. Rumus umum minyak/lemak adalah CH2COORCHCOORCH2COOR. Sedang rumus umum sabun adalah RCOONa. Dalam air, ion-ion Na+ terlepas dari ion-ion RCOO-. Rantai R pada sabun bersifat non polar sedang –COO- merupakan anion. Sehingga rantai R bersifat hidrofob sedang –COO- bersifat hidrofil. Oleh karena itu –COO- menarik molekul air sedang rantai R tidak dapat menarik air, namun mampu menarik minyak yang juga hidrofob. Karena setiap partikel sabun menggandeng molekul air dan minyak, maka mereka bertiga menyatu. Campuran ini tidak dapat homogen seperti larutan sejati, yaitu larutan yang zat terlarut dan pelarutnya bercampur dengan baik tanpa bantuan. Campuran air dan minyak dengan bantuan sabun dikenal sebagai emulsi dan sabun berfungsi sebagai pengemulsi atau emulgator. Emulsi adalah salah satu jenis koloid, yaitu suatu campuran antara homogen dan heterogen. Emulsi tergolong koloid cair dalam cair; fasa terdispersinya minyak, medium pendispersinya air.
Nah demikianlah, penjelasan tentang kemampuan sabun sebagai emulgator dalam menyatukan minyak dan air, walaupun terbatas sebagai koloid, bukan larutan sejati.