Mengenal Sistem Emulsi, Materi Kimia Kelas XI SMA

Di antara materi pembelajaran di kurikulum Kimia Kelas XI SMA dan Madrasah Aliyah, terdapat satu pembahasan yang menjelaskan mengenai emulsi. Mengutip laman resmi Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, emulsi bermakna suatu sistem dispersi, di mana salah satu fase terdispersi dalam fase lainnya dengan adanya suatu zat pengemulsi.

Dispersi berarti suatu sistem di mana partikel terdistribusi dari satu buah bahan lalu kemudian tersebar dalam sebuah fase berkelanjutan dari bahan lain. Dua fase tersebut mungkin berada dalam fase materi yang sama atau fase materi yang berbeda.

Secara tipe emulsi terbagi atas dua hal, yang terdiri atas emulsi sederhana atau emulsi ganda. Emulsi sederhana dapat berbentuk emulsi air dalam minyak (A/M) atau emulsi minyak dalam air (M/A). Emulsi ganda dapat berbentuk emulsi air dalam minyak dalam air (A/M/A) atau emulsi minyak dalam air dalam minyak (M/A/M).

Tipe emulsi akan mempengaruhi sifat-sifat fisik emulsi. Tipe emulsi yang berbeda juga dapat menghasilkan pelepasan zat yang berbeda. Oleh karenanya, dalam kontrol kualitas suatu emulsi, determinasi tipe emulsi merupakan hal mendasar yang perlu dilakukan.

 Selain makna seperti yang telah ditulis di atas emulsi juga memiliki korelasi dengan dispersi. Hal itu disebabkan fase terdisper pada emulsi terdiri dari bulatan-bulatan kecil zat cair yang terdistribusi ke seluruh pembawa yang tidak bercampur. Dalam batasan emulsi, fase terdispersi dianggap sebagai fase dalam dan medium dispersi sebagai fase luar atau fase kontinu.

Umumnya untuk membuat suatu emulsi yang stabil, perlu fase ketiga atau bagian ketiga dari emulsi yakni zat pengelmulsi (emulsifying agent).

Pembagian Tipe Emulsi

Tipe Emulsi yang pertama omo atau sebagai “minyak dalam air” atau “air dalam minyak” dari emulsi. Jenis emulsi tergantung pada sifat-sifat fase terdispersi dan fase kontinu. Jika fasa minyak didispersikan dalam fasa berair kontinu, maka emulsi dikenal sebagai “minyak dalam air”. Jika fase air adalah fase terdispersi dan fase minyak adalah fase kontinu, maka dikenal sebagai “air dalam minyak”.

Lalu dari penjelasan tersebut timbul pertanyaan, apakah emulsi minyak dan air berubah menjadi emulsi “air dalam minyak” atau emulsi “minyak dalam air”? Hal itu tergantung pada fraksi volume kedua fase dan jenis pengemulsi yang digunakan untuk mengemulsi mereka.

Pembagian Sifat Emulsi

Selain tipe yang disebut sebagai omo atau minyak dalam air, emulsi juga memiliki sifat khas sebagai berikut:

• Partikel-partikel emulsi tak terhindarkan membentuk struktur tak omogeny yang dinamis dalam skala kecil.
• Emulsi adalah sistem yang sangat tidak stabil dan memerlukan zat pengemulsi atau pengemulsi, kejadian ini biasanya merupakan zat aktif permukaan yang juga dikenal sebagai “surfaktan”.
• Emulsi dibuat dengan pencampuran kontinu atau agitasi dari dua fase
• Ketika disimpan untuk jangka waktu yang lebih lama atau dalam kasus tidak adanya zat pengemulsi, fase dalam emulsi cenderung terpisah, menghasilkan “retak emulsi” atau “fase inversi”.

Proses Pembentukan Emulsi

Dalam pembentukan emulsi, tegangan permukaan diturunkan terlebih dahulu dengan menambahkan surfaktan jenis emulgator. Jenis ini akan teradsorpsi ke dalam tetes cairan dan memecah tetes cairan tersebut menjadi tetesan yang lebih kecil. Kemudian emulgator akan membentuk sebuah lapisan pelindung pada tiap-tiap tetes cairan untuk mencegah terjadinya koalesens,dengan cara bagian hidrofilik akan mengarah ke air dan bagian lipofilik akan mengarah ke minyak.

Selanjutnya untuk mencegah antara tetes dispersi yang satu dengan yang lainnya berdekatan (saling melekat), dibutuhkan adanya suatu potensial zeta yang dapat menimbulkan lapisan listrik ganda. Dengan begitu, terjadi gaya tolak menolak antar tetes terdispersi. Supaya terbentuk suatu misell, dibutuhkan sejumlah surfaktan untuk mencapai CMC(Critical Micelle Concentration). Sehingga dapat menghasilkan suatu emulsi yang lebih stabil. Penggunaan emulgator ganda akan menghasilkan emulsi yang lebih stabil, karena dapat menghasilkan lapisan pelindung ganda pada permukaan tetesan.

Aneka Ragam Kerusakan Emulasi

Creaming : Merupakan merupakan suatu bentuk kerusakan emulsi secara estetika.Hal ini pasti terjadi pada zat terdispersi yang memiliki bobot jenis yanglebih besar dibandingkan dengan zat pendispersinya. Kerusakan ini bersifat reversibel dan dapat diatasi dengan melakukan pengocokan.

Flokulasi : Kerusakan ini terjadi akibat lemahnya gaya tolak menolak (potensialzeta) antara tetes-tetes terdispersi, sehingga mengakibatkan tetes terdispersi tersebut saling berdekatan. Hal ini dapat diatasi juga dengan pengocokan. Untuk mencegah terjadinya pelekatan yang kuat, maka ditambahkan koloid pelindung (musilago) untuk melindungi permukaan tetes terdispersi tersebut agar akan mudah terlepas saat dikocok.

Oswald Ripening : Merupakan suatu jalan untuk menuju ke sebuah koalesens(penggabungan tetes terdispersi).

Koalesens : Merupakan suatu bentuk kerusakan yang diakibatkan oleh kurangnyasurfaktan yang digunakan, sehingga lapisan pelindung pada permukaantetesan lemah. Jadi tetesan tersebut akan berfusi (bergabung) membentuk suatu tetesan yang berdiameter lebih besar. Kerusakan ini bersifat irreversibel dan akan menyebabkan terjadinya pemisahan fase (cracking).

Inversi fase : Kerusakan ini terjadi karena volume fase terdispersi hampir sama jumlahnya dengan fase pendispersi sehingga terjadi perubahan tipe dari o/w menjadi w/o, atau sebaliknya. 

Demikianlah penjelasan mengenai materi kimia emulsi yang rekat dengan sejumlah bahan obat-obatan dan cukup lazim menjadi pembahasan bagi siswa atau mahasiswa dengan bidang jurusan farmasi.