Sabun #4: Surfaktan

Pada artikel sebelumnya saya sempat menyebut jenis surfaktan, sodium lauril sulfat (SLS). Apa sih surfaktan? Singkatnya, surfaktan adalah sabun. Namun, surfaktan juga ditambahkan lagi dalam sabun. Mengapa surfaktan perlu ditambahkan? Apakah memiliki efek samping? Apa saja jenisnya?


Lihat lagi artikel mengenai bioteknologi (klik judul)

Sabun dan deterjen merupakan surfaktan. Agen ini akan berikatan dengan nonpolar dan polar menurunkan tegangan permukaan sehingga dua larutan berbeda sifat dapat bergabung. Surfaktan juga menghasilkan busa/ gelembung sabun yang merupakan lapisan air yang berikatan dengan surfaktan dan membungkus udara.

Dalam pembuatan sabun secara komersial, surfaktan lain bisa ditambahkan seperti: sodium lauril sulfate (SLS), cocamidopropyl betaine, dan glyceryl stearate. Ketiga bahan ini bisa aja ada bersamaan dalam satu produk.

Fungsi penambahan surfaktan tambahan
1. Membersihkan : sifat hidrofil dan hidrofobnya yang dapat mengangkat kotoran dan minyak
2. Membentuk busa  : sifat hidrofil dan hidrofob yang membungkus udara
3. Emulsifikasi : membentuk micelles, menghasilkan koloid dan kekentalan
4. Opacifying & thickener (modifikasi aestetik)
5. Conditioning  & Moisturizing : melembabkan
6. Preservative : hidrofob menarik dinding sel bakteri sehingga mencegah kontaminasi produk

Jenis Surfaktan 
Lalu apakah surfaktan berbahaya bagi kulit kita?
Surfaktan dapat dibagi berdasarkan kepalanya dan counter-ion nya. Pada artikel ini saya akan membahas jenis surfaktan berdasarkan muatan gugus kepala polar surfaktan sebagai pendekatan bagi kita untuk memahami resiko penggunaan surfaktan.

1. Surfaktan ionik 

Surfaktan anionik (kepala bermuatan negatif )
Contoh: Sodium dodecyl sulfate (SDS or SLS), sabun komersial,

sumber: http://www.essentialchemicalindustry.org/

Paling umum. Sangat larut dalam air pada suhu ruang dan digunakan untuk membersihkan kulit. Memiliki aksi bakteriostatik terhadap bakteri Gram positif dan juga shampoo untuk obat. Dalam sabun, surfaktan anion banyak digunakan karena menghasilkan busa yang banyak, kebersihan yang tinggi, dan kapabilitas terbilas. Namun, karena tiga kemampuan ini tinggi, sensitifitas dan iritasi pada kulit juga tinggi. Umumnya untuk mengurangi dampak negatif ini, surfaktan anionik dicampur dengan surfaktan amphoteric. 

Contoh produk: shampoo, pewarna rambut, pengeriting rambut, sabun mandi, shaving cream, pasta gigi.

Contoh surfaktan:

Karboksilat: sodium lauryl glucose carboxylate

Sulfat: sodium lauryl sulfates (SLS)

Sulfonates: sodium cocoyl isethionate (SCI)

Phospates esters: alkyl phosporic ester 

Garam dan alkil asam amino: sodiym acyl glutamate  

Surfaktan kationik (kepala bermuatan positif) 
Contoh: dodecyl trimethyl ammonium chloride

sumber: http://www.essentialchemicalindustry.org/

Sifat yang paling berguna adalah aksi bakterisidal terhadap bakteri Gram negatif dan Gram positif. Bisa digunakan untuk membersihkan kulit atau luka terutama peralatan yang terkontaminasi. Bersifat nourishing dan skin loving. Surfaktan ini banyak digunakan jika busa tidak terlalu diperlukan, seperti konditioner. Cocok jika digabungkan dengan amfoterik dan nonionik surfaktan, tetapi tidak bisa digabung dengan anionik. Selain itu, surfaktan ini juga digunakan untuk sediaan anti ketombe dan anti-prespirant karena bersifat germisida.

Contoh yang ada dalam produk: klorida (benzalkonium, stearalkonium, centrimonium, trimetil ammonium), dan metil sulfat. Contoh lainnya: stearamidopropyl dimethylamine

Contoh produk: kondisioner rambut, pelembut pakaian, shampoo anti ketombe, deodorant

Surfaktan amphoteric/ zwitterionic kepala bermuatan negatif dan positif) 
Contoh: sabun natural (alkilkarboksilat), lemak, betaine, lecithin, coco betaine, lauryl betaine, hydroxysultaines.

sumber: http://www.essentialchemicalindustry.org/

Muatan negatif atau positif tergantung pada pH lingkungan. Hasil akhir sabun akan bersifat pH rendah, memiliki sifat conditioning dan nourishing yang lebih. Tapi jika pH lebih basa, sifatnya akan lebih seperti anionik surfaktan. Jika digabungkan dengan anionik, dapat menurunkan sifat keras anionik. Amfoterik dapat digunakan sendirian atau dicampur dengan surfaktan yang lain.

contoh surfaktan:

Coco-betaine 

Cocomidopropyl betaine 

Sodium cocoamphoacetate

Sodium lauroamphoacetate

Sodium lauraminopropionate

2. Surfaktan nonionik (kepala tidak memiliki muatan) 
Contoh: Alkilpolioksietilen, spans, tweens

sumber: The Royal Society of Chemistry

Surfaktan tipe ini tidak menghasilkan busa dan jarang digunakan sebagai surfaktan utama. Memiliki sifat membersihkan yang sama baiknya dengan yang lain, bahkan lebih ramah. Hanya saja surfaktan ini tidak berbusa (menjadi masalah organoleptik). Surfaktan nonionik menjadi pilihan untuk digunakan dalam produk untuk kulit sensitif, emollient, pelembut, dan menenangkan kulit atau sebagai bahan pengemulsi, penstabil, dan agen solubilisasi. Surfaktan dapat digabungkan dengan semua jenis lainnya. Tapi karena surfaktan ini sangat ramah, dia bisa memediasi pertumbuhan bakteri.

Contoh yang ada dalam produk:

Alkyl polyglucosides: Coco glucoside, Lauryl glucoside, decyl glucoside 

Fatty alcohol: behenyl alcohol, cetyl alcohol 

Ethoxylated alcohols: laureth ceteareth 

Alkyl carbohydrate esters (sucrose esters): sucrose cocoate, sucrose laurate 

Glycol and glycerol esters: glyceryl caprate, glyceryl stearate, PEG-

Sorbitan and sorbitan ester: sorbitan oleate, polysorbates 

Contoh produk: produk berupa krim dan losion, produk yang mengandung zat pewarna, minyak, atau parfum.

Mengenai surfaktan, kita mengetahui sabun dan deterjen sama-sama surfaktan. Namun apakah bisa saling menggantikan?

Perbedaan sabun dan deterjen 

Sabun	Deterjen
Garam sodium dengan rantai karboksilat yang panjang	Garam sodium dari asam sulfonat benzena atau alkil sulfat
Diperoleh dari minyak tanaman dan hewan	Materi sintetik seperti hidrokarbon dari batu bara dan petroleum
Kalsium dan magnesium tidak larut dalam air	Kalsium dan magnesium larut dalam air
Menghasilkan kerak jika bereaksi dengan air keras (mengandung magnesium dan kalsium terlarut) yang akan memengaruhi kemampuan membersihkan	Air keras tidak memengaruhi aksi pembersihan
Biodegradable	Tidak mudah dibiodegradasi

Melihat perbedaan keduanya, sabun adalah produk yang dirancang untuk kulit karena sifatnya yang lebih ramah daripada deterjen. Sabun juga menjadi penyebab mengapa kamar mandi dapat berkerak dan juga mengapa kerak tersebut harus dibersihkan dengan deterjen.

Berbicara mengenai lingkungan,  
Negara di Eropa Barat sudah membuat peraturan untuk menggunakan deterjen yang biodegradable. Hal ini terkait dengan kemungkinan surfaktan tidak dapat didegradasi oleh bakteri lingkungan dan akan mengganggu organisme lain. Contoh linear alkilbenzene sulfonat (LAS) dan alkil phenol ethoxylate (APE) yang dapat terpecah pada kondisi aerobik menghasilkan nonlyphenol yang dapat membahayakan sistem endokrin. Masalah lingkungan ini lebih terkait pada deterjen yang biasanya digunakan di industri. Terkait masalah ini, penelitian-penelitian telah dilakukan dengan mengembangkan surfaktan ramah lingkungan (biosurfaktan) yang diperoleh dari bakteri, meski potensi negatifnya masih dipelajari.

Semoga artikel ini membantumu :)
Lihat lagi artikel mengenai bioteknologi (klik judul)

Referensi:
Burns-Mogie, A. 2019. Soap: Clean for The Environment or Just Us? Retrieved from Yale International Initiative: https://teachers.yale.edu/curriculum/viewer/initiative_11.05.01_u (26 Oktober 2019).

Centre for Industry Education Collaboration. 2013. Surfactant. Retrieved from Essential Chemical Industry: http://www.essentialchemicalindustry.org/materials-and-applications/surfactants.html (13 November 2019).

Romanowski, P. 2015. An Introduction to Cosmetic Technology. Retrieved from AOCS: https://www.aocs.org/stay-informed/inform-magazine/featured-articles/an-introduction-to-cosmetic-technology-april-2015?SSO=True#:~:text=Anionic%20surfactants%2C%20the%20most%20common,ammonium%20lauryl%20sulfate%20(ALS) (26 September 2020).  

Sharma, R. 2018. Surfactant. Retrieved from Alchetron: https://alchetron.com/Surfactant (13 November 2019).

Wikipedia. 2019. Surfactant. Retrieved from Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Surfactant (13 November 2019).