Surfaktan: Pahlawan Tak Terlihat di Balik Kebersihan Kita!

Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa sabun dapat membersihkan kotoran dan minyak dengan mudah dalam waktu yang cepat? Atau mengapa air dan minyak yang tidak dapat bersatu ternyata dapat disatukan dengan menggunakan sabun? Lalu, mengapa deterjen yang biasa kita gunakan baik dalam bentuk cair dan serbuk dapat membuat pakaian kita menjadi bersih dan berkilau? Jawabannya terletak pada senyawa ajaib yang disebut surfaktan yang berupa singkatan dari istilah (surface active agents) atau agen aktif permukaan,surfaktan ini memiliki kemampuan sebagai agen pembersih kotoran dan minyak dalam waktu yang singkat.

Lalu, apa itu surfaktan? Menurut Wardana dkk (2019) pada penelitiannya yang berjudul Utilization of Glycerol from Used Oil as an Ester Glycerol Surfactant, surfaktan merupakan suatu senyawa atau molekul yang sekaligus memiliki gugus hidrofilik dan gugus hidrofobik sehingga dapat mempersatukan campuran yang terdiri dari minyak dan air. Dalam ilmu kimia, molekul surfaktan ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

Melalui gambar molekulnya, dapat diketahui surfaktan termasuk ke dalam salah satu jenis molekul amfilik (bersifat ganda) karena bagian kepala dari molekul surfaktan memiliki gugus polar atau hidrofilik (suka air) dan bagian ekor dari molekul surfaktan bersifat non polar atau hidrofobik (suka minyak). Menurut Ghosh dan Pramanik (2020) dalam penelitiannya yang berjudul "Self-assembly of Surfactants: An Overview on General Aspects of Amphiphiles" mengungkapkan bahwa pada bagian kepala molekul surfaktan mengandung gugus polar seperti gugus hidroksil (-OH), gugus karboksil (-COOH) atau gugus sulfonat (SO3-) yang mana gugus fungsi tersebut dapat larut dalam air. Sedangkan pada bagian ekor molekul surfaktan terdiri dari rantai panjang hidrokarbon seperti gugus alkil (C8 -- C20) dengan rantai lurus. Gugus ini tidak larut dalam air sehingga adanya gugus non polar dalam molekul surfaktan digunakan untuk berinteraksi dengan fase lipid atau minyak.

Surfaktan merupakan salah satu zat yang sangat berguna dalam kehidupan kita sehari-hari. Lalu apakah surfaktan hanya ada dalam produk sabun dan deterjen? Jawabannya surfaktan tidak hanya digunakan dalam produk sabun dan deterjen ya! Surfaktan juga dapat digunakan dalam produk perawatan diri seperti kosmetik sampai dengan produk farmasi seperti obat-obatan loh! Berikut beberapa contoh produk yang mengandung surfaktan beserta fungsinya yang dilansir melalui beberapa jurnal penelitian yang dilakukan oleh Wulandari dkk (2020) "Kajian Pustaka Surfaktan dalam Sediaan Pembersih". Serta penelitian yang dilakukan oleh Sett dkk (2023) "Surfactant as a drug carrier".

• Cleansing bars: dibuat dengan mencampurkan surfaktan dengan bahan lain sehingga dapat dibentuk menjadi bentuk batang yang berfungsi untuk mengangkat kotoran.
• Pembersih wajah: surfaktan dalam pembersih wajah sebagai sediaan kosmetik dapat berfungsi untuk mengangkat minyak, kotoran dan kulit mati.
• Sabun: Surfaktan dalam sabun dapat membantu mengangkat kotoran, minyak, dan bakteri dari kulit kita. Bagian hidrofilik dari surfaktan akan menarik air, sedangkan bagian hidrofobik menarik kotoran.
• Sampo: Sama seperti sabun, surfaktan dalam sampo membersihkan rambut dan kulit kepala dari minyak dan kotoran. Selain itu, surfaktan juga membantu membentuk busa yang membuat rambut lebih mudah dibersihkan
• Deterjen: Surfaktan dalam deterjen sangat efektif dalam menghilangkan noda pada pakaian. Surfaktan memecah partikel kotoran menjadi lebih kecil sehingga mudah dibilas oleh air

Namun ternyata selain digunakan sebagai agen pembersih, surfaktan juga dapat digunakan dalam produk farmasi seperti obat-obatan loh! Lalu apa fungsi surfaktan dalam aplikasi produk farmasi? Surfaktan dalam produk farmasi dalam digunakan sebagai agen drug deliver atau agen penghantar obat. Apa yang dimaksud dengan drug deliver? Drug deliver merupakan suatu proses pengiriman obat ke tempat tujuan di dalam tubuh. Secara sederhana, drug deliver merupakan salah satu cara kita untuk memastikan obat sampai ke tempat yang tepat di dalam tubuh dan bekerja sesuai dengan yang diharapkan. Lalu mengapa surfaktan sebagai agen drug deliver itu sangat dibutuhkan dalam produk farmasi? Jawabannya karena surfaktan mampu menjaga stabilitas obat dan mencegah obat terurai atau mengendap sebelum sampai ke tempat tujuan di dalam tubuh.

Bagaimana mekanisme kerja surfaktan sebagai agen pembersih? Mekanisme kerja surfaktan dapat dilihat pada gambar dibawah ini: 

Wulandari, dkk. (2022). "Kajian Pustaka Surfaktan dalam Sediaan Pembersih".

Secara sederhana, mekanisme surfaktan sebagai agen pembersih kotoran melalui gambar diatas yaitu ketika ditambahkan sabun ke dalam kotoran maka ekor surfaktan yang bersifat hidrofobik akan menempel pada bagian kotoran kemudian mengikat kotoran tersebut sampai dengan terbentuk gumpalan yang disebut dengan misel. Setelah kotoran terbentuk menjadi gumpalan, bagian kepala surfaktan yang bersifat hidrofilik akan terbawa air ketika proses pembilasan. Mekanisme ini yang membuat sabun atau deterjen dapat membersihkan minyak maupun kotoran dalam wadah atau baju dalam waktu yang singkat. 

Selain itu, molekul surfaktan juga dapat membantu untuk menurunkan tegangan permukaan (seperti terbentuknya gelembung saat menambahkan sabun ke dalam air, karena sabun mampu mengurangi tegangan permukaan air). Surfaktan juga mampu mengurangi tegangan antar muka dua zat yang berbeda (seperti tercampurnya air dan minyak dengan bantuan sabun) serta dapat meningkatkan kestabilan partikel (seperti menjaga partikel kecil/kotoran agar tidak bergabung dan membentuk gumpalan).

Peran surfaktan sebagai agen pembersih yaitu surfaktan dapat terserap ke dalam permukaan partikel minyak dan air serta bertindak sebagai agen yang dapat mengurangi atau menghambat penggabungan partikel kecil berupa kotoran agar saling menjauh sehingga partikel kotoran tidak bisa bergabung kembali dan kotoran lebih larut dalam air yang mudah dibilas.

Surfaktan diketahui tidak hanya digunakan sebagai agen pembersih, tetapi dapat digunakan juga dalam bidang farmasi sebagai bahan dalam obat-obatan. Lalu apakah surfaktan yang digunakan dalam kedua bidang tersebut sama jenisnya, ataukah terdapat perbedaan jenis surfaktan yang digunakan untuk aplikasi sebagai agen pembersih dan dalam obat-obatan? Secara keseluruhan surfaktan dalam produk pembersih memiliki fokus utama untuk menghilangkan kotoran dan minyak, sedangkan surfaktan dalam produk farmasi memiliki fungsi untuk meningkatkan kelarutan obat, stabilitas formulasi dan bioavailabilitas obat.

Menurut penelitian Wulandari (2022) dan penelitian yang dilaksanakan oleh Sett (2023), secara umum surfaktan diklasifikasikan menjadi empat kelompok yaitu surfaktan kationik, surfaktan anionik, surfaktan zwitterionik dan surfaktan non-ionik.

• Surfaktan kationik: Surfaktan kationik memiliki ion positif pada bagian kepalanya. Dalam industri farmasi surfaktan kationik berfungsi untuk mengobati luka bakar serta dapat berfungsi sebagai penghantaran gen atau vaksin karena dapat berinteraksi dengan DNA bermuatan negatif.
• Surfaktan anionik: Surfaktan anionik memiliki kepala bermuatan negatif. Surfaktan kationik dapat digunakan sebagai deterjen, agen berbusa serta agen pengemulsi. Dalam industri farmasi, surfaktan anionik berfungsi sebagai pembersih kulit pra operasi, sampo obat dan memiliki aktivitas bakteriostatik.
• Surfaktan Zwitterionik: Surfaktan zwitterionik merupakan surfaktan yang mengandung ion positif dan ion negatif pada bagian kepalanya. Aplikasi surfaktan zwitterionik umumnya digunakan dalam formulasi sampo dan shower gel karena memiliki tingkat iritasi yang rendah. Sedangkan dalam industri farmasi, surfaktan zwitterionik dapat diaplikasikan dalam aspek dermatologis karena memiliki sifat dermatologis yang sangat baik.
• Surfaktan non-ionik: Surfaktan non-ionik umumnya memiliki sifat yang lebih stabil dan kompatibel sehingga dalam industri farmasi, surfaktan non-ionik umumnya digunakan untuk penghantaran obat yang bersifat hidrofobik maupun hidrofilik. Selain itu, surfaktan non-ionik dapat digunakan dalam industri plastic, tekstil, kertas sampai dengan industri makanan.

Akan tetapi, taukah Anda molekul surfaktan yang memiliki banyak manfaat bagi manusia baik sebagai agen pembersih sampai dengan digunakan dalam aplikasi kosmetik maupun obat, ternyata limbah molekul surfaktan ini mampu menyebabkan pencemaran lingkungan di Indonesia? Lalu apa dampak buruk pemakaian surfaktan yang berlebihan bagi lingkungan?

Limbah surfaktan yang dapat menyebabkan pencemaran lingkungan salah satunya pencemaran tanah. Hal ini terutama disebabkan karena adanya limbah deterjen, sampo dan sabun yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari masyarakat Indonesia. Beberapa studi termasuk penelitian yang dilakukan oleh Naufal (2024) dengan judul "Analisis Dampak Pencemaran Tanah Akibat Limbah Deterjen Terhadap Lingkungan Hidup Masyarakat Di Daerah Pedesaan" mengemukakan bahwa limbah surfaktan dalam deterjen, sampo maupun sabun mampu merusak struktur tanah dan mempengaruhi mikroorganisme tanah.

Kandungan surfaktan dalam limbah deterjen diketahui mampu bertahan lama di dalam tanah sehingga menyebabkan perubahan tanah baik secara fisik maupun kimia yang dapat menurunkan kualitas tanah secara keseluruhan. Selain itu, studi yang dilakukan oleh Naufal (2024) menemukan bahwa limbah deterjen yang mengandung kadar surfaktan tinggi yang kemudian meresap ke dalam tanah dan mencemari sumber air yang digunakan oleh masyarakat untuk keperluan sehari-hari, mampu menyebabkan dampak negatif bagi kesehatan manusia termasuk resiko gangguan kulit dan penyakit pencernaan.

Deterjen di Kali Sentiong (https://betahita.id/)

Dilansir melalui laman berita betahita.id, ternyata limbah surfaktan terutama dalam deterjen tidak hanya mencemari tanah saja loh! Tetapi dapat juga mencemari air sungai. Detergen yang dibuang ke sungai bisa berdampak bagi ekosistem perairan baik di sungai maupun laut. Karena nantiny air sungai ini akan masuk ke laut dan limbah deterjen akan terakumulasi di dalam laut. Salah satu contohnya pada hari Jum'at, 4 Januari 2019 dilaporkan bahwa terdapat buih di Kali Sentiong dan diketahui jumlah deterjen dalam Kali tersebut yaitu 2500 miligram/liter (2500 ppm), padahal batas surfaktan dalam suatu Kali yang masih aman menurut Standar nasional Indonesia hanya 200 mg/liter (200 ppm).

Selain itu, dilansir melalui berita dari Kompas.com, dampak negatif penggunaan deterjen bagi lingkungan dapat menyebabkan:

• Eutrofikasi tanah yang ditandai dengan perkembangan alga berbahaya.
• Merusak lapisan pelindung ikan yang mana surfaktan dalam deterjen mampu mendenaturasi protein pada ikan.
• Merusak insang pada ikan, kadar surfaktan dalam limbah deterjen yang berlebih mampu merusak insang pada ikan sampai dengan menyebabkan kematian.
• Menurunkan tegangan permukaan air, surfaktan dalam jumlah yang tinggi dapat menyebabkan menurunnya tegangan permukaan di air, sehingga ikan dan ekosistem di air mampu menyerap lebih banyak polutan dari biasanya. Hal ini dapat menyebabkan polutan-polutan tersebut akan terakumulasi dalam lemak pada jaringan tubuh ikan dan akan sangat berbahaya jika terdapat organisme hidup tersebut atau organisme hidup lain mengkonsumsinya.

Analisis terhadap berita yang beredar menunjukkan bahwa masyarakat di Indonesia cenderung menggunakan produk pembersih dengan kandungan surfaktan yang sangat tinggi. Apakah Anda pernah mendengar anekdot yang berbunyi "semakin banyak air sabun, semakin bersih pakaiannya"? adanya anekdot tersebut menyebabkan sebagian besar ibu rumah tangga cenderung menggunakan sabun lebih banyak dari takaran sebenarnya untuk menghasilkan pakaian yang lebih bersih. Hal tersebut tentu saja, menyebabkan limbah surfaktan yang dihasilkan menjadi lebih banyak di dalam lingkungan.

Meskipun surfaktan memiliki peran penting dalam menjaga kebersihan, tetapi apabila surfaktan digunakan secara berlebihan dan tidak terkendali dapat menimbulkan dampak negatif yang signifikan terhadap lingkungan. Konsentrasi surfaktan yang tinggi dalam limbah rumah tangga dapat mencemari sumber air, merusak habitat alami, dan mengganggu keseimbangan ekosistem. 

Oleh karena itu, penting bagi kita untuk lebih selektif dalam memilih produk pembersih sehingga, kita dapat tetap menjaga kebersihan tanpa harus mengorbankan kesehatan lingkungan. Lalu bagaimana cara kita untuk mengurangi masalah lingkungan akibat penggunaan surfaktan dalam jumlah yang berlebihan sedangkan kita membutuhkan surfaktan untuk menjaga kebersihan hidup kita? Caranya dengan memilih produk pembersih yang mengandung surfaktan ramah lingkungan. Produk-produk tersebut biasanya terbuat dari bahan alami yang lebih mudah terurai dan memiliki tingkat toksisitas yang rendah bagi lingkungan.

Selain itu, kita juga bisa mengurangi frekuensi mencuci dan mengganti produk pembersih kimia dengan alternatif alami seperti cuka atau baking soda untuk membersihkan permukaan. Adapun para produsen diharapkan mampu berinovasi dalam menciptakan produk pemberish yang lebih ramah lingkungan, serta pemerintah perlu membuat regulasi yang mendukung. Adanya kerja sama antara semua pihak, kita bisa menjaga kebersihan tanpa merusak lingkungan.

Adapun sebagai upaya untuk mengurangi pencemaran lingkungan akibat limbah surfaktan, terdapat beberapa penelitian yang telah dikembangkan yaitu dengan menciptakan produk berbasis bio-surfaktan contohnya dengan cara pembuatan sabun dari
buah lerak seperti penelitian yang dilakukan oleh Handayani dkk (2024) dengan judul "Pemanfaatan Buah Lerak Menjadi Sabun Ramah Lingkungan Pada UMKM Jagakarsa". Buah lerah lerak merupakan buah yang biasa disebut sebagai atau yang biasa disebut soapnuts merupakan buah yang bentuknya mirip seperti kacang walnut yang tumbuh di pohon dengan ketinggian mencapai 10 meter. Buah lerak diketahui mengandung saponin yang tinggi. Senyawa saponin ini dapat digunakan sebagai surfaktan alami. Oleh karena itu, buah lerak banyak dimanfaatkan sebagai bio-surfaktan untuk membuat sabun maupun deterjen ramah lingkungan.

Lalu bagaimana caranya saponin dalam buah lerak mampu membersihkan pakaian? Mekanisme kerja saponin dalam buah lerak sama dengan surfaktan pada umumnya yaitu mampu menurunkan tegangan permukaan air serta mampu menghasilkan busa, sehingga masyarakat pada umumnya memanfaatkan buah lerak sebagai detergen tradisional untuk mencuci pakaian, sebagai bahan pembersih rambut, lantai, muka, ruangan sampai dengan membersihkan binatang peliharaan.

Memahami peran surfaktan dalam kehidupan kita, kita sebagai konsumen memiliki tanggung jawab untuk memilih produk yang lebih bijak. Adanya upaya memilih produk pembersih yang mengandung surfaktan ramah lingkungan atau biodegradable, menggunakan dosis yang tepat sesuai dengan petunjuk penggunaan, kita tidak hanya menjaga kebersihan diri dan rumah tangga, tetapi juga berkontribusi aktif dalam melestarikan lingkungan.

Selain itu, penggunaan surfaktan ramah lingkungan dapat mendukung inovasi di bidang kimia. Bagi generasi muda, mempelajari tentang surfaktan merupakan salah satu langkah awal untuk berkontribusi dalam pengembangan produk-produk inovatif dan berkelanjutan yang memiliki dampak positif bagi masyarakat dan lingkungan. Mari bersama-sama kita wujudkan masa depan yang jauh lebih baik. Masa depan ada di tangan kita, dengan memulai perubahan dari diri sendiri, kita dapat mewujudkan mimpi akan dunia yang lebih bersih dan sehat untuk generasi mendatang.

Penulis: Diva Bilqiis Rihhadatul 'Aisy, Mahasiswa Prodi S1 Kimia Universitas Pendidikan Indonesia 

(Artikel Populer ini ditulis untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Permukaan)