Parafin
merupakan bahan bakar padat yang seringkali digunakan oleh para tentara yang
sedang bertugas di hutan - hutan dan para pencinta alam pun sering kali
menggunakannya sebagai bahan bakar. Bentuknya yang sangat ringkas sangat bermanfaat
digunakan dalam kondisi darurat. Nama lain parafin jika di luar negeri disebut Hexamine
Solid Fuel Tablets. Beberapa negara dijual dengan nama ESBIT, (Erich
Schumm Brennstoff In Tabletten - Erich Schumm fuel in tablets).
Parafin sangat praktis dibawa
dalam perjalanan, tidak ada resiko tumpah diransel atau dalam kemasan. Selain
itu parafin sangat mudah didapatkan di supermarket, toko peralatan outdoor dan
juga terdapat di toko penjual seragam TNI/ Polri. Aplikasi parafin juga dipakai
oleh agent catering untuk menghangatkan makanan. Tetapi parafin juga
mempunyai beberapa kekurangan dan akibat buruk dalam penggunaannya. Parafin
bersumber dari minyak bumi sehingga tidak terbaharukan, menimbulkan jelaga
selama pembakaran serta menimbulkan emisi gas beracun. Selain itu, bau hasil
pembakaran parafin cukup kuat dan menyengat. Karena itu banyak yang tidak suka
memasukan parafin kedalam tas akibat bau parafin.
Ethanol gel memiliki beberapa kelebihan
dibanding bahan bakar padat parafin yaitu terbaharukan, selama pembakaran tidak
berasap, tidak menimbulkan jelaga, tidak menghasilkan gas berbahaya, bersifat
non karsinogenik dan non korosif. Bentuknya gel memudahkan dalam pengemasan dan
pendistribusian. Ethanol gel sangat cocok digunakan untuk pemanas pada
saat pesta, pada saat berkemah, dan untuk keperluan tentara. Untuk membuat ethanol
gel dibutuhkan pengental berupa tepung, seperti kalsium asetat, atau
pengental lainnya seperti xanthan gum, carbopol dan berbagai material
turunan selulosa. Untuk pengental jenis carbopol dibutuhkan air untuk membentuk
struktur gel yang diinginkan. Pada carbopol, pH sangat berpengaruh dalam
pembentukan gel, carbopol terbentuk gel dengan kisaran pH 5-7 dan pH dapat
diatur pada nilai yang netral, sifat gel dapat dirusak dengan nilai pH yang
berlebih yaitu menggunakan basa sederhana anorganik, seperti sodium, ammonium,
atau potassium hidroksida atau garam basa seperti sodium carbonat.
Variabel – variabel proses saat
pembuatan ethanol gel yang mungkin berpengaruh terhadap karakteristik gel
yang dihasilkan antara lain: kadar etanol, jumlah penambahan carbopol, pH
campuran dan pengadukan. Karena etanol bersifat asam dan carbopol efektif pada
rentang pH 5-7 maka pH campuran dikendalikan dengan penambahan NaOH. Etanol,
disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut, atau alkohol saja.
Merupakan sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna, dan
merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalamkehidupan sehari-hari.
Etanol merupakan senyawa alkohol
yang diperoleh lewat proses fermentasi dengan bantuan mikroorganisme. Bahan
baku pembuatan etanol dapat berupa ubi kayu, jagung, ubi jalar, dan tebu.
Semuanya merupakan tanaman penghasil karbohidrat yang sangat mudah ditemukan di
Indonesia karena iklim dan keadaan tanah Indonesia yang mendukung pertumbuhan
tanaman tersebut. Di Indonesia, ubi kayu dinilai sebagai sumber karbohidrat
yang paling potensial untuk diolah menjadi etanol. Hal ini karena ubi kayu
memiliki daya tahan yang tinggi terhadap penyakit, dapat diatur waktu panennya
serta dapat tumbuh di tempat yang kurang subur. Namun, kadar patinya tergolong
rendah (30%) dibandingkan dengan jagung (70%) dan tebu (55%) (Agil,2007).
Dalam sejarahnya etanol telah
lama digunakan sebagai bahan bakar. Etanol adalah salah satu bahan bakar
alternatif (yang dapat diperbaharui) yang ramah lingkungan yang menghasilkan
gas emisi karbon yang lebih rendah dibandingkan dengan bensin atau sejenisnya.
Etanol jelas lebih menguntungkan karena lebih ramah lingkungan dan bahan bakar
alternatif yang satu ini dapat diperbaharui (renewable).
Sifat-sifat fisis etanol
(Perry,1984) :
· Rumus molekul : C2H5OH
· Berat molekul : 46,07 gram / mol
· Titik didih pada 1 atm : 78.4°C
· Titik beku : -112°C
· Bentuk dan warna : cair tidak
berwarna
· Spesifik gravity : 0,786 pada 20°C
Sifat-sifat kimia etanol
(Vogel,1985) :
· Bersifat hidrofob
· Rantai karbon cukup panjang
· Untuk minuman diperoleh dari
peragian karbohidrat
Gel
Gel adalah sistem padat atau
setengah padat dari paling sedikit dua konstituen yang terdiri dari massa
seperti agar yang rapat dan diisi oleh cairan. Gel terdiri dari dua fase
kontinyu yang saling berpenetrasi. Fase yang satu berupa padatan, tersusun dari
partikel – partikel yang sangat tidak simetris dengan luas permukaan besar,
sedang yang lain adalah cairan (Martin, 1993).
Pembentukan Gel
Pada prinsipnya pembentukan gel
hidrokoloid terjadi karena adanya pembentukan jala atau jaringan tiga dimensi
oleh molekul primer yang terentang pada seluruh volume gel yang terbentuk
dengan memerangkap sejumlah air didalamnya.
Terjadi ikatan silang pada
polimer-polimer yang terdiri dari molekul rantai panjang dalam jumlah yang
cukup maka akan terbentuk bangunan tiga dimensi yang kontinyu sehingga molekul
pelarut akan terjebak diantaranya, terjadi immobilisasi molekul pelarut dan
terbentuk struktur yang kaku dan tegar yang tahan terhadap gaya maupun tekanan
tertentu. Gelasi merupakan fenomena yang melibatkan penggabungan, atau terjadinya
ikatan silang antar rantai-rantai polimer.
Ada tiga teori yang dapat
digunakan untuk menjelaskan pembentukan gel yaitu :
1. Teori adsorpsi pelarut
Teori ini menyatakan bahwa gel
terjadi sebagai akibat adsorpsi molekul pelarut oleh partikel terlarut selama
pendinginan yaitu dalam bentuk pembesaran molekul akibat pelapisan zat terlarut
oleh molekul-molekul pelarut. Pembesaran partikel terjadi terus menerus
sehingga molekul zat telarut yang telah membesar bersinggungan dan tumpang
tindih melingkari satu sama lain sehingga seluruh system menjadi tetap dan
kaku. Adsorpsi zat pelarut akan meningkat dengan makin rendahnya suhu.
2. Teori jaringan tiga dimensi
Teori ini menyatakan bahwa
kemampuan senyawa-senyawa untuk mengadakan gelasi disebabkan oleh terbentuknya
struktur berserat atau terjadinya reaksi di dalam molekul itu sendiri dan
membentuk serat. Selama pendinginan serat tersebut membentuk jaringan tiga dimensi.
Ikatan yang menentukan dalam jaringan tiga dimensi kemungkinan merupakan ikatan
primer dari gugus fungsional dan ikatan sekunder yang terdiri dari ikatan
hidrogen atau dapat juga terjadi antara gugus alkil. Tipe ikatan yang terdapat
dalam jaringan tiga dimensi akan menentukan tipe gel yang dihasilkan.
3. Teori orientasi partikel
Teori ini menyatakan bahwa pada
sisi tertentu terdapat kecenderungan bagi partikel terlarut dan solven untuk
berorientasi dalam konfigurasi yang tertentu melalui pengaruh gaya dengan jangkauan
yang panjang, seperti yang terjadi pada kristal. Mekanisme pembentukan gel
dapat berbeda-beda tergantung pada jenis bahan pembentuknya. Diantaranya yang
paling berbeda dalam hal jenis dan sifatsifatnya adalah gel yang dibentuk oleh
gelatin, suatu jenis protein dan gel yangdibentuk oleh polisakarida.
Gelling Agent
Bahan pembentuk gel (gelling
agent) adalah bahan tambahan pangan yang digunakan untuk mengentalkan dan
menstabilkan berbagai macam makanan seperti jeli, makanan penutup dan permen.
Bahan ini memberikan teksturmakanan melalui pembentukan gel.Beberapa bahan
penstabil dan pengental juga termasuk dalam kelompok bahan pembentuk gel. Untuk
membuat ethanol gel dibutuhkan pengental berupa tepung, seperti kalsium
asetat, atau pengental lainnya seperti xanthan gum,carbopol ,HPMC (Hydroxy
Propil Methil Cellulose) dan berbagai material turunan selulosa. Untuk pengental
jenis polimer carboxy vinyl seperti carbopol dibutuhkan air untuk membentuk
struktur gel yang diinginkan (Tambunan, 2008).
1. Carbopol 940 (Carboksipolimetilen)
Nama lain carbopol adalah acritamer,
acrylic acid polymer, carbomer. Dengan rumus molekul (C3H4O2)n.
untuk jenis carbopol 940 mempunyai berat molekul monomer sekitar 72 gr/mol dan
carbopol ini terdiri dari 1450 monomer (Avinash,2006). Carbopol merupakan salah
satu jenis gelling agent digunakan sebagian besar di dalam cairan atau
sediaan formulasi semisolid berkenaan dengan farmasi sebagai agent pensuspensi
atau agent penambah kekentalan. Digunakan pada formulasi krim, gel dan
salep dan kemungkinan digunakan dalam sediaan obat mata dan sediaan topikal
lain. Rumus bangun dari carbopol
Rumus bangun monomer carbopol
Carbopol berwarna putih berbentuk
serbuk halus, bersifat asam, higroskopik, dengan sedikit karakteristik bau.
Carbopol dapat larut di dalam air, di dalam etanol (95%) dan gliserin, dapat
terdispersi di dalam air untuk membentuk larutan koloidal bersifat asam, sifat
merekatnya rendah.
Carbopol bersifat stabil dan
higroskopik, penambahan temperatur berlebih dapat mengakibatkan kekentalan
menurun sehingga mengurangi stabilitas. Carbopol mempunyai viskositas antara
40.000 – 60.000 cP digunakan sebagai bahan pengental yang baik memiliki
viscositasnya tinggi, menghasilkan gel yang bening. Carbopol digunakan untuk bahan
pengemulsi pada konsentrasi 0,1- 0,5%B, bahan pembentuk gel pada konsentrasi
0,5-2,0%B, bahan pensuspensi pada konsentrasi 0.5–1.0 % dan bahan perekat
sediaan tablet pada konsentrasi 5 – 10 % (Rowe, et. al.,2003 dalam Puryanto,
2009).
Dalam medium berair, polimer
seperti carbopol 940 ini yang dipasarkan dalam bentuk asam bebas, mula mula
terdispersi secara seragam. Setelah tidak ada udara yang terjebak, gel
dinetralkan dengan basa yang cocok. Muatan negative pada sepanjang rantai
polimer menyebabkan polimer tersebut menjadi terurai dan mengembang. Dalam
sistem berair, basa sederhana anorganik, seperti sodium, ammonium, atau
potassium hidroksida atau garam basa seperti sodium carbonat dapat digunakan.
pH dapat diatur pada nilai yang netral, sifat gel dapat dirusak oleh
netralisasi yang tidak cukup atau nilai pH yang berlebih. Amina tertentu seperti
TEA biasanya digunakan dalam produk kosmetik (Libermann,1996). Carbopol 940
akan mengembang jika didispersikan dalam air dengan adanya zat-zat alkali
seperti TEA (trietanolamin) atau diisopropilamin untuk membentuk suatu sediaan
semipadat (Lachman, et.al.,1989 dalam Puryanto,2009)
2. Karagenan
Istilah Carrageenan (karagenan)
yang pada mulanya digunakan untuk menamakan ekstrak dari Chondrus crispus diambil
dari nama desa yang bernama Carraghen yang terletak di pantai selatan Irlandia,
flan (kue pastry) dibuat dengan memasak irish moss (spesies
alga merah, Chondrus crispus) dengan susu. Saat ini pemanfaatan
karagenan tidak hanya terbatas pada industri makanan saja, tetapi juga pada
industri-industri lain seperti farmasi, kosmetik, bioteknologi, tekstil dan lain
sebagainya. Terdapat beberapa definisi karagenan yang umum dipakai karagenan
dapat didefinisikan sebagai campuran polisakarida yang mengandung
sulfat yang diekstrak dari alga
merah . karagenan adalah nama umum dari golongan polisakarida pembentuk gel dan
pengental yang diperoleh secara komersial melalui proses ekstraksi dari
spesies alga merah (Rhodophyceae)
tertentu. Karagenan diberi nama berdasarkan persentase kandungan ester sulfatnya,
Kappa: 25%, Iota: 32 % dan Lambda: 35 % . Karagenan dapat membentuk gel dengan
baik, sehingga banyak digunakan sebagai gelling agent dan pengental
(Suptijah, 2002).
3. HPMC
Nama lain dari HPMC antara lain,
hypromellose, methocel, hydroxypropilmethilcellulose, metolose,
pharmacoat. Rumus kimia HPMC adalah CH3CH(OH)CH2. HPMC secara luas digunakan
sebagai suatu eksipien di dalam formulasi pada sediaan topical dan oral.
Dibandingkan dengan metilselulosa, HPMC menghasilkan cairan lebih jernih. HPMC
juga digunakan sebagai zat pengemulsi, agen pensuspensi, dan agen penstabil di
dalam sediaan salep dan gel. Sifat merekat dari HPMC apabila sediaan
menggunakan bahan pelarut organic cenderung menjadi lebih kental dan merekat,
terus meningkatnya konsentrasi juga menghasilkan sediaan yang lebih kental dan
merekat. Daya larutnya yaitu dapat larut di dalam air dingin, membentuk satu
larutan koloid merekat, pada kenyataannya tidak dapat larut di dalam cloroform,
etanol (95%) dan eter, tetapi dapat larut di dalam campuran dari etanol dan
dichloromethane, campuran dari metanol dan dichloromethane, dan campuran dari
alkohol dan air. Titik gel adalah 50-90 0C, tergantung pada konsentrasi dan
nilai material. Hypermellose (HPMC) secara umum diakui sebagai bahan
tidak beracun dan non iritasi, walaupun konsumsi oral berlebihan mungkin punya
satu efek laksatif.
4. Kalsium Asetat
Kalsium asetat adalah garam dari
asam asetat, mempunyai rumus molekul (Ca(CH3COOH)2. Nama IUPAC untuk kalsium
asetat adalah kalsium etanoat danmnama lain kapur asetat. Mempunyai bentuk
anhidrat dan sangat higroskopis. Jika alcohol ditambahkan kedalam larutan jenuh
kalsium asetat maka suatu sediaan semisolid gel terbentuk dan mempunyai sifat
mudah terbakar. Gel yang dihasilkan berwarna putih dan berbentuk menyerupai
bola salju
Sifat-sifat kalsium asetat antara
lain :
· Berat Molekul : 158,17 gr/mol
· Berat Jennis : 1,6 gr/cm3
· Penampilan : putih padat dan
higroskopis
· Titik lebur : 160 oC
· Kelarutan dalam air : 37,4
gr/100ml (0 oC)
34,7 gr/100ml (20oC)
29,7 gr/100ml (100oC)
Sedikit larut dalam methanol dan
larut dalam aseton, etanol dan benzene Untuk membuat ethanol gel, dosis
kalsium asetat untuk bahan campuranmcukup 1-5%B. Kalsium asetat berbentuk
tepung itu lalu diencerkan dengan air sebanyak 20% dari jumlah bioetanol.
Selanjutnya dicampur etanol berkadar 70- 85%. Rasio antara pengental dan etanol
perbandingannya 1:7. Setelah itu ditambahkan 5% Natrium Hidroksida sebagai
penyeimbang pH agar tingkat keasaman 5-6. Saat menambahkan Natrium Hidroksida
kecepatan aduk ditingkatkan 2 kali lipat. Untuk membuat 200 g gel kecepatan
aduk berkisar 2.500 rpm
Ethanol gel adalah etanol dengan bentuk fisik
berupa gel. Produk ethanol gel sangat prospektif dikembangkan.
Keunggulan dari ethanol gel dibandingkan fase cairnya yaitu
praktis dan aman. Praktis karena berbentuk gel sehingga bias disimpan di
dalam botol serta tidak mudah tumpah. Dalam bentuk gel, factor keamanan
dalam penggunaan etanol dalam rumah tangga pun terjamin karena produk ethanol
gel tidak mudah menguap (volatile) dan tidak mudah terbakar. Seandainya
pun ethanol gel tumpah dalam keadaan masih terbakar, kekentalannya tidak
akan membuatnya cepat mengalir seperti halnya etanol dalam bentuk cair.
Ethanol gel merupakan produk aman karena tidak volatil serta tidak mengeluarkan asap atau gas beracun ketika dibakar. Untuk membentuk ethanol gel ini diperlukan bahan pengental etanol. Bahan yang digunakan dalam hai ini berupa carbopol yang merupakan polimer asam akrilik. carbopol dicampurkan ke dalam etanol dan dihomogenisasi. Lalu, beberapa milliliter Natrium Hidroksida (NaOH) ditambahkan ke dalam campuran agar terbentuk gel. Tujuannya untuk mengubah pH campuran menjadi semakin tinggi karena gel akan terbentuk jika pH campuran meningkat (Vivandra,2009). Ethanol gel dapat digunakan sebagai bahan alternatif yang aman pengganti parafn karena keuntungan utama menggunakannya adalah ethanol gel tanpa asap dan tidak ada emisi gas berbahaya. Masyarakat di Afrika Selatan yang telah memakai ethanol gel mengatakan bahwa hasil pembakaran ethanol gel bersih dantidak menimbulkan jelaga pada panci bekas memasak.
Ethanol gel merupakan produk aman karena tidak volatil serta tidak mengeluarkan asap atau gas beracun ketika dibakar. Untuk membentuk ethanol gel ini diperlukan bahan pengental etanol. Bahan yang digunakan dalam hai ini berupa carbopol yang merupakan polimer asam akrilik. carbopol dicampurkan ke dalam etanol dan dihomogenisasi. Lalu, beberapa milliliter Natrium Hidroksida (NaOH) ditambahkan ke dalam campuran agar terbentuk gel. Tujuannya untuk mengubah pH campuran menjadi semakin tinggi karena gel akan terbentuk jika pH campuran meningkat (Vivandra,2009). Ethanol gel dapat digunakan sebagai bahan alternatif yang aman pengganti parafn karena keuntungan utama menggunakannya adalah ethanol gel tanpa asap dan tidak ada emisi gas berbahaya. Masyarakat di Afrika Selatan yang telah memakai ethanol gel mengatakan bahwa hasil pembakaran ethanol gel bersih dantidak menimbulkan jelaga pada panci bekas memasak.
