Pembersih Busa untuk Membersihkan Sepatu, Efektivkah?

Teman-teman pernah tidak ketika hari sabtu mencuci sepatu untuk sekolah, ternyata hujan seharian, sedangkan hari senin sudah harus digunakan kembali? Atau.. ketika ingin pergi ke suatu acara penting, ternyata sepatumu banyak lumpur dari undangan outdoor yang kemarin dikunjungi! 

Oh tidak.. tentu akan memakan waktu lama untuk membersihkannya, bukan? Namun, sekarang kamu tidak perlu khawatir lagi! Saat ini, telah diciptakan suatu inovasi pembersih sepatu berwujud busa atau foam, yang dapat membersihkan sepatumu dalam satu kali usap, Loh! Mari simak artikel ini untuk mengetahui asal-usul busa pembersih, mulai dari bagaimana sabun berhasil ditemukan, jenis-jenis pembersih berdasarkan wujud dan perkembangannya hingga menghasilkan pembersih sepatu berjenis busa ini. Teman-teman tentu penasaran juga bagaimana suatu busa dapat secara efisien membersihkan permukaan yang kotor tanpa perlu dibilas. Yuk kita bedah semuanya.

Kenapa air saja tidak cukup? 

Kita tentu tidak asing lagi dengan slogan ini. Karena, sebelum diproduksinya sabun maupun detergen, pembersih pertama yang digunakan yaitu air. Air, merupakan salah satu pembersih yang cukup efektiv. Pada air, terdapat unsur Oksigen yang memiliki Pasangan Elektron Bebas (PEB). 

Elektron bebas ini dapat mudah bereaksi dengan senyawa lain, sehingga air dapat bersifat polar. Akibatnya, air akan mengelilingi dan menstabilkan muatan anion dan kation pada noda, sehingga susunan pada noda dapat terpecah dan larut dengan air. Namun, terkadang membersihkan dengan air saja tidak cukup, seperti membersihkan noda minyak, bakteri pada suatu permukaan, maupun patogen lainnya. Terkadang, air saja tidak cukup untuk "memecah" molekul penyusun noda minyak maupun patogen tersebut. 

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa membersihkan menggunakan sabun dapat secara efektif menghilangkan noda membandel. Selain itu, air tidak selalu bersih, dan air bersih tidak selalu aman. Artinya, untuk memastikan bahwa air yang digunakan benar-benar bersih dan aman, kita memerlukan sabun agar permukaan dapat bersih maksimal dan tersanitasi.

Sekitar 2200 Tahun sebelum masehi, leluhur dari Babilonian secara tidak sengaja menemukan solusi untuk meningkatkan kemampuan membersihkan pada air. Proses membersihkan dilakukan dengan menggabungkan air bersama dedaunan, dan secara tidak sengaja menciptakan sabun pertama di dunia. 

Adapun orang mesir menggunakan minyak nabati dan garam alkali untuk membuat sabun. Tekstur minyak nabati yang licin, ketika digosokkan pada suatu permukaan, dipercaya dapat "menghancurkan" molekul-molekul noda, sehingga dapat membersihkan kulit sekaligus menutrisinya. Sama halnya dengan garam alkali yang mensanitasi kulit dari patogen. Sejak saat itulah sabun jenis ini terus berkembang tidak hanya untuk membersihkan tubuh, tetapi juga mulai mencuci pakaian mereka, dan barang lainnya.

Bangsa Romawi menemukan kembali manfaat sabun dan air, lagi-lagi secara tidak sengaja. Di puncak Gunung Sapo, pengorbanan hewan dilakukan secara tradisional. Saat hujan turun, lemak hewan dan abu vulkanik mengalir ke Sungai Tiber. Campuran tersebut menciptakan larutan sabun alkali, membuat sungai menjadi tempat yang ideal untuk membersihkan diri. Dan "sapo" menjadi dasar dari kata "sabun".

Setelah runtuhnya Kekaisaran Romawi pada abad ke-5, tradisi mencuci diri dan barang-barang kita pun hilang, mengantarkan kita pada 1000 tahun ketidakmurnian dan kebersihan yang buruk, belum lagi beberapa wabah penyakit yang mematikan.

Akhirnya, pada akhir tahun 1600-an, kebersihan kembali digaungkan di Eropa. Karena, kebutuhan dan urgensinya untuk menjaga kebersihan dan pertahanan terhadap penyakit. Sabun batangan yang diproduksi mulai tersedia.

Namun, di beberapa negara, sabun dikenakan pajak sebagai barang mewah. Akhirnya pajak tersebut dihapuskan, sehingga orang-orang yang kurang mampu pun dapat menikmati tubuh dan harta benda yang bersih.

Pada tahun 1898, B.J. Johnson mengembangkan formula pertama untuk sabun cair. Karena terbuat dari minyak kelapa sawit dan minyak zaitun, ia menamakannya Palmolive. Sabun ini langsung menjadi hit. Sabun cair pertama untuk pembersih rumah tangga kemudian dibuat dari minyak pinus dan diberi merek Pine-Sol.

Selama Perang Dunia I, lemak hewani yang masih digunakan untuk membuat sabun sangat langka, sehingga para ahli kimia di Jerman menciptakan bahan kimia pembersih yang terbuat dari bahan sintetis-bukan bahan alami dan detergen pertama kali dihasilkan pada periode ini.

Selanjutnya pada Tahun 1943, Laboratorium Proctor & Gamble menggaungkan kembali ide deterjen ini. Serpihan sabun cuci yang mereka jual membuat pakaian putih dan berwarna menjadi abu-abu. Kemudian, sabun ini direformulasi dengan menambahkan "surfaktan sintetis" senyawa fosfat dan enzim lainnya. Hasilnya suatu "Tide", yang dapat menembus noda berminyak yang bahkan sabun dan air saja tidak mampu untuk membersihkannya. Produk ini menjadi sangat populer, terutama di daerah yang memiliki banyak pasokan air mineral atau air "sadah", sehingga toko-toko harus membatasi jumlah yang dapat dibeli oleh setiap ibu rumah tangga.

Seiring berjalannya waktu, pada Tahun 1950-an, deterjen telah menggantikan sabun untuk mencuci pakaian di negara-negara maju. Kemudian pada tahun 1980-an, deterjen dikembangkan yang dapat membersihkan dalam air dingin. Pada Tahun 1990-an, deterjen cair super pekat muncul, dan pada tahun 2000-an, produk ramah lingkungan yang dapat terurai dan ramah lingkungan dirilis. 

Saat ini, sabun-sabun yang dijual secara teknis merupakan deterjen batangan berbasis minyak bumi atau bahan sintetis, seperti Natrium Lauret Sulfat, atau Sodium Laureth Sulphate (SLS), dan Natrium Dodesil Sulfat, atau dikenal dengan nama dagang Sodhium Dedocyl Sulphate (SDS). 

Biasanya, pada produk pakaian maupun alat rumah tangga, jenis detergen yang digunakan yaitu SDS. Karena, SDS cenderung lebih tinggi keras dibandingkan SLS. Adapun SLS sendiri banyak ditemukan pada produk kebersihan badan, seperti sabun, shampo, maupun pasta gigi. SDS atau SLS ini merupakan kandungan utama dari prosuk pembersih, yang disebut sebagai surfaktan.

Apa Itu Surfaktan dan Bagaimana Cara Kerjanya?

Surfaktan merupakan suatu molekul kimia yang terdiri dari gugus hidrofilik (penyuka air), dan gugus hidrofobik (penyuka minyak). Bagian surfaktan yang menyukai air yaitu pada bagian kepala, sedangkan penyuka minyak ada pada bagian ekornya.

Gambar 1. Struktur Surfaktan

Surfaktan, dalam detergen berfungsi untuk menurunkan tegangan permukaan antara kedua cairan yang berbeda kepolarannya. Jika diibaratkan dengan seseorang yang memiliki perbedaan pendapat dan bersitegang, surfaktan inilah yang akan menengahi keduanya, sehingga suasana tegang dan perselisihan tidak akan terjadi.  

Adapun perannya dalam membersihkan sepatu, bagian kepala surfaktan cenderung akan menempel pada permukaan sepatu, sedangkan bagian ekornya akan menempel pada noda yang bersifat lebih non polar, seperti minyak, tanah, ataupun lumpur. Dengan demikian, kontak antar permukaan sepatu dengan noda menurun, sehingga sepatu dapat dicuci dan terpisahkan dari nodanya.

Produk-produk surfaktan inilah yang menggantikan peran minyak hewani yang sebelumnya digunakan untuk melisisikan atau menghancurkan molekul noda maupun sel-sel patogen, sehingga produk yang dibersihkan dapat bersih secara maksimal dan tersanitasi dengan baik. 

Bahan bahan inilah yang akan menghasilkan busa pada produk pembersih. Tak jarang, konsumen menghindari produk yang mengandung detergen ini. Karena, dapat bersifat alergen. Nah.. untuk teman-teman pembaca yang ingin membeli produk pembersih yang lebih aman untuk digunakan, dapat menghindari dua bahan ini pada produk pembersihmu, ya!

Di era yang berjalan serba cepat dan efisien, keamanan saja tidak cukup. Produk kebersihan juga "dituntut" untuk mengeluarkan inovasi suatu pembersih yang dapat digunakan secara langsung, proses pencucian yang cepat, dan barang yang dibersihkan dapat dipakai saat itu juga. Biasanya, produk ini dibutuhkan untuk membersihkan suatu permukaan barang yang dapat menyerap air dalam jumlah banyak, sehingga butuh waktu lama untuk mengeringkannya, sedangkan benda tersebut akan digunakan dalam rentan waktu yang dekat, contohnya yaitu sepatu! Berdasarkan wujud pembersih yang telah banyak dijual, kita akan menentukan jenis pembersih mana yang dapat membersihkan sepatu secara cepat dan memenuhi aspek-aspek diatas.

Jenis-Jenis Cleanser Berdasarkan Wujudnya

• Cair (Liquid)
  • Pembersih cair merupakan pembersih yang paling banyak digunakan, dan tersedia dengan berbagai jenis konsentrasi. Biasanya, pembersih ini dijual sebagai pembersih serbaguna, maupun pembersih khusus barang tertentu, tergantung kegunaannya. Pada pembersih serbaguna, biasanya mengandung beberapa kandungan mendasar dari produk pembersih, yaitu surfaktan sebagai agen aktivasi permukaan untuk menghilangkan noda, atau bau; garam alkali, seperti Natrium Karbonat atau Natrium Bikarbonat, yang membantu menetralisir asam dan melembutkan air; pelarut yang membantu melarutkan noda-noda; hidrotop, seperti glikol eter, merupakan senyawa yang dapat melarutkan senyawa hidrofobik (penyuka minyak) dalam larutan air melalui cara selain pelarutan misel (surfaktan), sehingga noda-noda membandel seperti lemak dan minyak dapat dihilangkan; Zat aditif, atau zat tambahan seperti wewangian, pewarna, dan pengawet. Adapun dalam pembersih cair khusus, biasanya mengandung zat lain, seperti pada pembersih toilet mengandung klorin sebagai antibakteri, amonia yang mampu membersihkan noda dan cepat menguap digunakan pada pembersih kaca agar dapat menghindari goresan, fenol pada sabun pel sebagai disinfektan, dan soda api yang bersifat lebih keras digunakan pada pembersih saluran pipa dan oven. Pembersih cair, untuk membersihkan sepatu, dirasa kurang efektif. Karena, biasanya pembersih cair sudah dalam konsentrasi yang lebih rendah sebab sudah dilarutkan, sehingga hanya mampu membersihkan noda-noda biasa, atau sekedar menghilangkan bau. Selanjutnya, untuk memastikan sepatu benar-benar bersih, masih diperlukan tambahan air untuk membilasnya, sehingga masih dibutuhkan waktu yang lama agar sepatu dapat benar-benar bersih dan bisa digunakan kembali.
• Padatan (Compact)
  • Pembersih berwujud padat yang paling sering kita temui yaitu sabun batang. Berdasarkan bahan penyusunnya, sabun padat dan sabun cair hampir sama. Perbedaannya terletak pada konsentrasi, sebab pembersih padat tidak dilarutkan. Pembersih padat yang lebih pekat konsentrasinya, justru dianggap lebih ramah lingkungan. Karena, dosis yang digunakan sedikit dibandingkan dengan pembersih yang sama. Misalnya, untuk membersihkan sepatu hanya diperlukan sedikit jumlah sabun batangan dibandingkan sabun cair, yang mungkin menghabiskan seperempat botol kecil untuk membersihkannya. Maka, residu yang mengandung bahan kimia ini lebih sedikit dihasilkan. Akan tetapi, dalam penggunaannya untuk membersihkan sepatu, pembersih wujud padat sulit untuk menjangkau seluruh permukaan sepatu, dan masih perlu air untuk membilasnya, sehingga dianggap kurang efektiv untuk membersihkan sepatu secara cepat.
• Bubuk (Powder)
  • Pada pembersih bubuk, biasanya digunakan pada permukaan yang tidak rata, dan sulit untuk dijangkau. Sama halnya dengan pembersih padatan, pembersih bubuk biasanya lebih pekat daripada pembersih cair. Karena, ia tidak mengandung pelarut, sehingga dapat langsung digunakan jika memerlukannya pada konsentrasi tinggi, atau bisa ditambahkan pelarut tambahan (air) dalam jumlah tertentu. Pembersih bubuk, secara efektiv dapat digunakan sebagai pembersih sepatu. Karena, umumnya memiliki konsentrasi cukup tinggi, sehingga dapat membersihkan noda membandel, termasuk minyak, tanah, dan lumpur. Ukurannya yang haluspun memungkinkannya menjangkau seluruh permukaan sepatu. Akan tetapi, sama halnya dengan pembersih berwujud cair dan padat, selama pencuciannya masih dibutuhkan air, sehingga pembersih bubuk belum bisa dikatakan sebagai pembersih yang efektiv untuk digunakan dalam membersihkan sepatu.
• Busa (Foam)
  • Busa adalah zat yang dibuat dengan memerangkap gelembung udara atau gas di dalam benda padat atau cair. Umumnya, pelarut yang digunakan pada pembersih busa dan pembersih cairan sama. Perbedaan utamanya yaitu pada penambahan zat pembusa yang sesuai pada pelarut cair tersebut. Adanya surfaktan juga akan mengubah stabilitas busa yang dihasilkan, dimana ia akan mencampurkan gas dengan pelarut, hingga terbentuklah gelembung busa. Pelarut dapat berupa berbasis air atau larut dalam minyak, pH netral, asam atau basa. Target zat terlarut dapat berupa endapan kerak anorganik atau puing-puing organik berat seperti aromatik yang terkondensasi. Pelarut berbusa menawarkan banyak keuntungan dibandingkan pelarut cair konvensional dalam hal keserbagunaan, kemampuan pembersihan, ekonomi dan keamanan.

Foam sebagai pembersih sepatu

Apa Itu Foam?

 Foam atau busa merupakan suatu gas yang tedispersi dalam cairan. Biasanya, volume gas yang terdispersi lebih banyak dari volume air. Agar menghasilkan suatu foam, dibutuhkan tiga kondisi yang mendukung, yaitu gaya mekanik, surfaktan, dan tegangan permukaan yang rendah jika dibandingkan dengan laju pecahnya. Foam memiliki ukuran struktur yang besar, mulai dari sekala molekular hingga mikroskopik. 

Skala ini dimulai dari molekul-molekul surfaktan yang menstabilisasi suatu gelembung gas, lalu saling menyatu satu sama lain dan membentuk suatu jaringan hingga terbentuk busa dalam jumlah besar (bulk of foam). Ketika pembentukan busa telah mencapai kesetimbangannya, busa dapat membentuk suatu struktur. Kemudian ketika air bersimpangan dengan tiga gelembung busa atau lebih disebut garis plateau, persimpangan antara dua gelembung disebut lamellae. Lalu, ketika empat garis plateau saling bertemu akan membentuk suatu vertex. 

Bentuk dari busa bergantung pada volume cairan dan gas yang terkandungnya. Biasanya, volume gas pada suatu busa bejrumlah 50%-95%. Adanya garis batasan tersebut membuat mengurangi jumlah gas yang terkandung, sehingga luas permukaannya semakin kecil. Ketika jumlah gas melebihi 75%, gelembung-gelembung mulai berubah bentuk dan cairan akan mengalirkan gelembung tersebut untuk menyatu sama lain hingga membentuk busa berbentuk polihedral di tepinya. 

Cara Kerja Busa untuk Membersihkan Sepatu

Gambar 2. Ilustrasi interaksi surfaktan pada gelembung busa dengan noda pada sepatu

 

Busa dalam proses pembentukannya membutuhkan surfaktan untuk memerangkap gas yang terbentuk saat berinteraksi dengan cairan pelarut, misalnya air. Biasanya, gelembung busa yang dihasilkan tidak lama akan meletus. Namun, dengan adanya surfaktan, gelembung busa akan stabil dan menghasilkan sabun yang kaya akan gelembung busa. 

Pada surfaktan, terdapat bagian kepala yang senang berinteraksi dengan air, dan bagian ekor yang senang berinteraksi dengan minyak. 

Jika dilihat gambar di bawah, pada bagian ekor surfaktan akan bereaksi dengan gas agar terperangkap. Lalu, pada bagian kepala akan berinteraksi dengan air, sehingga antara air dan gas tidak berinteraksi secara langsung. 

Selain itu, air juga akan distabilkan oleh surfaktan lainnya, dimana bagian ekor surfaktan akan memerangkap noda pada sepatu. Dengan demikian, peran surfaktan dalam membersihkan suatu permukaan dapat terjadi meskipun dalam bentuk gelembung busa. Sepatu yang telah disemprotkan oleh pembersih busa perlu didiamkan beberapa saat agar surfaktan dapat bekerja secara maksimal. Kemudian busa dapat langsung dibersihkan tanpa perlu dibilas. 

Mengapa demikian? Karena, surfaktan (bagian sabun yang licin) dan residu (kotoran yang dibersihkan) telah terperangkap dalam busa tersebut, sehingga tidak akan meninggalkan jejak apapun lagi pada sepatu.  

Apakah Keunggulan Pembersih Busa Dibanding Pembersih Lainnya?

Pembersih busa bekerja untuk melonggarkan (memecah molekul-molekulnya) dan mengangkat kotoran dan noda dari permukaan, sehingga lebih mudah untuk dibersihkan. Jenis pembersihan ini sering digunakan untuk membersihkan permukaan yang membutuhkan waktu lama untuk membersihkannya, seperti lantai yang berminyak, pipa-pipa dalam industri, dan yang paling sering ditemui yaitu untuk membersihkan sepatu. 

Busa sering dianggap sebagai cara terbaik untuk membersihkan permukaan karena busa yang tebal dan melekat menembus jauh ke dalam celah dan area yang tidak dapat diakses untuk menghilangkan kotoran, lemak, dan puing-puing. Pembersihan dengan busa merupakan metode yang lebih aman dibandingkan dengan pencucian bertekanan, terutama saat bekerja di sekitar orang, hewan, atau peralatan yang sensitif.

Pelarut berbusa dianggap lebih serbaguna karena dua alasan. Pertama, hampir semua pelarut pembersih asam atau basa dapat berbusa. Kedua, kepadatan busa membuatnya lebih cocok untuk membersihkan struktur secara kimiawi, dimana berat pelarut menjadi pertimbangan penting. Tidak seperti pelarut cair konvensional, pelarut berbusa mampu mengisi ke bagian bagian dalam hingga ke pori kulit sepatu. 

Selain itu, busa menampilkan gerusan yang lebih menyeluruh pada permukaan logam. Terakhir, kemampuannya untuk menahan partikel dalam suspensi memungkinkannya untuk membawa material yang terkelupas dengan mudah. Ketiga faktor penting ini berkontribusi pada kemampuan pembersihan yang unggul. Konsentrasi pelarut yang lebih tinggi dapat digunakan lebih sedikit dalam bentuk berbusa daripada bentuk cair. Dengan demikian, pembersih bsua dapat dikatakan sebagai pembersih paling efektif dibandingkan pembersih lainnya.