Pendahuluan

Dalam ilmu material dan kimia permukaan, wettability menjadi parameter penting untuk memahami bagaimana suatu cairan berperilaku ketika bersentuhan dengan permukaan tertentu. Wettability atau kebasahan diartikan sebagai sifat suatu permukaan yang menggambarkan kemampuan suatu cairan untuk menyebar atau berinteraksi dengan permukaan padatan. Fenomena ini dipengaruhi oleh dua hal yakni keseimbangan antara gaya adhesi antara cairan dan permukaan padatan, serta gaya kohesi yang bekerja di dalam cairan itu sendiri. Oleh karena itu, pengujian wettability sering digunakan sebagai metode dasar dalam karakterisasi sifat permukaan material.

Pengujian wettability umumnya dilakukan melalui pengukuran sudut kontak (contact angle). Contact angle yakni sudut yang terbentuk antara tetesan cairan dan permukaan padatan. Nilai sudut kontak memberikan informasi mengenai tingkat interaksi antara cairan dan permukaan. Permukaan dengan sudut kontak kecil biasanya bersifat hidrofilik karena cairan dapat menyebar dengan mudah, sedangkan sudut kontak yang besar menunjukkan sifat hidrofobik karena cairan cenderung membentuk tetesan dan tidak menyebar secara luas. Analisis sudut kontak ini banyak digunakan dalam penelitian material, teknologi pelapisan, hingga studi biomaterial.

Gambar 1. Gambaran Pengukuran Sudut Kontak (Contact Angle)

Seiring dengan berkembangnya teknologi material dan analisis permukaan, uji wettability menjadi semakin penting dalam berbagai aplikasi ilmiah maupun industri. Parameter ini dapat memberikan informasi mengenai energi permukaan, kemampuan adhesi material, serta interaksi antara cairan dan substrat yang digunakan dalam eksperimen. Dengan memahami karakteristik wettability suatu permukaan, peneliti dapat mengoptimalkan kondisi eksperimen serta meningkatkan kualitas hasil analisis yang diperoleh.

Prinsip Dasar Uji Wettability

Konsep dasar wettability berkaitan erat dengan interaksi molekuler antara cairan dan permukaan padatan. Ketika suatu tetesan cairan ditempatkan pada permukaan padatan, bentuk tetesan tersebut ditentukan oleh keseimbangan antara gaya adhesi yang menarik cairan ke permukaan dan gaya kohesi yang mempertahankan struktur cairan itu sendiri. Keseimbangan gaya tersebut menentukan sudut kontak yang terbentuk pada antarmuka cairan–padatan–udara. Sudut kontak sering digunakan sebagai parameter utama untuk mengevaluasi tingkat wettability suatu permukaan karena merepresentasikan interaksi energi antarmuka antara fase cair, padat, dan gas (Šugár dkk., 2023).

Selain energi permukaan, struktur dan kekasaran permukaan juga dapat mempengaruhi perilaku wettability. Permukaan yang memiliki tekstur mikro atau nano dapat menyebabkan perubahan signifikan pada nilai sudut kontak yang diamati. Berbagai penelitian menunjukkan bahwa peningkatan kekasaran permukaan dapat memodifikasi interaksi antara cairan dan padatan sehingga mengubah karakteristik pembasahan permukaan (Razavifar dkk., 2025). Pemahaman mengenai hubungan antara topografi permukaan dan perilaku wettability sangat penting dalam pengembangan material fungsional seperti permukaan hidrofobik, superhidrofobik, maupun lapisan anti air yang digunakan dalam berbagai aplikasi teknik dan material maju.

Gambar 2. Diagram ini menggambarkan model basah permukaan dan prinsip pemisahan minyak/air.

Bagian (a) menunjukkan model Young, (b) model Wenzel, (c) model Cassie–Baxter, dan (d) gabungan Wenzel–Cassie–Baxter. Keadaan tetesan pada permukaan ditunjukkan oleh (e) lyophilic, (f) lyophobic, (g) super lyophilic, dan (h) super lyophobic. Sementara itu, parameter basah dinamis seperti (i) sudut kontak maju, (j) sudut kontak mundur, dan (k) sudut geser memperlihatkan gerakan tetesan dan histeresis sudut kontak, penting untuk desain permukaan selektif dalam pemisahan minyak/air (Guo dkk., 2023)

Faktor Yang Mempengaruhi Wettability

Beberapa faktor utama dapat mempengaruhi tingkat wettability suatu permukaan. Salah satu faktor yang paling penting adalah komposisi kimia dari permukaan material. Permukaan yang memiliki gugus kimia polar biasanya menunjukkan sifat hidrofilik karena mampu membentuk interaksi yang lebih kuat dengan molekul air melalui ikatan hidrogen atau gaya elektrostatik. Sebaliknya, permukaan dengan gugus non-polar cenderung bersifat hidrofobik sehingga cairan berbasis air sulit menyebar di atas permukaan tersebut. Oleh karena itu, sifat kimia permukaan memiliki peran penting dalam menentukan energi permukaan dan perilaku pembasahan suatu material (Zeng et al., 2025).

Selain komposisi kimia, topografi atau kekasaran permukaan juga memiliki pengaruh besar terhadap wettability. Struktur mikro maupun nano pada permukaan dapat memperkuat sifat hidrofilik atau hidrofobik yang dimiliki material. Hal ini terjadi karena tekstur permukaan dapat memodifikasi area kontak antara cairan dan padatan serta memungkinkan terperangkapnya udara pada struktur permukaan, yang pada akhirnya mempengaruhi nilai sudut kontak yang dihasilkan (Razavifar et al., 2025). Oleh karena itu, rekayasa struktur permukaan sering digunakan dalam pengembangan material dengan sifat kebasahan yang spesifik, seperti permukaan hidrofobik atau superhidrofobik (Šugár et al., 2023).

Faktor lain yang turut mempengaruhi wettability adalah kondisi eksperimen, seperti jenis cairan yang digunakan, kemurnian bahan kimia, serta kebersihan permukaan material. Kontaminasi kecil pada permukaan dapat menyebabkan perubahan energi permukaan dan menghasilkan variasi pada nilai sudut kontak yang diukur. Oleh karena itu, pengendalian kondisi eksperimen menjadi langkah penting untuk memperoleh hasil pengukuran yang akurat dan dapat direproduksi dalam studi karakterisasi permukaan (Šugár et al., 2023).

Pentingnya Menjaga Wettability dalam Kisaran Target

Dalam berbagai aplikasi penelitian dan analisis material, wettability tidak hanya perlu diukur tetapi juga perlu dijaga agar tetap berada dalam kisaran target tertentu. Wettability menggambarkan kemampuan suatu cairan untuk berinteraksi dengan permukaan padatan dan umumnya dievaluasi melalui pengukuran sudut kontak. Parameter sudut kontak sering digunakan untuk menilai energi antarmuka antara fase cair, padat, dan gas serta untuk memahami perilaku pembasahan pada berbagai material (Šugár et al., 2023). Apabila nilai sudut kontak berubah secara signifikan dari kondisi yang diharapkan, maka perilaku penyebaran cairan di atas permukaan juga akan berubah dan berpotensi mempengaruhi hasil analisis permukaan maupun karakterisasi material. Oleh karena itu, pengendalian wettability menjadi parameter penting dalam berbagai penelitian yang melibatkan interaksi cairan dan permukaan padatan.

Dalam banyak proses laboratorium dan industri, tingkat kebasahan permukaan yang berada dalam kisaran target memungkinkan cairan untuk menyebar secara optimal pada substrat. Hal ini sangat penting dalam proses seperti pelapisan permukaan, pencetakan mikro, maupun deposisi larutan pada substrat. Jika wettability terlalu rendah, cairan cenderung membentuk tetesan dan tidak mampu menutupi permukaan secara merata. Sebaliknya, wettability yang terlalu tinggi dapat menyebabkan penyebaran berlebihan sehingga mempengaruhi distribusi lapisan yang terbentuk. Fenomena ini sering dikaji dalam pengembangan material bertekstur mikro dan nano yang dirancang untuk mengontrol perilaku pembasahan permukaan (Zeng et al., 2025).

Menjaga wettability dalam kisaran target juga berperan penting dalam meningkatkan reprodusibilitas eksperimen. Variasi kecil pada kondisi permukaan atau komposisi cairan dapat menyebabkan perubahan pada sudut kontak dan akhirnya mempengaruhi perilaku cairan pada permukaan tersebut. Oleh karena itu, pengendalian kondisi permukaan serta penggunaan bahan dengan kualitas yang konsisten menjadi langkah penting untuk memastikan stabilitas parameter wettability selama proses pengujian (Razavifar et al., 2025).

Produk Pengujian dari PT Indogen Intertama

Dalam pelaksanaan uji wettability di laboratorium, penggunaan reagen dan bahan kimia berkualitas tinggi sangat penting untuk memastikan konsistensi hasil pengujian. Reagen dengan tingkat kemurnian yang baik dapat membantu meminimalkan variasi komposisi larutan serta mengurangi kemungkinan kontaminasi yang dapat mempengaruhi tegangan permukaan cairan. Dengan demikian, penggunaan bahan laboratorium yang tepat menjadi salah satu faktor penting dalam memperoleh hasil pengukuran yang stabil dan dapat diandalkan.

Salah satu penyedia produk laboratorium yang dikenal luas dalam mendukung berbagai kebutuhan penelitian adalah Nacalai Tesque, Inc. Nacalai menyediakan solution yang khusus digunakan dalam pengujian wettability sebagai berikut.

Untuk pertanyaan produk dan stock lebih lanjut Bapak/Ibu dapat menghubungi kontak yang tertera pada laman website Indogen berikut. Terima kasih.

Referensi :

Guo, Y., Guo, Z., & Liu, W. (2023). Bionic multifunctional fibrous materials for efficient oil/water separation. Droplet, 2(3), e75. https://doi.org/10.1002/dro2.75

Razavifar, M., Abdi, A., Nikooee, E., Aghili, O., & Riazi, M. (2025). Quantifying the impact of surface roughness on contact angle dynamics under varying conditions. Scientific Reports, 15, 16611. https://doi.org/10.1038/s41598-025-01127-7

Šugár, P., Antala, R., Šugárová, J., Kováčik, J., & Pata, V. (2023). Study on surface roughness, morphology, and wettability of laser-modified powder metallurgy-processed Ti-graphite composite intended for dental application. Bioengineering, 10(12), 1406. https://doi.org/10.3390/bioengineering10121406

Zeng, H., Sun, W., Tang, H., Jiang, F., & Wang, L. (2025). Surface roughness and its role in flotation behavior, wettability, and bubble–particle interactions: A systematic review. Applied Sciences, 15(8), 4557. https://doi.org/10.3390/app15084557

Artikel Terkait

1. https://indogen.id/reduced-serum-dmem-hams-f-12-medium-21906-55/
2. https://indogen.id/dari-c18-ke-hilic-menyelami-jenis-jenis-kolom-hplc-dan-penggunaannya/
3. https://indogen.id/perbandingan-bullet-page-plus-precast-gel-dan-cosmopage-precast-gel/
4. https://indogen.id/pemurnian-antibodi-protein-dari-lab-riset-ke-produksi-massal-industri/