11 BAB II Tinjauan Pustaka II.1 Partikel Silika Nano untuk Perubahan Sifat Kebasahan Partikel silika nano memiliki ukuran kurang dari 100 nm terdiri dari inti dan cangkang tipis. Pada umumnya memiliki tiga bagian terpisah: ekor, rantai hidrokarbon dan kepala. seperti yang diilustrasikan pada Gambar II.1. Berdasarkan sifat kimiawi dan kelarutan, terdapat partikel nano lipophobic and hydrophilic polysilicones (LHP) yang larut dalam pelarut polar seperti air dan partikel nano hydrophobic and lipophilic polysilicones (HLP) yang larut dalam pelarut non polar seperti xylene (Sharma, 2017), alkohol (Onyenkowu dkk., 2010). Gambar II.1 Ilustrasi bagian partikel nano (Das dkk., 2008). Sifat kebasahan pada partikel silika nano dikontrol oleh gugus silanol pada permukaannya (McElfresh dkk., 2012a). Partikel silika nano hidrofilik (LHP) memiliki persentase gugus silanol yang tinggi (lebih dari 90%) pada lapisan permukaan partikel sehingga stabil pada emulsi oil-in-water (o/w) sedangkan partikel silika nano dengan lapisan gugus silanol 10% pada permukaan partikelnya bersifat hidrofobik dan menghasilkan emulsi water-in-oil (w/o) seperti yang terlihat pada ilustrasi Gambar II.2. Kestabilan emulsi bergantung pada polaritas minyak emulsi o/w lebih disukai oleh minyak non-polar, sedangkan emulsi w/o lebih disukai oleh minyak polar (Aveyard dkk., 2003). 12 Gambar II.2 Ilustrasi sudut kontak partikel silika nano hidrofilik, hidrofobik dan intermediate pada berbagai emulsi (El-Diasty dkk., 2015). Dengan adsorpsi LHP pada permukaan batuan, sistem oil-wetting dapat berubah menjadi water-wet yang dapat meningkatkan permeabilitas relatif minyak dan menurunkan permeabilitas relatif air. Kondisi ini pada umumnya menguntungkan proses water flooding. Sementara itu, adsorpsi partikel silika nano NWP juga menguntungkan karena menurunkan tegangan permukaan dan meningkatkan permeabilitas relatif minyak. Namun, adsorpsi partikel silika nano HLP tidak menguntungkan karena membuat permukaan batuan menjadi oil-wet, sehingga dapat meningkatkan saturasi minyak residual pada proses injeksi (Shesdesh, 2015). Menurut Miranda (2012), partikel silika nano memiliki banyak kelebihan sebagai agen EOR. Antara lain, 99,8% komponennya adalah batuan pasir, membuat material ini lebih ramah lingkungan dibandingkan bahan kimia EOR lainnya. Dispersi partikel nano memiliki stabilitas yang baik karena gaya permukaan dapat dengan mudah melawan gaya gravitasi. Kekuatan properti seperti panas, tegangan- regangan, dan rheologi, bergantung pada ukuran dan bentuk partikel nano yang dapat disesuaikan selama produksi. Kelakuan material dari partikel nano berhubungan erat dengan lapisan bahan kimia pada permukaannya, sehingga dapat dikontrol dengan mengubah lapisan kimia tersebut. Selain itu, harga dari partikel silika nano juga lebih murah dibandingkan dengan bahan kimia EOR lainnya. 13 II.2 Mekanisme perubahan sifat kebasahan partikel silika nano Sifat kebasahan batuan menggambarkan preferensi suatu padatan untuk berkontak dengan satu fluida daripada fluida lainnya.