Rheologi adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan aliran cairan dan Rheologi adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan aliran cairan dan deformasi dari padatan. Rheologi mempelajari hubungan antara tekanan gesek deformasi dari padatan. Rheologi mempelajari hubungan antara tekanan gesek (shearing stress) dengan kecepatan geser (shearing rate) pada cairan atau hubungan (shearing stress) dengan kecepatan geser (shearing rate) pada cairan atau hubungan antara strain dan stress pada benda padat.
antara strain dan stress pada benda padat. Beberapa alat yang biasa digunak
Beberapa alat yang biasa digunakan dalam praktikum rheologi yaitu Viscometeran dalam praktikum rheologi yaitu Viscometer Ostwald, Vi
Ostwald, Viscometer Bola scometer Bola atuh serta Viscometer kerucut dan atuh serta Viscometer kerucut dan lempeng.lempeng. !.
!. "asar #eori Rheologi"asar #eori Rheologi
Rheologi berasal dari bahasa yunani
Rheologi berasal dari bahasa yunani mengalir (rheo) dan logos (ilmu). "igunakanmengalir (rheo) dan logos (ilmu). "igunakan istilah ini untuk pertama kali oleh Bingham dan
istilah ini untuk pertama kali oleh Bingham dan $roeford untuk menggunakan aliran$roeford untuk menggunakan aliran cairan dan deformasi dari padatan. Rheologi mempelajari hubungan antara tekanan cairan dan deformasi dari padatan. Rheologi mempelajari hubungan antara tekanan gesek (shearing stress) dengan kecepatan geser (shearing rate) pad
gesek (shearing stress) dengan kecepatan geser (shearing rate) pad a cairan, ataua cairan, atau hubungan antara strain dan stress pada benda padat.
hubungan antara strain dan stress pada benda padat.
Rheologi merupakan ilmu yang mempelajari sifat %at cair
Rheologi merupakan ilmu yang mempelajari sifat %at cair atau deformasi %at padat.atau deformasi %at padat. Rheologi erat kaitannya dengan &iskositas. "alam bidang 'armasi, prinsipprinsip Rheologi erat kaitannya dengan &iskositas. "alam bidang 'armasi, prinsipprinsip rheologi diaplikasikan dalam pembuatan krim, suspensi, emulsi, lotion, pasta, rheologi diaplikasikan dalam pembuatan krim, suspensi, emulsi, lotion, pasta, penyalut tablet dan lain sebagainya. elain itu, prinsip rheologi digunakan untuk penyalut tablet dan lain sebagainya. elain itu, prinsip rheologi digunakan untuk
karakterisasi produk sediaan 'armasi ("osage 'orm). ebagai penjamin kua
karakterisasi produk sediaan 'armasi ("osage 'orm). ebagai penjamin kua litas yanglitas yang sama untuk setiap batch. Rheologi juga meliputi pencampuran aliran dari bahan, sama untuk setiap batch. Rheologi juga meliputi pencampuran aliran dari bahan, penuangan, pengeluaran dari tube atau pelewatan dari jarum suntik. Rheologi dari penuangan, pengeluaran dari tube atau pelewatan dari jarum suntik. Rheologi dari
suatu %at tertentu dapat mempengaruhi penerimaan obat bagi pasien, stabilitas fisika suatu %at tertentu dapat mempengaruhi penerimaan obat bagi pasien, stabilitas fisika obat, bahkan ketersediaan hayati
obat, bahkan ketersediaan hayati dalam tubuh (bioa&ailability). ehingga &iskositasdalam tubuh (bioa&ailability). ehingga &iskositas telah terbukti dapat mempengaruhi laju absorbsi obat dalam tubuh.
telah terbukti dapat mempengaruhi laju absorbsi obat dalam tubuh.
ifat*sifat rheologi dari sistem farmaseutika dapat mempengaruhi pemilihan alat yang ifat*sifat rheologi dari sistem farmaseutika dapat mempengaruhi pemilihan alat yang akan digunakan untuk memproses produk tersebut dalam pabriknya. +ebih*lebih lagi akan digunakan untuk memproses produk tersebut dalam pabriknya. +ebih*lebih lagi tidak adanya perhatian terhadap pemilihan alat ini akan berakibat diperolehnya hasil tidak adanya perhatian terhadap pemilihan alat ini akan berakibat diperolehnya hasil yang tidak diinginkan. !spek ini dan banyak lagi
yang tidak diinginkan. !spek ini dan banyak lagi aspek*aspek rheologi yangaspek*aspek rheologi yang diterapkan dibidang farmasi.
diterapkan dibidang farmasi.
!da beberapa istilah dalam rheologi ini !da beberapa istilah dalam rheologi ini a.
a. Rate of shear (") d&-dr untuk menyatakan perbedaan kecepatan (d&) antara duaRate of shear (") d&-dr untuk menyatakan perbedaan kecepatan (d&) antara dua bidang cairan yang dipisahkan oleh jarak yang sangat kecil (dr).
bidang cairan yang dipisahkan oleh jarak yang sangat kecil (dr). b.
b. hearing stress ( atau ' ) '/-! untuk menyatakan gaya per satuan luas yanghearing stress ( atau ' ) '/-! untuk menyatakan gaya per satuan luas yang diperlukan untuk menyebabkan aliran.
diperlukan untuk menyebabkan aliran.
B.
1.
1. ifat Rheologi "alam uspensiifat Rheologi "alam uspensi Vi
Viskositas dari suatu suspensi apabila mempengaruhi pengendapan skositas dari suatu suspensi apabila mempengaruhi pengendapan daridari partikelpartikel %at terdispersi perubahan dalam sifat*
partikelpartikel %at terdispersi perubahan dalam sifat*sifat aliran dari suspensi bilasifat aliran dari suspensi bila wadahnya dikocok dan bila produk tersebut dituang dari botol dan kualitas
wadahnya dikocok dan bila produk tersebut dituang dari botol dan kualitas
penyebaran dari cairan (lotio) bila digunakan untuk suatu bagian permukaan yang penyebaran dari cairan (lotio) bila digunakan untuk suatu bagian permukaan yang
akan diobati. 0ertimbangan rheologi juga penting dalam pembuatan suspensi. akan diobati. 0ertimbangan rheologi juga penting dalam pembuatan suspensi. atu*satunya shear yang terjadi dalam suatu suspensi pada penyimpanan adalah atu*satunya shear yang terjadi dalam suatu suspensi pada penyimpanan adalah lantaran pengendapan dari partikel*partikel yang tersuspensi. 2aya ini diabaikan dan lantaran pengendapan dari partikel*partikel yang tersuspensi. 2aya ini diabaikan dan bisa dibuang. #e
bisa dibuang. #etapi jika wadah dikocok dan produk dituang dari botol terdapat lajutapi jika wadah dikocok dan produk dituang dari botol terdapat laju shearing yang tinggi. 3at pensuspensi yang
shearing yang tinggi. 3at pensuspensi yang ideal harus mempunyai &iskositas yangideal harus mempunyai &iskositas yang tinggi
tinggi pada shear yang dapat dipada shear yang dapat diabaikan yakni selama penyabaikan yakni selama penyimpanan dan %atimpanan dan %at
pensuspensi itu harus mempunyai &iskositas yang rendah pada laju shearing yang pensuspensi itu harus mempunyai &iskositas yang rendah pada laju shearing yang
tinggi yakni ia harus bebas mengalir selama pengocokan, penuangan, dan tinggi yakni ia harus bebas mengalir selama pengocokan, penuangan, dan penyebarannya ini.
penyebarannya ini.
4.
4. ifat Rheologi "alam 5mulsiifat Rheologi "alam 5mulsi
0roduk yang diemulsikan mungkin mengalami
0roduk yang diemulsikan mungkin mengalami berbagai shear*stress selamaberbagai shear*stress selama pembuatan atau penggunaanya. 0ada k
pembuatan atau penggunaanya. 0ada kebanyakan proses ini sifat aliran produk akanebanyakan proses ini sifat aliran produk akan menjadi sangat penting untuk penampilan emulsi yang tepat pada kondisi penggunana menjadi sangat penting untuk penampilan emulsi yang tepat pada kondisi penggunana dan pembuatannya. adi penyebaran produk dermatologik dan produk kosmetik harus dan pembuatannya. adi penyebaran produk dermatologik dan produk kosmetik harus dikontrol agar didapat suatu preparat yang memuaskan. !liran emulsi parenteral dikontrol agar didapat suatu preparat yang memuaskan. !liran emulsi parenteral melalu jarum hipodermik, pemindahan suatu emulsi dari botol
melalu jarum hipodermik, pemindahan suatu emulsi dari botol atau tube dan sifat dariatau tube dan sifat dari satu emulsi dalam berbagai proses penggilingan yang digunakan dalam pembuatan satu emulsi dalam berbagai proses penggilingan yang digunakan dalam pembuatan produk ini secara besar*besaran, menunjukkan perlunya karakteristik aliran yang produk ini secara besar*besaran, menunjukkan perlunya karakteristik aliran yang
tepat. tepat.
6ebanyakan emulsi, kecuali emulsi encer menunjukkan aliran non 7ewton yang 6ebanyakan emulsi, kecuali emulsi encer menunjukkan aliran non 7ewton yang mempersulit interpretasi data dan perbandingan kuantitatif antara sistem*sistem dan mempersulit interpretasi data dan perbandingan kuantitatif antara sistem*sistem dan formulasi*formulasi yang berbeda.
formulasi*formulasi yang berbeda.
'aktor*faktor yang berhubungan dengan fase terdispersi meliputi perbandingan 'aktor*faktor yang berhubungan dengan fase terdispersi meliputi perbandingan dengan fase terdispers meliputi perbandingan &olume fase,
dengan fase terdispers meliputi perbandingan &olume fase, distribusi ukuran partikeldistribusi ukuran partikel dan &iskositas dari fase dalam itu sendiri. adi, jika konsentrasi &olume dari fase dan &iskositas dari fase dalam itu sendiri. adi, jika konsentrasi &olume dari fase terdispers rendah (kurang dari 8,89), sistem tersebut adalah 7ewton. "engan
terdispers rendah (kurang dari 8,89), sistem tersebut adalah 7ewton. "engan naiknyanaiknya konsentrasi &olume, sistem tersebut menjadi lebih tahan terhadap aliran dan
konsentrasi &olume, sistem tersebut menjadi lebih tahan terhadap aliran dan
menujukkan karekteristik aliran pseudoplastis. 0ada konsentrasi yang cukup tinggi, menujukkan karekteristik aliran pseudoplastis. 0ada konsentrasi yang cukup tinggi, terjadi aliran plastis. ika konsentrasi &olume mendekati 8,:; mungkin terjadi in&ersi terjadi aliran plastis. ika konsentrasi &olume mendekati 8,:; mungkin terjadi in&ersi dengna berubahnya &iskositas secara nyata. 0engurangan ukuran partikel rata*rata dengna berubahnya &iskositas secara nyata. 0engurangan ukuran partikel rata*rata
1.
1. ifat Rheologi "alam uspensiifat Rheologi "alam uspensi Vi
Viskositas dari suatu suspensi apabila mempengaruhi pengendapan skositas dari suatu suspensi apabila mempengaruhi pengendapan daridari partikelpartikel %at terdispersi perubahan dalam sifat*
partikelpartikel %at terdispersi perubahan dalam sifat*sifat aliran dari suspensi bilasifat aliran dari suspensi bila wadahnya dikocok dan bila produk tersebut dituang dari botol dan kualitas
wadahnya dikocok dan bila produk tersebut dituang dari botol dan kualitas
penyebaran dari cairan (lotio) bila digunakan untuk suatu bagian permukaan yang penyebaran dari cairan (lotio) bila digunakan untuk suatu bagian permukaan yang
akan diobati. 0ertimbangan rheologi juga penting dalam pembuatan suspensi. akan diobati. 0ertimbangan rheologi juga penting dalam pembuatan suspensi. atu*satunya shear yang terjadi dalam suatu suspensi pada penyimpanan adalah atu*satunya shear yang terjadi dalam suatu suspensi pada penyimpanan adalah lantaran pengendapan dari partikel*partikel yang tersuspensi. 2aya ini diabaikan dan lantaran pengendapan dari partikel*partikel yang tersuspensi. 2aya ini diabaikan dan bisa dibuang. #e
bisa dibuang. #etapi jika wadah dikocok dan produk dituang dari botol terdapat lajutapi jika wadah dikocok dan produk dituang dari botol terdapat laju shearing yang tinggi. 3at pensuspensi yang
shearing yang tinggi. 3at pensuspensi yang ideal harus mempunyai &iskositas yangideal harus mempunyai &iskositas yang tinggi
tinggi pada shear yang dapat dipada shear yang dapat diabaikan yakni selama penyabaikan yakni selama penyimpanan dan %atimpanan dan %at
pensuspensi itu harus mempunyai &iskositas yang rendah pada laju shearing yang pensuspensi itu harus mempunyai &iskositas yang rendah pada laju shearing yang
tinggi yakni ia harus bebas mengalir selama pengocokan, penuangan, dan tinggi yakni ia harus bebas mengalir selama pengocokan, penuangan, dan penyebarannya ini.
penyebarannya ini.
4.
4. ifat Rheologi "alam 5mulsiifat Rheologi "alam 5mulsi
0roduk yang diemulsikan mungkin mengalami
0roduk yang diemulsikan mungkin mengalami berbagai shear*stress selamaberbagai shear*stress selama pembuatan atau penggunaanya. 0ada k
pembuatan atau penggunaanya. 0ada kebanyakan proses ini sifat aliran produk akanebanyakan proses ini sifat aliran produk akan menjadi sangat penting untuk penampilan emulsi yang tepat pada kondisi penggunana menjadi sangat penting untuk penampilan emulsi yang tepat pada kondisi penggunana dan pembuatannya. adi penyebaran produk dermatologik dan produk kosmetik harus dan pembuatannya. adi penyebaran produk dermatologik dan produk kosmetik harus dikontrol agar didapat suatu preparat yang memuaskan. !liran emulsi parenteral dikontrol agar didapat suatu preparat yang memuaskan. !liran emulsi parenteral melalu jarum hipodermik, pemindahan suatu emulsi dari botol
melalu jarum hipodermik, pemindahan suatu emulsi dari botol atau tube dan sifat dariatau tube dan sifat dari satu emulsi dalam berbagai proses penggilingan yang digunakan dalam pembuatan satu emulsi dalam berbagai proses penggilingan yang digunakan dalam pembuatan produk ini secara besar*besaran, menunjukkan perlunya karakteristik aliran yang produk ini secara besar*besaran, menunjukkan perlunya karakteristik aliran yang
tepat. tepat.
6ebanyakan emulsi, kecuali emulsi encer menunjukkan aliran non 7ewton yang 6ebanyakan emulsi, kecuali emulsi encer menunjukkan aliran non 7ewton yang mempersulit interpretasi data dan perbandingan kuantitatif antara sistem*sistem dan mempersulit interpretasi data dan perbandingan kuantitatif antara sistem*sistem dan formulasi*formulasi yang berbeda.
formulasi*formulasi yang berbeda.
'aktor*faktor yang berhubungan dengan fase terdispersi meliputi perbandingan 'aktor*faktor yang berhubungan dengan fase terdispersi meliputi perbandingan dengan fase terdispers meliputi perbandingan &olume fase,
dengan fase terdispers meliputi perbandingan &olume fase, distribusi ukuran partikeldistribusi ukuran partikel dan &iskositas dari fase dalam itu sendiri. adi, jika konsentrasi &olume dari fase dan &iskositas dari fase dalam itu sendiri. adi, jika konsentrasi &olume dari fase terdispers rendah (kurang dari 8,89), sistem tersebut adalah 7ewton. "engan
terdispers rendah (kurang dari 8,89), sistem tersebut adalah 7ewton. "engan naiknyanaiknya konsentrasi &olume, sistem tersebut menjadi lebih tahan terhadap aliran dan
konsentrasi &olume, sistem tersebut menjadi lebih tahan terhadap aliran dan
menujukkan karekteristik aliran pseudoplastis. 0ada konsentrasi yang cukup tinggi, menujukkan karekteristik aliran pseudoplastis. 0ada konsentrasi yang cukup tinggi, terjadi aliran plastis. ika konsentrasi &olume mendekati 8,:; mungkin terjadi in&ersi terjadi aliran plastis. ika konsentrasi &olume mendekati 8,:; mungkin terjadi in&ersi dengna berubahnya &iskositas secara nyata. 0engurangan ukuran partikel rata*rata dengna berubahnya &iskositas secara nyata. 0engurangan ukuran partikel rata*rata
akan menaikkan &iskositas.
akan menaikkan &iskositas. <akin <akin luas distribusi luas distribusi ukuran partikel, makiukuran partikel, makin rendahn rendah &iskositasnya jika dibandingkan dengan sistem yang memiliki uku
&iskositasnya jika dibandingkan dengan sistem yang memiliki uku ran partikel rata*ran partikel rata* rata serupa tetapi dengan distribusi ukuran partikel yang
rata serupa tetapi dengan distribusi ukuran partikel yang lebih sempit.lebih sempit.
=.
=. ifat Rheologi "alam emisolidifat Rheologi "alam emisolid
0embuat salep farmasetik dan krim kosmetik menyadari adanya keinginan untuk 0embuat salep farmasetik dan krim kosmetik menyadari adanya keinginan untuk mengontrol konsistensi bahan non*7ewton. >nstrumen yang paling
mengontrol konsistensi bahan non*7ewton. >nstrumen yang paling baik untukbaik untuk menentukan sifat*sifat rheologi dari semisolid di bidang 'armasi adalah &iskometer menentukan sifat*sifat rheologi dari semisolid di bidang 'armasi adalah &iskometer putar (rotational &iscometer). ?ntuk
putar (rotational &iscometer). ?ntuk analisis semisolid yang berbentuk emusi dananalisis semisolid yang berbentuk emusi dan suspensi digunakan
suspensi digunakan cone*plate &iscometer. cone*plate &iscometer. ViViscometer tormer terdiri dari cup yangscometer tormer terdiri dari cup yang stationer dan bob yang berputar, dan alat ini juga
stationer dan bob yang berputar, dan alat ini juga baik untuk semisolid.baik untuk semisolid.
;.
;. ifat !liifat !liran 0ada ran 0ada erbuk erbuk
erbuk bulk agak analog dengan cairan non 7ewton menunjukkan aliran plastik dan erbuk bulk agak analog dengan cairan non 7ewton menunjukkan aliran plastik dan kadang*kadang dilatansi partikel*partikel dipengaruhi oleh gaya tarik menarik sampai kadang*kadang dilatansi partikel*partikel dipengaruhi oleh gaya tarik menarik sampai derajat yang ber&ariasi. Oleh karena itu,
derajat yang ber&ariasi. Oleh karena itu, serbuk bisa jadi mengalir bebas (free*serbuk bisa jadi mengalir bebas (free* flowing) atau melekat. "alam pengertian khusus yaitu u
flowing) atau melekat. "alam pengertian khusus yaitu u kuran partikel porositas dankuran partikel porositas dan kerapatan, dan kehalusan permukaan. ifat*sifat dari %at padat yang menentukan kerapatan, dan kehalusan permukaan. ifat*sifat dari %at padat yang menentukan besarnya interaksi partikel*partikel.
besarnya interaksi partikel*partikel.
!kan halnya partikel*partikel yang relati kecil (kurang d
!kan halnya partikel*partikel yang relati kecil (kurang d ari 18@m), aliran partikelari 18@m), aliran partikel melalui lubang dibatasi karena gaya lekat antara partikel besarnya sama dengan gaya melalui lubang dibatasi karena gaya lekat antara partikel besarnya sama dengan gaya gra&itasi. 6arena gaya yang terakhir ini merupakan
gra&itasi. 6arena gaya yang terakhir ini merupakan fungsi dari garis tengah yang difungsi dari garis tengah yang di naikkan pangkat tiga, gaya*gaya tersebut menjadi lebih bermakna apabila ukuran naikkan pangkat tiga, gaya*gaya tersebut menjadi lebih bermakna apabila ukuran partikel meningkan dan aliran dipermudah. +aju aliran maksimum dicapai setelah partikel meningkan dan aliran dipermudah. +aju aliran maksimum dicapai setelah aliran berkurang apabila ukuran partikel mendekati besarnya lubang tersebut. ika aliran berkurang apabila ukuran partikel mendekati besarnya lubang tersebut. ika suatu serbuk mengandung sejumlah partikel*partikel kecil, sifat*sifat aliran serbuk suatu serbuk mengandung sejumlah partikel*partikel kecil, sifat*sifat aliran serbuk bisa diperbaiki dengan menghilangkan Afines atau mengadsorbsinya pada partikel* bisa diperbaiki dengan menghilangkan Afines atau mengadsorbsinya pada partikel* partikel yang lebih besar.
partikel yang lebih besar. 6adang kadang, aliran yang jelek bisa diakibatkan karena6adang kadang, aliran yang jelek bisa diakibatkan karena adanya kelembapan dalam hal mana pengeringan partikel*partikel akan mengurangi adanya kelembapan dalam hal mana pengeringan partikel*partikel akan mengurangi lekatnya partikel*partikel tersebut.
lekatnya partikel*partikel tersebut.
0artikel*partikel panjang atau plat cenderung untuk mengepak walaupun dengan 0artikel*partikel panjang atau plat cenderung untuk mengepak walaupun dengan sangat longgar sehingga memberikan serbuk yang mempunyai porositas tinggi. sangat longgar sehingga memberikan serbuk yang mempunyai porositas tinggi. 0artikel*partikel dengan kerapatan tinggi dan porositas dalam rendah cenderung 0artikel*partikel dengan kerapatan tinggi dan porositas dalam rendah cenderung untuk mempunyai sifat*sifat
permukaan, yang cenderung mengakibatkan karakteristik aliran yang jelek permukaan, yang cenderung mengakibatkan karakteristik aliran yang jelek
disebabkan oleh gesekan dan kelekatannya. disebabkan oleh gesekan dan kelekatannya.
erbuk yang mengsalir tidak baik atau granulat memberikan banyak kesulitan pada erbuk yang mengsalir tidak baik atau granulat memberikan banyak kesulitan pada industri farmasi. 0roduksi unit sediaan tablet yang seragam terbukti bergantung pada industri farmasi. 0roduksi unit sediaan tablet yang seragam terbukti bergantung pada beberapa sifat granulat. ika ukuran granular berkurang, &ariasi berat tablet
beberapa sifat granulat. ika ukuran granular berkurang, &ariasi berat tablet punpun berkurang. V
berkurang. Variariasi berat minimum dicapai pada granul yang mempunyai garis tengahasi berat minimum dicapai pada granul yang mempunyai garis tengah ;88 sampai C88 @m. ika ukuran granul dikurangi lagi, granul mengalir kurang bebas ;88 sampai C88 @m. ika ukuran granul dikurangi lagi, granul mengalir kurang bebas dan &ariasi berat granul meningkat. "istribusi ukuran partikel mempengaruhi aliran dan &ariasi berat granul meningkat. "istribusi ukuran partikel mempengaruhi aliran dalam dan pemisahan dari suatu granulat.
dalam dan pemisahan dari suatu granulat. "!'#!R 0?#!6!
"!'#!R 0?#!6!
<artin !lfred.1DC=.
<artin !lfred.1DC=. Farmasi Fisik Edisi III Ji Farmasi Fisik Edisi III Jilid I lid I . akarta. ?> 0ress. akarta. ?> 0ress <artin !lfred.1DC=.
<artin !lfred.1DC=. Farmasi Fisik Edisi III Ji Farmasi Fisik Edisi III Jilid II.lid II. akarta. ?> 0ress akarta. ?> 0ress Voight. 1D91.
Voight. 1D91. TeTekhnologi khnologi FarmasiFarmasi. akarta. ?> 0ress. akarta. ?> 0ress
A V>6O>#!
A V>6O>#! "!7 "!7 RE5O+O2> ARE5O+O2> A
Rheologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang
Rheologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang sifat %at cair atau deformasi %atsifat %at cair atau deformasi %at padat. prinsip dasar reologi telah digunakan dalam penyelidikan cat, tinta, berbagai padat. prinsip dasar reologi telah digunakan dalam penyelidikan cat, tinta, berbagai
adonan, bahan bahan untuk pembuat jalan, kosmetik, produk hasil peternakan, serta adonan, bahan bahan untuk pembuat jalan, kosmetik, produk hasil peternakan, serta bahan bahan lain.
bahan bahan lain. 4. >#5<
4. >#5< 7O7*75F#O7>!77O7*75F#O7>!7 1. !liran 0lastis
1. !liran 0lastis
6ur&a aliran plastis tidak melalui titik (8,8) tapi memotong sumbu sharing stress 6ur&a aliran plastis tidak melalui titik (8,8) tapi memotong sumbu sharing stress (atau akan memotong jika bagian lurus dari kur&a tersebut diekstrapolasikan ke (atau akan memotong jika bagian lurus dari kur&a tersebut diekstrapolasikan ke sumbu) pada suatu titik tertentu yang dikenal
sumbu) pada suatu titik tertentu yang dikenal dengan sebagai harga yield.dengan sebagai harga yield. ? G ( ' f )
? G ( ' f ) 2
2
? adalah Viskositas plastis , dan f adalah
? adalah Viskositas plastis , dan f adalah yield &alueyield &alue 4. !liran 0seudoplastis
4. !liran 0seudoplastis
!liran 0seudoplastis ditunjukan oleh beberapa bahan
!liran 0seudoplastis ditunjukan oleh beberapa bahan farmasi yaitu gom arab danfarmasi yaitu gom arab dan sintesis seperti dispersi cair dari tragakan, natrium alginat, metal selulosa, dan sintesis seperti dispersi cair dari tragakan, natrium alginat, metal selulosa, dan natrium karboksimetil selulosa. !liran pseudoplastis diperlihatkan oleh polimer natrium karboksimetil selulosa. !liran pseudoplastis diperlihatkan oleh polimer polimer dalam larutan , hal ini berkebalikan dengan system plastis, yang tersusun dari polimer dalam larutan , hal ini berkebalikan dengan system plastis, yang tersusun dari
partikel partikel tersuspensi dalam emulsi. 6ur&a untuk aliran pseudoplastis dimulai dari (8,8) , tidak ada yield &alue dan bukan suatu harga tunggal.
=. !liran "ilantan
!liran "ilatan terjadi pada suspensi yang memiliki preentase %at padat terdispersi dengan konsentrasi tinggi. #erjadi peningkatan daya hambat untuk mengalir
( &iskositas ) dengan meningkatnya rate of shear . 0ada keadaan istirahat, partikel partikel tersebut tersusun rapat dengan &olume antar partikel pada keadaan minimum.
"!'#!R 0?#!6!
1. <artin, !.7., . warbrick, !. $ammarata. 488H. 0hysical 0harmacy, 9th ed. 0hiladelphia +ea I 'ebiger
4. http--farmasiforyou.wordpress.com-488C-11-4;-rheologi-=. http--pescaprae.blogspot.com-488D-89-jenis*koagulan.html
;. +ecture 7ote A Rheologi A by "r.rer.nat. undani 7urono oewandhi, chool of 0harmacy >#B
RE5O+O2>
1. +atar Belakang
Rheologi berasal dari bahasa yunani mengalir (rheo) dan logos (ilmu). "igunakan istilah ini untuk pertama kali oleh Bingham dan $roeford untuk menggunakan aliran cairan dan deformasi dari padatan.
Rheologi erat kaitannya dengan &iskositas. Viskositas merupakan suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalirJ semakin tinggi &iskositas, semakin besar tahanannya untuk mengalir. Viskositas dinyatakan dalam simbol K.
0rinsip dasar rheologi telah digunakan dalam penyelidikan %at,tinta,berbagai adonan,bahan*bahan untuk pembuat jalan,kosmetik,produk hasil peternakan,serta sediaan*sediaan farmasi.
1. RE5O+O2>
Rheologi adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan aliran cairan dan deformasi dari padatan. Rheologi mempelajari hubungan antara tekanan gesek (shearing stress) dengan kecepatan geser (shearing rate) pada cairan, atau hubungan antara strain dan stress pada benda padat. Rheologi erat kaitannya dengan &iskositas. Rheologi sangat penting dalam farmasi karena penerapannya dalam formulasi dan analisis dari produk*produk farmasi seperti emulsi, pasta, krim, suspensi, losion, suppositoria, dan penyalutan tablet yang menyangku t stabilitas, keseragaman dosis, dan keajekan hasil produksi. <isalnya, pabrik pembuat krim kosmetik, pasta, dan lotion harus mampu menghasilkan suatu produk yang mempunyai konsistensi dan kelembutan yang dapat diterima oleh konsumen. elain itu, prinsip rheologi
digunakan juga untuk karakterisasi produk sediaan farmasi (dosage form) sebagai penjaminan kualitas yang sama untuk setiap batch.
wadah,pemindahan sebelum digunakan,penuangan, pengeluaran dari tube, atau pelewatan dari jarum suntik. Rheologi dari suatu %at tertentu dapat mempengaruhi penerimaan obat bagi pasien, stabilitas fisika obat, bahkan ketersediaan hayati dalam
tubuh (bioa&ailability). ehingga &iskositas telah terbukti dapat mempengaruhi laju absorbsi obat dalam tubuh.
ifat*sifat rheologi dari sistem farmaseutika dapat mempengaruhi pemilihan alat yang akan digunakan untuk memproses produk tersebut dalam pabriknya. +ebih*lebih lagi tidak adanya perhatian terhadap pemilihan alat ini akan berakibat diperolehnya hasil yang tidak diinginkan. 0aling tidak dalam karakteristik alirannya. !spek ini dan banyak lagi aspek*aspek rheologi yang diterapkan dibidang farmasi.
!da beberapa istilah dalam rheologi ini
L Rate of shear (") d&-dr untuk menyatakan perbedaan kecepatan (d&) antara dua bidang cairan yang dipisahkan oleh jarak yang sangat kecil (dr).
L hearing stress ( atau ' ) '/-! untuk menyatakan gaya per satuan luas yang diperlukan untuk menyebabkan aliran
'/-! G K d&-dr
K G ('/-!) - (d&-dr)G ' - 2
0enggolongan sistem cair menurut tipe aliran dan deformasinya ada dua yaitu a) istem 7ewton
b) istem 7on 7ewton
0emilihan bergantung pada sifat*sifat alirannya apakah sesuai dengan hukum aliran dari newton atau tidak.
!. istem 7ewton
0ada cairan 7ewton, hubungan antara shearing rate dan shearing stress adalah linear, dengan suatu tetapan yang dikenal dengan &iskositas atau koefisien &iskositas. #ipe alir ini umumnya dimiliki oleh %at cair tunggal serta larutan dengan struktur molekul sederhana dengan &olume molekul kecil. #ipe aliran yang mengikuti istem 7ewton, &iskositasnya tetap pada suhu dan tekanan tertentu dan tidak tergantung pada
kecepatan geser, sehingga &iskositasnya cukup ditentukan pada satu kecepatan geser. B. istem 7on 7ewton
0ada cairan non*7ewton, shearing rate dan shearing stress tidak memiliki hubungan linear, &iskositasnya berubah*ubah tergantung dari besarnya tekanan yang diberikan. #ipe aliran non*7ewton terjadi pada dispersi heterogen antara cairan dengan padatan seperti pada koloid, emulsi, dan suspense cair,salep. !da = jenis tipe aliran dalam sistem 7on*7ewton, yaitu 0+!#>, 05?"O0+!#>, dan ">+!#!7.
!liran 0lastis¬
(atau auakan memotong jika bagian lurus dari kur&a tersebut diekstrapolasikan ke sumbu) pada suatu titik tertentu yang dikenal dengan sebagai harga yield. $airan plastis tidak akan mengalir sampai shearing stress dicapai sebesar yield &alue
tersebut. 0ada harga stress di bawah harga yield &alue, %at bertindak sebagi bahan elastis (meregang lalu kembali ke keadaan semula, tidak mengalir).
? G ( ' f ) - 2
? adalah &iskositas plastis, f adalah yield &alue
!liran plastis berhubungan dengan adanya partikel*partikel yang tersuspensi dalam suspensi pekat. !danya yield &alue disebabkan oleh adanya kontak antara partikel* partikel yang berdekatan (disebabkan oleh adanya gaya &an der Faals), yang harus
dipecah sebelum aliran dapat terjadi. !kibatnya, yield &alue merupakan indikasi dari kekuatan flokulasi. <akin banyak suspensi yang terflokulasi, makin tinggi yield &alue*nya. 6ekuatan friksi antar partikel juga berkontribusi dalam yield &alue. 6etika yield &alue terlampaui (shear stress di atas yield &alue), sistem plastis akan
menyerupai sistem newton !liran 0seudoplastis¬
!liran pseudoplastis ditunjukkan oleh beberapa bahan farmasi yaitu gom alam dan sisntesis seperti dispersi cair dari tragacanth, natrium alginat, metil selulosa, dan natrium karboksimetil selulosa. !liran pseudoplastis diperlihatkan oleh polimer* polimer dalam larutan, hal ini berkebalikan dengan sistem plastis, yang tersusun dari partikel*partikel tersuspensi dalam emulsi. 6ur&a untuk aliran pseudoplastis dimulai
dari (8,8) , tidak ada yield &alue, dan bukan suatu harga tunggal
Viskositas aliran pseudoplastis berkurang dengan meningkatnya rate of shear. Rheogram lengkung untuk bahan*bahan pseudoplastis ini disebabkan adanya aksi shearing terhadap molekul*molekul polimer (atau suatu bahan berantai panjang). "engan meningkatnya shearing stress, molekul*molekul yang secara normal tidak beraturan, mulai menyusun sumbu yang panjang dalam arah aliran. 0engarahan ini
mengurangi tahanan dari dalam bahan tersebut dan mengakibatkan rate of shear yang lebih besar pada tiap shearing stress berikutnya.
'7 G K/ 2
5ksponen 7 meningkat pada saat aliran meningkat hingga seperti aliran newton. ika 7G1 aliran tersebut sama dengan aliran newton.
!liran "ilatan¬
!liran dilatan terjadi pada suspensi yang memiliki presentase %at padat terdispersi dengan konsentrasi tinggi. #erjadi peningkatan daya hambat untuk mengalir
(&iskositas) dengan meningkatnya rate of shear. ika stress dihilangkan, suatu sistem dilatan akan kembali ke keadaan fluiditas aslinya.
0ada keadaaan istirahat, partikel*partikel tersebuat tersususn rapat dengan &olume antar partikel pada keadaan minimum. #etapi jumlah pembawa dalam suspensi ini cukup untuk mengisi &olume ini dan membentuk ikatan lalu memudahkan partikel* partikel bergerak dari suatu tempat ke tempat lainnya pada rate of shear yang rendah.
0ada saat shear stress meningkat, bulk dari system itu mengembang atau memuai (dilate). Eal itu menyebabkan &olume antar partikel menjadi meningkat dan jumlah pembawa yang ada tidak cukup memenuhi ruang kosong tersebut. Oleh karena itu
hambatan aliran meningkat karena partikel*partikel tersebut tidak dibasahi atau dilumasi dengan sempurna lagi oleh pembawa. !khirnya suspense menjadi pasta yang kaku
4. 0575R!0!7 RE5O+O2> "!+!< '!R<!> 1. $airan dapat diterapkan pada
a. 0encampuran
b. 0engurangan ukuran partikel dari sistem sistem dispersi dengan shear c. 0elewatan melalui mulut, penuangan, pengemasan dalam botol, pelewatan melalui jarum suntik
d. 0erpindahan cairan
e. tabilitas fisik sistem dispersi 4. emi solid diterapkan pada
a. 0enyebaran dan pelekatan pada kulit b. 0emindahan dari wadah-tube
c. 6emampuan %at padat untuk bercampur dengan cairan*cairan d. 0elepasan obat dari basisnya
=. 0adatan diterapkan pada
a. !liran serbuk dari corong ke lubang cetakan tablet-kapsul b. 0engemasan serbuk-granul
;. 0emprosesan diterapkan pada a. 6apasitas produksi alat
b. 5fisiensi pemrosesan
4.1 ifat Rheologi "alam uspensi
Viskositas dari suatu suspensi apabila mempengaruhi pengendapan dari partikel* partikel %at terdispersi perubahan dalam sifat*sifat aliran dari suspensi bila wadahnya
dikocok dan bila produk tersebut dituang dari botol, dan kualitas penyebaran dari cairan ( lotio ) bila digunakan untuk suatu bagian permukaan yang akan diobati. 0ertimbangan rheologi juga penting dalam pembuatan suspensi.
atu*satunya shear yang terjadi dalam suatu suspensi pada penyimpanan adalah lantaran pengendapan dari partikel*partikel yang tersuspensiJ 2aya ini diabaikan dan bisa dibuang. #etapi jika wadah dikocok dan produk dituang dari botol, terdapat laju
shearing yang tinggi. 3at pensuspensi yang ideal harus mempunyai &iskositas yang tinggi pada shear yang dapat diabaikan, yakni selama penyimpananJ dan %at
tinggi, yakni ia harus bebas mengalir selama pengocokan, penuangan, dan
penyebarannya ini. 2liserin yang merupakan cairan 7ewton termasuk dalam grafik untuk pembanding. Viskositasnya sesuai untuk partikel*partikel yang mensuspensi, tapi terlalu tingii untuk dituangkan dengan mudah dan untuk disebarkan pada kulit. +ebih*lebih lagi, gliserin menunjukkan sifat melekat (tackiness stickiness) yang tidak diinginkan dan ia terlalu higroskopik untuk digunakn dalam bentuk tidak diencerkan. 6ur&a dalam gambar 1 diperoleh menggunakan &iskometer tormer yang sudah dimodifikasi .
uatu %at pensuspensi yang tiksotropik seperti juga pseudoplastik harus terbukti berguna karena ia membentuk gel pada pendiaman dan menjadi cair jika
digoyangkan. 2ambar 4 menunjukkan kur&a konsistensi untuk bentonit, &eegum, dan suatu kombinasi dari bentonit dan natrium karboksimetil selulosa ( $<$ ). Bentuk histeresis dari bentonit sangat terkenal. Veegum juga menunjukkan tiksotropi yang dapat dipertimbangkan, baik jika dites dengan membalikkan suatu bejana yang mengandung dispersi maupun jika dianalisis dalam suatu &iskometer putar. ika dispersi bentonit dan $<$ dicampur, kur&a yang dihasilkan menunjukkan karakteristik tiksotropik maupun pseudoplastik. 6ombinasi seperti ini harus menghasilkan suatu medium pensuspensi yang sangat baik.
4.4 ifat Rheologi "alam 5mulsi
0roduk yang diemulsikan mungkin mengalami berbagai shear*stress selama
pembuatan atau penggunaanya. 0ada kebanyakan proses ini sifat aliran produk akan menjadi sangat penting untuk penampilan emulsi yang tepat pada kondisi penggunana dan pembuatannya. adi penyebaran produk dermatologik dan produk kosmetik harus dikontrol agar didapat suatu preparat yang memuaskan. !liran emulsi parenteral melalu jarum hipodermik, pemindahan suatu emulsi dari botol atau tube, dan sifat dari satu emulsi dalam berbagai proses penggilingan yang digunakandalam
pembuatan produk ini secara besar*besaran, menunjukkan perlunya karakteristik aliran yang tepat.
6ebanyakan emulsi, kecuali emulsi encer, menunjukkan aliran non 7ewton yang mempersulit interpretasi data dan perbandingan kuantitatif antara sistem*sisten dan formulasi*formulasi yang berbeda.
'aktor*faktor yang berhubungan dengan fase terdispersi meliputi perbandingan dengan fase terdispers meliputi perbandingan &olume fase, distribusi ukuran partikel, dan &iskositas dari fase dalam itu sendiri. adi, jika konsentrasi &olume dari fase terdispers rendah (kurang dari 8,89), sistem tersebut adalah 7ewton. "engan naiknya konsentrasi &olume, sistem tersebut menjadi lebih tahan terhadap aliran dan
menujukkan karekteristik aliran pseudoplastis. 0ada konsentrasi yang cukup tinggi, terjadi aliran plastis. ika konsentrasi &olume mendekati 8,:;, mungkin terjadi in&ersi dengna berubahnya &iskositas secara nyata. 0engurangan ukuran partikel rata*rata akan menaikkan &iskositas. <akin luas distribusi ukuran partikel, makin rendah &iskositasnya jika dibandingkan dengan sistem yang memiliki uku ran partikel rata*
rata serupa tetapi dengan distribusi ukuran partikel yang lebih sempit.
ifat utam fase kontinu yang mempengaruhi sifat*sifat alira dari sustu emulsi adalah bukan pada &iskositasnya. #etapi efek &iskositas dari fase kontinu mungkin lebih besar dari yang diramalkan dengan menentukan &iskositas bulk dari fase kontinu itu sendiri. !da indikasi bahwa &iskositas dari suatu lapisn cair yang tpis, katakanlah 188 488 ! adalah beberapa kali harga &iskositas dari cairan b ulk. Oleh karena itu &iskositas yang lebih tinggi bisa terdapat p ada emulsi yang mempunyai konsentrasi tinggi, jika ketebalan fase kontinu antara tetesan*tetesan yang berdekatan mendekati dimensi ini. 0engurangn &iskositas dengan penaikan shear sebagian bisa disebabkan oleh penurunan &iskositas dari fase kontinu karena jarak pemisahan antara bola*bola yang meningkat.
6omponen ketiga yang mungkin mempengaruhi &skositas emulsi adalah %at pengemulsi. #ipe %at akan mempengaruhi flokulasi partikel dan daya tarik*menarik
antarpartikel, dan ini, sebaliknya akan mengbuah aliran. #ambahan pula, untuk sistem apa saja, makin tinggi konsentrasi %at pengemulsi, akan makin tinggi pula &iskositas produk tersebut. ifat*sifat fisika dari lapisan dan sifat*sifat listriknya juga merupakan
faktor yang bermaknanya.
4.= ifat Rheologi "alam emisolid
0embuat salep farmasetis dan krim kosmetik menyadari adanya keinginan untuk mengontrol konsistensi bahan non*7ewton.
>nsrumen yang paling baik untuk menentukan sifat*sifat rheologi dari semisolid di bidang farmasi adalah &iskometer putar (rotational &iscometer). ?ntuk analisis
semisolid yang berbentuk emusi dan suspensi digunakan cone*plate &iscometer. Viscometer tormer terdiri dari cup yang stationer dan bob yang berputar, dan alat ini juga baik untuk semisolid.
6ur&a konsistensi untu basis salep yang dapat mengemulsi, petrolatum hidrofilik dan petrolatum hidrofilik yang telah dicampur dengan air, terlihat pada gambar =. !kan terlihat bahwa penambahan air ke dalam petrolatum hidrifilik menunrunkan yielpoint (perpotongan antara ekstrapolasikur&a menurun dan sumbu hori%ontal, muatan dalam gram). "ari 948 sampai =;8 gram. Viskositas plastis (kebalikan dari kemiringan kur&a yang menurun ke bawah) dan tiksotropi ( dareah lengkung
histeresis) ditingkatkan dengan penambahan air ke dalam 0etrolatum Eidrifilik.
5fek temperatur terhadap konsistensi dari suatu basis salep dapat dianalisis menggunakan suatu &iskometer putar yang didesain dengan tepat. 2ambar ; dan gambar 9 menunjukkan perubahan &iskositas plastis dan tiksotropi dari petrolatum dan plastibase sebagai fungsi dari temperatur. Viskometer tormer yang dimodifikasi digunakan untuk memperoleh kur&a*kur&a ini. eperti terlihat pada gambar ;, kedua
basis menunjukkan koefisien temperatur dari &iskositas plastis yang sama. Easil ini merupakan suatu kenyataan bahwa basis tersebut mempunyai derajat kelembutan (sofness) yang hampir sama jika diraba diantara dua jari. 6ur&a AMield Value terhadap temperatur ternyata mengikuti pola hubungan yang hampir sama. 6ur&a pada gambar 9 memperlihatkan dengan jelas perubahan tiksotropi terhadap
temperatur yang membedakan kedua basis tersebut ( 0etrolatum dan 0lastibase). 6arena merupakan suatu akibat dari struktur gel, gambar 9 menunjukkan bahwa matriks malam (waN) dari 0etrolatum kemungkinan besar pecah dengan naiknya temperatur, sedangkan struktur resin dari 0lastibase tahan terhadap perubahan temperatur pada percobaan tersebut. #emperatur ( 8$)
Berdasarkan data dan kur&a seperti ini, ahli farmasi dalam laboratorium
pengembangan dapat memformulasi salep dengan karekteristik konsistensi yang lebih diinginkan, para pekerja pada bagian produksi dapat mengontrol keseragaman dari produk akhir yang lebih baik, dan ahli dermatologi dan pasien dapat mengandalkan
adanya suatu basis yang menyebar secara merata dan halus pada berbagai iklim, tapi melekat baik pada daerah dimana obat itu bekerja dan tidak sulit untuk dihilangkan sesudah obat tersebut digunakan.
4.; ifat !liran 0ada erbuk
erbuk bulk agak analog dengan cairan non 7ewton, menunjukkan aliran plastik dan kadang*kadang dilatansi, partikel*partikel dipengaruhi oleh gaya tarik menarik sampai derajat yang ber&ariasi. Oleh karena itu, serbuk bisa jadi mengalir bebas (free*flowing) atau melekat. "alam pengertian khusus yaitu ukuran partikel p orositas dan kerapatan, dan kehalusan permukaan. ifat*sifat dari %at padat yang menentukan besarnya interaksi partikel*partikel.
!kan halnya partikel*partikel yang relati kecil (kurang dari 18@m), aliran partikel melalui lubang dibatasi karena gaya lekat antara partikel besarnya sama dengan gaya gra&itasi. 6arena gaya yang terakhir ini merupakan fungsi dari garis tengah yang di naikkan pangkat tiga, gaya*gaya tersebut menjadi lebih bermakna apabila ukuran partikel meningkan dan aliran dipermudah. +aju aliran maksimum dicapai setelah
aliran berkurang apabila ukuran partikel mendekati besarnya lubang tersebut. ika suatu serbuk mengandung sejumlah partikel*partikel kecil, sifat*sifat aliran serbuk bisa diperbaiki dengan menghilangkan Afines atau mengadsorbsinya pada partikel* partikel yang lebih besar. 6adang kadang, aliran yang jelek bisa diakibatkan karena adanya kelembapan dalam hal mana pengeringan partikel*partikel akan mengurangi lekatnya partikel*partikel tersebut.
0artikel*partikel panjang atau plat cenderung untuk mengepak walaupun dengan sangat longgar sehingga memberikan serbuk yang mempunyai porositas tinggi. 0artikel*partikel dengan kerapatan tinggi dan porositas dalam rendah cenderung
untuk mempunyai sifat*sifat bebas mengalir. >ni dapat dikurangi dengan kasarnya permukaan, yang cenderung mengakibatkan karakteristik aliran yang jelek
disebabkan oleh gesekan dan kelekatannya.
erbuk bebas mengalir berciri khas menyerupai debu, yang disebut dustibility, suatu batasan yang berarti kebalikan dari kelekatan (stickiness). +ikopodium menunjukkan derajat dustibility yang terbesar, jika likopodium diberi angka
dustibility (sebarang) 188, serbuk talk mempunya harga 9:, tepung kentang 4:, arang halus 4=, kalomel yang ditumbuk halus mempunyai dustibility 8,:. Earga* harga ini harus berhubungan dengan keseragaman menyebarnya serbuk yang
ditaburkan bila digunakan ke kulit, dan daya lekat, suatu ukuran kekohesifan partikel dari suatu serbuk yang dikeraskan (compacted powder), adalah penting dalam aliran serbuk melalui mesin pengisi dan dalam pelaksanaan mesin kapsul otomatis.
erbuk yang mengsalir tidak baik atau granulat memberikan banyak kesulitan pada industri farmasi. 0roduksi unit sediaan tablet yang seragam terbukti bergantung pada beberapa sifat granulat. ika ukuran granular berkurang, &ariasi berat tablet pun berkurang. Variasi berat minimum dicapai pada granul yang mempunyai garis tengah
;88 sampai C88 @m. ika ukuran granul dikurangi lagi, granul mengalir kurang bebas dan &ariasi berat granul meningkat. "istribusi ukuran partikel mempengaruhi aliran dalam dan pemisahan dari suatu granulat.
!liran dalam dan granule demiNing (yakni kecendrungan serbuk untuk memisah menjadi lapisan*lapisan dengan ukuran berbeda) selama mengalir melalui corong (hopper) membantu penurunan berat teblet selama bagian terakhir dari periode kompresi. +aju alirann dari suatu granulat tablet meningkat denagan meningkatnya jumlah fines yang di tambahkan. 6enaikan jumlah pelincir juga menaikkan laju
aliran, dan kombinasi dari pelincir serta penghalus (fines) tampak mempunyai aksi sinergistik.
2aya gesekan pada serbuk renggang dapat diukur dengan sudut istirahat (angle of repose), P. >ni adalah sudut maksimum yang mungkin terdapat antara permukaan dari setumpuk serbuk dan bidang hori%ontal. ika ditambahkan bahan lebih
banyakketumpukan tersebut, maka serbuk tersebut akan tuyrun ke berbagai sisi sampai gesekan timbal balik dari partikel*partikel tersebut yang menghasilkan suatu permukaan pada sudut P ada dalam keseimbangan denagn ga ya gra&itasi. #angen
sudut istirahat sama dengan koefisien gesekan antara partikel*partikel tersebut. #an P G @
adi, makin kasar dan makin tidak beraturan permukaan dari partrikel, akan makin tinggi sudut istirahatnya. udut istirahat terutama merupakan suatu fungsi dari
kekasaran permukaan. "engan menggunakan batch*batch pasir dengan ukuran yang berdekatan, yang dipisahkan ke dalam ukuran yang berbeda, dibuktikan bahwa
dengan meningkatkan bentuk yang semakin jauh dari bentuk bola, sudut istirahat meningkat sedang kerapatan bulk dan kemampuan alir (flowability) berkurang.
pada serbuk granular. $ontoh glidant yang umum digunakn adalah magnesium stearat, amilum dan talk. "engan menggunakan suatu pencatat pengukuran aliran serbuk, yang mengukur berat serbuk yang mengalir per satuan waktu melalui lubang corong (hopper), konsentrasi pelincir optimum adalah 1 atau kurang. "i atas kadar ini, biasanya teramati penurunan dalam laju aliran. "itemukan tidak shear cel dan tensile tester.
udut istirahat dari granulat sulfhatia%ol sebagai suatu fungsi ukuran partikel rata* rata, adanya pelumas, dan penambahan penghalus (fines) ke dalam campuran. 0ada umumnya sudut istirahat meningkat dengan berkurangnya ukuran partikel.
0enambahan talk dalam konsentrasi rendah mengurangi sudut istirahat, tapi pada konsentrasi yang lebih tinggi talk akan menaikkan sudut tersebut. 0enambahan fines yakni partikel*partikel yang lebih kecil dari mesh 18 8 ke dalam granul kasar
menghasilkan kenaikan sudut istirahat yang nyata.
6emampuan serbuk untuk mengalir merupakan satu diantara faktor*faktor yang termasuk dalam pencampuran bahan*bahan yang berbeda untuk membentuk suatu campuran serbuk. 0encampuran, dan pencegahan ketidakcampuran, merupakan suatu pekerjaan farmasetis yang penting dalam pembuatan bentuk*bentuk sediaan
umumnya, termasuk tablet dan kapsul. 'aktor*faktorblain yang mempengaruhi proses pencampuran adalah agregasi partikel, ukuran, bentuk, perbedaan kerapatan, dan
adanya muatan listrik statis
RHEOLOGY
Rheologi berasal dari bahasa Munani yaitu rheo dan logos. Rheo berarti
mengalir, dan logos berarti ilmu. ehingga rheologi adalah ilmu yang
mempelajari tentang aliran %at cair dan deformasi %at padat. Rheologi erat
kaitannya dengan &iskositas. Viskositas merupakan suatu pernyataan
tahanan dari suatu cairan untuk mengalirJ semakin tinggi &iskositas,
semakin besar tahanannya untuk mengalir. Viskositas dinyatakan dalam
simbol K.
$ontoh penerapan rheologi dapat dilihat dalam
•
<akanan
<ayones, 6rim alad, >ndustri
usu.
•
0roduk perawatan tubuh
6rim, +otion.
•
>lmu kedokteran
"arah
•!grochemical
0estisida.
B.
Emulsi Sebagai Produk
+aju alir emulsi merupakan hal yang penting disamping sifat fisik.
6arenanya kemampuan untuk mengukur, melakukan penyesuaian, dan
mengetahui bahan yang akan digunakan sangat penting untuk diketahui.
0enerapannya dapat dilihat dalam proses manufaktur. eperti dalam proses
pencampuran, pemompaan, pengisian packing emulsi, dll.
"ari segi kualitatif emulsi mencakup mulai dari bahan dengan &iskositas
rendah, susu*seperti pada fluida 7ewtonian melewati campuran yang tebal,
campuran ini berupa bahan dalam pembentukan krim, dimana dari segi
pergerakan semakin ke atas akan menjadi semakin tebal. 6rim merupakan
salah satu bahan yang menekankan pada hasil. "ari segi mikrostruktur salah
satu elemen yang umum adalah kepemilikan fasa kontinyu bersamaan
dengan fasa liQuid sebagai deformable droplet. 0ermukaan antar droplet
menjadi sumber stabilitas dengan kata lain sistem yang tidak stabil dengan
banyak cara dapat melindungi internal liQuid dari gradient kecepatan pada
fase kontinyu. Beberapa kondisi dapat dipertimbangkan dalam hal ini
Akekakuan yang efektif dari permukaan atau bagian dalam &iskositas yang
sangat tinggi sehingga sistem berperilaku seperti pada disperse partikel
padat. >ni merupakan salah satu contoh kecil dari sub micron droplet.
C.
Emulsi dalam Hubungannya dengan Rheologi
5mulsi merupakan bentuk yang paling sederhana antara sistem dua fasa
yang mengandung cairan yang tidak saling larut. "imana salah satu
terdispersi ke yang lain baik dalam bentuk mikroskopik atau sub*
mikroskopik droplet. "ua fase tersebut selalu dalam fase air dan fase
minyak yang menghasilkan o-w ataupun w-o emulsion. ehingga, kehadiran
emulsifier sebagai stabili%er untuk menggabungkan dua fase yang terpisah
penting untuk meberikan kontribusi pada laju alir didalam sistem.
Banyak contoh yang ada untuk emulsi o-w, w-o, bahkan untuk o-o.
bagaimanapun besarnya kemungkinan untuk mendefinisikan emulsi tetap
saja membuat rheologi menjadi bagian dari deformable partikel dalam fase
kontinyu. Eal ini memuat salah satu keekstriman dimana sistim yang berada
di bagian dalam fase dispersi merupakan cairan dengan laju alir yang rendah
sehingga kemungkinan sistem tersebut akan lebih rendah dari fase kontinyu.
"engan permukaaan yang distabilkan dengan stabili%er yang cocok.
5mulsi mungkin diharapkan sebagai produk akhir dalam industri
manufaktur. !tau bisa jadi emulsi merupakan bentuk intermedit yang
penting. 0olimerisasi emulsi merupakan rute yang popular dalam industry
polimer, dan bentuk emulsi termasuk rheologi mengarahkan bentuk patikel
polimer.
5mulsi juga bisa jadi sebagai titik awal pembuatan seperti pada produk
susu. elanjutnya diharapkan sifat rheologi dapat mencari seperti krim
dalam konsentrasi, dan bentuk partikl pada spray drying. Eal tersebut
merupakan cabang rheologi. "engan kata lain, seperti pada darah sifat
emulsi menjadi menarik.
0ada produk yang kompleks sperti pada skin lotion, droplet emulsi hanya
merupakan bagian bentuk dari produk yang engandung polimer, partikel,
dan konsentrat struktur surfaktan. 0engertian mengenai peran patrikular
masing*masing komponen di atas penting untuk membantu memahami
keseluruhan rheologi. 6hususnya bila droplet mengalami perubahan dari
waktu ke waktu karena coalescence ataupun disproponasi.
#entu saja pada emulsi yang kompleks komposisi dari fasa kontinyu
mungkin saja tidak diketahui lebih lanjut. Bahkan tampak menjadi emulsi
yang sederhana, eNcess emulsifier ditampilkan dalam fase kontinyu yang
mungkin berasosiasi dalam struktur tipe micellar yang dapat menunjukkan
dampak awal dari laju alir secara keseluruhan. 0ada kenyataannya, emulsi
yang kompleks dengan penambahan bahan partisi diantara fase kontinyu
dan fase dispersi, dan kemungkinan membentuk multilapisan emulsifier.
alah satu cara untuk membelit komplektisitas dan menetapkan komposisi
fasa dengan cara sentrifugasi atau ultrasentifugasi emulsi. Eal ini
memungkinkan untuk menetapkan komposisi dari fase kontinyu. 0egerjaan
lebih lanjut dibutukan untuk menetapkan droplet secara alami dan lapisan
emulsifier, tapi hal ini hanya bias dilakukan dalam skala mikroskopik.
!da dua tipe aliran dasar dengan perpindahan relatif dari partikel cair yang
berdekatan, yang disebut dengan laju shear dan extensional . "alam laju
shear elemen cair mengalir diatas satu sama lain, dengan arah aliran yang
berbeda. edangkan pada laju eNtensional mengalir ke arah atau menjauh
dari masing*masing satu dengan yang lain.
+aju alir sebagai hasil dari peningkatan gaya ketika laju alir ditingkatkan
sedangkan untuk memberikan gaya laju alir dikurangi ketika &iskositas
ditingkatkan.
Bentuk sederhana dari laju shear elemen cair mengalir diatas satu sama lain,
dengan arah aliran yang berbeda. edangkan pada laju eNtensional mengalir
ke arah atau menjauh dari masing*masing satu dengan yang lain.
hear stress merupakan unit laju alir dibagi jarak atau meter per
sekon-meter sehingga satuannya mejadi s
*1. hear stress gaya per satuan
area merupakan unit newton per meter, 7 m
*4, tapi dalam sistem > stress
seperti tekanan merupakan unit 0ascal (0a).
7ilai yang mendekati perhitungan shear rate yang diperoleh meluas dan
merupakan &ariasi dari berbagai kondisi penting untuk emulsi. alah satu
contohnya adalah laju alir rata*rata cairan yang melewati pipa dibagi dengan
radius pipa, atau laju alir dari lapisan yang berpindah dibagi radiusnya.
?nit*unit yang akan sering digunakan dapat dilihat pada table 4. "engan
menggunakan diagram yang sama kita juga dapat mencari nilai deformasi.
"imana deformasi yang dinyatakan dengan (delta) merupakan kelanjutan
dari VGdS-dt dan TG dV-dh yang disebut dengan shear rate. "ot diatas
symbol deformasi digunakan untuk menandakan fungsi diffrensial
berdasarkan waktu dan mengikuti persamaan newton. 6arenanya S
merupakan jumlah shear dan T merupakan laju shear atau shear rate dapat
dinyatakan dengan dS-dt yang disebut dengan rate of strain.
Falaupun pada prakteknya lebih baik bila menuliskan laju shear untuk
mencirikan dari laju eNtensional tetap saja agar lebih mudah hanya
dinyatakan dengan &iskositas.
ymbol S (gamma) merepresentasikan deformasi pada simple shear dimana
pada gambar terlihat shear stress U (sigma) juga digambarkan.
"engan cara yang sama untuk perluasan ukuran unaNial sesuai deformasi
dinyatakan dengan (epsilon) dan stress U
eseperti yang ditunjukkan pada
gambar ; digunakan untuk fluida 7ewtonian. "alam persamaan sederhana
dapat dinyatakan dengan
UGKS
WWW..(1)
?ntuk perluasan eNtensional atau stretching flow eQui&alen dengan symbol
U
eX dan K
esehingga untuk fluida 7ewtonian dapat dinyatakan dengan
U
eG K
eX
WWW..(4)
dan &iskositas (e&aluasi ), sehingga
?ntuk cairan berkekuaten rendah, adalah penyederhanaan dari n.
E.
Pia #is$ome%er
0ipa &iscometer menggunakan banyak bentuk, tetapi kesemuanya haruslah
memberi pressure drop P sebagai fungsi laju alir Q untuk kondisi dimana
pipa memiliki panjang yang cukup untuk dapat mengabaikan efek masuk
dan efek keluar, kira*kira . "alam kasus ini kita dapat menghitung
&iskositas sebagai fungsi . ehingga
ehingga &iskositas
kemudian diperoleh
"imana untuk cairan berkekuatan rendah adalah penyederhanaan dari .
&.
Sli dan e!ek masalah lain dari rheome%ers
0ermasalahan lebih lanjut, saat emulsi mencair, meningkat karena droplet
berpindah mendekati dinding yang selalu cenderung bergerak ke arah
dinding. 0eringatan khusus telah diberikan oleh 2allegos dan 'ranco untuk
memmasukkan efek dalam reologi, misal reologi makanan, kosmetik dan
farmasi. emua materi ini akan didiskusikan dan diterangkan-dijelaskan
lebih lanjut oleh Barnes.
olusi lain untuk permasalahan ini lebih lama dalam penyelesaiannya tetapi
lebih efektif. >ni menggunakan ukuran geometri dan akstrapolasi untuk
mendapatkan hasil ukuran yang tak tentu. +ihat Barners untuk lebih
detailnya.
G.
'enis (is$ome%er Labora%orium yang Di)ual Bebas*+omersial
tandar &iscometer laboratorium mempunyai range 8,1*1888 s
*1. Mang
termasuk didalamnya adalah
Brookfield "V=
EaakeV#:, V#988-998, RV1
Bohlin Visco CC
Rhcometrics R< 1C8, 4H9
Reologica Visco$heek
0hysica <$1
enis*jenis keluaran &iskositas-sear rete sebagai fungsi watku, agar kur&a
aliran umum dan thiNotropy dapat dipelajari sebagai renge temperature
biasanya antara *18 188
8$.
H.
(iskosi%as Emulsi
6ita akan mempertimbangkan jenis*jenis dari kur&a alir dengan
menggunakan &iscometer di atas, ketika beberapa benda telah dihilangkan
harus memberikan alas an pada kita-harus ada alasannya.
6ur&a alir yang paling sederhana ditemukan pada dilute emulsi-emulsi yang
lemah,jika kita memplotkan dasar ukuran parameter dari shear rate-sheer
stress, kita akan mendapatkan hubungan garis lurus seperti ilustrasi pada
figure C. "ata ini mungkin diplotkan kembali sebagai &iskositas (sheer
stress dibagi shear rate) sebagai fungsi shear rate dan tentu saja &iskositas
tidak tergantung shear rate, emulsi 7ewtonian pada fig.D
ika kita meningkatkan konsentrasi fase minyak untuk model emulsi kita,
kita melihat adanya emulsi yang non*7ewtonian. 0ertama jika kita
mengulangi plit pertama kita, kita masih dapat melihat macam*macam
respon linear jika kita pemplotkan data di atas range =88*=988 s
*1, tetapi
sekarang kur&a ini bergeser secara &ertical dan kita melihat apa yang
tampak dalam intersep pada aNis. >ni disebut Bingham beha&ior dan
dikarakteristikan sebagai yield stress (ekstrapolasi intersep) dan plastic
&iscosity lihat slope kur&a fig.18.
,.
Shear Ra%e Sua%u Bahan
?kuran dari aliran bahan dari beberapa cairan dibagi menjadi dua sifat yaitu
linier dan non linier (lihat Barnes et al Y19Z). ?ntuk deskripsi detailnya dari
subject ini.
0embentukan diukur sampai di bawah tegangan, tekanan, pemotongan
aliran dimana Rheologi bahan dari emulsi sedang diukur bukan sebuah
fungsi dari menentukan &ariable ini, tetapi hanyalah fungsi dari frekuensi
dan waktu (seperti temperature tertentu dan beberapa tekanan tinggi).
'.
Per%imbangan De%ail Dari Tie (is$ome%er
Viscometer adalah alat yang dapat diaplikasikan salah satunya adalah
sebuah gaya dan ukuran sebuah kecepatan , atau dapat diaplikasikan sebuah
kecepatan dan ukuran gaya untuk atau membuat sebuah geometri sederhana.
>ni boleh menjadi sebuah &iscometer pipa ? yang sederhana yang
mengendalikan aliran laju dari satu posisi &ertical ke yang lain.
+.
+on%rol Tegangan Berlebih (iskome%er +omersial
0ada pertengahan 1D:8*an, sebuah generasi baru dari control tekanan
rheometer dimulai untuk memperlihatkan diri sebagai acuan untuk melawan
control tegangan type dari &iscometer umumnya digunakan di dalam
laboratorium (+ihat Barnes dan Bell Y1HZ). ck "eer dan koleganya di
sebuah sekolah farmasi di +ondon, yang menggunakan perbandingan udara
dan sebuah pengendali udara turbin untuk melengkapi tenaga putaran telah
dikembangkan pertama kali dari peralatan modern. >ni dianggap bahwa
dengan beberapa peralatan aplikasi dari sebuah pengetahuan dan tekanan
control melengkapi rheologi dengan informasi penting dari bagian kritis di
dalam lembar kur&a $R550.
L.
E#aluasi dan +omersialisasi +on%rol Tekanan (iskome%er
#able = menunjukkan spesifikasi dari beberapa type control tekanan
&iscometer sebagai mereka telah e&olusikan (telah mereka ubah pada =8
tahun terakhir ini). >ni adalah pembersihan bahwa sebuah kekaguman yang
bertambah di dalam sensi&itas dan range yang telah dibawa, salah satunya
yang istimewa adalah di dalam tenaga putaran minimum rendah (dan jadi
menekan) dan kecepaan rotasi (dan jadi pemutus kecepatan) dapat
dijangkau.
#abel =
Beberapa spesifikasi komersial rheometer pengontrol tekanan
waktu [1D:8 [1D:C [awal 1DC8 [akhir 1DC8 [1DDD
#ype "ata Rheometer udara turbin Rheometer deer $arrimed <id$arrimed $+ 188 #! >nst. !R 1888 #orQue (7.m) <inimal <aNimal 8,1 Reolution !ng. Veloc. (rad-s) <in( $reep) * * * * <aNimal 98 98 98 98 188 Resolution * * * $reep (strain) Resolution H,4N maNimal * * * * 1=88
!da sebuah nomor dari geometri &iscometer popular menggunakan ukuran
emulsi dimana pemutusan kecepatan tidak sama dimanapun. "alam urutan
untuk mengubah data eNperiment awal menjadi data pemutusan aliran
(&iskositas yang tidak ambigu).
ebuah langkah perhitungan intermediet dibutuhkan (lihat Barness Y1:Z), ini
menggunakan sebuah assumsi tentang liQuid, biasanya bahwa pada sebuah
nilai particular dari pemutusan aliran, &iskositas local- shear rate data dapat
dideskripsikan oleh sebuah tenaga rendah type sifat (power*low*type*
beha&ior). "imana slope dari +og kur&a diberikan oleh An. (untuk
kebenaran power*low*liQuid) ini sama sebagai An, the power*low*indeks.
<engikuti persamaan yang dibutuhkan untuk lubang besar silinder
konsentrik, pararel plate geometrid an tube*tube digunakan sebagai
&iscometer. 0ada sebuah kasus data &iskositas yang diperbarui untuk sebuah
perhitungan shear rate yang pasti pada beberapa fiNed point di dalam
geometrid an An diperbarui untuk basis pengukuran parameter
laporan &iskositas dan rheology +andasan #eori
Viskositas adalah ukuran tahanan (resistensi) dari suatu cairan untuk mengalir.
Rheologi berasal dari bahasa Munani yaitu rheo dan logos. Rheo berarti mengalir, dan logos berarti ilmu. ehingga rheologi adalah ilmu yang mempelajari tentang aliran %at cair dan deformasi %at padat. Rheologi erat kaitannya dengan &iskositas. Viskositas merupakan suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir, semakin tinggi &iskositas, semakin besar tahanannya untuk mengalir. Viskositas dinyatakan dalam simbol K.
"alam bidang farmasi, prinsip*prinsip rheologi diaplikasikan dalam pembuatan krim, suspensi, emulsi, losion, pasta, penyalut tablet, dan lain*lain. elain itu, prinsip
rheologi digunakan juga untuk karakterisasi produk sediaan farmasi (dosage form) sebagai penjaminan kualitas yang sama untuk setiap batch. Rheologi juga meliputi pencampuran aliran dari bahan, penuangan, pengeluaran dari tube, atau p elewatan dari jarum suntik. Rheologi dari suatu %at tertentu dapat mempengaruhi penerimaan obat bagi pasien, stabilitas fisika obat, bahkan ketersediaan hayati dalam tubuh
(bioa&ailability). ehingga &iskositas telah terbukti dapat mempengaruhi laju absorbsi obat dalam tubuh.
"asar*dasar rheologi
?mumnya polietilen hasil polimerisasi di plant diberi tambahan additi&e dan
menjadi berbagai macam bentuk seperti yang diinginkan dengan menggunakan mesin fabrikasi yang cocok. elama fabrikasi plastik tersebut banyak dipengaruhi oleh
kecepatan ekstrusi, setting temperature di tiap %one, melt pressure dll, yang kesemuanya sering disebut sebagai \processability/. 0rocessability polietilen dari tinjauan rheologinya yaitu ilmu yang mempelajari aliran dan perubahan bentuk polietilen dalam keadaan lelehan serta sifat*sifat alirannya.
!liran dan perubahan bentuk &iscoelastik a. 6ekentalan (&iscosity)
'luida adalah persenyawaan yang mengalami deformasi (perubahan bentuk) secara kontinyu jika dikenakan shear stress. Resistensi yang dikeluarkan o leh fluida terhadap beberapa deformasi disebut &iscositas. ?ntuk gas dan beberapa cairan dengan Berat
<olekul yang rendah jika pada temperature dan tekanan tertentu &iscositasnya tetap maka bahan tersebut dikenal sebagai fluida 7ewtonian.
b. 6ekenyalan (5lastisitas)
!pabila sebuah pegas diberi tegangan yang besarnya sebanding dengan strain dan kemudian dilepaskan maka momennya akan segera dikembalikan dan tegangan menjadi hilang, sifat ini disebut \elastis/ dan benda yang mempunyai sifat ini disebut benda elastis dan dinyatakan dalam persamaan sbb,
s G 5.g
0ersamaan ini terkenal sebagai hukum Eooke, dimanaJ s G tress , 5 G train, g G <odulus Moung
c. Viscoelastic
ifat dari benda yang merupakan gabungan antara &iscositas cairan (yang tidak menun*jukkan sifat elastisitas) dan elastisitas dari padatan (yang tidak menunjukkan kekentalan- &iscositas) disebut &iscoelastis. 0olietilen adalah salah satu benda yang bersifat &iscoelastis.
0ergeseran 'luida
<engalirnya fluida didalam istilah teknis dikenal dengan nama geseran fluida (hear flow).
"idalam pergeseran fluida yang tetap ada = hal yaitu 1. #egangan geser (hear stress)
dimana,
tyN G #egangan geser (hear stress) ' G 2aya
! G +uas penampang
4. 6ecepatan geser (hear rate) dimanaJ
g G 6ecepatan geser (hear rate) =. 6ekentalan geser (hear &iscosity) dimana,
Beberapa parameter yang berpengaruh terhadap hear &iscosity a. <elt >ndeN
<elt indeN merupakan penggambaran-representasi dari Berat <olekul. 0 ada polietilen linear (tanpa percabangan rantai panjang) dengan peningkatan Berat
<olekul atau penurunan <elt indeN maka akan terjadi penurunan pada hear &iscosity.
b. 0ercabangan rantai panjang (+$B)
!pabila 0olietilen (05) yang mempunyai rantai cabang panjang (+$B) dibandingkan dengan 05 yang linear (tanpa +$B) maka akan terlihat bahwa 05 dengan +$B
mempunyai,
* hear &iscosity yang lebih rendah.
* 6ecenderungan terjadinya melt fracture yang lebih rendah pada kecepatan geser yang tinggi.
* 6onsumsi tenaga ekstrusi yang lebih rendah.
<odel*model fluida
'luida mempunyai sifat*sifat spesifik yang umumnya memenuhi model*model seperti berikut
a. <odel 7ewtonian
$ontoh fluida yang memenuhi model ini adalah !ir 0ersamaan yang berlaku adalah
dimana
tyN G shear stress dVN-dy G shear rate m G &iskositas b. <odel Bingham
$ontoh fluida yang memenuhi model ini adalah 0asta gigi 0ersamaan yang berlaku adalah
dg syarat ltyNl ] to
c. <odel 0erpangkatan (0ower +aw)
$ontoh fluida yang memenuhi model ini adalah 0olymer 0ersamaan yang berlaku adalah
jika
^ n G 1 7ewtonian dimana mGm ^ n _] 1 "ilatant
ifat bentuk lelehan a. well Ratio
"isamping <> dan E+<>, sifat bentuk lelehan lain yang penting untuk 0olietilen adalah swell ratio. well ratio ditentukan dengan mengukur diameter eNtruded yang sudah dingin yang keluar dari orifice pada waktu mengukur <> atau E+<>. well ratio digunakan sebagai indeN elastisitas lelehan. 05 mempunyai kecenderungan semakin lebar "istribusi Berat <olekulnya dan semakin banyak jumlah cabang rantai panjangnya maka swell rationya semakin besar.
b. <elt fracture
<elt fracture terjadi jika polietilen dieNtrude pada kecepatan geser yang tinggi
sehingga menyebabkan produk mempunyai permukaan yang tidak halus, bentuk tidak teratur dan eNtrusion tidak stabil. <elt fracture akan merusak kena mpakan bentuk produk. <elt fracture dapat diukur dengan alat rheometer, atau mudahnya melt
fracture dapat dilihat secara langsung pada permukaan lelehan yang sudah dingin. #egangan yang menyebabkan terjadinya melt fracture disebut \tegangan geser kritis/ (s$) dan kecepatan geser pada waktu itu \kecepatan geser kritis/ (gc). ementara hubungan antara tegangan geser kritis dan kecepatan geser kritis adalah
gc G s$ - h
6ecepatan geser kritis dapat dinaikkan pada temperature yang sama yaitu dengan menurunkan &iscositas lelehan (h) secara khusus, hal ini dapat dilakukan dengan meperlebar "istribusi Berat <olekulnya.
c. <elt #ension
<elt tension adalah tension-tegangan dari resin pada keadaan meleleh (bentuk eNtruded) dari orifice pada beban konstan, pengukuran dilakukan dengan menarik eNtruded pada kecepatan konstan. <elt tension merupakan fungsi <> atau well ratio dan nilainya akan meningkat seiring dengan pertambahan &iscositas dan elastisitas. ecara khusus semakin rendah <> atau semakin lebar "istribusi B< nya maka semakin besar nilai melt tensionnya.
d. "raw "own
Batasan draw down paling seering digunakan pada pemrosesan pelapisan (coating process) untuk E"05 gejala ini ditunjukkan oleh eNrtuded parison dari blow molding
yang jatuh karena adanya gra&itasi. !pabila harga draw down tinggi maka akan mengakibatkan distribusi tebal tidak merata pada sisi sebelah atas dan bawah dari produk. Eal ini menjadikan masalah pada pembuatan produk berukuran besar yang
mana parison menjadi berat, draw down sangat erat berhubungan dengan melt tension e. pinnability
besarnya tension dari resin dalam keadaan lelehan yang keluar dari orifice pada kecepatan pembebanan yang tetap. edangkan spinability adalah kecepatan untuk memutus resin jika ditarik pada percepatan yang tetap. pinability sangat berguna pada industri monofilament, yaitu untuk mengetahui kecepatan pemrosesan tertinggi.
0enggolongan bahan menurut tipe aliran dan deformasi ada 4 yaitu istem 7ewton dan istem 7on*7ewton.
istem 7ewton
Viskositas mula*mula diselidiki oleh 7ewton, yaitu dengan mensimulasikan %at cair dalam bentuk tumpukan kartu seperti pada gambar berikut
3at cair diasumsikan terdiri dari lapisan*lapisan molekul yang sejajar satu sama lain. +apisan terbawah tetap diam, sedangkan lapisan di atasnya bergerak dengan
kecepatan konstan, sehingga setiap lapisan akan bergerak dengan kecepatan yang berbanding langsung dengan jaraknya terhadap lapisan terbawah yang tetap.
0erbedaan kecepatan (d&) antara dua lapisan yang dipisahkan dengan jarak (dN) adalah (d&-dN) atau kecepatan geser (rate of share). edangkan gaya satuan luas yang dibutuhkan untuk mengalirkan %at cairan tersebut adalah ('/-!) atau hearing stress. '`-!GK d&-dN atau KG('`!)-(d&dN)
Viskositas (K) merupakan perbandingan antara hearing stress ('/-!) dan Rate of shear (d&-dN). atuan &iskositas adalah poise atau dyne detik cm *4.
$airan 7ewton adalah cairan yang mengikuti hukum 7ewton di mana nilai shearing stress sebanding dengan nilai rate of shear (kecepatan geser), sehingga &iskositasnya tetap pada suhu ddan tekanan tertentu dan tidak tergantung kepada kecepatan geser, jadi &iskositasnya cukup ditentukan pada satu kecepatan geser.
Besarnya Rate of shear sebanding dengan hearing stress. istem 7on*7ewton
Eampir seluruh sistem dispersi termasuk sediaan*sediaan farmasi yang berbentuk emulsi,suspensi, dan sediaan setengah padat tidak mengikuti hukum 7ewton.
mengetahui sifat alirannya dilakukan pengukuran pada beberapa kecepatan geser. ?ntuk menentukan &iskositasnya dipergunakan &iskometer rotasi tormer.
Berdasarkan grafik sifat alirannya (rheogram), cairan 7on*7ewton terbagi dalam dua kelompok, yaitu
$airan yang sifat alirannya tidak dipengaruhi waktu (kur&a naik berhimpit dengan kur&a turun). 6elompok ini terbagi atas tiga jenis, yakni
!liran 0lastik
6ur&a aliran plastik tidak melalui titik (8,8) tapi memotong sumbu shearing stress (atau akan memotong jika bagian lurus dari kur&a tersebut diekstrapolasikan ke sumbu) pada suatu titik tertentu yang dikenal dengan sebagai harga yield. $airan plastik tidak akan mengalir sampai shearing stress dicapai sebesar yield &alue
tersebut. 0ada harga stress di bawah harga yield &alue, %at bertindak sebagi bahan elastis (meregang lalu kembali ke keadaan semula, tidak mengalir).
?G(Y('`(!)*fZ))-(d&dN) "i mana
? G &iskositas plastik f G yield &alue
6ur&a aliran plastik !liran 0seudoplastik
!liran pseudoplastik ditunjukkan oleh beberapa bahan farmasi yaitu gom alam dan sisntesis seperti dispersi cair dari tragacanth, natrium alginat, metil selulosa, dan natrium karboksimetil selulosa. !liran pseudoplastik diperlihatkan oleh polimer* polimer dalam larutan, hal ini berkebalikan dengan sistem plastik, yang tersusun dari partikel*partikel tersuspensi dalam emulsi. 6ur&a untuk aliran pseudoplastis dimulai
dari (8,8) , tidak ada yield &alue, dan bukan suatu harga tunggal.
