LAPORAN PRAKTIKUM 1 FARMASI FISIKA TEGANGAN PERMUKAAN

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM 1 FARMASI FISIKA

“TEGANGAN PERMUKAAN”

DISUSUN OLEH :

KELOMPOK 5 FARMASI III B

ATI MARYANTI (1111102000037)

FARADHILLA NUR SARASWATI (1111102000038)

SILVIA ARYANI (1111102000039)

ARINI EKA PRATIWI (1111102000051)

MERYZA SONIA (1111102000052)

RACHMA AYUNDA (1111102000054)

FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN UIN SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA 2012

(2)

A. Tujuan Percobaan

1. Memahami pengaruh tegangan permukaan dalam pembuatan sediaan farmasi

2. Mengerti dan dapat menentukan tegangan permukaan dari berbagai macam pelarut dengan metode kenaikan kapiler.

B. Landasan Teori

Permukaan zat cair mempunyai sifat ingin merenggang, sehingga permukaannya seolah-olah ditutupi oleh suatu lapisan yang elastis. Hal ini disebabkan adanya gaya tarik – menarik antar partikel sejenis didalam zat cair sampai ke permukaan. Di dalam cairan, tiap molekul ditarik oleh molekul lain yang sejenis di dekatnya dengan gaya yang sama ke segala arah. Akibatnya tidak terdapat sisa (resultan) gaya yang bekerja pada masing–masing molekul. Adanya gaya atau tarikan kebawah menyebabkan permukaan cairan berkontraksi dan berada dalam keadaan tegang. Tegangan ini disebut tegangan permukaan. (Herinaldi, 2004).

Antarmuka adalah batas antara fase-fase yang berada bersama-sama.

Sedangkan Permukaaan biasa digunakan bila membicarakan suatu antarmuka gas dengan padat atau suatu antarmuka gas dengan cair.

Tegangan permukaan adalah gaya persatuan panjang yang harus dikerjakan sejajar permukaan untuk mengimbangi gaya tarikan kedalam pada cairan. Tegangan antarmuka adalah gaya persatuan panjang yang terdapat pada antarmuka dua fase cair yang tidak bercampur. Tegangan antar muka selalu lebih kecil dari pada tegangan permukaan karena gaya adhesi antara dua cairan tidak bercampur lebih besar dari pada adhesi antara cairan dan udara.

(3)

Rumus :

Keterangan :

= tegangan permukaan (dyne/cm)

F = gaya yang dibutuhkan untuk memecah film (N/dyne) l = panjang benda (m/cm)

Tegangan permukaan bervariasi antara berbagai cairan. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi dan merupakan agen pembasah yang buruk karena air membentuk droplet, misalnya tetesan air hujan pada kaca depan mobil. Permukaan air membentuk suatu lapisan yang cukup kuat sehingga beberapa serangga dapat berjalan diatasnya. (Seminar, 2001)

Tegangan yang terjadi pada air akan bertambah dengan penambahan garam – garam anorganik atau senyawa-senyawa elektrolit, tetapi akan berkurang dengan penambahan senyawa organik tertentu antara lain sabun. Didalam teori ini dikatakan bahwa penambahan emulgator akan menurunkan dan menghilangkan tegangan permukaan yang terjadi pada bidang batas sehingga antara kedua zat cair tersebut akan mudah bercampur (Mawarda,2009).

Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk menentukan tegangan permukaan dan tegangan antarmuka, yaitu kenaikan kapiler, du nouy ring, berat tetesan, tekanan gelembung, tetesan sessile, dan lempeng wilhelmy.

1. Metode Kenaikan kapiler

(4)

Tekanan permukaan dapat ditentukan dengan mengukur kenaikan cairan didalam kapiler, namun tekanan antarmuka tidak dapat diketahui dengan metode ini. Prinsipnya bila suatu kapiler dimasukkan dalam labu berisi zat cair, maka pada umumnya zat cair akan naik di dalam tabung sampai jarak tertentu. Dengan mengukur kenaikan ini, tegangan muka dapat ditentukan. Rumusnya : γ= ½ rhρg

2. Metode Tersiometer Du-Nouy

Metode cincin Du-Nouy bisa digunakan untuk mengukur tegangan permukaan ataupun tegangan antar muka. Prinsip dari alat ini adalah gaya yang diperlukan untuk melepaskan suatu cincin platina iridium yang dicelupkan pada permukaan sebanding dengan tegangan permukaan atau tegangan antar muka dari cairan tersebut.

Faktor yang Mempengaruhi Tegangan Permukaan : 1. Suhu

Tegangan permukaan menurun dengan meningkatnya suhu, karena meningkatnya energi kinetik molekul.

2. Zat terlarut

Keberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan mempengaruhi tegangan permukaan. Penambahan zat terlarut akan meningkatkan viskositas larutan, sehingga tegangan permukaan akan bertambah besar.

Tetapi apabila zat yang berada dipermukaan caiaran membentuk lapisan monomolekular, maka akan menurunkan tegangan permukaan. Zat tersebut biasa disebut dengan surfaktan.

3. Surfaktan

Surfaktan (surface active agents), zat yang dapat mengaktifkan permukaan, karena cenderung untuk terkonsentrasi pada permukaan atau antar muka. Surfaktan mempunyai orientasi yang jelas sehingga

(5)

cenderung pada rantai lurus. Sabun merupakan salah satu contoh dari surfaktan.

Manfaat fenomena antar muka dalam farmasi :

1. Dalam mempengaruhi penyerapan obat pada bahan pembantu padat pada sediaan obat.

2. Penetrasi molekul melalui membrane biologis.

3. Pembentukan dan kestabilan emulsi dan dispersi partikel tidak larut dalam media cair untuk membentuk sediaan suspensi.

C. Alat dan Bahan

1. Pipa kapiler dengan diameter tertentu 2. Spidol

3. Penggaris 4. Gelas ukur 5. Tabung kecil

6. Berbagai larutan yang akan ditentukan tegangan permukaannya (air 25°C, air 40°C, gliserin 25°C, gliserin 40°C, minyak 25°C, minyak 40°C, surfaktan 0,1%, surfaktan 0,2%, surfaktan 0,3%, surfaktan 0,4%, surfaktan 0,5%, surfaktan 0,75%, surfaktan 0,05%, surfaktan 0,01%) D. Cara Kerja

1. Ambil larutan uji sebanyak 7 ml dengan menggunakan gelas ukur.

2. Tuangkan larutan tersebut ke dalam tabung kecil.

3. Tandai pipa kapiler sepanjang 2 cm dari batas bawah pipa kapiler dengan menggunakan spidol.

4. Masukkan pipa kapiler yang telah ditentukan diameternya ke dalam tabung kecil sampai batas yang telah ditandai dengan spidol.

5. Ukur ketinggian naiknya sampel dari batas yang ditandai dengan spidol sampai naiknya sampel.

6. Lakukan percobaan ini sebanyak 6 kali dengan menggunakan 2 pipa kapiler terhadap semua larutan uji.

7. Catat ketinggian dari setiap larutan uji kemudian dirata-rata.

E. Hasil

(6)

(mm)

Air 25° 20 22 18 19 16 18 19,4

Air 40° 18 21 21 11 14 15 16,67

Gliserin 25°

17 16 15 18 16 14 16

Gliserin 40°

9 8 9 8 8 8,4

Parafin 25°

14 14 13 17 14 13 13,6

Paraffin 40°

10 9 11 11 10 9 10

Lar.twee n 0,1%

18 16 18 18 18 18 18

Lar.twee n 0,2%

16 14 14 14 14 14 14

Lar.twee n 0,3%

15 13 11 16 13 12 13,33

Lar.twee n 0,4%

20 18 16 20 19 16 18,17

Lar.twee n 0,5%

11 10 10 10 10 10 10,15

Lar.twee n 0,75%

13 13 13 16 12 12 12,8

Lar.twee n 0,05%

12 10 10 10 10 10 10,3

Lar.twee n 0,01%

19 19 19 11 10 9 14,5

Ket :

: data menyimpang. Jika data menyimpang maka rata-rata dibagi dengan data yang sesuai.

: data tidak dipakai karena pada percobaan hasilnya tidak sesuai dengan teori.

(7)

1)Perhitungan

 Air 25˚C = ½ rhρg

= ½ x 0.0575 x 1,94 x 1 x 981 = 54.72 dyne/cm

 Air 40˚C = ½ rhρg

= ½ x 0.0575 x 1.66 x 1 x 981 = 46.82 dyne/cm

 Gliserin 25°C = ½ rhρg

= ½ x 0.0575 x 1.6 x 1.26 x 981

= 56,85 dyne/cm

 Gliserin 40°C = ½ rhρg

= ½ x 0.0575 x 0.84 x 1.26 x 981

= 29.85 dyne/cm

 Parafin 25°C = ½ rhρg

= ½ x 0.0575 x 1.36 x 0.8 x 981

= 30.68 dyne/cm

 Parafin 40°C = ½ rhρg

= ½ x 0.0575 x 1 x 0.8 x 981

= 22.56 dyne/cm

 Larutan Tween 0,01 % = ½ rhρg

= ½ x 0.0575 x 1,85 x 1 x 981

(8)

 Larutan Tween 0.1 % = ½ rhρg

= ½ x 0.0575 x 1.8 x 1 x 981 = 50.76 dyne/cm

= ½ x 0.0575 x 1.4 x 1 x 981 = 39.48 dyne/cm

= ½ x 0.0575 x 1.33 x 1 x 981 = 37.51 dyne/cm

= ½ x 0.0575 x 1.28 x 1 x 981 = 36.10 dyne/cm

2) Tabel Hasil Perhitungan

 Suhu 25⁰ C

No .

Sampel Kerapatan Jari-jari kapiler (cm)

Ketinggian Sampel(c

m)

Tegangan Permukaa

n (dyne/cm)

1. Air 1 gr/ml 0.0575 1,94 54,72

2. Gliserin 1,26 gr/ml 0.0575 1,6 56,85

3. Parafin 0,8 gr/ml 0.0575 1,36 30,68

 Suhu 40⁰ C

(9)

No .

Sampel Kerapatan Jari-jari kapiler (cm)

Ketinggian Sampel

(cm)

Tegangan permukaa

n (dyne/cm)

1. Air 1 gr/ml 0.0575 1,66 46,82

2. Gliserin 1,26 gr/ml 0.0575 0,84 29,85

3. Parafin 0,8 gr/ml 0.0575 1 22,56

 Larutan Tween

No .

Sampel Kerapata n

Jari-jari Kapiler ( cm)

Ketinggian sampel

( cm )

Tegangan Permukaa

n (dyne/cm) 1. Lar. Tween 0,01

%

1 gr/ml 0,0575 1,85 52,17

2. Lar.Tween 0,1

%

1 gr/ml 0.0575 1,8 50.76

3. Lar.Tween 0,2

%

1 gr/ml 0.0575 1,4 39.48

4. Lar.Tween 0,3

%

1 gr/ml 0.0575 1,33 37.51

5. Lar.Tween 0,75

%

1 gr/ml 0.0575 1,28 36.10

(10)

3) Kurva Hasil Perhitungan

 Kurva Perbandingan Temperatur Larutan dengan Kenaikan Pipa Kapiler

 Kurva Perbandingan Konsentrasi Larutan Tween dengan Kenaikan Pipa Kapiler