i

Buku Petunjuk Praktikum

FARMASI FISIK

Tim Pengajar

1. Septiana Indratmoko, M.Sc., Apt.

2. Andi Tenri Nurwahidah, M.Pharm.,Sci.

PROGRAM STUDI S1 FARMASI

STIKES AL-IRSYAD AL-ISLAMIYYAH CILACAP

TAHUN AJARAN 2018/2019

ii

VISI DAN MISI

PROGRAM STUDI S1 FARMASI

STIKES AL-IRSYAD AL-ISLAMIYYAH

CILACAP

VISI PRODI S1 FARMASI

Menjadi program studi sarjana farmasi yang islami, unggul dan berdaya saing yang berorientasi

pada produk inovatif dan pelayanan kefarmasian

VISI PRODI S1 FARMASI

1. Menyelenggarakan pendidikan sarjana farmasi berdasarkan perkembangan IPTEK

Kefarmasian yang dijiwai nilai-nilai keislaman;

2. Mengembangkan kegiatan penelitian dan pengabdian kepada masyarakat berbasis

potensi sumber daya alam bahari dalam menciptakan produk kreatif dan inovatif;

3. Mengembangkan sumber daya yang komunikatif berbasis ICT dalam pelayanan

4. Mengembangkan kualitas SDM yang unggul dan mampu berkompetisi di era global

iii

Kata Pengantar

Dengan mengucapkan syukur Alhamdulillah, akhirnya buku petunjuk praktikum farmasi

fisik dapat diwujudkan.Buku ini bermaksud untuk memberikan dasar melaksanakan analisis

Farmasi Fisik berupa peristiwa-peristiwa Fisika yang berkaitan dengan dunia kefarmasian seperti

kelarutan, koefiaien partisi, stabilitas obat dan lain-lain.Penyusun menyampaikan terima kasih

kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan buku ini.

Buku ini masih jauh dari sempurna, saran dan kritik untuk penyempurnaannya akan kami

terima dengan tangan terbuka.

Cilacap, September 2018

Penyusun

iv

TATA TERTIB PRAKTIKUM FARMASI FISIK

1. Pretest dilakukan sebelum praktikum. Praktikan yang belum mengikuti pretest dan tidak lulus

dalam pretes tidak diperkenankan mengikuti praktikum.

2. Pada waktu mengikuti pretest peserta sudah membuat laporan sementara.

3. Laporan paling lambat dikumpulkan pada saat akan mengikuti praktikum selanjutnya. Praktikan

yang tidak mengumpulkan laporan akhir tidak diperkenankan mengikuti praktikum selanjutnya.

4. Praktikan yang tidak mengikuti praktikum dikarenakan alasan tertentu, sakit dan tugas dari

fakultas, harap melapor pada dosen koordinator dan asisten dosen praktikum, untuk mendapatkan

surat persetujuan dan dapat mengganti pada hari lain, sesuai dengan perjanjian dengan asisten.

Dengan menunjukan surat keterangan dari dokter jika sakit.

5. Nilai praktikum terdiri dari pretest, cara kerja dan hasil praktikum, laporan akhir serta nilai

responsi.

6. Bila praktikan merusakkan suatu alat pratktium harap segera melapor pada laboran dan

diwajibkan mengganti sesuai dengan spesifikasi alat tersebut.

7. Pada waktu praktikum, praktikan harus memakai busana rapih dan sopan, menggunakan jas

praktikum, tidak diperbolehkan memakai sandal di area kampus dan laboratorium.

8. Hal-hal yang belum tercantum dalam ketentuan ini akan diatur kemudian.

Cilacap, September 2018

Koordinator

Praktikum Farmasi Fisik

v

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

LEMBAR PENGESAHAN

VISI DAN MISI PROGRAM STUDI S1 FARMASI

TATA TERTIB PELAKSANAAN PRAKTIKUM

ii

iii

iv

KATA PENGANTAR v

DAFTAR ISI vi

PERCOBAAN 1. SIFAT-SIFAT KOLOID 1

PERCOBAAN 2. TEGANGAN PERMUKAAN 4

PERCOBAAN 3. PENGUKURAN UKURAN PARTIKEL 6

PERCOBAAN 4. SUHU KELARUTAN KRITIK FENOL AIR 7

PERCOBAAN 5. PENENTUAN BOBOT JENIS 9

PERCOBAAN 6. SIFAT ALIR CAIRAN DENGAN VISKOMETER

OSTWALD DAN BROOKFIELD

11

PERCOBAAN 7. LARUTAN DAPAR 15

PERCOBAAN 8. PENENTUAN TITIK DIDIH 17

1

Percobaan 1

SIFAT-SIFAT KOLOID

I. Tujuan:

Memberi gambaran tentang sifat-sifat larutan koloidal.

II. Teori:

Koloid biasanya dibagi menjadi dua golongan besar. Bedasarkan pada apakah dia

disolvatasi oleh medium dispersinya atau tidak atau apakah dia tidak berinteraksi secara

nyata pada medium, yaitu:

1. Koloid liofilik, disolvatasikan oleh solven dan sering dinamakan “koloid suka

pelarut”.

2. Koloid liofobik, kebalikan dari koloid liofilik, yaitu mempunyai afinitas kecil untuk

solvent dan sering dianamakan “koloid suka pelarut”.

Jika digunakan sebagai solven adalah air, maka digunakan istilah: hidrofilik dan

hidrofilik.

Disperse koloidal yang dibuat dengan salah satu dari dua metode umum, yaitu metode

kondensasi dan metode disperse.

METODE KONDENSASI

Adalah menggabungkan partikel-partikel kecil (ion/molekul) untuk membentuk

partikel-partikel yang lebih besar yang masuk dalam jarak ukuran koloidal. Ini biasanya

dilakukan dengan jalan mengganti solven atau dengan jalan melakukan reaksi kimia

tertentu.

Metode dispersi mmenggunakan teknik-teknik pengecilan ukuran partikel dari

partikel-partikel yang berdimensi koloidal. Untuk ini dapat digunakan disintegrator

mekanik seperti “colloid mill”. Sering sekali dicampur dengan zat yang lain yang dapat

menyebabkan partikel non koloidal menjadi koloidal. Metode tipe dispers tipe ini khusus

dinamakan peptisasi. Semua dispersi koloidal menunjukan suatu sifat optik yang dikenal

sebagai efek Tyndall. Jika seberkas cahaya diarahkan pada suatu dispersi koloidal, maka

cahaya tersebut akan dipancarkan dan suatu berkas sinar atau kerucut akan terlihat.

Karena banyak dispersi koloidal sangat menyerupai larutan sejati, maka sifat

tersebut berguna untuk membedakan antara dispersi kolidal dan larutan sejati. Larutan

sejati tidak akan mancarkan cahaya, karena partikel-partikel yang terdispersi didalamnya

begitu kecil sehingga tidak dapat menimbulkan efek tersebut.

Sifat lain yang menarik dari koloid adalah viskositas. Koloid liofilik tidak merubah

viskositas dari viskositas suatu dispersi, karena dispersi tersebut tidak disolvatasikan.

Kenaikan kadar dari koloid-koloid semacam itu tidak mempengaruhi viskositas dari

dispersi tersebut. Koloid liofilik, sebaliknya biasanya menyebabkan suatu kenaikan

viskositas secara nyata, karena mereka berinteraksi dengan molekul-molekul solven.

Sifat-sifat stabilitas sistem liofobik juga berbeda. Semua dispersi koloid mempunyai

muatan listrik. Jika suatu zat atau ion dengan muatan sebaliknya ditambahkan dalam

suatu dispersi koloid, muatan dalam koloid dapat dihilangkan atau dinetralkan dan koloid

akan mengendap.

2

Sistem hidrofobik biasanya lebih jelas dipengaruhi oleh elektrolit, sedangkan

sedangkan sistem hidrofilik disolvatasikan dan suatu “cincin pelindung” mengelilingi

koloid hingga membuatnya menjadi kurang peka terhadap ion-ion yang bermuatan yang

berasal dari elektrolit. Salah satu cara untuk menambahkan stabilitas koloid hidrofobik

ialah dengan penambahan suatu koloid hidrofilik pada sistem tersebut. Dalam hal ini

koloid hidrofiliknya dinamakan “koloid pelindung”. Sistem hidrofilik akan menjadi

kurang stabil pada penambahan solven-solven tersebut akan bersaing dengan molekul-

molekul air dan mendehidrasi koloid.

III. Bahan dan Alat:

A. Bahan:

- putih telur (protein sebagai larutan koloid)

- Alkohol 96%

- Asam cuka encer

- Aquades

- Asam nitrat encer

- larutan Cu Sulfat encer

- larutan Koh encer

B. Alat:

- Pemanas air

- Tabung reaksi

- Gelas beker

- Pipet tetes

IV. Cara Kerja

1. Kocok satu bagian putih telur dengan lima bagian air. Larutan koloid ini dipakai untuk

percobaanberikut :

a. Pengendapan dengan garam

Bagaiman bentuk endapan yang terbentuk, jika 10 ml larutan putih telur diberi 20 ml

larutan amonium sulfat jenuh?

Tektukanlah larutannya larut dalam air atau tidak?

b. Koagulasi

Buktikan bahwa alkohol 96% dapat menimbulkan koagulasi larutan putih telur. Apakah

terjadi pula koagulasi apabila larutan putih telur dipanaskan dengan air murni? Hasil

koagulasi larut dalam air atau tidak? panaskan putih telur dengan asam cuka encer. Apa

pengaruh asam itu terhadap koagulasi?

c. Pengendapan dengan asam

Buktikan bahwa asam nitrat encer akan mengendapkan putih telur

d. Reaksi Biuret

e. Berilah beberapa tetes larutan Cu Sulfat encer kepada larutan 5 ml putih telur, kemudian

setetes demi setetes diberi larutan KOH encer. Gojog dan amati perubahan warnanya.

Tes ini menunjukanadanya ikatan apa didalam putih telur?

3

Pengamatan hasil perlakuan

No Preaksi Perlakuan Yang terjadi/ warna/

endapan

1. NH4OH Larutan amonium jenuh

2. Alkohol 96%

Air suling

Air cuka

Tidak dipanaskan

Dipanaskan

Encer dan dipanaskan

3 Asam nitrat Encer, tanpa pemanasan.

4 Biuret Cu SO4 dan ditambah KOH

digojog

4

Percobaan 2

TEGANGAN PERMUKAAN

I. Tujuan:

Menentukan tegangan permukaan dengan metode kenaikan kapiler.

II. Teori:

Tegangan permukaan dapat didefenisikan sebagai gaya yang terjadi pada permukaan

suatu cairan yang mengahalangi ekspansi tersebut.

Molekul-molekul zat cair mendapat gaya tarik molekul-molekul lain disekitarnya.

Tetapi molekul-molekul yang terletak dipermukaan hanya mendapat gaya tarik dari

molekul-molekul yang terletak di bawah dan disekitarnya, tetapi tidak dari molekul

diatasnya.

Dengan demikian maka pada permukaan hanya ada gaya kebawah yang

menyebabkan adanya kecenderungan dari zat cair untuk memperkecil permukaan. Hal ini

menyebabkan terjadinya tegangan permukaan.

Tegangan permukaan mempunyai dimensi per unit panjang permukaan (dyne/ cm)

atau tenaga per unit permukaan kwadrat (erg/ cm2).

Tegangan permukaan suatu zat cair dapat diukur dengan cara:

1. Tekanan kapiler

2. Tekanan gelembung maksimum

3. Berat tetesan

4. Cincin

Metode Kenaikan Kapiler

Bila pipa kapiler dicelupkan dalam suatu zat cair, maka permukaan zat cair di dalam

pipa akan lebih tinggi dari pada di luarnya, karena gaya tegangan permukaan bekerja

pada sisi-sisi kapiler, lalu bekerja sepanjang kapiler, hal tersebut dapat digambarkan

sebagai berikut:

Tegangan permukaan (3) = gaya / 2 pr, dimana r adalah jari-jari kapiler, gaya ini

yang menyebabkan cairan naik ke atas, yang secara pasti dilawan oleh gaya gravitasi

yang dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut:

Efek gravitasi= pr2 h.d.g

dimana r adalah jari-jari kapiler, h adalah tinggi kenaikan, d adalah kerapatan cairan dan

g adalah gaya gravitasi. Dengan menyamakan kedua persamaan sebagai berkut:

3 2pr= pr

2 hdg atau

3 = ½ r d h g

Tegangan permukaan suatu zat cair dapat ditentukan dengan cara menbandingkannya

dengan zat cair lain yang telah diketahui tegangan permukaannya.

5

𝛾1

𝛾2=

12 𝑕1 𝑟1 𝑑1 𝑔1

12 𝑕2 𝑟2 𝑑2 𝑔2

Dengan menggunakan pipa kapiler yang sama dan tempat yang sama, maka harga r dan g

adalah sama, sehingga:

𝛾1

𝛾2=

𝑕1 𝑟1

𝑕2 𝑟2

Karena h1 dan h2, diukur sedang d1, d2 serta 3 1 diketahui, maka 3 2 dapat

dihitung.

III. PROSEDUR PERCOBAAN

Dalam tabung dimasukan air sebagai zat cair pembanding, (31= 71,8 dyne/ cm pada

25OC), kemudian kedalamnya dicelupkan pipa kapiler. Ukuran tinggi zat cair dalam

kapiler. Pengukuran dilakukan tiga kali. Ulangi prosedur tersebut dengan larutan Natrium

Lauril Sulfat 0,01% dan 0,1%.

6

Percobaan 3

PENGUKURAN UKURAN PARTIKEL

I. Tujuan:

Mengukur partikel-partikel zat dengan metode pengayakan.

II. Teori:

Ukuran partikel adalah diameter partikel suatu paket sampel, karena umumnya

sediaan obat yang digunakan dalam farmasi mengandung komponen bahan yang berupa

partikel -partikel, baik yang sendirian atau terdispersi sebagai partikel halus dalam

medium yang lain, maka penentuan ukuran partikel (obat) menjadi sangat menentukan.

Pengecilan ukuran partikel hingga batas tertentu sangat menguntungkan, sejak pembuatan

hingga efek obat yang bersangkutan.

Ukuran partikel dapat diperkecil baik dengan metode fisis maupun dengan metode

kimiawi. Prinsip metode kimiawi yang dapat digunakan adalah dengan pengendapan dari

suatu larutan dengan jalan mereaksikan zat dengan zat lain untuk medapatkan senyawa

kimia yang diinginkan dengan bentuk partikel halus.

Pengukuran ukuran partikel biasanya cukup sukar sekali kecuali jika partikel

tersebut mempunyai bentuk yang tetap dan teratur dan hal ini jarang terjadi. Pengetahuan

statistik berguna sekali dalam hal ini dan umumnya mempunyai ukuran partikel

diasumsikan sebgai diameter bola equaivalen.

Metode pengukuran partikel ada bermacam-macam, mulai dari yang sederhana

samapi yang sangat kompleks dan beragantung pada ukuran partikel yang diselidiki.

Beberapa metode yang digunakan adalah mikroskopi, pengayakan, pengendapan,

adsorpsi, permeatri dan pancaran radiasi. Metode yang sederhana adalah mikroskopi,

pengayakan dan sedimentasi.

III. Metode percobaan

1. Susun beberapa ayakan dengan nomor tertentu berurutan dari atas ke bawah

2. Masukan serbuk/ granul kedalam ayakan paling atas pada bobot tertentu yang

ditimbang seksama.

3. Serbuk diayak selama 10 menit pada getaran tertentu.

4. Ditimbang serbuk yang terdapat pada masing-masing ayakan.

5. Buat kurva distribusi persen bobot di atas / bawah ayakan.

6. Bahan yang dipakai: amylum manihot

7

Percobaan 4

SUHU KELARUTAN KRITIK FENOL AIR

I. Tujuan:

mencari suhu kelarutan kritik fenol-air.

II. Teori:

Bila fenol dilarutkan dalam air, sedikit demi sedikit fenol akan larut di dalam air

dan membentuk larutan serba sama (homogen). Pada penambahan fenol selanjutnya

maka akan terjadi larutan jenuh fenol dalam air (lapisan air). Bila penambahan fenol

melebihi konsentrasi jenuh, maka fenol tidak larut lagi dan menjadi 2 lapisan. Bila fenol

ditambahkan terus, maka lapisan-lapisan tersebut tetap ada, komposisinya tetap, hanya

saja perbandingan massanya yang berubah. Semakin banyak fenol yang ditambahkan

semakin banyak lapisan fenol terjadi dan lapisan air semakin berkurang. Pada akhirnya

akan terjadi lapisan serba sama yaitu larutan jenuh air dalam fenol (lapisan feno). Hal

yang juga terjadi apabila air ditambahkan ke fenol.

Bila fenol ditambahkan ke air pada suhu 25 0

C maka komposisinya ditunjukan oleh

titik A pada kurva. Titik ini menunjukan kecilnya kelarutan fenol dalam air pada suhu

tersebut.

Jika fenol ditambahkan diperbesar maka akan terbentuk larutan jenuh air dalam

fenol yang komposisinya ditunjukan oleh titik B. hal yang sama terjadi bila air

dipermukaan pada fenol (t= 20 0C). Bila air dalam fenol dicampur pada suhu 40

0C,

maka akan terbentuk 2 lapisan yang ditunjukan oleh titik C dan D, persen berat relatif

dari 2 lapisan tersebut ditunjukan dnegan persamaan:

% 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚 𝑙𝑎𝑝𝑖𝑠𝑎𝑛 𝑎𝑖𝑟

% 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑎𝑖𝑟 𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚 𝑙𝑎𝑝𝑖𝑠𝑎𝑛 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙 𝑋

𝑋𝐷

𝐶𝑋

Kelarutan air dalam fenol dan fenol dalam air akan naik dengan naiknya temperatur.

Kelarutan fenol dalam air maksimal pada suhu 65,9 0C. di atas suhu tesebut air dalam

fenol akan larut sempurna dalam berbagai perbandingan.

III. Metode Kerja

a. Bahan:

- Fenol

- Aquades

b. Alat:

- Batang pengaduk gelas

- Tabung reaksi gelas (diameter 15-20mm)

- Botol timbang

- Waterbath

- Pemanas air listrik

- Gelas bekker 1000ml

8

- Magnetik stirer

- Buret 25 ml.

c. Prosedur:

1. Timbang 10,0 g fenol.

2. Masukan fenol dalam tabung reaksi, tambahkan 4,0 ml air.

3. Panaskan tabung di waterbath sambil diaduk rata amati sistem campuran fenol-

air tersebut, temperature dimana campuran menjadi jernih dicatat, setelah itu

tabung dikeluarkan dari waterbath.

4. Biarkan pada suhu kamar, sambil diaduk-aduk dan amati perubahan sistem

campuaran tersebut mulai keruh (timbul batas antara fenol dan air) dicatat.

Kerjakan no 3 dan no 4 sebanyak 3 kali.

5. Kemudian tabung ditambah lagi 4,0 ml air dan perlakukan seperti di atas

6. Setelah itu tabung ditambah lagi 4,0 ml air dan perlakukan seperti di atas.

7. Timbang 4,0 g fenol, masukan dalam tabung yang baru, tambahkan 8,0 ml air

dan perlakukan seperti di atas.

8. Tambahkan 2,0 ml air, kemudian tabung di perlakukan sama seperti di atas.

9. Tabung ditambah lagi 4,0 ml air dan perlakukan sama seperti di atas.

IV. Pertanyaan:

1. Buat kurva temperatur (saat jernih dan keruh) vs berat fenol

2. Temperatur disini = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝑗𝑒𝑛𝑖 𝑕+𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝑘𝑒𝑟𝑢 𝑕

2

3. Tentukan suhu kelarutan kritik fenol.

9

Percobaan 5

PENENTUAN BOBOT JENIS

I. Tujuan:

Menetukan bobot jenis suatu zat cair dengan piknometer rapatan diperoleh dengan membagi massa

suatu zat obyek.

II. Teori:

Kerapatan adalah massa per unit volume suatu zat pada temperatur tertentu. Keprapatan

merupakan salah satu sifat fisika yang paling definitive, dengan demikian dapat digunakan

dengan menentukan kemurnian suatu zat. Hubungan antara massa dan volume tidak hanya

menunjukan ukuran dan bobot molekul suatu komponen, tetapi juga gaya-gaya yang

mempengaruhi sifat karakteristik pemadatan. Dalam sistem metrik kerapatan diukur dalam

gram permilimeter untuk cairan atau gram sentimeter kubik.

Perhitungan rapatan adalah sebagai berikut:

𝑑 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 (𝑚)

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑣

Satuan menurut sistem internasional (SI) untuk rapatan adalah kg/ m3 atau g/ cm

3. Kadang-kadang

dapat juga dinyatakan juga dinyatakan dinyatakan dengan g/ml atau gas adalah g/l.

Rapatan absolut suatu zat adalah: 𝑑𝑡 𝑧𝑎𝑡 = 𝑚 (𝑔)

𝑉 𝑐𝑐 𝑔 𝑐𝑐

Bobot jenis suatu zat/ cairan adalah hasil bagi dari berat suatu zat/ cairan dengan berat air dalam

volume yang sama dan ditimbang dalam vakum pada suhu yang sama.

III. Bahan dan Alat

A. Bahan:

Zat cair yang akan ditentukan sekitar 25 ml

1. Air

2. Etil asetat

3. Es

4. Aseton

B. Alat :

1. Piknometer 10 ml, 25 ml

2. Gelas arloji

3. Gelas beaker

4. Neraca analitik

10

IV. Cara kerja :

1. Ambil piknometer 10 ml (yang telah dibersihkan dengan aseton dan dikeringkan) dan

timbanglah dalam keadaan kosong bersama tutup pada neraca anlitik (a gram)

2. Ambil piknometer tersebut dan letakan diatas gelas arloji. Buka dulu tutup thermometer

dan dan tudungnya yang berlubang (tutup pipa kapiler) kemudian tuangkan zat cair yang

akan diteliti di beker gelas kecil 20 ml ke dalam piknometer melalui lubang yang lebar (

tempat thermometer)

3. Masukan piknometer yang telah diisi tadi kedalam beker gelas yang agak besar (200ml)

yang berisi es dan gumplan es.

4. Karena pendinginan, volume zat cair akan berkurang, sehingga terjadi ruang kosong pada

kedua ujungnya, tambahkan lagi zat cairnya. Ujung yang sempit (kapiler) yang mungkin

masih kosong dapat dipenuhi dengan cara menempelkan kertas saring yang telah dipilin

ke dalam kapiler kemudian menariknya agar ruangan menhjadi kosong tersebut dapat

penuh.

5. Bila akan mengukur pada suhu 20 0C, dinginkan sampai 15

0 C, bacalah sekali lagi

sampai thermometer menunjukan angka 150C dimana ujung kapiler masih terbuka.

6. Angkat piknometer dari pendingin air es nya, taruh di atas gelas arloji lagi. Suhu akan

naik perlahan, dengan naiknya suhu maka volume cairan akan mengembang dan akan

menggenang (mengalir) keluar melalui ujung kapiler. Biarkan ini apaibila suhu telah

mencapai 20 0C, segera ambil tetesan cairang yang berada di luar ujung kapiler dengan

kertas saring menyedot sisi ujung kapiler kemudian tutup ujung kapilernya dengan

tudung cepat-cepat.

7. Biarkan suhu mencapai suhu kamar terlebih dahulu, baru bagian di luar piknometer dilap

sampai kering

8. Timbang pioknometer dengan isinya di atas neraca analitik (b gram)

9. Piknometer dikosongkan, cuci dengan aquadest, kemudian bilas dengan aseton dan

keringkan

10. Gunakan piknometer untuk menimbang air suling dan ulangi pekerjaan seperti tersebut di

atas (c gram)

𝑏𝑜𝑏𝑜𝑡 𝑗𝑒𝑛𝑖𝑠 = (𝑏 − 𝑎)

(𝑐 − 𝑎)

11

Percobaan 6

SIFAT ALIR CAIRAN DENGAN VISKOMETER OSTWALD DAN BROOKFIELD

I. Tujuan:

Untuk mempelajari sifat alir beberapa cairan dengan menggunakan viskometer Ostwald dan

brookfield.

II. Teori:

Rheologi (Rheo= mengalir, Logos = ilmu) adalah ilmu yang mempelajari sifat alir beberapa

cairan serta perubahan dalam berbagai benda padat. Dalam bidang farmasi peranan Rheologi

penting karena menyangkut stabilitas, keseragaman dosis, keseragaman hasil produksi, serta

tujuan praktis dalam penggunaan suspensi dan emulsi.

Pada dasarnya Rheologi mempelajari hubungan antara tekanan gesek (Shearing rate) pada

cairan, atau strain dan stress pada bentuk padat, kaitannya dengan deformasi zat padat.Pada cairan

Newton hubungan antara shearing rate dan shearing stress memiliki hubungan linier, dengan

viskositas dan koefisien viskositas.

Namun demikian, pada cairan Non Newton, kedua besaran tersebut tidak memiliki

hubungan linier, dengan perkataan lain viskositasnya akan berubah-berubah tergantung dari

besarnya tekanan yang diberikan. Disamping itu ada beberapa tipe zat cair, jika tekanan tersebut

dihentikan, viskositas cairan tidak segera kembali keadaan semula. Dalam hal demikian, maka

penentuan viskositas cairan kurang sekali manfaatnya, sedangkan penentuan sifat aliran justru

banyak memberi manfaat.

Untuk pengukuran sifat alir ini perlu yang dapat diubah-ubah besar shearing stressnya,

sehingga shearing ratenya yang dapat diatur, sehingga shearing stressnya yang diamati, dimana

alat ini dikenal sebagai rotating viscometer.

Dari hubungan antara shearing rate dengan shearing stress dapat dihasilkan rheogram.

Berdasarkan tipe alir cairan dapat dibedakan menjadi:

1. Cairan Newton

2. Cairan Non Newton, yang dapat dibagi lagi menjadi:

a. Time independent

- Pseudoplastik

- Plastik

- Dilatan

b. Time dependent

- Tiksotropi

- Antitiksotropi

1. Aliran Newton

Disebut aliran newton jika antara shering stress dengan sehearing ratenya memiliki

hubungan tertentu yang disebut viskositas atau koefisien viskositas (𝞰), rheogram untuk aliran

newton ini dapat dilihat pada gambar 1.

12

Gambar 1. Rheogram cairan dengan tipe alir Newton, dengan viskositas yang berbeda.

W = kecepatan gesek.

F = tekanan gesek

A = Luas permukaan

Cairan yang memilki tipe alir Newton meliputi cairan tunggal misalnya: air, etanol,

gliserol, minyak pelumas dan lain-lain. Serta larutan dari senyawa yang memiliki ukuran

molekul kecil, misalnya gula dan larutan berbagai garam.

2. Aliran Plastik

Cairan dengan tipe aliran Plastik sering disebut Bingham Bodies dengan rheogram seperti

terlihat pada gambar 2.

Adanya shearing stress sampai pada yield value dalam caiarn belum ada aliran. Pada

kondisi ini dianggap bersifat padat. Aliran baru akan terjadi setelah shearing stress

melampaui harga yield value. Tipe alir ini dijumpai pada sediaan suspensi dan gel.

Untuk tipe alir ini berlaku persamaan:

𝜇 =𝐹−𝑓

𝑊

Dimana:

µ= Viskositas Plastis

f= yield value

Gambar 2. Tipe alir Plastik (1), tipe alir Newton (I dan II)

II

f F2

F1

1/𝞰1

1/𝞰2

W3

W2

III

I

dv/dx

𝞰1

1/ 𝞰1

1/ 𝞰2

1/ 𝞰3

W(

det

ik -

1)

I

a

IIIa

II

a

13

3. Aliran Pseudoplastik

Hubungan antara shearing rate (G) dengan shearing stress (F) dapat dinyatakan dalam

persamaan berikut:

𝑊 =1

𝜂1𝐹𝑁 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝜂 =

𝐹𝑁

𝑊

dimana N merupakan bilangan harga nya lebih dari satu dan tertentu.

𝞰= viskositas pseudoplastik.

Jka persamaan (1) di log kanmaka akan didapat persamaan:

Log w = N log F – log 𝞰1

Log 𝞰1= N log – log w

Dari percobaan dapat dibuat suatu kurva hubungan antara log w dengan log F sehingga

didapat suatu persamaan garis, dehingga log 𝞰1 dan 𝞰1

dapat dihitung.

Gambar 3. Tipe aliran peseudoplastik viskositas cairan turun

dengan naiknya kecepatan pengadukan.

Terjadinya penurunan viskositas tersebut disebabkan oleh ikatan antara partikelnya lepas

oleh adanya pengadukan dan ikatan terbentuk setelah pengadukan diberikan. Banyak bahan

sediaan farmasi yang menunjukan sifat aliran pseudoplastik, misalnya gom tragakan, CMC Na

dan beberapa sediaan suspensi dan emulsi.

4. Aliran Dilatan

Suatu cairan yang menunjukkan bertambahnya tahanan waktu shearing rate dipertinggi atau

viskositas meningkat dengan naiknya kecepatan pengadukan. Hal ini terjadi karena pengaruh

pengadukan menyebabkan terbentuknya struktur dari hasil penggabungan antar partikel.

Rheogram aliran tipe dilatan dapat dilihat pada gambar 4. Suspensi yang memiliki sifat alir

demikian misalnya: cat meni, tinta cetak dan pasta. Hubungan antara F/A dengan dv/dx dapat

digambarkan dalam suatu persamaan analog dengan persamaan untuk tipe pseudoplastik tetapi

harga N lebih kecil dari 1.

F1

(

dy

en

e/

cm

)

W

Detik -1

1/𝞰1

1/𝞰1

1/𝞰2

F ( dyene/cm) F2

(

dy

en

e/

cm

)

14

I

Gambar 4. Tipe aliran dilatan (I), tipe aliran Newton (II) dan (III).

II. Alat dan bahan:

a. Alat:

- Viskometer Ostwald

- Viskometer Brookfield

- Stopwatch

b. Bahan:

- Air

III. Cara Kerja:

Pengukuran viskositas dengan viskometer Ostwald

1. Disiapkan viskosimeter Ostwald yang sudah dibersihkan

2. Dipipet kurang lebih 10 ml air, dimasukan dalam lubang a

3. Cairan dinaikan, sampai di atas garis c menggunakan pompa yang di pasang pada

lubang a. ketika cairan telah berada digaris c maka lubang b di tutupdengan jari

tangan

4. Lubang b dibuka dan dilakukan pencatatan waktu dengan stopwatch

5. Lakukan replikasi

Cara menggunakan Viskometer Brookfield

1. Isikan bahan yang akan ditentukan viskositas dan sifat alirnya ke dalam beaker glass

600 ml sampai hampir penuh (sesuaikan jumlah bahan dengan no spindel). 2. Pilih no. spindel yang sesuai dan pasang (hati-hati), turunkan hingga spindel tercelup

ke dalam bahan sampai tanda batas. 3. Pilih RPM untuk menghasilkan skala 10, catat skala yang terbaca.Bila skala yang

terbaca <10 maka naikkan RPMnya, dan apabila skala yang terbaca lebih dari 100

ganti spindel dengan nomor yang lebih besar. 4. Amati skala yang tertera setelah 3 kali putaran. 5. Naikkan RPM, ulangi pengukuran sampai sedikitnya 3 RPM yang berbeda; misal : 3;

6; dan 12. Kembalikan ke pengukuran RPM yang menurun, yaitu 6; dan 3. 6. Tabelkan data yang diperoleh. 7. Buat grafik antara RPM pada sumbu y dan F (gaya) pada sumbu x; hasilnya

merupakan grafik sifat alir (rheogram).

1/𝞰1

1/𝞰2

1/𝞰2

F (dyene/cm)

W (detik)

F1 F2

F1

F1

F1

G1

G2

1/𝞰2 III

II II

15

Percobaan 7

LARUTAN DAPAR

I. Tujuan:

a. Mempelajari penentuan pH larutan dapar yang berasal asam poliprotik

b. Mempelajari pengaruh kapasitas dapar terhadap kemampuan dapar dalam menahan

perubahan pH.

II. Teori:

Larutan dapar adalah senyawa/ campuran senyawa yang dapat meniadakan

perubahan pH terhadap penambahan sedikit asam dan basa.Larutan yang dapat bertindak

sebagai larutan dapar biasanya merupakan kombinasi asam lemah dan basa konjugatnya

atau basa lemah dengan asam konjugatnya. persamaan dapar yang berasal dari asam

lemah:

𝑝𝐻 = 𝑝𝐾𝑎 + log(𝑔𝑎𝑟𝑎𝑚)

(𝑎𝑠𝑎𝑚 )

Sedangkan untuk basa lemah:

𝑝𝐻 = 𝑝𝐾𝑤 − 𝑝𝐾𝑏 + log(𝑔𝑎𝑟𝑎𝑚)

(𝑎𝑠𝑎𝑚)

Kemampuan dapar dalam menahan perubahan pH disebut kapasitas dapar.

Persamaan kapasitas dapar (b):

𝛽 = 2,3 𝐶 𝑥 𝐾𝑎 𝐻3𝑂

+

𝐾𝑎 + 𝐻3𝑂+ 2

III. Metode Kerja:

A. Penentuan harga pH dapar yang berasal dari asam Poliprotik

1. Campurkan 50 ml NaHPO4 0,2 M dengan 100 ml Na2HPO4 0,15 M.

2. Aduk sampai homogen, selanjutnya di cek pH nya dengan pH meter.

B. Pengaruh kapasitas dapar terhadap aktifitas pendaparan.

1. Buat tiga larutan dapar pH 4,76 dengan kapasitas dapar masing-masing: 0,01; 0,1;

0,2 dari campuran 10 ml, larutan asam asetat dan 10 ml larutan Na asetat (hitung

terlebih dahulu konsentrasi asam dan basa konjugat, bila dianggap

perbandingannya 1: 1).

2. Larutan dapar dengan kapasitas dapar 0,01 selanjutnya dititrasi dengan larutan

NaOH 0,01 M berturut-turut 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 dan 1,0 ml, dimana sebelum

penambahan berikutnya dicek pHnya dengan pH meter.

3. Hal yang sama dilakukan pada larutan dapar dapar kapasitas 0,1 dan 0,2.

16

IV. Analisa Data

a. Untuk point A analisis kesesuaian antara pH teoritis (hitung pH larutan dapar dengan

pKa2 maupun pKa3) dengan pH teoritis realistis (pH meter).

b. Untuk point B dan C, buat kurva antara volume penambahan larutan larutan NaOH

dengan pH setelah penambahan NaOH.

V. Pertanyaan

1. Apa yang dimaksud dengan asam poliprotik? berikan tiga contoh!

2. Bagaimana penentuan pH dapar yang berasal dari asam poliprotik?

17

Percobaan 8

PENENTUAN TITIK DIDIH

I. Tujuan:

menentukan titik didih suatu zat cair dengan menentukan pembuatannya dalam tabung

terbuka.

II. Teori :

Titik didih suatu cairan adalah suhu pada saat tekanan uap cairan adalah sama dengan

luarnya 1 atm. Tekanan uap suatu zat murni selalu dipengaruhi oleh adanya solute yang

cair maupun zat padat yang terlarut, karena adanya zat yang terlarut, karena zat terlarut

ini akan menurunkan tekanan uap cairannya sehingga akan menaikan titik didih dari

solvennya.

III. Alat dan Bahan

a. Alat:

- Tabung penentu titik didih

- Lampu spiritus

- Gabus

- Thermometer

- Loop

- Statif

- Pipet volume

- Pro pipet

b. Bahan:

- Cairan sebanyak 5 ml. (gliserin)

IV. Cara Kerja:

1. Masukan cairan yang akan ditetapkan titik didihnya sebanyak 2-5ml.

2. Tutuplah tabung tersebut dengan gabus yang berlubang dua, dimana salah satu

lubangnya untuk thermometer, sedangkan lubang yang lainnya dibiarkan terbuka.

Buatlah agar pencadang raksanya berada di tengah tabung.

3. Panasi perlahan-lahan dengan api yang kecil.

4. Usahakan agar cincin uap mengembun berada beberapa sentimeter di atas pencadang

raksa.

5. Pasanglah thermometer pertolongan ditengah-tengah antara cincin uap yang

mengembun dengan temperatur titik didihnya pada thermometer baku

6. Setelah terjadi tetesan pada pencadang raksa, tunggu sampai temperatur konstan dan

titik didihnya pada thermometer

18

Koreksi Titik Didih

Kecuali koreksi dari benang Hg yang menjulang di atas cincin dari uap

pengembunan, juga diadakan koreksi titik didih apabila tekanan atmosfer

standardisasi lain dari pada 760 mm Hg.

Koreksi Panas adalah t1 = 0,000154 (t-t∼) N

Angka 0, 000154 = koefisien pengembangan dari raksa dalam gelas

N = banyaknya pembagian drajat pada skala thermometer baku yang

terletak diantara cincin pengembunan dan permuakaan

t = suhu yang terbaca pada thermometer baku

t∼ = suhu yang terbaca pada thermometer pertolongan

koreksi tekanan: t2 c (760-p) (273 o C+ t)

dimana:

t = temperatur yang diamati (titik didih pada permukaan Hg)

p= tekanan yang diukur pada waktu mengamati titik didih

c=kenaikan titik didih dalam drajat, pada tiap-tiap kenaikan 1 mmHg

c= 0,00010 untuk air dan alcohol

koreksi titik didih (pada 760 mm Hg) = temperatur yang diamati t1 + t2 (pada tekanan

mmHg)