77869339 pengaruh temperatur terhadap kelarutan

BAB I

PENDAHULUAN

I.I Latar Belakang

Dalam istilah kimia fisika, larutan dapat dipersiapkan dari campuran yang

mana saja dari tiga macam keadaan zat yaitu padat, cair, dan gas. Misalnya suatu

zat terlarut padat dapat dilarutkan baik dalam zat padat lainnya, cairan atau gas,

dengan cara yang sama untuk zat terlarut dan gas. Dalam farmasi perhatian

terhadap larutan sebagianbesar terbatas pada pembuatan larutan dari suatu zat

padat, zat cair dalam suatu pelarut cair dan tidak begitu sering larutan suatu gas

dalam pelarut cair.

Larutan memainkan peran penting dalam kehidupan sehari-hari. Di alam

kebanyakan reaksi berlangsung dalam larutan air. Tubuh menyerap mineral,

vitamin, dan makanan dalam bentuk larutan. Pada tumbuhan nutrisi diangkut

dalam larutan air ke semua bagian jaringan. Obat-obatan biasanya merupakan

larutan air atau alkohol dari senyawa fisiologis aktif. Banyak reaksi-reaksi kimia

yang dikenal, baik dalam laboratorium atau di industri terjadi dalam larutan.

Kuantitas relaitif suatu zat tertentu dalam larutan disebut konsentrasi.

Konsentrasi merupakan salah satu faktor penting menentukan cepat atau

lambatnya reaksi berlangsung.

Untuk meramalkan sifat larutan tidak dapat langsung dari sifat komponennya,

karena dalam campuran terdapat banyak interaksi antara komponen penyusunnya.

Oleh sebab itu, perlu dibuat suatu model larutan sebagai standar untuk

mengungkapkan hubungan antara komposisi dengan sifat larutan.

I.2 Maksud percobaan

untuk mengetahui dan memahami cara penentuan kelarutan suatu sampel

terhadap pH dan suhu yang berbeda.

I.3 Tujuan percobaan

untuk menentukan kelarutan suatu zat secara kuantitas dan menjelaskan

pengaruh temperatur dan pH terhadap kelarutan.

I.4 Prinsip percobaan

penentuan kelarutan suatu zat terhadap pH yang berbeda dengan

menggunakan metode alkalimetri dan penentuan kelarutan suatu zat terhadap suhu

yang berbeda dengan menggunakan metode alkalimetri.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.I Teori Ringkas

Larutan didefinisikan sebagai sediaan cair yang mengandung satu atau lebih

zat kimia yang dapat larut, biasa dilarutkan dalam air, yang karena bahan-

bahannya, cara peracikan atau penggunaanya, tidak dimasukan kedalam golongan

produk lainnya.(1) Sedangkan kelarutan didefinisikan dalam besaran kuantitatif

sebagai konsentrasi zat terlarut dalam larutan jenuh pada temperatur tertentu, dan

secara kualitatif didefinisikan sebagai interaksi spontan dari dua atau lebih zat

untuk membentuk dispersi molekuler homogen.(2)

Kekuatan tarik-menarik di antara atom-atom menyebabkan pembentukkan

molekul dan ion. Apabila molekul-molekul saling mempengaruhi maka terjadi

gaya tarik-menarik yang menyebabkan molekul bersatu, sedangkan gaya tolak-

menolak mencegah interpenetrasi dan destruksi molekuler.(1)

Bila dua atau lebih zat yang tidak bereaksi dicampur, campuran yang terjadi

ada 3 kemungkinan :

a. Campuran kasar, contoh campuran tanah dan pasir, gula dan garam dan

sebagainya

b. Dispers koloid, contoh larutan larutan tanah liat dan air, sol. Fe(OH)3

c. Larutan sejati, contoh larutan gula dalam air

Dua jenis campuran yang pertama bersifat heterogen dan dapat dipisahkan

secara mekanis. Sedang larutan bersifat homogen dan tidak dapat dipisahkan

secara mekanis. Atas dasar ini larutan didefinisikan sebagai campuran homogen

antara dua zat atau lebih. Keadaan fisika suaru zat dapat berupa gas, cair, atau

padat, dengan perbandingan yang berubah-ubah pada jarak dan luas.(3)

Suatu zat dapat larut dalam pelarut, tetapi jumlahnya selalu terbatas. Batas itu

disebut kelarutan. Kelarutan adalah jumlah zat terlarut yang dapat larut dalam

sejumlah pelarut pada suhu tertentu sanpai membentuk larutan jenuh. Daya larut

suatu zat berbeda-beda, tergantung dari sifat zat terlarut dan pelarutnya. Ada

beberapa zat yang mudah larut, dan ada pula yang sukar larut. Biasanya

dinyatakan dalam gram zat terlarut per 100 ml atau per 100 gr pelarut. (4)

a. Larutan jenuh

Larutan jenuh adalah larutan yang telah mengandung zat terlarut dalam jumlah

maksimal, srhingga tidak dapat ditambahkan lagi zat terlarut. Pada keadaan ini

terjadi keseimbangan antara solut yang larut dan yang tidak larut atau kecepatan

pelarut sama dengan kecepatan pengendapan.

b. Larutan lewat jenuh

Larutan lewat jenuh adalah suatu larutan yang mengandung zat terlarut dalam

konsentrasi lebih banyak daripada yang seharusnya ada pada temperatur tertentu,

terdapat juga zat terlarut yang tidak larut.(1)

Ahli farmasi mengetahui bahwa air adalah pelarut yang baik untuk garam, gula

dan senyawa sejenis, sedang minyak mineral dan benzen biasanya merupakan

pelarut untuk zat yang biasanya hanya sedikit larut dalam air. Penemuan empiris

ini disimpulkan dalam pernyataan “like disolve like”. Ada beberapa jenis pelarut

yang diketahui, yaitu (1)

a. Pelarut polar

kelarutan obat sebagian besar disebabkan oleh polaritas dari pelarut, yaitu oleh

dipol momennya. Pelarut polar melarutkan zat terlarut ionik dan zat polar lain.

Pelarut polar mengurangi gaya tarik antara ion dalam kristal yang bermuatan

berlawanan seperti natrium klorida

Pelarut polar memecahkan ikatan kovalen dari elektrolit kuat dengan reaksi

asam basa karena pelarut ini amfiprotik. Contoh, air menyebabkan ionisasi HCl

Pelarut polar mampu mengsovasi molekul dan ion dengan adanya gaya

interaksi dipol, terutama pembentukan ikatan hidrogen, yang menyebabkan

kelarutan dari senyawa tersebut

b. Pelarut non polar

Pelarut non polar tidak dapat mengurangi gaya tarik menarik antara ion-ion

elektrolit kuat dan lemah, karena tetapan dielektrik yang rendah

Pelarut polar tidak dapat memecahkan ikatan kovalen dan elektrolit yang

berionisasi lemah karena pelarut non polar termasuk dalam golongan aprotik

Senyawa non polar dapat melarutkan zat terlarut non polar dengan tekanan

dalam yang sama melalui interaksi dipol induksi

Daya larut cairan dalam cairan lain sangat berbeda-beda mulai dapat

bercampur sempurna, bercampur sebagian, sampai tidak bercampur sama sekali.

Demikian pula zat padat dalam cairan, mulai ada yang larut sempurna sampai

dengan yang tidak larut. Kelarutan zat selain bergantung dari sifat solut dan

pelarutnya juga dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :(5)

a. Pengaruh suhu

Pengaruh kenaikan suhu pada kelarutan zat berbeda-beda antara yang satu

dengan yang lainnya. Tetapi pada umumnya kelarutan zat padat dalam cairan

bertambah dengan naiknya suhu, karena kebanyakan proses pembentukkan

larutannya bersifat endoterm. Sebagai perkecualian ada beberapa zat yang

kelarutannya menurun dengan naiknya suhu seperti serium sulfat dan natrium

sulfat karena proses pelarutannya bersifat eksoterm. Berbeda dengan zat padat,

kelarutan suatu gas menurun dengan naiknya suhu. Hal ini disebabkan pada

pembentukkan larutannya selalu bersifat eksoterm. Kenaikan suhu akan

memudahkan molekul-molekul gas memisahkan diri untuk menguap

meninggalkan pelarut. Contohnya, gas karbon dioksida berbuih-buih keluar dari

minuman berkarbonat jika dipanasi.

b. Pengaruh tekanan

Perubahan tekanan mempunyai pengaruh yang kecil terhadap kelarutan suatu

zat cair atau zat padat dalam pelarut cair. Tetapi kelarutan gas selalu bertambah

dengan bertambahnya tekanan. Sebagai contoh, suatu minuman yang mengandung

karbonat, dibotolkan dengan tekanan tinggi dibawah 3-4 atm supaya CO2 yang

larut didalamnya besar. Jika tutup dibuka, tekanan didalam botol turun sampai 1

atmdan gelembung CO2 lepas. Ini menunjukkan kelarutan CO2 dengan turunnya

tekanan.

c. Pengaruh pH

Kelarutan sejumlah besar bahan – bahan obat organik yang penting, baik

berupa asam lemah ataupun basa lemah, tergantung pada ukuran yang luas dari

pH pelarut. pH larutan air dari garam diubah dengan penambahan alkali, basa

bebas dapat terpisah dari larutan kecuali bila kelarutannya dalam air memadai.

Senyawa asam lemah dalam larutan alkalis membentuk garam yang dapat larut

dalam air dan dapat terpisah dari larutan karena penurunan pH.(1)

d. Pengaruh bentuk dan ukuran partikel

Kelarutan suatu zat akan akan naik dengan berkurangnya ukuran partikel suatu

zat. Konfigurasi molekul dan bentuk susunan kristal juga berpengaruh terhadap

kelarutan zat. Partikel yang bentunya tidak simetris lebih mudah larut bila

dibandingkan partikel yang bentuknya simetris.

e. Pengaruh penambahan zat-zat lain

Surfaktan adalah suatu zat yang sering digunakan untuk menaikkan kelarutan

suatu zat. Molekul surfaktan terdiri atas dua bagian yaitu bagian polar dan non

polar. Apabila didispersikan dalam air pada konsentrasi yang rendah, akan

berkumpul pada permukaan dengan mengorientasi bagian polar ke arah air dan

bagian non polar ke arah udara, membentuk suatu lapisan monomolekul.

f. Viskositas (6)

Turunnya viskositas pelarut akan memperbesar kecepatan pelarutan suatu zat

sesuai dengan persamaan einstein. Naiknya temperatur juga akan menurunkan

viskositas sehingga memperbesar kecepatan pelarutan.

g. Pengadukan

Kecepatan pengadukan akan mempengaruhi tebal lapisan difusi (b). Bila

pengadukan cepat maka tebal lapisan difusi berkurang sehingga menaikkan

kecepatan pelarutan suatu zat.

Selain faktor-faktor yang disebutkan diatas kecepatan pelarutan suatu zat

aktif dari bentuk sediaannya dipengaruhi pula oleh faktor formulasi dan teknik

pembuatan sediaan tersebut. Penentuan kecepatan pelarutan suatu zat dapat

dilakukan dengan metode :

a. Metode suspensi

Bubuk zat padat ditambahkan pada pelarut tanpa pengontrolan yang eksak

terhadap luas permukaan partikelnya. Sampel diambil pada waktu-waktu tertentu

dan jumlah zat yang larut ditentukan dengan cara yang sesuai

b. Metode permukaan konstan

Zat ditempatkan dalam suatu wadah yang diketahui luasnya, sehingga variabel

perbedaan luas permukaan efektif dapat dihilangkan. Biasanya zat dibuat tablet

terlebih dahulu. Kemudian sampel ditentukan seperti pada metode suspensi.

II.2 Uraian Bahan (7)

1. Asam salisilat

Nama resmi : Acidum Salicylicum

Nama lain : Asam salisilat

Rumus molekul : C7O6H3

Berat molekul : 138,12

Pemerian : hablur ringan tidak berwarna atau serbuk berwarna putih;

hampir tidak berbau; rasa agak manis dan tajam

Kelarutan : larut dalam 550 air dan dalam 4 bagian etanol (95%) P,

mudah larut dalam kloroform P dan dalam eter P, larut

dalam larutan amonium asetat P, dinatrium hidrogenfosfat

P, kalium sitrat P, dan natrium sitrat P

Penyimpanan : dalam wadah tertutup baik

Penggunaan : keratolitikum, anti fungi

2. Aquadest

Nama resmi : Aqua Destilata

Nama lain : air suling

Rumus molekul : H2O

Berat molekul : 18.02

Pemerian : cairan jernih, tidak berwarna, tidak berbau, tidak

mempunyai rasa

Penyimpanan : dalam wadah tertutup baik

3. Natrium Hidroksida

Nama resmi : Natrii Hydroxidum

Nama lain : Natrium hidroksida

Rumus Molekul : NaOH

Berat molekul : 40,00

Pemerian : putih atau praktis putih, masa melebur berbentuk pellet,

serpihan atau batang bentuk lain

Kelarutan : mudah larut dalam air dan etanol 95% p

Penyimpanan : dalam wadah tertutup rapat

Penggunaan : sebagai larutan titer, larutan baku sekunder

BAB III

METODE KERJA

III.I Alat-alat Yang Digunakan

1. Bunsen

2. Buret

3. Batang pengaduk

4. Gelas kimia

5. Penangas air

6. Statif

7. Termometer

III. 2 Bahan-bahan yang digunakan

1. Aquadest

2. Asam salisilat

3. Indikator fenolftalein

4. Natrium Hidroksida

III.3 Cara kerja

3.1 Pengaruh suhu terhadap kelarutan

a. Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan

b. Diisi gelas kimia dengan air sebanyak 500 ml

c. Dipanaskan dan diukur dengan termometer hingga suhu 30oC

d. Ditambahkan asam salisilat sedikit demi sedikit hingga jenuh

e. Dilakukan percobaan yang sama pada suhu 40oC, 50oC dan 60oC

f. Diaduk

g. Dititrasi dengan menggunakan alkalimetri

h. Dihitung kadar asam salisilat

BAB IV

HASIL PENGAMATAN

IV.I Tabel Pengamatan

Suhu (oC) Volume Titrasi (ml)

30o

40o

50o

60o

71

54,9

31,5

22,4

IV.2 Perhitungan

a. Suhu 30o

Diketahui : Vt = 71 ml

NNaOH = 0,05

BE NaOH = 40

Ditanya : berapa mg asam salisilat yang tidak larut ?

Penyelesaian :

Mgrek asama salisilat = Mgrek NaOH

= Vt . N . BE

= 71 . 0,05 . 40

= 142 mg

b. Suhu 40o

Diketahui : Vt = 54,9 ml

NNaOH = 0,05

BE NaOH = 40


Penyelesaian :


= Vt . N . BE

= 54,9 . 0,05 . 40

= 109,8 mg

c. Suhu 50o


NNaOH = 0,05

BE NaOH = 40


Penyelesaian :


= Vt . N . BE

= 31,5 . 0,05 . 40

= 63 mg

d. Suhu 60o


NNaOH = 0,05

BE NaOH = 40


Penyelesaian :


= Vt . N . BE

= 22,4 . 0,05 . 40

= 44,8 mg

IV.3 Skema Kerja

Gelas kimia 500ml

+ H2O 500ml

Suhu 30oC

Suhu 40oC

Suhu 50oC

Suhu 60oC

+ Asam salisilat

Diaduk/dikocok ad jenuh

Dititrasi dengan alkalimetri

BAB V

PEMBAHASAN

Kelarutan adalah jumlah zat terlarut yang dapat larut dalam sejumlah pelarut

pada suhu tertentu sampai membentuk larutan jenuh. Larutan jenuh adalah larutan

yang telah mengandung zat terlarut dalam jumlah maksimal, sehingga tidak dapat

ditambahkan lagi zat terlarut.

Kelarutan suatu zat dapat ditentukan dengan menimbang zat yang akan ditentukan

kelarutannya kemudian dilarutkan, misalnya dalam 100 ml pelarut. Jumlah zat

yang ditimbang harus daperkirakan dapat membentuk larutan lewat jenuh yang

ditandai masih terdapatnya zat yang tidal larut didasar wadah setelah dilakukan

pengocokan dan didiamkan. Setelah terjadi keseimbangan antara zat padat yang

larut dan yang tidak larut, padatan yang tidak larut lalu disaring dan ditimbang.

Selisih berat awal dan berat padatan yang tidak larut merupakan kelarutan zat

tersebut dalam 100 ml pelarut.

Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kecepatan pelarutan suatu zat

yaitu, pengaruh temperatur atau suhu, viskositas pelarut atau kekentalan, pH

pelarut, pengaruh pengadukan, ukuran dari partikel, polimorfisa dan sifat

permukaan zat.

Pada percobaan ini menggunakan asam salisilat yang dilarutkan dalam

aquadest. Kelarutan asam salisilat dalam aquadest dipengaruhi oleh suhu, karena

itu pada percobaan menggunakan variasi suhu yaitu pada suhu 30oC, 40oC, 50oC,

dan 60oC. Dari percobaan yang telah dilakukan dengan suhu yang berbeda dapat

dilihat bahwa tidak semua asam salisilat yang dilarutkan mengalami kelarutan.

Dimana semakin turun suhu larutan maka akan semakin banyak jumlah asam

asam salisilat yang mengendap didasar erlenmeyer, begitupun sebaliknya semakin

tinggi suhu larutan maka akan semakin sedikit jumlah asam salisilat yang

mengendap didasar erlenmeyer. Hal ini dikarenakan pada suhu rendah kelarutan

asam salisilat semakin berkurang dalam larutan. Sedangkan pada suhu tinggi,

kerapatan antar molekul asam salisilat akan berkurang, sehingga molekul aquades

akan lebih mudah untuk menarik molekul asam salisilat.

Untuk mengetahui konsentrasi asam salisilat pada masing-masing suhu,

larutan asam salisilat ditambahkan indikator fenolftalein. Penambahan indikator

ini bertujuan untuk mengetahui titik ekuivalen dari larutan asam salisilat. Dimana

pereaksi fenolftalein membentuk larutan tidak berwarna dalam suasana asam dan

alkali lemah. Dan titran yang digunakan adalah NaOH 0,05 N.

Dari perhitungan diperoleh jumlah asam salisilat yang tidak mengalami kelarutan

atau yang mengendap berdasarkan variasi suhu yang digunakan. Dimana hasil

yang diperoleh pada suhu 30o C, 40o C, 50o C, dan 60o C berturut-turut adalah 142

mg, 109,8 mg, 63 mg, dan 44,8 mg dari 2 gr (2000 mg) asam salisilat yang

dilarutkan. Jadi kelarutan asam salisilat dalam aquadest pada suhu yang telah

ditentukan adalah 1858 mg, 1890,2 mg, 1937 mg, 1955,2 mg.

Hal ini menandakan bahwa semakin tinggi suhu maka kelarutan suatu zat padat

dalam cairan atau larutan akan semakin besar.

BAB VI

PENUTUP

VI.1 Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa kelarutan

berbanding lurus dengan suhu. Hal ini terbukti dengan semakinnya banyaknya

asam salisilat yang terlarut pada suhu yang semakin tinggi.

VI.2 Saran

DAFTAR PUSTAKA

1. Ansel, C. Howard. 1989. Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi. Universitas Indonesia : Jakarta

2. Yasid, Estien. 2005. Kimia Fisika Untuk Paramedis. ANDI : Jakarta

3. Sukardjo. 2002. Kimia Fisika. PT. Rineka Cipta : Jakarta

4. Voight, R. 1995. Buku Pelajaran Teknologi Farmasi Edisi 5. Gadjah Mada : University Press

5. Hani. R. Ahmadi. 2009. Kimia Fisika Kesehatan. Mitra Cendikia: Yogyakarta

6. Penuntun Praktikum. 2011. Farmasi Fisika. Universitas Pancasakti : Makassar

7. Dirjen POM. 1979. Farmakope Indonesia Edisi III. Depkes RI : Jakarta

LAMPIRAN

1. Tabel Pengamatan

Suhu (oC) Volume Titrasi (ml)

30o

40o

50o

60o

71

54,9

31,5

22,4

2. Perhitungan

Suhu 30o

Diketahui : Vt = 71 ml

NNaOH = 0,05

BE NaOH = 40


Penyelesaian :


= Vt . N . BE

= 71 . 0,05 . 40

= 142 mg

Suhu 40o


NNaOH = 0,05

BE NaOH = 40


Penyelesaian :


= Vt . N . BE

= 54,9 . 0,05 . 40

= 109,8 mg

Suhu 50o


NNaOH = 0,05

BE NaOH = 40


Penyelesaian :


= Vt . N . BE

= 31,5 . 0,05 . 40

= 63 mg

Suhu 60o


NNaOH = 0,05

BE NaOH = 40


Penyelesaian :


= Vt . N . BE

= 22,4 . 0,05 . 40

= 44,8 mg

3. Skema Kerja

Gelas kimia 500ml

+ H2O 500ml

Suhu 30oC

Suhu 40oC

Suhu 50oC

Suhu 60oC

+ Asam salisilat

Diaduk/dikocok ad jenuh

Dititrasi dengan alkalimetri

77869339 pengaruh temperatur terhadap kelarutan

Documents