05_upf powder dan pengeringan_2015

SEMESTER GANJIL 2015/2016

Ir. Heriyanto, M.T.

SEKOLAH TINGGI FARMASI BANDUNG

POWDER

SasaranMahasiwa dapat Menjelaskan karakteristik powder.Menghitung porositas powder.Menjelaskan proses granulasi dalam alat

granulator.

PENDAHULUANPowder lebih sulit ditangani dan diproses

dibanding cairan dan gas, sebab sifat alirannya berbeda.

Powder dapat membentuk unggun dan berpengaruh pada densitas curah.

Rasio massa powder terhadap volume (termasuk ruang kosong) sangat bervariasi yang bergantung pada ukuran, distribusi ukuran dan bentuk

Variasi densitas curah menyebabkan variasi dalam berat dan dosis.

SIFAT-SIFATAsal powder

Dari kristalisasi, presipitasi, kondensasi, penggilingan dan pengeringan hambur (spray drying)

StrukturBentuk struktur kristal

Sifat-sifat lainUkuran partikel, bentuk, luas

permukaan sepsifik, densitas partikel, kekuatan tarik, titik leleh, bentuk polimorfik

POROSITASFraksi ruang kosong di sela-sela tumpukan

partikel.

Nilai porositas berkisar antara 0,26-0,46 jika partikel berbentuk bola seragam

PROSES GRANULASIGranulasi atau pembutiran

adalah operasi atau pengerjaan powder menjadi butiran (idealnya bulat) yang lebih besar.

Granulasi akan terjadi, jika pada powder kering yang terletak dia atas nampan bundar dibuat lembab dengan menambah cairan, kemudian memutar nampan itu pada kecepatan dan kemiringan tertentu. Karena miring dan berputar, powder akan mengalami pusaran gaya sentrifugal dan penggabungan butiran powder.

SOAL-SOALSerbuk padat sebanyak 1,5 gram memiliki

densitas partikel 2,0 g/cm3 dan volume curah 1 cm3. Tentukan fraksi ruang kosong. Ingat: densitas partikel berbeda dengan densitas curah (bulk density).

Jelaskan prinsip operasi proses granulasi.

SEMESTER GANJIL 2015/2016

Ir. Heriyanto, M.T.

SEKOLAH TINGGI FARMASI BANDUNG

PROSES PENGERINGAN

SASARANMahasiswa mampu:Mendefinisikan proses pengeringan.Menjelaskan faktor-faktor yang

berpengaruh dalam proses pengeringan.Memilih alat pengeringMenjelaskan arti kandungan air dalam

bahan padat.Menjelaskan arti pengeringan tetap dan

menurun.Menjelaskan prinsip kerja alat pengering

PENDAHULUANDefinisiPenguapan cairan dari bahan padatPengurangan kelembaban bahan padat

Bahan keringBahan basah

Teknik PengeringanPengeringan kontinu atau sinambung

(continuous drying)Pemasukan dan pengeluaran bahan

berjalan terus menerus

Pengeringan tumpak (batch drying)

Pemasukan dan pengeluaran bahan dilakukan dalam siklus tertentu.

bahan dimasukkan, proses pengeringan bahan, bahan dikeluarkan

Faktor-faktor yang Berpengaruh1) Luas permukaan2) Suhu3) Kecepatan udara4) Kelembaban udara5) Tekanan (atmosfir dan vakum)6) Waktu

Pemilihan Alat PengeringKondisi bahan yang dikeringkan

Padat, pasta, bahan yang dapat mengalir, suspensiSifat–sifat bahan yang akan dikeringkan

Kemudahan terbakar, ketahanan panas, ketahanan terhadap pukulan, bahaya ledakan, debu, sifat oksidasi

Jenis cairan yang terkandung dalam bahan yang dikeringkan Air, pelarut organik, kemudahan terbakar, beracun

Kuantitas bahan yang dikeringkanOperasi kontinu atau tidak kontinuAspek ekonomi

TEORI PENGERINGANDefinisi.

Dalam farmasi Loass on Drying, adalah

TEORI PENGERINGANDalam farmasi Loass on Drying, adalah

TEORI PENGERINGANDefinisi3.Equilibrium moisture (X*) atau air

keseimbanganMoisture content padatan ketika pada kondisi kesetimbangan dengan tekanan parsial uap.

4)Bound moisture atau air terikatmoisture content padatan yang memberikan tekanan uap kesetimbangan kurang daripada tekanan uap cairan murni pada temperatur tertentu.

5)Unbound moisturemoisture content padatan yang memberikan tekanan uap kesetimbangan sama dengan tekanan uap cairan murni pada temperatur tertentu.

TEORI PENGERINGANDefinisi6)Free moisture atau air bebas

moisture content padatan yang berlebih dibanding dengan equilibrium moisture content sebesar X - X*

Hanya free moisture yang bisa diuapkan..

TEORI PENGERINGANDefinisi

TEORI PENGERINGANDefinisi

TEORI PENGERINGAN

TEORI PENGERINGANJika:Ws - berat padatan kering (bebas cairan)

Wa – berat cairan (air)

X – rasio massa cairan terhadap massa padatan kering

Maka jumlah cairan teruapkan setelah proses pengeringan

Wa = (Xo – Xf) Ws

TEORI PENGERINGANSoal

Sebuah padatan basah dikeringkan dari kandungan air 80% menjadi 5%, basis basah. Hitung air yang diuapkan tiap 100 kg padatan kering

TEORI PENGERINGANJawab:Kandungan air mula2 = 0,8/(1-0,8)

= 4 kg air/kg padatan kering

Kandungan air akhir = 0.05/(1-0.05)=0,0527 kg air/kg

padatan kering

Air yang diuapkan = (4-0,0527)100 = 394.73 kg

TEORI PENGERINGANLaju pengeringan

tetapLaju pengeringan

menurun

Titik Kritik

TEORI PENGERINGANLaju pengeringan

tetapLaju pengeringan

menurun

Titik Kritik

Jenis Alat PengeringPengering Putar (rotary dryer) Bahan basah diputar dalam silinder yang

dikeringkan dengan aliran udara panas

Jenis Alat PengeringPengering Beku (Freeze Drying)Cairan dihilangkan dengan mengubahnya dari

bentuk beku (es) ke bentuk gas (uap) tanpa melalui fase cair (sublimasi).

Pengeringan beku ini dapat meninggalkan kadar air sampai 1%, sehingga produk bahan alam yang dikeringkan menjadi stabil dan sangat memenuhi syarat untuk pembuatan sediaan farmasi dari bahan alam yang kadar airnya harus kurang dari 10%.

Selain rasa, bau dan kandungan gizinya yang umumnya tetap, hasil pengeringan bahan tersebut juga dapat disimpan pada suhu kamar dalam wadah bersegel

Jenis Alat PengeringSpray DryingSpray drying adalah pengeringan bahan sehingga

dihasilkan produk berupa bubuk melalui semburan (hamburan) larutan.

Spray drying menggunakan atomisasi cairan untuk membentuk droplet. Droplet yang terbentuk dikeringkan menggunakan udara kering

Prinsip dasar Spray drying:Memperluas permukaan cairan yang akan

dikeringkan dengan cara pembentukan droplet Pengeringan sembur (spray drying) cocok

digunakan untuk pengeringan bahan cair (larutan).

Jenis Alat PengeringSpray Drying

Jenis Alat Pengering Tray DryerMetode pengeringan yang sudah lama

tetapi sering digunakan untuk pengeringan bahan padatan, butiran, serbuk atau granul yang jumlahnya tidak terlalu besar.

Umumnya alat berbentuk persegi dan didalamnya berisi rak-rak yang digunakan sebagai tempat bahan yang akan dikeringkan.

Alat ini dapat digunakan dalam keadaan vakum dengan waktu pengeringan umumnya lama (10-60 jam).

Jenis Alat Pengering Tray Dryer

Jenis Alat Pengering Tray Dryer

Jenis Alat PengeringDouble Cone Vacuum DryerSalah satu tipe pengering

drum (drum dryer). Perbedaan vacuum dryer dan

drum dryer adalah pada penggunaan vakum sehingga proses pengeringan menjadi lebih cepat.

Aplikasi penggunaan metode ini biasanya digunakan dalam pengeringan larutan atau suspensi.

Double Cone Dryer

Jenis Alat PengeringFluidbed dryerPengeringan untuk bahan serbuk dengan cara

mengalirkan udara panas dari bawah unggun serbuk, sehingga unggun “terfluidakan” (seperti fluida).

Perpindahan panas dan massa terjadi sangat baik. Karena udara panas bersinggungan dengan “intim”.

Dipakai untuk mengeringkan produk: farmasi, makanan, bahan kimia, polimer, mineral.

Rentang pemakaian luas termasuk powder, kristal, granul, dan butiran (prill)

Jenis Alat PengeringFluidbed dryer