emulsi 1 (makalah)
TRANSCRIPT
TUGAS INDIVIDU
TEKHNOLOGI SEDIAAN FARMASI II
EMULSI
O L E H
JURUSAN FARMASI FIKES
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR
SAMATA – GOWA
2012
1
FIRDYAWATI S
70100110044
FARMASI B
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah yang telah mencurahkan rahmat dan hidayahnya kepada kitasemua
,semoga kita selalu ada dalam lindunganya selalu. Amin!
Shalawat beriring shalam semoga tetap tercurah limpahkan pada junjungan
nabi besar Muhammad Saw. kepada keluarganya, sahabatnya dan semoga sampai
kepada kitaselaku umat yang mengikuti ajaran agamnya hingga yaumil akhir. Amin
Pemohonan maaf yang sebesar besarnya apabila terdapat banyak kesalahan
dalam penulisan , Akhirnya segala saran dan kritik dari pembaca sangat kami nantikan, sebagai
upaya perbaikan ke arah yang lebih baik, dan sebagai bentuk perhatian cinta
terhadap keilmuan.
Samata, November 2012
Penyusun
2
DAFTAR ISI
Kata Pengantar …………………………………………………………… 2
Daftar Isi …………………………………………………………………. 3
BAB I Pendahuluan
A. Latar Belakang …………………………………………………. 4
B. Rumusan Masalah ……………………………………………… 5
C. Tujuan ………………………………………………………….. 5
BAB II Pembahasan
A. Definisi Emulsi ……………………...…………………………… 6
B. Antarmuka Cairan yang Tidak Bercampur ….…………………. 6
C. Pembentukan dan Pemecahan Tetesan Cair Terdispersi…………. 9
D. Mekanisme Emulgator ………………………………………….. 10
E. Hukum Stoke’s ………………………….……………………….. 11
F. Sedimentasi Emulsi ……………………...……………………….. 12
G. Potensial Zeta ………….………………………………………… 12
BAB III Penutup
A. Kesimpulan ………………………………………………………. 14
B. Saran ……………………………………………………………… 15
Daftar Pustaka ……………………………………………………………. .. 16
3
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Emulsi, Emulsiones, adalah sistem dispersi kasar dari dua atau lebih cairan yang
tidak larut satu sama lain. Penandaan emulsi diantaranya dari bahasa latin (Emulgere =
memerah) dan berpedoman pada susu sebagai jenis suatu emulsi alam.
Sistem emulsi dijumpai banyak penggunaannnya dalam farmasi. Dibedakan antara
emulsi cairan , yang ditentukan untuk kebutuhan dalam (emulsi minyak ikn, emulsi
parafin)dan emulsi untuk penggunaan luar. Yang terakhir dinyatakan sebagai linimenta
(latin linire = menggosok). Dia adalah emulsi kental (dalam peraturannya dari jenis M/A),
juga sediaan obat seperti salap dan suppositoria dapat menggambarkan emulsi dalam
pengertian fisika.
Ahli fisika kimia menentukan emulsi sebagai suatu campuran yang tidak stabil
secara termodinamis, dari dua cairan yang pada dasarnya tidak saling bercampur
Dalam bidang farmasi, emulsi biasanya terdiri dari minyak dan air. Berdasarkan fasa
terdispersinya dikenal dua jenis emulsi, yaitu :
1. Emulsi minyak dalam air, yaitu bila fasa minyak, terdispersi di dalam fasa air
2. Emulsi air dalam minyak, yaitu bila fasa air terdispersi di dalam fasa minyak.
Emulsi sangat bermanfaat dalam bidang farmasi karena memiliki beberapa
keuntungan, satu diantaranya yaitu dapat menutupi rasa dan bau yang tidak enak dari
minyak. Selain itu, dapat digunakan sebagai obat luar misalnya untuk kulit atau bahan
kosmetik maupun untuk penggunaan oral.
4
B. Rumusan Masalah
Adapun yang menjadi rumusan masalah pada makalah ini adalah :
1. Mengetahui defenisi emulsi
2. Mengetahui antarmuka cairan yang tidak bercampur
3. Mengetahui kegunaan emulgator pada emulsi
4. Mengetahui mekanisme emulgator
5. Mengetahui sedimentasi emulsi
C. Tujuan
Adapun tujuan pada pembuatan makalah ini adalah:
1. Untuk mengetahui defenisi emulsi
2. Untuk mengetahui antarmuka cairan yang tidak bercampur
3. Untuk mengetahui kegunaan emulgator pada emulsi
4. Untuk mengetahui mekanisme emulgator
5. Untuk mengetahui sedimentasi emulsi
5
BAB II
PEMBAHASAN
A. Definisi Emulsi
Emulsi adalah campuran yang tidak stabil secara termodinamika yang pada dasarnya
mengandung dua cairan yang tidak saling campur. (Lachman; 502)
Emulsi adalah sediaan yang mengandung bahan obat cair atau larutan obat, terdispersi
dalam cairan pembawa, distabilkan dngan pengemulsi atau surfaktan yang cocok. (FI III; 9)
Emulsi digunakan dalam farmasi adalah sediaan yang terdiri dari dua cairan yang
tidak saling bercampur, dimana salah satunya terdispersi secara seragam, sebagai tetesan
kecil dalam pelarut lainnya. (Scoville’s; 304)
Emulsi adalah sistem yang tidak stabil secara termodinamika terdiri dari dua atau
lebih fase larutan yang tidak saling bercampur, dimana salah satunya terdispersi sebagai
globul-globul dalam fase cair lainnya. (Farfis; 553)
Jadi kesimpulannya, emulsi adalah sistem dua fase cairan yang tidak saling
bercampur dikatakan secara termodinamika tidak stabil, dimana salah satu fase nya
terdispersi seragam.
B. Antarmuka Cairan yang Tidak Bercampur
Bila cairan kontak dengan cairan kedua yang tidak larut dan tidak saling bercampur,
kekuatan (tenaga) yang menyebabkan masing-masing cairan menahan pecahnya menjadi
partikel-partikel yang lebih kecil disebut tegangan permukaan. Zat-zat yang dapat
menurunkan tegangan permukaan disebut zat aktif permukaan (surfaktan) atau zat
pembasah. Dengan menurunnya tegangan permukaan, gaya tarik-menarik antar molekul dari
masing-masing cairan akan berkurang dan kedua cairan dapat saling becampur.
Tegangan permukaan adalah gaya persatuan panjang yang harus diberikan sejajar
pada permukaan untuk mengimbangi tarikan ke dalam dan terjadi pada semua bahan.
Sedangkan tegangan antarmuka adalah gaya persatuan panjang yang terdapat pada
antarmuka dua cairan yang tidak saling bercampur. Tegangan antarmuka terjadi karena gaya
6
adhesi lebih kecil daripada gaya kohesi. Dimana gaya adhesi adalah gaya tarik-menarik
antara partikel-partikel yang tidak sejenis. Sedangkan kohesi adalah gaya tarik-menarik
antara partikel-partikel yang sejenis.
Tegangan antarmuka dapat dijelaskan dengan persamaan :
ΔF = γ. ΔA
Dimana,
ΔF = pertambahan energi bebas permukaan (erg )
γ = tegangan muka ( dyne / cm )
ΔA = pertegangan antarmuka bahan luas permukaan (cm²)
Dimana suatu emulsi adalah suatu sediaan yang tidak stabil secara termodinamika,
tetapi untuk mencapai keadaannya stabil maka diperlukan suatu energy untuk menurunkan
energy bebas permukaan dimana jika terdapat energy bebas permukaan maka tetesan-tetesan
yang terdispersi bergabung membentuk suatu tetesan yang besar (koalesensi) yang akan
menimbulkan suatu fase yang nyata untuk terbentuk pemisahan emulsi. Untuk itu diperlukan
zat pengemulsi atau emulgator yang membantu menurunkan tegangan permukaan.
Suatu surfaktan atau emulgator tersusun atas gugus hidrofilik dan gugus lipofilik
pada molekulnya yang memiliki kecenderungan untuk berada pada antar muka antara dua
fase yang berbeda kepolarannya, dimana surfaktan aka membentuk film pada bagian
antarmuka dua cairan yang berbeda fase. Pembentukan film tersebut menyebabkan turunnya
tegangan permukaan kedua cairan yang berbeda fase tersebut sehingga menurunkan
tegangan antarmukanya.
Suatu emulsi ada sebagai hasil dari dua proses yang berlawanan, yaitu dispersi dari
salah satu cairan yang lain dalam bentuk tetesan-tetesan dan dengan kombinasi dari tetesan
ini untuk membentuk kembali cairan massa awal, proses pertama meningkatkan energi
bebas sistem, sementara yang kedua untuk menurunkan energi bebas. Karena itu, proses
kedua terjadi secara spontan dan berlanjut hingga pemecahan sempurna atau fase massa
terbentuk kembali.
Hal ini sedikit digunakan unrtuk membentuk emulsi yang terdispersi dengan baik
jika pemecahannya cepat. Demikian pula, kecuali perhatian cukup diberikan untuk mencapai
7
dispersi yang optimal selama penyediaan, kestabilan dari sitem emulsi dapat dikompromikan
dari awal. Dispersi dibuat dengan mesin yang didesain dan dioperasikan dngan baik, mampu
mengahasilkan tetsan dalam periode waktu yang relatif pendek.
Emulsi terbentuk melalui penurunan tegangan antarmuka dua fase cairan yang tidak
bercampur, pengurangan gaya tolak menolak antara 2 jenis cairan tersebut, dan pengurangan
gaya tarik menarik antara molekul-molekul cairan yang sejenis. Kerja tersebut dilakukan
oleh zat aktif permukaan (surfaktan). Surfaktan menurunkan tegangan antar muka kedua
cairan dan membantu memecahkan tetes dispersi yang besar menjadi tetesan yang kecil,
kemudian menyelimuti permukaan tetes tersebut, sehingga tetes terdispersi mempunyai
kecenderungan yang kecil untuk bergabung kembali.
Bahan pengemulsi dapat diklasifikasi berdasarkan jenis lapisan yang dibentuk pada
antarmuka antara dua fase :
Lapisan monomolekuler
Bahan aktif permukaan yang mampu menstabilkan emulsi dengan cara
membentuk lapisan tunggal dari ion atau molekul teradsorpsi beda antarmuka minyak
cair. Berdasarkan hukum Gibbs adanya kelebihan antaramuka membutuhkan
penurunan tegangan antarmuka, hal ini menghasilkan emulsi yang lebih stabil karena
pengurangan sebagai energi bebas permukaan. Pengulangan ini bukan merupakan
faktor utama yang meningkatkan stabilitas yang lebih penting adalah kenyataan
bahwa tetesan-tetesan dikelilingi oleh lapisan tunggal (monoplayer) terionisasi,
adanya muatan yang kuat dan tetesan yang saling tolak menolak mengakibatkan
stabilitas sistem. Dengan bahan aktif permukaan nonionik yang tidak terionisasi,
partikel masih dapat membawa muatan, hal ini timbul dari absorpsi dan ion-ion atau
ion spesifik dari larutan.
Lapisan multimolekuler
Koloid lipofilik terhidrasi membentuk lapisan multimolekuler disekitar tetesan
minyak terdispersi. Penggunaan bahan-bahan ini menurun pada tahun-tahun
belakangan ini karena besarnya jumlah bahan aktif permukaan sinttik yang tersedia
yang memiliki sifat-sifat pengemulsi yang baik ketika koloid hidrofilik ini tidak
8
menyebabkan suatu penurunan tegangan permukaan, yang berarti. Tetapi efisiensinya
tergantung kemampuannya untuk membentuk lapisan multimolekuler sejenis yang
kuat. Aksinya sebagai pelindung disekitar tetesan menyebabkan resistensi terhadap
koalesen yang tinggi, bahkan dalam tidak adanya pengembang potensial permukaan
yang baik. Lebih lanjut, kebanyakan hidrokoloid yang tidak diadsorpsi pada
antarmuka meningkatkan viskositas fase kontinyu berair, hal ini meningkatkan
stabilitas emulsi.
Lapisan partikel padat
Partikel-partikel padat yang kcil yang membasahi beberapa serabut oleh fase
cair berair dan tidak berair bertindak sebagai bahan pengmulsi. Jika partikel-partikel
sangat hidrofilik, partikel-partikel tetap dalam fase air. Jika sangat hidrofobik
partikel-partikl yang memiliki ukuran partiekl yang lebih kecil daripada tetesan pada
fase terdispersi.
C. Pembentukan dan Pemecahan Tetesan Cair Terdispersi
Suatu emulsi ada sebagai hasil dari dua proses yang berlawanan, yaitu dispersi dari
salah satu cairan yang lain dalam bentuk tetesan-tetesan dan dengan kombinasi dari tetesan
ini untuk membentuk kembali cairan massa awal, proses pertama meningkatkan energi bebas
sistem, sementara yang kedua untuk menurunkan energi bebas. Karena itu, proses kedua
terjadi secara spontan dan berlanjut hingga pemecahan sempurna atau fase massa terbentuk
kembali.
Hal ini sedikit digunakan unrtuk membentuk emulsi yang terdispersi dengan baik
jika pemecahannya cepat. Demikian pula, kecuali perhatian cukup diberikan untuk mencapai
dispersi yang optimal selama penyediaan, kestabilan dari sitem emulsi dapat dikompromikan
dari awal. Dispersi dibuat dengan mesin yang didesain dan dioperasikan dngan baik, mampu
mengahasilkan tetsan dalam periode waktu yang relatif pendek.
Dianggap 2 fase cair yang tidak saling bercapur dalam tabung uji. Untuk
mendispersikan cairan yang sah sebagai tetesan dalam cairan yang lain antarmaka antara
cairan harus diganggu dan saling memasuki sampai tingkat yang cukup sehingga jari-jari
atau benang dari cairan yang sah melewati cairan yang ke dua dan sebaliknya. Benang-
9
benang ini tidak stabil dan menjadi bentangan. Bentangan-bentangan ini memisah dan
menjadi bulat. Tergantungan dari pengadukan, kecepatan geser yang digunakan. Tetesan
yang lebih besar juga terpisah menjadi benang-benang kecil yang kemudian menghasilkan
tetesan yang lebih kecil.
Waktu pengadukan adalah penting. Ukuran dari tetesan-tetesan menurun secara cepat
pada beberap detik pertama dari pengadukan. Range batasan ukuran secara umum dicapai 1
sampai dengan 5 menit dan dihasilkan dari jumlah koalesen tetesan yang ekuivalen terhadap
jumlah tetesan baru yang terbentuk, sehingga tidak ekonomis untuk kelanjutan pengadukan.
D. Mekanisme Emulgator
Stabilitas tetesan.
Dua konsep alternatif yang ada untuk membuat emulsi yang kenampakannya seperti
susu, seperti dispersi yang dapat membentuk dan distabilkan dengan menurunkan
tegangan antar muka dan atau dengan mencegah tetesan koalesen. Menurut teori emulsi
klasik, bahan aktif permukaan mampu membentuk kedua objek. Bahan aktif permukaan
mengurangi tegangan antar muka dan bereaksi sebagai barier (penghalang) menjadi
tetesan koalesen diabsorpsi dan permukaan atau lebih tepatnya. Pada permukaan tetesan
tersuspensi.
Bahan pengemulsi membantu pembentukan emulsi dengan 3 mekanisme :
- Mengurangi tegangan antar muka – kestabilan termodinamik.
- Membentuk lapisan antarmuka yang kaku – mekanisme penghalang untuk
koalesens.
- Membentuk suatu lapisan listrik rangkap – penghalang listrik untuk mendekatkan
partikel.
Tegangan antarmuka.
Meskipun pengurangan tegangan antar muka menurunkan energi bebas permukaan yang
dihasilkan pada proses dispersi, ini merupakan hal yang paling penting. Hal ini dapat
dilihat dengan jelas pada salah satu yang dipertimbangkan banyak bahwa polimer dan
padatan yang terbagi halus, tidak efisien dalam mengurangi tegangan antar muka yang
10
baik, bereaksi untuk menghindari koalesen dan juga digunakan sebagai bahan
pengemulsi.
Lapisan antarmuka.
Pembentukan lapisan-lapisan oleh bahan emulgator pada permukaan tetesan air dan
tetesan minyak telah dipelajari secara mendetail. Konsep dari lapisan (monomolekuler)
dari bahan pengemulsi pada permukaan dari fase internal suatu emulsi adalah dasar yang
penting untuk menahan sebagian besar teori emulsifikasi. Skema berikut
menggambarkan bagaimana bahan-bahan emulgator dipercaya untuk mengelilingi
tetesan dari fase internal.
E. Hukum Stoke’s
Keterangan:
V = Kecepatan sedimentasi (cm/detik)
D = Diameter partikel (cm)
ρs = Kerapatan fase dispers (g/ml)
ρo = Kerapatan fase kontinyu (medium dispers) (g/ml)
g = Gaya gravitasi(cm/detik2)
η = Viskositas medium dispers (poise)
Semakin tinggi viskositas dari suatu sistem emulsi, semakin rendah laju rata-rata
pengendapan yang terjadi, sehingga mengakibatkan kestabilan semakin tinggi. Viskositas
berkaitan erat dengan tahanan yang dialami molekul untuk mengalir pada sistem cairan. Ada
beberapa faktor yang mempengaruhi sifat alir suatu emulsi, diantaranya ukuran partikel dan
distribusi ukuran partikel. Emulsi dengan globula berukuran halus, lebih besar viskositasnya
dibandingkan emulsi dengan globulanya yang lebih besar atau tidak seragam.
11
F. Sedimentasi Emulsi
Creaming merupakan naiknya tetes terdispersi ke permukaan emulsi, yang
mengakibatkan tampak seperti terjadi pemisahan fase. Creaming dapat teremulsi kembali
dan homogen kembali dengan pengocokan karena tetesan terdispersi masih dikelilingi oleh
suatu lapisan pelindung dari zat pengemulsi. Adapun faktor-faktor yang berkaitan dengan
terjadinya creaming dari suatu emulsi berhubunga dengan hukum Stoke’s
Kerapatan fase terdispersi > kerapatan fase kontinyu (emulsi w/o)
Kerapatan fase terdispersi < kerapatan fase kontinyu (emulsi o/w)
Creaming mengarah ke atas pada emulsi tipe o/w, dimana kecepatan sedimentasinya
negatif (ρo-ρw) < 0, begitupun sebaliknya
Creaming mengarah ke bawah pada emulsi tipe w/o, dimana kecepatan
sedimentasinya positif (ρw-ρo) > 0.
G. Potensial Zeta
Penolakan Elektrik. Lapisan antarmuka atau kristal cair lamellar mengubah laju
penggabungan tetesan dengan bertindak sebagai pembatas. Disamping itu, lapisan yang sama
atau serupa dapat menghasilkan gaya listrik tolak antara tetesan yang mendekat. Penolakan
ini disebabkan oleh suatu lapisan listrik rangkap yang dapat timbul dari gugus – gugus
bermuatan listrik yang mengarah pada permukaan bola – bola yang teremulsi m/a yang
distabilkan dengan sabun Na. Molekul – molekul surfaktan tidak hanya berpusat pada
antarmuka tetapi karena sifat polarnya, molekul –molekul tersebut terarah juga. Bagian
bawah hidrokarbon dilarutkan dalam tetesan minyak, sedangkan kepala (ioniknya)
menghadap ke fase kontinu (air). Akibat permukaan tetesan tersebut ditabur dengan gugus –
gugus bermuatan, dalam hal ini gugus karboksilat yang bermuatan negatif. Ini menghasilkan
suatu muatan listrik pada permukaan tetesan tersebut menghasilkan apa yang dikenal sebagai
lapisan listrik rangkap.
12
Potensial yang dihasilkan oleh lapisan rangkap tersebut menciptakan suatu pengaruh tolak
menolak antara tetesan – tetasan minyak, sehingga mencegah penggabungan. Walaupun
potensial listrik tolak tidak dapat diukur secara langsung untuk membandingkan dengan teori.
Toeri kuantitas yang behubungan, potensial zet dapat ditentukan.
Potensial zeta untuk suatu emulsi yang distabilkan dengan surfaktan sebanding dengan
dengan potensial lapisan rangkap hasil perhitungan. Tambahan pula, perubahan dalam
potensial zeta parallel dengan perubahan potensial lapisn rangkap jika elektrolit ditaburkan.
Hal ini dan data yng berhubungan dengan besarnya potensial pada antarmuka dapat
digunakan untuk menghitung penolakan total atara tetes – tetes minyak sebagai suatu fungsi
dari jeruk antara tetesan tersebut.
13
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
1. Emulsi adalah sistem dua fase cairan yang tidak saling bercampur dikatakan secara
termodinamika tidak stabil, dimana salah satu fase nya terdispersi seragam.
2. Tegangan antarmuka terjadi karena gaya adhesi lebih kecil daripada gaya kohesi.
Dimana gaya adhesi adalah gaya tarik-menarik antara partikel-partikel yang tidak
sejenis. Sedangkan kohesi adalah gaya tarik-menarik antara partikel-partikel yang
sejenis.
3. Suatu surfaktan atau emulgator tersusun atas gugus hidrofilik dan gugus lipofilik pada
molekulnya yang memiliki kecenderungan untuk berada pada antar muka antara dua fase
yang berbeda kepolarannya, dimana surfaktan aka membentuk film pada bagian
antarmuka dua cairan yang berbeda fase. Pembentukan film tersebut menyebabkan
turunnya tegangan permukaan kedua cairan yang berbeda fase tersebut sehingga
menurunkan tegangan antarmukanya.
4. Semakin tinggi viskositas dari suatu sistem emulsi, semakin rendah laju rata-rata
pengendapan yang terjadi, sehingga mengakibatkan kestabilan semakin tinggi.
Viskositas berkaitan erat dengan tahanan yang dialami molekul untuk mengalir pada
sistem cairan. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi sifat alir suatu emulsi,
diantaranya ukuran partikel dan distribusi ukuran partikel. Emulsi dengan globula
berukuran halus, lebih besar viskositasnya dibandingkan emulsi dengan globulanya yang
lebih besar atau tidak seragam.
5. Creaming merupakan naiknya tetes terdispersi ke permukaan emulsi, yang
mengakibatkan tampak seperti terjadi pemisahan fase. Creaming mengarah ke atas pada
emulsi tipe o/w, dimana kecepatan sedimentasinya negatif (ρo-ρw) < 0, begitupun
sebaliknya, creaming mengarah ke bawah pada emulsi tipe w/o, dimana kecepatan
sedimentasinya positif (ρw-ρo) > 0.
14
B. Saran
Kami harapkan semoga makalah ini dapat menjadi manfaat dan menjadi bahan
referensi untuk menambah khazanah keilmuan dan pendidikan. Serta semoga pembaca tidak
merasa cukup puas akan makalah ini, sehingga masih dapat membandingkan dan mencari
referensi lain diluar sana.
15
DAFTAR PUSTAKA
Alred Martin, 2008, “Farmasi Fisik”, Edisi Kedua, UI-Press, Jakarta
Ditjen POM., 1975, " Farmakope Indonesi", Edisi III, DEPKES RI. Jakarta.
Gennaro, A. F, Et, all, 1990., " Remingtons Pharmaceutical Science", 18 th Edition Mack
Publishing Co, Easton.
Ismail, isriany, 2011., “Desain Bentuk Sediaan Farmasi Larutan, Suspensi dan Emulsi”,
UIN-Press, Makassar
.Lachman, dkk. 1957, " Pharmaceutical Dosage Form", Vol 11 2 th Edition, Maccel
Dekker inc, New York
Parrot, e.l., 1978, " Pharmaceutical Technology", Burges Publishing Company, Town City.
http://id.shvoong.com/medicine-and-health/medicine-history/2074088-emulsifikasi/
http://kutankrobek.wordpress.com/2010/08/23/pengaruh-sifat-tegangan-antarmuka-terhadap-karakteristik-tekstur-es-krim/
16