kelarutan & fenomena distribusi

38
FIFA FIFA 1 KELARUTAN & FENOMENA KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI DISTRIBUSI 1. 1. Pendahuluan Pendahuluan 2. 2. Interaksi pelarut dan zat Interaksi pelarut dan zat terlarut terlarut 3. 3. Kelarutan gas dalam cair Kelarutan gas dalam cair 4. 4. Kelarutan cair dalamcair Kelarutan cair dalamcair 5. 5. Kelarutan padat dalam cair Kelarutan padat dalam cair 6. 6. Distribusi zat terlarut pada Distribusi zat terlarut pada pelarut tak tercampur pelarut tak tercampur

Upload: katarina-thealuffy-agrippina

Post on 05-Dec-2014

1.050 views

Category:

Documents


162 download

TRANSCRIPT

Page 1: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

FIFAFIFA 11

KELARUTAN & KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSIFENOMENA DISTRIBUSI

1.1. PendahuluanPendahuluan2.2. Interaksi pelarut dan zat terlarutInteraksi pelarut dan zat terlarut3.3. Kelarutan gas dalam cairKelarutan gas dalam cair4.4. Kelarutan cair dalamcairKelarutan cair dalamcair5.5. Kelarutan padat dalam cairKelarutan padat dalam cair6.6. Distribusi zat terlarut pada pelarut Distribusi zat terlarut pada pelarut

tak tercampurtak tercampur

Page 2: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

22 FIFAFIFA

PendahuluanPendahuluan

KEGUNAAN :

• Menolong dlm pemilihan medium pelrt

sed. Larutan obat/kombinasi obat

• Standar kemurnia

• Studi lanjut solubilitas & hubungan sft2

infomasi struktur & gaya intermolekular obat

Page 3: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

33 FIFAFIFA

T , P , PHTingkat pemisahan solut

Sifat fi & kiSolut & solven

Solubilitas suatu senyawa

SOLUBILITAS / KELARUTAN

Page 4: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

44 FIFAFIFA

TIPE CAMPURAN 9 :

GAS GAS

CAIR CAIR

PADAT PADAT

FARMASI : GAS – CAIR

CAIR – CAIR

PADAT - CAIR

Page 5: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

55 FIFAFIFA

Prinsip umum : - Larutan Jenuh - Larutan kurang / tidak jenuh - Larutan lewat jenuh - Aturan Fase F = C – P +2

Kelarutan / Solubilitas :• Konsentrasi solut dalam suatu larutan tepat jenuh pada T ttt.

• Interaksi spontan atr 2/> zat untk membentuk dispersi molekuler yang homogen

Page 6: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

66 FIFAFIFA

Very solubleVery soluble 1: <11: <1

Freely solubelFreely solubel 1: 1-101: 1-10

Soluble Soluble 1: 10-301: 10-30 larutlarut

Sparingly soluble Sparingly soluble 1: 30-1001: 30-100

Slightly soluble Slightly soluble 1: 100-10001: 100-1000

Very slightlt soluble Very slightlt soluble 1: 1000-10.000 1: 1000-10.000

Practically insolublePractically insoluble 1: >10.000 1: >10.000 Praktis t’lrtPraktis t’lrt

Term solubilitas Term solubilitas

Page 7: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

77 FIFAFIFA

Interaksi Solven- SolutInteraksi Solven- Solut

POLAR POLAR

NON POLAR NON POLAR

Like dissolves like

Page 8: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

88 FIFAFIFA

Karakter Pelarut Polar :Karakter Pelarut Polar :

Punya konstanta dielektrik (momen dipol ) besar shg Punya konstanta dielektrik (momen dipol ) besar shg dapat menurunkan gy tarikmenarik atr ion + &- dlm dapat menurunkan gy tarikmenarik atr ion + &- dlm kristal.kristal.

Plrt polar dpt melarutkan zat plar & ionikPlrt polar dpt melarutkan zat plar & ionik

Dapat memecahkan ikt kovalen elektrolit kuat scr Dapat memecahkan ikt kovalen elektrolit kuat scr potensial dg r.asam-basapotensial dg r.asam-basa

Mampu mengsolvasi molk & ion dg interaksi dipol, Mampu mengsolvasi molk & ion dg interaksi dipol, terutama ikt hidrogenterutama ikt hidrogen

Page 9: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

99 FIFAFIFA

H H H H

R-O……H – O…. R – C=O …H – O…..Alkohol Aldehid

H3C H H

C = O ……H-O…R3N….H-O…..

H3C Keton amina

Alk, ald, fenol, keton, amin, seny 2 ber O & N ikt H

Page 10: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

1010 FIFAFIFA

• Molkekul ar dlm es membkt ikt H tetrahedral…..leleh…ikt H putus

• Perbandingan Polar & non polar molk

- Alifatik alk : rantai mk pj ….s(klrt) dlm air turun

- Rantai lurus : mono OH alk

aldehid

keton

asam

Bl ggs polar : propilen glikol

gliserin

as. tartrat

- Rantai cabang menurunkan efek NP ….klrtn naik

Tertier butil alk dpt bercmpur dg air pd berbgi per:an

n-butil alk : 8 gr/100cc air …20oC

C >4/5

t’bs membtk ikt H dg air

<<< lrt

Kelarutan naik

Page 11: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

1111 FIFAFIFA

MEKANISME PELARUT POLAR DALAM MEKANISME PELARUT POLAR DALAM PROSES ELARUTANPROSES ELARUTAN

1.1. Menurunkangaya tarik antara muatn Menurunkangaya tarik antara muatn yang berlawanan dlm kristal….NaClyang berlawanan dlm kristal….NaCl

H2O = 80H2O = 80

CHCl3 D = 5CHCl3 D = 5

Benzen D = 2Benzen D = 2T’bs melrtkn seny.ionik

Page 12: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

1212 FIFAFIFA

2. Memecah ikt H2. Memecah ikt H

HCl +H2O H3O+ +Cl-HCl +H2O H3O+ +Cl-

RCOOH + H2O…….RCOOH + H2O…….

RCOOH + NaOH RCOONaRCOOH + NaOH RCOONa

3. Solvasi3. Solvasi

OO o o

C17H33 – C-ONa +.nHC17H33 – C-ONa +.nH22o o C17H33 – C-O- + NaC17H33 – C-O- + Na

+ -

+ -

+ -

+ -

+ -

+

+ -

+ -

+ - + -

+ -

Page 13: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

1313 FIFAFIFA

Karakter Pelarut non polarKarakter Pelarut non polar

Punya konstanta dielektrik kecil, shg tidak Punya konstanta dielektrik kecil, shg tidak dapat menurunkan gy tarikmenarik atr ion + dapat menurunkan gy tarikmenarik atr ion + & - dlm kristal.& - dlm kristal.

Tidak dapat memecahkan ikt kovalen Tidak dapat memecahkan ikt kovalen elektrolit kuat scr potensial dg r.asam-basaelektrolit kuat scr potensial dg r.asam-basa

Tidak mampu mengsolvasi molk & ion dg Tidak mampu mengsolvasi molk & ion dg interaksi dipol, tidak dpt membentuk ikt interaksi dipol, tidak dpt membentuk ikt hidrogen, tp dg ikt lemah :ikt van der Waalshidrogen, tp dg ikt lemah :ikt van der Waals

Page 14: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

1414 FIFAFIFA

• Solut polar & ionik t’ lrt dlm plrt NP , hny <<<<<

• Seny NP dpt lrt dlm plt NP mell interaksi induksi dipol

• Molk solut dijaga dlm lar dg gy yg lemahn: VD Waals

Minyak lemak CCL4, benzen,m. mineral

Alkaloid base

plrt NP

Asam lemak

Page 15: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

1515 FIFAFIFA

Karakter Pelarut Semi polarKarakter Pelarut Semi polar

Dapat menginduksi derajat polaritas ttt dlm molk Dapat menginduksi derajat polaritas ttt dlm molk pel non polar, shg menjadi dpt lrt dlm pel plrpel non polar, shg menjadi dpt lrt dlm pel plrPel semipolar (keton & alk) dpt menginduksi der.polarts tt dlm pel NP.Pel semipolar (keton & alk) dpt menginduksi der.polarts tt dlm pel NP.

Seny semi polar dpt bertindak sbg pelrt Seny semi polar dpt bertindak sbg pelrt perantara yg dpt menyebabkan bercampurnya perantara yg dpt menyebabkan bercampurnya cairan polar dan non polarcairan polar dan non polarAseton dapat menaikan kelarutan eter dlm air

Alkohol dpt menaikan kelarutan air + castor oil

Propilen glikol menaikan kel.m.permen dlm air dll

Page 16: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

1616 FIFAFIFA

LILE DISSOLVES LIKE

TETAPAN DIELEKTRIKTETAPAN DIELEKTRIK

SOLVATASISOLVATASI

REAKSI.ASAM BASAREAKSI.ASAM BASA

TEKANAN INTERNALTEKANAN INTERNAL

GABUNGANGABUNGAN

Page 17: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

1717 FIFAFIFA

Kelarutan tgt pd :

senyawa kimia

Tet. dielektrik

Interaksi solut-solvent

Page 18: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

1818 FIFAFIFA

KELARUTAN GAS DALAM KELARUTAN GAS DALAM CAIRANCAIRAN

FARMASI :

Asam khlorida

Air Amonia

Efervesen

Aerosol

Page 19: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

1919 FIFAFIFA

konsentrasi gas terlarut dalam cairan pada keadaan keseimbangan dengan gas murni diatasnya.

Kelarutan gas dalam

cair

P T

Garam R.kimia

Page 20: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

2020 FIFAFIFA

Dlm lar.yg s. encer pd T konstan,

konsentrasi gas terlrt ~P parsial gas

diatas lar pd keseimbangan

Hkm. Henry C2= p = Koefisien kelartn

T Kelart gas turunSalting outGas diusir bl lar

di + NaCl/ gla

Page 21: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

2121 FIFAFIFA

KELARUTAN CAIRAN DALAM CAIRANKELARUTAN CAIRAN DALAM CAIRAN

Lar. ideal & lar. nyata

H. ROULT

.pi = pio .xi

=

Jk kedua komponen

lar. Biner mengikuti

H. Rolt pg sma komposisi

Alk + air lar hidroalkohol

m. Atsiri + air m,aromatis

Eter + alk coolodion

Page 22: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

2222 FIFAFIFA

Penyimpangan - : kenaikan kelarutan ( ikt H )

+ : menurunkan kelarutan ( dimer / polimer)

Hildebrand … gy kohesi molk konstituen

terjd pd gas, cairan/pdtn

Tercampur sempurna

( bercampur dlm sma perbandingan)

Air + alk, gliserin+alk, aseton + alk

Tercampur sebagian

Air + eter, fenol + air

+ zat asing

Sistem 3 komponen

Sistem cairan-cairan dibagi 2

Page 23: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

2323 FIFAFIFA

KELARUTAN ZAT PADAT KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRANDALAM CAIRAN

Larutan Ideal :Larutan Ideal :- Tergantung pada : T. ttk leleh, panas lebur- Tergantung pada : T. ttk leleh, panas lebur

- Kelarutan tdk tgt pd sft pelarut- Kelarutan tdk tgt pd sft pelarut

-- logXlogX22ii = (= (HHff/2.303.R) . [(To-To/T.To]/2.303.R) . [(To-To/T.To]

Larutan nonideal : Larutan nonideal : 2 2 = X= X22..22

- Aktifitas solut dinytakan sbg C x koef. aktifitas- Aktifitas solut dinytakan sbg C x koef. aktifitas

Log 2 = log x2 + log 2

Lar ideal : log 2 = logXlogX2 2 I ……. I ……. Krn 2 = 1

= ((Hf/2.303.R) . [(To-To/T.To]Hf/2.303.R) . [(To-To/T.To]

- logX- logX22ii = ( = (Hf/2.303.R). [(To-To/T.To] + log Hf/2.303.R). [(To-To/T.To] + log 22

Page 24: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

2424 FIFAFIFA

Log Log 22 : kerja yang dilakukan utk memindahkan 1 molk : kerja yang dilakukan utk memindahkan 1 molk solut ke dlm molk solventsolut ke dlm molk solvent

+

Solut pelepasan stu molk solut

1

2

Solven pmbentukan ruang pd solut

3+

Laruta

Kerja 2w22

Kerja w11

W22 +w11 – w 12

Page 25: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

2525 FIFAFIFA

Larutan Non ideal yg memenuhi pers. Scatchard-Hildebrand = lar. regular

Sifat yg dimiliki lar. Regular:

-Punya E.Kinetik & entropi

--Pergerakan molk bebas & acak

-Perubaan entropi = S2=-RTlnX2

-Memperlihatkan deviasi + thp H.Roult

-Bl komponen2 dicampur…mengabsorpsi E

H2 = RTln2 = V22(1-2)2

F2 = RTlna2

IDEAL

=

=

=

Page 26: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

2626 FIFAFIFA

Larutan Irregular :

•Solubilitas kristal o yg<<< lrt dlm pelrt P

•Penggabungan atr solut/atr solven irregular

•Terjadi solvatasi solut oleh solven …atau… terjadi kompleksasi atr 2/> solut dlm lar

•Interaksi : ikt H, komplak transfer muatan, interaksi asam-basa

* Solvatasi : Ikt H atr solven – solut

• Ada panas yg diabsorpsi bl solut + solvent --- lar regular

(1 - 2)2 0

• Ada interaksi solut-solvent

2W12 > W11+W22….H <0….. Dev - ….ikt atr solven-solut *

Apbl terjd interaksi atrmolk yg sm ..penggabngn (associasi) :

dimerisasi as. Benzoat dlm pel NP

Interlingking atr H2O..ikt H

Page 27: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

2727 FIFAFIFA

SOLUT PADATSOLUT PADAT1. S. GARAM DLM AIR

Garam + air panas : eksotermik -H absorpsi panas endotermik +H

Bl proses endotermikbl T di klrtn Proses eksotermik bl T di S

Perbedaan panas lrtn H: pns yg diabsrpsi/diepas jk sjml solut di+kan pd sejml<<<lar

%S

Na2SO45H2O KBr

KNO3

Na2SO4

NaCl

Page 28: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

2828 FIFAFIFA

S. ELEKTROLIT YANG MUDAH LARUT

• Bl elrktrolit mdh lrt lar. Jenuh solubilitas : Ksp

AgCl Ag++ Cl- Ksp=[Ag+][Cl-]

• Penambahan ion sejenis S

• Pembentukan ion kompleks S

• Penambahan iont’sejenis S

S. ELEKTROLIT LEMAH

• Reaksi dg asam /bs kuat & dlm pH ttt ion : larut air

• As-COOh R C=5/> : t’lrt dlm air,tpbereaksi dlm NaOH,CO3-, HCO3 garam

• As lemak c>10 membtk sabun yg lrt bl dlm logam alkali,tp t’logam lain

• As:OH ckp lrt dlm air: solvatasi

• As.Aromatik + alkali encer ……grm lrt, tp mengendap bl +as. kuat

Page 29: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

2929 FIFAFIFA

Faktor=faktor yang mempengaruhi kelarutan

-pH - kompleksasi - T - Pelarut surfaktan

1. pHAs.lmh : pH =pKa + log

Bs.lemah : pH = pKw –pKb + log

S -SoSo

So S -So

S=C . O yg dlrtkn

So= C.O terion

HP + H2O H3O+ + P-

So So

Awal S= [HP] +[P-}

Page 30: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

3030 FIFAFIFA

- it lmh dpt ~ -it kuat & ~ non it dlm lar

Bl pHditentukan pd 1 nilai dmn terbtk ion S

- Dgn pel campur / co solven

Pelarut mempengaruhi S lemah dlm buffer dg 2 cr :

1. Pe+an alk me kan S spesies terion dg meng-adjust polaritas2. Pe +an alk me- i polaritas air & me disosiasi lmh (pKa)

3. PH & PELARUT

2. PELARUT

4. KOMPLEKSASI DLM SISTEM MULTIKOMPONEN

Bl solut > 1 & dlm lar membtk kompleks t’ lrt

Page 31: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

3131 FIFAFIFA

5. SURFAKTAN

SOLUBILISASI

DT = (D) + (D-) + [D] +D-]

Pd pH ttt DT /DT* = 1+ M [ ]

[H+]K’ + KaK’

Ka + [H+]

D = S

[D] = dlm micel K = [D] /[D]

K = [D-] / [D-]

M= [] surfaktan fraksi mol

Page 32: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

3232 FIFAFIFA

DISTRIBUSI ZAT TERLARUT DIANTARA DISTRIBUSI ZAT TERLARUT DIANTARA PELARUT TAK TERCAMPURPELARUT TAK TERCAMPUR

+

C1K = C2

K = koefisien distribusi = koefisien partisi

- Farmasetik

- Pengawetan minyak – air

-Kerja obat ditempat t’spesifik

-Absorpsi, distribusi obat di selrh tbh

Page 33: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

3333 FIFAFIFA

Pengaruh Disosiasi ionik & Asosiasi Molekuler pd PartisiPengaruh Disosiasi ionik & Asosiasi Molekuler pd Partisi

Zat terlarut dpt berada Zat terlarut dpt berada sebagian/slrhnyasebagian/slrhnya sbg molk terasosiasi dlm 1 fasesbg molk terasosiasi dlm 1 fase/ terdisosiasi dlm ion2 pd sl 1 fase/ terdisosiasi dlm ion2 pd sl 1 fase

As. Benzoat

dlm minyak air

Jk tdk berasosiasi dlm m & juga tdk terdisosiasi jd ion dlm air…. Pers td dpt digunakan

Jk terasosiasi & terdisosiasi

Page 34: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

3434 FIFAFIFA

1. Garret & Woods :

- Asam benzoat terdistribusi antara fs minyak & air

- dlm fs m mengalami dimerisasi

Co = total As benzoat dlm fs m = [HA]o monomer dlm fs m

K = = [HA]o

[HA]w

Co

[HA]w

K= koef distrbs sejati

K’ koef distrbs nyata

[HA]o = Co = C molar as. Benzoat dlm fs m

[HA]w =C molar dlm fs air t’ terdisosiai

Cw =[HA]w+[A-]w

Cawal = Co+Cw

K’ = = [HA]o

[HA]w+[A-]w

Co

Cw

Ka= [H3O+][A-]w

[HA]w

Ka+ [H3O+] Ka K + 1

Cw = + [H3O+]

C C

Y = a + bx

Page 35: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

3535 FIFAFIFA

2. Zat terlaut terasosiasi dlm fs organik berada dlm fs air.

HAn n HA Kd =[HA]on

[HA]n

K = C solut dlm pel asal / C perlrt dlm pel pengekstrak

K” = = [HA]o

[HA]w [HA]w

√ Co

3. Ekstraksi

K =W1/v1

(w-w1) /V2

Jk diulang :

Atau W1 =WKV1

KV1 + V2

Wn = W {KV1 / (KV1 +V2)}n

Page 36: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

3636 FIFAFIFA

KELARUTAN & KOEFISIEN PARTISI :

Hansch at.al nonelektrolit /air……Yalkowsky & Valvani ..air/seny kristal organik

Log S = - Log K – 1.11 +0.54Sf(mp-25)

1364

S= kelarutan, Sf= entropi peleburan molar ( entropi unit = eu),

MP = TTK LLH, k= Koefisien partisi OKTANOL AIR

Untuk senyawa dg n > 5 atom non H

Sf = 13.5 +2.5 (n – 5 ) eu

Page 37: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

3737 FIFAFIFA

KERJA PENGAWET ASAM LEMAH DLM SISTEM AIR

Obat

Makanan

kosmetik

m.Organisme

enzim

Page 38: KELARUTAN & FENOMENA DISTRIBUSI

3838 FIFAFIFA