laporan praktikum farmasi fisik ii
TRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM FARMAKOLOGI DASAR
PERCOBAAN II
METABOLISME OBAT
OLEH :
NAMA : FEBRIANTI SUHAMDANI
NIM : F1F113079
KELOMPOK : III (TIGA)
KELAS : B
ASISTEN : SYAM FEBRIANTARA
JURUSAN FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS HALU OLEO
KENDARI
2014
PENENTUAN TEGANGAN PERMUKAAN
A. TUJUAN
Tujuan dari percobaan ini yaitu untuk membiasakan diri dengan konsep dan
pengukuran tegangan muka.
B. LANDASAN TEORI
Tegangan permukaan (surface tension) γ (huruf yunani gamma) dalam lapisan
didefiniskan sebagai perbandingan antara gaya tegangan permukaan F dengan dengan
panjang d dimana gaya bekerja. Tegangan permukaan adalah gaya per satuan panjang.
Satuannya dalam SI adalah newton per meter (N/m). Nilai terendah dari γ terjadi dalam
gas mulia neon dan helium, dimana gaya tarik menarik antara atom – atomnya sangat
lemah. Umumnya tegangan permukaan suatu fluida mengalami penurunan saat terjadi
kenaikan suhu (Young, 2002).
Tegangan permukaan bervariasi antara berbagai cairan. Air memiliki tegangan
permukaan yang tinggi dan merupakan agen pembasah yang buruk karena air
membentuk droplet, misalnya tetesan air hujan. Kohesi merupakan gaya tarik menarik
diantara molekul sejenis. Di tengah suatu wadah berisi air semua molekul megalami
gaya kohesif yang sama. Alkohol mempunyai tegangan permukaan yang lebih rendah
daripada air. Tegangan permukaan cairan dapat diubah dengan penambahan zat
pembasah yaitu surfaktan (James dkk, 2008).
Dalam cairan, setiap molekul mengalami interaksi dengan tetangganya yang
dalam sekejap sama seperti keadaan dalam padatan, tetapi kejadian ini cepat berubah.
Permukaan air (atau cairan apapun) yang bersentuhan dengan udara (atau gas apapun)
menahan upaya meluasnya zat tersebut. Tegangan permukaan menyebabkan
permukaan berperilaku seperti jangat lemah yang elastik. Efek tegangan permukaan
terutama terlihat pada gravitasi nol, yaitu ketika cairan mengapung sebagai tetesan
bulat. Air mempunyai tegangan permukaan lebih besar dari cairan lain pada suhu
kamar, tetapi enam kali lebih kecil dibandingkan merkurium logam yang wujudnya cair
(Oxtoby, 2001).
Pipa kapiler umumnya mempunyai panjang 1 sampai 6 meter dengan diameter
dalam 0,5 mm sampai 2 mm. Cairan refrigerant memasuki pipa kapiler dan mengalir
hingga tekanannya berkurang disebabkan oleh gesekan dan percepatan refrigerant.
Sejumlah cairan refrigerant berubah menjadi uap ketika mengalir pada pipa kapiler ini.
Perubahan fase ini terjadi akibat adanya penurunan tekanan dan temperatur pada fluida
sementara entalpinya tidak turun, bahkan cenderung bertambah karena terjadinya
perpindahan kalor dari lingkungan ke fluida sebab temperatur lingkungan lebih tinggi
dari pada temperatur fluida. Keuntungan menggunakan pipa kapiler adalah bahwa pipa
kapiler mempuyai bentuk yang sederhana, tidak ada bagian-bagian yang yang bergerak
dan tidak mahal serta pipa kapiler juga memungkinkan tekanan dalam sistim merata
selama sistim tidak bekerja sehingga motor penggerak kompressor mempunyai momen
gaya awal yang kecil. Sedang kerugian jika menggunakan pipa kapiler adalah bahwa
pipa kapiler tidak dapat diatur terhadap beban yang berubah-ubah, mudah terganggu
oleh adanya penyumbatan dan memerlukan pengisian refrigerant berada dekat batas
(Basri, 2009).
Aliran dalam kapiler dan media berpori dipengaruhi oleh tegangan permukaan.
Dalam sistem bioproses, tegangan permukaan mempengaruhi tingkat oksigenasi air
dengan mempengaruhi koefisien perpindahan massa. Tegangan permukaan juga penting
dalam pemrosesan metal dan tekstil, produksi pulp dan kertas, dan formulasi farmasi
(Adisalamun dkk, 2012).
Propilen glikol merupakan salah satu komoditas utama bahan kimia dengan
produksi tahunan dunia di atas 705 kiloton/tahun, pertumbuhan pasar sebesar 6 %, dan
harga jual produk sekitar US$ 98/liter. Propilen glikol dapat diperoleh melalui reaksi
hidrogenasi gliserol yang merupakan produk samping pembuatan biodiesel dalam reaksi
transesterifikasi. Beberapa kegunaan propilen glikol adalah sebagai resin polyester
unsaturated, fluida fungsional anti beku pengganti etilen glikol, farmasi, kosmetik,
liquid detergen, parfum, cat, dan personal care (Maulana dkk, 2012).
Propilenglikol digunakan sebagai humectant yang akan mempertahankan
kandungan air dalam sediaan sehingga sifat fisik dan stabilitas sediaan selama
penyimpanan dapat dipertahankan. Propilen glikol memiliki stabilitas yang baik pada
pH 3-6 (Dwiastuti, 2010). Pelarut campuran tersebut selain berfungsi sebagai pelarut,
propilenglikol merupakan pelembab yang baik untuk kulit sedangkan dafar fosfat
bertujuan pula untuk menekan pengaruh pH yang tinggi dari asam salisilat yaitu sekitar
pH 2 hingga pH 3 dalam larutan jenuhnya (Panjaitan, 2008).
C. ALAT DAN BAHAN
1. Alat
Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu :
Gelas kimia 50 ml
Gelas ukur 25 ml
Mistar
Piknometer 10 ml
Pipa kapiler
Pipet tetes
Timbangan analitik
2. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu :
Akuades
Propilen glikol 0,05 %, 0,01 %, dan 0,1 %
D. PROSEDUR KERJA
1. Penentuan Berat Piknometer
- Ditimbang dalam keadaan kosong
- Dicatat hasilnya
Berat piknometer kosong = 9,4989 gram
2. Penentuan Densitas
- Dimasukkan kedalam piknometer 10 ml
hingga penuh
- Ditimbang
- Dicatat hasilnya
- Ditentukan berat jenisnya
- Diulangi prosedur diatas untuk propilen
glikol 0,01 %; 0,05 %; dan 0,1 %
Densitas akuades = 1004 kg/m3
Densitas propilen glikol 0,05 % = 1005 kg/m3
Densitas propilen glikol 0,01 % = 1004 kg/m3
Densitas propilen glikol 0,1 % = 1004 kg/m3
Piknometer 10 ml
Akuades
3. Penentuan Tinggi Kenaikan Cairan
- Dituangkan 50 ml kedalam gelas kimia 100 ml
- Dimasukkan pipa kapiler kedalam gelas kimia
- Dibiarkan air naik ke pipa kapiler
- Diukur kenaikan cairan dalam pipa kapiler
dengan mistar
- Dihitung tegangan permukaannya
- Diulangi prosedur diatas untuk propilen glikol
0,05 %; 0,01 %; dan 0,1 %
Tegangan permukaan akuades = 0,122 N/mTegangan permukaan propilen glikol 0,05 % = 0,132 N/mTegangan permukaan propilen glikol 0,01 % = 0,154 N/mTegangan permukaan propilen glikol 0,1 % = 0,122 N/m
Akuades
E. HASIL PENGAMATAN
1. Tabel Pengamatan
No. Zat Cair
Berat
Piknometer
+ Sampel
Densitas
Tinggi
Kenaikan
Cairan
Tegangan
Permukaan
1. Akuades 19,5437 gr 1004 kg/m3 5,0 cm 0,122 N/m
2.
Propilen glikol
0,05 % 19,5462 gr 1005 kg/m3 5,4 cm 0,132 N/m
3.
Propilen glikol
0,01 % 19,5422 gr 1004 kg/m3 6,3 cm 0,154 N/m
4.
Propilen glikol
0,1 % 19,5423 gr 1004 kg/m3 5,0 cm 0,122 N/m
2. Data Perhitungan
a. Densitas
Akuades
Dik : Berat Piknometer kosong = 9,4989 gr
Berat Piknometer + sampel = 19,5437 gr
Volume Piknometer = 10 ml
Dit : Densitas =…?
Peny :
Densitas = Berat
Volume
= 19,5437 gr – 9,4989 gr
10 ml
= 1,004 gr/ml
= 1004 kg/m3
Propilen glikol 0,05 %
Dik : Berat Piknometer kosong = 9,4989 gr
Berat Piknometer + sampel = 19,5462 gr
Volume Piknometer = 10 ml
Dit : Densitas =…?
Peny :
Densitas = Berat
Volume
= 19,5462 gr – 9,4989 gr
10 ml
= 1,005 gr/ml
= 1005 kg/m3
Propilen glikol 0,01 %
Dik : Berat Piknometer kosong = 9,5422 gr
Berat Piknometer + sampel = 19,4989 gr
Volume Piknometer = 10 ml
Dit : Densitas =…?
Peny :
Densitas = Berat
Volume
= 19,5422 gr – 9,4989 gr
10 ml
= 1,004 gr/ml
= 1004 kg/m3
Propilen glikol 0,1 %
Dik : Berat Piknometer kosong = 9,5423 gr
Berat Piknometer + sampel = 19,4989 gr
Volume Piknometer = 10 ml
Dit : Densitas =…?
Peny :
Densitas = Berat
Volume
= 19,5423 gr – 9,4989 gr
10 ml
= 1,004 gr/ml
= 1004 kg/m3
b. Tegangan Permukaan
Akuades
Dik : r = 0,5 x 10-3 m
g = 9,8 m/s2
d = 1004 kg/m3
h = 5,0 cm = 0,05 m
Dit : Ɣ =…?
Peny : Ɣ = 12
. r . d . g . h
= 12
. 0,5 x 10-3 . 1004 . 9,8 . 0,05
= 0,122 N/m
Propilen glikol 0,05 %
Dik : r = 0,5 x 10-3 m
g = 9,8 m/s2
d = 1005 kg/m3
h = 5,4 cm = 0,054 m
Dit : Ɣ =…?
Peny : Ɣ = 12
. r . d . g . h
= 12
. 0,5 x 10-3 . 1005 . 9,8 . 0,054
= 0,132 N/m
Propilen glikol 0,01 %
Dik : r = 0,5 x 10-3 m
g = 9,8 m/s2
d = 1004 kg/m3
h = 6,3 cm = 0,063 m
Dit : Ɣ =…?
Peny : Ɣ = 12
. r . d . g . h
= 12
. 0,5 x 10-3 . 1004 . 9,8 . 0,063
= 0,154 N/m
Propilen glikol 0,1 %
Dik : r = 0,5 x 10-3 m
g = 9,8 m/s2
d = 1004 kg/m3
h = 5,0 cm = 0,05 m
Dit : Ɣ =…?
Peny : Ɣ = 12
. r . d . g . h
= 12
. 0,5 x 10-3 . 1004 . 9,8 . 0,05
= 0,122 N/m
3. Data Grafik
0.00% 0.02% 0.04% 0.06% 0.08% 0.10% 0.12%0
0.020.040.060.08
0.10.120.140.160.18
f(x) = − 34.9180327868853 x + 0.154622950819672R² = 0.925067286518229
Grafik Hubungan Antara Peningkatan Konsentrasi Terhadap Tegangan Permukaan
Konsentrasi Propilen glikol
Tega
ngan
Per
muk
aan
F. PEMBAHASAN
Tegangan permukaan adalah gaya yang terjadi pada permukaan suatu cairan
yang menghalangi ekspansi cairan tersebut. Tegangan permukaan disebabkan oleh gaya
tarik menarik yang tidak seimbang pada antarmuka (interfaces) cairan. Untuk
mengetahui adanya gaya ini, dapat digunakan suatu metode dimana terjadi kenaikan
cairan biasa dalam suatu kapiler. Prinsipnya yaitu mengetahui hubungan antara
konsentrasi dan nilai tegangan permukaan cairan dengan menggunakan pipa kapiler.
Metode yang digunakan pada percobaan ini adalah metode pipa kapiler. Dengan
menggunakan pipa kapiler tersebut, dapat diukur tegangan permukaan suatu zat cair.
Penggunaannya yaitu dengan cara salah satu ujung pipa dicelupkan kedalam permukaan
zat cair maka zat cair tersebut permukaannya akan naik sampai ketinggian tertentu.
Metode kenaikan kapiler hanya dapat digunakan untuk mengukur tegangan permukaan
tidak bisa untuk mengukur tegangan antar muka. Tegangan muka dapat diketahui
dengan kerapatan cairan dan tingginya kenaikan dalam kapiler yang sama.
Besarnya tegangan permukaan diperngaruhi oleh beberapa faktor, seperti jenis
cairan, suhu dan tekanan, massa jenis, konsentrasi zat terlarut, dan kerapatan. Jika
cairan memiliki molekul besar seperti air, maka tegangan permukaannya juga besar.
Salah satu faktor yang mempengaruhi besarnya tegangan permukaan adalah massa
jenis/densitas (D), semakin besar densitas berarti semakin rapat muatan-muatan atau
partikel-partikel dari cairan tersebut. Kerapatan partikel ini menyebabkan makin
besarnya gaya yang diperlukan untuk memecahkan permukaan cairan tersebut. Hal ini
karena partikel yang rapat mempunyai gaya tarik menarik antar partikel yang kuat.
Sebaliknya cairan yang mempunyai densitas kecil akan mempunyai tegangan
permukaan yang kecil pula. Konsentrasi zat terlarut (solut) suatu larutan biner
mempunyai pengaruh terhadap sifat-sifat larutan termasuk tegangan muka dan adsorbsi
pada permukaan larutan. Telah diamati bahwa solut yang ditambahkan kedalam larutan
akan menurunkan tegangan muka, karena mempunyai konsentrasi dipermukaan yang
lebih besar daripada didalam larutan. Sebaliknya solut yang penambahannya kedalam
larutan menaikkan tegangan muka mempunyai konsentrasi dipermukaan yang lebih
kecil daripada didalam larutan.
Jenis cairan juga dapat mempengaruhi tegangan permukaan. Pada umumnya
cairan yang memiliki gaya tarik antara molekulnya besar, seperti air, maka tegangan
permukaannya juga besar. Sebaliknya pada cairan seperti bensin karena gaya tarik
antara molekulnya kecil, maka tegangan permukaannya juga kecil. Suhu juga
mempengaruhi tegangan permukaan dimana tegangan permukaan cairan turun bila suhu
naik, karena dengan bertambahnya suhu molekul- molekul cairan bergerak lebih cepat
dan pengaruh interaksi antar molekul berkurang sehingga tegangan permukaannya
menurun.
Penentuan tegangan permukaan zat cair antara air dan propilen glikol dengan
konsentrasi yang berbeda adalah percobaan yang akan dilakukan. Konsentrasi propilen
glikol yang digunakan adalah 0,1 %, 0,05%, dan 0,01%. Perbedaan konsentrasi ini
bertujuan agar dapat dibandingkan antara nilai tegangan permukaan dengan konsentrasi
yang berbeda-beda. Sebelum menentukan tegangan permukaannya, terlebih dahulu
harus diketahui densitas dan berapa kenaikan cairan didalam pipa kapiler. Dalam
penentuan densitas, digunakan piknometer 10 ml yang dimasukkan air kemudian
ditimbang. Sebelumnya, piknometer telah ditimbang kosong agar dapat ditentukan
berapa berat zat yang sebenarnya. Hal yang sama juga dilakukan untuk propilen glikol
0,01%, 0,05%, dan 0,1%. Dari penimbangan tersebut, diperoleh densitas air sebesar
1004 kg/m3, propilenglikol 0,01% sebesar 1004 kg/m3, propilenglikol 0,05% sebesar
1005 kg/m3, propilenglikol 0,1% sebesar 1004 kg/m3. Setelah diketahui densitas
masing-masing cairan, selanjutnya ditentukan kenaikan cairan dengan menggunakan
pipa kapiler.
Penentuan kenaikan cairan dilakukan dengan memasukkan pipa kapiler ke
dalam gelas kimia yang telah berisi air dan kenaikannya diukur dengan menggunakan
mistar. Dari hasil pengamatan, diperoleh tinggi air dalam pipa kapiler adalah 5,0 cm;
propilenglikol 0,05% adalah 5,4 cm; propilenglikol 0,01% adalah 6,3 cm dan
propilenglikol 0,1% adalah 5,0 cm. Setelah diperoleh nilai dari densitas dan kenaikan
cairan, maka dapat ditentukan tegangan permukaannya. Berdasarkan hasil perhitungan,
diperoleh tegangan permukaan air adalah 0,122 N/m, tegangan permukaan propilen
glikol 0.05 % adalah 0,132 N/m, propilen glikol 0.01 % adalah propilen glikol 154 N/m
dan propilen glikol 0,1 % adalah 0,122 N/m.
Berdasarkan hasil pengamatan, dapat diketahui bahwa tegangan permukaan air
dan propilen glikol tidak terlalu jauh perbedaannya. Secara teori, tegangan permukaan
air semestinya lebih tinggi dibandingkan tegangan permukaan propilen glikol. Tetapi,
dari hasil percobaan dapat dilihat bahwa tegangan permukaan air lebih kecil dari
propilen glikol. Air mempunyai tegangan permukaan lebih besar dikarenakan molekul
air memiliki daya tarik menarik (daya kohesi) yang lebih besar dibandingkan dengan
propilen glikol.
Hubungan antara konsentrasi dan tegangan permukaan propilen glikol, dapat
diperoleh suatu kurva. Dari grafik tersebut, dapat diketahui bahwa semakin tinggi
konsentrasi nilai tegangan permukaan tidak menentu. Secara teori, tegangan permukaan
dengan konsentrasi berbanding lurus, sehingga semakin tinggi konsentrasi kenaikan
cairan pada pipa kapiler juga semakin tinggi dan tegangn permukaan juga semakin
tinggi. Sehingga semakin besar konsentrasi berarti semakin rapat partikel-partikel
didalam cairan tersebut. Kerapatan partikel ini menyebabkan makin besarnya gaya yang
diperlukan untuk memecahkan permukaan cairan tersebut. Hal ini dikarenakan partikel
yang rapat mempunyai gaya tarik menarik antar partikel yang kuat. Sebaliknya cairan
yang mempunyai konsentrasi kecil akan mempunyai tegangan permukaan yang kecil
pula. Tetapi, pada percobaan ini diperoleh hasil yang berbeda.
Tegangan permukaan propilen glikol 0,05% lebih kecil daripada tegangan
permukaan propilen glikol 0,01%. Hal ini kemungkinan dikarenakan reagen telah rusak
akibat sudah terlalu lama disimpan. Jika suatu senyawa atau cairan disimpan terlalu
lama dari tanggal pembuatan maka keadaan cairan tersebut akan rusak. Kerusakan
tersebut adalah penguraian senyawa karena jenuhnya cairan sehingga ikatan dari
senyawanya menjadi lemah dan terurai.
Manfaat tegangan permukaan dalam bidang farmasi yaitu dalam mempengaruhi
penyerapan obat pada bahan pembantu padat pada sediaan obat, penetrasi molekul
melalui membran biologis, dan bermanfaat dalam pembentukan dan kestabilan emulsi
dan dispersi partikel tidak larut dalam media cair untuk membentuk sediaan suspensi.
G. KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan diatas, dapat disimpulkan bahwa tegangan permukaan
akuades adalah 0,122 N/m, tegangan permukaan propilen glikol 0.05 % adalah 0,132
N/m, tegangan permukaan propilen glikol 0.01 % adalah 0,154 N/m dan tegangan
permukaan propilen glikol 0,1 % adalah 0,154 N/m.
DAFTAR PUSTAKA
Adisalamun, Djumali Mangunwidjaja, Ani Suryani, Titi Candra Sunarti, dan Yandra Arkeman, 2012, Adsorpsi Surfaktan Nonionik Alkil Poliglikosida pada Antarmuka Fluida-Fluida, Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan, Vol. 9 (1).
Basri, 2009, Karakteristik Hidraulik Aliran Dua Fasa Pada Pipa Kapiler, JIMT, Vol. 6 (2).
Dwiastuti, Rini, 2010, Pengaruh Penambahan Cmc (Carboxymethyl Cellulose) Sebagai Gelling Agent Dan Propilen Glikol Sebagai Humektan Dalam Sediaan Gel Sunscreen Ekstrak Kering Polifenol Teh Hijau (Camellia sinensis L.), Jurnal Penelitian, Vol. 9 (3).
James, Joyce, Colin Baker, dan Helen Swain, 2008, Prinsip-prinsip sains untuk keperawatan, Penerbit Erlangga, Jakarta.
Maulana, Alfian Rizki, Muhammad Wisnu Muq’asfa, dan Ignatius Gunardi, 2012, Pemanfaatan Gliserol Menjadi Alkohol Dengan Cara Hidrogenasi di Atas Katalis Padat, Jurnal Pomits, Vol. 1 (1).
Oxtoby, David W., 2001, Prinsip-Prinsip Kimia Modern, Penerbit Erlangga, Jakarta.
Panjaitan, Elman, 2008, Karakterisasi Fisik Liposom Asam Salisilat Menggunakan Mikroskop Elektron Transmisi, Jurnal Sains Materi Indonesia, Vol. 9 (3).
Young, H., D., dan Freedman R. A., 2002, Fisika Universitas, Penerbit Erlangga, Jakarta.