TUGAS MANDIRIFARMASETIKA IIIPROSES PENGERINGAN DAN PENCAMPURAN TEKNOLOGI SEDIAAN PADAT

OLEH :NAMA: LAKMI NURUL SUCIBP: 1211013005KELAS: A

FAKULTAS FARMASIUNIVERSITAS ANDALASPADANG2015

PENGERINGAN KONVEKSIAliran tetap (statis) pengeringan konveksiFaktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan dalam hal ini dapat diilustrasikan oleh percobaan-percobaan untuk mengkonstruksikan dan menggunakan suatu bentuk pengering yang simpel (mudah). Pengering tray (dulang, rak atau kompartemen ) sebagai salah satu ilustrasi peralatan tersebut.a. Pengering Dulang/Rak (tray)Suatu tipe yang efisien pengering dulang/rak adalah suatu bentuk sirkulasi langsung (Gambar 17). Aliran udara didalamnya langsung mengikuti arah panah berputar ke setiap rak.

Gambar 17. Sirkulasi langsung pengering berbentuk rak-rak.

Material lembab/basah dapat disebarkan langsung diatas rak-rak atau di atas dulang-dulang datar yang diletakkan di atas tingkatan/level pada masing-masing rak. Alat listrik atau pipa arus panas di posisi seperti yang terlihat dalam gambar, maka udara panas secara periodik mengalir, setelah masing-masing sejuk oleh karena melewati bahan-bahan lembab/basah di atas rak yang bergerak dari rak yang berikutnya. Panas laten penguapan yang dihantarkan secara konveksi dari udara dan kecepatan penghantaran panas dapat ditulis sebagai berikut :Kecepatan = hc A TDimana hc adalah koefisien penghantaran panas konveksi. Angka hc berkisar antara 10-20 W/m2 K, dimana koefisien ini lebih rendah dari koefisien penghantaran panas secara konduksi. Dengan demikian proses pengeringan konveksi adalah lambat dan bahan basah/lembab akan memerlukan masa lebih lama, lebih kurang satu hari baru kering.Satu hal lagi yang merupakan faktor penting lain sebagai pengontrolan kecepatan pengeringan adalah dimana uap air harus melewati lapisan-lapisan ikatan yang ada pada permukaan ke dalam arus pengaliran udara. Untuk ini terjadi/berlaku kelembaban relatif harus dijaga agar supaya level kejenuhan tetap rendah dan lapisan ikatan dijaga sekecil/setipis mungkin. Kondisi ini dicapai oleh adanya suatu aliran udara turbulen yang kuat diatas permukaan dan oleh pemanasan secara periodik udara pada penurunan temperatur, sehingga dapat mengambil kelembaban lebih lanjut.

b. Kecepatan pengeringan di dalam lapisan tertentuPeristiwa kecepatan pengeringan telah ditemukan untuk melihat fase-fase tertentu, yang diilustrasikan di dalam gambar 18, dimana perubahan kadar kelembaban diplotkan melawan masa/waktu pengeringan. Dari A ke B hubungannya adalah linear/lurus, yang dikenal sebagai periode kecepatan konstan, sedangkan dari B ke C kehilangan kelembaban berkurang/ menurun dan dikenal dengan periode kecepatan menurun. Akhir periode kecepatan konstan B, disebut sebagai kadar kelembaban kritikal/optimum (critical moisture content). Suatu alternatif metoda yang menggambarkan proses pengeringan diberikan pada grafik berikut (gambar 19), yang memperlihatkan variasi kecepatan pengeringan terhadap perubahan kadar kelembaban. Dari grafik tersebut dapat diperhatikan bahwa keadaan tersebut sangat bervariasi di dalam sifat-sifat/karakteristik bagi setiap material yang digunakan. Kadar kelembaban kritikal dapat memberikan perubahan yang rendah pada bahan-bahan yang non-poros(pasir yang punya angka kecil dari 10 %), sedangkan bahan organik koloid dapat mempunyai kadar kelembaban kritikal besar dari 100 %

Gambar 18. Kurva pengeringan CMC Critical moisture content; EMC equilibrium moisture content

Gambar 19. Kurva-kurva kecepatan pengeringan (1) pasir; (2) sabunKurva-kurva untuk periode kecepatan penurunan dapat mempunyai bentuk yang berbeda, sehingga untuk material seperti sabun ( kurva 2) kecepatan penurunan pengeringan terlihat suatu pengurangan khusus, periode kecepatan penurunan memperlihatkan 2 fase. Fase pertama periode kecepatan penurunan mempunyai hubungan linear, yang mana pengurangan kecepatan seragam, sedangkan fase kedua periode kecepatan penurunan adalah suatu penurunan berterusan sampai kadar kelembaban kesetimbangan dapat dicapai. Masing-masing periode ini akan dijelaskan lebih lanjut.

c. Periode kecepatan konstanPada kondisi tertentu temperatur dan kelembaban saling berhubungan didalam proses pengeringan. Di dalam periode kecepatan konstan sebagian besar bahan-bahan mengering pada suatu kecepatan serupa. Proses ini terjadi bahwa kecepatan penguapan pada kondisi yang sama adalah serupa dengan suatu permukaan bebas cairan, dimana ditunjukkan bahwa penguapan mengambil tempat dari permukaan basah bahan padatdan lapisan cair menggantikan tempat dibawahnya sesuai dengan kecepatan penguapan pada kondisi sedemikian. Periode kecepatan ini dikontrol oleh kecepatan panas yang dapat dihantarkan dan kecepatan penguapan dari lapisan bahan-bahan tersebut.

d. Periode kecepatan penurunan pertamaLembab dipindahkan dari permukaan, suatu titik akan dicapai bila kecepatan penguapan tidak mencukupi untuk menjenuhkan udara yang bersinggungan dengan permukaan. Di bawah kondisi demikian, kecepatan pengeringan akan dibatasi oleh penghantaran cairan pada permukaan dan keadaan ini terjadi akan mempengaruhi kecepatan pengeringan apabila penghantaran cairan kepermukaan juga terjadi penurunan terus menerus.Beberapa bahan dengan struktur yang kompleks, seperti gel atau tumbuh-tumbuhan obat, kecepatan pengeringan dapat dijelaskan dengan ekspresi mirip dengan persamaan difusi, maka peristiwa tersebut tergantung pada suatu kemiringan penurunan konstentrasi kelembaban.Didalam suatu bentuk lapisan-lapisan (kumpulan) bahan-bahan partikel, faktor-faktor lainnya akan berpengaruh dan tenaga kapiler mempunyai suatu efek sebagai pengontrol. Cairan di dalam poros mempengaruhi suatu kekuatan pengisapan (suction potensial, penyebab prinsip untuk tegangan permukaan cairan), dan nilai kekuatan pengisapan meningkat bila ukuran poros menurun/mengecil. Ukuran poros akan bervariasi terhadap ukuran partikel dan bentuk ikatan partikel, poros kubikal akan lebih besar dari pori rhombohedral (suatu enam sisi, dimana masing-masing permukaannya berbentuk belah ketupat). Angka yang tinggi kekuatan membuat bebasnya air dari pori akan sukar, maka pori besar yang dekat dengan permukaan akan terbuka pertama kali, diikuti dengan pori yang lebih kecil. Selama proses pengeringan, yang lembab akan ditarik dari pori paling bawah bergerak ke pori yang lebih kecil, dekat dengan permukaan yang telah dikosongkan atau ke permukaan, sesuai dengan angka relatif kekuatan pengisapan. Perpindahan kelembaban dapat menyebabkan migrasi obat-obat yang mudah larut.Akhirnya kekuatan pengisapan pori-pori yang masih mengandung cairan adalah sangat luas, bahwa pergerakan tidak dapat terjadi dan pengeringan permukaan akan berakhir. Jika kecepatan pengerigan menurun, kurangnya panas digunakan untuk penguapan panas laten, maka koefisien penghantaran panas akan berkurang. e. Periode kecepatan penurunan keduaBerbagai kelembaban yang mengingatkan kembali pada bagian terakhir periode kecepatan penurunan pertama, adalah kurang sesuai untuk berpindah, maka pengeringan tidak dapat mengambil tempat pada bagian permukaan. Dengan demikian, perencanaan kurangnya penguapan dari permukaan ke dalam bahan padat dan kecepatan pengeringan tergantung pada perpindahan uap melalui pori-pori permukaan, secara umum oleh difusi molekuler.Dalam kedua kasus, kelembaban minimum atmosfir di atas bahan padat akan membantu pemeliharaan peningkatan tekanan uap maksimum. Selanjutnya, daya konduksi panas bahan padat menurun sampai menjadi kering; jika bahan padat termostabil, hal ini akan aman untuk meneruskan peningkatan temperatur untuk meningkatkan pemeliharaan kecepatan penghantaran panas, tetapi jika bahan termolabil, makan pemanasan harus dikurangi.Di dalam pengoperasian suatu pengering dulangtray hal ini biasanya untuk memindahkan bahan kering pada dulang dekat pintu udara dan menggantikan tempatnya dengan dulang-dulang berisi bahan-bahan yang masih belum kering secara keseluruhan. Dulang dengan bahan segar ditempatkan di atas rak kosong. Dalam cara ini berlaku kontak udara dengan bahan-bahan basah.

PROSES PENCAMPURANDi dalam pemilihan metoda pencampuran ada beberapa hal yang dapat diperhatikan sebagai berikut :1. Jumlah total dari pencampuran serbuk atau pencampuran terus menerus.2. Perbandingan berat dari komponen.3. Keadaan dari pencampuran serbuk (bahan-bahannya) Besar partikel harus konstan seperti pada granul Se dapat mungkin sedikit terjadi kerusakan4. Kandungan air atau kelembaban, muatan elektrostatik, sifat pengaliran yang kurang baik dari sifat-sifat serbuk.5. Perbedaan sifat sifat fisika dari komponen, yang akan menyebabkan pecahnya ikatan pencampuran (pembentukan eutektika rendah, penggunaan higroskopis).6. Sifat tercampurkan satu sama lain (pembentukan eutektika rendah, penggunaan higroskopis).Dari sifat-sifat tersebut yang paling utama menentukan efek pencampuran adalah :1. Besar partikel2. Bentuk partikel3. Distribusi partikel4. Konsentrasi5. Pengaliran serbukBerat jenis partikel, sebagai perbedaan berat jenis akan mempengaruhi juga tenaga pembentukan aglomerat, akan menurunkan efek atau memperendah efek pembagian (pengaruh gaya tarik menarik, kebasahan/kelembaban). Suatu campuran yang baik akan sangat mempengaruhi terhadap keseragaman isi bahan aktif (content of uniformity). Pengujian efisiensi tipe pencampuran untuk bahan padat dilakukan melalui pendistribusian atau penyebaran dari partikel zat warna, dimana konsentrasinya secara optik dapat diukur setelah pencampuran berakhir.

KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN FLUIDIZER BED DRIERa. Keuntungan pengering lapisan pengaliran1. Pemanasan efisien dan masa penghantaran memberikan lebih pendek dibandingkan pengering konvensional lapisan statis. Satu batch granul tablet sebagai contoh, dapat dikeringkan dalam waktu 20-30 menit, dengan demikian suatu pengering kompartemen akan memerlukan beberapa jam. Dalam segi ekonomi juga menguntungkan, waktu pemanasan bahan-bahan termolabil dikurangkan.2. Tingkat pengaliran berlapis memberikan pengeringan daripada partikel secara individual dan tidak dari seluruh lapisan. Oleh sebab itu, sebagian besar pengeringan akan mempunyai kecepatan konstan dan periode kecepatan pengeringan (bila bahaya terlampau panas sangat besar) adalah sangat singkat.3. Temperatur suatu lapisan pengaliran adalah uniform (satu bentuk) dan dapat dikontrol dengan tepat.4. Tingkat pengaliran menghasilkan suatu produk mudah mengalir.5. Pergerakan bebas partikel individual untuk menghindari resiko migrasi (perpindahan tempat) bahan-bahan larutan, yang dapat terjadi dalam pengaliran statis.6. Kontainer dapat dipindahkan, membuat kemudahan penanganan, dan pengurangan biaya labor (labour costs)7. Waktu pengeringan pendek berarti bahwa unit mempunyai suatu penghasilan tinggi dari suatu ruangan yang kecil.b. Kerugian pengering lapisan pengaliran1. Turbulen tingkat pengaliran dapat menyebabkan geseran beberapa bahan, dengan menghasilkan fines (material halus).2. Partikel halus dapat terjadi penghambatan dan harus dikumpulkan oleh kantong penyaring, dan memelihara untuk menghindarkan segresi dan lolosnya partikel halus.3. Kegiatan pergerakan partikel-partikel di dalam udara kering panas dapat menyebabkan pada generasi muatan elekrisitas statik, dan tindakan pencegahan yang sesuai harus diambil.