Upload
echie2008
View
313
Download
6
Embed Size (px)
Citation preview
1
GAS
CAIR
GAS
PADAT
CAIR
CAIR
PADAT
CAIR
PADAT
PADAT
PERMUKAAN
(Surface)
ANTARMUKA
(Interface)
FENOMENA ANTARMUKA:
Penjerapan (adsorpsi) obat pada bahan pembantu
Penetrasi molekul melewati membran biologik
Pembentukan emulsi dan stabilitasnya
Dispersi partikel tak larut dalam suspensi
2
TEGANGAN PERMUKAAN DAN ANTARMUKA
ΔAγW
dAγdW
ds2LγdsfdW2L
fγ b
:Permukaan Bebas Energi
3
Jika panjang kawat L 5 cm dan massa yang diperlukan untuk memecahkan film sabun 0,50 g. Hitung tegangan permukaan larutan sabun. Gravitasi : 981 cm/sek2
dyne/cm 4910cm
981cm/sek0,50g
gravitasi massa kebawah Gaya2
Hitung usaha (kerja,work) untuk menarik kawat 1 cm ke bawah.
erg 49010cm49dyne/cmW
maka,cm 10dengan bertambah luas Karena2
2
4
Contoh Tegangan permukaan Zat dan Tegangan antarmuka Zat terhadap Air
5
grh2
1γ
Kenaikan secara kapiler
Kloroform dalam kapiler berjari-jari dalam 0,01 cm naik sampai 3,67 cm. Kerapatan kloroform 1,476 g/cm3. Hitung tegangan permukaan kloroform, jika g=981 cm/sek2
dyne/cm 6,26cmgcm/sek 6,26
cm/sek 981g/cm 1,476cm 3,67cm 01,0
2
23
2
1γ
Pengukuran Tegangan Permukaan
rgh
cos 2
Jika 00 maka cos = 1
6
koreksifaktor cincin keliling 2
dyne dalam angka pembacaan
Metode Cincin Du Nouy
7
Metode Pelat Wilhemy
TL
F
2 Jika T << L
L
F
2
8
Usaha (kerja) adhesi:
Usaha (kerja) kohesi:
SLSLaW LcW 2
Koefisien sebar (S):
LSLS
LSLS
LLSSLca
S
S
WWS
2
9
PENJERAPAN PADA ANTARMUKA ZAT CAIR
Zat Aktif Permukaan : Surfaktan, amfifil, tenside
Penjerapan molekul asam lemak (a) pada antarmuka udara-air; (b) pada antarmuka minyak-air
10
HARGA HLB SURFAKTAN HARGA HLB BUTUH BAHAN
11
Emulgator: kombinasi Tween 80 (HLB=15,0) dengan Span 80 (HLB=4,3). Hitunglah berapa surfaktan yang diperlukan.
Bobot total fase minyak = 50 g, maka:Malam 15/50 X 9 = 2,700Lemak bulu domba 10/50 X 12 = 2,40Parafin 20/50 X 10 = 4,00Setilalkohol 5/50 X 15 = 1,50
HLBB total untuk emulsi =10,60
12
Tw 80 = 0,59 X 2 = 1,18 g
Sp 80 = 2 - 1,18 = 0,82 g
59,03,40,15
3,46,1080
rendah HLB - tinggiHLB
rendah HLB - HLBB80Tween
Tween
Cara aligasi:
Tween 80 (HLB 15,0)
10,6
Banyaknya Tw 80 = 6,3/10,7 X 2 g = 1,18 gBanyaknya Sp 80 = 4,4/10,7 X 2 g = 0,82 g
15,06,3
Span 80 (HLB 4,3)
4,3 4,4
10,7
13
RUMUS MATEMATIK MENENTUKAN JUMLAH MINIMUM CAMPURAN SURFAKTAN OLEH BONADEO:
10004
5010
6/Q
HLBB,
/Q s
s
Qs : jumlah surfaktan minimum, S: kerapatan campuran surfaktan; : kerapatan fase terdispersi (internal); Q : persen dispersan (fase kontinu); HLBB: HLB Butuh.
Akan dibuat produk emulsi A/M mengandung 40 g campuran minyak 70% parafin dan 30% beeswax. Kerapatan fase minyak= 0,85 g/cm3 dan kerapatan fase air = 1 g/cm3. Kerapatan campuran surfaktan = 0,87 g/cm3. HLBB parafin=4; HLBB beeswax=5. Surfaktan yang digunakan campuran sorbitan tristearat (HLB=2,1) dan dietilenglikol monostearat (HLB= 4,7)
HLBB = (4X0,70) + (5 X 0,30) = 4,3
820
1000
404
345010
18706,
,,
/,Qs
gg 697,082,085,0
85,02,1-4,7
2,1-4,3tmonosteara glikoldietilen %
Sorbitan tristearat=
0,82-0,697= 0,123 g
14
Lapisan Tunggal Larut dan Persamaan Penjerapan Gibbs
dc
d
RT
c Γ
: konsentrasi permukaan atau permukaan berlebih; c : konsentrasi amfifil dalam bulk cairan; R: konstanta gas; T: suhu absolut; d/dc : perubahan tegangan permukaan karena perubahan konsentrasi bulk zat.
TTaRT
a
alnRT
2
22
22 Γ
1Γ
Jika larutan encer a2 dapat digantikan dengan c.
Banyak molekul = 2 X bilangan Avogadro;
resiproknya adalah luas per molekul
15
Suatu plot terbatas antara dengan ln c2 untuk satu surfaktan, = -5,2937 dyne/cm pada 230 C.
Hitung 2 dan luas per molekul surfaktan
2cln/
210
01172
mol/cm102,15
/cm5,2937dyneK296,15molergdeg108,3143
1Γ
/molekul77/molekulcm107,72
mol/cm102,15mol106,0221
1ulLuas/molek
2215
210123
Å
16
PENJERAPAN PADA ANTARMUKA ZAT PADAT
ANTARMUKA GAS-ZAT PADAT
Isoterm Freundlich
plogn
klogm
xlogkp
m
xy n/ 11
Isoterm Langmuir
mm
m
y
p
byy
p
bp
bpyy
1
1
Persamaan BET
ommo p
p
by
b
byppy
p 11
17
ANTARMUKA ZAT PADAT - CAIRAN
Persamaan Langmuir:mm y
c
byy
c
1
c: konsentrasi kesetimbangan (mg) alkaloidal per 100 ml larutan; y: jumlah basa alkaloid x (mg) yang terjerap per m g lempung; b dan ym : tetapan
18
Pembasahan (Wetting)
Persamaan Young:
cosθLSLS
Koefisien Sebar:
Usaha (kerja) adhesi:
1-θ cosLγS
θcos1γ LSLa WW
19
Tegangan permukaan air pada 200C adalah 72,8 dyne/cm. Tegangan permukaan laktosa adalah 71,6 dyne/cm. Tegangan anarmuka air dan laktosa adalah 8,55 dyne/cm. Berapa sudut kontak antara laktosa dan air?
cosθLSLS
99,29
866,08,72
55,86,71 cos S
L
SL
20
Esezobo et al. : (tablet binder) (wettability) tablet asetaminofen sudut kontak air pada tablet, tegangan permukaan cairan, dan waktu hancur tablet.
Pengikat (Nm-1) Cos t (menit)
Povidon 71,23 0,7455 17,0
Gelatin 71,23 0,7230 23,5
Tapioka 71,23 0,7570 2,0
koefisien sebar, S; dan usaha (kerja) adhesi, WSL. ?
21
Koefisien sebar S = (cos - 1)
PVP S = 71,23 (0,7455 – 1) = -18,13Gelatin S = 71,23 (0,7230 – 1) = -19,73Tapioka S = 71,23 (0,7570 – 1) = -17,33
Usaha adhesi WSL.= (1 + cos )
PVP WSL.= 71,23 (1 + 0,7455) =124,23 Nm-1
Gelatin WSL.= 71,23 (1 + 0,7230) =122,73 Nm-1
Tapioka WSL.= 71,23 (1 + 0,7570) =125,33 Nm-1
Harga negatif S yang paling kecil: tapioka, PVP, dan gelatin, sesuai dengan harga usaha adhesi yaitu tapioka>PVP>gelatin. Lebih besar harga usaha adhesi menunjukkan zat tersebut lebih kuat daya ikatnya antara air dengan permukaan tablet dan lebih baik pembasahannya.Pembasahan lebih baik waktu hancur lebih pendek
22
APLIKASI ZAT AKTIF PERMUKAAN
EMULGATOR
DETERGEN
ZAT PEMBASAH
SOLUBILIZER
ANTIBAKERI : SENYAWA AMONIUM KUATERNER
MEMBANTU PENYERAPAN OBAT DALAM TUBUH
BUSA DAN ZAT ANTIBUSA
Larutan yang mengandung surfaktan dengan udara menimbulkan busa
Zat Antibusa: alkohol, eter, minyak jarak, beberapa surfaktan.
23
SIFAT LISTRIK ANTARMUKA
aa’-bb’ : lapisan terikat erat
bb’-cc’ : lapisan baur (difuse)
Lapisan Listrik Ganda (Electrical double Layer)
24
25
Potensial Nernst dan Zeta
Potensial Nernst (elektrodinamik): potensial pada bidang aa’
Potensial Zeta (elektrokinetik): Potensial pada bidang bb’
Jika potensial turun dibawah harga tertentu sistem, gaya atraksi>gaya tolak, terjadi flokulasi