Tugas Individu (Makalah Farmasi Fisika- Fenomena Antarmuka)-Asry Sa'u

MAKALAH FARMASI FISIKA “FENOMENA ANTARMUKA”

OLEH: NAMA

: ASRY DEDE SA’U

NIM

: 164111002

KELAS

: FARMASI A

SEMESTER : IV (Empat)

PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN CITRA HUSADA MANDIRI KUPANG 2017/2018

1

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.









KATA PENGANTAR

Puji dan syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya saya dapat menyelesaikan makalah ini yang berjudul “FENOMENA “FENOMENA ANTARMUKA”” ANTARMUKA Dalam makalah ini saya menjelaskan mengenai pengertian secara umum. Adapun tujuan saya menulis makalah ini yaitu untuk memenuhi tugas dari dosen yang membimbing saya dalam mata kuliah kuliah Farmasi Fisika. Di sisi lain, saya menulis makalah ini untuk mengetahui lebih rinci mengenai Fenomena Antarmuka atau biasa disebut Fenomena Permukaan. Saya menyadari makalah ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh sebab itu, saya mengharapkan kritik dan saran para pembaca demi kesempurnaan makalah saya untuk kedepannya.

Kupang, July 2018

Penulis









DAFTAR ISI .................................................................... ............................................ .................................. ............ 2 KATA PENGANTAR .............................................. DAFTAR ISI ......................................... ............................................................... ............................................ ............................................ ................................ .......... 3 BAB I PENDAHULUAN

................................................................ ............................................ ..................................... ............... 4 A. Latar Belakang .......................................... B. Rumusan Masalah .......................................... ................................................................ ............................................ ................................ .......... 4 C. Tujuan ...................................... ............................................................ ............................................ ............................................ ................................. ........... 4 BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian Antarmuka ......................................... ............................................................... ............................................ .......................... .... 5

1. Perhitungan Tegangan Antarmuka .............................................................. .................................................................... ...... 6 2. Metode Pengukuran Tegangan T egangan Antarmuka ............................................. ....................................................... .......... 7 B. Adsorbsi pada Antarmuka Ciran ...................................... ............................................................ .................................. ............ 8

1. Bahan Aktif Permukaan .................... . ......................................... ............................................ .......................................... .................... 9 2. Penggolongan Sifat Hidrofilik-Lipofilik Balence ............................................. ............................................. 9 3. Jenis lapisan Tunggal pada Permukaan Cairan ............................................. ................................................. .... 10 ................................................................. ......................... ... 13 C. Adsorbsi pada Antarmuka Padatan ........................................... 1. Antarmuka Padatan-Gas ........................................... ................................................................. ........................................ .................. 13 2. Antarmuka Padatan-Cairan ......................................... ............................................................... .................................... .............. 14 ............................................................... ........................ .. 15 D. Pemakaian Bahan Aktif Permukaan ......................................... 1. Busa dan Bahan Antibusa ............................................ .................................................................. .................................... .............. 15 2. Surfaktan Paru ............................................ .................................................................. ............................................ ................................ .......... 15 ................................................................. ................................ .......... 16 E. Sifat-Sifat Elektrik Antarmuka ........................................... 1. Lapisan Rangkap Elekrtik ......................................... ............................................................... ....................................... ................. 16 2. Potensian Nernst dan Potensial Zeta ............................................................. ................................................................ ... 18 3. Efek Elektrolit .............................................. .................................................................... ............................................ .............................. ........ 18 BAB III PENUTUP

............................................................... ............................................. ............................................. ...................... 18 A. Kesimpulan ......................................... .................................................................. ............................................ ............................................ .............................. ........ 18 B. Saran ............................................ DAFTAR PUSTAKA









BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang

Dalam

kehidupan

sehari-hari

tegangan

permukaan

cairan

banyak

dimanfaatkan dalam hubungannya dengan kemampuan cairan tersebut membasahi benda. Detergen sintesis modern misalnya, didesain untuk meningkatkan kemampuan air membasahi kotoran yang melekat pada pakaian yaitu dengan menurunkan tegangan permukaan sehingga hasil bersih. Demikian pula alkohol dan jenis obat antiseptik lainnya, selain dibuat agar memiliki daya bunuh kuman yang baik juga memiliki tegangan permukaan rendah agar membasahi seluruh permukaan luka. Tegangan antarmuka ini dalam farmasi adalah adalah faktor yang yang memengaruhi adsorbsi obat dalam bentuk sediaan padat, penetrasi molekul melalui membrane biologi, penting pada sediaan emulsi dan stabilitasnya.

B. Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksut dengan Fenomena Permukaan? 2. Apa itu adsorbsi pada permukaan cairan? 3. Apa itu adsorbs pada permukaan padatan? 4. Bagaimana pemakaian bahan aktif pada permukaan? 5. Apa saja sifat-sifat elekrik antarmuka? C. Tujuan

1. Dapat memahami apa itu Fenomena Permukaan 2. Dapat memahami adsorbsi pada permukaan cairan 3. Dapat memahami adsorbsi pada permukaan padatan 4. Memahami pemakaian bahan aktif pada permukaan 5. Mengetahui dan memahami sifat-sifat elektrik antarmuka









BAB II PEMBAHASAN A. PENGERTIAN FENOMENA PERMUKAAN

Dalam bidang Farmasi, dikenal sediaan emulsi. Dimana emulsi merupakan sediaan hasil campuran antara minyak dan air. Padahal diketahui bahwa minyak dan air tidak dapat saling bercampur. Hal ini disebabkan karena adanya tegangan antarmuka di antara kedua jenis zat ini. Sebuah bahan yang disebut surfaktan, bekerja dengan cara menurunkan tegangan antarmuka kedua zat, mengakibatkan globul air dan globul minyak dapat bersatu membentuk sebuah emulsi. Fenomena antarmuka dalam farmasi dan kedokteran adalah faktor-faktor yang berarti mempengaruhi adsorbsi obat pada bahan pembantu padat dalam bentuk sediaan, penetrasi (penembusan) molekul melalui membran biologis, pembentukan dan kestabilan emulsi, dan dispersi dari partikel yang tidak larut dalam media cair untuk membentuk suspensi. Mengapa nyamuk dapat dapat berdiri dipermukaan air?

Fenomena alam seperti

inilah yang disebabkan oleh adanya tegangan antarmuka. Bila fase-fase berada bersama-sama, batas antara keduanya disebut suatu ANTARMUKA. Diantara permukaan kedua fase terdapat sebuah gaya. Gaya ini lah yang disebut sebagai Tegangan Antarmuka. Berdasarkan gambaran di atas maka tegangan antarmuka adalah gaya per satuan panjang yang terdapat pada antarmuka dua fase cairan yang tidak dapat tercampur.

Selain istilah tegangan antarmuka dikenal pula istilah Tegangan Permukaan. Tegangan permukaan terjadi karena adanya gaya kohesi yaitu gaya tarik-menarik antar partikel sejenis. Telah diketahui diketahui bahwa ada tiga fase benda yaitu fase cair, fase









Tabel 1. Penggolongan Antarmuka FASA

TIPE DAN CONTOH ANTARMUKA

Gas/gas

Tidak ada kemungkinan ada antarmuka

Gas/cairan

Permukaan cairan, air yang berada di atmosfer

Gas/padatan

Permukaan padat, bagian atas meja

Cairan/cairan

Antarmuka cairan-cairan, emulsi

Cairan/padatan

Antarmuka cairan padat, suspense

Padatan/padatan

Antarmuka padatan-padatan, partikel-partikel serbuk yang sering mendekat.

1. Perhitungan Tegangan Antarmuka Tegangan permukaan adalah gaya per satuan panjang yang diberikan sejajar dengan permukaan untuk mengimbangi tarikan ke dalam. Tegangan permukaaan mempunyai satuan dyne dalam cgs. Tegangan antarmuka antarmuka adalah gaya gaya per satuan panjang

yang terdapat pada antarmuka dua fase cair yang tidak bercampur,

mempunyai satuan dyne/cm. Tegangan antarmuka selalu lebih kecil dari pada tegangan permukaan karena gaya adhesive dua fase cair yang membentuk suatu antarmuka adalah lebih besar daripada bila suatu fase cair dan suatu fase gas berada bersama-sama. Jadi, bila cairan bercampur dengan sempurna, tidak ada tegangan antarmuka yang terjadi. Secara matematis, besar tegangan permukaan untuk benda yang memiliki satu permukaan dan dua permukaan dapat dapat ditulis dalam persamaan berikut.

Benda yang memilliki 1 permukaan γ=

Benda yang memiliki 2 permukaan



γ=



Dengan: γ = tegangan permukaan (N/m) F = gaya permukaan (N)

 2

Dengan: γ = tegangan permukaan (N/m) F = gaya permukaan (N)











2. Metode Pengukuran tegangan Antarmuka Ada beberapa metode yang dapat digunakan dalam mengukur tegangan permukaan dan tegangan antarmuka, diantaranya adalah metode kenaikan kapiler dan metode Du Nouy. Perlu dicatat bahwa pemilihan suatu metode tertentu bergantung pada apakah tegangan permukaan atau tegangan antarmuka yang akan ditentukan, ketepatan dan kemudahan yang akan diinginkan, ukuran sampel yang tersedia, dan apakah efek waktu pada tegangan permukaan akan diteliti ata u tidak. a. Metode kenaikan kapiler Digunakan untuk mengukur tegangan permukaan. Prinsip: Bila suatu kapiler dimasukkan dalam labu berisi zat cair maka pada umumnya zat cair akan naik di dalam tabung sampai jarak tertentu. Dengan mengukur kenaikan ini, tegangan muka dapat ditentukan karena diimbangi oleh gaya gravitasi ke bawah dan bobot dari cairan tersebut. γ=

 2

ℎ

b. Metode Du Nouy Tensiometer DuNouy, dipakai untuk mengukur tegangan permukaan dan tegangan antarmuka.

Prinsip kerjanya kerjanya adalah gaya gaya yang diperlukan untuk untuk

melepaskan suatu cincin platina-iridium yang dicelupkan pada permukaan atau antarmuka adalah sebanding dengan tegangan permukaan atau tegangan antarmuka. Gaya yang diperlukan tersebut dalam satuan dyne. γ=

      2   

  









zat pengabsorpsi, misalnya peresapan air oleh busa (sponge). Molekul dan ion yang diadsorpsi pada antarmuka dinamakan zat aktif permukaan (surfaktan) atau amfifil. Sebagai contoh alkohol-alkohol rantai lurus, amina-amina dan asamasam. Surfaktan adalah salah satu bahan penolong untuk membuat emulsi, berfungsi untuk menstabilkan

zat

atau

bahan

aktif

terlarut

dalam

air

atau

minyak

yang

diemulsikan.Bahan aktif permukaan terdiri dari bagian lifofilik (rantai alkil) dan bagian hidrofilik (grup karboksil karboksil dan karboksilat).

1. Bahan Aktif Permukaan Sifat amfifilik yang dimiliki bahan aktif permukaan yang menyebabkan bahan ini diabsorbsi pada antarmuka, baik pada antar muka cair-gas maupun antarmuka cair-cair. Jadi, pada suatu dispersi amil alkohol dalam air, gugus alkohol yang polar dapat bergabung dengan molekul-molekul air. Akan tetapi bagian non polar ditolak karena gaya adhesif yang terjadi antar amil alkohol dan air lebih kecil dibanding dengan gaya kohesif antara molekul-molekul air yang berdekatan. Akibatnya senyawa amfifil tersebut diabsorbsi pada antarmuka. Bila terlalu hidrofilik, molekul tersebut akan tetap berada didalam badan fase air dan tidak menunjukan efek pada antarmuka. Demikian juga, bila terlalu lipofilik, molekul tersebut akan larut sempurna dalam fase minyak dan hanya sedikit yang muncul









Nilai-nilai HLB dari sejumlah zat amfifilik yang biasa dipakai dapat dilihat pada tabel di bawah ini. ZAT

HLB

Asam oleat

1

Gliserin monostearat

3,8

Sorbitan monooleat (Span 80)

4,3

Sorbitan monolaurat (span 20)

8,6

Trietanolamin oleat

12,0

Polioksietilena Sorbitan monooleat (tween 80)

15

Polioksietilena Sorbitan monolaurat (tween 20)

16,7

Natrium oleat

18,0

Natrium lauril sulfat

40

3. Jenis-jenis Lapisan Tunggal pada Permukaan Cairan Bahan-bahan yang diadsorbsi dibagi menjadi dua kelompok yang membentuk lapisan tungggal yang larut dan kelompok yang membentuk lapisan yang tidak larut. a. Lapisan Tunggal yang Larut dan Persamaan Adsorbsi Gibbs Penambahan amfifil pada suatu sistem cairan menyebabkan penurunan tegangan permukaan karena molekul-molekul atau ion-ion tersebut diadsorbsi sebagai satu lapisan tunggal. Adsorbsi amfifil dalam sistem biner ini pertama kali dinyatakan secara kuantitatif oleh Gibbs pada 1878.

Г=

 









Ingris pada tahun 1757, Benjamin Franklin mengamati seperti juga para pelaut ratusan tahun sebelum beliau bahwa apabila lemak masakan dilemparkan dari dapur kapal ke air laut, ombak laut ditenangkan oleh selaput yang terbentuk pada permukaan air laut. Pada tahun 1765, Franklin melanjutkan pengamatan ini dengan suatu eksperimen pada sebuah kolah di Ingris dan mendapatkan bahwa satu sendok teh minyak cukup untuk menutupi kolam berukuran 0,5 akre (-2 x 10 7 cm2) dan menenangkan kolam. Dengan mengetahui luas selaput dan volume cairan yang menyebar, ketebalan selaput tersebut mungkin dihitung. Ketebalan selaput sama dengan panjang molekul yang berdiri dalam posisi vertikal pada permukaan bila molekul dikemas dalam susunan paling rapat. Lebih lanjut, bila bobot molekul dan densitas minyak yang menyebar diketahui, luas penampung melintang yang tersedia untuk molekul-molekul semestinya mudah dihitung. Gaya yang diberikan pada pelampung diukur dengan suatu sistem kawat torsi yang mirip dengan yang dipakai dalam tensio meter cincin. Alat ini disebut neraca film. Gaya kompresi pada satuan luas pada pelampung dikenal sebagai tekanan permukaan atau tekanan selaput, yaitu sebesar selisih antara tegangan permukaan subsrtat murni dan tegangan permukaan substrat saat ada suatu selaput menyebar diatas substrat itu. π = γₒ - γ Tegangan permukaan adalah ketahanan permukaan terhadap pemuaian, sedangkan tekanan selaput adalah penurunan ketahanan terhadap pemuaian seperti yang dinyatakan secara kuantitatif pada persamaan diatas.









Palang yang dapat bergerak kemudian digerakan ke berbagai posisi ke arah pelampung. Luas bak yang tersedia untuk selaput pada setiap posisi diukur, dan tekanan selaputnya dibaca dari penunjuk torsi. Tekanan selaput kemudia di plot terhadap luas selaput atau lebih mudah lagi, terhadap luas penampang melintang per molekul. Berbagai perubahan fase seringkali teramati ketika suatu selaput yang tidak larut tersebar pada suatu antarmuka dan kemudian dikompresi. Suatu gambaran tentang peristiwa yang dapat terjadi pada suatu senyawa alifatik jenuh rantai lurus yang berada pada antarmuka udara-air. Bila selaput tersebut tersebar diatas suatu area yang luasnya lebih besar dari 50-60

Å2/molekul. Selaput tersebut memberikan tekanan kecil pada palang yang mengapung. Selaput ini bekerja seperti suatu gas dalam dua dimensi.

Selaput lapisan tunggal yang tidak larut memperlihatkan karakteristik yang dapat disamakan dengan karakteristik keadaan materi padat, cair dan











C. Adsorbsi Pada Antarmuka Padatan

Adsorbsi pada antarmuka padatan dapat terjadi baik dari fae cair maupun fase gas yang berada dekat padatan tersebut. Penelitian adsorbsi gas dilakukan dalam berbagai aplikasi, seperti penghilang bau yang tidak disukai dari ruangan dan makanan, kerja masker gas, dan penentuan ukuran partikel dalam serbuk. Prinsip adsorbsi padat-cairan untuk menghilangkan warna larutan, komatografi adsorbi, pencucian dan pembasahan. Berlawanan dengan antarmuka cairan, permukaan suat padatan seringkali tidak homogen.

Isoterm adsorbsi untuk gas pada padatan. (a) jumlah, x, gas yang diadsorbsi per satuan massa, m, adsorben diplot terhadapa tekanan kesetimbangan. (b) log jumlah gas yang diadsorbsi per satuan massa adsorben diplot terhadap log tekanan.









konstan diplot, dihasilkan suatu isoterm adsorbsi. Istilah isoterm mengacu pada suhu konstan.

Salah

satu

metode

untuk

memperoleh

data

adsorbsi

adalah

menggunakan alat seperti diatas. Yang pada dasarnya terdiri atas suatu neraca yang ditempatkan dalam suatu sistem vakum.padatan, yang telah dihilangkan gasnya, ditempatkan dalam panci dan sejumlah tertentu gas dibiarkan masuk. Peningkatan berat pada bebrapa tekanna gas setimbang yang sesuai dicatat. Hal ini dapat diapai dengan mengamati pertambahan panjang pegas kuarsa terkalibrasi yang digunakan untuk mengganti panci yang berisi sampel. Data tersebut kemuian digunakan untuk membuat suatu isoterm yang didasarkan pada persamaan beriku. y = x/m = x/m = kp 1/n









2. Antarmuka Padatan-Cairan Obat-obat aseperti zat warna, alkaloid, asam lemak, dan bahkan asam dan basa anorganik dapat diadsorbsi dari larutan ke padatan seperti karbon dan alumina. Adsorbsi molekul zat terlarut dari larutan dapat di analogikan dengan adosrbsi molekul pada antarmuka gas-padat. Isoter-isoterm yang sesuai dengan satu atau lebih persamaan yang disebutkan sebelumnya dapat diperoleh dengan mengganti suku tekanan uap yang digunakan pada sistem padat-gas dengan konsentrasi zat terlarut. Sebagai contoh, adsorbsi striknin, atropin, dan kuinin dari larutan-larutan berair menggunakan enam lampung yang berbeda dapat dinyatakan dengan persamaan Lagmuir.

c 

=

1 

+

 

c adalah konsentrasi kesetimbangan dalam miligram basa alkaloid per 100ml larutan, y y adalah jumlah basa alkaloid, x, x, dalam miligram yang teradsorbsi per gram, m, m, lempung adalah konstanta yang telah ditentukan sebelumnya. Semakin kecil kemiringan, semakin baik adsorbsi. Jadi konsentrasi kesetimbangan dapat dihitung. Katakanlah konsentrasi kesetimbangan 400 mg striknin/100 ml larutan, xl m, untuk atalpulgit haloisit dan koalin









pengobatan dengan karbon aktif adalah 50-100 g untuk dewasa, dan 1-2 g/kg untuk anak. Karbon aktif sering diberikan pada pasien keracunan. Dalam penanganan ini, diasumsikan bahwa absorbsi toksin dicegah dan toksisitas leracunan menurun. Namun belum ada bukti bahwa karbol meningkatkan hasil terapi.

D. Pemakaian Bahan Aktif Permukaan

Selain kegunaan surfaktan sebagai bahan pengemulsi, detergen, bahan pembasah dan bahan penglarut, surfaktan juga dapat digunakan sebagai bahan antibakteri dan bahan pelindung lain, serta sebagai bahan pembantu absorbsi obat dalam tubuh. Surfaktan dapat mempengaruhi aktivitas obat atau memperlihatkan kerja obat. Miyamoto dkk mempelajari efek surfaktan dan garam empedu pada absorbsi antibiotik di saluran cerna, yaitu dengan teknik perfusi usus-tikus in situ. situ. Polioksietilen lauril eter menurunkan absorbsi propisilin dalam lambung, namun meningkatkan absorbsi obat ini pada usus halus. Beberapa dari efek ini kemungkinana terjadi akibat pengubahan membran oleh surfaktan. 1. Busa dan Bahan Antibusa Tiap larutan yang mengandung larutan aktif membentuk busa stabil









Surfaktan paru merupakan campuran kompleks protein dan lipid, tetapi komponen utamanya adalah fosfatidilkolin. Namun beberapa kondisi patologis dapat menurunkan surfaktan paru. Untungnya tambahan surfaktan buatan dapat diberi; infasurf intracheal suspension. Penangana dengan kalfaktan sering kali memperbaiki oksigenasi dan daya keterangan paru denga cepat.

E. Sifat-Sifat Elektrik Antarmuka

Beberapa prinsip pada permukaan bermuatan dalam ubungannya dengan lingkungan cairan disekeliling permukaan. Partikel yang terdispersi dalam medium cair dapat terjadi bermuatan terutama karena; melibatkan adsorbsi selektif spesi ionik tertentu yang ada dalam larutan. Sebagian besar partikel yang terdispersi kedalam air mendapat muatan negatif karena cenderung mengadsorbsi ion hidroksil; muatan dari partikel timbul dari ionisasi gugus yang kemungkinana berada pada partikel; muatan pada permukaan partikel terkadang dianggap timbul karen aadanya perbedaan konstanta dielektrik antar partikel dan medium dispersinya. 1. Lapisan Rangkap Elektrik Bayangkan suatu permukaan padat yang berkontak dengan larutan polar yang mengandung ion, misalnya larutan berair suatu elektrolit. Lalu anggap bahwa sejumlah kation diadsorbsi pada permukaan sehingga











2. Potensial Nernst dan Potensial Zeta Potensial yang berada pada permukaan padatan

aa’ yang

disebabkan

oleh ion penentu potensial, adalah potensial elektrodinamik, E. Potensial Nernst didefinisikan sebagai perbedaan potensial permukaan sebenarnya dan daerah elektrik netral dari larutan. Potensial yang berada pada bidang geser

bb’

dikenal sebagai potensial elektrokinetik atau potensial zeta.

Potensial zeta didefinisikan sebagai perbedaan potensial antara permukaan lapisan yang terikat rapat. Dan daerah elektrik netral dari larutan. Potensial zeta memiliki aplikasi praktis dalam stabilitas sistem yang mengandung partikel-partikel terdispersi kateran potensial inilah, dan bukan potensial Nernst yang mengatur derajat tolah menolak antara partikel-partikel terdispersi yang bermuatan sama dan saling berdekatan. Bila potensial zeta dikurangi hingga dibawah harga tertentu, gaya tarik-









BAB III PENUTUP A. Kesimpulan

Tegangan Antarmuka adalah gaya per satuan panjang yang terdapat pada antarmuka dua fase cair yang tidak bercampur. Fenomena antarmuka dalam farmasi dan kedokteran adalah faktor-faktor yang berarti mempengaruhi adsorbsi obat pada bahan pembantu padat dalam bentuk sediaan, penetrasi (penembusan) molekul melalui membran biologis, pembentukan dan kestabilan emulsi, dan dispersi dari partikel yang tidak larut dalam media cair untuk membentuk suspensi.









DAFTAR PUSTAKA

Sinila Santi. 2016. Farmasi Fisik. Jakarta. P2M2 Sinko, Patrick J. 2011. Farmasi Fisika dan Ilmu Farmasetika. Jakarta. EGC Sofyan, Tuti Agustia Safari, Rieke Azhar.. PENGARUH KOMBINASI SURFAKTAN NATRIUM LAURYL SULFAT DAN BENZALKONIUM KLORIDA TERHADAP KELARUTAN IBUPROFEN. Jurnal Sains dan Teknologi Farmasi, Farmasi, Vol. 18, No.1, 2013, halaman 69-74. , maret. 2017. ISSN 2580-5959. . >. Date accessed: 07 july 2018.

Tugas Individu (Makalah Farmasi Fisika- Fenomena Antarmuka)-Asry Sa'u

Recommend Documents