Farmasi Fisika kelarutan

KELARUTAN

I. Tujuan 1. Menerapkan Menerapkan faktor-fakt faktor-faktor or yang mempengaruhi mempengaruhi kelarutan kelarutan suatu zat 2. Menjelaskan Menjelaskan pengaruh pengaruh pelarut pelarut campur terhadap terhadap kelarutan kelarutan zat

II. II. Dasa Dasarr Teor Teorii Kelaru Kelarutan tan suatu suatu senyaw senyawaa bergan bergantun tung g pada sifat sifat fisika fisika dan kimia kimia zat terlar terlarut ut dan pelarut, juga bergantung pada faktor temperatur, tekanan, pH larutan, dan untuk jumlah yang lebih kecil, bergantung pada terbaginya zat terlarut. Kelarutan didefinisikan dalam besaran kuantitatif sebagai konsentrasi zat terlarut dalam larutan jenuh pada temperature tertentu, sedangkan secara kualitatif didefinisikan sebagai interaksi spontan dari dua atau lebih zat untuk membentuk dispersi molekuler homogen. Larutan jenuh adalah suatu larutan dimana zat terlarut berada dalam kesetimbangan dengan fase padat (zat terlarut). Larutan tidak jenuh atau larutan hamper jenuh adalah suatu laruta larutan n yang yang mengan mengandung dung zat terlar terlarut ut dalam dalam konsen konsentra trasi si di bawah bawah konsen konsentr trasi asi yang yang dibutu dibutuhkan hkan untuk untuk penjen penjenuha uhan n sempur sempurna na pada pada temper temperatu aturr terten tertentu. tu. Laruta Larutan n lewat lewat jenuh jenuh adalah suatu larutan yang mengandung zat terlarut dalam konsentrasi lebih banyak dari yang seharusnya ada pada temperatur tertentu. Kelarutan dapat digambarkan secara benar dengan menggunakan aturan fase Gibbs yang dinyatakan sebagai berikut. F=C–P+2 F adalah jumlah derajat kebebasan, yaitu jumlah variable bebas (biasanya temperature, tekanan, dan konsentrasi) yang harus ditetapkan untuk menentukan system secara sempurna. C adalah jumlah komponen terkecil yang cukup untuk menggambarkan komponen kimia dari setiap fase. P adalah jumlah fase. Kelarutan obat dapat dinyatakan dalam beberapa cara. Menurut U.S. Pharmacopeia dan National Formulary, definisi kelarutan obat adalah jumlah mL pelarut dimana akan larut 1 gram zat terlarut. Kelarutan secara kuantitatif juga dinyatakan dalam molalitas, molaritas, dan persentase. Untuk zat yang kelarutannya k elarutannya tidak diketahui secara pasti, harga kelarutannya digambarkan dengan menggunakan istilah umum tertentu seperti table berikut.

Istilah Sangat mudah larut Mudah larut Larut Agak sukar larut Sukar larut Sangat sukar larut Praktis tidak larut

Bagian Pelarut yang Dibutuhkan untuk 1 Bagian Zat Terlarut Kurang dari 1 bagian 1 - 10 bagian 10 – 30 bagian 30 – 100 bagian 100 – 1.000 bagian 1.000 – 10.000 bagian Lebih dari 10.000 bagian

Kelaru Kelarutan tan obat sebagi sebagian an besar besar diseba disebabkan bkan oleh oleh polari polaritas tas dari dari pelaru pelarut, t, yaitu yaitu oleh oleh momen dipolnya. Pelarut polar melarutkan zat terlarut ionik dan zat polar lain. Kemampuan zat terlarut membentuk ikatan hidrogen merupakan faktor yang jauh lebih berpengaruh dibandingkan dibandingkan dengan polaritas polaritas yang direfleksi direfleksikan kan dalam dipole momen yang tinggi. Dapat disimpulkan bahwa pelarut polar bertindak sebagai pelarut menurut mekanisme berikut : •

Karena tingginya tetapan dielektrik, pelarut polar mengurangi gaya tarik-menarik antara ion dalam Kristal yang bermuatan berlawanan.

•

Pelarut polar memecahkan ikatan kovalen dari elektrolit kuat dengan reaksi asam basa karena pelarut ini amfiprotik. Pelarut Pelarut nonpolar nonpolar tidak dapat mengurangi mengurangi gaya tarik-menar tarik-menarik ik antara antara ion-ion ion-ion elektroli elektrolitt

kuat dan lemah karena tetapan dielektrik yang rendah. Pelarut nonpolar juga tidak dapat memecah ikatan kovalen dan elektrolit yang berionisasi lemah karena pelarut nonpolar termasuk dalam golongan pelarut aprotik, dan tidak dapat membentuk jembatan hidrogen dengan nonelektrolit. Oleh karena itu, zat terlarut ionik dan polar tidak larut atau hanya sedikit larut dalam pelarut nonpolar. Suatu sediaan obat yang diberikan secara oral di dalam saluran cerna harus mengalami proses pelepasan dari sediaannya dan kemudian zat aktif akan melarut untuk selanjutnya diabso diabsorbs rbsi. i. Proses Proses pelepas pelepasan an zat aktif aktif dari dari sediaa sediaanny nnyaa dan proses proses pelaru pelarutan tannya nya sangat sangat dipengaruhi oleh sifat-sifat kimia dan fisika zat terlarut serta formulasi sediaannya. Salah satu sifat zat aktif yang penting untuk diperhatikan adalah kelarutan karena pada umumnya, zat baru diabsorbsi setelah terlarut dalam cairan saluran cerna. Oleh karena itu, salah satu

usaha untuk meningkatkan ketersediaan hayati suatu sediaan adalah dengan menaikkan kelarutan zat aktifnya. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kelarutan suatu zat, antara lain : •

pH

•

Suhu

•

Jenis pelarut

•

Bentuk dan ukuran partikel zat

•

Konstanta dielektrik bahan pelarut

•

Adanya zat-zat lain seperti surfaktan, pembentuk kompleks, ion sejenis, dll. Konstanta dielektrik adalah suatu besaran tanpa dimensi dan merupakan rasio antara

kapasitas elektrik medium (Cx) terhadap vakum (Cv). Dirumuskan sebagai berikut. ε

=

Cx Cv

Besarnya konstanta dielektrik, menurut Moore, dapat diatur dengan menambahkan bahan bahan pelaru pelarutt lain. lain. Tetapa Tetapan n dielek dielektri trik k suatu suatu campur campuran an bahan bahan pelaru pelarutt merupak merupakan an hasil hasil penjumlahan penjumlahan tetapan dielektrik dielektrik masing-masing masing-masing sesudah dikalikan dikalikan dengan % volume volume setiap setiap komponen pelarut. Adakalanya suatu zat lebih mudah larut dalam pelarut campuran dibandingkan dengan pelarut pelarut tunggalnya. tunggalnya. Fenomena ini dikenal dikenal dengan istilah co-solvency. co-solvency. Bahan pelarut di dalam pelarut campur yang mampu meningkatkan kelarutan zat disebut co-solvent . Etanol, gliserin, dan propilen glikol merupakan contoh-contoh co-solvent yang umum digunakan dalam bidang farmasi, khususnya dalam pembuatan sediaan eliksir.

III. Alat dan Bahan A.

Alat

•

Kertas saring

•

Erlenmeyer

•

Alat pengocok orbital

•

Timbangan

•

Batang pengaduk

•

Corong

•

Buret

•

Pipet tetes

•

Tabung reaksi

B.

Bahan

•

Asam salisilat

•

Air

•

Etanol

•

Propilen glikol

•

Larutan NaOH 0,1 N

•

Phenolphtalein

IV. Prosedur Prosedur Percobaan Percobaan 1.

Dibu Dibuat at 10 mL mL camp campur uran an bahan bahan pel pelar arut ut sep seper erti ti yan yang g tert terter eraa pada pada tabe tabell beri berikut kut..

Air (% v/v) 60 60 60 60 60 60 60 2.

Alkohol (% v/v) 0 5 10 15 30 35 40

Propilen gl glikol (% v/v) 40 35 30 25 10 5 0

Asam Asam sali salisil silat at sebany sebanyak ak 1 gram gram dilaru dilarutka tkan n ke ke dala dalam m masi masingng-mas masing ing campur campuran an

pelarut. 3.

Laru Laruta tan n dikoc dikocok ok deng dengan an alat alat peng pengoc ocok ok orbi orbita tall sela selama ma 2 jam jam.. Jika Jika ada ada enda endapan pan

yang larut selama pengocokan, ditambahkan lagi asam salisilat sampai diperoleh larutan yang jenuh kembali. 4.

Larutan di disaring.

5.

Kadar asam salisilat yang larut ditentukan dengan cara titrasi asam basa dengan

pentiter larutan NaOH 0,1 N dan indikator phenolphtalein.

Dibuat kurva antar kelarutan asam salisilat dengan harga konstatnta dielektrik

6.

bahan pelarut campur yang ditambahkan.

V. Hasil Hasil dan Perhit Perhitung ungan an A.

Hasil Pengamatan

Terlampir

B.

Perhitungan

1. Molari Molaritas tas NaOH NaOH Diketahui

: Normalitas NaOH = 0,1 N

Ditanyakan

: Molaritas NaOH…….?

Perhitungan

:

N M

=

=

N ek

grek L grek 1 mol 0,1

M

=

M

=

M

M × ek

0,1 mol 0,1

=

L

Molar

2. Kadar Kadar asam asam salisil salisilat at •

Percobaan I Diketahui

: V NaOH

= 4,3 mL

M NaOH

= 0,1 M

V asam salisilat

= 5 mL

Ditanyakan

: Kadar asam salisilat…….?

Perhitungan

:

V NaOH x M NaOH

=

V asam salisilat x M asam salisilat

4,3 mL mL x 0,1 M

=

5 mL x M asam salisilat

M asam salisilat

=

0,086 M

•

Percobaan II Diketahui

•

= 4,0 mL

M NaOH

= 0,1 M

V asam salisilat

= 5 mL

Ditanyakan


Perhitungan

:

V NaOH x M NaOH

=


4,0 mL x 1 M

=


M asam salisilat

=

0,08 M

Percobaan III Diketahui

•

: V NaOH

: V NaOH

= 4,3 mL

M NaOH

= 0,1 M

V asam salisilat

= 5 mL

Ditanyakan


Perhitungan

:

V NaOH x M NaOH

=


4,3 mL x 1 M

=


M asam salisilat

=

0,086 M

Percobaan IV Diketahui

: V NaOH

= 4,7 mL

M NaOH

= 0,1 M

V asam salisilat

= 5 mL

Ditanyakan


Perhitungan

:

V NaOH x M NaOH

=


4,7 mL x 1 M

=


M asam salisilat

=

0,094 M

•

Percobaan V Diketahui

•

= 5,3 mL

M NaOH

= 0,1 M

V asam salisilat

= 5 mL

Ditanyakan


Perhitungan

:

V NaOH x M NaOH

=


5,3 mL x 1 M

=


M asam salisilat

=

0,106 M

Percobaan VI Diketahui

•

: V NaOH

: V NaOH

= 8,6 mL

M NaOH

= 0,1 M

V asam salisilat

= 5 mL

Ditanyakan


Perhitungan

:

V NaOH x M NaOH

=


8,6 mL x 1 M

=


M asam salisilat

=

0,172 M

Percobaan VII Diketahui

: V NaOH

= 9,6 mL

M NaOH

= 0,1 M

V asam salisilat

= 5 mL

Ditanyakan


Perhitungan

:

V NaOH x M NaOH

=


9,6 mL x 1 M

=


M asam salisilat

=

0,192 M

3.

Konstanta dielektrik (ε) masing-masing pelarut dalam pelarut campuran a.

Konstanta dielektrik air dalam pelarut campur Pada percobaan I – VII Diketahui

: ε ai air V ai air

= 8 0,4 = 60 (% v/v)

Ditanyakan

: ε air dalam pelarut cam campur… ur…….?

Perhitungan

:

ε air air dala dalam m pel pelar arut ut camp campur ur = ε air air × % v/v v/v air air = 80,4

×

60

100

= 48,24

b.

Konstanta dielektrik etanol •


: ε et etanol V et etanol

= 25,7 = 0 (% v/v)

Ditanya nyakan

: ε et etanol da dalam pe pelarut ca campur…….?

Perhitungan

:

ε etan etanol ol dala dalam m pelar pelarut ut cam campu purr = ε etan etanol ol × % v/v v/v etan etanol ol = 25,7 ×

0 100

= 0

•


: ε et etanol V et etanol

= 25,7 = 5 (% v/v)

Ditanya nyakan


Perhitungan

:

ε etan etanol ol dala dalam m pelar pelarut ut cam campu purr = ε etan etanol ol × % v/v v/v etan etanol ol = 25,7 × = 1,285

5 100

•


: ε et etanol V eta etanol

= 25,7 = 10 (% v/v)

Ditanya nyakan


Perhitungan

:


10 100

= 2,57

•


: ε et etanol V etanol

= 25,7 = 15 (% v/v)

Ditanya nyakan


Perhitungan

:


15 100

= 3,855

•



= 25,7 = 30 (% v/v)

Ditanya nyakan


Perhitungan

:

ε etan etanol ol dala dalam m pelar pelarut ut cam campu purr = ε etan etanol ol × % v/v v/v etan etanol ol = 25,7 × = 7,71

•

Percobaan VI

30 100

Diketahui


= 25,7 = 35 (% v/v)

Ditanya nyakan


Perhitungan

:


35 100

= 8,995

•


: ε et etanol V etanol

= 25,7 = 40 (% v/v)

Ditanya nyakan


Perhitungan

:


40 100

= 10,28

c. Konstanta Konstanta dielekt dielektrik rik propile propilen n glikol glikol •


: ε propilen glikol V pro propi pile len n gl glikol ikol

= 50 = 40 40 (% (% v/v) v/v)

Dit Ditany anyakan akan

: ε pr propi opilen gli glikol kol dal dalam am pel pelarut arut cam campur… pur……. ….??

Perhitungan

:

ε prop propile ilen n gliko glikoll dalam dalam pelaru pelarutt camp campur ur = ε × % v/v v/v = 50 × = 20

•


: ε propilen glikol

= 50

40 100

V pro propi pile len n gl glikol ikol

= 35 35 (% (% v/v) v/v)



Perhitungan

:

ε prop propile ilen n gliko glikoll dalam dalam pelaru pelarutt camp campur ur = ε × % v/v v/v = 50 ×

35 100

= 17,5

•



= 50 = 30 30 (% (% v/v) v/v)



Perhitungan

:


30 100

= 15

•



= 50 = 25 25 (% (% v/v) v/v)



Perhitungan

:


25 100

= 12,5

•




= 50 = 10 10 (% (% v/v) v/v)


Perhitungan

:


10 100

= 5

•

Percobaan VI Diketahui

: ε propilen glikol V prop propiilen len gl glikol ikol

= 50 = 5 (% v/v) v/v)



Perhitungan

:


5 100

= 2,5

•


: ε propilen glikol V prop propiilen len gl glikol ikol

= 50 = 0 (% v/v) v/v)



Perhitungan

:


0 100

= 0

4. Konstanta Konstanta dielekt dielektrik rik pelarut pelarut campur campur

Percobaan Ke1 2 3

ε air

ε etanol

48,24 48,24 48,24

0 1,285 2,57

ε propilen

ε pelarut campur

glikol

(ε air + ε etanol + ε propilen glikol) 68,24 67,025 65,81

20 17,5 15

4 5 6 7

48,24 48,24 48,24 48,24

3,855 7,71 8,995 10,28

12,5 5 2,5 0

64,595 60,95 59,735 58,52

VI. Pembahasan Pembahasan Pada praktikum ini, dilakukan uji kelarutan kelarutan untuk menerapkan menerapkan faktor-fak faktor-faktor tor yang mempen mempengar garuhi uhi kelaru kelarutan tan suatu suatu zat dan menjel menjelask askan an pengaru pengaruh h pelaru pelarutt campur campur terhad terhadap ap kelarutan zat. Kelaru Kelarutan tan suatu suatu senyaw senyawaa bergan bergantun tung g pada sifat sifat fisika fisika dan kimia kimia zat terlar terlarut ut dan pelarut. Selain itu, juga bergantung pada faktor temperatur, tekanan, pH larutan, dan untuk jumlah yang lebih kecil, bergantung pada terbaginya zat terlarut. Salah satu sifat fisika yang mempengaruhi kelarutan adalah konstanta dielektrik pelarut. Konstanta dielektrik adalah suatu besaran tanpa dimensi yang merupakan rasio antara kapasitas elektrik medium (Cx) terhadap vakum (Cv). Konstanta dielektrik dapat dirumuskan sebagai berikut.

ε

=

Cx Cv

Konsta Konstanta nta dielek dielektri trik k berhub berhubunga ungan n dengan dengan kepolar kepolaran an suatu suatu zat. zat. Zat yang yang memil memilki ki konstanta dielektrik dengan nilai yang tinggi merupakan zat yang bersifat polar. Sebaliknya, zat yang yang konsta konstanta nta dielek dielektri trikny knyaa rendah rendah merupak merupakan an senyaw senyawaa nonpola nonpolar. r. Senya Senyawa wa yang yang Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah asam salisilat sebanyak 1 gr. Pelarut yang digunakan merupakan pelarut campur sebanyak 10 mL yang terdiri dari air, alcohol, dan propilen glikol. Pelarut campur dibuat dalam tujuh komposisi yang berbeda-beda seperti pada tabel berikut.

Air (% v/v) 60 60 60 60 60 60 60

Alkohol (% v/v) 0 5 10 15 30 35 40

Propilen gl glikol (% v/v) 40 35 30 25 10 5 0

Pada Pada suat suatu u camp campur uran an pelar pelarut ut,, teta tetapa pan n diel dielek ektr trik ik camp campur uran an meru merupa paka kan n hasil hasil penjumlahan tetapan dielektrik masing-masing bahan pelarut sesudah dikalikan dengan % volume setiap komponen pelarut. Sehingga, dari komposisi pelarut yang digunakan dalam pelarut pelarut campur, campur, konstanta konstanta dielektrik dielektrik dari pelarut pelarut campur dapat ditentukan. ditentukan. Berdasarkan Berdasarkan perhitungan, konstanta dielektrik masing-masing pelarut campur dapat dilihat pada tabel berikut.

Perc Percob obaa aan n KeKe1 2 3 4 5 6 7

Kons Konsta tant ntaa diel dielek ektr trik ik pel pelar arut ut cam campu pura ran n 68,24 67,025 65,81 64,595 60,95 59,735 58,52

Uji kelarutan dilakukan dengan melarutkan 1 gram asam salisilat ke dalam masingmasing pelarut. Ternyata, asam salisilat salisilat tidak mampu melarut ke dalam pelarut campuran. Oleh karena itu, larutan kemudian dilarutkan menggunakan pengocok orbital selama 2 jam. Larutan yang diperoleh disaring dengan kertas saring. Dari masing-masing larutan yang diperoleh, diperoleh, diambil diambil sebanyak 5 mL larutan. larutan. Selanjutny Selanjutnya, a, kadar asam salisila salisilatt ditentukan ditentukan dengan titrasi asam basa menggunakan pentiter NaOH 0,1 N dan indicator phenolphthalein. Masing-masing larutan ditambahkan 3 tetes phenolphthalein dan dilakukan titrasi. Titrasi dilakukan sampai terjadi perubahan warna larutan dari bening menjadi merah muda. Volume NaOH yang diperlukan untuk menitrasi asam salisilat adalah seperti yang tertera pada tabel berikut.

Percobaan aan Ke Ke1 2 3 4 5 6 7

Volume Na NaOH (m (mL) 4 ,3 4 ,0 4 ,3 4 ,7 5 ,8 8 ,6 9 ,6

Dari hasil perhitungan perhitungan diperoleh konsentrasi konsentrasi asam salisilat salisilat dalam masing-masi masing-masing ng larutan adalah sebagai berikut.

Perc Percob obaa aan n KeKe1 2 3 4 5 6 7

Kons Konsen entr tras asii asa asam m sal salis isil ilat at (M) (M) 0,086 0,08 0,086 0,094 0,106 0,172 0,192

Berdasarkan Berdasarkan konsentrasi konsentrasi asam salisilat salisilat yang diperoleh, dapat ditentukan ditentukan hubungan antara konsentrasi asam salisilat dengan konstanta dielektrik dari pelarut campur. Hubungan antara konsentrasi asam salisilat dengan konstanta dielektrik dari pelarut campur terlihat pada grafik berikut.

GRAFIK KELARU KELARUTAN ASAM SALISIL SALISILAT AT TERHA TERHADAP KONSTAN STANTA DIELEKT IELEKTRIK RIK PEL PELARUT CAMPUR 70 k i r t r 68 k u e p l e m66 i a D C a t 64 t n u r a l a62 t s e n P 60 o K 58 0.075

0.1

0.125

0.15

0.175

Molaritas AsamSalis samSalisilat ilat

0.2

Dari grafik di atas terlihat bahwa semakin rendah konstanta dielektrik pelarut campur yang digunakan, semakin besar konsentrasi asam salisilat yang dapat larut di dalamnya. Hal ini disebabkan karena asam salisilat sukar larut dalam air, namun mudah larut dalam etanol. Sehingga, semakin banyak jumlah etanol dalam pelarut campur, semakin besar konsentrasi asam salisilat yang dapat larut di dalamnya. Konstanta dielektrik etanol memiliki nilai yang rendah rendah sehing sehingga ga semaki semakin n besar besar jumlah jumlah etanol etanol dalam dalam pelaru pelarutt campur campur,, semaki semakin n rendah rendah konsta konstanta nta dielek dielektr trik ik dari dari pelaru pelarutt campur campuran. an. Oleh Oleh sebab sebab itu, itu, semaki semakin n rendah rendah konsta konstanta nta dielektrik dari pelarut campur, semakin besar kelarutan asam salisilat.

VII. Kesimpulan 1.

Secara kuantitatif, kelarutan merupakan konsentrasi zat terlarut dalam larutan jenuh pada temperatur tertentu, sedangkan secara kualitatif didefinisikan sebagai interaksi spontan dari dua atau lebih zat untuk membentuk dispersi molekuler homogen.

2.

Konstanta Konstanta dielektri dielektrik k pelarut pelarut merupakan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi mempengaruhi kelarutan kelarutan suatu zat dalam suatu pelarut.

3. Penggunaan Penggunaan pelarut campur campur dapat memperbesar memperbesar kelarutan kelarutan suatu zat. 4.

Kons Konsent entra rasi si asam asam sali salisi sila latt yang yang laru larutt dalam dalam pela pelaru rutt camp campur ur yang yang dipe dipero role leh h dari dari

percobaan adalah : Percobaan

Konstanta dielektrik pelarut

Konsentrasi asam

Ke1 2 3 4 5 6 7

campuran

salisilat (M) 0,086 0,08 0,086 0,094 0,106 0,172 0,192

68,24 67,025 65,81 64,595 60,95 59,735 58,52

5. Semaki Semakin n banyak banyak jumlah jumlah etanol dalam pelaru pelarutt campur campur,, semaki semakin n besar besar kelaru kelarutan tan asam asam salisilat. 6. Semaki Semakin n rendah rendah konsta konstanta nta dielek dielektri trik k pelaru pelarutt campur campur yang yang diguna digunakan, kan, semaki semakin n besar besar konsentrasi asam salisilat yang dapat larut di dalamnya.

Farmasi Fisika kelarutan

Recommend Documents