BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Di bidang bidang farmasi, farmasi, seringk seringkali ali terhub terhubung ung dengan dengan fenome fenomena-f na-feno enomen menaa yang yang terkai terkaitt dengan dengan reaksi reaksi kimia kimia maupun maupun fisika. fisika. Untuk Untuk mempela mempelajari jari salah salah satu kaitan kaitan tersebu tersebut, t, ahli ahli farmasi mempelajari Farmasi Fisika. Ilmu inilah yang memuat hubungan farmasi dalam konsep dunia fisika. Salah satu fenomena fisika yang kerap muncul yaitu fenomena yang berhubungan dengan larutan. Secara global, larutan telah banyak dikenal semua kalangan dan dapat ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya saja, teh, larutan garam dan gula oralit!, sirup, dan lain sebagainya. "egitu pula bagi ahli farmasi khususnya tenaga teknis kefarmasian, larutan tidak akan lepas penggunannya dalam setiap kegiatan farmasi seperti meracik obat. #arutan terjadi jika sebuah bahan padat tercampur atau terlarut secara kimia maupun fisika ke dalam bahan cair. Interaksi dapat terjadi antara pelarut dengan pelarut, pelarut dengan $at terlarut, dan $at terlarut dengan $at terlarut Syamsuni, %&&'!. #arutan dapat pula didefinisikan sebagai suatu campuran dari dua atau lebih komponen yang membentuk suatu dispersi molekular yang homogen, merupakan satu fase. #arutan hanya terdiri dari dua $at saja yaitu solut $at terlarut! dan sol(en pelarut! Moechtar, )*+*!. #aruta #arutan n erat kaitan kaitannya nya dengan dengan kelaru kelarutan tan.. elaru elarutan tan itu sendir sendirii merupa merupakan kan sebuah sebuah peristia yang tidak lepas dalam suatu s uatu reaksi kimia. elarutan adalah interaksi dua $at $a t atau moleku molekull atau atau lebih lebih sehingg sehinggaa terdapat terdapat kemung kemungkin kinanan-kem kemung ungkin kinan an kimia kimia yaitu yaitu bereak bereaksi, si, bercampur, atau tidak bercampur. bercampur. dapun dapun kelaru kelarutan tan didefin didefinisi isikan kan dalam dalam besaran besaran kuanti kuantitati tatiff sebagai sebagai konsent konsentrasi rasi $at terlarut dalam larutan jenuh pada temperatur tertentu, dan secara kualitatif didefinisikan sebagai sebagai interak interaksi si sponta spontan n dari dua atau lebih lebih $at untuk untuk memben membentuk tuk disper dispersi si moleku molekuler ler homogen. /enget /engetahu ahuan an tentang tentang kelaru kelarutan tan ini sangat sangat pentin penting g untuk untuk ahli ahli farmasi farmasi,, sebab sebab dapat dapat membantunya memilih medium pelarut yang paling baik untuk obat atau kombinasi obat, membantu mengatasi kesulitan-kesulitan tertentu yang timbul pada aktu pembuatan larutan farmasetis di bidang farmasi! dan lebih jauh lagi, dapat bertindak sebagai standar atau uji kemurnian. /engetahuan yang lebih mendetail mengenai s ifat-sifat yang berhubungan dengan itu juga memberi informasi mengenai struktur obat dan gaya antarmolekul obat.
elarutan suatu senyaa bergantung pada sifat fisika dan kimia $at terlarut dan pelarut, juga bergantung pada faktor temperatur, tekanan, p0 larutan dan untuk jumlah yang lebih kecil, bergantung pada hal terbaginya $at terlarut.
B. Tujuan
dapun tujuan dalam percobaan ini adalah 1 ). %.
Menentukan kelarutan suatu $at secara kuantitatif. Mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kelarutan.
BAB II PEMBAHASAN
A. Larutan Dalam kimia, larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua atau lebih zat. Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan disebut (zat) terlarut atau solut, sedangkan zat yang jumlahnya lebih banyak daripada zat-zat lain dalam larutan disebut pelarut atau solven. Komposisi zat terlarut dan pelarut dalam larutan dinyatakan dalam konsentrasi larutan,
sedangkan
proses
pencampuran
zat
terlarut
dan
pelarut
membentuk larutan disebut pelarutan atau solvasi. ontoh larutan yang umum dijumpai adalah padatan yang dilarutkan dalam cairan, seperti garam atau gula dilarutkan dalam air. !as juga dapat pula dilarutkan dalam cairan, misalnya karbon dioksida atau oksigen dalam air. "elain itu, cairan dapat pula larut dalam cairan lain, sementara gas larut dalam gas lain. #erdapat pula larutan padat, misalnya aloi (campuran logam) dan mineral tertentu ($artin, %&&').
B. Tipe Larutan #ipe larutan yang paling umum kita temui adalah larutan yang terdiri atas solut yang terlarut dalam zat cair. arutan yang berbentuk cair dapat dibuat dengan melarutkan zat padat dalam zat cair (contohnya al dalam air), melarutkan zat cair dalam zat cair (contohnya etilen-glikol dalam air, larutan anti beku), atau melarutkan gas dalam zat cair (contohnya *+ dalam air, eerescens). "elain larutan cair adapula larutan gas seperti atmoser yang mengelilingi dunia dan larutan padat. arutan padat antara lain alloy / (campuran dari logam-logam) sebagai contohnya yaitu larutan padat substitusional dan larutan padat interstisial. arutan padat substitusional terjadi apabila atom-atom, molekul-molekul, atau ion-ion dari suatu zat
padat mengambil tempat di antara partikel-partikel zat padat lain di dalam kisi kristalnya. arutan padat interstisial merupakan tipe lain dan terbentuk karena atom-atom zat padat satu menempati void-void atau intertices/ yang ada di antara atom-atom kisi zat padat lainnya ($oechtar, %&0&).
C. Konsentrasi Konsentrasi larutan menyatakan secara kuantitati komposisi zat terlarut dan pelarut di dalam larutan. Konsentrasi umumnya dinyatakan dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah total zat dalam larutan, atau dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah pelarut. ontoh beberapa satuan konsentrasi adalah molar, molal, dan bagian per juta (part per million, ppm). "ementara itu, secara kualitati, komposisi
larutan
dapat
dinyatakan
sebagai
encer
(berkonsentrasi
rendah) atau pekat (berkonsentrasi tinggi).
D. Jenis-Jenis Larutan arutan dapat diklasi1kasikan misalnya berdasarkan ase zat terlarut dan
pelarutnya.
#abel
berikut
menunjukkan
contoh-contoh
larutan
berdasarkan ase komponen-komponennya. Zat terlarut
ontoh larutan
!as
airan
2adatan
3dara
3ap air di udara
4au suatu zat
u
(oksigen dan
(kelembapan)
padat yang
t
gas-gas lain
timbul dari
dalam
larutnya
nitrogen)
molekul
2elar
!as
padatan tersebut di udara
"ukrosa (gula) 5ir terkarbonasi airan
(karbon
6tanol dalam air, campuran berbagai hidrokarbon
dioksida
natrium klorida (garam dapur) dalam air,
(minyak bumi)
dalam air)
dalam air,
amalgam emas dalam raksa
7idrogen larut 2adata dalam logam, n
misalnya
5ir dalam arang
5loi logam
akti , uap air dalam
seperti baja
kayu
dan duralumin
platina
4erdasarkan kemampuannya menghantarkan listrik, larutan dapat dibedakan sebagai larutan elektrolit dan larutan non-elektrolit. arutan elektrolit mengandung zat elektrolit sehingga dapat menghantarkan listrik, sementara larutan non-elektrolit tidak dapat menghantarkan listrik.
E. Pelarutan 8on natrium tersolvasi oleh molekul-molekul air. $olekul komponenkomponen larutan berinteraksi langsung dalam keadaan tercampur. 2ada proses pelarutan, tarikan antar partikel komponen murni terpecah dan tergantikan dengan tarikan antara pelarut dengan zat terlarut. #erutama jika pelarut dan zat terlarut sama-sama polar, akan terbentuk suatu struktur zat pelarut mengelilingi zat terlarut. 7al ini memungkinkan interaksi antara zat terlarut dan pelarut tetap stabil. 4ila komponen zat terlarut ditambahkan terus-menerus ke dalam pelarut, pada suatu titik komponen yang ditambahkan tidak akan dapat larut lagi. $isalnya, jika zat terlarutnya berupa padatan dan pelarutnya berupa cairan, pada suatu titik padatan tersebut tidak dapat larut lagi dan terbentuklah endapan. 9umlah zat terlarut dalam larutan tersebut adalah maksimal, dan larutannya disebut sebagai larutan jenuh. #itik tercapainya keadaan
jenuh
larutan
sangat
dipengaruhi
oleh
berbagai
aktor
lingkungan, seperti suhu, tekanan, dan kontaminasi. "ecara umum, kelarutan suatu zat (yaitu jumlah suatu zat yang dapat terlarut dalam pelarut tertentu) sebanding terhadap suhu. 7al ini terutama berlaku pada zat padat, :alaupun ada perkecualian. Kelarutan zat cair dalam zat cair lainnya secara umum kurang peka terhadap suhu daripada kelarutan padatan atau gas dalam zat cair. Kelarutan gas dalam air umumnya berbanding terbalik terhadap suhu.
F. Larutan Ideal 4ila interaksi antarmolekul komponen-komponen larutan sama besar dengan
interaksi
antarmolekul
komponen-komponen
tersebut
pada
keadaan murni, terbentuklah suatu idealisasi yang disebut larutan ideal. arutan ideal mematuhi hukum ;aoult, yaitu bah:a tekanan uap pelarut (cair) berbanding tepat lurus dengan raksi mol pelarut dalam larutan. arutan yang benar-benar ideal tidak terdapat di alam, namun beberapa larutan memenuhi hukum ;aoult sampai batas-batas tertentu. ontoh larutan yang dapat dianggap ideal adalah campuran benzena dan toluena. iri
lain
larutan
ideal
adalah
bah:a
volumenya
merupakan
penjumlahan tepat volume komponen-komponen penyusunnya. 2ada larutan non-ideal, penjumlahan volume zat terlarut murni dan pelarut murni tidaklah sama dengan volume larutan ($artin, %&&'). . Te!anan "ap Larutan "uatu larutan terjadi, maka siat-siat 1siknya tidak lagi sama dengan siat 1sik solven atau solutnya, tapi tergantung pada konsentrasi komponen-komponen yang membentuk campuran tersebut. "atu siatnya yaitu tekanan uap dari larutan. 3ntuk suatu larutan di mana solut, yang tidak mudah menguap dan tidak terdisosiasi, terlarut dalam solven (berarti solut sendiri mempunyai kecenderungan sedikit sekali untuk berdisosiasi atau lepas dari larutan dan memasuki ase gas), maka tekanan uapnya hanya ditimbulkan oleh solven larutan. #ekanan uap tersebut diberikan oleh hukum ;aoult, yang
menyatakan bah:a tekanan uap dari larutan pada temperatur tertentu sama dengan raksi molar dari solven dalam ase cair dikalikan dengan tekanan uap dari solven murni pada temperatur yang sama atau 2larutan < =solven 2>solven "uatu larutan yang mengandung &? mol @ air dan ? mol @ solut yang tidak menguap seperti gula, akan mempunyai suatu tekanan uap hanya &?@ dari tekanan uap murni air. Kalau dinyatakan secara kualitati, maka tekanan uap dari larutan diturunkan oleh penambahan solut yang tidak mudah menguap. 4esarnya tekanan uap keseimbangan ditentukan oleh kecepatan penguapan dari permukaan zat cair. 9ika kecepatannya tinggi, molekul dalam konsentrasi besar harus ada dalam uap pada keadaan setimbang sedemikian rupa hingga kecepatan kembalinya ke dalam zat cair juga tinggi. "ebaliknya jika kecepatan penguapan rendah, maka konsentrasi molekul juga rendah dalam ase uap. Karena kecepatan penguapan dari larutan lebih rendah daripada solven murni. *leh karena itu, tekanan uap kesetimbangannya lebih rendah untuk larutan daripada solven murni. Karena hanya solven yang dapat menguap, maka raksi molekul pada permukaan larutan yang dapat meninggalkan zat cair tergantung pada raksi dari semua molekul pada permukaan, yaitu molekul-molekul solven, yang merupakan ratio dari jumlah mol dari partikel-partikel yang ada di permukaan. ;atio ini merupakan raksi molar dari solven. 9ika larutan terdiri dari &? mol @ solven, maka kecepatan penguapan dari larutan hanya dilakukan oleh &?@ dari solven sendiri. Karena itu tekanan uap kesetimbangan berkurang menjadi &?@ dari tekanan uap untuk solven murni. 7asil ini sama dengan jika kita peroleh dengan menggunakan hukum ;aoult ($oechtar,%&0&). H. Kelarutan Kelarutan dide1nisikan dalam besaran kuantitati sebagai konsentrasi zat terlarut dalam larutan jenuh pada temperatur tertentu, dan secara
kualitati dide1nisikan sebagai interaksi spontan dari dua atau lebih zat untuk membentuk dispersi molekuler homogen. Kelarutan suatu senya:a bergantung pada siat 1sika dan kimia zat terlarut dan pelarut, juga bergantung pada aktor temperatur, tekanan, p7 larutan dan untuk jumlah yang lebih kecil, bergantung pada hal terbaginya zat terlarut. Kelarutan obat dapat dinyatakan dalam beberapa cara. $enurut 3." 2harmacopeia dan ational Aormulary, kelarutan obat adalah jumlah ml pelarut di mana akan larut dalam % gram zat terlarut. Kelarutan dinyatakan dalam jumlah maksimum zat terlarut yang larut dalam suatu pelarut pada kesetimbangan. arutan hasil disebut larutan jenuh. Zat-zat tertentu dapat larut dengan perbandingan apapun terhadap suatu pelarut. ontohnya adalah etanol di dalam air. 2elarut umumnya merupakan suatu cairan yang dapat berupa zat murni ataupun campuran. Zat yang terlarut, dapat berupa gas, cairan lain, atau padat. Kelarutan bervariasi dari selalu larut seperti etanol dalam air, hingga sulit terlarut, seperti perak klorida dalam air. 8stilah tak larut/ (insoluble) sering diterapkan pada senya:a yang sulit larut, :alaupun sebenarnya hanya ada sangat sedikit kasus yang benar-benar tidak ada bahan yang terlarut. Dalam beberapa kondisi, titik kesetimbangan kelarutan dapat dilampaui untuk
menghasilkan
suatu
larutan
yang
disebut
le:at
jenuh
(supersaturated) yang menstabil ($artin,%&&'). I. Fa!tor-Fa!tor #an$ Me%pen$aru&i Kelarutan •
"iat dari solut dan solven "olut yang polar akan larut dalam solven yang polar pula. $isalnya garam-garam anorganik larut dalam air. "olut yang nonpolar larut dalam solven yang nonpolar pula. $isalnya alkaloid basa (umumnya senya:a organik) larut dalam kloroorm.
•
Kosolvensi Kosolvensi adalah peristi:a kenaikan kelarutan suatu zat karena adanya penambahan pelarut lain atau modi1kasi pelarut. $isalnya
luminal tidak larut dalam air, tetapi larut dalam campuran air dan gliserin atau solutio petit. •
Kelarutan Zat yang mudah larut memerlukan sedikit pelarut, sedangkan zat yang
sukar
larut
memerlukan
banyak
pelarut.
Kelarutan
zat
anorganik yang digunakan dalam armasi umumnya adalah B
Dapat larut dalam air B "emua garam klorida larut, kecuali 5gl, 2bl+, 7g+l+. "emua garam nitrat larut kecuali nitrat basa. "emua garam sulat larut kecuali 4a"*C, 2b"*C, a"*C.
#idak larut dalam air B "emua garam karbonat tidak larut kecuali K +*, a+*. "emua oksida dan hidroksida tidak larut kecuali K*7, a*7, 4a*, 4a(*7)+, semua garam osat tidak larut kecuali K 2*C, a2*.
•
#emperatur Zat padat umumnya bertambah larut bila suhunya dinaikkan, zat padat tersebut dikatakan bersiat endoterm, karena pada proses kelarutannya membutuhkan panas. 4eberapa zat yang lain justru kenaikan
temperatur
menyebabkan
tidak
larut,
zat
tersebut
dikatakan bersiat eksoterm, karena pada proses kelarutannya menghasilkan panas. 4eberapa sediaan armasi tidak boleh dipanaskan, misalnya B
Zat-zat yang atsiri, contohnya B etanol dan minyak atsiri.
Zat yang terurai, misalnya B natrium karbonas.
"aturatio
"enya:a-senya:a kalsium, misalnya B aEua calsis.
•
"alting *ut "alting *ut adalah peristi:a adanya zat terlarut tertentu yang mempunyai
kelarutan lebih
besar
dibanding
zat
utama, akan
menyebabkan penurunan kelarutan zat utama atau terbentuknya endapan karena ada reaksi kimia. ontohnya B kelarutan minyak atsiri
dalam air akan turun bila ke dalam air tersebut ditambahkan larutan al jenuh. •
"alting 8n "alting in adalah adanya zat terlarut tertentu yang menyebabkan kelarutan zat utama dalam solven menjadi lebih besar. ontohnya B riboFavin tidak larut dalam air tetapi larut dalam larutan yang mengandung nicotinamida.
•
2embentukan Kompleks 2embentukan kompleks adalah peristi:a terjadinya interaksi antara senya:a tak larut dengan zat yang larut dengan membentuk garam kompleks. ontohnya B iodium larut dalam larutan K8 atau a8 jenuh.
•
Kecepatan Kelarutan Kecepatan kelarutan dipengaruhi oleh B
3kuran partikel B makin halus solut, makin kecil ukuran partikelG makin luas permukaan solut yang kontak dengan solven, solut makin cepat larut.
"uhu B umumnya kenaikan suhu menambah kenaikan kelarutan solut.
2engadukan ($artin, %&&').
J. Pen$aru& Te!anan Pada Kelarutan 2ada umumnya, tekanan mempunyai eek sangat kecil terhadap kelarutan zat cair atau zat padat dalam solven zat cair. #api, kelarutan gas selalu bertambah dengan bertambahnya tekanan. $inuman yang diberi *+ (eeescens) misalnya, ia dimasukkan ke dalam botol di ba:ah tekanan untuk meyakinkan adanya *+ dalam konsentrasi yang tinggi. "ekali botol dibuka, minuman tersebut dengan cepat akan kehilangan gasgas *+nya, kecuali kalau ditutup kembali. 4ayangkan apabila suatu zat cair dijenuhi dengan solut dan larutan yang berhubungan dengan gas pada beberapa tekanan tertentu. Di sini
didapatkan kesetimbangan di mana molekul-molekul solut meninggalkan larutan dan memasuki ase uap dengan kecepatan yang sama dengan kecepatan molekul gas yang memasuki larutan. Kecepatan molekul memasuki larutan tergantung dari jumlah tabrakan per detik yang dialami gas dengan permukaan zat cair dan demikian pula kecepatan molekul solut yang meninggalkan larutan tergantung dari konsentrasinya. 5pabila kita tambah tekanan gasnya, molekul-molekulnya akan lebih didekatkan satu sama lain dalam jumlah tabrakan per detik antara molekul-molekul gas dengan permukaan zat cair lebih besar. 9ika hal ini terjadi, kecepatan molekul solut (gas) memasuki larutan juga menjadi lebih besar, tidak sebanding dengan kecepatannya meninggalkan air. sebagai hasilnya konsentrasi dari molekul solut dalam larutan naik sampai kecepatannya memasuki larutan. 7ubungan kelarutan gas dengan tekanan juga dapat diterangkan dengan menggunakan kaidah e hatelier. Kita dapat menyatakan kesetimbangannya dengan persamaan sebagai berikut B ↔
"olut
H solven
(g)
(c)
larutan
(c)
$enurut kaidah e hatelier, suatu kenaikan tekanan pada sistem tersebut
pada
keadaan
kesetimbangannya
menyebabkan
posisi
kesetimbangannya menggeser ke arah yang menyebabkan penurunan tekanan. 9ika reaksi berlangsung kanan maka lebih banyak solut gas yang larut, jumlah solut dalam ase gas akan berkurang. "uatu pengurangan jumlah mol gas yang menyebabkan penurunan tekanan. 9adi suatu penambahan tekanan dari luar akan menyebabkan kenaikan kelarutan gas, dan proses inilah yang menyebabkan tekanan turun ke arah harga semula. "ecara kuantitati, pengaruh tekanan pada kelarutan gas diberikan oleh hukum 7enry, yang menyatakan bah:a konsentrasi solut (gas) dalam larutan g, adalah berbanding lurus dengan tekanan parsiil dari gas yang berada di atas larutan, yaitu B
g < K g2g Dimana
K g
adalah
tetapan
hukum
7enry.
7ubungan
ini
memungkinkan kita menghitung kelarutan gas pada tekanan tertentu, asal kita tahu kelarutannya beberapa pada tekanan lain ($oechtar,%&0&).
PENUTUP KESIMPULAN
elarutan suatu $at merupakan faktor yang sangat penting dalam suatu proses formulasi sediaan obat. arena ini digunakan untuk memperkirakan kecepatan absorpsi obat dan merupakan salah satu cara untuk meningkatkan ketersediaan hayati suatu obat di dalam tubuh. etersediaan hayati sangat tergantung dari kemampuan $at tersebut melarut ke dalam media pelarut sebelum diserap ke dalam tubuh. elarutan dalam besaran kuantitatif sebagai konsentrasi $at terlarut dalam larutan jenuh pada temperatur tertentu dan secara kualitatif didefinisikan sebagai molekuler homogen. elarutan suatu bahan dalam suatu pelarut tertentu menunjukkan konsentrasi maksimum larutan yang dapat dibuat dari bahan pelarut tersebut. 0asil dari $at yang tersebut ini disebut larutan jenuh. elarutan suatu $at terutama obat sebagian besar disebabkan oleh polaritas dari pelarut, yaitu oleh momen dipolnya. /elarut polar melarutkan $at terlarut ionik dan $at polar lain. emampuan $at terlarut membentuk ikatan hidrogen merupakan faktor yang jauh lebih berpengaruh dibandingkan dengan polaritas yang direfleksikan dalam dipol momen yang tinggi. Selain itu, kelarutan suatu senyaa bergantung pada sifat fisika dan kimia $at terlarut dan pelarut. dapun faktor yang dapat mempengaruhi kelarutan di samping konstanta dieletrik pelarut, adapula akibat pengaruh p0, temperatur, jenis pelarut pada percobaan pertama!, bentuk dan ukuran partikel, surfaktan, serta efek garam. Semakin kecil ukuran partikel $at maka akan mempercepat kelarutan $at itu sendiri. Dan dengan adanya garam justru dapat mengurangi kelarutan $at tersebut. elarutan $at padat dalam larutan ideal tergantung pada temperatur. Semakin tinggi temperatur maka semakin tinggi pula kelarutan.
DF23 /US2
http144.slideshare.net45(aMuslimahFarmasi4bab-i-kelarutan-)%)&%677 http144.slideshare.net45(aMuslimahFarmasi4bab-ii-kelarutan-)%)&%67* http144.slideshare.net45(aMuslimahFarmasi4bab-(-kelarutan
