FISIKA FARMASI II MIKROMIRETIK ATAU KONSEP UKURAN PARTIKEL ZAT
MIKROMIRETIK ADALAH MIKROMIRETIK ADALAH ILMU TENTANG PARTIKEL KECIL. DIMENSI PARTIKEL DALAM SISTEM DISPERSI FARMASETIK ; UKURAN SATUAN PARTIKEL UKURAN / MIKROMETER
MILIMETER
( µm )
( mm )
KIRA-KIRA
CONTOH
0,5 – 0,5 – 10
0,0005 – 0,0005 – 0,010
MIKROSKOP OPTIK
SUSPENSI, EMULSI HALUS
10 – 10 – 50
0,010 – 0,010 – 0,050
MIKROSKOP OPTIK
PARTIKEL PARTIKEL EMULSI, SUSPENSI KASAR
50 – 50 – 100
0,050 – 0,050 – 0,100
AYAKAN AYAKAN 325 – 325 – 140
JARAK SERBUK HALUS
150 – 150 – 1000
0,150 – 0,150 – 1,000
AYAKAN AYAKAN 100 – 100 – 18
JARAK SERBUK KASAR
1000 - 3360
1,000 – 1,000 – 3,360
AYAKAN AYAKAN 18 - 6
UKURAN GRANUL RATA-RAT RATA-RATA A
UKURAN PARTIKEL PENTING BAGI FARMASI ; 1. BERHUBUNGA BERHUBUNGAN N DG SIFA SIFAT FISIKA, FISIKA, KIMIA, KIMIA, FARMAK FARMAKOLOGI OLOGI 2. MEMPENG MEMPENGARUHI ARUHI LIBERAL LIBERALISAS ISASII OBAT OBAT DARI BENTUKNY BENTUKNYA A 3. STABILI STABILIT TAS OBAT OBAT DARI BENTUKNY BENTUKNYA. A. 4. MEMPENGA MEMPENGARUHI RUHI SIFA SIFAT ALIRAN ALIRAN DAN PENCAMPURAN PENCAMPURAN SERBUK DAN GRANUL.
UKURAN PARTIKEL ; BILA TERDAPAT KUMPULAN PARTIKEL LEBIH DARI SATU UKURAN MAKA 2 SIFAT PENTING, YITU ; 1. BENTUK BENTUK DAN DAN LUAS LUAS PERM PERMUKA UKAAN AN PARTI PARTIKEL KEL . 2. KISARAN KISARAN UKURAN UKURAN,, BANYAKN BANYAKNYA YA ATAU ATAU BERAT BERAT PARTIKE PARTIKEL L YG ADA, SERTA LUAS PERMUKAAN PERMUKAAN TOTAL. PADA DASARNYA UKURAN PARTIKEL DINYATAKAN DG GARIS TENGAH (d), MACAM-MACAM ISTILAH GARIS TENGAH ; 1. ds = GRS TENGAH BULATAN = GRS TENGAH YANG MEMPUNYAI LUAS PERMUKAAN YANG SAMA. 2. dv = GRS GRS TENGAH TENGAH BULATA BULATAN N YG MEMPU MEMPUNYAI NYAI VOLUM YG SAMA SAMA 3. dp = GRS GRS TENGAH TENGAH YG DIPROY DIPROYEKSI EKSIKAN KAN = GRS GRS TENGAH TENGAH SUATU BULATAN YG MEMPUNYAI LUAS PENGAMATAN YG SAMA SPT PARTIKEL BILA DIPANDANG TEGAK LRS PD BID. PLG STABIL. 4. dst = dstokes = GARIS TENGAH BULATAN YANG MENGALAMI SEDIMANTASI PADA LAJU YG SAMA SEPERTI PARTIKEL TIDAK SIMETRIS.
dp = dproyeksi, TERDAPAT 3 CARA PROYEKSI, YAITU ; 1. dpro dproye yeksi ksi DG CAR CARA A FERRE FERRET T (d fer ) = PROYEKSI VERTIKAL 2. dpro dproye yeksi ksi DG CARA CARA MART MARTIN IN (d M ) = PROYEKSI HORIZONTAL DLM 2 BAGIAN YG SAMA BESAR (A1 = A2)
3. dproye dproyeksi ksi DG DG CARA CARA PROYEKS PROYEKSII PERMUKA PERMUKAAN AN (d A )
A1 A2
dfer
drata-rata EDMUNDSON
dM
(
( p f ) nd f nd
dA
)1 / p
PERHITUNGAN GARIS TENGAH STATISTIK DARI DATA YANG DIPEROLEH DENGAN MENGGUNAKAN METODE MIKROSKOPIK (DISTRIBUSI NORMAL)
JANGKAUAN UKURAN (µm)
JANGKAUAN UKURAN RATA-RATA (µm)
JML SETIAP UKURAN DALAM JANGKAUAN (n)
(nd)
(nd2)
(nd3)
(nd4)
0,50 – 0,50 – 1,00
0,75
2
1,50
1,13
0,85
0,64
1,00 – 1,00 – 1,50
1,25
10
12,50
15,63
19,54
24,43
1,50 – 1,50 – 2,00
1,75
22
38,50
67,38
117,92
206,36
2,00 – 2,00 – 2,50
2,25
54
121,50
273,38
615,11 615,11
1384,00
2,50 – 2,50 – 3,00
2,75
17
46,75
128,56
353,54
972,24
3,00 – 3,00 – 3,50
3,25
8
26,00
84,50
274,63
892,55
3,50 – 3,50 – 4,00
3,75
5
18,75
70,31
263,66
988,73
JUMLAH ………….
Σn
= 118
Σnd
= 265,50
Σnd2 =
Σnd3 =
Σnd4 =
640,89
1645,25
4468,95
DISTRIBUSI UKURAN PARTIKEL ; 1. BUAT GRAFI GRAFIK K FREKUEN FREKUENSI SI JUMLAH JUMLAH ATAU ATAU BERAT BERAT PARTIKE PARTIKEL L DG UKURAN PARTIKEL (DISTRIBUSI NORMAL) (KURVA 1), . 2. DISTRIBUS DISTRIBUSII NORMAL NORMAL PADA PADA No. No. 1 UMUM UMUM TDK TERDAPA TERDAPAT T PADA SERBUK FARMASI--- UMUMNYA ADALAH DISTRIBUSI YG TDK NORMAL, ATAU TDK SIMETRIS (KURVA 2), DAN PLOT % FREKUENSI KOMULATIF DG UKURAN PARTIKEL, DIDAPAT KURVA 3. 3. AGAR DIDPT DIDPT DISTR DISTRIBUSI IBUSI NORMAL NORMAL MAKA MAKA GRAFIK GRAFIK YG DIBUAT DIBUAT ADALAH LOGARITMA UKURAN PARTIKEL ATAU BERAT PARTIKEL DG FREKUENSI JUMLAH (KURVA 4), SEDANGKAN % FREKUENSI KOMULATIF DG LOG UKURAN PARTIKEL, DIDAPAT KURVA 5. BERDASARKAN KURVA INI DIDAPATKAN GARIS TENGAH RATARATA GEOMETRIK (dg) DG SIMPANGAN BAKU GEOMETRIK ( σg) 4. DENGAN DENGAN PENDEK PENDEKATAN ATAN PERSA PERSAMAAN MAAN HATSH HATSH DAN CHOATE CHOATE DAPAT MENGUBAH DISTRIBUSI JUMLAH DG DISTRIBUSI BERAT DIDAPATKAN (σ ( σg1), HITUNG dln, DIDAPATKAN dg’
5.
BERD BERDAS ASAR ARKA KAN N PER PERSA SAMA MAAN AN HATC HATCHH-CH CHOA OATE TE,, DID DIDAP APAT ATKA KAN N JUGA dsn, dvn, dvs, DAN dwm .
6.
JUML JUMLAH AH PARTIK RTIKE EL DAP DAPA AT DIH DIHIT ITUN UNG G DE DENGAN NGAN RUM RUMUS ; N = 6/(Π 6/(ΠdVN3 ρ) DIMANA ; N = JUMLAH PARTIKEL Π = 3,14 dvn = MEAN VOLUME. ρ = KERAPATAN SERBUK
METODE UNTUK MENENTUKAN UKURAN PARTIKEL ; 1.
MIKROSKOPI OP OPTIK PADA DASARNYA ADALAH MENGUKUR DIAMETER PARTIKEL. KELEMAHANNYA ; DIAMETER YG DIDAPAT ADALAH DIAMETER PANJANG, DAN LEBAR, TDK UTK KETEBALAN DARI PARTIKEL
2.
PENGAYAKAN DENGAN JALAN MENGAYAK DG SERI AYAKAN STANDAR.AKAN DIDAPAT UKURAN DARI PARTIKEL, MISAL MELEWATI AYAKAN NO. 325, UKURANNYA ADALAH 44 µm. µ m. DGN JALAN DITIMBANG, DPT DIKETAHUI JUMLAH PARTIKEL
3. SEDI SEDIME MENT NTAS ASI/ I/PE PENG NGEN ENDA DAPA PAN N UKURAN DIAMETER MENGGUNAKAN RUMUS ; dst2 (ρ (ρs – ρ0) g v = h/t =
18 ή0 dst =
18 ή0
(ρs – ρ0)gt
DiMANA v = LAJU PENGENDAPAN, h = JARAK JATUH DLM WAKTU t, dst = DIAMETER RATA2 PARTIKEL, ρs = KERAPATAN PARTIKEL , ρ0 = KERAPATAN MEDIUM, g = GRAVITASI, ή0 = VISKOSITAS MEDIUM SYARAT PENGGUNAAN RUMUS ADALAH, LAMINAR ATAU STREAM LINE, TIDAK TERJADI TURBULENSI, UNTUK ITU DIGUNAKAN RUMUS REYNOLD (Re) --- Re = (vd ρ0 )/ ή --- v = Reή Reή/ dρ dρ0 , HUKUM STOKES TIDAK DAPAT DIGUNAKAN BILA Re > 0,2, KARENA BILA Re > 0,2 AKAN TERJADI TURBELENSI. TURBELENSI. BILA RUMUS STOKES DIGABUNG DG REYNOLD ; d2 (ρ (ρs – ρ0) g
Reή Reή v=
=
18 Re ή2 d3 =
d ρ0 18 ή (ρs – ρ0) ρ0g CONTOH SOAL BAHN SERBUK KERAPATAN 2,7, DISUSPENSIKAN PD 20 0C , HITUNG BESAR PARTIKEL YG MENGENDAP TANPA TURBELENSI, VISK. AIR PD 200C = 0,01 POISE (=gr/cm.det), KERAPATAN KERAPATAN = 1,0
4. PENGUKURA PENGUKURAN N VOLUME VOLUME PARTIK PARTIKL L DG ALAT ALAT COULTER COULTER COUNT COUNTER. ER. PRINSIP KERJA ALAT ; JIKA SUATU PARTIKEL DISUSPENSIKAN DALAM CAIRAN YANG MENGKONDUKSI MELALUI LUBANG KECIL YANG PADA KEDUA SISINYA TERDAPAT ELEKTRODA, AKAN TERJADI PERUBAHAN TAHANAN LISTRIK. PERUBAHAN TAHANAN BERHUBUNGAN DG VOLUME PARTIKEL, MENYEBABKAN PULSA TEGANGAN BESAR, DG ALAT PENGANALISIS TINGGI PULSA, DIKALIBRASI DALAM BENTUK UKURAN PARTIKEL.
ALAT ANDERSON UNTUK MENENTUKAN UTK MENENTUKAN UKURAN PARTIKEL DG METODE SEDIMENTASI GRAVITASI
BENTUK PARTIKEL ; LUAS PERMUKAAN MINIMUM ADALAH BENTUK BOLA = Πd2 DAN VOLUME = Πd3/6, UNTUK PARTIKEL YG TIDAK BERBENTUK BOLA DIAMETERNYA ADALAH DIAMETER YANG DIPROYEKSIKAN DARI PARTIKEL TSB dp) ; LUAS PERMUKAAN = αSdp2 = ΠdS2 VOLUME = αVdp3 = (Π (ΠdV3)/6 UNTUK SEBUAH BOLA ; (ΠdV3)/6dv3 = 0,524 αs = ΠdS2/ dp2 = 3,142 DAN αV = (Π jika partikel bulat αs / αV = 6,0 MAKIN ASIMETRIS BENTUK PARTIKEL, MAKIN JAUH DARI HARGA MINIMUM 6,0.
LUAS PERMUKAAN SPESIFIK ; ADALAH LUAS PERMUKAAN PERMUKAAN PERSATUAN VOLUME (S V) ;
SV = (LUAS PERMUKAAN)/(VOLUME PARTIKEL) = ήαSd2/ ήαVd3 = αS / αVd LUAS PERMUKAAN PERSATUAN BERAT ; S W = SV/ρ.
DARI KEDUA PERSAMAAN DIATAS ; SW = αS / ρ.αVdVS JIKA PERMUKAANNYA BULAT, MAKA S W = 6 / ρ.Dvs CONTOH SOAL ;
BERAPA LUAS PERMUKAAN SPESIFIK Sw DAN Sv, DARI PARTIKEL YANG DIANGGAP BULAT, DIMANA ρ = 3,0 g/cm 3, DAN d VS = 2,57 µm
METODE MENENTUKAN LUAS PERMUKAAN. 1. METODE ADSORBSI ; BERDASARKAN RUMUS BET (BRUNAUER, EMMEN, TELLER) DIDAPAT ; p/V(p 0 – p) – p) = 1/Vm + (b-1)p/Vmbp 0 DIMAN v = VOLUME GAS DALAM cm 3 YG DIADSORBSI PER GRAM PADA TEKANAN p, SEDANG p 0 = TEKANAN UAP JENUH DARI NITROGEN YANG DICAIRKAN, SEDANG b = KONSTANTA PERBEDAAN PANAS ADSORBSI DG PANAS PENCAIRAN LUAS PERMUKAAN SPESIFIK ; SW = Am.n/(M/p) x Vm = (16,2 x 10 -10)(6,02 x 10 23)/22,414 x 10 4x Vm Sw = 4,35 x Vm DIMANA ; M/p = VOL.MOLAR DARI GAS = 22,414 cm 2/mol PADA STP, SEDANGKAN 10 4 = PERUBAHAN cm 2 MENJADI m2, N = BIL AVOGADRO = 6,02 6,02 x 1023, Am = LUAS PERMUKAAN NITROGEN TUNGGAL = 16,2 x 10 -16 cm2 .
2. METO METODE DE PERM PERMEA EABI BILI LITA TAS. S. ; METODE INI BERDASARKAN RUMUS POISEUILLE ; V = (Π (Πd4∆P.t)/(128 l ή) ή) DIMANA v = VOLUME UDARA YG MENGALIR PD KAPILER, d = DIAMETER, l = PANJANG, t = WAKYU DETIK, ∆P = PERBEDAAN TEKANAN, ή = ή = VISKOSITAS DLM POISE. PERSAMAAN KOZENY-CARMAN DITURUNKAN DARI POISEUIELLE, MENJADI ; V = (A/ή (A/ήSW2 ) x (∆P.t/Kl) x ε 3/(1 – /(1 – ε)2 DIMANA A = LUAS PENAMPANG DARI SUMBAT, K =KONSTANTA = 5,0 +/- 0,5, ε = POROSITAS, YG LAIN SDA.
UKURAN PORI ; ADSORBSI ISOTHERM ISOTHERM ZAT BERPORI MEMPRLIHATKN MEMPRLIHATKN HISTERESIS HISTERESIS YAITU DESORBSI ATAU CABANG MENURUN TERLETAK DIATAS SEBELAH KIRI DARI KURVA ADSORBSI YANG MENAIK ; TERDPT 2
BENTUK KURVA MENURUN, TERBUKA DAN TERTUTUP. DARI KURVA DPT DILIHAT TEKANAN RELATIF (p/p o) TDPT 2 VOLUME.
TEKANAN RELATIF (p/po) DPT DIHITUNG DG PERSAMAAN KELVIN BERIKUT ;
NkT ln p/p o = -2Mr/ρ -2Mr/ρR --- ln p/p o = (-2Mr/ρ (-2Mr/ρR) x 1/NkT
DIMANA N = BIL. AVOGADRO = 6,02x10 23 ,T= TEMPRATUR KELVIN k= KONSTANTA BOLZMANTN = 1,381 x 10 -16 ,r = TEG PERMUKAAN
(AIR) = 72,8 erg/cm2 , M = Mr GAS, ρ = KERAPATAN, R = JARI-JARI MINISKUS
SIFAT TURUNAN SERBUK ; 1. POROSITAS (ε (ε). ADALAH PERBANDINGAN VOLUME VOLUME RONGGA(v) DG VOLUME BULK (Vb).
v = Vb – Vp
Vp = VOL. SEBENANRNYA DARI PARTIKEL
ε = (Vb – (Vb – Vp)/Vb Vp)/Vb 2. SUSU SUSUNA NAN N PENG PENGEP EPAK AKAN AN
PENGEPAKAN IDEAL TERDIRI DARI ; 2.1 PALING DEKAT (RHOMBOHEDRAL) = 26 % 2.2 PALING LONGGAR (MOST OPEN, LOSSEST, PENGEPAKAN) = 48%.
POROSITAS YG UMUM ADALAH 30 – 50% , UNTUK PARTIKEL KECIL POROSITAS < 26%, SEDANGKAN BAHAN KRISTAL POROSITASNYA BISA SAMPAI < 1%
4. KERA KERAP PATAN ATAN ; SECARA UMUM KERAPATAN ADALAH MASA/VOLUME. UNTUK BAHAN OBAT BENTUK SERBUK PERLU HATI2 MENENTUKAN VOLUME, KRN KEMUNGKINAN ADA RETAKAN, PORI, DAN UANG KAPILER ADA 3 TIPE KERAPATAN, KERAPATAN, YAITU ; 4.1 KERAPATAN SEBENARNYA, DIUKUR TDK TERMASUK PORI/ RONGGA, UTK YG TDK LARUT DIDALAM AIR DPT DENGAN PIKNOMETER. 4.2 KERAPATAN GRANUL. KERAPATAN YG TDK TERMASUK RONGGA, TAPI MSH ADA PORI, DG PIKNOMETER MENGGUNAKAN AIR RAKSA, KRN AIR RAKSA DPT MENGISI MENGISI RONGGA TAPI TDK MENUTUP PORI. POROSITAS PADA GRANUL ; εg = (Vg – (Vg – Vp)/Vg Vp)/Vg = 1 – 1 – Vp Vp /Vg
4.3 KERAPATAN BULK. ADALAH DG. MENGUKUR MENGUKUR VOLUME MENGGUNAKAN GELAS GELAS UKUR, KRN TDK MEMPERHITUNGKAN RONGGA DAN PORI. PENGUKURAN DILAKUKAN DG AYAKAN US STANDAR No 20
DIJATUHKAN PADA KAYU KASAR SEBANYAK 3 KALI DG KETINGGIAN SATU INCHI PD JARAK 2 DETIK. POROSITAS RUANG ANTARA ; εruang antara = (Vb – (Vb – Vg)/Vb Vg)/Vb = 1 – 1 – Vg/Vb Vg/Vb 5. POROSITAS TO TOTAL (Vb – Vp)/Vb Vp)/Vb = 1 – 1 – Vp/Vb Vp/Vb εTOTAL = (Vb – BILA
Vp = W/ρ W/ρ
Vb = ρb
εTOTAL = 1 – (W/ – (W/ρ ρ)/(W/ρ )/(W/ρb = ρb/ρ
6. BULKNESS. VOLUME BULK SPESIFIK, KEBALIKAN DARI KERAPATAN BULK. KERAPATAN BULK CaCO3 BERVARIASI 0,1 – 1,3. – 1,3. BULKNESS AKAN MENINGKAT DG BERKURANGNYA UKURAN PARTIKEL. 7. SIFAT AL ALIRAN. SERBUK BULK ANALOG DG ALIRAN NON-NEWTON PLASTIK KADANG2 NONNEWTON DILATASI. 8. PENG PENGOM OMPA PAKA KAN N TAB TABLE LET T KOM KOMPR PRES ESII UNTUK TABLET DG BHN YG KAKU (NaCO3) POROSITASNYA DG KOMPAK/TEKAN > DP POROSITAS TANPA PENEKANAN ATAU DG PENGETUKAN, PENGETUKAN, SIFATNYA DILATAN, DILATAN, ARTINYA DG KOMPAK AKAN MENYEBABKAN PENGEMBANGAN BUKAN KONTRAKSI. TAPI SEBALIKNYA UTK BAHAN YG HALUS (KAOLIN) POROSITAS DG PENEKANAN < DP PENGETUKAN
PENELITIAN PENELITIA N TABLET TABLET TERHADAP TERHAD AP PENGARUH PENGAR UH GAYA GAYA KOMPRESSI/ KOMPAK/ PENEKANAN.
