Rheologi, istilah ini berasal dari bahasa Yunani rheo (mengalir) dan logos (ilmu pengetahuan), digunakan oleh Bingham dan Crawford untuk memberikan aliran zat cair dan deformasi zat padat. Rheologi erat kaitannya dengan iskositas. !iskositas adalah suatu ungkapan untuk menyatakan tahanan yang mencegah zat cair untuk mengalir" semakin tinggi iskositas, semakin besar tahanannya untuk meng me ngal alir ir.. #a #att cai cairr sed sederh erhan anaa da dapa patt di dibe beri rika kan n de deng ngan an i isk skos osit itas as ab abso solu lute te,, sedangkan sedang kan untu untuk k zat yang terdispersi heterogen tidak dapat langsung dinyatakan dinyatakan dengan satuan tunggal. Rheologi penting untuk digunakan dalam farmasi teruta ma dalam hal formulasi dan analisa bentuk sediaan farmasi tersebut, seperti emulsi, pasta, suppositoria, dan dragee$tablet bersalut. %al ini penting dalam hal mampu menghasilkan produk dengan konsistensi yang baik dan mampu membuat produk ulang tersebut dengan kualitas yang sama (&artin, '). *lat *l at un untu tuk k me meng nguk ukur ur i isk skos osit itas as ad adala alah h i isk skom omete eterr. Be Beri riku kutt ad adala alah h macam+macam iskometer .!iskometer .!i skometer kapiler '.!iskometer '.!i skometer bola -atuh .!iskometer .!i skometer cup dan bup /.iskometer cone dan plate (&artin, '). *pabila pemilihan alat tidak tepat, maka produk farmasi yang dihasilkan pun tidak sesuai dengan yang dikehendaki. 0elain itu, prinsip rheologi digunakan -uga untuk karakterisasi produk sediaan farmasi (do dosa sage ge fo form rm)) se seba baga gaii pen-aminan kualitas yang sama untuk setiap batch batch.. Rh Rheo eolo logi gi -u -uga ga me melip liputi uti pencampuran aliran dari bahan, penuangan, pengeluaran dari tube, atau a tau pelewatan dari da ri -a -aru rum m su sunt ntik ik.. Rh Rheo eolo logi gi da dari ri su suat atu u zat te tert rten entu tu da dapa patt me memp mpen enga garu ruhi hi penerimaan obat bagi pasien, stabilitas fisika obat, bahkan ketersediaan hayati dala lam m
tubuh
(bioavailability bioavailability). ). 0e 0ehi hing ngga ga i isk skos osit itas as
tela te lah h
terb te rbuk ukti ti
dapa da patt
mempengaruhi la-u absorbsi obat dalam dala m tubuh (&artin, '). SISTEM NEWTONIAN
a)
%uk %u kum al alir ir da dari ri 1e 1ewt wto on dii diilu lust stra rasi sika kan n seb sebag agai ai ber erik ikut ut o
2iasumsikan gambar tersebut adalah sebuah balok cairan yang terdiri dari lapisan+lapis lapisa n+lapisan an moleku molekull paralel paralel,, bagaik bagaikan an setump setumpuk uk kartu. 3ika bidan bidang g
cairan paling atas bergerak dengan suatu kecepatan konstan, setiap lapisan di bawahnya akan bergerak dengan suatu kecepatan yang berbanding lurus dengan -arak dari lapisan dasar yang tetap diam. o
4ada kartu tersebut, perbandingan kecepatan, d, dengan -arak, dr, disebut dengan kecepatan gradien$kecepatan geser, d$dr.
b) Rate of shear (D) dv/dr untuk menyatakan perbedaan kecepatan (d) antara
dua bidang cairan yang dipisahkan oleh -arak yang sangat kecil (dr). c)
Shearing stress (τ atau F ) F’/A untuk menyatakan gaya per satuan luas
yang diperlukan untuk menyebabkan aliran. F’/A = η dv/dr d)
is!"sitas η merupakan perbandingan antara Shearing stress F’/A dan Rate of shear dv/dr# 0atuan iskositas adalah poise atau dyne detik cm
e)
F$uiditas merupakan
kebalikan
dari
iskositas.
+'
0atuan
fluiditas
adalah centipoise (cps). cps5 ,poise (&artin, '). SISTEM NON%NEWTONIAN
*da -enis tipe aliran dalam sistem 1on+1ewtonian, yaitu plastis, pseudoplastis, dan dilatan. &# A$iran '$astis
6ura aliran plastis tidak melalui titik (,) tapi memotong sumbu shearing stress (atau akan memotong -ika bagian lurus dari kura tersebut diekstrapolasikan ke sumbu) pada suatu titik tertentu yang dikenal dengan sebagai harga ie$d (ie$d va$ue). Cairan plastis tidak akan mengalir sampai shearing stress dicapai sebesar yield value tersebut. 4ada harga stress di bawah harga yield value, zat bertindak sebagi bahan elastis (meregang lalu kembali ke keadaan semula, tidak mengalir) (&artin, ').
4ara ahli reologi mengklasifikasikan zat+zat bingham tersebut, yaitu zat yang memiliki yield alue sebagai zat padat, sedangkan untuk zat yang mulai mengalir pada tekanan geser yang paling minimum disebut sebagai zat cair. Yield alue merupakan suatu sifat yang sangat penting dari system disperse tertentu. *ngka arah dari reogram pada aliran plastik, dinamakan mobilitas, yang analog dengan fluiditas dalam system newton dan harga resiproknya dinamakan iskositas plastik, 7. 4ersamaan yang memerikan aliran plastic adalah =(F*+) ,
(&artin, '). 7 adalah iskositas plastis, dan f adalah yield value.*liran plastis berhubungan dengan adanya partikel+partikel yang tersuspensi dalam suspensi pekat. *danya yield value disebabkan oleh adanya kontak antara partikel+partikel yang berdekatan (disebabkan oleh adanya gaya an der 8aals), yang harus dipecah sebelum aliran dapat ter-adi. *kibatnya, yield value merupakan indikasi dari kekuatan flokulasi. &akin banyak suspensi yang terflokulasi, makin tinggi yield value+nya. 6ekuatan friksi antar partikel -uga berkontribusi dalam yield value. 6etika yield valueterlampaui ( shear stress di atas yield value), sistem plastis akan menyerupai sistem newton (&artin, '). *liran plastic diasosiasikan dengan adanya partikel+partikel terflokulasi dalam suspense yang pekat. *kibatnya suatu struktur yang kontinu ter-adi di seluruh system. *danya yield alue dikarenakan bergabungnya partikel+partikel (yang disebabkan gaya !an 2er 8aals), yang harus dipecahkan sebelum aliran ter-adi. 3adi yield alue merupakan suatu indikasi dari gaya flokulasi. &akin banyak suspense yang terflokulasi, makin tinggi yield aluenya. 9aya+gaya friksional (geser) antara partikel+partikel yang bergerak dapat -uga mempunyai andil akan adanya yield alue. 0esuai dengan bentuk kura, maka sekali yield alue dilampaui, pemberian tekanan geser selan-utnya (:+f) akan berbanding
lurus dengan kecepatan gesernya, 9. ;feknya, system aliran plastic tersebut akan menyerupai sistem newton (&artin, ').
-# A$iran 'seud".$astis
*liran pseudoplastis ditun-ukkan oleh beberapa bahan farmasi yaitu gom alam dan sisntesis seperti dispersi cair dari tragacanth, natrium alginat, metil selulosa, dan natrium karboksimetil selulosa. *liran pseudoplastis diperlihatkan oleh polimer+polimer dalam larutan, hal ini berkebalikan dengan sistem plastis, yang tersusun dari partikel+partikel tersuspensi dalam emulsi. 6ura untuk aliran pseudoplastis dimulai dari (,) , tidak ada yield value, dan bukan suatu harga tunggal (&artin, '). !iskositas
aliran
pseudoplastis
berkurang
dengan
meningkatnya rate of shear . Rheogram lengkung untuk bahan+bahan pseudoplastis ini disebabkan adanya aksi shearing terhadap molekul+ molekul
polimer
(atau
suatu
bahan
berantai
pan-ang).
2engan
meningkatnya shearing stress, molekul+molekul yang secara normal tidak beraturan, mulai menyusun sumbu yang pan-ang dalam arah aliran. 4engarahan ini mengurangi tahanan dari dalam bahan tersebut dan mengakibatkan rate of shear yang lebih besar pada tiap shearing stress berikutnya. FN = η’ ,
;ksponen 1 meningkat pada saat aliran meningkat hingga seperti aliran newton. 3ika 15 aliran tersebut sama dengan aliran newton (&artin, '). #
A$iran Di$atan
*liran dilatan ter-adi pada suspensi yang memiliki presentase zat padat terdispersi dengan konsentrasi tinggi.
Brookfield
merupakan
salah
satu
iscometer
yang
menggunakan gasing atau kumparan yang dicelupkan kedalam zat u-i dan mengukur tahanan gerak dari bagian yang berputar. >?). 4ada iskometer ini nilai iskositas didapatkan dengan mengukur gaya puntir sebuah rotor silinder (spindle) yang dicelupkan ke dalam sample. !iskometer Brookfield memungkinkan untuk mengukur iskositas dengan menggunakan teknik dalam iscometry. *lat ukur kekentalan (yang -uga dapat disebut iscosimeters) dapatmengukur iskositas melalui kondisi aliran berbagai bahan sampel yang diu-i. 7ntuk dapat mengukur iskositas sampel dalam iskometer Brookfield, bahan harus diam didalam wadah sementara poros bergerak sambil direndam dalam cairan. (*tkins >>/). 4rinsip ker-a dari iscometer Brookfield ini adalah semakin kuat putaran semakin tinggi iskositasnya sehingga hambatannya semakin besar. (&oechtar,>>) 4ada metode ini sebuah spindle dicelupkan ke dalam cairan yang akan diukur iskositasnya. 9aya gesek antara permukaan spindle dengan cairan akan menentukan tingkat iskositas cairan. 0ebuah spindle dimasukkan ke dalam cairan dan diputar dengan kecepatan tertentu. Bentuk dari spindle dan kecepatan putarnya inilah yang menentukan 0hear Rate. =leh karena itu untuk membuat sebuah hasil iskositas dengan methode pengukuran Rotational harus dipenuhi beberapa hal sebagai berikut . 3enis 0pindle
'. 6ecepatan putar 0pindle . >)
2*470 *tkins, 4.8. >>/. Kimia Fisika jilid I . 3akarta ;rlangga 2epkes R. >>?. Farmakope Indonesia Jilid IV . 2epartemen 6esehatan Republik ndonesia. 3akarata. &artin, et. al. '. Farmasi Fisika dan Ilmu Farmasetika Edisi 5. ;9C. 3akarta. &oechtar. >>. Farmasi Fisik . Yogyakarta 79&+press. 0ukard-o. >>. Kimia Fisika I . 3akarta Rineka Cipta.
