9 sistem dispersi
Post on 13-Oct-2015
128 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
1/54
1
Penggolongan Sistem Dispersi Menurut Ukuran Partikel
GolonganRentangUkuranPartikel
Karakteristik Sistem Contoh
Dispersimolekular
DispersiKoloidal
DispersiKasar
< 1,0 nm(m)
0,5 m -1,0 nm
> 0,5 m
Partikelpartikel tidak tampak dalammikroskop elektron; lolos melewatiultrafilter dan membran semipermeabel;difusi berlangsung cepat.
Partikel tidak teramati dalam mikroskopbiasa namun teramati dalam mikroskopelektron; lolos melewati kertas saring tapitidak lolos membran semipermiabel;
berdifusi sangat lambat.
Partikel tampak dibawah mikroskop; tidaklolos melewati kertas saring normal atauterdialisis melalui membransemipermeabel; partikel tidak dapatberdifusi
Molekul oksigen,ion-ion biasa,glukosa.
Sol perak koloidal,polimer alam dansintetik
Butiran pasir,kebanyakan emulsidan suspensifarmasetis, seldarah merah.
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
2/54
2
Contoh Sistem dispersi
Faseterdis-
persi
Medium
dispersi
Contoh
Koloidal Kasar
Cair
Padat
Gas
Cair
Padat
Gas
Cair
Padat
Gas
Gas
Cair
Cair
Cair
Padat
Padat
Padat
Kabut
Asap
Busa
Tetes minyak
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
3/54
3
Partikel koloid dapat dipisahkan dari partikel molekular.
Teknik pemisahan: dialisis, ultrafiltrasi, elektrodialisis
DISPERSI KOLOIDALUkuran dan Bentuk Partikel Koloidal
Partikel-: mempunyai luas permukaan yang sangat besar sekali.sol emas, warna merah: jika ukuran partikel > warna biruWarna antimon & Arsen trisulfida merah : dlm ukuran koloid :kuning
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
4/54
4
JENIS SISTEM KOLOIDAL
Koloid Liofilik:
Afinitas thd solven mudah, hidrokoloid
Koloid Liofobik:
Partikel anorganik dalam air: emas, perak, arsen sulfida, belerang,perak iodida.
Cara membuat:
Dispersi : alat colloid mills
Kondensasi: dari subkoloidal agregat koloidal
Reaksi kimia: reduksi: (lar. Garam logam mulia + formaldehid),
oksidasi: (H2S),
hidrolisis: (FeCl3),
penguraian ganda: (H2S + Asam arsen).
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
5/54
5
Koloid Asosiasi (Amfifil): Surfaktan.
Perubahan sifat surfaktan padacmc (critical micelle
concentration)
(a) Misel bola dalam air; (b) misel dalammedia nonair; (c) misel laminar, terbentuk
pada konsentrasi tinggi, dalam air
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
6/54
6
2
2
1
11
cmc
x
cmc
x
cmccmc campuran surfaktan:
Hitunglah CMC dari campuran n-dodesil oktaoksietilenglikol
monoeter (C12E8) dan n-dodesil D-maltosida (DM). CMC
C12E8 adalah CMC1= 8,1 10-5M (mol/liter) dan fraksi molnya,
x1= 0,75; CMC DM=CMC2= 15 10-5M (mol/liter)
x2= 1-0,75 = 0,25
55 1015
25,0
101,8
75,01
CMC CMC = 9,3 10
-5M
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
7/54
7
Efek Faraday-Tyndall
Seberkas sinar kuat akan memperlihatkan suatu kerucut,.Alat : melihat titik-titik cahaya yang membentuk kerucut Tyndall adalah
ultramikroskop.UkuranBentuk
Bangun (Struktur) Mikroskop Elektron Partikel koloidal
Penghamburan Sinar (Light Scattering)Bobot molekul koloid; dan informasi bentuk dan ukuran partikel.Kekeruhan (turbiditas), T, yaitu penurunan fraksional intensitas yang
disebabkan oleh penghamburan bila sinar melalui larutan sepanjang 1 cm.
Hc/= 1/M + 2Bc turbiditas, c konsentrasi solut dalam g/cm3 larutan, M berat rata-rata bobot
molekul, dan B suatu tetapan interaksi, H adalah tetapan sistem tertentu dansetara dengan:
H =321 3
n dn dc
N
2 2
4
3
( / )
SIFAT OPTIS KOLOID
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
8/54
8
SIFAT KINETIK KOLOID
Gerakan Brown
DifusiHukum pertama Fick : jumlah zat dq yang berdifusi dalam waktu dt
melewati bidang seluas S adalah berbanding lurus dengan perubahan
konsentrasi dc terhadap jarak yang dilalui dx.
D : koefisien difusi yaitu jumlah zat yang berdifusi per satuan waktu melewatisatu satuan luas jika dx/dt ( disebut konsentrasi gradien) sama dengan satu. Dmempunyai dimensi luas per satuan waktu.Partikel koloidal berbentuk sferis, maka persamaan Sutherland-Einstein atauStokes-Einstein:
M bobot molekul dan v volume spesifik
partial (kira-kira setara dengan volume
dalam cm3dari 1 g solut yang diperoleh
dari pengukuran kerapatan).
dtdx
dcDSdq
3
4
6
6
63
Mv
N
N
RTD
rN
RT
r
kTD
k: tetapan Boltzmann
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
9/54
9
Tekanan Osmotik
van't Hoff: = cRT
c
M RT
g
c
RT
Mg
c RT
M Bc
g
g ( )1
Kurva I : ideal
Kurva II dan III: real
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
10/54
10
Sedimentasi
Hukum Stokes:
vr g
2
9
2
0
0
( )
Dalam sentrifuge percepatan gravitrasi digantikan oleh 2x, dalamhal ini adalah kecepatan sudut, x adalah jarak partikel dari pusatpemutaran (rotasi).
v
dx
dt
r x
2
9
2
0
2
0
( )
Laju sentrifuge : rpm
= rpm x 2
Kecepatan sesaat, v = dx/dt partikel dalam satuan bidang sentrifugal
disebut koefisien sedimentasi Svendberg, s.:
s dx dt x
/2
s x x
t t
ln( / )( )
2 1
2
2 1
Bobot molekul polimer dapat
ditentukan oleh persamaan:
MRTs
D v
( )1 0
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
11/54
11
Viskositas
Persamaan Einstein: 01 2 5( , )
nrel
0
1 2 5, nsp
0
0
0
1 2 5,
sp 2 5,
sp
c k
sp
c k k c k c
1 2 3
2
persamaan Mark-Houwink:
[ ] KM
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
12/54
12
SIFAT LISTRIK KOLOID
Lar.
AgN03 Lar. KI
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
13/54
13
Elektroforesis:
v
E
49 10
4( )
: potensial zeta dalam volt; v adalah keceatan bergerak
(migrasi) sol dalam cm/sek di dalam tabung elektroforesis
yang panjangnya tertentu dalam cm; visakositas medium ()
dalam poise (dyne sek/cm2 ); tetapan dielektrik medium ;
gradien potensial E dalam volt/cm. Suku v/E disebut sebagai
mobilitas.
141v
EPada 200C :
Pada 250C, koefisien 141 menjadi 128
Berkaitan dengan pergerakan partikel bermuatanmelewati cairan dibawah pengaruh perbedaan potensial.
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
14/54
14
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
15/54
15
Kesetimbangan Membran Donnan
luar (o) dalam (i)
R-
Na+ Na+
Cl- Cl-
Setelah kesetimbangan tercapai,:
di sebelah luar membran :
[ ] [ ]Na Clo o
dan di sebelah dalam: [ ] [ ] [ ]Na R Cli i i
oo ClNa
[ ] ([ ] [ ] )[ ]
[ ][ ]
[ ]
Cl Cl R Cl
Cl R
Cl
o i i i
ii
i
2
2 1 =
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
Cl
Cl
R
Clo
i
i
i
1
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
16/54
16
Kemampuan dari misel untuk meningkatkan kelarutan zat yang secaranormal tidak larut, atau hanya sedikit larut, dalam medium dispersi
yang digunakan.
Misel bola nonionik surfaktan,polioksietilen monostearat
dalam air.
Benzenadan toluena,molekul nonpolar, ada didalam misel.
Asam salisilat, lebih polar.
Asam p- hiroksibenzoat,molekul polar, terletakdiantara rantai hidrofilsurfaktan.
SOLUBILISASI
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
17/54
17
Faktor Yang Mempengaruhi Solubilisasi
Kimiawi Surfaktan:
Rantai alkil lipofilik lebih panjang akan lebih mensolubilisasi obathidrofobik.
Surfaktan ionik: peningkatan jari-jari inti hidrokarbon,meningkatkan solubilisasi.
pH:
Merubah kesetimbangan antara solubilisat terion dan takterion.
Titik Krafft:
Suhu yang menunjukkan terjadinya kelarutan surfaktan = kmk (cmc)
Titik keruh (cloud point):
Suhu yang menunjukkan terjadinya kekeruhan (pengkabutan) yangtiba-tiba. Jika suhu dinaikkan terjadi surfaktan memisah sebagaipresipitat atau kalau konsentrasi tinggi sebagai suatu gel.
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
18/54
18
SUSPENSI
Partikel padat tidak terlarut dalam medium cair.
Diameter partikel > 0,1 m
Konsentrasi padat: 0,5 30%
Stabilitas fisik: Kondisi partikel tidak teragregasi dan
tetap terdistribusi rata dalam sistemnya.Partikel yang mengendap harus mudah terdispersi
kembali dengan sedikit pengocokan.
Akseptabilitas: Tidak memisah cepat
Redispersi mudah
Mudah dituang
Mudah menyebar pada kulit
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
19/54
19
Pada kondisi tertentu partikel-partikel membentuk sesuatuendapan yang disebut agregat> cake.
G ASL . SL adalah tegangan antarmuka. Kesetimbangan
tercapai jika G = 0. A : kenaikan luaspermukaan.
SIFAT ANTARMUKA PARTIKEL TERSUSPENSI
Penghalusan Luas permukaan besar termoinamistak stabil
membentuk kelompok (flokulat)
Kenaikan usaha (kerja, work, W) atau energi bebas
permukaan G:
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
20/54
20
Hitunglah perubahan energi bebas permukaan dari zatpadat dalam suspensi jika luas permukaan total naik dari103 cm2menjadi 107cm2. Tegangan antarmuka antara zatpadat dengan medium cair SL=100 dyne/cm
Energi bebas awal = G1= 100 103= 105erg/cm2
Saat luas permukaan meningkat : G2
= 100 107
= 109
erg/cm2
Perubahan energi bebas,G21=10
9105 109erg/cm2.
G ASL .
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
21/54
21
Partikel terflokulasi:
Ikatan lemah Memisah dengan cepat
Tak terbentuk cake
Mudah diresuspensi
Partikel terdeflokulasi:
Ikatan lebih kuat
Memisah perlahan-lahan Terjadi agregasi > cake
Sukar diresuspensiKurva potensial energi untukantaraksi partikel dalamsuspensi
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
22/54
22
PEMISAHAN DALAM SUSPENSI
v d gs o
o
2
18
( )
Teori Sedimentasi
Hukum Sokes:
Suspensi encer: < 2% ; (0,5%)
Modifikasi Hk. Stokes: v v n'
v adalah laju turun dari antarmuka dalam cm/sek
dan v adalah laju sedimentasi menurut hukum
Stokes. Suku : porositas awal sistem, bervariasi
dari nol sampai 1. Pangkat n : ukuran gangguan
sistem.
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
23/54
23
Diameter rata-rata partikel CaCO3dalam suspensi adalah
54 m. Kerapatan CaCO3 = 2,7, kerapatan air = 0,997
g/cm3
. Viskositas air=0,009 poise. Hitunglah laju turun vsampel CaCO3pada dua porositas berbeda, 1= 0,95 2=
0,5. Harga n =19,73
cm/sek30,0
009,018
981997,07,2105424
v
Untuk 1 = 0,95 >ln v = 1,204 +[19,73( 0,051)] =
2,210> v= 0,11 cm/sek
Untuk 2 = 0,5, maka diperoleh v = 3,510-7 cm/sek >
dengan porositas rendah (konsentrasi tinggi) maka sedimentasi
dihalangi.
Bentuk log pers: ln v= ln v + n ln v
d gs o
o
2
18
( )
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
24/54
24
SEDIMENTASI PARTIKEL
Suspensi terflokulasiSuspensi terdeflokulasi
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
25/54
25
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
26/54
26
PARAMETER SEDIMENTASI
F = Vu/ V
o
Volume (Tinggi) Sedimentasi
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
27/54
27
Derajat flokulasi, .
volume sedimen akhir suspensi terflokulasi
volume sedimen akhir suspensi terdeflokulasi
F= V/Vo
Fadalah volume sedimentasi suspensi terdeflokulasi
(terpeptisasi).
Derajat flokulasi adalah rasio F terhadap F
=F /F
V
V
VV
VVuu
0
0
/
/
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
28/54
28
Berapa volume sedimentasi dari 5% b/v suspensi MgCO3
dalam air. Volume awal = 100 ml, volume akhir sedimen =
30 ml.
Jika derajat flokulasi = 1,3. Berapa volume sedimentasi
terdeflokulasi.
3,0100
30
0
V
VF u
23,03,1
3,0
FF
F = Vu/ V
o
=F /F
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
29/54
2929
Suspensi terdeflokulasi: F= 0,15;
Suspensi terflokulasi : F= 0,75 = 0,75/0,15 = 5
F
F
Pada gambar samping:hitunglah
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
30/54
30
FORMULASI SUSPENSI
Pendekatan membuat suspensi yang stabil : menggunakan pembawa terstruktur>menjaga partikel terdeflokulasi di
dalam suspensi, menggunakan prinsip flokulasi. yang mudah diresuspensi dengan sedikit
pengocokan.
Pembasahan Partikel
Pendispersian awal serbuk yang tak larut.: dengan cara ditaburkan padapermukaan cairan.Serbuk hidrofob: belerang, arang, dan magnesium stearat.Serbuk hidrofilik: seng oksida, talk, dan magnesium karbonat..
Surfaktan berguna meningkatkan terjadinya pembasahan dan deflokulasi..
Gliserin dan zat higoskopik yang serupa: untuk menggerus basah (levigasi)bahan tak larut.Gliserin mengalir ke dalam ruang hampa di antara partikel untuk mengusirudara dan selama pencampuran akan melapisi dan memisahkan partikelsedemikian rupa sehingga air dapat meresap dan membasahi masing-masing
partikel.
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
31/54
31
Zat-zat yang digunakan : elektrolit, surfaktan,
dan polimer.
Elektrolitbekerja sebagai zat pemflokulasi :
menurunkan penghalang (barrier) listrik di antara
partikel,
pembentukan jembatan antar partikel sehingga
terjadi keterikatan satu sama lain membentuk
struktur yang longgar.
Flokulasi Terkontrol
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
32/54
32
Diagram caking, memperlihatkan flokulasi suspensi bismutsubnitrat oleh KH
2
PO4
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
33/54
33
Flokulasi dalam Pembawa Terstuktur
Jika F (volume sedimentasi) tidak mendekati satu > Ditambahkanzat pensuspensi untuk menghalangi pengendapan flok:Karboksimetilselulosa (CMC), Karbopol 934, Veegum, tragakan, ataubentonit baik tunggal atau dalam kombinasinya.
Rangkaian langkah yang berkaitan dengan pembentukan suspensiyang stabil
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
34/54
34
Reogram berbagai zat pensuspensi
Reogram yangmenunjukkan tiksotropi.
Pertimbangan Reologik
Viskositas; Perubahan sifat aliran; kualitas penyebaran.
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
35/54
35
Pembuatan Suspensi
Skala kecil
Skala besar
Stabilitas Fisik Suspensi
Kenaikan suhu sering menimbulkan flokulasi suspensi yang distabilkan oleh
surfaktan anionik. Energi tolak (repulsi) menjadi turun karena adanya
dehidrasi gugus polioksietilen dari surfaktan. Energi tarik (atraktif) menjadi
naik > partikel menflokulat.
Pertumbuhan partikel : proses destabilisasi. Simonelli dkk menelitipenghambatan pertumbuhan kristal sulfatiazol oleh polivinilpirolidon (PVP).
Terjadi interaksi dengan zat tambahan yang dilarutkan dalam medium
dispersi.
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
36/54
36
EMULSI
Emulsiadalah sistem : fase terdispersi (fase dalam, fase diskontinu) fase luar (kontinu), zat pengemulsi (emulgator, emulsifying agent).
Garis tengah (diameter) partikel fase terdispersi: 0,1 sampai 10 m
Jenis (tipe) Emulsi emulsi minyak dalam air (m-a).: oral, eksternal emulsi air dalam minyak (a-m) : eksternal
Beberapa metode untuk menentukan tipe suatu emulsi. : Pewarnaan
Pengenceran dengan air Pengukuran arus listrik
Penerapan Farmasetis fase terdispersi mempunyai rasa yang tidak enak. akan diserap lebih baik (sempurna) dalam bentuk emulsi.
untuk pemakaian eksternal dalam produk farmasetis dan kosmetika.
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/Gbr%20Emulsi.ppthttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/Gbr%20Emulsi.ppt -
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
37/54
37
TEORI EMULSIFIKASI
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
38/54
38
TEORI EMULSIFIKASI
Dua cairan yang tak bercampur dan dikocok : cairan yang satu terdispersi dalamcairan lainnya membentuk tetes halus dalam waktu yang cepat kedua cairantersebut akan memisah kembali membentuk dua lapisan.
Pemisahan yang terjadi : gaya kohesif lebih besar daripada gaya adhesif.Gaya kohesif dari masing-masing fase ditunjukkan sebagai energi antarmukaatau tegangan pada batas antara cairan-cairan tersebut.
Jika 1 cm3minyak mineral didispersikan menjadi globul yang mempunyai garistengah volume-surface dvs 0,01 m (10
-6cm) dalam 1 cm3air sehinggamembentuk emulsi yang halus, maka luas permukaan tetes minyak menjadi600 meter persegi. Energi bebas permukaan yang berkaitan dengan luastersebut adalah 34107erg, atau 8 kalori. Volume total sistem tetap 2 cm3.
joule4,184=kalori1karena8341034)cm106(erg/cm57
)(erg/cmdyne/cm57adalahairdenganmineralminyakantaraantarmukategangansedangkan
:permukaanbebasenergikenaikanatauUsaha
m600cm10610
6
6
7262
2
226
6
kalorijouleergW
AW
SdS
ow
v
vs
v
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
39/54
39
Kenaikan energi akibat luas permukaan yang membesar menjadikan sistemsecara termodinamis tidak stabil, > kecenderungan tetes-tetes untukbersatu kembali (koalesensi).Untuk mencegah koalesensi (memperkecil lajunya): emulgator.
Zat pengemulsi dapat dibagi atas 3 kelompok:
Zat aktif permukaan (surfaktan),
Koloid hidrofil,
Partikel padat halus,
Nama Golongan Tipe emulsi
Trietanolamin oleat
N-asetil N-etil morfolinum etosulfat (Atlas G-236)
Sorbitan mono-oleat (Atlas Span 80)
Polioksietilen sorbitan mono-oleat (Atlas Tween
80)
Akasia (garam dari asam d-glukoronat)
Gelatin (polipeptida dan asam amino)
Bentonit (alumunium silikat hidrat)
Veegum ( magnesium alumunium silikat)
Arang
Surfaktan (anionik)
Surfaktan (kationik)
Surfaktan (nonionik
Surfaktan (nonionik)
Koloid hidrofilik
Koloid hidrofilik
Partikel padat
Partikel padat
Partikel padat
m-a (HLB=12)
m-a (HLB=25)
a-m (HLB=4,3)
m-a (HLB=15)
m-a
m-a
m-a & a-m
m-a
a-m
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
40/54
40
Penjerapan Monomolekular
Natrium setil sulfat dan kholesterol : emulsi yang sangat baik.Natrium setil sulfat dengan oleil alkohol : emulsi yang tidak baik.kombinasi setil alkohol dan natrium oleat menghasilkan film yang rapat namun
kompleksitasnya terabaikan sehingga hasilnya emulsi yang tidak baik.
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
41/54
41
PenjerapanMultimolekular dan Pembentukan Film
Koloid liofilik hidrat dianggap sebagai zat aktif permukaan karena terlihat
pada antarmuka minyak-air.Dibedakan dengan surfaktan :
(1) tidak menurunkan tegangan antarmuka, dan
(2) membentuk film multimolekular pada antarmuka
Daya kerja berdasarkan efek ke (2) karena film yang terbentuk sifatnya kuat dan
menahan terjadinya koalesensi.Efek tambahan adalah kenaikan viskositas medium dispersi.
Penjerapan Partikel Padat
Partikel padat halus yang dibasahkan oleh minyak dan air dapat bekerja
sebagai emulgator.
Partikel tersebut terkonsentrasi pada antarmuka dan membentuk film
partikulat yang mengeliling tetesan sehingga mencegah koalesensi.
Serbuk yang mudah dibasahkan air akan membentuk emulsi m-a, sedangkan
yang mudah dibasahkan oleh minyak membentuk emulsi a-m.
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/Gbr%20adsorpsi%20permuk%20emulsi.ppthttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/Gbr%20adsorpsi%20permuk%20emulsi.ppt -
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
42/54
42
STABILITAS FISIK EMULSI
Stabilitas emulsi :
bebas koalesensi fase dalam,
bebas kriming, tetap baik dari segi penampilan, bau, warna, dan sifat fisis lain-nya.
Ketidakstabilan emulsi dapat digolongkan atas:
flokulasi dan kriming
koalesensi dan pecah
perubahan fisis dan kimia inversi fase
Kriming dan Hukum Stokes v r g
2
9
20
0
( )
Jika fase terdispersi kurang berat dari fase kontinu, umumnya pada kasusemulsi m-a, maka laju sedimentasi menjadi negatif, yaitu terjadi kriming naik.
Lebih besar perbedaan berat dari kedua fase, lebih besar tetes minyak dan
fase luar kurang kental maka laju kriming bertambah.
Viskositas fase luar dapat dinaikkan: + zat pengental (thickening agent) seperti
metilselulose, tragakan, atau natrium alginat.
Koalesensi dan Pecah
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
43/54
43
Koalesensi dan Pecah
Pecah (breaking) : bersifat irreversibel
Kriming: bolak-balik (reversibel).
King : dispersi partikel berukuran seragam yang sedikit kasar akan mempunyaikestabilan yang paling baik.
Pengaruh lain rasio volume-fase:
Ostwald : jika lebih dari 74% minyak ditambahkan dalam emulsi m-a, maka
globul minyak sering berkoalesensi dan emulsi menjadi pecah.
Nilai tersebut: titik kritis.
Secara umum rasio volume-fase 50:50 : emulsi yang paling stabil.
Emulsi dapat distabilkan oleh gaya tolak elektrostatik antara tetesan,
yaitu dengan menaikan potensial zeta. Penambahan zat (spesies)
bermuatan positif seperti ion natrium dan kalsium atau asam amino
kationik mengurangi potensial zeta dan dapat menyebabkan flokulasi.
Faktor yang paling penting dalam stabilitas emulsi : sifat fisik film
emulgator pada antarmuka.
l i bili
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
44/54
44
Evaluasi Stabilitas
Analisis frekuensi-ukuran emulsi dari waktu kewaktu sesuai umur produk. Untuk emulsi yang pecah dengan cepat: pengamatan makroskopik
Metode Garti-Magdasi: perubahan konduktivitas listrik selama siklus
pemanasanpendinginanpemanasan.Kurva konduktivitas diplotkan selama siklus suhu.Indeks stabilitas didefinisikan sebagai /h, : hperubahan yang terjadi dalam
konduktivitas antara suhu 350dan 450C, sedangkan adalah intervalkonduktivitas di dalam dua kurva pemanasan pada 350C.Lebih kecil konduktivitas maka lebih besar kestabilan emulsi.
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
45/54
45
Emulsi m-a dengan natrium stearat menjadi tipe a-m : + kalsium klorida.
Mengubah perbandingan volume-fase > emulgator m-a dicampur
minyak lalu ditambah air sedikit sampai korpus emulsi. Ketika ditambahkan air
sedikit demi sedikit maka berangsur tercapai titik inversi; selanjutnya air dan
emulgator akan membungkus minyak sebagai globul halus sehingga akhirnya
terbentuk emulsi m-a.
Pemisahan fase, perubahan warna, pembentukan gas dan bau, serta
perubahan sifat reologik suatu emulsi dapat terjadi karena pertumbuhan
mikroba.
Bakteria mendegradasikan emulgator nonionik dan anionik, gliserin, dan gom
alam sehingga emulsi dapat menjadi rusak.
Pembalikan (Inversi)Fase
Pengawetan Emulsi
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
46/54
46
Kebanyakan emulsi : aliran non-Newton.Konsentrasi volume fase terdispersinya rendah(kurang dari 0,05): Newton.Konsentrasi volumenya dinaikkan: aliranpseudoplastik.
Pada konsentrasi yang tinggi : aliran plastik.Bila konsentrasi volume mencapai 0,74 akan terjadiinversi dengan tanda adanya perubahan viskositas.Pengecilan ukuran partikel rata-rata meningkatkan
viskositas.Makin besar konsentrasi emulgator maka viskositasproduk akan semakin tinggi.
SIFAT REOLOGIK EMULSI
MIKROEMULSI
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
47/54
47
MIKROEMULSI
Mikroemulsi: larutan jernih transparan, tetapi berbeda dengan sistemsolubilisasi yang secara termodinamis stabil maka mikroemulsi tidak stabil.
Mikroemulsi terdiri dari tetes minyak dalam fase air (m-a) atau tetes air dalamfase minyak (a-m) dengan garis tengah kurang lebih 10 sampai 200 nm, danfraksi volume fase terdispersi antara 0,2 - 0,8.
Dalam mikroemulsi: ditambahkan pembantu emulsi atau kosurfaktan. Surfaktan anionik seperti natrium lauril sulfat atau kalium oleat didispersikan
dalam cairan organik misalnya benzena, lalu sejumlah kecil air ditambahkan,
maka mikroemulsi akan terbentuk dengan penambahan sedikit demi sedikitpentanol (kosurfaktan lipofilik) membentuk larutan jernih pada 300C.
Mikroemulsi:
Zona F (fluid) dan G (gel)
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
48/54
48
GEL
Suatu gel adalah sistem padat atau semisolida mengandung
paling sedikit dua konstituen, terdiri dari massa pekat yang
dirembesi cairan.
SEMISOLIDA
Jelly: Jika matriks yang saling berlengketan tersebut
banyak mengandung cairan.
xerogel Bila cairannya dihilangkan sehingga tinggal
kerangka. Contohnya antara lain lembaran gelatin, butiran
akasia.
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
49/54
49
Gel sistem dua fase: Massa gel dapat terdiri dari flokul
partikel halus bukan molekul besar, seperti pada gel
alumunium hidroksida, magma bentonit, dan magma
magnesia. Struktur gel pada sistem dua fase tersebut
(Gambar 22a,b) tidak selalu stabil, dan gel tersebut dapat
bersifat tiksotropik.
Gel sistem fasa tunggal : terdiri dari makromolekul
yang berada dalam bentuk seperti helaian serat (Gambar
22c). Unit-unit saling terikat oleh gaya kuat jenis van der
Waals sehingga membentuk daerah kristal dan amorf di dalam
keseluruhan sistem (Gambar 22d). Contoh tragakan dan
karboksimetilselulose
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
50/54
50
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
51/54
51
sinerisis: Bila gel didiamkan untuk beberapa lama, secara
alami gel tersebut mengkerut dan kandungan cairannya
tertekan keluar. Hal ini terjadi sebagai akibat pengisatan
berlanjut dari matriks atau struktur serat gel tersebut.
Sinerisis teramati pada jeli atau penganan gelatin.
bleeding : terjadinya pembebasan minyak atau air dari
dasar salep yang biasanya timbul dari suatu kekurangan
struktur gel bukan terjadi karena penciutan (kontraksi) sepertipada sinerisis.
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
52/54
52
pengembangan (swelling). Berlawanan dengan
sinerisis adalah pengambilan cairan oleh gel dengan
bertambahnya volume.
imbibisi menarik sejumlah tertentu cairan tanpamenambah volume.
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
53/54
53
Gambar Isoterm pengembangan dari gelatin pada dua suhu: () pada
250C; () pada 200C. Pengembangan diukur berdasarkan bertambahnya
berat gelatin dalam larutan dapar pada variasi waktu.
-
5/23/2018 9 Sistem Dispersi
54/54
54
PR FARMASI FISIKA :
SOAL DARI : PHYSICAL PHARMACY, ED IV, MARTIN
DIFUSI/DISOLUSI:
13-1; 13-4;
ANTARMUKA::
14-8; 14-13
REOLOGI:
17-4; 17-13
DISPERSI:
18-3; 18-10KINETIKA:
12-3a); 12-9
top related