fenomena antarmuka.pdf

8/18/2019 Fenomena Antarmuka.pdf

1/20

FENOMENA ANTARMUKA

Assalamu’ alaikum …..

Nurul Jummah


2/20

FENOMENA ANTARMUKA

Antarmuka adalah batas antara dua fase atau

lebih

Penggolongan Antarmuka

Fase Tipe dan Contoh Antarmuka

Gas/gas Tidak ada kemungkinan ada antarmuka

Gas/cairan Permukaan cairan, air yang berada di atmosfer

Gas/padatan Permukaan padat, bagian atas mejaCairan/cairan Antarmuka cairan-cairan, emulsi

Cairan /padatan Antarmuka cairan/padatan, suspensi

Padatan/padatan Antarmuka padatan-padatan, partikel-partikel serbuk yang saling

melekat.


3/20

APLIKASI DALAM FARMASI


4/20

ANTARMUKA CAIRAN

Tegangan antarmuka adalah gaya per satuanpanjang yang terdapat pada antarmuka duafase cair yang tidak bercampur.

Tegangan antarmuka selalu lebih kecil

daripada tegangan permukaan karena gayaadhesif antara dua fase cair yangmembentuk suatu antarmuka adalah lebihbesar daripada bila suatu fase cair dansuatu fase gas berada bersama-sama.

Tegangan permukaan adalah gaya persatuan panjang bisa juga digambarkandengan kerangka kawat tiga sisi dimanasuatu batang dapat bergerak diletakkan.(seperti gambar disamping).


5/20

RUMUS TEGANGAN PERMUKAAN ()

= tegangan permukaan

(dyne/cm)

f b= gaya yang dibutuhkan

L = panjang batang yang

dapat bergerak

=


6/20

CONTOH

Bila panjang dari batang L adalah 5 cm danmassa yang dibutuhkan untuk memecah filmadalah 0,50 gram, berapakah tegangan

permukaan larutan sabun tersebut ? Jawab :

f = m. g = 0,50 gram x 981 cm/detik2

= 490,5 dyne

=0,5

5 =

0,5

10 = 49 /


7/20

ENERGI BEBAS PERMUKAAN

W =kenaikan energi bebas permukaan (erg)

= tegangan permukaan (dyne/cm)

∆ = kenaikan luas (cm2)

dW = f x ds = 2 dW =

W = ∆


8/20

PERBEDAAN TEKANAN ANTARA KEDUA

LENGKUNGAN ANTARMUKA

W = 4 −

W = 4 − +

Karena tekanan adalah gaya per satuan

luas, atau gaya =tekanan x luas, perubahan

kerja yang diakibatkan oleh pengecilan jari- jari dr adalah

W = ∆

=

∆

∆ = /

W =kenaikan energi bebas permukaan (erg)

= tegangan permukaan (dyne/cm)

∆ = perbedaan tekanan

r = jari-jari


9/20

PENGUKURAN TEGANGAN PERMUKAAN DAN

TEGANGAN ANTARMUKA

1. Metode Kenaikan Kapiler

Gambar disamping

menunjukkan kekuatan adhesi

antara molekul-molekul cairan

dan dinding kapiler lebih besar

daripada kohesi antara molekul-

molekul cairan.

Komposisi gaya vertikal ke atas

yang dihasilkan dari teganganpermukaan cairan :

a =


10/20

LANJUTAN…

Total gaya ke atas sekeliling lingkaran

dalam tabung tsb adalah :

a

tot

= 2

= sudut kontak antara permukaan cairandan dinding kapiler

2 = keliling lingkaran

Perhitungan tegangan permukaan pada

metode ini adalah :

=

h = ketinggian sampai titik terendah dari

miniskus (cm)

= massa jenis cairan (g/cm3)

g = gaya gravitasi (981 cm/detik 2)


11/20

2. Tensiometer u Nouy

Alat disamping adalah salah satualat yang dapat mengukurtegangan permukaan dantegangan antarmuka.

Prinsip dari alat disamping adalah

bahwa gaya yang diperlukan untukmelepaskan suatu cincin platina-iridium yang dicelupkan padapermukaan atau antar mukaadalah sebanding dengan

tegangan permukaan atautegangan antarmuka.

Rumus tegangan permukaan :

=

LANJUTAN…


12/20

KOEFISIEN SEBAR

1.

Kerja Adhesi, yaitu energi yang dibutuhkan untuk

mematahkan gaya tarik-menarik antara molekul-

molekul tidak sejenis.

Kerja adhesi :

Wa = + −


13/20

LANJUTAN ….

2. Kerja Kohesi, yang diperlukan untuk memisahkan molekul-

molekul cairan yang menyebar sehingga cairan tersebut dapat

mengalir di atas lapisan bawah tsb.

Kerja Kohesi adalah :

W

c

= 2

Koefisien Sebar S),

S =W

a

–W

c

= + − ) −

S = − −


14/20

ADSORPSI PADA PERMUKAAN CAIRAN

Molekul dan ion yang diadsorpsi pada

antarmuka dinamakan zat aktif permukaan,

atau surfaktan→ amfifil ( lipofilik dan hidrofilik)


15/20

PENGGOLONGAN SISTEM HIDROFIL-LIPOFIL

HLB = 20 1 -

)

S = bilangan penyabunan

A = bilangan asam dari asam lemak

HLB =

− − − + 7


16/20

ADSORPSI PADA ANTARMUKA PADATAN

Antarmuka Padat/Gasx = gas yang diadsorpsi

m = massa adsorben

(gram)

Skema alat yang dipakai

untuk mengukur adsorpsidari gas dan zat padat.


17/20

LANJUTAN ….

Antarmuka Padat/Cair

Adsorpsi dalam proses kromatograf i serta pada fenomena

pembasahan dan proses deterjen.

Kerja dari suatu zat pembasah adalah untuk menurunkan

sudut kontak antara permukaan dan cairan pembasah.

Sudut kontak adalah sudut antara tetes cairan dan

permukaan ke atas mana ia menyebar.


18/20

SIFAT-SIFAT LISTRIK DARI ANTARMUKA

Lapisan Listrik Ganda

Distribusi listrik pada

antarmuka adalah ekuivalen

dengan suatu lapisan gandadari muatan, lapisan pertama

(memanjang dari aa’

ke

bb’

terikat dengan erat, lapisan

kedua (dari bb’ ke cc’ yang

lebih menghambur.


19/20

LANJUTAN ….

Potensial Nernst dan Potensial Zeta

Potensial pada zat padat aa’ adalah

potensial elektrotermodinamik

(Nernst), E, didefinisikan sebagai

perbedaan dalam potensial antara

permukaan yang sebenarnya dandaerah netral listrik dari larutan tsb.

Potensial yang terletak pada bidang

iris bb’ dikenal sebagai potensial

elektrokinetik atau potensial zeta, .

Potensial zeta mengatur derajat tolak-

menolak antara partikel-partikel

terdispersi yang bermuatan sama dan

saling berdekatan, dan bukan

potensial Nernst.


20/20

SEKIAN dan TERIMA KASIH

WASSALAM

fenomena antarmuka.pdf

Documents