TEGANGAN PERMUKAAN DAN EMULSIFIKASI 2.do
LABORATORIUM KIMIA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA
LAPORAN PRAKTIKUM
FARMASI FISIKA
“TEGANGAN PERMUKAAN DAN EMULSIFIKASI”
OLEH :
NAMA
: NENENG AMELIA BAKRI
ISMAWYA
STAMBUK
: 15020150202
15020150203
KELOMPOK
: 3C (TIGA C)
KELAS
: C10
ASISTEN
: ALMAWADAH RAHMA AMO
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA
MAKASSAR
2016
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Cairan mempunyai sifat menyerupai gas dalam hal gerakannya yang
mengikuti gerakan Brown dan daya alirnya (fluiditasnya). Selain itu cairan
juga menunjukkan adanya tegangan permukaan yang merupakan salah satu
sifat penting lainnya dari cairan. Permukaan cairan berperilaku seperti
lapisan yang memiliki tegangan dan cenderung mengambil bentuk
permukaan paling sempit.
Besarnya tegangan permukaan dipengaruhi oleh gaya tarik menarik
antara molekul dalam cairan. Umumnya cairan yang mempunyai gaya tarik
antara molekulnya besar seperti raksa, maka tegangan permukaannya juga
besar. Sebaliknya cairan seperti alkohol gaya tarik menarik antara
molekulnya kecil, maka tegangan permukaan juga kecil. Dalam kehidupan
sehari-hari tegangan permukaan cairan banyak dimanfaatkan dalam
hubungan dengan kemampuan cairan tersebut membasahi benda. Detergen
sintesis misalnya di desain untuk meningkatkan kemampuan air membasahi
kotoran yang melekat pada pakaian, yaitu dengan menurunkan tegangan
permukaan sehingga hasil cucian menjadi bersih. Demikian pula alkohol
dan jenis obat antiseptik lainnya, selain dibuat agar memiliki daya bunuh
kuman yang baik juga memiliki tegangan permukaan rendah agar
membasahi seluruh permukaan luka.
Dalam hal menentukan tegangan dari permukaan suatu benda kita
haruslah meninjau dari besarnya massa benda yang mengalir dalam
fluida.Bila dihubungkan dengan bidang farmasi, ternyata banyak sekali
pembahasaan tegangan permukaan yang terselubung dalam permasalahan
obat-obat di kehidupan sehari-hari. Seperti, dalam mengatasi sediaan obat
yang berbusa adsorbsi obat pada saluran pencernaan.
Dalam kehidupan sehari-hari sering kita jumpai berbagai bentuk
sediaan dengan jenis, bentuk dan penggunaan yang berbeda antara satu dan
yang lainnya. Setiap obat memiliki bentuk dan jenis yang berbeda sesuai
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
dengan kandungan bahan obat dan tujuan penggunaannya. Sifat sediaan
obat tergantung dari bahan obat dan bentuk sediannya yang dapat
mempengaruhi stabilitas suatu sediaan. Sediaan obat yang sering kita
jumpai antara lain, sediaan berupa larutan, sirup, suspensi, emulsi, tablet,
kapsul dan lain-lainnya. Setiap sediaan memiliki tingkat kestabilan tertentu,
dimana kestabilan terssebut dapat dipengaruhi oeh beberapa faktor antara
lain, suhu, cahaya, pH, sifat bahan obat dan secara biologis dapat
dipengaruhi oleh mikroorganisme.
Salah satu bentuk sediaan yang memiliki tingkat kestabilan yang
rendah adalah emulsi yang merupakan sediaan yang berupa campuran abtara
minyak dan air. Stabilitas emulsi ini salah satunya dapat dipengaruhi oleh
bahan emulgator. Kandungan bahan emulgator dalam sediaan akan
mempengaruhi viskositas sediaan dan kestabilan sediaan tersebut.
Tanpa adanya emulgator, maka emulsi akan segera pecah dan terpisah
menjadi fase terdispersi dan medium pendispersinya, yang ringan terapung
diatas yang berat. Adanya penambahan emulgator dapat menstabilkan suatu
emulsi karena emulgator menurunkan tegangan permukaan secara bertahap.
Adanya penurunan tegangan secara bertahap akan menurunkan energi bebas
yang diperlukan untuk pembentukan emulsi menjadi semakin minimal.
Artinya emulsi akan menjadi stabil bila dilakukan penambahan emulgator
yang berfungsi untuk menurunkan energi bebas pembentukan emulsi
semakasimal mungkin.
1.2. Tujuan Praktikum
1. Menentukan tegangan permukaan beberapa zat cair.
2. Menghitung jumlah emulgator golongan surfaktan yang digunakan
dalam pembuatan emulsi.
3. Membuat emulsi dengan menggunakan emulgator golongan surfaktan
4. Mengevaluasi ketidakstabilan suatu emulsi.
5. Menentukan HLB butuh minyak yang digunakan dalam pembuatan
emulsi.
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Teori Umum
Tegangan permukaan adalah gaya persatuan panjang bisa juga
digambarkan dengan suatu kerangka kawat tiga sisi dimana suatu batang
yang dapat bergerak diletakkan (Martin, 2008 : 925).
Tegangan antarmuka adalah gaya persatuan panjang yang terdapat
pada antarmuka dan fase air yang tidak bercampur dan seperti tegangan
permukaan mempunyai satuan dyne/cm Martin, 2008 : 925).
Gaya adhesi adalah energi yang dibutuhkan untuk mematahkan gaya
tarik-menarik antara molekul tidak sejenis (Martin, 2008 : 934).
Gaya kohesi adalah yang diperlukan untuk memisahkan molekulmolekul cairan yang menyebar sehingga cairan tersebut dapat mengalir
diatas lapisan bawah tersebut (Martin, 2008 : 935).
Energi bebas permukaan untuk menilai kerja yang dilakukan (energi)
dalam memperbesar luas permukaan (Martin, 1993 : 927).
Tegangan antar muka selalu lebih kecil dari pada tegangan permukaan
karena gaya adhesi antara 2 fase cair yang membentuk suatu anatrmuka
adalah lebih besar dari pada bila suatu fase gas berada bersama-sama. Jadi,
bila 2 cairan bercampur dengan sempurna, tidak ada tegangan antarmuka
yang terjadi (Martin, 1993 : 925).
Cara penentuan tegangan antarmuka, yaitu (Sinko, 2011 : 255-256) :
a. Metode Kenaikan Kapiler
Bila suatu tabung kapiler dicelupkan kedalam suatu cairan yang
ada didalam sebuah gelas piala. Cairan tersebut biasanya akan naik dalam
tabung sepanjang jarak tertentu, karena gaya adhesi antar molekul cairan
& dinding kapiler telah besar dari pada gaya kohesi antar molekul cairan,
cairan itu dikatakan membasahi dinding kapiler, menyebar pada dinding
tersebut, serta menaik didalam tabung. Dengan mengukur kenaikan
cairan dalam suatu kapiler, tegangan permukaan dapat dihitung. Namun,
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
tegangan antarmuka tidak mungkin diperoleh dengan metode kenaikan
kapiler.
1. Jika tabung kapiler mempunyai jari-jari r dicelupkan dalam cairan
yang membasahi permukaannya.
2. Komponen gaya vertikel yang dihasilkan tegangan permukaan cairan
pada setiap titik lingkaran menurut persamaannya : a = y cos ( ).
3. Gaya keatas total disekeliling lingkaran dalam tabung
2 r.y.cos ( ).
4. Bila cairan telah naik sampai batas maksimum
2 r. = .r2.h. .g
Akhirnya :
= + h. .g
b. Metode Cincin DU NUOY
Digunakan secara luas untuk mengukur tegangan permukaan dan
tegangan antarmuka. Prinsip instrumen ini didasarkan pada falita bahwa
gaya yang dikilekan untuk melepaskan suatu cincin platinum iridium
yang dicelupkan pada permukaan / tegangan antarmuka. Dengan
persamaannya :
=
Faktor Koreksi
Zuktema & water mengemukakan sebuah persamaan untuk perhitungan
faktor koreksi
(
:
)2 =
e
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
HLB adalah suatu surfaktan nonionil yang bagian hidroliknya hanya
polioksientilen dihitung menggunakan rumus : HLB =
(Sinko, 2011 :
502).
Amfifilik adalah sifat dari zat aktif permuliaan yang menyebabkan
partisi diabsorbsi pada antarmuka, apakah ini cair/gas atau cair/cair (Martin,
1993 : 940).
Detergen adalah surfaktan yang dipakai untuk menghilangkan
kotersial (Martin, 2008 : 968).
Sudut kontak adalah sudut antar tetes cairan & permukaan keatas
mana ia menyebar (Martin, 1993 : 966).
KMK adalah sifat-sifat larutan yang mengandung zat aktif permukaan
berubah dengan tajam pada suatu kisaran konsentrasi yang sempit
konsentrasi ini disebut konsentrasi misel kritis (Lachman, 2007 : 225).
Menghitung nilai HLB untuk zat aktif permukaan dengan memecah
berbagai molekul surfaktan kedalam gugus-gugus penyusunnya yang
masing-masing diberi suatu angka gugus. Penjumlahan dari angka-angka,
gugus dari surfaktan tertentu memungkinkan perhitungan nilai HLB-nya
menurut persamaan :
HLB =
-
+7
Lipofilik
Hidrofilik
(Martin, 1993 : 942).
18
13
Zat-zat larutan
Detergen
12
9
w/o zat pengemulsi
6
Kebanyakan zat antibuna
3
0
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202
ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
Skala HLB
(Martin, 1993 : 941).
Bayangan suatu permukaan padat yang berhubungan dengan suatu
larutan polar yang mengandung ion-ion mislanya suatu larutanair dari suatu
elektrolit. Lebih lanjut, misalkan sejumlah kation diabsorbsi pada
permukaan tersebut, memberikan suatu muatan positif yang tertinggal
didalam larutan adalah sisa kation ditambah jumlah keseluruhan anion yang
ditambahkan. Anion-anion ini ditarik kepermukaan yang bermuatan positif
oleh gaya listrik yang juga bekerja menolak pendekatan kation-kation lebih
lanjut, diabsorbsi permukaan sempurna. Disamping gaya listrik ini,
pergerakan yang sama dari semua ion dalam larutan. Akibatnya, suatu
larutan setimbang terjadi dimana sejumlah anion yang berlebih mendekati
permukaan, sedang sisanya didistribusikan dalam jumlah yang mengecil
begitu pula meninjau dari permukaan tersebut.
a
b
c
d
+
-
-
+
-
-
+
-
+
-
+
-
+
+
-
-
+
-
+
+
+
-
-
+ +
-
+
+
-
+
-
Dimana aa’ adalah permukaan zat padat ion yang diabsorbsi yang
membuat permukaan tersebut bermuatan positif disebut sebagai ion
penentuan potensial. Tepat sesudah lapisan permukaan ini adalah suatu
daerah dimana molekul-molekul zat terlarut tarikan dengan erat. bb’ adalah
yang mempunyai muatan berlawanan dengan ion-ion penentuan potensial.
Dikenal dengan derajat penarikan dari molekul-molekul pelarut &
counterian ini adalah sedemikian rupa sehingga bila dipindahkan relatif
terhadap cairan.
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
Jadi, distribusi listrik pada permukaan adalah ekuivalen dengan suatu
lapisan ganda dari muatan, lapisan pertama terikat dengan erat, dan suatu
lapisan ke-2 yang lebih menghambur. Oleh karena itu, lapisan ganda
menghambat memanjang dari aa’ ke cc’ (Lachman, 2007 : 226).
Faktor-faktor yang mempengaruhi tegangan permukaan zat cair, yaitu:
(Lachman, 2007 : 221)
a. Suhu
adalah tegangan permukaan dan kebanyakan cairan turun hampir secara
linear dengan naiknya temperatur, yaitu dengan naiknya energi kinetik
dari molekul tersebut. Pada daerah temperatur kritisnya, tegangan
permukaan suatu cairan menjadi nol (Martin, 1993 : 929).
Tegangan Permukaan
b. Zat terlarut dapat mengubah tegangan permukaan air
NaCl
Sukrosa
Natrium Stearat
Zat Terlarut
Karena efek tersebut terdapat pada permukaan, maka dapatlah dianggap
bahwa komposisi daerah antarmuka telah berubah karena adanya natrium
stearat atau natrium klorida.
Zat aktif permukaan tidak mempunyai efek lebih lanjut pada
permukaan atau tegangan permukaan pada konsentrasi diatas masa kritis
yang mengutamakan bahwa zat aktif permukaan dalam berlebih dari
konsentrasi mana kritisnya tidak lagi berorientasi pada antarmuka
(Lachman, 2007 : 225-257).
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
Kerja yang paling penting dari suatu zat pembasahan sudut kontak
pada antar permukaan dan cairan pembasah. Sudut kontak antara cairan dan
suatu zat padat menjadi 0o menandakan pembasahan sempurna atau ia
mungkin mendekati 180o, dalam hal mana pembahasan tidak bermakna.
Sudut kontak juga bisa mempunyai harga antara batas
ini seperti
digambarkan dalam sketsa-sketsa (Martin, 2008 : 966-967).
Emulsi adalah suatu sistem yang tidak stabil secara termodinamika
yang mengandung paling sedikit dua fase cair yang tidak bercampur dimana
suatu diantaranya didispersikan sebagai bola-bola dalam fase cair dan lain
(Martin, 1993 : 1143).
Surfaktan adalah suatu pengemulsi, zat pembasah, detergen, atau zat
penstabil
yang
bisa
dinamakan
dari
pengetahuan
keseimbangan
hidrofitliposit (Martin, 1993 : 1151).
Polimer adalah suatu senyawa berantai panjang dan mempunyai bobot
molekul yang tinggi dan mengandung gugus-gugus aktif yang ditempatkan
disepanjang-panjangnya (Martin, 1993 : 1138).
HLB adalah suatu skala sebarang dari berbagai angka untuk dipakai
sebagai suatu ukuran keseimbangan hidrofilik-lipofilik (Martin, 1993 : 941).
Emulgator adalah bahan aktif permukaan yang menurunkan tegangan
antarmuka antara minyak dan air dan mengelilingi tetesan terdispersi
dengan membentuk lapisan yang kuat untuk mencegah koalasensi dan
pemisahan fase terdispersi (Parrot, 1968 : 313).
HLB Butuh adalah nilai keseimbangan hidrofilik-lipofilik yang
dibutuhkan (Sinko, 2011 : 563).
Tipe-tipe dari emulsi, yaitu (Martin, 1993 : 1144) :
a.
Emulsi minyak dalam air (%)
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
Bila fase minyak didispersikan sebagai bola-bola fase kontinyu air.
Emulsi obat untuk pemberian oral bertipe (
penggunaan suatu zat pengemulsi
b.
) dan membutuhkan
(Martin, 1993 : 1144).
Emulsi air dalam minyak (%)
Bila fase minyak bertindak sebagai fase kontinyu tertentu, seperti
mentega dan beberapa soup salad emulsi tipe.
Berdasarkan sifat kimianya, emulgator dibagi atas dua yakni :
1.
Bahan Pengemulsi Sintetik
a. Anionik, pada sub bagian ini ialah surfaktan bermuatan (-) contoh :
Na, K dan garam-garam amonium dari asam asetat dan larutan yang
larut dalam air dan sebagai bahan pengemulsi tipe
. Bahan
pengemulsi ini rasanya tidak menyenangkan dan mengiritasi saluran
pencernaan.
b. Kationik aktivitas permukaan pada kelompok ini (I). Komponen ini
bertindak sebagai bakterisial dan juga menghasilkan emulsi anti
infeksi seperti pada ioton kulit dan krim.
c. Non ion H, surfaktan tidak berpisah ditempat tersebar luas,
digunakan sebagai bahan pengemulsi ketika kerja keseimbangan
molekul antara hidrofilik dan klipofilik.
2.
Emulgator Alam (tumbuhan, hewan) Bahan alam yang diperkirakan
hayalan gilasin, kritin dan kolesterol (Rps : 300-301).
Emulgator berdasarkan mekanisme kerjanya, yaitu (Lachman,
1985 : 1034) :
a. Penurunan tegangan permukaan, walaupun pengurangan tegangan
permukaan menurunkan energi bebas antarmuka yang dihasilkan
pada dispersi, peranan zat pengemulsi, sebagai pembatas antarmuka
adalah yang paling. Ini dapat dilihat dengan jelas bila seseorang
memperhatikan bahwa banyak polimer dan padatan yang terbagi
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
halus, tidak efisiensi dalam menurunkan tegangan antarmuka
membentuk pembatas antarmuka yang sekali bertindak untuk
mencegah penggabungan dan bertindak sebagai zat pengemulsi.
b. Lapisan antarmuka, pembentukan lapisan-lapisan oleh suatu
pengemulsi pada permukaan tetesan air atau minyak tidak dipelajari
secara terperinci, pengertian dari suatu lapisan tipis menomolekuler
yang terarah dan zat pengemulsi tersebut pada permukaan fase
dalam suatu emulsi.
c. Penolakan
elektrik,
telah
digambarkan
bagaimana
lapisan
antarmuka atau kristal cair kemudian mengubah laju penggabungan
tetesan dan bertindak sebagai pembatas. Disamping itu lapisan yang
sama atau serupa dapat menghasilkan gaya listrik rangkap yang
dapat timbul dai gugus-gugus bermuatan listrik yang mengarah
pada permukaan bola-bola yang teremulsi
yang distabilkan
dengan satuan Na.
Ciri-ciri Kestabilan emulsi secara fisika, yaitu (Martin, 1993 : 1154) :
a.
Tidak adanya penggabungan fase dalam, dimana berupa peneliti
mendefinisikan suatu emulsi hanya hal terbentuknya penimbunan dari
fase dalam dan pemisahan dari produk.
b.
Tidak adanya creaming, ecarming yang diakibatkan oleh frakulasi dan
konsitasi bola. Bola yang merupakan sistem dinamis yang dihasilkan
menggambarkan
tahap-tahap
potensial
terhadap
terjadinya
penggabungan fase dalam yang sempurna.
Ciri-ciri
ketidkastabilan
secara
fisika
dari
emulsi
dan
cara
penggabungannya (Martin, 1993 : 1139-1156) :
a.
Flokulasi dan Creaming
“Diatasi dengan menambahkan suatu zat penguntan seperti metil
selulosa”.
Meningkatkan tetapan fase minyak dengan menambahkan zat-zat
yang larut dalam minyak seperti bromo naftalein.
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
1.
Penggabungan & Pemecahan (Martin, 1993 : 1156-1160)
a. Krim yang menggumpal bisa didispersikan kembali dengan mudah
dan dapat terbentuk kembali suatu campuran yang homogen dari
suatu emulsi yang membentuk krim dengan pengocokan, karena
bola-bola minyak masih dikelilingi oleh suatu lapisan pelindung
dari suatu zat pengemulsi. Jika terjadi pematahan, pencampuran
biasa tidak bisa mengsuspensikan kembali bola-bola tersebut
dalam bentuk suatu emulsi yang stabil, karena lapisan yang
mengelilingi partikel-partikel tersebut telah dirusak dan minyak
cenderung untuk bergabung. Jadi yang berperan penting yaitu
stabilan dari emulsi yang dibuat menjadi efektif. Pengemulsi harus
kuat dan elastis dan harus terbentuk dengan cepat selama proses
pengemulsi.
b. Berbagai jenis perubahan kimia dan fisika (penilaian kestabilan)
metode-metode yang digunakan untuk menentukan kestabilan
yaitu analisis frekuensi dan emulsi dari waktu ke waktu dengan
waktu lamanya produk tersebut untuk emulsi yang pecah dengan
cepat menggunakan penyelidikan mikroskopik.
2.
Pengubahan Fase
Mencampur suatu zat pengemulsi
dengan minyak kemudian
menambahkan sejumlah kecil air karena volume air asedikit
sedangkan dibandingkan dengan volume minyak, air didispersikan
dalam minyak dengan membentuk sistem minyak dengan air (Martin,
1993 : 1161).
Fase minyak pada emulsi minyak dalam air
membuktikan HLB
spesifik yang disebut dengan kesetimbangan hidrofilik-lipofilik, yang
dibutuhkan (requnted hidrofilik-lipofilik balance, RHLB). Nilai RHLB yang
berbeda dibutuhkan untuk membuat suatu emulsi air dalam minyak
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
telah ditentukan secara empiris untuk sejumlah minyak dan zat mirip
minyak (Sinko, 2011 : 262-263).
Griffin menciptakan suatu skala sembarang berupa nilai-nilai yang
berfungsi sebagai ukuran keseimbangan hidrofilik-lipofilik, bahan-bahan
aktif permukaan. Dengan menggunakan sistem angka ini kita dapat
menentukan kisarah HLB efisiensi optimum masing-masing golongan
surfaktan. Makin tinggi nilai HLB suatu senyawa, makin hidrofilik senyawa
tersebut spenter serbitan bersifat Lipopi dan Twin turunan polioksilfilen
bersifat hidrofilik. Nilai HLB yang berbeda dibutuhkan untuk membuat
suatu emulsi yang mula-mula kita menghitung emulsi secara keseluruhan
(Sinko, 2011 : 262-263).
Daftar HLB dan HLB Butuh :
A.
Tabel 17-5 (Lachman, 1989 : 1055)
Emulsi
(Cairan)
Emulsi
(Cairan)
Sek 1 alkohol
Stearil alkohol
Asam skalat
Lanolin, anhidrat
Minyak mineral,
15
14
15
10
12
8
-
ringan & berat
Minyak biji panas
Petrolatum
Malam tawon
Lilin parafin
10
12
12
11
5
5
4
4
6-7
8
9-11
15
B. Tabel 16-6 (Sinko, 2011 : 563)
Minyak biji kapas
Petrolatum
Lilin lebah
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
Lilin parafin
Minyak mineral
Metil silikon
Lonalin anhidrat
Lilin karnauba
10
10-12
11
12-14
12-14
4
5-6
8
-
Lauril alkohol
14
-
Minyak jarak
14
Nilai HLB ditambahkan jadi nilai HLB dari campuran bahan aktif
permukaan yang telah dikalkulasi dengan penambahan produk nilai HLB
dari tiap bahan aktif permukaan dan total fraksi bahan permukaan; Nilai
HLB tiap bahan aktif permukaan nilai HLB pada campuran perklorat 80 dan
serbitan menoluate 50 adalah
(150
) + (4,3 +
) = 9,65
Busa secara umum adalah susah dan dihidrasi agen aktif permukaan
dengan nilai HLB 1-3 adalah agen dan mungkin digunakan untuk
menghasilkan busa yang tidak diinginkan (Parrot, 1971 : 310).
Mula-mula menghitung RHLB emulsi secara keseluruhan dengan
menghasilkan RHLB masing-masing komponen mirip minyak (HMI-4)
dengan fraksi berat yang dikontribusikan oleh masing-masing komponen
ilmu pada fase minyak total bisol fase minyak 50 gr oleh karena itu.
Lilin lebah
9 = 2,70
Lanolin
12 = 2,40
Lilin parafin
10 = 4,00
Sitri alkohol
RHLB total % emulsi
15 = 1,50
10,60
Selanjutnya kita memiliki suatu campuran dari dua bahan pengemulsi
(Sinko, 2011 : 563).
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
a.
Satu bahan yang memiliki HLB diatas dan satu lagi bahan yang
memiliki HLB yang dibutuhkan emulsi (RHLB – 10,6 untuk cntoh ini).
Dalam total 16,5 kita memilih tween 80, yang memiliki HLB 15 dan
span 80 yang memiliki HLB 4,3.
Rumus untuk menghitung persen berat tween 80 adalah :
% tween 80 =
b.
Jadi, % tween 80 =
= 0,59.
c.
Dua gram bahan pengemulsi telah ditetapkan untuk memberikan
perlindungan yang tepat bagi emulsi
Jadi, 2,0 gram
.
0,59 = 1,18 gram tween 80 dibutuhkan dan sisanya
0,82 span 80 harus ditambahkan untuk 100 gram emulsi.
Penyimpanan pada suhu, Arrhenius mengatakan bahwa pada suhu 10
akan meningkatkan reaksi kimia sehingga terbentuk emulsi tetapi
digunakan dalam suhu 4
dan 45 . Pengocokan mekanik akan membantu
penggeseran sehingga tejadi kondisi dan kestabilan emulsi dan penambahan
pengocokan akan menghasilkan emulsi dan memisah.
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
BAB 3 METODE KERJA
3.1. Alat Praktikum
Tegangan Permukaan alat yang digunakan yaitu botol 100 ml,
piknomoeter 25 ml, timbangan analitik, timbangan digital, pipet tetes,
cawan petri, pipa kapiler dan mistar penggaris. Sedangkan pada,
Emulsifikasi alat yang digunakan yaitu gelas kimia 100 ml, gelas ukur 50
ml, cawan porselin, gelas arloji, plat panas, mixer, termometer, batang
pengaduk, sendok tanduk, timbangan, gegep kayu dan pipet tetes.
3.2. Bahan Praktikum
Tegangan permukaan bahan yang digunakan yaitu aquadest, parafin
cair dan tween 80. Sedangkan pada, Emulsifikasi bahan yang digunakan
yaitu minyak, air murni, tween 80 dan span 80.
3.3. Cara Kerja
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
A. Menentukan Tegangan Permukaan
Tentukan tegangan permukaan zat-zat berikut ini dengan metode
kenaikan kapiler dari Air, Larutan tween 80 dengan konsentrasi 0,2 ; 0,4
; 0,6 ; 0,8 ; 1,0 ; 2,0 ; 4,0 ; 6,0 ; 8,0 ; 10,0 mg/100 ml air dan parafin cair.
B. Penentuan HLB butuh minyak dengan jarak HLB lebar
R/
Minyak
20%
Emulgator
3%
Air
100%
ad
Buatlah suatu seri dengan nilai HLB butuh masing-masing 5, 6, 7, 8, 9,
10, 11, dan 12.
Prosedur kerja :
1. Hitung jumlah tween dan span yang diperlukan untuk setiap nilai
HLB butuh.
2. Timbang masing-masing bahan yang diperlukan.
3. Campurkan minyak dengan span, campurkan air dengan tween,
panaskan keduanya diatas tangas air bersuhu 60oC.
4. Tambahkan campuran minyak ke dalam campuran air dan segera
diaduk menggunakan pengaduk elektrik selama lima menit.
5. Masukkan emulsi ke dalam tabung sedimentasi dan beri tanda
sesuai nilai HLB masing-masing.
6. Tinggi emulsi dalam tabung diusahakan sama dan catat waktu mulai
memasukkan emulsi ke dalam tabung.
7. Amati jenis ketidakstabilan emulsi yang terjadi selama 6 hari. Bila
terjadi kriming, ukur tinggi emulsi yang membentuk cream.
8. Tentukan pada nilai HLB berapa emulsi tampak relative paling
stabil.
C. Penentuan HLB butuh minyak dengan jarak HLB sempit
Dari hasil percobaan pada diatas diperoleh nilai HLB butuh berdasar
atas emulsi yang tampak relative paling stabil, misalnya nilai HLB
butuhnya 9. Untuk memperoleh nilai HLB butuh yang lebih akurat,
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
perlu dibuat satu seri emulsi lagi dengan nilai HLB 8 sampai 10 dengan
jarak HLB masing-masing 0,25. Prosedur kerjanya sama dengan
percobaan diatas.
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengamatan
1. Tabel Pengamatan
A. Tegangan Permukaan
No
Nama Zat
.
Tinggi
Bobot
Cairan
jenis
(cm)
(g/ml)
(dyne/cm)
1
Air
1,2 cm
0,997 g/ml
1,465 dyne/cm
2
Parafin Cair
1 cm
0,62 g/ml
0,76 dyne/cm
3
Lar. Tween 0,2 mg/100 ml
1 cm
1,08 g/ml
1,323 dyne/cm
4
Lar. Tween 0,4 mg/100 ml
0,8 cm
1,08 g/ml
1,058 dyne/cm
5
Lar. Tween 0,6 mg/100 ml
1,2 cm
1,08 g/ml
1,587 dyne/cm
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
6
Lar. Tween 0,8 mg/100 ml
1,3 cm
1,08 g/ml
1,67 dyne/cm
7
Lar. Tween 1,0 mg/100 ml
1,3 cm
1,08 g/ml
1,67 dyne/cm
8
Lar. Tween 2,0 mg/100 ml
1,1 cm
1,08 g/ml
1,455 dyne/cm
9
Lar. Tween 4,0 mg/100 ml
1,2 cm
1,08 g/ml
1,587 dyne/cm
10
Lar. Tween 6,0 mg/100 ml
0,8 cm
1,08 g/ml
1,058 dyne/cm
11
Lar. Tween 8,0 mg/100 ml
1 cm
1,08 g/ml
1,323 dyne/cm
12
Lar. Tween 10,0 mg/100ml
0,9 cm
1,08 g/ml
1,190 dyne/cm
B. Emulsifikasi
Volume pemisahan pada hari ke (ml)
HLB Butuh
1
2
3
8
4,2
4,2
4,6
11
5
5,1
5,3
2. Perhitungan
A. Tegangan Permukaan
1. Air
=
r
=
0,25
=
2,931
g
h
0,997 X 9,8
1,2
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
= 1,465 dyne/cm
2. Parafin Cair
=
r
g
=
0,25
=
1,520
h
0,62 X 9,8
1
= 0,76 dyne/cm
3. Tween 80 (konsentrasi 1,0 mg/100 ml & 2,0 mg/100 ml)
a. Tween 80 [] 1,0 mg/100 ml
=
r
=
0,25
=
g
h
1,08 X 9,8
1,3
3,340
= 1,67 dyne/cm
b. Tween 80 [] 2,0 mg/100 ml
=
r
=
0,25
=
g
h
1,08 X 9,8
1,1
2,910
= 1,455 dyne/cm
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
GRAFIK HUBUNGAN ANTARA KONSENTRASI
SURFAKTAN DAN TEGANGAN PERMUKAAN
1,587
0
1,455
0
1,323
0
1,587
0
1,323
0
1,058
0
1,058
0
0
0,2
0,4
0,6
0
0,8
1,0
2,0
4,0
6,0
8,0
B. Emulsifikasi
Diketahui
:
Parafin cair : 20%
Emulgator
: 3%
HLB Tween : 15
HLB Span
: 4,3
HLB Butuh : 8 dan 11
Penyelesaian :
HLB 8 = (a
15) + [(5-a)
4,3] = (3
8)
= 15a + 21,5 – 4,3a
= 24
=
10,7a
= 24 – 21,5
10,7a
= 2,5
a
=
= 0,233
Nilai Tween 80 = 0,233
Nilai Span 80
1,190
0
= nilai emulgator – a
= 3 – 0,233
= 2,767
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
10,0
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
HLB 11 = (a
15) + [(5-a)
4,3] = (3
11)
= 15a + 21,5 – 4,3a
= 33
=
10,7a
= 33 – 21,5
10,7a
= 11,5
a
=
= 1,074
Nilai Tween 80 = 1,074
Nilai Span 80
= nilai emulgator – a
= 3 – 1,074
= 1,926
4.2. Pembahasan
Tegangan permukaan adalah gaya persatuan panjang yang di kerjakan
sejajar permukaan untuk mengimbangi gaya tarikan kedalam pada cairan,hal
tersebut karena gaya adhesi lebih kecil dari gaya kohesi antara molekul
cairan sehingga menyebabkan terjadinya gaya kedalam pada permukaan
cairan.
Manfaat tegangan permukaan dalam bidang farmasi yaitu dalam
mempengaruhi penyerapan obat pada bahan pembantu padat pada sediaan
obat, penetrasi molekul melalui membrane biologis, pembentukan dan
kestabilan emulsi dan dispersi partikel tidak larut dalam media cair untuk
membentuk sediaan suspensi. Tegangan muka ini dalam farmasi adalah
faktor yang mempengaruhi adsorbsi obat dalam bentuk sediaan padat,
penetrasi molekul melalui membrane biologi, penting pada sediaan emulsi
dan stabilitasnya.
Cara kerja dari metode kenaikan kapiler ini yaitu disiapkan alat dan
bahan yang akan digunakan. Diambil secukupnya air suling, parafin cair,
dan larutan tween 80 1,0 dan 2,0 kemudian dimasukkan ke dalam cawan
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
petri. Dicelupkan ke pipa kapiler sampai cairan sampel naik dan diukur
ketinggiannya. Dihitung tegangan permukaan.
Adapun hasil percobaan yang diperoleh yaitu pada pada tween 80 1,0
mg/100 ml yaitu 1,67 dyne/cm dan 2,0 mg/100 ml yaitu 1,455 dyne/ml.
Parafin cair yaitu 0,76 dyne/cm dan Air yaitu 1,465 dyne/cm.
Dari hasil kurva diperoleh tegangan permukaan larutan tween 80
konsentrasi 0,2 mg/100ml – 10,0 mg/100 ml tidak konstan terkadang naik
terkadang juga turun, sehingga dari kurva tersebut tidak bisa didapatkan
nilai KMK.
Adapun
penambahan
tween
80,
hasil
tegangan
permukaan
akanberbeda-beda, tergantung pada konsentrasinya. Pada hasil praktikum
pengaruh pertambahan tween dapat mempengaruhi tegangan permukaan
dari air.
Emulsi merupakan suatu sistem yang secara termodinamika tidak
stabil, terdiri dari paling sedikit dua fase sebagaia globul-globul dalam fase
cair yang lainnya yang distabilkan oleh emulgator.
Mutu dan kestabilan suatu emulsi banyak dipengaruhi oleh emulgator
yang digunakan, mekanisme kerja dari emulgator adalah menurunkan
tegangan antar permukaan, air dan minyak serta membentuk lapisan film
pada permukaan globul-globul fase pendispersi.
Dalam pembuatan emulsi, pemilihan emulgator merupakan faktor
yang sangat penting karena mutu dan kestabilan emulsi banyak dipengaruhi
oleh emulgator yang digunakan. Mekanisme kerjanya emulgator adalah
menurunkan tegangan antar permukaan cairan dan minyak serta membentuk
lapisan tipis pada permukaan fase terdispersi.
Pembuatan emulsi dalam percobaan ini menggunakan larutan tween
dan span, ini untuk mendapatkan harga HLB yang diinginkan, dan sifat-sifat
emulsi yang baik, emulgator yang digunakan dari golongan surfaktan atau
bahan aktif permukaan. Bahan aktif permukaan mengurangi tegangan antar
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
muka karena absorbsinya pada batas minyak/air membentuk lapisan-lapisan
monomolekuler.
Suatu emulsi terdiri dari fase minyak dan fase air, di dalam percobaan
ini, yang menjadi fase minyak adalah span-60, dan yang menjadi fase air
adalah tween – 80. Dalam percobaan, span-60 dimasukkan ke dalam minyak
karena bersifat liporfil. Sedangkan tween-80 dimasukkan dalam air karena
bersifat hidrofil.
Pencampuran antara fase cair dan fase minyak dilakukan pada suhu
60oC. Hal ini dilakukan agar hasilnya stabil dimana jika di atas 60 oC maka
surfaktan akan rusak. Pengocokan dilakukan untuk mendapatkan emulsi
yang stabil.
Berdasarkan hasil percobaan yang sebelumnya telah diamati beberapa
hari, didapatkan volume rata-rata pada HLB 8 adalah hari ke 1 dan 2 = 4,2
ml, hari ke 3 = 4,6 ml; HLB 11 hari ke 1 = 5 ml, hari ke 2 = 5,1 ml, hari ke 3
= 5,3 ml.
BAB 5 PENUTUP
5.1
Kesimpulan
Faktor-faktor yang mempengaruhi tegangan permukaan suatu zat
cair yaitu Temperatur, zat terlarut, dan masa jenis. Sedangkan pada
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
emulsifikasi antara lain, suhu, cahaya, pH, sifat bahan obat dan secara
biologis dapat dipengaruhi oleh mikroorganisme.
Dari hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa tegangan
permukaan zat cair yaitu pada pada tween 80 1,0 mg/100 ml yaitu 1,67
dyne/cm dan 2,0 mg/100 ml yaitu 1,455 dyne/ml. Parafin cair yaitu 0,76
dyne/cm dan Air yaitu 1,465 dyne/cm, serta tidak terdapat nilai KMK.
Sedangkan pada hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa emulsifikasi
yaitu didapatkan volume rata-rata pada HLB 8 adalah hari ke 1 dan 2 = 4,2
ml, hari ke 3 = 4,6 ml; HLB 11 hari ke 1 = 5 ml, hari ke 2 = 5,1 ml, hari ke
3 = 5,3 ml. Jadi kesimpulannya bahwa pada HLB 8 dan 11 terjadi
pemisahan fase tetapi tidak dikatakan stabil.
5.2. Saran
Sebaiknya lebih teliti dalam melaksanakan praktikum, agar tidak
memperoleh kesalahan dalam pengambilan data .
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2016. Penuntun Praktikum Farmasi Fisika . Universitas Muslim
Indonesia : Makassar
Ditjen POM. 1979. Farmakope Indonesia, Edisi III. DepkesRI : Jakarta
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
Lachman Leon, 2007. Teori dan Praktek Farmasi Industri, Edisi Ketiga. Penerbit
Universitas Indonesia Press : Jakarta.
Martin, A. 1993.Farmasi Fisika, Buku I. UI Press : Jakarta
Martin, A. 2008.Farmasi Fisika, Buku I. UI Press : Jakarta
Parrot. 1968. Pharmaceutical Technology, Burgess Publishing Company.
University of Lowa : Lowa
Parrot. 1971. Pharmaceutical Technology, Burgess Publishing Company.
University of Lowa : Lowa
Sinko, P. 2011. Farmasi Fisika, Buku II. UI Press : Jakarta
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA
LAPORAN PRAKTIKUM
FARMASI FISIKA
“TEGANGAN PERMUKAAN DAN EMULSIFIKASI”
OLEH :
NAMA
: NENENG AMELIA BAKRI
ISMAWYA
STAMBUK
: 15020150202
15020150203
KELOMPOK
: 3C (TIGA C)
KELAS
: C10
ASISTEN
: ALMAWADAH RAHMA AMO
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA
MAKASSAR
2016
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Cairan mempunyai sifat menyerupai gas dalam hal gerakannya yang
mengikuti gerakan Brown dan daya alirnya (fluiditasnya). Selain itu cairan
juga menunjukkan adanya tegangan permukaan yang merupakan salah satu
sifat penting lainnya dari cairan. Permukaan cairan berperilaku seperti
lapisan yang memiliki tegangan dan cenderung mengambil bentuk
permukaan paling sempit.
Besarnya tegangan permukaan dipengaruhi oleh gaya tarik menarik
antara molekul dalam cairan. Umumnya cairan yang mempunyai gaya tarik
antara molekulnya besar seperti raksa, maka tegangan permukaannya juga
besar. Sebaliknya cairan seperti alkohol gaya tarik menarik antara
molekulnya kecil, maka tegangan permukaan juga kecil. Dalam kehidupan
sehari-hari tegangan permukaan cairan banyak dimanfaatkan dalam
hubungan dengan kemampuan cairan tersebut membasahi benda. Detergen
sintesis misalnya di desain untuk meningkatkan kemampuan air membasahi
kotoran yang melekat pada pakaian, yaitu dengan menurunkan tegangan
permukaan sehingga hasil cucian menjadi bersih. Demikian pula alkohol
dan jenis obat antiseptik lainnya, selain dibuat agar memiliki daya bunuh
kuman yang baik juga memiliki tegangan permukaan rendah agar
membasahi seluruh permukaan luka.
Dalam hal menentukan tegangan dari permukaan suatu benda kita
haruslah meninjau dari besarnya massa benda yang mengalir dalam
fluida.Bila dihubungkan dengan bidang farmasi, ternyata banyak sekali
pembahasaan tegangan permukaan yang terselubung dalam permasalahan
obat-obat di kehidupan sehari-hari. Seperti, dalam mengatasi sediaan obat
yang berbusa adsorbsi obat pada saluran pencernaan.
Dalam kehidupan sehari-hari sering kita jumpai berbagai bentuk
sediaan dengan jenis, bentuk dan penggunaan yang berbeda antara satu dan
yang lainnya. Setiap obat memiliki bentuk dan jenis yang berbeda sesuai
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
dengan kandungan bahan obat dan tujuan penggunaannya. Sifat sediaan
obat tergantung dari bahan obat dan bentuk sediannya yang dapat
mempengaruhi stabilitas suatu sediaan. Sediaan obat yang sering kita
jumpai antara lain, sediaan berupa larutan, sirup, suspensi, emulsi, tablet,
kapsul dan lain-lainnya. Setiap sediaan memiliki tingkat kestabilan tertentu,
dimana kestabilan terssebut dapat dipengaruhi oeh beberapa faktor antara
lain, suhu, cahaya, pH, sifat bahan obat dan secara biologis dapat
dipengaruhi oleh mikroorganisme.
Salah satu bentuk sediaan yang memiliki tingkat kestabilan yang
rendah adalah emulsi yang merupakan sediaan yang berupa campuran abtara
minyak dan air. Stabilitas emulsi ini salah satunya dapat dipengaruhi oleh
bahan emulgator. Kandungan bahan emulgator dalam sediaan akan
mempengaruhi viskositas sediaan dan kestabilan sediaan tersebut.
Tanpa adanya emulgator, maka emulsi akan segera pecah dan terpisah
menjadi fase terdispersi dan medium pendispersinya, yang ringan terapung
diatas yang berat. Adanya penambahan emulgator dapat menstabilkan suatu
emulsi karena emulgator menurunkan tegangan permukaan secara bertahap.
Adanya penurunan tegangan secara bertahap akan menurunkan energi bebas
yang diperlukan untuk pembentukan emulsi menjadi semakin minimal.
Artinya emulsi akan menjadi stabil bila dilakukan penambahan emulgator
yang berfungsi untuk menurunkan energi bebas pembentukan emulsi
semakasimal mungkin.
1.2. Tujuan Praktikum
1. Menentukan tegangan permukaan beberapa zat cair.
2. Menghitung jumlah emulgator golongan surfaktan yang digunakan
dalam pembuatan emulsi.
3. Membuat emulsi dengan menggunakan emulgator golongan surfaktan
4. Mengevaluasi ketidakstabilan suatu emulsi.
5. Menentukan HLB butuh minyak yang digunakan dalam pembuatan
emulsi.
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Teori Umum
Tegangan permukaan adalah gaya persatuan panjang bisa juga
digambarkan dengan suatu kerangka kawat tiga sisi dimana suatu batang
yang dapat bergerak diletakkan (Martin, 2008 : 925).
Tegangan antarmuka adalah gaya persatuan panjang yang terdapat
pada antarmuka dan fase air yang tidak bercampur dan seperti tegangan
permukaan mempunyai satuan dyne/cm Martin, 2008 : 925).
Gaya adhesi adalah energi yang dibutuhkan untuk mematahkan gaya
tarik-menarik antara molekul tidak sejenis (Martin, 2008 : 934).
Gaya kohesi adalah yang diperlukan untuk memisahkan molekulmolekul cairan yang menyebar sehingga cairan tersebut dapat mengalir
diatas lapisan bawah tersebut (Martin, 2008 : 935).
Energi bebas permukaan untuk menilai kerja yang dilakukan (energi)
dalam memperbesar luas permukaan (Martin, 1993 : 927).
Tegangan antar muka selalu lebih kecil dari pada tegangan permukaan
karena gaya adhesi antara 2 fase cair yang membentuk suatu anatrmuka
adalah lebih besar dari pada bila suatu fase gas berada bersama-sama. Jadi,
bila 2 cairan bercampur dengan sempurna, tidak ada tegangan antarmuka
yang terjadi (Martin, 1993 : 925).
Cara penentuan tegangan antarmuka, yaitu (Sinko, 2011 : 255-256) :
a. Metode Kenaikan Kapiler
Bila suatu tabung kapiler dicelupkan kedalam suatu cairan yang
ada didalam sebuah gelas piala. Cairan tersebut biasanya akan naik dalam
tabung sepanjang jarak tertentu, karena gaya adhesi antar molekul cairan
& dinding kapiler telah besar dari pada gaya kohesi antar molekul cairan,
cairan itu dikatakan membasahi dinding kapiler, menyebar pada dinding
tersebut, serta menaik didalam tabung. Dengan mengukur kenaikan
cairan dalam suatu kapiler, tegangan permukaan dapat dihitung. Namun,
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
tegangan antarmuka tidak mungkin diperoleh dengan metode kenaikan
kapiler.
1. Jika tabung kapiler mempunyai jari-jari r dicelupkan dalam cairan
yang membasahi permukaannya.
2. Komponen gaya vertikel yang dihasilkan tegangan permukaan cairan
pada setiap titik lingkaran menurut persamaannya : a = y cos ( ).
3. Gaya keatas total disekeliling lingkaran dalam tabung
2 r.y.cos ( ).
4. Bila cairan telah naik sampai batas maksimum
2 r. = .r2.h. .g
Akhirnya :
= + h. .g
b. Metode Cincin DU NUOY
Digunakan secara luas untuk mengukur tegangan permukaan dan
tegangan antarmuka. Prinsip instrumen ini didasarkan pada falita bahwa
gaya yang dikilekan untuk melepaskan suatu cincin platinum iridium
yang dicelupkan pada permukaan / tegangan antarmuka. Dengan
persamaannya :
=
Faktor Koreksi
Zuktema & water mengemukakan sebuah persamaan untuk perhitungan
faktor koreksi
(
:
)2 =
e
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
HLB adalah suatu surfaktan nonionil yang bagian hidroliknya hanya
polioksientilen dihitung menggunakan rumus : HLB =
(Sinko, 2011 :
502).
Amfifilik adalah sifat dari zat aktif permuliaan yang menyebabkan
partisi diabsorbsi pada antarmuka, apakah ini cair/gas atau cair/cair (Martin,
1993 : 940).
Detergen adalah surfaktan yang dipakai untuk menghilangkan
kotersial (Martin, 2008 : 968).
Sudut kontak adalah sudut antar tetes cairan & permukaan keatas
mana ia menyebar (Martin, 1993 : 966).
KMK adalah sifat-sifat larutan yang mengandung zat aktif permukaan
berubah dengan tajam pada suatu kisaran konsentrasi yang sempit
konsentrasi ini disebut konsentrasi misel kritis (Lachman, 2007 : 225).
Menghitung nilai HLB untuk zat aktif permukaan dengan memecah
berbagai molekul surfaktan kedalam gugus-gugus penyusunnya yang
masing-masing diberi suatu angka gugus. Penjumlahan dari angka-angka,
gugus dari surfaktan tertentu memungkinkan perhitungan nilai HLB-nya
menurut persamaan :
HLB =
-
+7
Lipofilik
Hidrofilik
(Martin, 1993 : 942).
18
13
Zat-zat larutan
Detergen
12
9
w/o zat pengemulsi
6
Kebanyakan zat antibuna
3
0
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202
ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
Skala HLB
(Martin, 1993 : 941).
Bayangan suatu permukaan padat yang berhubungan dengan suatu
larutan polar yang mengandung ion-ion mislanya suatu larutanair dari suatu
elektrolit. Lebih lanjut, misalkan sejumlah kation diabsorbsi pada
permukaan tersebut, memberikan suatu muatan positif yang tertinggal
didalam larutan adalah sisa kation ditambah jumlah keseluruhan anion yang
ditambahkan. Anion-anion ini ditarik kepermukaan yang bermuatan positif
oleh gaya listrik yang juga bekerja menolak pendekatan kation-kation lebih
lanjut, diabsorbsi permukaan sempurna. Disamping gaya listrik ini,
pergerakan yang sama dari semua ion dalam larutan. Akibatnya, suatu
larutan setimbang terjadi dimana sejumlah anion yang berlebih mendekati
permukaan, sedang sisanya didistribusikan dalam jumlah yang mengecil
begitu pula meninjau dari permukaan tersebut.
a
b
c
d
+
-
-
+
-
-
+
-
+
-
+
-
+
+
-
-
+
-
+
+
+
-
-
+ +
-
+
+
-
+
-
Dimana aa’ adalah permukaan zat padat ion yang diabsorbsi yang
membuat permukaan tersebut bermuatan positif disebut sebagai ion
penentuan potensial. Tepat sesudah lapisan permukaan ini adalah suatu
daerah dimana molekul-molekul zat terlarut tarikan dengan erat. bb’ adalah
yang mempunyai muatan berlawanan dengan ion-ion penentuan potensial.
Dikenal dengan derajat penarikan dari molekul-molekul pelarut &
counterian ini adalah sedemikian rupa sehingga bila dipindahkan relatif
terhadap cairan.
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
Jadi, distribusi listrik pada permukaan adalah ekuivalen dengan suatu
lapisan ganda dari muatan, lapisan pertama terikat dengan erat, dan suatu
lapisan ke-2 yang lebih menghambur. Oleh karena itu, lapisan ganda
menghambat memanjang dari aa’ ke cc’ (Lachman, 2007 : 226).
Faktor-faktor yang mempengaruhi tegangan permukaan zat cair, yaitu:
(Lachman, 2007 : 221)
a. Suhu
adalah tegangan permukaan dan kebanyakan cairan turun hampir secara
linear dengan naiknya temperatur, yaitu dengan naiknya energi kinetik
dari molekul tersebut. Pada daerah temperatur kritisnya, tegangan
permukaan suatu cairan menjadi nol (Martin, 1993 : 929).
Tegangan Permukaan
b. Zat terlarut dapat mengubah tegangan permukaan air
NaCl
Sukrosa
Natrium Stearat
Zat Terlarut
Karena efek tersebut terdapat pada permukaan, maka dapatlah dianggap
bahwa komposisi daerah antarmuka telah berubah karena adanya natrium
stearat atau natrium klorida.
Zat aktif permukaan tidak mempunyai efek lebih lanjut pada
permukaan atau tegangan permukaan pada konsentrasi diatas masa kritis
yang mengutamakan bahwa zat aktif permukaan dalam berlebih dari
konsentrasi mana kritisnya tidak lagi berorientasi pada antarmuka
(Lachman, 2007 : 225-257).
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
Kerja yang paling penting dari suatu zat pembasahan sudut kontak
pada antar permukaan dan cairan pembasah. Sudut kontak antara cairan dan
suatu zat padat menjadi 0o menandakan pembasahan sempurna atau ia
mungkin mendekati 180o, dalam hal mana pembahasan tidak bermakna.
Sudut kontak juga bisa mempunyai harga antara batas
ini seperti
digambarkan dalam sketsa-sketsa (Martin, 2008 : 966-967).
Emulsi adalah suatu sistem yang tidak stabil secara termodinamika
yang mengandung paling sedikit dua fase cair yang tidak bercampur dimana
suatu diantaranya didispersikan sebagai bola-bola dalam fase cair dan lain
(Martin, 1993 : 1143).
Surfaktan adalah suatu pengemulsi, zat pembasah, detergen, atau zat
penstabil
yang
bisa
dinamakan
dari
pengetahuan
keseimbangan
hidrofitliposit (Martin, 1993 : 1151).
Polimer adalah suatu senyawa berantai panjang dan mempunyai bobot
molekul yang tinggi dan mengandung gugus-gugus aktif yang ditempatkan
disepanjang-panjangnya (Martin, 1993 : 1138).
HLB adalah suatu skala sebarang dari berbagai angka untuk dipakai
sebagai suatu ukuran keseimbangan hidrofilik-lipofilik (Martin, 1993 : 941).
Emulgator adalah bahan aktif permukaan yang menurunkan tegangan
antarmuka antara minyak dan air dan mengelilingi tetesan terdispersi
dengan membentuk lapisan yang kuat untuk mencegah koalasensi dan
pemisahan fase terdispersi (Parrot, 1968 : 313).
HLB Butuh adalah nilai keseimbangan hidrofilik-lipofilik yang
dibutuhkan (Sinko, 2011 : 563).
Tipe-tipe dari emulsi, yaitu (Martin, 1993 : 1144) :
a.
Emulsi minyak dalam air (%)
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
Bila fase minyak didispersikan sebagai bola-bola fase kontinyu air.
Emulsi obat untuk pemberian oral bertipe (
penggunaan suatu zat pengemulsi
b.
) dan membutuhkan
(Martin, 1993 : 1144).
Emulsi air dalam minyak (%)
Bila fase minyak bertindak sebagai fase kontinyu tertentu, seperti
mentega dan beberapa soup salad emulsi tipe.
Berdasarkan sifat kimianya, emulgator dibagi atas dua yakni :
1.
Bahan Pengemulsi Sintetik
a. Anionik, pada sub bagian ini ialah surfaktan bermuatan (-) contoh :
Na, K dan garam-garam amonium dari asam asetat dan larutan yang
larut dalam air dan sebagai bahan pengemulsi tipe
. Bahan
pengemulsi ini rasanya tidak menyenangkan dan mengiritasi saluran
pencernaan.
b. Kationik aktivitas permukaan pada kelompok ini (I). Komponen ini
bertindak sebagai bakterisial dan juga menghasilkan emulsi anti
infeksi seperti pada ioton kulit dan krim.
c. Non ion H, surfaktan tidak berpisah ditempat tersebar luas,
digunakan sebagai bahan pengemulsi ketika kerja keseimbangan
molekul antara hidrofilik dan klipofilik.
2.
Emulgator Alam (tumbuhan, hewan) Bahan alam yang diperkirakan
hayalan gilasin, kritin dan kolesterol (Rps : 300-301).
Emulgator berdasarkan mekanisme kerjanya, yaitu (Lachman,
1985 : 1034) :
a. Penurunan tegangan permukaan, walaupun pengurangan tegangan
permukaan menurunkan energi bebas antarmuka yang dihasilkan
pada dispersi, peranan zat pengemulsi, sebagai pembatas antarmuka
adalah yang paling. Ini dapat dilihat dengan jelas bila seseorang
memperhatikan bahwa banyak polimer dan padatan yang terbagi
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
halus, tidak efisiensi dalam menurunkan tegangan antarmuka
membentuk pembatas antarmuka yang sekali bertindak untuk
mencegah penggabungan dan bertindak sebagai zat pengemulsi.
b. Lapisan antarmuka, pembentukan lapisan-lapisan oleh suatu
pengemulsi pada permukaan tetesan air atau minyak tidak dipelajari
secara terperinci, pengertian dari suatu lapisan tipis menomolekuler
yang terarah dan zat pengemulsi tersebut pada permukaan fase
dalam suatu emulsi.
c. Penolakan
elektrik,
telah
digambarkan
bagaimana
lapisan
antarmuka atau kristal cair kemudian mengubah laju penggabungan
tetesan dan bertindak sebagai pembatas. Disamping itu lapisan yang
sama atau serupa dapat menghasilkan gaya listrik rangkap yang
dapat timbul dai gugus-gugus bermuatan listrik yang mengarah
pada permukaan bola-bola yang teremulsi
yang distabilkan
dengan satuan Na.
Ciri-ciri Kestabilan emulsi secara fisika, yaitu (Martin, 1993 : 1154) :
a.
Tidak adanya penggabungan fase dalam, dimana berupa peneliti
mendefinisikan suatu emulsi hanya hal terbentuknya penimbunan dari
fase dalam dan pemisahan dari produk.
b.
Tidak adanya creaming, ecarming yang diakibatkan oleh frakulasi dan
konsitasi bola. Bola yang merupakan sistem dinamis yang dihasilkan
menggambarkan
tahap-tahap
potensial
terhadap
terjadinya
penggabungan fase dalam yang sempurna.
Ciri-ciri
ketidkastabilan
secara
fisika
dari
emulsi
dan
cara
penggabungannya (Martin, 1993 : 1139-1156) :
a.
Flokulasi dan Creaming
“Diatasi dengan menambahkan suatu zat penguntan seperti metil
selulosa”.
Meningkatkan tetapan fase minyak dengan menambahkan zat-zat
yang larut dalam minyak seperti bromo naftalein.
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
1.
Penggabungan & Pemecahan (Martin, 1993 : 1156-1160)
a. Krim yang menggumpal bisa didispersikan kembali dengan mudah
dan dapat terbentuk kembali suatu campuran yang homogen dari
suatu emulsi yang membentuk krim dengan pengocokan, karena
bola-bola minyak masih dikelilingi oleh suatu lapisan pelindung
dari suatu zat pengemulsi. Jika terjadi pematahan, pencampuran
biasa tidak bisa mengsuspensikan kembali bola-bola tersebut
dalam bentuk suatu emulsi yang stabil, karena lapisan yang
mengelilingi partikel-partikel tersebut telah dirusak dan minyak
cenderung untuk bergabung. Jadi yang berperan penting yaitu
stabilan dari emulsi yang dibuat menjadi efektif. Pengemulsi harus
kuat dan elastis dan harus terbentuk dengan cepat selama proses
pengemulsi.
b. Berbagai jenis perubahan kimia dan fisika (penilaian kestabilan)
metode-metode yang digunakan untuk menentukan kestabilan
yaitu analisis frekuensi dan emulsi dari waktu ke waktu dengan
waktu lamanya produk tersebut untuk emulsi yang pecah dengan
cepat menggunakan penyelidikan mikroskopik.
2.
Pengubahan Fase
Mencampur suatu zat pengemulsi
dengan minyak kemudian
menambahkan sejumlah kecil air karena volume air asedikit
sedangkan dibandingkan dengan volume minyak, air didispersikan
dalam minyak dengan membentuk sistem minyak dengan air (Martin,
1993 : 1161).
Fase minyak pada emulsi minyak dalam air
membuktikan HLB
spesifik yang disebut dengan kesetimbangan hidrofilik-lipofilik, yang
dibutuhkan (requnted hidrofilik-lipofilik balance, RHLB). Nilai RHLB yang
berbeda dibutuhkan untuk membuat suatu emulsi air dalam minyak
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
telah ditentukan secara empiris untuk sejumlah minyak dan zat mirip
minyak (Sinko, 2011 : 262-263).
Griffin menciptakan suatu skala sembarang berupa nilai-nilai yang
berfungsi sebagai ukuran keseimbangan hidrofilik-lipofilik, bahan-bahan
aktif permukaan. Dengan menggunakan sistem angka ini kita dapat
menentukan kisarah HLB efisiensi optimum masing-masing golongan
surfaktan. Makin tinggi nilai HLB suatu senyawa, makin hidrofilik senyawa
tersebut spenter serbitan bersifat Lipopi dan Twin turunan polioksilfilen
bersifat hidrofilik. Nilai HLB yang berbeda dibutuhkan untuk membuat
suatu emulsi yang mula-mula kita menghitung emulsi secara keseluruhan
(Sinko, 2011 : 262-263).
Daftar HLB dan HLB Butuh :
A.
Tabel 17-5 (Lachman, 1989 : 1055)
Emulsi
(Cairan)
Emulsi
(Cairan)
Sek 1 alkohol
Stearil alkohol
Asam skalat
Lanolin, anhidrat
Minyak mineral,
15
14
15
10
12
8
-
ringan & berat
Minyak biji panas
Petrolatum
Malam tawon
Lilin parafin
10
12
12
11
5
5
4
4
6-7
8
9-11
15
B. Tabel 16-6 (Sinko, 2011 : 563)
Minyak biji kapas
Petrolatum
Lilin lebah
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
Lilin parafin
Minyak mineral
Metil silikon
Lonalin anhidrat
Lilin karnauba
10
10-12
11
12-14
12-14
4
5-6
8
-
Lauril alkohol
14
-
Minyak jarak
14
Nilai HLB ditambahkan jadi nilai HLB dari campuran bahan aktif
permukaan yang telah dikalkulasi dengan penambahan produk nilai HLB
dari tiap bahan aktif permukaan dan total fraksi bahan permukaan; Nilai
HLB tiap bahan aktif permukaan nilai HLB pada campuran perklorat 80 dan
serbitan menoluate 50 adalah
(150
) + (4,3 +
) = 9,65
Busa secara umum adalah susah dan dihidrasi agen aktif permukaan
dengan nilai HLB 1-3 adalah agen dan mungkin digunakan untuk
menghasilkan busa yang tidak diinginkan (Parrot, 1971 : 310).
Mula-mula menghitung RHLB emulsi secara keseluruhan dengan
menghasilkan RHLB masing-masing komponen mirip minyak (HMI-4)
dengan fraksi berat yang dikontribusikan oleh masing-masing komponen
ilmu pada fase minyak total bisol fase minyak 50 gr oleh karena itu.
Lilin lebah
9 = 2,70
Lanolin
12 = 2,40
Lilin parafin
10 = 4,00
Sitri alkohol
RHLB total % emulsi
15 = 1,50
10,60
Selanjutnya kita memiliki suatu campuran dari dua bahan pengemulsi
(Sinko, 2011 : 563).
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
a.
Satu bahan yang memiliki HLB diatas dan satu lagi bahan yang
memiliki HLB yang dibutuhkan emulsi (RHLB – 10,6 untuk cntoh ini).
Dalam total 16,5 kita memilih tween 80, yang memiliki HLB 15 dan
span 80 yang memiliki HLB 4,3.
Rumus untuk menghitung persen berat tween 80 adalah :
% tween 80 =
b.
Jadi, % tween 80 =
= 0,59.
c.
Dua gram bahan pengemulsi telah ditetapkan untuk memberikan
perlindungan yang tepat bagi emulsi
Jadi, 2,0 gram
.
0,59 = 1,18 gram tween 80 dibutuhkan dan sisanya
0,82 span 80 harus ditambahkan untuk 100 gram emulsi.
Penyimpanan pada suhu, Arrhenius mengatakan bahwa pada suhu 10
akan meningkatkan reaksi kimia sehingga terbentuk emulsi tetapi
digunakan dalam suhu 4
dan 45 . Pengocokan mekanik akan membantu
penggeseran sehingga tejadi kondisi dan kestabilan emulsi dan penambahan
pengocokan akan menghasilkan emulsi dan memisah.
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
BAB 3 METODE KERJA
3.1. Alat Praktikum
Tegangan Permukaan alat yang digunakan yaitu botol 100 ml,
piknomoeter 25 ml, timbangan analitik, timbangan digital, pipet tetes,
cawan petri, pipa kapiler dan mistar penggaris. Sedangkan pada,
Emulsifikasi alat yang digunakan yaitu gelas kimia 100 ml, gelas ukur 50
ml, cawan porselin, gelas arloji, plat panas, mixer, termometer, batang
pengaduk, sendok tanduk, timbangan, gegep kayu dan pipet tetes.
3.2. Bahan Praktikum
Tegangan permukaan bahan yang digunakan yaitu aquadest, parafin
cair dan tween 80. Sedangkan pada, Emulsifikasi bahan yang digunakan
yaitu minyak, air murni, tween 80 dan span 80.
3.3. Cara Kerja
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
A. Menentukan Tegangan Permukaan
Tentukan tegangan permukaan zat-zat berikut ini dengan metode
kenaikan kapiler dari Air, Larutan tween 80 dengan konsentrasi 0,2 ; 0,4
; 0,6 ; 0,8 ; 1,0 ; 2,0 ; 4,0 ; 6,0 ; 8,0 ; 10,0 mg/100 ml air dan parafin cair.
B. Penentuan HLB butuh minyak dengan jarak HLB lebar
R/
Minyak
20%
Emulgator
3%
Air
100%
ad
Buatlah suatu seri dengan nilai HLB butuh masing-masing 5, 6, 7, 8, 9,
10, 11, dan 12.
Prosedur kerja :
1. Hitung jumlah tween dan span yang diperlukan untuk setiap nilai
HLB butuh.
2. Timbang masing-masing bahan yang diperlukan.
3. Campurkan minyak dengan span, campurkan air dengan tween,
panaskan keduanya diatas tangas air bersuhu 60oC.
4. Tambahkan campuran minyak ke dalam campuran air dan segera
diaduk menggunakan pengaduk elektrik selama lima menit.
5. Masukkan emulsi ke dalam tabung sedimentasi dan beri tanda
sesuai nilai HLB masing-masing.
6. Tinggi emulsi dalam tabung diusahakan sama dan catat waktu mulai
memasukkan emulsi ke dalam tabung.
7. Amati jenis ketidakstabilan emulsi yang terjadi selama 6 hari. Bila
terjadi kriming, ukur tinggi emulsi yang membentuk cream.
8. Tentukan pada nilai HLB berapa emulsi tampak relative paling
stabil.
C. Penentuan HLB butuh minyak dengan jarak HLB sempit
Dari hasil percobaan pada diatas diperoleh nilai HLB butuh berdasar
atas emulsi yang tampak relative paling stabil, misalnya nilai HLB
butuhnya 9. Untuk memperoleh nilai HLB butuh yang lebih akurat,
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
perlu dibuat satu seri emulsi lagi dengan nilai HLB 8 sampai 10 dengan
jarak HLB masing-masing 0,25. Prosedur kerjanya sama dengan
percobaan diatas.
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengamatan
1. Tabel Pengamatan
A. Tegangan Permukaan
No
Nama Zat
.
Tinggi
Bobot
Cairan
jenis
(cm)
(g/ml)
(dyne/cm)
1
Air
1,2 cm
0,997 g/ml
1,465 dyne/cm
2
Parafin Cair
1 cm
0,62 g/ml
0,76 dyne/cm
3
Lar. Tween 0,2 mg/100 ml
1 cm
1,08 g/ml
1,323 dyne/cm
4
Lar. Tween 0,4 mg/100 ml
0,8 cm
1,08 g/ml
1,058 dyne/cm
5
Lar. Tween 0,6 mg/100 ml
1,2 cm
1,08 g/ml
1,587 dyne/cm
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
6
Lar. Tween 0,8 mg/100 ml
1,3 cm
1,08 g/ml
1,67 dyne/cm
7
Lar. Tween 1,0 mg/100 ml
1,3 cm
1,08 g/ml
1,67 dyne/cm
8
Lar. Tween 2,0 mg/100 ml
1,1 cm
1,08 g/ml
1,455 dyne/cm
9
Lar. Tween 4,0 mg/100 ml
1,2 cm
1,08 g/ml
1,587 dyne/cm
10
Lar. Tween 6,0 mg/100 ml
0,8 cm
1,08 g/ml
1,058 dyne/cm
11
Lar. Tween 8,0 mg/100 ml
1 cm
1,08 g/ml
1,323 dyne/cm
12
Lar. Tween 10,0 mg/100ml
0,9 cm
1,08 g/ml
1,190 dyne/cm
B. Emulsifikasi
Volume pemisahan pada hari ke (ml)
HLB Butuh
1
2
3
8
4,2
4,2
4,6
11
5
5,1
5,3
2. Perhitungan
A. Tegangan Permukaan
1. Air
=
r
=
0,25
=
2,931
g
h
0,997 X 9,8
1,2
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
= 1,465 dyne/cm
2. Parafin Cair
=
r
g
=
0,25
=
1,520
h
0,62 X 9,8
1
= 0,76 dyne/cm
3. Tween 80 (konsentrasi 1,0 mg/100 ml & 2,0 mg/100 ml)
a. Tween 80 [] 1,0 mg/100 ml
=
r
=
0,25
=
g
h
1,08 X 9,8
1,3
3,340
= 1,67 dyne/cm
b. Tween 80 [] 2,0 mg/100 ml
=
r
=
0,25
=
g
h
1,08 X 9,8
1,1
2,910
= 1,455 dyne/cm
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
GRAFIK HUBUNGAN ANTARA KONSENTRASI
SURFAKTAN DAN TEGANGAN PERMUKAAN
1,587
0
1,455
0
1,323
0
1,587
0
1,323
0
1,058
0
1,058
0
0
0,2
0,4
0,6
0
0,8
1,0
2,0
4,0
6,0
8,0
B. Emulsifikasi
Diketahui
:
Parafin cair : 20%
Emulgator
: 3%
HLB Tween : 15
HLB Span
: 4,3
HLB Butuh : 8 dan 11
Penyelesaian :
HLB 8 = (a
15) + [(5-a)
4,3] = (3
8)
= 15a + 21,5 – 4,3a
= 24
=
10,7a
= 24 – 21,5
10,7a
= 2,5
a
=
= 0,233
Nilai Tween 80 = 0,233
Nilai Span 80
1,190
0
= nilai emulgator – a
= 3 – 0,233
= 2,767
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
10,0
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
HLB 11 = (a
15) + [(5-a)
4,3] = (3
11)
= 15a + 21,5 – 4,3a
= 33
=
10,7a
= 33 – 21,5
10,7a
= 11,5
a
=
= 1,074
Nilai Tween 80 = 1,074
Nilai Span 80
= nilai emulgator – a
= 3 – 1,074
= 1,926
4.2. Pembahasan
Tegangan permukaan adalah gaya persatuan panjang yang di kerjakan
sejajar permukaan untuk mengimbangi gaya tarikan kedalam pada cairan,hal
tersebut karena gaya adhesi lebih kecil dari gaya kohesi antara molekul
cairan sehingga menyebabkan terjadinya gaya kedalam pada permukaan
cairan.
Manfaat tegangan permukaan dalam bidang farmasi yaitu dalam
mempengaruhi penyerapan obat pada bahan pembantu padat pada sediaan
obat, penetrasi molekul melalui membrane biologis, pembentukan dan
kestabilan emulsi dan dispersi partikel tidak larut dalam media cair untuk
membentuk sediaan suspensi. Tegangan muka ini dalam farmasi adalah
faktor yang mempengaruhi adsorbsi obat dalam bentuk sediaan padat,
penetrasi molekul melalui membrane biologi, penting pada sediaan emulsi
dan stabilitasnya.
Cara kerja dari metode kenaikan kapiler ini yaitu disiapkan alat dan
bahan yang akan digunakan. Diambil secukupnya air suling, parafin cair,
dan larutan tween 80 1,0 dan 2,0 kemudian dimasukkan ke dalam cawan
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
petri. Dicelupkan ke pipa kapiler sampai cairan sampel naik dan diukur
ketinggiannya. Dihitung tegangan permukaan.
Adapun hasil percobaan yang diperoleh yaitu pada pada tween 80 1,0
mg/100 ml yaitu 1,67 dyne/cm dan 2,0 mg/100 ml yaitu 1,455 dyne/ml.
Parafin cair yaitu 0,76 dyne/cm dan Air yaitu 1,465 dyne/cm.
Dari hasil kurva diperoleh tegangan permukaan larutan tween 80
konsentrasi 0,2 mg/100ml – 10,0 mg/100 ml tidak konstan terkadang naik
terkadang juga turun, sehingga dari kurva tersebut tidak bisa didapatkan
nilai KMK.
Adapun
penambahan
tween
80,
hasil
tegangan
permukaan
akanberbeda-beda, tergantung pada konsentrasinya. Pada hasil praktikum
pengaruh pertambahan tween dapat mempengaruhi tegangan permukaan
dari air.
Emulsi merupakan suatu sistem yang secara termodinamika tidak
stabil, terdiri dari paling sedikit dua fase sebagaia globul-globul dalam fase
cair yang lainnya yang distabilkan oleh emulgator.
Mutu dan kestabilan suatu emulsi banyak dipengaruhi oleh emulgator
yang digunakan, mekanisme kerja dari emulgator adalah menurunkan
tegangan antar permukaan, air dan minyak serta membentuk lapisan film
pada permukaan globul-globul fase pendispersi.
Dalam pembuatan emulsi, pemilihan emulgator merupakan faktor
yang sangat penting karena mutu dan kestabilan emulsi banyak dipengaruhi
oleh emulgator yang digunakan. Mekanisme kerjanya emulgator adalah
menurunkan tegangan antar permukaan cairan dan minyak serta membentuk
lapisan tipis pada permukaan fase terdispersi.
Pembuatan emulsi dalam percobaan ini menggunakan larutan tween
dan span, ini untuk mendapatkan harga HLB yang diinginkan, dan sifat-sifat
emulsi yang baik, emulgator yang digunakan dari golongan surfaktan atau
bahan aktif permukaan. Bahan aktif permukaan mengurangi tegangan antar
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
muka karena absorbsinya pada batas minyak/air membentuk lapisan-lapisan
monomolekuler.
Suatu emulsi terdiri dari fase minyak dan fase air, di dalam percobaan
ini, yang menjadi fase minyak adalah span-60, dan yang menjadi fase air
adalah tween – 80. Dalam percobaan, span-60 dimasukkan ke dalam minyak
karena bersifat liporfil. Sedangkan tween-80 dimasukkan dalam air karena
bersifat hidrofil.
Pencampuran antara fase cair dan fase minyak dilakukan pada suhu
60oC. Hal ini dilakukan agar hasilnya stabil dimana jika di atas 60 oC maka
surfaktan akan rusak. Pengocokan dilakukan untuk mendapatkan emulsi
yang stabil.
Berdasarkan hasil percobaan yang sebelumnya telah diamati beberapa
hari, didapatkan volume rata-rata pada HLB 8 adalah hari ke 1 dan 2 = 4,2
ml, hari ke 3 = 4,6 ml; HLB 11 hari ke 1 = 5 ml, hari ke 2 = 5,1 ml, hari ke 3
= 5,3 ml.
BAB 5 PENUTUP
5.1
Kesimpulan
Faktor-faktor yang mempengaruhi tegangan permukaan suatu zat
cair yaitu Temperatur, zat terlarut, dan masa jenis. Sedangkan pada
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
emulsifikasi antara lain, suhu, cahaya, pH, sifat bahan obat dan secara
biologis dapat dipengaruhi oleh mikroorganisme.
Dari hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa tegangan
permukaan zat cair yaitu pada pada tween 80 1,0 mg/100 ml yaitu 1,67
dyne/cm dan 2,0 mg/100 ml yaitu 1,455 dyne/ml. Parafin cair yaitu 0,76
dyne/cm dan Air yaitu 1,465 dyne/cm, serta tidak terdapat nilai KMK.
Sedangkan pada hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa emulsifikasi
yaitu didapatkan volume rata-rata pada HLB 8 adalah hari ke 1 dan 2 = 4,2
ml, hari ke 3 = 4,6 ml; HLB 11 hari ke 1 = 5 ml, hari ke 2 = 5,1 ml, hari ke
3 = 5,3 ml. Jadi kesimpulannya bahwa pada HLB 8 dan 11 terjadi
pemisahan fase tetapi tidak dikatakan stabil.
5.2. Saran
Sebaiknya lebih teliti dalam melaksanakan praktikum, agar tidak
memperoleh kesalahan dalam pengambilan data .
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2016. Penuntun Praktikum Farmasi Fisika . Universitas Muslim
Indonesia : Makassar
Ditjen POM. 1979. Farmakope Indonesia, Edisi III. DepkesRI : Jakarta
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203
TEGANGAN PERMUKAAN & EMULSIFIKASI
Lachman Leon, 2007. Teori dan Praktek Farmasi Industri, Edisi Ketiga. Penerbit
Universitas Indonesia Press : Jakarta.
Martin, A. 1993.Farmasi Fisika, Buku I. UI Press : Jakarta
Martin, A. 2008.Farmasi Fisika, Buku I. UI Press : Jakarta
Parrot. 1968. Pharmaceutical Technology, Burgess Publishing Company.
University of Lowa : Lowa
Parrot. 1971. Pharmaceutical Technology, Burgess Publishing Company.
University of Lowa : Lowa
Sinko, P. 2011. Farmasi Fisika, Buku II. UI Press : Jakarta
NENENG AMELIA BAKRI 15020150202 ALMAWADAH RAHMA A.M.O
ISMAWYA 15020150203