SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 54
Downloaden Sie, um offline zu lesen
Farmasi fisika

     Arif Budiman
Larutan jenuh :
    zat terlarut (solut) berada dalam kesetimbangan dengan fase padat
    (solut).

    Kelarutan :
    konsentrasi solut dalam larutan jenuh pada suhu tertentu.

    Larutan tidak jenuh (unsaturated) atau hampir jenuh
    (subsaturated) :
    larutan yang mengandung solut dalam konsentrasi di bawah
    konsentrasi yang diperlukan supaya terjadi penjenuhan yang
    sempurna pada suhu tertentu.

    Larutan lewat jenuh (supersaturated):
    larutan pada suhu tertentu yang mengandung solut lebih banyak
    daripada normal, sehingga terdapat solut yang tak terlarut.
2
Istilah Kelarutan


                                       Jumlah bagian pelarut
                                       diperlukan untuk
        Istilah kelarutan              melarutkan
                                       1 bagian zat
sangat mudah larut (very soluble)      kurang dari 1
mudah larut (freely soluble)           1 sampai 10
Larut (soluble)                        10 sampai 30
agak sukar larut (sparingly soluble)   30 sampai 100
sukar larut (slightly soluble)         100 sampai 1000
sangat sukar larut (very slightly      1000 sampai 10.000
soluble)
praktis tidak larut (practically       lebih dari 10.000
insoluble)
 3
INTERAKSI SOLVEN-SOLUT

Pelarut Polar
    Kelarutan obat :
     polaritas pelarut (solven) terhadap momen dipol. (momen dipol >> :polar)
     kemampuan solut membentuk ikatan hidrogen.
      Nitrobenzena mempunyai momen dipol 4,2  10-18 esu cm sedangkan fenol
      hanya 1,7  10-18 esu cm, namun pada 200 C kelarutan nitrobenzena 0,0155
      mol/kg sedangkan fenol 0,95 mol/kg.




   Gambaran struktur molekulnya seperti rasio gugus polar dengan nonpolar.
    4
Mekanisme solven polar:

(a) Solven polar dengan tetapan dielektrik yang tinggi, menurunkan gaya atraksi
     antara ion bermuatan berlawanan dalam kristal mis. NaCl.
(b) Solven polar memutuskan ikatan kovalen elektrolit kuat dengan reaksi asam-
     basa. Terjadinya ionisasi HCl oleh air:
         HCl + H2O  H3 O+ + Cl-
(c) Solven polar mampu mensolvat molekul dan ion melalui gaya interaksi dipol,
     khususnya pembentukan ikatan hidrogen, yang menyebabkan kelarutan zat.



      Interaksi ion-dipol antara garam natrium oleat dengan air:




  5
Solven Nonpolar

 Melarutkan solut nonpolar dengan tekanan internal yang
  sama melalui interaksi dipol induksi.
 Molekul solut berada dalam larutan oleh gaya lemah van der
  Waals-London.
 Minyak dan lemak larut dalam karbon tetraklorida, benzena,
  dan minyak mineral. Basa alkaloid dan asam lemak larut pula
  dalam solven nonpolar.
Solven Semipolar

 Keton dan alkohol dapat menginduksi derajat polaritas dalam
  molekul solven nonpolar, karena itu benzena yang mudah
  terpolarisasi menjadi larut dalam alkohol.
 Senyawa semipolar dapat berlaku sebagai solven perantara
  (intermediate solvent) untuk bercampurnya cairan polar dan
  nonpolar.
 Aseton meningkatkan kelarutan eter dalam air. Propilenglikol
  menambah kelarutan campuran air dengan minyak permen dan
6
  air dengan benzilbenzoat.
POLARITAS SOLVEN DAN
    SOLUT




7
KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIR
Kelarutan Zat Padat Dalam Air Dipengaruhi oleh :
1.Temperatur
2.Penambahan Zat Terlarut Lain
3.Polaritas Pelarut
4.Konstanta Dielektrik Pelarut
5.pH Larutan
6.Ukuran Partikel
7.Ukuran Molekul
8.Polimorfisme
KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN
  PENGARUH TEMPERATUR



Temperatur dapat meningkatkan kelarutan zat padat
   terutama kelarutan garam dalam air, sedangkan
   kelarutan senyawa non polar hanya sedikit sekali
   dipengaruhi oleh temperatur
KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN
PENGARUH TEMPERATUR


    Reaksi eksoterm dan endoterm
        ∆H, panas pelarutan parsial; panas yang diabsorbsi per mol
         bila sejumlah kecil zat terlarut ditambahkan dalam
         sejumlah besar pelarut


               ∆H (larutan) = ∆H (sublimasi) - ∆H (hidrasi)
KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN
     PENGARUH TEMPERATUR


Sebagian besar garam
memiliki kelarutan yang
besar dalam air panas
Beberapa garam
memiliki panas
pelarutan negatif
(exothermic) dan
kelarutannya akan
menurun dengan
meningkatnya              Kelarutan beberapa garam sebagai fungsi dari
temperatur                temperatur
KELARUTAN ZAT PADAT DALAM AIR
PENGARUH PENAMBAHAN ZAT LAIN
Penambahan Ion Sejenis
 Apabila elektrolit sukar larut dilarutkan untuk
  membentuk larutan jenuh, kelarutan digambarkan
  sebagai Ksp
 Kelarutan menurun dengan adanya ion sejenis, meningkat
  dengan penambahan ion tidak sejenis
Kelarutan Zat Padat dalam Air
Pengaruh Penambahan Zat Lain
Penambahan Surfaktan :
 Surfaktan merupakan molekul ampifilik yang tersusun
  dari bagian polar/hidrofilik (head), dan bagian
  nonpolar/hidrofobik (tail).
 Bagian kepala dapat berupa anionik, kationik,
  zwitterion(dipolar), nonionik
 Bagian ekor merupakan senyawa hidrokarbon rantai
  panjang.
KELARUTAN ZAT PADAT DALAM AIR
PENGARUH PENAMBAHAN ZAT LAIN
Penambahan Surfaktan (lanj)
   Pada konsentrasi rendah dalam larutan berada pada
    permukaan atau antar muka larutan dan memberikan
    efek penurunan tegangan permukaan
   Pada konsentrasi diatas Konsentrasi Misel Kritis
    (KMK) membentuk misel (agregat kolidal)yang
    berperan dalam proses solubilisasi miselar
KELARUTAN ZAT PADAT DALAM AIR
PENGARUH PENAMBAHAN ZAT LAIN
Penambahan Surfaktan (lanj)
 Solubilisasi Miselar
  Suatu pelarutan spontan yang terjadi pada molekul
  zat yang sukar larut dalam air melalui interaksi yang
  reversibel dengan misel dari surfaktan dalam larutan
  sehingga terbentuk suatu larutan yang stabil secara
  termodinamika
Syarat: konsentrasi surfaktan ≥ KMK
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI
KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN



 Pengaruh pH
     Kelarutan senyawa yang terionisasi dalam air sangat
     dipengaruhi oleh pH, sedangkan kelarutan senyawa non
     elektrolit yang tidak terionisasi dalam air hanya sedikit
     dipengaruhi oleh pH
    Untuk senyawa yang terionisasi (elektrolit) seperti asama
     karboksilat (HA) kelarutan merupakan fungsi dari pH
KELARUTAN ZAT PADAT DALAM AIR
PENGARUH PH
   Peningkatan pH dapat meningkatkan kelarutan senyawa
    asam lemah, dan penurunan pH dapat meningkatkan
    kelarutan senyawa basa lemah
   Penentuan pH optimum, untuk menjamin larutan yang
    jernih dan kefektifan terapi yang maksimum
       Ex; Asam salisilat, Atropin Sulfat, tetrakain HCl, Sulfonamida,
        Fenobarbital Na
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI
KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN

Pengaruh pH
Pada senyawa elektrolit
Kelarutan Zat Padat dalam Air
    Pengaruh Polaritas Pelarut



   Polaritas molekul pelarut dan zat terlarut dapat
    mempengaruhi kelarutan
    UMUM
   Molekul zat terlarut polar akan terlarut pada pelarut
    polar
   Molekul zat terlarut non-polar akan terlarut dalam
    pelarut nonpolar.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan Zat
Padat dalam Cairan


  Pengaruh Konstanta Dielektrik
   Senyawa hidrofobik meningkat kelarutannya
    dalam air dengan adanya perubahan konstanta
    dielektrik pelarut yang dapat dilakukan dengan
    penambahan pelarut lain (kosolven).
   Konstanta dilektrik dari suatu sistem pelarut
    campur adalah merupakan jumlah hasil perkalian
    fraksi pelarut dengan konstanta dielektrik masing-
    masing pelarut dari sitem pelarut campur
    tersebut.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi
Kelarutan Zat Padat dalam Cairan
Pengaruh kosolven
 Kosolvensi merupakan
  suatu fenomena dimana zat
  terlarut memiliki
  kaelarutan yang lebih besar
  dalam campuran pelarut
  dibandingkan dalam satu
  jenis pelarut.
 Kosolvent adalah pelarut
  yang digunakan dalam
  kombinasi untuk
  meningkatkan kelarutan
  solut.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi
Kelarutan Zat Padat dalam Cairan
Pengaruh Ukuran Partikel

    Ukuran partikel dapat mempengaruhi kelarutan
     karena semakin kecil partikel, rasio antara luas
     permukaan dan volume meningkat. Meningkatnya
     luas permukaan memungkinkan interaksi antara
     solut dan solvent lebih besar. Pengaruh ukuran
     partikel terhadap kelarutan digambarkan dalam
     persaman berikut;
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi
      Kelarutan Zat Padat dalam Cairan

Pengaruh Ukuran Molekul

   Semakin besar ukuran molekul           semakin berkurang
    kelarutan suatu senyawa
   Semakin besar ukuran molekul zat terlarut semakin sulit
    molekul pelarut mengelilinginya untuk memungkinkan
    terjadinya proses pelarutan
   Dalam hal senyawa organik, “PERCABANGAN" akan
    meningkatkan kelarutan, karena semakin banyak percabangan
    akan memperkecil ukuran molekul, sehingga mempermudah
    proses pelarutan oleh molekul pelarut.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi
       Kelarutan Zat Padat dalam Cairan

Pengaruh Polimorfisme

   Polimorfisme adalah kapasitas suatu senyawa untuk
    terkristalisasi menjadi lebih dari satu jenis bentuk kristal.
   Perubahan dari satu bentuk kristal ke bentuk yang lain adalah
    reversibel, proses ini disebut enantiotropik
   Bentuk polimer dapat mempengaruhi warna, kekerasan,
    kelarutan, titik leleh dan sifat –sifat lain dari senyawa.
   Karena titik leleh merupakan salah satu faktor yang
    mermpengaruhi kelarutan, maka polimorf akan memiliki
    kelarutan yang berbeda.
Larutan Isotonis dan Isohidris
   Definisi Dapar
   Komposisi Larutan Dapar
   Persamaan Dapar
   Kapasitas Dapar – Kapasitas Dapar Maksimum
DAPAR adalah senyawa-senyawa atau campuran senyawa
yang dapat meniadakan perubahan pH terhadap
penambahan sedikit asam atau basa
LARUTAN DAPAR merupakan kombinasi ASam lemah
dengan basa konjugasinya atau basa lemah dengan asam
konjugasinya
PERSAMAAN DAPAR

        pH = pKa + log [garam]/ [asam]

      pH = pKw – pKb + log [basa]/[garam]
Kapasitas Dapar adalah perbandingan penambahan basa kuat
/asam kuat dengan sedikit perubahan pH yang terjadi karena
penambahan itu.
β = ∆B/ ∆pH
βmaks = 0,576 C (terjadi pada saat pH = pKa)
Formulasi Larutan Dapar
1.   Pilih asam lemah yang memiliki pKa mendekati nilai pH
     agar diperoleh kapasitas dapar yang maksimal
2.   Hitung perbandingan ASam dan Garam yang harus
     dibuat
3.   Tentukan konsentrasi asam dan garam untuk
     memperoleh pH yang diinginkan
Contoh Soal
Anda diminta untuk membuat larutan dapar dengan pH =
6,5 dan kapasitas daparnya 0,1. Pilih pasangan dapar yang
cocok dan hitung pula konsentrasi yang diperlukan !
Dapar di Bidang Farmasi
Syarat pH Larutan Parenteral
1. Tidak jauh berbeda dengan pH cairan tubuh yang
   bersangkutan
2. Kapasitas dapar yang dimilikinya memungkinkan
   penyimpanan lama dan dapat menyesuaikan dengan pH
   cairan tubuh yaitu 7,4
Contoh Soal
Berapa mol Na Asetat dan ASam Asetat yang dibutuhkan
untuk membuat 1 liter dapar pH 5,0 dengan konsentrasi 0,1
M ; pKa Asam asetat = 4,74
Larutan Isotonis
   Larutan isotonis adalah larutan yang mempunyai
    tekanan osmosa sama dengan jaringan yang
    bersangkutan
   Memiliki sifat koligatif yang sama dengan larutan NaCl
    0,9%
   Efek Hipotonis adalah sel tubuh/ eritrosit
    mengembang dan kemudian pecah (hemolisa)
   Efek Hipertonis, sel akan kehilangan air dan menciut.
Metoda Menghitung Tonisitas
   Metoda Liso
   Metode Penurunan Titik Beku
   Metode Ekivalensi NaCl
Metode Liso
∆Tf = Liso x C
Liso = ∆Tf / C (dalam M)
Contoh :
Suatu obat baru memiliki berat molekul 300. Obat tersebut
memberi penurunan titik beku sebesar 0,52 C dalam larutan
0,145 M. Berapakah nilai Liso Obat tersebut!
Metode Penurunan Titik Beku
Penurunan titik beku suatu zat A 2 % adalah 0,163. berapa
NaCl yang harus ditambahkan untuk membuat 100
mL larutan isotonis!
Berapa dekstrosa yang harus ditambahkan untuk menggantikan
NaCl agar diperoleh larutan yang isotonis!
Metode Ekivalensi NaCl
 E adalah jumlah NaCl yang sebanding dengan 1 gr zat.
Metode ini digunakan untuk mengatur isotonisitas
lebih dari satu zat dalam larutan.
Buatlah larutan isotonis yang mengandung 1% Asam Borat
(E ASam Borat = 0,5)
Suatu larutan mengandung 1% larutan perak nitrat,
berapakah natrium nitrat yang harus ditambahkan untuk
memperoleh larutan isotonis (EAgNO3 = 0,33; E NaNO3=
0,68 ∆Tf = 0,28)
KELARUTAN GAS DALAM CAIRAN
 Adalah konsentrasi gas yang terlarut saat berada dalam kesetimbangan dengan gas
murni di atas larutan.

 Kelarutan tergantung pada:
 • tekanan:
   tekanan gas diatas cairan naik maka kelarutan bertambah.
 • suhu :
   suhu naik kelarutan gas turun.
 • adanya garam :
   penambahan garam (elektrolit) membebaskan gas terlarut.
 • reaksi kimia:
   gas tertentu karena memberikan reaksi kimia kelarutannya menjadi lebih besar.
   Misal hidroklorida, amonia dan karbondioksida.

Hukum Henry :
                   C2 =  p
C2 :konsentrasi gas terlarut dalam gram/l solven, p : tekanan parsial gas tak terlarut
dalam mm, dan  : koefisien kelarutan
 39
Kelarutan gas dalam cairan dapat dinyatakan oleh  atau oleh
     koefisien serapan Bunsen . (volume gas dalam liter yang larut
                           Vgas,STP
     dalam 1 liter solven pada tekananp
                                     parsial 1 atm. suhu tertentu
                             Vlar


     Koefisien Bunsen untuk beberapa gas dalam air pada 00 dan 250 C




40
Contoh:
Bila 0,0160 g oksigen dilarutkan dalam 1 liter air pada dan 250 C dan pada
tekanan oksigen 300 mm Hg. Hitunglah (a)  dan (b) 
(a)
             C2 (g / l)   0 ,0160
                                5,33  105
            p (mm Hg)       300
                                           0,0160
                                                   0,08205  273,15
(b)        V = nRT/p
                               Vgas,STP  32                          0 ,0112
                                                    1 atm1

               Vgas         0 ,0112
                                  0 ,0284
               Vlar p           300
                            1
                                760
  (c) Berapa gram oksigen dapat dilarutkan dalam 250 ml larutan air jika
  tekanan total di atas campuran 760 mm Hg? Tekanan parsial oksigen dalam
  larutan adalah 0,263 atm, dan suhu 250 C.
                                   C2 (g / l)
         5,33  105 
                              0 ,263  760 mm
       C2  0 ,0107 g / l atau 0,0027 g / 250 ml
  41
KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN
Larutan Ideal
•     Tergantung : suhu, titik leleh zat padat, dan kalor lebur molar Hf yaitu
      kalor (panas) yang diserap ketika zat padat meleleh.
•     Dalam larutan ideal, kalor larutan sama dengan kalor lebur, yang dianggap
      tetap tidak tergantung pada suhu.


                                         H f  T0  T 
                   log X 2
                              i
                                              
                                                TT   
                                        2,303R     0 

X2i adalah kelarutan ideal solut dinyatakan dalam fraksi mol, T0 adalah titik
leleh solut padat dalam derajat mutlak.
Persamaan di atas dapat pula dituliskan:


                                  i     1 H f
                      log X2             konstanta
                                2 ,303R T
    42 R=   1,987 kal derajat-1 mol-1
Contoh:
Berapa kelarutan naftalena pada 200 C dalam larutan ideal?
Titik leleh naftalena adalah 800 C, dan kalor leburnya 4500 kal/mol.


                i         4500        353  293
          log X2                             
                     2 ,303  1 ,987  293  353
          X2i  0 ,27

Kelarutan fraksi mol dapat diubah menjadi molalitas:

                  1000X 2
              m
                 M 1 1  X 2 




43
Larutan Nonideal

Aktivitas solut dalam larutan :
                           a 2 = X2  2     2 : koefisien aktivitas rasional.

log a2 = log X2 + log 2
Dalam larutan ideal karena 2 = 1, maka a2 = X2i ,


          log a 2   log X 2 i  H f  T0 - T 
                                                
                                  2,303R  TT0 
                                                
                         H f  T0 - T 
             log X 2         
                                TT   log  2
                                       
                        2,303R     0 


 Suku log 2 pada pers.: pertimbangan gaya atraksi intermolekular yang
 harus diatasi, atau usaha (kerja) yang harus dilakukan dalam
 memindahkan molekul dari fase solut (zat terlarut) dan menyimpannya
 dalam solven (pelarut).

  44
Proses pemindahan molekul tersebut terjadi dalam 3 tahap

 1. Pemindahan            2. Pembentukan                3. Molekul solut
 molekul dari fase        lubang dalam solven           ditempatkan dalam
 solut pada suhu          yang cukup besar agar         lubang dalam
 tertentu.Penerima-       dapat menerima                solven, dan usaha
 an energi                molekul solut. Usaha:         yang diperolah atau
 potensial atau           w11.                          penurunan energi
 usaha netto untuk                                      potensial adalah -
 proses tersebut :                                      w12
 w22:




Lubang dalam solven sekarang tertutup dan terjadi tambahan penurunan energi, -w12 ,
bersangkutan dengan usaha neto dalam langkah terakhir ini adalah -2 w12 .

  Usaha total adalah (w22 + w11 -2 w12 ).
   45
Scatchard dan Hildebrand dan
 Wood:                                                                        V212
                                               ln  2  ( w22  w11  2 w12 )
                                                                               RT
    V2 : volume molar atau volume per mol solut cair, 1 : fraksi volume
    atau X1V1/(X1 V1 + X2 V2 )

 Interaksi molekul berbeda:              w12  w11w22


        
ln  2  w11  2 w11w22 
                          1/ 2
                                w22V212
                                      RT
                                                                
                                                     ln  2   w11 
                                                                       1/ 2
                                                                                w22    
                                                                                      1/ 2 2   V212
                                                                                                RT
 Suku (w)1/2 disebut parameter kelarutan dan digambarkan dengan lambang 1
 untuk solven dan 2 untuk solut.                           2
                                                                      V 21
                                  log  2  (1   2 )2
                                                                    2 ,303RT
                                             ΔH f    T 0 - T     V 2 φ1 2
Persamaan Kelarutan:         - log X 2              
                                                      T        +
                                                                 2,303RT   (δ 1  δ 2 ) 2
                                           2,303RT    0        
                  1/ 2
   H v  RT           Hv : kalor uap, Vl : volume molar senyawa cairan
           
       Vl              pada suhu tertentu, R : tetapan gas, T : suhu absolut.
   46
(a) Hitunglah parameter kelarutan iodum; (b) tentukan fraksi mol dan kelarutan
molal iodum dalam karbon disulfida pada 250 C; (c) berapa koefisien aktivitas
solut dalam larutan? Kalor uap iodum cair diekstrapolasikan pada 250 C adalah
11493 kal/mol, kalor lebur rata-rata Hf , adalah 3600 kal pada 250 C, titik leleh
iodum adalah 1130 C, dan volume molarnya V2 adalah 59 cm3 pada 250 C.
Parameter kelarutan karbon disulfida adalah 10.
                                                  1/ 2
     (a)              11493  1,987  298 ,2 
                                                      13,6
                               59            
(b) Mula-mula X2 dihitung dengan menganggap 12 = 1 (larutan encer)

                        3600  386 - 298 59
           - log X2                   +   (10  13,6)2  0 ,0689
                        1364  386  1364
  Sekarang fraksi volume 1 = V1 (1- X2 )/[V1 (1-X2 ) + V2 X2 ] atau untuk iodum
  (V2 = 59 cm3 ) dalam karbon disulfida (V1 = 60 cm3) , maka diperoleh 1 =
  0,9322.
  Perhitungan kembali X2 seperti pada (b) dengan memasukkan 1 = 0,9322 :
            X2 = 0,0815; dan dengan 6 kali pengulangan perhitungan menggunakan
  kalkulator diperoleh : X2 = 0,0845. Hasil percobaan untuk kelarutan dalam karbon
  disulfida menurut Hildebrand dan Scott adalah 0,0546 pada 250 C, sedangkan
  kelarutan fraksi mol ideal X2i iodum adalah 0,250 pada 250 C.
  47
Kelarutan fraksi mol iodum dalam karbon disulfida :


    1000 X2      1000  0 ,085
m                                 1 ,22 mol / kg
   M1( 1  X2 ) 76 ,131  0 ,085




(c) Kelarutan ideal adalah berhubungan dengan kelarutan aktual pada
    suhu tertentu dan dinyatakan dengan persamaan:
    a2 = X2i = X2 2, maka 2 =0,25/0,055 =4,55.




48
49
Pengaruh surfaktan

 Rippie dkk, pengaruh surfaktan terhadap kelarutan                              obat
 dinyatakan dengan persamaan:
        Untuk molekul obat yang bersifat asam:


         DT*  ( D)
                            
                       Ka  H                    DT
                                                       1  M    
                                                                  H + K ' K K " 
                                                                             a 

                         H 
                           +                      DT*             K  H+ 
                                                                 
                                                                     a         
                                                                                  
DT* adalah kelarutan obat total dalam larutan pada pH tertentu dan tanpa
adanya surfaktan; (D) konsentrasi asam tak terionisasi; DT adalah Kelarutan
total obat dengan adanya surfaktan; (M) adalah fraksi volume surfaktan yang
berada dalam bentuk misel; K’ adalah koefisien partisi molekul obat; K” adalah
koefisien partisi bentuk anion.

        Basa lemah:
            
D   DT *  K a  
                                          H          DT                       
                                                                         K a K ' H  K " 
                          D 
                               
                                    DT * 
                                                            1  M 
                                                                                   
                                                                            Ka  H  
                                                                                           
             Ka  H                      Ka  H     DT *           
     (D) adalah asam bebas tidak dalam misel; (D+ ) adalah asam kationik yang
    berkonjugasi terhadap molekul basa, tidak dalam misel.
    50
Contoh:
Hitunglah kelarutan sulfisoxazol pada 250 C dalam : (a) dapar pH 6,0
dan (b) dapar pH 6,0 mengandung 4% volume (= 0,04 fraksi volume)
polisorbat 80 (Tween 80). Kelarutan sulfisoxazol tak terionkan dalam
air adalah 0,15 g/l pada suhu itu, harga Ka =7,60  10-6 dan harga K’
=79, K” = 15.
(a) Kelarutan obat total pada pH 6 tanpa surfaktan :


                            
            7 ,6  106  1,0  106
DT*  0 ,15
                                               1,29 g / l
                                              
                    1,0  106              
           
                                            
                                             
(b) Kelarutan total sulfisoxazol dalam pH 6 dengan adanya 4%
Tween 80:


           
           
DT  1,291   0 ,04 
                                                        
                            1,0  106  79  7 ,6  106 15 
                                                                  2 ,45 g / l
                                                                 
           
           
                           
                           
                                           
                                           6
                                  7 ,6  10  1,0  10   6
                                                                
                                                                 
   51
Kelarutan basa prokain dalam air pada 250 C adalah 5 g/l, harga Ka =
1,4  10-9, harga koefisien partisi untuk molekul basa , K’ = 30, untuk
asam kationik K” = 7,0. Hitunglah kelarutan prokain dalam dapar pH
7,40 yang mengandung 3% (b/v) polisorbat 80.
(a) Pers.


  DT*   D 
                a       5,01,4  10   3,98  10    147 ,2 g / l
              K  H+                       9              8

             
             
             
                  Ka       
                           
                           
                                    
                                    
                                            1,4  10 
                                                    9            
                                                                  
                                                                  

             
                                                              181,6 g / l
                              1,4  109  30  3 ,98  108  7 
  DT  147 ,21   0 ,03  
                                                                    
                              
             
                             
                                  1,4  10    3 ,98  10 
                                           9               8
                                                                    
                                                                   
  Berapa fraksi obat di dalam fase air dan fraksi dalam misel?

          Obat total dalam fase air, DT*       147 ,2 g / l
                                                            0 ,81
      Obat total dalam fase air dan misel, DT 181,6 g / l

Artinya fraksi 0,81 prokain berada dalam fase air, sisanya, 0,19,
terletak dalam misel.
 52
Pengaruh Partikel Terhadap Kelarutan Zat Padat


                       s     2V
                  log    
                      s0 2 ,303RTr
s adalah kelarutan partikel halus; s0 kelarutan partikel besar; 
tegangan permukaan zat padat; V adalah volume molar cm3/mol; r
jari-jari partikel dalam cm, dan R adalah tetapan gas 8,314  107
erg/der mol; dan T suhu mutlak.

Contoh:
Suatu zat padat dihaluskan sedemikian rupa agar kelarutannya naik
10%, yaitu s/s0 =1,10. Berapa seharusnya ukuran partikel akhir,
anggap tegangan permukaan zat padat = 100 dyne/cm, dan volume
per mol = 50 cm3 dan suhu 27 C0.


                   2  100  50
r                                               4 ,2  10  6 cm  0,042cm
       2 ,303  8 ,314  10 7  300  0 ,0414
  53
DISTRIBUSI SOLUT DI ANTARA PELARUT TAK CAMPUR

     C1
        K
     C2
     K : rasio distribusi, koefisien distribusi, atau koefisien partisi
     C1 konsentras i kesetimban gan zat dalam solven 1,
     C 2 konsentras i zat dalam solven 2.

Contoh:
Distribusi asam borat dalam air dan amil alkohol pada 250 C, menunjukkan
konsentrasi asam borat dalam air = 0,0510 mol/l dan dalam amil alkohol = 0,0155
mol/l. Hitung koefisien distribusinya.

            C H 2O     0 ,0510               C alk   0 ,0155
      K                       3,29     K                 0 ,304
            C alk      0 ,0155               C H 2O 0 ,0510
54

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Koefisien distribusi
Koefisien distribusiKoefisien distribusi
Koefisien distribusiIhsan Yaacob
 
Laporan resmi emulsi iecoris aselli
Laporan resmi emulsi iecoris aselliLaporan resmi emulsi iecoris aselli
Laporan resmi emulsi iecoris aselliKezia Hani Novita
 
Larutan dan kelarutan
Larutan dan kelarutanLarutan dan kelarutan
Larutan dan kelarutanDokter Tekno
 
Kromatografi lapis tipis
Kromatografi lapis tipisKromatografi lapis tipis
Kromatografi lapis tipisDwi Andriani
 
Emulsi jadi
Emulsi jadiEmulsi jadi
Emulsi jadi1234ulha
 
titrasi pengendapan Argentometri
titrasi pengendapan Argentometri titrasi pengendapan Argentometri
titrasi pengendapan Argentometri Afif Randika
 
Titrasi iodimetri vitamin c
Titrasi iodimetri vitamin cTitrasi iodimetri vitamin c
Titrasi iodimetri vitamin cqlp
 
1.sifat fisika+kimia obat
1.sifat fisika+kimia obat1.sifat fisika+kimia obat
1.sifat fisika+kimia obatCweh Imitasi
 
laporan praktikum farmakologi I PENDAHULUAN
laporan praktikum farmakologi I PENDAHULUANlaporan praktikum farmakologi I PENDAHULUAN
laporan praktikum farmakologi I PENDAHULUANsrinova uli
 
Titrasi Bebas Air
Titrasi Bebas AirTitrasi Bebas Air
Titrasi Bebas Aireruna18
 
LAPORAN DISOLUSI OBAT FARMASI FISIKA
LAPORAN DISOLUSI OBAT FARMASI FISIKALAPORAN DISOLUSI OBAT FARMASI FISIKA
LAPORAN DISOLUSI OBAT FARMASI FISIKARezkyNurAziz
 
Laporan praktikum destilasi sederhana
Laporan praktikum destilasi sederhanaLaporan praktikum destilasi sederhana
Laporan praktikum destilasi sederhanaasterias
 
Farmasi : Soxhletasi
Farmasi : SoxhletasiFarmasi : Soxhletasi
Farmasi : SoxhletasiArwinAr
 
Laporan Praktikum Pembuatan Tablet Vitamin-C
Laporan Praktikum Pembuatan Tablet Vitamin-CLaporan Praktikum Pembuatan Tablet Vitamin-C
Laporan Praktikum Pembuatan Tablet Vitamin-CNovi Fachrunnisa
 

Was ist angesagt? (20)

Koefisien distribusi
Koefisien distribusiKoefisien distribusi
Koefisien distribusi
 
Emulsi Farmasi
Emulsi FarmasiEmulsi Farmasi
Emulsi Farmasi
 
Iodometri dan iodimetri
Iodometri dan iodimetriIodometri dan iodimetri
Iodometri dan iodimetri
 
Praktkum ii fenol
Praktkum ii fenolPraktkum ii fenol
Praktkum ii fenol
 
Emulsi
Emulsi Emulsi
Emulsi
 
Laporan resmi emulsi iecoris aselli
Laporan resmi emulsi iecoris aselliLaporan resmi emulsi iecoris aselli
Laporan resmi emulsi iecoris aselli
 
Larutan dan kelarutan
Larutan dan kelarutanLarutan dan kelarutan
Larutan dan kelarutan
 
Kromatografi lapis tipis
Kromatografi lapis tipisKromatografi lapis tipis
Kromatografi lapis tipis
 
Emulsi jadi
Emulsi jadiEmulsi jadi
Emulsi jadi
 
titrasi pengendapan Argentometri
titrasi pengendapan Argentometri titrasi pengendapan Argentometri
titrasi pengendapan Argentometri
 
Titrasi iodimetri vitamin c
Titrasi iodimetri vitamin cTitrasi iodimetri vitamin c
Titrasi iodimetri vitamin c
 
1.sifat fisika+kimia obat
1.sifat fisika+kimia obat1.sifat fisika+kimia obat
1.sifat fisika+kimia obat
 
Bab v kelarutan (Farmasi Fisika)
Bab v kelarutan (Farmasi Fisika)Bab v kelarutan (Farmasi Fisika)
Bab v kelarutan (Farmasi Fisika)
 
laporan praktikum farmakologi I PENDAHULUAN
laporan praktikum farmakologi I PENDAHULUANlaporan praktikum farmakologi I PENDAHULUAN
laporan praktikum farmakologi I PENDAHULUAN
 
Titrasi Bebas Air
Titrasi Bebas AirTitrasi Bebas Air
Titrasi Bebas Air
 
LAPORAN DISOLUSI OBAT FARMASI FISIKA
LAPORAN DISOLUSI OBAT FARMASI FISIKALAPORAN DISOLUSI OBAT FARMASI FISIKA
LAPORAN DISOLUSI OBAT FARMASI FISIKA
 
Laporan praktikum destilasi sederhana
Laporan praktikum destilasi sederhanaLaporan praktikum destilasi sederhana
Laporan praktikum destilasi sederhana
 
Farmasi : Soxhletasi
Farmasi : SoxhletasiFarmasi : Soxhletasi
Farmasi : Soxhletasi
 
Gel
GelGel
Gel
 
Laporan Praktikum Pembuatan Tablet Vitamin-C
Laporan Praktikum Pembuatan Tablet Vitamin-CLaporan Praktikum Pembuatan Tablet Vitamin-C
Laporan Praktikum Pembuatan Tablet Vitamin-C
 

Andere mochten auch

Farmasi fisika i
Farmasi fisika iFarmasi fisika i
Farmasi fisika iDevita Suba
 
Kelarutan intrinsik obat
Kelarutan intrinsik obatKelarutan intrinsik obat
Kelarutan intrinsik obatkhoirilliana12
 
Pada Titrasi Digunakan Indikator Kanji Yang Berbentuk Ion Komplek Berwarna Bi...
Pada Titrasi Digunakan Indikator Kanji Yang Berbentuk Ion Komplek Berwarna Bi...Pada Titrasi Digunakan Indikator Kanji Yang Berbentuk Ion Komplek Berwarna Bi...
Pada Titrasi Digunakan Indikator Kanji Yang Berbentuk Ion Komplek Berwarna Bi...guest1fb560
 
Soal pilihan ganda protein
Soal pilihan ganda proteinSoal pilihan ganda protein
Soal pilihan ganda proteinMita Megah
 
Larutan asam dan basa
Larutan asam dan basaLarutan asam dan basa
Larutan asam dan basaEKO SUPRIYADI
 
laporan kimia fisik - Kelarutan sebagai fungsi temperatur
laporan kimia fisik - Kelarutan sebagai fungsi temperaturlaporan kimia fisik - Kelarutan sebagai fungsi temperatur
laporan kimia fisik - Kelarutan sebagai fungsi temperaturqlp
 
Soal pilihan ganda protein
Soal pilihan ganda proteinSoal pilihan ganda protein
Soal pilihan ganda proteinMita Megah
 
LaporanTitrasi iodometri Teknik Kimia
LaporanTitrasi iodometri Teknik KimiaLaporanTitrasi iodometri Teknik Kimia
LaporanTitrasi iodometri Teknik KimiaRidha Faturachmi
 
Membuat Grafik Fungsi di Excel
Membuat Grafik Fungsi di ExcelMembuat Grafik Fungsi di Excel
Membuat Grafik Fungsi di ExcelYani Pieter Pitoy
 
TEDx Manchester: AI & The Future of Work
TEDx Manchester: AI & The Future of WorkTEDx Manchester: AI & The Future of Work
TEDx Manchester: AI & The Future of WorkVolker Hirsch
 

Andere mochten auch (17)

Farmasi fisika i
Farmasi fisika iFarmasi fisika i
Farmasi fisika i
 
Jurnal absorpsi
Jurnal absorpsiJurnal absorpsi
Jurnal absorpsi
 
Larutan dan Kelarutan
Larutan dan KelarutanLarutan dan Kelarutan
Larutan dan Kelarutan
 
Bab i kelarutan (Farmasi Fisika)
Bab i kelarutan (Farmasi Fisika)Bab i kelarutan (Farmasi Fisika)
Bab i kelarutan (Farmasi Fisika)
 
Kelarutan intrinsik obat
Kelarutan intrinsik obatKelarutan intrinsik obat
Kelarutan intrinsik obat
 
kemagnetan
kemagnetankemagnetan
kemagnetan
 
Bab ii kelarutan (Farmasi Fisika)
Bab ii kelarutan (Farmasi Fisika)Bab ii kelarutan (Farmasi Fisika)
Bab ii kelarutan (Farmasi Fisika)
 
Hukum henry
Hukum henryHukum henry
Hukum henry
 
Pada Titrasi Digunakan Indikator Kanji Yang Berbentuk Ion Komplek Berwarna Bi...
Pada Titrasi Digunakan Indikator Kanji Yang Berbentuk Ion Komplek Berwarna Bi...Pada Titrasi Digunakan Indikator Kanji Yang Berbentuk Ion Komplek Berwarna Bi...
Pada Titrasi Digunakan Indikator Kanji Yang Berbentuk Ion Komplek Berwarna Bi...
 
Pot absorbsi
Pot absorbsi Pot absorbsi
Pot absorbsi
 
Soal pilihan ganda protein
Soal pilihan ganda proteinSoal pilihan ganda protein
Soal pilihan ganda protein
 
Larutan asam dan basa
Larutan asam dan basaLarutan asam dan basa
Larutan asam dan basa
 
laporan kimia fisik - Kelarutan sebagai fungsi temperatur
laporan kimia fisik - Kelarutan sebagai fungsi temperaturlaporan kimia fisik - Kelarutan sebagai fungsi temperatur
laporan kimia fisik - Kelarutan sebagai fungsi temperatur
 
Soal pilihan ganda protein
Soal pilihan ganda proteinSoal pilihan ganda protein
Soal pilihan ganda protein
 
LaporanTitrasi iodometri Teknik Kimia
LaporanTitrasi iodometri Teknik KimiaLaporanTitrasi iodometri Teknik Kimia
LaporanTitrasi iodometri Teknik Kimia
 
Membuat Grafik Fungsi di Excel
Membuat Grafik Fungsi di ExcelMembuat Grafik Fungsi di Excel
Membuat Grafik Fungsi di Excel
 
TEDx Manchester: AI & The Future of Work
TEDx Manchester: AI & The Future of WorkTEDx Manchester: AI & The Future of Work
TEDx Manchester: AI & The Future of Work
 

Ähnlich wie OPTIMALKAN KELARUTAN

Ähnlich wie OPTIMALKAN KELARUTAN (20)

2.kelarutan
2.kelarutan2.kelarutan
2.kelarutan
 
3. LARUTANDAN SIFATKOLIGATIF LARUTAN.pptx
3. LARUTANDAN  SIFATKOLIGATIF  LARUTAN.pptx3. LARUTANDAN  SIFATKOLIGATIF  LARUTAN.pptx
3. LARUTANDAN SIFATKOLIGATIF LARUTAN.pptx
 
Laporan farmasi fisika kelarutan 3
Laporan farmasi fisika kelarutan 3Laporan farmasi fisika kelarutan 3
Laporan farmasi fisika kelarutan 3
 
Kimia Dasar - Bab 9.docx
Kimia Dasar - Bab 9.docxKimia Dasar - Bab 9.docx
Kimia Dasar - Bab 9.docx
 
Kelarutan 1.pdf
Kelarutan 1.pdfKelarutan 1.pdf
Kelarutan 1.pdf
 
Kelarutan
KelarutanKelarutan
Kelarutan
 
4 fungsi-suhu
4 fungsi-suhu4 fungsi-suhu
4 fungsi-suhu
 
Larutan dan koloid
Larutan dan koloidLarutan dan koloid
Larutan dan koloid
 
Larutan dan koloid
Larutan dan koloidLarutan dan koloid
Larutan dan koloid
 
PPT KAPSEL KELATURAN KEL 2.pptx
PPT KAPSEL KELATURAN KEL 2.pptxPPT KAPSEL KELATURAN KEL 2.pptx
PPT KAPSEL KELATURAN KEL 2.pptx
 
Larutan m.irfan fadhillah xi tkj 1
Larutan m.irfan fadhillah xi tkj 1Larutan m.irfan fadhillah xi tkj 1
Larutan m.irfan fadhillah xi tkj 1
 
Laporan praktikum kimia dasar
Laporan praktikum kimia dasarLaporan praktikum kimia dasar
Laporan praktikum kimia dasar
 
Larutan
LarutanLarutan
Larutan
 
Larutan ( solution )
Larutan ( solution )Larutan ( solution )
Larutan ( solution )
 
Larutan
LarutanLarutan
Larutan
 
BAB VI LARUTAN rev.docx
BAB VI LARUTAN rev.docxBAB VI LARUTAN rev.docx
BAB VI LARUTAN rev.docx
 
Bailmu
BailmuBailmu
Bailmu
 
Al-As'Adiyah Balikeran 3.1. Sifat Koligatif Larutan (Kimia Kelas XII)
Al-As'Adiyah Balikeran 3.1. Sifat Koligatif Larutan (Kimia Kelas XII)Al-As'Adiyah Balikeran 3.1. Sifat Koligatif Larutan (Kimia Kelas XII)
Al-As'Adiyah Balikeran 3.1. Sifat Koligatif Larutan (Kimia Kelas XII)
 
Sifat Kologatif Larutan
Sifat Kologatif LarutanSifat Kologatif Larutan
Sifat Kologatif Larutan
 
LARUTAN ptt press.ppt
LARUTAN ptt press.pptLARUTAN ptt press.ppt
LARUTAN ptt press.ppt
 

OPTIMALKAN KELARUTAN

  • 1. Farmasi fisika Arif Budiman
  • 2. Larutan jenuh : zat terlarut (solut) berada dalam kesetimbangan dengan fase padat (solut). Kelarutan : konsentrasi solut dalam larutan jenuh pada suhu tertentu. Larutan tidak jenuh (unsaturated) atau hampir jenuh (subsaturated) : larutan yang mengandung solut dalam konsentrasi di bawah konsentrasi yang diperlukan supaya terjadi penjenuhan yang sempurna pada suhu tertentu. Larutan lewat jenuh (supersaturated): larutan pada suhu tertentu yang mengandung solut lebih banyak daripada normal, sehingga terdapat solut yang tak terlarut. 2
  • 3. Istilah Kelarutan Jumlah bagian pelarut diperlukan untuk Istilah kelarutan melarutkan 1 bagian zat sangat mudah larut (very soluble) kurang dari 1 mudah larut (freely soluble) 1 sampai 10 Larut (soluble) 10 sampai 30 agak sukar larut (sparingly soluble) 30 sampai 100 sukar larut (slightly soluble) 100 sampai 1000 sangat sukar larut (very slightly 1000 sampai 10.000 soluble) praktis tidak larut (practically lebih dari 10.000 insoluble) 3
  • 4. INTERAKSI SOLVEN-SOLUT Pelarut Polar Kelarutan obat :  polaritas pelarut (solven) terhadap momen dipol. (momen dipol >> :polar)  kemampuan solut membentuk ikatan hidrogen. Nitrobenzena mempunyai momen dipol 4,2  10-18 esu cm sedangkan fenol hanya 1,7  10-18 esu cm, namun pada 200 C kelarutan nitrobenzena 0,0155 mol/kg sedangkan fenol 0,95 mol/kg.  Gambaran struktur molekulnya seperti rasio gugus polar dengan nonpolar. 4
  • 5. Mekanisme solven polar: (a) Solven polar dengan tetapan dielektrik yang tinggi, menurunkan gaya atraksi antara ion bermuatan berlawanan dalam kristal mis. NaCl. (b) Solven polar memutuskan ikatan kovalen elektrolit kuat dengan reaksi asam- basa. Terjadinya ionisasi HCl oleh air: HCl + H2O  H3 O+ + Cl- (c) Solven polar mampu mensolvat molekul dan ion melalui gaya interaksi dipol, khususnya pembentukan ikatan hidrogen, yang menyebabkan kelarutan zat. Interaksi ion-dipol antara garam natrium oleat dengan air: 5
  • 6. Solven Nonpolar  Melarutkan solut nonpolar dengan tekanan internal yang sama melalui interaksi dipol induksi.  Molekul solut berada dalam larutan oleh gaya lemah van der Waals-London.  Minyak dan lemak larut dalam karbon tetraklorida, benzena, dan minyak mineral. Basa alkaloid dan asam lemak larut pula dalam solven nonpolar. Solven Semipolar  Keton dan alkohol dapat menginduksi derajat polaritas dalam molekul solven nonpolar, karena itu benzena yang mudah terpolarisasi menjadi larut dalam alkohol.  Senyawa semipolar dapat berlaku sebagai solven perantara (intermediate solvent) untuk bercampurnya cairan polar dan nonpolar.  Aseton meningkatkan kelarutan eter dalam air. Propilenglikol menambah kelarutan campuran air dengan minyak permen dan 6 air dengan benzilbenzoat.
  • 8. KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIR Kelarutan Zat Padat Dalam Air Dipengaruhi oleh : 1.Temperatur 2.Penambahan Zat Terlarut Lain 3.Polaritas Pelarut 4.Konstanta Dielektrik Pelarut 5.pH Larutan 6.Ukuran Partikel 7.Ukuran Molekul 8.Polimorfisme
  • 9. KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN PENGARUH TEMPERATUR Temperatur dapat meningkatkan kelarutan zat padat terutama kelarutan garam dalam air, sedangkan kelarutan senyawa non polar hanya sedikit sekali dipengaruhi oleh temperatur
  • 10. KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN PENGARUH TEMPERATUR  Reaksi eksoterm dan endoterm  ∆H, panas pelarutan parsial; panas yang diabsorbsi per mol bila sejumlah kecil zat terlarut ditambahkan dalam sejumlah besar pelarut ∆H (larutan) = ∆H (sublimasi) - ∆H (hidrasi)
  • 11. KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN PENGARUH TEMPERATUR Sebagian besar garam memiliki kelarutan yang besar dalam air panas Beberapa garam memiliki panas pelarutan negatif (exothermic) dan kelarutannya akan menurun dengan meningkatnya Kelarutan beberapa garam sebagai fungsi dari temperatur temperatur
  • 12. KELARUTAN ZAT PADAT DALAM AIR PENGARUH PENAMBAHAN ZAT LAIN Penambahan Ion Sejenis  Apabila elektrolit sukar larut dilarutkan untuk membentuk larutan jenuh, kelarutan digambarkan sebagai Ksp  Kelarutan menurun dengan adanya ion sejenis, meningkat dengan penambahan ion tidak sejenis
  • 13. Kelarutan Zat Padat dalam Air Pengaruh Penambahan Zat Lain Penambahan Surfaktan :  Surfaktan merupakan molekul ampifilik yang tersusun dari bagian polar/hidrofilik (head), dan bagian nonpolar/hidrofobik (tail).  Bagian kepala dapat berupa anionik, kationik, zwitterion(dipolar), nonionik  Bagian ekor merupakan senyawa hidrokarbon rantai panjang.
  • 14. KELARUTAN ZAT PADAT DALAM AIR PENGARUH PENAMBAHAN ZAT LAIN Penambahan Surfaktan (lanj)  Pada konsentrasi rendah dalam larutan berada pada permukaan atau antar muka larutan dan memberikan efek penurunan tegangan permukaan  Pada konsentrasi diatas Konsentrasi Misel Kritis (KMK) membentuk misel (agregat kolidal)yang berperan dalam proses solubilisasi miselar
  • 15. KELARUTAN ZAT PADAT DALAM AIR PENGARUH PENAMBAHAN ZAT LAIN Penambahan Surfaktan (lanj)  Solubilisasi Miselar Suatu pelarutan spontan yang terjadi pada molekul zat yang sukar larut dalam air melalui interaksi yang reversibel dengan misel dari surfaktan dalam larutan sehingga terbentuk suatu larutan yang stabil secara termodinamika Syarat: konsentrasi surfaktan ≥ KMK
  • 16. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN Pengaruh pH Kelarutan senyawa yang terionisasi dalam air sangat dipengaruhi oleh pH, sedangkan kelarutan senyawa non elektrolit yang tidak terionisasi dalam air hanya sedikit dipengaruhi oleh pH  Untuk senyawa yang terionisasi (elektrolit) seperti asama karboksilat (HA) kelarutan merupakan fungsi dari pH
  • 17. KELARUTAN ZAT PADAT DALAM AIR PENGARUH PH  Peningkatan pH dapat meningkatkan kelarutan senyawa asam lemah, dan penurunan pH dapat meningkatkan kelarutan senyawa basa lemah  Penentuan pH optimum, untuk menjamin larutan yang jernih dan kefektifan terapi yang maksimum  Ex; Asam salisilat, Atropin Sulfat, tetrakain HCl, Sulfonamida, Fenobarbital Na
  • 18. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN Pengaruh pH Pada senyawa elektrolit
  • 19. Kelarutan Zat Padat dalam Air Pengaruh Polaritas Pelarut  Polaritas molekul pelarut dan zat terlarut dapat mempengaruhi kelarutan UMUM  Molekul zat terlarut polar akan terlarut pada pelarut polar  Molekul zat terlarut non-polar akan terlarut dalam pelarut nonpolar.
  • 20. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan Zat Padat dalam Cairan Pengaruh Konstanta Dielektrik  Senyawa hidrofobik meningkat kelarutannya dalam air dengan adanya perubahan konstanta dielektrik pelarut yang dapat dilakukan dengan penambahan pelarut lain (kosolven).  Konstanta dilektrik dari suatu sistem pelarut campur adalah merupakan jumlah hasil perkalian fraksi pelarut dengan konstanta dielektrik masing- masing pelarut dari sitem pelarut campur tersebut.
  • 21. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan Zat Padat dalam Cairan Pengaruh kosolven  Kosolvensi merupakan suatu fenomena dimana zat terlarut memiliki kaelarutan yang lebih besar dalam campuran pelarut dibandingkan dalam satu jenis pelarut.  Kosolvent adalah pelarut yang digunakan dalam kombinasi untuk meningkatkan kelarutan solut.
  • 22. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan Zat Padat dalam Cairan Pengaruh Ukuran Partikel  Ukuran partikel dapat mempengaruhi kelarutan karena semakin kecil partikel, rasio antara luas permukaan dan volume meningkat. Meningkatnya luas permukaan memungkinkan interaksi antara solut dan solvent lebih besar. Pengaruh ukuran partikel terhadap kelarutan digambarkan dalam persaman berikut;
  • 23. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan Zat Padat dalam Cairan Pengaruh Ukuran Molekul  Semakin besar ukuran molekul semakin berkurang kelarutan suatu senyawa  Semakin besar ukuran molekul zat terlarut semakin sulit molekul pelarut mengelilinginya untuk memungkinkan terjadinya proses pelarutan  Dalam hal senyawa organik, “PERCABANGAN" akan meningkatkan kelarutan, karena semakin banyak percabangan akan memperkecil ukuran molekul, sehingga mempermudah proses pelarutan oleh molekul pelarut.
  • 24. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan Zat Padat dalam Cairan Pengaruh Polimorfisme  Polimorfisme adalah kapasitas suatu senyawa untuk terkristalisasi menjadi lebih dari satu jenis bentuk kristal.  Perubahan dari satu bentuk kristal ke bentuk yang lain adalah reversibel, proses ini disebut enantiotropik  Bentuk polimer dapat mempengaruhi warna, kekerasan, kelarutan, titik leleh dan sifat –sifat lain dari senyawa.  Karena titik leleh merupakan salah satu faktor yang mermpengaruhi kelarutan, maka polimorf akan memiliki kelarutan yang berbeda.
  • 25. Larutan Isotonis dan Isohidris  Definisi Dapar  Komposisi Larutan Dapar  Persamaan Dapar  Kapasitas Dapar – Kapasitas Dapar Maksimum
  • 26. DAPAR adalah senyawa-senyawa atau campuran senyawa yang dapat meniadakan perubahan pH terhadap penambahan sedikit asam atau basa
  • 27. LARUTAN DAPAR merupakan kombinasi ASam lemah dengan basa konjugasinya atau basa lemah dengan asam konjugasinya
  • 28. PERSAMAAN DAPAR pH = pKa + log [garam]/ [asam] pH = pKw – pKb + log [basa]/[garam]
  • 29. Kapasitas Dapar adalah perbandingan penambahan basa kuat /asam kuat dengan sedikit perubahan pH yang terjadi karena penambahan itu. β = ∆B/ ∆pH βmaks = 0,576 C (terjadi pada saat pH = pKa)
  • 30. Formulasi Larutan Dapar 1. Pilih asam lemah yang memiliki pKa mendekati nilai pH agar diperoleh kapasitas dapar yang maksimal 2. Hitung perbandingan ASam dan Garam yang harus dibuat 3. Tentukan konsentrasi asam dan garam untuk memperoleh pH yang diinginkan
  • 31. Contoh Soal Anda diminta untuk membuat larutan dapar dengan pH = 6,5 dan kapasitas daparnya 0,1. Pilih pasangan dapar yang cocok dan hitung pula konsentrasi yang diperlukan !
  • 32. Dapar di Bidang Farmasi Syarat pH Larutan Parenteral 1. Tidak jauh berbeda dengan pH cairan tubuh yang bersangkutan 2. Kapasitas dapar yang dimilikinya memungkinkan penyimpanan lama dan dapat menyesuaikan dengan pH cairan tubuh yaitu 7,4
  • 33. Contoh Soal Berapa mol Na Asetat dan ASam Asetat yang dibutuhkan untuk membuat 1 liter dapar pH 5,0 dengan konsentrasi 0,1 M ; pKa Asam asetat = 4,74
  • 34. Larutan Isotonis  Larutan isotonis adalah larutan yang mempunyai tekanan osmosa sama dengan jaringan yang bersangkutan  Memiliki sifat koligatif yang sama dengan larutan NaCl 0,9%  Efek Hipotonis adalah sel tubuh/ eritrosit mengembang dan kemudian pecah (hemolisa)  Efek Hipertonis, sel akan kehilangan air dan menciut.
  • 35. Metoda Menghitung Tonisitas  Metoda Liso  Metode Penurunan Titik Beku  Metode Ekivalensi NaCl
  • 36. Metode Liso ∆Tf = Liso x C Liso = ∆Tf / C (dalam M) Contoh : Suatu obat baru memiliki berat molekul 300. Obat tersebut memberi penurunan titik beku sebesar 0,52 C dalam larutan 0,145 M. Berapakah nilai Liso Obat tersebut!
  • 37. Metode Penurunan Titik Beku Penurunan titik beku suatu zat A 2 % adalah 0,163. berapa NaCl yang harus ditambahkan untuk membuat 100 mL larutan isotonis! Berapa dekstrosa yang harus ditambahkan untuk menggantikan NaCl agar diperoleh larutan yang isotonis!
  • 38. Metode Ekivalensi NaCl  E adalah jumlah NaCl yang sebanding dengan 1 gr zat. Metode ini digunakan untuk mengatur isotonisitas lebih dari satu zat dalam larutan. Buatlah larutan isotonis yang mengandung 1% Asam Borat (E ASam Borat = 0,5) Suatu larutan mengandung 1% larutan perak nitrat, berapakah natrium nitrat yang harus ditambahkan untuk memperoleh larutan isotonis (EAgNO3 = 0,33; E NaNO3= 0,68 ∆Tf = 0,28)
  • 39. KELARUTAN GAS DALAM CAIRAN  Adalah konsentrasi gas yang terlarut saat berada dalam kesetimbangan dengan gas murni di atas larutan. Kelarutan tergantung pada: • tekanan: tekanan gas diatas cairan naik maka kelarutan bertambah. • suhu : suhu naik kelarutan gas turun. • adanya garam : penambahan garam (elektrolit) membebaskan gas terlarut. • reaksi kimia: gas tertentu karena memberikan reaksi kimia kelarutannya menjadi lebih besar. Misal hidroklorida, amonia dan karbondioksida. Hukum Henry : C2 =  p C2 :konsentrasi gas terlarut dalam gram/l solven, p : tekanan parsial gas tak terlarut dalam mm, dan  : koefisien kelarutan 39
  • 40. Kelarutan gas dalam cairan dapat dinyatakan oleh  atau oleh koefisien serapan Bunsen . (volume gas dalam liter yang larut Vgas,STP dalam 1 liter solven pada tekananp  parsial 1 atm. suhu tertentu Vlar Koefisien Bunsen untuk beberapa gas dalam air pada 00 dan 250 C 40
  • 41. Contoh: Bila 0,0160 g oksigen dilarutkan dalam 1 liter air pada dan 250 C dan pada tekanan oksigen 300 mm Hg. Hitunglah (a)  dan (b)  (a) C2 (g / l) 0 ,0160    5,33  105 p (mm Hg) 300 0,0160  0,08205  273,15 (b) V = nRT/p Vgas,STP  32  0 ,0112 1 atm1 Vgas 0 ,0112    0 ,0284 Vlar p 300 1 760 (c) Berapa gram oksigen dapat dilarutkan dalam 250 ml larutan air jika tekanan total di atas campuran 760 mm Hg? Tekanan parsial oksigen dalam larutan adalah 0,263 atm, dan suhu 250 C. C2 (g / l)   5,33  105   0 ,263  760 mm C2  0 ,0107 g / l atau 0,0027 g / 250 ml 41
  • 42. KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN Larutan Ideal • Tergantung : suhu, titik leleh zat padat, dan kalor lebur molar Hf yaitu kalor (panas) yang diserap ketika zat padat meleleh. • Dalam larutan ideal, kalor larutan sama dengan kalor lebur, yang dianggap tetap tidak tergantung pada suhu. H f  T0  T   log X 2 i    TT   2,303R  0  X2i adalah kelarutan ideal solut dinyatakan dalam fraksi mol, T0 adalah titik leleh solut padat dalam derajat mutlak. Persamaan di atas dapat pula dituliskan: i 1 H f  log X2   konstanta 2 ,303R T 42 R= 1,987 kal derajat-1 mol-1
  • 43. Contoh: Berapa kelarutan naftalena pada 200 C dalam larutan ideal? Titik leleh naftalena adalah 800 C, dan kalor leburnya 4500 kal/mol. i 4500  353  293 log X2     2 ,303  1 ,987  293  353 X2i  0 ,27 Kelarutan fraksi mol dapat diubah menjadi molalitas: 1000X 2 m M 1 1  X 2  43
  • 44. Larutan Nonideal Aktivitas solut dalam larutan : a 2 = X2  2 2 : koefisien aktivitas rasional. log a2 = log X2 + log 2 Dalam larutan ideal karena 2 = 1, maka a2 = X2i ,  log a 2   log X 2 i  H f  T0 - T    2,303R  TT0    H f  T0 - T   log X 2    TT   log  2  2,303R  0  Suku log 2 pada pers.: pertimbangan gaya atraksi intermolekular yang harus diatasi, atau usaha (kerja) yang harus dilakukan dalam memindahkan molekul dari fase solut (zat terlarut) dan menyimpannya dalam solven (pelarut). 44
  • 45. Proses pemindahan molekul tersebut terjadi dalam 3 tahap 1. Pemindahan 2. Pembentukan 3. Molekul solut molekul dari fase lubang dalam solven ditempatkan dalam solut pada suhu yang cukup besar agar lubang dalam tertentu.Penerima- dapat menerima solven, dan usaha an energi molekul solut. Usaha: yang diperolah atau potensial atau w11. penurunan energi usaha netto untuk potensial adalah - proses tersebut : w12 w22: Lubang dalam solven sekarang tertutup dan terjadi tambahan penurunan energi, -w12 , bersangkutan dengan usaha neto dalam langkah terakhir ini adalah -2 w12 . Usaha total adalah (w22 + w11 -2 w12 ). 45
  • 46. Scatchard dan Hildebrand dan Wood: V212 ln  2  ( w22  w11  2 w12 ) RT V2 : volume molar atau volume per mol solut cair, 1 : fraksi volume atau X1V1/(X1 V1 + X2 V2 ) Interaksi molekul berbeda: w12  w11w22  ln  2  w11  2 w11w22  1/ 2  w22V212 RT  ln  2   w11  1/ 2   w22   1/ 2 2 V212 RT Suku (w)1/2 disebut parameter kelarutan dan digambarkan dengan lambang 1 untuk solven dan 2 untuk solut. 2 V 21 log  2  (1   2 )2 2 ,303RT ΔH f T 0 - T  V 2 φ1 2 Persamaan Kelarutan: - log X 2    T +  2,303RT (δ 1  δ 2 ) 2 2,303RT  0  1/ 2  H v  RT  Hv : kalor uap, Vl : volume molar senyawa cairan    Vl  pada suhu tertentu, R : tetapan gas, T : suhu absolut. 46
  • 47. (a) Hitunglah parameter kelarutan iodum; (b) tentukan fraksi mol dan kelarutan molal iodum dalam karbon disulfida pada 250 C; (c) berapa koefisien aktivitas solut dalam larutan? Kalor uap iodum cair diekstrapolasikan pada 250 C adalah 11493 kal/mol, kalor lebur rata-rata Hf , adalah 3600 kal pada 250 C, titik leleh iodum adalah 1130 C, dan volume molarnya V2 adalah 59 cm3 pada 250 C. Parameter kelarutan karbon disulfida adalah 10. 1/ 2 (a)  11493  1,987  298 ,2     13,6  59  (b) Mula-mula X2 dihitung dengan menganggap 12 = 1 (larutan encer) 3600  386 - 298 59 - log X2   + (10  13,6)2  0 ,0689 1364  386  1364 Sekarang fraksi volume 1 = V1 (1- X2 )/[V1 (1-X2 ) + V2 X2 ] atau untuk iodum (V2 = 59 cm3 ) dalam karbon disulfida (V1 = 60 cm3) , maka diperoleh 1 = 0,9322. Perhitungan kembali X2 seperti pada (b) dengan memasukkan 1 = 0,9322 : X2 = 0,0815; dan dengan 6 kali pengulangan perhitungan menggunakan kalkulator diperoleh : X2 = 0,0845. Hasil percobaan untuk kelarutan dalam karbon disulfida menurut Hildebrand dan Scott adalah 0,0546 pada 250 C, sedangkan kelarutan fraksi mol ideal X2i iodum adalah 0,250 pada 250 C. 47
  • 48. Kelarutan fraksi mol iodum dalam karbon disulfida : 1000 X2 1000  0 ,085 m   1 ,22 mol / kg M1( 1  X2 ) 76 ,131  0 ,085 (c) Kelarutan ideal adalah berhubungan dengan kelarutan aktual pada suhu tertentu dan dinyatakan dengan persamaan: a2 = X2i = X2 2, maka 2 =0,25/0,055 =4,55. 48
  • 49. 49
  • 50. Pengaruh surfaktan Rippie dkk, pengaruh surfaktan terhadap kelarutan obat dinyatakan dengan persamaan:  Untuk molekul obat yang bersifat asam: DT*  ( D)   Ka  H  DT  1  M      H + K ' K K "  a  H  + DT*  K  H+    a     DT* adalah kelarutan obat total dalam larutan pada pH tertentu dan tanpa adanya surfaktan; (D) konsentrasi asam tak terionisasi; DT adalah Kelarutan total obat dengan adanya surfaktan; (M) adalah fraksi volume surfaktan yang berada dalam bentuk misel; K’ adalah koefisien partisi molekul obat; K” adalah koefisien partisi bentuk anion.  Basa lemah:  D   DT *  K a     H  DT    K a K ' H  K "    D    DT *      1  M    Ka  H     Ka  H   Ka  H   DT *  (D) adalah asam bebas tidak dalam misel; (D+ ) adalah asam kationik yang berkonjugasi terhadap molekul basa, tidak dalam misel. 50
  • 51. Contoh: Hitunglah kelarutan sulfisoxazol pada 250 C dalam : (a) dapar pH 6,0 dan (b) dapar pH 6,0 mengandung 4% volume (= 0,04 fraksi volume) polisorbat 80 (Tween 80). Kelarutan sulfisoxazol tak terionkan dalam air adalah 0,15 g/l pada suhu itu, harga Ka =7,60  10-6 dan harga K’ =79, K” = 15. (a) Kelarutan obat total pada pH 6 tanpa surfaktan :     7 ,6  106  1,0  106 DT*  0 ,15    1,29 g / l   1,0  106      (b) Kelarutan total sulfisoxazol dalam pH 6 dengan adanya 4% Tween 80:   DT  1,291   0 ,04       1,0  106  79  7 ,6  106 15     2 ,45 g / l          6 7 ,6  10  1,0  10 6    51
  • 52. Kelarutan basa prokain dalam air pada 250 C adalah 5 g/l, harga Ka = 1,4  10-9, harga koefisien partisi untuk molekul basa , K’ = 30, untuk asam kationik K” = 7,0. Hitunglah kelarutan prokain dalam dapar pH 7,40 yang mengandung 3% (b/v) polisorbat 80. (a) Pers. DT*   D  a     5,01,4  10   3,98  10    147 ,2 g / l  K  H+ 9 8    Ka       1,4  10  9            181,6 g / l  1,4  109  30  3 ,98  108  7  DT  147 ,21   0 ,03         1,4  10    3 ,98  10  9 8    Berapa fraksi obat di dalam fase air dan fraksi dalam misel? Obat total dalam fase air, DT* 147 ,2 g / l   0 ,81 Obat total dalam fase air dan misel, DT 181,6 g / l Artinya fraksi 0,81 prokain berada dalam fase air, sisanya, 0,19, terletak dalam misel. 52
  • 53. Pengaruh Partikel Terhadap Kelarutan Zat Padat s 2V log  s0 2 ,303RTr s adalah kelarutan partikel halus; s0 kelarutan partikel besar;  tegangan permukaan zat padat; V adalah volume molar cm3/mol; r jari-jari partikel dalam cm, dan R adalah tetapan gas 8,314  107 erg/der mol; dan T suhu mutlak. Contoh: Suatu zat padat dihaluskan sedemikian rupa agar kelarutannya naik 10%, yaitu s/s0 =1,10. Berapa seharusnya ukuran partikel akhir, anggap tegangan permukaan zat padat = 100 dyne/cm, dan volume per mol = 50 cm3 dan suhu 27 C0. 2  100  50 r   4 ,2  10  6 cm  0,042cm 2 ,303  8 ,314  10 7  300  0 ,0414 53
  • 54. DISTRIBUSI SOLUT DI ANTARA PELARUT TAK CAMPUR C1 K C2 K : rasio distribusi, koefisien distribusi, atau koefisien partisi C1 konsentras i kesetimban gan zat dalam solven 1, C 2 konsentras i zat dalam solven 2. Contoh: Distribusi asam borat dalam air dan amil alkohol pada 250 C, menunjukkan konsentrasi asam borat dalam air = 0,0510 mol/l dan dalam amil alkohol = 0,0155 mol/l. Hitung koefisien distribusinya. C H 2O 0 ,0510 C alk 0 ,0155 K    3,29 K   0 ,304 C alk 0 ,0155 C H 2O 0 ,0510 54