LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIK PENENTUAN TEGANGAN PERMUKAAN

LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIK

“PENENTUAN TEGANGAN PERMUKAAN”

Dosen Pengampu : Arif Santoso, S.Farm.,Apt

Oleh:

Kelompok A2

PROGRAM STUDI S1 FARMASI

STIKes KARYA PUTRA BANGSA

TULUNGAGUNG

2016

A.      JUDUL

PENENTUAN TEGANGAN PERMUKAAN

B.       TUJUAN

Mengenal dan membiasakan diri dengan konsep dan pengukuran tegangan  permukaan.

C.      DASAR TEORI

Tegangan dalam permukaan ini adalah gaya persatuan panjang yang harus diberikan sejajar pada permukaan untuk mengimbangi tarikan ke dalam. Gaya ini tegangan permukaan mempunyai satuan dyne/cm dalam satuan cgs. Hal ini analog dengan keadaan yang terjadi bila suatu objek yang menggantung dipinggir jurang pada seutas tali ditarik ke atas oleh seseorang memegang tali tersebut dan berjalan menjauhi seutas tali. (Martin, 1990)

Pengukuran tegangan permukaan dapat dilakukan dengan beberapa metode antara lain (Kosman dkk, 2005);

a.    Metode cincin de-Nouy

Cara ini dapat digunakan untuk mengukur tegangan permukaan dan tegangan antar permukaan zat cair. Prinsip kerja alat ini berdasarkan pada kenyataan bahwa gaya yang dibutuhkan untuk melepaskan cincin yang tercelup pada zat cair sebanding dengan tegangan permukaan atau tegangan antar muka. Gaya yang dibutuhkan untuk melepaskan cincin dalam hal ini diberikan oleh kawat torsi yang dinyatakan dalam dyne. Maka tegangan permukaan;

Dimana  

F    = Gaya yang diperlukan untuk melepaskan cincin

L    = keliling cincin

f     = faktor koreksi

Faktor koreksi diperlukan karena ada variabel-variabel tertentu yang tidak dapat diabaikan yaitu ;

·         Jari-jari cincin

·         Jari-jari kawat yang membentuk cincin

·         Volume zat cair yang naik dari permukaan

b.    Metode kenaikan kapiler

Metode ini hanya digunakan untuk menentukan tegangan suatu zat cair dan tidak dapat digunakan untuk menentukan tegangan antar permukaan dua zat cair yang tidak bercampur. Bila pipa kapiler dimasukkan ke dalam suatu zat cair, maka zat tersebut akan naik ke dalam pipa sampai gaya gesek ke atas diseimbangkan oleh gaya gravitasi ke bawah akibat berat zat cair.

Tegangan permukaan terjadi karena permukaan zat cair cenderung untuk menegang, sehingga permukaannya tampak seperti selaput tipis. Hal ini dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi antara molekul air. Pada zat cair yang adesiv berlaku bahwa besar gaya kohesinya lebih kecil dari pada gaya adesinya dan pada zat yang non-adesiv berlaku sebaliknya. Salah satu model peralatan yang sering digunakan untuk mengukur tegangan permukaan zat cair adalah pipa kapiler. Salah satu besaran yang berlaku pada sebuah pipa kapiler adalah sudut kontak, yaitu sudut yang dibentuk oleh permukaan zat cair yang dekat dengan dinding. Sudut kontak ini timbul akibat gaya tarik-menarik antara zat yang sama (gaya kohesi) dan gaya tarik-menarik antara molekul zat yang berbeda (adesi). (Ansel, 1985)

Molekul biasanya saling tarik-menarik. Dibagian dalam cairan, setiap molekul cairan dikelilingi oleh molekul-molekul cairan di samping dan di bawah. Di bagian atas tidak ada molekul cairan lainnya karena molekul cairan tarik-menarik satu dengan yang lainnya, maka terdapat gaya total yang besarnya nol pada molekul yang berada di bagian dalam caian. Sebaliknya molekul cairan yang terletak di permukaan di tarik oleh molekul cairan yang berada di samping dan bawahnya. Akibatnya, pada permukaan cairan terdapat gaya total yang berarah ke bawah karena adanya gaya total yang arahnya ke bawah, maka cairan yang terletak di permukaan cenderung memperkecil luas permukaannya dengan menyusut sekuat mungkin. Hal ini yang menyebabkan lapisan cairan pada permukaan seolah-olah tertutup oleh selaput elastis yang tipis. (Anief, 1993)

            Pada dasarnya tegangan permukaan suatu zat cair dipengaruhi oleh beberapa factor diantaranya suhu dan zat terlarut. Dimana keberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan mempengaruhi besarnya tegangan permukaan terutama molekul zat yang berada pada permukaan cairan berbentuk lapisan monomolecular yang disebut dngan molekul surfaktan. Faktor-faktor yang menpengaruhi :

a.        Suhu

            Tegangan permukaan menurun dengan meningkatnya suhu, karena meningkatnya energy kinetik molekul

b.       Zat terlarut (solute)

Keberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan mempengaruhi tegangan permukaan. Penambahan zat terlarut akan meningkatkan viskositas larutan, sehingga tegangan permukaan akan bertambah besar. Tetapi apabila zat yang berada dipermukaan cairan membentuk lapisan monomolecular, maka akan menurunkan tegangan permukaan, zat tersebut biasa disebut dengan surfaktan.

c.        Surfaktan

Surfaktan (surface active agents), zat yang dapat mengaktifkan permukaan, karena cnderung untuk terkonsentrasi pada permukaan atau antar muka. Surfaktan mempunyai orientasi yang jelas sehingga cenderung pada rantai lurus. Sabun merupakan salah satu contoh dari surfaktan.

D.      ALAT DAN BAHAN

Alat:

1.      Pipa Kapiler

Bahan:

1.      Air

2.      Sabun cuci piring (Sunlight)

3.      Minyak Goreng

E.      

Diambil cairan sebanyak 25 ml pada masing-masing sampel, kemudian masukan delam beaker glass.

Lakukan sebanyak tiga kali replikasi untuk setiap zat yang akan diteliti.

Setelah konstan, diamati kenaikan yang terjadi dan catat tinggi kenaikannya.

Cairan dibiarkan naik sampai kenaikan konstan.

Kemudian pupa kapiler dimasukan dalam beaker glass secara tegak lurus.

CARA KERJA

Ditimbang beaker glass yang berisi cairan.

 

F.       HASIL

G.      PEMBAHASAN

Praktikum kali ini bertujuan untuk menentukan tegangan permukaan beberapa sampel yaitu air, larutan sunlight 1%, larutan sunlight 2%, larutan sunlight 3%, minyak goreng dengan pemanasan, dan minyak goreng tanpa pemanasan dengan  menggunakan metode pipa kapiler. Tiap masing – masing sampel dilakukan percobaan dengan 3 kali replikasi dengan tujuan untuk memperoleh hasil yang lebih akurat.

Prinsip kerja metode pipa kapiler yaitu bilamana suatu pipa kapiler dimasukkan kedalam beaker glass yang berisi cairan, maka cairan akan naik ke pipa sampai kenaikan tertentu (konstan). Hal ini disebabkan karena adanya gaya adhesi antara molekul-molekul dengan dinding kapiler lebih besar dibandingkan dengan gaya kohesi antara molekul-molekul cairan, sehingga cairan itu dapat membasahi dinding kapiler, menyebar dan meninggi dalam pipa.

Berdasarkan hasil pengamatan, diperoleh tegangan permukaan pada air adalah 11,793 dyne/cm, sunlight 1 % adalah 9,336 dyne/cm, pada sunlight 2% adalah 7,833 dyne/cm, pada sunlight 3% adalah 6,722 dyne/cm ,minyak goreng adalah 9,267 dyne/cm ,minyak goreng yang telah dipanaskan adalah 5,027 dyne/cm.

Berdasarkan hasil percobaan untuk pengaruh konsentrasi terhadap tegangan permukaaan diperoleh hasil yang sesuai dengan literatur yaitu tegangan permukaan larutan sunlight 1% > sunlight 2% > sunlight 3%. Dalam literatur disebutkan bahwa tegangan permukaan suatu cairan akan turun jika konsentrasi cairan naik, hal ini di karenakan keadaan cairan akan semakin kental sehingga akan semakin sulit untuk naik ke pipa kapiler. Selain itu sampel sunlight disini tergolong ke dalam surfaktan dimana sifatnya akan menurutkan tegangan permukaan suatu cairan.

Sedangkan dari hasil percobaan untuk pengaruh suhu/ temperatur, tegangan permukaan minyak goreng tanpa pemanasan lebih besar dari pada tegangan permukaan minyak goreng dengan pemanasan. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa tegangan permukaan cairan akan turun bila suhu naik, karena dengan bertambahnya suhu molekul-molekul cairan bergerak lebih cepat dan pengaruh interaksi antar molekul berkurang (ikatan antar molekul menjadi renggang) sehingga tegangan permukaannya menurun.

Untuk hasil keseluruhuan dapat di katakan bahwa tegangan permukaan air > sunlight 1% > minyak goreng tanpa pemanasan > sunlight 2% > sunlight 3% > minyak goreng dengan pemanasan.

Faktor- faktor kesalahan yang mungkin mempengaruhi hasil percobaan antara lain :

1.      Kesalahan saat memegang pipa kapiler tidak tegak lurus (bergoyang)

2.      Kesalahan saat mengamati kenaikan cairan

3.      Kesalahan saat mengukur ketinggian kenaikan cairan

Manfaat tegangan permukaan dalam bidang farmasi antara lain :

1.      Dalam mempengaruhi penyerapan bahan pembantu padat dalam sediaan suspense.

2.      Penggunaan surfaktan dalam sediaaan suspensi.

3.      Pembentukan dan kestabilan emulsi dan dispersi partikel tidak larut dalam media cair untuk membentuk sediaan suspensi.

H.      KESIMPULAN

Dari hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa tegangan permukaan Air = 11,793 dyne/cm > Sunlight 1% = 9,336 dyne/cm > Minyak goreng = 9,267 dyne/cm > Sunlight 2% = 7,833 dyne/cm > Sunlight 3% = 6,722 dyne/cm > Minyak goreng panas = 5,027 dyne/cm. Semakin tinggi konsentrasi maka tegangan permukaannya semakin turun. Semakin tinggi suhu maka tegangan permukaannya semakin turun.

I.          SARAN

Sebaiknya saat memegang pipa kapiler harus tegak lurus dan tidak menutupi lubang/menyumbat lubang yang ada di atasnya, karena akan mempengaruhi kenaikan cairan dalam pipa kapiler, sehingga dapat mempengaruhi hasil percobaan.

J.        DAFTAR PUSTAKA

Martin, A dkk. 1990. Farmasi Fisik. UI-Press. Jakarta.

Kosman, R. dkk.2006.Bahan Ajar Farmasi Fisika. Universitas Muslim Indonesia: Makassar

Ansel, Howard, C. 1985. Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi. UI-Press: Jakarta

Anief, Moh. 1993. Ilmu Meracik Obat. UGM Press-Yogyakarta