berisi tentang Measurement of Surface Tension of Homogenised MilksFull description
tegangan
Full description
Deskripsi lengkap
LAPORAN FARMASI FISIK IIDeskripsi lengkap
DASAR TEORI 1
Tegangan Tegangan antar muka adalah gaya persatuan panjang yang terdapat pada antarmuka dua fase cair yang tidak bercampur. berca mpur. Tegangan Tegangan antar muka selalu lebih kecil dari pada tegangan permukaan karena gaya adhesi antara dua cairan tidak bercampur lebih besar daripada adhesi antara cairan dan udara (Hamid.2010). Permukaan zat cair mempunyai sifat ingin merenggang sehingga permukaannya se!lah"!lah ditutupi !leh suatu lapisan yang elastis. Hal ini disebabkan adanya gaya tarik"menarik antar partikel sejenis didalam zat cair sampai ke permukaan. #i dalam cairan tiap m!lekul ditarik !leh m!lekul lain yang sejenis di dekatnya dengan gaya yang sama ke segala arah. $kibatnya tidak terdapat sisa (resultan) gaya yang bekerja pada masing"masing m!lekul. $danya gaya atau tarikan keba%ah menyebabkan permukaan cairan berk!ntraksi dan berada dalam keadaan tegang. tegangan ini disebut dengan tegangan permukaan (Herinaldi 200&). $da beberapa met!de dalam melakukan tegangan permukaan ' 1. et! et!de de kena kenaik ikan an kapi kapile ler r Tegangan Tegangan permukaan diukur dengan melihat ketinggian ai r cairan yang naik melalui suatukapiler. et!de kenaikan kapiler hanya dapat digunakan untuk mengukur teganganpermukaan tidak bisa untuk mengukur tegangan permukaan tidak bias untuk mengukurtegangan antar muka. 1. et! et!de de tersi tersi!m !mete eterr #u"*! #u"*!uy uy et!de cincin #u"*!uy bisa digunakan utnuk mengukur tegangan permukaan ataupuntegangan antar muka. Prinsip dari alat ini adalah gaya yang diperlukan untuk melepaskansuatu cincin platina iridium yang diperlukan sebanding dengan tegangan permukaan atautegangan antar muka dari cairan tersebut ($tfins. 1++&). Pada dasarnya tegangan permukaan suatu zat cair dipengaruhi !leh beberapa fact!r diantaranya suhu dan zat terlarut. #imana keberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan mempengaruhi besarnya tegangan permukaan terutama m!lekul zat yang berada pada permukaan cairan berbentuk lapisan m!n!m!lekular m!n!m!lekular yang disebut dengan m!lekul surfaktan. ,akt!r"fakt!r yang menpengaruhi ' 1. -uhu Tegangan Tegangan permukaan menurun dengan meningkatnya suhu karena meningkatnya energi kinetik m!lekul. 1. at at terla terlaru rutt (s!lu (s!lute te)) /eberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan mempengaruhi tegangan permukaan. Penambahan zat terlarut akan meningkatkan isk!sitas larutan sehingga tegangan permukaan akan bertambah besar. Tetapi Tetapi apabila zat yang berada dipermukaan cairan membentuk lapisan m!n!m!lekular maka maka akan menurunkan tegangan permukaan zat tersebut biasa disebut dengan surfaktan.
1. -urfaktan -urfaktan (surface actie agents) zat yang dapat mengaktifkan permukaan karena cenderung untuk terk!nsentrasi pada permukaan atau antar muka. -urfaktan mempunyai !rientasi yang jelas sehingga cenderung pada rantai lurus. -abun merupakan salah satu c!nt!h dari surfaktan (#!uglas.2001) Sumber : https://yulidj22.wordpress.com/2013/11/03/laporan-resmi-teganganpermukaan/
Dasar teori 2
Tegangan permukaan adalah gaya persatuan panjang yang harus dikerjakan sejajar permukaan untuk mengimbangi gaya tarikan kedalam pada cairan. Hal tersebut terjadi karena pada permukaan gaya adhesi (antara cairan dan udara) lebih kecil dari pada gaya k!hesi antara m!lekul cairan sehingga menyebabkan terjadinya gaya kedalam pada permukaan cairan. Tegangan permukaan zat cair merupakan kecenderungan permukaan zat cair untuk menegang sehingga permukaannya seperti ditutupi !leh suatu lapisan elastis. -elain itu tegangan permukaan juga diartikan sebagai suatu kemampuan atau kecenderungan zat cair untuk selalu menuju ke keadaan yang luas permukaannya lebih kecil yaitu permukaan datar atau bulat seperti b!la atau ringkasnya didefinisikan sebagai usaha untuk membentuk luas permukaan baru. #engan sifat tersebut zat cair mampu untuk menahan benda"benda kecil di permukaannya. -eperti silet berat silet menyebabkan permukaan zat cair sedikit melengkung ke ba%ah tempat silet itu berada. engkungan itu memperluas permukaan zar cair namun zat cair dengan tegangan permukaannya berusaha mempertahankan luas permukaannya sekecil mungkin. Tegangan permukaan merupakan fen!mena menarik yang terjadi pada zat cair (fluida) yang berada pada keadaan diam (statis). Tegangan permukaan
didefinisikan sebagai gaya ,
persatuan panjang yang bekerja tegak lurus pada setiap garis di permukaan fluida.
Permukaan fluida yang berada dalam keadaan tegang meliputi permukaan luar dan alam (selaput cairan sangat tipis tapi masih jauh lebih besar dari ukuran satu m!lekul pembentuknya). -ehingga untuk cincin dengan keliling L yang diangkat perlahan dari permukaan fluida besarnya gaya F yang dibutuhkan untuk mengimbangi gaya"gaya permukaan fluida
dapat ditentukan dari pertambahan panjang pegas halus penggantung
cincin (dian!meter). -ehingga tegangan permukaan fluida memiliki nilai sebesar '
#imana '
tegangan permukaan (*m) , 3aya (*e%t!n) Panjang permukaan selaput fluida (m)
Tegangan antar muka adalah gaya persatuan panjang yang terdapat pada antar muka dua fase cair yang tidak bercampur. Tegangan antar muka selalu lebih kecil dari pada tegangan permukaan karena gaya adhesi dua cairan yang tidak bercampur lebih besar dari pada adhesi antara cairan dan udara. ,akt!r yang mempengaruhi tegangan permukaan yaitu '
-
-uhu Tegangan permukaan menurun dengan meningkatnya suhu karena meningkatnya energi
-
kinetik m!lekul. at terlarut (s!lute) /eberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan mempengaruhi tegangan permukaan. Penambahan zat terlarut akan meningkatkan isk!sitas larutan sehingga tegangan permukaan akan bertambah besar. Tetapi apabila zat yang berada dipermukaan caiaran membentuk lapisan m!n!m!lekular maka akan menurunkan tegangan permukaan. at tersebut biasa disebut dengan surfaktan.
-
-urfaktan -urfaktan (surface actie agents) zat yang dapat mengaktifkan permukaan karena cenderung untuk terk!nsentrasi pada permukaan atau antar muka. -urfaktan mempunyai !rientasi yang jelas sehingga cenderung pada rantai lurus. -abun merupakan salah satu c!nt!h dari surfaktan. $plikasi k!nsep tegangan dalam kehidupan sehari"hari antara lain. encuci dengan air panas lebih mudah dan menghasilkan cucian yang lebih bersih gelembung sabun atau air berbentuk bulat dank lip tidak tenggelam dalam air.
-
encuci dengan air panas lebih mudah dan menghasilkan cucian yang lebih bersih.Tegangan permukaan dipengaruhi !leh suhu. akin tinggi suhu air makin kecil tegangan permukaan air dan ini berarti makin baik kemampuan air untuk membasahi benda. /arena itu mencuci dengan air panas menyebabkan k!t!ran pada pakaian lebih mudah larut dan cucian menjadi lebih bersih. #etergen sintetis m!dern juga didesain untuk meningkatkan kemampuan air membasahi k!t!ran yang melekat pada pakaian yaitu dengan menurunkan tegangan
permukaan air. 4anyak k!t!ran yang tidak larut dalam air segar tetapi larut dalam air yang diberi detergen. -
3elembung sabun atau air berbentuk bulat. 3elembung sabun atau tetes air berbentuk bulat karena dipengaruhi !leh adanya tegangan permukaan. 3elembung sabun memiliki dua selaput tipis pada permukaannya dan diantara kedua selaput tipis tersebut terdapat lapisan air tipis. $danya tegangan permukaan menyebabkan selaput berk!ntraksi dan cenderung memperkecil luas permukaannya. /etika selaput air sabun berk!ntraksi dan berusaha memperkecil luas permukaannya timbul perbedaan tekanan udara di bagian luar selaput (tekanan atm!sfir) dan tekanan udara di bagian dalam selaput. Tekanan udara yang berada di luar selaput (tekanan atm!sfir) turut mend!r!ng selaput air sabun ketika ia melakukan k!ntraksi karena tekanan udara di bagian dalam selaput lebih kecil. -etelah selaput berk!ntraksi maka udara di dalamnya (udara yang terperangkap di antara dua selaput) ikut tertekan sehingga menaikkan tekanan udara di dalam selaput sampai tidak terjadi k!ntraksi lagi. #engan kata lain ketika tidak terjadi k!ntransi lagi besarnya tekanan udara di antara dua selaput sama dengan jumlah tekanan atm!sfir dengan gaya tegangan permukaan yang mengerutkan selaput. Pada tetes air hanya memiliki satu selaput tipis yakni pada bagian luar tetes air. 4agian dalamnya penuh dengan air. $kibat adanya gaya k!hesi maka timbul tegangan permukaan. 4agian tetes air ditarik ke dalam akibatnya air berk!ntraksi dan cenderung memperkecil luas permukaannya. Tekanan atm!sfir yang berada di luar turut membantu menekan tetes air. /!ntraksi akan terhenti ketika tekanan pada bagian dalam air sama dengan jumlah tekanan atm!sfir dengan gaya tegangan permukaan yang mengerutkan selaput air.
-
/lip tidak tenggelam dalam air. /etika klip diletakkan secara hati"hati ke atas permukaan air m!lekul"m!lekul air yang terletak di permukaan agak ditekan !leh gaya berat klip tersebut sehingga m!lekul"m!lekul air yang terletak di ba%ah memberikan gaya pemulih ke atas untuk men!pang klip tersebut. 4iasanya klip terbuat dari l!gam sehingga kerapatannya lebih besar dari kerapatan air. /arena massa jenis klip lebih besar dari massa jenis air maka seharusnya klip tenggelam. Tapi kenyataannya klip terapung. ,en!mena ini merupakan salah satu c!nt!h dari adanya tegangan permukaan. #alam kenyataannya bukan hanya klip (penjepit kertas) tetapi juga bisa benda lain seperti jarum. $pabila kita meletakkan jarum secara hati"hati di atas permukaan air maka jarum akan terapung. $danya tegangan permukaan cairan juga menjadi alasan mengapa serangga bisa mengapung di atas air.
-
et!de tegangan permukaan' et!de kenaikan kapiler Tegangan permukaan diukur dengan melihat ketinggian aircairan yang naik melalui suatu kapiler. et!de kenaikan kapiler hanya
dapat digunakan untuk mengukur tegangan permukaan tidak bisa untuk mengukur tegangan antar muka. -udut k!ntak air dan pipa kapiler. #engan met!de pipa kapileryaitu dengan mengukur tegangan permukaan zat cair dan sudut kelengkungannya denganmemakai pipa berdiameter. -alah satu ujung pipa tersebut dicelupkan kedalam permukaan zat cair maka zat
-
cair tersebut permukaannya akan naik sampai ketinggian tertentu. et!de tersi!meter #u"*!uy ' et!de cincin #u"*!uy bisa digunakan untuk mengukur tegangan permukaan ataupun tegangan antar muka. Prinsip dari alat ini adalah gaya yang diperlukan untuk melepaskan suatu cincin platina iridium yang dicelupkan pada permukaan sebanding dengan tegangan permukaan atau tegangan antar muka dari cairan tersebut. Perhitungan tegangan permukaan dengan met!de #u *!uy ' 5 (-kala yang terbaca (dyne))(2 6 keliling cincin) 6 ,akt!r /!reksi.
-
et!de #r!p 7ut (tetes) ' bila cairan tepat akan menetes maka gaya tegangan permukaan sama dengan gaya yang disebabkan !leh massa cairan sebagai berat itu sendiri. 3aya berat cairan m.g. Pada grafiik pengaruh surfaktan dapat dilihat pada k!nsentrasi surfaktan 10 tegangan permukaannya 8192:& pada k!nsentrasi surfaktan 20 ; tegangan permukaannya 800&:0 pada k!nsentrasi surfaktan 80 ; tegangan permukaannya 29<=2+. -ehingga dapat disimpulkan bah%a semakin besar k!nsentrasi surfaktan maka tegangan permukaannya akan semakin kecil. Pada grafik pengaruh suhu dapat dilihat pada suhu ::> ? tegangan permukaannya 1&=:2& pada suhu =1> ? tegangan permukaannya ++:1< pada suhu =&> ? tegangan permukaannya +&0<&. -ehingga dapat disimpulkan bah%a semakin tinggi suhu maka tegangan permukaan akan semakin kecil. Pada grafik pengaruh surfaktan tegangan permukaannya semakin kecil apabila k!nsentrasi surfaktannya besar dikarenakan keberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan mempengaruhi tegangan permukaan. Penambahan zat terlarut akan meningkatkan isk!sitas sehingga tegangan permukaan akan bertambah besar. Tapi apabila zat yang ada dipermukaan cairan membentuk lapisan m!n!m!lecular maka akan menurunkan tegangan permukaan zat tersebut yang disebut dengan surfaktan. Pada grafik pengaruh suhu tegangan permukaan semakin kecil pada saat suhu semakin tinggi. /arena suhu mempengaruhi tegangan permukaan karena pada saat suhu meningkat energy kinetic m!lekul juga meningkat dan tegangan permukaan menurun. Prinsip dari perc!baan ini yaitu menentukan tegangan permukaan dengan met!de berat tetes yang meliputi fakt!r"fakt!r suhu surfaktan dan zat terlarut dalam melakukan
perc!baan ini. elihat perubahan tegangan permukaan dengan menggunakan suhu yang berbeda"beda dan dengan surfaktan yang berbeda pula k!nsentrasinya. -umber ' $tkins P. @. 1++&. Kimia Fisik edisi ke-4 jilid 1. Arlangga' Bakarta.
Hamid Cimba. 2010. Penuntun Kimia Fisik. Dniersitas Hau!le!' /endari.
#$-$C TA7CE 8 TA3$*3$* PACD/$$* Tiap m!lekul dalam suatu zat cair bergerak dan selalu dipengaruhi !leh m!lekul" m!lekul tetangganya. -uatu m!lekul yang berada ditengah"tengah sejumlah zat cair mengalami gaya tarik menarik m!lekul tetangganya yang hampir sama dalam semua jurusan. !lekul yang ada dipermukaan zat cair tidak dikelilingi seluruhnya ileh m!lekul" m!lekul tetangganya dan dia hanya mengalami gaya tarik"menarik dari m!lekul"m!lekul disampingnya dan diba%ahnya. 7leh karena itu m!lekul yang bearda dipermukaan zat cair hanya mengalami gaya tarik menarik dari arah dalam zat cair yang menyebabkan m!lekul" m!lekul permukaan tersebut tertarik tenggelam. -ituasi yang paling stabil terjadi bilamana jumlah m!lekul yang mengalami gaya tarik"menarik pada permukaan zat cair mencapai suatu k!ndisi dimana luas daerah permukaan zat cair sekecil mungkin. /ecenderungan zat cair untuk memperkecil daerah permukaan dapan digunakan untuk menerangkan mengapa air misalnya mengger!mb!l jadi n!ktah"n!ktah air bila diulaskan pada suatu permukaan padat yang licin bersih dan mengapabentuk dari tetesan"tetesan air hujan seperti b!la. #idalam lab!rat!rium fen!mania ini dapat dilihat bilamana ampul ditutup. 4agian yang tadinya runcing dapat dihaluskan dengan dilelehkan. Bika bagian tersebut sudah melunak maka bagian yang meruncing tersebut akan menjadi membulat karena adanya gaya tarik"menarik didalam gelas yang cenderung mngurangi luasa daerah permukaannya. Bumlah kerja yang dibutuhkan untuk memperluas permukan zat cair tergantung dar kekuatan gaya"gaya didalam zat cair dan ini dinamakan tegangan muka zat cair. Tegangan muka juga merupakan fungsi temperatur. /arena penaikan temperatur (yang dinaikkan energi kinetik m!lekul"m!lekul secara indiidual) akan menurunkan efektifitas gaya tarik menarik antar m!lekul maka tegangan muka akan berkurang jika temperatur dinaikkan. (!echtar1+<+)
Kerapatan partikel
/arena partikel"partikel dalam suatu keadaan tertentu dapat keras atau lunak dan dalam keadaan lain kasar atau seperti sep!n maka hendaknya hati"hati dalam menyatakan
kerapatannya. /erapatan secara uniersal didefinisikan sebagai b!b!t persatuan !lume. /erusakan"kerusakan timbul jika sese!rang mau menetukan !lume partikel yang mengandung micr!sc!pic cracks p!ri"p!ri internal dan ruang"ruang kapiler. (!echtar1++0)
/erapatan dan berat jenis. $hli farmasi seringkali mempergunakan besaran pengukuran ini apabila mengadakan perubahan antara massa dan !lume. /erapatan adalah turunan besaran karena menyangkut satuan massa dan !lume. 4atasannya adalah massa persatuan !lume pada temperatur dan tekanan tertentu dan dinyatakan dalam sistem cgs dalam gram per sentimeter kubik (gcm 8). 4erbeda dengan kerapatan berat jenis adalah bilangan murni tanpa dimenssi yang dapat diubah menjadi kerapatn dengan menggunakan rumus yang c!c!k. 4erat jenis didefinisikan sebagai perbandingan kerapatan dari suatu zat terhadap kerapatan air harga kedua zat itu ditentukan pada temperatur yang sama jika tidak dengan cara lain yang khusus. Estilah berat jenis dilihat dari definisinya sangat lemaj akan lebih c!c!k apanila dikatakan sebagai kerapatan relatif. ($lfred artin1++0)
-umber ' artin $lfred 1++0 Farmasi Fisik 2 edisi 3 DE Press Bakarta. !echtar 1+<+ Farmasi Fisika bagian Larutan Sistem Dispersi D3 Press 5!gyakarta. !echtar 1++0 Farmasi Fisika bagian Struktur Atom !olekul "at dan !ikrokinetika D3 Press 5!gyakarta.
#asar Te!ri & egangan permukaan adalah gaya persatuan panjang yang di kerjakan sejajar permukaan untuk mengimbangi gaya tarikan kedalam pada cairan!hal tersebut karena gaya adhesi lebih kecil dari gaya kohesi antara molekul cairan sehingga menyebabkan terjadinya gaya kedalam pada permukaan cairan. egangan muka adalah adalah gaya yang terjadi terjadi pada permukaan suatu cairan yang menghalangi ekspansi cairan tersebut. "al ini disebabkan oleh gaya tarik menarik yang tidak seimbang pada antar cairan. egangan antar muka adalah tegangan muka yang di ukur pada bidang batas cairan yang tidak saling bercampur. egangan muka atau tegangan antar muka mempunyai dimensi gaya per unit panjang #dyne/cm$ atau tenaga per menit permukaan #erg/cm2$. %da beberapa macam metode untuk pengukuran tegangan muka dan antar muka! yaitu: metode kenaikan kapiler! metode cincin &u 'uoy! metode berat tetesan! tekanan gelembung! tetesan sessile dan lempeng (ilhelmy. )etode yang digunakan dalam percobaan ini adalah metode kenaikan kapiler. *ipa kapiler digunakan untuk mengetahui tinggi kenaikan kapiler suatu +at.
%lat yang digunakan untuk menentukan tegangan permukaan adalah
piknometer. *iknometer digunakan untuk mengetahui kerapatan +at yang diukur dengan cara piknometer yang bersih dan kering kemudian ditimbang dan diisi dengan cairan yang akan ditentukan kerapatannya sampai penuh. *ercobaan ini menggunakan air sebagai pembanding. %ir memiliki tegangan permukaan yang besar yang disebabkan oleh kuatnya si,at kohesi antar molekul-molekul air. egangan permukaan dari akuades lebih besar
daripada tegangan permukaaan gliserol. %pabila larutan gliserol mengalami peningkatan suhu dengan jalan pemanasan! maka akan terjadi penurunan konsentrasi akuades dalam larutan gliserol karena kemungkinan mengalami penguapan! dimana hal tersebut akan menurunkan tegangan permukaan larutan gliserol secara keseluruhan. &alam percobaan ini larutan yang digunakan adalah gliserol 20 ! 0 ! 0 . *ada air dihasilkan tegangan permukaannya sebesar 0!111 '/m 3! pada gliserol 20 yaitu 0!03 '/m 3! pada gliserol 0 yaitu 0!123 '/m 3! pada gliserol 0 yaitu 0!111 '/m 3. "asil ini menunjukkan bahwa akuades memiliki tegangan permukaan yang lebih besar dari pada gliserol! hal ini disebabkan karena gaya tarik antara molekul air besar sehingga tegangan permukaannya juga besar karena tegangan permukaan dan gaya tarik berbanding lurus. egangan permukaan dapat dipengaruhi oleh beberapa ,aktor yaitu : jenis cairan! suhu! adanya +at terlarut! sur,aktan! dan konsentrasi +at terlarut. ika cairan memiliki molekul besar seperti air! maka tegangan permukaannya juga besar. salah satu ,aktor yang mempengaruhi besarnya tegangan permukaan adalah massa jenis/ densitas #&$! semakin besar densitas berarti semakin rapat muatan muatan atau partikel-partikel dari cairan tersebut. )an,aat tegangan permukaan dalam bidang ,armasi 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. egangan muka ini dalam ,armasi adalah ,aktor yang mempengaruhi adsorbsi obat dalam bentuk sediaan padat! penetrasi molekul melalui membrane biologi! penting pada sediaan emulsi dan stabilitasnya.
