BAB I PENDAHULUAN
I.I Latar Belakang Dalam istilah kimia fisika, larutan dapat dipersiapkan dari campuran yang mana saja dari tiga macam keadaan zat yaitu padat, cair, dan gas. Misalnya suatu zat terlarut padat dapat dilarutkan baik dalam zat padat lainnya, cairan atau gas, dengan cara yang sama untuk zat terlarut dan gas. Dalam farmasi perhatian terhadap larutan sebagianbesar terbatas pada pembuatan larutan dari suatu zat padat, zat cair dalam suatu pelarut cair dan tidak begitu sering larutan suatu gas dalam pelarut cair. Larutan memainkan peran penting dalam kehidupan sehari-hari. Di alam kebanyakan reaksi berlangsung dalam larutan air. Tubuh menyerap mineral, vitamin, dan makanan dalam bentuk larutan. Pada tumbuhan nutrisi diangkut dalam larutan air ke semua bagian jaringan. Obat-obatan biasanya merupakan larutan air atau alkohol dari senyawa fisiologis aktif. Banyak reaksi-reaksi kimia yang dikenal, baik dalam laboratorium atau di industri terjadi dalam larutan. Kuantitas relaitif suatu zat tertentu dalam larutan disebut konsentrasi. Konsentrasi merupakan salah satu faktor penting menentukan cepat atau lambatnya reaksi berlangsung. berlangsung. Untuk meramalkan sifat larutan tidak dapat langsung dari sifat komponennya, karena dalam campuran terdapat banyak i nteraksi antara komponen penyusunnya.
Oleh sebab itu, perlu dibuat suatu model larutan sebagai standar untuk mengungkapkan hubungan antara komposisi dengan sifat larutan.
I.2 Maksud percobaan untuk mengetahui dan memahami cara penentuan kelarutan suatu sampel terhadap pH dan suhu yang berbeda.
I.3 Tujuan percobaan untuk menentukan kelarutan suatu zat secara kuantitas dan menjelaskan pengaruh temperatur dan pH terhadap ter hadap kelarutan.
I.4 Prinsip percobaan penentuan kelarutan suatu zat terhadap pH yang berbeda dengan menggunakan menggunakan metode alkalimetri al kalimetri dan penentuan kelarutan suatu zat t erhadap suhu yang berbeda dengan menggunakan metode alkalimetri.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.I Teori Ringkas Larutan didefinisikan sebagai sediaan cair yang mengandung satu atau lebih zat kimia yang dapat larut, biasa dilarutkan dalam air, yang karena bahan bahannya, cara peracikan atau penggunaanya, tidak dimasukan kedalam golongan produk lainnya.(1) Sedangkan kelarutan didefinisikan dalam besaran kuantitatif sebagai konsentrasi zat terlarut dalam larutan jenuh pada temperatur tertentu, dan secara kualitatif didefinisikan sebagai interaksi spontan dari dua atau lebih zat untuk membentuk dispersi molekuler homogen.(2) Kekuatan tarik-menarik di antara atom-atom menyebabkan pembentukkan molekul dan ion. Apabila molekul-molekul saling mempengaruhi maka terjadi gaya tarik-menarik yang menyebabkan molekul bersatu, sedangkan gaya tolakmenolak mencegah interpenetrasi dan destruksi molekuler.(1) Bila dua atau lebih zat yang tidak bereaksi dicampur, campuran yang terjadi ada 3 kemungkinan : a. Campuran kasar, contoh campuran tanah dan pasir, gula dan garam dan sebagainya b. Dispers koloid, contoh larutan larutan tanah liat dan air, s ol. Fe(OH) 3 c. Larutan sejati, contoh larutan gula dalam air Dua jenis campuran yang pertama bersifat heterogen dan dapat dipisahkan secara mekanis. Sedang larutan bersifat homogen dan tidak dapat dipisahkan secara mekanis. Atas dasar ini larutan didefinisikan sebagai campuran homogen
antara dua zat atau lebih. Keadaan fisika suaru zat dapat berupa gas, cair, atau padat, dengan perbandingan yang berubah-ubah pada jarak dan luas.(3) Suatu zat dapat larut dalam pelarut, tetapi jumlahnya selalu terbatas. Batas itu disebut kelarutan. Kelarutan adalah jumlah zat terlarut yang dapat larut dalam sejumlah pelarut pada suhu tertentu sanpai membentuk larutan jenuh. Daya larut suatu zat berbeda-beda, tergantung dari sifat zat terlarut dan pelarutnya. Ada beberapa zat yang mudah larut, dan ada pula yang sukar larut. Biasanya dinyatakan dalam gram zat terlarut per 100 ml atau per 100 gr pelarut. (4) a. Larutan jenuh Larutan jenuh adalah larutan yang telah mengandung zat terlarut dalam jumlah maksimal, srhingga tidak dapat ditambahkan lagi zat terlarut. Pada keadaan ini terjadi keseimbangan antara solut yang larut dan yang tidak larut atau kecepatan pelarut sama dengan kecepatan pengendapan. b. Larutan lewat jenuh Larutan lewat jenuh adalah suatu larutan yang mengandung zat terlarut dalam konsentrasi lebih banyak daripada yang seharusnya ada pada temperatur tertentu, terdapat juga zat terlarut yang tidak larut.(1) Ahli farmasi mengetahui bahwa air adalah pelarut yang baik untuk garam, gula dan senyawa sejenis, sedang minyak mineral dan benzen biasanya merupakan pelarut untuk zat yang biasanya hanya sedikit larut dalam air. Penemuan empiris ini disimpulkan dalam pernyataan ³like disolve like´. Ada beberapa jenis pelarut yang diketahui, yaitu (1)
a. Pelarut polar kelarutan
obat sebagian besar disebabkan oleh polaritas dari pelarut, yaitu oleh
dipol momennya. Pelarut polar melarutkan zat terlarut ionik dan zat polar lain. Pelarut
polar mengurangi gaya tarik antara ion dalam kristal yang bermuatan
berlawanan seperti natrium klorida Pelarut
polar memecahkan ikatan kovalen dari elektrolit kuat dengan reaksi
asam basa karena pelarut ini amfiprotik. Contoh, air menyebabkan ionisasi HCl Pelarut
polar mampu mengsovasi molekul dan ion dengan adanya gaya
interaksi dipol, terutama pembentukan ikatan hidrogen, yang menyebabkan kelarutan dari senyawa tersebut b. Pelarut non polar Pelarut
non polar tidak dapat mengurangi gaya tarik menarik antara ion-ion
elektrolit kuat dan lemah, karena tetapan dielektrik yang rendah Pelarut
polar tidak dapat memecahkan ikatan kovalen dan elektrolit yang
berionisasi lemah karena pelarut non polar termasuk dalam golongan aprotik Senyawa
non polar dapat melarutkan zat terlarut non polar dengan tekanan
dalam yang sama melalui interaksi dipol induksi Daya larut cairan dalam cairan lain sangat berbeda-beda mulai dapat bercampur sempurna, bercampur sebagian, sampai tidak bercampur sama sekali. Demikian pula zat padat dalam cairan, mulai ada yang larut sempurna sampai dengan yang tidak larut. Kelarutan zat selain bergantung dari sifat solut dan pelarutnya juga dipengaruhi oleh beberapa fakt or, yaitu :(5)
a. Pengaruh suhu Pengaruh kenaikan suhu pada kelarutan zat berbeda-beda antara yang satu dengan yang lainnya. Tetapi pada umumnya kelarutan zat padat dalam cairan bertambah dengan naiknya suhu, karena kebanyakan proses pembentukkan larutannya bersifat endoterm. Sebagai perkecualian ada beberapa zat yang kelarutannya menurun dengan naiknya suhu seperti serium sulfat dan natrium sulfat karena proses pelarutannya bersifat eksoterm. Berbeda dengan zat padat, kelarutan suatu gas menurun dengan naiknya suhu. Hal ini disebabkan pada pembentukkan larutannya selalu bersifat eksoterm. Kenaikan suhu akan memudahkan
molekul-molekul
gas
memisahkan
diri
untuk
menguap
meninggalkan pelarut. Contohnya, gas karbon dioksida berbuih-buih keluar dari minuman berkarbonat jika dipanasi. b. Pengaruh tekanan Perubahan tekanan mempunyai pengaruh yang kecil terhadap kelarutan suatu zat cair atau zat padat dalam pelarut cair. Tetapi kelarutan gas selalu bertambah dengan bertambahnya tekanan. Sebagai contoh, suatu minuman yang mengandung karbonat, dibotolkan dengan tekanan tinggi dibawah 3-4 atm supaya CO 2 yang larut didalamnya besar. Jika tutup dibuka, tekanan didalam botol turun sampai 1 atmdan gelembung CO2 lepas. Ini menunjukkan kelarutan CO 2 dengan turunnya tekanan. c. Pengaruh pH Kelarutan sejumlah besar bahan ± bahan obat organik yang penting, baik berupa asam lemah ataupun basa lemah, tergantung pada ukuran yang luas dari
pH pelarut. pH larutan air dari garam diubah dengan penambahan alkali, basa bebas dapat terpisah dari larutan kecuali bila kelarutannya dalam air memadai. Senyawa asam lemah dalam larutan alkalis membentuk garam yang dapat larut dalam air dan dapat terpisah dari larutan karena penurunan pH.(1) d. Pengaruh bentuk dan ukuran partikel Kelarutan suatu zat akan akan naik dengan berkurangnya ukuran partikel suatu zat. Konfigurasi molekul dan bentuk susunan kristal juga berpengaruh terhadap kelarutan zat. Partikel yang bentunya tidak simetris lebih mudah larut bila dibandingkan partikel yang bentuknya simetris. e. Pengaruh penambahan zat-zat lain Surfaktan adalah suatu zat yang sering digunakan untuk menaikkan kelarutan suatu zat. Molekul surfaktan terdiri atas dua bagian yaitu bagian polar dan non polar. Apabila didispersikan dalam air pada konsentrasi yang rendah, akan berkumpul pada permukaan dengan mengorientasi bagian polar ke arah air dan bagian non polar ke arah udara, membentuk suatu lapisan monomolekul. f. Viskositas (6) Turunnya viskositas pelarut akan memperbesar kecepatan pelarutan suatu zat sesuai dengan persamaan einstein. Naiknya temperatur juga akan menurunkan viskositas sehingga memperbesar kecepatan pelarutan. g. Pengadukan Kecepatan pengadukan akan mempengaruhi tebal lapisan difusi (b). Bila pengadukan cepat maka tebal lapisan difusi berkurang sehingga menaikkan kecepatan pelarutan suatu zat.
Selain faktor-faktor yang disebutkan diatas kecepatan pelarutan suatu zat aktif dari bentuk sediaannya dipengaruhi pula oleh faktor formulasi dan teknik pembuatan sediaan tersebut. Penentuan kecepatan pelarutan suatu zat dapat dilakukan dengan metode : a. Metode suspensi Bubuk zat padat ditambahkan pada pelarut tanpa pengontrolan yang eksak terhadap luas permukaan partikelnya. Sampel diambil pada waktu-waktu tertentu dan jumlah zat yang larut ditentukan dengan cara yang sesuai b. Metode permukaan konstan Zat ditempatkan dalam suatu wadah yang diketahui luasnya, sehingga variabel perbedaan luas permukaan efektif dapat dihilangkan. Biasanya zat dibuat tablet terlebih dahulu. Kemudian sampel ditentukan seperti pada metode suspensi.
II.2 Uraian Bahan (7) 1. Asam salisilat Nama resmi Nama lain
: Acidum Salicylicum : Asam salisilat
Rumus molekul : C7 O6H3 Berat molekul
: 138,12
Pemerian
: hablur ringan tidak berwarna atau serbuk berwarna putih; hampir tidak berbau; rasa agak manis dan tajam
Kelarutan
: larut dalam 550 air dan dalam 4 bagian etanol (95%) P, mudah larut dalam kloroform P dan dalam eter P, larut
dalam larutan amonium asetat P, dinatrium hidrogenfosfat P, kalium sitrat P, dan natrium sitrat P Penyimpanan
: dalam wadah tertutup baik
Penggunaan
: keratolitikum, anti fungi
2. Aquadest Nama resmi
: Aqua Destilata
Nama lain
: air suling
Rumus molekul
: H2 O
Berat molekul
: 18.02
Pemerian
: cairan jernih, tidak berwarna, tidak berbau, tidak mempunyai rasa
Penyimpanan
: dalam wadah tertutup baik
3. Natrium Hidroksida Nama resmi Nama lain
: Natrii Hydroxidum : Natrium hidroksida
Rumus Molekul
: NaOH
Berat molekul
: 40,00
Pemerian
: putih atau praktis putih, masa melebur berbentuk pellet, serpihan atau batang bentuk lain
Kelarutan
: mudah larut dalam air dan etanol 95% p
Penyimpanan
: dalam wadah tertutup rapat
Penggunaan
: sebagai larutan titer, larutan baku sekunder
BAB III METODE KERJA
III.I Alat-alat Yang Digunakan 1. Bunsen 2. Buret 3. Batang pengaduk 4. Gelas kimia 5. Penangas air 6. Statif 7. Termometer
III. 2 Bahan-bahan yang digunakan 1. Aquadest 2. Asam salisilat 3. Indikator fenolftalein 4. Natrium Hidroksida
III.3 Cara kerja 3.1 Pengaruh suhu terhadap kelarutan a. Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan b. Diisi gelas kimia dengan air sebanyak 500 ml c. Dipanaskan dan diukur dengan termometer hingga suhu 30 oC d. Ditambahkan asam salisilat sedikit demi sedikit hingga jenuh
e. Dilakukan percobaan yang sama pada suhu 40 oC, 50oC dan 60 oC f. Diaduk g. Dititrasi dengan menggunakan alkalimetri h. Dihitung kadar asam salisilat
BAB IV HASIL PENGAMATAN
IV.I Tabel Pengamatan o
Suhu ( C)
Volume Titrasi (ml)
o
30
71
40o
54,9
50o
31,5
60o
22,4
IV.2 Perhitungan o
a. Suhu 30
Diketahui : Vt
= 71 ml
N NaOH = 0,05 BE NaOH = 40 Ditanya : berapa mg asam salisilat yang tidak larut ? Penyelesaian : Mgrek asama salisilat = M grek NaOH = Vt . N . BE = 71 . 0,05 . 40 = 142 mg
b. Suhu 40o Diketahui : Vt
= 54,9 ml
N NaOH = 0,05 BE NaOH = 40 Ditanya : berapa mg asam salisilat yang tidak larut ? Penyelesaian : Mgrek asama salisilat = M grek NaOH = Vt . N . BE = 54,9 . 0,05 . 40 = 109,8 mg c. Suhu 50o Diketahui : Vt
= 31,5 ml
N NaOH = 0,05 BE NaOH = 40 Ditanya : berapa mg asam salisilat yang tidak larut ? Penyelesaian : Mgrek asama salisilat = M grek NaOH = Vt . N . BE = 31,5 . 0,05 . 40 = 63 mg
d. Suhu 60o Diketahui : Vt
= 22,4 ml
N NaOH = 0,05 BE NaOH = 40 Ditanya : berapa mg asam salisilat yang tidak larut ? Penyelesaian : Mgrek asama salisilat = M grek NaOH = Vt . N . BE = 22,4 . 0,05 . 40 = 44,8 mg
IV.3 Skema Kerja Gelas kimia 500ml + H2O 500ml o
Suhu 30 C o
Suhu 40 C o
Suhu 50 C Suhu 60oC
+ Asam salisilat
Diaduk/dikocok ad jenuh
Dititrasi dengan alkalimetri
BAB V PEMBAHASAN
Kelarutan adalah jumlah zat terlarut yang dapat larut dalam sejumlah pelarut pada suhu tertentu sampai membentuk larutan jenuh. Larutan jenuh adalah larutan yang telah mengandung zat terlarut dalam jumlah maksimal, sehingga tidak dapat ditambahkan lagi zat terlarut. Kelarutan suatu zat dapat ditentukan dengan menimbang zat yang a kan ditentukan kelarutannya kemudian dilarutkan, misalnya dalam 100 ml pelarut. Jumlah zat yang ditimbang harus daperkirakan dapat membentuk larutan lewat jenuh yang ditandai masih terdapatnya zat yang tidal larut didasar wadah setelah dilakukan pengocokan dan didiamkan. Setelah terjadi keseimbangan antara zat padat yang larut dan yang tidak larut, padatan yang tidak larut lalu disaring dan ditimbang. Selisih berat awal dan berat padatan yang tidak larut merupakan kelarutan zat tersebut dalam 100 ml pelarut. Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kecepatan pelarutan suatu zat yaitu, pengaruh temperatur atau suhu, viskositas pelarut atau kekentalan, pH pelarut, pengaruh pengadukan, ukuran dari partikel, polimorfisa dan sifat permukaan zat. Pada percobaan ini menggunakan asam salisilat yang dilarutkan dalam aquadest. Kelarutan asam salisilat dalam aquadest dipengaruhi oleh suhu, karena o
o
o
itu pada percobaan menggunakan variasi suhu yaitu pada suhu 30 C, 40 C, 50 C, o
dan 60 C. Dari percobaan yang telah dilakukan dengan suhu yang berbeda dapat dilihat bahwa tidak semua asam salisilat yang dilarutkan mengalami kelarutan.
Dimana semakin turun suhu larutan maka akan semakin banyak jumlah asam asam salisilat yang mengendap didasar erlenmeyer, b egitupun sebaliknya semakin tinggi suhu larutan maka akan semakin sedikit jumlah asam salisilat yang mengendap didasar erlenmeyer. Hal ini dikarenakan pada suhu rendah kelarutan asam salisilat semakin berkurang dalam larutan. Sedangkan pada suhu tinggi, kerapatan antar molekul asam salisilat akan berkurang, sehingga molekul aquades akan lebih mudah untuk menarik molekul asam salisilat. Untuk mengetahui konsentrasi asam salisilat pada masing-masing suhu, larutan asam salisilat ditambahkan indikator fenolftalein. Penambahan indikator ini bertujuan untuk mengetahui titik ekuivalen dari larutan asam salisilat. Dimana pereaksi fenolftalein membentuk larutan tidak berwarna dalam suasana asam dan alkali lemah. Dan titran yang digunakan adalah NaOH 0,05 N. Dari perhitungan diperoleh jumlah asam salisilat yang tidak mengalami kelarutan atau yang mengendap berdasarkan variasi suhu yang digunakan. Dimana hasil o
o
o
o
yang diperoleh pada suhu 30 C, 40 C, 50 C, dan 60 C berturut-turut adalah 142 mg, 109,8 mg, 63 mg, dan 44,8 mg dari 2 gr (2000 mg) asam salisilat yang dilarutkan. Jadi kelarutan asam salisilat dalam aquadest pada suhu yang telah ditentukan adalah 1858 mg, 1890,2 mg, 1937 mg, 1955,2 mg. Hal ini menandakan bahwa semakin tinggi suhu maka kelarutan suatu zat padat dalam cairan atau larutan akan semakin besar.
BAB VI PENUTUP
VI.1 Kesimpulan Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa kelarutan berbanding lurus dengan suhu. Hal ini terbukti dengan semakinnya banyaknya asam salisilat yang terlarut pada suhu yang semakin tinggi.
VI.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
1. Ansel, C. Howard. 1989. Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi. Universitas Indonesia : Jakarta 2. Yasid, Estien. 2005. K imia Fisika Untuk Paramedis. ANDI : Jakarta 3. Sukardjo. 2002. K imia Fisika. PT. Rineka Cipta : Jakarta 4. Voight, R. 1995. Buku Pelajaran Teknologi Farmasi Edisi 5. Gadjah Mada : University Press 5. Hani. R. Ahmadi. 2009. K imia Fisika K esehatan. Mitra Cendikia: Yogyakarta 6. Penuntun Praktikum. 2011. Farmasi Fisika. Universitas Pancasakti : Makassar 7. Dirjen POM. 1979. Farmakope Indonesia Edisi III . Depkes RI : Jakarta
LAMPIRAN
1. Tabel Pengamatan o
Suhu ( C)
Volume Titrasi (ml)
o
30
71
40o
54,9
50o
31,5
60o
22,4
2. Perhitungan
o
Suhu 30
Diketahui : Vt
= 71 ml
N NaOH = 0,05 BE NaOH = 40 Ditanya : berapa mg asam salisilat yang tidak larut ? Penyelesaian : Mgrek asama salisilat = M grek NaOH = Vt . N . BE = 71 . 0,05 . 40 = 142 mg
Suhu 40o
Diketahui : Vt
= 54,9 ml
N NaOH = 0,05 BE NaOH = 40 Ditanya : berapa mg asam salisilat yang tidak larut ? Penyelesaian : Mgrek asama salisilat = M grek NaOH = Vt . N . BE = 54,9 . 0,05 . 40 = 109,8 mg
Suhu 50o
Diketahui : Vt N NaOH
= 31,5 ml = 0,05
BE NaOH = 40 Ditanya : berapa mg asam salisilat yang tidak larut ? Penyelesaian : Mgrek asama salisilat = M grek NaOH = Vt . N . BE = 31,5 . 0,05 . 40 = 63 mg
Suhu 60o
Diketahui : Vt N NaOH
= 22,4 ml = 0,05
BE NaOH = 40 Ditanya : berapa mg asam salisilat yang tidak larut ? Penyelesaian : Mgrek asama salisilat = M grek NaOH = Vt . N . BE = 22,4 . 0,05 . 40 = 44,8 mg 3. Skema Kerja Gelas kimia 500ml + H2O 500ml Suhu 30oC Suhu 40oC o
Suhu 50 C o
Suhu 60 C
+ Asam salisilat
Diaduk/dikocok ad jenuh
Dititrasi dengan alkalimetri
