Farmasi fisika-kelarutan

54
Farmasi fisika Arif Budiman

description

farmasi fisikia

Transcript of Farmasi fisika-kelarutan

Page 1: Farmasi fisika-kelarutan

Farmasi fisika

Arif Budiman

Page 2: Farmasi fisika-kelarutan

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.

Page 3: Farmasi fisika-kelarutan

3

Istilah Kelarutan

Istilah kelarutan

Jumlah bagian pelarutdiperlukan untuk melarutkan1 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 soluble)

1000 sampai 10.000

praktis tidak larut (practically insoluble)

lebih dari 10.000

Page 4: Farmasi fisika-kelarutan

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 fenolhanya 1,7 10-18 esu cm, namun pada 200 C kelarutan nitrobenzena 0,0155mol/kg sedangkan fenol 0,95 mol/kg.

Gambaran struktur molekulnya seperti rasio gugus polar dengan nonpolar.

Page 5: Farmasi fisika-kelarutan

5

(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.

Mekanisme solven polar:

Interaksi ion-dipol antara garam natrium oleat dengan air:

Page 6: Farmasi fisika-kelarutan

6

Melarutkan solut nonpolar dengan tekanan internal yangsama melalui interaksi dipol induksi.

Molekul solut berada dalam larutan oleh gaya lemah van derWaals-London.

Minyak dan lemak larut dalam karbon tetraklorida, benzena,dan minyak mineral. Basa alkaloid dan asam lemak larut puladalam solven nonpolar.

Solven Nonpolar

Keton dan alkohol dapat menginduksi derajat polaritas dalammolekul solven nonpolar, karena itu benzena yang mudahterpolarisasi menjadi larut dalam alkohol.

Senyawa semipolar dapat berlaku sebagai solven perantara(intermediate solvent) untuk bercampurnya cairan polar dannonpolar.

Aseton meningkatkan kelarutan eter dalam air. Propilenglikolmenambah kelarutan campuran air dengan minyak permen danair dengan benzilbenzoat.

Solven Semipolar

Page 7: Farmasi fisika-kelarutan

7

POLARITAS SOLVEN DAN

SOLUT

Page 8: Farmasi fisika-kelarutan

KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRKelarutan Zat Padat Dalam Air Dipengaruhi oleh : 1.Temperatur2.Penambahan Zat Terlarut Lain 3.Polaritas Pelarut4.Konstanta Dielektrik Pelarut5.pH Larutan6.Ukuran Partikel7.Ukuran Molekul8.Polimorfisme

Page 9: Farmasi fisika-kelarutan

KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN

PENGARUH TEMPERATUR

Temperatur dapat meningkatkan kelarutan zat padatterutama kelarutan garam dalam air, sedangkankelarutan senyawa non polar hanya sedikit sekalidipengaruhi oleh temperatur

Page 10: Farmasi fisika-kelarutan

KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN

PENGARUH TEMPERATUR

Reaksi eksoterm dan endoterm

∆H, panas pelarutan parsial; panas yang diabsorbsi per molbila sejumlah kecil zat terlarut ditambahkan dalamsejumlah besar pelarut

∆H (larutan) = ∆H (sublimasi) - ∆H (hidrasi)

Page 11: Farmasi fisika-kelarutan

KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN PENGARUH TEMPERATUR

Sebagian besar garam memiliki kelarutan yang besar dalam air panasBeberapa garam memiliki panas pelarutan negatif (exothermic) dan kelarutannya akan menurun dengan meningkatnya temperatur

Kelarutan beberapa garam sebagai fungsi daritemperatur

Page 12: Farmasi fisika-kelarutan

KELARUTAN ZAT PADAT DALAM AIRPENGARUH 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

Page 13: Farmasi fisika-kelarutan

Kelarutan Zat Padat dalam AirPengaruh Penambahan Zat Lain

Penambahan Surfaktan :

Surfaktan merupakan molekul ampifilik yang tersusundari bagian polar/hidrofilik (head), dan bagiannonpolar/hidrofobik (tail).

Bagian kepala dapat berupa anionik, kationik, zwitterion(dipolar), nonionik

Bagian ekor merupakan senyawa hidrokarbon rantaipanjang.

Page 14: Farmasi fisika-kelarutan

KELARUTAN ZAT PADAT DALAM AIRPENGARUH 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

Page 15: Farmasi fisika-kelarutan

KELARUTAN ZAT PADAT DALAM AIRPENGARUH PENAMBAHAN ZAT LAIN

Penambahan Surfaktan (lanj)

Solubilisasi Miselar

Suatu pelarutan spontan yang terjadi pada molekulzat yang sukar larut dalam air melalui interaksi yang reversibel dengan misel dari surfaktan dalam larutansehingga terbentuk suatu larutan yang stabil secaratermodinamika

Syarat: konsentrasi surfaktan ≥ KMK

Page 16: Farmasi fisika-kelarutan

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI

KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN

Pengaruh pHKelarutan 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

Page 17: Farmasi fisika-kelarutan

KELARUTAN ZAT PADAT DALAM AIRPENGARUH PH

Peningkatan pH dapat meningkatkan kelarutan senyawaasam lemah, dan penurunan pH dapat meningkatkankelarutan 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

Page 18: Farmasi fisika-kelarutan

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI

KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN

Pengaruh pH

Pada senyawa elektrolit

Page 19: Farmasi fisika-kelarutan

Kelarutan Zat Padat dalam AirPengaruh 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.

Page 20: Farmasi fisika-kelarutan

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan Zat

Padat dalam Cairan

Pengaruh Konstanta Dielektrik

Senyawa hidrofobik meningkat kelarutannyadalam air dengan adanya perubahan konstantadielektrik pelarut yang dapat dilakukan denganpenambahan pelarut lain (kosolven).

Konstanta dilektrik dari suatu sistem pelarutcampur adalah merupakan jumlah hasil perkalianfraksi pelarut dengan konstanta dielektrik masing-masing pelarut dari sitem pelarut campurtersebut.

Page 21: Farmasi fisika-kelarutan

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.

Page 22: Farmasi fisika-kelarutan

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;

Page 23: Farmasi fisika-kelarutan

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.

Page 24: Farmasi fisika-kelarutan

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.

Page 25: Farmasi fisika-kelarutan

Larutan Isotonis dan Isohidris

Definisi Dapar

Komposisi Larutan Dapar

Persamaan Dapar

Kapasitas Dapar – Kapasitas Dapar Maksimum

Page 26: Farmasi fisika-kelarutan

DAPAR adalah senyawa-senyawa atau campuran senyawa

yang dapat meniadakan perubahan pH terhadap

penambahan sedikit asam atau basa

Page 27: Farmasi fisika-kelarutan

LARUTAN DAPAR merupakan kombinasi ASam lemah

dengan basa konjugasinya atau basa lemah dengan asam

konjugasinya

Page 28: Farmasi fisika-kelarutan

PERSAMAAN DAPAR

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

pH = pKw – pKb + log [basa]/[garam]

Page 29: Farmasi fisika-kelarutan

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)

Page 30: Farmasi fisika-kelarutan

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

Page 31: Farmasi fisika-kelarutan

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 !

Page 32: Farmasi fisika-kelarutan

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

Page 33: Farmasi fisika-kelarutan

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

Page 34: Farmasi fisika-kelarutan

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.

Page 35: Farmasi fisika-kelarutan

Metoda Menghitung Tonisitas

Metoda Liso

Metode Penurunan Titik Beku

Metode Ekivalensi NaCl

Page 36: Farmasi fisika-kelarutan

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!

Page 37: Farmasi fisika-kelarutan

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!

Page 38: Farmasi fisika-kelarutan

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)

Page 39: Farmasi fisika-kelarutan

39

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.

KELARUTAN GAS DALAM CAIRAN

Hukum Henry :

C2 = p

C2 :konsentrasi gas terlarut dalam gram/l solven, p : tekanan parsial gas tak terlarut

dalam mm, dan : koefisien kelarutan

Adalah konsentrasi gas yang terlarut saat berada dalam kesetimbangan dengan gas

murni di atas larutan.

Page 40: Farmasi fisika-kelarutan

40

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

Kelarutan gas dalam cairan dapat dinyatakan oleh atau oleh

koefisien serapan Bunsen . (volume gas dalam liter yang larut

dalam 1 liter solven pada tekanan parsial 1 atm. suhu tertentuV

pgas,STP

larV

Page 41: Farmasi fisika-kelarutan

41

Contoh:Bila 0,0160 g oksigen dilarutkan dalam 1 liter air pada dan 250 C dan padatekanan oksigen 300 mm Hg. Hitunglah (a) dan (b) (a)

(b) V = nRT/pVgas,STP

0,0160

320,08205 273,15

atm

1 1

0 0112,

V

V plar

gas 0 0112

1300

760

0 0284,

,

(c) Berapa gram oksigen dapat dilarutkan dalam 250 ml larutan air jikatekanan total di atas campuran 760 mm Hg? Tekanan parsial oksigen dalamlarutan adalah 0,263 atm, dan suhu 250 C.

5 33 100 263 760

0 0107

5 2

2

,,

,

C

C

(g / l)

mm

g / l atau 0,0027 g / 250 ml

C

p

2 50 0160

3005 33 10

(g / l)

(mm Hg)

,,

Page 42: Farmasi fisika-kelarutan

42

KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN

• Tergantung : suhu, titik leleh zat padat, dan kalor lebur molar Hf yaitukalor (panas) yang diserap ketika zat padat meleleh.

• Dalam larutan ideal, kalor larutan sama dengan kalor lebur, yang dianggaptetap tidak tergantung pada suhu.

Larutan Ideal

0

0

2303,2

logTT

TT

R

HX

fi

X2i adalah kelarutan ideal solut dinyatakan dalam fraksi mol, T0 adalah titik

leleh solut padat dalam derajat mutlak. Persamaan di atas dapat pula dituliskan:

log konstantaXH

R T

i f2

2 303

1

,

R= 1,987 kal derajat-1 mol-1

Page 43: Farmasi fisika-kelarutan

43

Contoh:Berapa kelarutan naftalena pada 200 C dalam larutan ideal?Titik leleh naftalena adalah 800 C, dan kalor leburnya 4500 kal/mol.

log X

X

i

i

2

2

4500

2 303 1 987

353 293

293 353

0 27

, ,

,

Kelarutan fraksi mol dapat diubah menjadi molalitas:

21

2

1

1000

XM

Xm

Page 44: Farmasi fisika-kelarutan

44

Aktivitas solut dalam larutan :a2 = X2 2 2 : koefisien aktivitas rasional.

Larutan Nonideal

log a2 = log X2 + log 2

Dalam larutan ideal karena 2 = 1, maka a2 = X2i ,

TT

T-T

2,303R

Hlog alog

0

0fi22

X

2

0

0f

2 log TT

T-T

2,303R

H log

X

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

Page 45: Farmasi fisika-kelarutan

45

1. Pemindahan molekul dari fase solut pada suhu tertentu.Penerima-an energi potensial atau usaha netto untuk proses tersebut : w22:

Proses pemindahan molekul tersebut terjadi dalam 3 tahap

2. Pembentukan lubang dalam solven yang cukup besar agar dapat menerima molekul solut. Usaha: w11.

3. Molekul solut ditempatkan dalam lubang dalam solven, dan usaha yang diperolah atau penurunan energi potensial adalah -w12

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 ).

Page 46: Farmasi fisika-kelarutan

46

Scatchard dan Hildebrand dan Wood: ln 2

( )w w w

V

RT22 11 12

2 12

2

V2 : volume molar atau volume per mol solut cair, 1 : fraksi volume atau X1V1/(X1 V1 + X2 V2 )

Interaksi molekul berbeda:221112 www

ln 2

w w w wV

RT11 11 22

1 222

2 12

2/ ln 2

w w

V

RT11

1 222

1 22

2 12

/ /

Suku (w)1/2 disebut parameter kelarutan dan digambarkan dengan lambang 1

untuk solven dan 2 untuk solut.

RT,

V

3032 )( log

2122

212

221

212

0

0f2 )δ(δ

2,303RT

φV +

T

T-T

2,303RT

ΔH Xlog -

Persamaan Kelarutan:

H RT

V

v

l

1 2/Hv : kalor uap, Vl : volume molar senyawa cairanpada suhu tertentu, R : tetapan gas, T : suhu absolut.

Page 47: Farmasi fisika-kelarutan

47

(a) Hitunglah parameter kelarutan iodum; (b) tentukan fraksi mol dan kelarutanmolal iodum dalam karbon disulfida pada 250 C; (c) berapa koefisien aktivitassolut dalam larutan? Kalor uap iodum cair diekstrapolasikan pada 250 C adalah11493 kal/mol, kalor lebur rata-rata Hf , adalah 3600 kal pada 250 C, titik lelehiodum adalah 1130 C, dan volume molarnya V2 adalah 59 cm3 pada 250 C.Parameter kelarutan karbon disulfida adalah 10.

(a)

11493 1 987 298 2

5913 6

1 2, ,

,/

(b) Mula-mula X2 dihitung dengan menganggap 12 = 1 (larutan encer)

- log 386 -

+ (10 )2X

3600

1364

298

386

59

136413 6 0 06892, ,

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 X2

i iodum adalah 0,250 pada 250 C.

Page 48: Farmasi fisika-kelarutan

48

Kelarutan fraksi mol iodum dalam karbon disulfida :

m

X

M X

1000

1

1000 0 085

76 13 1 0 0851 222

1 2( )

,

, ,, mol / kg

(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.

Page 49: Farmasi fisika-kelarutan

49

Page 50: Farmasi fisika-kelarutan

50

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

D DK

T

a

*

( )H

H+

D

DM

K K K

K

T

T

a

a*

' "

1H

H

+

+

DT* adalah kelarutan obat total dalam larutan pada pH tertentu dan tanpaadanya surfaktan; (D) konsentrasi asam tak terionisasi; DT adalah Kelarutantotal obat dengan adanya surfaktan; (M) adalah fraksi volume surfaktan yangberada dalam bentuk misel; K’ adalah koefisien partisi molekul obat; K” adalahkoefisien partisi bentuk anion.

Pengaruh surfaktan

HK

KDD

a

a

T *

HK

HDD

a

T *

HK

KHKKM

D

D

a

a

T

T "'1

*

(D) adalah asam bebas tidak dalam misel; (D+ ) adalah asam kationik yang berkonjugasi terhadap molekul basa, tidak dalam misel.

Basa lemah:

Page 51: Farmasi fisika-kelarutan

51

Contoh:

Hitunglah kelarutan sulfisoxazol pada 250 C dalam : (a) dapar pH 6,0dan (b) dapar pH 6,0 mengandung 4% volume (= 0,04 fraksi volume)polisorbat 80 (Tween 80). Kelarutan sulfisoxazol tak terionkan dalamair 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 :

DT* ,

, ,

,,

0 15

7 6 10 1 0 10

1 0 101 29

6 6

6 g / l

(b) Kelarutan total sulfisoxazol dalam pH 6 dengan adanya 4% Tween 80:

DT

1 29 1 0 04

1 0 10 79 7 6 10 15

7 6 10 1 0 102 45

6 6

6 6, ,

, ,

, ,, g / l

Page 52: Farmasi fisika-kelarutan

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.

D D

K

KT

a

a* ,

, ,

,,

H g / l

+

5 01 4 10 3 98 10

1 4 10147 2

9 8

9

DT

147 2 1 0 03

1 4 10 30 3 98 10 7

1 4 10 3 98 10181 6

9 8

9 8, ,

, ,

, ,, g / l

Berapa fraksi obat di dalam fase air dan fraksi dalam misel?

Obat total dalam fase air,

Obat total dalam fase air dan misel,

g / l

g / l

D

D

T

T

* ,

,,

147 2

181 60 81

Artinya fraksi 0,81 prokain berada dalam fase air, sisanya, 0,19,terletak dalam misel.

Page 53: Farmasi fisika-kelarutan

53

Pengaruh Partikel Terhadap Kelarutan Zat Padat

log s

s0

2

2 303

V

RTr,

s adalah kelarutan partikel halus; s0 kelarutan partikel besar;

tegangan permukaan zat padat; V adalah volume molar cm3/mol; rjari-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 naik10%, yaitu s/s0 =1,10. Berapa seharusnya ukuran partikel akhir,anggap tegangan permukaan zat padat = 100 dyne/cm, dan volumeper mol = 50 cm3 dan suhu 27 C0.

0,042cmcm1024041403001031483032

501002 6

7

,

,,,r

Page 54: Farmasi fisika-kelarutan

54

DISTRIBUSI SOLUT DI ANTARA PELARUT TAK CAMPUR

2.solven dalamzat ikonsentras C

1,solven dalamzat gan kesetimban ikonsentras C

partisikoefisien atau ,distribusikoefisien ,distribusi rasio :K

2

1

2

1 KC

C

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.

304005100

01550K 293

01550

05100

2

2 ,,

,

C

C,

,

,

C

CK

OH

alk

alk

OH