Kelarutan Dan Larutanbr
-
Upload
riri-indri-septiani -
Category
Documents
-
view
388 -
download
19
description
Transcript of Kelarutan Dan Larutanbr
KELARUTAN DAN LARUTAN
LARUTAN
Merupakan suatu campuran dari dua atau lebih
komponen yang membentuk suatu dispersi molekul yang
homogen
KOMPONEN LARUTAN
Larutan terdiri dari 2 komponen yaitu zat yang
terlarut (solute) dan zat yang melarutkan/pelarut (solvent)
JENIS ZAT TERLARUT
Elektrolit Zat yang membentuk ion dalam larutan, serta
mampu menghantarkan listrik Terdiri dari elektrolit kuat dan elektrolit lemah Contoh : NaCl Na+ + Cl-
Non elektrolit Zat yang tidak menghantarkan listrik dan tidak
menghasilkan ion bila dilarutkan dalam air Contoh: glukosa
KELARUTAN
Konsentrasi zat terlarut didalam larutan jenuhnya pada suhu dan tekanan tertentu
Satuan bagi kelarutan secara kuantitatif dapat dinyatakan dalam molalitas, molaritas, persentase
Jumlah mL pelarut dimana akan larut satu gram zat terlarut (USP)
KONSENTRASI
Konsentrasi suatu larutan menyatakan jumlah solute yang terlarut dalam pelarut (solvent)
JENIS LARUTAN
Larutan Jenuh Adalah larutan yang mengandung zat terlarut
dalam jumlah maksimal yang dapat terlarut. Larutan Hampir Jenuh/Tidak Jenuh
Adalah larutan yang mengandung zat terlarut dalam jumlah dibawah jumlah maksimal yang dapat terlarut
Larutan Lewat Jenuh
ATURAN PELARUTAN
LIKE DISSOLVES LIKE
Suatu pelarut akan melarutkan zat yang ‘mirip’ sifatnya memiliki sifat atau kepolaran yang sama
dengannya
JENIS PELARUT Pelarut Polar
Momen dipol tinggi; konstanta dielektrik tinggi Membentuk ikatan hidrogen dengan zat terlarut Contoh: Air
Pelarut Semi Polar Bertindak sebagai pelarut perantara, sehingga
cairan polar dan non polar dapat tercampur Induksi derajat polaritas tertentu dalam molekul
pelarut nonpolar Contoh: Alkohol
Pelarut Non Polar Momen dipol rendah dan konstanta dielektrik
rendah Contoh: Eter
KELARUTAN GAS DALAM CAIRAN
KELARUTAN GAS DALAM CAIRAN
Jumlah gas terlarut apabila berada dalam kesetimbangan dengan gas murni di atas larutan.
Dipengaruhi oleh temperatur, tekanan, adanya zat terlarut lain, dan adanya reaksi kimia
KELARUTAN GAS DALAM CAIRAN PENGARUH TEKANAN PARSIAL
Hk. Henry
C = k Pc = Kelarutan Gas (M)k = KonstantaP = Tekanan parsial gas Kelarutan ~ Tekanan
Konstanta Henry (25°C), k
N2 8.42 •10-7 M/mmHg
O2 1.66 •10-6 M/mmHg
CO2 4.48•10-5 M/mmHg
KELARUTAN GAS DALAM CAIRANPENGARUH TEMPERATUR
Temperature ↑ Kelarutan Gas ↓
(disebabkan pada suhu tinggi gas cenderung untuk berekspansi)
KELARUTAN GAS DALAM CAIRAN PENGARUH ZAT LAIN
Gas dibebaskan dari pelarut yang melarutkannya dengan adanya penambahan senyawa elektrolit seperti NaCl atau terkadang dengan adanya senyawa non elektrolit yang sangat polar seperti sukrosa
Fenomena ini dikenal dengan istilah Salting Out.
Fenomena ini terjadi dengan adanya interaksi tarik menarik antara ion garam atau ion dari senyawa non elektrolit yang sangat polar terhadap molekul air, sehingga mengurangi kerapatan molekul air yang mengelilingi molekul gas.
KELARUTAN CAIRAN DALAM CAIRAN
KELARUTAN CAIRAN DALAM CAIRAN Terkadang dalam dunia farmasi cairan dicampur dengan
cairan seperti air-alkohol, minyak atsiri –air (air beraroma) Ketika suatu cairan dicampur dengan cairan lain maka dapat
terjadi kondisi (tergantung kepolaran) Tercampur sempurna Tercampur sebagian
Kelarutan cairan dalam cairan dipengaruhi oleh Temperatur dan Penambahan Zat Asing
Temperatur sangat berpengaruh terutama untuk campuran yang bersifat tercampur sebagian, dimana bisa terjadi kondisi: Temperatur konsolut maksimum Temperatur konsolut minimun
PENGARUH TEMPERATUR (TEMPERATUR KONSOLUT MAKSIMUM)
Contoh ; Dalam sistem campuran fenol dalam airTemperatur ↑, Ketercampuran ↑ sampai pada Temperatur kritis larutan (temperatur konsolut maksimum) Pada temperatur ini tercapai kehomogenan campuran atau terbentuk sistem satu fase.
PENGARUH TEMPERATUR (TEMPERATUR KONSOLUT MINIMUM)
Campuran Triethylamine dalam Air
Semakin kecil temperatur maka kelarutan akan naik sampai akhirnya dapat tercampur sempurna
Sistem ini menunjukan Titik Kritis minimum pada 292 K
KELARUTAN CAIRAN DALAM CAIRAN PENGARUH PENAMBAHAN ZAT LAIN
Jika zat lain yang ditambahkan hanya larut dalam salah satu dari pelarut, ketercampuran dua cairan akan menurun (Salting out)
Jika zat lain yang ditambahkan larut dalam kedua cairan dengan kelarutan yang hampir sama, ketercampuran antara kedua cairan akan meningkat
Contoh; penambahan AS. Suksinat atau Na-Oleat dalam campuran fenol-air meningkatkan ketercampuran dari kedua cairan (salting in)
KELARUTAN ZAT PADAT DALAM ZAT
CAIR
KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIR
Dipengaruhi oleh :
1.Temperatur2.Penambahan Zat Terlarut Lain 3.Polaritas Pelarut4.Konstanta Dielektrik Pelarut5.pH Larutan6.Ukuran Partikel7.Ukuran Molekul8.Polimorfisme
TEMPERATUR
Kenaikan temperature akan menambah kelarutan zat yang
proses melarutnya menyerap panas (reaksi endotermik), dan
menurunkan kelarutan zat yang proses melarutnya mengeluarkan
panas (reaksi eksotermik)
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN
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 Kelarutan beberapa garam sebagai fungsi dari temperaturfungsi dari temperatur
PENGARUH PENAMBAHAN ZAT LAIN Penambahan Ion Sejenis
Kelarutan menurun dengan adanya ion sejenis, meningkat dengan penambahan ion tidak sejenis)
Pengaruh Penambahan surfaktan Surfaktan merupakan molekul ampifilik yang tersusun dari
bagian polar/hidrofilik (head), dan bagian nonpolar/hidrofobik (tail)
Pada konsentrasi rendah dalam larutan surfaktan 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
Dengan adanya misel dari surfaktan dapat meningkatkan kelarutan zat yang sulit larut dalam air
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KELARUTAN ZAT
PADAT DALAM CAIRANPengaruh 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
Peningkatan pH dapat meningkatkan kelarutan senyawa asam lemah karena berada dalam bentuk garam yang larut
Penurunan pH dapat meningkatkan kelarutan senyawa basa lemah karena berada dalam bentuk garam yang larut
Penentuan pH optimum, untuk menjamin larutan yang jernih dan kefektifan terapi yang maksimum
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN
Pengaruh pH
HA padat ↔ HA larut
HA lar + ↔ H+ + A-
Untuk asam lemah :
pH = pka + log (A- /HA)
PENGARUH PH
Penentuan pH terendah (untuk asam lemah) atau pH tertinggi (untuk basa lemah) yang masih bisa mempertahankan kelarutan
AsampHp=pKa + Log (S-So)/So pHp=pH terendah yang masih bisa melarutkan So=Kelarutan molar asam S=Konsentrasi zat
BasapHp=pKa – (pKb + Log(S-So)/So)
SOAL LATIHAN
1. Kelarutan molar Sulfathiazol dalam air adalah 0,002, pKa = 7,12 dan berat molekul Na Sulfathiazol 304, Berapkah pH terendah untuk agar 5% zat dapat terlarut sempurna?
PENGARUH POLARITAS PELARUT DAN KONSTANTA DIELEKTRIK
Polaritas molekul pelarut dan zat terlarut dapat mempengaruhi kelarutan
Molekul zat terlarut polar akan terlarut pada pelarut polar
Molekul zat terlarut non-polar akan terlarut dalam pelarut nonpolar.
Kepolaran juga dilihat dari harga konstanta dielektrik (KD), semakin polar suatu zat maka konstanta dielektrik semakin tinggi
Suatu zat memiliki kelarutan yang tinggi dalam suatu pelarut bila memiliki KD yang sama atau mendekati KD pelarut
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN
Nama Bahan KD Nama Bahan KD
N-metilformamid 190 Kloroform 4,8
Air 78,5 Asam hidroklorida 4,6
Gliserin 42,5 Etil eter 4,34
Metil alkohol 32,6 Minyak zaitun 3,1
Etil alcohol (etanol) 25,7 Minyak biji kapas 3
n-propil alkohol 21,8 Asam oleat 2,45
Aseton 21,4 Toluen 2,39
Benzaldehid 17,8 Benzen 2,28
Amil alkohol 15,8 Dioksan 2,26
Benzil alkohol 13,1 Minyak lemon 2,25
Fenol 9,7 Karbon tetraklorida 2,24
Etil asetat 6,4
PENGARUH POLARITAS PELARUT DAN KONSTANTA DIELEKTRIK
Untuk meningkatkan kelarutan suatu zat yang hidrofob atau sukar larut dalam air dapat dilakukan dengan menngunakan pelarut campur (kosolven) agar dihasilkan KD pelarut ~ KD zat terlarut
Kosolvensi merupakan suatu fenomena dimana zat terlarut memiliki kelarutan yang lebih besar dalam campuran pelarut dibandingkan dalam satu jenis pelarut
Kosolvent adalah pelarut yang digunakan dalam kombinasi untuk meningkatkan kelarutan solut.
KD =(%pel A x KD pel A) + (%pel B X KD pel B)+……
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN
CONTOH SOAL
Berapakah persen gliserin yang harus ditambahkan sebagai pelarut campur agar dihasilkan campuran pelarut air-gliserin dengan konstanta dielktrik 72?
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN
Pengaruh Ukuran Partikel
Ukuran partikel dapat mempengaruhi kelarutan
Semakin kecil ukuran partikel luas permukaan semakin besar interaksi antara solut dan solvent lebih besar
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.
Bentuk polimorf dapat mempengaruhi warna, kekerasan, kelarutan, titik leleh dan sifat –sifat lain dari senyawa.
Karena titik leleh merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kelarutan, maka polimorf akan memiliki kelarutan yang berbeda.
KELARUTAN ZAT TERLARUT (PADAT)
DALAM PELARUT YANG TIDAK
BERCAMPUR
KELARUTAN ZAT TERLARUT DALAM PELARUT YANG TIDAK BERCAMPUR Zat padat akan terdistribusi diantara dua
fase pelarut yang tidak bercampur. Perbandingan konsentrasi zat terlarut dalam
setiap fase pelarut dinyatakan sebagai koefisien partisi, atau koefisien distribusi (K)
K = C1/C2
KELARUTAN ZAT TERLARUT DALAM PELARUT YANG TIDAK BERCAMPUR Dalam Proses Ekstraksi
W=konsentrasi zat terlarut dalam pelarut awalW1=konsentrasi zat terlarut yang tersisa dalam pelarut awal
“Ekstrakasi berulang lebih baik dilakukan dibandingkan dengan ekstraksi tunggal
meskipun dilakukan dengan volume pengekstrak total yang sama”
LARUTAN ISOTONIS DAN DAPAR
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 (garamnya)
atau basa lemah dengan asam konjugasinya
(garamnya)
PERSAMAAN DAPAR
Untuk dapar asam pH = pKa + log [garam]/ [asam]
Untuk dapar basa pOH = pKb + Log [garam]/[basa] pH = 14-pOH
Kapasitas Dapar adalah besarnya penahanan perubahan pH oleh dapar atau perbandingan penambahan basa kuat (atau asam) dengan perubahan pH yang terjadi akibat penambahan basa β = ∆B/ ∆pH (β = kapasitas dapar; ∆B =basa/asam yang ditambahkan (gr/liter) )
β = 2,303 C Ka.[H3O+]
{ Ka + [H3O+] }2
βmaks = 0,576 C (terjadi pada saat pH = pKa) C=konsentrasi dapar total
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
Dapar pospat: pKa 1 = 2,21; pKa2 = 7,21; pKa3 = 12,67
DAPAR DI BIDANG FARMASI
Syarat pH Larutan Parenteral1. Tidak jauh berbeda dengan pH cairan tubuh
yang bersangkutan2. Kapasitas dapar yang dimilikinya
memungkinkan penyimpanan lama dan dapat menyesuaikan dengan pH cairan tubuh yaitu 7,4
CONTOH SOAL
Berapa gram Na Asetat dan Asam Asetat yang dibutuhkan untuk membuat 1 liter dapar pH 5,0 (pKa Asam asetat = 4,74)
CONTOH SOAL
Anda diminta untuk membuat larutan dapar dengan pH = 7 dan kapasitas daparnya 0,1. Pilih pasangan dapar yang cocok dan hitung pula konsentrasi yang diperlukan !
LARUTAN ISOTONIS
Larutan isotonis adalah larutan yang mempunyai tekanan osmosa sama dengan jaringan yang bersangkutan yaitu setara 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
Metode Penurunan Titik Beku Metode Ekivalensi NaCl Metode Liso Metode White Vincent Metode Sprowls
METODE PENURUNAN TITIK BEKU
Larutan NaCl 0,9% memberikan penurunan titik beku sebanyak 0,52 C
Larutan isotonis dapat dihasilkan bila zat terlarut menyebabkan penurunan titik beku 0,52 C
METODE PENURUNAN TITIK BEKU
Penurunan titik beku suatu zat A (1%) adalah 0,4. berapa NaCl yang harus ditambahkan untuk membuat 100 mL larutan isotonis yang mengandung 0,5% zat A?Jawab: Penurunan titik beku 0,5% zat A 0,5% x 0,4=0,2 Untuk setara dengan NaCl 0,9% = 0,52 – 0,2=0,32 NaCl yang harus ditambahkan (Δ Tf NaCl 1% =0,58) adalah 0,32/0,58 x 1%=0,55%
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.
CONTOHBuatlah larutan isotonis yang mengandung 0,7% Asam Borat (E Asam Borat = 0,5)?
E asam borat 0,5 1 gr asam borat ~ 0,5 gr NaClEkivalensi NaCl 0,7 % ~ (0,7x0,5=0,35% NaCl)NaCl yang harus ditambahkan 0,9%-0,35%=0,55%
CONTOH
Suatu sediaan farmasi mengandungR / Ranitidin HCl 2,79 g
Na2HPO4 0,1 g
KH2PO4 0,15 g
Aqua pro injection ad 100 ml
Tentukan NaCl yang harus ditambahkan untuk membuat larutan isotonis?
Bila zat pengisotonis yang ditambahkan dektrosa berapa dektrosa yang ditambahkan untuk menggantikan NaCl?
Zat E
Ranitidin HCl 0,16
Na2HPO4 dihidrat 0,44
KH2PO4 0,48
METODE LISO
∆Tf = Liso x C
Tf = penurunan titik beku Liso = harga tetapan
(non elektrolit =1,86 ; elektrolit lemah =2 ; uni- univalen =3,4)
C=konsentrasi dalam molar
Suatu injeksi mengandung: Atropin sulfat 50 mg (E=0,45) Natrium benzoat 1 mg (E=0,22) BHA 5 mg (E=0,6) Aquadest ad 5 mLa) Injeksi yang dihasilkan merupakan larutan jenis
apa? (isotonis/hipotonis/hipertonis)b) Bila bukan merupakan injeksi isotonis hal apa
yang akan kalian lakukan?