DEFINISI

Bobot jenis adalah konstanta/tetapan bahan yang bergantungpada suhu unutuk padat, cair, dan bentuk gas yang homogen. Didefinisikan sebagai hubungan dari massa (m) suatu bahanterhadap volumenya. Atau bobot jenis adalah suatu karakteristikbahan yang penting yang digunakan untuk pengujian identitasdan kemurnian dari bahan obat dan bahan pembantu, terutamadari cairan dan zat-zat bersifat seperti malam.

Bobot jenis adalah rasio bobot suatu zat terhadap bobot zat baku yang volumenya sama pada suhu yang sama dan dinyatakan dalam desimal.

Bobot jenis menggambarkan hubungan antara bobot suatu zat terhadap sebagian besar perhitungan dalam farmasi dan dinyatakan memiliki bobot jenis 1,00. Sebagai perbandingan, bobot jenis gliserin adalah 1,25 , artinya bobot gliserin 1,25 kali bobot volume air yang setara, dan bobot jenis alkohol adalah 0,81 , artinya bobot jenis alkohol 0,81 kali bobot volume air yang setara. (Ansel, 2006)

Bobot jenis suatu zat adalah perbandingan antara bobot zatdibanding dengan volume zat pada suhu tertentu (biasanya 25o C). Rapat jenis (specific gravity) adalah perbandingan antara bobotjenis suatu zat pada suhu tertentu (biasanya dinyatakan sebagai25o /25o, 25o/4o, 4o,4o)

Kerapatan adalah massa per unit volume suatu zat pada temperatur tertentu. Sifat ini merupakan salah satu sifat fisika yang paling sederhana dan sekaligus merupakan salah satu sifat fisika yang paling definitive, dengan demikian dapat digunakan untuk menentukan kemurnian suatu zat (Martin, 1993).

Kerapatan atau densitas adalah massa per satuan. Satuanumumnya adalah kilogram per meter kubik, atauungkapan yang umum, gram per sentimeter kubik, atau gram per milliliter. Pernyataan awal mengenai kerapatan adalah bobotjenis.

Hubungan antara massa dan volume tidak hanya menunjukan ukuran dan bobot molekul suatu komponen, tetapi juga gaya-gaya yang mempengaruhi sifat karakteristik “pemadatan” (“Packing Characteristic”). Dalam sistem matriks kerapatan diukur dengan gram/milimeter (untuk cairan) atau gram/cm2 (Martin, 1993).

Jeniskerapatan

1. Kerapatan sebenarnya dari bahan itu sendiri, tidak termasukrongga-rongga dan pori-pori di dalam partikel yang lebih besardari dimensi molekuler atau dimensi atomis dalam kisi-kisikristal.

2. Kerapatan granul, seperti ditentukan oleh perpindahan tempatdari air raksa, yang tidak mempenetrasi pada tekanan biasa kedalam pori-pori yang lebih kecil sekitar 10 mili micron.

3. Kerapatan bulk, seperti ditentukan dari volume bulk dan beratsuatu serbuk kering dalam sebuah gelas ukur.

Bobot Jenis

1. Bobot jenis sejati

Massa partikel dibagi volume partikel tidak termasuk rongga yang terbuka dan tertutup.

2. Bobot jenis nyata

Massa partikel dibagi volume partikel tidak termasuk pori/lubangterbuka, tetapi termasuk pori yang tertutup.

3. Bobot jenis efektif

Massa partikel dibagi volume partikel termausk pori yang tebukadan tertutup.

MetodePenentuan

MetodePiknometer

MetodeNeraca

Hidrostatik

MetodeAreometer

MetodeNeraca Mohr-

Westphal

PENGARUH SURFAKTAN TERHADAP KELARUTAN

Sifat dari amfifil tergantung pada jumlah dan sifat dari gugus-gugus polar dan non polar yang ada.

Amfifil

Hidrofilik (suka air) Hidrofobik (suka minyak)

Mekanisme kerja surfaktan dalam larutan minyak dalam air ( senyawa non polar dalam pelarut polar)

Ketika misel masuk didalam air, ekor mereka membentuk inti yang bisa mengikat atau menyelubungi sebuah tetesan minyak, dan ion polar ( kepala ) mereka akan berikatan dengan air.

Mekanisme kerja surfaktan dalam larutan air dalam minyak ( senyawa polar dalam pelarut nonpolar)

Apabila suatu senyawa yang polar dilarutkan dalam pelarut nonpolar maka surfaktan akan berkumpul dalam minyak, membentuk suatu agregat disebut sebagai misel terbalik.

Dalam misel terbalik, kepala yang bersifat hidrofilik berada di inti untuk menyelubungi senyawa yang bersifat polar dan ekor yang bersifat hidrofobik akan berada pada bagian senyawa non polar.

Obat yang bersifat asam lemah dan basa lemah dapat dilarutkan dengan bantuan kerja penglarutan dari zat aktif permukaan.

Rippe et al, menyelidiki penglarutan misel obat elektrolit lemah oleh larutan air dari surfaktan nonionik ( polisorbat 80). Dengan teori sebagai berikut:

Kelarutan total DT dari obat yang bersifat asam dinyatakan sebagai jumlah konsentrasi zat dalam larutan.

DT = (D) + (D¯ ) + [D] + [D¯]

Dimana (D) dan (D¯) masing-masing adalahasam yang tidak terionisasi dan terionisasi, tidak dalam bentuk misel, sedangkan [D] dan[D¯] masing-masing adalah asam yang tidakterionisansi dan terionisasi yang beradadalam bentuk misel.

Obat dianggap terdistribusi diantara larutanair dan misel surfaktan menurut persamaan:

K’= [D] o

(D) o

Koefisien distribusi untuk asam tidakterionisasi, dan

Koefisien distribusi untuk asam yang terionisasiK”= [D] o

(D) o

Notasi o menunjukkan konsentrasi relatif terhadap volume fase masing-masing, dan bukan terhadap volume total sistem.

Untuk menghitung kelarutan total suatu obat yang tidak terionisasi dalam fase air dalam larutan pada pH tertentu dengan tidak adanya surfaktan digunakan persamaan

DT* =(D) Ka + (H+)(H+)

DT* adalah kelarutan obat total dalam larutan pada pH tertentu dengan tidak adanya surfaktan.

Untuk menghitung kelarutan total obat yang bersifat asam dengan adanya surfaktan, dapat dihitung dengan rumus:

DT = 1+ M (H+)K’ + Ka K’’

DT* Ka + (H+)

Dimana DT adalah kelarutan total obat dengan adanya surfaktan, M adalah volume fraksi surfaktan yang berada dalam bentuk misel. Ka adalah kelarutan obat asam.

Contoh Soal

a. Hitung kelarutan Sulfamethoksazol pada

25˚C dalam dapar pH 6,0 Kelarutan

Sulfamethoksazol tidak terionisasi dalam air pada

suhu 25˚C adalah 0,15 g / liter,Ka nya 7,6 x 10-6

b. Pada dapar pH 6,0 yang mengandung 4%

volume ( yaitu fraksi volume 0,04 )

polisorbat 80 ( tween 80). Ka nya

7,6 x 10-6 ,koefisien distribusi nyata untuk

molekul obat ( K’ ) dan anionnya (K”)

diantara misel polisorbat 80 dan air adalah

79 dan 15. Hitung kelarutan total sulfamethoksazol dalam

dapar pH 6,0 dengan adanya 4 % polisorbat 80?

a. Diketahui :

pH = 6

( D )= 0,15 g / liter

Ka = 7,6 x 10-6

Ditanya : Kelarutan Sulfamethoksazol (DT*) ?

Jawab :

pH = 6

pH = - Log (H+)

log (H+)= - 6

(H+)= antilog - 6

(H+)= 1x 10-6

DT* =(D) Ka + (H+)(H+)

DT* = 0,15 g/liter (7,6 x 10-6 )mol/liter + ( 1x 10-6 )mol/liter

( 1x 10-6 )mol/liter

= 0,15 g / liter 8,6 x 10-6 mol/liter 1x 10-6 )mol/liter

= 0,15 g / liter . 8,6 mol/ literDT*= 1,29 g / liter

kelarutan total obat pada pH 6 tanpa adanya surfaktan adalah 1,29 g/liter

b. Diketahui :

DT* = 1,29 g/liter

M = 0,04

K’ = 79 , K” = 15

Ka = 7,6 x 10-6

(H+) = 1x 10-6

Ditanya : kelarutan total obat dengan adanya

surfaktan (DT) ?

Jawab :

DT = 1+ M (H+)K’ + Ka K’’

DT* Ka + (H+)

DT = (1,29) 1 + (0,04) (1x 10-6 (79))+(7,6 x 10-6 (15))

(7,6 x 10-6 ) + (1x 10-6 )

DT = 2,45 g / liter

Jadi kelarutan total obat dengan adanta surfaktan adalah 2,45 g / liter,

Kelarutan total obat bersifat basa yang sesuai dengan obat yang bersifat asam, dalam larutan yang mengandung surfaktan misel adalah

DT = (D+) + (D) + [D+ ] + [D]

Dimana D+ adalah zat asam kation dan D adalah basa tidak terionisasi.

Untuk basa molekuler, kelarutan total obat dalam air tanpa adanya misel, dihitung berdasarkan;

DT* =(D) Ka + (H+)Ka

Sedangkan untuk menghitung kelarutan total obat dengan adanya surfaktan dapat dihitung dengan persamaan :

DT = 1+ M Ka.K’ + (H+) K’’

DT* Ka + (H+)

Dimana DT adalah kelarutan total obat dengan adanya surfaktan, M adalah volume fraksi surfaktan yang berada dalam bentuk misel. Ka adalah tetapan kelarutan obat asam.

CONTOH SOAL

kelarutan dalam air dari prokain basa pada 25˚C adalah 5 g/liter, Ka-nya 1,4x10-9 dan koefisien distribusinya untuk basa molekuler adalah K’ = 30, untuk asam kationiknya K” = 7,0.

a. Hitung kelarutan prokain dalam dapar pH 7,40

b. Hitung kelarutan prokain dalam larutan yang mengandung 3% (b/v) polisobat 80

Jawab :

(a) DT* = (D) Ka + (H+)

Ka

=(5,0) (1,4 x 10-9) + (3,9x10-8)

(1,4 x 10-9)

= 147,2 g/liter

(b) DT = 147,2 1 +(0,03)x (1,4 x 10-9)(30) + (3,9x10-8)(7)

(1,4 x 10-9) + (3,9x10-8)

= 181,6 g/liter

Berapakah fraksi obat dalam fase air dan fraksi dalam misel?

Obat total dalam fase air,DT* = 147,2 g/liter = 0,81

Obat total dalam fase air dan misel DT 181,6 g/liter

Jadi, fraksi 0,81 prokain berada pada fase air, dan sisanya 0,19

berada dalam misel. Kelarutan prokain naik seperempat diatas

kelarutan dalam dapar air disebabkan oleh misel surfaktan.

4. Pengaruh Ukuran Partikel Terhadap Kelarutan

Makin halus solute, makin kecil ukuran partikel ; makin luas permukaan solute yang kontak dengan solvent, solute makin cepat larut.

Ukuran dan bentuk partikel kecil (berkisar dalam ukuran mikrometer) juga mempengaruhi kelarutan. Kelarutan naik dengan turunnya ukuran partikel menurut persamaan :

log s/so = 2 γ V

2,303 R T r

Dimana :

s adalah kelarutan partikel halus

so adalah kelarutan zat padat yang terdiri

dari partikel-partikel besar

γ adalah tegangan permukaan partikel

V adalah volume molar (volume dalam cm3

per mol partikel)

r adalah jari-jari akhir partikel dalam cm

R adalah tetapan gas ( 8,314x107 erg/der mol)

T adalah temperatur mutlak

CONTOH SOAL

Suatu zat padat diperkecil sedemikian rupa sehingga kelarutannya naik 10 % yaitu s/so menjadi 1,10. Berapakah ukuran partikel akhir seharusnya dengan menganggap tegangan permukaan zat padat adalah 100 dyne / cm dan volume per mol adalah50 cm3 pada temperatur 27˚C?

Jawab :

r = 2 x 100 x 50

2,303 x 8,314.107 x 300 x 0,0414

= 4,2 x 10-6 cm

PENGARUH PH

TERHADAP KELARUTAN

Pelarut mempengaruhi kelarutan elektronik lemah dalam larutan yang di dapar dalam2 cara:

1. Penambahan alkohol ke dalam larutan yang di dapar dari elektrolit lemah dalam airakan menaikkan kelarutan zat yang tidak terionisasi dengan mengatur polaritaspelarut pada harga yang diinginkan.

2. Karena kurang polar di bandingkan dengan air, alkohol menurunkan disasosiasielektrolit lemah dan kelarutan obat turun apabila tetapan disasosiasi turun (pKanaik).