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 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


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


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)+……


CONTOH SOAL

Berapakah persen gliserin yang harus ditambahkan sebagai pelarut campur agar dihasilkan campuran pelarut air-gliserin dengan konstanta dielktrik 72?


Pengaruh Ukuran Partikel

Ukuran partikel dapat mempengaruhi kelarutan

Semakin kecil ukuran partikel luas permukaan semakin besar interaksi antara solut dan solvent lebih besar


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.


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?

Kelarutan Dan Larutanbr

Documents

Transcript of Kelarutan Dan Larutanbr