RHEOLOGI (1)Erni Rustiani, M.Farm, Apt

•Kata Rheologi berasal dari bahasa YUNANI Rheo : Mengalir•Logos : Ilmu

menggambarkan aliran zat cair atau perubahan bentuk (deformasi) zat di bawah tekanan

•Rheology: rheo (mengalir) dan logos (ilmu)•Menggambarkan aliran zat cair dan perubahan bentuk (deformasi) zat padat.•Kekentalan (viskositas, viscosity) :• resistensi zat cair untuk mengalir; semakin tinggi viskositas cairan akan semakin besar resistansinya.•  Farmasi: penerapan bidang formulasi dan analisis produk farmasi misalnya emulsi, pasta, supositoria, dan salut tablet.

•Kekentalan (viskositas; η) adalah suatu ungkapan dari resistensi zat cair untuk mengalir. •Semakin tinggi viskositas aliran akan semakin besar resistensinya. •Viskositas berpengaruh terhadap laju penyerapan obat dari saluran pencernaan

Reologi:•  v pencampuran dan aliran bahan-bahan,•  v pengemasan bahan tersebut ke dalam wadah serta pengeluarannya saat akan dipakai,• v memberikan pengaruh terhadap daya terima pasien,• v kestabilan fisik• v ketersediaan hayati (biological availability).• v pemilihan peralatan yang digunakan dalam proses pembuatan (produksi).

• Dalam penelitian dan teknologi farmasetik dan sejenisnya, pengukuran rheologi digunakan untuk mengkarakterisasi :• ¥ kemudahan penuangan dari botol,• ¥ penekanan atau pemencetan dari suatu tube atau

wadah lain yang dapat berubah bentuk,•  ¥ pemeliharaan bentuk produk dalam suatu bejana

atau sesudah pengeluaran,•  ¥ penggosokan bentuk produk di atas atau ke dalam

kulit, dan•  ¥ bahkan pemompaan produk dari

pencampuran dan penyimpanan ke alat pengisian atau pelewatan dari suatu jarum suntik yang diproduksi oleh industri

• Dua bidang sejajar berjarak x; antara bidang-bidang tersebut, isi kental dibatasi. Puncak, bidang A, bergerak secara horizontal dengan kecepatan v karena aksi dengan gaya F. • Bidang B yang lebih bawah tidak bergerak. Akibatnya ada suatu perubahan kecepatan v/x antara bidang-bidang tersebut.• Perubahan ini didefinisikan sebagai rate of shear, G.• Shearing stress, S, adalah gaya per satuan luas yang menciptakan perubahan bentuk.

• Jika sedikit minyak digosokkan ke kulit dengan laju pergerakan relatif antara kedua permukaan

15 cm/detik dan ketebalan lapisan 0,01 cm, maka berapakah besar rate of shearnya?Dimana :• dv = Perubahan kecepatan dx = Ketebalan lapisan

•Shearing Stress bisa terjadi terus menerus / Sesaat•  Bila perubahan yang terjadi kembali kesemula = ELASTIS =•  Bila perubahan yang terjadi tidak kembali kesemula = ALIRAN KENTAL MURNI =

PENGGOLONGAN TIPE ALIRAN

• Sistem Newton• Jenis cairan yang Ideal, Contoh : Pelarut

• Sistem Non- Newton• BM-nya Tinggi• Contoh : Suspensi, koloidal, emulsi

ALIRAN NEWTON

•Newton adalah orang pertama yang mempelajari sifat-sifat aliran dari cairan secara kuantitatif.•  Dia menemukan bahwa :•makin besar viskositas suatu cairan, akan makin besar pula gaya persatuan luas (shearing stress) yang diperlukan untuk menghasilkan rate of shear tertentu

ALIRAN NEWTON

• rate of shear harus berbanding lurus dengan shearing stress• h adalah koefisien viskositas atau viskositas. Satuan

viskositas adalah poise, didefinisikan sebagai gaya geser yang diperlukan agar menghasilkan kecepatan 1 cm/detik di antara dua bidang sejajar cairan yang masing-masing luasnya 1 cm2 dan dipisahkan oleh jarak 1 cm.

• Istilah fluiditas, f, didefinisikan sebagai kebalikan dari viskositas :• Viskositas kinematik (u), adalah viskositas mutlak

seperti didefiniskan di atas di bagi oleh kerapatan cairan. Satuan viskositas kinematik adalah stoke (s) dan centistoke (cs)

• Aliran newton adalah jenis aliran yang ideal. Pada umumnya cairan yang bersifat ideal adalah pelarut, campuran pelarut, dan larutan sejati.• Shearing Stress, S, atau gaya yang diperlukan per satuan luas berbanding lurus dengan kecepatan aliran yang dihasilkan atau Rate of Shear, G

•Hitunglah laju geser (dv/dr) yang dilakukan oleh pasien yang mengoleskan salep pada permukaan kulitnya setebal 200 mm pada kecepatan 10 cm/s.

Slop = fluiditas = 1/h S=G: rate of shear:

dv =dr 10 = 5000,02

•Data berikut menunjukan laju geser sebagai fungsi dari tekanan geser suatu cairan Newton pada suhu kamar. Plotkan data tersebut dan tentukan fluiditas dan viskositas cairan tersebut.• Laju geser (rate of shear, s-1) 200 400 600 800

1000

• Tekanan geser (shear stress,dyne/cm2) 50 100 150 200 250