Kelarutan_farmasi fisika Pertemuan2.pptx

pertemuan 2

1. Farmasi Fi sika Kelarutan

2. Beberapa istilah Larutan Jenuh : Zat Terlarut Berada Dalam Kesetimbangan Dengan Fase Padat Kelarutan : Konsentrasi Solut Dalam Larutan Jenuh Pada Suhu Tertentu . La r utan Ti d a k J enu h ( U nsaturated ) Atau H amp ir J enuh (Subsaturated) : Larutan Y a n g Meng a ndung So l ute Dalam Konsentrasi Di B a w ah K ons e nt r asi Y a n g Diper l u k an Supa y a Terjadi Penjenuhan Yang Sempurna Pada Suhu Tertentu . Larutan Lewat Jenuh ( Supersaturated ): Larutan Pada S uhu Tert e ntu Y a n g Meng a n d u n g So l ut Leb i h Ban y ak Daripada Normal, Sehingga Terdapat Solut Yang Tak Terlarut

3. Istilah Kelarutan Istilah kelarutan Jumlah bagian pelarut diperlukan untuk melarutkan 1 bagian zat (g/mL) 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

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 x 10 -18 esu cm sedangkan fenol hanya 1,7 x 10 -18 esu cm, namun pada 20 C kelarutan nitrobenzena 0,0155 mol/kg sedangkan fenol 0,95 mol/kg. Gambaran struktur molekulnya seperti rasio gugus polar dengan nonpola r

5. Solven polar dengan tetapan dielektrik yang tinggi, menurunkan gaya atraksi antara ion bermuatan berlawanan dalam kristal mis. NaCl. Solven polar memutuskan ikatan kovalen elektrolit kuat dengan reaksi asam- basa. Terjadinya ionisasi HCl oleh air: HCl + H 2 O  H 3 O + + Cl - 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:

6. M elarutka n s olut non p ol a r de n g a n t e kanan i n ter n al y ang sama melalui interaksi dipol induksi . Molekul solut berada dalam larutan ole h gaya lemah van der Waals-London. Minyak dan lemak larut dalam karbon tetraklorida, benzena, dan minyak mineral. Basa alkaloid dan asam lemak larut pula dalam solven nonpolar. Keton dan alkohol dapat menginduksi derajat polaritas dalam molekul solven nonpolar, karena itu benzena yang mudah terpolarisasi menjadi larut dalam alkohol . Senyawa semi polar dapat berlaku sebagai solven perantara ( interme d ia t e sol v en t ) u n tu k be r cam p ur n y a c ai r an polar d an nonpolar. Aseton meningkatkan kelarutan eter dalam air. Propilenglikol menambah kelarutan campuran air dengan minyak permen dan air dengan benzilbenzoat . Mekanisme solven non polar Solven non polar Solven semi polar

7. 7 POLARITAS SOLVEN DAN SOLUT

8. KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIR Kelarutan Zat Padat Dalam Air Dipengaruhi oleh : Temperatur Penambahan Zat Terlarut Lain Polaritas Pelarut Konstanta Dielektrik Pelarut pH Larutan Ukuran Partikel Ukuran Molekul Polimorfisme

9. PENGARUH TEMPERATUR Temperatur dapat meningkatkan kelarutan zat padat terutama kelarutan garam dalam air, sedangkan kelarutan senyawa non polar hanya sedikit sekali dipengaruhi oleh temperatur  Reaksi eksoterm dan endoterm  ∆H, panas pelarutan parsial; panas yang diabsorbsi per mol bila sejumlah kecil zat terlarut ditambahkan dalam sejumlah besar pelarut ∆H ( larutan) = ∆H ( sublimasi) - ∆H ( hidrasi)

10. Sebagian besar garam memiliki kelarutan yang besar dalam air panas Beberapa garam memiliki panas pelarutan negatif (exothermic) dan kelarutannya akan menurun dengan meningkatnya temperatur Kelarutan beberapa garam sebagai fungsi dari temperatur PENGARUH TEMPERATUR

11. PENGARUH PENAMBAHAN ZAT LAIN Penambahan Ion Sejenis  Apabila elektrolit sukar larut dilarutkan untuk membentuk larutan jenuh, kelarutan digambarkan sebagai K sp  Kelarutan menurun dengan adanya ion sejenis, meningkat dengan penambahan ion tidak sejenis Penambahan Surfaktan :  Surfaktan merupakan molekul ampifilik yang tersusun dari bagian polar/hidrofilik ( head ), dan bagian nonpolar/hidrofobik ( tail ).  Bagian kepala dapat berupa anionik, kationik, zwitterion(dipolar), nonionik  Bagian ekor merupakan senyawa hidrokarbon rantai panjang.

12. Struktur Surfaktan

13. 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  Untuk senyawa yang terionisasi (elektrolit) seperti asam karboksilat (HA) kelarutan merupakan fungsi dari pH PENGARUH pH

14. Pengaruh pH Pada senyawa elektrolit

15. P engaruh Polaritas Pelarut Molekul zat terlarut polar akan terlarut pada pelarut polar Molekul zat terlarut non-polar akan terlarut dalam pelarut nonpolar. Polaritas molekul pelarut dan zat terlarut dapat mempengaruhi kelarutan UMUM

16. Konstanta dilektrik dari suatu sistem pelarut campur adalah merupakan jumlah hasil perkalian fraksi pelarut dengan konstanta dielektrik masing- masing pelarut dari sitem pelarut campur tersebut. P engaruh konstanta dielektrik Senyawa hidrofobik meningkat kelarutannya dalam air dengan adanya perubahan konstanta dielektrik pelarut yang dapat dilakukan dengan penambahan pelarut lain ( kosolven ).

17.  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. Pengaruh kosolven

18. 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;

19. Pengaruh Ukuran Molekul Semakin besar ukuran molek ul  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.

20. 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 enantiotropi c Bentuk polimer dapat mempengaruhi warna, kekerasan , elarutan , 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.

21. Larutan Isotonis dan Isohidris  Definisi Dapar  Komposisi Larutan Dapar  Persamaan Dapar  Kapasitas Dapar – Kapasitas Dapar Maksimum

22. DAPAR adalah senyawa-senyawa atau campuran senyawa yang dapat meniadakan perubahan pH terhadap penambahan sedikit asam atau basa

23. LARUTAN DAPAR merupakan kombinasi ASam lemah dengan basa konjugasinya atau basa lemah dengan asam konjugasinya

24. PERSAMAAN DAPAR pH = pKa + log [garam]/ [asam] pH = pKw – pKb + log [basa]/[garam]

25. Kapasitas Dapar adalah perbandingan penambahan basa kuat /asam kuat dengan sedikit perubahan pH yang terjadi karena penambahan itu. β = ∆B/ ∆pH β maks = 0,576 C (terjadi pada saat pH = pKa)

26. Formulasi Larutan Dapar Pilih asam lemah yang memiliki pKa mendekati nilai pH agar diperoleh kapasitas dapar yang maksimal Hitung perbandingan ASam dan Garam yang harus dibuat Tentukan konsentrasi asam dan garam untuk memperoleh pH yang diinginkan

27. 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 !

28. Dapar di Bidang Farmasi Syarat pH Larutan Parenteral Tidak jauh berbeda dengan pH cairan tubuh yang bersangkutan Kapasitas dapar yang dimilikinya memungkinkan penyimpanan lama dan dapat menyesuaikan dengan pH cairan tubuh yaitu 7,4

29. 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

30. 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.

31. Metoda Menghitung Tonisitas  Metoda L iso  Metode Penurunan Titik Beku  Metode Ekivalensi NaCl

32. Metode L iso ∆Tf = L iso 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 L iso Obat tersebut!

33. 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!

34. Metode Ekivalensi N a c l E adalah jumlah NaCl yang sebanding dengan 1 gr zat. M etode 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 )