LAPORAN kestabilan

LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIK

UJI KESTABILAN DIPERCEPAT LARUTAN ASETOSAL

Tanggal Praktikum : 3 Mei 2010

Disusun oleh :

Kelompok F Pagi-Reguler 2008Suci Trisnaeni (0806328120)Vany Priskila (0806328165)

Wahyu Kurnianto (0806328171)Margaretha S.M.U. (0806327862)

Devi Asrirani (0806453522)

Pembimbing : Pharm.DR. Joshita Djajadisastra, MS, PhD

Departemen FarmasiFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas IndonesiaDepok2010

Uji Kestabilan Dipercepat Larutan Asetosal

I. Tujuan Percobaan:

· Menerangkan faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan suatu zat

· menentukan energi aktivasi dari reaksi penguraian suatu zat

· Menentukan waktu paruh dan waktu kadaluarsa suatu zat

· Menggunakan data kinetika kimia untuk memperkirakan kestabilan suatu

zat

II. Dasar Teori

Kestabilan suatu zat merupakan faktor yang harus diperhatikan dalam

membuat formulasi suatu sediaan farmasi. Hal ini penting mengingat suatu sediaan

biasanya diproduksi dalam jumlah besar dan dalam jangka waktu lama dapat

mengalami penguraian dan mengakibatkan dosis yang diterima pasien berkurang.

Adakalanya hasil urai zat tersebut bersifat toksik sehingga dapat membahayakan jiwa

pasien. Oleh karena itu, perlu diketahui faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan

suatu zat sehingga dapat dipilih suatu kondisi dimana kestabilan zat itu optimum.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan suatu zat antara lain adalah

panas, cahaya, kelembapan, oksigen, pH, mikroorganisme dan bahan-bahan tambahan

yang digunakan dalam sediaan obat tersebut. Sebagai contoh : senyawa-senyawa ester

dan amida seperti amil nitrat dan kloramfenikol adalah merupakan zat-zat yang

mudah menguap dengan adanya lembap. Sedangkan vitamin mudah sekali menhalami

oksidasi.

Pada umumnya, penentuan kadar kestabilan suatu zat dapat dilakukan dengan

cara kinetika kimia. Cara ini tidak memerlukan waktu yang lama sehingga praktis

digunakan dalam bidang farmasi. Hal-hal yang penting diperhatikan dalam penentuan

kestabilan suatu zat dengan cara kinetika kimia adalah :

· Kecepatan reaksi

· Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi

· Tingkat reaksi dan cara penentuannya

Kecepatan reaksi adalah perubahan besarnya konsentrasi zat pereaksi dari zat

hasil reaksi per satuab waktu. Menurut Hukum Aksi Massa, kecepatan reaksi adalah

sebanding dengan hasil kali konsentrasi molar reaktannya yang masing-masing

dipangkatkan dengan jumlah molekul senyawa yang melakukan reaksi tersebut.

Misalnya untuk reaksi:

Kecepatan reaksinya adalah:

Reaksi penguraian asetosal dalam suasana asam akan berjalan pada orde satu semu,

oleh karena itu disini hanya akan dijelaskan reaksi orde satu saja.

Orde reaksi 1

Terjadi apabila kecepatan reaksi bergantung pada konsentrasi salah satu pereaksi.

Oleh karena itu dalam hal reaksi penguraian asetosal, reaksi berjalan dimana pereaksi

air berada dalam jumlah berlebih, maka konsentrasi pereaksi air diabaikan sehingga

reaksi berjalan dalam orde satu semu.

-dc/dt = k. C

dc/C = - k.dt

Setelah integrasi : In Ct = In Co - k. t

Maka k = 2,303

t log Co/Ct

Waktu paruh : t 1/2 = 2,303 = 0,693 satuan k = detik -1

k. log 2 k

Waktu kadaluarsa : t90 = 2.303 = 0,105/k

k. log 100/90

aA + bB cC + dD

V = -1 d(A) = -1 d(B) = +1 d(C) = +1 d(D) a dt b dt c dt d dt V = k (A)a (B)b

Faktor-faktor lain yang mempengaruhi kecepatan reaksi antara lain adalah:

· temperatur

· kekuatan ion

· pH

· pelarut yang digunakan

· konstanta dielektrik

· katalisator lain

Untuk percobaan ini faktor yang dipilih untuk mempengaruhi kecepatan reaksi adalah

temperatur.

Temperatur

Pengaruh temperatur terhadap kecepatan reaksi dapat dilihat dari persamaan

Arhennius :

Dimana :

k = konstanta kecepatan reaksi

A = faktor frekuensi

E = energi aktivasi

R = konstanta gas

T = temperatur absolut

k = A. e-∆E/RT

log k = log A - ∆ E 2,303 RT

III.Alat dan Bahan

Alat :

· Buret mikro

· Penjepit buret

· Beaker glass

· Pipet volumetric

· Statif

· Termometer

· Gelas ukur

· Labu takar

· Erlenmeyer

· Batang pengaduk

· Botol semprot

· Timbangan

· Ultrasonic Bronson

· Oven

· Waterbath

Bahan :

· Aquadest bebas CO2

· Aquadest

· Es batu

· NaOH 0,1 N

· Natrium sitrat

· Asetosal

· KHP

· Phenolftalein (PP)

IV. Cara Kerja

· Buat larutan NaOH 0,1 N sebanyak 1L. Lakukan pembakuan dengan KHP yang

telah dikeringkan.

Timbang dengan seksama 100 mg KHP, lalu larutkan dalam erlenmeyer 100

ml dengan menggunakan air bebas CO2 20 ml hingga larut sempurna.

Tambahkan 3 tetes indikator PP lalu kocok hingga homogen, tutup erlenmeyer

dengan plastik.

Isi buret dengan larutan NaOH 0,1 N, kemudian atur volume hingga batas

0,00 ml.

Lakukan titrasi hingga tepat terjadi perubahan warna indikator PP (dari tidak

berwarna menjadi merah muda). Lakukan duplo (dua kali)

Hitung normalitas NaOH dengan KHP

· Pembuatan larutan Asetosal

Timbang Na sitrat 25 g dan timbang asetosal sebanyak 12,5 g. Perbandingan

asetosal : Na sitrat (1:2). (Pada praktikum ini dilarutkan 12,5 g asetosal

dengan 250 ml larutan Na sitrat)

Larutkan Na sitrat dalam air panas sebanyak ± 1/3 dari volume (volume

500ml). (Pada praktikum ini dilarutkan 12,5 g asetosal dengan 250 ml larutan

Na sitrat)

Dinginkan, larutkan asetosal dalam larutan Na citrat tadi. Bantu kelarutan

dengan ultrasonic Bronson, kocok setiap satu menit.

Masukkan ke dalam labu ukur 500 ml, ad-kan hingga batas pada labu ukur

· Encerkan 100 ml NaOH 1N dalam 1000 ml aquadest bebas CO2 (untuk titran

NaOH 0,1 N)

· Pipet masing-masing sebanyak 5 ml ke dalam 3 erlenmeyer. Lakukan titrasi

dengan NaOH sebagai titran. Amati TA (lakukan pada suhu kamar)

· Isikan sebanyak 25 ml larutan asetosal ke dalam 12 labu Erlenmeyer 50 ml.

Tempatkan sejumlah 4 labu Erlenmeyer ke dalam masing-masing oven dengan

suhu 400, 500, 600

· Keluarkan masing-masing labu setiap 10’, 40’, 70’ dan 100’. Lalu masukkan ke

dalam wadah berisi es batu selama ±10’ hingga mencapai suhu kamar

· Pipet masing-masing labu untuk tiap waktu sebanyak 5 ml ke dalm 3 labu titrasi

yang telah diisi dengan aquadest bebas CO2 dingin 10 ml dan indikator PP 3 tetes

· Titrasi dengan NaOH. Amati TA.

V. Hasil Percobaan

Massa Asetosal = 12,5 gram

BE = BM asetosal = 180,16

Volume = 500 ml

M Asetosal = 12,5 x 1000 = 0,1388 M

180,16 x 500

Di titrasi 5 ml, sehingga mol asetosal awal = V x M

= 5 x 0,1388

= 0,694 mmol

1. Pembakuan NaOH

Data pembakuan NaOH dengan KHP:

No. Berat KHP Volume NaOH

1 100,8 0,00-5,65

2 100,2 0,00-5,60

3 100,8 0,00-5,65

Perhitungan normalitas NaOH:

Normalitas NaOH = (Berat KHP/BE KHP) : volume NaOH

N1 = 100,8 = 0,0874 N

204,22 x

· N2 = 100,2 = 0,0876 N

204,22 x 5,60

· N3 = 100,8 = 0,0874 N

204,22 x 5,65

N rata-rata = 0,0874 + 0,0876 + 0,0874 = 0,0875 N

3

Karena BE NaOH = BM NaOH maka normalitas NaOH sama dengan

molaritasnya.

2. Titrasi Sampel

Volume

Asetosal(ml)

Suhu

(Celcius)

Waktu

(menit)

Volume NaOH (ml)

I II III

5Kamar

(±27)0,00-9,15 0,00-8,95 0,00-8,85

5

40

10 0,00-8,15 0,00-8,30 0,00-8,05

5 40 0,00-9,80 0,00-9,75 0,00-9,65

5 70 0,00-10,00 0,00-9,80 0,00-10.05

5 100 0,00-10,10 0,00-10,10 0,00-10,15

5

50

10 0,00-8,90 0,00-9,40 0,00-8,50

5 40 0,00-9,30 0,00-9,80 0,00-9,20

5 70 0,00-11,45 0,00-11,50 -

5 100 0,00-12,35 0,00-12,10 0,00-12,35

5

60

10 0,00-8,57 0,00-9,00 0,00-8,65

5 40 0,00-15,60 0,00-15,50 0,00-15,45

5 70 0,00-17,75 0,00-17,15 0,00-17,50

5 100 0,00-17,30 0,00-17,75 0,00-18,15

Penentuan kadar asetosal yang tersisa (Ct):

Reaksi asetosal:

Asetosal asam salisilat + asam asetat

mula-mula: 0,694 - -

bereaksi : a a a

sisa : (0,694 – a) a a

Rumus: Σ mek reaksi asetosal = Σ mek NaOH (0,694 – a) + a + a = (Vol. NaOH x N NaOH) 0,694 + a = (Vol. NaOH x N NaOH)

a = mek asetosal yang terurai = (Vol. NaOH x N NaOH) - 0,694

mek asetosal yang tersisa = 0,694 – a

1. Perhitungan konsentrasi asetosal pada suhu kamar:

Vol. NaOH rata-rata = 9,15 + 8,95 + 8,85 = 8,983 mL

3

mek asetosal yang terurai = (8,983 x 0,0875) - 0,694 = -0,0920 mmol

mek asetosal yang tersisa = 0,694 - 0,0920 = 0,602 mmol

Ct = 0,602 /5 = 0,1204 M

log Ct = -0,9194

2. Perhitungan konsentrasi asetosal pada suhu 40:

a. t = 10 menit

Vol. NaOH rata-rata = 8 , 15 + 8 , 30 + 8 , 05 = 8,167 ml

3

mek asetosal yang terurai = (8,167 x 0,0875) - 0,694 = 0,0206 mmol

mek asetosal yang tersisa = 0,694 – 0,0206 = 0,6734 mmol

Ct = 0,6734/5 = 0,1347 M

log Ct = -0,8706

b. t = 40 menit

Vol. NaOH rata-rata = 9,80 + 9,75 + 9,65 = 9,733 ml

3



Ct = 0,5364/5 = 0,1073 M

log Ct = -0,9694

c. t = 70 menit


3



Ct = 0,5174/5 = 0,1035 M

log Ct = -0,9851

d. t = 100 menit


3



Ct = 0,5028/5 = 0,1006 M

log Ct = -0,9974


a. t = 10 menit


3



Ct = 0,6064/5 = 0,1213 M

log Ct = -0,9161

b. t = 40 menit


3



Ct = 0,5626/5 = 0,1125 M

log Ct = -0,9488

c. t = 70 menit

Vol. NaOH rata-rata = 11,45 + 11,50 + 0 = 11,475 ml

3



Ct = 0,3839/5 = 0,0768 M

log Ct = -1,1146

d. t = 100 menit


3



Ct = 0,3146/5 = 0,0629 M

log Ct = -1,2013


a. t = 10 menit

Vol. NaOH rata-rata = 8,57 + 9,00 + 8,5 0 = 8,690 ml

3



Ct = 0,6277/5 = 0,1255 M

log Ct = -0,9014

b. t = 40 menit


3



Ct = 0,0303/5 = 0,0061 M

log Ct = -2,2147

c. t = 70 menit


3


mek asetosal yang tersisa = 0,694 – 0,8343 = -0,1403 mmol

Ct = -0,1403/5 = -0,0281 M

log Ct = -

d. t = 100 menit

Vol. NaOH rata-rata = 1 7,30 + 1 7,75 + 1 8,15 = 17,733 ml

3


mek asetosal yang tersisa = 0,694 – 0,8576 = -0,1636 mmol

Ct = -0,1636/5 = -0,0327 M

log Ct = -

Grafik log Ct terhadap T:

Suhu 40o

Waktu(X)

Ct log Ct

(Y)10’ 0,1347 -0,870640’ 0,1073 -0,969470’ 0,1035 -0,9851100’ 0,1006 -0,9974

a = -0,8830b = -0,0013r = -0,8843

k = -2,303 x b = 0,0029939

Grafik:

Suhu 50o

Waktu(X)

Ct log Ct

(Y)10’ 0,1213 -0,916140’ 0,1125 -0,948870’ 0,0768 -1,1146100’ 0,0629 -1,2013

a = -0,8579b = -0.0034r = -0,9726

k = -2,303 x b = 0,0078302

Grafik:

Suhu 60o

Waktu(X)

Ct log Ct

(Y)10’ 0,1225 -0,901440’ 0,0061 -2,214770’ -0,0281 -100’ -0,0327 -

a = 1,9401b = -0,1039r = -1

k = -2,303 x b = 0,2392817

Grafik:

Perhitungan K

Perhitungan nilai K pada masing-masing suhu:

K = 2,303 . Log Co

t Ct

K.t = Log Co - Log Ct 2,303

Log Ct = - K . t + Log Co

2,303

Y = b . X + a

... b = -K/2,303 K = -2,303.b

40oC 50oC 60oCa = -0,8830 a = -0,8579 a = 1,9401b = -0,0013 b = -0.0034 b = -0,1039K = 0,0029939 K = 0,0078302 K = 0,2392817

Grafik log K terhadap 1/T:

T (oC)

T(oK)

1/T(X)

Log K(Y)

40 313 0,0032 -2,523850 323 0,0031 -2,106260 333 0,0030 -0,6211

a = 27,7415b = -9513,5r = -0,9513

Grafik log K terhadap 1/T:

Penentuan Energi Aktivasi

Perhitungan Energi aktivasi :

Ea = -2,303 Rb

= -2,303 x 8, 314 x -9513,5

= 182156,3354 joule

Penentuan Nilai k pada Suhu Kamar

Nilai k pada suhu kamar ( T= 27° C/300° K ) diketahui melalui persamaan :

Y = a + bx

Log k = 27,7415 - 9513,5 (1/ 300) = -3,9702

k = 1,0710 x 10-4

Penentuan K28 , t1/2 , dan t90:

K = A ε-Ea/RT

Log K = Log A - Ea . 1 2,303.R T

Y = a + b . X

Log K28 = a + b / (28+273) = a + b / 301 = 27,7415 - 9513,5/301 = -3,8648 K28 = 1,3652 x 10-4

t1/2 = 0,693/ K28

= 0,693/(1,3652 x 10-4) = 5076,1793 menit = 84 jam 36 menit

t90 = 0,105/ K28

= 0,105/(1,3652 x 10-4) = 769,1181 menit = 12 jam 49 menit

VI. Pembahasan

Semua obat memiliki rentang waktu kestabilan dimana pada masa tersebut

kadar obat masih berada dalam zona layak pakai. Bila melewati waktu stabilnya, obat

sudah tidak layak pakai karena sudah berkurang efeknya karena bahan aktifnya sudah

terurai atau bahkan lebih berbahaya lagi bila hasil uraiannya berupa zat toksik bagi

tubuh.

Pada percobaan kali ini, digunakan asetosal sebagai zat yang diuji kestabilan

kimianya. Metode yang dipakai untuk menentukan kadar asam dalam larutan zat

adalah acidi-alkalimetri yang menggunakan larutan NaOH 0,1 N sebagai titran.

Karena larutan NaOH merupakan larutan baku sekunder, maka sebelum titrasi larutan

NaOH harus dibakukan terlebih dahulu. Pembakuan NaOH menggunakan baku

primer KHP kering, karena KHP bersifat tidak higroskopis, stabil, tidak mudah

teroksidasi oleh udara, tidak mudah menguap dan mempunyai tingkat kemurniaan

yang tinggi.

Setelah pembakuan NaOH, dibuat larutan asetosal dalam larutan Na sitrat

dalam air panas sebanyak ± 1/3 dari volume (volume 500ml). Dengan perbandingan

asetosal : Na sitrat (1:2). Pada praktikum kali ini, praktikan melarutkan asetosal 12,5

g langsung ke dalam 250 ml larutan Natrium sitrat yang telah dingin. Jika melarutkan

dalam keadaan panas, asetosal yang ingin dilarutkan akan terurai. Asetosal bersifat

agak sukar larut dalam air, sehingga kelarutannya dibantu dengan ultrasonic Branson.

Setelah semuanya larut, masukkan ke dalam labu ukur 500 ml dan tambahkan

aquadest hingga batas, kemudian kocok homogen. Pipet masing-masing sebanyak 5

ml dari larutan tersebut ke dalam 3 Erlenmeyer. Lakukan titrasi dengan NaOH

sebagai titran, kemudian amati TA (lakukan pada suhu kamar sebagai standar).

Kemudian lanjutkan percobaan dengan mengisikan sebanyak 25 ml larutan

asetosal ke dalam 12 Erlenmeyer. Tempatkan masing-masing sejumlah 4 sampel

dalam keadaan tertutup ke dalam masing-masing oven dengan suhu 400, 500, 600.

Suhu pada dinding dalam oven selalu bersuhu lebih tinggi dari suhu oven yang

sebenarnya, maka suhu relatif oven harus selalu dijaga kestabilan dan keakuratannya.

Reaksi penguraian asetosal :

Asetosal → asam asetat + asam salisilat

Keluarkan labu setiap 10’, 40’, 70’ dan 100’ dari masing-masing oven. Lalu

masukkan ke dalam wadah berisi es batu selama ±10’ hingga mencapai suhu kamar.

Pendinginan tiba-tiba dalam es ini bertujuan untuk menghentikan reaksi penguraian

asetosal, karena pada suhu 00 dalam air asetosal tidak terurai. Pipet masing-masing

labu untuk tiap waktu sebanyak 5 ml ke dalam 3 erlenmeyer untuk titrasi yang telah

diisi dengan aquadest dingin 10 ml dan indikator PP 2-3 tetes. Titrasi campuran

tersebut dengan NaOH, kemudian amati TA. Penambahan air dingin bertujuan untuk

mencegah terjadinya tumbukan sedangkan indikator PP untuk memperjelas TA.

Secara teoritis, asetosal akan terurai lebih cepat pada suhu tinggi (dalam

percobaan ini adalah suhu 600C) dan dalam waktu yang lebih lama. Ada beberapa

data yang menyimpang seperti pada perhitungan konsentrasi asetosal pada suhu

kamar didapatkan mek asetosal yang terurai ialah – 0,0025 mmol. Seharusnya hasil

yang didapat merupakan bilangan positif yang menunjukkan adanya penguraian

asetosal. Hal ini mungkin disebabkan karena adanya asetosal yang kurang melarut

sempurna dan kurang ketelitian dalam membaca buret.

Hal yang sama juga ditunjukkan oleh perhitungan konsentrasi asetosal pada

suhu 50 pada t = 10 menit, didapatkan mek asetosal yang terurai ialah – 0,00512

mmol. Seharusnya hasil yang didapat merupakan bilangan positif yang menunjukkan

adanya penguraian asetosal. Kesalahan yang terjadi ini kemungkinan besar

disebabkan karena kesalahan praktikan dalam menjalankan prosedur dan kesalahan

mengamati TA (over). Asetosal sendiri adalah zat yang mudah terurai dalam media

air, sehingga walaupun belum dipanaskan, penguraian asetosal telah terjadi ketika

asetosal dilarutkan dalam air. Sehingga tidak menutup kemungkinan lambatnya kerja

praktikan juga mempengaruhi keakuratan data yang didapatkan. Untuk itu, cara kerja

yang cepat dan tepat diperlukan untuk meminimalkan kesalahan relatif percobaan.

Selain temperatur, faktor-faktor lain yang mempengaruhi kecepatan reaksi

adalah kekuatan ion, pH, pelarut yang digunakan, konstanta dielektrik dan katalisator

lain. Dari grafik log K terhadap 1/ T dapat dilihat bahwa laju peruraian semakin cepat

pada peningkatan temperatur. Dari grafik tersebut juga dapat dihitung K pada suhu

kamar (270C) dari persamaan Y = a + bX, dimana Y merupakan log K dan X

Log K = 10,01987- ( 4201,800 ) T

merupakan 1/ T. Nilai a dan b didapatkan dari data-data yang sudah tersedia pada

suhu 400C, 500C, 600C ( a = 11,118 dan b = -4406,5). Sehingga diperoleh persamaan

Dan K pada suhu kamar (270C = 300 kelvin) adalah 2,68947 x 10-4. Dari nilai K yang

diperoleh dapat dihitung waktu paruh obat dan waktu kadaluarsanya pada suhu

kamar. Dari perhitungan diperoleh waktu paruh adalah 2310 menit ~ 38 jam 30 menit

dan waktu kadaluarsanya adalah 351,265 menit ~ 5 jam 51 menit 15,9 detik.

VII.Kesimpulan

Temperatur mempengaruhi kestabilan / kecepatan reaksi asetosal

Energi aktivasi dari reaksi penguraiaan asetosal adalah 84371,88 joule

K pada suhu kamar (270C / 300 k) adalah 2,68947 x 10-4

Waktu paruh asetosal adalah 2310 menit = 38 jam 30 menit

Waktu kadaluarsa asetosal adalah 351,265 menit = 5 jam 51 menit 15,9 detik

DAFTAR PUSTAKA

Joshita, 2002. Buku Petunjuk Praktikum Farmasi Fisik. Departemen Farmasi UI.

Martin, A. Swarbrick, J. Cammarata, A. 1993. Farmasi Fisik, terj. Joshita, ed 3, jilid 2. Jakarta : UI press

Documents

LAPORAN kestabilan