RHEOLOGI.doc

8/18/2019 RHEOLOGI.doc

1/12

LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIK 2

RHEOLOGI

Kelompok D-1

Ilman Hadi Santoso

Ike Susanti

Imelda Priana

Jati Mayangkara

Program Ekstensi Farmasi

Departemen Farmasi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

ni!ersitas Indonesia

Depok

"##$


2/12

I% &I'JAA' PS&AKA

Rheologi adalah ilmu yang mempelajari sifat aliran dari suatu zat cair atau

deformasi zat padat. Sedangkan viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari suatu

cairan untuk mengalir, makin tinggi viskositas akan makin besar tahanannya.

Rheologi meliputi pencampuran dan aliran dari bahan pemasukan kedalam wadah,

pemindahan sebelum digunakan apakah dicapai dengan penuangan dari botol,

pengeluaran dari tube.

Sifat-sifat rheologi dari sistem farmasetik dapat mempengaruhi pemilihan alat

yang akan digunakan untuk memproses produk tersebut dalam pabriknya.

Penggolongan bahan menurut tipe aliran dan deformasi adalah sebagai berikut

!. S"S#$% &$'#(&

&ewton menggambarkan zat cair dalam sebuah balok yang terdiri dari lapisan-

lapisan molekul paralel. )apisan dasar dianggap menempel pada tempatnya *diam+.

ika bidang cairan paling atas bergerak dengan suatu kecepatan konstan, setiap

lapisan dibawahnya akan bergerak dengan suatu kecepatan yang berbanding lurus

dengan jarak dari lapisan dasar yang diam. Perbedaan kecepatan *dv+ antara dua

bidang cairan dipisahkan oleh suatu jarak yang kecil sekali *dr+ adalah perbedaan

kecepatan atau rate of shear *dv/dr+. Sedangkan gaya per satuan luas *01/!+

diperlukan untuk menyebabkan aliran yang disebut shearing stress.

&ewton menemukan bahwa makin besar viskositas suatu cairan, akan makin

besar pula gaya per satuan luas * shearing stress+ yang diperlukan untuk

menghasilkan suatu rate of shear tertentu. (leh karena itu, rate of shear harus

berbanding langsung dengan shearing stress,

2imana 3 4 koefisien viskositas

01 4 shearing stress *dyne/cm+

dv/dr 4 rate of share *cm det-5/cm6+

atau sering kali ditulis sebagai

2imana 0 4 01/! dan 7 4 dv/dr

01 4 3 dv

! dr

3 4 0

7


3/12

Persamaan ini berlaku bagi semua cairan &ewton *cairan homogen+, tidak

berlaku bagi cairan tidak homogen seperti suspensi atau koloid *cairan non-

&ewton+.

8airan yang mengikuti 9ukum &ewton viskositasnya tetap pada suhu dan

tekanan tertentu dan tidak bergantung pada kecepatan geser. :iskositas dapat

ditentukan dengan menggunakan viskometer kapiler atau viskometer bola jatuh.

!pabila digambarkan dengan grafik antara shearing stress dengan rate of shear

maka akan didapat grafik yang merupakan garis lurus melalui titik nol.

Rate of shear

Shearing stress

;. S"S#$% &(& &$'#(&

2i bidang farmasi kemungkinan besar lebih sering menghadapi cairan Non-

Newton dibandingkan dengan cairan biasa. 8airan Non-Newton adalah zat-zat yang

tidak mengikuti persamaan aliran &ewton, seperti larutan koloid, emulsi, suspensi

cair, salep dan produk-produk yang termasuk jenis ini. ;erdasarkan viscometer

rotasi yang menganalisis bahan-bahan non-&ewton dan hasilnya diplot, diperoleh

berbagai kurva konsistensi yang menggambarkan adanya tiga kelas aliran yaitu

5. !liran Plastis

8airan yang mempunyai sifat alir plastis tidak akan mengalir sebelum gaya

tertentu dilampauinya. 7aya tersebut adalah yield value atau f *suatu sifat aliran

yang penting dari dispersi-dispersi tertentu+. Pada tekanan dibawah yield value

cairan tersebut bertindak sebagai bahan elastik, sedangkan diatas harga ini aliran

mengikuti 9ukum &ewton.


4/12

Rate of shear

Shearing stress

!liran plastis berhubungan dengan adanya partikel-partikel yang

terflokulasi dalam suspensi pekat. %akin banyak suspensi yang terflokulasi,

makin tinggi yield value.

6. !liran Pseudoplastis

;erdasarkan gambar kurva aliran pseudoplastis, kurva konsistensi mulai

pada titik *


5/12

Rate of shear

Shearing stress

;erdasarkan grafik sifat aliran *rheogram+ cairan non-&ewton yang sifat

alirannya dipengaruhi oleh waktu, yaitu terdiri dari

a. !liran #hiksotropik

#hiksotropik bias didefinisikan sebagai suatu pemulihan yang isotherm

dan lambat pada pendiaman suatu bahan yang kehilangan konsistensinya karena

shearing. Pada cairan yang sifat alirannya tidak dipengaruhi oleh waktu, apabila

tekanan dihilangkan maka system akan kembali ke keadaan semula dengan

segera. (leh karena itu kurva menurun dan kurva menaiknya berhimpit padacairan yang sifat alirannya dipengaruhi oleh waktu, apabila tekanan geser

dikurangai cairan tidak mengikuti kecepatan geser semula sehingga kurva

menaik dan menurunnya tidak berhimpit. !kibatnya terbentuk suatu celah yang

dinamakan Hysterisis Loop. 2engan shear thinning system *plastis dan

pseudoplastis+, kurva menurun sering diganti ke sebelah kiri dari kurva yang

menaik. Sifat aliran ini biasanya terjadi pada partikel-partikel asimetris yang

melalui berbagai titik hubungan dan menyusun kerangka tiga dimensi di seluruh

sampel tersebut.

Rate of share

Shearing stress

b. !liran !ntithiksotropik

Pada bahan-bahan thiksotropik dapat diketahui juga adanya gejala yang disebut

thiksotropik negative atau anti thiksotropik, yang menyatakan kenaikan bukan

pengurangan konsistensi pada kurva menurun.


6/12

!ntitiksotropik tidak boleh dikacaukan pengertiannya dengan dilatasi atan

rheopeksi. Sistem-sistem dilatan dideflokulasi dan biasanya mengandung zat pada

fase dispersi sebanyak lebih dari ?< @ volume. Sedangkan menurut Samyn dan

ung sistem antitiksotropik mengandung zat padat dalam jumlah sedikit *5-5< @+

dan terflokulasi.

c. !liran Rheopeksi

Rheokpeksi adalah suatu gejala dimana suatu sol membentuk suatu gel lebih

cepat jika diaduk perlahan-lahan daripada dibiarkan membentuk gel tersebut tanpa

pengadukan. Pada aliran ini kurva menurun berada disebelah kanan kurva menaik.

2alam suatu sistem rheopeksi, gel adalah sistem kesetimbangan.

;erdasarkan penentuan dan evaluasi atau mengukur viskositas dan rheologi suatu zat

cair atau semisolid bergantung pada pemilihan metode peralatan yang tepat. !lat yang

digunakan biasanya adalah viskometer. ;eberapa viskometer yang biasa digunakan

antara lain

1) :iskometer satu titik kecepatan (rate of shear )

:iskometer ini bekerja pada satu titik kecepatan geser saja, sehingga hanya

dihasilkan satu titik pada rheogram. !lat ini hanya dapat digunakan untuk

mentukan viskositas cairan &ewton. Aang tergolong jenis ini adalah viskometer

kapiler (stwald dan Bbbelohde, viskometer bola jatuh, dll.

+6 :iskometer banyak titik kecepatan *rate of shear+

Pengukuran dapat dilakukan pada beberapa hanya kecepatan geser sehingga

dapat diperoleh rheogram yang sempurna. :iskometer jenis ini dapat digunakan

untuk menentukan viskositas dan rheologi cairan non-&ewton. Aang termasuk

jenis ini antara lain viskometer rotasi Stormer, ;rookfield, dll.

II% &JA' PE()*+AA'

Setelah mengikuti percobaan ini praktikan diharapkan mampu untuk

5. %enerangkan arti viskositas dan

rheologi.

6. %embedakan cairan &ewton dan non-

&ewton.


7/12

>. %enggunakan alat-alat penentuan

viskositas dan rheologi.

C. %enentukan viskositas dan rheologi

cairan &ewton dan non-&ewton.

?. %enentukan konsistensi sediaan

setengah padat.

III% A,A& DA' +AHA'

!. !lat

5. :iskometer ;rookfield

6. ;eaker glass D


8/12

!Huadest hangat 6< F 8%8 &a = 6< F 56< = 6C< ml

!Huadest sisa yang dibutuhkan untuk membuat suspensi

→ D I 56< I 6C


9/12

(rpm) (dr) (F) (η = dr x f)(FA = dr x

!"1#!)(d$dr = FA x

1η)

% & 1' 1 1' '*%'1 *!&

% &&* 11& 1,1*!! *1%%

1 %' & #, '*%1 *' & , 1 , %*' *!1

& !& 1 !& 1!*%,% *!1 1 %, & & ''*,& *'

% & 1& 1!*,! *1%%

& 1 1 1 1!*# *!&

& !* & 1 '*& *',

% 1& 1 1& #,*&%% *!& 1 &' % & 1,*'1 *1#

& ', & !& &#*!'& *' & ', & !& &#*!'& *'

1 &% % , 1!&*%## *1#

% 1' 1 1' '*%'1 *!&

& # & 1, !*%, *',

8%8 &a 6 @ (-./0d/r) KECEPATAN DEAL FAKTOR SHEARING

SPINDEL READING KOREKSI VISKOSITAS STRESSRATE OFSHEAR

(rpm) (dr) (F) (η = dr x f)(FA = dr x

!"1#!)(d$dr = FA x

1η)

& & 11 & && !*! *'

% &1 1 &1 1*&! *!1

1 %# % 1& '%%*!, *1!!

& #%* & 1, ,!*' *'%

& # & 1! ,1*# *'%

1 * % && ',&*%' *1!!

% &% 1 &% 1!&*%## *!1 & 1' & &, '*%'1 *'


10/12

I% PEM+AHASA'

%etode pengujian kestabilan sehubungan dengan produk suspensi, dalam hal ini

digunakan suspensi 8hloramphenicol palmitat yang dibuat sebanyak D


11/12

kekakuan pada sistem tersebut dan menyerupai suatu gel. =etika digunakan suatu shear

dan aliran dimulai, struktur ini mulai memecah apabila titik-titik hubungan tersebut

memisah dan partikel-partikel menjadi lurus. ;ahan tersebut mengalami transformasi dari

gel ke sol dan menunjukan shear-thinning . Pada saat strees ditiadakan,struktur mulai

terbentuk kembali. Proses ini tidak timbul dengan segera tetapi secara bertahap terjadi

pengembalian konsistensi pada saat partikel-partikel asimetris berhubungan satu dengan

lainnya oleh karena gerak brown. =arena itu, rheogram yang didapat dari bahan

thiksotropik sangat bergantung pada laju yang meningkatkan dan mengurangi shear serta

lamanya waktu sampai gel tersebut mengalami rate of shear .

II% KESIMP,A'

5. Sifat rheologi merupakan pertimbangan teoritis menyangkut teknologi suspensi

dalam membantu pembuat formulasi dalam memilih bahan-bahan yang paling tepat

untuk suspensi

6. Sifat rheologi suatu cairan atau sediaan dipengaruhi oleh viskositas dari cairan

atau sedian tersebut.

>. :iskositas/ kekentalan digunakan sebagai parameter kestabilan suatu cairan

suspensi.

C. Penggunaan suspending agent 8%8 6 @ pada suspensi 8hloramphenicol

palmitat menghasilkan sediaan yang mempunyai sifat alir thiksotropik.


12/12

III% DAF&A( PS&AKA

%artin !.&, Swarbick., 8ammara !, Pysical Pharmacy Cth ed.)ea M 0ebriger,

Philadelphia,5JJ>.

oshita, Farmasi Fisik , jilid 6, $disi """. B" Press, 2epok5JJJ.

oshita, Petunjuk Praktikum Farmasi fisik , 2epok 6

Documents

RHEOLOGI.doc