BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
Tegangan
permukaan adalah gaya persatuan panjang yang harus diberikan sejajar pada
permukaan untuk mengimbangi tarikan kedalam. Tegangan permukaan mempunyai
satuan dyne/cm dalam sistem cgs. Sedangkan tegangan antarmuka adalah gaya
persatuan panjang yang terdapat pada antarmuka dua fase cair yang tidak
bercampur, dan seperti tegangan permukaan mempunyai satuan dyne/cm. Tegangan
antarmuka selalu lebih kecil daripada tegangan permukaan karena gaya adhesif
antara dua fase cair yang membentuk suatu antarmuka lebih besar daripada suatu
fase cair dan suatu fase gas yang berada bersama-sama (Martin dkk.,
1993).
Tegangan
permukaan (ɣ) suatu cairan dapat didefinisikan sebagai banyaknya kerja yang
dibutuhkan untuk memperluas permukaan
cairan sebanyak satu satuan luas. Ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk
mengukur tegangan permukaan. Cara yang paling mudah dan sederhana adalah dengan
metode kenaikan kapiler. Pada metode ini semua tabung kapiler yang bersih
dengan jari-jari r dimasukkan dalam cairan yang akan di ukur tegangan
permukaannya. Permukaan cairan akan naik sampai gaya gravitasi sama dengan gaya
ke atas yang disebabkan tegangan permukaan
(Bird dan Tony., 1987).
Tegangan
antar muka adalah gaya per satuan panjang yang terjadi pada antar muka antara
fase cair yang tidak dapat tercampur. Seperti tegangan muka, satuannya adalah
dyne/cm. Tegangan antar muka selalu lebih kecil dari tegangan muka, sebab gaya
adesi antara dua fase cair yang membentuk antar muka lebih besar dari gaya
adesi antara fase cair dan fase gas yang membentuk antar muka. Pada metode
kenaikan kapiler, gaya yang ada antara molekul-molekul yang sama dikenal
sebagai gaya kohesif. Gaya yang ada antara molekul-molekul yang tidak sama,
seperti gaya antara zat cair dan dinding dari tabung kapiler gelas, dikenal
sebagai gaya adesif. Bilamana gaya adesif antara molekul zat cair dan dinding
kapiler itu lebih besar daripada gaya kohesif maka zat cair tersebut dikatakan
membasahi dinding kapiler yaitu menjalar melalui dinding dan naik dalam tabung (Moechtar., 1990).
B.
Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari percobaan ini adalah bagaimana cara
mengetahui penentuan tegangan permukaan dan faktor-faktor yang mempengaruhinya ?
C.
Tujuan
Tujuan
dari percobaan ini adalah untuk mengetahui penentuan tegangan permukaan dan
faktor-faktor yang mempengaruhinya.
D.
Manfaat
Manfaat
dari percobaan ini adalah agar mahasiswa mampu mengetahui dan memahami cara
penentuan tegangan permukaan dan faktor-faktor yang mempengaruhinya.
BAB II
TINJAUAN
PUSTAKA
Tegangan permukaan
didefinisikan sebagai energi yang diperlukan untuk memperluas permukaan sebesar
1 cm2 atau 1 m2, yang dinyatakan dalam dyne per cm atau
Newton per m. Tegangan permukaan suatu cairan merupakan fenomena dari
ketidakseimbangan antara gaya-gaya yang dialami oleh molekul-molekul yang
berada di permukaan. Penerapan fosfolipida dalam produk pangan terutama
berdasarkan pada aktivitas permukaannya. Oleh karena itu, lesitin digunakan
sebagai emulsifier dalam produk pangan seperti margarin, mayonaise,
coklat, dan es krim, sebagai pengembang kue, dan agen pencegah basi dalam roti
dan produk roti. Tegangan permukaan merupakan fenomena yang terjadi bila
terdapat batas antara dua senyawa. Tegangan permukaan biasanya dianggap sebagai
sifat dari cairan. Molekul-molekul pada permukaan cairan mempunyai sifat khusus
yang tidak dimiliki oleh sebagian besar molekul dalam cairan, yaitu mempunyai
tegangan permukaan. Molekul dalam cairan mengalami gaya tarik-menarik (gaya van
der waals) yang sama besarnya ke segala arah, sedang-kan molekul yang terletak
pada permukaan cairan mengalami ketidak seimbangan gaya sehingga menghasilkan
gaya resultan yang mengarah ke dalam cairan. Salah satu komponen yang
mempengaruhi tegangan permukaan adalah adanya senyawa “surface active”
yang cenderung mengumpul di daerah permukaan. Senyawa ini membentuk lapisan
film yang teradsorpsi sehingga menurunkan tegang-an permukaan. (Nasution dkk.,
2013).
Cairan
memiliki beberapa sifat seperti kepadatan, viskositas, tegangan permukaan dll dari sifat ini dimana tegangan
permukaan adalah gaya persatuan
panjang yang harus diberikan sejajar pada permukaan untuk mengimbangi tarikan
kedalam, dimana pada suatu cairan karena yang padat
memiliki lebih besar density
dibandingkan cair bisa mengapung ke permukaan cairan. Juga bentuk
drop diatur oleh milik
tegangan permukaan. Kemurnian
tertentu mengunyah memutuskan
nilai tegangan permukaan.
Permukaan ketegangan
cairan yang berbeda sesuai dengan berbagai para meter seperti suhu,
konsentrasi dipelajari. Cairan dibedakan dari gas, mereka menunjukkan
permukaan bebas. Permukaan bebas dari cairan memiliki sifat mekanik
tertentu; mech ini sifat
anical adalah karena kohesi antara
molekul,
yang merupakan daya tarik molekul. Gratis permukaan yaitu permukaan cairan dari
pemisahan antara tindakan
cair dan cair atau gas seperti membentang (elastis) Membran tipis, membran ini
berada di bawah ketegangan dan
mencoba
untuk kontrak. Properti cairan yang bebas menunjukkan
kontrak kecenderungan ini
disebut permukaan ketegangan (Shinde dkk., 2015)
Tegangan permukaan
dan tegangan antarmuka diukur dan data-nya dicocokkan dengan persamaan keadaan
permukaan yang diturunkan dari isoterm Langmuir. Persamaan keadaan mencirikan
adsorpsi dan memberikan informasi menge-nai cakupan (coverage)
permukaan, laju adsorpsi dan desorpsi, dan luas yang ditem-pati oleh molekul
surfaktan pada antarmuka. Pengaruh beberapa surfaktan non-ionik terhadap
tegangan permukaan dan tegangan antarmuka pada antarmuka air-udara dan
air-minyak telah dipelajar, Dari pengeplotan tegangan antarmuka versus
konsentrasi surfaktan dalam badan larutan (c), jumlah surfaktan yang
teradsorp pada antarmuka dapat ditentukan. Persama-an keadaan permukaan yang
diturunkan dari isoterm Langmuir atau Frumkin dapat digunakan untuk mencocokkan
data-data ini. Perilaku tegangan permukaan penting di berbagai bidang aplikasi,
dan di dalam proses biologi dan biokimia. Aliran dalam kapiler dan media
berpori dipengaruhi oleh tegangan permukaan. Dalam sistem biopro-ses, tegangan
permukaan mempengaruhi tingkat oksigenasi air dengan mempengaruhi koefisien
perpindahan massa. Tegangan permukaan juga penting dalam pemrosesan metal dan
tekstil, produksi pulp dan kertas, dan formulasi farmasi. Pengukuran tegangan antarmuka
hampir sama dengan pengukuran tegangan permu-kaan. Tegangan antarmuka
menggunakan dua cairan yang berbeda tingkat kepolaran-nya
(Adisalamun dkk., 2012).
MES merupakan
surfaktan anionik yang dibuat melalui proses sulfonasi dari Fatty Acid Metil
Ester (FAME) yang menggunakan pereaksi kimia yang mengandung gugus sulfat atau
sulfit. MES dapat digunakan untuk bahan pembersih dan banyak diaplikasikan pada
industry deterjen karena memiliki sifat aktif permukaan dan tahan terhadap air
sadah. peningkatan konsentrasi asam sulfat dan suhu reaksi akan menurunkan
nilai penurunan tegangan permukaan, tegangan antar muka, dan meningkatkan
stabilitas emulsi. menunjukkan bahwa α MES dari jarak pagar memiliki aktifitas
permukaan yang mampu menurunkan tegangan antar muka dari surfaktan dengan crude
oil dari 18,4 dyne/cm menjadi 3,92 dyne/cm. Faktor konsentrasi reaktan
berpengaruh nyata terhadap penurunan tegangan permukaan, tegangan antar muka,
stabilitas emulsi, dan nilai kromasitas (warna) MES (Hidayati dkk., 2012).
Suatu zat yang bersifat aktif
permukaan yang dapat menurunkan tegangan antarmuka (interfacial tension,
IFT) minyak-air. Memiliki kecenderungan untuk menjadikan zat terlarut dan
pelarutnya terkonsentrasi pada bidang permukaan. molekul yang bermuatan negatif
pada bagian hidrofilik atau aktif permukaan (surface-active). Sifat
hidrofilik disebabkan karena keberadaan gugus ionik yang sangat besar, seperti
gugus sulfat atau
sulfonat. jenis minyak yang dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan metil
ester sulfonat (MES) adalah kelompok minyak nabati seperti minyak kelapa,
minyak sawit, minyak inti sawit, stearin sawit, minyak kedelai, atau tallow
(Hidayati., 2009)
Pada permukaan temu (antarmuka) antara zat cair dan
gas, atau antara dua zat cair yang tidak bercampur, timbul gaya-gaya di
permukaan cairan yang menyebabkan permukaan tersebut berperilaku seakan-akan
merupakan suatu membrane yang membentang pada seluruh massa fluida. Berbagai
jenis fenomena permukaan ini disebabkan oleh ketidakseimbangan gaya-gaya kohesi
yang bekerja pada molekul-molekul cairan pada permukaan fluida. Nilai dari
tegangan permukaan berkurang jika temperature meningkat. Ketinggian h ditentukan oleh nilai tegangan
permukaan (Munson dkk., 2004).
Makin besar peningkatan tegangan muka lantaran
perluasan film mendadak, makin besar pula gaya pelawan yang hendak
mengembalikan kedudukan semula. Permukaan larutan udara totalnya sangat besar
dibandingkan permukaan tetes cairan dengan volume cairan sama dengan yang
membentuk film gelembung tersebut. Jadi walaupun
energy permukaan film tipis minimum bila berbentuk gelembung bulat, tetapi
energy permukaan itu jauh lebih besar daripada tetesan bervolum cairan sama
(Hartomo dan Widiatmoko., 1993).
BAB III
METODE
PERCOBAAN
A. Waktu dan
Tempat
Praktikum farmasi fisika II percobaan penentuan tegangan permukaan
dilakukan pada hari rabu tanggal 6 Januari 2015,
pukul 08.00 – 11.00 WITA, di
Laboratorium Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Halu Oleo.
B.
Alat dan Bahan
1. Alat
Alat-alat
yang digunakan pada percobaan ini adalah :
a. Botol vial
b. Gelas kimia 100 ml dan 250 ml
c. Gelas ukur 25 ml
d. Hot Plate
e. Pipa kapiler
f. Pipet tetes
g. Sendok tanduk
h. Timbangan analitik
2.
Bahan
Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah :
a.
Akuades
b.
Etanol 96 %
c.
Minyak goring
d.
Garam
e.
Gula
f.
Tissue
C.
Prosedur Kerja
1.
Piknometer
|
-
Ditimbang
dalam keadaan kosong
-
Diisi
dengan sampel yang akan ditentukan densitasnya
-
Ditimbang
dalam keadaan berisi
-
Ditentukan
densitas masing-masing sampel
-
|
Densitas akuades = ,001066 Kg/
Densitas etanol = 0,0008464 Kg/
Densitas minyak = 0,0009404 Kg/
2.
Penentuan
tegangan permukaan
Etanol
|
-
Dimasukkan
masing-masing sampel ke dalam gelas kimia
-
Dicelupkan
pipa kapiler pada masing-masing permukaan sampel
-
Ditunggu
hingga kenaikan pada pipa kapiler konstan
-
Dihitung
tegangan permukaannya
-
Diisi
dengan sampel yang akan ditentukan densitasnya
-
Ditimbang
dalam keadaan berisi
-
Ditentukan
densitas masing-masing sampel
-
|
Minyak
|
Akuades
|
Akuades =
1,007 x
N/
Etanol =
0,637 x
N/
Minyak =
0,805 x
N/
3.
Penentuan
konsentrasi fluida
-
Dilarutkan
garam sebanyak 2 gram pada masing-masing sampel sebanyak 15 ml
-
Dicelupkan
pipa kapiler pada masing-masing permukaan sampel
-
Ditunggu
hingga kenaikan pada pipa kapiler konstan
-
Dihitung
tegangan permukaannya
-
Diisi
dengan sampel yang akan ditentukan densitasnya
-
Ditimbang
dalam keadaan berisi
-
Ditentukan
densitas masing-masing sampel
-
|
Akuades +
Garam
|
Akuades + Gula
|
Akuades + Gula =
7, 05159 x
N/
Akuades + Garam =
1,149148 x
N/
4.
Pengaruh
suhu terhadap tegangan permukaan
Etanol
|
-
Dimasukkan
masing-masing sampel ke dalam gelas kimia lalu dipanaskan di atas hot plate
selama 5 menit
-
Dicelupkan
pipa kapiler pada masing-masing permukaan sampel
-
Ditunggu
hingga kenaikan pada pipa kapiler konstan
-
Dihitung
tegangan permukaannya
-
Diisi
dengan sampel yang akan ditentukan densitasnya
-
Ditimbang
dalam keadaan berisi
-
Ditentukan
densitas masing-masing sampel
-
|
Minyak
|
Akuades
|
Akuades =1,436435 x
N/
Etanol =
1,0575768 x
N/
Minyak =
x
N/
BAB IV
HASIL
DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan
1. Penentuan
densitas
No.
|
Nama zat
|
Piknometer kosong (g)
|
Piknometer + zat (g)
|
Volume Piknometer
|
Densitas (Kg/
)
|
1
|
Akuades
|
19,47
|
46,12
|
25
|
0,001066
|
2
|
Etanol
|
19, 39
|
40,55
|
25
|
0,0008464
|
3
|
Minyak
|
20,03
|
43,54
|
25
|
0,0009404
|
2. Penentuan
tegangan permukaan
No.
|
Nama zat
|
Kenaikan (cm)
|
Densitas (Kg/
)
|
Tegangan permukaan
(N/
)
|
1
|
Akuades
|
2
|
0,001066
|
5,2234 x
|
2
|
Etanol
|
4
|
0,0008464
|
8,29472 x
|
3
|
Minyak
|
1,4
|
0,0009404
|
3,225572 x
|
3.
Penentuan konsentrasi
fluida dan pengaruh viskositas terhadap tegangan permukaan
No.
|
Nama zat
|
Kenaikan (cm)
|
Densitas (Kg/
)
|
Tegangan permukaan
(N/
)
|
1
|
Akuades + Gula
|
2,7
|
0,001066
|
7, 05159 x
|
2
|
Akuades
+ garam
|
4,4
|
0,001066
|
1,149148 x
|
4. Pengaruh
suhu terhadap tegangan permukaan
No.
|
Nama zat
|
Kenaikan (cm)
|
Densitas (Kg/
)
|
Tegangan permukaan
(N/
)
|
1
|
Akuades
|
5,5
|
0,001066
|
1,436435 x
|
2
|
Etanol
|
5,1
|
0,0008464
|
1,0575768 x
|
3
|
Minyak
|
2,8
|
0,0009404
|
x
|
B. Pembahasan
Farmasi
fisika merupakan ilmu yang mempelajari tentang ilmu fisika dan
mengaplikasikannya ke bidang farmasi. Banyak yang dapat dipelajari difarmasi
fisika misalnya rheologi, kelarutan, mikromeritik dan lain-lain. Selain itu,
farmasi fisika juga mempelajari tentang stabilitas suatu obat. Farmasi
merupakan salah satu bidang professional kesehatan yang mempunyai kombinasi
dari ilmu kesehatan, ilmu kimia dan termasuk ilmu fisika. Dalam bidang farmasi
tidak hanya mempelajari cara membuat, mencampur, meracik formulasi obat, dan
mengidentifikasi bahan obat, tetapi juga mempelajari ilmu fisika.
Tegangan
permukaan adalah gaya persatuan panjang yang harus diberikan sejajar pada
permukaan untuk mengimbangi tarikan kedalam. Tegangan permukaan mempunyai
satuan dyne/cm dalam sistem cgs. Sedangkan tegangan antarmuka adalah gaya
persatuan panjang yang terdapat pada antarmuka dua fase cair yang tidak
bercampur, dan seperti tegangan permukaan mempunyai satuan dyne/cm. Tegangan
antarmuka selalu lebih kecil daripada tegangan permukaan karena gaya adhesif
antara dua fase cair yang membentuk suatu antarmuka lebih besar daripada suatu
fase cair dan suatu fase gas yang berada bersama-sama
Tegangan
permukaan (ɣ) suatu cairan dapat didefinisikan sebagai banyaknya kerja yang
dibutuhkan untuk memperluas permukaan
cairan sebanyak satu satuan luas. Ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk
mengukur tegangan permukaan. Cara yang paling mudah dan sederhana adalah dengan
metode kenaikan kapiler. Pada metode ini semua tabung kapiler yang bersih
dengan jari-jari r dimasukkan dalam cairan yang akan di ukur tegangan
permukaannya. Permukaan cairan akan naik sampai gaya gravitasi sama dengan gaya
ke atas yang disebabkan tegangan permukaan.
Tegangan
antar muka adalah gaya per satuan panjang yang terjadi pada antar muka antara
fase cair yang tidak dapat tercampur. Seperti tegangan muka, satuannya adalah
dyne/cm. Tegangan antar muka selalu lebih kecil dari tegangan muka, sebab gaya
adesi antara dua fase cair yang membentuk antar muka lebih besar dari gaya
adesi antara fase cair dan fase gas yang membentuk antar muka. Dengan demikian,
jika dua macam zat cair dapat campur sempurna, maka tidak akan ada tegangan
antar muka diantara mereka.
Tegangan muka
adalah adalah gaya yang terjadi terjadi pada permukaan suatu cairan yang
menghalangi ekspansi cairan tersebut. Hal ini disebabkan oleh gaya tarik
menarik yang tidak seimbang pada antar cairan. Tegangan antar muka adalah
tegangan muka yang di ukur pada bidang batas cairan yang tidak saling
bercampur. Tegangan muka ini dalam farmasi adalah faktor yang mempengaruhi
adsorbsi obat dalam bentuk sediaan padat, penetrasi molekul melalui membrane
biologi, penting pada sediaan emulsi dan stabilitasnya.
Faktor yang
dapat mempengaruhi tegangan suatu permukaan adalah suhu, dimana Tegangan
permukaan cairan turun bila suhu naik, karena dengan bertambahnya suhu molekul
- molekul cairan bergerak lebih cepat dan pengaruh interaksi antara
molekul berkurang sehingga tegangan permukaannya menurun. misalkan pada
tegangan permukan air biasa memiliki tegangan permukaan yang lebih tinggi,
dibandingkan dengan tegangan permukaan air yang dipanaskan akan memiliki
tegangan permukaan yang lebih rendah, kemudian faktor lain adalah
konsentrasi zat terlarut, dimana konsentrasi zat terlarut (solut) suatu larutan
biner mempunyai pengaruh terhadap sifat-sifat larutan termasuk tegangan muka
dan adsorbsi pada permukaan larutan. Telah diamati bahwa solut yang ditambahkan
kedalam larutan akan menurunkan tegangan muka, karena mempunyai konsentrasi
dipermukaan yang lebih besar daripada didalam larutan. Sebaliknya solut yang
penambahannya kedalam larutan menaikkan tegangan muka mempunyai konsentrasi
dipermukaan yang lebih kecil daripada didalam larutan.
Kerapatan
/ densitas (D), semakin besar densitas berarti semakin rapat muatan – muatan
atau partikel-partikel dari cairan tersebut. Kerapatan partikel ini menyebabkan
makin besarnya gaya yang diperlukan untuk memecahkan permukaan cairan tersebut.
Hal ini dikarenakan partikel yang rapat mempunyai gaya tarik menarik antar
partikel yang kuat. Sebaliknya cairan yang mempunyai densitas kecil akan
mempunyai tegangan permukaan yang kecil pula. Kerapatan zat cair akan
berbanding lurus dengan tegangan permukaan pada zat cair tersebut.
Kerapatan suatu zat berbeda – beda tergantung pada jenis zat serta konsentrasi
dari solute pada cairan tersebut.
Molekul biasanya
saling tarik-menarik. Dibagian dalam cairan, setiap molekul cairan dikelilingi
oleh molekul-molekul cairan di samping dan di bawah. Di bagian atas tidak ada
molekul cairan lainnya karena molekul cairan tarik-menarik satu dengan yang
lainnya, maka terdapat gaya total yang besarnya nol pada molekul yang berada di
bagian dalam caian. Sebaliknya molekul cairan yang terletak di permukaan di
tarik oleh molekul cairan yang berada di samping dan bawahnya. Akibatnya, pada
permukaan cairan terdapat gaya total yang berarah ke bawah karena adanya gaya
total yang arahnya ke bawah, maka cairan yang terletak di permukaan cenderung
memperkecil luas permukaannya dengan menyusut sekuat mungkin. Hal ini yang
menyebabkan lapisan cairan pada permukaan seolah-olah tertutup oleh selaput
elastis yang tipis.
Tegangan muka
atau tegangan antar muka mempunyai dimensi gaya per unit panjang (dyne/cm) atau
tenaga per menit permukaan (erg/cm2). Ada beberapa macam metode
untuk pengukuran tegangan muka dan antar muka, yaitu: metode kenaikan kapiler,
metode cincin Du Nuoy, metode berat tetesan, tekanan gelembung, tetesan sessile
dan lempeng Wilhelmy. Pada percobaan ini digunakan metode kenaikan kapiler.
Pipa
kapiler digunakan untuk mengetahui tinggi kenaikan kapiler suatu zat. Zat yang
akan diuji dimasukkan dalam botol vial.
Selanjutnya pipa kapiler dimasukkan dalam cairan tersebut dan ditunggu sampai
cairan tidak naik lagi. Kemudian diukur kenaikan kapiler suatu zat dengan
mengamati pipa kapiler dan menghitung kenaikannya dengan menggunakan mistar
yang bertujuan untuk memperjelas selisih tinggi permukaan dan menghindari
kesalahan dalam perhitungan.
Tujuan
dari percobaan kali ini adalah mempelajari dan menentukan tegangan permukaan
berbagai cairan. Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah metode
kenaikan kapiler. Alat yang digunakan untuk menentukan tegangan permukaan
adalah piknometer. Piknometer digunakan untuk mengetahui kerapatan zat yang
diukur dengan cara piknometer yang bersih dan kering kemudian ditimbang dan
diisi dengan cairan yang akan ditentukan kerapatannya sampai penuh.
Bahan
yang digunakan pada percobaan ini
yaitu akuades, etanol, minyak, gula, dan garam.
Dan dilakukan juga penambahan konsentrasi fluida yaitu
pada air dengan gula dan air dengan garam. Fungsi
dari penggunaan air yang
ditambahkan dengan garam ataupun gula dengan
konsentrasi tertentu
yaitu untuk mengetahui hubungan antara nilai konsentrasi dengan besarnya
tegangan permukaan. Hasil percobaan yang telah dilakukan diperoleh data, untuk
tegangan permukaan pada akuades yaitu 1,007 x
N/
, etanol yaitu 0,637 x
N/
dan minyak yaitu 0,805 x
N/
. Berdasarkan hasil
percobaan yang dilakukan pada akuades
memiliki hasil yang cukup berbeda dengan etanol
dan minyak. Hal ini mungkin dikarenakan molekul
memiliki daya tarik menarik antara molekul sejenis yang disebut
dengan gaya kohesi. Gaya kohesi suatu zat selalu sama, sehingga pada
permukaan suatu zat cair akan terjadi perbedaan tegangan karena tidak
adanya keseimbangan gaya kohesi.
Pada
metode kenaikan kapiler, gaya yang ada antara molekul-molekul yang sama dikenal
sebagai gaya kohesif. Gaya yang ada antara molekul-molekul yang tidak sama,
seperti gaya antara zat cair dan dinding dari tabung kapiler gelas, dikenal
sebagai gaya adesif. Bilamana gaya adesif antara molekul zat cair dan dinding
kapiler itu lebih besar daripada gaya kohesif maka zat cair tersebut dikatakan
membasahi dinding kapiler yaitu menjalar melalui dinding dan naik dalam tabung. Tegangan muka
disebabkan molekul-molekul pada permukaan cairan mempunyai sifat-sifat khusus.
Molekul pada permukaan cairan ini mengalami gaya resultan yang mengarah ke
dalam cairan. Sebaliknya molekul-molekul di dalam cairan, tidak mengalami
resultan tersebut, karena molekul di dalam cairan akan mengalami gaya yang sama
kesegala arah.
Hasil
yang diperoleh pada penambahan konsentrasi fluida dimana dengan menggunakan
akuades yang ditambahkan dengan gula maka didapatkan tegangan permukaannya
yaitu 7,
05159 x
N/
dan pada akuades
dengan penambahan garam didapatkan tegangan permukaannya yaitu 1,149148
x
N/
. Hasil yang
diperoleh dengan penambahan gula tegangan permukaannya lebih besar dibandingkan
dengan penambahan garam. Sehingga kenaikan pada pipa kapiler pada penambahan
gula ketinggiannya lebih rendah dibandingkan dengan garam karena jika dengan
penambahan gula akan menjadi larutan yang sedikit kental sehingga larutan
tersebut tidak terlalu cepat alirannya menaiki pipa kapiler dibandingkan dengan
garam.
Percobaan penentuan tegangan
permukaan dilakukan juga pengujian pengaruh suhu terhadap tegangan permukaan
dimana diperoleh hasil pada sampel akuades
1,436435 x
N/
, pada sampel
etanol diperoleh hasil yaitu 1,0575768 x
N/
dan pada sampel minyak diperoleh hasil yaitu
x
N/
. Berdasarkan
hasil yang diperoleh pada pengukuran ketinggian saat suatu cairan sampel
menaiki pipa kapiler dimana pada akuades cairan yang naik pada pipa kapiler
menunjukkan nilai yang paling tinggi yaitu 5,5 cm dimana pengukurannya dengan
menggunakan penggaris. Sedangkan pada etanol hasilnya lebih rendah sedikit
yaitu 5,1 cm dan pada minyak kenaikan cairannya hanya 2,8 cm. Hal tersebut
dikarenakan minyak mempunyai viskositas yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan
akuades dan etanol. Walaupun dilakukan pemanasan tetap saja pada minyak
tersebut sulit untuk menaiki pipa kapiler. Sehingga dapat diperoleh tegangan
permukaan yang paling tinggi pada perlakuan ini yaitu terdapat pada minyak.
Karena setiap partikel dari
zat, apakah itu sel, bakteri, koloid, granul atau manusia, mempunyai suatu
antarmuka pada batas sekelilingnya, maka pentingnya topik ini dngan sendirinya
menjadi jelas.Fenomena antrmuka dalam farmasi dan kedokteran adalah
faktor-faktor yang berarti yang mempengaruhi adsorpsi obat pada bahan pembantu
padat dalam bentuk sediaan,
penetrasi (penembusan)
molekul melalui membran biologis, pembentukan dan
kestabilan emulsi, dan dispersi penyebarataan dari partikel yang tidak larut
dalam media cair untuk membentuk suspensi. Sifat antarmuka dari suatu zat aktif,
permukaan (surface active) yang melapisi bagian dalam dari alkoli paru-paru
merupakan penyebab kerja yang efisien dari organ lain.
Keuntungan menggunakan
pipa kapiler adalah bahwa pipa kapiler mempunyyai bentuk yang sederhana, tidak
ada bagian-bagian yang bergerak dan tidak mahal serta pipa kapiler juga
memungkinkan tekanan dalam sisteim merata selama sistim tidak berkerja sehingga
motor penggerak kompresor mempunyai moment gaya awal
yang kecil. Sedangkan kerugian menggunakan pipa kapiler adalah bahwa pipa
kapiler tidak dapat diatur terhadap beban yang berubah-ubah, mudah terganggu
oleh adanya penyumbatan dan memerlukan pengisian refrigeran berada dekat batas
Tegangan
permukaan terjadi karena permukaan zat cair cenderung untuk menegang, sehingga
permukaannya tampak seperti selaput tipis. Hal ini dipengaruhi oleh adanya gaya
kohesi antara molekul air. Pada zat cair yang adesiv berlaku bahwa besar gaya
kohesinya lebih kecil dari pada gaya adesinya dan pada zat yang non-adesiv
berlaku sebaliknya. Salah satu model peralatan yang sering digunakan untuk
mengukur tegangan permukaan zat cair adalah pipa kapiler. Salah satu besaran
yang berlaku pada sebuah pipa kapiler adalah sudut kontak, yaitu sudut yang
dibentuk oleh permukaan zat cair yang dekat dengan dinding. Sudut kontak ini
timbul akibat gaya tarik-menarik antara zat yang sama (gaya kohesi) dan gaya
tarik-menarik antara molekul zat yang berbeda (adesi).
Permukaan
zat cair mempunyai sifat ingin merenggang, sehingga permukaannya seolah-olah
ditutupi oleh suatu lapisan yang elastis. Hal ini disebabkan adanya gaya
tarik-menarik antar partikel sejenis didalam zat cair sampai ke permukaan. Di
dalam cairan, tiap molekul ditarik oleh molekul lain yang sejenis di dekatnya
dengan gaya yang sama ke segala arah. Akibatnya tidak terdapat sisa (resultan)
gaya yang bekerja pada masing-masing molekul. Adanya gaya atau tarikan kebawah
menyebabkan permukaan cairan berkontraksi dan berada dalam keadaan tegang.
tegangan ini disebut dengan tegangan permukaan.
Hubungannya
tegangan permukaan dalam bidang farmasi yaitu dimana dalam mempengaruhi transfer suatu obat
dari tempat pemberian ke dalam aliran darah pada bahan pembantu padat pada
sediaan obat dan pembentukan dan kestabilan emulsi
dan dispersi partikel tidak larut dalam media cair untuk membentuk sediaan
suspensi. Manfaat tegangan
permukaan dalam bidang farmasi adalah dalam mempengaruhi penyerapan obat pada
bahan pembantu pada sediaan obat. Sebagai penetrasi molekul melalui membran
biologis. Sebagai pembentukan dan kestabilan emulsi dan dispersi partikel tidak
larut dalam media cair untuk membentuk sediaan suspensi.
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat
disimpulkan bahwa tegangan permukaan akuades lebih besar daripada etanol dan
minyak. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhinya yaitu
semakin tinggi densitas maka semakin tinggi tegangan permukaan dan semakin
tinggi suhu dan konsentrasi maka tegangan permukaannya semakin rendah.
B.
Saran
Saran dari percobaan ini adalah sebaiknya dalam
melakukan praktikum lebih teliti agar hasil yang didapatkan lebih maksimal.
DAFTAR PUSTAKA
Adisalamun, Djumali, M., Ani, S., Titi, C. S., Yandra,
A., 2012, Adsorpsi Surfaktan Nonionik Alkil Poliglikosida Pada Antarmuka
Fluida-Fluida, Jurnal Rekayasa Kimia dan
Lingkungan, Vol 9 (1): 1-5.
Bird, Tony, 1987, Kimia Fisik Untuk Universitas, Gramedia:
Jakarta.
Hartomo, A. J., dan Widiatmoko, M. C., 1993, Emulsi dan Pangan Instan Ber-Lesitin,
Andi Offset: Yogyakarta.
Hidayati, S., 2009, Pengaruh Rasio Mol, Suhu dan Lama
Reaksi Terhadap Tegangan Permukaan dan Stabilitas Emulsi Metil Ester Sulfonat
Dari CPO, Jurnal Teknologi Industri dan
Hasil Pertanian, Vol 14 (1): 38-44.
Hidayati, S., Natalia, G., dan Hestuti, E., 2012,
Optimasi Produksi Metil Ester Sulfonat dari Metil Ester Minyak Jelantah, Reaktor, Vol 14 (2): 165-172.
Moechtar, 1990, Farmasi Fisika, Universitas Gadjah Mada Press: Yogyakarta.
Munson, B. R., Donald, F. Y., dan Theodore, H. O., 2004, Mekanika Fluida, Erlangga: Jakarta.
Nasution, M. Z., Ani, S., dan Irma, S., 2013,
Pemisahan dan Karakterisasi Emulsifer Dalam Minyak Cacing Tanah ( Lumbricus rubellus), Jurnal Teknik Industri Pertanian, Vol 13 (3): 108-115.
Shinde, U. P., Chougule, S. S., Dighavkar, C. G.,
Jagadale, B. S., Halwar, D. K., 2015, International
Journal Of Chemical and Physical Sciences, Vol 4 (3): 1-7.
LAMPIRAN
1.
Penentuan densitas
a. Densitas
akuades
d =
=
=
=
1,066 g/ml = 0,001066 kg/
b. Densitas etanol
d =
=
=
=
0,8464 g/ml = 0,0008464 kg/
c. Densitas
minyak
d =
=
=
=
0,9404 g/ml = 0,0009404 kg/
2.
Penentuan tegangan
permukaan
a. Tegangan
permukaan akuades
=
.
r . d . g . h
. 0,0005 m .
0,001066 kg/
.
9,8 m/
.
0,02 m
5,2234 x
N/
b. Tegangan
permukaan etanol
=
.
r . d . g . h
. 0,0005 m . 0,0008464 kg/
9,8 m/
.
0,04 m
8,29472 x
N/
c. Tegangan
permukaan minyak
=
.
r . d . g . h
. 0,0005 m .
0,0009404 kg/
. 9,8 m/
.
0,014 m
3,225572 x
N/
3.
Penentuan konsentrasi
fluida dan pengaruh viskositas terhadap tegangan permukaan
a. Tegangan
permukaan akuades + Gula
=
.
r . d.
g
. h
. 0,0005 m .
0,001066 kg/
.
9,8 m/
.
0,027 m
7, 05159 x
N/
b. Tegangan
permukaan akuades + Garam
=
.
r . d.
g
. h
. 0,0005 m .
0,001066 kg/
.
9,8 m/
.
0,044 m
1,149148 x
N/
4.
Pengaruh suhu terhadap
tegangan permukaan
a. Tegangan
permukaan akuades
=
.
r . d.
g
. h
. 0,0005 m .
0,001066 kg/
. 9,8 m/
.
0,055 m
1,436435 x
N/
b. Tegangan
permukaan etanol
=
.
r . d . g . h
. 0,0005 m .
0,0008464 kg/
. 9,8 m/
.
0,051 m
1,0575768 x
N/
c. Tegangan
permukaan minyak
=
.
r . d . g . h
. 0,0005 m .
0,0009404 kg/
. 9,8 m/
.
0,028 m
x
N/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar