Tegangan Permukaan PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM 4 “Tegangan Permukaan” Dosen Pengampu : Dwi Susiloningrum. M. Farm.,Apt Disusun Oleh : Nama : Iin Fadilah NIM : 201904016 PRODI : D3 Farmasi 4A Mata Kuliah : Farmasi Fisika PROGRAM STUDI D-III FARMASI SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN CENDEKIA UTAMA KUDUS TAHUN 2020/2021 BAB IV TEGANGA...

Description

LAPORAN PRAKTIKUM 4 “Tegangan Permukaan” Dosen Pengampu : Dwi Susiloningrum. M. Farm.,Apt

Disusun Oleh : Nama : Iin Fadilah NIM : 201904016 PRODI : D3 Farmasi 4A Mata Kuliah : Farmasi Fisika

PROGRAM STUDI D-III FARMASI SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN CENDEKIA UTAMA KUDUS TAHUN 2020/2021

BAB IV TEGANGAN PERMUKAAN I.

TUJUAN Menentukan tegangan permukaan cairan secara relatif dengan air sebagai pembanding

II.

DASAR TEORI Tegangan permukaan (g) didefinisikan sebagai gaya tiap satuan panjang yang bekerja pada permukaan untuk melawan pembesaran permukaan, atau sebagai energi persatuan luas yang diperlukan untuk memperluas permukaan sebesar satu satuan luas pada suhu, tekanan, dan komposisi tetap. Molekul-molekul zat cait mendapat gaya tarik molekul -molekul lain disekitarnya. Tetapi molekul-molekul yang terletak dipermukaan hanya mendapat gaya tarik dari molekul-molekul yang terletak di bawah dan disekitarnya, tetapi tidak dari molekul diatasnya. Dengan demikian maka pada permukaan hanya ada gaya kebawah yang menyebabkan adanya kecendrungan dari zat cair untuk memperkecil permukaan. Hal ini menyebabkan terjadinya tegangan permukaan. Tegangan permukaan mempunyai dimensi per unit panjang permukaan (dyne/ cm) atau tenaga per unit permukaan kwadrat (erg/ cm2). Tegangan permukaan suatu zat cair dapat diukur dengan cara: 1. Tekanan kapiler 2. Tekanan gelembung maksimum 3. Berat tetesan 4. Cincin Molekul-molekul yang berada dalam fasa cair seluruhnya akan dikelilingi oleh molekul-molekul dengan gaya tarik-menarik yang sama kesegala arah. Sedangkan molekul pada permukaan mengalami tarikan ke dalam rongga cairan karena gaya tarik-menarik di dalam rongga cairan lebih besar dari pada gaya tarik-menarik oleh molekul uap yang berada di atas permukaan cairan. Hal ini berakibat permukaan cenderung mengkerut untuk mencapai luas yang sekecil mungkin. Metode Kenaikan Kapiler

Bila suatu pipa kapiler dimasukkan ke dalam suatu cairan yang membasahi dinding, maka cairan akan naik ke dalam kapiler karena adanya teganganpermukaan. Kenaikan cairan sampai ketinggian tertentu, sehingga terjadikeseimbangan antara gaya ke atas dan gaya ke bawah menyebabkan tinggipermukaan cairan akan stabil. III.

ALAT & BAHAN ALAT : -

Pipa kapiler Piknometer Mistar ukur geser Labu Erlenmeyer

BAHAN : - Air - Tween - Span - Parafin cair

IV.

CARA KERJA

Tentukan terlebih dahulu massa jenis masing-masing cairan dengan menggunakan piknometer.

Tabung diisi air, kemudian pipa kapiler dimasukkan ke tabung dan diberi tekanan, sehingga air dalam kapiler naik dan kemudian tekanan dilepaskan sehingga permukaan kapiler akan turun sampai pada ketinggian tertentu.

Catat permukaan cairan di dalam pipa kapiler dan di luar pipa kapiler sehingga didapat selisih tinggi permukaan tadi yang merupakan nilai h.

Ulangi percobaan ini sampai tiga kali pengamatan kemudian diganti dengan cairan yang akan dicari nilai tegangan permukaannya.

V.

DATA PENGAMATAN Nama zat cair Piknometer Piknometer Kosong Isi Air 12,7302 22,789 Tween 80% 12, 7221 22.225 Tween 1% 16, 0941 25,697 Tween 2% 16.4550 25, 371 Tween 3% 15, 0011 26,5315 Parafin cair 14,8888 24,5813 Span 80 14,8999 25, 289 Span + 15,395 25,335 Parafin 0,5% PERHITUNGAN : 𝐕𝛒 𝐀𝐪𝐮𝐚𝐝𝐞𝐬𝐭

𝐁𝐨𝐛𝐨𝐭 𝐀𝐪𝐮𝐚𝐝𝐞𝐬𝐭 𝛒 𝐀𝐪𝐮𝐚𝐝𝐞𝐬𝐭 22,789 − 12,7302 = 0,996 =

Kerapatan 0,996 gr/ml 0,940 g/ml 0,950 g/ml 0,882 g/m 1,141 g/ml 0,959 g/ml 1,028 g/ml 0,984 g/ml

Tinggi Kenaikan 5 cm 4,5 cm 4 cm 3,5 cm 7 cm 6 cm 3,5 cm 3 cm

Tegangan muka 140,4 dyne/cm 119,2 dyne/cm 107,14 dyne/cm 87,03 dyne/cm 225,19dyne/cm 162,23dyne/cm 101,44dyne/cm 83,23 dyne/cm

= 

10,0588 0,996

= 10,1 ml

Aquadest 𝟏 𝛄 = ×𝐫×𝐡×𝛒×g 𝟐 1 = × 0,0575 × 5 × 0,996 × 980,7 2







= 140,4 dyne/cm

Tween 80% 𝐁𝐨𝐛𝐨𝐭 𝐓𝐰𝐞𝐞𝐧 𝟖𝟎 % 𝛒= 𝐕𝛒 𝐀𝐪𝐮𝐚𝐝𝐞𝐬𝐭 22,225 − 12,7221 = 10,1 9,5029 = 10,1 = 0,940 g/ml 𝟏 𝛄 = ×𝐫×𝐡×𝛒×𝐠 𝟐 1 = × 0,0575 × 4,5 × 0,940 × 980,7 2 = 119,2 dyne/cm Tween 1% 𝐁𝐨𝐛𝐨𝐭 𝐭𝐰𝐞𝐞𝐧 𝟏% 𝛒= 𝐕𝛒 𝐀𝐪𝐮𝐚𝐝𝐞𝐬𝐭 25,697 − 16,0941 = 10,1 9,6029 = 10,1 = 0,950 g/ml 𝟏 𝛄 = ×𝐫×𝐡×𝛒×𝐠 𝟐 1 = × 0,0575 × 4 × 0,950 × 980,7 2 = 107,14 dyne/cm

Tween 2% 𝐁𝐨𝐛𝐨𝐭 𝐭𝐰𝐞𝐞𝐧 𝟐% 𝛒= 𝐕𝛒 𝐀𝐪𝐮𝐚𝐝𝐞𝐬𝐭 25,371 − 16,4550 = 10,1

8,916 10,1 = 0,882 g/ml 𝟏 𝛄 = ×𝐫×𝐡×𝛒×𝐠 𝟐 1 = × 0,0575 × 3,5 × 0,882 × 980,7 2 = 87,03 dyne/cm =







Tween 3% 𝐁𝐨𝐛𝐨𝐭 𝐭𝐰𝐞𝐞𝐧 𝟑% 𝛒= 𝐕𝛒 𝐀𝐪𝐮𝐚𝐝𝐞𝐬𝐭 26,5315 − 15,0011 = 10,1 11,5304 = 10,1 = 1,141 g/ml 𝟏 𝛄 = ×𝐫×𝐡×𝛒×𝐠 𝟐 1 = × 0,0575 × 7 × 1,141 × 980,7 2 = 225,19 dyne/cm

Paraffin Cair 𝐁𝐨𝐛𝐨𝐭 𝐏𝐚𝐫𝐚𝐟𝐢𝐧 𝐂𝐚𝐢𝐫 𝛒= 𝐕𝛒 𝐀𝐪𝐮𝐚𝐝𝐞𝐬𝐭 24,5813 − 14,8888 = 10,1 9,6933 = 10,1 = 0,959 g/ml 𝟏 𝛄 = ×𝐫×𝐡×𝛒×𝐠 𝟐 1 = × 0,0575 × 6 × 0,959 × 980,7 2 = 162,23 dyne/cm Span 80 𝐁𝐨𝐛𝐨𝐭 𝐏𝐚𝐫𝐚𝐟𝐢𝐧 𝐂𝐚𝐢𝐫 𝛒= 𝐕𝛒 𝐀𝐪𝐮𝐚𝐝𝐞𝐬𝐭

25,289 − 14,8999 10,1 10,3891 = 10,1 = 1,028 g/ml 𝟏 𝛄 = ×𝐫×𝐡×𝛒×𝐠 𝟐 1 = × 0,0575 × 3,5 × 1,028 × 980,7 2 = 101,44 dyne/cm =



VI.

Span + Parafin 0,5% 𝐁𝐨𝐛𝐨𝐭 𝐒𝐩𝐚𝐧 + 𝐏𝐚𝐫𝐚𝐟𝐢𝐧 𝟎, 𝟓% 𝛒= 𝐕𝛒 𝐀𝐪𝐮𝐚𝐝𝐞𝐬𝐭 25,335 − 15,395 = 10,1 9,94 = 10,1 = 0,984 g/ml 𝟏 𝛄 = ×𝐫×𝐡×𝛒×𝐠 𝟐 1 = × 0,0575 × 3 × 0,984 × 980,7 2 = 83,23 dyne/cm

PEMBAHASAN Tegangan permukaan adalah gaya persatuan panjang yang di kerjakan sejajar permukaan untuk mengimbangi gaya tarikan kedalam pada cairan,hal tersebut karena gaya adhesi lebih kecil dari gaya kohesi antara molekul cairan sehingga menyebabkan terjadinya gaya kedalam pada permukaan cairan. 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 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. Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah metode kenaikan kapiler. Pipa kapiler digunakan untuk mengetahui tinggi kenaikan kapiler suatu zat. 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. Percobaan ini menggunakan air sebagai pembanding. Air memiliki tegangan permukaan yang besar yang disebabkan oleh kuatnya sifat kohesi antar molekul-molekul air. Tegangan permukaan dari akuades lebih besar daripada tegangan permukaaan tween 80%, tween 1, tween 2%, span 80 dan span + parafin 0,5%. Dalam percobaan ini larutan yang digunakan adalah tween 80%, tween 1%, tween 2%, tween 3%, paraffin cair, span 80, span+parafin 0,5%. Pada air dihasilkan tegangan permukaannya sebesar 140,41 dyne/cm dengan kenaikan tinggi 5cm, pada tween 80 % yaitu 119,26 dyne/cm dengan kenaikan tinggi 4,5cm, pada tween 1% yaitu 107,14 dyne/cm dengan kenaikan tinggi 4cm, pada tween 2% yaitu 87,03 dyne/cm dengan kenaikan tinggi 3,5cm, pada tween 3% yaitu 225,19 dyne/cm dengan kenaikan tinggi 7cm, pada parafin cair yaitu 162,23 dyne/cm dengan kenaikan tinggi 6cm, span 80 yaitu 101,44 dyne/cm dengan kenaikan tinggi 3,5cm, span+parafin 0,5% yaitu 83,23 dyne/cm dengan kenaikan tinggi 3cm. Dari hasil yang didapat tween 3% memiliki tegangan permukaan yang lebih besar dari pada sampel yang lain, hal ini disebabkan karena gaya tarik antara molekul tween besar sehingga tegangan permukaannya juga besar karena tegangan permukaan dan gaya tarik berbanding lurus. Hal ini menunjukkan bahwa tingginya nilai kenaikan mempengaruhi besarnya tegangan muka. Tegangan permukaan dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu : jenis cairan, suhu, adanya zat terlarut, surfaktan, dan konsentrasi zat terlarut. Jika cairan memiliki molekul besar seperti air, maka tegangan permukaannya juga besar. salah satu faktor yang mempengaruhi besarnya tegangan permukaan adalah massa jenis/ densitas (D), semakin besar densitas berarti semakin rapat muatan – muatan atau partikel-partikel dari cairan tersebut. Manfaat tegangan permukaan dalam bidang farmasi yaitu dalam mempengaruhi penyerapan obat pada bahan pembantu padat pada sediaan obat, penetrasi molekul melalui membrane biologis, pembentukan dan kestabilan emulsi dan dispersi partikel tidak larut dalam media cair untuk membentuk sediaan suspensi. 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.

VII.

VIII.

KESIMPULAN 1. Penentuan tegangan permukaan dapat dilakukan dengan metode kenaikan kapiler. 2. Pipa kapiler digunakan untuk mengetahui tinggi kenaikan kapiler suatu zat. 3. Hasil yang didapat diketahui bahwa semakin besar atau tinggi konsentrasi suatu zat maka tegangan muka semakin besar. 4. Pada hasil data yang didapat tween 3% dengan kenaikan tinggi yaitu 7cm didapat tegangan muka sebesar 225,19 dyne/cm. DAFTAR PUSTAKA Binti Nuriyah 2013, Laporan Resmi Praktikum Farmasi Fisika Modul V Tegangan Permukaan. Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Modul petunjuk praktikum farmasi fisika D3 farmasi

Kudus, 18 Juni 2021 Dosen Pengampu

( Dwi Susiloningrum. M. Farm.,Apt. )

Praktikan

( Iin Fadilah )...