FENOMENA PERMUKAAN

FENOMENA ANTARMUKA
Farmasi Fisika
By : Erindyah R.W., M.Si., Apt.
Antarmuka : batas antara 2 fase
atau lebih
Klasifikasi :
Fase
Teg antarmuka
contoh
Gas-gas
-
-
Gas-cairan
LV
Perm. Air - udara
Gas-padatan
SV
Perm meja
Cairan-cairan
LL
emulsi
Cairan-padatan
LS
suspensi
Padatan-padatan
SS
Partikel serbuk
Aplikasi dalam farmasi :




adsorpsi obat
penetrasi molekul melalui membran
biologis
pembentukan dan kestabilan emulsi
suspensi
A. ANTARMUKA CAIRAN
Tegangan permukaan (surface tension):
 yaitu gaya per satuan panjang yang harus
diberikan sejajar pada permukaan untuk
mengimbangi tarikan ke dalam.
Tegangan antarmuka (interfacial tension):
 yaitu gaya per satuan panjang yang
terdapat pada antarmuka 2 fase cair
yang tidak bercampur.
Tegangan permukaan
Model 1 : Kawat 3 sisi
B
L
C
A
D
fb

2L
f
Energi bebas permukaan :
W  xA
Tegangan permukaan :
Perubahan energi bebas permukaan per
satuan kenaikan luas.
Model 2 : gelembung sabun.
Perbedaan Tekanan Pada Antarmuka Yang
Melengkung
dr
r
2
P 
r
•W = 4  r2 
•Mengkerut  r berkurang dr
W = 8   (r – dr)2
= 8r2 - 8   r dr + 4(dr)2
Perub. W = - 8   r dr
•W = P x 4r2 x dr
Pada kesetimbangan :
-8   r dr = -4 P  r2 dr
Pengukuran tegangan muka
dan tegangan antarmuka
1. Metode kenaikan kapiler
Digunakan untuk mengukur tegangan
permukaan.
Prinsip :
Bila suatu kapiler dimasukkan dalam labu
berisi zat cair, maka pada umumnya zat
cair akan naik di dalam tabung sampai jarak
tertentu. Dengan mengukur kenaikan ini,
tegangan muka dapat ditentukan.
2r
liquid
h
• Komponen gaya ke atas sebagai hasil
tegangan muka zat cair pada sembarang
titik di sekeliling dinding kapiler adalah :
a =  . cos 
• Gaya ke atas total di seputar keliling
tabung bagian dalam = 2  r  cos 
• Gaya gravitasi ( massa x percepatan) yang
menentang gaya total ke atas
=  r2 h ( - 0) g + W
• Pada kesetimbangan :
2  r  cos  =  r2 h  g
=½rhg
Contoh soal :
Suatu sampel kloroform naik 3,67 cm
pada 200C dalam suatu tabung kapiler
dengan jari-jari dalam 0,01 cm.
Berapa tegangan muka kloroform
pada suhu tersebut? Kerapatan
kloroform adalah 1,476 g/cm3.
2. Metode Cincin Du Nouy
• Dapat digunakan untuk mengukur tegangan
muka dan tegangan antarmuka
• Prinsip kerja:
Gaya yang dibutuhkan untuk memisahkan
(mengangkat) cincin platina-iridium yang
dicelupkan pada permukaan atau antarmuka
adalah berbanding lurus dengan tegangan
muka atau tegangan antarmuka.
pembacaan dial (dyne)

x faktor koreksi
2 x keliling cincin