Fenomena Antarmuka i..

8/17/2019 Fenomena Antarmuka i..

1/51

1

FENOMENA ANTARMUKA

TIK: mahasiswa mampu memahami aspek tegangan permukaandan tegangan antarmuka serta aplikasinya dalam kefarmasian

UNIVERSITAS MUAMMA!I"A MA#AN$ %&'()*&'(+,

A-hmad Rad.aram


2/51

2

FENOMENA ANTARMUKA

1. PENDAHULUAN

2. ANTARMUKA CAIRAN3. ANTARMUKA CAIR-CAIR

4. ANTARMUKA PADAT-CAIR

5. ADSORPSI PADA ANTARMUKA CAIRAN

6. ADSORPSI PADA PERMUKAAN ZAT PADAT

7. SIFAT ELEKTRIK ANTARMUKA

PUSTAKA/

Martin0 A0&''+ 1hysi-al pharma-y and 1harma-euti-al sien-es0 ) 02y 1atri-k 34 Shink5

/ 6l5ren-e AT0 Attw55d !0 (7780 1hysi-5-hemi-al prin-iples 5f1harma-y0 9rd Ed0 Ma-millan 1ress0 #5nd5n

/ Ault5n M4E0 &''&0 1harma-euti-s0 The s-ien-e 5f !5sage 65rm

!esign0 &rd

Ed0 hur-hell #i ;ingst5ne0 #5nd5n0 New "5rk4


3/51

3

FENOMENA ANTAR MUKA ADALAH SESUATU YANGTERJADI PADA ATAS ANTARA DUA FASE YANG

TIDAK SALING CAMPUR


4/51

4

PENDAHULUAN

1EN$ERTIAN 6ASA : 1A!AT0 AIR0 $AS

• 1ERMUKAAN %SUR6AE, : SA#A SATU 6ASA $AS

• ANTARMUKA %INTER6AE, :


5/51

5

APLIKASI !

/ 1EN$EM $A"A TARIKMENARIK 1A!A 1ERMUKAAN AIRAN


6/51

6

• SUSUTN"A 1ERMUKAAN• TETES AIRAN EN!ERUN$ MEM


7/51

7


8/51

$

TE$AN$AN 1ERMUKAAN %γ ,

? $A"A 1ERSATUAN 1AN3AN$ 1A!A 1ERMUKAAN "AN$ME#A@AN EKS1ANSI #UAS 1ERMUKAAN UNTUKMEN$IM


9/51

TEGANGAN PERMUKAAN ERAGAI CAIRAN


10/51

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI ZAT CAIR.

• SUHU : dari k5hesi0 sehinggak5nsentrasi at terlarut dipermukaan akan le2ih ke-il

daripada dalam larutan %γ 2esar,

24 Asam 5rganik0 alk5h5l0 ester0 eter0 amin dll4 : γ menurun

→ m5lekulnya terads5rpsi pada antar permukaan

-4 Surfaktan

k5nsentrasi rendah : γ menurun0 m5lekul surfaktanterads5rpsi pada permukaan -airan0 lapisanm5n5m5lekular

k5nsentrasi tinggi : γ permukaan mendatar pada


11/51

11

γ ? f 2 * → f 2 ? & γ #

γ ? Tegangan permukaan

f 2 ? $aya meme-ah Blm

# ? pan.ang 2atang2ergerak

& γ #

↑↑↑↑↑

PRINSIP TEGANGAN PERMUKAAN


12/51

12


13/51

13


14/51

14

TA


15/51

15

ENERGI EAS PERMUKAAN "G%&&'#

Ker.a yang diperlukan untuk memperluas permukaan :

dw ? f 2 C ds ? γ C & # C ds

dw ? γ C dA → dA ? & # C ds

T()*+)*+ ,(/0**+ : peru2ahan energi 2e2aspermukaan persatuan kenaikan luas

$ ? γ ? / TS

γ ? D T ( ) P T ∂

∂γ

γ ? ( ) P T A

G

.∂

∂

( ) ( ) S P T P T

G −==∂

∂

∂

∂ γ

.

? Entalpi

S ? Entr5pi

w ? γ ∆ A dyne*-m


16/51

16

PEREDAAN TEKANAN ANTARA DUA LENGKUNGAN

$elem2ung 2er2entuk 25la

dengan .ari/.ari r padatekanan 1

@ ? ∆ 1 πr& dr

@ ? Energi 2e2as permukaan

•Adanya γ → gelem2ung mengkerut : .ari/.ari r → @ ? πr& γ

.ari/.ari r F dr → @ ? π %r/dr,& γ

luas permukaan A F dA

A ? πr& →dA ? 8 πr dr @ ? πr& γ / 8 π rdr γ D πdr& γ

• 1er2edaan tekanan antara kedua lengkungan %∆ 1 ,

∆ 1 d; ? γ dA

∆ 1 πr& dr ? γ 8πr dr

∆ 1 ? ?ρgh → γ ? r ρgh *& %tekanan hidr5statik,r

γ 2


17/51

17

PENGUKURAN TEGANGAN PERMUKAAN " #

A. METODE KAPILER

Kenaikan permukaan -airan dalam kapiler

gaya keatas : a ? γ 5s θgaya keatas t5tal : & πr γ 5sθgaya gra;itasi %F

) : πr& ρgh

γ ? G rh ρg

Kesetim2angan gayaV ? πr&h → m ? ;ρ6

? πr&h ρg

6 ? & πrγ

2 πr γ = πr 2 h ρgγ ? 6

* & πr

6 ? gaya

1$


18/51

1$

KAPILARITAS

Kenaikan atau peneurunan permukaan -airan dalamkapilerMiniskus -ekung


19/51

1

. METODE CINCIN

- D/ N/ T(+'%((

cincinkeliling x

dyneterbaca yang

2

)(=γ

γ ? 6* ∆A → 6 ? γ ∆A∆A ? & C& πr

6 ? γ πr

γ ? 6 * πr

? 6 * πr ? dyne -m/(

6 ? gaya peme-ah Blm

J 6akt5r k5reksi

2


20/51

2

21


21/51

21

22


22/51

22

ANTAR MUKA CAIR-CAIR

- KOEFISIEN SEAR "S#

? Resultan dari adanya tegangan permukaan dan gayaadesi atau adesi dan k5hesi

A4 K(* *('% : ker.a yang di2utuhkan untukmemisahkan satu

permukaan dari yang lain %m5lekul tidak

se.enis,

@a ? γ # D γ S / γ #S


23/51

23

24


24/51

24

4 KOEFISIEN SEAR

S ? @a F @- ? %γ # D γ S / γ #S, F & γ # ? γ S / γ # / γ #S

3ika S ? D → tetesan at -air akan menye2ar kepermukaan at padat → Ker.a A!ESI > K=ESI%@a>@-,

3ika %γ # D γ #S , > γ S → gagal menye2ar

S ? γ S F %γ # D γ #S ,

25


25/51

25

26


26/51

26

ANTARMUKA PADAT 9 CAIR

Kemungkinan : (4 airan terse2ar keseluruh permukaan

&4 airan tetap se2agai tetesan

γ s ? γ s# D γ # -5s θ → -5s θ ? / γ s# D γ s %pers4"5ung,

-5s θ ? ' → pem2asahan ideal5nt5h Ads5rpsi padat -air

/ Attapulgite0 Al Mg trisilikat0 ka5lin

/ Kr5mat5graB : fasa diam : padat0 fase gerak : -air

Rumus "5ung:

27


27/51

27

Kesetim2angan sistem

persamaan y5ung

γ S ? γ S# D γ # 5s θ → 5s θ ? γ S / γ S# * γ #

@a ?γ s D γ # / γ S# → 5s θ ? @a* γ #/(

@a ? @S# ? γ # %( D 5s θ ,

1ers4


28/51

2$

!ETER$EN"

2


29/51

2

:(%+) ",(&*'*8*+#

Zat pembasah : surfaktan0 yg .ika dilarutkan dalam air akan

menurunkan sudut k5ntak dan mem2antu

menghilangkan udara pada permukaan

Sudut Kontak : sudut antara tetes -airan dan permukaandimana dia

menye2ar

3


30/51

3

PEMASAHAN

31


31/51

31

ADSORPSI ANTARMUKA CAIRAN

Ads5rpsi ? pada permukaan

ZAT AKTIF PERMUKAAN ; SURFAKTAN


32/51

32

JENIS ZAT AKTIF PERMUKAAN "SURFAKTAN#

(4 Ani5nik :

&4 Kati5nik :

94 N5n i5nik :

4 Amf5ter :

: Na4 lauril S=

:


33/51

K#ASI6IKASI SUR6AKTAN


34/51

A!S=R1SI M=#EKU# SUR6AKTAN !A#AM AIR !AN AIR/MIN"AK


35/51

PENGGOLONGAN SISTEM HL

%hidr5Blik/lip5Blik 2alan-e,

/ $riLn meran-ang suatuskala dari 2er2agai angka

untuk dipakai se2agaiukuran #< surfaktan

/ !i2entuk suatu skalarentang #<

36


36/51


37/51

=RIENTASI M=#EKU# T@EEN !AN S1AN 1A!AEMU#SI MUN"AK !A#AM AIR

3$


38/51

K=NSENTRASI MISE# KRITIK %M,

M : K5nsentrasi misel kritik

? K5nsentrasi ter2entuknya

misel→ ter.adi peru2ahan sifatBsik

3


39/51

4


40/51

41


41/51

M SUR6AKTAN

42


42/51

43


43/51

S


44/51

45


45/51

• 1engemulsi• !eter.en

• 1em2asah• 1englarut• Anti 2akteri• As52si 52at

M*+@** '/@*0*+!

SO S


46/51

46

ADSORPSI PADA PERMUKAAN ZAT PADAT

1enghilang 2au0 masker gas dll

ANTARMUKA PADAT 9 GAS

SORPSI : pergerakan materi dari satu fase ke fase yang lain

1R=SES A!S=R1SI

A!S=R1SI : s5rpsi pada permukaan

A


47/51

DERAJAT ADSORPSI GAS

tergantung pada:

1. Sifat kimia adsorben

2. Sifat fisika adsorben

3. Luas permukaan adsorben

4. Suhu dan tekanan

4$


48/51

ADSORPSI ISOTERM

Menggam2arkan V5lume dan


49/51

ISOTERM LANGMUIR

•


50/51

• Adanya muatan pada permukaan dan sekitar permukaankal5id mengaki2atkan 1=TENSIA# #ISTRIK antar permukaan

kal5id dan fasa luar

• !istri2usi listrik pada antarmuka eki;alen dengan lapisanganda dari muatan %p5tensial,

SIFAT LISTRIK ANTARMUKA

a : permukaan partikel

2 : 2idang geser

a2 :


51/51

1=TENSIA# E#EKTR=KINETIK 1A!A

Fenomena Antarmuka i..

Documents

Transcript of Fenomena Antarmuka i..