Fenomena antarmuka dan tegangan permukaan memainkan peran penting dalam bidang farmasi, mempengaruhi adsorpsi obat, penetrasi membran, pembentukan emulsi, dan dispersi partikel dalam suspensi. Tegangan permukaan adalah gaya per satuan panjang yang harus diberikan sejajar pada permukaan untuk menyeimbangkan tarikan ke dalam. Diukur dengan metode kenaikan kapiler.

1. FARMASI FISIK
TEGANGAN PERMUKAAN

2. FENOMENA ANTARMUKA
• ANTARMUKA  BATAS ANTARA DUA FASE
• PENGGOLONGAN ANTARMUKA
FASE Tipe dan Contoh Antarmuka
Gas/Gas Tidak ada kemungkinan antarmuka
Gas/Cairan Permukaan cairan,air di atmosfer
Gas/Padatan Permukaan padat, bagian atas meja
Cairan/Cairan Antarmuka cairan-cairan, emulsi
Cairan/Padatan Antarmuka cairan/padatan, suspensi
Padatan/Padata
n
Antarmuka padatan-padatan, partikel serbuk
yang saling melekat

3. DEFINISI
TEGANGAN PERMUKAAN (SURFACE TENSION):
 YAITU GAYA PER SATUAN PANJANG YANG HARUS DIBERIKAN
SEJAJAR PADA PERMUKAAN UNTUK MENGIMBANGI TARIKAN KE DALAM.

4. DEFINISI
TEGANGAN ANTARMUKA
GAYA PER SATUAN PANJANG YANG TERDAPAT
PADA ANTARMUKA DUA FASE CAIR YANG
TIDAK BERCAMPUR
• SATUAN : DYNE/CM (SYSTEM CGS) ;
NEWTON (SYSTEM SI)

5. Tegangan Permukaan
Tegangan permukaan zat cair,
besarnya gaya yang dialami oleh
tiap satuan panjang pada permu-
kaan zat cair.
Keterangan:
 = tegangan permukaan (dyne/cm)
F = gaya yang menyinggung
permukaan zat cair (dyne)
L = panjang permukaan (m)
 =
F
𝐿

6. TEGANGAN PERMUKAAN
MODEL 1 : KAWAT 3 SISI
L
f
A D
C
B Besarnya tegangan permukaan
lapisan gelembung sabun yang
terbentuk oleh gaya pada
kawat adalah sebesar:
2
F
l
 
Keterangan:
 = tegangan permukaan (dyne/cm)
F = gaya yang menyinggung
permukaan zat cair (dyne)
l = panjang kawat (cm)

7. Alat sederhana untuk
memperlihatkan adanya
tegangan permukaan dilukis-
kan pada gambar di samping.
𝐹 = 𝑤1 + 𝑤2

8. Energi Bebas Permukaan
• W = F x s
• ∆A = 2l x ds
• Keterangan :
∆A = kenaikan luas permukaan (cm2)
l = panjang batang yang bergerak (cm)
ds = pertambahan jarak (cm)
ᵞ = Tegangan permukaan (dyne/cm)
W = kerja atau kenaikan energi bebas (erg)
A
x
W 
 

9. A
x
W 


Tegangan permukaan :
Perubahan energi bebas permukaan per satuan
kenaikan luas.

10. r
2
P



r
dr
Model 2 : gelembung sabun.
Perbedaan Tekanan Pada Antarmuka Yang
Melengkung
•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

11. Pengukuran tegangan muka dan
tegangan antarmuka
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.

12. h
2r
liquid

13.  = ½ r h  g
• 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

14. Tegangan Permukaan
dengan metode kapiler
 = ½ r h  g
Dimana,
r = jari-jari kapiler (cm)
h = kenaikan/ketinggian cairan (cm)
g = percepatan gravitasi (cm/s2)
ρ = kerapatan zat cair (gram/cm3)

15. 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.

16. FENOMENA ANTARMUKA DI BIDANG FARMASI
• MEMPENGARUHI ADSORPSI OBAT TEHADAP BAHAN PEMBANTU/EKSIPIEN DALAM
BENTUK SEDIAAN
• MEMPENGARUHI PENETRASI MOLEKUL MELALUI MEMBRANE BIOLOGIS
• MEMPENGARUHI PEMBENTUKAN DAN KESTABILAN EMULSI
• MEMPENGARUHI DISPERSI (PENYEBARAN) PARTIKEL TIDAK LARUT DALAM SISTEM
SUSPENSI

17. ..TERIMA KASIH..