Dokumen ini membahas tentang rheologi, yaitu studi mengenai aliran cairan dan deformasi padatan, serta peran viskositas dalam bidang farmasi. Viskositas berdampak pada formulasi obat, termasuk distribusi zat aktif dan efektivitas terapi, serta mempengaruhi proses pencampuran, pemindahan, dan penyimpanan produk farmasi. Selain itu, rheologi juga menjelaskan hubungan antara tekanan gesek dan kecepatan geser yang berbeda untuk sistem Newtonian dan non-Newtonian, yang penting untuk karakterisasi dan jaminan kualitas produk sediaan farmasi.

1. Rheologi
Kelompok VII
Alva Sumita
Dwi Agustyaningsih
Dewi Rahayu Tira
Eva Apriliyana Rizki
M. Rusdiannor

2. • Rheologi menggambarkan aliran cairan dan
deformasi dari padatan.
• Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari
suatu cairan untuk mengalir; makin tinggi
viskositas, akan makin besar tahanannya. Seperti
akan terlihat nanti, cairan sederhana (biasa)
dapat diuraikan dalam istilah viskositas absolut.
Tetapi sifat-sifat rheologi dari dispersi heterogen
lebih kompleks dan tidak dapat dinyatakan dalam
suatu satuan tunggal

3. Rheologi mempelajari hubungan antara tekanan
gesek (shearing stress) dengan kecepatan geser
(shearing rate) pada cairan, atau hubungan antara
strain dan stress pada benda padat.
Rheologi sangat penting dalam farmasi karena
penerapannya dalam formulasi dan analisis dari
produk-produk farmasi seperti: emulsi, pasta,
suppositoria, dan penyalutan tablet yang menyangkut
stabilitas, keseragaman dosis, dan keajekan hasil
produksi

4. Viskositas adalah suatu pernyataan “ tahanan untuk mengalir” dari
suatu system yang mendapatkan suatu tekanan. semakin besar
viskositas zat cair, maka semakin susah benda padat bergerak
didalam zat cair tersebut. Viskositas dalam zat cair, yang berperan
adalah gaya kohesi antar partikel zat cair. Viskositas dalam gas yang
berperan adalah gaya akibat tumbukan antar molekul-molekul
dalam gas. Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan yang
merupakan gesekan antara molekul – molekul cairan satu dengan
yang lain. Suatu jenis cairan yang mudah mengalir, dapat dikatakan
memiliki viskositas yang rendah, dan sebaliknya bahan – bahan yang
distribusi kecepatan sulit mengalir dikatakan memiliki viskositas
yang tinggi

5. Cara menentukan viskositas dan rheologi suatu zat
menggunakan alat yang dinamakan viskometer. Dalam
bidang farmasi, prinsip-prinsip rheologi diaplikasikan
dalam pembuatan krim, suspensi, emulsi, losion, pasta,
penyalut tablet, dan lain-lain. Selain itu, prinsip rheologi
digunakan juga untuk karakterisasi produk sediaan
farmasi (dosage form)sebagai penjaminan kualitas yang
sama untuk setiap batch. (Martin, 1993)

6. Viskositas dapat berpengaruh pada formulasi sediaan-
sediaan farmasi, contohnya pada sediaan suspensi, tidak
boleh terlalu kental (viskositas tinggi) sehingga
menyebabkan suspensi tidak bisa di kocok, hal ini dapat
menyebabkan distribusi zat aktif tidak merata pada
seluruh cairan dan juga akan mengalami
kesulitan pada saat penuangan, contoh lain untuk
sediaan mata, viskositas dinaikkan untuk
membantu menahan obat pada jaringan sehingga
menambah efektivitas terapinya (Ansel, 2005).

7. • Rheologi meliputi pencampuran dan aliran dari
bahan, pemasukan ke dalam wadah, pemindahan
sebelum digunakan, apakah dicapai dengan
penuangan dari botol, pengeluaran dari tube,
atau pelewatan dari suatu jarum suntik. Rheologi
dari suatu produk tertentu yang dapat berkisar
dalam konsistensi dari bentuk cair ke semisolid
sampai ke padatan, dapat mempengaruhi
penerimaan bagi si pasien, stabilitas fisika, dan
bahkan availabilitas biologis. Jadi viskositas telah
terbukti mempengaruhi laju absorpsi obat dari
saluran cerna

8. Tipe aliran
Sistem newton
Sistem non newton

9. SISTEM NEWTON
• Mengikuti hukum aliran Newton
• Makin besar viskositas suatu cairan, makin
besar gaya per satuan luas yang diperlukan
untuk menghasilkan suatu rate of shear
tertentu.
F' dv F
.
A dr G
• Di mana : = koefisien viskositas ~ viskositas

10. SISTEM NON NEWTON
• Aliran plastis
• Aliran Pseudoplastis
• Aliran Dilatan

11. 1. Aliran Plastis
Disebut sebagai
Bingham bodies
Rate of shear
Kurva plastis tidak
melewati titik (0,0),
tetapi memotong
sumbu shearing f
stress, dikenal dengan Shearing stress
harga yield (yield
value).

12. Harga stress dibawah yield value, zat
bertindak sebagai bahan elastis (seperti zat
padat
Kemiringan rheogram disebut mobility ≈
fluiditas pada sistem Newton.
Kebalikannya adalah viskositas plastis = U
F f
U
G
f= yield value dalam
dyne cm-2

13. Contoh : Partikel terflokulasi pada suspensi
Terbentuk struktur kontinu
Adanya gaya van der waals (ikatan antar
partikel)
Partikel terflokulasi pada suspensi
Yield value
Ikatan pecah aliran padat terjadi

14. 2. Aliran Pseudopastis
Contoh : dispersi cair
dari tragakan, Na
alginat, metil
selulosa, CMC Na
Rate of shear
Viskositas berkurang
dengan
meningkatnya rate 0f
shear (cairan menjadi
encer)
Shearing stress
Disebut shear
thinning system

15. N
F 'G
• Eksponen N meningkat pada saat aliran
meningkat menjadi non-Newton
• N=1, alirannya adalah Aliran Newton
log G N log F log '
Persamaan Regresi Linear

16. 3. Aliran Dilatan
Suspensi tertentu (persentase zat padat
terdispersi tinggi)  peningkatan daya
hambat untuk mengalir dengan meningkatnya
rate of shear.
Volume meningkat dengan terjadinya shear 
disebut dilatan
Disebut sebagai shear thickening system.

17. G
Partikel tertutup rapat Partikel susun longgar
Volume kosong minimum Volume kosong meningkat
Pembawa cukup Pembawa tidak cukup
Konsistensi relatif rendah Konsistensi relatif tinggi

18. Pada cairan Newton, hubungan antara shearing rate dan
shearing stress adalah linear, dengan suatu tetapan yang
dikenal dengan viskositas atau koefisien viskositas. Tipe alir ini
umumnya dimiliki oleh zat cair tunggal serta larutan dengan
struktur molekul sederhana dengan volume molekul kecil.
Sedangkan pada cairan non-Newton, shearing rate dan
shearing stress tidak memiliki hubungan linear, viskositasnya
berubah-ubah tergantung dari besarnya tekanan yang
diberikan. Tipe aliran non-Newton terjadi pada dispersi
heterogen antara cairan dengan padatan seperti pada koloid,
emulsi, dan suspensi

19. Penerapan rheologi dalam :bidang
farmasi
1. Cairan
– Pencampuran
– Pengurangan ukuran partikel dari sistem
sistem dispersi dengan shear
– Pelewatan melalui mulut,penuangan,
pengemasan dalam botol, pelewatan melalui
jarum suntik
– Perpindahan cairan
– Stabilitas fisik sistem dispersi

20. 2.Semi solid
– Penyebaran dan pelekatan pada kulit
– Pemindahan dari wadah/tube
– Kemampuan zat padat untuk bercampur
dengan cairan-cairan
– Pelepasan obat dari basisnya

21. 3. Padatan
– Aliran serbuk dari corong ke lubang
cetakan tablet/kapsul
– Pengemasan serbuk/granul
4.Pemprosesan
– Kapasitas produksi alat
– Efisiensi pemrosesan

22. Dlm bid farmasi, prinsip2 rheologi diaplikasikan dlm :
• Pembuatan krim, suspensi, suppossitoria, emulsi,
lotion, pasta, pembalut tablet, dll.
• Karakteristik produk sed fa sbg penjaminan kualitas
yg sama untuk setiap batch.
• Pencampuran dr bhn, penuangan, pengeluaran dr
tube atau pelewatan dr jarum suntik.
Rheologi suatu zat ttt dpt mempengaruhi :
• Penerimaan obat dr pasien.
• Stabilitas fisika obat.
• Bioavailability.
Viskositas mempengaruhi absorpsi obat dlm GIT.

23. •Metode reologi pada suspensi
Berhubungan dengan faktor
sedimentasi dan redispersibilitas,
membantu menentukan perilaku
pengendapan, mengatur vehicle dan
susunan partikel untuk tujuan
perbandingan.

24. Viskositas pada Suspensi
Kekentalan suatu cairan mempengaruhi pula
kecepatan aliran dari cairan tersebut, makin kental
suatu cairan kecepatan alirannya makin turun (kecil).
Kecepatan aliran dari cairan tersebut akan
mempengaruhi pula gerakan turunnya partikel yang
terdapat didalamnya. Dengan demikian dengan
menambah viskositas cairan, gerakan turun dari
partikel yang dikandungnya akan diperlambat. Tetapi
perlu diingat bahwa kekentalan suspensi tidak boleh
terlalu tinggi agar sediaan mudah dikocok dan dituang.

25. Faktor yang mempengaruhi Absorbsi Obat :
☺ Sifat fisika – kimia obat.
☺ Sifat Sterro kimia dalam kelarutan.
☺ Besar fartikel
☺ Sediaan obat
☺ Dosis
☺ Rute Pemberian dan tempat pemberian
☺ Waktu kontak dengan permukaan
☺ Besarnya luas permukaan
☺ Sifat pH dalam darah
☺ Integritas Membran
☺ Aliran Darah organ.

26. Absorbsi Larutan > Padat.
Perbedaan kecepatan pelarutan
obat tergantung dari bebrapa faktor
antara lain:
Ukuran partikel
Luas permukaan
Coating (pelapisan)
Modifikasi molekul

27. Viskositas dipengaruhi oleh :
- Besar dan bentuk molekul
- Viskositas cairan semakin berkurang dengan
bertambahnya suhu tapi tak cukup banyak
dipengaruhi oleh perubahan tekanan.
- Adanya koloid dapat memperbesar viskositas
sedang adanya elektrolit akan sedikit
menurunkan viskositas dari cairan

28. Semakin kecil masa jenis suatu cairan atau larutan maka semakin
kecil ukuran bola yang digunakan dan semakin lama waktu yang
dibutuhkan bola tersebut untuk melampaui garis awal sampai
garis akhir. Sebaliknya, semakin besar masa jenis suatu cairan
atau larutan maka semakin besar ukuran bola yang digunakan
dan semakin cepat waktu yang dibutuhkan bola tersebut untuk
melampaui garis awal sampai garis akhir. Selain itu, semakin kecil
masa jenis suatu cairan maka semakin besar viskositasnya,
sehingga bola membutuhkan waktu yang lama untuk sampai
digaris akhir. Dan semakin besar masa jenis suatu cairan maka
semakin kecil viskositasnya, sehingga bola hanya membutuhkan
waktu yang singkat untuk sampai di garis akhir.