Download Flow Properties Serbuk dan Granul and more Lecture notes Pharmacy in PDF only on Docsity!
FLOWABILITAS Serbuk/Granul
( Flow Properties )
Sifat alir (flowability) serbuk berperan pada:
Pengisian ke ruang kompresi (tablet)
Pengisian ke cangkang kapsul
Pengisian serbuk ke sachet
Serbuk
Terdiri dari sekumpulan partikel
Di dalam kesatuannya tiap partikel cenderung untuk bergulir ke bawah sesuai dengan gaya beratnya (F 1 )
Gerakan partikel dihambat oleh friksi antara partikel atau friksi antara partikel dengan dinding hopper (F 2 )
Total gaya yang bekerja = Σ (F1 – F2)
Bagaimana agar partikel mudah mengalir?
Memperbesar F 1
Memperkecil F 2
Bagaimana caranya?
Memperbesar gaya berat (F 1 ) = m.g
Memperbesar ukuran partikel (m)
Memperlicin permukaan corong alimentasi (F 2 )
Serbuk berbeda dengan cairan, serbuk bukan merupakan massa yang kontinyu, tetapi berupa kumpulan partikel yang terpisah. Sifat alir/flowabilitas serbuk tidak dapat dinilai atas karakter individu partikel. Paramer flowabilitas serbuk bersifat empiris dan tidak merupakan harga yang pasti yang dapat dihitung dengan persamaan matematis yang dijabarkan dari sifat individual serbuk.
Faktor-faktor yang berpengaruh pada fluiditas serbuk
- Ukuran partikel dan distribusi ukuran partikel ( particle size and size distribution )
Secara umum, untuk partikel yang ekidimensional (teratur=bulat, kubus) semakin besar diameter maka sifat alir semakin baik. Sedang, untuk partikel yang anisometrik maka hasilnya bisa lain. Sifat alir terbaik terjadi pada diameter optimum partikel (bukan diameter maksimum)
Diameter optimum (dopt) bukan diameter rata-rata partikel, dan (dopt) mempunyai kecepatan alir maksimal (vmak). Diameter optimum (dopt) berkisar 200- 500 μm. Partikel berukuran kurang dari 100 μm akan lebih kohesiv.
- Bentuk partikel ( particle shape ) dan tekstur ( texture )
Pada umumnya semakin bulat (masif=peluru) maka sifat alir semakin baik. Sebaliknya, semakin tidak beraturan maka sifat alir semakin jelek.
Tekstur semakin halus maka semakin kecil gaya gesek/friksi antar partikel (F 2 ) sehingga semakin mudah mengalir. Sebaliknya, semakin kasar permukaan partikel maka semakin besar friksi antar partikel (F 2 ) semakin sulit mengalir.
Kondisi permukaan partikel:
Pengaruhnya secara langsung terlihat pada permukaan serbuk yang licin, akan memudahkan serbuk mengalir karena gaya friksi antar partikel sangat kecil. Demikian juga sebaliknya.
Secara tidak langsung, permukaan serbuk akan berpengaruh pada flowability serbuk melalui fenomena elektrostatika dan penyerapan kelembaban udara
Parameter yang digunakan untuk menyatakan bentuk partikel adalah αv,s:
Asumsi:
Porositas adalah celah antar partikel dan kohesi antar partikel dihilangkan, maka semakin besar porositas partikel, maka
sifat alir semakin baik
- Kandungan lembab ( MC )
Gaya tarik (F2) ini dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain: Kandungan lembab = moisture content (MC).
Pada kondisi kandungan lembab yang tinggi ikatan antar partikel akan lebih kuat (F2), karena luas kontak antar permukaan serbuk naik.
Apabila gaya tarik antar partikel (F2) serbuk semakin kuat, maka serbuk akan semakin sukar mengalir.
Selain itu, gaya tarik antar partikel dapat pula terjadi karena pembentukan jembatan cair, sebagai akibat dari :
Tegangan interfasial pada permukaan partikel padat yang terbasahi cairan
Tegangan interfasial cairan di dalam partikel
Tegangan kapiler antar partikel
Contoh: pada saat proses penambahan bahan pengikat di waktu granulasi basah.
Kelembaban relatif ( relative humidity = RH)
Pengaruhnya pada fenomena elektrostatika
Dalam kondisi RH yang sangat rendah, fenomena elektrostatika semakin kuat sehingga sifat alir serbuk semakin jelek
- Kondisi percobaan ( handling and processing conditions ), dll.
Ada beberapa kondisi percobaan yang
dapat mempengaruhi sifat alir:
Diameter lubang alat uji (oriface diamater)
Lebar hopper (Hopper width)
Ukuran hopper (Head size)
Sudut dinding hopper (Hopper wall angle)
Pengaruh sudut dinding hopper terhadap aliran serbuk
Evaluasi/Kontrol Kualitas Serbuk/Granul
Evaluasi/kontrol kualitas serbuk/granul dimaksudkan untuk menjamin bahwa serbuk/granul tersebut telah memenuhi kualitas/persyaratan seperti yang ditetapkan/ standard.
Meliputi :
- Sifat alir
- Kompaktibilitas dan kompresibilitas
- Ukuran dan distribusi ukuran partikel
- Luas permukaan
- Daya serap air
- Kerapuhan/kerengasan
- LOD dan MC
Catatan: tidak semua evaluasi diatas dilakukan, namun sesuai kebutuhan
Sifat alir serbuk dapat ditetapkan dengan dua macam cara:
Cara Langsung:
Metode Corong (flow rate) Metode Timbang
Cara Tidak langsung:
Parameter Sudut Diam (angle of repose) Metode Pengetapan (tapping)
Cara Langsung:
Sudut diam tuang dapat diukur dengan metode corong tetap, dan metode corong bergerak
Sudut diam alir dapat diukur dengan metode silinder tetap tanpa penyangga, silinder tetap dengan penyangga, silinder bergerak tanpa penyangga dan silinder bergerak dengan penyangga.
Sudut kemiringan dapat diukur dengan metode kotak miring dan metode silinder putar
SUDUT DIAM TUANG
METODE CORONG TETAP
h : tinggi kerucut
r : jari-jari kerucut
α : sudut diam
METODE CORONG BERGERAK
h : tinggi kerucut
r : jari-jari kerucut
α : sudut diam
SUDUT DIAM ALIR
METODE SILINDER TETAP TANPA PENYANGGA
h : tinggi kerucut
r : jari-jari kerucut
α : sudut diam
Metode silinder tetap dengan penyangga
- Silinder
- Lingkar atas penyangga
- Penyangga
- Lubang dasar silinder
- Penutup
- Statis
Harga Tap
Rasio Hausner
Kinetika Pengetapan
Harga Tap (%)
T (%) = Vo/Vt x 100%
Keterangan :
Vo : Volume awal granul
Vt : volume setelah pengetapan
Indeks rasio Housner vs Sifat alir
Rasio Housner Sifat alir
< 1,25 Baik
1,25 – 1,50 Sedang
1,50 Jelek
Kinetika pengetapan dibuat dg cara membuat kurva hubungan Log Vo/Vt sebagai fungsi jumlah getaran mekanik. Apabila serbuk mempunyai indek Tap lebih kecil dari 20% maka dikatakan sifat alirnya baik.
Sebaliknya apabila harga T > 20% maka akan mengalami kesulitan dalam penabletan
Klasifikasi Indeks Carr
Indeks Carr (%) Sifat alir
5 – 15 Sangat baik
12 – 16 Baik
18 – 21 Sedang
23 – 28 Jelek
28 – 35 Lebih jelek
35 – 38 Sangat jelek
40 Ekstrim jelek
Harga Tap T (%) Beberapa Eksipiens
