PEMISAHAN PARTIKEL DENGAN METODE PENGAYAKAN

22 May

PEMISAHAN PARTIKEL DENGAN  METODE PENGAYAKAN

________________________________________________

Disusun oleh :

Aria Septiana                                 (G1F010014)

Wahyu Nur Isnaeni                      (G1F010036)

Anisa Dewi Ratnaningtyas         (G1F010037)

_________________________________________________

ABSTRAK

Dalam bidang farmasi, zat-zat yang digunakan sebagai bahan obat kebanyakan berukuran kecil dan jarang yang berada dalam keadaan optimum. Ukuran partikel bahan obat padat mempunyai peranan penting dalam bidang farmasi sebab merupakan penentu bagi sifat-sifat, baik sifat fisika, kimia dan farmakologik dari bahan obat tersebut, serta mempunyai peranan besar dalam pembuatan sediaan obat. Pengetahuan dan pengendalian ukuran, serta kisaran ukuran partikel sangat penting dalam bidang farmasi.
Secara klinik, ukuran partikel suatu obat dapat mempengaruhi penglepasannya dari bentuk-bentuk sediaan yang diberikan secara oral, parenteral, rektal, dan tropikal. Formulasi yang berhasil dari suspensi, emulsi dan tablet, dari segi kestabilan fisik, dan respon farmakologis, juga bergantung pada ukuran partikel yang dicapai dari produk itu. Dalam bidang pembuatan tablet dan kapsul, pengendalian ukuran partikel sangat penting sekali dalam mencapai sifat aliran yang diperlukan dan pencampuran yang benar dari granul dan serbuk. Salah satu metode paling sederhana yang digunakan untuk menentukan ukuran partikel bahan obat tersebut, adalah menggunakan metode pengayakan. Pengayak terbuat dari kawat dengan ukuran lubang tertentu. Istilah ini (mesh) digunakan untuk menyatakan jumlah lubang tiap inchi linear.

Kata Kunci : pengayakan, metode pengayakan, nomor mesh, aplikasi dalam farmasi

__________________________________________________

Pengayakan adalah sebuah cara pengelompokan butiran, yang akan dipisahkan menjadi satu atau beberapa kelompok. Dengan demikian, dapat dipisahkan antara partikel lolos ayakan (butir halus) dan yang tertinggal diayakan (butir kasar). Ukuran butiran tertentu yang masih bisa melintasi ayakan, dinyatakan sebagai butiran batas (Voigt, 1994). Teknik pemisahan dengan menggunakan pengayakan, merupakan teknik yang tertua, teknik ini dapat dilakukan untuk campuran heterogen khususnya campuran dalam fasa padat. Proses pemisahan didasari atas perbedaan ukuran partikel didalam campuran tersebut. Sehingga ayakan memiliki ukuran pori atau lubang tertentu, ukuran pori dinyatakan dalam satuan mesh (Zulfikar, 2010), contoh ayakan dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Image

Gambar 1. Saringan dengan ukuran pori dalam mesh

Pada pengayakan manual, bahan dipaksa melewati lubang ayakan, umumnya dengan bantuan bilah kayu atau bilah bahan sintetis atau dengan sikat. Beberapa farmakope memuat spesifikasi ayakan dengan lebar lubang tertentu. Sekelompok partikel dinyatakan memiliki tingkat kehalusan tertentu jika seluruh partikel dapat melintasi lebar lubang yang sesuai (artinya tanpa sisa diayakan). Dengan demikian ada batasan maksimal dari ukuran partikel (Voigt, 1994).

Sedangkan, pada pengayakan secara mekanik (pengayak getaran, guncangan atau kocokan) dilakukan dengan bantuan mesin, yang umumnya mempunyai satu set ayakan dengan ukuran lebar lubang standar yang berlainan. Bahan yang dipak, bergerak-gerak diatas ayakan, berdesakan melalui lubang kemudian terbagi menjadi fraksi-fraksi yang berbeda. Beberapa mesin pengayak bekerja dengan gerakan melingkar atau ellipsoid terhadap permukaan ayakan. Pada jenis ayakan yang statis, bahan yang diayak dipaksa melalui lubang dengan menggunakan bantuan udara kencang atau juga air deras (Voigt, 1994).

Beberapa cara atau metode yang dapat digunakan dalam pengayakan tergantung dari material yang akan dianalisa, anatara lain:

  1. Ayakan dengan gerak

Image

Gambar 2. Ayakan dengan gerakan melempar

Cara pengayakan dalam metode ini, sampel terlempar ke atas secara vertikal dengan sedikit gerakan melingkar sehingga menyebabkan penyebaran pada sampel dan terjadi pemisahan secara menyeluruh, pada saat yang bersamaan sampel yang terlempar keatas akan berputar (rotasi) dan jatuh di atas permukaan ayakan, sampel dengan ukuran yang lebih kecil dari  lubang ayakan akan melewati saringan dan yang ukuran lebih besar akan dilemparkan ke atas lagi dan begitu seterusnya. Sieve shaker modern digerakkan dengan electro magnetik yang bergerak dengan menggunakan sistem pegas yang mana getaran yang dihasilkan dialirkan ke ayakan dan dilengkapi dengan kontrol waktu (Zulfikar, 2010).

2. Ayakan dengan gerakan horizontal

Image

Gambar 3. Ayakan dengan gerakan horizontal

Cara Pengayakan dalam metode ini, sampel bergerak secara horisontal (mendatar) pada bidang permukaan sieve (ayakan), metode ini baik digunakan untuk sampel yang berbentuk jarum, datar, panjang atau berbentuk serat. Metode ini cocok untuk melakukan analisa ukuran partikel aggregat (Zulfikar, 2010).

Metode pengayakan digunakan untuk pengukuran partikel diameter 50 nm-500 nm. Metode ini menggunakan satu seri ayakan standar yang telah dikalibrasi oleh National Bureau of Standards. Menurut metode USP untuk menguji kehalusan serbuk, suatu massa sampel diletakkan pada ayakan yang sesuai dalam suatu alat penggojog mekanis (shaker). Serbuk digojog selama beberapa waktu tertentu dan bahan yang lolos dari satu ayakan, berikutnya dapat diayak pada ayakan yang lebih halus, kemudian dikumpulkan, dan ditimbang (Sudjaswadi, 2002).

Metode pengayakan digunakan untuk mengetahui ukuran partikel berdasarkan nomor mesh. Metode ini merupakan metode langsung karena ukuran partikel dapat dilhat secara dua dan tiga dimensi. Metode ini menggunakan suatu seri ayakan standar yang dikalibrasi oleh The National Bureau of Standard. Ayakan umumnya digunakan untuk memilih partikel-partikel yang lebih kasar, tetapi jika digunakan dengan sangat hati-hati, ayakan-ayakan tersebut bisa digunakan untuk mengayak bahan sampai sehalus 44 mikrometer (ayakan no.325).

Jika diinginkan analisis yang lebih rinci, ayakan bisa disusun lima berturut-turut mulai dari yang kasar di atas, sampai dengan yang terhalus di bawah. Satu sampel serbuk yang ditimbang teliti ditempatkan pada ayakan paling atas, dan setelah ayakan tersebut digoyangkan untuk satu periode waktu tertentu, serbuk yang tertinggal di atas tiap saringan ditimbang. Kesalahan pengayakan akan timbul dari sejumlah variabel termasuk beban ayakan dan lama serta intensitas penggoyangan.

Metode dengan menggunakan satu seri ayakan yang telah dikalibrasi oleh Nasional Bureau of Standards, merupakan suatu metode yang paling sederhana, tetapi relatif lama dari penentuan ukuran partikel. Di sini penentunya adalah pengukuran geometrik partikel. Sampel diayak melalui sebuah susunan menurut meningginya lebarnya jala ayakan penguji yang disusun ke atas. Bahan yang akan diayak diletakkan pada ayakan teratas dengan lebar jala paling besar. Partikel yang ukurannya lebih kecil dari lebar jala yang dijumpai, berjatuhan melewatinya. Menghasilkan bahan halus (bahan yang lolos dari ayakan). Partikel yang tinggal pada ayakan, membentuk bahan kasar.

Menurut metode U.S.P untuk menguji kehalusan serbuk suatu massa sampel tertentu ditaruh suatu ayakan yang cocok dan digoyangkan secara mekanik. Nomor mesh menyatakan banyaknya lubang dalam 1 inchi. Ayakan dengan nomor mesh kecil memiliki lubang ayakan yang besar berarti ukuran partikel yang melewatinya juga berukuran besar. Sebaliknya ayakan dengan nomor mesh besar memiliki lubang ayakan kecil berarti ukuran partikel yang melewatinya kecil. Tujuan penyusunan ayakan adalah memisahkan partikel sesuai dengan ukuran partikel masing-masing sehingga bahan yang lolos ayakan pertama akan tersaring pada ayakan kedua dan seterusnya hingga partikel itu tidak dapat lagi melewati ayakan dengan nomor mesh tertentu.

Image

Gambar 4. Susunan ayakan untuk memisahkan partikel sesuai dengan ukuran partikel masing-masing

 Waktu pengayakan dilakukan selama lima menit karena waktu tersebut dianggap waktu optimum untuk mendapatkan keseragaman bobot pada tiap ayakan (nomor mesh). Bila waktu lebih dari lima menit dikhawatirkan partikel terlalu sering bertumbukan sehingga pecah dan lolos keayakan berikutnya, dengan begitu akan terjadi ketidakvalidan data. Jika kurang dari lima menit partikel belum terayak sempurna.

Setelah diayak perlu dilakukan penimbangan untuk setiap ayakan untuk mengetahui besar bobot yang hilang selama pengayakan, yang dapat disebabkan tertinggalnya dalam pengayakan, hilang saat pemindahan bahan dari ayakan ke timbangan maupun hilang saat pemindahan berlangsung. Pengayakan dilakukan sampai selisih dengan bobot sebelumnya tidak lebih dari 5% untuk meminimalisir kesalahan karena jika lebih dari 5% berarti tidak homogen. Secara statistik dihitung % bobot kumulatif bobot atas dan bobot bawah. Atas ukuran maksudnya untuk mengetahui bobot sampel yang ada pada pengayakan paling atas atau menghitung seluruh jumlah % partikel yang berada di atas ayakan, sedangkan bobot kumulatif bawah dihitung berdasarkan perhitungan 100 nomor mesh (Anonim, 2010).

Pengayakan merupakan bagian penting dari setiap proses produksi farmasi, terutama untuk menghasilkan produk yang berkualitas. Pengayak dapat digunakan untuk menghilangkan kontaminasi untuk memastikan bahwa bahan-bahan dan produk jadi memiliki kualitas terjamin selama produksi dan sebelum penggunaan atau pengiriman. Namun, desain peralatan pengayak telah mengalami perubahan radikal dalam beberapa tahun terakhir untuk memenuhi tuntutan baru dari perusahaan manufaktur farmasi. Tuntutan tersebut, termasuk meningkatkan produktivitas, kualitas produk dan yang paling penting, kesehatan dan keselamatan operator (Anonim, 2005).

Dalam hal dasar, pengayak terdiri dari wadah yang berisi saringan kawat dengan ukuran tertentu. Mesin pengayak ini digetarkan oleh motor listrik sehingga partikel kecil dapat melewati lubang mesh dan setiap partikel atau kontaminasi yang terlalu besar tetap di atas. Hampir semua unit pengayak yang digunakan dalam industri farmasi cenderung melingkar dan sebuah desain praktek manufaktur yang berkualitas tinggi dan baik (GMP) dengan memastikan pemisahan yang akurat (Gambar 5). Kasa baja stainless dengan toleransi yang tinggi pada lubang juga ditentukan untuk memberikan kualitas produk yang sangat baik (Anonim, 2005).

Image

Gambar 5.  Kebanyakan unit pengayakan yang digunakan dalam industri farmasi cenderung melingkar dan sebuah desain GMP berkualitas tinggi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses pengayakan antara lain :

  1. Waktu atau lama pengayakan. Waktu atau lama pengayakan (waktu optimum), jika pengayakan terlalu lama akan menyebabkan hancurnya serbuk sehingga serbuk yang seharusnya tidak terayak akan menjadi terayak. Jika waktunya terlalu lama maka tidak terayak sempurna.
  2. Massa sampel. Jika sampel terlalu banyak maka sampel sulit terayak. Jika sampel sedikit maka akan lebih mudah untuk turun dan terayak.
  3. Intensitas getaran. Semakin tinggi intensitas getaran maka akan semakin banyak terjadi tumbukan antar partikel yang menyebabkan terkikisnya partikel. Dengan demikian partikel tidak terayak dengan ukuran tertentu.
  4. Pengambilan sampel yang mewakili populasi. Sampel yang baik mewakili semua unsur yang ada dalam populasi, populasi yang dimaksud adalah keanekaragaman ukuran partikel, mulai yang sangat halus sampai ke yang paling kasar.

Keuntungan dari metode pengayakan antara lain.

  1. Lebih cepat dan praktis.
  2. Dapat diketahui ukuran partikel dari kecil sampai besar.
  3. Dalam waktu relatif singkat dapat diperoleh hasil yang diinginkan.
  4. Tidak bersifat subyektif.
  5. Lebih mudah diamati.
  6. Tidak membutuhkan ketelitian mata pengamat.

Kerugian dari metode pengayakan antara lain.

  1. Tidak dapat mengetahui bentuk partikel secara pasti seperti pada metode mikroskopi.
  2. Ukuran partikel tidak pasti karena ditentukan secara kelompok (berdasarkan keseragaman). Tidak dapat menentukan diameter partikel karena ukuran partikel diperoleh berdasarkan nomor mesh ayakan.
  3. Adanya agregasi karena adanya getaran sehingga mempengaruhi validasi data.
  4. Tidak dapat melihat bentuk partikel dan dapat menyebabkan erosi pada bahan-bahan granul.

Aplikasi metode pengayakan dalam bidang farmasi antara lain.

  1. Biovailabilitas, makin kecil partikel, bioavailabilitas obatnya semakin baik.
  2. Sifat alir, makin besar partikel memiliki sifat alir yang baik daripada partikel berukuran kecil.
  3. Absorbsi, makin kecil ukuran partikel makin mudah partikel diabsorbsi dan memberikan efek yang cepat.
  4. Pencampuran lebih mudah, pencampuran lebih mudah pada pertikel yang lebih kecil.
  5. Ukuran partikel mempengaruhi pelepasan obat.
  6. Ukuran partikel mempengaruhi formulasi.
  7. Pengendalian ukuran partikel penting untuk mencapai sifat alir yang diperlukan.

Pengetahuan dan pengukuran terhadap partikel sangat penting dalam  farmasi. Ukuran berhubungan dengan luas permukaan, dari suatu partikel dapat dikaitkan dengan sifat fisika, kimia, dan farmakologi dari suatu obat. Ukuran partikel mempengaruhi pelepasannya dari bentuk-bentuk sediaan yang diberikan secara oral, topikal, parenteral, dan rektal. Ukuran partikel mempengaruhi kekompakan tablet, kestabilan emulsi, dan suspensi (kemudahan digojog). Pada tablet dan kapsul, ukuran partikel menentukan sifat alir serta pencampuran yang benar dari granul dan granul.

Ukuran partikel bahan obat padat mempunyai peranaan penting dalam farmasi, sebab ukuran partikel mempunyai pengaruh yang besar dalam pembuatan sediaan obat dan juga terhadap efek fisiologisnya. Ukuran partikel yang juga luas permukaan spesifik partikel, dapat dihubungkan dengan sifat-sifat fisika, kimiawi dan farmakologi suatu obat. Secara klinik, partikel memiliki pelepasan obat dari sediaan yang diberikan baik secara oral, parenteral, rectal dan topical (Moechtar, 1990).

REFERENSI :

Anonim. 2005. Teknologi Farmasi Eropa “Pengayakan’’. (Online). (http://www.pharmtech.com/pharmtech/Analytical/article/detail/160632, diakses Minggu, 20 Mei 2012 pukul 08.02 WIB).

Anonim. 2010. Particle Size Sieve Analyses. (Online). (http://www.particletechlabs.com/particle-size/sieve-analyses, diakses Minggu, 20 Mei 2012 pukul 08.11 WIB).

Moechtar. 1990. Farmasi Fisika. UGM Press. Yogyakarta.

Parrot, L,E..1970. Pharmaceutical Technologi. Burgess Publishing Company. Mineapolish.

Sudjaswadi,R.. 2002. Hand Out Kimia Fisika. Fakultas Farmasi UGM. Yogyakarta.

Voigt, R. 1994. Buku Pelajaran Teknologi Farmasi. Penerjemah: Soendani Noerono . Gajah Mada University Press. Yogyakarta.

Zulfikar. 2010. Pengayakan. (online). (http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/pemisahan-kimia-dan-analisis/pengayakan/ , diakses Minggu, 13 Mei 2012 pukul 20.12 WIB).

About these ads

One Response to “PEMISAHAN PARTIKEL DENGAN METODE PENGAYAKAN”

  1. tsffaunsoed2010 May 22, 2012 at 2:22 pm #

    PEMISAHAN PARTIKEL DENGAN METODE PENGAYAKAN

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: