A. KEJERNIHAN LARUTAN

METODE VISUAL

    Lakukan penetapan menggunakan tabung reaksi alas datar dengan diameter dalam 15-25 mm, tidak berwarna, transparan, dan terbuat dari kaca netral. Bandingkan larutan uji dengan larutan suspensi  padanan yang dibuat segar, setinggi 40 mm. Bandingkan kedua larutan di bawah cahaya yang  terdifusi  5 menit setelah pembuatan suspensi padanan, dengan tegak lurus ke arah bawah tabung  menggunakan latar belakang berwarna hitam. Difusi cahaya harus sedemikian rupa sehingga suspensi padanan I dapat dibedakan dari air dan suspensi padanan II dapat dibedakan dari suspensi padanan I. Larutan dianggap jernih apabila sama dengan air atau larutan yang digunakan dalam pengujian dengan kondisi yang dipersyaratkan, atau jika opalesen tidak lebih dari dari suspensi padanan I.

    Larutan hidrazin sulfat Larutkan dan encerkan 1,0 g hidrazin sulfat P hingga 100 mL dengan air, biarkan selama 4-6 jam.  

    Larutan heksametilentetramin. Larutkan 2,5 g heksametilentetramin P dalam labu bersumbat kaca 100,0 mL dengan 25,0 mL air.

    Suspensi opalesen primer (suspensi formazin) Dalam wadah yang berisi Larutan heksametilen- tetramin tambahkan 25,0 mL Larutan hidrazin sulfat. Aduk dan biarkan selama 24 jam. Larutan stabil selama 2 bulan, jika disimpan dalam wadah kaca bebas dari kerusakan permukaan. Suspensi tidak boleh menempel di kaca dan harus dikocok bila akan dipergunakan.

    Baku opalesen Encerkan 15,0 mL Larutan opalesen primer dengan air sampai 1000,0 mL. Larutan harus dibuat baru dan dapat digunakan 24 jam setelah pembuatan.

    Suspensi padanan Siapkan suspensi padanan seperti Table 1. Kocok dan aduk sebelum digunakan.

Tabel 1

    Baku kekeruhan Siapkan suspensi formazin dengan mencampurkan Larutan hidrazin sulfat dengan Larutan heksametilentetramin dalam jumlah yang sama dan ditetapkan sebagai baku padanan primer 4000 NTU (nefelometri turbidity units). Larutan padanan I, II, II dan IV masing-masing memiliki nilai 3 NTU, 6 NTU, 18 NTU dan 30 NTU. Penstabil suspensi formazin yang dapat digunakan, untuk menjaga kestabilan, baku kekeruhan encer tersedia secara komersial, dan dapat dipergunakan setelah dibandingkan dengan baku yang dibuat seperti yang telah dijelaskan. Formazin memiliki beberapa karakteristik yang diinginkan sebagai baku kekeruhan yang baik. Jika ingin mendapatkan pengulangan yang baik siapkan dari bahan baku uji. Karakteristik fisika membuatnya menjadi baku kalibrasi. Polimer formazin disusun dari rantai panjang yang berbeda yang berlipat menjadi susunan acak. Hasil ini berada dalam rentang uji yang lebar dari bentuk dan ukuran partikel, yang secara analitik cocok dengan kemungkinan ukuran dan bentuk partikel yang berbeda ditemukan dalam contoh nyata. Oleh karena reprodusibilitas formazin, karakteristik hamburan dan mampu telusur, maka algoritma kalibrasi instrumen dan kriteria kinerja  sebagian besar didasarkan pada baku ini.

METODE INSTRUMENTAL

    Pendahuluan

    Tingkat dari opalesen dapat diterangkan dengan pengukuran menggunakan instrumental dari cahaya yang diserap atau disebarkan pada jumlah kepadatan  optik submikroskopis yang tidak homogen dari larutan opalesen dan suspensi. Dua bagian dari teknik tersebut adalah nefelometri dan turbidimetri. Untuk pengukuran kekeruhan dari warna contoh, dapat digunakan pemilihan rasio turbidimetri dan nefelometri.

    Efek dari penghamburan cahaya dari partikel suspensi dapat diukur dengan mengamati cahaya yang ditransmisikan (turbidimetri) atau cahaya yang dihamburkan (nefelometri). Perbandingan turbidimetri adalah kombinasi antara nefelometri dan turbidimetri. Turbidimetri dan nefelometri berguna untuk pengukuran dari sedikit suspensi opalesen. Pembuatan suspensi padanan haruslah dengan kondisi yang baik. Untuk pengukuran kuantitatif, perlu digunakan kurva kalibrasi, hubungan antara karakteristik optik dari suspensi dan kadar fase yang terdispersi pada semi-empirik terbaik.

    Penentuan opalesen dari warna larutan dilakukan berdasarkan perbandingan turbidimeter atau nefelometer dengan cara pemilihan perbandingan, karena warna dapat menimbulkan gangguan negatif, melemahkan kedua kejadian, menghamburkan cahaya dan menurunkan nilai kekeruhan. Efeknya begitu besar untuk contoh berwarna dimana nefelometer konvensional tidak dapat digunakan.

    Pengukuran kejernihan dan opalesen dengan instrumen memberikan lebih banyak uji pengecualian  yang tidak akan muncul pada analisa secara visual. Hasil berupa angka lebih banyak dipakai dalam pengamatan kualitas dan proses pengawasan, terutama dalam stabilitas. Sebagai contoh, sebelum data angka dalam stabilitas diproyeksikan untuk penentuan apakah ukuran dari perumusan atau kandungan aktif akan melampaui batas shelf-life dari waktu kedaluarsa.

    Nefelometri

    Ketika larutan memberikan gambaran pada sudut kanan dari arah jatuhnya cahaya, sistem opalesen akan menghadap ke arah bayangan dari partikel larutan (efek  Tyndall). Pastinya sebagian sorot cahaya masuk, sebagian dari kekeruhan larutan dipancarkan, sebagian lainnya diabsorpsi dan sebagian dihamburkan oleh partikel suspensi. Jika ukuran lebar cahaya dibuat 90? dari lebar cahaya, maka cahaya yang dihamburkan oleh partikel suspensi akan dipergunakan untuk menentukan kadar, penyajian angka dan ukuran partikel berpengaruh terhadap sisa tersebar. Suspensi padanan harus mempertahankan  tingkat kekeruhan yang tetap konstan, contoh, dan suspensi padanan harus disiapkan dengan kondisi yang sama. Efek Tyndall tergantung pada jumlah dan ukuran partikel. Pengukuran nefelometri lebih dapat diandalkan pada jarak kekeruhan yang rendah, karena pada kondisi tersebut terdapat hubungan yang linear antara nilai nefelometric turbidity unit (NTU) dengan signal relatif detektor. Tingkat kekeruhan meningkat, tidak semua partikel terpapar bersama cahaya dan radiasi tersebar dari partikel lain menghalangi jalannya menuju ke detektor. Nilai terbesar dari nefelometri, dimana pengukuran dapat diandalkan dibuat pada batas 1750-2000 NTU. Linearitas ditunjukkan dengan membuat kurva kalibrasi menggunakan sekurang-kurangnya 4 titik konsentrasi.

B. KEKERUHAN 

    Sifat-sifat optik yang dinyatakan sebagai kekeruhan adalah interaksi antara cahaya dan partikel dalam cairan. Hal ini merupakan  pernyataan dari peralatan optik yang menyebabkan cahaya lebih dihamburkan dan diserap  daripada ditransmisikan secara lurus melalui contoh. Jumlah materi padat dalam suspensi dapat ditentukan dengan pengukuran cahaya yang ditransmisikan. Hubungan linear antara kekeruhan dan kadar diperoleh ketika di dalam suspensi terdapat ukuran partikel yang seragam dan homogen. Hal ini hanya berlaku di dalam suspensi yang sangat encer yang mengandung partikel kecil. Linearitas antara kekeruhan dan kadar didapatkan dengan membuat kurva kalibrasi menggunakan sekurang-kurangnya 4 titik konsentrasi.

    Perbandingan kekeruhan

    Dalam perbandingan kekeruhan, hubungan dari perhitungan transmisi untuk pengukuran cahaya yang dihamburkan sebesar 90° dapat ditentukan. Prosedur ini digunakan untuk cahaya yang berkurang oleh warna contoh. Pengaruh warna contoh harus dihilangkan dengan menggunakan infrared light-emitted diode (IR LED) pada 860 nm dari sumber cahaya alat. Instrumen dengan detektor fotodioda menerima dan mengukur hamburan cahaya pada sudut 90° dari contoh serta mengukur  hamburan kedepan (cahaya yang dipantulkan) pada bagian depan  contoh  secara terus menerus dengan mengukur cahaya yang ditransmisikan langsung melalui contoh. Hasil pengukuran dinyatakan dalam satuan NTU (perbandingan) yang diperoleh dengan menghitung perbandingan hamburan cahaya   pada sudut 90° cahaya dari hamburan cahaya yang diukur  terhadap penjumlahan komponen dari hamburan ke depan dan nilai cahaya yang ditransmisikan. Pada perbandingan turbidimetri pengaruh cahaya menyimpang dapat ditiadakan. Nefelometer digunakan untuk  mengukur tingkat opalesen dari warna larutan.

    Pengukuran suspensi padanan I-IV dengan perbandingan turbidimeter ditunjukkan dalam hubungan linear antara kadar dan nilai NTU. Suspensi padanan I-IV dapat digunakan sebagai kalibrator untuk instrumen.

Tabel 2

    Penentuan Opalesen dengan instrumen

    Persyaratan dalam monografi dinyatakan dalam metode pemeriksaan visual dengan suspensi  padanan. Metode instrumen akan dipergunakan untuk  menentukan kepatuhan dengan persyaratan monografi, salah satunya adalah kesesuaian dari instrumen yang diuraikan di bawah antara tetapan dan kalibrasi dengan suspensi padanan I-IV dan dengan air atau dengan pelarut yang digunakannya.

    Peralatan

    Rasio turbidimeter atau nefelometer dengan pemilihan aplikasi rasio menggunakan sumber cahaya lampu tungsten dengan sensitivitas spektra antara 550 nm yang beroperasi pada filamen warna bersuhu 2700 K, atau IR LED yang memiliki emisi maksimal pada 860 nm dengan panjang gelombang spektra 60 nm. Dapat juga dipergunakan sumber cahaya lainnya yang sesuai. Photodiode silicon dan photomultiplier biasanya digunakan sebagai detektor dan pencatat perubahan di dalam hamburan cahaya atau tranmisi oleh contoh. Hamburan cahaya pada 90+2,5° dideteksi oleh detektor pertama. Detektor lainnya mendeteksi kembali dan meneruskan hamburan cahaya sebagai cahaya transmisi. Instrumen yang digunakan dikalibrasi lagi dengan baku untuk mengetahui kekeruhan dan mampu dengan segera menentukan kekeruhan. Hasil uji dinyatakan dalam NTU yang diperoleh dari instrumen dan membandingkan perinciannya dengan masing-masing monografi. Instrumen yang digunakan memiliki spesifikasi yang sesuai.

-   Unit pengukuran: NTU adalah dasar kekeruhan dari  baku padanan primer formazin. FTU (Formazin Turbidity Units) atau FNU (Formazin Nephelometry Units) juga dapat digunakan, dan equivalen dengan NTU pada daerah rendah (hingga 40 NTU). Satuan ini dipakai dalam semua metode yang dipergunakan (nefelometri, turbidimetri dan perbandingan kekeruhan)

-   Batas pengukuran : 0.01 – 1100 NTU

-   Resolusi : 0.01 NTU di dalam batas 0 – 10 NTU, 0,1 NTU di dalam batas  10-100 NTU, dan 1 NTU untuk batas > 100 NTU. Instrumen dikalibrasi dan dikontrol dengan baku padanan formazin.

-   Akurasi:  0-10 NTU: ± (2 % dari pembacaan + 0,01) NTU. 10-1000 NTU: ± 5%.

-   Keberulangan: 0-10 NTU: ± 0,01 NTU.  10-1000 NTU: ± 2 persen dari nilai perhitungan.

-   Kalibrasi: menggunakan 4 suspensi padanan dari formazin dalam batas yang disesuaikan dengan tujuan. Suspensi padanan diuraikan dalam bab ini atau dilakukan kalibrasi ulang pada baku padanan yang sesuai dengan menggunakan suspensi padanan primer.

-   Cahaya sesatan: adalah sumber kesalahan yang berarti dalam perhitungan kekeruhan tingkat rendah, cahaya sesatan mencapai detektor dari sistem optik, tetapi tidak sampai terhadap contoh, < 0,15 NTU untuk rentang 0-10 NTU, < 0,5 NTU untuk rentang 10-1000 NTU.

    Karakteristik instrumen sesuai persyaratan di atas dan diverifikasi menggunakan suspensi padanan dan diuraikan dengan metode visual yang dapat digunakan sebagai pengganti pemeriksaan visual untuk penentuan ketepatan dengan persyaratan  monografi. Peralatan dengan batas atau resolusi, akurasi dan kemampuan pengulangan selain dari yang disebutkan di atas dapat dipergunakan bila telah divalidasi dan mampu untuk penggunaan yang dimaksudkan. Metode pengujian untuk zat atau produk harus divalidasi untuk menunjukkan kemampuan analisis. Peralatan dan metode harus konsisten dengan sifat dari produk yang diuji.