<1021> Penetapan Jarak Lebur Atau Suhu Lebur


Dalam Farmakope, jarak lebur atau suhu lebur zat padat didefinisikan sebagai rentang suhu atau suhu pada saat zat padat mulai mencair dan melebur sempurna, kecuali didefinisikan lain untuk Kelas II dan Kelas III di bawah ini. Untuk bahan dengan kemurnian tinggi dapat melebur seketika, namun pada umumnya suatu rentang diamati dari awal melebur hingga melebur seluruhnya. Faktor yang mempengaruhi perubahan fase meliputi ukuran sampel, ukuran partikel, efisiensi difusi panas dan kecepatan pemanasan, variabel lain, yang dikendalikan dalam prosedur. Kondisi berikut harus ditetapkan agar diperoleh konsistensi dan keberulangan selama penetapan titik lebur:

?  Gunakan bahan kering yang dihaluskan dengan baik, masukkan ke dalam pipa kapiler setinggi 3 mm

?  Lakukan penetapan jarak atau suhu lebur dengan kecepatan pemanasan 1° per menit.

 

    Untuk beberapa zat, proses melebur diikuti bersamaan dengan dekomposisi, yang secara visual dapat terlihat berwarna gelap, mengarang, terbentuk gelembung atau lainnya. Dekomposisi dapat mempengaruhi visualisasi proses akhir melebur sehingga penetapannya tidak akurat. Dalam hal itu, hanya permulaan melebur dapat ditetapkan secara akurat dan dilaporkan sebagai suhu lebur. Ketelitian harus sering diperiksa dengan mengguna­kan satu atau lebih Baku Pembanding Suhu Lebur BPFI, lebih baik digunakan satu baku yang melebur paling dekat dengan suhu lebur senyawa yang ditetapkan seperti tertera pada Baku Pembanding <11>. Baku pembanding suhu lebur BPFI dimaksudkan untuk memastikan akurasi peralatan dan tidak sesuai untuk kalibrasi.

    Delapan prosedur untuk penetapan jarak lebur atau suhu lebur berikut ini bervariasi tergantung pada keadaan sifat dasar senyawa yang diuji. Jika tidak dinyatakan lain dalam monografi, gunakan prosedur Kelas Ia untuk zat berbentuk kristal atau amorf dan prosedur Kelas II untuk zat berlemak.

    Prosedur untuk penetapan suhu lebur campuran, dengan jarak lebur atau suhu lebur suatu zat padat yang diuji dibandingkan dengan campuran yang sama antara zat padat tersebut dan senyawa asli­nya, seperti: Baku Pembanding Fl yang sesuai, dapat digunakan untuk konfirmasi uji identifikasi. Kese­suaian dari hasil pengamatan contoh asli dan campur­an menunjukkan identitas kimia yang jelas dan dapat dipercaya.

 

ALAT

 

    Dapat digunakan alat yang dilengkapi kamera atau peralatan komputer lainnya dengan keunggulan akurasi, sensitivitas, atau presisi.

 

    Alat I Contoh alat penetapan jarak lebur yang se­suai terdiri dari wadah gelas untuk tangas cairan transparan, alat pengaduk yang sesuai, termometer yang akurat (seperti tertera pada Termome­ter <31>) dan sumber panas yang terkendali. Cairan dalam tangas dipilih dengan melihat suhu yang dikehendaki, tetapi umumnya digunakan parafin cair dan silikon cair yang baik untuk rentang suhu yang lebih tinggi. Cairan dalam tangas mempunyai keda­laman yang cukup sehingga termometer dapat terce­lup dengan pencadang raksa tetap berada lebih kurang 2 cm di atas dasar tangas. Panas didapat dari api bebas atau listrik. Pipa kapiler berukuran panjang lebih kurang 10 cm dan diameter dalam 0,8 sampai 1,2 mm dengan ketebalan dinding 0,2 sampai 0,3 mm.

 

    Alat II Alat yang dapat digunakan untuk prosedur I, Ia dan Ib. Sebagai contoh, alat yang sesuai untuk penetapan jarak lebur, alat II terdiri dari potongan logam yang dapat dipanaskan dengan kecepatan yang dapat dikendalikan dan suhu ini dapat diamati melalui sensor. Pada potongan logam terdapat lubang untuk menempatkan kapiler yang berisi zat uji dan dapat untuk mengamati proses peleburan, yang secara khusus terdiri dari seberkas cahaya dan detektor.  Sinyal detektor dapat diproses oleh komputer untuk menetapkan dan menunjukkan titik atau jarak lebur, sinyal detektor dapat diplotkan untuk memperoleh estimasi visual dari titik atau jarak lebur.

 

PROSEDUR

 

    Kelas I, alat 1 Gerus senyawa uji menjadi serbuk sangat halus, dan kecuali dinyatakan lain, jika mengandung air hidrat ubah menjadi anhidrat dengan pengeringan pada suhu yang tertera pada monografi, atau, jika senyawa tidak mengandung air hidrat, keringkan di atas bahan pengering yang sesuai selama tidak kurang dari 16 jam (atau pada kondisi yang tertera dalam Susut pengeringan <1121>).

    Isi pipa kapiler kaca yang salah satu ujungnya tertutup, dengan serbuk kering secukupnya hingga membentuk kolom di dasar tabung dengan tinggi  3 mm setelah diisi semampat mung­kin dengan cara mengetukkan secukupnya pada permukaan padat. Sesuai dengan desain alat, alternatif ukuran sampel disesuaikan dengan instruksi petunjuk penggunaan alat yang diterbitkan oleh pabrik.

    Panaskan tangas hingga suhu lebih kurang 10° di bawah suhu lebur yang diperkirakan. Angkat termo­meter dan secepatnya tempelkan tabung kapiler pada termometer dengan membasahi keduanya dengan tetesan cairan dari tangas atau sebaliknya, dan atur hingga tinggi bahan dalam kapiler setinggi pencadang raksa. Tempatkan kembali termometer, dan lanjutkan pemanasan dengan pengadukan tetap secukupnya, hingga menyebabkan suhu naik lebih kurang 3° per menit. Pada saat suhu lebih kurang 3° di bawah dari batas bawah jarak lebur yang diperkirakan, kurangi pemanasan sehingga suhu naik lebih kurang 1° per menit. Lanjutkan pemanasan sampai melebur sempurna.

    Suhu pada saat kolom zat uji yang diamati terlepas sempurna dari dinding kapiler didefinisikan sebagai permulaan melebur, dan suhu pada saat zat uji men­cair seluruhnya didefinisikan sebagai akhir peleburan atau “suhu lebur”. Kedua suhu tersebut berada dalam batas jarak lebur. Jika melebur disertai penguraian, suhu lebur sesuai dengan awal melebur pada rentang yang ditetapkan.

 

    Kelas Ia, alat 1 Siapkan zat uji dan masukkan ke dalam kapiler seperti pada Kelas I, alat 1. Panaskan tangas hingga suhu lebih kurang 10° di bawah suhu lebur yang diperkirakan, dan naikkan suhu dengan kece­patan 1° per menit. Masukkan kapiler seperti Metode I, bila suhu mencapai 5° di bawah suhu teren­dah yang diperkirakan, lanjutkan pemanasan hingga melebur sempurna. Catat jarak lebur seperti pada Kelas I, alat 1.

    Kelas Ib, alat 1 Letakkan zat uji dalam wadah tertutup, dinginkan hingga suhu 10° atau lebih rendah selama tidak kurang dari 2 jam. Tanpa diserbukkan sebe­lumnya, isikan bahan yang sudah dingin ke dalam pipa kapiler seperti pada Kelas I, alat 1, kemudian segera letakkan kapiler yang telah diisi ke dalam desikator hampa, keringkan pada tekanan tidak lebih dari 20 mmHg selama 3 jam. Segera keluarkan dari desika­tor, lebur tutup ujung terbuka kapiler, dan sesegera mungkin lanjutkan penetapan jarak lebur seperti berikut: Panaskan tangas hingga suhu 10° di bawah rentang lebur yang diperkirakan. Kemudian masukkan kapiler yang berisi zat uji, dan panaskan dengan kenaikan suhu 1° per menit hingga melebur sempurna. Catat jarak lebur seperti tertera pada Kelas I, alat 1.

    Jika ukuran partikel terlalu besar untuk kapiler, dinginkan lebih dulu zat uji seperti di atas, gerus partikel hati-hati dengan tekanan rendah hingga sesuai dengan kapiler dan segera isikan ke dalam kapiler.

 

    Kelas I, alat 2 Siapkan bahan dan masukkan zat uji ke dalam pipa kapiler sesuai petunjuk prosedur untuk Kelas I, alat 1. Operasikan alat sesuai dengan petunjuk pabrik. Panaskan potongan logam sampai suhu kira-kira 10° di bawah titik lebur yang diharapkan. Masukkan pipa kapiler ke dalam potongan logam dan lanjutkan pemanasan hingga suhu meningkat lebih kurang 1° per menit sampai melebur sempurna.

    Suhu pada saat sinyal detektor pertama kali didefinisikan sebagai awal peleburan dan suhu pada saat sinyal detektor mencapai nilai akhir dinyatakan sebagai akhir peleburan atau disebut titik lebur. Kedua suhu tersebut merupakan batas jarak lebur. Jika melebur disertai dekomposisi, suhu lebur sesuai dengan awal melebur pada rentang yang ditetapkan.

 

    Kelas Ia, alat 2 Siapkan zat uji dan kapiler seperti tertera pada prosedur untuk Kelas I, alat 1 Operasikan alat sesuai dengan instruksi pabrik. Panaskan lempeng hingga suhu lebih kurang 10° dibawah suhu lebur yang diperkirakan dan naikkan suhu dengan kecepatan lebih kurang 1° per menit. Masukkan kapiler seperti pada prosedur untuk Kelas I, alat 1, bila suhu mencapai lebih kurang 5° dibawah suhu terendah yang diperkirakan, lanjutkan pemanasan hingga melebur sempurna. Catat jarak lebur seperti pada prosedur untuk Kelas I, alat 1. Jika melebur disertai dekomposisi, suhu lebur sesuai dengan awal melebur pada rentang yang ditetapkan.

 

    Kelas Ib, alat 2 Letakkan zat uji dalam wadah tertutup, dinginkan hingga suhu 10° atau lebih rendah selama tidak kurang dari 2 jam. Tanpa diserbukkan sebe­lumnya, isikan bahan yang sudah dingin ke dalam pipa kapiler seperti pada Kelas I, alat 1, kemudian segera letakkan kapiler yang telah diisi ke dalam desikator hampa, keringkan pada tekanan tidak lebih dari 20 mmHg selama 3 jam. Segera keluarkan dari desika­tor, lebur tutup ujung terbuka kapiler, dan sesegera mungkin lanjutkan penetapan jarak lebur seperti berikut: Panaskan lempeng hingga suhu 10° di bawah rentang lebur yang diperkirakan. Kemudian masukkan kapiler yang berisi zat uji, dan panaskan dengan kenaikan suhu 1° per menit hingga melebur sempurna. Catat jarak lebur seperti tertera pada Kelas I, alat 1.

    Jika ukuran partikel terlalu besar untuk kapiler, dinginkan lebih dulu zat uji seperti di atas, gerus partikel hati-hati dengan tekanan rendah hingga sesuai dengan kapiler dan segera isikan ke dalam kapiler.

 

    Kelas II Lebur hati-hati senyawa yang akan di­tetapkan pada suhu serendah mungkin, masukkan ke dalam pipa kapiler, yang kedua ujungnya terbuka, hingga kedalaman 10 mm. Dinginkan kapiler yang telah berisi zat uji pada suhu 10° atau lebih rendah selama 24 jam, atau tempelkan pada es selama tidak kurang dari 2 jam. Kemudian tempelkan tabung pada termometer dengan cara yang sesuai, atur dalam tangas air sehingga ujung atas dari zat uji 10 mm di bawah permukaan air dan panaskan seperti pada Kelas I, alat 1 kecuali, sampai 5° dari suhu lebur yang diperkirakan, atur kenaikan suhu sampai 1,0° per menit. Suhu pada saat senyawa yang diamati dalam pipa kapiler menaik adalah suhu lebur.

 

    Kelas III Lebur perlahan-lahan sejumlah zat uji, sambil diaduk, hingga mencapai suhu 90° sampai 92°. Pindahkan sumber panas dan biarkan leburan senya­wa mendingin hingga 8° sampai 10° di atas suhu lebur yang diperkirakan. Dinginkan pencadang raksa (seperti tertera pada Termometer <31>) hingga suhu 5°, bersihkan hingga kering, dan sewaktu masih dingin celupkan ke dalam leburan senyawa hingga lebih kurang setengah bagian bawah pencadang teren­dam. Ambil secepatnya, dan tahan secara vertikal dari panas hingga permukaan zat uji menjadi buram, kemudian celupkan selama 5 menit ke dalam tangas air pada suhu tidak lebih dari 16°.

    Lekatkan erat termometer dalam tabung reaksi sehingga ujung terendah 15 mm di atas dasar tabung reaksi. Celupkan tabung reaksi dalam tangas air yang telah diatur pada suhu-lebih kurang 16°,dan naikkan suhu tangas 2° per menit hingga suhu 30°, kemudian turunkan hingga suhu 1° per menit, dan catat suhu pada saat tetesan pertama senyawa meleleh lepas dari termometer. Ulangi penetapan dua kali menggunakan senyawa yang baru dilelehkan. Jika variasi tiga kali penetapan kurang dari 1°, gunakan hasil rata-rata ketiga penetapan tersebut sebagai suhu lebur. Jika variasi tiga kali penetapan 1° atau lebih besar dari 1°, lakukan dua penetapan tambahan dan gunakan hasil rata-rata dari lima penetapan sebagai suhu lebur