BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Teori Umum

Viskositas adalah ukuran resistensi dari suatu cairan untuk

mengalir, makin tinggi viskositas, akan makin besar resistensinya. Makin

kental suatu cairan, makin besar gaya yang dibutuhkan untuk membuatnya

mengalir pada kecepatan tertentu (1).

Bila viskositas gas meningkat dengan naiknya temperatur, maka

viskositas cairan justru akan menurun jika temeratur dinaikan. Fluiditas

dari suatu cairan yang merupakan kebalikan dari viskositas akan

meningkat dengan makin tingginya temperatur. Difusi seperti halnya

fluiditas merupakan kebalikan viskositas. Meningkatnya laju difusi secara

eksponenial akibat dari meningkatnya temperatur (1).

Viskositas juga dipengaruhi oleh konsentrasi. Meningkatnya

konsentrasi diikuti meningkatnya viskositas. Hal ini disebabkan oleh

ukuran partikel rata-rata, dan luas permukaan tetesan tetap (3).

Rheologi berasal dari bahasa Yunani mengalir (rheo) dan ilmu

(logos), digunakan istilah ini untuk pertamakali oleh Bingham dan

Crawford untuk menggambarkan aliran cairan dan deformas dari padatan

(1).

Rheologi adalah ilmu tentang aliran atau perubahan bentuk

(deformasi) di bawah tekanan (2).

Beberapa tahun terakhir ini, prinsip dasar rheologi telah digunakan

daam penyelidikan cat, tinta, berbagai adonan, bahan-bahn untuk pembuat

jalan, kosmetik, produk hasil peternakan serta bahan-bahan lain (1).

Dalam penelitian dan teknologi farmasetik dan sejenisnya,

pengukuran rheologi digunakan untuk mengkarakterisasi kemudahan

penuangan dari botol, pnekanan atau pemencetn dari suatu tube atau

wadah lain yang dapat berubah bentuk, pemeliharaan bentuk produk,

penggosokan produk pada kulit dan lain-lain (2).

3

4

Rheologi dari suatu produk tertentu yang 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 lju

absorbsi obat dari saluran cerna (1).

Viskositas dinyatakan dalam simbol η. 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.

Rheologi juga meliputi pencampuran aliran dari bahan, penuangan,

pengeluaran dari tube, atau pelewatan dari jarum suntik. Rheologi dari

suatu zat tertentu dapat mempengaruhi penerimaan obat bagi pasien,

stabilitas fisika obat, bahkan ketersediaan hayati dalam tubuh

(bioavailability). Sehingga viskositas telah terbukti dapat mempengaruhi

laju absorbsi obat dalam tubuh [5].

Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Viskositas [2]

1. Suhu

Biasanya ada hubungan terbalik antara viskositas dan suhu .

2. Konsentrasi Solut

Biasanya adalah hubungan non-linear secara langsung antara

konsentrasi solut dan viskositas pada suhu tetap.

3. Berat molekul solut

Biasanya ada hubungan non-linear antara berat molekul solut dan

viskositas larutan pada konsentrasi setimbang.

4. Tekanan

Viskositas kebanyakan cairan pada dasarnya konstan pada kisaran

tekanan 0-100 atm Sehingga efek tekanan biasanya dapat diabaikan

untuk pangan.

5. Bahan tersuspensi

5

Biasanya ini sedikit meningkatkan viskositas ketika pada konsentrasi

rendah, tetapi bahan tersuspensi tinggi dapat menyebabkan peningkatan

berarti oleh karena akibar antar partikel. Bahan tersuspensi konsentrasi

tinggi biasanya merubah produk non-Newtonian dan dapat

menyebabkan aliran plastis atau dilatants. Konsentrasi bahan suspensi

tidak larut memiliki efek nyata pada viskositas dan tipe aliran kental.

Penggolongan bahan menurut tipe aliran dan deformasi ada 2 yaitu

Sistem Newton dan Sistem Non-Newton. Tipe aliran yang mengikuti

Sistem Newton, viskositasnya tetap pada suhu dan tekanan tertentu dan

tidak tergantung pada kecepatan geser, sehingga viskositasnya cukup

ditentukan pada satu kecepatan geser. Ada beberapa istilah dalam Sistem

Newton ini :

Rate of shear (D) dv/dr untuk menyatakan perbedaan kecepatan

(dv) antara dua bidang cairan yang dipisahkan oleh jarak yang sangat kecil

(dr).

Shearing stress (τ atau F ) F’/A untuk menyatakan gaya per satuan luas

yang diperlukan untuk menyebabkan aliran.

F’/A = η dv/dr

η = (F’/A) / (dv/dr)= F / G

Viskositas η merupakan perbandingan antara Shearing stress F’/A

dan Rate of shear dv/dr. Satuan viskositas adalah poise atau dyne detik cm

-2 [3].

Penggolongan bahan menurut tipe aliran dan deformasi adalah

sebagai berikut : Sistem Newton dan Sistem non Newton.

1. Sistem Newton : Perbedaan kecepatan (dv) antara dua bidang cairan

dipisahkan oleh suatu jarak yang kecil sekali (dr) adalah “perbedaan

kecepatan” atau rate of shear, dv/dr. Gaya persatuan luas F’/A

diperlukan untuk menyebabkan aliran ini disebut shearing stress.

Newton adalah orang pertama yang mempelajari sifat-sifat aliran dari

cairan secara kuantitatif. Newton menemukan bahwa makin besar

viskositas suatu cairan, akan makin besar pula gaya per satuan luas

6

(shearing stress) yang diperlukan untuk menghasilkan suatu rate of

shear tertentu. Oleh karena iu, rate of shear harus berbanding

langsung dengan shearing stress (1).

2. Sistem non Newton : terbagi atas 2, Aliran yang tidak dipengaruhi

waktu dan yang dipengaruhi waktu.

Aliran yang tidak dipengaruhi waktu antara lain :

a. Aliran plastis : Tidak melalui titik (0,0) tapi memotong sumbu

shearing stress (atau akan memotong, jika bagian lurus dari kurva

tersebut diekstrapolasikan ke sumbu) pada suatu titik tertentu yang

dikenal sebagai harga yield. Aliran plastis berhubungan dengan

adanya partikel-partikel yang terflokulai dalam suspensi pekat.

Makin banyak suspensi yang terflokulasi, makin tinggi yield

valuenya (1).

b. Aliran Pseudoplastis : viskositas cairan ini akan berkurang dengan

naiknya Rate of shear (1)

7

c. Aliran Dilatan : viskositas cairan ini akan naik dengan naiknya

Rate of shear karena volumenya akan naik bila ia bergeser.

Aliran yang dipengaruhi waktu antara lain :

a. Aliran Thiksotropik : pada aliran thiksokroik kurva menuru berada

disebelah kiri kurva menaik. Gejala ini umumya dijumpai pada zat

yang mempunyai aliran plastik dan pseudoplastik. Hal ini

disebabkan karena terjadinya perubahan struktur yang tidak dapat

kembali ke keadaan semula dengan segera apabila tekanan

dikurangi (1).

b. Aliran rheopeksi : pada aliran rheopeksi kurva menurun berada

disebelah kanan kurva menaik. Hal ini terjadi karena pengocokan

yang perlahan-lahan dan teratur akan mempercepat pemadatan

suatu sistem dilatan. Aliran ini disebut anti thiksotropik (1).

c. Aliran viskoelatis : pada aliran ini, jika cairan diberikan tekanan

diatas yield value statik, maka akan mengalir sebagai cairan tetapi

bila tekanan dihilangkan sistem tidak kembali dengan sempurna ke

keadaan semula (1).

8

Cara menentukan viskositas suatu zat menggunakan alat yang

dinamakan viskometer. Ada 2 jenis Viskometer : viskometer dengan

“titik-ganda” dan viskometer “satu-titik”. Penggunaan viskometer “titik-

ganda” pengukurannya dilakukan pada beberapa kecepatan geser, mungkin

dengan sistem ini diperoleh rheogram lengkap, sempurna dan akurat.

Penggunaan viskometer “satu-titik” pengukurannya dilakukan pada satu

titik kecepatan geser, jadi baik sebagai suatu kontrol kualitas dalam

industri, sistem ini sangat keliru (1).

Ada beberapa tipe viskometer yang biasa digunakan antara lain :

1. Viskometer kapiler / Ostwald

   Viskositas dari cairan newton bisa ditentukan dengan mengukur

waktu yang dibutuhkan bagi cairan tersebut untuk lewat antara 2

tanda ketika ia mengalir karena gravitasi melalui viskometer

Ostwald. Waktu alir dari cairan yang diuji dibandingkan dengan

waktu yang dibutuhkan bagi suatu zat yang viskositasnya sudah

diketahui (biasanya air) untuk lewat 2 tanda tersebut (1).

2. Viskometer bola jatuh / Hoeppler

Prinsipnya adalah mengukur kecepatan bola jatuh melalui cairan

dalam tabung pada temperatur tetap. Viskometer ini baik digunakan

untuk mengukur cairan yang mempunyai viskositas tinggi dan sukar

diukur dengan viskometer kapiler (1).

3. Viskometer Rotasi

Viskometer ini dapat digunakan untuk menguku viskositas dan

sifat aliran cairan. Terdiri dari dua bahan yakni mangkuk (wadah

yang berisi cairan yang akan diukur dan spindel (2).

II.2 Uraian Bahan

1. Alkohol (Dirjen POM, 1979)

Nama resmi : Aethanolum

Nama lain : Etanol, alkohol

Rumus molekul : C2 H6 O

Berat molekul : 46,07

9

Rumus struktur : :

Pemerian : Cairan tak berwarna, jernih, mudahmenguap

dan mudah bergerak, bau khas, rasa panas.

Mudah terbakar dengan memberikan nyala biru

yang tidak berasap.

Kelarutan : Sangat mudah larut dalam air, dalam kloroform

dan dalam eter.

2.Gliserin (Dirjen POM, 1979)

Nama resmi : Glycerolum

Nama lain : Gliserol

Rumus molekul : C3H8O3

Berat molekul : 92.10

Rumus struktur : CH2OH – CHOH –CH2OH

Pemerian : Jernih, tidak berwarna, tidak berbau, manis diikuti

rasa hangat

Kelarutan : Praktis tidak larut dalam kloroform