Viskositas Asri Budi Yulianti 260110140110
description
Transcript of Viskositas Asri Budi Yulianti 260110140110
-
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FARMASI FISIKA II
VISKOSITAS
NAMA : ASRI BUDI YULIANTI
NPM : 260110140110
HARI/TANGGAL PRAKTIKUM : KAMIS , 30 April 2015
ASISTEN : NOVIA EKA PUTRI
RIMBA T
LABORATORIUM FARMASI FISIKA
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS PADJADJARAN
JATINANGOR
2015
-
ABSTRAK
Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar
kecilnya gesekan di dalam fluida. Semakin besar viskositas suatu fluida maka makin
sulit suatu fluida mengalir dan makin sulit suatu benda begerak di dalam fluida
tersebut. Pada praktikum kali ini, digunakan tragakan sebagai bahan uji yang
dilarutkan dengan 300 ml aquades. Tragakan dibuat dengan konsentrasi yang
berbeda yaitu konsentrasi 5% dan konsentrasi 10%. Setelah itu dikembangkan
dengan air 1,5 kali dari bobot gram. Untuk konsentrasi 5%, tragakan ditimbang
sebanyak 15 gr kemudian dikembangkan dengan 22,5 ml aquades. Sedangkan untuk
konsentrasi 10%, tragakan ditimbang sebanyak 30 gr kemudian dikembangkan
dengan 45 ml aquades. Setelah mengembang digerus hingga terbentuk muchilago
dan ditambahkan aquades hingga 300 ml. Viskositas larutan uji dikukur dengan
viskotester Rion pada rotor 3. Untuk konsentrasi 5 %, viskositas pada rotor 3 sebesar
0,5 dPa.s sedangkan untuk konsentrasi 10%, viskositas pada rotor 3 sebesar 2 dPa.s.
Kata Kunci : Viskositas, Viskotester Rion, Rotor, Muchilago, Tragakan
-
ABSTRACT
Viscosity is a measure of the viscosity of the fluid that states the size of the
friction in the fluid. The greater the viscosity of a fluid the more difficult a fluid flow
and more difficult to stir an object within the fluid. At this time practicum, tragakan
used as the test material is diluted with 300 ml of distilled water. Tragakan was made
with different concentrations, concentrations of 5% and 10% concentrations. After it
tragakan added with aquades 1.5 times the weight of grams tragakan. To a
concentration of 5%, tragakan weighed as much as 15 grams and then developed
with 22.5 ml of aquadest. As for the concentration of 10%, tragakan weighed as
much as 30 grams and then developed with 45 ml of aquadest. After it expands to
form a muchilago crushed and added to 300 ml of aquadest. Viscosity of tragakan
measured with viscotester Rion on the rotor 3. For concentration of 5%, the viscosity
of the rotor 3 is 0.5 dPa.s. As for the concentration of 10%, the viscosity of the rotor
3 by 2 dPa.s.
Keywords: Viscosity, Rion viscotester, Rotor, Muchilago, Tragakan
-
I. Tujuan
1. Membuat larutan uji yang sesuai dengan konsentrasi tertentu.
2. Menentukan viskositas sampel dengan viscometer Brookfield dan
viskotester Rion.
II. Prinsip
1. Viskositas
Viskositas adalah suatu cara untuk menyatakan berapa daya tahan dari
aliran yang diberikan oleh suatu cairan (Dudgale. 1986)
Rumus:
F = gaya yang bekerja (N)
A = luas keping yang bersentuhan dengan fluida (m2)
v = kelajuan fluida
L = jarak antar keping
= koefisien viskositas Kg m-1 s-1 atau pascal.second
(Rumushitung, 2013).
2. Aliran Newton dan Non-Newton
Aliran Newton:
Jika bidang cairan paling atas bergerak dengan suatu kecepatan
konstan, setiap lapisan dibawahnya akan bergerak dengan suatu
kecepatan konstan, dengan suatu kecepatan yang berbanding lurus
dengan jarak dari lapisan dasar yang diam.
-
Aliran Non Newton:
Terdapat pada emulsi, suspensi lap. Lendir (Muchilago) pekat
(Martin,2008).
3. Viskometer Brookfield
Merupakan salah satu viskometer yang menggunakan gasing atau
kumparan yang dicelupkan ke dlaam zat uji dan mengukur tahanan
gerak dari bagian yang berputar (Polban, 2013).
4. Rheologi
Adalah ilmu yang mempelajari tentang aliran cairan dan deformasi
(Kosman,2005).
III. Reaksi
-
IV. Teori Dasar
Viskositas atau kekentalan merupakan gesekan yang dimiliki oleh
fluida. Gesekan dapat terjadi antarpartikel zat cair, atau gesekan antara
zat cair dan dinding permukaan tempat zat cair tersebut berada (Indrajit,
2007).
Viskositas zat cair lebih besar daripada viskositas gas. Viskositas
berbagai fluida dinyatakan dalam koefisien viskositas, (baca : eta).
Udara memiliki koefisien viskositas sebesar 19 Nsm-2. Koefisien
viskositas air pada suhu 0C adalah 1010 Nsm-2 dan pada suhu 100C
adalah 300 Nsm-2 (Kamajaya, 2007).
Cairan yang mempunyai gaya antarmolekul yang kuat memiliki
viskositas yang lebih besar dibandingkan cairan yang memiliki gaya
-
antarmolekul yang lemah. Air memiliki viskositas lebih besar
dibandingkan kebanyakan cairan karena kemampuannya untuk
membentuk ikatan hidrogen (Chang, 2005).
Fluida yang lansung bersentuhan dengan setiap lempeng ditahan
pada permukaan oleh gaya adhesi antara molekul zat cair dan lempeng.
Dimana F adalah gaya, A adalah luas penampang, V kelajuan dan l
adalah jarak
(Giancoli, 2001).
Koefisien Viskositas adalah kekuatan dalam dyne yang
menggunakan tekanan diantara dua lapisan sejajar, dapat juga dianggap
sebagai gaya persatuan luas yang diperlukan untuk mengerakkan satu
lapisan yang mempunyai kecepatan 1 cm/s melewati garis sejajar yang
lain yang berjarak 1 cm. Di dalam sistem SI satuan viskositas adalah
Nsm-2 atau Pa.s, sedangkan dalam CGS satuan viskositas ini adalah dyne
s/ cm2 (g cm-2s-1). Satuan viskositas ini disebut poise yang diberi symbol
P ( 1 poise = 0.1 pa s) (Giancoli, 2001).
Fluida-fluida yang yang tegangan gesernya berhubungan secara
linier terhadap laju regangan geser (juga sering disebut dengan laju
deformasi angular) digolongkan sebagai fluida newtonian. Sedangkan
fluida yang tegangan gesernya tidak berhubungan secara linier terhadap
laju regangan geser digolongkan sebagai fluida non-newtonian (Munson,
2004).
Rate of shear merupakan perbedaan kecepatan antara 2 bidang
cairan yang dipisahkan oleh jarak yang sangat kecil. Sedangkan shearing
-
stress merupakan gaya per satuan luas yang diperlukan untuk
menyebabkan aliran (Yulianti, 2006).
1. Sistem Newton
Mengikuti hukum aliran Newton
Makin besar viskositas suatu cairan, makin besar gaya per
satuan luas yang diperlukan untuk menghasilkan suatu rate of
shear tertentu (Yulianti, 2006).
2. Sistem Non-Newton
Aliran Plastis
Cairan yang mempunyai aliran plastik tidak akan mengalir
sebelum suatu gaya tertentu dilampauinya. Gaya tersebut
adalah yield value atau f. Pada tekanan di bawah yield
value cairan tersebut bertindak sebagai bahan elastik,
sedangkan di atas harga ini aliran mengikuti hukum Newton
(Yulianti, 2006).
Aliran Pseudoplastis
Viskositas cairan psedoplastik akan berkurang dengan naiknya
kecepatan geser, berbeda dengan aliran plastik, di sini tidak
ada yield value, karena kurva tidak mempunyai bagian yang
linier, maka cairan akan mempunyai aliran pseudoplastik tidak
mempunyai harga viskositas yang absolut (Yulianti, 2006).
Aliran Dilatan (Yulianti, 2006).
Viskositas cairan akar naik dengan naiknya kecepatan geser
karena volumenya akan naik bila ia bergeser (Yulianti, 2006).
Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas :
1. Tekanan
Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan
viskositas gas tidak dipengaruhi oleh tekanan.
-
2. Temperatur
Viskositas cairan akan turun dengan naiknya temperatur,
sedangkan viskositas gas naik dengan naiknya temperatur
3. Kehadiran zat lain
Adanya bahan tambahan seperti bahan suspensi (misalnya
albumin dan globulin) menaikkan viskositas air. Pada minyak
ataupun gliserin adanya penambahan air akan menyebabkan
viskositas akan turun karena gliserinataupun minyak akan
semakin encer, waktu alirnya pun akan semakin cepat.
4. Ukuran dan berat molekul
Viskositas naik dengan naiknya berat molekul.
(Pettruci, 1993).
V. Alat dan Bahan
5.1 Alat
1. Beaker Glass
2. Gelas Ukur
3. Mortir dan stamper
4. Neraca Analitis
5. Viskotester Rion
5.2 Bahan
1. Akasia
2. Air
3. Gelatin
4. Na-CMC
5. Tilosa
6. Tragakan
-
5.3 Gambar Alat
No Nama Gambar
1 Beaker Glass
2 Gelas Ukur
3 Mortir dan Stamper
-
4 Neraca Analitis
5 Viskotester Rion
-
VI. Prosedur
Pertama, alat dan bahan yang diperlukan disiapkan. Setelah itu dibuat
larutan uji dengan konsentrasi 5% dan konsentrasi 10%. Bahan uji yang
digunakan adalah tragakan yang dilarutkan dalam 300 ml aquades. Untuk
tragakan konsentrasi 5%, tragakan ditimbang sebanyak 15 gr kemudian
dikembangkan dengan aquadest 1,5 kali bobot gr tragakan, yaitu
dikembangkan dengan 22,5 ml aquades dan untuk konsentrasi 10%,
tragakan ditimbang sebanyak 30 gr dan dikembangkan dengan 45 ml
aquades. Tragakan dikembangkan di dalam mortir selama 15 menit.
Setelah mengembang, tragakan digerus hingga terbentuk muchilago.
Setelah terbentuk muchilago, ditambahkan aquades sampai volume 300
ml, kemudian digerus hingga homogen. Setelah larutan uji dibuat,
selanjutnya viskositas dari larutan uji ditentukan dengan menggunakan
viskotester Rion pada rotor 3, kemudian viskotester diamati dan dilihat
viskositas yang dihasilkan dari larutan uji tersebut.
VII. Data pengamatan
7.1 Tabel Pengamatan
No. Zat Konsentrasi Rotor Viskositas (dpas)
1. Na CMC 5% 2 240
10% 2 600
2. Tilosa 5% 3 0,4
10% 3 1,25
3. Akasia 5% 3 0,4
10% 3 0,5
4. Tragakan 5% 3 0,5
10% 3 2
-
7.2 Grafik
a. Hubungan Konsentrasi Tragakan Terhadap Viskositas
b. Perbandingan Viskositas Zat
0
0.5
1
1.5
2
2.5
5% 10%
Vis
kosi
tas
(dp
as)
Grafik Hubungan Konsentrasi Terhadap
Viskositas
-
VIII. Perhitungan
Bahan yang digunakan : Tragakan yang dilarutkan dalam 300 ml
aquades.
Pembuatan bahan uji
Konsentrasi 5%
5
100 x 300 = 15 gr
Tragakan dikembangkan dengan aquades 1,5 bobot gram tragakan
15 x 1,5 = 22,5 ml
Jadi, 15 gr tragakan dikembangkan dalam 22,5 ml aquades selama 15
menit.
Konsentrasi 10%
10
100 x 300 = 30 gr
Tragakan dikembangkan dengan aquades 1,5 bobot gram tragakan
30 x 1,5 = 45 ml
Jadi, 30 gr tragakan dikembangkan dalam 45 ml aquades selama 15
menit.
IX. Pembahasan
Pada praktikum kali ini, dilakukan percobaan tentang viskositas.
Adapun tujuan dari praktikum ini adalah membuat larutan uji yang sesuai
dengan konsentrasi tertentu, dan menentukan viskositas sampel dengan
viskometer Brookfield dan viskometer Rion. Pada praktikum kali ini,
digunakan bahan uji berupa tragakan dan viskometer yang digunakan
adalah viskotester rion.
-
Prinsip pada praktikum viskositas ini adalah penerapan viskositas
digunakan dalam sifat alir zat cair atau rheologi. Rheologi adalah ilmu
yang mempelajari aliran cairan dan deformasi (Kosman, 2005). Rheologi
terlibat dalam pembuatan, pengemasan atau pemakaian, konsistensi,
stabilitas dan ketersediaan sediaan.
Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan
besar kecilnya gesekan di dalam fluida. Semakin besar viskositas suatu
fluida maka makin sulit suatu fluida mengalir dan makin sulit suatu benda
begerak di dalam fluida tersebut.
Pada praktikum ini hal pertama yang dilakukan adalah membuat
larutan uji. Alat yang digunakan untuk pembuatan bahan uji adalah mortir
dan stamper. Bahan uji digerus dan dikembangkan dalam stamper. Bahan
yang digunakan adalah tragakan. Pembuatan tragakan ini berdasarkan
pada variasi konsentrasi, yaitu konsentrasi 5% dan konsentrasi 10% yang
dilarutkan dalam 300 ml aquades. Untuk konsentrasi 5%, tragakan
ditimbang sebanyak 15 gr, sedangkan untuk konsentrasi 10%, tragakan
ditimbang sebanyak 30 gr.
Setelah itu tragakan dikembangan dengan aquades sebanyak 1,5
kali bobot gram agar terbentuk muchilago. Untuk tragakan 5%,
pengembangan dilakukan dengan menaburkan 15 gr tragakan dalam 22,5
ml aquades. Penaburan dilakukan secara merata tujuannya adalah agar
tragakan mengembang seluruhnya. Setelah itu didiamkan selama 15
menit hingga tragakan benar-benar mengembang. Setelah mengembang,
tragakan digerus hingga homogen. Setelah itu dilakukan penambahan
aquades sampai volume 300 ml. Penambahan aquades dilakukan secara
perlahan, agar bahan uji terhomogenkan secara sempurna dan agar larutan
uji tidak pecah.
-
Untuk tragakan dengan konsentrasi 10%, 30 gr tragakan
dikembangkan dengan aquades sebanyak 45 ml. Pengembangan
dilakukan selama 15 menit sama seperti tragakan dengan konsentrasi 5%.
Setelah mengembang, tragakan digerus hingga homogen dan
ditambahkan aquades sampai mencapai volume 300 ml. Penambahan
aquades dilakukan secara perlahan agar terbentuk muchilago dan agar
larutan uji tidak pecah.
Tragakan adalah eksudat gom kering yang diperoleh dengan
penorehan batang Asragalus gummifer Labill dan spesies Astragalus lain
(Depkes RI, 1979). Tragakan memiliki kemampuan membentuk gel,
maka tragakan lebih baik daripada akasia sebagai pengental. Tragakan
menghasilkan mucilago yang kurang lengket dibandingkan dengan
akasia, karena itu lebih cocok untuk penggunaan obat luar.
Setelah pembuatan larutan uji, dilakukan penentuan viskositas
cairan uji dengan menggunakan viskometer Rion. Viscotester Rion adalah
Viskotester yang cocok untuk pengkuran viskositas zat industri seperti
heavy oil, cat, dan perekat, serta untuk pengendalian kualitas di proses
manufaktur bahan pangan dan produk lainnya. Beroperasi menggunakan
prinsip silinder yang berputar, dimana rotor berputar pada kecepatan
konstan dimasukkan ke dalam cairan yang akan diukur. Ketahanan
terhadap gerakan rotor yang disebabkan oleh viskositas (torsi) diukur
dengan menggunakan mekanisme khusus untuk mendapatkan pembacaan
langsung di millipascal-detik (mPa.s) atau decipascal-detik.
Prinsip dari viscotester Rion yaitu mengukur viskositas suatu
cairan yang memiliki viskositas tinggi. Mengunakan baterai sebagai
sumber tegangan dan dapat membaca viskositas dengan segera setelah
diaktifkan.
-
Dari hasil percobaan, untuk tragakan 5% viskositas yang
dihasilkan dengan menggunakan rotor 3 sebesar 0,5 dPa.s sedangakan
untuk konsentrasi 10%, viskositas yang dihasilkan dengan rotor 3 sebesar
2 dPa.s. Dari hasil tersebut dapat dibuktikan bahwa semakin besar
konsentrasi atau semakin kental suatu cairan, maka viskositas cairan akan
semakin besar. Karena semakin kental suatu cairan, maka energi yang
dibutuhkan untuk memutar spindel semakin besar pula. Oleh
karenanya, viskositas yang dihasilkan akan semakin besar. Hal
tersebut dapat dibuktikan dengan grafik berikut ini.
Dengan mengetahui nilai viskositas dari masing-masing
konsentrasi dapat diketahui bahwa Viskositas berbanding lurus dengan
konsentrasi larutan. Suatu larutan dengan konsentrasi tinggi akan
memiliki viskositas yang tinggi pula, karena konsentrasi larutan
menyatakan banyaknya partikel zat yang terlarut tiap satuan volume.
Semakin banyak partikel yang terlarut, gesekan antar partikel semakin
tinggi dan viskositasnya semakin tinggi pula. Setiap bertambahnya
0
0.5
1
1.5
2
2.5
5% 10%
Vis
kosi
tas
(dp
as)
Grafik Hubungan Konsentrasi Terhadap
Viskositas
-
konsentrasi semakin bertambanhnya viskositas (kekentalan) sehingga
grafik yang ditunjukan adalah kenaikan dari setiap bertambahnya
konsentrasi.
Kecepatan putar rotor pada alat viskotester bergantung pada jenis
bahan yang akan diukur nilai viskositasnya. Karena jika tidak sesuai,
maka nilai viskositas bahan tidak akan terbaca karena jarum jam terus
bergeser akibat terjadinya geseran terus menerus antara rotor dengan
bahan.
Aliran cairan pada praktikum kali ini termasuk ke dalam aliran
pseudoplastis. Karena bahan yang digunakan adalah tragakan. Seperti
pada literatur, bahwa Aliran pseudoplastis ditunjukkan oleh beberapa
bahan farmasi yaitu gom alam dan sisntesis seperti dispersi cair dari
akasia, natrium alginat, metil selulosa, dan natrium karboksimetil
selulosa. Selain itu, viskositas aliran pseudoplastis akan berkurang
dengan meningkatnya rate of shear (laju geser/kecepatan). Rheogram
lengkung untuk bahan-bahan pseudoplastis ini disebabkan adanya aksi
shearing terhadap molekul-molekul polimer (atau suatu bahan berantai
panjang). Dengan meningkatnya shearing stress, molekul-molekul yang
secara normal tidak beraturan, mulai menyusun sumbu yang panjang
dalam arah aliran.Pengarahan ini mengurangi tahanan dari dalam bahan
tersebut dan mengakibatkan rate of shear yang lebih besar pada tiap
shearing stress berikutnya.
Selain larutan uji tragakan, pada praktikum ini digunakan
beberapa sampel lainnya, diantaranya adalah akasia, gelatin, Na-CMC,
dan tilosa. Setiap bahan uji memiliki viskositas yang berbeda. Adapun
nilai viskositas yang dihasilkan tiap bahan uji dapat dilihat melalui grafik
berikut ini.
-
Berdasarkan grafik viskositas tersebut dapat dilihat, bahwa
diantara bahan uji yang telah disebutkan tadi Na-cmc memiliki nilai
viskositas yang sangat tinggi dibandingkan dengan bahan uji lainnya,
kemudian tragakan memiliki nilai viskositas yang lebih tinggi dari tilosa
dan akasia, dan viskositas tilosa lebih tinggi dibandingkan dengan
viskositas pada akasia.
-
X. Kesimpulan
1. Dapat dibuat larutan uji (tragakan) dengan konsentrasi 5% dan 10%
yang dilarutkan dalam 300 ml aquades.
2. Dapat ditentukan viskositas tragakan dengan menggunakan
viskotester rion. Untuk konsentrasi 5%, viskositas yang dihasilkan
dengan rotor 3 sebesar 0,5 dPa.s sedangkan untuk konsentrasi 10%,
viskositas yang dihasilkan dengan rotor 3 sebesar 2 dPa.s.
-
Daftar Pustaka
Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar Konsep-konsep Inti. Jakarta :
Erlangga.
Depkes RI. 1979. Farmakope Indonesia Edisi III. Jakarta : BPOM.
Dudgale. 1986. Mekanika Fluida Edisi 3. Jakarta : Erlangga.
Giancoli. 2001. Fisika Jilid I. Jakarta: Erlangga,
Kamajaya. 2007. Cerdas Belajar Fisika. Jakarta:Penerbit Grafindo Media
Pratama.
Kosman,R. 2005. Farmasi Fisika. Makasar : Universitas Muslim
Indonesia.
Martin, A. 2008.Farmasi Fisika Edisi ke-2.Jakarata : UI Press.
Munson, Bruce R. 2004. Mekanika Fluida ed IV. Jakarta : Erlangga.
Petrucci, r.h. 1993. Fisika Dasar Jilid I. Erlangga : Jakarta
Polban,Himka. 2013. Viskositas. Available at
https://himka1polban.com/laporan/kimia-instrumen/laporan-
penentuan-viskositas/ [Diakses pada tanggal 29 April 2015].
Rumus Hitung. 2013. Rumus Viskositas. Available at
http://rumushitung.com/2013/10/03/rumus-definisi-viskositas/
[Diakses pada tanggal 24 April 2015].
Yulianti, Tri. 2006. Rheologi. Available at
http://erindyah.web.ugm.ac.id/wp-
-
content/uploads/2006/10/rheologi.ppt [Diakses pada 27 April
2015].
-
Lampiran
Muchilago tragakan Larutan Uji Larutan Uji dalam cup No. 3
Pengukuran Hasil pengukuran Hasil pengukuran
Viskositas viskositas konsentrasi 5% viskositas konsentrasi 10%