LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FARMASI FISIKA II
VISKOSITAS
NAMA : INA WIDIA
NPM : 260110140034
HARI/TANGGAL PRAKTIKUM : SENIN, 27 APRIL 2015
ASISTEN : ANUGRAH RAHMAWAN
FERSTY ANDINI
LABORATORIUM FARMASI FISIKA II
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS PADJADJARAN
JATINANGOR
2015
ABSTRAK
Pada praktikum kali ini praktikan telah melakukan pengujian viskositas.
Viskositas adalah suatu cara untuk menyatakan berapa daya tahan dari aliran yang
diberikan oleh suatu cairan. Untuk mengetahui viskositas dibuat suatu larutan uji
yang sesuai dengan konsentrasi tertentu. Larutan uji yang dipakai untuk
percobaan kali ini adalah gelatin yang dibuat dengan konsentrasi 5% dan 10%.
Gelatin adalah suatu zat padat tidak berasa, tidak berwarna, dan tembus cahaya,
yang diperoleh dengan cara hidrolisis parsial kolagen. Gelatin meleleh bila
dipanaskan, namun akan segera menjadi padat lagi apabila didinginkan. Bila
bercampur dengan air, gelatin akan membentuk larutan dengan viskositas tinggi
yang juga akan menjadi padat (gel) bila mendingin. Larutan uji ini harus
dikembangkan terlebih dahulu dengan menggunakan air panas kemudian digerus
dan akan terbentuk mucilago. Larutan uji yang sudah dalam bentuk mucilago diuji
viskositasnya dengan menggunakan viskometer Rion pada rotor 1 dan rotor 3.
Viskometer Rion adalah viskometer yang menggunakan baterai kering sebagai
sumber tegangan yang dapat membaca viskositas suatu larutan uji dengan segera
setelah diaktifkan. Viskositas suatu larutan uji akan bertambah seiring dengan
kenaikkan konsentrasi dari larutan uji. Hal ini dapat terjadi karena umumnya
larutan yang mempunyai konsentrasi tinggi, artinya larutan tersebut mempunyai
tingkat kekentalan yang lebih tinggi pula serta waktu alirnya akan semakin
lambat.
Kata kunci : larutan uji, konsentrasi, viskometer Rion, kekentalan, waktu alir.
ABSTRACT
At this time practitioner lab has been testing the viscosity. Viscosity is a way to
express how the durability of a given stream by a fluid. To determine the viscosity
of a test solution prepared in accordance with a certain concentration. Test
solutions used for this experiment is gelatin made with concentrations of 5% and
10%. Gelatin is a tasteless solid substance, colorless, and opaque, which is
obtained by partial hydrolysis of collagen. Gelatin melts when heated, but will
soon become solid again when cooled. When mixed with water, gelatin will form
a solution with high viscosity which will also be solid (gel) when it cools. The test
solution must be developed in advance using hot water and then crushed and will
form mucilago. Test solution which is in the form mucilago viscosity tested using
Rion viscometer on the rotor 1 and rotor 3. Rion viscometer is viscometer which
uses dry battery as a voltage source that can read a test solution viscosity
immediately after switching on. The viscosity of a test solution will increase along
with the increase in concentration of the test solution. This can occur because the
general solution that has a high concentration, it means that the solution has a
higher viscosity level as well and alirnya time will be slower.
Keywords: test solutions, the concentration, Rion viscometer, viscosity, flow time.
I. TUJUAN PERCOBAAN
1.1.Membuat larutan uji yang sesuai dengan konsentrasi tertentu.
1.2.Menentukan viskositas sampel dengan viskometer Brookfield dan
viskometer Rion.
II. PRINSIP PERCOBAAN
2.1. 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)
2.2.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, setiap lapisan dibawahnya akan bergerak 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)
2.3.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).
2.4.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 antar partikel zat cair, atau geekan antara
zat cair dan dinding permukaan tempat zat cair tersebut berada
(Indrajit, 2007).
Setiap zat cair memiliki vskositas yang berbeda. Dapat dilihat
koefesien viskositas beberapa fluida pada berbagai suhu. Keadaan
suhu dicantumkan karena viskositas bergantung pada suhu. Semakin
besar suhu maka semakin kecil viskositasnya, begitupula sebaliknya.
Satuan viskositas dalam SI adalah Ns/m2, sedangkan dalam satuan cgs
adalah poise (Indrajit, 2007).
Fluida ideal adalah fluida yang tidak memiliki viskositas
(kekentalan). Jika sebuah benda bergerak di dalam fluida ideal, benda
tersebut tidak akan mengalami gaya gesekan. Jadi, tekanan fluida
sebelum dan setelah melewati suatu penhalang tidak akan berubah.
Resultan gaya yang bekerja pada setiap titik aliran fluida adalah nol
(Indrajit, 2007).
Jika benda bergerak dalam fluida yang memiliki viskositas, akan
terjadi gaya gesek antara benda dan fluida. Gaya tersebut dinamakan
gaya Stokes. Jika benda yang bergerak dalam fluida tersebut berbentuk
bola, besarnya gaya Stokes, dirumuskan sebagai berikut :
FS = 6rv
Keterangan :
FS = gaya Stokes (N)
= koefesien viskositas (Ns/m2)
r = jari-jari bola (m)
v = kecepatan relatif bola terhadap fluida (m/s)
(Indrajit, 2007)
Viskositas dapat dengan mudah dipahami dengan meninjau satu
lapisan titips fluida yang ditempatkan diantara duan lempeng logam
yang rata. Satu lempeng bergerak (lempeng atas) dan lempeng yang
lain diam (lempeng bawah). Fluida yang bersentuhan dengan lempeng
ditahan oleh gaya adhesi antara molekul fluida dan molekul lempeng.
Dengan demikian, lapisan fluida yang bersentuhan dengan lempeng
yang bergerak akan ikut bergerak, sedangkan lapisan fluida yang
bersentuhan dengan lempeng diam akan tetap diam (Purwoko, 2007).
Lapisan fluida yang bergerak mempunyai kelajuan sama dengan
kelajuan lempeng yang bergerak, yaitu sebesar v. lapisan fluida yang
diam akan menahan lapisan fluida di atasnya karena adanya gaya
kohesi. Lapisan yang ditahan itu menahan lapisan di atasnya lagi dan
seterusnya sehingga kelajuan setiap lapisan fluida bervariasi dari nol
sampai v. Untuk menggerakkan lempeng diperlukan gaya. Untuk
membuktikannya, dapat dicoba dengan menggerakan sebuah potongan
kaca di atas tumpahan sirup. Semakin kental fluida, semakin besar
gaya yang diperlukan untuk mendorong (Purwoko, 2007).
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.
Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya
memperoleh energi. Molekuk-molekul cairan bergerak
sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan
demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan
temperatur.
3. Kehadiran zat lain
Penambahan gula tebu meningkatkan viskositas air. Adanya
bahan tambahan seperti bahan suspensi (misal albulin dan
globulin) menaikkan viskositas air. Pada minyak ataupun
gliserin adanya penambahan air akan menyebabkan viskositas
akan turun karena gliserin ataupun minyak akan semakin encer,
waktu alirannya pun akan semakin cepat.
4. Ukuran dan berat molekul
Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju
aliran alkohol cepat, larutan minyak laju alirannya lambat dan
kekentalan tinggi. Larutan minyak misalnya CPO memiliki
kekentalan tinggi serta laju aliran lambat, sehingga viskositas
tinggi.
5. Bentuk molekul
Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin tinggi.
6. Kekuatan antar molekul
Viskositas air naik dengan adanya ikatan hidrogen, viskositas
CPO dengn gugus OH pada trigliseridanya naik pada keadaan
yang sama.
7. Konsentrasi
Untuk suatu larutan viskositasnya bergantung pada konsentrasi
atau kepekatan larutan. Umumnya larutan yang mempunyai
konsentrasi tinggi, viskositasnya juga tinggi. Sebaliknya larutan
yang viskositasnya rendah, konsentrasinya juga rendah
(Sukarjo, 2002)
V. ALAT DAN BAHAN
5.1.ALAT
Gelas Kimia
Gelas Ukur
Kertas perkamen
Lumpang dan mortir
Neraca analitik
Penangas air
Pipet
Spatula
Viskometer Rion
5.2.BAHAN
Air
Gelatin
5.3.GAMBAR ALAT
Gelas kimia Gelas ukur
Kertas perkamen Lumpang dan mortir
Neraca analitik Penangas air
Pipet tetes Spatula
Viskometer Rion
VI. PROSEDUR PERCOBAAN
Pada praktikum uji viskositas ini dilakukan beberapa prosedur untuk
mengetahui nilai viskositas dari suatu larutan uji sesuai dengan
konsentrasi tertentu. Hal pertama yang dilakukan adalah menimbang
zat uji yaitu gelatin sebanyak 15 gram (untuk konsentrasi 5%) dan 50
gram (untuk konsentrasi 10%) dengan menggunakan neraca analitik
yang beralaskan kertas perkamen. Selanjutnya melakukan kalibrasi
pada gelas kimia sebanyak 300 ml dengan menggunakan gelas ukur.
Kemudian air panas dimasukkan ke dalam gelas kimia sampai batas
kalibrasi (300 ml). Masukkan air panas tersebut ke dalam mortir lalu
taburkan gelatin secara merata dan perlahan diatas permukaan air
panas, tunggu hingga mengembang. Setelah gelatin mengembang
kemudian digerus dan akan terbentuk mucilago/larutan uji. Setelah itu,
larutan uji dimasukkan ke dalam gelas kimia. Selanjutnya ambil
beberapa mililiter larutan uji dan masukkan ke dalam wadah
viskomerer Rion. Larutan uji diukur viskositasnya dengan
menggunakan viskometer Rion pada rotor 1 dan rotor 3. Amati dan
baca viskositasnya.
VII. DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
No. Perlakuan Hasil Gambar
1 Gelatin ditimbang
sebanyak 15 gr
(untuk konsentrasi
5%) dan 30 gr
(untuk konsentrasi
10%) dengan
menggunakan
neraca analitik
diatas kertas
perkamen
Gelatin
dengan
massa 15 gr
dan 30 gr
2. Mengkalibrasi
gelas kimia dengan
air sebanyak 300
ml dengan
menggunakan gelas
ukur
Gelas kimia
terkalibrasi
300 ml
3. Gelas ukur yang
sudah terkalibrasi
dimasukkan air
panas sampai batas
kalibrasi yaitu 300
ml
Air panas
dalam gelas
kimia
sebanyak
300ml
4. Air panas dalam
gelas kimia
dimasukkan ke
dalam mortir
kemudian gelatin
ditaburkan secara
merata diatas
permukaan air
panas dan tunggu
hingga
mengembang
Air panas
dan gelatin
dalam
mortir, lama
kelamaan
gelatin
mengembang
5. Setelah gelatin
mengembang
kemudian digerus
sampai terbentuk
mucilago
Mucilago /
larutan uji
terbentuk
6. Larutan uji
dimasukkan ke
dalam gelas kimia
Larutan uji
dalam gelas
kimia
7. Larutan uji
dimasukkan ke
dalam wadah
viskometer Rion
beberpa ml
Larutan uji
dalam wadah
viskometer
Rion
8. Larutan uji diukur
viskositasnya
dengan
menggunakan
viskometer Rion
pada rotor 1 dan
rotor 3
Viskositas
larutan uji
terbaca pada
rotor 1 dan
rotor 3
Perhitungan Konsentrasi
Konsentrasi 5% = 5
100 300 = 15
Konsentrasi 10% = = 10
100 300 = 30
Volume air panas yang digunakan = 300ml
Konsentrasi Rotor Viskositas (dpas)
5% 3 0.6
1 10
10% 3 0,5
1 8
VIII. PEMBAHASAN
Pada praktikum uji viskositas terhadap suatu larutan uji. Arti
dari viskositas tersendiri adalah suatu cara untuk menyatakan berapa
daya tahan dari aliran yang diberikan oleh suatu cairan. Viskositas
dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu suhu, tekanan, kehadiran
zat lain, bentuk molekul, ukuran molekul, kekuatan antar molekul serta
konsentrasi. Pada praktikum kali ini viskositas akan diuji dengan
menggunakan larutan uji yang dibuat dengan konsentrasi yang berbeda
yaitu dengan konsentrasi 5% dan konsentrasi 10%. Larutan uji yang
digunakan adalah gelatin. Gelatin adalah suatu zat padat tidak berasa,
tidak berwarna, dan tembus cahaya, yang diperoleh dengan cara
hidrolisis parsial kolagen. Gelatin meleleh bila dipanaskan, namun
akan segera menjadi padat lagi apabila didinginkan. Bila bercampur
dengan air, gelatin akan membentuk larutan dengan viskositas tinggi
yang juga akan menjadi padat (gel) bila mendingin. Dilakukan
beberapa prosedur untuk mengetahui nilai viskositas dari suatu larutan
uji ini sesuai dengan konsentrasi tertentu. Hal pertama yang dilakukan
adalah menimbang zat uji yaitu gelatin sebanyak 15 gram (untuk
konsentrasi 5%) dan 50 gram (untuk konsentrasi 10%) dengan
menggunakan neraca analitik karena merupakan alat timbangan yang
mempunyai ketelitian dan kesensififan yang sangat tinggi pada hasil
penimbangan, dan gelatin dialasi oleh kertas perkamen karena gelatin
berupa bahan sediaan farmasi berupa serbuk sehingga dengan dialasi
oleh kertas perkamen dapat memudahkan proses penimbangan (serbuk
helatin tidak bercecer). Selanjutnya melakukan kalibrasi pada gelas
kimia sebanyak 300 ml air biasa dengan menggunakan gelas ukur.
Caranya yaitu masukkan air biasa ke dalam gelas ukur sebanyak 300ml
kemudian masukkan ke dalam gelas kimia, hasil kalibrasi pada
permukaan atas air pada gelas kimia diberi tanda. Kalibrasi gelas kimia
ini dilakukan karena gelatin akan dilarutkan dengan air panas,
sehingga tidak memungkin bila air panas harus diukur secara langsung
dalam gelas ukur, gelas ukur merupakan alat ukur volumetrik yang
dapat memuai apabila terkena panas. Larutan gelatin harus digunakan
dalam keadan panas untuk mencegah terbentuknya gel. Kemudian air
panas dimasukkan ke dalam gelas kimia sampai batas kalibrasi (300
ml). Masukkan air panas tersebut ke dalam mortir lalu taburkan gelatin
secara merata dan perlahan dan setipis mungkin agar tidak terjadi
gumpalan diatas permukaan air panas dan agar mengembang secara
sempurna, tunggu 15 menit hingga sampai serbuk-serbuk gelatin
terlihat telah menyerap air. Gelatin dapat mengembang dan menyerap
air 5-10 kali bobot asalnya. Setelah itu dihomogenkan dengan di gerus
hingga gelatin mengembang. Hal ini dilakukan agar viskositas atau
kekentalan di setiap bagian yang ada dalam sampel tragakan homogen
atau sama. Setelah itu, larutan uji dimasukkan ke dalam gelas kimia.
Selanjutnya ambil beberapa mililiter larutan uji dan masukkan ke
dalam wadah viskomerer Rion. Larutan uji diukur viskositasnya
dengan menggunakan viskometer Rion. Viskometer Rion adalah
viskometer yang menggunakan baterai kering sebagai sumber
tegangan yang dapat membaca viskositas suatu larutan uji dengan
segera setelah diaktifkan. Dalam menentukan viskositas dengan
viskotester Rion, rotor yang akan digunakan harus sesuai dengan
viskositas sampel dan ukuran tempat sampel pun berubah sesuai
dengan rotor yang digunakan.
Jenis rotornya ada 3 yaitu dibagi berdasarkan rentang ukuran
viskositasnya :
Rotor no.3 : 0,3-13 dPa.s (dengan cup no.3,,kurang lebih
170ml)
Rotor no.1 : 3-150 dPa.s (dengan wadah sampel beaker 400-
500ml)
Rotor no.2 : 100-4000 dPa.s (dengan wadah sampel beaker
400-500ml)
Urutan penggunaan rotor adalah dari rotor no.3 kemudian no.1. Hal
ini dilakukan dari rentang viskositas terendah agar skala yang
terbaca dapat lebih jelas dan dapat lebih ditentukan.
Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menggunakan
viskotester rion ini antara lain adalah wadah sampel sesuai dengan
rotor yang digunakan. Jika menggunakan rotor no.3 wadah sampel
menggunakan cup no.3, jika menggunkan rotor no.2 dan no.1, wadah
sampel dapat menggunakan beaker glas 600ml. Selain itu juga, bagian
alat tempat melihat hasil harus dalam keadaan datar dan hal ini dapat
dilihat dengan memperhatikan indikator air yang berada pada bagian
atas alat. Gelembung udara pada airnya harus berada di tengah dan hal
ini menunjukan bahwa pengukuran yang dilakukan adalah tegak lurus .
Selain itu pengukuran yang dilakukan pada cairan harus berada pada
suhu kamar karena suhu yang tinggi akan menurunkan viskositas.
Ikatan antar partikel akan menjadi lebih renggang ketika suhu dari
cairan meningkat. Hal inilah yang menyebabkan viskositasnya
menurun.
Pada viskometer Rion ini dipilih rotor nomor 1 dan rotor
nomor 3 karena larutan uji yang digunakan tidak terlalu kental,
sedangkan rotor nomor 2 digunakan untuk larutan uji yang mempunyai
kekentalan yang sangat tinggi. Rotor bekerja dengan menguji
ketahanan suatu larutan uji yang nantinya akan memunculkan nilai
viskositasnya. Satuan viskositas yang digunakan adalah dpas. Hasil
yang di dapat dari percobaan ini dengan menggunakan viskometer
Rion rotor 3, larutan uji konsentrasi 5% menghasilkan viskositas
sebesar 0,6 dpas sedangkan pada larutan uji 10% menghasilkan
viskositas sebesar 0,5 dpas. Dan hasil yang di dapat dari percobaan ini
dengan menggunakan viskometer Rion rotor 1, larutan uji konsentrasi
5% menghasilkan viskositas sebesar 10 dpas sedangkan pada larutan
uji 10% menghasilkan viskositas sebesar 8 dpas. Setelah
diekstrapolasikan dengan grafik dapat dilihat hubungan antara
viskositas dengan konsentrasi yaitu grafik yang menurun. Ini artinya
viskositas menurun dengan dipengaruhi kenaikan konsentrasi. Hasil ini
tidak sesuai dengan teori, prinsip dan literatur yang menyatakan bahwa
viskositas cairan akan naik seiring dengan naiknya konsentrasi. Makin
kental suatu cairan, makin besar gaya yang dibutuhkan untuk
membuatnya mengalir pada kecepatan tertentu. Kekentalan adalah sifat
dari suatu zat cair (fluida) disebabkan adanya gesekan antara molekul-
molekul zat cair dengan gaya kohesi pada zat cair tersebut. Gesekan-
gesekan inilah yang menghambat aliran zat cair. Fluida yang lebih cair
biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air. Sebaliknya, fluida yang
lebih kental biasanya lebih sulit mengalir, contohnya minyak goreng,
oli, madu, dan lain-lain. Hasil percobaan yang tidak sesuai dengan
literatur ini disebabkan oleh adanya kesalahan penggunaan air panas
pada larutan uji konsentrasi 5%. Suhu air panas menjadi menurun
karena terlalu lama didiamkan, sehingga pada saat dimasukkan ke
dalam mortir air sudah berada dalam keadaan suhu hangat (suhu
menurun) dan hal ini mempengaruhi proses pembentukan mucilago.
Mucilago tidak terbentuk, yang terbentuk adalah gelatin yang berubah
menjadi gel yang tidak dapat larut dengan air. Peristiwa ini
mempengaruhi nilai viskositas yang dibaca oleh viskometer Rion. Gel
mempunyai viskositas yang lebih tinggi sehingga apabila
dibandingkan dengan larutan uji konsentrasi 10% dihasilkan grafik
yang menurun (viskositas konsentrasi 5% > viskositas 10%).
IX. SIMPULAN
9.1. Dapat dibuat larutan uji gelatin dengan konsentrasi 5% dan 10%
dengan konsentrasi 5% sebanyak 15 gram dan konsentrasi 10%
sebanyak 30 gram.
9.2. Dapat ditentukam viskositas gelatin dengan menggunakan
viskometer Rion.
Gelatin 5% dengan rotor 3 didapatkan viskositas 0,6 dpas dan
rotor 1 viskositasnya 10 dpas.
Gelatin 10% dengan rotor 3 didapatkan viskositas 0,5 dpas dan
rotor 1 viskositasnya 8 dpas.
DAFTAR PUSTAKA
Dudgale. 1986. Mekanika Fluida Edisi 3. Jakarta : Erlangga
Indrajit, Dudi. 2007. Mudah dan Aktif Belajar Fisika. Bandung : PT. Setia Purna
Inves
Kosman,R.2005.Farmasi Fisika. Universitas Muslim Indonesia:Makassar
Martin, A. 2008.Kimia Fisika Edisi ke-3.Jakarata : UI Press
Polban,Himka.2013.Viskositas.Available at
https://himka1polban.com/laporan/kimia-instrumen/laporan-penentuan-
viskositas/
Purwoko. Efendi. 2007. Fisika: SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Yudhistira
Rumus Hitung. 2013. Rumus Viskositas. Available at
http://rumushitung.com/2013/10/03/rumus-definisi-viskositas/ [Diakses pada
tanggal 24 April 2015]
Sukarjo. 2002. Kimia Fisika. Jakarta : PT. Rinika Cipta
LAMPIRAN
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
5 10
Rotor 3
viskositas
Konsentrasi (%)
Viskositas (dpas)
0
2
4
6
8
10
12
5 10
Rotor 3
viskositas
Column1
Konsentrasi (%)
Viskositas (dpas)
Top Related