laporan akhir praktikum farmasi fisika ii viskositas

27
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FARMASI FISIKA II VISKOSITAS NAMA : AYU APRILIANI HARI/TANGGAL PRAKTIKUM : KAMIS, 30 APRIL 2015 ASISTEN :1. NOVIA EKA PUTRI 2. RIMBA T LABORATORIUM FARMASI FISIKA FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS PADJADJARAN JATINANGOR

Upload: ayu-apriliani

Post on 26-Sep-2015

1.442 views

Category:

Documents


112 download

DESCRIPTION

viskositas

TRANSCRIPT

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FARMASI FISIKA II VISKOSITAS

NAMA: AYU APRILIANIHARI/TANGGAL PRAKTIKUM: KAMIS, 30 APRIL 2015ASISTEN:1. NOVIA EKA PUTRI 2. RIMBA T

LABORATORIUM FARMASI FISIKA FAKULTAS FARMASIUNIVERSITAS PADJADJARANJATINANGOR2015

ABSTRAK

Viskositas adalah ukuran kekentalan suatu fluida yang menunjukkan besar kecilnya gesekan internal fluida. Viskositas fluida berhubungan dengan gaya gesek antarlapisan fluida ketika satu lapisan bergerak melewati lapisan yang lain. Tujuan dari praktikum ini yaitu membuat larutan uji yang sesuai dengan konsentrasi tertentu dan menentukan viskositas sampel dengan viscometer Brookfield dan viskometer Rion. Metode yang digunakan dalam praktikum ini adalah dengan mengembangkan beberapa suspending agent yaitu Na-CMC, Tilosa, Akasia dan tragakan lalu ditentukan viskositasnya menggunakan viscometer Brookfield dan viskometer Rion. Tahapan praktikum viskositas yaitu dibuat larutan uji berisi agen pensuspensi. Ditentukan viskositas cairan uji dengan viskometer Brookfield dan viskometer Rion. Pengukuran dengan viskometer Brookfield LV diatur kecepatan pada rpm 3;6;12;30;60. Ditentukan spindel yang sesuai. Dibaca dan dihitung viskositasnya dan dibuat reogram plot antara viskositas dengan rpm. Untuk pengukuran dengan viskometer Rion pertama ditentukan rotor yang sesuai dan dibaca nilai viskositasnya. Dari hasil percobaan didapatkan hasil bahwa viskositas NaCMC paling besar diantara tragakan, tilosa dan akasia.

Kata Kunci: Viskositas, Viskometer Brookfield, Viskometer Rion, Agen pensuspensi.

ABSTRACT

Viscosity is a measure of viscosity of a fluid which indicate the size of the internal friction of the fluid. Fluid viscosity related to the frictional forces between the layers when one layer of fluid moving past the other layers. The purpose of this practicum is to make the appropriate test solution with a certain concentration and determine the viscosity of the sample with a Brookfield viscometer and the viscometer Rion. The method used in this practicum is to develop some of suspending agent, namely Na-CMC, Tilosa, acacia and tragacanth then the viscosity determined using a Brookfield viscometer and the viscometer Rion. Procedure of this practicum is make solution test containing suspending agent. Fluid viscosity is determined by Brookfield viscometer and Rion viscometer. Measurements with a Brookfield LV viscometer speed is set at 3 ; 6; 12; 30; 60 rpm. Determined appropriate spindle. Read and calculated viscosities and made reogram plot between viscosity with rpm. Rion viscometer for measurements with first determined the appropriate rotor and read the value of its viscosity. From the experimental results showed that the viscosity of the suspending agent NaCMC the largest among tragacanth, tilosa and acacia.

Keywords: Viscosity, Brookfield viscometer, viscometer Rion, Suspending Agent.

I. Tujuan Percobaam1. Membuat larutan uji yang sesuai dengan konsentrasi tertentu2. Menentukan viskositas sampel dengan viscometer Brookfield dan viskometer Rion.

II. Prinsip Percobaan

1. ViskositasViskositas 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 fluidaL = jarak antar keping = koefisien viskositas Kg m-1s-1atau pascal.second (Rumushitung, 2013)

2. Aliran Newton dan Non-NewtonAliran 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)3. Viskometer BrookfieldMerupakan 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. RheologiAdalah ilmu yang mempelajari tentang aliran cairan dan deformasi (Kosman,2005)

III. Reaksi-

IV. Teori DasarViskometer merupakan peralatan yang digunakan untuk mengukur viskositas suatu fluida. Model viskometer yang umum digunakan berupa viskometer bola jatuh, tabung ( pipa kapiler ) dan sistem rotasi. Viskometer rotasi silinder sesumbu (concentric cylinder) dibuat berdasarkan 2 standar, sistem, dimana silinder bagian dalam berputar dengan silinder bagian luar diam dan sistem Couette dimana bagian luar silinder yang diputar sedangkan bagian dalam silinder diam. Fluida yang akan diukur ditempatkan pada celah diantara kedua silinder. Fluida (zat alir ) adalah zat yang dapat mengalir, misalnya zat cair dan gas. Fluida dapat digolongkan dalam dua macam, yaitu fluida statis dan dinamis. Didalam fluida yang tidak diidealisir terdapat aktivitas molekuler antara bagian-bagian lapisannya. Salah satu akibat dari adanya aktivitas ini adalah timbulnya gesekan internal antara bagian-bagian tersebut, yang dapat digambarkan sebagai gaya luncur diantara lapisan-lapisan fluida tadi. Hal ini dapat dilihat dari perbedaan kecepatan bergerak lapisan-lapisan fluida tersebut. Bila pengamatan dilakukan terhadap aliran fluida makin mengecil ditempat-tempat yang jaraknya terhadap dinding pipa semakin kecil, dan praktis tidak bergerak pada tempat di dinding pipa. Sedangkan kecepatan terbesar terdapat ditengah-tengah pipa aliran. Viskositas suatu fluida adalah sifat yang menunjukkan besar dan kecilnya tahanan dalam fluida terhadap gesekan. Fluida yang mempunyai viskositas rendah, misalnya air mempunyai tahanan dalam terhadap gesekan yang lebih kecil dibandingkan dengan fluida yang mempunyai viskositas yang lebih besar (USU, 2011).Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliran fluida yang merupakan gesekan antara molekul-molekul cairan satu dengan yang lain. Suatu jenis cairan yang mudah mengalir dapat dikatakan memiliki viskositas yang rendah, dan sebaliknya bahan-bahan yang sulit mengalir dikatakan memiliki viskositas yang tinggi. Pada hukum aliran viskos, Newton menyatakan hubungan antara gaya-gaya mekanika dari suatu aliran viskos sebagai: Geseran dalam (viskositas) fluida adalah konstan sehubungan dengan gesekannya. Hubungan tersebut berlaku untuk fluida Newtonian, dimana perbandingan antara tegangan geser (s) dengan kecepatan geser (g) nya konstan. Parameter inilah yang disebut dengan viskositas. Aliran viskos dapat digambarkan dengan dua buah bidang sejajar yang dilapisi fluida tipis diantara kedua bidang tersebut. Suatu bidang permukaan bawah yang tetap dibatasi oleh lapisan fluida setebal h, sejajar dengan suatu bidang permukaan atas yang bergerak seluas A. Jika bidang bagian atas itu ringan, yang berarti tidak memberikan beban pada lapisan fluida dibawahnya, maka tidak ada gaya tekan yang bekerja pada lapisan fluida. (Burhanudin, 2008).Koefisien viskositas secara umum diukur dengan dua metode : Metode Viskometer Ostwald Viskometer Ostwald adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengalirnya sejumlah tertentu cairan dicatat, dan dihitung dengan hubungan :

Umumnya koefisien viskositas dihitung dengan membandingkan laju aliran cairan dengan laju aliran koefisien viskositasnya diketahui. Hubungan itu adalah: (Dogra,2009) Metode Bola jatuh Metode bolajatuh menyangkut gaya gravitasi yang seimbang dengan gerakan aliran pekat, dan hubungannya adalah :

dimana b merupakan bola jatuh atau manik-manik dan g adalah konstanta gravitasi. Apabila digunakan metode perbandingan, kita dapatkan (Dogra,2009)Faktor yang mempengaruhi viskositas antara lain:1. Gaya IntermolekularViskositas juga dihubungkan dengan gaya intermolekuler pada cairan. Jika gaya intermolekular kuat , viskositasnya tinggi. Sebagai contoh air mempunyai viskositas yang lebih tinggi daripada metanol, karena air mempunyai gaya intermolekuler lebih besar daripada metanol.2. TemperatureKenaikan temperature menyebabkan penurunan viskositas. Hal ini menyebabkan kenaikan energi kinetik rata-rata. Maka dari itu gaya intermolekular dapat ditahan.3. Ikatan HidrogenCairan yang mempunyai ikatan hidrogen kuat mempunyai viskositas yang lebih tinggi karena penigkatan ukuran massa dan molekul. Sebagai contoh asam sulfat dan gliserol mempunyai viskositas yang lebih tinggi karena mempunyai ikatan hidrogen yang lebih kuat (Winarto,2013).Gaya tarik menarik antarmolekul yang besar dalam cairan menghasilkan viskositas yang tinggi. Koefisien viskositas didefinisikan sebagai hambatan pada aliran cairan. Gas juga memiliki viskositas, tetapi nilainya sangat kecil. Dalam kasus tertentu viskositas gas memiliki peran penting, misalnya dalam pesawat terbang yaitu:1. Viskositas cairan yang partikelnya besar dan berbentuk tak teratur lebih tinggi daripada yang partikelnya kecil dan bentuknya teratur.2. Semakin tinggi suhu cairan, semakin kecil viskositasnya.Dua poin ini dapat dijelaskan dengan teori kinetik. Tumbukan antara partikel yang berbentuk bola atau dekat dengan bentuk bola adalah tumbukan elastik atau hampir elastik. Namun, tumbukan antara partikel yang bentuknya tidak beraturan cenderung tidak elastik. Dalam tumbukan tidak elastik, sebagian energi translasi diubah menjadi energi vibrasi, dan akibatnya partikel menjadi lebih sukar bergerak dan cenderung berkoagulasi. Efek suhu mirip dengan efek suhu pada gas (Takeuchi, 2008).

V. Alat, Bahan dan Gambar AlatAlat1. Air2. Akasia3. Gelatin4. Na-CMC5. Tilosa 6. Tragakan

Bahan1. Viskometer Brookfield LV2. Viskometer Rion

Gambar Alat Viskometer Brookfield LVViskometer Rion

VI. ProsedurDibuat larutan uji berisi suspending agent berupa Na-CMC, tilosa, akasia dan tragakan dengan cara dikembangkan menggunakan pelarut yang sesuai. Ditentukan viskositas cairan uji dengan viskometer Brookfield dan viskometer Rion. Pengukuran dengan viskometer Brookfield LV diatur kecepatan pada rpm 3;6;12;30;60. Ditentukan spindel yang sesuai. Dibaca dan dihitung viskositasnya dan dibuat reogram plot antara viskositas dengan rpm. Untuk pengukuran dengan viskometer Rion pertama ditentukan rotor yang sesuai dan dibaca nilai viskositasnya.

VII. Data Pengamatan

KonsentrasiRotorViskositas (dPa.s)

5 %1-

2240

10 %1-

2600

Perhitungan NaCMC konsentrasi 5% x 300= 15 gram

NaCMC konsentrasi 10% x 300= 30 gram

VIII. PembahasanDalam praktikum kali ini menentukan viskositas dari beberapa suspending agent yang sering digunakan dalam dunia farmasi. Suspending merupakan bahan tambahan yang penting dalam pembuatan suspensi. Suspending agent digunakan untuk meningkatkan viskositas, mencegah penurunan partikel dan mencegah penggumpalan resin dan bahan berlemak. Pemilihan suspensing agent harus tepat, tunggal atau kombinasi dan pada konsentrasi yang tepat pula. Meskipun secara kimia sesuai, tidak menutup kemungkinan suspensing agent dan obat dapat berinteraksi.Suspending bekerja dengan meningkatkan kekentalan. Sehingga sebaiknya penambahan suspending agent perlu diatur. Kekentalan yang berlebih menyebabkan suspensi sulit terkonstitusi dengan pengocokan, dan sulitnya untuk dituang. Suspensi yang baik memiliki viskositas yang sedang serta tidak mengandung bahan bergumpal. Suspending agent yang dipakai dalam praktikum ini adalah Na- CMC, akasia, tragakan dan tilosa.Viskometer yang digunakan pada paktikum kali ini adalah Viskometer Brookfield dan Viskometer Rion. Prinsip dari Viskometer Brookfield ini yaitu rotasi dengan mengkombinasikan setting spindle dan kecepatan putar spindle. Pada viskometer ini dilengkapi dengan tiga spindle yang memiliki bentuk yang berbeda-beda, ada yang berukuran kecil,sedang dan besar. Selain ukurannya yang berbeda-beda, ketiga jenis spindle ini memiliki fungsi yang berbeda. Jika sediaan yang akan diuji mempunyai karakteristik aliran Newton maka digunakan spindle 3 atau dapat juga dengan spindle 1 karena larutan yang memiliki daya alir Newton bersifat tidak terlalu kental (encer). Namun untuk mengukur viskositas larutan yang memiliki karakteristik aliran Non-Newton dapat digunakan spindle 2 yang berbentuk kecil karena pada aliran Non-Newton larutannya mempunyai kekentalan yang tinggi. Viskometer Rhion digunakan untuk mengukur suatu cairan yang memiliki viskositas tinggi. Memiliki rentang ukuran 30 sampai 400.000 mPa's (cP). Hal tersebut cocok dan nyaman pada satu tangan. Dengan menggunakan baterai kering sebagai sumber tegangan. Dan dapat membaca viskositas dengan segera setelah diaktifkan (Moechtar,1990).Sebelum digunakan untuk ditentukan viskositasnya , masing masing suspending agent dikembangkan dulu dengan air sesuai dari sifat masing-masing suspending agent. Ada yang lebih baik dikembangkan menggunakan air biasa dan ada juga yang dikembangkan menggunakan air panas. Na-CMC mempunyai sifat kelarutan yaitu mudah terdispersi dalam air membentuk larutan koloidal, tidak larut dalam etanol, dalam eter dan dalam pelarut organik lain. Na-CMC lebih baik dikembangkan menggunakan air panas untuk lebih mempercepat proses pengembangan. Hal ini berhubungan dengan titik leleh atau titik didih Na-CMC dimana rentangnya yaitu 227 C, sehingga tetap stabil jika dikembangakan menggunakan air panas. Selain itu dipengaruhi juga oleh Na-CMC yang merupakan suspending agent yang diperoleh dari proses sintesis. Biasanya suspending agent yang diperoleh dari proses sintesis mempunyai ikatan yang lebih rigid atau kuat, berbeda dengan suspending agent yang berasal dari alam. Na CMC yang dibuat konsentrasinya yaitu 5% dan 10 %.Na-CMC (karboksimetil selulosa) kemudian diukur menggunakan viskometer brookfield dan rion. Nilai viskositas kedua konsentrasi tersebut terbaca dengan penggunaan rotor nomor 2. Dimana rentang viskositasnya yaitu 100 - 4000 dPa.s. Viskositas untuk Na-CMC dengan konsentrasi 5% adalah 240 dPa.s dan pada konsentrasi 10 % adalah 600 dPa.s.Dari hasil pengukuran viskositas dengan konsentrasi yang berbeda dapat disimpulkan bahwa konsentrasi mempengaruhi viskositas suatu zat, semakin besar konsentrasi makin besar pula viskositasnya.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 konsentrasi semakin bertambanhnya viskositas (kekentalan) sehingga grafik yang ditunjukan adalah kenaikan dari setiap bertambahnya konsentrasi. Selanjutnya uji viskositas dengan suspending agent lain yaitu tragakan, tilosa dan akasia. Sama dengan prosedur mengembangkan Na-CMC namun ada perbedaan dengan air yang digunakan. Tragakan , tilosa dan akasia cocok dikembangkan menggunakan air dingin hal ini berhubungan dengan sifat kelarutannya dimana kurang tahan terhadap pemanasan, hal ini berhubungan dengan asal suspending agentnya yaitu berasal dari alam dimana sifat ikatan antar molekulnya lebih lemah sehinga kurang tahan terhadap pemanasan.Prosedur penentuan nilai viskositasnya sama dengan penentuan nilai viskositas pada Na-CMC dimana ditentukan terlebih dahulu rotor yang sesuai dengan rentang nilai viskositas dari masing-masing suspending agent. Tilosa, tragakan dan akasia cocok pada rotor nomor 3 dikarenakan rentang viskositas untuk ketiga bahan uji pada kedua konsentrasi 5% dan 1-% terletak pada rentang 0,3 13 dPa.s.Dari hasil percobaan dapat diketahui bahwa nilai viskositas Na-CMC sangat jauh dengan nilai viskositas yang dimiliki oleh akasia, tragakan dan tilosa. Hal ini dipengaruhi oleh berat molekul dan gaya intermoleku dan intramolekul dari masing masing suspending agent. Na-CMC yang mempunyai nilai viskositas paling besat memiliki berat molekul yang sangat besar yaitu 90.000-700.000. Berat molekeul Na-CMC paling besar diantara berat molekul yang dimiliki oleh ketiga zat lainnya. Viskositas berbanding lurus dengan berat molekul solute. Karena dengan adanya solute yang berat akan menghambat atau memberi beban yang berat pada cairan sehingga meningkatkan viskositas (Takeuchi, 2008).Selain itu , viskositas juga dipengaruhi oleh gaya intermolekulernya. NaCMC mempunyai gaya intermolekuler yang paling besar diantara yang lainnya. Gaya tarik menarik intermolekul atau intramolekul yang besar membuat cairan cenderung lebih berat atau diam sehingga dapat meningkatkan viskositasnya (Winarto,2013).Jadi dapat disimpulkan bahwa NaCMC memiliki nilai viskositas yang lebih tinggi dari yang lainnya hal ini disebabkan oleh beberapa faktor yaitu diantaranya berat molekul dan gaya intermolekul yang dimilikinya lebih besar dibandingkan zat lainnya. Untuk bahan suspending agent yang sama, konsentrasi dapat mempengaruhi besar nilai viskositasnya. 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.

IX. Kesimpulan1. Larutan uji dapat dibuat yaitu Na-CMC, Tragakan , Tilosa dan Akasia dengan konsentrasi masing masing yaitu 5% dan 10 %.2. Viskositas dari larutan uji dapat ditetukan dengan menggunakan Viskometer Brookfield dan Viskometer Rion. Nilai viskositas tertinggi dimiliki oleh NaCMC, dimana untukNa-CMC 5% adalah 240 dPa.s dan Na-CMC 10 % adalah 600 dPa.s

Daftar Pustaka

Budianto, A. 2008. Metode Penentuan Koefisien Kekentalan Zat Cair dengan Menggunakan Regresi Linier Hukum Stokes. Available at http://jurnal.sttn-batan.ac.id/wp-content/uploads/2008/12/12-anwar157-166.pdf (Diakses pada 29 April 2015).Dogra, S. K. 2009. Kima Fisik dan Soal-soal. Jakarta: UI Press.Dudgale. 1986. Mekanika Fluida Edisi 3. Jakarta : Erlangga.Kosman, R. 2005. Farmasi Fisika. Makassar : Universitas Muslim Indonesia.Martin, A. 2008. Kimia Fisika Edisi ke-3. Jakarata : UI Press.Moechtar. 1990. Farmasi Fisik. Yogyakarta : UGM-press.Polban, Himka. 2013.Viskositas.Available at https://himka1polban.com/laporan/kimia-instrumen/laporan-penentuan-viskositas/ (Diakses pada 29 April 2015).Rumus Hitung. 2013. Rumus Viskositas. Available at http://rumushitung.com/2013/10/03/rumus-definisi-viskositas/ (Diakses pada 29 April 2015).Takeuchi, Y. 2008. Larutan. Available at http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/cairan_dan_larutan/larutan/ (Diakses pada 29 April 2015).USU, 2011. Viskositas. Available at http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/29343/4/Chapter%20II.pdf (Diakses pada 29 April 2015).Winarto, D. (2013). Teori Viskositas Cairan. Available at http://www.ilmukimia.org/2013/02/teori-viskositas-cairan.html (Diakses pada 29 April 2015).

Lampiran