laporan viskositas

PENENTUAN VISKOSITAS LARUTAN NEWTONDENGAN VISKOSIMETER OSTWALD

A. TUJUAN

Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah:

1. Mempelajari cara penentuan viskositas Larutan Newton dengan Viskosimeter

Ostwald.

2. Mempelajari pengaruh kadar larutan terhadap viskositas larutan.

B. TINJAUAN PUSTAKA

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 yang sulit mengalir dikatakan memiliki viskositas yang tinggi

(Samdara, et al, 2008).

Viskositas dihitung sesuai persamaan Poisulle berikut:

η = π P r4 t8V I

Dimana t adalah waktu yang diperlukan cairan bervolume yang mengalir

melalui pipa kapiler, L adalah panjang dan r adalah jari-jari. Tekanan P

merupakan perbedaan aliran kedua yang pipa viskometer dan besarnya

diasumsikan sebanding dengan berat cairan. Pengukuran viskositas yang tepat

dengan cara itu sulit dicapai. Hal ini disebabkan haga r dan L sukar ditentukan

secara tepat. Kesalahan pengukuran terutama r sangat besa pengaruhnya karena

harga ini dipangkatkan empat. Untuk menghindari kesalahan tersebut dalam

prakteknya digunakan suatu cairan pembanding. Cairan yang paling sering

digunakan adalah air (Sutiah, et al, 2008).

Pada zat cair, viskositas disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik

menarik antara molekul sejenis). Sedangkan dalam zat gas, viskositas disebabkan

oleh tumbukan antara molekul. Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliran

fluida yang merupakan gesekan antara 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 (Sarojo, 2009).

Viskometri merupakan metode yang digunakan untuk menentukan

ketahan suatu cairan terhadap aliran (deformasi) (Rachmadani, 2007). Metode

yang biasa digunakan untuk pengukuran viskositas adalah viskosimeter Ostwald

dan viskosimeter Ubbelohde. Pengukuran viskositas dengan viskosimeter Ostwald

dilakukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan bagi cairan tersebut untuk

lewat antara 2 tanda ketika 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 (Moechtar, 1990).

Viskositas cairan merupakan indeks hambatan alir dari suatu cairan, gaya

gesek cairan mempunyai gaya gesek yang lebih besar untuk mengalir daripada

gas, sehingga cairan memiliki koefisien viskositas yang lebih besar daripada gas.

Tiap cairan memiliki kemampuan mengalir berbeda-beda sesuai dengan indeks

hambatannya (Dianingrum, 2011).

Nilai viskositas dinyatakan dalam viskositas spesifik, kinematik dan

intrinsik. Viskositas spesifik ditentukan dengan membandingkan secara langsung

kecepatan aliran suatu larutan dengan pelarutnya. Viskositas kinematik diperoleh

dengan memperhitungkan densitas larutan. Baik viskositas spesifik maupun

kinematic dipengaruhi oleh konsentrasi larutan (Rochima, et al, 2007).

C. ALAT DAN BAHAN

Alat

Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah:

Filler

Pipet ukur

Viskosimeter Ostwald

Piknometer

Timbangan Analitik

Bahan

Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah:

Larutan gula 20%, 40%, 60% dan X%

Gliserol 0,05%

Akuades

D. PROSEDUR KERJA

a. Penentuan kerapatan ()

Dimasukkan dalam piknometer yang telah

diketahui massanya hingga penuh

Ditimbang massanya

Diulangi hal yang sama untuk larutan

glukosa 20%, 40%, 60%, dan X%

Hasil pengamatan..?

b. Penentuan Viskositas

Dipipet sebanyak 10 ml

Dimasukkan dalam viskosimeter Ostwald

Dihisap sampai garis m (batas atas)

Dibiarkan mengalir sampai batas n

Dicatat waktu akhirnya

Dilakukan triplo

Dihitung viskositasnya

Hasil pengamatan..?

Akuades

Gliserol 0,05%




Dibiarkan mengalir sampai batas n (batas

bawah)


Dilakukan triplo


Hasil Pengamatan..?




Dibiarkan mengalir sampai batas n (batas

bawah)


Dilakukan triplo


Hasil Pengamatan..?

Gliserol 0,05%

Larutan gula

E. HASIL PENGAMATAN

a) Tabel Pengamatan

Tabel Berat Masing-Masing Bahan

BahanBerat

(mg)

Glukosa 20% 21,32

Glukosa 40% 21,19

Glukosa 60% 22,62

Glukosa X% 22,94

Gliserol 0,05% 20,66

Piknometer

kosong10,88

Tabel Hasil Pengamatan

Konsentrasi

(%)

Waktu (s)

(g/mL) (Ns/m2)

t1 t2 t3 t

Akuades 2,70 3,3 2,31 2,77 1 0,8148

Gliserol 0,05 3,10 3,55 3,8 3,48 0,978 1,001

Glukosa 20% 3,32 3,41 3,28 3,34 1,044 1,026

Glukosa 40% 4,37 4,42 4,34 4,37 1,103 1,418

Glukosa 60% 7,89 7,81 7,51 7,74 1,174 2,673

Glukosa X% 12,05 11,89 11,66 11,87 1,206 4,211

Kurva Waktu dan Viskositas

2 4 6 8 10 12 140.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

f(x) = 0.375939580567839 x − 0.24621528661039R² = 0.999446692379575

Waktu vs Viskositas

waktu (s)

visk

osita

s

b) Perhitungan

Diketahui :

W piknometer kosong = 10,88 gr

W sampel = (berat piknometer + gliserol) – berat

piknometer kosong

V piknometer = 10 ml

ηk = 0,8148 N/m2

untuk glukosa 20 %

W glukosa 20% = 21,32 gram

ρ glukosa 20% = massa piknometer isi – massa piknometer kosong

volume piknometer

= (21,32−10,88 ) gr

10 ml = 1,044 gr/ml

η = ηk du . tudk . tk

= 0,8148 N/m2 x 1,044

gml

x 3,34 s

1g

mlx2,77 s

= 1,026 N/m2

untuk glukosa 40%


ρ glukosa 40% = (21,91−10,88 ) gr

10 ml = 1,103 gr/ml


= 0,8148 N/m2 x 1,103

gml

x 4,37 s

1g

mlx2,77 s

= 1,418 N/m2

untuk glukosa 60%


ρ glukosa 60% = (22,62−10,88 ) gr

10 ml = 1,174 gr/ml


= 0,8148 N/m2 x 1,174

gml

x 7,74 s

1g

mlx2,77 s

= 2,673 N/m2

untuk glukosa X%

W glukosa X% = 22,94 gram

ρ glukosa X% = (22,94−10,88 ) gr

10 ml = 1,206 gr/ml


= 0,8148 N/m2 x 1,206

gml

x11,87 s

1gml

x 2,77 s = 4,211 N/m2

untuk gliserol 0,05%

W gliserol 0,05 = 20,66 gram

ρ gliserol 0,05 = (20,66−10,88 ) gr

10 ml = 0,978 gr/ml


= 0,8148 N/m2 x 0,978

gml

x3,48 s

1gml

x2,77 s = 1,001 N/m2

F. PEMBAHASAN

Viskositas (kekentalan) berasal dari perkataan Viscous. Suatu bahan

apabila dipanaskan sebelum menjadi cair terlebih dahulu menjadi viscous yaitu

menjadi lunak dan dapat mengalir pelan. 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 yang sulit mengalir

dikatakan memiliki viskositas yang tinggi.

Besarnya viskositas dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu tekanan

temeperatur, ukuran dan berat molekul, serta kehadiran zat lain. Viskositas cairan

naik dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas gas tidak dipengaruhi oleh

tekanan. Viskositas akan turun dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas gas

naik dengan naiknya suhu. Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya

memperoleh energi. Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi

antar molekul melemah. Dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan

kenaikan temperatur. Selain itu, viskositas naik dengan naiknya berat molekul.

Misalnya laju aliran alkohol cepat, larutan minyak laju alirannya lambat dan

kekentalannya tinggi seta laju aliran lambat sehingga viskositas juga tinggi.

Penambahan gula tebu meningkatkan viskositas air. Adanya bahan tambahan

seperti bahan suspensi menaikkan viskositas air. Pada minyak ataupun gliserin

adanya penambahan air akan menyebabkan viskositas akan turun karena gliserin

maupun minyak akan semakin encer, waktu alirnya semakin cepat.

Pengukuran viskositas larutan dilakukan dengan menggunakan

viskosimeter Ostwald pada sampel larutan gula, gliserol, dan akuades. Keunggulan

metode ini dibandingkan metode lain adalah lebih mudah, cepat, alatnya murah

serta perhitungannya lebih sederhana selain itu untuk mencapai berbagai

konsentrasi, larutan polimer dapat diencerkan dalam viskosimeter dengan

menambahkan sejumlah terukur pelarut. Larutan gula digunakan dengan variasi

konsentrasi 20%; 40%; 60%; dan X%.

Pengukuran kerapatan dilakukan dengan menggunakan piknometer untuk

memperoleh densitas masing-masing larutan. Pengukuran kerapatan dilakukan

dengan membagi berat dengan volume dari sampel dalam piknometer sehingga

didapatkan densitas masing masing bahan yaitu gliserol 0,05% sebesar 0,978

g/mL, glukosa 20% sebesar 1,044 g/mL, glukosa 40% sebesar 1,103 g/mL,

glukosa 60% sebesar 1,174 g/mL, dan glukosa X% sebesar 1,206 g/mL.

Pengukuran viskositas sampel percobaan dilakukan dengan mengukur

waktu yang diperlukan larutan untuk mengalir diantara 2 tanda yaitu garis m dan

n. Pengukuran tersebut dilakukan sebanyak tiga kali (triplo) agar diperoleh data

yang lebih akurat. Waktu alir dari pengukuran masing-masing sampel yaitu

akuades dengan waktu 2,77 detik, gliserol 0,05% dengan waktu 3,48 detik, larutan

gula 20% dengan waktu 3,34 detik , larutan gula 40% dengan waktu 4,37 detik,

larutan gula 60% dengan waktu 7,74 detik dan larutan gula X% dengan waktu

11,87 detik. Masing-masing sampel memiliki waktu alir yang berbeda. Hal ini

disebabkan karena perbedaan kekentalan atau konsentrasi cairan gliserol, aquades

dan larutan gula.

Setelah itu dilakukan pengukuran viskositas dan diperoleh viskositas

masing-masing sampel yaitu gliserol 0,05% sebesar 1,001 Ns/m2, larutan gula

20% sebesar 1,026 Ns/m2 , larutan gula 40% sebesar 1,418 Ns/m2, larutan gula

60% sebesar 2,673 Ns/m2 dan larutan gula X% sebesar 4,211 Ns/m2. Data tersebut

menunjukkan peningkatan viskositas, hal ini disebabkan karena larutan gula yang

semakin pekat dibanding gliserol. Selain itu, peningkatan viskositas ini juga

bergantung pada pergerakan relatif molekul-molekul antara satu dengan yang

lainnya. Larutan gula dan gliserol merupakan larutan dengan molekul yang

memiliki ikatan hidrogen yang kuat dan menyebabkan molekul-molekul lain

semakin sulit melakukan pergerakan. Sehingga apabila konsentrasi larutan gula

atau gliserol dinaikkan maka ikatan hidrogen yang dibentuk oleh masing-masing

molekul akan semakin banyak.

Berdasarkan data tersebut dapat diketahui bahwa semakin tinggi

konsentrasi larutan maka semakin lama pula waktu alir yang diperlukan. Menurut

teori, viskositas suatu cairan akan bertambah dengan adanya peningkatan

konsentrasi. Konsentrasi yang tinggi ditandai dari massa yang besar yang

berbanding lurus dengan viskositas.

Dalam bidang farmasi, prinsip-prinsip rheologi dalam penentuan viskositas

dapat diaplikasikan dalam pembuatan krim, suspensi, emulsi, losion, pasta, penyalut

tablet, dan lain-lain. Rheologi dari suatu zat tertentu dapat mempengaruhi penerimaan

obat didalam tubuh, stabilitas fisika obat bahkan ketersediaan hayati didalam tubuh

sehingga viskositas terbukti dapat mempengaruhi laju absorbsi obat dalam tubuh.

G. KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan bahwa:

1. Penentuan viskositas larutan newton dilakukan dengan menggunakan

viskosimeter Ostwald yaitu dengan mengukur waktu yang diperlukan sampel

untuk mengalir hingga melewati dua tanda garis batas karena adanya gaya

gravitasi.

2. Pengaruh kadar larutan terhadap viskositas berbanding lurus, semakin tinggi

konsentrasi suatu larutan maka viskositas larutan tersebut akan semakin tinggi

pula.

DAFTAR PUSTAKA

Dianingrum, AN., 2011. Viskositas Cara Ostwald, http://anitanurdianingrum.blogspot.com/2011/01/viskositas-cara-ostwald.html, Diakses 30 Oktober 2012.

Moechtar, 1990. Farmasi Fisik, UGM-press, Yogyakarta.

Racmadani, Dian, 2007. Pemurnian Enzim Kitonase Termostasel dari Isolat Bacillus, Institut Pertanian Bogor (IPB), Bogor.

Rochima, E., Maggy T.S., Dahrul S., Sugiyono, 2007. “Viskositas dan Berat Molekul Kitosan Hasil Reaksi Enzimatis Kitin Deasetilase Isolat Bacillus Papandayan”, Seminar Nasional dan Kongres Perhimpunan Ahli Teknologi Pangan Indonesia (PATPI), Bandung.

Sarojo, GA., 2006. Seri Fisika Dasar Mekanika, Salemba Teknika, Jakarta.

Samdara, R., Bahri, S., Muqorobin, A., 2008. “Rancangan Bangun Viskometer Dengan Metode Rotasi Berbasis Komputer”, Jurnal Gradien, Vol. 4 (2) : 342-348.

Sutiah.,Firdausi, KS., Budi, ST., 2008. “Studi Kualitas Minyak Goreng Dengan Parameter Viskositas dan Indeks Bias”. Jurnal Berkala Fisika. Vol. 11 (2) : 53-58.

http://anitanurdianingrum.blogspot.com/2011/01/viskositas-cara-ostwald.html

http://anitanurdianingrum.blogspot.com/2011/01/viskositas-cara-ostwald.html

laporan viskositas

Documents