Penentuan Viskositas Larutan Newton dengan Viskometer Oswald

Rheologi ??

Rheologi (Yunani) :

rheo (mengalir)logos (ilmu)

Istilah ini digunakan pertama kali oleh Bingham dan Crawford untuk menggambarkan aliran cairan dan deformasi dari padatan.

Viskositas suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir dimana jika semakin tinggi viskositas, semakin besar gaya yang dibutuhkan untuk membuat cairan mengalir pada kecepatan tertentu.

(Moechtar, 1989)

Rheologi sangat penting dalam farmasi karena penerapannya dalam formulasi dan analisis dari produk-produk farmasi

seperti :

Emulsi

Pasta

Krim

Suspensi

Lotion

Suppositoriapenyalutan tablet yang menyangkut stabilitas,keseragaman dosis, dan kestabilan hasil produksi.

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

tubepelewatan 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.

Menurut tipe aliran dan deformasinya ada dua yaitu :

Sistem

Newton

•hubungan antara shearing rate dan shearing stress adalah linear. Tipe alir ini umumnya dimiliki oleh zat cair tunggal serta larutan dengan struktur molekul sederhana dengan volume molekul kecil.

•viskositasnya tetap pada suhu dan tekanan tertentu dan tidak tergantung pada kecepatan geser, sehingga viskositasnya cukup ditentukan pada satu kecepatan geser.

Sistem

non-Newton.

•shearing rate dan shearing stress tidak memiliki hubungan linear, viskositasnya berubah-ubah tergantung dari besarnya tekanan yang diberikan.

Tipe aliran non-Newton terjadi pada dispersi heterogen antara cairan dengan padatan seperti pada koloid, emulsi, dan suspensi.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 ( F ) F’/A untuk menyatakan gaya per satuan luas yang diperlukan untuk menyebabkan aliran.

Perbedaan kecepatan dv antara dua lapisan yang dipisahkan dengan jarak dx adalah dv/dx atau kecepatan geser (rate of share). Sedangkan gaya satuan luas yang dibutuhkan untuk mengalirkan zat cair tersebut adalah F/A atau tekanan geser (shearing stress) (Astuti dkk, 2008). Menurut Newton :F/A = dv/dx F/A = dv/dx = F/A

dv/dx = koefisien viskositas, ( Poise )

Viskositas dinyatakan dalam simbol η. Viskositas η merupakan perbandingan antara shearing stress F’/A dan rate of shear dv/dr. Satuan viskositas adalah poise atau dyne detik cm -2.

Hubungan antara viskositas dengan suhu dapat ditunjukkan pada persamaan Arrhenius :

h = A e Ev/RT

A : konstanta yang tergantung pada berat molekul dan volume molar zat cair

Ev : energi aktivasiR : konstanta gasT : suhu mutlak

Viskositas dipengaruhi oleh :

Besar dan bentuk molekul

Viskositas cairan semakin berkurang dengan bertambahnya suhu tapi tak cukup banyak dipengaruhi oleh perubahan tekanan.

Adanya koloid dapat memperbesar viskositas sedang adanya elektrolit akan sedikit menurunkan viskositas dari cairan

Cara menentukan viskositas suatu zat menggunakan alat yang dinamakan viskometer. Viskometer dibagi menjadi dua, yaitu viskometer satu titik (misalnya, viskometer kapiler, bola jatuh atau hoeppler, penetrometer, plate-plastometer, dll). Sedangkan viskometer titik ganda (misalnya viskometer rotasi tipe stromer, Brookfield, rotovisco, dll)

Tipe viskometerViskometer 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 (Martin, 1993).

• Viskometer HopplerBerdasarkan hukum Stokes pada kecepatan bola maksimum, terjadi keseimbangan sehingga gaya gesek = gaya berat – gaya archimides. Prinsip kerjanya adalah menggelindingkan bola ( yang terbuat dari kaca ) melalui tabung gelas yang hampir tikal berisi zat cair yang diselidiki. Kecepatan jatuhnya bola merupakan fungsi dari harga resiprok sampel ( Martin, 1993).

• Viskometer Cup dan BobPrinsip kerjanya sampel digeser dalam ruangan antara dinding luar dari bob dan dinding dalam dari cup di mana bob masuk persis di tengah-tengah. Kelemahan viskometer ini adalah terjadinya aliran sumbat yang disebabkan geseran yang tinggi di sepanjang keliling bagian tube sehingga menyebabkan penurunan konsentrasi. Penurunan konsentrasi ini menyebabkan bagian tengah zat yang ditekan keluar memadat. Hal ini disebut aliran sumbat ( Martin, 1993).

• Viskometer Cone dan PlateCara pemakaiannya adalah sampel ditempatkan di tengah-tengah papan, kemudian dinaikkan hingga posisi di bawah kerucut. Kerucut digerakkan oleh motor dengan bermacam kecepatan dan sampelnya digeser di dalam ruang sempit antara papan yang diam dan kemudian kerucut yang berputar ( Martin, 1993 ).