perc. 1
TRANSCRIPT
A. Tujuan
Tujuan percobaan ini adalah sebagai berikut.
1. Mempelajari cara penentuan viskositas Larutan Newton dengan
Viskometer Ostwald.
2. Mempelajari pengaruh kadar larutan terhadap viskositas larutan.
B. Landasan Teori
Viskositas adalah ukuran yang menyatakan kekentalan suatu cairan atau
fluida. Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan erat dengan
hambatan untuk mengalir. Beberapa cairan ada yang dapat mengalir cepat,
sedangkan lainnya mengalir secara lambat. Cairan yang mengalir cepat seperti air,
alkohol dan bensin mempunyai viskositas kecil. Sedangkan cairan yang mengalir
lambat seperti gliserin, minyak castor dan madu mempunyai viskositas besar. Jadi
viskositas tidak lain menentukan kecepatan mengalirnya suatu cairan( Sutiah
2008).
Viskositas adalah sifat fluida yang mendasari diberikannya tahanan
terhadap tegangan geser oleh fluida tersebut. Hukum viskositas Newton
menyatakan bahwa untuk laju perubahan bentuk sudut fluida yang tertentu maka
tegangan geser berbanding lurus dengan viskositas (Streeter dan Benjamin, 1992).
Viskositas terbagi tiga jenis yaitu viskositas spesifik (sp ), kinematik,
dan intrinsik . Viskositas spesifik dihitung berdasarkan perbandingan antara
kecepatan aliran suatu larutan dengan pelarutnya. Caranya dengan membuat
variasi konsentrasi mulai 20-100% dalam pelarut asam asetat aqueous 0.1 M dan
sodium klorida 0.2 M lalu dimasukkan ke dalam viskometer. Waktu yang
dibutuhkan sampel untuk mengalir antara dua level dalam viskometer
dicatat. Sebagai blanko, digunakan pelarut asam asetat aqueous 0.1 M dan
sodium klorida 0.2 M dengan cara yang sama. Viskositas kinematik diperoleh
dengan mempertimbangkan densitas larutan. Viskositas spesifik dan kinematik
dipengaruhi oleh konsentrasi larutan. Viskositas intrinsik dihitung dari
perbandingan antara viskositas spesifik dengan konsentrasi larutan (sp/C) yang
diekstrapolasi sehingga nilai konsentrasi larutan mendekati nol. Dengan
demikian nilai kelarutan tidak berpengaruh terhadap viskositas intrinsik
(Rochima, 2007)
Viskositas dari cairan newton bisa ditentukan dengan mengukur waktu
yang dibutuhkan bagi cairan tersebut untuk lewat antara 2 tanda ketikaia 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(Giancoli, 1998).
Viskositas dapat ditentukan oleh suatu metode yang akan mengukur daya
tahan (untuk mengalir) yang diberikan oleh cairan. Untuk cairan – cairan biasa
telah menjadi kebiasaan menentukan waktu yang dibutuhkan oleh suatu contoh
cairan supaya mengalir pada temperatur yang telah diatur melalui suatu tabung
kapiler vertikal yang kecil dan waktu ini diperbandingkan dengan waktu yang
dibutuhkan untuk melakukan suatu pekerjaan yang sama oleh cairan rujukan.
Banyak tabung viskositas yang telah dibuat secara kapiler dan hampir seluruhnya
merupakan perbaikan dari tipe Ostwald. Dengan suatu peralatan seperti ini
viskositas cairan dapat ditentukan dengan persamaan : Ƞ1Ƞ2
= ρ 1t 1ρ 2t 2
, dimana Ƞ1
merupakan viskositas cairan yang tidak diketahui, sedangkan Ƞ2 adalah viskositas
standar, ρ 1 dan ρ 2 adalah bobot jenis masing – masing cairan, t1 dan t2
merupakan lamanya mengalir dalam detik (Ansel, 1989).
Massa molekul relatif rata-rata gelatin dapat ditentukan dengan
menggunakan analisis viskositas larutan gelatin pada viskometer Ostwald dalam
suhu kamar. Pengukuran massa molekul relatif rata-rata gelatin dilakukan untuk
mengetahui karakteristik fisik gelatin, yaitu massa molekul relatif rata-rata gelatin
yang sebelumnya tidak diketahui. Manfaat mengetahui massa molekul relatif rata-
rata gelatin ialah dapat diperkirakan banyaknya unit ulang dalam rantai gelatin.
Pengukuran viskositas pada viskometer Ostwald dilakukan dengan menentukan
waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah volume larutan untuk mengalir diantara dua
tanda kalibrasi. Penentuan besarnya viskositas larutan gelatin ini, digunakan
sebuah pelarut berupa air (aquades) (Martianingsih, 2009).
C. Alat dan Bahan
1. Alat
Alat – alat yang digunakan pada percobaan ini adalah sebagai berikut.
a. Viskometer Ostwald
b. Timbangan
c. Piknometer
d. Filler
e. Pipet Ukur
2. Bahan
Bahan - bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah sebagai berikut.
a. Aquades
b. Gliserol 5%, 10%, 15%, X
D. Prosedur Kerja
1. Pengukuran Kerapatan
2. Penentuan Viskositas
Aquades
- Dimasukkan dalam piknometer yang telah diketahui
massanya hingga penuh
- Ditimbang massanya
- Diulangi hal yang sama untuk gliserol 5%, 10%, 15%,
dan X%
Hasil Pengamatan
Aquades
- Dipipet sebanyak 10 ml
- Dimasukkan dalam Viskometer Ostwald
- Diisap sampai garis m (atas)
- Dibiarkan mengalir sampai garis r
- Dicatat waktu alirannya
- Dilakukan triplo
- Dihitung viskositasnya
- Diulangi dengan menggunakan larutan gliserol 5%,
10%, 15%, dan X%
Hasil Pengamatan
E. Hasil Pengamatan
1. Tabel Data Pengamatan
Data pengamatan dari percobaan ini dapat dilihat pada table berikut:
Konsentras
i
%
Waktu (s)
m (g) η (N/m2s)t1 t2 t3 t
5 6,26 6,55 6,32 6,37 9,89 0,972 x 10-3
10 6,57 6,62 6,44 6,56 10,10 1,009 x 10-3
15 7,09 7,19 7,34 7,20 10,24 1,024 x 10-3
X 6,28 6,58 6,76 6,54 9,13 0,914 x 10-3
Akuades 5,73 6,20 5,85 5,92 9,60
Perhitungan
Berat piknometer kosong = 11,39 gram
Berat sampel (berat piknometer + gliserol) – berat piknometer kosong
Volume piknometer = 10 ml
ηo (26oC) = 0,8705 x 10-3 N/m2s
Untuk gliserol 5%
- Wgliserol 5% = 9,89 gram
- ρgliserol =W gliserol
V gliserol =
9,98 gram10 ml = 0,989 gram/ml
- η = η ρ .t
ρ0 .t 0 = (0,8705 x 10-3) x
(0,989 )(6,37)(0,96 )(5,92) = 0,972 x 10-3 N/m2s
Untuk gliserol 10%
- Wgliserol 10% = 10,1 gram
- ρgliserol =W gliserol
V gliserol =
10,1 gram10 ml = 1,01 gram/ml
- η = η ρ .t
ρ0 .t 0 = (0,8705 x 10-3) x
(1,01 )(6,56)(0,96 )(5,92) = 1,009 x 10-3 N/m2s
2. Penentuan Viskositas
Untuk gliserol 15%
- Wgliserol 15% = 10,24 gram
- ρgliserol =W gliserol
V gliserol =
10,24 gram10 ml = 1,024 gram/ml
- η = η ρ .t
ρ0 .t 0 = (0,8705 x 10-3) x
(1,024 )(7,20)(0,96 )(5,92) = 1,12 x 10-3 N/m2s
Untuk gliserol X%
- Wgliserol 10% = 9,13 gram
- ρgliserol =W gliserol
V gliserol =
9,13 gram10 ml = 0,913 gram/ml
- η = η ρ .t
ρ0 .t 0 = (0,8705 x 10-3) x
(0,913 )(6,54)(0,96 )(5,92) = 0,914 x 10-3 N/m2s
2. Grafik
F. Pembahasan
Viskositas adalah suatu pernyataan “tahanan untuk mengalir” dari suatu
sistem yang mendapatkan suatu tekanan. Makin kental suatu cairan, makin besar
gaya yang dibutuhkan untuk membuatnya mengalir pada kecepatan tertentu.
Cara menentukan viskositas suatu zat yaitu dengan menggunakan alat yang
dinamakan viskometer. Ada beberapa tipe viskometer yang biasa digunakan
antara lain Viskometer Ostwald, Viskometer Hoppler, Viskometer Cup dan Bob,
dan Viskometer Cone dan Plate.
Pada Viskometer 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
melewati 2 tanda tersebut.
Viskometer Hoppler berdasrkan pada hukum Stokes, dimana 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
Prinsip kerja Viskometer Cup dan Bob yaitu sampel digeser dalam ruangan
antara dinding luar dari bob dan dinding dalam dari cup dimana bob masuk persis
ditengah - tengah. Kelemahan viscometer ini adalah terjadinya aliran sumbat yang
disebabkan geseran yang tinggi disepanjang keliling bagian tube sehingga
menyebabkan penueunan konsentrasi. Penurunan konsentrasi ini menyebabkab
bagian tengah zat yang ditekan keluar memadat. Hal ini disebt aliran sumbat.
Cara pemakaian Viskometer Cone dan Plate adalah sampel ditempatkan
ditengah - tengah papan, kemudian dinaikkan hingga posisi di bawah kerucut.
Kerucut digerakkan oleh motor dengan bermacam kecapatan dan sampelnya
digeser didalam ruang semit antara papan yang diam dan kemudian kerucut yang
berputar.
Pada percobaan ini, viskometer yang digunakan adalah Vikometer Ostwald.
Adapun larutan yang diukur viskositasnya adalah gliserol 5%, 10%, 15%, dan X
%. Sebagai pembanding digunakan aquades yang viskositasnya sudah diketahui
yaitu 0,8705x10-3 N/m2s.
Penentuan viskositas diawali dengan pengukuran kerapatan pembanding
(aquades) dan sampel (gliserol dengan beberapa variasi konsentrasi)
menggunakan piknometer 10 ml yang telah diketahui berat kosongnya. Berat
pembanding dan sampel (W) diperoleh dengan menimbang berat piknometer yang
berisi zat dikurangi dengan berat piknometer kosong. Sehingga kerapatan
diperoleh dengan menggunakan rumus : ρ=Wv
. Dari hasil perhitungan, kerapatan
air adalah 0,96 gr/ml, sedangkan kerapatan gliserol 5%, 10%, 15%, dan X%
berturut – turut adalah 0,989 gram/ml, 1,01 gram/ml , 1,024 gram/ml , dan 0,913
gram/ml.
Setelah mengetahui kerapatan pembanding dan sampel, penentuan
viskositas dilanjutkan dengan mengukur waktu yang diperlukan sampel untuk
melewati antara 2 tanda (tanda atas adalah garis m dan garis bawah adalah garis r)
ketika ia mengalir karena gravitasi melalui Viskometer Ostwald. Pengukuran
waktu dilakukan 3 kali dan diambil rata – ratanya. Dari hasil percobaan nampak
waktu yang dibutuhkan oleh gliserol 15% untuk melewati anata 2 tanda tersebut
lebih lama dibanding yang lainnya yaitu 7,20 detik. Adapun waktu rata-rata yang
diperlukan oleh gliserol 5%, 10%, dan X% berturut – turut adalah 6,37 detik, 6,56
detik, dan 6,54 detik. Dari data tersebut terlihat bahwa semakin kental gliserol
maka waktu yang dibutuhkan juga semakin lama, sehingga bisa dikatakan
konsentrasi berpengaruh terhadap viskositas.
Viskositas sampel ditentukan dengan rumus : Ƞ = Ƞ0 ρt
ρ 0t 0, dimana Ƞ0
adalah viskositas air, ρ adalah kerapatan sampel, t adalah waktu yang dibutuhkan
sampel untuk melewati 2 tanda pada Viskometer Ostwald, ρ0 adalah kerapatan
aquades, dan t0 adalah waktu yang dibutuhkan air untuk melewati 2 tanda pada
Viskometer Ostwald. Dari hasil perhitungan, diperoleh viskositas gliserol 5%,
10%, 15%,dan X% berturut – turut adalah 0,972 x 10-3 N/m2s , 1,009 x 10-3
N/m2s , 1,12 x 10-3 N/m2s , dan 0,914 x 10-3 N/m2s.
Dalam bidang farmasi, prinsip - prinsip rheologi diaplikasikan dalam
pembuatan krim, suspensi, emulsi, losion, pasta, penyalut tablet, dan lain - lain.
Selain itu, 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 tube, atau pelewatan 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.
G. Kesimpulan
Dari percobaan ini dapat disimpulkan :
1. Dengan Viskometer Ostwald, viskositas dari cairan bisa ditentukan dengan
mengukur waktu yang dibutuhkan bagi cairan tersebut untuk melewati
antara 2 tanda ketika ia mengalir karena gravitasi. Waktu alir dari cairan
yang diuji dibandingkan dengan waktu yang dibutuhkan bagi suatu zat
yang viskositasnya sudah diketahui (aquades) untuk melewati 2 tanda
tersebut.
2. Kadar larutan berpengaruh terhadap viskositas larutan, dimana semakin
besar kadar larutan maka semakin besar juga viskositasnya.
DAFTAR PUSTAKA
Ansel, H.C., 1989, Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi, Edisi Keempat, Penerbit Universitas Indonesia, Jakarta.
Giancoli, Douglas C ., 1998 , Fisika Edisi Kelima Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jakarta .
Martianingsih, M., & Lukman Atmaja., 2009 , Analisis Sifat Kimia, Fisik, dan Termal Gelatin dari Ekstraksi Kulit Ikan Pari (Himantura gerrardi) melalui Variasi Jenis Larutan Asam, Prosiding Skripsi , Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Rochima, E.,Maggy T.Suhartono.,Dahrul Syah.,& Sugiyono.,2007 , Enzimatis Kitin Deasitilasi Isolat (Bacillus papandayan K29-141), Makalah Seminar Nasional dan Kongres Perhimpunan Ahli Teknologi Pangan Indonesia (PATPI) .
Sutiah, K. Sofjan F., Wahyu S. Budi.,2008, Studi Kualitas Minyak Goreng dengan Parameter Viskositas dan Indeks Bias, Berkala Fisika Vol 11 , No.2, April 2008, hal 53-58, ISSN : 1410 – 9662.
Steeter, V.L. dan Benjamin, W., 1992, Mekanika Fluida, Edisi Delapan Jilid 1. Jakarta.
LAPORAN
PRAKTIKUM FARMASI FISIKA II
PERCOBAAN I
PENENTUAN VISKOSITAS LARUTAN NEWTON
DENGAN VISKOMETER OSTWALD
OLEH
Nama : Nur Hatidjah Awaliyah H.
Stambuk : F1F110075
Kelompok : III
Asisten : Dian Permana, S.Si.
Sitti Nur Asnin, S.Si.
JURUSAN FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HALUOLEO
KENDARI
2011