perc. 1

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%



V gliserol =


- 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%



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%



V gliserol =


- 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

perc. 1

Documents