VISKOMETER

Apa sih yang dimaksud dengan viskometer

Viskometer merupakan sebuah alat yang digunakan untuk mengukur viskositas suatu cairan, dimana viskositas sendiri yaitu tahanan aliran fluida yang merupakan gesekan antara molekul-molekul yang satu dengan yang lainnya.

Apa aja macam-macam viskometer

1.      Viskometer kapiler / OstwaldDigunakan untuk menentukan laju aliran kuat kapiler. Pada viskositas Ostwald yang diukur adalah waktu yang diperlukan oleh sejumlah cairan tertentu untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri.

Cara kerja Viskometer Ostwald : 1)      Sebelum digunakan , viscometer hendaknya di bersihkan terlebih dahulu

2)      Letakkan viscometer pada posisi vertical3)      Pipet cairan yang akan ditentukan kekentalannya dimasukkan kedalam reservoir a sampai

melewati garis reservoirnya (kira-kira setengahnya)4)      Biarkan viscometer beberapa menit dalam thermostat untuk menyeimbangkan atau

mencapai suhu yang di kehendaki5)      Cairan dihisap melalui pipa b sampai melewati garis m.reservoirnya6)      Cairan dibiarkan turun sampai garis n 7)      Catat waktu yang dibutuhkan cairan untuk mengalir dari garis m ke n

2. Viskometer Hoppler

Pada viscometer hoppler yang diukur waktu yang dibutuhkan oleh sebuah bola untuk melewati cairan pada jarak atau tinggi tertentu. Prinsip kerjanya adalah menggelindingkan

bola yang terbuat dari kaca. Karena gaya gravitasi benda yang jatuh melalui medium yang berviskositas dengan kecepatan yang besar sampai pada kecepatan yang maksimum. Kecepatan jatuhnya bola merupakan fungsi dari harga respirok sampel.

3. Viskometer Cup and Bob

Prinsip kerjanya 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 disepanjangkeliling bagian tube sehingga menyebabkan penurunan konsentrasi. Penurunan konsentrasi ini menyebabkan bagian tengah zat yang ditekan keluar memadat. Hal inidisebut aliran sumbat( Martin, 1993).

 

 4. Viskometer Cone and Plate

Viscometer Cone/ Plate adalah alat ukur kekentalan yang memberikan peneliti suatu instrumen yang canggih untuk menentukan secara rutin viskositas absolut cairan dalam volume sampel kecil. Cone dan plate memberikan presisi yang diperlukan untuk pengembangan data rheologi lengkap. Ada beberapa hal yang mempengaruhi akurasi dari alat ini, misalnya:

1. Dipakai pada cone dan plate2. ukuran sample3. waktu yang dibutuhkan untuk memungkinkan sampel untuk menstabilkan pada pelat

sebelum terbaca4. kebersihan kerucut dan plat5. jenis bahan, tinggi atau rendah viskositas, ukuran partikel6. tipe cone, cone rentang yang lebih rendah memberikan akurasi yang lebih tinggi

 Prosedur Kalibrasi untuk Cone/Plate Viscometer:

1. Atur jarak antara cone spindle dengan plate sesuai dengan Instruction Manual2. Pilih viscosity standard yang akan memberikan nilai pembacaan antara 10% hingga

100% dari Full Scale Range (FSR). Sebaiknya pilih standard dengan nilai mendekati 100% FSR.

3. Masukkan sample ke dalam cup dan biarkan selama 15 menit untuk mencapai suhu setting

4. Lakukan pengukuran dan catat hasilnya baik % Torque dan cP. Catatan :1. Spindle harus berputar minimum 5 putaran sebelum pengukuran diambil.

     2. Penggunaan standard pada rentang 5 cP s.d 5.000 cP dianjurkan untuk instrument cone/plate. Jangan gunakan viscsity standard diatas 5.000 cP.

Gimana cara kalibrasi viskometer

Akurasi dari Viscometer Brookfield diverifikasi dengan menggunakan cairan standard yang disediakan oleh Brookfield Engineering Labs. Cairan Standard ini merupakan cairan Newtonian sehingga memiliki nilai viskosiats yang sama dengan pemakaian sembarang spindle, RPM maupun shear rate. Cairan standard yang tersedia telah dikalibrasi pada suhu 25 oC.

Persyaratan Umum : Ukuran wadah : Untuk Viscosity Standard < 30.000 cP, gunakanlah Beaker Low Form 600 ml.Untuk Viscosity Standard > 30.000 cP gunakan wadah cairan sbb. Dalam : 8.25 cm, Tinggi : 12.1 cm. Catatan : Wadah boleh lebih besar tetapi tidak boleh lebih kecil.Suhu : Seperti tercantum pada label standard ± 0.1 oC.Kondisi : Viscometer dengan Model : “LV” atau “RV” harus menggunakan Guarg Leg.

Prosedur kalibrasi untuk Spindle LV(#1-4), RV, HA, HB (#1-7).

1. Letakkan cairan standard (dalam wadah yang sesuai) ke dalam Water Bath.2. Atur Viscometer pada posisi pengukuran (gunakan Guard Leg untuk Model LV dan

RV).3. Pasangkan spindle pada Viscometer. Hindari terjebaknya gelembung udara dibawah

spindle.4. Cairan standard bersama spindle harus dicelupkan ke dalam water bath selama

minium 1 (satu) jam. Cairan diaduk sebelum pengukuran.5. Setelah 1 jam, periksa suhu cairan standard dengan themometer yang akurat.6. Jika suhu cairan telah mencapai suhu pengujian (± 0.1 oC) lakukan pengukuan

viskositas dan catat hasil pembacaan viscometer. Catatan : spindle harus berputar sedikitnya 5 (lima) kali putaran sebelum dilakkan pembacaan.

7. Pembacaan nilai viskositas harus sama dengan nilai cP yang tertera pada cairan standard dengan toleransi kombinasi akurasi Viscometer dan Cairan Standard. (Lihat : Interpretasi Hasil Test Kalibrasi)

 Prosedur Kalibrasi untuk Small Sample AdapterJika Small Sample Adapter digunakan, water jacket dihubungkan dengan water bath dan akir dikonsisikan pada suhu yang sesuai.

1. Letakkan sejumlah sample sesuai petunjuk ke dalam sample chamber. Jumlah sample berbeda-beda untuk spnle yang berbeda. (Sesuaikan dengan Instruction Manual dari Small Sample Adapter).

2. Letakkan sample chamber ke dalam water jacket.3. Pasangkan spindle4. Biarkan selama 30 menit agar cairan standard mencapai suhu test.5. Lakukan pengukuran dan catat hasilnya. Spindle harus berputar minimum 5 kali

sebelum dilakukan pembacaan.

Prosedur Kalibrasi untuk Thermosel SystemAda 2 step yang direkomendasikan untuk mengkalibrasi Thermosel.A. Kalibrasi Viscometer tersendiri dengan Spindle Standard (Lihat : Prosedur kalibrasi untuk Spindle LV(#1-4), RV, HA, HB (#1-7)).B. Kalibrasi Viscometer dengan Thermosel sesuai dengan prosedur berikut ini :a. Letakkan sejumlah cairan HT (High Temperature) viscosity standard ke dalam HT-2 sample chamber. Jumlah sample berbeda-beda untuk tiap spindle. (Lihat : Instruksi Manual Thermosel ).b. Letakkan sample chamber ke dalam Thermo Container.

1. Pasangkan spindle2. Biarkan selama 30 menit agar suhu setting tercapai3. Lihat dan catat hasil pengukuran. Catatan : Spindle harus berputar setidaknya 5

putaran sebelum dilakukan pembacaan.

Prosedur Kalibrasi untuk UL atau DIN UL Adapter

1. Letakkan sejumlah cairan viscosity standard ke dalam UL Tube. Lihat : Instruction Manual UL Adapter.

2. Pasangkan spindle pada viscometer3. Pasangkan Tube / Wadah Sample4. Celupkan Tube ke dalam Water Bath. Jika menggunakan ULA-40Y water jacket,

hubungkan saluran inlet / outlet ke external circulating pump.5. Biarkan selama 30 menit agar tercapai suhu setting6. Lakukan pengukuran viscosity dan catat hasilnya. Spindle harus berputar minimal 5

puataran sebelum dilakukan pembacaan hasilnya.

Prosedur Kalibrasi untuk Helipath Stand dan Spindle T-BarKalibrasi Helipath Stand dan Spindle T-Bar dapat dilakuan dengan menggunakan Spinlde standard yang ada (Lihat : Prosedur kalibrasi untuk Spindle LV(#1-4), RV, HA, HB (#1-7)). Spindle T-Bar tidak boleh digunakan untuk verifikasi kalibrasi.

Prosedur Kalibrasi untuk Spiral Adapter

1. Letakkan viscosity standard yang ada di Beaker ke dalam water bath.2. Pasangkan spindle pada viscometer. Pasangkan chamber (SA-1Y)3. Atur viscometer pada posisi pengukuran. Operasikan viscometer pada 50 atau 60

RPM sampai chamber benar-benar meluap.

4. Cairan viscosity standard bersama dengan spindle harus dibenamkan ke dalam water bath selama minimum 1 jam dan diaduk secara teratur sebelum dilakukan pengukuran.

5. Setelah 1 jam, cek suhu cairan dengan menggunakan thermometer yang akurat6. Jika cairan sudah mencapai suhu setting ± 0.1 oC, ukur kekentalan cairan. Catatan :

Spindle harus berputar minimal 5 kali putaran sebelum pengukuran dilakukan.7. Hasil pengukuran harus sama dengan nilai standard dengan toleransi gabungan

akurasi dari viscometer dan cairan standard. ( Lihat : Interpretasi Hasil Test Kalibrasi).

* ViscometerViskometer adalah alat yang berfungsi untuk menyatakan berapa daya tahan dari aliranyang diberikan oleh suatu cairan. Kebanyakan viscometer mengukur kecepatan dari suatu cairanmengalir melalui pipa gelas (gelas kapiler), bila cairan itu mengalir cepat maka viskositas cairanitu rendah (misalnya cair) dan bila cairan itu mengalir lambat maka dikatakan viskositasnyatinggi (misalnya madu). Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melaluitabung berbentuk silinder. Ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakanbaik untuk cairan maupun gas.Dalam praktikum kali ini digunakan viskotester (viscometer VT). Prinsip kerja dariviskometer VT-03E/VT-04E adalah menentukan berapa gaya yang diperlukan untuk memutarsilinder konsentris pada kecepatan sudut tertentu yang didasarkan atas kemampuan berputarnyarotor dalam larutan sampel yang ditampilkan dalam nilai viskositas pada layar dengan membacaskala nilai yang sesuai dengan nomor rotor yang digunakan.Viskotester ini dirancang untuk mengukur viskositas yang mempunyai rentang yangsangat besar. Alat ini sangat berguna untuk mengukur senyawa senyawa yang ada di duniaindustry seperti minyak, cat dan perekat. Prosedur kerja viscometer VT adalah pertama tama, menyiapkan larutan larutan yangakan diukur viskositasnya, dalam praktikum ini digunakan larutan gliserol, pati 2,5% , pati 5%,pati 7,5% dan larutan gula. Viskometer ditempatkan dalam statif, kemudian rotor dipasang dibagian bawah viscometer. Pemasangan rotor dilakukan dengan memutar rotor searah jarum jamsampai skala pada layar bergerak ke kanan. Sebelum pengukuran viskositas dimulai, harusdipastikan bahwa level gauge ( pengukur keseimbangan alat viscometer ) harus berada di tengah,yang artinya viscometer telah seimbang, untuk menghindari terjadinya error pada saatpengukuran.Kemudian larutan yang akan diukur viskositasnya ditempatkan di bawah viskotester, lalualat tersebut diturunkan mendekati larutan ( di gelas kimia ) sampai tanda batas yang ada padasetiap rotor. Setelah itu, nyalakan viskotesternya dan diperoleh viskositasnya.   Pada pengukuran viskositas ini adakalanya viscometer tidak menunjukan angkakekentalan, hal ini terjadi karena penggunaan rotor yang kurang tepat. Viskotester ini mempunyaiberbagai macam rotor yang dapat digunakan untuk pengukuran viskositas. Jenis jenis rotor ituadalah :1. VT-0315 mPa.s – 300 mPa.s* Rotor nomor 4 : 1,5 mPa.s – 33 mPa.s* Rotor nomor 5 : 15 mPa.s – 150 mPa.s* Rotor nomor 3 : 50 mPa.s – 100 mPa.s2. VT-04

0,3 dPa.s – 4000 dPa.s* Rotor nomor 3 : 0,3 dPa.s – 13 dPa.s* Rotor nomor 1 : 3 dPa.s – 150 dPa.s* Rotor nomor 2 : 100 dPa.s – 4000 dPa.sPertama tama rotor yang kita gunakan untuk mengukur viskositas suatu larutan digunakanrotor nomor 5, bils skala tidak bergerak ( jarum tetap berada dalam posisinya ), berarti viskositaslarutan tidak cocok dengan rentang viskositas ( terlalu encer ) yang dapat diukur dengan rotortersebut, sehingga harus diganti dengan rotor lain sampai didapatkan nilai viskositasnya.Sedangkan jika jarum menunjukan harga maksimum berarti larutan tersebut terlalu pekat untuk rotor tersebut, sehingga harus diganti dengan rotor lainnya.Dari percobaan ini dapat bahwa :

  1. Viskositas pati 5% = 2,3 dPa.s2. Viskositas pati 7,5% = 10 dPa.sDari percobaan ini terdapat penyimpangan, dimana larutan yang encer harusnyamempunyai viskositas yang lebih kecil daripada larutan yang lebih pekat. Hal ini dapat terjadikarena ketidakhomogenan larutan, oleh karena itu sebelum dilakukan pengukuran harus dikocok lebih dahulu larutannya, kedua dapat disebabkan oleh pembacaan viskositas yang kurang tepat. 

  * RheometerRheometer merupakan alat yang digunakan untuk menentukan viskositas dan rheologisuatu larutan. Rheologi berasal dari bahasa Yunani yaiturheodanlogos. Rheo berarti mengalir,dan logos berarti ilmu. Rheologi adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan alirancairan dan deformasi dari padatan. Rheologi mempelajari hubungan antara tekanan gesek (shearing stress

) dengan kecepatan geser (shearing rate) pada cairan, atau hubungan antarastrain dan stress pada benda padat.Rheologi berasal dari bahasa Yunani yaiturheodanlogos. Rheo berarti mengalir, danlogos berarti ilmu. Rheologi adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan aliran cairandan deformasi dari padatan. Rheologi mempelajari hubungan antara tekanan gesek (shearing stress) dengan kecepatan geser (shearing rate) pada cairan, atau hubungan antara strain danstress pada benda padat.Prinsip kerja rheometer adalah berdasarkan pengaruh gaya pengadukan. Rheometermengukur tegangan geser dari cairan yang akan diukur viskositasnya. Cairan ditempatkan kedalam suatu wadah dan spindle ( alat untuk mengaduk ) berputar pada kecepatan tertentu, haltersebut menentukan tingkat kemampuan geser dalam wadah. Cairan cenderung menyeret putaransilinder, dan torsi putaran spindle dapat diukur, yang dapat dikonversi menjadi tegangan geser,kekuatan atau kemampuan berputarnya spindle dalam larutan sampel ditampilkan dalamviskositas pada layar rheometer.Cara penggunaan rheometer adalah pertama start up computer lalu rheometer dinyalakandengna menekan tombol ON di bagian belakang alat. Setelah semua komponen siap untuk digunakan, tekan tombol 1 (yes) yaitu memilih pengukuran dengan menggunakan instrumentcomputer, adapun pilihan lainnya (tombol 2) untuk pengukuran secara manual di alat rheometer  itu sendiri. Kemudian aktifkan program rheocalc, di sebelah kiri atas terdapat kolom spindle yangakan digunakan. Karena kita ingin menggunakan spindle nomor 2, maka plih rv 2. Sebelumspindle dipasang, alat harus dikalibrasi dahulu dengan meng-autozero kan alat. Selama proseszeroing, spindle tidak boleh dipasang. Setelah proses zeroing selesai, spindle yang akandigunakan dipasang dengan memutar spindle ke arah jarum jam pada tempat spindle diletakkan.Kemudian rheometer diturunkan sampai spindle tercelup dalam larutan hingga tandabatas. Selanjutnya tentukan kecepatan putar spindle dengan mengisikan angka pada table dikanan atas layar computer, biasanya digunakan 100-200 rpm. Setelah semua siap, klik tombolhijau (tanda start putaran spindle), tunggu hingga harga viskositas konstan, harga viskositas yangkonstan itulah yang merupakan harga kekentalan larutan tersebut. Apabila viskositas telahdidapat, klik tombol merah untuk memberhentikan putaran spindle, selanjutnya rheometerdinaikkan dan spindle dilepas dengan memutar berlawanan arah dengan jarum jam. Alatdibersihkan dengan menggunakan tissue agar tidak bergores. Selanjutnya untuk pengukuranviskositas larutan lainnya dilakukan dengan prosedur yang sama.Pemilihan spindle bergantung dari sifat kekentalan larutan tersebut, semakin encerlarutannya, spindle yang digunakan adalah yang luas permukaannya semakin besar ( rv kecil ).Sebenarnya cara yang paling baik untuk menentukan spindle yang akan digunakan yaitu denganmencoba satu per satu spindle yang ada. Spindel yang terbaik adalah spindle yang memberikanviskositas setengah dari viskositas maksimumnya.Dari hasil percobaan diperoleh viskositas :1. Viskositas pati 5% = 453 cP2. Viskositas pati 7,5% = 2748 cP   Dalam pengukuran viskositas larutan sampel, pengukuran menggunakan rheometer lebih telitidibandingkan pengukuran menggunakan viscometer. Hal ini disebabkan pada rheometer, hasilpengukuran viskositas berupa angka pasti yang tertera pada monitor, sedangkan pada viscometer,hasil pengukuran viskositas dinyatakan dalam suatu nilai yang diestimasi dari banyak nilaisepanjang rentang tertentu yang kurang tepat angkanya. Nilai yang diestimasi tsb menghasilkan% error lebih besar dibandingkan dengan rheometer.Jika hasil pengukuran dari rheometer dan viscometer dibandingkan, secara keseluruhan nilai yangdihasilkan berbeda. Hal ini dapat terjadi karena :-Pengukuran dengan viscometer yang kurang tepat-Terjadi kesalahan dalam penggunaan rheometer-Sumber energi dari viscometer adalah baterai, jika baterai tsb sudah lemah maka akanmempengaruhi hasil pengukuran-Larutan sampel yang digunakan tidak homogeny