RHEOLOGI PENENTUAN VISKOSITAS LARUTAN NEWTON DAN NON NEWTON

LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIK

“RHEOLOGI PENENTUAN VISKOSITAS LARUTAN NEWTON DAN NON NEWTON”

Dosen Pengampu : Arif Santoso, S.Farm.,Apt

Oleh:

Kelompok A2

Arisa Nur Fadilah                   (1413206006)

Arum Fajarwati                       (1413206007)

Ayu Kumalasari                      (1413206008)

Betty Dwi Cahyaningrum       (1413206009)

Cristhoforus Mamo                 (1413206010)

PROGRAM STUDI S1 FARMASI

STIKes KARYA PUTRA BANGSA

TULUNGAGUNG

2016

A. JUDUL     : RHEOLOGI PENENTUAN VISKOSITAS LARUTAN NEWTON DAN NON NEWTON

B. TUJUAN   :

1.      Mempelajari cara penentuan viskositas larutan newton dengan    viscometer Ostwald.

2.      Mempelajari cara penentuan viskositas larutan non-newton dengan viskometer Stormer.

3.      Mempelajari pengaruh kadar larutan terhadap viskositas larutan

C. DASAR TEORI                                                                             

            Rheologi adalah ilmu yang mempelajari tentang aliran cairan dan deformasi. Ilmu ini digunakan oleh ahli fisiologi untuk menentukan sirkulasi darah, dan untuk para dokter dipakai untuk menentukan aliran larutan injeksi, sedangkan untuk ahli farmasi digunakan untuk menentukan aliran suatu sediaan misalnya emulsi, suspensi, dan salep (Kosman, 2005).

Viskositas adalah  suatu pernyataan tentang tahanan dari suatu cairan untuk mengalir. Semakin tinggi viskositas, semakin besar tahanannya. Cairan sederhana dapat dijelaskan dalam istilah absolut. Akan tetapi sifat-sifat rheologi dispersi heterogen  lebih kompleks dan tidak dapat dinyatakan dalam suatu satuaan tunggal (Martin, 1993).

Bila viskositas gas meningkat dengan naiknya temperatur, maka viskositas cairan justru akan menurun jika temperatur dinaikkan. Fluiditas dari suatu cairan yang merupakan kelebihan dari viskositas akan meningkat dengan makin tingginya temperatur (Bird,1993).

 Berdasarkan hukum Newton tentang sifat aliran cairan, maka tipe aliran dibedakan menjadi 2, yaitu cairan newton dan cairan non newton (Wiroatmojo, 1988):

1.        Cairan Newton yaitu cairannya mengalir mengikuti aturan-aturan viskositas.

2.        Cairan non Newton yaitu aturannya tidak mengikuti aturan viskositas. Cairan ini biasanya memiliki ukuran molekul yang paling besar atau mempunyai struktur tambahan, misalnya koloid. Untuk mengalirkan cairan bukan cairan Newton sehingga diperlukan tambahan gaya atau jika perlu memecah strukturnya.

Berdasarkan grafik sifat aliaran (rheogram) cairan non newton terbagi atas dua kelompok yaitu:

1.  Cairan yang sifat alirannya tidak dipengaruhi oleh waktu, yaitu:

a.       Aliran plastis

f

Shearing stress

Kurva aliran plastis tidak melalui titik (0,0) tetapi memotong sumbu shearing stress pada titik tertentu yang dikenal dengan harga yield. Bingham bodies tidak akan mengalir sampai shearing stress dicapai sebesar harga yield tersebut.

b.      Aliran pseudoplastis

Shearing stress

Viskositas cairan pseudoplastis akan berkurang dengan meningkatnya rate of shear.

c.       Aliran dilatan

Shearing stress

Viskositas cairan dilatan akan bertambah dengan meningkatnya rate of shear.

2.         Cairan yang sifat alirannya dipengaruhi oleh waktu, kelompok ini terbagi atas tiga aliran yaitu (Sinko, 2011):

1)         Aliran Tiksotropi

2)         Aliran Rheopeksi      

3)         Antitiksotropi

Cara menentukan viskositas suatu zat menggunakan alat yang dinamakan viskometer. Ada beberapa tipe viskometer yang bisa digunakan antara lain :

1.      Viskometer Ostwald

Viskositas dari cairan yang ditentukan 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 (Lutfy, 2007).      

2.      Viskometer Stormer

Viskometer ini bekerja dengan menggunakan rotor khusus berbentuk dayung yang berputar dengan motor internal. Dayung harus terendam dalam silinder cairan yang akan diuji kemudian berputar. Kecepatan disesuaikan untuk mendapatkan jumlah yang benar dari beban untuk rotor. Ketika kecepatan menurun, demikian juga beban pada cairan dan ketika peningkatan kecepatan,peningkatan beban. Variasi sederhana memungkinkan untuk mendapatkan berbagai data untuk viskositas pada fluida yang sama serta pembacaan yang optimal bagi setiap cairan.

D. ALAT DAN BAHAN

            ALAT :

1.      Viskometer Oswald

2.      Viskometer Stormer

BAHAN :

1.      Larutan Gula 10%, 20%, 30%

2.      Kecap

E. CARA KERJA

            a. Viskometer Stormer

Di masukkan mangkuk tersebut kedalam rotor sampai sejajar permukaannya

Di siapkan larutan sampel (kecap)

Di isi mangkok luar viskometer stormer dengan sampel (kecap) sampai batas cekungan

Di jalankan rotor bersama dengan menghidupkan stopwatch hingga 1 menit

 

v

           

Di hitung waktu putaran rotor selama 1 menit

Di lakukan replikasi sebanyak 2x

v

 

b. Viskometer

Di keringkan viskometer ostwald dengan hairdrayer

 Ostwald

Di masukkan tiap larutan tersebut kedalam viskometer ostwald melalui lubang yang besar, kemudian ditutup lubangnya

Di ambil Aquades, larutan gula 10%, 20%, 30% masing-masing 3 ml

Di timbang dalam beaker glass

Lubang yang kecil disambungkan ke selang pro pipet, kemudian di vakum/ sedot ad tanda garir kalibrasi atas

 

Di lepaskan penutup dan selang secara bersama-sama

Di hitung viskositas larutan dan dibandingkan dengan viskositas air

Di hitung waktu yang di butuhkan, masing-masing larutan untuk turun sampai tanda garis bawah menggunakan stopwatch

 

F. HASIL

 

G. PEMBAHASAN

Praktikum kali ini bertujuan untuk menentukan niai viskositas dari larutan newton menggunakan viskometer ostwald dengan sampel larutan gula 10%, 20%, 30% dan juga menentukan viskositas larutan non newton menggunakan viskometer stormer dengan sampel kecap, serta mengetahui pengaruh konsentrasi terhadap viskositas larutan.

Dari percobaan yang telah dilakukan diperoleh hasil untuk penentuan viskositas larutan newton menggunakan viskometer ostwald dengan sampel larutan gula 10% = 1,194 cps , larutan gula 20% = 1,410 cps, larutan gula 30% = 2,780 cps. sedangkan untuk penentuan viskositas larutan non newton menggunakan viskometer stormer dengan sampel kecap di peroleh hasil sebesar, rotor 1 = 3 dpas , rotor 2 = 100 dpas, rotor 3 = 13 dpas , replikasi rotor 1 = 3 dpas, rotor 2 = 100 dpas, rotor 3 = 13 dpas.

Berdasarkan hasil percobaan di atas untuk penentuan viskositas larutan newton menunjukkan bahwa viskositas suatu cairan akan semakin besar dengan semakin besarnya konsentrasi larutan, hal ini sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa viskositas zat di pengaruhi oleh besar kecilnya konsentrasi. Untuk penentuan viskositas dengan menggunakan viskometer stormer hasil yang di peroleh menunjukkan viskositas larutan kecap semakin berkurang dengan adanya pngadukan, jadi semakin besar gaya putar rotor menyebabkan larutan kecap semakin encer. Hal ini menunjukkan bahwa untuk sampel kecap termasuk dalam aliran pseudoplastis.

Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas suatu cairan antara lain :

1.      Temperatur, semakin tinggi temperatur suatu cairan maka viskositasnya akan semakin rendah.

2.      Tekanan, viskositas cairan akan naik dengan adanya tekanan, sedangkan viskositas gas tidak di pengaruhi oleh tekanan.

3.      Kehadiran zat lain, penambahan zat dalam larutan tertentu akan menaikkan viskositas larutan tersebut.

Hal-hal yang mungkin mempengaruhi akurat/tidaknya data yang di peroleh dalam praktikum ini antara lain :

1.      Kurang teliti saat mengamati perpindahan cairan saat menuju garis kalibrasi atas sehingga penghitugan waktu tidak valid

2.      Kesalahan saat melakukan penimbangan

3.      Kurang kering saat mengeringkan viskometer oswald dengan hairdrayer.

H. KESIMPULAN

            Dari percobaan yang telah dilakukan dapat diperoleh kesimpulan bahwa :

1.      Viskometer ostwald digunakan untuk mengukur viskositas cairan newton dengan menghitung waktu yang dibutuhkan cairan untuk turun dari garis kalibrasi atas sampai pada garis kalinrasi bawah.

2.      Viskometer stormer digunakan untuk mengukur viskositas cairan non newton dengan menghitung besarnya gaya putar rotor yang di celupkan dalam sampel

3.      Semakin besar kadar/konsentrasi suatu larutan maka viskositasnya semakin tinggi dan sifat alirnya semakin buruk,

4.      Sampel larutan non newton (kecap) termasuk kedalam aliran pseudoplastis karena viskositasnya semakin turun dengan adanya pengadukan.

I. SARAN

            Sebaiknya dalam penimbangan dilakukan secara teliti agar tidak mempengaruhi hasil dan sebaiknya dalam mengeringkan viskometer Ostwald lebih diperhatikan agar tidak ada gelembung dalam viskometer.

J. DAFTAR PUSTAKA

Bird, Tony. 1993. Kimia Fisik Untuk Universitas. Jakarta : PT Gramedia

Kosman, R. 2005. Farmasi Fisika. Universitas Muslim Indonesia: Makassar

Lutfi. 2007. IPA Kimia. Jakarta:Erlangga

Martin, A.1993. Farmasi Fisik Edisi Ketiga Jilid 2. Jakarta: Universitas Indonesia.

Sinko dan Patrick. 2011. Farmasi Fisika dan Ilmu Farmasetika Martin Edisi 5. Jakarta: EGC

Wiroatmojo. 1998. Farmasi Fisika: Bagian Larutan dan Sistem Dispersi. Jogjakarta: Gajah Mada University PressLutfi. 2007. IPA Kimia. Jakarta:Erlangga

LAMPIRAN