-
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FARMASI FISIKA II
VISKOSITAS
NAMA : ASRI BUDI YULIANTI
NPM : 260110140110
HARI/TANGGAL PRAKTIKUM : KAMIS , 30 April 2015
ASISTEN : NOVIA EKA PUTRI
RIMBA T
LABORATORIUM FARMASI FISIKA
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS PADJADJARAN
JATINANGOR
2015
-
ABSTRAK
Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan
besar
kecilnya gesekan di dalam fluida. Semakin besar viskositas suatu
fluida maka makin
sulit suatu fluida mengalir dan makin sulit suatu benda begerak
di dalam fluida
tersebut. Pada praktikum kali ini, digunakan tragakan sebagai
bahan uji yang
dilarutkan dengan 300 ml aquades. Tragakan dibuat dengan
konsentrasi yang
berbeda yaitu konsentrasi 5% dan konsentrasi 10%. Setelah itu
dikembangkan
dengan air 1,5 kali dari bobot gram. Untuk konsentrasi 5%,
tragakan ditimbang
sebanyak 15 gr kemudian dikembangkan dengan 22,5 ml aquades.
Sedangkan untuk
konsentrasi 10%, tragakan ditimbang sebanyak 30 gr kemudian
dikembangkan
dengan 45 ml aquades. Setelah mengembang digerus hingga
terbentuk muchilago
dan ditambahkan aquades hingga 300 ml. Viskositas larutan uji
dikukur dengan
viskotester Rion pada rotor 3. Untuk konsentrasi 5 %, viskositas
pada rotor 3 sebesar
0,5 dPa.s sedangkan untuk konsentrasi 10%, viskositas pada rotor
3 sebesar 2 dPa.s.
Kata Kunci : Viskositas, Viskotester Rion, Rotor, Muchilago,
Tragakan
-
ABSTRACT
Viscosity is a measure of the viscosity of the fluid that states
the size of the
friction in the fluid. The greater the viscosity of a fluid the
more difficult a fluid flow
and more difficult to stir an object within the fluid. At this
time practicum, tragakan
used as the test material is diluted with 300 ml of distilled
water. Tragakan was made
with different concentrations, concentrations of 5% and 10%
concentrations. After it
tragakan added with aquades 1.5 times the weight of grams
tragakan. To a
concentration of 5%, tragakan weighed as much as 15 grams and
then developed
with 22.5 ml of aquadest. As for the concentration of 10%,
tragakan weighed as
much as 30 grams and then developed with 45 ml of aquadest.
After it expands to
form a muchilago crushed and added to 300 ml of aquadest.
Viscosity of tragakan
measured with viscotester Rion on the rotor 3. For concentration
of 5%, the viscosity
of the rotor 3 is 0.5 dPa.s. As for the concentration of 10%,
the viscosity of the rotor
3 by 2 dPa.s.
Keywords: Viscosity, Rion viscotester, Rotor, Muchilago,
Tragakan
-
I. Tujuan
1. Membuat larutan uji yang sesuai dengan konsentrasi
tertentu.
2. Menentukan viskositas sampel dengan viscometer Brookfield
dan
viskotester Rion.
II. Prinsip
1. Viskositas
Viskositas adalah suatu cara untuk menyatakan berapa daya tahan
dari
aliran yang diberikan oleh suatu cairan (Dudgale. 1986)
Rumus:
F = gaya yang bekerja (N)
A = luas keping yang bersentuhan dengan fluida (m2)
v = kelajuan fluida
L = jarak antar keping
= koefisien viskositas Kg m-1 s-1 atau pascal.second
(Rumushitung, 2013).
2. Aliran Newton dan Non-Newton
Aliran Newton:
Jika bidang cairan paling atas bergerak dengan suatu
kecepatan
konstan, setiap lapisan dibawahnya akan bergerak dengan
suatu
kecepatan konstan, dengan suatu kecepatan yang berbanding
lurus
dengan jarak dari lapisan dasar yang diam.
-
Aliran Non Newton:
Terdapat pada emulsi, suspensi lap. Lendir (Muchilago) pekat
(Martin,2008).
3. Viskometer Brookfield
Merupakan salah satu viskometer yang menggunakan gasing atau
kumparan yang dicelupkan ke dlaam zat uji dan mengukur
tahanan
gerak dari bagian yang berputar (Polban, 2013).
4. Rheologi
Adalah ilmu yang mempelajari tentang aliran cairan dan
deformasi
(Kosman,2005).
III. Reaksi
-
IV. Teori Dasar
Viskositas atau kekentalan merupakan gesekan yang dimiliki
oleh
fluida. Gesekan dapat terjadi antarpartikel zat cair, atau
gesekan antara
zat cair dan dinding permukaan tempat zat cair tersebut berada
(Indrajit,
2007).
Viskositas zat cair lebih besar daripada viskositas gas.
Viskositas
berbagai fluida dinyatakan dalam koefisien viskositas, (baca :
eta).
Udara memiliki koefisien viskositas sebesar 19 Nsm-2.
Koefisien
viskositas air pada suhu 0C adalah 1010 Nsm-2 dan pada suhu
100C
adalah 300 Nsm-2 (Kamajaya, 2007).
Cairan yang mempunyai gaya antarmolekul yang kuat memiliki
viskositas yang lebih besar dibandingkan cairan yang memiliki
gaya
-
antarmolekul yang lemah. Air memiliki viskositas lebih besar
dibandingkan kebanyakan cairan karena kemampuannya untuk
membentuk ikatan hidrogen (Chang, 2005).
Fluida yang lansung bersentuhan dengan setiap lempeng
ditahan
pada permukaan oleh gaya adhesi antara molekul zat cair dan
lempeng.
Dimana F adalah gaya, A adalah luas penampang, V kelajuan dan
l
adalah jarak
(Giancoli, 2001).
Koefisien Viskositas adalah kekuatan dalam dyne yang
menggunakan tekanan diantara dua lapisan sejajar, dapat juga
dianggap
sebagai gaya persatuan luas yang diperlukan untuk mengerakkan
satu
lapisan yang mempunyai kecepatan 1 cm/s melewati garis sejajar
yang
lain yang berjarak 1 cm. Di dalam sistem SI satuan viskositas
adalah
Nsm-2 atau Pa.s, sedangkan dalam CGS satuan viskositas ini
adalah dyne
s/ cm2 (g cm-2s-1). Satuan viskositas ini disebut poise yang
diberi symbol
P ( 1 poise = 0.1 pa s) (Giancoli, 2001).
Fluida-fluida yang yang tegangan gesernya berhubungan secara
linier terhadap laju regangan geser (juga sering disebut dengan
laju
deformasi angular) digolongkan sebagai fluida newtonian.
Sedangkan
fluida yang tegangan gesernya tidak berhubungan secara linier
terhadap
laju regangan geser digolongkan sebagai fluida non-newtonian
(Munson,
2004).
Rate of shear merupakan perbedaan kecepatan antara 2 bidang
cairan yang dipisahkan oleh jarak yang sangat kecil. Sedangkan
shearing
-
stress merupakan gaya per satuan luas yang diperlukan untuk
menyebabkan aliran (Yulianti, 2006).
1. Sistem Newton
Mengikuti hukum aliran Newton
Makin besar viskositas suatu cairan, makin besar gaya per
satuan luas yang diperlukan untuk menghasilkan suatu rate of
shear tertentu (Yulianti, 2006).
2. Sistem Non-Newton
Aliran Plastis
Cairan yang mempunyai aliran plastik tidak akan mengalir
sebelum suatu gaya tertentu dilampauinya. Gaya tersebut
adalah yield value atau f. Pada tekanan di bawah yield
value cairan tersebut bertindak sebagai bahan elastik,
sedangkan di atas harga ini aliran mengikuti hukum Newton
(Yulianti, 2006).
Aliran Pseudoplastis
Viskositas cairan psedoplastik akan berkurang dengan naiknya
kecepatan geser, berbeda dengan aliran plastik, di sini
tidak
ada yield value, karena kurva tidak mempunyai bagian yang
linier, maka cairan akan mempunyai aliran pseudoplastik
tidak
mempunyai harga viskositas yang absolut (Yulianti, 2006).
Aliran Dilatan (Yulianti, 2006).
Viskositas cairan akar naik dengan naiknya kecepatan geser
karena volumenya akan naik bila ia bergeser (Yulianti,
2006).
Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas :
1. Tekanan
Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan
viskositas gas tidak dipengaruhi oleh tekanan.
-
2. Temperatur
Viskositas cairan akan turun dengan naiknya temperatur,
sedangkan viskositas gas naik dengan naiknya temperatur
3. Kehadiran zat lain
Adanya bahan tambahan seperti bahan suspensi (misalnya
albumin dan globulin) menaikkan viskositas air. Pada minyak
ataupun gliserin adanya penambahan air akan menyebabkan
viskositas akan turun karena gliserinataupun minyak akan
semakin encer, waktu alirnya pun akan semakin cepat.
4. Ukuran dan berat molekul
Viskositas naik dengan naiknya berat molekul.
(Pettruci, 1993).
V. Alat dan Bahan
5.1 Alat
1. Beaker Glass
2. Gelas Ukur
3. Mortir dan stamper
4. Neraca Analitis
5. Viskotester Rion
5.2 Bahan
1. Akasia
2. Air
3. Gelatin
4. Na-CMC
5. Tilosa
6. Tragakan
-
5.3 Gambar Alat
No Nama Gambar
1 Beaker Glass
2 Gelas Ukur
3 Mortir dan Stamper
-
4 Neraca Analitis
5 Viskotester Rion
-
VI. Prosedur
Pertama, alat dan bahan yang diperlukan disiapkan. Setelah itu
dibuat
larutan uji dengan konsentrasi 5% dan konsentrasi 10%. Bahan uji
yang
digunakan adalah tragakan yang dilarutkan dalam 300 ml aquades.
Untuk
tragakan konsentrasi 5%, tragakan ditimbang sebanyak 15 gr
kemudian
dikembangkan dengan aquadest 1,5 kali bobot gr tragakan,
yaitu
dikembangkan dengan 22,5 ml aquades dan untuk konsentrasi
10%,
tragakan ditimbang sebanyak 30 gr dan dikembangkan dengan 45
ml
aquades. Tragakan dikembangkan di dalam mortir selama 15
menit.
Setelah mengembang, tragakan digerus hingga terbentuk
muchilago.
Setelah terbentuk muchilago, ditambahkan aquades sampai volume
300
ml, kemudian digerus hingga homogen. Setelah larutan uji
dibuat,
selanjutnya viskositas dari larutan uji ditentukan dengan
menggunakan
viskotester Rion pada rotor 3, kemudian viskotester diamati dan
dilihat
viskositas yang dihasilkan dari larutan uji tersebut.
VII. Data pengamatan
7.1 Tabel Pengamatan
No. Zat Konsentrasi Rotor Viskositas (dpas)
1. Na CMC 5% 2 240
10% 2 600
2. Tilosa 5% 3 0,4
10% 3 1,25
3. Akasia 5% 3 0,4
10% 3 0,5
4. Tragakan 5% 3 0,5
10% 3 2
-
7.2 Grafik
a. Hubungan Konsentrasi Tragakan Terhadap Viskositas
b. Perbandingan Viskositas Zat
0
0.5
1
1.5
2
2.5
5% 10%
Vis
kosi
tas
(dp
as)
Grafik Hubungan Konsentrasi Terhadap
Viskositas
-
VIII. Perhitungan
Bahan yang digunakan : Tragakan yang dilarutkan dalam 300 ml
aquades.
Pembuatan bahan uji
Konsentrasi 5%
5
100 x 300 = 15 gr
Tragakan dikembangkan dengan aquades 1,5 bobot gram tragakan
15 x 1,5 = 22,5 ml
Jadi, 15 gr tragakan dikembangkan dalam 22,5 ml aquades selama
15
menit.
Konsentrasi 10%
10
100 x 300 = 30 gr
Tragakan dikembangkan dengan aquades 1,5 bobot gram tragakan
30 x 1,5 = 45 ml
Jadi, 30 gr tragakan dikembangkan dalam 45 ml aquades selama
15
menit.
IX. Pembahasan
Pada praktikum kali ini, dilakukan percobaan tentang
viskositas.
Adapun tujuan dari praktikum ini adalah membuat larutan uji yang
sesuai
dengan konsentrasi tertentu, dan menentukan viskositas sampel
dengan
viskometer Brookfield dan viskometer Rion. Pada praktikum kali
ini,
digunakan bahan uji berupa tragakan dan viskometer yang
digunakan
adalah viskotester rion.
-
Prinsip pada praktikum viskositas ini adalah penerapan
viskositas
digunakan dalam sifat alir zat cair atau rheologi. Rheologi
adalah ilmu
yang mempelajari aliran cairan dan deformasi (Kosman, 2005).
Rheologi
terlibat dalam pembuatan, pengemasan atau pemakaian,
konsistensi,
stabilitas dan ketersediaan sediaan.
Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang
menyatakan
besar kecilnya gesekan di dalam fluida. Semakin besar viskositas
suatu
fluida maka makin sulit suatu fluida mengalir dan makin sulit
suatu benda
begerak di dalam fluida tersebut.
Pada praktikum ini hal pertama yang dilakukan adalah membuat
larutan uji. Alat yang digunakan untuk pembuatan bahan uji
adalah mortir
dan stamper. Bahan uji digerus dan dikembangkan dalam stamper.
Bahan
yang digunakan adalah tragakan. Pembuatan tragakan ini
berdasarkan
pada variasi konsentrasi, yaitu konsentrasi 5% dan konsentrasi
10% yang
dilarutkan dalam 300 ml aquades. Untuk konsentrasi 5%,
tragakan
ditimbang sebanyak 15 gr, sedangkan untuk konsentrasi 10%,
tragakan
ditimbang sebanyak 30 gr.
Setelah itu tragakan dikembangan dengan aquades sebanyak 1,5
kali bobot gram agar terbentuk muchilago. Untuk tragakan 5%,
pengembangan dilakukan dengan menaburkan 15 gr tragakan dalam
22,5
ml aquades. Penaburan dilakukan secara merata tujuannya adalah
agar
tragakan mengembang seluruhnya. Setelah itu didiamkan selama
15
menit hingga tragakan benar-benar mengembang. Setelah
mengembang,
tragakan digerus hingga homogen. Setelah itu dilakukan
penambahan
aquades sampai volume 300 ml. Penambahan aquades dilakukan
secara
perlahan, agar bahan uji terhomogenkan secara sempurna dan agar
larutan
uji tidak pecah.
-
Untuk tragakan dengan konsentrasi 10%, 30 gr tragakan
dikembangkan dengan aquades sebanyak 45 ml. Pengembangan
dilakukan selama 15 menit sama seperti tragakan dengan
konsentrasi 5%.
Setelah mengembang, tragakan digerus hingga homogen dan
ditambahkan aquades sampai mencapai volume 300 ml.
Penambahan
aquades dilakukan secara perlahan agar terbentuk muchilago dan
agar
larutan uji tidak pecah.
Tragakan adalah eksudat gom kering yang diperoleh dengan
penorehan batang Asragalus gummifer Labill dan spesies
Astragalus lain
(Depkes RI, 1979). Tragakan memiliki kemampuan membentuk
gel,
maka tragakan lebih baik daripada akasia sebagai pengental.
Tragakan
menghasilkan mucilago yang kurang lengket dibandingkan
dengan
akasia, karena itu lebih cocok untuk penggunaan obat luar.
Setelah pembuatan larutan uji, dilakukan penentuan
viskositas
cairan uji dengan menggunakan viskometer Rion. Viscotester Rion
adalah
Viskotester yang cocok untuk pengkuran viskositas zat industri
seperti
heavy oil, cat, dan perekat, serta untuk pengendalian kualitas
di proses
manufaktur bahan pangan dan produk lainnya. Beroperasi
menggunakan
prinsip silinder yang berputar, dimana rotor berputar pada
kecepatan
konstan dimasukkan ke dalam cairan yang akan diukur.
Ketahanan
terhadap gerakan rotor yang disebabkan oleh viskositas (torsi)
diukur
dengan menggunakan mekanisme khusus untuk mendapatkan
pembacaan
langsung di millipascal-detik (mPa.s) atau decipascal-detik.
Prinsip dari viscotester Rion yaitu mengukur viskositas
suatu
cairan yang memiliki viskositas tinggi. Mengunakan baterai
sebagai
sumber tegangan dan dapat membaca viskositas dengan segera
setelah
diaktifkan.
-
Dari hasil percobaan, untuk tragakan 5% viskositas yang
dihasilkan dengan menggunakan rotor 3 sebesar 0,5 dPa.s
sedangakan
untuk konsentrasi 10%, viskositas yang dihasilkan dengan rotor 3
sebesar
2 dPa.s. Dari hasil tersebut dapat dibuktikan bahwa semakin
besar
konsentrasi atau semakin kental suatu cairan, maka viskositas
cairan akan
semakin besar. Karena semakin kental suatu cairan, maka energi
yang
dibutuhkan untuk memutar spindel semakin besar pula. Oleh
karenanya, viskositas yang dihasilkan akan semakin besar.
Hal
tersebut dapat dibuktikan dengan grafik berikut ini.
Dengan mengetahui nilai viskositas dari masing-masing
konsentrasi dapat diketahui bahwa Viskositas berbanding lurus
dengan
konsentrasi larutan. Suatu larutan dengan konsentrasi tinggi
akan
memiliki viskositas yang tinggi pula, karena konsentrasi
larutan
menyatakan banyaknya partikel zat yang terlarut tiap satuan
volume.
Semakin banyak partikel yang terlarut, gesekan antar partikel
semakin
tinggi dan viskositasnya semakin tinggi pula. Setiap
bertambahnya
0
0.5
1
1.5
2
2.5
5% 10%
Vis
kosi
tas
(dp
as)
Grafik Hubungan Konsentrasi Terhadap
Viskositas
-
konsentrasi semakin bertambanhnya viskositas (kekentalan)
sehingga
grafik yang ditunjukan adalah kenaikan dari setiap
bertambahnya
konsentrasi.
Kecepatan putar rotor pada alat viskotester bergantung pada
jenis
bahan yang akan diukur nilai viskositasnya. Karena jika tidak
sesuai,
maka nilai viskositas bahan tidak akan terbaca karena jarum jam
terus
bergeser akibat terjadinya geseran terus menerus antara rotor
dengan
bahan.
Aliran cairan pada praktikum kali ini termasuk ke dalam
aliran
pseudoplastis. Karena bahan yang digunakan adalah tragakan.
Seperti
pada literatur, bahwa Aliran pseudoplastis ditunjukkan oleh
beberapa
bahan farmasi yaitu gom alam dan sisntesis seperti dispersi cair
dari
akasia, natrium alginat, metil selulosa, dan natrium
karboksimetil
selulosa. Selain itu, viskositas aliran pseudoplastis akan
berkurang
dengan meningkatnya rate of shear (laju geser/kecepatan).
Rheogram
lengkung untuk bahan-bahan pseudoplastis ini disebabkan adanya
aksi
shearing terhadap molekul-molekul polimer (atau suatu bahan
berantai
panjang). Dengan meningkatnya shearing stress, molekul-molekul
yang
secara normal tidak beraturan, mulai menyusun sumbu yang
panjang
dalam arah aliran.Pengarahan ini mengurangi tahanan dari dalam
bahan
tersebut dan mengakibatkan rate of shear yang lebih besar pada
tiap
shearing stress berikutnya.
Selain larutan uji tragakan, pada praktikum ini digunakan
beberapa sampel lainnya, diantaranya adalah akasia, gelatin,
Na-CMC,
dan tilosa. Setiap bahan uji memiliki viskositas yang berbeda.
Adapun
nilai viskositas yang dihasilkan tiap bahan uji dapat dilihat
melalui grafik
berikut ini.
-
Berdasarkan grafik viskositas tersebut dapat dilihat, bahwa
diantara bahan uji yang telah disebutkan tadi Na-cmc memiliki
nilai
viskositas yang sangat tinggi dibandingkan dengan bahan uji
lainnya,
kemudian tragakan memiliki nilai viskositas yang lebih tinggi
dari tilosa
dan akasia, dan viskositas tilosa lebih tinggi dibandingkan
dengan
viskositas pada akasia.
-
X. Kesimpulan
1. Dapat dibuat larutan uji (tragakan) dengan konsentrasi 5% dan
10%
yang dilarutkan dalam 300 ml aquades.
2. Dapat ditentukan viskositas tragakan dengan menggunakan
viskotester rion. Untuk konsentrasi 5%, viskositas yang
dihasilkan
dengan rotor 3 sebesar 0,5 dPa.s sedangkan untuk konsentrasi
10%,
viskositas yang dihasilkan dengan rotor 3 sebesar 2 dPa.s.
-
Daftar Pustaka
Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar Konsep-konsep Inti. Jakarta
:
Erlangga.
Depkes RI. 1979. Farmakope Indonesia Edisi III. Jakarta :
BPOM.
Dudgale. 1986. Mekanika Fluida Edisi 3. Jakarta : Erlangga.
Giancoli. 2001. Fisika Jilid I. Jakarta: Erlangga,
Kamajaya. 2007. Cerdas Belajar Fisika. Jakarta:Penerbit Grafindo
Media
Pratama.
Kosman,R. 2005. Farmasi Fisika. Makasar : Universitas Muslim
Indonesia.
Martin, A. 2008.Farmasi Fisika Edisi ke-2.Jakarata : UI
Press.
Munson, Bruce R. 2004. Mekanika Fluida ed IV. Jakarta :
Erlangga.
Petrucci, r.h. 1993. Fisika Dasar Jilid I. Erlangga :
Jakarta
Polban,Himka. 2013. Viskositas. Available at
https://himka1polban.com/laporan/kimia-instrumen/laporan-
penentuan-viskositas/ [Diakses pada tanggal 29 April 2015].
Rumus Hitung. 2013. Rumus Viskositas. Available at
http://rumushitung.com/2013/10/03/rumus-definisi-viskositas/
[Diakses pada tanggal 24 April 2015].
Yulianti, Tri. 2006. Rheologi. Available at
http://erindyah.web.ugm.ac.id/wp-
-
content/uploads/2006/10/rheologi.ppt [Diakses pada 27 April
2015].
-
Lampiran
Muchilago tragakan Larutan Uji Larutan Uji dalam cup No. 3
Pengukuran Hasil pengukuran Hasil pengukuran
Viskositas viskositas konsentrasi 5% viskositas konsentrasi
10%