Bab Ful Visko [PDF]

Citation preview

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1



Latar Belakang Dilihat dari berbagai khasus yang muncul di masyarakat mengenai bentuk



sediaan obat yang dibuat baik sediaan oral maupun topikal. Dimana memaksa untuk suatu industri farmasi mencari dan membuat sediaan yang dapat diterima dalam masyarakat tanpa membuat pengguna sediaan merasa tidak nyaman. Industri mencari yang mampu membuat sediaan dengan bantuan farmasi. Farmasi merupakan salah satu bidang profesional kesehatan yang mempunyai kombinasi dari ilmu kesehatan, ilmu kimia dan termaksud ilmu fisika, Farmasi adalah suatu profesi kesehatan yang berhubungan dengan pembuatan dengan pembuatan dan distribusi dari produk yang berkhasiat. Farmasi meliputi seni dan ilmu pembuatan dari sumber alam atau sintetik menjadi material atau produk yang cocok dan enak dipakai untuk mencegah, mendiagnosa atau mengobati penyakit (Anief, 2008). Dalam bidang farmasi tidak hanya mempelajari cara membuat, mencampur, meracik formulasi obat, dan mengidentifikasi bahan obat, tetapi juga mempelajari ilmu fisika. Salah satu ilmu fisika yang dipelajari oleh seorang famasis adala farmasi fisika. Farmasi fisika adalah ilmu yang mempelajari tentang ilmu fisika dan mengaplikasikannya kebidang farmasi. Banyak yang dapat dipelajari difarmasi fisika misalnya rheologi, kelarutan, mikromeritik dan lain-lain, selain itu fisika juga mempelari tentang viscometer dan rheologi. Viskositas adalah suatu cara untuk menyatakan berapa daya tahan dari aliran yang diberikan oleh suatu cairan. Kebanyakan viskometer mengukur kecepatan dari suatu cairan mengalir melalui pipa gelas (gelas kapiler), bila cairan itu mengalir cepat maka berarti viskositas dari cairan itu rendah (misalnya air). Dan bila cairan itu mengalir lambat, maka dikatakan cairan itu viskositas tinggi. Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung silinder. Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas. Menurut poiseulle, jumlah volume cairan yang mengalir melalui pipa per satuan waktu (Dudgale, 1986).



1



Viskositas biasanya diterima sebagai “kekentalan” atau penolakan terhadap penuangan. Viskositas menggambarkan penolakan dalam fluid kepada aliran dapat dipikir sebagai cara untuk mengukur gesekan fluid. Prinsip dasar penerapan viskositas digunakan dalama sifat alir zat cair atau rgeologi. Rheologi merupakan ilmu tentang sifat alir suatu zat. Rheologi terlibat dalam pembuatan, pengemasan atau pemakaian, konsistensi, stabilitas dan ketersediaan hayati sediaan. (Moechtar, 1990). Cairan mempunyai gaya gesek yang lebih besar untuk mengalir daripada gas, hingga cairan mempunyai koefisien viskositas yang lebih besar daripadagas. Viskositas gas bertambah dengan naiknya temperatur, sedang viskositas cairan turun dengan naiknya temperatur. Koefisien viskositas gas pada tekanan tidak terlalu besar, tidak tergantung tekanan, tetapi untuk cairan naik dengan naiknya tekanan (Martin, 1993). Viskositas merupakan fungsi dari waktu yang artinya dengan bertambahnya waktu viskositas semakin meningkat. Sifat ini penting diketahui sewaktu material cetak dicampur atau saat dimasukkan ke dalam mulut karena viskositas material cetak kosistensi light pada 5 menit setelah pencampuran akan sama dengan kosistensi regular pada 3 menit. Makin tinggi viskositas maka akan semakin besar tahanannya. Bila viskositas gas meningkat dengan naiknya temperatur, maka viskositas cairan justru menurun jika temperatur dinaikkan. (Martin, 1993). Pada hukum aliran viskositas Newton menyatakan hubungan antara gayagaya mekanika dari suatu aliran viskos. Geseran dalam viskositas (fluida) adlah konstan sehubungan dengan gesekannya. Hubungan tersebut berlaku untuk fluida Newtonian, dimana perbandingan antara tegangan geser (s) dengan kecepatan geser (g) nya konstan. Parameter inilah yang disebut dengan viskositas. Aliran viskositas dapat digambarkan dengan dua buah bidang tersebut. Suatu bidang permukaan bawah yang tetap dibatasi oleh lapisan fluida setebal h, sejajar dengan permukaan atas itu ringan, yang berarti tidak memberikan beban pada lapisan fluida dibawahnya, maka tidak ada gaya tekan yang berkerja pada lapidan fluida. (Dudgale, 1986) Faktor- fator yang mempengaruhi viskositas adalah sebagai berikut: 1. Tekanan



2



Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas gas tidak dipengaruhi oleh tekanan. 2. Temperatur Viskositas akan turun dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas gas naik dengan naiknya suhu. Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh energi. Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur. 3. Kehadiran zat lain Penambahan gula tebu meningkatkan viskositas air. Adanya bahan tambahan seperti bahan suspensi menaikkan viskositas air. Pada minyak ataupun gliserin adanya penambahan air akan menyebabkan viskositas akan turun karena gliserin maupun minyak akan semakin encer, waktu alirnya semakin cepat. 4. Ukuran dan berat molekul Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju aliran alkohol cepat, larutan minyak laju alirannya lambat dan kekentalannya tinggi seta laju aliran lambat sehingga viskositas juga tinggi. 5. Berat molekul Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak. 6. Kekuatan antar molekul Viskositas air naik denghan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan gugus OH pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama. (Bird, 1987) 1.2



Maksud dan Tujuan



1.2.1 Maksud Percobaan Mengetahui cara menghitung viskositas dan rheologi suatu cairan newton dan non-newton. 1.2.2 Tujuan Percobaan Adapun tujuan dari percobaan ini untuk : 1. Membedakan cairan newton dan cairan non-newton 2. Menggunakan alat-alat penentuan viskositas dan rheology. 3. Menentukan viskositas dan rheologi cairan newton dan non-newton



3



4. Menentukan konsistensi sediaan setengah padat. 1.3



Prinsip percobaan Menentukan viskositas minyak jagung dengan mengukur kecepatan bola jatuh



melalui cairan dalam tabung yang berisi minyak jagung pada suhu tetap dengan melihat waktu bola sampai pada dasar tabung. Disamping itu juga menggunakan alat viscometer Brookfield, dimana berguna untuk mengukur viskositas suatu sediaan sirup dan emulsi dengan menggunakan nomor spindle yang sesuai.



4



BAB II TINJAUN PUSTAKA 2.1



Dasar Teori



2.1.1



Pengertian Viskositas Viskositas adalah suatu pernyataan tentang tahanan dari suatu cairan untuk



mengalir. Semakin tinggi viskositas, semakin besar tahanannya. Cairansederhana dapat dijelaskan dalam istilah absolut. Akan tetapi sifat-sifat rheologidispersi heterogen lebih kompleks dan tidak dapat dinyatakan dalam suatusatuaan tunggal (Martin, 1993). Makin kental suatu cairan, makin besar gaya yang dibutuhkan untuk membuatnya



mengalir



pada



kecepatan



tertentu.



Viskositas



dispersi



koloiddipengaruhi oleh bentuk partikel dari fase dispersi dengan viskositas rendah,sedangkan



sistem



dispersi



yang



mengandung



koloid-koloid



linier



viskositasnya lebih tinggi. Hubungan antara bentuk dan viskositas merupakan refleksi derajat solvasi dari partikel (Respati, 1981). Bila viskositas gas meningkat dengan naiknya temperatur, maka viskositas cairan justru akan menurun jika temperatur dinaikkan. Fluiditas darisuatu cairan yang merupakan kelebihan dari viskositas akan meningkat denganmakin tingginya temperatur (Bird, 1993). 2.1.2



Pengertian Rheologi Rheologi berasal dari bahasa yunani mengalir (Rheo) dan ilmu (logos),



digunakan pertama kali oleh Bingham dan Crawford (seperti yang dilaporkan oleh Fischer) untuk menggambarkaan aliran cairan dan deformasi dari padatan (Martin, 2008). Rheologi meliputi pencampuran dan aliran dari bahan, pemasukan kedalam wadah, pemindahan sebelum digunakan, apakah dicapai dengan penuangan dari botol, pengeluaran dari tube atau pelewatan dari jarum suntik. Rheologi dari suatu produk tertentu yang dapat berkisar dalam konsistensi dari bentuk cair ke semisolid, sampai ke padatan, dapat mempengaruhi penerimaan bagi si pasien, stabilitas fisika, dan bahkan availabilitas biologis jadi viskositastelah terbukti mempengaruhi laju absorpsi obat dari saluran cerna (Martin, 1993).



5



2.1.3



Hubungan Viskositas dengan Rheologi Ditinjau dari hukum newton bahwa semakin besar aliran suatu cairan maka



semakin besar pula viskositas dari cairan tersebut. Dari hukum ini dapat disimpulkan bahwa hubungan viskositas (kekentalan/ resistensi) berbanding lurus dengan besar aliran (rheologi) (Martin,2008). 2.1.4



Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Viskositas Faktor-faktor yang mempengaruhi suatu viskositas menurut Bird (1987) :



a. Tekanan Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas gas tidak dipengaruhi tekanan b. Temperatur Viskositas akan turun dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas akan naik dengan turusnya suhu. Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh energi. Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antara molekul melemah. Dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur c. Kehadiran Zat Lain Penambahan gula tebu menigkatkan viskositas air. Adanya bahan tambahan seperti bahan suspensi menaikkan viskositas air. Pada minyak ataupun gliserib adanya penambahan air akan menyebabkan viskositas akan turun karena gliseri maupun minyak akan semakin encer, waktu alirnya semakin cepat. d. Ukuran dan Berat Molekul Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju aliran alkohol cepat, larutan minyak laju alirannya lambat kekentalannya tinggi serta lagu aliran lambat sehingga viskositas juga tinggi e. Kekuatan Antar Molekul Viskositas air naik dengan adanya ikatan hidrogen, viskositas cpo dengan gugus OH pada tergliseridanya naik pada keadaan yang sama. 2.1.3 Cara Menentukan Viskositas 1. Cara menentukan viskositas suatu zat menggunakan alat yang dinamakan viskometer. Ada beberapa tipe viskometer yang biasa digunakan antara lain:



6



a. Viskometer Brookfield Pada viscometer ini nilai viskositas didapatkan dengan mengukur gaya puntir sebuah rotor silinder (spindle) yang dicelupkan ke dalam sample. Viskometer Brookfield memungkinkan untuk mengukur viskositas dengan menggunakan teknik dalam viscometry. Alat ukur kekentalan (yang juga dapat disebut viscosimeters) dapatmengukur viskositas melalui kondisi aliran berbagai bahan sampel yang diuji. Untuk dapat mengukur viskositas sampel dalam viskometer Brookfield, bahan harus diam didalam wadah sementara poros bergerak sambil direndam dalam cairan (Atkins, 1994). Pada metode ini sebuah spindle dicelupkan ke dalam cairan yang akan diukur viskositasnya. Gaya gesek antara permukaan spindle dengan cairan akan menentukan tingkat viskositas cairan. Sebuah spindle dimasukkan ke dalam cairan dan diputar dengan kecepatan tertentu. Bentuk dari spindle dan kecepatan putarnya inilah yang menentukan Shear Rate. Oleh karena itu untuk membuat sebuah hasil viskositas dengan methode pengukuran Rotational harus dipenuhi beberapa hal sebagai berikut menurut Sukardjo (1997) yaitu: a) Jenis Spindle b) Kecepatan putar Spindle c) Type Viscometer d) Suhu sample e) Shear Rate (bila diketahui) f) Lama waktu pengukuran (bila jenis sample-nya time dependent). Prinsip kerja dari viscometer Brookfield ini adalah semakin kuat putaran semakin



tinggi



viskositasnya



sehingga



hambatannya



semakin



besar



(Moechtar,1990). Adapun nomor spindel yang digunakan pada pengujian viskositas menggunakan viskometer brookfield berdasarkan sediaan yaitu: a) Sediaan krim menggunakan nomor spindel 6 (Dewi dkk, 2014) b) Sediaan emulsi menggunakan nomor spindel 5 (Nabiela, 2013) c) Sediaan sirup menggunakan nomor spindel 62 (Syakri dkk, 2017) d) Sedian gel menggunakan nomor spindel 3 (Abdassah, 2013).



7



Menurut Marina dkk (2014), kelebihan dan Kekurangan Viskometer Brookfield yaitu 1) Kelebihan : a) Memiliki spindle yang sesuai dengan tingkat kekentalan sampel b) Dapat mengetahui kekentalan sampel yang tinggi c) Dapat menguji sampel yang berwarna maupun tidak berwarna 2) Kekurangan : a) Cairan silikon murninya harus diganti setiap tahun b. Viskometer Oswald Pada viscometer ini yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah cairan tertentu untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri. Didalam percobaan diukur waktu aliran untuk volume V (antara tanda a dan b) melalui pipa kapiler yang vertical. Jumlah tekanan (P) dalam hokum Poiseuille adalah perbedaan tekanan antara permukaan cairan, dan berbanding lurus dengan r (Moechtar,1990). c. Viskometer Hoppler Pada viskometer hopler yang diukur adalah waktu yang diperlukan oleh sebuah bola untuk melewati cairan pada jarak atau tinggi tertentu. Karena adanya gravitasi benda yang jatuh melalui medium yang berviskositas dengan kecepatan yang semakin besar sampai mencapai kecepatan maksimum. Kecepatan maksimum akan dicapai jika gaya gravitasi (g) sama dengan gaya tahan medium (f) besarnya gaya tahan (frictional resistance) untuk benda yang berbentuk bola stokes (Moechtar,1990). Prinsip kerjanya adalah menggelindingkanz bola ( yang terbuat dari kaca) melalui tabung gelas yang berisi zat cair yang diselidiki. Kecepatan jatuhnya bola merupakan fungsi dari harga resiprok sampel (Moechtar,1990). Menurut Marina dkk (2014), Kelebihan dan Kekurangan Viskometer Hoppler yaitu 1) Kelebihan : a) Penerapannya mudah dilakukan 2) Kekurangan :



8



a) Sulit digunakan untuk mengukur viskositas pada sampel berwarna keruh b) Masih melalui perhitungan c) Sampel yang dibutuhkan banyak d) Memiliki human error yang besar d. Viskometer Cup dan Bob Prinsip kerjanya sample digeser dalam ruangan antaradinding 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 di sepanjangkeliling bagian tube sehingga menyebabkan penurunan konsentrasi. Penurunan konsentras ini menyebabkab bagian tengah zat yang ditekan keluar memadat. Hal ini disebut aliran sumbat (Moechtar,1990). 2. Pengukuran Viskositas Dengan Buret (Metode Stormer). Viskositas suatu zat cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan aliran cairan. Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan, yang melalui tabung berbentuk silinder. Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas (Bird, 1993). Viskositas adalah indeks hambatan aliran cairan. Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Viskositas ini juga disebut sebagai kekentalan suatu zat. Jumlah volume cairan yang mengalir melalui pipa per satuan waktu. Hubungan antara viskositas dengan kecepatan aliran yang laminar melalui suatu pipa dinyatakan oleh persamaan Poiseuille sebagai berikut. η=



𝜋.𝑟 4 .𝑃.𝑡 8.𝑉.𝐿



keterangan: V = volume fluida dalam cm t = waktu yang diperlukan fluida untuk mengalir melalui pipa (sekon); r = jari-jari pipa (cm); L = panjang pipa (cm); P = tekanan. (Young dan Freedman, 2002).



9



Metode stormer yaitu metode pengukuran viskositas menggunakan buret. Sebelum dilakukan percobaan untuk mengukur viskositas menggunakan metode stormer, harus ditentukan terlebih dahulu densitas (massa jenis) dari suatu fluida. Saat menggunakan piknometer, larutan yang ditentukan densitasnya harus dijaga agar suhunya tetap sebelum ditimbang analitis. Cara menggunakan piknometer yaitu sebagai berikut. 1) Menimbang piknometer dalam keadaan kosong 2) Memasukkan fluida yang akan diukur massa jenisnya ke dalam piknometer tersebut. 3) Menempatkan volume-nya, lalu menutup piknometer 4) Menimbang massa piknometer yang berisi fluida tersebut 5) Kemudian setelah didapatkan berat analitis dari larutan, maka akan diperoleh densitas (massa jenis) dengan rumus: ρ= 2.1.5



m (massa pikno + isi) − (massa pikno kosong) = v volume



Aliran Newton dan Non Newton Aliran Newton dan Non newton Penggolongan bahann menurut tipe aliran



dan deformasi adalah sebagai berikut : a.



Sistem Newton



Lapisan dasar dianggap menempel pada tempatnya. Jika bidang cairan paling atas bergerak dengan suatu kecepatan konstan, setiap lapisan dibawahnya akan bergerak dengan suatu kecepatan konstan, setiap lapisan dibawahnya akan bergerak dengan suatu kecepatan yang berbanding lurus dengan jarak dari lapisan dasar yang diam. Sehingga dapat disimpulkan sistem newton menghasilkan garis lurus/sistem linier, hal ini disebabkan karena adanya gaya persatuan luas F’/A yang diperlukan untuk menyebabkan aliran yang menghasilkan sistem linier (Martin, 2008).



10



b.



Sistem Non Newton 1. Dipengaruhi oleh waktu (t) a. Thiksotropi Thiksotropi dapat didefinisikan sebagai suatu pemulihan yang isoterm dan lambat pada pendiaman suatu bahan yang kehilangan konsistensinya karena shering atau karena stress dikurangi/dihilangkan.



b. Rheopeksi Pada aliran rheopeksi kurva menurun berada disebelah kanan kurva naik. Hall ini disebabkan oleh pengocokan yang perlahan-lahan dan teratur mempercepat pemadatan suatu sistem diilatan.



c. Viskoelastis Pada aliran viskoelastis ini, jika cairan diberikan tekanan diatas yield value maka akan bergeser sebagai cairan tetapi jika tekanan dihilangkan sistem tidak dapat kembali dengan sempurna ke keadaan semula. 2. Tidak dipengaruhi oleh waktu a. Plastis Aliran plastis berhubungan dengan adanya partikel- partikel yang terflokulasi dalam suspensi pekat. Adanya yield value disebabkan oleh



11



adanya kontak antara partikel-partikel yang berdekatan, yang merupakan indikasi dari kekuatan flokulasi.



Yield (hambatan) b. Pseudoplastis Viskositas cairan pseudoplastis akan berkurang dengan naiknya kecepatan geser



c. Dilatan Viskositas cairan akan naik dengan naiknya kecepatan geser karena volumenya akan naik jika bergeser. Pada shear stress meningkat, bulk dari sistem tersebut mengembang atau memuai (dilate) dari sinilah istilah dilatan



2.1.6 Macam-macam Viskometer Alat untuk mengukur viskositas dan rheologi suatu zat disebut viskometer dimana adaa 2 jennis yaitu : (Matin, 2008). a.



Viskometer satu titik



12



Biasanya digunakann pada sistem newton, misalnya viskometer kapiler, vikkometer bola jatuh,pnetrometer, plastometer dann lain-ain. b.



Viskometer banyak titik Misalnya visskometer rotasi tiipe stromer,



brookfield, roto visco dan lain-lain. Untuk mengukur viskositas dan rheologi suatu zat digunakan viskometer. Ada beberapa tipe viskometer yang biasa digunakan antara lain : (Martin, 2008). 1) Viskometer kapiler / 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 (Moechtar,1990). b) Viskometer Hoppler Berdasarkan hukum Stokes pada kecepatan bola maksimum, terjadi keseimbangan sehingga gaya gesek = gaya berat– gaya archimides. Prinsip kerjanya adalah menggelindingkanz bola ( yang terbuat dari kaca) melalui tabung gelas yang berisi zat cair yang diselidiki. Kecepatan jatuhnya bola merupakan fungsi dari harga resiprok sampel (Moechtar,1990). c) Viskometer Cup dan Bob Prinsip kerjanya sample 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 di sepanjangkeliling bagian tube sehingga menyebabkan penurunan konsentrasi. Penurunan konsentras ini menyebabkab bagian tengah zat yang ditekan keluar memadat. Hal ini disebut aliran sumbat (Moechtar,1990). d) Viskometer Cone dan Plate Cara pemakaiannya adalah sampel ditempatkan ditengah-tengah papan, kemudian dinaikkan hingga posisi di bawah kerucut. Kerucut digerakkan oleh motor dengan bermacam kecepatan dan sampelnya digeser di dalam ruang



13



semitransparan



yang



diam



dan



kemudian



kerucut



yang



berputar



(Moechtar,1990). Nilai viskositas dinyatakan dalam viskositas spesifik, kinematik dan intrinsik. Viskositas spesifik ditentukan dengan membandingkan secara langsung kecepatan aliran suatu larutan dengan



pelarutnya. Viskositas kinematik diperoleh dengan



memperhitungkan densitas larutan. Baik viskositas spesifik maupun kinematik dipengaruhi oleh konsentrasi larutan. Pengukuran viskositas dilakukan dengan menggunakan viskometer Ubbelohde yang termasuk jenis viskometer kapiler. Untuk penentuan viskometer larutan polimer, viskometer kapiler yang paling tepat adalah viskometer Ubbelohde (Moechtar,1990). 2.2



Uraian Bahan



2.2.1



Alkohol (Dirjen POM, 1979) Nama Resmi



: AETHANOLUM



Nama Lain



: Alkohol, Etanol, Etil alkohol



Rumus Molekul



: C2H5OH



Berat Molekul



: 46,07 g/mol



Rumus Struktur



:



Pemerian



: Cairan tidak berwarna, jernih, mudah menguap dan mudah bergerak, bau khas, rasa. Mudah terbakar dengan memberikan nyala biru yang tidak berasap.



Kelarutan



: Sangat mudah larut dalam air, dalam koloroform P dan eter P.



Penyimpanan



: Dalam wadah tertutup rapat, terlindung dari cahaya, ditempat sejuk, jauh dari nyala api.



Kegunaan 2.2.3



: Membunuh bakteri



Kelereng Nama resmi



: Kelereng



Volume



: 5 gr/cm3 14



Pemerian



: Padatan



keras



berbentuk



bulat,



tidak



berbau



Kelarutan



: Tidak larut dalam etanol dan aquades



Kegunaan



: Alat yang digunakan dalam uji viskositas pada viskometer bola jatuh Penyimpanan : Dalam wadah tertutup baik.



2.2.4 Minyak Kelapa (Dirjen POM, 1979) Nama resmi



: Oleum cocus



Nama lain



: Minyak kelapa



Rumus Strukur



: C12H24O2



Berat Molekul



: 200,3 gr/mol



Pemerian



: Cairan jernih tidak berwarna, kuning pucat, bau khas, tidak tengik.



Kelarutan



: Larut dalam 2 bagian etanol (95%) pada suhu 60oC, sangat mudah larut dalam kloroform dan dalam eter P.



Kegunaan



: Bahan yang akan diuji viskositasnya



Penyimpanan



: Dalam wadah tertutup baik, terlindungi cahaya, sejuk.



15



BAB 3 METODE PRAKTIKUM 3.1



Waktu dan Tempat Praktikum ini dilaksanakan pada hari Sabtu 16 November 2018 pada pukul



07.00-10.00 WITA, bertempat di Laboratorium Teknologi Farmasi, Jurusan Farmasi, Fakultas Olahraga dan Kesehatan, Universitas Negeri Gorontalo. 3.2



Alat dan Bahan



3.2.1



Alat Adapun alat yang digunakan saat praktikum ialah botol, corong pisah, gelas beaker, kelereng, viskometer brookfield.



3.2.2



Bahan Adapun bahan yang digunakan saat praktikumialah alkohol 70%, emulsi, minyak jagung, sirup dan tisu.



3.3



Cara Kerja



3.3.1



Viskometer hoppler



1.



Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.



2.



Dibersihkan alat menggunakan alkohol 70%.



3.



Dituangkan minyak jagung pada botol sampai penuh.



4.



Dimasukkan kelereng ke dalam botol.



5.



Ditutup rapat botol.



6.



Dibalik botol hingga kelereng menyentuh dasar botol.



7.



Dihitung waktu kelereng jatuh dalam detik sebagai M1



8.



Diulang hingga mendapatkan nilai M3



9.



Dihitung viskositas minyak jagung.



3.3.2



Viskometer Brookfield



a.



Sirup



1.



Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.



2.



Dibersihkan alat menggunakan alkohol 70%.



3.



Diukur sampel sirup pada gelas beaker sebanyak 125 ml.



4.



Dipasang spindel nomor 3 dan 4



5.



Diturunkan spindel hingga tercelup ke dalam gelas beker



16



6.



Diatur nomor spindel dan rpm pada viskometer.



7.



Dinyalakan viskometer dan dibiarkan berputar selama 5 menit.



8.



Dibaca angka yang tertera pada viskometer



9.



Dihitung viskositas sirup.



b.



Emulsi



1.



Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.



2.



Dibersihkan alat menggunakan alkohol 70%.



3.



Diukur emulsi pada gelas beaker sebanyak 125 ml.



4.



Dipasang spindel nomor 5 dan 6 pada gantungan spindel.



5.



Diturunkan spindel hingga tercelup kedalam spindel.



6.



Diatur nomor spindel dan rpm pada viskometer.



7.



Dinyalakan viskometer dan dibiarkan berputar selama 5 menit.



8.



Dibaca angka yang tertera pada viskometer



9.



Dihitung viskositas emulsi.



17



BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1



Tabel Hasil Pengamatan



4.1.1



Tabel Hasil Pengamatan Viskometer Hopler Sampel



Sampel



BJ



BJ Minyak



Cairan



Padatan



Kelereng



Jagung



Kelereng



5 gr/cm3



0,918 gr/cm3



Minyak Jagung 4.1.2



B



T



0,0725



0,94 s



Tabel Hasil Pengataman Viskometer Brookfield



Sampel



Emulsi



No. Spindel



Kecepatan RPM



η



Poise



F/A



Geser (dv/dt)



03



50



1,24



2480



8,912



0,003595



04



100



1,04



2080



7,474



0,003593



05



50



28,16



225280



202,39



0,000898



06



100



16,60



119300



119,30



0,000719



Scout emulsion Sirup Curcuma Plus 4.2



Perhitungan



4.2.1



Perhitungan Viskometer Hopler Dik



Dit



:B



= 0,0725



p1



= 5 gr/cm3



p2



= 0,918 gr/cm3



: η….?



Penye : η



= B (p1-p2) t = 0,0725 ( 5 gr/cm3 – 0,918 gr/cm3) 0,94 s = 0,0725 (4,82 gr/cm3) 0,94 s = 0,278 Poise



18



4.2.2



Perhitungan Viskometer Brookfield



1.



Emulsi a. FSR 50 RPM nomor spindel 03 FSR1



10000



= TK x SMC x



Rpm



10000



= 1 x 10 𝑥



50



= 2000 Cp. 100 RPM nomor spindel 04 FSR2



= Tk x SMC x = 1 x 20 x



10000 Rpm



10000 100



= 2000 Cp b. Viskositas (η) η1



= FSR1 x P = 2000 x 1,24 = 2480



η2



= FSR2 x P = 2000 x 1,04 = 2080



c. Tekanan Geser (F/A) F/A1



=PxA = 1,24 x 7,187 = 8,912



F/A2



=PxA = 1,04 x 7,187 = 7,474



d. Kecepatan Geser (dv/dt) (dv/dt)1



= F/A x 1/η = 8,912 x 1/2480 19



= 0,03595 (dv/dt)2



= F/A x 1/η = 7,474 x 1/208 = 0,003593



2.



Sirup a. FSR 50 RPM nomor spindel 05 FSR1



10000



= TK x SMC x = 1 x 40 x



Rpm



10000 50



= 8000 Cp. 100 RPM nomor spindel 06 FSR2



= Tk x SMC x = 1 x 100 x



10000 Rpm



10000 100



= 10000 Cp b. Viskositas (η) η1



= FSR1 x P = 8000 x 28,16 = 225280



η2



= FSR2 x P = 10000 x 16,60 = 166000



c. Tekanan Geser (F/A) F/A1



=PxA = 28,16 x 7,187 = 202,39



F/A2



=PxA = 16,60 x 7,187 = 119,30 20



d. Kecepatan Geser (dv/dt) (dv/dt)1



= F/A x 1/η = 202,39 x 1/225280 = 0,000898



(dv/dt)2



= F/A x 1/η = 119,30 x 1/166000 = 0,000719



4.3



Pembahasan Menurut Martin (1993), viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari suatu



cairan untuk mengalir. Makin tinggi viskositas maka makin besar tahanannya. Sedangkan rheologi merupakan ilmu yang menggambarkan aliran zat cair atau perubahan zat dibawah tekanan. Dalam praktikum viskositas dan rheologi ini dilakukan dengan dua cara yaitu menggunakan viskometer hoppler dan menggunakan viskometer bBrookfield. Sampel yang digunakan adalah minyak kelapa yang diukur menggunakan viskometer bola jatuh serta emulsi dan sirup yang diukur menggunakan Viskometer Brookfield. Langkah pertama yang dilakukan ialah menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. Alat-alat yang digunakan pada praktikum ini yaitu, botol, gelas beker, kelereng, dan viscometer Brookfield. Sedangkan bahan-bahannya yaitu, alkohol 70%, emilsi, minyak jagung, sirup, dan tisu. Dilanjutkan dengan membersihkan alat menggunakan alkohol 70% agar menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Hal ini sesuai dengan pendapat Tjay (2007), bahwa alkohol 70% bersifat sebagai desinfektan yang bertujuan menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Pada viskometer hoppler, hal pertama yang dilakukan yaitu mengisi botol dengan minyak jagung yang akan dihitung viskositasnya sampai penuh agar udara tidak mempengaruhi kecepatan kelereng saat jatuh. Hal ini sesuai dengan pendapat Martin (1993), bahwa tujuan diisi penuh agar tidak terdapat gelembung udara di dalam tabung yang dapat mempengaruhi kecepatan bola untuk berpindah. Setelah itu dimasukkan kelereng ke dalam botol yang berisi minyak jagung dan kemudian botol ditutup rapat. Bila kelereng sudah berada di garis awal maka dibalik botol hingga kelereng menyentuh dasar botol sambil menghitung kecepatan kelereng



21



menggunakan stopwatch. Cara ini dilakukan sebanyak tiga kali agar mendapatkan hasil yang akurat. Hal ini sesuai dengan pendapat Nursalam (2008), yang mengatakan bahwa dalam proses perhitungan maupun pengukuran sering menggunakan prinsip validitas dan rellabilitas yang diulang sebanyak 2-3 kali untuk mencegah terjadinya kesalahan data. Waktu yang didapatkan dari percobaan di atas adalah 0,94 sekon. Jadi viskositas minyak jagung yang sudah dihitung menggunakan rumus adalah 0,278 poise. Dari percobaan di atas didapatkan hasil bahwa minyak jagung termasuk aliran newton yang dipengaruhi oleh waktu, hal ini dapat dilihat dari hasil yang didapatkan bahwa minyak jagung memiliki viskositas yang rendah. Kemungkinan kesalahan dalam percobaan ini adalah penggunaan botol yang bentuknya tidak rata. Pada viskometer brookfield, hal pertama yang dilakukan yaitu disiapkan alat viskometer Brookfield dan dikalibrasi. Menurut Hadi (2007), kalibrasi dilakukan untuk mendapatkan hasil yang akurat dari alat ukur yang digunakan. Dimasukkan emulsi ke dalam gelas beker sebanyak 125 ml. kemudian pasang spindel nomor 5 dengan kecepatan 50 rpm lalu dinyalakan alat viskometer Brookfield. Penggunaan spindel sesuai dengan pendapat Kurniawan (2015), bahwa spindel yang cocok untuk emulsi adalah spindel nomor 5 pada kecepatan 50 rpm. Dihitung sampai 5 menit kemudian catat cP yang tertera pada alat. Selanjutnya diubah nomor spindel menjadi spindel nomor 6 dengan kecepatan 100 rpm. Kemudian dilakukan hal yang sama. Selanjutnya dimasukkan sirup ke dalam gelas beker sebanyak 125 ml. kemudian pasang spindel nomor 3 dengan kecepatan 50 rpm. Hal ini tidak sesuai dengan pendapat Agus (2011), yang menyatakan bahwa spindel yang cocok untuk sirup adalah spindel nomor 5 dengan kecepatan 50 rpm. Lalu dinyalakan alat viskometer Brookfield. Dihitung sampai 5 menit kemudian catat cP yang tertera pada alat. Dilakukan hal yang sama dengan mengunakan spindel 4 dengan kecepatan 100 rpm. Berdasarkan hasil yang ada, setiap sampel memiliki nilai viskositas yang berbeda-beda. Hal ini disebabkan karena penggunaan nomor spindel dan kecepatan (rpm) pada setiap sampel yang berbeda-beda sehingga mempengaruhi viskositas



22



sampel. Sehingga dapat disimpulkan sirup dan emulsi termasuk aliran non newton. Kemungkinan kesalahan dalam percobaan ini adalah penggunaan sampel yang telah kadaluwarsa.



23



BAB 5 PENUTUP 5.1



Kesimpulan Berdasarkan percobaan diatas, dapat disimpulkan bahwa:



1.



Cairan newton akan berubah viskositasnya jika diberi gaya, sedangkan cairan non-newton viskositasnya tidak akan berubah bila diberi gaya.



2.



Viskometer hoppler digunakan dengan menuangkan sampel dan kelereng ke dalam botol dan dihitung waktu kelereng untuk mencapai dasar, diulangi sebanyak 3 kali dan dihitung viskositasnya. Viskometer Brookfield digunakan dengan mencelupkan spindle alat yang sesuai ke dalam gelas beker berisi sampel dan dinyalakan selama 5 menit lalu dihitung nilai viskositasnya.



3.



Alat-alat yang digunakan dalam menentukan viskositas dan rheologi adalah viscometer dengan 4 macam yaitu viskometer hoppler, Brookfield, cup and bob, dan crown and plate.



4.



Viskositas dari minyak jagung adalah 0,287 poise. Viskositas dari emulsi X 100 rpm dan 50 rpm adalah 284 poise dan 208 poise. Viskositas dari sirup X 100 rpm dan 50 rpm adalah 22528 poise dan 16600 poise.



5.2



Saran



5.2.1 Saran untuk Jurusan 1. Diharapkan agar untuk coaching selanjutnya para praktikan diberi kursi sebagai tempat duduk agar praktikan tidak melantai. 2. Diharapkan agar jurusan dapat memberikan tempat pembuangan sisa bahan uji, agar praktikan tidak perlu keluar laboratorium untuk membuang sisa bahan uji. 5.2.2 Saran untuk Laboratorium Diharapkan



agar laboratorium



dapat



menyediakan segala



keperluan



praktikum. 5.2.3 Saran untuk Asisten Diharapkan agar asisten dapat lebih membimbing lagi para praktikan dalam kegiatan praktikum



24