12 0 291 KB
JURNAL PRAKTIKUM FISIKA FARMASI
Nama Praktikum: Kelompok 4 1. Efer Silvan Griapon 2. Elis Trifanus Aweri 3. Erich Chris Y. Kabak 4. Hepri Yuliyanto 5. Hermes Kobak
PENGUKURAN VISKOSITAS CAIRAN DENGAN VISKOMETER BROOKFIELD Tanggal Praktikum: 09 Februari 2019 I.
TUJUAN PERCOBAAN A. Memahami sifat rheologi dari zat uji dan faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas B. Menentukan penggolongan zat uji menurut hokum aliran Newton
II. LANDASAN TEORI Viskositas merupakan ukuran tahanan cairan untuk mengalir. Setiap zat cair dan semisolid memiliki karakter yang unik terkait viskositas dan sifat
alirnya.
Pengukuran
viskositas
penting
untuk
menganalisis
bermacam formulasi sediaan dan seperti emulsi, suspense, pasta, dan krim. Formula sediaan dibuat dengan viskossitas tertentu agar diperoleh produk yang stabil secara fisik dan kimia, serta dapat diterima oleh pengguna.
Bardasarkan tipe alirannya, cairan atau bahan mengalir dapat dibagi menjadi cairan newtonian dan cairan non Newtonian. Cairan Newtonian memiliki viskositas yang konstan ketika diberi tekanan atau diubah kecepatan
alirnya.
Viskositas
dari
cairan
Newtonian
ini
sebanding/proporsional jika tekanan geser (shear stress) dan keceoatan geser (shear rate) diplot dalam grafik. Dalam hokum Newton, secara sederhana dirumuskan:
𝜏 = 𝜂 . γ̇ → η =
τ Pa [Pa . S] = [ ] 1 γ̇ 𝑠
Keterangan: 𝜏 = tekanan geser (shear stress) dengan satuan pascal 𝜂 = viskositas dengan satuan Pa.S atau Poise 𝛾 = kecepatan geser (shear rate) dengan satuan 1/s Menurut lewis (1987) macam-macam viskositas antara lain: 1. Viskositas dinamik, yaitu rasio antara shear, stress, dan shear rate. Disebut juga koefisien viskositas. 2. Viskositas kinematic, yaitu viskositas dinamik dibagi dengan densitasnya,, dinyatakan dalam satuan stoke (st) pada cgs dan m2/s pada SI. 3. Viskositas relative dan spesifik, pada pengukurannya suatu emulsi atau
suspense
biasanya
dilakukan
dengan
membandingkannya dengan larutan murni. (Atkins, 1994)
cara
Untuk menentukan besaran viskositas yaitu menggunakan viscometer. Salah satu dari berbagai tipe viscometer menurut Bourne (1982) adalah viscometer Brookfield. Viscometer Brookfield adalah jenis viscometer putar (rotasi) terdapat dalam berbagai model berdasarkan rentang viskositasnya yaitu model: LV, RV, HA, dan HB. Viscometer ini mengukur tenaga putaran (torque) yang dipoerlukan untuk memutarkan (spindle) yang dicelupkan dalam cairan. Spindle digerakkan oleh motor sinkron melalui pegas yang terkalibrasi; refleksi pegas ditunjukan jarum penunjuk atau angka (peragaan digital). Viskositas berbanding lurus dengan kecepatan spindle berotasi dan berkaitan dengan ukuran dan bentuk (geometri) dari spindle. (Martin, 1993) Pada viscometer ini nilai viskositas didapat dengan mengukur gaya pinter sebuah rotor silinder (spindle) yang dicelupkan kedalam sample. Alat ukur kekentalan (yang juga disebut viscometer) dapat mengukur viskositas melalui kondisi aliran berbagai bahan sample uji. Pada metode ini sebuah spindle dicelupkan kedalam cairan yang akan diukur viskositasnya. Gaya gesek antara permukaan spindle dengan cara akan menetukan
tingkat
viskositas
cairan.
Viscometer
Brookfield
memungkinkan untuk mengukur viskositas dengan manggunakan teknik dalam viskometri. Dapat mengukur viskositas melalui kondisi aliran berbagai bahan sampel yang diuji. Bahan harus diam dalam wadah sementara poros bergerak sambil direndam cair. Viscometer Brookfield merupakan salah satu viscometer yang menggunakan gasing atau 7 kumparan yang dicelupkan kedalam zat uji dan mengukur tekanan gerak dari bagian yang berputar. Tersedia kumparan yang berbeda untuk rentang kekentalan tertentu, dan
umumnya dilengkapi dengan kecepatan rotasi (FI IV, 1038). Prinsip kerja dari viscometer Brookfield ini adalah semakin kuat putaran semakin tinggi viskositasnya sehingga hambatannya semakin besar. III. DATA PERCOBAAN A. Alat dan Bahan i. Alat yang digunakan Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah: 1. Viscometer digital Brookfield model DV-E 2. Beaker glass 100 ml, 250 ml, dan 500 ml 3. Stopwatch ii. Bahan yang digunakan Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah: 1. Zat uji 1 : Sirup kental 2. Zat uji 2 : Gliserin B. Prosedur Kerja i. Nyalakan tombol power pada alat, pasang spindle dan seting kecepatan putarannya. ii. Siapkan salah satu jenis zat uji; 1. Sirup kental ± 800 ml (spindle no. 62 dan 63) 2. Gliserin ± 500 ml (spindle no. 62 dan 63) iii. Setelah alat diseting dan spindle terpasang, celupkan spindle kedalam zat uji hingga tanda batas iv. Tentukan besarnya viskositas zat seiring dengan perubahan kecepatan spindle v. Tentukan pula besarnya viskositas zat tersebut siring perubahan waktu (tiap 5 menit selama kurang lebih 30 menit)
vi. Tentukan besarnya viskositas dengan beberapa variasi suhu (30ºC, 40ºC, dan 50ºC), gunakan waterbath untuk mengatur suhu zat uji dan ukur pada empat kecepatan spindle.
IV. HASIL PENGAMATAN Data Pengamatan: A. Pengaruh kecepatan rotasi spindle terhadap viskositas cairan Cairan uji: Gliserin No. Spindle 62 No.
Rpm
%
Viskositas zat (cP)
1.
10
23,8%
714
2.
20
47,6%
715
3.
30
72,0%
720
4.
50
-
-
No. Spindle 63 No.
Rpm
%
Viskositas zat (cP)
1.
10
5,7%
680
2..
20
10,9%
654
3.
30
16,3%
652
4.
50
26,9%
645
5.
60
32,4%
654
6.
100
56,9%
678
Cairan uji: Syrup No. Spindle 62 No.
Rpm
%
Viskositas zat (cP)
1.
10
8,1%
243
2.
20
16,0%
240
3.
30
24,0%
241
4.
50
40,1%
241,1
5.
60
48,1%
240,4
6.
100
79,6%
239,0
No. Spindle 63 No.
Rpm
%
Viskositas zat (cP)
1.
10
2,3%
280
2.
20
4,4%
264
3.
30
6,6%
264
4.
50
10,9%
262
5.
60
13,0%
260
6.
100
21,0%
252
B. Pengaruh lamanya pengadukan terhadap viskositas cairan Cairan uji: Gliserin No.
No. Spindle
rpm
waktu
Viskositas zat (cP)
1.
62
10
0
714
20
5
715
30
10
120
No.
No. Spindle
rpm
waktu
Viskositas zat (cP)
1.
63
10
0
680
20
5
654
30
10
652
50
15
645
60
20
654
100
25
678
Cairan uji: Syrup No.
No. Spindle
rpm
waktu
Viskositas zat (cP)
1.
62
10
0
243
20
5
240
30
10
241
50
15
241,1
60
20
240,4
100
25
239,0
No.
No. Spindle
rpm
waktu
Viskositas zat (cP)
1.
63
10
0
280
20
5
264
30
10
264
50
15
262
60
20
260
100
25
252
C. Pengaruh temperatur terhadap viskositas cairan Cairan uji: Gliserin No.
No. Spindle
rpm
1.
62
10
Temperatur Viskositas zat (cP) 35ºC
714
20
40ºC
715
30
50ºC
720
No.
No. Spindle
rpm
waktu
Viskositas zat (cP)
1.
63
10
0
680
20
5
654
30
10
652
50
15
645
60
20
654
100
25
678
Cairan uji: Syrup No.
No. Spindle
rpm
waktu
Viskositas zat (cP)
1.
62
10
0
243
20
5
240
30
10
241
50
15
241,1
60
20
240,4
100
25
239,0
No.
No. Spindle
Rpm
waktu
Viskositas zat (cP)
1.
63
10
0
280
20
5
264
30
10
264
50
15
262
60
20
260
100
25
252
V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Dari percobaan yang telah dilakukan oleh kami kelompok 4, diperoleh kesimpulan bahwa: Semakin baik sifat rheologi dari suatu zat dan factor-faktor yang mempengaruhi viskositas zat tersebut juga baik, maka akan menentukan penggolongan terhadap zat tersebut. Apakah zat tersebut merupakan golongan zat menurut hukum Newton ataukah zat tersebut merupakan golongan zat Non Newton.
B. Saran Agar dalam praktikum lebih memperhatikan cara penggunaan alat berupa visikometer Brookfield, sehingga tidak terjadi kerusakan ataupun hal-hal yang tidak diinginkan selama praktikum belangsung.