LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIK I
PERCOBAAN II
PENENTUAN VISKOSITAS LARUTAN NEWTON
DENGAN VISKOMETER OSTWALD
OLEH
NAMA
:
ASMAN SADINO
NIM
: F1F1 12 092
KELAS :
C
KELOMPOK : II
ASISTEN
: DIAN ARIASTIKA
LABORATORIUM FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS
HALUOLEO
KENDARI
2013
PENENTUAN VISKOSITAS LARUTAN NEWTON
DENGAN VISKOMETER OSTWALD
A.
Tujuan
Tujuan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut:
1. Mempelajari
cara penentuan viskositas larutan newton dengan viskometer Ostwald
2. Mempelajari
pengaruh kadar larutan terhadap viskositas larutan
B. Landasan
Teori
Viskositas
(kekentalan) berasal dari perkataan Viscous. Suatu bahan apabila
dipanaskan sebelum menjadi cair terlebih dulu menjadi viscous yaitu
menjadi lunak dan dapat mengalir pelan-pelan. Viskositas dapat dianggap sebagai
gerakan di bagian dalam (internal) suatu fluida. Satuan viskositas fluida dalam
sistem cgs adalah dyne det cm-2, yang biasa disebut dengan istilah poise di mana 1 poise sama
dengan 1 dyne det cm-2. Viskositas dipengaruhi oleh perubahan suhu.
Apabila suhu naik maka viskositas menjadi turun atau sebaliknya (Budianto,
2008).
Pengaruh viskositas dari dua fluida cair yang berbeda
viskositasnya dalam aliran fluida gas-cair searah ke atas di dalam sistem
perpipaan. Permasalahan timbul dalam kaitannya dengan karakteristik pengaruh
viskositas dari dua fluida cair dalam aliran gas-cair searah ke atas pada pipa vertical. Beda tekanan (AP) aliran
dua fase yang dihitung dengan menggunakan model aliran homogen, nilai beda
tekanan dari air + CMC 0,25% - udara cenderung lebih besar dari pada nilai beda
tekanan air - udara hal ini karena nilai Viskositas aliran homogen (v) air +
CMC 0,25% - udara lebih besar dari nilai Viskositas aliran homogen (p,,) air -
udara, karena nilai Viskositas aliran homogen (Vh) mempengaruhi dari faktor
gesekan antara fluida dengan dinding pipa yang berakibat mempengaruhi nilai beda
tekanan (Muhajir, 2011).
Parameter yang dilihat dalam aliran viskositas,
menyatakan bahwa hubungan antara gaya – gaya mekanika dari suatu aliran viskos
sebagai : Geseran dalam ( viskositas ) fluida adalah konstan
sehubungan dengan gesekannya. Hubungan tersebut berlaku untuk fluida Newtonian,
dimana perbandingan antara tegangan geser (s) dengan kecepatan geser (g)
nya konstan. Oleh karena itu, Parameter inilah yang disebut dengan viskositas.
Aliran viskositas dapat digambarkan dengan dua buah bidang sejajar yang
dilapisi fluida tipis diantara kedua bidang tersebut. Suatu bidang permukaan
bawah yang tetap dibatasi oleh lapisan fluida setebal h, sejajar dengan
suatu bidang permukaan atas yang bergerak seluas A. Jika bidang bagian atas itu
ringan, yang berarti tidak memberikan beban pada lapisan fluida dibawahnya,
maka tidah ada gaya tekan yang bekerja pada lapisan fluida. Sehingga viskositas
berhubungan erat dengan hambatan untuk mengalir yang dilihat dari kekentalan
suatu cairan atau fluida (Dugdale,
1986 Hal. 27-35).
Gliserin mempunyai sifat higroskopis dan digunakan
dalam penyiapan tembakau sebelum proses, juga ditambahkan pada lem untuk
mencegah lem tersebut terlalu cepat kering. Gliserin sintetis mulai diproduksi
dalam skala besar sejak pertengahan 1948 yaitu dengan dipertemukannya metode
Klorinasi Propylene yang menghasilkan Allyl Cloride dalam jumlah besar sehingga
diperoleh gliserin yang cukup banyak dan masih banyak digunakan bermacam-macam
produk (Retno, 2012).
Prinsip dasar rheologi telah digunakan dalam
penyelidikan cat, tinta, berbgai adonan, bahan-bahan untuk pembuat jalan,
kosmetik, produk hasil peternakan, serta bahan-bahan lain. Penyelidikan
viskositas dari cairan sejati, larutan, dan sistem koloid baik yang encer
maupun yang kental jauh lebih praktis dari pada bernilai teoritis (Martin et
al, 1963 Hal. 1076-1077).
C. Alat dan Bahan
1. Alat
Alat yang
digunakan dalam praktikum ini adalah :
- Gelas Kimia 50 ml
- Viskometer Ostwald
- Piknometer 50 ml
- Timbangan analitik
- Pipet ukur 25 ml
- Pipet tetes
- Filler
- Stopwatch
- Statif dan klem
2. Bahan
Bahan yang digunkan dalam percobaan ini adalah :
- Akuades
- Gliserin 20 %, 60 %, 75 %
D. Prosedur
kerja
1. Pengukuran massa jenis
Gliserin 20 %
|
- Timbang Piknometer kosong
- Masukkan aquades kedalam
piknometer yang diketahui beratnya hingga penuh
-
Ditimbang massanya untuk menentukan massa air
-
Lakukan hal yang sama untuk larutan gliserin 60 % dan 75 %
-
Ditentukan massa jenisnya
-
Aquades
: 0,1006
-
Gliserol
20% : 0,101
-
Gliserol
60% : 0,1087
-
Gliserol 75%
: 0,1122
2. Penentuan Viskositas
Gliserin 20 %
|
- Dipipet sebanyak 15 ml
- Dimasukkan dalam viskometer Ostwald
- Dihisap sampai garis m (batas atas)
- Dibiarkan mengalir sampai batas n (batas
bawah)
-
Dicatat waktu akhirnya
- Dilakukan triplo
- Dihitung
viskositasnya
- Diulangi
dengan menggunakan larutan gliserin 60 % dan 75%
Gliserol
20% : 1,2281x
10-3N/m2s
Gliserol
60% : 3,0418x
10-3N/m2s
Gliserol 75%
: 5,7509x
10-3N/m2s
Aquades :
0,8750x
10-3N/m2s
E. Hasil Pengamatan
a.
Data
hasil pengamatan
Konsentrasi
(%)
|
Waktu
|
Massa
(gr)
|
Viskositas
(N/m2s)
|
|||
t1
|
t2
|
t3
|
T
|
|||
0
(aquades)
|
6,28
|
1,
00
|
0,8705
x 10-3 N/m2s
|
|||
Gliserin
20%
|
8,75
|
9,05
|
8,79
|
8,86
|
1,01
|
1,2281 x 10-3 N/m2s
|
Gliserin
60%
|
19,68
|
20,47
|
21,03
|
20,39
|
1,087
|
3,0418x 10-3 N/m2s
|
Gliserin
75%
|
39,48
|
42,23
|
42,78
|
41,49
|
1,122
|
5,7509 x 10-3 N/m2s
|
b.
Perhitungan
Dik :
Berat Piknometer + Gliserin (b)
Berat Sampel (b – a)
Volume piknometer =
10 mL
ɳo
(26oC) =
0,8705
x 10-3N/m2s
Penyelesaian :
·
Untuk Gliserin 20 %
W Gliserin =
1,01 gr
⍴
Gliserin =
=
=
1,101 gr/mL
ɳ = ɳo
=
0,8705
x 10-3 x
= 0,8705 x 10-3 x 1,410828
= 1,2281x
10-3N/m2s
· Untuk
Gliserin 60 %
W Gliserin = 1,087 gr
⍴ Gliserin =
=
=
1,1087 gr/mL
= 0,8705
x 10-3 x
=
0,8705 x 10-3 x 3,49433
= 3,0418x 10-3N/m2s
· Untuk
Gliserin 75 %
W Gliserin = 1,122 gr
⍴ Gliserin =
=
=
0,1122 gr/mL
ɳ = ɳo
= 0,8705
x 10-3 x
7,04616
=
0,8705 x 10-3 x 6,6065
= 5,7509x 10-3N/m2s
· Untuk
Akuades
W Akuades = 1,006 gr
⍴ Akuades =
=
=
0,1006 gr/mL
ɳ = ɳo
= 0,8705
x 10-3 x
=
0,8705 x 10-3 x 1
= 0,8750x 10-3N/m2s
F.
Pembahasan
Viskositas
merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan
didalam fluida. Semakin besar viskositas suatu fluida maka makin sulit suatu
fluida mengalir dan makin sulit suatu benda begerak didalam fluida tersebut.
Viskositas
dalam zat cair, yang berperan adalah gaya kohesi antar partikel zat cair. Oleh
karena itu, semakin besar viskositas zat cair maka semakin susah benda padat
bergerak di dalam zat cair tersebut. Akibat adanya kekentalan zat cair di dalam
pipa maka besarnya kecapatan gerakpartikel pada penampang melintang tersebut
tidak sama, hal ini disebabkan adanya gesekan antar molekul pada cairan kental.
Besaran viskositas berbanding terbalik dengan perubahan temperatur karena
kenaikan temperatur akan melemahkan ikatan antar molekul suatu jenis cairan
sehingga akan menurunkan nilai viskositasnya. Penentuan viskositas larutan
dilakukan dengan menggunakan viskometer Ostwald dan juga menggunakan
piknometer.
Percobaan
ini menggunakan viskometer Ostwald, yang mana pada metode ini dilakukan dengan
mengukur waktu alir yang dibutuhkan oleh suatu cairan (fluida) pada konsentrasi
tertentu untuk mengalir antara dua tanda pada pipa viskometer. Keunggulan dari
metode ini adalah lebih cepat, lebih mudah, alatnya murah serta perhitungannya
lebih sederhana. Prinsip dari penentuan viskositas dengan metode viskometer
Ostwald ini dilakukan dengan memasukkan cairan (gliserin) ke dalam alat viskometer
melalui pipa A kemudian dengan cara menghisap cairan dibawa ke B sampai garis
atas. Selanjutnya cairan dibiarkan mengalir bebas dan waktu yang diperlukan
untuk mengalir dari garis atas ke bawah diukur. Masing-masing perlakuan di
ulangi tiga kali, hal ini dilakukan karena untuk mendapatkan nilai yang
mendekati benar sebab alat yang digunakan tidak dapat menentukan hasilnya
secara pasti. Dari ketiga hasil tersebut kemudian dirata-ratakan.
Pada
percobaan ini cairan yang akan ditentukan viskositasnya adalah gliserin dengan
konsentrasi yang bervarisi yaitu 20 %, 60 % dan 75 %. Variasi ini dimaksudkan
agar kita mengetahui bagaimana pengaruh kadar atau konsentrasi terhadap
viskositas cairan tersebut. Bahan lain yang digunakan untuk diukur
viskositasnya adalah aquades yang berfungsi sebagai pembanding saja.
Hasil yang
diperoleh pada percobaan ini, pada konsentrasi 20 % waktu yang diperlukan
adalah 88,60, pada konsentrasi 60 % waktu yang diperlukan adalah 20,39, pada
konsentrasi 75 % waktu yang diperlukan adalah 41,49 %, sedangkan pada aquades
15 ml waktu yang diperlukan adalah 6,28. Secara teori, semakin lama waktu yang
diperlukan untuk mengalirnya suatu fluida dari gaeris atas ke garis bawah, maka
semakin besar pula nilai viskositas cairan. Hal ini sesuai dengan hasil
pengamatan yaitu gliserin dengan knsentrasi yang diperoleh. Gliserin yang
mempunyai konsentrasi besar memerlukan waktu yang relatif lebih lama untuk
mengalir dalam pipa viskometer dibandingkan dengan cairan gliserin yang
mempunyai konsentrasi yang lebih rendah, sehingga cairan yang memiliki
konsentrasi yang lebih tinggi cenderung memiliki nilai viskositas yang besar
pula. Hal tersebut dikarenakan 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.
Dalam
bidang farmasi, prinsip-prinsip rheologi di aplikasikan dalam pembuatan krim,
suspensi, emulsi, lotion, pasta, penyalut tablet dan lain-lain. Selain itu,
prinsip rheologi digunakan juga untuk karakteristik produk sediaan farmasi
sebagai penjamin kualitas yang sama untuk setiap batch. Rheologi juga meliputi
pencampuran aliran dari bahan, penuangan, pengeluaran dari tube atau pelewatan
jarum suntik.
G. Kesimpulan
Kesimpulan
dalam percobaan ini adalah :
1. Cara
menentukan viskositas larutan newton dengan menggunakan viskometer Ostwald
yaitu dengan mengukur waktu yang dibutuhkan bagi sampel untuk lewat antara dua
tanda ketika ia mengalir karena gravitasi, melalui suatu tabung kapiler
vertical.
2. Pengaruh
kadar larutan terhadap viskositas berbanding lurus dimana jika larutan memiliki
konsentrasi tinggi maka akan memiliki viskositas yang tinggi pula. Hal tersebut
dikarenakan 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.
DAFTAR PUSTAKA
Budianto,
A. 2008. Metode Penentuan Koefisien Kekentalan Zat Cair
Dengan Menggunakan Regresi Linear Hukum Stokes. Seminar
Nasional IV SDM Teknologi Nuklir Yogyakarta.
Dugdale.,
R.H. 1986, Mekanika Fluida, Edisi III. Erlangga: Jakarta.
Martin, et al. 1963.
Farmasi Fisik. Penerbit Buku
Kedokteran EGC, Jakarta.
Muhajir, K. 2011. Pengaruh Viskositas Terhadap Aliran Fluida
Gas-Cair Melalui Pipa Vertikal Dengan Perangkat Lunak Ansys Fluent 13.0. Jurnal
Kompetensi Teknik Vol. 3, No.
1.
Retno, D. dan Teddy H. 2012. Pengolahan Limbah Pabrik Sabun Dari Soap
Gliserin Menjadi Triasetin. Jurnal
Ilmiah Teknik Lingkungan Vol. 2, No.
2.