LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIK I PERCOBAAN IV PENENTUAN BERAT MOLEKUL POLIMER KITOSAN MENGGUNAKAN VISKOMETER OSTWALD

LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIK I

PERCOBAAN IV

PENENTUAN BERAT MOLEKUL POLIMER KITOSAN MENGGUNAKAN VISKOMETER OSTWALD 

OLEH

NAMA                     : ASMAN SADINO

NIM                           : F1F1 12 092

KELAS                     : C

KELOMPOK            : II

ASISTEN                  : NUR SALIMAH TAANO

 

LABORATORIUM FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HALUOLEO

KENDARI

2013

PENENTUAN BERAT MOLEKUL POLIMER KITOSAN MENGGUNAKAN VISKOMETER OSTWALD

A. Tujuan

Tujuan dari percobaan ini adalah mempelajari berat molekul polimer kitosan menggunakan viskometer ostwald.

B. Landasan Teori

Viskositas merupakan pernyataan tahanan untuk mengalir dari suatu sistem dibawah stress yang digunakan. Makin kental suatu cairan, makin besar kekuatan yang diperlukan untuk digunakan supaya cairan tersebut dapat mengalir dengan laju tertentu (Martin, 1993).

Viskositas suatu fluida merupakan daya hambat yang disebabkan oleh gesekan antara molekul-molekul cairan, yang mampu menahan aliran fluida sehingga dapat dinyatakan sebagai indikator tingkat kekentalannya. Nilai kuantitatif dari viskositas dapat dihitung dengan membandingkan gaya tekan per satuan luas terhadap gradient kecepatan aliran dari fluida. Metode yang tidak merusak untuk mengukur nilai viskositas cairan juga dikembangkan dengan metode gelombang ultrasonik, yaitu mengukur cepat rambat gelombang ultrasonik pada cairan. Semakin cepat rambat gelombang semakin tinggi viskositas cairannya (Warsito, 2012).

Viskositas kitosan diukur menggunakan Ubbelohde dilution viscometer. Viskositas terbagi tiga jenis yaitu viskositas spesifik (ƞ_sp ), kinematik, dan intrinsik (ƞ). Viskositas spesifik dihitung berdasarkan perbandingan antara kecepatan aliran suatu larutan dengan pelarutnya. Viskositas kinematik diperoleh dengan mempertimbangkan densitas larutan. Viskositas spesifik dan kinematik dipengaruhi oleh konsentrasi larutan. Viskositas intrinsik dihitung dari perbandingan antara viskositas spesifik dengan konsentrasi larutan (ƞ_sp/C) yang diekstrapolasi sehingga nilai konsentrasi larutan mendekati nol. Dengan demikian nilai kelarutan tidak berpengaruh terhadap viskositas intrinsic (Emma, 2012).

 Kitosan adalah hasil proses deasetilasi dari senyawa kitin yang banyak terdapat dalam kulit luar hewan golongan Crustaceae seperti udang dan kepiting. Bila dikonsumsi di dalam tubuh manusia Kitosan bisa berfungsi menyerap lemak. Kemampuan Kitosan untuk menyerap lemak tergantung pada derajat deasetilasinya. Kitosan merupakan senyawa dengan rumus kimia poli (2-amino-2-dioksi-β-D-Glukosa) yang dapat dihasilkan dengan proses hidrolisis kitin menggunakan basa kuat. Saat ini terdapat lebih dari 200 aplikasi dari kitin dan kitosan serta turunannya di industri makanan, pemrosesan makanan, bioteknologi, pertanian, farmasi, kesehatan, dan lingkungan (Hargono, 2008).

Penggunaan suhu yang terlalu tinggi diatas 150°C menyebabkan pemecahan ikatan polimer (depolimerisasi) rantai molekul kitosan sehingga menurunkan berat molekul kitosan. Sedangkan pada suhu di bawah 100°C, pemutusan gugus asetil tidak berlangsung sempurna dan membutuhkan waktu lebih lama. Deasetilasi akan berlangsung mulai dari permukaan kitin, lalu memasuki struktur amorf, dan secara bertahap deasetilasi terjadi sampai ke struktur kristalin kitin. Pada proses deasetilasi ini terjadi reaksi hidrolisis dengan larutan basa melalui reaksi adisi oleh ion OH–, reaksi eliminasi dan serah terima proton. Pelepasan gugus asetil dari kitosan menyebabkan kitosan bermuatan positif dalam larutannya, yang mampu mengikat senyawa bermuatan negatif seperti protein, anion polisakarida membentuk ion netral (Siti, 2010).

C.   Alat dan Bahan

1.  Alat

Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah :

- Statif dan klem

- Viskometer Ostwald

- Labu takar 100 ml

- Erlenmeyer 125 ml

- Filler

- Gelas kimia 50 ml dan 100 ml

- Tabung sentrifugasi 50 ml

- Corong

- Spatula

- Pipet ukur 25 ml

- Pipet tetes

2. Bahan

Bahan yang digunkan dalam percobaan ini adalah :

- Akuades

- Kitosan 0,01 g/100ml, 0,04 g/100ml,  0,06 g/100ml,  0,08 g/100ml

- Asam asetat 2 %   

D.   Prosedur kerja

	Kitosan

 

 

- Ditimbang sebanyak 0,01 g/100 ml, 0,04 g/100ml,  0,06 g/100ml,  0,08 g/100ml

- Ditambahkan dengan asam asetat

- Diencerkan dengan akuades sampai 100 ml

- Dimasukkan dalam tabung sentrifugasi

- Dikocok

- Dimasukkan dalam botol gelap

- Dilakukan perlakuan yang sama pada kitosan 0,04 g/100ml,  0,06 g/100ml,  0,08 g/100ml

Hasil….?

 

-    Dipipet sebanyak 50 ml

-    Dimasukkan ke dalam tabung sentrifugasi

 

-    Dikocok hingga larut

-   Ditambahkan asam asetat kocok hingga larut

-   Dipipet sebanyak 15 ml

-   Dihisap sampai garis m (batas atas)

-    Dibiarkan mengalir sampai batas n (batas bawah)

-   Dicatat waktu akhirnya

-   Dilakukan triplo

-   Dihitung viskositas relative, viskositas spesifik dan viskositas reduksinya

                                                  Hasil…?

E. Hasil Pengamatan

1.      Tabel hasil pengamatan

Larutan	Konsentrasi (g/ml)	Waktu			t rata-rata	ηrel	ηsps	ηred
		I	II	III
Asam asetat 2 %	0,02	6,45	7,06	8,38	7,29	-	-	-
Kitosan 1%	0,01	8,85	8,96	9,34	9,05	1,24	1,96	196
Kitosan 4%	0,04	13,41	13,79	13,61	13,60	1,86	3,45	86,25
Kitosan 6%	0,06	14,75	14,88	14,84	14,82	2,03	3,85	64,16
Kitosan 8%	0,08	12,09	11,94	12,05	12,03	1,65	2,94	36,75

2.      Perhitungan

a.       η_rel tiap bahan

Kitosan 2% =  =  = 1,24

Kitosan 4% =  =  = 1,86

Kitosan 6% =  =  = 2,03

Kitosan 8% =  =  = 1,65

b.      η_sps tiap bahan
Kitosan 2% = η_rel-1 = 2,96 – 1 = 1,96

Kitosan 4% = η_rel-1 = 4,45 – 1 = 3,45

Kitosan 6% = η_rel-1 = 4,85 – 1 = 3,85

Kitosan 8% = η_rel-1 = 3,94 – 1 = 2,94

c.       η_red tiap bahan

Kitosan 2% =  =  = 196

Kitosan 4% =  =  = 86,25

Kitosan 6% =  =  = 64,16

Kitosan 2% =  =  = 36,75

3.      Grafik Hubungan Antara Konsentrasi Kitosan Dengan Nilai η_red

          

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.

Kitosan adalah polisakarida yang banyak terdapat di alam setelah selulosa. Kitosan merupakan suatu senyawa poli (N-amino-2 deoksi β-D-glukopiranosa) dan juga asam asetat sebagai pelarut. Kitosan dapat berfungsi sebagai adsorben terhadap logam dalam air limbah karena kitosan mempunyai gugus amino bebas dan hidroksil berfungsi sebagai situs chelation dengan ion logam guna membentuk chelate. Sedangkan Polimer adalah molekul raksasa dimana yang paling sedikit seribu atom terikat bersama oleh ikatan kovalen. Makromolekul ini mungkin rantai linear, bercabang, atau jaringan tiga dimensi.

Percobaan ini menggunakan viskometer Ostwald dalam menentukan berat molekul polimer kitosan, yang mana pada metode ini dilakukan dengan mengukur waktu alir yang dibutuhkan oleh suatu cairan  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.

Percobaan ini cairan yang akan ditentukan berat molekul polimernya adalah kitosan yang mempunyai konsentrasi yang bervariasi yaitu 0,01 %, 0,04 %, 0,06 % dan 0,08 %. Bahan lain yang digunakan adalah asam asetat 2 %, yang merupakan pelarut dari kitosan. Dimana dimensi polimer sangat dipengaruhi oleh pelarut yang digunakan, kemudian ukuran ataupun rantai makromolekul juga dipengaruhi oleh adanya efek interaksi pelarut dengan polimer.

Hasil yang diperoleh pada percobaan ini, sampel diukur waktu alirnya dilakukan sebanyak tiga kali (triplo) telah diukur asam asetat dan hasil rata-rata yang didapatkan sebesar  7,29 detik, Kitosan 0,01 selama 9,05 detik,  Kitosan 0,04 selama 13,60detik,  Kitosan 0,06 selama 14,82 detik, dan kitosan Kitosan 0,08 selama 12,03 detik. Menurut teori bahwa semakin tinggi konsentrasi dari larutan kitosan  maka semakin lama pula waktu yang dibutuhkan untuk mengalir (berbanding lurus) 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. Namun pada percobaan ini terlihat bahwa ketidakstabilan nilai vikositas larutan, jadi dapat disimpulkan bahwa percobaan ini telah mengalami kesalahan.

Kesalahan–kesalahan yang terjadi pada percobaan ini juga dapat mempengaruhi data percobaan. Kesalahan yang terjadi seperti: kesalahan dalam perhitungan waktu alir fluida yang diukur serta kesalahan  yang dilakukan oleh praktikan itu sendiri misalnya kurang telitinya praktikan melakukan praktikum sehingga waktu yang dihitung kurang tepat.

Pemanfaatan kitosan dan turunannya telah banyak dimanfaatkan secara komersial dalam industri pangan, kosmetik, pertanian, farmasi pengolahan limbah dan penjernihan air. Dalam bidang pangan, kitosan dapat dimanfaatkan dalam pengawetan pangan, bahan pengemas, penstabil dan pengental, antioksidan serta penjernih pada produk minuman. Selain itu, kitosan banyak diaplikasikan sebagai pangan fungsional karena dapat berfungsi sebagai serat makanan, penurun kadar kolesterol, antitumor serta prebiotik. Oleh karena itu, sangat penting untuk kita khususnya sebagai calon apoteker untuk mempelajari pemanfaatan dari kitosan tersebut.

G.   Kesimpulan

Kesimpulan dari percobaan ini adalah untuk menentukan berat molekul polimer kitosan yaitu dengan menggunakan viskometer Ostwald dan makin tinggi viskositas larutan akan makin kental dan lebih sulit mengalir, demikian sebaliknya.

   

DAFTAR PUSTAKA  

Ahmad, N.R., dan Amiruddin. Penuntun Praktikum Farmasi Fisik. Universitas Halu Oleo, Kendari.

Emma, dkk. Viskositas Dan Berat Molekul Kitosan Hasil Reaksi Enzimatis Kitin Deasetilase Isolat Bacillus Papandayan K29-14. Jurnal Perikanan Dan Ilmu Kelautan. Vol. 1. No. 3, Hal. 6.

Hargono, dkk, 2008, Pembuatan Kitosan dari Limbah Cangkang Udang serta Aplikasinya dalam Mereduksi Kolesterol lemak Kambing, Jurnal Reaktor, Vol. 12, No. 1, Hal. 54.

Martin, A., dkk, 1993, Farmasi Fisik, Edisi III, Jilid 2, Universitas Indonesia, Jakarta.

Siti, dkk. 2010. Pembuatan Dan Karakterisasi Edible Film Dari Komposit Kitosan-Pati Garut (Maranta Arundinaceael) Dengan Pemlastis Asam Laurat. Jurnal Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam. Vol. 13, No. 1, Hal. 12.

Warsito, dkk. 2012. Desain Dan Analisis Pengukuran Viskositas Dengan Metode Bola Jatuh Berbasis Sensoroptocoupler Dan Sistem Akuisisinya Pada Komputer. Jurnal Natur Indonesia. Vol. 14, No. 3, Hal. 230.