farfis - modul ii

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM FARMASI FISKA

MODUL II

PENENTUAN VISKOSITAS LARUTAN NEWTON DAN LARUTAN NON NEWTON

DISUSUN OLEH :

NAMA : NURLINA OCTAVIA

NIM : K100120031

KELOMPOK : A3

KOREKTOR :

LABORATORIUM FARMASI FISIKA

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2013

MODUL II

PENENTUAN VISKOSITAS LARUTAN NEWTON DAN NON

NEWTON

TUJUAN

1. Mampu menentukan viskositas larutan Newton dengan viskometer.

2. Mampu menjelaskan pengaruh kadar larutan terhadap viskositas larutan Newton.

3. Mampu menentukan sifat alir beberapa cairan dengan viskometer Stromer.

DASAR TEORI

Viskositas adalah ukuran yang menyatakan kekentalan suatu cairan atau fluida.

Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan erat dengan hambatan untuk mengalir.

Beberapa cairan ada yang dapat mengalir cepat, sedangkan lainnya mengalir secara lambat.

Cairan yangmengalir cepat seperti air, alkohol dan bensin mempunyai viskositas kecil.

Sedangkan cairan yang mengalir lambat seperti gliserin, minyak castor dan madu mempunyai

viskositas besar.

( Sutiah, 2008)

Pada hukum aliran viskositas, Newton menyatakan hubungan antara gaya – gaya

mekanika dari suatu aliran viskos sebagai : Geseran dalam ( viskositas ) fluida adalahkonstan

sehubungan dengan gesekannya. Hubungan tersebut berlaku untuk fluidaNewtonian, dimana

perbandingan antarategangan geser (s) dengan kecepatan geser (g) nya konstan. 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.

(Dugdale, 1986)

Non-Newtonian bodies adalah zat-zat yang tidak mengikuti persamaan aliran Newton;

dispersi heterogen cairan dan padatan seperti larutan koloid, emulsi, suspensi cair, salep dan

produk-produk serupa masuk dalam kelas ini. Dalam farmasi, lebih besar kemungkinan

menjumpai cairan non-Newton dibanding dengan cairan biasa. Jika bahan-bahan non-Newton

dianalisis dalam suatu viskometer putar dan hasilnya diplot, diperoleh berbagai kurva

konsistensi yang menggambarkan adanya 3 kelas aliran, yaitu : plastis, pseudoplastis, dan

dilatan.

(Anonim, 2010)

ALAT DAN BAHAN

ALAT :

1. Viskometer Ostwald 7. Piknometer

2. Bekkerglass 250 ml 8. Baskom

3. Batang pengaduk 9. Termometer

4. Pipet ukur 5 ml 10. Viskometer Stromer

5. Stopwatch 11. Anak timbangan

6. Pro pipet

BAHAN :

1. Alkohol

2. Aquadest

3. Es batu

4. Larutan gula 20%, 40%, 60%, dan x%

5. Larutan CMC 1%

6. Larutan CMC 0,1% dengan veegum 2%

CARA KERJA SKEMATIS

A. Penentuan Viskositas larutan Newton

Ditentukan kerapatan dari cairan berikut dengan menggunakan alat

piknometer : aquadest, alkohol, larutan gula 20%, 40%, 60% dan x%.

a. Penentuan volume piknometer pada suhu percobaan

Ditimbang piknometer yang bersih dan kering dengan seksama.

Diisi piknometer dengan aquadest hingga penuh ; dibuka tutup kapilernya.

Direndam dalam air es hingga suhunya turun kira-kira 2oC di bawah suhu percobaan ;

ditambahkan aquadest hingga piknometer penuh kembali.

Angkat dari air es, biarkan suhunya naik hingga suhu percobaan ; ditutup pipa

kapilernya cepat-cepat.

Diusap air yang menempel ; ditimbang dengan seksama.

b. Penentuan kerapatan zat cair

Dilakukan penimbangan zat cair yang akan dicari kerapatannya dengan piknometer.

Ditimbang piknometer yang bersih dan kering dengan seksama.

Diisi piknometer dengan aquadest hingga penuh ; dibuka tutup kapilernya.

Direndam dalam air es hingga suhunya turun kira-kira 2oC di bawah suhu percobaan ; ditambahkan aquadest hingga piknometer penuh kembali.

Angkat dari air es, biarkan suhunya naik hingga suhu percobaan ; ditutup pipa kapilernya cepat-cepat.

Diusap air yang menempel ; ditimbang dengan seksama.

Ditentukan viskositas cairan-cairan tersebut dengan viskomeer Ostwald :

Dimasukkan 3,0 ml cairan tersebut ke dalam piknometer Ostwald

Dihisap dengan karet hisap dengan karet hisap hingga cairan berda di atas garis batas.

Dihitung waktu yang dibutuhkan oleh cairan untuk turun ke bawah dengan gaya

gravitasi melewati 2 tanda batas.

Dihitung secara teoritis viskositas larutan gula 45%.

B. Penentuan Viskositas Larutan Non Newton

Ditentukan sifat alir zat cair dengan Viskometer Stormer : Larutan CMC 1%

dan larutan CMC 0,1% dengan veegum 2%.

Dikalibrasi alat dengan menggunakan aquadest.

Ditentukann beban pada saat rotor mulai berputar.

Dicatat awal titik 0.

Catatan : Untuk percobaan ini, penambahan berat beban anak timbangan tiap kali 5-

10 gram. Agar tidak terjadi aliran turbulen, kecepatan putar rotor jangan sampai

melampaui 150 rpm (10 detik/25putaran). Untuk menghitung kecepatan tersebut,

ditentukan waktu yang diperlukan rotor untuk memutar 25 kali putaran.

HASIL PERCOBAAN

A. Penentuan Viskositas larutan Newton dengan Viskosimeter Ostwald

t percobaan = 29o C

ρ air = 0,99594 g/ml

V piknometer = 24,66 ml

NO ZATKerapatan

Waktu Alir (dt)

Viskositas (Ƞ)Bobot Pikno

KosongBobot

Pikno+Zat ρ (g/ml)1 Air 34,47 59,03 0,99549 12 0,81482 Alkohol 34,47 56,48 0,8925 36 2,19053 Larutan gula 20% 34,47 60,94 1,0733 23 1,6834 Larutan gula 40% 34,47 62,47 1,1354 34 2,60985 Larutan gula 60% 34,47 64,14 1,2032 75 6,1526 Larutan gula x% 34,47 62,22 1,253 27 2,071

B. Penentuan Viskositas Larutan non-Newton dengan Viskosimeter Stormer

Larutan CMC 1%

BEBAN (gram)

t (menit) Rpm

Beban awal +10

- -

20 17 detik 88,2330 11 detik 136,3640 7 detik 214,2850 5 detik 30040 8 detik 187,530 11 detik 136,3620 20 detik 7510 - -0 - -

Larutan CMC 0,1% dengan Veegum 2%

BEBAN (gram)

t (menit) Rpm

Beban awal +10

- -

20 18 detik 88,3330 10 detik 15040 7 detik 214,2850 5 detik 30040 7 detik 214,2830 10 detik 15020 17 detik 88,2310 - -0 - -

PERHITUNGAN

ρ air = =

= =

x – 0,99707 = 4 (0,99567 – x)

x – 0,99707 = 3,98268 – 4 x

5 x = 3,98268 + 0,99707

5x = 4,9797

x = 0,99594

A. Penentuan Viskositas larutan Newton

1. Air

v = =

= 24,660 ml

2. Alkohol

v = =

= 0,8925 ml

3. Larutan gula 20%

v = =

= 1,0733 ml

4. Larutan gula 40%

v = =

=1,1354 ml

5. Larutan gula 60 %

v = =

= 1,2032 ml

6. Larutan gula x %

v = =

= 1,1253 ml

Viskositas ƞ air = 0,8148

=

1. Alkohol

=

= 2,1905 g/cm det

2. Larutan gula 20%

=

= 1,683 g/cm det

3. Larutan gula 40%

=

= 2,6098 g/cm det

4. Larutan gula 60%

=

= 6,152 g/cm det

5. Larutan gula x%

=

= 2,071 g/cm det

Perhitungan larutan gula x% (Konsentrasi larutan gula Vs log viskositas)

Konsentrasi Viskositas log ƞ

20% 1,683 0,226

40% 2,6098 0,416

60% 6,152 0,789

x 2,071 0,316

Didapat :

A = -0,086

B = 0,014

y = bx + A

Konsentrasi x % :

y = bx + a

y = 0,014x + (-0,086)

log 2,071 + 0,086 = 0,014x

x = 28,72 %

Jadi, Konsentrasi x % =

y = (0,014.28,72) + (-0,086)

y = 0,544

antilog 0,544 = 34,99 %

B. Penentuan Viskositas larutan Non-Newton

a. Larutan CMC 1%

rpm =

Pada beban 20 g ; t = 17 s ; rpm = = 88,23 rpm



Pada beban 50 g ; t = 5 s ; rpm = = 300 rpm

Pada beban 40 g ; t = 8 s ; rpm = =187,5 rpm



b. Larutan CMC 0,1% dengan Veegum 2%








GRAFIK

Larutan CMC 1 %

Larutan CMC 1 % dengan veegum 2 %

PEMBAHASAN

Viskositas diartikan sebagai resistensi atau ketidakmauan suatu bahan untuk mengalir

yang disebabkan karena adanya gesekan atau perlawanan suatu bahan terhadap deformasi

atau perubahan bentuk apabila bahan tersebut dikenai gaya tertentu.

Dalam percobaan kali ini larutan yang ditentukan visositasnya yaitu, air, alkohol,

larutan gula 20%, larutan gula 40%, larutan gula 60%, dan larutan gula x%. Pada penentuan

viskositas larutan newton digunakan alat viskosimeter Ostwald. Hal yang pertama dilakukan

adalah mencari kerapatan larutan dengan piknometer. Kemudian baru ditentukan

viskosimeter ostwald. Dari percobaan dengan menggunakan viskosimeter oswald didapat

waktu alir (dt) yaitu waktu yang dibutuhkan oleh cairan untuk turun kebawah dengan gaya

gravitasi melewati 2 tanda batas. dari hasil percobaan menunjukkan bahwa semakin tinggi

kadar suatu larutan, semakin besar pula viskositasnya. Ƞ larutan gula 60% >Ƞ larutan gula

40% >Ƞ larutan gula 20%. Untuk mengetahui kadar larutan gula x digunakan persamaaan

regresi linier dan didapat hasil sebesar 34,99 %

Pada penentuan viskositas larutan non-newton digunakan alat viskosimeter stormer.

Larutan yang digunakan adalah larutan CMC 1% dan larutan CMC 0,1% dengan veegum 2%.

Cara penggunaannya yaitu viskosimeter stormer diisi air kemudian dicatat waktu putarnya,

setelah diberi beban. Jika waktu yang dibutuhkan lebih dari 10 detik maka alat bisa

digunakan. selanjutnya sistem atau cairan yang diselidiki diletakkan di lubang dalam,

sedangkan lubang antara diisi dengan air. Diletakkan beban awal 20 gram dan dicatat waku

yang dibutuhkan sampai jarum pada alat viskosimeter stormer menunjukkan angka 25.

Penambahan beban dilakukan tiap 10 gram dari beban awal setelah mencapai beban 50 gram.

Beban diturunkan tiap percobaan dikurangi 10 gram.

Setelah itu dihitung x 60.

Dalam percobaan digunakan veegum 2% yang berfungsi untuk mengencerkan larutan,

sehingga waktu alirnya menjadi lebih cepat. Beban diulangi lagi untuk mendapatkan gambar

grafik balik, karena secara teori larutan CMC termasuk aliran pseudoplastis. Viskositas zat

pseudoplastis berkurang dengan meningkatnya pengadukan.

Aliran turbulen yaitu kecepatan putar rotor jangan sampai melampaui 150 rpm (10

detik/25 putaran).Untuk menghitung kecepatan tersebut, ditentukan waktu yang diperlukan

rotor untuk memutar 25 kali putaran.

Thiksotropi adalah suatu sifat yang diinginkan dalam suatu sistem farmasetis cair

yang idealnya harus mempunyai konsistensi tinggi dalam wadah namun dapat dituang dan

tersebar dengan mudah.

KESIMPULAN

1. Pada sistem newton apabila viskositas larutan besar, nilai kerapatan naik dan waktu

alirnya juga naik.

2. Pasa sistem non-newton CMC merupakan tipe aliran pseudoplastis.

3. Untuk larutan newton digunakan viskosimeter ostwald yang menggunakan dasar

hukum poiseuile.

4. Viskositas zat pseudoplastis berkurang dengan meningkatnya pengadukan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2010. Viskositas Larutan. Universitas

Dugdale, R. H. 1986. Mekanika Fluida Edisi Ketiga. Erlangga : Jakarta

Sutiah, Sofian F., Wahyu S. T. 2008. Studi Kualitas Minyak Goreng dengan Parameter

Viskositas dan Indeks Bias Vol 11, no 2. UNDIP : Semarang.

farfis - modul ii

Documents