LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FARMASI FISIKA II

VISKOSITAS

NAMA : ASRI BUDI YULIANTI

NPM : 260110140110

HARI/TANGGAL PRAKTIKUM : KAMIS , 30 April 2015

ASISTEN : NOVIA EKA PUTRI

RIMBA T

LABORATORIUM FARMASI FISIKA

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS PADJADJARAN

JATINANGOR

2015

ABSTRAK

Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar

kecilnya gesekan di dalam fluida. Semakin besar viskositas suatu fluida maka makin

sulit suatu fluida mengalir dan makin sulit suatu benda begerak di dalam fluida

tersebut. Pada praktikum kali ini, digunakan tragakan sebagai bahan uji yang

dilarutkan dengan 300 ml aquades. Tragakan dibuat dengan konsentrasi yang

berbeda yaitu konsentrasi 5% dan konsentrasi 10%. Setelah itu dikembangkan

dengan air 1,5 kali dari bobot gram. Untuk konsentrasi 5%, tragakan ditimbang

sebanyak 15 gr kemudian dikembangkan dengan 22,5 ml aquades. Sedangkan untuk

konsentrasi 10%, tragakan ditimbang sebanyak 30 gr kemudian dikembangkan

dengan 45 ml aquades. Setelah mengembang digerus hingga terbentuk muchilago

dan ditambahkan aquades hingga 300 ml. Viskositas larutan uji dikukur dengan

viskotester Rion pada rotor 3. Untuk konsentrasi 5 %, viskositas pada rotor 3 sebesar

0,5 dPa.s sedangkan untuk konsentrasi 10%, viskositas pada rotor 3 sebesar 2 dPa.s.

Kata Kunci : Viskositas, Viskotester Rion, Rotor, Muchilago, Tragakan

ABSTRACT

Viscosity is a measure of the viscosity of the fluid that states the size of the

friction in the fluid. The greater the viscosity of a fluid the more difficult a fluid flow

and more difficult to stir an object within the fluid. At this time practicum, tragakan

used as the test material is diluted with 300 ml of distilled water. Tragakan was made

with different concentrations, concentrations of 5% and 10% concentrations. After it

tragakan added with aquades 1.5 times the weight of grams tragakan. To a

concentration of 5%, tragakan weighed as much as 15 grams and then developed

with 22.5 ml of aquadest. As for the concentration of 10%, tragakan weighed as

much as 30 grams and then developed with 45 ml of aquadest. After it expands to

form a muchilago crushed and added to 300 ml of aquadest. Viscosity of tragakan

measured with viscotester Rion on the rotor 3. For concentration of 5%, the viscosity

of the rotor 3 is 0.5 dPa.s. As for the concentration of 10%, the viscosity of the rotor

3 by 2 dPa.s.

Keywords: Viscosity, Rion viscotester, Rotor, Muchilago, Tragakan

I. Tujuan

1. Membuat larutan uji yang sesuai dengan konsentrasi tertentu.

2. Menentukan viskositas sampel dengan viscometer Brookfield dan

viskotester Rion.

II. Prinsip

1. Viskositas

Viskositas adalah suatu cara untuk menyatakan berapa daya tahan dari

aliran yang diberikan oleh suatu cairan (Dudgale. 1986)

Rumus:

F = gaya yang bekerja (N)

A = luas keping yang bersentuhan dengan fluida (m2)

v = kelajuan fluida

L = jarak antar keping

= koefisien viskositas Kg m-1 s-1 atau pascal.second

(Rumushitung, 2013).

2. Aliran Newton dan Non-Newton

Aliran Newton:

Jika bidang cairan paling atas bergerak dengan suatu kecepatan

konstan, setiap lapisan dibawahnya akan bergerak dengan suatu

kecepatan konstan, dengan suatu kecepatan yang berbanding lurus

dengan jarak dari lapisan dasar yang diam.

Aliran Non Newton:

Terdapat pada emulsi, suspensi lap. Lendir (Muchilago) pekat

(Martin,2008).

3. Viskometer Brookfield

Merupakan salah satu viskometer yang menggunakan gasing atau

kumparan yang dicelupkan ke dlaam zat uji dan mengukur tahanan

gerak dari bagian yang berputar (Polban, 2013).

4. Rheologi

Adalah ilmu yang mempelajari tentang aliran cairan dan deformasi

(Kosman,2005).

III. Reaksi

-

IV. Teori Dasar

Viskositas atau kekentalan merupakan gesekan yang dimiliki oleh

fluida. Gesekan dapat terjadi antarpartikel zat cair, atau gesekan antara

zat cair dan dinding permukaan tempat zat cair tersebut berada (Indrajit,

2007).

Viskositas zat cair lebih besar daripada viskositas gas. Viskositas

berbagai fluida dinyatakan dalam koefisien viskositas, (baca : eta).

Udara memiliki koefisien viskositas sebesar 19 Nsm-2. Koefisien

viskositas air pada suhu 0C adalah 1010 Nsm-2 dan pada suhu 100C

adalah 300 Nsm-2 (Kamajaya, 2007).

Cairan yang mempunyai gaya antarmolekul yang kuat memiliki

viskositas yang lebih besar dibandingkan cairan yang memiliki gaya

antarmolekul yang lemah. Air memiliki viskositas lebih besar

dibandingkan kebanyakan cairan karena kemampuannya untuk

membentuk ikatan hidrogen (Chang, 2005).

Fluida yang lansung bersentuhan dengan setiap lempeng ditahan

pada permukaan oleh gaya adhesi antara molekul zat cair dan lempeng.

Dimana F adalah gaya, A adalah luas penampang, V kelajuan dan l

adalah jarak

(Giancoli, 2001).

Koefisien Viskositas adalah kekuatan dalam dyne yang

menggunakan tekanan diantara dua lapisan sejajar, dapat juga dianggap

sebagai gaya persatuan luas yang diperlukan untuk mengerakkan satu

lapisan yang mempunyai kecepatan 1 cm/s melewati garis sejajar yang

lain yang berjarak 1 cm. Di dalam sistem SI satuan viskositas adalah

Nsm-2 atau Pa.s, sedangkan dalam CGS satuan viskositas ini adalah dyne

s/ cm2 (g cm-2s-1). Satuan viskositas ini disebut poise yang diberi symbol

P ( 1 poise = 0.1 pa s) (Giancoli, 2001).

Fluida-fluida yang yang tegangan gesernya berhubungan secara

linier terhadap laju regangan geser (juga sering disebut dengan laju

deformasi angular) digolongkan sebagai fluida newtonian. Sedangkan

fluida yang tegangan gesernya tidak berhubungan secara linier terhadap

laju regangan geser digolongkan sebagai fluida non-newtonian (Munson,

2004).

Rate of shear merupakan perbedaan kecepatan antara 2 bidang

cairan yang dipisahkan oleh jarak yang sangat kecil. Sedangkan shearing

stress merupakan gaya per satuan luas yang diperlukan untuk

menyebabkan aliran (Yulianti, 2006).

1. Sistem Newton

Mengikuti hukum aliran Newton

Makin besar viskositas suatu cairan, makin besar gaya per

satuan luas yang diperlukan untuk menghasilkan suatu rate of

shear tertentu (Yulianti, 2006).

2. Sistem Non-Newton

Aliran Plastis

Cairan yang mempunyai aliran plastik tidak akan mengalir

sebelum suatu gaya tertentu dilampauinya. Gaya tersebut

adalah yield value atau f. Pada tekanan di bawah yield

value cairan tersebut bertindak sebagai bahan elastik,

sedangkan di atas harga ini aliran mengikuti hukum Newton

(Yulianti, 2006).

Aliran Pseudoplastis

Viskositas cairan psedoplastik akan berkurang dengan naiknya

kecepatan geser, berbeda dengan aliran plastik, di sini tidak

ada yield value, karena kurva tidak mempunyai bagian yang

linier, maka cairan akan mempunyai aliran pseudoplastik tidak

mempunyai harga viskositas yang absolut (Yulianti, 2006).

Aliran Dilatan (Yulianti, 2006).

Viskositas cairan akar naik dengan naiknya kecepatan geser

karena volumenya akan naik bila ia bergeser (Yulianti, 2006).

Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas :

1. Tekanan

Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan

viskositas gas tidak dipengaruhi oleh tekanan.

2. Temperatur

Viskositas cairan akan turun dengan naiknya temperatur,

sedangkan viskositas gas naik dengan naiknya temperatur

3. Kehadiran zat lain

Adanya bahan tambahan seperti bahan suspensi (misalnya

albumin dan globulin) menaikkan viskositas air. Pada minyak

ataupun gliserin adanya penambahan air akan menyebabkan

viskositas akan turun karena gliserinataupun minyak akan

semakin encer, waktu alirnya pun akan semakin cepat.

4. Ukuran dan berat molekul

Viskositas naik dengan naiknya berat molekul.

(Pettruci, 1993).

V. Alat dan Bahan

5.1 Alat

1. Beaker Glass

2. Gelas Ukur

3. Mortir dan stamper

4. Neraca Analitis

5. Viskotester Rion

5.2 Bahan

1. Akasia

2. Air

3. Gelatin

4. Na-CMC

5. Tilosa

6. Tragakan

5.3 Gambar Alat

No Nama Gambar

1 Beaker Glass

2 Gelas Ukur

3 Mortir dan Stamper

4 Neraca Analitis

5 Viskotester Rion

VI. Prosedur

Pertama, alat dan bahan yang diperlukan disiapkan. Setelah itu dibuat

larutan uji dengan konsentrasi 5% dan konsentrasi 10%. Bahan uji yang

digunakan adalah tragakan yang dilarutkan dalam 300 ml aquades. Untuk

tragakan konsentrasi 5%, tragakan ditimbang sebanyak 15 gr kemudian

dikembangkan dengan aquadest 1,5 kali bobot gr tragakan, yaitu

dikembangkan dengan 22,5 ml aquades dan untuk konsentrasi 10%,

tragakan ditimbang sebanyak 30 gr dan dikembangkan dengan 45 ml

aquades. Tragakan dikembangkan di dalam mortir selama 15 menit.

Setelah mengembang, tragakan digerus hingga terbentuk muchilago.

Setelah terbentuk muchilago, ditambahkan aquades sampai volume 300

ml, kemudian digerus hingga homogen. Setelah larutan uji dibuat,

selanjutnya viskositas dari larutan uji ditentukan dengan menggunakan

viskotester Rion pada rotor 3, kemudian viskotester diamati dan dilihat

viskositas yang dihasilkan dari larutan uji tersebut.

VII. Data pengamatan

7.1 Tabel Pengamatan

No. Zat Konsentrasi Rotor Viskositas (dpas)

1. Na CMC 5% 2 240

10% 2 600

2. Tilosa 5% 3 0,4

10% 3 1,25

3. Akasia 5% 3 0,4

10% 3 0,5

4. Tragakan 5% 3 0,5

10% 3 2

7.2 Grafik

a. Hubungan Konsentrasi Tragakan Terhadap Viskositas

b. Perbandingan Viskositas Zat

0

0.5

1

1.5

2

2.5

5% 10%

Vis

kosi

tas

(dp

as)

Grafik Hubungan Konsentrasi Terhadap

Viskositas

VIII. Perhitungan

Bahan yang digunakan : Tragakan yang dilarutkan dalam 300 ml

aquades.

Pembuatan bahan uji

Konsentrasi 5%

5

100 x 300 = 15 gr

Tragakan dikembangkan dengan aquades 1,5 bobot gram tragakan

15 x 1,5 = 22,5 ml

Jadi, 15 gr tragakan dikembangkan dalam 22,5 ml aquades selama 15

menit.

Konsentrasi 10%

10

100 x 300 = 30 gr

Tragakan dikembangkan dengan aquades 1,5 bobot gram tragakan

30 x 1,5 = 45 ml

Jadi, 30 gr tragakan dikembangkan dalam 45 ml aquades selama 15

menit.

IX. Pembahasan

Pada praktikum kali ini, dilakukan percobaan tentang viskositas.

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah membuat larutan uji yang sesuai

dengan konsentrasi tertentu, dan menentukan viskositas sampel dengan

viskometer Brookfield dan viskometer Rion. Pada praktikum kali ini,

digunakan bahan uji berupa tragakan dan viskometer yang digunakan

adalah viskotester rion.

Prinsip pada praktikum viskositas ini adalah penerapan viskositas

digunakan dalam sifat alir zat cair atau rheologi. Rheologi adalah ilmu

yang mempelajari aliran cairan dan deformasi (Kosman, 2005). Rheologi

terlibat dalam pembuatan, pengemasan atau pemakaian, konsistensi,

stabilitas dan ketersediaan sediaan.

Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan

besar kecilnya gesekan di dalam fluida. Semakin besar viskositas suatu

fluida maka makin sulit suatu fluida mengalir dan makin sulit suatu benda

begerak di dalam fluida tersebut.

Pada praktikum ini hal pertama yang dilakukan adalah membuat

larutan uji. Alat yang digunakan untuk pembuatan bahan uji adalah mortir

dan stamper. Bahan uji digerus dan dikembangkan dalam stamper. Bahan

yang digunakan adalah tragakan. Pembuatan tragakan ini berdasarkan

pada variasi konsentrasi, yaitu konsentrasi 5% dan konsentrasi 10% yang

dilarutkan dalam 300 ml aquades. Untuk konsentrasi 5%, tragakan

ditimbang sebanyak 15 gr, sedangkan untuk konsentrasi 10%, tragakan

ditimbang sebanyak 30 gr.

Setelah itu tragakan dikembangan dengan aquades sebanyak 1,5

kali bobot gram agar terbentuk muchilago. Untuk tragakan 5%,

pengembangan dilakukan dengan menaburkan 15 gr tragakan dalam 22,5

ml aquades. Penaburan dilakukan secara merata tujuannya adalah agar

tragakan mengembang seluruhnya. Setelah itu didiamkan selama 15

menit hingga tragakan benar-benar mengembang. Setelah mengembang,

tragakan digerus hingga homogen. Setelah itu dilakukan penambahan

aquades sampai volume 300 ml. Penambahan aquades dilakukan secara

perlahan, agar bahan uji terhomogenkan secara sempurna dan agar larutan

uji tidak pecah.

Untuk tragakan dengan konsentrasi 10%, 30 gr tragakan

dikembangkan dengan aquades sebanyak 45 ml. Pengembangan

dilakukan selama 15 menit sama seperti tragakan dengan konsentrasi 5%.

Setelah mengembang, tragakan digerus hingga homogen dan

ditambahkan aquades sampai mencapai volume 300 ml. Penambahan

aquades dilakukan secara perlahan agar terbentuk muchilago dan agar

larutan uji tidak pecah.

Tragakan adalah eksudat gom kering yang diperoleh dengan

penorehan batang Asragalus gummifer Labill dan spesies Astragalus lain

(Depkes RI, 1979). Tragakan memiliki kemampuan membentuk gel,

maka tragakan lebih baik daripada akasia sebagai pengental. Tragakan

menghasilkan mucilago yang kurang lengket dibandingkan dengan

akasia, karena itu lebih cocok untuk penggunaan obat luar.

Setelah pembuatan larutan uji, dilakukan penentuan viskositas

cairan uji dengan menggunakan viskometer Rion. Viscotester Rion adalah

Viskotester yang cocok untuk pengkuran viskositas zat industri seperti

heavy oil, cat, dan perekat, serta untuk pengendalian kualitas di proses

manufaktur bahan pangan dan produk lainnya. Beroperasi menggunakan

prinsip silinder yang berputar, dimana rotor berputar pada kecepatan

konstan dimasukkan ke dalam cairan yang akan diukur. Ketahanan

terhadap gerakan rotor yang disebabkan oleh viskositas (torsi) diukur

dengan menggunakan mekanisme khusus untuk mendapatkan pembacaan

langsung di millipascal-detik (mPa.s) atau decipascal-detik.

Prinsip dari viscotester Rion yaitu mengukur viskositas suatu

cairan yang memiliki viskositas tinggi. Mengunakan baterai sebagai

sumber tegangan dan dapat membaca viskositas dengan segera setelah

diaktifkan.

Dari hasil percobaan, untuk tragakan 5% viskositas yang

dihasilkan dengan menggunakan rotor 3 sebesar 0,5 dPa.s sedangakan

untuk konsentrasi 10%, viskositas yang dihasilkan dengan rotor 3 sebesar

2 dPa.s. Dari hasil tersebut dapat dibuktikan bahwa semakin besar

konsentrasi atau semakin kental suatu cairan, maka viskositas cairan akan

semakin besar. Karena semakin kental suatu cairan, maka energi yang

dibutuhkan untuk memutar spindel semakin besar pula. Oleh

karenanya, viskositas yang dihasilkan akan semakin besar. Hal

tersebut dapat dibuktikan dengan grafik berikut ini.

Dengan mengetahui nilai viskositas dari masing-masing

konsentrasi dapat diketahui bahwa Viskositas berbanding lurus dengan

konsentrasi larutan. Suatu larutan dengan konsentrasi tinggi akan

memiliki viskositas yang tinggi pula, 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. Setiap bertambahnya

0

0.5

1

1.5

2

2.5

5% 10%

Vis

kosi

tas

(dp

as)

Grafik Hubungan Konsentrasi Terhadap

Viskositas

konsentrasi semakin bertambanhnya viskositas (kekentalan) sehingga

grafik yang ditunjukan adalah kenaikan dari setiap bertambahnya

konsentrasi.

Kecepatan putar rotor pada alat viskotester bergantung pada jenis

bahan yang akan diukur nilai viskositasnya. Karena jika tidak sesuai,

maka nilai viskositas bahan tidak akan terbaca karena jarum jam terus

bergeser akibat terjadinya geseran terus menerus antara rotor dengan

bahan.

Aliran cairan pada praktikum kali ini termasuk ke dalam aliran

pseudoplastis. Karena bahan yang digunakan adalah tragakan. Seperti

pada literatur, bahwa Aliran pseudoplastis ditunjukkan oleh beberapa

bahan farmasi yaitu gom alam dan sisntesis seperti dispersi cair dari

akasia, natrium alginat, metil selulosa, dan natrium karboksimetil

selulosa. Selain itu, viskositas aliran pseudoplastis akan berkurang

dengan meningkatnya rate of shear (laju geser/kecepatan). Rheogram

lengkung untuk bahan-bahan pseudoplastis ini disebabkan adanya aksi

shearing terhadap molekul-molekul polimer (atau suatu bahan berantai

panjang). Dengan meningkatnya shearing stress, molekul-molekul yang

secara normal tidak beraturan, mulai menyusun sumbu yang panjang

dalam arah aliran.Pengarahan ini mengurangi tahanan dari dalam bahan

tersebut dan mengakibatkan rate of shear yang lebih besar pada tiap

shearing stress berikutnya.

Selain larutan uji tragakan, pada praktikum ini digunakan

beberapa sampel lainnya, diantaranya adalah akasia, gelatin, Na-CMC,

dan tilosa. Setiap bahan uji memiliki viskositas yang berbeda. Adapun

nilai viskositas yang dihasilkan tiap bahan uji dapat dilihat melalui grafik

berikut ini.

Berdasarkan grafik viskositas tersebut dapat dilihat, bahwa

diantara bahan uji yang telah disebutkan tadi Na-cmc memiliki nilai

viskositas yang sangat tinggi dibandingkan dengan bahan uji lainnya,

kemudian tragakan memiliki nilai viskositas yang lebih tinggi dari tilosa

dan akasia, dan viskositas tilosa lebih tinggi dibandingkan dengan

viskositas pada akasia.

X. Kesimpulan

1. Dapat dibuat larutan uji (tragakan) dengan konsentrasi 5% dan 10%

yang dilarutkan dalam 300 ml aquades.

2. Dapat ditentukan viskositas tragakan dengan menggunakan

viskotester rion. Untuk konsentrasi 5%, viskositas yang dihasilkan

dengan rotor 3 sebesar 0,5 dPa.s sedangkan untuk konsentrasi 10%,

viskositas yang dihasilkan dengan rotor 3 sebesar 2 dPa.s.

Daftar Pustaka

Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar Konsep-konsep Inti. Jakarta :

Erlangga.

Depkes RI. 1979. Farmakope Indonesia Edisi III. Jakarta : BPOM.

Dudgale. 1986. Mekanika Fluida Edisi 3. Jakarta : Erlangga.

Giancoli. 2001. Fisika Jilid I. Jakarta: Erlangga,

Kamajaya. 2007. Cerdas Belajar Fisika. Jakarta:Penerbit Grafindo Media

Pratama.

Kosman,R. 2005. Farmasi Fisika. Makasar : Universitas Muslim

Indonesia.

Martin, A. 2008.Farmasi Fisika Edisi ke-2.Jakarata : UI Press.

Munson, Bruce R. 2004. Mekanika Fluida ed IV. Jakarta : Erlangga.

Petrucci, r.h. 1993. Fisika Dasar Jilid I. Erlangga : Jakarta

Polban,Himka. 2013. Viskositas. Available at

https://himka1polban.com/laporan/kimia-instrumen/laporan-

penentuan-viskositas/ [Diakses pada tanggal 29 April 2015].

Rumus Hitung. 2013. Rumus Viskositas. Available at

http://rumushitung.com/2013/10/03/rumus-definisi-viskositas/

[Diakses pada tanggal 24 April 2015].

Yulianti, Tri. 2006. Rheologi. Available at

http://erindyah.web.ugm.ac.id/wp-

content/uploads/2006/10/rheologi.ppt [Diakses pada 27 April

2015].

Lampiran

Muchilago tragakan Larutan Uji Larutan Uji dalam cup No. 3

Pengukuran Hasil pengukuran Hasil pengukuran

Viskositas viskositas konsentrasi 5% viskositas konsentrasi 10%