2.5 Viskositas
Viskositas menyatakan ukuran kekentalan suatu cairan atau fluida. Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan erat dengan hambatan untuk mengalir.
Viskositas cairan akan menimbulkan gesekan antara bagian-bagian atau lapisan- lapisan cairan yang bergerak satu terhadap yang lain. Hambatan atau gesekan yang
terjadi ditimbulkan oleh gaya kohesi dalam zat cair.
Setiap fluida mempunyai viskositas yang berbeda-beda yang harganya bergantung pada jenis cairan dan suhu. Pada kebanyakan cairan, viskositasnya turun
dengan naiknya suhu. Menurut ’teori lubang’ terdapat kekosongan dalam cairan dan molekul bergerak secara kontinyu ke dalam kekosongan ini, sehingga kekosongan
akan bergerak keliling. Proses ini menyebabkan aliran, tetapi memerlukan energi karena ada energi pengaktifan yang harus dipunyai suatu molekul agar dapat bergerak
ke dalam kekosongan. Energi pengaktifan lebih mungkin terdapat pada suhu yang lebih tinggi dan dengan demikian cairan lebih mudah mengalir Yazid,Estein,2005.
2.5.1 Viskometer Ostwald
Metode ini ditentukan berdasarkan hukum Poiseuille menggunakan alat viskosimeter Ostwald. Penetapannya dilakukan dengan mengukur waktu yang diperlukan untuk
mengalirnya cairan dalam pipa kapiler dari x ke y. Cairan yang akan diukur viskositasnya dimasukkan ke dalam viskosimeter yang diletakkan pada termostat.
Cairan kemudian dihisap dengan pompa ke dalam bola A sampai diatas tanda x. Cairan dibiarkan mengalir ke bawah dan waktu yang diperlukan dan x ke y dicatat
Yazid,Estein,2005.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5.1 Viskosimeter Ostwald
Viskosimeter Ostwald terdiri dari bola dengan nilai batas atas xdan y, yang terkait dengan tabung kapiler B dan bola tempat cuplikan C. Volume cairan awal
dimasukkan ke dalam bola C, kemudian dihisap ke A dan kemudian dilihat waktu alir dari cairan yang berada di antara x dan y. Kemudian perlakukan diulang untuk cairan
yang lain. Tekanan yang terjadi selama mengalirnya cairan melalui kapiler B adalah sebanding dengan hgp, dimana h adalah perbedaan tinggi diantara bola tempat
mengalirnya cairan. Sebagai nilai awal dan nilai akhir sama tiap kasus, dimana bergatung pada tekanan dan juga densitas cairan.
2 1
η η
=
2 2
1 1
t t
ρ ρ
Dimana t
1
dan t
2
adalah waktu alir Glastone,Samuel,1959.
2.5.2 Penentuan Massa Molekul Polimer
Bilamana bahan polimer bercampur dengan suatu pelarut cairan berbobot molekul rendah terlebih dahulu akan terjadi peristiwa penggembungan, dengan molekul
pelarut yang terdispersi di antara rantai polimer. Bila jumlah pelarut semakin besar,
Universitas Sumatera Utara
interaksi antar sesama rantai polimer menjadi semakin lemah dan akhirnya lepas sama sekali membentuk larutan polimer. Bobot molekul polimer dapat ditentukan dengan
cara pengamatan sifat fisik larutannya, seperti ultrasentrifugasi, metode viskositas, dan teknik Kromatografi Permeasi Gel GPC.
Salah satu karakteristik dari larutan polimer berbobot molekul tinggi dibandingkan dengan pelarut murninya adalah kenaikan viskositas larutannya oleh
pertambahan konsentrasi. Karena beratukurannya yang besar, molekul polimer dalam larutan akan menurunkan mobilitas dan mempengaruhi sifat aliran campuran yang
sebanding dengan jumlah molekul terlarut. Karena itu, pengamatan perubahan viskositas ini dapat digunakan untuk menentukan bobot molekul polimer tersebut
Wirjosentono,B, 1995.
Tabel 2.5.2 Pembagian Viskositas Larutan Encer Istilah Umum
Istilah IUPAC Simbol dan defenisi
Viskositas relatif Rasio viskositas
η= ηη
o =
tt
o
Viskositas spesifik -
η
sp
= η
- η
o
η
o
Viskositas tereduksi Bilangan viskositas
η
red
= η
sp
C Viskositas inheren
Billangan viskositas Logaritma
η
inh
= ln η
rel
C
Viskositas intrinsik Bilangan viskositas
terbatas
Viskositas intrinsik paling bermafaat dan mudah dipakai karena bisa dihubungkan ke berat molekul oleh persamaan empiris Mark-Houwink,
[ η] = K. M
a
K dan a adalah tetapan karakteristik polimer-pelarut pada suhu tertentu Stevens,M.P,2001.
Viskositas dari suatu larutan kitosan diukur menggunakan viskometer. Viskositas spesifik dihitung dengan cara berikut :
Universitas Sumatera Utara
t - to η sp =
to η sp = viskositas spesifik detik
t = waktu yang diperlukan untuk mengalirnya larutan sampel detik to = waktu yang diperlukan untuk mengalirnya larutan solvent detik
Dengan cara ini akan diperoleh viskositas spesifik, yang tidak mempunyai satuan. Viskositas spesifik digunakan nilainya untuk penentuan viskositas intrinsik dan berat
molekul.
Berat molekul kitosan ditentukan berdasarkan viskositas intrinsik menurut persamaan Mark-Houwink berikut ini :
[η] = KM
a
[ η]
= viskositas intrinsik mlg K
= Konstanta untuk pelarut mlg a
= konstanta M
= berat molekul Viskositas intrinsik kitosan dapat ditentukan apabila nilai K dan a untuk pelarut yang
digunakan telah diketahui. Http: resources.unpad.ac.idunpad-contentuploadpublikasi_dosenmakalah-
6.viskositas
Persamaan Mark-Houwink dengan harga tetapan yang bersangkutan hanya berlaku untuk polimer rantai lurus. Hubungan viskositas intrinsik dengan bobot
molekul untuk polimer cabang dan kopolimer memerlukan persamaan yang lebih rumit. Percabangan pada rantai polimer akan menaikkan rapatan segmen dalam
gulungan, sehingga rantai ini mempunyai volume-hidrodinamis yang lebih kecil. Akibatnya, mobilitas molekul rantai cabang akan lebih besar mempunyai viskositas
intrinsik lebih kecil dibanding dengan rantai lurus berbobot molekul sama Wirjosentono,B,1995.
Universitas Sumatera Utara
2.6 Besi
Kategori