22
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
4.4 Pengukuran Viskositas dan Reologi Larutan Polimer
Pengukuran viskositas dan reologi dilakukan 24 jam setelah preparasi pada suhu 25 + 2
o
C. Pendiaman selama 24 jam dilakukan untuk menyempurnakan pembentukan rantai polimer pada larutan polimer Bindal et al., 2003. Spindel
yang digunakan adalah :
1. R3 : - Tunggal Na Alginat - Kombinasi Na CMC-Na Alginat, Na Alginat-xanthan gum
2. R4 : - Tunggal Na CMC, xanthan gum, tragakan - Kombinasi Tragakan-xanthan gum, Na CMC-tragakan
3. R7 : - Tunggal karbopol 940 4. R6 : - Kombinasi Na Alginat-karbopol 940, xanthan gum-karbopol 940,
Na CMC- karbopol 940, karbopol 940 -tragakan 5. R5 : - Kombinasi Na Alginat-tragakan
6. R2 : - Kombinasi Na CMC-xanthan gum
4.5 Pembuatan Kurva Reologi dan Viskositas Larutan Polimer
Kurva reologi dibuat dengan memplotkan laju geser RPM sebagai sumbu X dan tegangan geser Torque sebagai sumbu Y. Sedangkan kurva viskositas
dibuat dengan memplotkan nilai laju geser RPM sebagai sumbu X dan viskositas cPs sebagai sumbu Y.
4.5.1 Kurva Reologi dan Viskositas Karbopol 940 Tunggal
Gambar 4.1 Kurva Pengaruh pH terhadap Viskositas Karbopol 940 Tunggal
50000 100000
150000
20 40
60 80
100 120 140 160 180 200
Vi sko
si tas
c Ps
Laju Geser RPM
pH 4 pH 5
pH 6 pH 7
pH 8
23
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
a b
c d
e Gambar 4.2 Kurva Reologi Karbopol 940 Tunggal. a pH 4; b pH 5; c pH 6;
d pH 7; e pH 8 Berdasarkan Gambar 4.2 kurva reologi karbopol 940 yang terbentuk
adalah pseudoplastis karena menunjukkan penurunan viskositas dengan meningkatnya laju geser Martin et al., 2008. Kurva reologi ini memiliki yield
value seperti pada sifat alir plastis. Yield value yang dihasilkan dapat dilihat dari kurva reologi yang dihasilkan tidak dimulai dari titik 0,0. Menurut Vanderbilt
Mineral Report larutan karbopol memiliki sifat alir pseudoplastis namun memiliki yield value.
20 40
60
50 100
150 200
T e
g a
ng a
n Ges
e r
T o
rqu e
Laju Geser RPM
pH 4 naik pH 4 turun
20 40
60 80
50 100
150 200
T e
g a
ng a
n Ges
e r
T o
rqu e
Laju Geser RPM
pH 5 naik pH 5 turun
20 40
60 80
50 100
150 200
Teg angan
G e
se r
To rque
Laju Geser RPM
pH 6 naik pH 6 turun
20 40
60 80
50 100
150 200
Teg angan
G e
se r
To rque
Laju Geser RPM
pH 7 naik pH 7 turun
20 40
60 80
50 100
150 200
Teg angan
G e
se r
To rque
Laju Geser RPM
pH 8 naik pH 8 turun
24
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Kurva reologi yang dihasilkan pada pH 4-8 seperti pada Gambar 4.2 menujukkan semua larutan karbopol tidak memiliki sifat alir yang bergantung
waktu seperti tiksotropik, antitiksotropik maupun reopeksi. Berdasarkan hasil dapat dilihat tidak terbentuknya loop hysteresis. Daerah loop ini menandakan
waktu yang dibutuhkan untuk suatu struktur kembali seperti semula setelah gaya dihilangkan Herh et al., 1998. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan
oleh Barry 1979, Hernandez 1998 dan Piau 2007 dalam Gutowski 2008 yang melaporkan bahwa kurva yang dihasilkan gel karbopol menunjukkan sedikit
atau tidak ada bentuk tiksotropik. Pengkondisian pH yang dilakukan pada karbopol 940 tidak menunjukkan
adanya perubahan pada sifat reologi yang dihasilkan karena semua pH memiliki sifat reologi pseudoplastis. Penambahan TEA pada karbopol 940 membuat
karbopol mengembang. Proses pegembangan ini disebabkan karena adanya peningkatan kelarutan dengan meningkatnya pH dan gaya elektrostastik antar
rantai Rodriguez dan Fryd, 1994. Pengkondisian pH yang dilakukan pada larutan karbopol 940 menunjukkan adanya peningkatan viskositas seiring dengan
meningkatnya pH, namun viskositasnya akan menurun pada pH 8 seperti pada Gambar 4.1 dan Tabel 4.3. Hal ini terjadi karena pada saat jumlah fraksi mencapai
maksimum maka molekul pada karbopol 940 tidak dapat mengembang lagi dan hanya menekan antar molekul sehingga tidak terjadi perubahan yang signifikan
Gutowski, 2008. Berdasarkan hasil statistik non parametrik, yaitu uji Kruskal- Wallis menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan secara bermakna antara pH
dengan viskositas pada polimer karbopol 940 tunggal p ≥ 0,05.
Tabel 4.3 Perbandingan Viskositas Karbopol 940 Tunggal
Viskositas cPs
pH 4 pH 5
pH 6 pH 7
pH 8 908950 ± 3,56
954450 ± 19,64 954550 ± 1,18
954605 ± 2,43 813100 ± 3,83
Catatan : data rerata ± RSD dari dua data
25
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
4.5.2 Kurva Reologi dan Viskositas Xanthan Gum Tunggal
Kategori