VISKOSITAS INTRINSIK DAN PENENTUAN BOBOT MOLEKUL

dan lemak, tetapi tidak larut dengan minyak mineral dan minyak sayur www.mpfinechemical.com.

2.10. VISKOSITAS INTRINSIK DAN PENENTUAN BOBOT MOLEKUL

Bobot molekul merupakan variabel penting yang berhubungan langsung dengan sifat-sifat fisika polimer. Polimer dengan bobot molekul tinggi bersifat lebih kuat, tetapi bobot molekul yang terlalu tinggi dapat menyebabkan kesulitan dalam pemrosesannya. Metode yang banyak dilakukan untuk penetapan berat molekul polimer adalah osmometri, hamburan cahaya light scattering, dan ultrasentrifugasi. Metode yang paling mudah untuk penetapan bobot molekul yang rutin dan distribusi bobot molekul polimer melalui pengukuran viskositas larutan Stevens, 2001. Metode viskositas mempunyai kelebihan daripada metode lain, yaitu lebih cepat dan mudah dalam pengerjaannya, menggunakan alat yang lebih murah, serta perhitungan hasil pengukurannya lebih sederhana. Pada dasarnya metode viskositas intrinsik adalah untuk mengukur waktu yang diperlukan pelarut dan larutan polimer untuk mengalir di antara dua garis pada viskometer atau mengukur laju alir cairan yang melalui tabung berbentuk silinder Bird, 1993. Waktu alir diukur pada saat pelarut atau larutan polimer mengalir di antara dua tanda, x dan y. Waktu alir larutan polimer lebih besar daripada waktu alir pelarutnya. Semakin tinggi konsentrasi polimer dalam larutan, maka akan semakin lama waktu alir yang dibutuhkan untuk melewati kapiler Cowd, 1991. Untuk mengukur bobot molekul viskositas, maka harus dihitung terlebih dahulu viskositas larutan polimer η dan viskositas pelarut murni η , sehingga viskositas jenis η sp larutan polimer akan ditentukan oleh persamaan : η sp = Perbandingan η sp c, dimana c adalah konsentrasi larutan polimer disebut viskositas reduksi. Nilai η sp c pada limit pelarutan disebut juga nilai η – η η viskositas intrinsik dan diberi lambang [η], yang secara matematis dapat dijelaskan sebagai ; η sp c Karena massa jenis berbagai larutan yang dipakai dalam suatu percobaan hampir sama dengan massa jenis pelarut, maka sebagai pendekatan dapat diandaikan viskositas tiap larutan hasil pengenceran berbanding lurus dengan waktu alirnya, sehingga persamaan menjadi : t 2 – t 1 t 1 dimana t 2 adalah waktu alir untuk larutan, sedangkan t 1 adalah waktu alir untuk pelarut. Dengan diperolehnya waktu alir pada berbagai pengenceran, maka nilai η sp dan η sp c dapat dihitung. Selanjutnya nilai η sp c diplotkan dalam grafik linier terhadap konsentrasi c. Plot data ini diekstrapolasi ke konsentrasi 0 menghasilkan nilai [η] Cowd, 1991. Mark dan Houwink menemukan bahwa angka viskositas intrinsik dapat dikaitkan dengan penentuan bobot molekul relatif melalui rumus : [η] = KM a dimana M adalah bobot molekul relatif, sedangkan K dan a adalah tetapan yang khas untuk sistem polimer-pelarut tertentu. K dan a harus ditentukan dengan menggunakan paling sedikit dua sampel polimer yang mempunyai bobot molekul relatif berbeda, dan nilainya harus diukur dengan menggunakan metode seperti osmometri atau hamburan sinar. Karena semua nilai yang digunakan merupakan nilai rata-rata, maka dapat dilihat bahwa viskometri bukan metode mutlak untuk menentukan bobot molekul pasti, melainkan rata-rata relatif Cowd, 1991. Viskositas diukur pada konsentrasi sekitar 0,5 g100 ml pelarut, dengan cara menetapkan lamanya aliran sejumlah volume larutan melalui kapiler yang panjangnya tetap. Lamanya aliran dalam detik dicatat sebagai waktu untuk larutan polimer melewati antara dua tanda batas pada viskometer. Viskositas ditetapkan pada suhu konstan, biasanya 30,0± 0,01 C Stevens, 2001. lim c = [η] = η sp Metode viskositas mempunyai kelebihan daripada metode lain, yaitu lebih cepat, lebih mudah, alatnya murah, serta perhitungan hasilnya lebih sederhana. Metode yang biasa dipakai untuk mengukur viskositas pelarut dan larutan polimer adalah penggunaan viskometer Ostwald dan viskometer Ubbelohde Cowd, 1991. Gambar 7. Viskometer A Ostwald-Fenske B Ubbelohde Pada viskometer Ubbelohde, pengukuran tidak tergantung pada volume cairan yang dipakai, karena viskometer dirancang untuk bekerja dengan cairan mengalir melalui kapiler tanpa cairan di bawahnya. Keunggulan viskometer ini jika dibandingkan dengan viskometer Ostwald, yaitu dapat mencapai berbagai konsentrasi, larutan polimer dapat diencerkan dalam viskometer dengan menambahkan sejumlah pelarut yang telah terukur. Pengukuran dilakukan dengan viskometer berada dalam penangas air bersuhu tetap untuk mencegah naik-turunnya viskositas akibat perubahan suhu Cowd, 1991. III. BAHAN DAN METODE 3.1. BAHAN DAN ALAT 3.1.1. Bahan