LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIKA Rheolog
LAPORAN PRAKTIKUM
FARMASI FISIKA
PERCOBAAN 9 : RHEOLOGI
Disusun oleh,
Kelompok 5
Ashry Nurrachmah
31113007
Ina Lisnawati
31113021
Irfan Maulana
31113023
Novia Hergiani
31113035
Tia Sulistiani
31113049
PROGRAM STUDI S1 FARMASI
STIKes BAKTI TUNAS HUSADA
TASIKMALAYA
2015
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Rheologi berasal dari bahasa yunani mengalir (rheo) dan logos (ilmu). Istilah
digunakan ini untuk pertama kali oleh Bingham dan Croeford untuk menggunakan
aliran cairan dan deformasi dari padatan.
Rheologi meliputi pencampuran dan aliran dari bahan, pemasukan kedalam
wadah, pemudahan sebelum diunakan, apakah dicapai penuangan dari botol,
pengeluaran dari tube, atau pelawatan dari jarum suntik. Rheologi dari produk tertentu
yang dapat berkisar dalam konsentrasi dari bentuk cair kesemiloid sampai kepadatan,
dapat mempengaruhi penerimaan bagi sipasien, stabilitas fisika, dan bahkan
availabilitas diologis.
Sifat-sifat rheologi dari sistem farmaseutika dapat mempengaruhi pemilihan
alat yang akan digunakan untuk memproses produk tersebut dalam pabriknya. Lebihlebih lagi tidak adanya perhatian terhadap pemilihan alat ini akan berakibat
diperolehnya hasil yang tidak diinginkan. Paling tidak dalam karakteristik alirannya.
Aspek ini dan banyak lagi aspek-aspek rheologi yang diterapkan dibidang farmasi.
Penggolongan bahan menurut tipe aliran dan deformasi adalah sebagai
berikut :sistem newtom dan sistem non Newton. Pemilihan bergantung pada sifat-sifat
alirannya apakah sesuai dengan hukum aliran dari newton atau tidak. Jika
karakteristik fisika masing-masing ini dirancang dan dipelajari secara objektif
menurut metode analisis dari rheologi, dapat diperoleh informasi yang berharga untuk
digunakan dalam mempermulasi produk-produk farmasi yang lebih baik.
.
B. Tujuan Percobaan
1. Untuk mengetahui dan memahami cara penentuan jenis aliran dari sampel gliserol
dengan menggunakan viskometer Brookfield
2. Menentukan cara penentuan jenis aliran dari sampel gliserol dengan menggunakan
viskometer Brookfield.
C. Prinsip Percobaan
Berdasarkan pada penghambatan aliran cairan oleh sifat kekentalan
(Viskositas) yang dimiliki cairan, dimana cairan yang memiliki kekentalan yang
berbeda, maka akan memiliki resistensi alir yang berbeda pula. Penetuan kecepatan
aliran suatu zat cair gliserol dengan menggunakan viskometer Brookfield dan faktorfaktor yang mempengaruhikecepatan aliran suatu zat cair.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Dasar Teori
1. Pengertian Viskositas
Viskositas adalah suatu cara untuk menyatakan berapa daya tahan dari aliran
yang diberikan oleh suatu cairan. Kebanyakan viskometer mengukur kecepatan
dari suatu cairan mengalir melalui pipa gelas (gelas kapiler), bila cairan itu
mengalir cepat maka berarti viskositas dari cairan itu rendah (misalnya air). Dan
bila cairan itu mengalir lambat, maka dikatakan cairan itu viskositas tinggi.
Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung
silinder. Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat
digunakan baik untuk cairan maupun gas. Menurut poiseulle, jumlah volume
cairan yang mengalir melalui pipa per satuan waktu. (Dudgale. 1986)
Viskositas biasanya diterima sebagai “kekentalan” atau penolakan terhadap
penuangan. Viskositas menggambarkan penolakan dalam fluid kepada aliran
dapat dipikir sebagai cara untuk mengukur gesekan fluid. Prinsip dasar penerapan
viskositas digunakan dalama sifat alir zat cair atau rgeologi. Rheologi merupakan
ilmu tentang sifat alir suatu zat. Rheologi terlibat dalam pembuatan, pengemasan
atau pemakaian, konsistensi, stabilitas dan ketersediaan hayati sediaan.
(Moechtar, 1990)
Cairan mempunyai gaya gesek yang lebih besar untuk mengalir daripada gas,
hingga cairan mempunyai koefisien viskositas yang lebih besar daripadagas.
Viskositas gas bertambah dengan naiknya temperatur, sedang viskositas cairan
turun dengan naiknya temperatur. Koefisien viskositas gas pada tekanan tidak
terlalu besar, tidak tergantung tekanan, tetapi untuk cairan naik dengan naiknya
tekanan (Martin, 1993).
Viskositas merupakan fungsi dari waktu yang artinya dengan bertambahnya
waktu viskositas semakin meningkat. Sifat ini penting diketahui sewaktu material
cetak dicampur atau saat dimasukkan ke dalam mulut karena viskositas material
cetak kosistensi light pada 5 menit setelah pencampuran akan sama dengan
kosistensi regular pada 3 menit. (Martin, 1993)
Makin tinggi viskositas maka akan semakin besar tahanannya. Bila viskositas
gas meningkat dengan naiknya temperatur, maka viskositas cairan justru menurun
jika temperatur dinaikkan. (Martin, 1993).
2. Faktor- fator yang mempengaruhi viskositas adalah sebagai berikut:
a. Tekanan
Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas gas
tidak dipengaruhi oleh tekanan.
b. Temperatur
Viskositas akan turun dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas gas naik
dengan naiknya suhu. Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya
memperoleh energi. Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya
interaksi antar molekul melemah. Dengan demikian viskositas cairan akan
turun dengan kenaikan temperatur.
c. Kehadiran zat lain
Penambahan gula tebu meningkatkan viskositas air. Adanya bahan tambahan
seperti bahan suspensi menaikkan viskositas air. Pada minyak ataupun
gliserin adanya penambahan air akan menyebabkan viskositas akan turun
karena gliserin maupun minyak akan semakin encer, waktu alirnya semakin
cepat.
d. Ukuran dan berat molekul
Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju aliran alkohol
cepat, larutan minyak laju alirannya lambat dan kekentalannya tinggi seta
laju aliran lambat sehingga viskositas juga tinggi.
e. Berat molekul
Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak.
f. Kekuatan antar molekul
Viskositas air naik denghan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan
gugus OH pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama. (Bird, 1987)
3. Berdasarkan hukum Newton tentang sifat alir cairan, maka tipe aliran dibedakan
menjadi 2, yaitu:
a. Newtonian
Cairannya mengalir mengikuti aturan-aturan viskositas.
b. Non Newtonian
Aturannya tidak mengikuti aturan viskositas. Cairan biasanya memiliki
ukuran molekul yang paling besar atau mempunyai struktur tambahan,
misalnya koloid. Untuk mengalirkan cairan bukan cairan Newton sehingga
diperlukan
tambahan
gaya
atau
jika
perlu
memecah
strukturnya.
(Wiroatmojo, 1988)
4. Macam-macam Viskositas
a) Viskositas dinamik, yaitu rasio antara shear, stress, dan shear rate. Viskositas
dinamik disebut juga koefisien viskositas.
b) Viskositas
kinematik,
yaitu
viskositas
dinamik
dibagi
dengan
densitasnya.Viskositas ini dinyatakan dalam satuan stoke (St) pada cgs dan
m²/s pada SI.
c) Viskositas relatif dan spesifik, pada pengukuran viskositas suatu emulsi atau
suspensi biasanya dilakukan dengan membandingkannya dengan larutan
murni. Untuk mengukur besarnya viskositas menggunakan alat viskometer.
Berbagai tipe viskometer dikelompokkan menurut prinsip kerjanya.
(Dudgale. 1986)
5. Cara Menentukan Viskositas
Cara menentukan viskositas suatu zat menggunakan alat yang dinamakan
viskometer. Ada beberapa tipe viskometer yang biasa digunakan antara lain:
a. Viskometer Brookfield
Pada viscometer ini nilai viskositas didapatkan dengan mengukur
gaya puntir sebuah rotor silinder (spindle) yang dicelupkan ke dalam
sample. Viskometer Brookfield memungkinkan untuk mengukur
viskositas dengan menggunakan teknik dalam viscometry. Alat ukur
kekentalan (yang juga dapat disebut viscosimeters) dapatmengukur
viskositas melalui kondisi aliran berbagai bahan sampel yang diuji.
Untuk dapat mengukur viskositas sampel dalam viskometer
Brookfield, bahan harus diam didalam wadah sementara poros
bergerak sambil direndam dalam cairan. (Atkins 1994)
Pada metode ini sebuah spindle dicelupkan ke dalam cairan yang
akan diukur viskositasnya. Gaya gesek antara permukaan spindle
dengan cairan akan menentukan tingkat viskositas cairan. Sebuah
spindle dimasukkan ke dalam cairan dan diputar dengan kecepatan
tertentu. Bentuk dari spindle dan kecepatan putarnya inilah yang
menentukan Shear Rate. Oleh karena itu untuk membuat sebuah hasil
viskositas dengan methode pengukuran Rotational harus dipenuhi
beberapa hal sebagai berikut:
a. Jenis Spindle
b. Kecepatan putar Spindle
c. Type Viscometer
d. Suhu sample
e. Shear Rate (bila diketahui)
f. Lama waktu pengukuran (bila jenis sample-nya Time
Dependent). (Sukardjo. 1997)
Viskometer Brookfield merupakan salah satu viscometer yang
menggunakan gasing atau kumparan yang dicelupkan kedalam
zat uji dan mengukur tahanan gerak dari bagian yang berputar.
Tersedia kumparan yang berbeda untuk rentang kekentalan
tertentu, dan umumnya dilengkapi dengan kecepatan rotasi. (FI
IV,1038). Prinsip kerja dari viscometer Brookfield ini adalah
semakin kuat putaran semakin tinggi viskositasnya sehingga
hambatannya semakin besar. (Moechtar,1990)
b. Viskometer Oswald
Pada viscometer ini yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh
sejumlah cairan tertentu untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan
gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri. Didalam
percobaan diukur waktu aliran untuk volume V (antara tanda a dan b)
melalui pipa kapiler yang vertical. Jumlah tekanan (P) dalam hokum
Poiseuille adalah perbedaan tekanan antara permukaan cairan, dan
berbanding lurus dengan r. (Moechtar,1990)
c. Viskometer Hoppler
Yang diukur adalah waktu yang diperlukan oleh sebuah bola untuk
melewati
cairan pada jarak atau tinggi tertentu. Karena adanya
gravitasi benda yang jatuh melalui medium yang berviskositas
dengan kecepatan yang semakin besar sampai mencapai kecepatan
maksimum. Kecepatan maksimum akan dicapai jika gaya gravitasi
(g) sama dengan gaya tahan medium (f) besarnya gaya tahan
(frictional resistance) untuk benda yang berbentuk bola stokes.
(Moechtar,1990)
d. Viskometer Cup dan Bob
Prinsip kerjanya sample digeser dalam ruangan antaradinding luar
dari bob dan dinding dalam dari cup dimana bob masuk persis
ditengah-tengah. Kelemahan viscometer ini adalah terjadinya aliran
sumbat yang disebabkan geseran yang tinggi di sepanjangkeliling
bagian
tube
sehingga
menyebabkan
penurunan
konsentrasi.
Penurunan konsentras ini menyebabkab bagian tengah zat yang
ditekan
keluar
memadat.
Hal
ini
disebut
aliran
sumbat
(Moechtar,1990)
e. Cara pemakaiannya adalah sampel ditempatkan ditengah-tengah
papan, kemudian dinaikkan hingga posisi di bawah kerucut. Kerucut
digerakkan oleh motor dengan bermacam kecepatan dan sampelnya
digeser di dalam ruang semitransparan yang diam dan kemudian
kerucut
yang
berputar
(Moechtar,1990).
Cairan yang mengikuti hukum Newton, viskositasnya tetap,
tidak dipengaruhi oleh kecepatan geser. Sehingga untuk menentukan
viskositas cairan Newton dapat ditentukan hanya menggunakan satu
titik rate og shear saja. Cairan non Newton ini dibagi ke dalam ke
dalam dua kelompok, yaitu:
1. Cairan yang sifat alirannya tidak dipengaruhi waktu,
diantaranya:
a. Aliran plastis
b. Aliran pseudoplastis
c. Aliran dilatan
2. Cairan yang sifat alirannya dipengaruhi waktu, diantaranya:
a. Aliran thisotropik
c. Aliran antihitksotropik
b. Aliran rhepeksi
Viskositas cairan non Newton bervariasi pada setiap rate of
shear, sehingga untuk mengetahui sifat alirannya harus dilakukan
pengamatan pada berbagi rate of shear. Nilai viskositas dinyatakan
dalam viskositas spesifik, kinematik dan instrinsik. Viskositas
spesifik
ditentukan
dengan
membandingkansecara
langsung
kecepatan aluran suatu larutan dengan pelarutnya. Viskositas
kinematik diperoleh dengan memperhitungkan densitas larutan.
Baik viskositas spesifik maupun kinematik dipengaruhi oleh
konsentrasi larutan. Pengukuran viskositas dilakukan dengan
menggunakan
viskometer
Ubbelohde
yang
termasuk
jenis
viskometer kapiler. Untuk penentuan viskometer larutan primer,
viskometer kapiler yang paling tepat adalah viskometer Ubbelohde.
(Wiroatmojo, 1988)
Nilai viskositas dinyatakan dalam viskositas spesifik, kinematik
dan intrinsik. Viskositas spesifik ditentukan dengan membandingkan
secara langsung kecepatan aliran suatu larutan dengan pelarutnya.
Viskositas kinematik diperoleh dengan memperhitungkan densitas
larutan. Baik viskositas spesifik maupun kinematik dipengaruhi oleh
konsentrasi larutan. Pengukuran viskositas dilakukan dengan
menggunakan
viskometer
Ubbelohde
yang
termasuk
jenis
viskometer kapiler. Untuk penentuan viskometer larutan polimer,
viskometer kapiler yang paling tepat adalah viskometer Ubbelohde.
(Wiroatmojo, 1988)
B. Uraian Bahan
1. Gliserol
Nama resmi
: Glycerolum
Nama lain
: Gliserol, Gliserin
Pemerian
: Cairan seperti sirop; jernih; tidak berwarna; tidak berbau;
manis diikuti rasa hangat; higroskopik. Jika disimpan beberapa
lama pada suhu rendah dapat mamadat membentuk massa
hablutr tidak berwarna yang tidak melebur hingga mencapai
suhu lebih kurang 20°.
Kelarutan
:Dapat bercampur dengan air, dan dengan etanol (95%) praktis
tidak larut dalam kloroform P, dalam eter P dan dalam minyak
lemak.
RM
: CH2OH-CHOH-CH2OH
BAB III
METODE PRAKTIKUM
A. Waktu dan Tempat
Praktikum kelarutan ini berlangsung pada hari Senin tanggal 11 Mei 2015 di
Laboratorium Farmakologi Farmasi STIKes BTH Tasikmlaya.
B. Alat Dan Bahan
a. Alat :
b. Bahan:
Gelas Kimia
Gliserol
Viskometer Brookfield
Stopwatch
C. Prosedur Percobaan
Larutan Gliserol 30 %
1
2
3
Pasang spindel pada gantungan spindel. Lakukan viskositas
a. Spindel no 2
1
20 rpm
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT.
30 rpm
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT.
50 rpm
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
60 rpm
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT.
100 rpm
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT.
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
b. Spindel no 3
CATAT.
2
20 rpm
Rpm 50
30 rpm
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
rpm 60
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
Rpm 100
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
c.
Spindel no 4
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
3
Rpm 20
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
rpm 30
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
Rpm 50
Rpm 100
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
rpm 60
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Data Hasil Pengamatan
a. Gliserol absolut 150 ml
Speed (rpm)
20
30
50
60
100
b. Kurva
Spindel no : 2
Spindel
2
3
4
716,0 cP
700,0 cP
690,4 cP
546,7 cP
386,4 cP
0 cP
0 cP
230,0 cP
283,3 cP
378,0 cP
0 cP
0 cP
0 cP
0 cP
180,0 cP
Grafik Antara Viskositas Gliserin dengan rpm pada Spindel 2
800
700
f(x) = - 4.32x + 832.68
R² = 0.91
600
Viskositas
500
cP
Linear (cP)
400
300
200
100
0
10
20
30
40
50
60
rpm
Spindel no : 3
70
80
90
100 110
Grafik Antara Viskositas Gliserin dengan rpm pada Spindel 3
400
f(x) = 5.14x - 89.12
R² = 0.88
350
viskositas
300
cP
Linear (cP)
250
200
150
100
50
0
10
20
30
40
50
60
rpm
Spindel no : 4
70
80
90
100 110
Grafik Antara Viskositas Gliserin dengan rpm pada Spindel 4
200
180
160
viskositas
140
f(x) = 2.23x - 79.79
R² = 0.74
120
cP
Linear (cP)
100
80
60
40
20
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110
rpm
B. Pembahasan
Rheologi adalah aliran cairan dan deformasi dari padatan. Viskositas adalah
suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir, makin tinggi viskositas,
akan makin besar tahanannya Sedangkan fluiditas adalah suatu cairan yang
merupakan kebalikan dari viskositas akan meningkatkan dengan makin tingginya
temperatur.
Rheologi erat airannya dengan viskositas. Viskositas merupakan suatu
pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir; semakin tinggi viskositas,
semakin besar tahanannya untuk mengalir. Viskositas dinyatakan dalam symbol n.
Reologi juga meliputi pencampuran aliran dari bahan penuangan, pengeluaran
tube, atau pelewatan dari jarum suntik. Rheologi dari suatu zat tertentu dapat
mempengaruhi penerimaan obat bagi pasien, stabilitas fisik obat, bahkan ketersediaan
hayati dalam tubuh. Sehingga viskositas lebih terbukti dapat mempengaruhi laju
arbsorbsi obat dalam tubuh.
Penggolongan bahan menurut tipe aliran dan deformasi ada dua yaitu system
newton dan non-newton. Tipe aliran mengikuti system newton, viskositasnya tetap
pada suhu dan tekanan tertentu dan tidak tergantung pada satu kecepatan geser,
sehingga viskositasnya cukup ditentukan pada suatu kecepatan geser.
Pada praktikum kali ini, bertujuan untuk mengetahui viskositas dari suatu
cairan. Penentuan viskositas ini ditentukan menggunakan alat viskotmeter.
Viskometer yang digunakan adalah Viskometer Brookfield. Prinsip dari alat ini yaitu
rotasi dengan mengkombinasikan setting spindle dan kecepatan putar spindle.
Cairan non newton memiliki viskositas yang berbeda pada variasi kecepatan
geser, sehingga untuk mengukur viskositasnya dilakukan dengan mengukur pada
beberapa kecepatan geser. Sediaan farmasi yang baik umumnya harus memiliki sifat
aliran tiksotropik, sebab pada saat bergerak viskositasnya kecil sehingga adanya
homogenitas dari dosis sediaan, sedangkan pada saat diam viskositas dari sediaan
kembali meningkat. Pada percobaan ini pengukuran aliran dilakukan
menggunakan
viskosimeter
Brookfield.
Pemilihan
spindle
tergantung
dengan
pada
viskositasnya cairan yang akan di uji, semakin besar viskositas dari suatu cairan uji
maka spindle yang digunakan makin kecil untuk mempermudah proses pengukuran
sifat aliran.
Langkah awal yakni spindle dipasang pada gantungan spindle untuk mengukur
kecepatan geser (shearing stress) dari suatu larutan. Larutan yang akan diukur
ditempatkan pada gelas beker. Turunkan spindle sedemikian rupa pada cairan tadi
sehingga batas spindle tercelup ke dalam cairan tanpa menyentuh dasar maupun
dinding dari gelas beker karena jika spindel menyentuh dasar akan terjadi gesekan
yang akan memberi gaya yang menghambat perputaran spindle dan dapat merusak
alat. Hal ini menyebabkan pengukuran menjadi kurang tepat. Kontrol kecepatan pada
alat diatur mulai dari kecepatan terendah yaitu 0,3 rpm hingga 100 rpm, pengujian
dilakukan sebanyak 3 kali pada masing-masing pengaturan kecepatan. Viskositas
dapat diukur pada saat spindle mulai berputar, maka pada penampang alat akan
terlihat harga viskositas zat dalam cP (centipoises). Harga dari viskositas akan muncul
jika persentase skala yang muncul ≥ 0. Jika skala tidak menunjukkan angka atau
menampilkan angka negatif berarti alat tersebut tidak mampu mengukur viskositas
sampel pada kecepatan yang telah ditentukan karena viakositas terlalu besar atau
kecepatan gerak spindle terlalu kecil.
Pada viskometer ini dilengkapi dengan tiga spindle yang memiliki bentuk yang
berbeda-beda, ada yang berukuran kecil,sedang dan besar. Selain ukurannya yang
berbeda-beda, ketiga jenis spindle ini memiliki fungsi yang berbeda. Jika sediaan
yang akan diuji mempunyai karakteristik aliran Newton maka digunakan spindle 3
atau dapat juga dengan spindle 1 karena larutan yang memiliki daya alir Newton
bersifat tidak terlalu kental (encer). Namun untuk mengukur viskositas larutan yang
memiliki karakteristik aliran Non-Newton dapat digunakan spindle 2 yang berbentuk
kecil karena pada aliran Non-Newton larutannya mempunyai kekentalan yang tinggi.
Pada percobaan kali ini di gunakan sampel gliserol absolut sebagai bahan yang akan
di uji kekentalannya.
Pengukuran dengan viskotester ini menggunakan spindle 2, spindle 3, dan
spindle 4. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan pada spindle 2 pada kecepatan
(rpm) 20, 30, 50, 60 dan 100 diperoleh hasil 716,0 cP; 700,0 cP ; 690,4 cP; 546,7 cP;
dan 386,4 cP. Pada spindle 3 pada kecepatan (rpm) 20, 30, 50, 60 dan 100 diperoleh
hasil 0 cP; 0 cP; 230,0 cP; 283,3 cP; dan 378,0 cP. Sedangkan pada spindle 4 pada
kecepatan (rpm) 20,30,50,60 dan 100 diperoleh hasil 0 cP; 0 cP; 0 cP; 0 cP; dan 180,0
cP.
Dari hasil percobaan cairan gliserin merupakan cairan Newton, karena gliserin
memiliki viskositas konstan pada suhu dan tekanan konstan, tetapi gliserin pun dapat
masuk pada cairan non-newton dengan tipe aliran pseudoplastik, ada pemberian harga
teganagn geser yang rendah, jadai setelah diberi pengaruhgaya geser, akan terjadi
aliran (asal kurva di titik nol). Pada kerja gaya geser yang lebih tinggi, aliran mulamula terhambat (bagian kurva yang cembung) berubah menjadi perilaku ideal atau
nyaris ideal (bagian lurus dari kurva). Jadi viskositas turun dengan menaiknya beban
geseran, dan system menjadi lebih encer.
Setelah dilakukan pengukuran kemudian dibuat grafik antara viskositas
gliserin dan rpm pada masing masing spindle. Pada grafik spindle No 2, terlihat
bahwa bentuk kurva yang sedikit linear dan menurun dengan nilai linearitas sebesar
0.9087. Kemudian pada grafik spindle No. 3 bentuk kurva yang menaik dan agak
sedikit linear dengan nilai linearitas sebesar 0.8756. Sedangkan pada grafik spindle
No. 4 menghasilkan bentuk kurva menaik dan sedikit agak linear dengan nilai
linearitas sebesar 0.7423. Pada kurva spindle no 2 dan 3 nilai linearitasnya tidak
memenuhi, karena ada beberapa nilai viskositas yang tidak terdeteksi pada kecepatan
(rpm) tertentu. Hal ini disebabkan karena adanya kesalahan ketika melakukan
pengukuran viskositas.
Adapun faktor kesalahan dalam percobaan ini yaitu karena kurang teliti dalam
mengukur sampel, kurang sterilnya alat yang digunakan, penggunaan spindle yang
tidak sesuai dengan tingkat viskositas sampel.
Dalam bidang farmasi, prinsip-prinsip rheologi daplikasikan dalam pembuatan
krim , suspens, emulsi, lotion, pasta, penyalut tablet dan lain-lain. Selain itu, prinsip
rheologi juga untuk karakterisasi produk sediaan farmasi (dosage form) sebagai
penjaminan kualitas yang sama untuk setiap batch.
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
1. Gliserin tipe aliran newton dan non-newton
2. Sifat viskositas sangat penting diketahui dalam farmasi, formulasi maupun
industri. Hal ini dapat ditunjukkan dalam pencampuran dan aliran bahan obat,
pengemasan dalam wadah serta dalam pengambilannya.
3. Viskositas pun penting dalam analisa produk seperti emulsi, pasta, suppositoria,
serta pemilihan peralatan untuk processing yang digunakan dalam pembuatannya.
4. Faktor-faktor
yang
mempengaruhi
sifat
alir cairan
adalah
konsentrasi,
suhu,kerapatan, viskositas, dan beban.
5. Berdasarkan sifat alirnya, tipe aliran dibagi menjadi dua yaitu Newtoniandan nonNewtonian. Non-Newtonian berupa plastis, pseudoplastis, dan dilatan.
.
B. Saran
Sebaiknya selama praktikum, praktikan harus menjaga kebersihan laboratorium.
Diharapkan untuk praktikum selanjutnya, lebih mengefektifkan waktu dengan
membagi
beberapa
praktikum
kepada
masing-masing
kelompok.
Alat-alat
laboratorium agar segera dilengkapi untuk menunjang jalannya praktikum.
DAFTAR PUSTAKA
Lachman, Leon. 1994.Teori dan Praktek Farmasi Industri. Jilid III.Edisi III. Jakarta:
Penerbit Universitas Indonesia.
Ditjen POM . 1979. Farmakope Indonesia Edisi III. Jakarta : Departemen Kesehatan
RI,.
Roth, Hermann, J . 1988 . Analisis Farmasi . Yogyakarta : UGM-Press
Martin, A., J. Swarbrick, dan A. Cammarata. 2008. Farmasi Fisika 2 Edisi Ketiga .
Jakarta : UI Press.
Basri, S.2003. “Kamus Lengkap Kimia”. Jakarta: Rineka Cipta.
Bird, T. 1994. Kimia Fisik untuk Universitas”. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama..
Daintith, J.1994.” Kamus Lengkap Kimia”. Edisi Baru. Alih Bahasa : Suminar
Achmadi, Ph.D. Jakarta : Erlangga..
Amir, Syarif.dr, dkk.2007. Farmakologi dan Terapi. Edisi kelima. Jakarta : Gaya Baru.
Shargel, Leon, dan Andrew B.C.Y.U. 1988. Biofarmasi dan Farmakokinetika Terapan.
Edisi II. Penerjemah Dr. Fasich, Apt. dan Dra. Siti
Sjamsiah, Apt. Surabaya :
Airlangga University Press..
Voigt, 1995. Buku Pelajaran Teknologi Farmasi. Yogyakarta : Universitas Gadjah
Mada Press. .
Gennaro, A. R., et all., 1990, Remingto’s Pharmaceutical Sciensces, Edisi 18th, Marck
Publishing Company, Easton, Pensylvania
Ansel., 1989., “Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi”., UI Press., Jakarta.
Atkins., 1997., “Kimia Fisika”., Erlangga., Jakarta.
Kosman, R., 2005 “ Farmasi Fisika”., UMI., Makassar
FARMASI FISIKA
PERCOBAAN 9 : RHEOLOGI
Disusun oleh,
Kelompok 5
Ashry Nurrachmah
31113007
Ina Lisnawati
31113021
Irfan Maulana
31113023
Novia Hergiani
31113035
Tia Sulistiani
31113049
PROGRAM STUDI S1 FARMASI
STIKes BAKTI TUNAS HUSADA
TASIKMALAYA
2015
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Rheologi berasal dari bahasa yunani mengalir (rheo) dan logos (ilmu). Istilah
digunakan ini untuk pertama kali oleh Bingham dan Croeford untuk menggunakan
aliran cairan dan deformasi dari padatan.
Rheologi meliputi pencampuran dan aliran dari bahan, pemasukan kedalam
wadah, pemudahan sebelum diunakan, apakah dicapai penuangan dari botol,
pengeluaran dari tube, atau pelawatan dari jarum suntik. Rheologi dari produk tertentu
yang dapat berkisar dalam konsentrasi dari bentuk cair kesemiloid sampai kepadatan,
dapat mempengaruhi penerimaan bagi sipasien, stabilitas fisika, dan bahkan
availabilitas diologis.
Sifat-sifat rheologi dari sistem farmaseutika dapat mempengaruhi pemilihan
alat yang akan digunakan untuk memproses produk tersebut dalam pabriknya. Lebihlebih lagi tidak adanya perhatian terhadap pemilihan alat ini akan berakibat
diperolehnya hasil yang tidak diinginkan. Paling tidak dalam karakteristik alirannya.
Aspek ini dan banyak lagi aspek-aspek rheologi yang diterapkan dibidang farmasi.
Penggolongan bahan menurut tipe aliran dan deformasi adalah sebagai
berikut :sistem newtom dan sistem non Newton. Pemilihan bergantung pada sifat-sifat
alirannya apakah sesuai dengan hukum aliran dari newton atau tidak. Jika
karakteristik fisika masing-masing ini dirancang dan dipelajari secara objektif
menurut metode analisis dari rheologi, dapat diperoleh informasi yang berharga untuk
digunakan dalam mempermulasi produk-produk farmasi yang lebih baik.
.
B. Tujuan Percobaan
1. Untuk mengetahui dan memahami cara penentuan jenis aliran dari sampel gliserol
dengan menggunakan viskometer Brookfield
2. Menentukan cara penentuan jenis aliran dari sampel gliserol dengan menggunakan
viskometer Brookfield.
C. Prinsip Percobaan
Berdasarkan pada penghambatan aliran cairan oleh sifat kekentalan
(Viskositas) yang dimiliki cairan, dimana cairan yang memiliki kekentalan yang
berbeda, maka akan memiliki resistensi alir yang berbeda pula. Penetuan kecepatan
aliran suatu zat cair gliserol dengan menggunakan viskometer Brookfield dan faktorfaktor yang mempengaruhikecepatan aliran suatu zat cair.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Dasar Teori
1. Pengertian Viskositas
Viskositas adalah suatu cara untuk menyatakan berapa daya tahan dari aliran
yang diberikan oleh suatu cairan. Kebanyakan viskometer mengukur kecepatan
dari suatu cairan mengalir melalui pipa gelas (gelas kapiler), bila cairan itu
mengalir cepat maka berarti viskositas dari cairan itu rendah (misalnya air). Dan
bila cairan itu mengalir lambat, maka dikatakan cairan itu viskositas tinggi.
Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung
silinder. Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat
digunakan baik untuk cairan maupun gas. Menurut poiseulle, jumlah volume
cairan yang mengalir melalui pipa per satuan waktu. (Dudgale. 1986)
Viskositas biasanya diterima sebagai “kekentalan” atau penolakan terhadap
penuangan. Viskositas menggambarkan penolakan dalam fluid kepada aliran
dapat dipikir sebagai cara untuk mengukur gesekan fluid. Prinsip dasar penerapan
viskositas digunakan dalama sifat alir zat cair atau rgeologi. Rheologi merupakan
ilmu tentang sifat alir suatu zat. Rheologi terlibat dalam pembuatan, pengemasan
atau pemakaian, konsistensi, stabilitas dan ketersediaan hayati sediaan.
(Moechtar, 1990)
Cairan mempunyai gaya gesek yang lebih besar untuk mengalir daripada gas,
hingga cairan mempunyai koefisien viskositas yang lebih besar daripadagas.
Viskositas gas bertambah dengan naiknya temperatur, sedang viskositas cairan
turun dengan naiknya temperatur. Koefisien viskositas gas pada tekanan tidak
terlalu besar, tidak tergantung tekanan, tetapi untuk cairan naik dengan naiknya
tekanan (Martin, 1993).
Viskositas merupakan fungsi dari waktu yang artinya dengan bertambahnya
waktu viskositas semakin meningkat. Sifat ini penting diketahui sewaktu material
cetak dicampur atau saat dimasukkan ke dalam mulut karena viskositas material
cetak kosistensi light pada 5 menit setelah pencampuran akan sama dengan
kosistensi regular pada 3 menit. (Martin, 1993)
Makin tinggi viskositas maka akan semakin besar tahanannya. Bila viskositas
gas meningkat dengan naiknya temperatur, maka viskositas cairan justru menurun
jika temperatur dinaikkan. (Martin, 1993).
2. Faktor- fator yang mempengaruhi viskositas adalah sebagai berikut:
a. Tekanan
Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas gas
tidak dipengaruhi oleh tekanan.
b. Temperatur
Viskositas akan turun dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas gas naik
dengan naiknya suhu. Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya
memperoleh energi. Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya
interaksi antar molekul melemah. Dengan demikian viskositas cairan akan
turun dengan kenaikan temperatur.
c. Kehadiran zat lain
Penambahan gula tebu meningkatkan viskositas air. Adanya bahan tambahan
seperti bahan suspensi menaikkan viskositas air. Pada minyak ataupun
gliserin adanya penambahan air akan menyebabkan viskositas akan turun
karena gliserin maupun minyak akan semakin encer, waktu alirnya semakin
cepat.
d. Ukuran dan berat molekul
Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju aliran alkohol
cepat, larutan minyak laju alirannya lambat dan kekentalannya tinggi seta
laju aliran lambat sehingga viskositas juga tinggi.
e. Berat molekul
Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak.
f. Kekuatan antar molekul
Viskositas air naik denghan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan
gugus OH pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama. (Bird, 1987)
3. Berdasarkan hukum Newton tentang sifat alir cairan, maka tipe aliran dibedakan
menjadi 2, yaitu:
a. Newtonian
Cairannya mengalir mengikuti aturan-aturan viskositas.
b. Non Newtonian
Aturannya tidak mengikuti aturan viskositas. Cairan biasanya memiliki
ukuran molekul yang paling besar atau mempunyai struktur tambahan,
misalnya koloid. Untuk mengalirkan cairan bukan cairan Newton sehingga
diperlukan
tambahan
gaya
atau
jika
perlu
memecah
strukturnya.
(Wiroatmojo, 1988)
4. Macam-macam Viskositas
a) Viskositas dinamik, yaitu rasio antara shear, stress, dan shear rate. Viskositas
dinamik disebut juga koefisien viskositas.
b) Viskositas
kinematik,
yaitu
viskositas
dinamik
dibagi
dengan
densitasnya.Viskositas ini dinyatakan dalam satuan stoke (St) pada cgs dan
m²/s pada SI.
c) Viskositas relatif dan spesifik, pada pengukuran viskositas suatu emulsi atau
suspensi biasanya dilakukan dengan membandingkannya dengan larutan
murni. Untuk mengukur besarnya viskositas menggunakan alat viskometer.
Berbagai tipe viskometer dikelompokkan menurut prinsip kerjanya.
(Dudgale. 1986)
5. Cara Menentukan Viskositas
Cara menentukan viskositas suatu zat menggunakan alat yang dinamakan
viskometer. Ada beberapa tipe viskometer yang biasa digunakan antara lain:
a. Viskometer Brookfield
Pada viscometer ini nilai viskositas didapatkan dengan mengukur
gaya puntir sebuah rotor silinder (spindle) yang dicelupkan ke dalam
sample. Viskometer Brookfield memungkinkan untuk mengukur
viskositas dengan menggunakan teknik dalam viscometry. Alat ukur
kekentalan (yang juga dapat disebut viscosimeters) dapatmengukur
viskositas melalui kondisi aliran berbagai bahan sampel yang diuji.
Untuk dapat mengukur viskositas sampel dalam viskometer
Brookfield, bahan harus diam didalam wadah sementara poros
bergerak sambil direndam dalam cairan. (Atkins 1994)
Pada metode ini sebuah spindle dicelupkan ke dalam cairan yang
akan diukur viskositasnya. Gaya gesek antara permukaan spindle
dengan cairan akan menentukan tingkat viskositas cairan. Sebuah
spindle dimasukkan ke dalam cairan dan diputar dengan kecepatan
tertentu. Bentuk dari spindle dan kecepatan putarnya inilah yang
menentukan Shear Rate. Oleh karena itu untuk membuat sebuah hasil
viskositas dengan methode pengukuran Rotational harus dipenuhi
beberapa hal sebagai berikut:
a. Jenis Spindle
b. Kecepatan putar Spindle
c. Type Viscometer
d. Suhu sample
e. Shear Rate (bila diketahui)
f. Lama waktu pengukuran (bila jenis sample-nya Time
Dependent). (Sukardjo. 1997)
Viskometer Brookfield merupakan salah satu viscometer yang
menggunakan gasing atau kumparan yang dicelupkan kedalam
zat uji dan mengukur tahanan gerak dari bagian yang berputar.
Tersedia kumparan yang berbeda untuk rentang kekentalan
tertentu, dan umumnya dilengkapi dengan kecepatan rotasi. (FI
IV,1038). Prinsip kerja dari viscometer Brookfield ini adalah
semakin kuat putaran semakin tinggi viskositasnya sehingga
hambatannya semakin besar. (Moechtar,1990)
b. Viskometer Oswald
Pada viscometer ini yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh
sejumlah cairan tertentu untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan
gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri. Didalam
percobaan diukur waktu aliran untuk volume V (antara tanda a dan b)
melalui pipa kapiler yang vertical. Jumlah tekanan (P) dalam hokum
Poiseuille adalah perbedaan tekanan antara permukaan cairan, dan
berbanding lurus dengan r. (Moechtar,1990)
c. Viskometer Hoppler
Yang diukur adalah waktu yang diperlukan oleh sebuah bola untuk
melewati
cairan pada jarak atau tinggi tertentu. Karena adanya
gravitasi benda yang jatuh melalui medium yang berviskositas
dengan kecepatan yang semakin besar sampai mencapai kecepatan
maksimum. Kecepatan maksimum akan dicapai jika gaya gravitasi
(g) sama dengan gaya tahan medium (f) besarnya gaya tahan
(frictional resistance) untuk benda yang berbentuk bola stokes.
(Moechtar,1990)
d. Viskometer Cup dan Bob
Prinsip kerjanya sample digeser dalam ruangan antaradinding luar
dari bob dan dinding dalam dari cup dimana bob masuk persis
ditengah-tengah. Kelemahan viscometer ini adalah terjadinya aliran
sumbat yang disebabkan geseran yang tinggi di sepanjangkeliling
bagian
tube
sehingga
menyebabkan
penurunan
konsentrasi.
Penurunan konsentras ini menyebabkab bagian tengah zat yang
ditekan
keluar
memadat.
Hal
ini
disebut
aliran
sumbat
(Moechtar,1990)
e. Cara pemakaiannya adalah sampel ditempatkan ditengah-tengah
papan, kemudian dinaikkan hingga posisi di bawah kerucut. Kerucut
digerakkan oleh motor dengan bermacam kecepatan dan sampelnya
digeser di dalam ruang semitransparan yang diam dan kemudian
kerucut
yang
berputar
(Moechtar,1990).
Cairan yang mengikuti hukum Newton, viskositasnya tetap,
tidak dipengaruhi oleh kecepatan geser. Sehingga untuk menentukan
viskositas cairan Newton dapat ditentukan hanya menggunakan satu
titik rate og shear saja. Cairan non Newton ini dibagi ke dalam ke
dalam dua kelompok, yaitu:
1. Cairan yang sifat alirannya tidak dipengaruhi waktu,
diantaranya:
a. Aliran plastis
b. Aliran pseudoplastis
c. Aliran dilatan
2. Cairan yang sifat alirannya dipengaruhi waktu, diantaranya:
a. Aliran thisotropik
c. Aliran antihitksotropik
b. Aliran rhepeksi
Viskositas cairan non Newton bervariasi pada setiap rate of
shear, sehingga untuk mengetahui sifat alirannya harus dilakukan
pengamatan pada berbagi rate of shear. Nilai viskositas dinyatakan
dalam viskositas spesifik, kinematik dan instrinsik. Viskositas
spesifik
ditentukan
dengan
membandingkansecara
langsung
kecepatan aluran suatu larutan dengan pelarutnya. Viskositas
kinematik diperoleh dengan memperhitungkan densitas larutan.
Baik viskositas spesifik maupun kinematik dipengaruhi oleh
konsentrasi larutan. Pengukuran viskositas dilakukan dengan
menggunakan
viskometer
Ubbelohde
yang
termasuk
jenis
viskometer kapiler. Untuk penentuan viskometer larutan primer,
viskometer kapiler yang paling tepat adalah viskometer Ubbelohde.
(Wiroatmojo, 1988)
Nilai viskositas dinyatakan dalam viskositas spesifik, kinematik
dan intrinsik. Viskositas spesifik ditentukan dengan membandingkan
secara langsung kecepatan aliran suatu larutan dengan pelarutnya.
Viskositas kinematik diperoleh dengan memperhitungkan densitas
larutan. Baik viskositas spesifik maupun kinematik dipengaruhi oleh
konsentrasi larutan. Pengukuran viskositas dilakukan dengan
menggunakan
viskometer
Ubbelohde
yang
termasuk
jenis
viskometer kapiler. Untuk penentuan viskometer larutan polimer,
viskometer kapiler yang paling tepat adalah viskometer Ubbelohde.
(Wiroatmojo, 1988)
B. Uraian Bahan
1. Gliserol
Nama resmi
: Glycerolum
Nama lain
: Gliserol, Gliserin
Pemerian
: Cairan seperti sirop; jernih; tidak berwarna; tidak berbau;
manis diikuti rasa hangat; higroskopik. Jika disimpan beberapa
lama pada suhu rendah dapat mamadat membentuk massa
hablutr tidak berwarna yang tidak melebur hingga mencapai
suhu lebih kurang 20°.
Kelarutan
:Dapat bercampur dengan air, dan dengan etanol (95%) praktis
tidak larut dalam kloroform P, dalam eter P dan dalam minyak
lemak.
RM
: CH2OH-CHOH-CH2OH
BAB III
METODE PRAKTIKUM
A. Waktu dan Tempat
Praktikum kelarutan ini berlangsung pada hari Senin tanggal 11 Mei 2015 di
Laboratorium Farmakologi Farmasi STIKes BTH Tasikmlaya.
B. Alat Dan Bahan
a. Alat :
b. Bahan:
Gelas Kimia
Gliserol
Viskometer Brookfield
Stopwatch
C. Prosedur Percobaan
Larutan Gliserol 30 %
1
2
3
Pasang spindel pada gantungan spindel. Lakukan viskositas
a. Spindel no 2
1
20 rpm
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT.
30 rpm
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT.
50 rpm
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
60 rpm
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT.
100 rpm
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT.
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
b. Spindel no 3
CATAT.
2
20 rpm
Rpm 50
30 rpm
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
rpm 60
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
Rpm 100
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
c.
Spindel no 4
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
3
Rpm 20
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
rpm 30
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
Rpm 50
Rpm 100
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
rpm 60
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
merah pada skala.
CATAT
Hidupkan motor
sambil menekan
tombol.
Biarkan spindel
berputar dan
perhatikan jarum
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Data Hasil Pengamatan
a. Gliserol absolut 150 ml
Speed (rpm)
20
30
50
60
100
b. Kurva
Spindel no : 2
Spindel
2
3
4
716,0 cP
700,0 cP
690,4 cP
546,7 cP
386,4 cP
0 cP
0 cP
230,0 cP
283,3 cP
378,0 cP
0 cP
0 cP
0 cP
0 cP
180,0 cP
Grafik Antara Viskositas Gliserin dengan rpm pada Spindel 2
800
700
f(x) = - 4.32x + 832.68
R² = 0.91
600
Viskositas
500
cP
Linear (cP)
400
300
200
100
0
10
20
30
40
50
60
rpm
Spindel no : 3
70
80
90
100 110
Grafik Antara Viskositas Gliserin dengan rpm pada Spindel 3
400
f(x) = 5.14x - 89.12
R² = 0.88
350
viskositas
300
cP
Linear (cP)
250
200
150
100
50
0
10
20
30
40
50
60
rpm
Spindel no : 4
70
80
90
100 110
Grafik Antara Viskositas Gliserin dengan rpm pada Spindel 4
200
180
160
viskositas
140
f(x) = 2.23x - 79.79
R² = 0.74
120
cP
Linear (cP)
100
80
60
40
20
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110
rpm
B. Pembahasan
Rheologi adalah aliran cairan dan deformasi dari padatan. Viskositas adalah
suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir, makin tinggi viskositas,
akan makin besar tahanannya Sedangkan fluiditas adalah suatu cairan yang
merupakan kebalikan dari viskositas akan meningkatkan dengan makin tingginya
temperatur.
Rheologi erat airannya dengan viskositas. Viskositas merupakan suatu
pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir; semakin tinggi viskositas,
semakin besar tahanannya untuk mengalir. Viskositas dinyatakan dalam symbol n.
Reologi juga meliputi pencampuran aliran dari bahan penuangan, pengeluaran
tube, atau pelewatan dari jarum suntik. Rheologi dari suatu zat tertentu dapat
mempengaruhi penerimaan obat bagi pasien, stabilitas fisik obat, bahkan ketersediaan
hayati dalam tubuh. Sehingga viskositas lebih terbukti dapat mempengaruhi laju
arbsorbsi obat dalam tubuh.
Penggolongan bahan menurut tipe aliran dan deformasi ada dua yaitu system
newton dan non-newton. Tipe aliran mengikuti system newton, viskositasnya tetap
pada suhu dan tekanan tertentu dan tidak tergantung pada satu kecepatan geser,
sehingga viskositasnya cukup ditentukan pada suatu kecepatan geser.
Pada praktikum kali ini, bertujuan untuk mengetahui viskositas dari suatu
cairan. Penentuan viskositas ini ditentukan menggunakan alat viskotmeter.
Viskometer yang digunakan adalah Viskometer Brookfield. Prinsip dari alat ini yaitu
rotasi dengan mengkombinasikan setting spindle dan kecepatan putar spindle.
Cairan non newton memiliki viskositas yang berbeda pada variasi kecepatan
geser, sehingga untuk mengukur viskositasnya dilakukan dengan mengukur pada
beberapa kecepatan geser. Sediaan farmasi yang baik umumnya harus memiliki sifat
aliran tiksotropik, sebab pada saat bergerak viskositasnya kecil sehingga adanya
homogenitas dari dosis sediaan, sedangkan pada saat diam viskositas dari sediaan
kembali meningkat. Pada percobaan ini pengukuran aliran dilakukan
menggunakan
viskosimeter
Brookfield.
Pemilihan
spindle
tergantung
dengan
pada
viskositasnya cairan yang akan di uji, semakin besar viskositas dari suatu cairan uji
maka spindle yang digunakan makin kecil untuk mempermudah proses pengukuran
sifat aliran.
Langkah awal yakni spindle dipasang pada gantungan spindle untuk mengukur
kecepatan geser (shearing stress) dari suatu larutan. Larutan yang akan diukur
ditempatkan pada gelas beker. Turunkan spindle sedemikian rupa pada cairan tadi
sehingga batas spindle tercelup ke dalam cairan tanpa menyentuh dasar maupun
dinding dari gelas beker karena jika spindel menyentuh dasar akan terjadi gesekan
yang akan memberi gaya yang menghambat perputaran spindle dan dapat merusak
alat. Hal ini menyebabkan pengukuran menjadi kurang tepat. Kontrol kecepatan pada
alat diatur mulai dari kecepatan terendah yaitu 0,3 rpm hingga 100 rpm, pengujian
dilakukan sebanyak 3 kali pada masing-masing pengaturan kecepatan. Viskositas
dapat diukur pada saat spindle mulai berputar, maka pada penampang alat akan
terlihat harga viskositas zat dalam cP (centipoises). Harga dari viskositas akan muncul
jika persentase skala yang muncul ≥ 0. Jika skala tidak menunjukkan angka atau
menampilkan angka negatif berarti alat tersebut tidak mampu mengukur viskositas
sampel pada kecepatan yang telah ditentukan karena viakositas terlalu besar atau
kecepatan gerak spindle terlalu kecil.
Pada viskometer ini dilengkapi dengan tiga spindle yang memiliki bentuk yang
berbeda-beda, ada yang berukuran kecil,sedang dan besar. Selain ukurannya yang
berbeda-beda, ketiga jenis spindle ini memiliki fungsi yang berbeda. Jika sediaan
yang akan diuji mempunyai karakteristik aliran Newton maka digunakan spindle 3
atau dapat juga dengan spindle 1 karena larutan yang memiliki daya alir Newton
bersifat tidak terlalu kental (encer). Namun untuk mengukur viskositas larutan yang
memiliki karakteristik aliran Non-Newton dapat digunakan spindle 2 yang berbentuk
kecil karena pada aliran Non-Newton larutannya mempunyai kekentalan yang tinggi.
Pada percobaan kali ini di gunakan sampel gliserol absolut sebagai bahan yang akan
di uji kekentalannya.
Pengukuran dengan viskotester ini menggunakan spindle 2, spindle 3, dan
spindle 4. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan pada spindle 2 pada kecepatan
(rpm) 20, 30, 50, 60 dan 100 diperoleh hasil 716,0 cP; 700,0 cP ; 690,4 cP; 546,7 cP;
dan 386,4 cP. Pada spindle 3 pada kecepatan (rpm) 20, 30, 50, 60 dan 100 diperoleh
hasil 0 cP; 0 cP; 230,0 cP; 283,3 cP; dan 378,0 cP. Sedangkan pada spindle 4 pada
kecepatan (rpm) 20,30,50,60 dan 100 diperoleh hasil 0 cP; 0 cP; 0 cP; 0 cP; dan 180,0
cP.
Dari hasil percobaan cairan gliserin merupakan cairan Newton, karena gliserin
memiliki viskositas konstan pada suhu dan tekanan konstan, tetapi gliserin pun dapat
masuk pada cairan non-newton dengan tipe aliran pseudoplastik, ada pemberian harga
teganagn geser yang rendah, jadai setelah diberi pengaruhgaya geser, akan terjadi
aliran (asal kurva di titik nol). Pada kerja gaya geser yang lebih tinggi, aliran mulamula terhambat (bagian kurva yang cembung) berubah menjadi perilaku ideal atau
nyaris ideal (bagian lurus dari kurva). Jadi viskositas turun dengan menaiknya beban
geseran, dan system menjadi lebih encer.
Setelah dilakukan pengukuran kemudian dibuat grafik antara viskositas
gliserin dan rpm pada masing masing spindle. Pada grafik spindle No 2, terlihat
bahwa bentuk kurva yang sedikit linear dan menurun dengan nilai linearitas sebesar
0.9087. Kemudian pada grafik spindle No. 3 bentuk kurva yang menaik dan agak
sedikit linear dengan nilai linearitas sebesar 0.8756. Sedangkan pada grafik spindle
No. 4 menghasilkan bentuk kurva menaik dan sedikit agak linear dengan nilai
linearitas sebesar 0.7423. Pada kurva spindle no 2 dan 3 nilai linearitasnya tidak
memenuhi, karena ada beberapa nilai viskositas yang tidak terdeteksi pada kecepatan
(rpm) tertentu. Hal ini disebabkan karena adanya kesalahan ketika melakukan
pengukuran viskositas.
Adapun faktor kesalahan dalam percobaan ini yaitu karena kurang teliti dalam
mengukur sampel, kurang sterilnya alat yang digunakan, penggunaan spindle yang
tidak sesuai dengan tingkat viskositas sampel.
Dalam bidang farmasi, prinsip-prinsip rheologi daplikasikan dalam pembuatan
krim , suspens, emulsi, lotion, pasta, penyalut tablet dan lain-lain. Selain itu, prinsip
rheologi juga untuk karakterisasi produk sediaan farmasi (dosage form) sebagai
penjaminan kualitas yang sama untuk setiap batch.
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
1. Gliserin tipe aliran newton dan non-newton
2. Sifat viskositas sangat penting diketahui dalam farmasi, formulasi maupun
industri. Hal ini dapat ditunjukkan dalam pencampuran dan aliran bahan obat,
pengemasan dalam wadah serta dalam pengambilannya.
3. Viskositas pun penting dalam analisa produk seperti emulsi, pasta, suppositoria,
serta pemilihan peralatan untuk processing yang digunakan dalam pembuatannya.
4. Faktor-faktor
yang
mempengaruhi
sifat
alir cairan
adalah
konsentrasi,
suhu,kerapatan, viskositas, dan beban.
5. Berdasarkan sifat alirnya, tipe aliran dibagi menjadi dua yaitu Newtoniandan nonNewtonian. Non-Newtonian berupa plastis, pseudoplastis, dan dilatan.
.
B. Saran
Sebaiknya selama praktikum, praktikan harus menjaga kebersihan laboratorium.
Diharapkan untuk praktikum selanjutnya, lebih mengefektifkan waktu dengan
membagi
beberapa
praktikum
kepada
masing-masing
kelompok.
Alat-alat
laboratorium agar segera dilengkapi untuk menunjang jalannya praktikum.
DAFTAR PUSTAKA
Lachman, Leon. 1994.Teori dan Praktek Farmasi Industri. Jilid III.Edisi III. Jakarta:
Penerbit Universitas Indonesia.
Ditjen POM . 1979. Farmakope Indonesia Edisi III. Jakarta : Departemen Kesehatan
RI,.
Roth, Hermann, J . 1988 . Analisis Farmasi . Yogyakarta : UGM-Press
Martin, A., J. Swarbrick, dan A. Cammarata. 2008. Farmasi Fisika 2 Edisi Ketiga .
Jakarta : UI Press.
Basri, S.2003. “Kamus Lengkap Kimia”. Jakarta: Rineka Cipta.
Bird, T. 1994. Kimia Fisik untuk Universitas”. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama..
Daintith, J.1994.” Kamus Lengkap Kimia”. Edisi Baru. Alih Bahasa : Suminar
Achmadi, Ph.D. Jakarta : Erlangga..
Amir, Syarif.dr, dkk.2007. Farmakologi dan Terapi. Edisi kelima. Jakarta : Gaya Baru.
Shargel, Leon, dan Andrew B.C.Y.U. 1988. Biofarmasi dan Farmakokinetika Terapan.
Edisi II. Penerjemah Dr. Fasich, Apt. dan Dra. Siti
Sjamsiah, Apt. Surabaya :
Airlangga University Press..
Voigt, 1995. Buku Pelajaran Teknologi Farmasi. Yogyakarta : Universitas Gadjah
Mada Press. .
Gennaro, A. R., et all., 1990, Remingto’s Pharmaceutical Sciensces, Edisi 18th, Marck
Publishing Company, Easton, Pensylvania
Ansel., 1989., “Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi”., UI Press., Jakarta.
Atkins., 1997., “Kimia Fisika”., Erlangga., Jakarta.
Kosman, R., 2005 “ Farmasi Fisika”., UMI., Makassar