HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Viskositas Tunggal
Sebelum dilakukan uji viskositas, dilakukan pengenceran terlebih dahulu pada suhu kamar. Pengenceran dilakukan untuk mengetahui variasi nilai viskositas masing-masing Suspending Agent. Pengukuran viskositas ini menggunakan dua metode yaitu metode Brookfield dan metode Capillar. Metode Brookfield dan Capillar digunakan untuk mengetahui perbandingan nilai viskositas yang dihasilkan dari keakuratan dan ketelitian datanya dari masing-masing kedua alatnya.
Pengenceran dilakukan pada 2, 4, 8, 16, 32, 64 kali pada suhu 300C, masing-masing untuk metode Brookfield dan metode Capillar. Penetapan suhu 300C adalah karena pada suhu ini merupakan karakterisitik dasar ketika dihubungkan dengan sifat-sifat dan pemrosesan polimer (Malcolm, 2001).
Viskositas diukur pada konsentrasi 4,52% untuk SA-B, 2,93% untuk SA-E, dan 5,14% untuk SA-F. Metode Brookfield menggunakan instrument digital yang terdiri dari motor baling-baling spindle yang tercelup kedalam sampel larutan (Grossman, 1998). Sedangkan metode Capillar pengukuran dengan cara menetapkan lamanya aliran sejumlah volume larutan melalui kapiler yang panjangnya tetap. Lamanya aliran dalam detik dicatat sebagai waktu untuk miniskus lewat antara dua tanda batas pada viscometer (Malcolm, 2001).
49 Terlihat hasil dari penelitian pada tabel 3 berikut untuk masing-masing Suspending Agent menggunakan metode Brookfield dan metode Capillar.
Pengukuran dilakukan pada saat larutan murni tanpa pengenceran sampai dengan pengenceran 64 kali.
Tabel 3. Viskositas SA-B, SA-E, dan SA-F
No Pengenceran
Viskositas (cP)
SA-B SA-E SA-F
Brookfield Capillar Brookfield Capillar Brookfield Capillar 1
Seperti larutan pada umumnya, nilai viskositas dilihat dari pengaruh tingkat konsentrasi dan suhu. Kesimpulan yang sama didapat pada percobaan Wagner (1985), bahwa nilai viskositas akan dipengaruhi oleh konsentrasi dan suhu. Selain itu bobot molekul juga mempengaruhi nilai viskositas ini. Sedangkan menurut Nichetti, et al (1998) dalam percobaannya mendapatkan kesimpulan bahwa penyebaran bobot molekul dan shear viskositas juga mempengaruhi nilai viskositas.
Pada metode Capillar, nilai (-) pada saat pengenceran 0 dan 2 kali menandakan bahwa pada kondisi tersebut nilai viskositas tidak terbaca karena sistem alat yang tidak bisa berfungsi pada keadaan pekat atau pada saat tanpa pengenceran.
50 4.1.1. Viskositas SA-B, SA-E, dan SA-F dengan metode Brookfield
Pada gambar 14 disajikan grafik yang menunjukkan nilai masing-masing SA-B, SA-E, dan SA-F dengan metode Brookfield. Kecepatan pengadukan pada metode Brookfield diatur stabil pada 100 rpm, kecuali pada saat keadaan murni 6 rpm, karena konsentrasi yang semakin pekat meyebabkan perputaran rotor alat semakin lambat dan semakin lama membaca nilainya.
Gambar 14. Perbandingan viskositas SA-B, SA-E dan SA-F dengan metode Brookfield
Pada pengukuran SA-B nilai maksimal didapat sebesar 2,502 cP pada 4 kali pengenceran dan terendah 1,344 cP pada pengenceran 32 kali. Nilai standar ideal untuk SA-B yang biasa digunakan di industri sebesar 51,3 cP pada konsentrasi 4,5%. Pengujian dimulai pada saat pengenceran 4 kali dikarenakan untuk memudahkan pendeteksian, pada keadaan semakin pekat murni semakin sulit terbaca. SA-B ini berfungsi untuk menstabilkan proses polimerisasi pada reaksi kecepatan yang tinggi, karena untuk menstabilkan membran koloid.
Partikel PVC yang dihasilkan tidak terlalu berpori.
51 Pada pengukuran SA-E, nilai maksimal adalah 2,256 cP pada pengenceran 4 kali, dan terendah 1,362 cP pada pengenceran 64 kali. Nilai standar ideal yang biasa digunakan di industri sebesar 7,18 cP pada konsentrasi 3%. SA-E ini berfungsi sebagai pemisah membran koloid dari SA-E yang sangat stabil pada proses polimerisasi Bulk yang menghasilkan partikel PVC. Umumnya, SA-E digunakan sebagai aditif dengan PVA (PoliVinyl Alkohol) untuk meningkatkan kepadatan proses polimerisasi Bulk.
Pada pengukuran SA-F didapat nilai maksimal pada pengenceran 4 kali metode Brookfield 1,674 cP, dan terendah 1,344 cP pada 64 kali pengenceran.
Dalam prosesnya, semakin encer larutan maka nilai viskositas semakin menurun.
Nilai standar ideal yang biasa digunakan di industri sebesar 8,52 cP pada konsentrasi 5%. SA-F digunakan dengan PVA pada tingkat polimerisasi yang tinggi seperti pada SA-B. Partikel PVC yang dihasilkan berpori.
Dalam penelitian uji viskositas ini didapat kecenderungan bahwa semakin pekat konsentrasi larutan, maka semakin tinggi nilai viskositasnya. Sebaliknya, semakin rendah konsentrasinya, maka nilai viskositas semakin menurun.
Viskositas dan suhu memiliki perbandingan terbalik, dimana semakin tinggi suhu maka viskositas dari bahan tersebut akan semakin turun (Sukardjo, 2002).
Percobaan dengan hasil yang sama didapat antara hubungan viskositas dan suhu pada PS-Benzena, dimana hasilnya viskositas menurun dengan bertambahnya suhu (Adam, et al, 1981). Biasanya terjadi hubungan langsung non-linier antara konsentrasi dan viskositas suatu larutan pada suhu tertentu. Semakin besar konsentrasi suatu bahan maka viskositasnya semakin besar. Hal yang mempengaruhi viskositas diantaranya:
52 1. Material dilution. Benda, materi yang tercampur didalamnya. Semakin banyak zat padat tercampur seperti carbon, silicon, membuat viskositas naik. Semakin banyak zat lebih cair seperti fuel tercampur, viskositas akan turun.
2. Suhu. Semakin tinggi Suhu viskositas semakin turun, begitu sebaliknya.
Biasanya untuk menstabilkan viskositas terhadap perubahan suhu dipakai viscosity index improver.
4.1.2. Viskositas SA-B, SA-E, dan SA-F dengan metode Capillar
Pada gambar 15 disajikan grafik yang menunjukkan nilai masing-masing SA-B, SA-E, dan SA-F dengan metode Capillar.
Gambar 15. Perbandingan viskositas SA-B, SA-E dan SA-F dengan metode Capillar
53 Pada pengukuran SA-B nilai maksimal yang didapat sebesar 2,421 cP pada pengenceran 4 kali, dan terendah 0,9587 cP pada pengenceran 64 kali. Pada metode Capillar konsentrasi yang terlalu pekat tidak bisa terbaca, dikarenakan sistem alat yang tidak bisa mendeteksi pada keadaan terlalu pekat. Larutan yang terlalu pekat menyebabkan laju aliran tidak berjalan sehingga nilai tidak bisa terbaca dengan pengamatan langsung.
Pada pengukuran SA-E nilai maksimal pada pengenceran 4 kali yaitu 2,071 cP, dan terendah 0,942 cP pada pengenceran 64 kali. Metode Capillar kecenderungan menghasilkan nilai yang lebih kecil daripada menggunakan metode Brookfield. Hal ini bisa dimungkinkan karena faktor ketelitian metode Capillar yang menggunakan pengamatan dan perhitungan manual, sehingga nilai yang didapat lebih akurat.
Pada pengukuran SA-F nilai maksimal 1,674 cP pada pengenceran 4 kali, dan terendah 0,888 cP pada pengenceran 64 kali. Nilai maksimal pada metode Brookfield dan Capillar terlihat sama ketika pengenceran 4 kali, yaitu pada nilai 1,674 cP. Hal ini menyebabkan titik potong pada grafik akan terletak pada satu titik.
Hasil pengukuran menggunakan metode Capillar selalu terlihat lebih kecil karena menggunakan pengamatan manual. Menurut Xie,T.Y., et al (1991), SA-F ini cenderung kurang stabil karena memiliki tingkat polimerisasi yang rendah.
Sehingga PVC yang dihasilkan berpori.
54 Dari data tersebut dapat diketahui bahwa percobaan yang telah dilakukan ternyata mengalami sedikit perbedaan dengan data pada literatur dipabrik. Hal ini mungkin disebabkan beberapa hal, diantaranya adalah suhu dan kurang tepatnya konsentrasi larutan yang dibuat. Hubungan viskositas dengan konsentrasi berbanding lurus. Semakin besar konsentrasi larutan, maka viskositas semakin besar pula, begitu juga sebaliknya. Nilai viskositas terlalu signifikan perbedaannya ketika mendekati kepekatan paling murni. Hal ini terlihat pada pada saat konsentrasi pengenceran 2 kali, sehingga kecenderungan nilai viskositas akan meningkat secara fluktuatif.