BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang
Dalam kehidupan manusia sekarang, salah satu masalah yang sering terjadi adalah penularan dan penyebaran berbagai macam penyakit, untuk mencegahnya para peneliti menemukan berbagai macam obat. Obat dapat didefinisikan sebagai suatu zat yang dimaksudkan untuk dipakai dalam diagnosi, mengurangi rasa sakit, mengobati atau mencegah penyakit pada manusia dan hewan (Ansel,1989).
Salah satu kualitas obat ialah mempunyai beraneka ragam kerja dan efek pada tubuh. Sifat dari mekanisme kerja obat pada sistem tubuh harus ditentukan termasuk menentukan toksisitasnya, untuk mempelajarinya ilmu farmasi adalah bidang yang terkait dengan kajian berbagai aspek obat (Nahar, 2009).
Farmasi adalah ilmu yang mempelajari cara membuat, mencampur, meracik formulasi obat, identifikasi, kombinasi, analisis dan standarisasi atau pembakuan obat serta pengobatan termasuk pula sifat-sifat obat dan distribusinya serta penggunaan yang aman. Penyediaan obat-obatan mengandung arti penggumpulan, pengenalan, pengawetan, dan pembakuan bahan obat-obatan (Syamsuni, 2006).
Farmasi termasuk ilmu terapan yang terdiri dari prinsip dan metode yang telah dipetik dari disiplin ilmu lain seperti fisika, kimia, biologi dan farmakologi. Farmasi fisika merupakan salah satu ilmu dibidang farmasi yang menerapkan ilmu fisika dalam sediaan farmasi.
Senyawa obat memiliki sifat fisika yang berbeda antara yang satu dengan yang lainnya. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi hal-hal tersebut diantaranya viskositas dan rheologi.
Mempelajari viskositas dan rheologi sangat penting karena untuk mempermudah penyelidikan kekentalan dari cairan sejati, larutan dan sistem koloid baik yang encer maupun yang kental, jauh bersifat praktis dari pada bersifat teoritis. Mempelajari rheologi juga penting dalam bidang farmasi karena rheologi digunakan penerapannya dalam formulasi dan analisis dari produk farmasi seperti emulsi, pasta, supositoria dan penyalutan tablet (Martin, 1993).
Dalam percobaan ini menentukan viskositas minyak kelapa dengan mengukur kecepatan bola jatuh melalui cairan dalam tabung dengan temperatur tetap serta mengukur viskositas emulsi dengan menggunakan alat viscometer Brookfield.
I.2. Maksud dan Tujuan I.2.1. Maksud Percobaan
Mengetahui cara menghitung Viskositas dan Rheologi suatu cairan Newton dan Non Newton
I.2.2. Tujuan Percobaan
1. Menerangkan arti viskositas dan rheologi
2. Membedakan cairan Newton dan cairan non Newton 3. Menggunakan alat-alat penetuan viskositas dan rheologi
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA II.1. Teori Umum
Viskositas adalah suatu pernyataan tentang tahanan dari suatu cairan untuk mengalir. Semakin tinggi viskositas, semakin besar tahanannya. Cairan sederhana dapat dijelaskan dalam istilah absolut. Akan tetapi sifat-sifat rheologi dispersi heterogen lebih kompleks dan tidak dapat dinyatakan dalam suatu satuaan tunggal (Martin, 1993).
Makin kental suatu cairan, makin besar gaya yang dibutuhkan untuk membuatnya mengalir pada kecepatan tertentu. Viskositas dispersi koloid dipengaruhi oleh bentuk partikel dari fase dispersi dengan viskositas rendah, sedangkan sistem dispersi yang mengandung koloid-koloid linier viskositasnya lebih tinggi. Hubungan antara bentuk dan viskositas merupakan refleksi derajat solvasi dari partikel (Respati, 1981).
Bila viskositas gas meningkat dengan naiknya temperatur, maka viskositas cairan justru akan menurun jika temperatur dinaikkan. Fluiditas dari suatu cairan yang merupakan kelebihan dari viskositas akan meningkat dengan makin tingginya temperatur (Bird,1993).
1. Viscometer satu titik
Viscometer ini bekerja pada satu titik kecepatan geser saja, sehingga hanya dihasilkan satu titik pada rheogram. Alat ini hanya dapat digunakan untuk menentukan viskositas cairan newton, yang termasuk kedalam jenis alat ini yaitu viscometer kapiler, viscometer bola jatuh, dan penetrometer. 2. Viscometer banyak titik
Viscometer jenis ini pengukurannya dapat dilakukan pada beberapa harga kecepatan geser sehingga dapat diperoleh rheogram yang sempurna. Viscometer jenis ini dapat digunakan untuk menentukan viskositas cairan newton maupun cairan non newton, yang termasuk kedalam jenis alat ini yaitu viscometer rotasi tipe Stromer, viscometer Brookfield dan Rotovisco.
Berdasarkan hukum Newton tentang sifat aliran cairan, maka tipe aliran dibedakan menjadi 2, yaitu cairan newton dan cairan non newton (Wiroatmojo, 1988):
1. Cairan Newton yaitu cairannya mengalir mengikuti aturan-aturan viskositas.
2. Cairan non Newton yaitu 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.
Berdasarkan grafik sifat aliaran (rheogram) cairan non newton terbagi atas dua kelompok yaitu:
1. Cairan yang sifat alirannya tidak dipengaruhi oleh waktu, kelompok ini terbagi atas tiga aliran yaitu:
1) Aliran plastis
Bingham bodies tidak akan mengalir sampai shearing stress dicapai sebesar harga yield tersebut.
2) Aliran pseudoplastis
Viskositas cairan pseudoplastis akan berkurang dengan meningkatnya rate of shear.
3) Aliran dilatan
Viskositas cairan dilatan akan bertambah dengan meningkatnya rate of shear.
1) Aliran Tiksotropi
Tiksotropi bisa didefinisikan sebagai suatu pemulihan yang isoterm dan lambat pada pendiaman suatu bahan yang kehilangan konsistensinya karena shearing. Gejala tiksotropi sering dikenal dengan shear thinning sistem (aksi plastis dan pseudoplastis). Kurva menurun seringkali diganti ke sebelah kiri dan kurva yang menaik menunjukkan bahan tersebut mempunyai konsistensi lebih rendah pada setiap harga rate of shear pada kurva menurun dibandingkan dengan pada kurva menaik. Ini menunjukkan adanya pemecahan struktur dan juga shear thinning yang tidak terbentuk kembali dengan segera jika stress tersebut dihilangkan atau dikurangi.
2) Aliran Rheopeksi
Rheopeksi adalah suatu gejala dimana suatu sol membentuk suatu gel lebih cepat jika diaduk perlahan-lahan atau kalau di shear daripada jika dibiarkan membentuk gel tersebut tanpa pengadukan. Dalam suatu sistem reopektis, gel tersebut adalah bentuk keseimbangan.
Sedangkan dalam anti tiksotropi keadaan keseimbangan adalah sol.
R a t e O f S h a r
3) Antitiksotropi
Antithiksotropi yang menyatakan kenaikan bukan pengurangan konsistensi pada kurva menurun. Kenaikan dalam hal kekentalan atau hambatan (resisten) mengalir dengan bertambahnya waktu shear ini telah di selidiki oleh Chong et. Al.
II.2. Uraian Bahan
1. Alkohol (Dirjen POM, 1979) Nama Resmi : Etanol Nama Lain : Alkohol
RM/BM : C2H5OH / 46,07
Rumus Struktur :
Pemerian : Cairan mudah menguap, jernih, tidak berwarna
Kelarutan : Dapat bercampur dengan air dan praktis bercampur dengan semua pelarut organik
Kegunaan : Mensterilkan alat praktikum Khasiat : Sebagai antiseptik dan desinfektan
R a t e O f S h a r e
H H
H C C O H
H H
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat, terlindung dari cahaya, ditempat sejuk jauh dari api.
2. Gliserin (Dirjen POM, 1995) Nama Resmi : Glycerolum Nama Lain : Gliserol
RM/BM : C3H8O3 / 92,09
Rumus Struktur :
Pemerian : Cairan jernih seperti sirup, tidak berwarna; rasa manis; hanya boleh berbau khas lemah (tajam atau tidak enak). Higroskopik; netral terhadap lakmus Kelarutan : Dapat bercampur dengan air dan dengan etanol; tidak
larut dalam kloroform; dalam eter, dalam minyak lemak, dan dalam minyak menguap
Kegunaan : Sebagai sampel
` Khasiat :
-Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat
3. Propilenglikol
Nama resmi : PROPYLENGLYCOLUM Nama sinonim : Propilenglikol
Rumus molekul : C3H8O2 Berat molekul : 76,10
Pemerian : Cairan kental, jernih, tidak berwarna, tidak berbau, rasa agak manis, higroskopik
H OH H
OH C C C OH
Kelarutan : Dapat campur dengan air, dengan etanol (95%) p, dan dengan kloroform p, larut dalam 6 bagian eter p, tidak dapat campur dengan eter minyak tanah p, dan dengan minyak lemak
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup baik Khasiat : Zat tambahan, pelarut
4. Air suling
Nama resmi : AQUA DESTILLATA Nama sinonim : Air suling, Air murni Rumus molekul : H2O
Berat molekul : 18,02
Pemerian : Cairan jernih; tidak berwarna; tidak berbau; tidak mempunyai rasa
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup baik
5. Minyak zaitun
Nama resmi : OLEUM OLIVAE Nama sinonim : Minyak zaitun
Pemerian : Cairan, kuning pucat atau kuning kehijauan, bau tengik, rasa khas, pada suhu rendah sebagian atau seluruhnya membeku
Kelarutan : Sukar larut dalam etanol (95%) p, mudah larut dalam kloroform p, dalam eter p, dan dalam eter minyak tanah p
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup baik dan terisi penuh Khasiat : Zat tambahan.
6. Na. CMC (Depkes RI 1979, hal 401)
Nama Lain : Natrium Karboksimethil Selulosa
Pemerian : Serbuk atau butiran, putih atau kekuningan, tidak berbau atau hamper tidak berbau.
Kelarutan : Mudah mendispersi dalam air membentuk suspense koloid, tidak larut dalam etanol (95%)P dalam eter P Khasiat : Zat tambahan
Penyimpan : Dalam wadah tertutup rapat
BAB III METODE KERJA III.1. Alat dan Bahan
A. Alat yang digunakan 1. Viskometer Rion 2. Gelas Kimia 3. Gelas Ukur 4. Stop watch
1. Larutan Na-CMC 1% dan 2% 2. Alkohol 96%
3. Aquadest 4. Gliserin
5. Propilen Glikol 6. Minyak Zaitun
III.2. Cara Kerja
Menentukan sifat aliran dengan menggunakan viskometer rion 1. Disiapkan alat dan bahan.
2. Diambil masing-masing bahan yang digunakan seperti aquadest, alkohol, minyak zaitun, propilen glikol, dan gliserin yang kemudian dimasukkan masing-masing kedalam gelas kimia yang berbeda.
3. Dibuat Na-CMC dengan konsentrasi yang berbeda-beda yaitu Na-CMC 1% dan Na-CMC 2%, kemudian dimasukkan kedalam gelas kimia yang berbeda pula.
4. Dihitung viskositas masing-masing sampel dengan menggunakan viskometer, dimana selinder pemutar tepat berada ditengah-tengah gelas kimia.
5. Dicatat hasil yang didapatkan.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1. Hasil Pengamatan
No
. Sampel
Viskositas (Pa)
I II II
1. Aquadest 0,3 0,3 0,3
2. Alkohol 0,3 0,3 0,3
3. Minyak Zaitun 3 3 3
4. Propilen Glikol 3 3 3
6. Na-CMC 1% 4 4 4
7. Na-CMC 2% 110 110 110
Perhitungan : 1. Aquadest
Rata-rata = 0,3+0,33 +0,3 = 0,93 = 0,3 (stabil)
2. Alkohol
Rata-rata = 0,3+0,3+0,3
3 =
0,9
3 = 0,3 (stabil)
3. Minyak Zaitun
Rata-rata = 3+33+3 = 93 = 3 (stabil)
4. Propilen Glikol
Rata-rata = 3+3+3
3 =
9
3 = 3 (stabil)
5. Gliserin
Rata-rata = 4+43+4 = 123 = 4 (stabil)
6. Na-CMC 1%
Rata-rata = 4+4+4
3 =
12
3 = 4 (stabil)
7. Na-CMC 2%
Rata-rata = 110+110+110
3 =
330
3 = 110 (stabil)
IV. Pembahasan
Pada viskometer ini dilengkapi dengan tiga spindle (Silinder putar) yang memiliki ukuran berbeda-beda dengan fungsi yang berbeda-beda.
Pada percobaan ini digunakan sampel aquadest, alcohol, minyak zaitun, propilen glikol, gliserin, Na-CMC 1% dan Na-CMC 2%. Aquadest dan alcohol digunakan sebagai larutan pembanding.
Pada percobaan ini aquadest dan alcohol menggunakan spindle nomor 3, untuk minyak zaitun, propilen glikol, gliseri dan Na-CMC 1% menggunakan sindle nomor 2, dan Na-CMC 2% menggunakan spindle nomor 1. Semkin cair suatu sampel yang digunakan maka nomor spindle yang digunakan semakin besar.
Hasil yang didapatkan pada praktikum kali ini yaitu nilai viskositas aquadest dan alkohol 0,3 Pa, minyak zaitun dan propilen glikol 3 Pa, gliserin dan Na-CMC 1% 4 Pa, dan Na-CMC 2% yaitu 110 Pa. Penentuan viskositas ini dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan dan menghasilkan nilai yang sama, sehingga semua sampel dikatakan stabil atau merupakan cairan Newton. Cairan Newton adalah cairaan yang mengalir mengikuti aturan-aturan viskositas. Sedangkan cairan non Newtonian adalah cairan yang mengalir tanpa mengikuti aturan viskositas (Wiroatmojo, 1988).
BAB V PENUTUP V.1. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa : 1. Sampel yang memiliki nilai viskositas paling besar sampai terkecil adalah
Na-CMC 2% yaitu 110 Pa, gliserin dan Na-CMC 1% yaitu 4 Pa, minyak zaitun dan propilen glikol yaitu 3 Pa, serta aquadest dan alkohol 0,3 Pa. 2. Besarnya viskositas dapat dipengaruhi oleh konsentrasi. Jika suatu larutan
memiliki konsentrasi yang tinggi, maka akan memiliki kekentalan yang tinggi pula, karena konsentrasi larutan menyatakan banyaknya partikel zat yang terlarut tiap satuan volume. Atau dengan kata lain, semakin banyak partikel yang terlarut, gaya gesekan antar partikel semakin tinggi dan viskositasnya semakin tinggi pula.
V.2. Saran
DAFTAR PUSTAKA
Ansel, H. 1989. Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi Edisi Keempat. Jakarta: Universitas Indonesia.
Bird, T. 1993. Kimia Fisik Untuk Universitas. Jakarta : PT Gramedia
Dirjen POM. 1979. Farmakope Indonesia Edisi Ketiga. Jakarta : Departemen Kesehatan Republik Indonesia.
Dirjen POM. 1995. Farmakope Indonesia Edisi IV. Jakarta : Departemen Kesehatan Republik Indonesia.
Martin, A., Cammarata, dan Swarbrick. 1993. Farmasi Fisik Edisi Ketiga Jilid 2. Jakarta: Universitas Indonesia
Nahar, L., dan Satyajit S. 2009. Kimia untuk Mahasiswa Farmasi. Yogyakarta: Pustaka Pelajar
Respati, H. 1981. Kimia Dasar Terapan Modern. Jakarta : Erlangga
Sinko dan Patrick. 2011. Farmasi Fisika dan Ilmu Farmasetika Martin Edisi 5. Jakarta: EGC
Soekardi, I. dan Hutauruk. 2004. Transisi Menuju Fakoemulsifikasi. Jakarta: Granit
