REOLOGI
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG
Rheologi berasal dari bahasa yunani mengalir (rheo) dan logos (ilmu). Digunakan istilah ini untuk pertama kali oleh Bingham dan Croeford untuk menggunakan aliran cairan dan deformasi dari padatan.
Viskositas merupakan salah satu sifat fisis zat cair yang pada umumnya dapat berubah dengan zat terlarut dan suhu. Zat cair dan larutannya dapat ditetapkan viskositasnya dengan cepat dan mudah dengan alat yang sederhana. Tetapan fisis ini dapat digunakan untuk membedakan menjadi dua macam dari segi viskositas. Selainitu tetapan viskositasnya dapat digunakan untuk menetukan kualitas bahan alam maupun makromolekul.
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 biologis. Jadi viskositas telah terbukti mempengaruhi laju absorbsi obat dari saluran cerna.
REOLOGI
mempengaruhi laju absorbsi obat dari saluran cerna. Oleh karena itu perlu dilakukan percobaan ini.
1.2 TUJUAN PERCOBAAN
1. Menjelaskan tentang rheologi
2. Membedakan cairan newton dan non newton
REOLOGI
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Rheologi berasal dari bahasa yunani mengalir (rheo) dan logos (ilmu), digunakan istilah untuk pertama kali oleh Bingharm dan Crawford (seperti yang dilakukan oleh fischer) untuk menggambarkan aliran cairan dan deformasi dari padatan. Viskositas adalah suatu pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir; makin tinggi viskositas, akan makin besar tahanannya.seperti akan terlihat nanti, cairan sederhana (biasa) dapat diukur dalam istilah viskositas absolut.Tetapi sifat-sifat rheologi dari disperse heterogen lebih kompleks dan tidak dapat dinyatakan satu satuan tunggal (Martin,1993).
Rheologi adalah cabang fisika yang berkaitan dengan deformasi dan aliran materi. Hal ini, penting dalam bidang fisiolog. Rheologi mengatur sirkulasi darah dan getah bening melalui kapiler dan pembuluh darah, aliran lender, membungkuk tulang, peregangan tulang rawan, kontraksi otot dan penyebaran gluteal saat duduk (RPS, 1990).
Prinsip-prinsip dasar rheologi sangat berguna dalam pembuatan cat, tinta, adonana, bahan bangunan jalan, kosmetik, produk susu dan bahan lainnya. Pemahaman tentang viskositas cairan, solusi, dan encer dan system koloid berkonsentrasi memiliki kedua nilai praktis dan teoritis ( Sinko, 2005)
Scoot-Blair2 mengakui pentingnya rheologi dalam farmasi dan mengusulkan penerapannya dalam perumusan analisis produk farmasi seperti emulsi, pasta, supositoria, dan pelapis tablet. Produsen krim obat dan kosmetik, pasta, dan lotion harus mampu menghasilkan produk dengan konsistensi dan kelancaran diterima dan memproduksi kualitas yang baik. Dalam banyak industri, orang terlatih dengan pengalaman yang luas mengenai bahan dalam proses berkala selama pembuatan untuk menentukan yang “merasa” dan “tubuh” dan menilai konsistensi yang tepat (Sinko, 2005).
REOLOGI
menggunakan obatnya. Suspense dan emulsi harus mengalir keluar dari botol untuk memungkinkan metering mudah dan misalnya pasta gigi, harus mudah diperas dari tempatnya, namun harus membentuk string tanpa kebocoran cairan. Beberapa injeksi bergantung pada transformasi Gelson, misalnya yang mengandung aluminium stearat (Swarbick, 2002)
Beberapa tahun terakhir ini prinsip dasar rheologi telah digunakan dalam penyelidikan cat, tinta, berbagai adonan, bahan-bahan untuk pembuat jalan, kosmetik, produk hasil peternakan, serta bahan-bahan lain. Penyelidikan viskositas dari cairan sejati, larutan dan sistem koloid baik yang encer maupun kental jauh lebih bersifat praktis dari pada bernilai teoris (Martin, 1993).
Energi penguapan dari suatu cairan adalah energi yang diperlukan untuk memindahkan suatu molekul dari cairan tersebut, meninggalkan suatu “lubang” dibelakang yang ukurannya sama dengan ukuran molekul yang pindah tersebut. Lubang ini juga harus tersedia dalam suatu cairan jika molekul mengalir melewati molekul lainnya (Martin, 1993).
Viskositas adalah ukuran yang menyatakan kekentalan suatu cairan atau fluida. Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan erat dengan hambatan untuk mengalir. Beberapa cairan ada yang dapat mengalir cepat, sedangkan lainnya mengalir secara lambat. Cairan yangmengalir cepat seperti air, alkohol dan bensin mempunyai viskositas kecil. Sedangkan cairan yang mengalir lambat seperti gliserin, minyak castor dan madu mempunyai viskositas besar (Sutiah, 2008).
Pada hukum aliran viskositas, Newton menyatakan hubungan antara gaya – gaya mekanika dari suatu aliran viskos sebagai : Geseran dalam ( viskositas ) fluida adalah konstan sehubungan dengan gesekannya.
REOLOGI
permukaan atas yang bergerak seluas A. Jika bidang bagian atas itu ringan, yang berarti tidak memberikan beban pada lapisan fluida dibawahnya, maka tidah ada gaya tekan yang bekerja pada lapisan fluida (Dugdale, 1986)
Cara menentukan viskositas suatu zat menggunakan alat yang dinamakan viskometer. Ada beberapa tipe viskometer yang biasa digunakan antara lain (Moechtar,1990) :
Viskometer kapiler / Ostwald
Viskositas dari cairan yang ditentukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan bagi cairan tersebut untuk lewat antara 2 tanda ketika mengalir karena gravitasi melalui viskometer Ostwald. Waktu alir dari cairan yang diuji dibandingkan dengan waktu yang dibutuhkan bagi suatu zat yang viskositasnya sudah diketahui (biasanya air) untuk
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.
REOLOGI
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.
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. (Rochima, 2007).
Gliserol adalah senyawa yang netral, dengan rasa yang manis, tidak berwarna,cairan kental dengan titik lebur 20oC dan memiliki titik didih yang tinggi yaitu 290oC.Gliserol dapat larut sempurna dalam air dan alkohol, tapi tidak dalam minyak.Sebaliknya, banyak zat dapat lebih mudah larut dalam gliserol dibanding dalam airmaupun alkohol. Oleh karena itu gliserol merupkan pelarut yang baik (Petruci, 1989).
Asam lemak, bersama-sama dengan gliserol, merupakan penyusun utama minyak nabati atau lemak dan merupakan bahan baku untuk semua lipida pada mahluk hidup. Asam ini mudah dijumpai dalam minyak makan (minyak goreng), margarin, atau lemak hewan dan menentukan nilai gizinya. Secara alami, asam lemak bisa berbentuk bebas (karena lemak terhidrolisis) maupun terikat sebagai gliserida. Minyak merupakan turunan ester dari gliserol dan asam lemak (Olson dkk, 1993).
REOLOGI
3.1 ALAT DAN BAHAN
3.1.1 ALAT YANG DIGUNAKAN
Adapun alat yang diguanakan pada percobaan ini adalah gelas kimia 50 mL, kertas grafik, viscometer brookfiled, batang pengaduk, botol semprot, dan botol bening 500 mL.
3.1.2 BAHAN YANG DIGUNAKAN
Adapun bahan yang diguanakan percobaan ini adalah gliserin, syrup ABC, minyak kelapa, aquadest, CMC, veegum, kertas saring
3.2 CARA KERJA
Viskometer Brookfiled
Disiapkan alat dan bahan, dipasang spindle pada gantungan spindle, setelah itu diturunkan spindle sedemikian rupa sehingga batas spindle tercelup dalam cairan yang akan diukur viskositasnya, kemudian dinyalakan motor sambil menekan tombol on, setelah itu diatur tombol pengatur Rpm sesuai dengan yang dikehendaki dengan cara ditekan tombol on lalu ditekan lagi dikembalikan ke speed lalu diatur Rpm yang dikehendaki misalnya 0,5, 2, 5, 10, 20, 50 dan 100 rpm. Setelah itu tombol speed dikembalikan ketengah dan tekan tombol on kembali, dilihat dan dicatat Cp yang terlihat dialat tersebut kemudian dihitung dan dibuat grafiknya setelah itu ditentukan tipe alirannya.
REOLOGI
4.1 HASIL
A. Penentuan viskositas bahan pada 50 rpm
Nama Bahan Viskositas (P)
0,5 930000 24000 420 780 43440
2 69900 13800 230 240 240
5 76400 8900 60 78 72
10 6180 6900 30 27 30
20 5640 5490 18 20 17
50 3910 3880 12 12,6 9
100 2856 2856 11,7 11,7 8,4
Keterangan :
A1 : Larutan CMC 2% untuk kurva menaik A2 : Larutan CMC 2% untuk kurva menurun
B1 : Larutan CMC 0,1 % dan veegum 2% untuk kurva menaik B2 : Larutan CMC 0,1 % dan veegum 2% untuk kurva menurun C1 : aquadest untuk kurva menaik
C. Perhitungan Viskositas
1200 56,4 64,9 0,18 0,2 0,17
3000 39,1 38,8 0,18 0,126 0,09 6000 28,56 28,56 11,7 11,7 0,084 D. Perhitungan tekanan geser
Kec Geser
Tekanan geser
A1 A2 B1 B2 C1
REOLOGI
120 83880 16560 276 288 288
300 229200 26700 180 234 216
600 37080 47400 180 162 180
1200 67680 65880 216 240 204
3000 117300 116400 360 378 270 6000 171360 171360 702 702 504
4.2 PEMBAHASAN
Rheologi adalah ilmu yang mempelajari tentang aliran cairan dan deformasi dari zat padat. Sedangkan Viskositas adalah ukuran resistensi dari suatu zat cair untuk mengalir semakin besar viskositasnya, maka semakin tinggi resistensi suatu zat untuk mengalir.
Rheologi sangat penting dalam bidang farmasi terutama penerapannya dalam formulasi dan analisis dari prodak farmasi seperti: emulsi, pasta, suppositoria dan penyalutan tablet. Rheologi meliputi pencampuran dan aliran dari bahan, pemasukan ke dalam wadah, pemindahan sebelum digunakan, apakah dicapai dengan penuangan dari botol, pengeluaran dari tube/ pelewatan dari suatu jarum suntik..
Viskositas adalah ukuran resistensi zat cair untuk mengalir.makin besr resistensi suatu zat cair untuk mengalir, makin besar pula viskositasnya.Rheologi adalah ilmu yang mempelajari sifat zat cair atau deformasi zat padat.
Cairan yang mengikuti hokum Newton, viskositasnya tetap pada suhu dan tekanan tertentu dan tidak tergantung kepada kecepatan geser. Oleh karena itu viskosiasnya dapat ditentukan pada satu kecepatan geser saja, misalanya dengan menggunakan viscometer kapiler atau viscometer bola jatu.
Sifat alairan Newton terbagi atas dua kelompok yaitu:
REOLOGI
a. Aliran plastik b. Aliran psedeuplastik c. Aliran dilatan
2. Cairan yang sifat alirannya dipengaruhi oleh waktu. kelompok ini terbagi atas tiga bagian yaitu:
a. Aliran tiksotropik
b. Aliran rheopeksi
c. Aliran viskoelsatis
Alat untuk mengukur viskositas dan rheologi suatu zat disebut viscometer. Ada dua jenis viscometer yaitu :
1. Viskometer satu titik
Viskometer ini bekerja pada satu titik kecepatan geser saja, sehingga hanya dihasilkan satu titik pada rheogram.
2. Viskometer banyak titik
Pada jenis pengukuran ini pegukuran dapat dilakukan pada beberapa harga kecepatan geser sehingga dapat diperoleh rheogram yang sempurna.
Tujuan dari percobaan ini adalah Menjelaskan tentang rheologi, Membedakan cairan Newton dan non-Newton dan Menentukan viskositas rheologi cairan Newton dan non-Newton
Dalam praktikum rheologi digunakan beberapan bahan yaitu diantaranya gliserin, minyak kelapa sirup ABC, aquadest, CMC 2%, CMC 0,1% + veegum 2%
REOLOGI
dapat diubah-ubah besarnya tekanan gesernya sehingga kecepatan gesernya dapat diamati atau kecepatan geser yang dapat diatur, sehingga tekanan gesernya dapat ditentukan. Yang hasilnya nanti akan digambarkan dalam bentuk grafik rheogram yang menghubungkan antara shearing stress dan rate of share.
Alasan penggunaan alat viscometer Brookfield yaitu untuk mengetahui sifat aliran cairan yang agak kental seperti gliserin, minyak kelapa sirup ABC, aquadest, CMC 2%, CMC 0,1% + veegum 2%.
Adapun alasan penggunaan bahan seperti gliserin, minyak kelapa sirup ABC, aquadest, CMC 2%, CMC 0,1% + veegum 2% yaitu untuk mengetahui aliran apakah yang diikuti oleh bahan tersebut. Dari percobaan diperoleh hasil viskositas CMC 2% 39,1 P.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa : 1. Rheologi adalah ilmu yang mempelajari tentang aliran cairan dan
deformasi.
2. Cairan Newton merupakan cairan yang gayanya sebanding dengan alirannya atau jenis aliran yang ideal, sedangkan cairan non Newton adalah cairan yang alirannya ada yang dipengaruhi oleh waktu dan ada juga yang tidak.
5.2 Saran
REOLOGI
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2013. Penuntun Praktikum Farmasi Fisika. Universitas Muslim Indonesia; Makassar.
Dirjen POM. 1979. Farmakope Indonesia Edisi III. Depertemen Kesehatan RI; Jakarta.
Dugdale., R.H. 1986, mekanika Fluida, Edisi III. Erlangga: Jakarta.
Gennaro, Alfonso R,et all, 1990. Remingto’s Pharmaceutical Sciences Edisi 18th
. Marck Publishing Company. Easton Pensylvania 591.
Martin Alfred. 1993. Farmasi Fisik Jilid II. Universitas Indonesia; Jakarta.
REOLOGI
Olson, M., Reuben dan Steven, J.W,. 1993. Dasar-dasar Mekanika Fluida Tekhnik Ed.V. PT Gramedia Pustaka Utama: Jakarta.
Petrucci. 1989. Kimia Dasar Prinsip-Prinsip dan Terapan Modern. Erlangga:Jakarta.
Rochime., E., et al., 2007. Viskositas dan Berat Molekul Kitosan Hasil Reaksi Enzimatis Kitin Deasetilase Isolat Bacillus Papandayan . Seminar Nasional dan Kongres Perhimpunan Ahli Teknologi Pangan Indonesia (PATPI): Bandung.
Sinko, P., 2005, Martin’s Physical Pharmacy and Pharmaceutical Sience 5th Edition. Lippicont Wiliams & Wilkins, Baltimore.
Sutiah., K., et al. 2007. Studi Kualitas Minyak Goreng Dengan Parameter Viskositas dan Indeks Bias. Vol 11 ,No.2. UNDIP: Semarang.
Swarbrick, James. 2002. Encyclopedia of PHARMACEUTICAL
