BAB I. PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang Viskositas merupakan karakteristik dari suatu zat cair yang disebabkan karena adanya gesekan antara molekul –molekul zat cair dengan gaya kohesi pada zat cair tersebut. Gesekan – gesekan inilah yang menghambat aliran zat cair. Karakteristik ini penting pada proses industri untuk menentukan standar kualitas maupun standar kerja produk. Viskositas larutan polimer adalah η. enis – jenis !iskositas diantaranya !iskositas relati!e" !iskositas spesi#ik" !iskositas intrinsic" dan !iskositas inheren. Viskositas yang paling berman#aat dan mudah dipakai karena bisa dengan berat molekul pada persamaan persamaan $ark% &ou'ink adalah !iskositas intrinsik. (aktor – #aktor yang mempengaruhi !iskositas suatu zat cair antara lain suhu" tekanan" konsentrasi larutan" dan berat molekul terlarut. )elain #aktor – #aktor tersebut peneliti meneliti pengaruh perbedaan pelarut pada selulosa untuk menentukan !iskositas intrinsic dan nilai konstanta !iskometrinya berbasis studi literatur.
1.*.+umusan $asalah 1,
-elarut apa yang mempunyai nilai !iskositas intrinsic paling besar
*,
-elarut apa yang mempunyai laju degradasi yang paling kecil
1./.0ujuan 1,
ntuk mengetahui pelarut yang mempunyai nilai !iskositas intrinsic paling besar.
*,
ntuk mengetahui pelarut yang mempunyai laju degradasi yang paling kecil.
1.2.$an#aat
1,
3apat mengetahui pelarut yang mempunyai nilai !iskositas intrinsic paling besar.
*,
3apat mengetahui pelarut yang mempunyai laju degradasi yang paling kecil.
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
*.1. )elulosa )ecara kimia" selulosa merupakan senya'a dengan bobot molekul tinggi" strukturnya tera tur" polimer linier dari unit ulang 4%3%glukopiranosa. Karakteristik selulosa antara lain muncul karena adanya struktur kristalin dan amor# serta pembentukan mikro #ibril dan #ibril yang pada akhirnya menjadi serat selulosa. )i#at selulosa sebagai polimer tercermin dari bobot molekul rata%rata" polidispersitas dan kon#igurasi rantainya. )truktur selulosa terdiri dari unsur 5"6"& yang membentuk rumus molekul 75 & 6 , " 6
10
5 n
dengan ikatan molekulnya ikatan hydrogen yang sangat kuat. Gugus #ungsional dari rantai selulosa adalah gugus hidroksil. Gugus –6& ini dapat berinteraksi satu sama lain dengan gugus –6" %8" dan –)" membentuk ikatan hidrogen. 9katan –& juga terjadi antara gugus –6& selulosa dengan air. Gugus%6& selulosa menyebabkan permukaan selulosa menjadi hidro#ilik. +antai selulosa memiliki gugus%& di kedua ujungnya. jung –51 memiliki si#at pereduksi. )truktur rantai selulosa distabilkan oleh ikatan hidrogen yang kuat disepanjang rantai. 3i dalam selulosa alami dari tanaman" rantai selulosa diikat bersama%sama membentuk mikro#ibril yang sangat terkristal 7highly crystalline, dimana setiap rantai selulosa diikat bersama%sama dengan ikatan hydrogen7:nonim" *;1*,.
*.*. Viskositas Viskositas adalah ukuran yang menyatakan kekentalan suatu cairan atau #luida. Kekentalan merupakan si#at cairan yang berhubungan erat dengan hambatan untuk mengalir. Viskositas cairan akan menimbulkan gesekan antar bagian atau lapisan cairan yang bergerak satu terhadap yang lain. &ambatan atau gesekan yang terjadi ditimbulkan oleh gaya kohesi di dalam zat cair 7
?@, A
1,
0ekanan
Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan" sedangkan !iskositas gas tidak dipengaruhi oleh tekanan. *,
0emperatur
Viskositas akan turun dengan naiknya suhu" sedangakan !iskositas akan naik dengan turunnya suhu. -emanasan zat cair menyebabkan molekul – molekulnya memperoleh energi. $olekul – molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. 3engan demikian !iskositas cairan akan turun dengan kenaikan tempertatur. /,
:danya zat lain
:danya bahan tambahan seperti bahan suspense meningkatkan !iskositas air 2,
kuran dan berat molekul
Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. =,
9katan
Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak. Viskositas air naik dengan adanya ikatan hydrogen. enis !iskositas diantaranya !iskositas relati#"!iskositas spesi#ik" !iskositas intrinsik" dan !iskositas inheren. Viskositas relati# merupakan rasio !iskositas larutan terhadap !iskositas pelarut yang proporsional dengan pendekatan pertama untuk larutan encer ke rasio 'aktu aliranyang sesuai. Viskositas spesi#ik merupakan kenaikan #raksi 7bagian, dalam !iskositas.Viskositas intrinsik dapat diperoleh dari !iskositas spesi#ik yang dibagi oleh kensentrasi dan ekstra polasi ke nol. Viskositas inheren digunakan sebagai indikasi pendekatan dari bobot molekul.Viskositas yang paling berman#aat dan mudah dipakai karena bisa dihubungkan ke berat molekul pada persamaan $ark%&ou'ink adalah !iskositas intrinsik 7)te!en *;;1,. :da beberapa macam !iskometer untuk menentukan !iskositas suatu zat cair" yaitu !iscometer 6s'ald" !iscometer &oppler dan !iscometer cup bob. Viscometer yang digunakan dalam penelitian ini adalah !iscometer 6s'ald. $etode 6s'ald ditentukan berdasarkan hukum -oiseuille menggunakan alat !iskosimeter 6st'ald. -enetapannya dilakukan dengan mengukur 'aktu yang diperlukan untuk mengalirnya cairan dalam pipa kapiler dari ke y. 5airan yang akan diukur !iskositasnya dimasukkan ke dalam
!iskosimeter yang diletakkan pada termostat. 5airan kemudian dihisap dengan pompa ke dalam bola : sampai diatas tanda . 5airan dibiarkan mengalir ke ba'ah dan 'aktu yang diperlukan dan ke y dicatat 7
3imana t1 dan t* adalah 'aktu alir 7Glastone")amuel"1>=>,.
*./. Viskositas 9ntrinsik Bilamana bahan polimer bercampur dengan suatu pelarut 7cairan berbobot molekul rendah, terlebih dahulu akan terjadi peristi'a penggembungan" dengan molekul pelarut yang terdispersi di antara rantai polimer. Bila jumlah pelarut semakin besar" interaksi antar sesama rantai polimer menjadi semakin lemah dan akhirnya lepas sama sekali membentuk larutan polimer. Bobot molekul polimer dapat ditentukan dengan cara pengamatan si#at #isik larutannya" seperti ultrasentri#ugasi" metode !iskositas" dan teknik Kromatogra#i -ermeasi Gel 7G-5,. )alah satu karakteristik dari larutan polimer berbobot molekul tinggi dibandingkan dengan pelarut murninya adalah kenaikan !iskositas larutannya oleh pertambahan konsentrasi. Karena beratDukurannya yang besar" molekul polimer dalam larutan akan menurunkan mobilitas dan mempengaruhi si#at aliran campuran yang sebanding dengan jumlah molekul terlarut. Karena itu" pengamatan perubahan !iskositas ini dapat digunakan untuk menentukan bobot molekul polimer tersebut 7Eirjosentono"B" 1>>=,.
Viskositas intrinsik paling berma#aat dan mudah dipakai karena bisa dihubungkan ke berat molekul oleh persamaan empiris $ark%&ou'ink"
K dan a adalah tetapan karakteristik polimer%pelarut pada suhu tertentu7)te!ens"$.-"*;;1,. Viskositas dari suatu larutan kitosan diukur menggunakan !iskometer. Viskositas spesi#ik dihitung dengan cara berikut A
η sp F !iskositas spesi#ik 7detik, t
F 'aktu yang diperlukan untuk mengalirnya larutan sampel 7detik,
to
F 'aktu yang diperlukan untuk mengalirnya larutan sol!ent 7detik,
3engan cara ini akan diperoleh !iskositas spesi#ik" yang tidak mempunyai satuan. Viskositas spesi#ik digunakan nilainya untuk penentuan !iskositas intrinsik dan berat molekul. Berat molekul selulosa ditentukan berdasarkan !iskositas intrinsik menurut persamaan $ark% &ou'ink berikut ini A
ηH F !iskositas intrinsik 7 mlDg, K F Konstanta untuk pelarut 7mlDg, a F konstanta $ F berat molekul Viskositas intrinsic selulosa dapat ditentukan apabila nilai K dan a untuk pelarut yang digunakan telah diketahui. -ersamaan $ark%&ou'ink dengan harga tetapan yang bersangkutan hanya berlaku untuk polimer rantai lurus. &ubungan !iskositas intrinsik dengan bobot molekul untuk polimer cabang dan kopolimer memerlukan persamaan yang lebih rumit. -ercabangan pada rantai polimer akan menaikkan rapatan segmen dalam gulungan" sehingga rantai ini mempunyai !olume%hidrodinamis yang lebih kecil. :kibatnya" mobilitas molekul rantai cabang akan lebih besar 7mempunyai !iskositas intrinsik lebih kecil, dibanding dengan rantai lurus berbobot molekul sama 7Eirjosentono"B"1>>=,.
