Laporan Farmasi Fisika Viskositas Dan Rheologi

Laporan Praktikum Farmasi Fisika

201 3

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FARMASI FISIKA VISKOSITAS DAN RHEOLOGI

KELOMPOK A5 SHIFT SELASA PAGI (08.00 – 12.00) 1. Ulfa Ulfa Shafi Shafira ra

(10060 (10060311 311109 109))

2. Winda Winda Oktiw Oktiwil ilia ianti nti

(10060 (10060311 311111 111))

3. Resti Restian anti ti Muti Mutiara ara

(10060 (10060311 311115 115))

4. Dini Dini Mayan Mayang g Sari Sari

(10060 (10060310 310116 116))

5. Putri Putri Andi Andini ni

(10060 (10060310 310139 139))

HARI HARI/T /TAN ANGG GGAL AL PRAK PRAKTI TIKU KUM M

: RAB RABU U / 26 26 MARE MARET T 2013 2013

HARI/TANGGAL LAPORAN

: RABU / 2 APRIL 2013 2013

ASISTEN

: Ina Amalia S.Farm

LABORATORIUM FARMASI FISIKA PROGRAM STUDI FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS ISLAM BANDUNG 2013 Lab. Farmasi Terpadu Unit E – Farmasi Fisika – Department of Pharmacy – Bandung Islamic University 1 dari 4


201 3

Modul 5 VISKOSITAS DAN RHEOLOGI

A. TU TUJU JUAN AN PE PERC RCOB OBAA AAN N

Setelah melakukan percobaan ini mahasiswa diharapkan mampu, untuk : 

Menerangkan arti viskositas dan rheologi



Membedakan cairan Newton dan cairan non Newton



Menggunakan alat-alat penentuan viskositas dan rheologi



Menentukan viskositas dan rheologi cairan Newton dan non Newton

B. LA LAN NDA DAS SAN TEO EORI RI

Visk iskos osit itas as ada adala lah h uku ukura ran n ta tahan hanan an (r (resi esist stens ensi) i) da dari ri sua suatu tu ca caira iran n unt untuk uk me menga ngalir lir.. Sedangkan, Rheologi adalah ilmu yang mempelajari sifat aliran zat cair atau deformasi zat padat. Rheologi dan viskositas dari suatu produk farmasi dapat berkisar dalam konsistensi dari bentuk cair ke semisoli semisolida da sampai ke padatan, dapat mempengaruhi penerimaan penerimaan pasien, stabilitas fisikakimia dan bahkan avaibilitas biologis. Penggolongan bahan menurut tipe aliran dan deformasi adalah Sistem Newton dan Sistem Non-Newton. Newton adalah orang pertaman yang mempelajari sifat-sifat aliran dari cairan secara kantitatif. Zat cair diasumsikan terdiri dari lapisan-lapisan molekul yang sejajar satu sama lain. Lapisan terbawah tetap diam, sedangkan lapisan atasnya bergerak dengan kecepatan konstan, sehingga sehi ngga seti setiap ap lapi lapisan san akan ber bergera gerak k deng dengan an kec kecepat epatan an yang berb berbandi anding ng lan langsun gsung g deng dengan an jarakya terhadap lapisan la pisan terbawah yang tetap. teta p. Perbedaan kecepatan (dv) antara dua palisan yang dipisahan dengan jarak (dx) adalah keceptan geser (dv/dx) atau “Rate of Shear”. Dan gaya (F’) per satua luas (A) atau (F’/A) diperluk dipe rlukan an untu untuk k meny menyebab ebabkan kan alir aliran an yang dise disebut but “Sh “Sheari earing ng Str Stress” ess”.. New Newton ton men menemu emukan kan bahwa semakin besar viskositas suatu cairan, maka semakin besar pula gaya per satuan luas (Shearing Stess) yang diperlukan untuk menghasilkan suatu Rate of Shear tertentu, sehingga Rate of Shear harus berbanding langsung dengan Shearing Stress, atau: [F’/A = ŋ . dv/dx] dimana, [F = F’/A] ; [G = dv/dx] Simbol ŋ adalah koefisien viskositas atau viskositas, atau sering ditulis sebagai: [ŋ = F/G] Lab. Farmasi Terpadu Unit E – Farmasi Fisika – Department of Pharmacy – Bandung Islamic University 2 dari 4


201 3

= dyne . cmˉ² . cm . cmˉ¹ . detik = dyne . cmˉ² . detik = g.cmˉ¹.detikˉ¹ = Poise (1 Poise = 100 centiPoise) Cairan Newton aalh tipe cairan yang mengikuti hukum newton dimana nilai Shearing Stess sebanding dengan nilai Rate of Share (kecepatan geser), sehingga viskositasnya tetap pada suhu dan teanan tertentu dan tidak tergantung kepada kecepatan geser, jadi viskositasnya cukup ditentukan pada satu kecepatan geser. Sistem Non-Newton, hampir seluruh sistem dispersi termasuk sediaan-sediaan farmasi yang terbentuk emulsi, suspensi dan sediaan setengah paat tidak mengikuti hukum Newton (cairan non-Nowton). Viskositas cairan semacam ini bervariasi pada setiap kecepatan geser, sehingga untuk mengetahui sifat alirannya dilakukan pengukuran pada beberapa kecepatan geser. Berdasarkan grafik sifat alirannya (rheogram), cairan non-Newton terbagi menjadi dua kelompok, yaitu: a. Cairan yang sifat alirannya tidak dipengaruhi waktu (kurva naik berhimpik dengan kurva turun). Kelompok ini terbagi atas tiga jenis, yaitu: -

Aliran plastik

-

Aliran Pseudoplastik

-

Aliran Dilatan

b. Cairan yang sifat alirannya dipengaruhi waktu (kurva naik tidak berhimpit dengan kurva turun). Kelompok ini terbagi menjadi tiga jenis, yakni: -

Aliran Tiksotropik

-

Aliran Rheopeksi

-

Aliran Antitiksotropik

Aliran Plastis Kurva aliran plastis tidak melalui titik (0,0) tapi memotong sumbu shearing stress (atau auakan memotong jika bagian lurus dari kurva tersebut diekstrapolasikan ke sumbu) pada suatu titik tertentu yang dikenal dengan sebagai harga yield. U=(F–f) G U adalah viskositas plastis, dan f adalah yield value.

Lab. Farmasi Terpadu Unit E – Farmasi Fisika – Department of Pharmacy – Bandung Islamic University 3 dari 4


201 3

Aliran Pseudoplastis

Aliran pseudoplastis ditunjukkan oleh beberapa bahan farmasi yaitu gom alam dan sisntesis seperti dispersi cair dari tragacanth, natrium alginat, metil selulosa, dan natrium karboksimetil selulosa. Aliran pseudoplastis diperlihatkan oleh polimer-polimer dalam larutan, hal ini berkebalikan dengan sistem plastis, yang tersusun dari partikel-partikel tersuspensi dalam emulsi. Kurva untuk aliran pseudoplastis dimulai dari (0,0) , tidak ada yield value, dan bukan suatu harga tunggal.

Viskositas aliran pseudoplastis berkurang dengan meningkatnya rate of shear . 3. Aliran Dilatan

Aliran dilatan terjadi pada suspensi yang memiliki presentase zat padat terdispersi dengan konsentrasi tinggi. Terjadi peningkatan daya hambat untuk mengalir (viskositas) dengan meningkatnya rate of shear .

Pada keadaaan istirahat, partikel-partikel tersebuat tersususn rapat dengan volume antar partikel pada keadaan minimum.

Pemilihan metode dan alat yang tepat untuk menentukan viskositas dan rheologi sangat penting. Lab. Farmasi Terpadu Unit E – Farmasi Fisika – Department of Pharmacy – Bandung Islamic University 4 dari 4


201 3

1. Metode Penentu Viskositas dan Rheologi Berhasil tidaknya penentuan dan evaluasi sifat-sifat rheologi dari suatu sistem tertentu bergantung pada pemilihan metode peralatan yang tepat, ada dua jenis viskometer, yaitu: a. Viskometer satu titik Alat ini bekerja pada rate of shear tunggal, sehingga dapat digunakan untuk cairan Newton yang rate of shear-nya berbanding langsung dengan shearing stress. Yang termasuk kedalam jenis ini misalnya viskometer kapiler, bola jatuh, penetrometer, plateplastometer, dll. b. Viskometer titik ganda Alat ini bekerja pada berbagai rate of shear, sehingga tepat untuk digunakan pada cairan non-Newton. Dengan menggunakan alat ini dapat diperoleh rheogram lengkap untuk menentukan karakteristik sifat aliran suatu sistem. Yang termasuk kedalam jenis viskometer ini adalah viskometer rotasi tipe Stromer, Brookfield, Rotovisco, dll.

2. Alat Penentu Viskositas dan Rheologi Pada percobaan ini akan dilakukan penentuan viskositas dan rheologi dengan menggunakan viskometer bola jatuh, penetrometer dan viskometer rotasi. a. Viskometer bola jatuh Prinsif alat adalah suatu bola gelas atau bola besi jatuh kebawah dalam suatu tabung gelas yang hampir vertikal, mengandung cairan yang diuji pada temperatur konstan. Laju jatuhnya bola yang mempunyai kerapatan dan diameter tertentu adalah kebalikan fungsi viskositas sampel tersebut dapat dihitung dengan rumus: N = t (Sb – Sf). B Dimana, masing-masing adalah: N

= Viskositas (poise)

t

= Waktu interval dalam detik (lamanya bola jatuh antara dua titik)

Sb

= Gravitasi jenis dari bola

Sf B

= gravitasi jenis dari cairan = Konstanta untuk bola tertentu (besarnya sudah ada pada pedoman penggunaan alat tersebut)

b. Penetrometer

Penetrometer adalah alat yang dipergunakan untuk menentukan konsistensi sediaan setengah padat baik dibidang farmasi maupun non farmasi seperti penentuan Lab. Farmasi Terpadu Unit E – Farmasi Fisika – Department of Pharmacy – Bandung Islamic University 5 dari 4


201 3

konsistensi aspal, vaselin, lamak pelunas, malam, adonan semen, dll. Penetrometer termasuk kedalam kelompok viskometer satu titik. Penetrasi dinyatakan dalam satuan sepersepuluh milimeter (1/10 ml) yang merupakan kedalaman kerucut atau jarum standar menembus sampel tegak lurus dalam wadah dan suhu tertentu. Cara kerjanya, sampel ditempatkan ditengah lempeng, kemudian dinaikan posisinya sampai dibawah kerucut. Biasanya pengukuran dilakukan pada suhu 25˚C selama 5 detik, sampel tersebut di shear antara lempeng yang diam dan kerucut yang brputar. Rate of shear dalam putaran per menit dinaikan atau diturunkan oleh sebuah dial pemilih dan tarikan kental atau puntiran (shearing stress) yang dihasilkan pada kerucut dibaca pada skala penunjuk. Viskositas

(poise)

dari cairan Newton yang diukur dihitung dengan

menggunakan persamaan: Aliran Newton

:

[μ = C. T/rpm]

Aliran Plastis

:

[μ = C. T – Tf/rpm]

Dimana, masing-masing adalah: μ

= Viskositas plastis (poise)

C

= Konstanta alat

T

= Puntiran (torque) yang terbaca

Tf

= Puntiran (torque) pada sumbu shearing stress (diekspoitasi dari bagian linier kurva)

rpm

= Jumlah putaran per menit (rotate per minute)

c. Viskometer rotasi

Viskometer jenis ini dapat dipergunakan untuk mengukur viskositas dan sifat aliran cairan. Viskosimeter rotasi terdiri dari dua bagian yaitu mangkuk silindris (cup) dan silindrer pemutar (bob). Berdasarkan pembagian tersebut, dikenal dua jenis viskosimeter rotasi, yaitu: -

Jenis couette, yaitu berputar adalah mangkuk silindrisnya

-

Jenis searle, yang berputar adalah silinder pemutarnya

Contoh Viskosimeter Jenis Searle adalah Viskosimeter Stormer Dan Brookfield. Untuk menghitung viskositas digunakan persamaan berikut Aliran Newton

:

[μ = Kv . W/rpm]

Aliran Plastis

:

[μ = Kv . W – Wf/rpm]

Dimana, masing-masing adalah: Lab. Farmasi Terpadu Unit E – Farmasi Fisika – Department of Pharmacy – Bandung Islamic University 6 dari 4


μ

= Viskositas plastis (poise)

Kv

= Konstanta alat

W

= Beban yang diberikan (gram)

Wf

= Beban pada yied value (gram)

201 3

rpm = Jumlah putaran per menit (rotate per minute) Untuk menghitung Kv umumnya digunakan cairan baku pembanding (BP) yang telah diketahui viskositasnya. Untuk mengetahui sifat alirannya, diplot kurva antara rpm dengan beban yang diberikan (W). Untuk mengetahui sifat aliran, dibuat kurva antara rpm denga usaha yang dibutuhkan untuk memutar spindel. Usaha dapat dihitung melalui perkalian angka yang terbaca pada skala dengan 7,187 dyne.cmˉ¹ (viskosimeter Brookfield tipe RV) dan 673,7 dyne.cmˉ¹ (viskosimeter Brookfield tipe LV).

C. MONOGRAFI ZAT AKTIF

1. Zat aktif yang digunakan pada saat praktikum adalah Gliserin, dengan monografi sebagai berikut ( Farmakope Indonesia, Ed. III, 1979. Hal 271) :

GLYCEROLUM Gliserol

Gliserin CH2OH – CHOH – CH2OH

C3H8O3

BM 92,10

Pemerian Cairan seperti sirop; jernih, tidak berwarna; tidak berbau; manis diikuti rasa hangat.

Higroskopik, jika disimpan lama pada suhu rendah dapat memadat membentuk massa hablur tidak berwarna yang tidak melebur hingga suhu mencapai kurang lebih 20˚. Kelarutan dapat campur dengan air, dan dengan etanol (95%) P ; praktis tidak larut dalam

kloroform P dan dalam eter P ; dan dalam minyak lemak. Penyimpanan Dalam wadah tertutup baik. Khasiat dan penggunaan zat tambahan



201 3

3. Zat aktif yang digunakan pada saat praktikum adalah Propilenglikol , dengan monografi

sebagai berikut ( Farmakope Indonesia, Ed. III, 1979. Hal 271) :

PROPILENGLIKOL Propilengglikol

CH3 – CH(OH) – CH2OH

C3H8O2

BM 78,10

Pemerian Cairan kental, jernih, tidak berwarna; tidak berbau; rasa agak manis; higroskopik. Kelarutan dapat campur dengan air, dan dengan etanol (95%) P ; larut dalam kloroform P dan

dalam 6 bagian eter P ; tidak dapat campur dengan eter minyak tanah P dan dalam minyak lemak. Penyimpanan Dalam wadah tertutup baik. Khasiat dan penggunaan zat tambahan ; pelarut

3. Zat aktif yang digunakan pada saat praktikum adalah Sirupus Simpleks, dengan monografi sebagai berikut ( Farmakope Indonesia, Ed. III, 1979. Hal ) :

GLUKOSA

Dekstrosa adalah suatu gula yang diperoleh dari hidrolisis pati. Mengandung suatu molekul air hidrat atau anhidrat. Pemerian ,

Hablur tidak berwarna, serbuk hablur atau serbuk granul putih, tidak berbau, rasa manis. Kelarutan,

Mudah larut dalam air, sangat mudah larut dalam air mendidih, larut dalam etanol mendidih, sukar larut dalam etanol. Wadah dan penyimpanan,

Dalam wadah yang tertutup baik.

4. Zat aktif yang digunakan pada saat praktikum adalah CMC Na, dengan monografi sebagai

berikut: ( Farmakope Indonesia , Ed 1V , 1995 Hal 323 )

CARBOXYMETHYLCELLULOSUM NATRICUM Lab. Farmasi Terpadu Unit E – Farmasi Fisika – Department of Pharmacy – Bandung Islamic University 8 dari 4


201 3

CMC

Karboksimetilselulosa natrium adalah garam natriumdari polikarboksimetil eter selulosa, mengandung tidak kurang dari 6,5% dan tidak lebih dari 9,5% natrium dihitung dari zat yang telah dikeringkan. Pemerian Serbuk atau granul, putih sampai krem, higroskopik. Kelarutan Mudah terdispersi dalam air membentuk larutan koloidal, tidak larut dalam etanol,

dalam eter dan dalam pelarut organic. Wadah dan penyimpanan Dalam wadah yang tertutup rapat.

5. Zat aktif yang digunakan pada saat praktikum adalah PGA, dengan monografi sebagai berikut

( Farmakope indonesia , Ed IV,1995 , Hal 781)

GOM ARAB SERBUK PGA

Pemerian Serbuk, putih atau putih kekuningan, tidak berbau.

Kelarutan Larut hamper sempuran dalam air, tetapi sangat lambat, meninggalkan sisa bagian

tanaman dalam jumlah sangat sedikit, dan memberikan cairan seperti musilago, tidak berwarna atau kekuningan, kental, lengket, transparan, bersifat asam lemah terhadap kertas lakmus biru, praktis tidak larut dalam etanol dan dalam eter.

IdentifikasiAgar dan gom sterkulia, agar dan tragakan, pati dan dekstrin, sakarosa dan fruktosa,

tannin, zat tidak larut, susut pengeringan.

Batas mikroba Tidak bioleh mengandung Escherichia coli, dilakukan penetapan menggunakan

1,0 g.

Wadah dan penyimpanan Dalam wadah yang tertutup baik.



201 3

D. ALAT DAN BAHAN Alat

:

Bahan :

- Tabung

- Gliserin

- Bola

- Propilenglikol

- Piknometer

- Sirupus simpleks

- Spindel

- CMC Na 1%

- Stop kontak

- PGA 1%

- Meja penetrometer

- Vaselin flavum

- Stop watch

- Cera alba

E. PROSEDUR KERJA 1. Viskometer Hoeppler (Bola Jatuh)

Dengan menggunakan viskometer Hoeppler, ditentukan viskometer mutlak dari bermacammacam cairan Newton: Gliserin, Propileglikol dan Sirupus simpleks. Tabung yang ada didalam alat diisi dengan cairan yang akan diukur viskositasnya sampai hampir penuh. ↓ Dimasukan bola yang sesuai ↓ Ditambahkan cairan sampai tabung penuh dan ditutup sedemikian rupa, sehingga tidak terdapat gelembung udara didalam tabung ↓ Apabila bola sudah turun melampaui garis awal, dikembalikan bola ke posisi semula dengan cara membalikan tabung. ↓ Lab. Farmasi Terpadu Unit E – Farmasi Fisika – Department of Pharmacy – Bandung Islamic University 10 dari 4


201 3

Dicatat waktu tempuh bola melalui tabung mulai garis m1 sampai m3 dalam detik. ↓ Ditentukan bobot jenis (BJ) cairan dengan menggunakan piknometer. ↓ Dihitung viskositas cairan dengan menggunakan rumus yang sesuai. ↓ Waktu pengukuran yang terbaik adalah minimum 30 detik dan maksimum 500 detik. Oleh karena itu perlu dilakukan bola yang cocok terlebih dahulu.

2. Viskometer Brookfield

Ditentukan sifat aliran dari: Gliserin, CMC Na 1%, dan PGA 1%. Dipasang spindel pada gantungan spindel ↓ Diturunkan sedemikian rupa, sehingga batas spindel tercelup kedalam cairan yang akan diukur viskositasnya. ↓ Dipasang stop kontak ↓ Dihidupkan motor sambil menekan tombol ↓ Dibiarkan spindel berputar dan dicatat angka viskositas yang tertera pada alat. ↓ Dengan mengubah-ubah rpm, akan diperoleh viskositas cairan pada berbagai rpm. ↓ Dibuat grafik antara rpm dan viskositas, kemudian ditentukan tipe aliran dari masing-masing zat.

Hal-hal yang perlu diperhatikan pada penggunaan alat:

a. Sampel yang akan diperiksa sebaiknya dilebur dahulu agar homogen b. Leburan sampel diaduk perlahan-lahan sampai dingin, baru dituangkan kedalam wadah untuk menghindari terjadinya kontraksi volume. c. Permukaan sampel harus datar



201 3

d. Bila angka penetrasi lebih besar dari 200, letakan kerucut ditengah-tengah sampel. Sampel hanya dapat digunakan untuk satu kali penentuan. Bila angka penetrasi lebih kecil atau sama dengan 200, maka pengukuran dapat dilakukan tiga kali untuk satu wadah dengan jarak kerucut membentuk sudut 120˚ satu sama lain.

F.

PENIMBANGAN DAN PERHITUNGAN BAHAN

•

Tiap 100 ml Sirupus Simplex mengandung 65 gram gula

•

CMC Na 1 % = 1 gram / 100 ml Dibuat 600 ml

CMC Na yang digunakan sebanyak = 1 gram / 100 ml x 600 ml = 6 gram Air panas yang dibutuhkan untuk CMC Na = 20 x bobot CMC Na = 20 x 6 gram = 120 ml •

PGA 15 % = 15 gram / 100 ml Dibuat 600 ml PGA yang digunakan sebanyak = 15 gram / 100 ml x 600 ml = 90 gram Air panas yang dibutuhkan untuk PGA = 1,5 x bobot PGA = 1, 5 x 90 gram = 135 ml

G. HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN 1. Viskometer Hoeppler (Bola Jatuh) •

Gliserin bola 4 t

= 232 detik

ρ1 = 8, 127 ρ2 = 1, 263 k

= 0, 497

F

= 0, 952

ᵑ

= t (ρ1 – ρ2).k.F



201 3

= 232 (8, 127 – 1,263)(0,497)(0,952) =753, 347 mPa.S •

Sirupus Simplex bola 2 t

= 115 detik

ρ1 = 2, 219 ρ2 = 1, 238 k

= 0, 103

F

= 0, 952

ᵑ

= t (ρ1 – ρ2).k.F = 115 (2, 219 – 1,238)(0,103)(0,952) =11, 062 mPa.S

•

Propilen Glikol bola 2 t

= 143 detik

ρ1 = 2, 219 ρ2 = 1, 094 k

= 0, 103

F

= 0, 952

ᵑ

= t (ρ1 – ρ2).k.F = 143 (2, 219 – 1, 094)(0,103)(0,952) =15, 775 mPa.S

Perhitungan BJ •

Gliserin W 1 = piknometer kosong

= 17, 31 gram

W 2 = piknometer + air

= 43, 20 gram

W3 = piknometer + gliserin = 50, 03 gram

BJ

= =

w3

− w1 w2 − w1 50,03 gram

−17,31 gram 43,20 gram −17,31 gram



201 3

32,72 gram

= 25,89 gram

= 1, 2638 gram / cm3 Jadi, BJ Gliserin = 1, 2638 gram / cm3 •

BJ

Propilen Glikol W 1 = piknometer kosong

= 17, 27 gram


= 43, 03 gram

W3 = piknometer + propilenglikol

= 45, 47 gram

= =

w3

− w1 w2 − w1

45,47 gram

−17,27 gram 43,03 gram −17 , 27 gram

28,2 gram

= 25,76 gram = 1,094 gram / cm3 Jadi, BJ Propilen Glikol = 1, 094 gram / cm3 •

Sirupus Simplex W 1 = piknometer kosong

= 17, 29 gram


= 43, 19 gram

W3 = piknometer + sirupus simplex = 49, 36 gram

BJ

= =

w3

− w1 w2 − w1 49,36 gram −17,29 gram 43,19 gram −17,29 gram

32,07 gram

= 25,90 gram

= 1, 238 gram / cm3 Jadi, BJ Sirupus Simplex = 1, 238 gram / cm3 •

CMC Na W 1 = piknometer kosong

= 17, 27 gram


= 43, 20 gram

W3 = piknometer + CMC Na= 43, 31 gram

BJ

= =

w3

− w1 w2 − w1 43,31 gram

−17,27 gram 43,31 gram −17,27 gram



201 3

26,04 gram

= 25,93 gram

= 1, 004 gram / cm3 Jadi, BJ CMC Na = 1, 004 gram / cm3

•

PGA W 1 = piknometer kosong

= 17, 27 gram


= 43, 18 gram

W3 = piknometer + gliserin = 44, 53 gram

BJ

= =

w3

− w1 w2 − w1 44,53 gram −17,27 gram 43,18 gram −17,27 gram

27,26 gram

= 25,91 gram

= 1, 052 gram / cm3 Jadi, BJ PGA = 1, 052 gram / cm 3

2. Viskometer Brookfield Spindel yang dipakai nomor 61 – 64 Kecepatan 10 – 100 Rpm dan kecepatan 100 – 10 Rpm a. Gliserin Spindel : 63 RPM 10 20 30 50 60 100

Viskositas 680 714 744 799 818 840

RPM 100 60 50 30 20 10

Viskositas 840 816 809 776 762 730

b. CMC NA1% Spindel : 62 Lab. Farmasi Terpadu Unit E – Farmasi Fisika – Department of Pharmacy – Bandung Islamic University 15 dari 4


RPM 10 20 30 50 60 100

Viskositas 69 71 85 102 104, 5 109, 8

RPM 100 60 50 30 20 10

Viskositas 109, 5 105, 5 102, 8 96 91 81

Viskositas 0 3, 3 4, 6 8, 6 9, 7 12, 12

RPM 100 60 50 30 20 10

Viskositas 12, 24 8, 2 7, 7 4, 4 2, 1 0

201 3

c. PGA 1% Spindel : 61 RPM 10 20 30 50 60 100

KURVA GLISERIN



201 3

KURVA CMC Na 1%



201 3

KURVA PGA 1%

H. PEMBAHASAN 1. Viskometer Hoeppler (Bola Jatuh)

Dalam pengukuran viscometer dengan metode satu titik, dengan mengikuti sistem Newtonyaitu dengan viscometer Hoeppler (bola jatuh). Dalam pengukuran viscometer dengan viscometer bola jatuh menggunakan cairan (larutan ) gliserin, propilen glikol, dan sirupus simpleks. Pada viscometer hoeppler ( bola jatuh ) memiliki syarat yaitu bola yang di pakai pada masing-masing cairan pada saat jatuh . yaitu waktu pengukuran yang terbaik adalah minimum 30 detik dan maksimum 500 detik . pada praktikum kali ini saat percobaan memakai gliserin bola yang dipakai adalah bola ke 3 dengan waktu 50 detik dan dengan diameter 15,2 . pada propilenglikol bola yang dipakai adalah bola ke 4 dengan waktu 41,34 dengan diameter 15,6 . dan pada sirupus simplek adalah bola ke 4 dengan waktu 120 detik dan diameter 15,6 . dengan perhitungan menggunakan rumus adalah

Ƞ = t (Sb - Sf ) . B

Setelah di lakukan perhitungan viskositas dengan perhitungan di atas didapat nilai viskositas gliserin = 239,554 poise , propilenglikol = 203,876 poise dan sirupus simplek = 75, 0114 poise .

Hal ini berarti semakin kecil masa jenis suatu cairan atau larutan maka semakin kecil ukuran bola yang digunakan dan semakin lama waktu yang dibutuhkan bola tersebut untuk melampaui garis awal sampai garis akhir. Sebaliknya, semakin besar masa jenis suatu cairan atau larutan maka semakin besar ukuran bola yang digunakan dan semakin cepat waktu yang dibutuhkan bola tersebut untuk melampaui garis awal sampai garis akhir. Selain itu, semakin kecil masa jenis suatu Lab. Farmasi Terpadu Unit E – Farmasi Fisika – Department of Pharmacy – Bandung Islamic University 18 dari 4


201 3

cairan maka semakin besar viskositasnya, sehingga bola membutuhkan waktu yang lama untuk sampai digaris akhir. Semakin besar massa jenis suatu cairan maka semakin kecil viskositasnya, sehingga bola hanya membutuhkan waktu yang singkat untuk sampai digaris akhir.

Berdasarkan data yang diperoleh, dapat dihitung viskositas dari tiap larutan. Setelahdilakukan perhitungan data diperoleh bahwa viskositas tertinggi hingga terendah berturut-turut adalah larutan gliserin, propilenglikol dan sirupus simpleks. Se dan gk an bo bo t jen is tertinggi adalah gliserin, diikuti sirupus simpleks dan propilenglikol. Jika disesuaikan dengan rumus yang digunakan dalam perhitungan viskometer bola jatuh, maka semakin tinggi nilai bobot jenis, semakin tinggi pula viskositasnya. Sehingga vi sk os it as gl is er in yang paling tinggi dibandingkan larutan lainnya.

2. Viskometer Brookfield

Dalam pengukuran viskometer dengan viskometer Brookfield menggunakan cairan (larutan) gliserin, CMC Na dan PGA. Dari hasil percobaan yaitu cairan gliserin merupakan cairan Newton, karena gliserin memiliki viskositas konstan pada suhu dan tekanan konstan. Pada cairan CMC Na merupakan cairan non Newton di pengaruhi oleh waktu (pseudoplastis), karena CMC Na memiliki viskositas tidak konstan. Dan juga untuk pengujian dengan cairan PGA hasilnya adalah non Newton yang dipengaruhi oleh waktu. Menurut data yang diperoleh dari ketiga jenis larutan tersebut yaitu semakin besar RPM maka semakin besar pula viskositasnya.

semakin besar viskositas zat cair, maka semakin susah benda padat bergerak didalam zat cair tersebut. Viskositas dalam zat cair, yang berperan adalah gaya kohesi antar partikel zat cair. Viskositas dalam gas yang berperan adalah gaya akibat tumbukan antar molekul-molekul dalam gas. Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan yang merupakan gesekan antara molekul–molekul cairan satu dengan yang lain.

Suatu jenis cairan yang mudah mengalir, dapat dikatakan memiliki viskositas yang rendah, dan sebaliknya bahan–bahan yang distribusi kecepatan sulit mengalir dikatakan memiliki viskositas yang tinggi. Pada hukum aliran viskos, Newton menyatakan hubungan antara gaya–gaya mekanika dari suatu aliran viskos sebagai :Geseran dalam (viskositas) fluida Lab. Farmasi Terpadu Unit E – Farmasi Fisika – Department of Pharmacy – Bandung Islamic University 19 dari 4


201 3

adalah konstan sehubungan dengan gesekannya.Hubungan tersebut berlaku untuk fluida Newton, dimana perbandingan antara tegangan geser dengan kecepatan gesernya konstan. Parameter inilah yang disebut dengan viskositas. Aliran viskos dapat digambarkan dengan dua buah bidang sejajar yang dilapisi fluida tipis diantara kedua bidang tersebut. (Martin, 1993).

Dan berdasarkan pengamatan yang didapat juga yaitu diantara 3 macam larutan diatas bahwa gliserinlah yang lebih kental dan larutan yang paling encer adalah PGA, penggunaan spindle untuk gliserin dengan nomor yang lebih besar yaitu 64, CMC menggunakan spindle dengan nomor 63 dan untuk PGA menggunakan spindle dengan nomor 62. Yang dimana semakin besar nomor spindle makan semakin kecil ukurannya dan digunakan pula untuk larutan yang semakin kental.

PGA pertama kali dideteksi sebagai komponen kapsul sel dari Bacillus anthracis. Selanjutnya PGA ditemukan pada strain Gram-positif dari genus Bacillus. Pada awal abad ke20, strain Bacillus yang dapat memproduksi PGA dalam jumlah yang besar telah. Bacillus subtilis (B. subtilis) mampu menghasilkan antara 20-50 g/L dari cairan kulturnya. PGA mempunyai berat molekul antara 0,1-1x106 g/mol dengan derajat polimerisasi 700-7000. Pada bentuk yang tak terionisasi, PGA mempunyai struktur helix tangan kanan yang distabilkan oleh ikatan hidrogen intramolekuler antara CO dan NH dari setiap 3 ikatan amida. PGA bersifat larut air dan sangat higroskopis, dapat mengakibatkan kepekatan pada larutan walaupun pada konsentrasi yang rendah. PGA diketahui mempunyai afinitas yang tinggi terhadap ion metal karena elektron-elektron sunyi yang dimilikinya.

I.

KESIMPULAN •

Cairan gliserin merupakan cairan Newton, cairan CMC Na merupakan cairan non Newton Dan juga untuk cairan PGA adalah non Newton

•

Semakin besar viskositas zat cair, maka semakin susah benda padat bergerak didalam zat cair

•

Dari 3 jenis larutan yang digunakan bahwa gliserinlah yang lebih kental dan larutan yang paling encer adalah PGA

•

Berdasarkan data pengamatan yang diperoleh yaitu semakin besar nomor spindle makan semakin kecil ukurannya dan digunakan pula untuk larutan yang semakin kental.



201 3

DAFTAR PUSTAKA

1.

Agoes, G. 2006. Pengembangan Sediaan Farmasi . Bandung: Penerbit ITB.

2.

Kurniawan, D. W. 2009. Teknologi Sediaan Farmasi . Yogyakarta: Graha Ilmu.

3.

Martin, A et.al. 1993. Farmasi Fisika. Jakarta: Universitas Indonesia Press.

4.

Perrie, Y. 2010. FASTtrack: Pharmaceutics - Drug Delivery and Targeting . London: Pharmaceutical Press.

5.

Jones, D. 2008. FASTtrack: Pharmaceutics – Dosage Form and Design . London: Pharmaceutical Press.

6.

Langley, C. 2008. FASTtrack: Pharmaceutical

Compounding and Dispensing. London:

Pharmaceutical Press. 7.

Surjaningrat, Suwardjono.1979. Farmakope Indonesia Edisi Ketiga. Jakarta: Departemen kesehatan Republik Indonesia.



201 3

Bandung, 31 Mei 2011

Mengesahkan

Asisten Penanggungjawab Kelompok ,

Nilai Laporan Praktikum,

________________________

____________________


Laporan Farmasi Fisika Viskositas Dan Rheologi

Recommend Documents