POLARIMETER Polarimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besarnya putaran optik yang dihasilkan oleh suatu zat yang bersifat optis aktif yang terdapat dalam larutan. Jadi polarimeter ini merupakan alat yang didesain khusus untuk mempolarisasi cahaya oleh suatu senyawa optis aktif. Senyawa optis aktif adalah senyawa yang dpat memutar bidang polarisasi, sedangkan yang dimaksud dengan polarisasi adalah pembatasan arah getaran (vibrasi) dalam sinar atau radiasi elektromagnetik yang lain. Untuk mengetahui besarnya polarisasi cahaya oleh suatu senyawa optis aktif, maka beesarnya perputaran itu bergantung pada beberapa beberapa faktor yakni :
struktur molekul temperatur
panjang gelombang
banyaknya molekul molekul pada jalan cahaya, jenis zat, ketebalan, konsentrasi dan juga pelarut Prinsip kerja alat polarimeter adalah sebagai berikut, sinar yang datang dari sumber cahaya (misalnya lampu natrium) akan dilewatkan melalui prisma terpolarisasi (polarizer), kemudian diteruskan ke sel yang berisi larutan. Dan akhirnya menuju prisma terpolarisasi kedua (analizer). Macam macam polarisasi antara lain, polarisasi dengan absorpsi selektif, polarisasi akibat pemantulan, dan polarisasi akibat pembiasan ganda. sel ektif, dengan menggunakan bahan yang akan 1. Polarisasi dengan absorpsi selektif, melewatkan (meneruskan) gelombang yang vektor medan listriknya sejajar dengan arah tertentu dan menyerap hampir semua arah polarisasi yang lain. 2. Polarisasi akibat pemantulan, yaitu jika berkas cahaya tak terpolarisasi dipantulkan
oleh suatu permukaan, berkas cahya terpanyul dapat berupa cahaya tak terpolarisasi, terpolarisasi sebagian, atau bahkan terpolarisasi sempurna. 3. Polarisasi akibat pembiasan ganda, yaitu dimana cahaya yang melintasi medium isotr opik (misalnya air). Mempunyai kecepatan rambat sama kesegala kese gala arah. Sifat bahan isotropik yang demikian dinyatakan oleh indeks biasnya yang berharga tunggal untuk panjang gelombang tertentu. Pada kristal – kristal – kristal kristal tertentu misalnya kalsit dan kuartz, kecepatan cahaya didalamnya tidak sama kesegala arah. Bahan yang demikian disebut bahan anisotropik ( ti dak isotropik). Sifat anisotropik ini dinyatakan dengan indeks bias ganda untuk panjang gelombang tertentu. Sehingga bahan anisotropik juga disebut bahan pembias ganda. Cara Kerja 1. Siapkan larutan sampel yang akan diuji. 2. Tabung porselin dibersihkan dengan air. 3.Tabung porselin diisi dengan aquades sampai penuh, diusahakan jangan sampai timbul gelembung udara, kemudian tabung ditutup hingga rapat. 4.Tabung dimasukkan ke dalam polarimeter 5.Analizer diputar hingga medan pandang yang nampak pada t eropong gelap semua. 6.Kedudukan sudut polarizer dapat dibaca pada skala polarimeter.
7.Kemdian atur cahaya hingga terlihat setengah terang, terang, setengah gelap dan diukurPutaran optiknya. 8.Suhu aquades diukur dengan menggunakan thermometer. 9.Tabung porselin dicuci hingga bersih.
Komponen polarimeter 1. Sumber cahaya monokromat Yaitu sinar yang dapat memancarkan sinar monokromatis. Sumber cahaya yang digunakan biasanya adalah lampu Natrium dengan panjang gelombang 589,3 nm. Selain itu juga dapat digunakan lampu uap raksa dengan panjang gelombang 546 nm. 2. Polisator dan analisator Polarisator berfungsi untuk menghasilkan sinar terpolarisir. Sedangkan analisator berfungsi untuk menganalisa sudut yang terpolarisasi. Yang digunakan sebagai polarisator dan analisator adalah prisma nikol. 3. Prisma setengah nikol Merupakan alat untuk menghasilkan bayangan setengah yaitu bayangan gelap dan gelap terang. 4. Skala lingkar Merupakan skala yang bentuknya melingkar dan pembacaan skalanya dilakukan jika telah didapatkan pengamatan tepat baur-baur. 5. Wadah sampel (tabung polarimeter) Wadah sampel ini berbentuk silinder yang terbuat dari kaca yang tertutup dikedua ujungnya berukuran besar dan yang lain berukuran berukuran kecil, biasanya mempunya ukuran panjang 0,5 ; 1 ; 2 dm. Wadah sampel ini harus dibersihkan secara hari-hati dan tidak boleh ada gelembung udara yang yang terperangkap didalamnya. 6. Detektor Pada polarimeter manual yang digunakan sebagai detektor adalah mata, sedangkan polarimeter lain dapat digunakan detektor fotoelektrik. Beberapa hal yang harus diperhatikan pada penggunaan polarimeter, yaitu: 1. Larutan sampel harus jernih atau tidak mengandung partikel yang tersuspensi
di dalamnya. Partikel tersebut akan menghamburkan cahaya yang melewati larutan.
2. Tidak terdapat gelembung udara pada tabung sampel saat diisi larutan. 3. Selalu dimulai dengan menentukan keadaan nol untuk mengkoreksi pembac aan. 4. Pembacaan rotasi optik dilakukan beberapa kali, sampai didapat data yang
dapat dihitung rata-ratanya Diposkan oleh instrumentanalis.blogspot.com di 23.17 Tidak ada komentar: Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke FacebookBagikan ke Pinterest
REFRAKTOMETER Pengertian Refraktometer dan Indeks bias - Refraktometer adalah alat yang
digunakan untuk mengukur kadar/ konsentrasi bahan terlarut. Misalnya gula, garam, protein, dsb. Prinsip kerja dari refraktometer sesuai dengan namanya adalah memanfaatkan refraksi cahaya. Refraktometer ditemukan oleh Dr. Ernest Abbe seorang ilmuan dari German pada permulaan abad 20 (Anonim, 2010). Indeks bias adalah perbandingan kecepatan cahaya dalam udara dengan kecepatan cahaya dalam zat tersebut. Indeks bias berfungsi untuk identifikasi zat kemurnian, suhu pengukuran dilakukan pada suhu 20 oC dan suhu tersebut harus benar-benar diatur dan dipertahankan karena sangat mempengaruhi indeks bias. Harga indeks bias dinyatakan dalam farmakope Indonesia edisi empat dinyatakan garis (D) caha ya natrium pada panjang gelombang 589,0 nm dan 589,6 nm. Umumnya alat dirancang untuk digunakan dengan cahaya putih. Alat yang digunakan untuk mengukur indeks bias adalah refraktometer ABBE. Untuk mencapai kestabilan, alat harus dikalibrasi dengan menggunakan plat glass standart (Anonim, 2010). Refraktometer Abbe adalah refraktometer untuk mengukur indeks bias cairan, padatan dalam cairan atau serbuk dengan indeks bias dari 1,300 sampai 1,700 dan persentase padatan 0 sampai 95%, alat untuk menentukan indeks bias minyak, lemak, gelas optis, larutan gula, dan sebagainnya, indeks bias antara 1,300 dan 1,700 dapat dibaca langsung dengan ketelitian sampai 0,001 dan dapat diperkirakan sampai 0,0002 dari gelas skala di dalam (Mulyono, 1997). Pengukurannya didasarkan atas prinsip bahwa cahaya yang masuk melalui prismacahaya hanya bisa melewati bidang batas antara cairan dan prisma kerja dengan suatu sudut yang terletak dalam batas-batas tertentu yang ditentukan oleh sudut batas antara cairan dan alas Sumber:
Refractometer Refractometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar / konsentrasi bahan terlarut misalnya : Gula, Garam, Protein dsb. Prinsip kerja dari refractometer sesuai dengan namanya adalah dengan memanfaatkan refraksi cahaya. Seperti terlihat pada Gambar di bawah ini sebuah sedotan yang dicelupkan ke dalam gelas yang berisi air akan terlihat terbengkok. Pada Gambar kedua sebuah sedotan dicelupkan ke dalam sebuah gelas yang berisi lauran gula. Terlihat sedotan terbengkok lebih tajam. Fenomena ini terjadi karena adanya refraksi cahaya. Semakin tinggi konsentrasi bahan terlarut (Rapat Jenis Larutan), maka sedotan akan semakin terlihat bengkok secara proporsional. Besarnya sudut pembengkokan ini disebut Refractive Index (nD). Refractometer ditemukan oleh Dr. Ernst Abbe seorang ilmuwan dari German pada permulaan abad 20.
Adapun prinsip kerja dari refractometer dapat digambarkan sebagai berikut : 1. Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu : Sample, Prisma dan Papan Skala. Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan dengan sample. 2. Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah, maka sudut refraksi akan
lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample besar. Maka pada papan skala sinar “a” akan jatuh pada skala rendah. 3. Jika sample merupakan larutan pekat / konsentrasi tinggi, maka sudut refraksi akan
kecil karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil. Pada gambar terlihar sinar “b” jatuh pada skala besar. Dari penjelasan di atas jelas bahwa konsentrasi larutan akan berpengaruh secara proporsional terhadap sudut refraksi. Pada prakteknya Refractometer akan ditera pada skala sesuai dengan penggunaannya. Sebagai contoh Refractometer yang dipakai untuk mengukur konsentrasi larutan gula akan ditera pada skala gula. Begitu juga dengan refractometer untuk larutan garam, protein dll. Konsentrasi bahan terlarut sering dinyatakan dalam satuan Brix(%) yaitu merupakan pronsentasi dari bahan terlarut dalam sample (larutan air). Kadar bahan terlarut merupakan total dari semua bahan dalam air, termasuk gula, garam, protein, asam dsb. Pada dasarnya Brix(%) dinyatakan sebagai jumlah gram dari cane sugar yang terdapat dalam larutan 100g cane sugar. Jadi pada saat mengukur larutan gula, Brix(%) harus benar-benar tepat sesuai dengan konsentrasinya. Dibawah ini tabel yang menunjukkan korelasi antara Brix(%) dengan Refractive Index (nD).
Polarimeter merupakan suatu alat yang tersusun atas polarisator dan analisator. Polarimeter adalah Polaroid yang dapat mempolarisasi cahaya, sedangkan anlisator adalah Polaroid yang dapat menganalisa/mempolarisasikan cahaya.
Polarimetri adalah suatu metoda analisa yang berdasarkan pada pengukuran daya putaran optis dari suatu larutan. Daya putaran optis adalah kemampuan suatu zat untuk memutar bidang getar sinar terpolarisir. Sinar terpolarisir merupakan suatu sinar yang mempunyai satu arah bidang getar dan arah tersebut tegak lurus terhadap arah rambatannya. Senyawa optis aktif adalah senyawa yang dapat memutar bidang getar sinar terpolarisir. Zat yang optis ditandai dengan adanya atom karbon asimetris atau atom C kiral dalam senyawa organik, contoh : kuarsa ( SiO 2 ), fruktosa.
Polarimeter dapat digunakan untuk : 1.
Menganalisa zat yang optis aktif
2.
Mengukur kadar gula
3.
Penentuan antibiotik dan enzim
Syarat senyawa yang bisa dianalisa dengan polarimetri adalah : 1.
Memiliki struktur bidang kristal tertentu ( dijumpai pada zat padat)
2. Memiliki struktur molekul tertentu atau biasanya dijumpai pada zat cair. Struktur molekul adalah struktur yang asimetris, seperti pada glukosa.
Prinsip dasar polarimetris ini adalah pengukuran daya putar optis suatu zat yang menimbulkan terjadinya putaran bidang getar sinar terpolarisir. Pemutaran bidang getar sinar terpolarisir oleh senyawa optis aktif ada 2 macam, yaitu : 1.Dexro rotary (+), jika arah putarnya ke kanan atau sesuai putaran jarum jam.
2.Levo rotary (-), jika arah putarnya ke kiri atau berlawanan dengan putaran jarum jam.
Jenis – jenis polarimeter : 1.
Spektropolarimeter
Merupakan satu jenis polarimeter yang dapat digunakan untuk mengukur aktifitas optik dan besarnya penyerapan. Pada alat ini mula – mula sinar berada dari lampu akan melalui suatur monokromator dan melewati suatu polarisator untuk menghasilkan sinar terpolarisir. Polarisator ini berhubungan langsung dengan modulator yang berguna untuk menghatur tingkat sinar yang terpolarisasi secara elektris yang dapat diamati pada servo amplifier. Kemudian sinar melewati sampel dan analisator sebelum mencapai tabung pengadaan sinar, dan dapat dilakukan dengan pengamatan pada indikator. 2.
Optical rotatory dispersion ( ORD )
Alat ini merupakan modifikasi dari spektropolarimeter, prinsipnya sama dengan spektropolarimeter, tetapi terdapat perbedaan yaitu pada ORD ini sinar diatur berdasarkan tingkat polarisasinya, yaitu pada frekuensi 12 Hz oleh motor driven yang menyebabkan polarisator bergerak – gerak dan membentuk sudut 1 atau 2 derajat atau lebih. Selain itu servoamplifiernya hanya dapat merespon pada frekuensi 12 Hz sehingga servomotor akan mengatur analisator secara kontinu dan servomotor juga memposisikan penderkorder untuk menghasilkan suatu grafik. 3.
Circular Dichroism Apparatus ( CDA )
CDA ini merupakan modifikasi dari spektrofotometer konfensional yang digunakan untuk menentukan dua serapan atau absorban. Nilai polarisasi sekular ini dapat ditentukan dalam 2 langkah, yaitu yang pertama sinar harus mengalami polarisasi bidang dan kedua yaitu sinar terpolarisasi tersebut diubah menjadi komponen terpolarisasi sirkular kanan dan sirkular kiri. Untuk mengubah komponen menjadi terpolarisasi sekular kanan dan kiri, dapat digunakan tiga tipe alat, yaitu the Fresnel rhomb, modulator pockets elektro-optik dan modulator tekanan photo-elastic. 4.
Saccarimeter
Alat ini hanya dapat digunakan untuk menentukan kadar gula.
Sinar mempunyai arah getar atau arah rambat kesegala arah dengan variasi warna dan panjang gelombang yang dikenal dengan sinar polikromatis. Untuk menghasilkan sinar monokromatis, maka digunakan suatu filter atau sumber sinar tertentu. Sinar monokromatis ini akan melewati suatu prisma yang terdiri dari suatu kristal yang mempunyai sifat seperti layar yang dapat menghalangi jalannya sinar, sehingga
dihasilkan sinar yang hanya mempunyai satu arah bidang getar yang disebut sebagai sinar terpolarisasi. Rotasi spesifik disimbolkan dengan [α] sehingga dapat dirumuskan : [α]
= α / dc
Dimana : α = besar sudut yang terpolarisasi oleh suatu larutan dengan konsentrasi c gram zat terlarut per mL larutan. d = merupakan panjang lajur larutan ( dm ) c = merupakan konsentrasi ( gram/mL ). Karena panjang gelombang yang sering digunakan adalah 589,3 nm yaitu garis D lampu natrium dan suhu standar 20 oC, maka [α]T ditulis menjadi [α].
Hal-hal yang dapat mempengaruhi sudut putar suatu larutan adalah sebagai berikut : 1.
Jenis zat.
Masing – masing zat memberikan sudut putaran yang berbeda terhadap bidang getar sinar terpolarisir. 2.
Panjang lajur larutan dan panjang tabung.
Jika lajur larutan diperbesar maka putarannya juga makin besar. 3.
Suhu.
Makin tinggi suhu maka sudut putarannya makin kecil, hal ini disebabkan karena zat akan memuai dengan naiknya suhu sehingga zat yang berada dalam tabung akan berkurang. 4.
Konsentrasi zat
Konsentrasi sebanding dengan sudut putaran, jika konsentrasi dinaikkan maka putarannya semakin besar. 5.
Jenis sinar ( panjang gelombang)
Pada panjang gelombang yang berbeda zat yang sama mempunyai nilai putaran yang berbeda. 6.
Pelarut
Zat yang sama mempunyai nilai putaran yang berbeda dalam pelarut yang berbeda.
Komponen-komponen alat polarimeter adalah:
1.
Sumber Cahaya monokromatis
Yaitu sinar yang dapat memancarkan sinar monokromatis. Sumber cahaya yang digunakan biasanya adalah lampu D Natrium dengan panjang gelombang 589,3 nm. Selain itu juga dapat digunakan lampu uap raksa dengan panjang gelombang 546 nm. 2.
Lensa kolimator
Berfungsi mensejajarkan sinar dari lampu natrium atau dari sumber cahaya sebelum masuk ke polarisator. 3.
Polarisator dan Analisator.
Polarisator berfungsi untuk menghasilkan sinar terpolarisir. Sedangkan analisator berfungsi untuk menganalisa sudut yang terpolarisasi. Yang digunakan sebagai polarisator dan analisator adalah prisma nikol. Prisma setengah nikol merupakan alat untuk menghasilkan bayangan setengah yaitu bayangan terang gelap dan gelap terang. 4.
Skala lingkar.
Merupakan skala yang bentuknya melingkar dan pembacaan skalanya dilakukan jika telah didapatkan pengamatan tepat baur-baur. 5.
Wadah sampel ( tabung polarimeter )
Wadah sampel ini berbentuk silinder yang terbuat dari kaca yang tertutup dikedua ujungnya berukuran besar dan yang lain berukuran kecil, biasanya mempunyai ukuran panjang 0,5 ; 1 ; 2 dm. Wadah sampel ini harus dibersihkan secara hati-hati dan tidak bileh ada gelembung udara yang terperangkap didalamnya. 6.
Detektor.
Pada polarimeter manual yang digunakan sebagai detektor adalah mata, sedangkan polarimeter lain dapat digunakan detektor fotoelektrik. Sinar monokromatis dari lampu natrium akan melewati lensa kolimator sehingga berkas sinarnya dibuat paralel. Kemudian dipolarisasikan oleh prisma kalsit atau prisma nikol polarisator. Sinar yang terpolarisasi akan diteruskan keprisma setengah nikol untuk mendapatkan bayangan setengah dan akan melewati sampel yang terdapat dalam tabung kaca yang tertutup pada kedua ujungnya yang panjangnya diketahui. Sampel tersebut akan memutar bidang getar sinar terpolarisasi ke kanan atau ke kiri dan dianalisa oleh analisator. Besarnya sudut putaran oleh sampel dapat dilihat pada skala lingkar yang diiamati dengan mata. Diposkan oleh Instrumentasi di 03.24 Tidak ada komentar: Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke FacebookBagikan ke Pinterest
SABTU, 27 OKTOBER 2012
refraktometer Refraktometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar/ konsentrasi bahan terlarut berdasarkan indeks biasnya. Misalnya gula, garam, protein, dsb. Refraktometer ditemukan oleh Dr. Ernest Abbe seorang ilmuan dari German pada permulaan abad 20 (Anonim, 2010).
Prinsip kerja dari refraktometer sesuai dengan namanya adalah memanfaatkan refraksi cahaya. Seperti pada gambar dibawah ini, sebuah sedotan yang dicelupkan ke dalam geals yang berisi air akan terlihat terbengkok. Pada gambar kedua sebuah sedotan dielupkan ke dalam sebuah gelas yang berisi air gula. Terlihat sedotan terbengkok lebih tajam. Hali ini terjadi karena adanya refraksi cahaya. Semakin tinggi konsentrasi bahan terlarut maka sedotan akan semakin terlihat bengkok secara proposional
Alat ini sangat mudah dalam penggunaan dan perawatannya. Untuk menjaga keakuratan pembacaan dari refraktometer ini maka kita harus mengenal tiap bagian-bagian dari alat ini.
1.
Bagian-Bagian Alat Day light plate (kaca) Day light plate berfungsi untuk melindungi prisma dari goresan akibat
debu, benda asing, atau untuk mencegah agar sampel yang diteteskan pada prisma tidak menetes atau jatuh.
2. Prisma (biru) Prisma merupakan bagian yang paling sensitif terhadap goresan. Prisma berfungsi untuk pembacaan skala dari zat terlarut dan mengubah cahaya polikromatis (cahaya lampu/matahari) menjadi monokromatis. 3. Knop pengatur skala Knop pengagtur skala berfungsi untuk mengkalibrasi skala menggunakan aquades. Cara kerjanya ialah knop diputar searah atau berlawanan arah
jarum jam hinggan didapatkan skala paling kecil (0.00 untuk refraktometer salinitas, 1.000 untuk refraktometer urine). 4. Lensa Lensa berfungsi untuk memfokuskan cahay yang monokromatis. 5. Handle Handle berfungsi untuk memegang alat refraktometer dan menjaga suhu agar stabil. 6. Biomaterial strip Biomaterial strip teerletak pada bagian dalam alat (tidak terlihat) dan berfungsi untuk mengatur suhu sekitar 18 – 28 OC. Jika saat pengukuran suhunya mencapai kurang dari 18 OC atau melebihi 28 OC maka secara otomatis
refraktometer
akan
mengatur
suhunya
agar
sesuai
dengan range yaitu 18 – 28 OC. 7. Lensa pembesar Sesuai dengan namanya, lensa pembesar berfungsi untuk memperbesar skala yang terlihat pada eye piece. 8. Eye piece Eye piece merupakan tempat untuk melihat skala yang ditunjukkan oleh refraktometer. 9. Skala Skala berguna untuk melihat , konsentrasi, dan massa jenis suatu larutan.
Macam-macam refraktometer Refraktometer Abbe
1.
-
Merupakan alat untuk determinasi sacara cepat k onsentrasi, kemurnian, kualitas disperse dari sampel cair, padat dan plastik
-
Dapat digunakan untuk mengukur bermacam-macam indeks bias suatu larutan
-
Dapat juga digunakan untuk mengukur kadar tetapi kita harus membuat kurva standar
-
Bagian Refraktometer Abbe : mmpunyai 2 lubang pengamatan
-
Pemeliharaan Refraktometer Abbe :
a.
Setelah dipakai prisma dibersihkan sampai kering
b.
Kalibrasi dengan Larutan bromonophtalehe yang sudah diketahui indeks biasnya
-
Contoh sampel :
a.
Larutan : alcohol, eter
b.
Minyak : wax
c.
Makanan : sari buah, sirup
2.
Refraktometer tangan ( hand Refraktometer)
-
Indeks biasnya sudah dikonversikan sehingga dapat langsung dibaca kadarnya
-
Hanya untuk mengukur kadar zat tertentu saja
-
Bagian Hand Refraktometer : mmpunyai 1 lubang pengamatan
-
Pemeliharaan hand Refraktometer :
a.
Setelah dipakai prisma dibersihkan sampai kering
b.
Kalibrasi dengan aquades sampai batas biru putih yang menunjukan skala 0.
-
Macam-macam Hand refraktometer :
a.
Hand refraktometer brik untuk gula 0-32%
b.
Hand refraktometeruntuk salt untuk NaCl 0-28%
3.
Refraktometer brik
Cara Menggunakan
Cara penggunaan dari alat refraktometer ialah : 1.
Refraktometer dibersihkan terlebih dahulu dengan tisu ke arah bawah
2.
Refraktometer ditetesi dengan aquadest atau larutan NaCl 5% pada bagian prisma dan day light plate
3.
Refraktometer dibersihkan dengan kertas tissue sisa aquadest / NaCl yang tertinggal
4.
Sampel cairan diteteskan pada prisma 1 – 3 tetes
5.
Skala kemudian dilihat ditempat yang bercahaya dan dibaca skalanya
6.
Kaca dan prisma dibilas dengan aquades / NaCl 5% serta dikeringkan dengan tisu, dan
7.
Refraktometer disimpan di tempat kering
Cara Pembersihan
1.
Day light plate pada refraktometer dibuka
2.
Bersihkan sampel pada bidang prisma dengan menggunakan tissu kering dengan cara diusapkan ke sampel secara perlahan-lahan & hati-hati
3.
Refraktometr setelah dibersihkan dengan tissue lalu dibersihlkan refraktometer menggunakan kertas lensa
4.
Penutup prisma ditutup secara perlahan-lahan dan disimpan.
VISKOMETER Viskometer adalah alat yang dipergunakan untuk mengukur viskositas atau kekentalan suatu larutan. Kebanyakan viscometer mengukur kecepatan dari suatu cairan mengalir melalui pipa gelas (gelas kapiler), bila cairan itu mengalir cepat maka viskositas cairan itu rendah (misalnya cair) dan bila cairan itu mengalir lambat maka dikatakan viskositasnya tinggi (misalnya madu). Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas. Ada beberapa viscometer yang sering digunakan untuk menentukan viskositas suatu larutan, yaitu : 1. Viskometer ostwald 2. Viskometer Hoppler 3. Viskometer Cup and Bo 4. Viskometer Cone and Plate (Brookefield)
Viskometer Ostwald yaitu dengan cara mengukur waktu yang dibutuhkan bagi cairan dalam melewati 2 tanda ketika mengalir karena gravitasi melalui viskometer Ostwald.
Untuk mengkalibrasi viskometer Ostwald adalah dengan air yang sudah diketahui tingkat viskositasnya.
Cara penggunaannya adalah :
pergunakan viskometer yang sudah bersih. Pipetkan cairan ke dalam viskometer dengan menggunakan pipet. Lalu hisap cairan dengan menggunakan pushball sampai melewati 2 batas. Siapkan stopwatch , kendurkan cairan sampai batas pertama lalu mulai penghitungan. 5. Catat hasil, Dan lakukan penghitungan dengan rumus. 1. 2. 3. 4.
6. Usahakan saat melakukan penghitungan kita menggenggam di lengan yang
tidak berisi cairan.
Viskositas dapat juga ditentukan dengan cara hoppler, berdasarkan hukum stokes (berdasarkan jatuhnya benda melalui medium zat cair).
1. 2. 3.
Prosedur Kerja Dengan Viskosimeter Hoppler Ukur diameter bola Timbang massa bola Ukur panjang tabung viscometer dari batas atas - batas bawah
4. Tentukan massa jenis masing- masing cairan 5. Ukur temperature alat viskositas Hoppler 6. Isi tabung dengan aquades dan dimasukkan bola 7. Pada saat bola diatas, stopwatch dihidupkan 8. Pada saat bola dibawah, stopwatch dimatikan 9. Catat waktu bola jatuh dari batas atas sampai batas bawah 10. Tabung dibalik 11. Ulangi prosedur 3 – 6 sebanyak 3 kali berturut- turut, pada temperature lain dan cairan yang lain
Dalam viskometer ini sampel dimasukkan dalam ruang antara dinding luar bob/rotor dan dinding dalam mangkuk (cup) yang pas dengan rotor tersebut. Berbagai alat yang tersedia berbeda dalam hal bagian yang berputar, ada alat dimana yang berputar adalah rotornya, ada juga bagian mangkuknya yang berputar.
Alat viscotester adalah contoh viskometer dimana yang berputar adalah bagian rotor. Terdapat dua tipe yaitu viscotester VT-03 F dan VT- 04 F :
1.
VT -04 F digunakan untuk mengukur zat cair dengan viskositas tinggi,
2.
VT-03F untuk mengukur zat cair yang viskositasnya rendah.
Prinsip pengukuran viskositas dengan alat ini adalah cairan uji dimasukkan kedalam mangkuk, rotor dipasang .kemudian alat dihidupkan. Viskositas zat cair dapat langsung dibaca pada skala .
Cara pemakaiannya adalah sampel ditempatkan ditengah-tengah papan, kemudian dinaikkan hingga posisi dibawah kerucut. Kerucut digerakkan oleh motor dengan bermacam kecapatan dan sampelnya digeser didalam ruang semit antara papan yang diam dan kemudian kerucut yang berputar.
Viscometer Cone/ Plate adalah alat ukur kekentalan yang memberikan peneliti suatu instrumen yang canggih untuk menentukan secara rutin viskositas absolut cairan dalam volume sampel kecil. Cone dan plate
memberikan presisi yang diperlukan untuk pengembangan data rheologi lengkap.
Ada beberapa hal yang mempengaruhi akurasi dari alat ini, misalnya:
1. Dipakai pada cone dan plate 2. ukuran sample 3. waktu yang dibutuhkan untuk memungkinkan sampel untuk menstabilkan pada pelat sebelum terbaca 4. kebersihan kerucut dan plat 5. jenis bahan, tinggi atau rendah viskositas, ukuran partikel 6. tipe cone, cone rentang yang lebih rendah memberikan akurasi yang lebih tinggi 7. shear rate ditempatkan untuk sampel Prosedur Kalibrasi untuk Cone/Plate Viscometer
1. Atur jarak antara cone spindle dengan plate sesuai dengan Instruction Manual 2. Pilih viscosity standard yang akan memberikan nilai pembacaan antara 10% hingga 100% dari Full Scale Range (FSR). Sebaiknya pilih standard dengan nilai mendekati 100% FSR. 3. Masukkan sample ke dalam cup dan biarkan selama 15 menit untuk mencapai suhu setting 4. Lakukan pengukuran dan catat hasilnya baik % Torque dan cP. Catatan : Spindle harus berputar minimum 5 putaran sebelum pengukuran diambil. Penggunaan standard pada rentang 5 cP s.d 5.000 cP dianjurkan untuk instrument cone/plate. Jangan gunakan viscsity standard diatas 5.000 cP. Toleransi dari viscometer Brookfield adalah 1% dari Full Scale Range (FSR). FSR adalah nilai maksium yang mampu diukur oleh alat dengan kombinasi setting Spindle dan Kecepatan putar spindle yang kita tetapkan. Sedangkan toleransi dari cairan standard adalah 1% dari nilai viscosity cairan yang bersangkutan.
VISKOMETER
Viskometer adalah alat yang dipergunakan untuk mengukur viskositas suatu larutan. Viskositas disini adalah kekentalan atau mengukur konsentrasi suatu cairan secara kualitatif. Viskometer dibagi menjadi 4 jenis yaitu : 1. Viskometer ostwald. Yaitu dengan cara mengukur waktu yang dibutuhkan bagi cairan dalam melewati 2 tanda ketika mengalir karena gravitasi melalui viskometer Ostwald. Untuk mengkalibrasi viskometer Ostwald adalah dengan air yang sudah diketahui tingkat viskositasnya.
Cara penggunaannya adalah : 1.1 pergunakan viskometer yang sudah bersih. 1.2 Pipetkan cairan ke dalam viskometer dengan menggunakan pipet. 1.3 Lalu hisap cairan dengan menggunakan pushball sampai melewati 2 batas. 1.4 Siapkan stopwatch , kendurkan cairan sampai batas pertama lalu mulai penghitungan. 1.5 Catat hasil, Dan lakukan penghitungan dengan rumus. 1.6 Usahakan saat melakukan penghitungan kita menggenggam di lengan yang tidak berisi cairan. 2. Viskometer Hoppler VISKOSIMETER HOPPLER Viskositas dapat juga ditentukan dengan cara hoppler, berdasarkan hukum stokes. Hukum stokes berdasarkan jatuhnya benda melalui medium zat cair. Benda bulat (bola)
dengan jari- jari (r) dan massa jenis ( ℓi ) yang jatuh karena gaya grafitasi melalui fluida dengan massa jenis ( ℓ ) fluida akan mempunyai gaya grafitasi sebesar: f 1 = (4/3) π r3 (ℓ - ℓi) g.
benda yang jatuh mempunyai kecepatan yang makin lama makin besar. Tetapi dalam medium ada gaya gesek yang makin besar bila kecepatan benda bertambah besar. Pada saat kesetimbangan (Vmaks), besarnya kecepatan benda jatuh tetap. Menurut George Stokes untuk benda jatuh tersebut besarnya gaya gesekan pada kesetimbangan : f1 = f2 = 6 π r Vmaks η = (4/3)πr 3 (ℓ - ℓi) g η= dengan t = waktu bola jatuh setinggi h
pada percobaan ini dipakai penentuan harga relative terhadap harganya: sehingga
1. 2. 3. 4. 5.
Dimana ηx adalah viskositas zat x, ηa adalah viskositas air, ℓx adalah rapat jenis zat x, ℓa adalah rapat jenis air, tx adalah waktu bola jatuh stinggi h pada zat x dan ta adalah waktu bola jatuh setinggi h pada air. Hukum hess merupakan dasar viskometer bola jatuh. Viskometer ini terdiri dari gelas silinder dengan cairan yang akan diteliti dan dimasukan dalam termosfat. Faktor- faktor yang mempengaruhi viskositas antara lain : Ukuran molekul Gaya tarik intra molekul Suhu Tekanan Luas permukaan
Prosedur Kerja Dengan Viskosimeter Hoppler
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.
Ukur diameter bola Timbang massa bola Ukur panjang tabung viscometer dari batas atas - batas bawah Tentukan massa jenis masing- masing cairan Ukur temperature alat viskositas Hoppler Isi tabung dengan aquades dan dimasukkan bola Pada saat bola diatas, stopwatch dihidupkan Pada saat bola dibawah, stopwatch dimatikan Catat waktu bola jatuh dari batas atas sampai batas bawah Tabung dibalik Ulangi prosedur 3 – 6 sebanyak 3 kali berturut- turut, pada temperature lain dan cairan yang lain
3. Viskometer Cup and Bob
Dalam viskometer ini sampel dimasukkan dalam ruang antara dinding luar bob/rotor dan dinding dalam mangkuk (cup) yang pas dengan rotor tersebut. Berbagai alat yang tersedia berbeda dalam hal bagian yang berputar, ada alat dimana yang berputar adalah rotornya, ada juga bagian mangkuknya yang berputar. Alat viscotester adalah contoh viskometer dimana yang berputar adalah bagian rotor. Terdapat dua tipe yaitu viscotester VT-03 F dan VT- 04 F. VT -04 F digunakan untuk mengukur zat cair dengan viskositas tinggi, VT-03F untuk mengukur zat cair yang viskositasnya rendah. Prinsip pengukuran viskositas dengan alat ini adalah cairan uji dimasukkan kedalam mangkuk, rotor dipasang .kemudian alat dihidupkan. Viskositas zat cair dapat langsung dibaca pada skala .
4. Viskometer Cone and Plate (Brookefield) Cara pemakaiannya adalah sampel ditempatkan ditengah-tengah papan, kemudian dinaikkan hingga posisi dibawah kerucut. Kerucut digerakkan oleh motor dengan bermacam kecapatan dan
sampelnya digeser didalam ruang semit antara papan yang diam dan kemudian kerucut yang berputar.
Viscometer Cone/ Plate adalah alat ukur kekentalan yang memberikan peneliti suatu instrumen yang canggih untuk menentukan secara rutin viskositas absolut cairan dalam volume sampel kecil. Cone dan plate memberikan presisi yang diperlukan untuk pengembangan data rheologi lengkap.
Akurasi alat : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
1. 2. 3. 4. 1. 2.
Ada beberapa hal yang mempengaruhi akurasi dari alat ini, misalnya: Dipakai pada cone dan plate ukuran sample waktu yang dibutuhkan untuk memungkinkan sampel untuk menstabilkan pada pelat sebelum terbaca kebersihan kerucut dan plat jenis bahan, tinggi atau rendah viskositas, ukuran partikel tipe cone, cone rentang yang lebih rendah memberikan akurasi yang lebih tinggi shear rate ditempatkan untuk sampel
Prosedur Kalibrasi untuk Cone/Plate Viscometer Atur jarak antara cone spindle dengan plate sesuai dengan Instruction Manual Pilih viscosity standard yang akan memberikan nilai pembacaan antara 10% hingga 100% dari Full Scale Range (FSR). Sebaiknya pilih standard dengan nilai mendekati 100% FSR. Masukkan sample ke dalam cup dan biarkan selama 15 menit untuk mencapai suhu setting Lakukan pengukuran dan catat hasilnya baik % Torque dan cP. Catatan : Spindle harus berputar minimum 5 putaran sebelum pengukuran diambil. Penggunaan standard pada rentang 5 cP s.d 5.000 cP dianjurkan untuk i nstrument cone/plate. Jangan gunakan viscsity standard diatas 5.000 cP. Toleransi dari viscometer Brookfield adalah 1% dari Full Scale Range (FSR). FSR adalah nilai maksium yang mampu diukur oleh alat dengan kombinasi setting Spindle dan Kecepatan putar spindle yang kita tetapkan. Sedangkan toleransi dari cairan standard adalah 1% dari nilai viscosity cairan yang bersangkutan.
VISKOMETER Sebuah viskometer (juga disebut viscosimeter) adalah alat yang digunakan untuk mengukur viskositas dari suatu fluida. Untuk cairan dengan viskositas yang bervariasi dengan kondisi aliran, alat yang disebut Rheometer yang digunakan. Viskometer hanya mengukur satu kondisi di bawah aliran. Secara umum, baik cairan tetap diam dan objek yang bergerak
melalui itu, atau objek stasioner dan cairan bergerak melewatinya. Hambatan yang disebabkan oleh gerakan relatif dari cairan dan pe rmukaan adalah ukuran viskositas. Kondisi aliran harus memiliki nilai yang cukup kecil dari bilangan Reynolds untuk menjadi aliran yang laminar. Pada 20,00 derajat Celcius, viskositas air adalah 1,002 MPa ° S dan viskositas kinematik nya (rasio viskositas kepadatan) adalah 1,0038 mm2 / s. Nilai-nilai ini digunakan untuk kalibrasi jenis tertentu dari viskometer. Ada dua viskometer standar laboratorium yang dikenal:
1) Viskometer Tabung U (U Tube) Perangkat ini juga dikenal sebagai Alat ukur kekentalan gelas kapiler atau Alat ukur kekentalan Ostwald, yang dinamai dari Wilhelm Ostwald. Versi lain adalah viskometer Ubbelohde, yang terdiri dari tabung kaca berbentuk U dipegang vertikal dalam sebuah bak suhu terkontrol. Dalam salah satu lengan U adalah bagian vertikal yang menanggung kapiler. Di atas bagian alat ini adalah bohlam, dengan bohlam lainnya lebih rendah di lengan lainnya. Dalam penggunaannya, cairan ditarik ke dalam bola atas dengan pengisapan, kemudian dibiarkan mengalir melalui kapiler ke dalam bola yang rendah. Dua tanda (s atu di atas dan satu di bawah bola atas) menunjukkan volume yang diketahui. Waktu yang dibutuhkan untuk tingkat cairan untuk lulus antara tanda sebanding dengan viskositas kinematik. Sebagian besar unit komersial disediakan dengan faktor konversi, atau dapat dikalibrasi oleh cairan sifat yang dikenal.
2) Viskometer Bola Jatuh (Falling Sphere) Hukum Stokes adalah dasar dari viskometer bola jatuh, di mana fluida stasioner dalam tabung gelas yang vertikal. Sebuah bola dengan ukuran yang dikenal dan kepadatan yang diperbolehkan turun melalui cairan. Jika benar dipilih, bola itu mencapai kecepatan terminal, yang dapat diukur dengan waktu yang dibutuhkan untuk melalui dua t anda pada tabung. Penginderaan elektronik dapat digunakan untuk cairan yang buram.
3) viskometer hoppler berdasarkan hukum stokes pada kecepatan bola maksimum, terjadi keseimbangan sehingga gaya gesek=gaya berat - gaya archimedes. prinsip kerja menggelindingkan bola melalui tabung gelas.
4) viskometer ostwald viskositas dari cairan yang ditentukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan bagi cairan untuk lewat antara dua tanda ketika mengalir karena gravitasi melalui viskometer ostwald
5) viskometer cup dan bob prinsip kerja sampel digeser dalam ruangan antara dinding luar bob dan dinding dalam cup. kelemahannya terjadinya aliran sumbat yang disebabakan geseran yang tinggi sepanjang keliling bagian tube sehingga konsentrasi menurun
6) viskometer cone dan plate cara kerja sampel ditempatkan ditengah papan lalu dinaikkan keposisi bawah kerucut, kerucut digerajkkan oleh motor dengan kecepatan tertentu
Untuk mengetahui kecepatan terminal, ukuran dan kepadatan bola, dan densitas cairan, hukum
Stokes dapat digunakan untuk menghitung viskositas fluida. Serangkaian bantalan bola baja dengan diameter yang berbeda biasanya digunakan dalam percobaan klasik untuk meningkatkan akurasi perhitungan. Percobaan lain menggunakan gliserin sebagai fluida, dan teknik ini digunakan industri untuk memeriksa viskositas cairan yang digunakan dalam proses. Ini mencakup berbagai minyak, dan cairan polimer sebagai solusi.
