REOLOGI

REOLOGI2014

BAB IPENDAHULUANA. Latar Belakang Rheologi adalah ilmu yang mempelajari tentang aliran zat cair dan deformasi zat padat. Rheologi erat kaitannya dengan viskositas. Viskositas (kekentalan) merupakan suatupernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir; semakin tinggi viskositas, semakin besartahanannya untuk mengalir. Viskositas dinyatakan dalam simbol . Viskositas merupakan perbandingan antara Shearing stress F/A dan Rate of shear dv/dr.Satuan viskositas adalah poise atau dyne detik cm-2. Sedangkan pada Sistem NonNewton ada 3 jenis tipe aliran dalam sistem Non-Newtonian, yaitu: plastis, pseudoplastis dan dilatan. Dalam bidang farmasi, prinsip-prinsip rheologi diaplikasikan dalam pembuatan krim, suspensi,emulsi, losion, pasta, penyalut tablet, dan lain-lain. Selain itu, prinsip rheologi digunakan juga untuk karakterisasi produk sediaan farmasi (dosage form) sebagai penjaminan kualitas yang samauntuk setiap batch. Rheologi juga meliputi pencampuran aliran dari bahan, penuangan,pengeluaran dari tube, atau pelewatan dari jarum suntik. Rheologi dari suatu zat tertentu dapat mempengaruhi penerimaan obat bagi pasien, stabilitas fisika obat, bahkan ketersediaan hayatidalam tubuh (bioavailability). Sehingga viskositas telah terbukti dapat mempengaruhi laju absorbsi obat dalam tubuh. Penggolongan bahan menurut tipe aliran dan deformasi ada 2 yaitu Sistem Newton dan SistemNon-Newton. Tipe aliran yang mengikuti Sistem Newton, viskositasnya tetap pada suhu dan tekanan tertentu dan tidak tergantung pada kecepatan geser, sehingga viskositasnya cukupditentukan pada satu kecepatan geser. Ada beberapa istilah dalam Sistem Newton ini :Rate of shear (D) dv/dr untuk menyatakan perbedaan kecepatan (dv) antara dua bidang cairanyang dipisahkan oleh jarak yang sangat kecil (dr). Hal-hal yang mendasari dilakukan praktikum ini untuk mengetahui kemampuan suatu cairan untuk bisa mengalir pada viskositasnya. Misalnya, aliran yang mengikuti Sistem Newton, viskositasnya tetap pada suhu dan tekanan tertentu dan tidak tergantung pada kecepatan geser, sehingga viskositasnya cukup ditentukan pada satu kecepatan geser.B. Maksud PercobaanAdapun maksud dari percobaan ini adalah untuk mengetahui dan memahami tentang rheologi, membedakan cairan newton dan non-newton serta mengetahui dan memahami penentuan viskositas rheologi cairan newton dan non-newton.C. Tujuan PercobaanAdapun tujuan pada praktikum ini adalah :1. Menjelaskan tentang rheologi2. Membedakan cairan Newton dan Non-Newton3. Menentukan viskositas rheologi cairan newton dan non newton

BAB IITINJAUAN PUSTAKAA. Teori UmumRheologi adalah ilmu yang mempelajari tentang aliran cairan dan deformasi. Ahli fisiologi menggunakan ilmu ini untuk memperediksi sirkulasi darah. Para dokter menggunakan untuk menentukan aliran larutan injksi, sedangkan untuk ahli farmasi menggunkannya untuk menentukan aliran emulsi, suspensi dan salep (Rachmat kosman, 2006)Penyelidikan viskositas dari cairan sejati,larutan, dan sistem koloid baik yang encer maupun yang kental jauh lebih bersifat praktis daripada bernilai teoritis.Scott-Blair mengenali pentingnya rheologi dalam farmasi dan menyarankan penerapannya dalam formulasi dan analisis dari produk farmasi.Rheologi meliputi pencampuran dan aliran dari bahan, pemasukan ke dalam wadah, pemindahan sebelum digunakan,pengeluaran dari tube, atau pelewatan dari suatu jarumsuntik.sifat-sifat rheologi dari sistem farmasetik dapat mempengaruhi pemilihan alat yang akan digunakan untuk memproses suatu produk. Penggolongan bahan menurut tipe aliran dan deformasi adalah, Sistem Newton dan Sistem non-Newton.pemilihan bergantung pada sifat-sifat alirannya apakah sesuai dengan hukum aliran dari newton atau tidak.Newton adalah orang pertama yang mempelajari sifat-sifat aliran dari cairan secara kuantitatif.Dia menemukan bahwa makin besar viskositas suatu cairan, akan makin besar pula gaya per satuan luas (shearing stress) yang diperlukan unntuk menghasilkan suatu rate of shear tertentu.satuan Viskositas adalah poise sebagai shearing force yang dibutuhkan untuk menghasilkan kecepatan 1 cm/detik antara dua bidang cairan yang paralel dimana luas masing-masing adalah 1 cm-2 dan dipisahkan oleh jarak 1 cm (Martin, 1993).Berdasrkan grafik sifat aliran cairan newton terbagi atas dua kelompok yaitu (Anonim, 2014) :1. Cairan yang sifat alirannya tidak dipengaruhi oleh waktu.a. Aliran plastikb. Aliran pseudoplastikc. Aliran dilatan2. Cairan yang sifat alirannya dipengeruhi oleh waktua. Aliran tiksotropikb. Aliran rheopeksic. Aliran viskoelastisReologi adalah kajian tentang perubahan bentuk dan rambatan bahan yang disebabkan oleh aplikasi gaya-gaya dengan memasukkan faktor waktu. Pokok bahasan utamanya berkaitan dengan hubungan-hubungan antara tekanan dan perubahan bentuk, fenomena rambatan dan pengurangan tekanan (stress-relaxation), dan kajian tentang viskositas. Sebagai tambahan dari sifat-sifat reologis bahan, ada beberapa sifat mekanis lain berkaitan dengan pergerakan bahan akibat aplikasi gaya-gaya. Sifat-sifat tersebut adalah koefisien geser (drag coefficient), kecepatan (terminal velocity), koefisien gesek (friction coefficient), sifat aliran bahan lepas (flow characteristic), dll (Ansel, 1989).Ahli farmasi kemungkinan besar lebih sering menghadapi cairan non newton dibanding dengan cairan biasa. Oleh karena itu mereka harus mempengaruhi metode yang sesuai untuk mempelajari zat-zat kompleks ini. Non newtonian Bodies adalah zat-zat yang tidak mengikuti persamaan aliran newton : dispersi heterogen cairan dan padatan seperti larutan koloid, emulsi, suspensi cair, salep dan produk-produk serupa masuk kelas ini. Jika bahan-bahan non newton dianalisis dalam suatu viskometer putar dan hasilnya diplot diperoleh berbagai kurva konsistensi yang menggambarkan adanya tiga kelas aliran yakni plastis, pseuodoplastis dan dilatan (Martin, 1993)Kurva aliran ini plastis tidak melalui titik (0,0) tetapi memotong sumbu shearing stress (atau akan memotong, jika bagian lurus dan kurva tersebut diektrapolasikan ke sumbu) pada suatu titik tertentu yang dikenal sebagai harga yield. Bingham bodies tidak akan mengalir sampai shearing stress dicapai sebesar yield value tersebut. Pada harga stress di bawah harga yield, zat bertindak seperti bahan elastis. Ahli rheologi menggolongkan Bingham Bodies suatu bahan yang mempunyai / memperlihatkan yield value, seperti halnya zat padat. Sedang zat-zat yang mulai mengalir pada shearing stress terkecil didefinisikan sebagai cairan. Yield value adalah suatu sifat yang penting dari dispersi-dispersi tertentu (Martin, 1993).Aliran pseudoplastis. Sejumlah besar produk farmasi termasuk gom alam dan sintesis, misalnya : dispersi cair dari traga ileh polimer-polimer dalam larutan, yang merupakan kebalikan dari sistem plastis, yang tersusun dari partikel-partikel yang terflokulasi dalam suspensi, kurva konsistensi untuk bahan pseudoplastis mulai pada titik (0,0) atau paling tidak mendekatinya rate of shear rendah. Akibatnya, berlawanan dengan Bingham Bodies, tidak ada yield value. Tapi karena tidak ada bagian kurva yang linier, maka kita tidak dapat menyatakan viskositas suatu bahan pseudoplastis dengan suatu harga tunggal (Martin, 1993).Aliran dilatan. Suspensi-suspensi tertentu dengan persentase zat padat terdispersi yang tinggi menunjukkan peningkatan dalam daya hambat untuk mengalir dengan peningkatan dalam daya hambat untuk mengalir dengan meningkatnya rate of share. Pada sistem seperti itu sebenarnya volumenya meningkat jika terjadi shear dan oleh karena itu diberi istilah dilatan.zat-zat yang mempunyai sifat-sifat aliran dilatan adalah suspensi-suspensi yang berkosentrasi tinggi (kira-kira 50% atau lebih) dari partikel-partikel kecil yang mengalami deflokulasi.Sifat dilatan , pada istirahat, partikel-partikel tersebut tersusun rapat dengan volume antar partikel atau volume Void (kosong) pada keadaan minimum.tetapi jumlah pembawa dalam suspensi tersebut cukup untuk mengisi volume ini dan menyebabkan partikel-partikel bergerak dari satu tempat ke tempat lainnya pada rate of shear rendah. Pada saat shear stress meningkat, bulk dari sistem tersebut mengembang atau memuai (Martin,1993).

B. Uraian Sampel1.Air suling (Ditjen POM, 1979 : 96)

Nama resmi:Aqua destillata

Nama lain:Aquadest

RM / BM:H2O / 18,02

Bobot jenis:0,997 g/ml (250C)

Pemerian:Cairan jernih; tidak berwarna; tidak berbau; tidak mempunyai rasa

Penyimpanan:Dalam wadah tertutup baik

Kegunaan:Sebagai pelarut

2.Blueberry Topping Jam

Komposisi:Gula, bluebery, air, pengatur keasaman : asam sitrat, pengental : pektin, perisa blueberry (mengandung pewarna Ponceau 4R CI 16255), pengawet : kalium sorbat, pewarna : karmoisin CI 14720, Biru berlian FCF CI 42090BPOM RI MD 234331005001

Brand Produk:Mariza

Nomor Produk:S000000154

Berat Kotor:434.50 g

1. Dimensi Produk:19.00cm X 30.00cm X 20.00cm

3. Marjan CocopandanKomposisi : Gula pasir, air, ekstrat kelapa, ekstrat pandan, perisa cocopandan, pengatur keasaman sitrat, pewarna 4R, CI 16255, 0,1 tetracin, CI 19140Isi bersih : 600 mlProduksi : PT Lasella Food Indonesia, Depok, Indonesia.4. Susu Ultra Cokelat (http://www.ultrajaya.co.id)Penyimpanana. Sebelum dibuka:Sebaiknya disimpan dalam suhu kamar meskipun tanpa disimpan dalam pendingin. Jangka waktu penyimpanan yaitu maksimum 10 bulan. b. Setelah dibuka:Kemasan harus ditutup rapat dan disimpan dalam lemari pendingin dalam suhu 4 C. Produk harus dihabiskan maksimal dalam 7 hari , namun sebaiknya langsung diminum habis setelah dibuka, supaya tetap terjaga kesegarannya.c. Bahan Dasar :Coklat : Susu segar, gula, bubuk coklat,stabilizer, rasa coklat.

BAB IIIMETODE KERJAA. AlatAdapun alat alat yang digunakan dalam praktikum kali ini yaitu, batang pengaduk, botol semprot, gelas kimia 50 ml, gelas ukur 50 ml, Viskometer ostwald, Viskometer Brookfiled, piknometer 25 ml, dan timbangan analitik.a. BahanAdapun bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini, yaitu Aquadest, Hand & Body Marina, sirup marjan, susu ultra vanilla, dan topping blueberry.A. Cara kerjaa. Menentukan viskositas toping blueberryDisiapkan alat dan bahan dan dimasukkan 50 ml Topping Blueberry ke dalam gelas kimia, diukur viskositas sampel menggunakan viskometer Brookfield dengan menggunakan spindle 64. Diukur viskositas naik sampel mulai rpm 0,5 , 2, 5, 10, 20, 50, dan 100. Kemudian diukur viskositas turun sampel mulai 100, 50, 20, 10, 5, 2, dan 0,5 rpm. Dibuat rheogram dari sampel yang telah diamati.b. Menentukan viskositas Hand and Body MarinaDisiapkan alat dan bahan, dimasukkan 50 ml Hand and Body Marina ke dalam gelas kimia, diukur viskositas sampel menggunakan viscometer Brookfield dengan menggunakan spindle 64. Diukur viskositas naik sampel mulai rpm 0,5 , 2, 5, 10, 20, 50, dan 100. Dan diukur viskositas turun sampel mulai 100, 50, 20, 10, 5, 2, dan 0,5 rpm. Dibuat rheogram dari sampel yang telah diamati.c. Menentukan viskositas susu Ultra Milk Disiapkan alat dan bahan, dimasukkan susu ultra ke dalam viskometer Ostwald dan diukur viskositas dari sampel.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASANA. Hasil1. Tabel pengamatan sirup marjanAliran naikRpmkecepatan geserviskositas atas (cp)viskositas atas (p)tekanan geser

0,50,0083333333600360,3

50,0833333334604,60,383333333

100,1666666673403,40,566666667

200,3333333332822,820,94

500,8333333332622,622,183333333

1001,6666666672482,484,133333333

Aliran turun rpmkecepatan geserviskositas atas (cp)viskositas atas (p)tekanan geser

0,50,0083333333600360,3

57,6666666674604,635,26666667

105,1666666673103,116,01666667

204,72822,8213,254

504,2833333332572,5711,00816667

1004,1333333332482,4810,25066667

2. Tabel pengamatan Marina lotion

Aliran naik rpmkecepatan geserviskositas atas (cp)viskositas atas (p)tekanan geser

0,50,008333333127001271,058333333

20,0333333333690036912,3

50,0833333332020020216,83333333

100,1666666671300013021,66666667

200,333333333912091,230,4

500,833333333486048,640,5

1001,666666667304830,4850,8

Aliran turun

Rpmkecepatan geserviskositas atas (cp)viskositas atas (p)tekanan geser

0,50,008333333780007806,5

20,0333333333150031510,5

50,0833333331810018115,08333333

100,16666666712780127,821,3

200,333333333843084,328,1

500,833333333467046,738,91666667

1001,666666667301230,1250,2

3. Tabel pengamatan Topping Blueberry

Aliran naik

rpmkecepatan geserviskositas atas (cp)viskositas atas (p)tekanan geser

0,50,008333333820008206,833333333

20,0333333333480034811,6

50,0833333331990019916,58333333

100,1666666671440014424

200,33333333310350103,534,5

500,833333333778077,864,83333333

1001,666666667577257,7296,2

Aliran turun

Rpmkecepatan geserviskositas (cp)viskositas (p)tekanan geser

0,50,0083333337700770,641666667

20,0333333333120031210,4

50,0833333331610016113,41666667

100,16666666711580115,819,3

200,333333333882088,229,4

500,833333333658065,854,83333333

1001,666666667554455,4492,4

B. PembahasanRheologi berasal dari bahasa yunani mengalir (rheo) dan logos (ilmu), digunakan istilah ini untuk pertama kali oleh Bingham dan Crawford (seperti dilaporkan oleh Fischer) untuk menggambarkan aliran cairan dan deformasi dari padatan, Adapun maksud dari praktikum yaitu untuk mengetahui dan memahami cara penentuan viskositas jenis aliran dari sampel (sirup ABC, topping, ovaltine, dan nutri sari) dengan menggunakan viskometer Brookfield sedangkan tujuannya yaitu menjelaskan tentang rheologi, membedakan cairan newton dan non newton serta menentukan viskositas rheologi cairan newton dan non newton. Dalam rheologi dikenal adanya viskositas yang meliputi viskositas kinematik dan fluiditas yang dipakai sebagai pengganti dari viskositas, dimana viskositas kinematik adalah viskositas absolut dibagi kerapatan cairan (bobot jenis). Pengaruh suhu pada viskositas dalam rheologi yaitu apabila viskositas (gas) meningkat dengan naiknya temperature maka viskositas cairan justru menurun. Jika temperature dinaikkan , fluiditas dari suatu cairan yang merupakan kebalikan dari viskositas dan meningkat dengan tingginya temperature. Aliran dalam rheologi ada 2 yaitu aliran Newton yang merupakan aliran yang gayanya sebanding dengan alirannya. Dan yang kedua aliran nonnewton yang terbagi menjadi 3 yaitu plastik yang memiliki nilai yield merupakan sebuah nilai yang harus dilalui / dilampaui oleh suatu aliran yang sifatnya plastis sebelum ia mengalir. Pseudoplastik yang tidak memiliki nilai yield dan aliran dilatan yaitu aliran yang berbanding terbalik dengan pseudoplastik. Untuk menentukan jenis aliran sampel, terlebih dahulu dicari viskositasnya dari masing-masing sampel dengan menggunakan viskositas brookfield. Pertama-tama, dipasang spindel yang sesuai, kemudian sampel diletakkan dalam wadah dan diturunkan spindel ke dalam wadah yang berisi sampel. Pasang stop kontak, nyalakan motor sambil menekan tombo, biarkan spindel berputar dan lihat skala pada layar, baca angka yang ditunjukkan oleh layar. Pada percobaan ini digunakan 0,5 rpm, 2 rpm, 5 rpm, 10 rpm, 20 rpm, 50 rpm dan 100 rpm.Sampel yang digunakan pada praktikum ini yitu sirup marjan,susu ultra, handbody, dan topping blueberry.Dari hasil percobaan diperoleh hasil bahwa dengan melihat viskositas cairan, sampel yang paling kental adalah topping blueberry dan handbody marina yang mempunyai aliran plastic karena mempunyai nilai yield yang harus dilampaui sebelum cairan itu mengalir. Susu ultra memiliki aliran pseudoplastis dan sirup marjam memiliki aliran dilatan.Aplikasi reologi dan viskositas terhadap stabilitas suspensi maupun emulsi : viskositas suspense kekentalan suatu cairan mempengaruhi pula kecepatan aliran dari cairan tersebut, makin kental suat cairan kecepatan alirannya makin turun ( kecil).kecepatan aliran dari cairan tersebut akan mempengaruhi pula gerakan turunnya partikel yang terdapat di dalamnya. Dengan demikin dengan menambah viskositas cairan, gerakan turun dari partikel yang dikandungnya akan diperlambat.tetapi perlu diingat baha kekentalan suspensi tidak boleh terlalu tinggi agar sedian udah di kocok dan dituang.

DAFTAR PUSTAKAAnonim. 2014. Penuntun Praktikum Farmasi Fisika II. Universitas Muslim Indonesia : Makassar

Ansel., 1989., Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi., UI Press., Jakarta.Dirjen POM. 1979. Farmakope Indonesia Edisi III. Departemen Kesehatan Republik Indonesia : Jakarta

Kosman, R., 2005 Farmasi Fisika., UMI., Makassar

Martin, Alfred. Farmasi Fisik Edisi 3. Penerbit Universitas Indonesia : Jakarta

BAB VIPENUTUPA. KesimpulanDari hasil percobaan dapat disimpulkn bahwa dengan melihat viskositas cairan, sampel yang paling kental adalah topping blueberry dan handbody marina yang mempunyai aliran plastic , susu ultra memiliki aliran pseudoplastis dan sirup marjam memiliki aliran dilatan.

B. SaranDiharapkan kepada praktikan untuk lebih barhati-hati dan teliti lagi dalam praktikum.

LAMPIRANA. Kurva

LAMPIRANSkema Kerjaa. Menentukan viskositas toping blueberryDisiapkan alat dan bahan dan dimasukkan 50 ml Topping Blueberry ke dalam gelas kimia

Diukur viskositas sampel menggunakan viskometer Brookfield

. Diukur viskositas naik sampel mulai rpm 0,5 , 2, 5, 10, 20, 50, dan 100.

Diukur viskositas turun sampel mulai 100, 50, 20, 10, 5, 2, dan 0,5 rpm.

Dibuat rheogram dari sampel yang telah diamati.

b. Menentukan viskositas Hand and Body MarinaDisiapkan alat dan bahan

Dimasukkan 50 ml Hand and Body Marina ke dalam gelas kimia

Diukur viskositas sampel menggunakan viscometer Brookfield dengan menggunakan spindle 64

Diukur viskositas naik sampel mulai rpm 0,5 , 2, 5, 10, 20, 50, dan 100

Diukur viskositas turun sampel mulai 100, 50, 20, 10, 5, 2, dan 0,5 rpm

Dibuat rheogram dari sampel yang telah diamati.

c. Menentukan viskositas susu Ultra Milk Disiapkan alat dan bahan

Dimasukkan susu ultra ke dalam viskometer Ostwald

Diukur viskositas dari sampel.

NUR ATIKA AHMAD15020130271 SYAHRUL RAHMAT LATIF