[FISIKA FARMASI] October 5, 2013

VISKOMETER

Berhasil-tidaknya penentuan dan evaluasi sifat-sifat rheologis dari suatu tertentu

bergantung ada pemilihan metode peralatan yang tepat. Karena rate of shear pada system

Newton berbanding langsung dengan shearing stress, seseorang dapat menggunakan alat

yang beroperasi pada rate of shear tunggal. Peralatan “satu-titik” ini memberikan suatu titik

tunggal pada rheogram lengkap.

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 Bob

4. Viskometer Cone and Plate (Brookefield)

Kesimpulan penting adalah bahwa semua viscometer dapat digunakan untuk menentukan

viskositas system Newton dan hanya viscometer yang mempunyai control shear stress yang

bervariasi dapat digunakan untuk bahan – bahan non Newton.

Sifat – sifat rheologis lain seperti tackiness atau sickiness (daya lekat), “body” , “slip” ,

dan “daya sebar” sulit untuk diukur dengan cara menggunakan alat yang konvensional, dan

nyatanya dengan alat tersebut tidak mempunyai arti yang tepat. Tetapi faktor – faktor

individu seperti viskositas yield value, thiksotropi dan sifat – sifat lainnya yang member andil

pada konsistensi total dari sediaan – sediaan farmasi non Newton, dapat dianalisis sampai

suatu tingkat kepuasan dalam alat yang dapat diandalkan. Harus diusahakan untuk

menyatakan sifat – sifat ini dalam istilah – istilah yang berarti jika rheologi dimaksudkan

untuk membantu dalam pengembangan, produksi, dan pengontrolan sediaan – sediaan

farmasi.1

[FISIKA FARMASI] October 5, 2013

VISKOMETER CONE AND PLATE

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.

Cara pakai :

1. Sampel ditempatkan di tengah-tengah papan yang

kemudian dinaikkan hingga posisinya di bawah kerucut.

2. Kerucut digerakkan oleh motor dengan bermacam-mavam kecepatan dan sampelnya

digeser di dalam ruang yang sempitantar papan yang diam dan kerucut yang berputar.

3. Kecepatan geser dalam putarab per menit (rpm) dinaikkan dan diturunkan oleh suatu dial

pemilih dan tarikan kekentalan atau putaran (tekanan geser) yang ditimbulkan pada

kerucut dibaca pada skala indikator.

4. Grafik dari kecepatan geser dapat dibuat dengan cara lazim.

Viskometer dalam poise dari cairan Newton dalam viskometer cone-plate dihitung

menggunakan persamaan :

Keterangan :

C = tetapan alat

T = pembacaan putaran

V = kecepatan putaran kerucut per menit

2

[FISIKA FARMASI] October 5, 2013

Untuk zat yang menunjukan aliran plastik, viskositas plastiknya dinyatakan dengan

persamaan :

dan yield value-nya dinyatakan dengan persamaan :

Keterangan :

Tf = putaran pada sumbu tekanan geser (diektrapolasikan dari bagian linier kurva)

Cf = tetapan alat

 Ada beberapa hal yang mempengaruhi akurasi dari alat ini, misalnya:

1. ukuran sample.

2. waktu yang dibutuhkan untuk memungkinkan sampel untuk menstabilkan pada pelat

sebelum terbaca.

3. kebersihan kerucut dan plat.

4. jenis bahan, tinggi atau rendah viskositas, ukuran partikel.

5. tipe cone, cone rentang yang lebih rendah memberikan akurasi yang lebih tinggi.

6. 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 :

3

[FISIKA FARMASI] October 5, 2013

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.

Keuntungan viskometer cone and plate :

1. Keuntungan yang nyata dibanding dengan viskometer tuipr bob and cup yaitu

kecepatan gesernya konstan disemua bagian dari sample yang mengalami tekanan

geser. Sehingga setiap kemungkinan terjadinya aliran sumbat dihindarkan.

Prinsip :

Keterangan :

G = kecepatan geser pada sembarang diameter

Ratio r/d adalah suatu tretapan dan berbandingf lurus dengan W yanyaitu sudutr

kerucut dalam radian. Jadi :

det -1

Dan tidak tergantung lagi pada jari-jari kerucut. Sudut kerucut pada umumnya

berkisar antara 0,30-40 , sudut-sudut kecil lebih disukai.

2. Menghemat waktu dalam membersihkan dan mengisinya selama percobaan

Kalau viskometer cu-bob memerlukan 20 ml – 50 ml sampel untuk suatu percobaan,

maka viskometer cone-plate membutuhkan volume 0,1 ml – 0,2 ml

3. Temperatur alat ini lebih stabil

4