Daftar Isi
Mengenal Viskometer
Viskometer atau sering kali disebut viskosimeter adalah alat laboratorium yang digunakan untuk mengukur viskositas atau kekentalan dari suatu cairan. Viskositas adalah besaran yang menyatakan seberapa tahan suatu cairan terhadap gerakan ketika diberi tekanan. Viskositas sangat penting untuk mengetahui sifat fisik dan kimia dari suatu cairan, seperti berat molekul, densitas, dan aliran.
Cara Kerja Viskometer
Viskometer bekerja dengan memberikan putaran atau aliran pada cairan yang akan diuji. Kecepatan putaran atau aliran dapat disesuaikan sesuai dengan kebutuhan dengan satuan rpm atau m/s. Gaya gesek yang timbul antara cairan dan permukaan alat adalah ukuran dari viskositas cairan. Semakin besar gaya gesek, semakin besar viskositasnya.
Jenis-Jenis Viskometer
Ada banyak jenis viskometer yang digunakan di laboratorium, tergantung pada prinsip dan metode pengukurannya. Beberapa contoh viskometer adalah:
Viskometer Brookfield: viskometer ini menggunakan spindle atau batang logam yang berputar di dalam cairan. Kecepatan putaran spindle dapat diatur dan ditampilkan pada panel display. Viskositas dihitung berdasarkan torsi atau momen puntir yang diperlukan untuk memutar spindle pada kecepatan tertentu.
Viskometer Oswald atau Viskometer Kapiler: viskometer ini menggunakan tabung kaca berbentuk U yang memiliki bagian sempit atau kapiler di tengahnya. Cairan dimasukkan ke dalam tabung melalui salah satu ujungnya, kemudian dibiarkan mengalir melalui kapiler ke ujung lainnya. Waktu yang dibutuhkan untuk cairan mengalir antara dua tanda pada tabung adalah ukuran dari viskositasnya.
Viskometer Hoppler atau Viskometer Bola Jatuh: viskometer ini menggunakan bola logam yang dibiarkan jatuh bebas di dalam tabung kaca vertikal yang berisi cairan. Waktu yang dibutuhkan untuk bola jatuh antara dua tanda pada tabung adalah ukuran dari viskositasnya.
Viskometer Cone and Plate: viskometer ini menggunakan cone atau kerucut logam yang ditempelkan pada piringan logam datar. Cairan dituangkan di antara cone dan piringan, kemudian cone diputar pada kecepatan tertentu. Gaya gesek antara cone dan cairan adalah ukuran dari viskositasnya.
Viskometer Rotational atau Viskometer Rotasi: viskometer ini menggunakan silinder logam dalam dan luar yang berputar secara relatif satu sama lain. Cairan diisi di antara silinder dalam dan luar, kemudian salah satu silinder diputar pada kecepatan tertentu. Torsi atau momen puntir antara silinder dalam dan luar adalah ukuran dari viskositasnya.
Viskometer Vibrasi: viskometer ini menggunakan elemen logam yang bergetar pada frekuensi tertentu di dalam cairan. Amplitudo atau simpangan getaran elemen logam berkurang karena gaya gesek dengan cairan. Perbedaan amplitudo antara elemen logam tanpa dan dengan cairan adalah ukuran dari viskositasnya.
Fungsi Viskositas
Viskositas memiliki fungsi penting dalam berbagai bidang, seperti farmasi, industri, kimia, biologi, dan lain-lain. Beberapa fungsi viskositas adalah:
Menentukan kualitas dan stabilitas dari suatu produk cair, seperti obat, makanan, minuman, cat, tinta, dll.
Mengetahui sifat fisik dan kimia dari suatu cairan, seperti berat molekul, densitas, aliran, dll.
Mengontrol laju reaksi kimia dan proses pemisahan dalam suatu cairan.
Memahami perilaku biologis dari sel, jaringan, dan organisme yang hidup di dalam cairan.
Mengoptimalkan desain dan operasi dari peralatan yang melibatkan aliran cairan, seperti pompa, pipa, katup, dll.
Hal-Hal yang Harus Diperhatikan dalam Menggunakan Viskometer
Dalam menggunakan viskometer, ada beberapa hal yang harus diperhatikan agar hasil pengukuran viskositas akurat dan valid. Beberapa hal tersebut adalah:
Memilih jenis viskometer yang sesuai dengan karakteristik cairan yang akan diuji, seperti kekentalan, densitas, transparansi, dll.
Menjaga suhu cairan dan alat pada kondisi konstan, karena suhu mempengaruhi viskositas cairan. Biasanya viskometer dilengkapi dengan sistem pemanas atau pendingin untuk mengatur suhu.
Membersihkan alat sebelum dan sesudah penggunaan, untuk menghindari kontaminasi atau kerusakan pada alat.
Melakukan kalibrasi alat secara berkala, untuk memastikan bahwa alat bekerja dengan baik dan sesuai dengan standar. Biasanya viskometer dikalibrasi dengan menggunakan cairan baku yang memiliki viskositas yang diketahui.
Mengikuti prosedur penggunaan alat dengan benar, sesuai dengan petunjuk atau manual yang diberikan oleh produsen alat.
Bahan Pembuatan Viskometer
Viskometer biasanya terbuat dari bahan logam atau kaca, tergantung pada jenis dan metode pengukurannya. Bahan logam digunakan untuk bagian-bagian yang berputar atau bergetar, seperti spindle, cone, plate, silinder, elemen vibrasi, dll. Bahan kaca digunakan untuk bagian-bagian yang berbentuk tabung atau kapiler, seperti pada viskometer Oswald atau Hoppler. Bahan logam dan kaca dipilih karena memiliki kekuatan, ketahanan, dan presisi yang tinggi.
Alasan Mengukur Viskositas
Mengukur viskositas sangat penting untuk mengetahui sifat dan perilaku dari suatu cairan. Viskositas dapat mempengaruhi banyak aspek dalam bidang farmasi, industri, kimia, biologi, dan lain-lain. Beberapa alasan mengukur viskositas adalah:
Untuk menjamin kualitas dan stabilitas dari suatu produk cair, seperti obat, makanan, minuman, cat, tinta, dll. Viskositas dapat mempengaruhi faktor-faktor seperti homogenitas, keenceran, kekentalan, daya larut, daya sebar, daya ikat, dll.
Untuk mengetahui sifat fisik dan kimia dari suatu cairan, seperti berat molekul, densitas, aliran, dll. Viskositas dapat memberikan informasi tentang struktur molekul dan interaksi antara molekul dalam suatu cairan.
Untuk mengontrol laju reaksi kimia dan proses pemisahan dalam suatu cairan. Viskositas dapat mempengaruhi laju difusi dan konveksi dari zat-zat reaktan atau produk dalam suatu cairan. Viskositas juga dapat mempengaruhi proses pemisahan seperti filtrasi, sentrifugasi, kromatografi , dll.
Untuk memahami perilaku biologis dari sel, jaringan , dan organisme yang hidup di dalam cairan. Viskositas dapat mempengaruhi fungsi-fungsi seperti transportasi nutrisi dan oksigen , gerakan seluler , sinyal transduksi , dll.
Untuk mengoptimalkan desain dan operasi dari peralatan yang melibatkan aliran cairan , seperti pompa , pipa , katup , dll. Viskositas dapat mempengaruhi faktor-faktor seperti tekanan , debit , gesekan , turbulensi , efisiensi , dll.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Nilai Viskositas
Nilai viskositas dari suatu cairan dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor internal maupun eksternal. Beberapa faktor tersebut adalah:
Suhu: suhu mempengaruhi energi kinetik dari molekul-molekul dalam suatu cairan. Semakin tinggi suhu , semakin tinggi energi kinetik
Suhu: suhu mempengaruhi energi kinetik dari molekul-molekul dalam suatu cairan. Semakin tinggi suhu, semakin tinggi energi kinetik dan semakin mudah molekul-molekul bergerak. Sebaliknya, semakin rendah suhu, semakin rendah energi kinetik dan semakin sulit molekul-molekul bergerak. Oleh karena itu, suhu berbanding terbalik dengan viskositas. Contohnya, oli akan menjadi lebih cair saat dipanaskan12.
Tekanan: tekanan mempengaruhi jarak antara molekul-molekul dalam suatu cairan. Semakin besar tekanan, semakin dekat jarak antara molekul-molekul dan semakin kuat gaya kohesi antara mereka. Sebaliknya, semakin kecil tekanan, semakin jauh jarak antara molekul-molekul dan semakin lemah gaya kohesi antara mereka. Oleh karena itu, tekanan berbanding lurus dengan viskositas13.
Penambahan gas: penambahan gas mempengaruhi jumlah molekul dalam suatu cairan. Semakin banyak gas yang ditambahkan, semakin banyak molekul yang terdapat dalam cairan dan semakin tinggi viskositasnya. Sebaliknya, semakin sedikit gas yang ditambahkan, semakin sedikit molekul yang terdapat dalam cairan dan semakin rendah viskositasnya12.
Komposisi kimia: komposisi kimia mempengaruhi jenis dan struktur molekul dalam suatu cairan. Jenis dan struktur molekul menentukan besarnya massa, ukuran, bentuk, dan polaritas dari molekul. Semua faktor ini mempengaruhi gaya kohesi dan gesekan antara molekul dalam cairan. Contohnya, air memiliki viskositas yang lebih rendah daripada madu karena molekul air lebih kecil, ringan, dan simetris daripada molekul madu24.
Kekuatan kohesi: kekuatan kohesi adalah gaya tarik antara molekul sejenis dalam suatu cairan. Kekuatan kohesi dipengaruhi oleh polaritas dan ikatan hidrogen antara molekul. Semakin kuat kekuatan kohesi, semakin besar viskositas cairan. Sebaliknya, semakin lemah kekuatan kohesi, semakin rendah viskositas cairan24.
Cara Menentukan Nilai Viskositas
Nilai viskositas dapat ditentukan dengan menggunakan rumus atau persamaan matematis yang sesuai dengan jenis viskometer yang digunakan. Beberapa contoh rumus atau persamaan untuk menentukan nilai viskositas adalah:
Viskometer Brookfield:
Viskometer Oswald atau Viskometer Kapiler:
Viskometer Hoppler atau Viskometer Bola Jatuh:
Viskometer Cone and Plate:
Viskometer Rotational atau Viskometer Rotasi:
Viskometer Vibrasi:
sumber:
Viskometer – Pengertian, Fungsi dan Cara Menggunakan Viskometer 2: Pengertian Viskositas: Rumus, Faktor, Penerapan dan Contoh Soal – Quipper 3: JURNAL TEKNIK ITS Vol. 1, No. 1(Sept. 2012) ISSN: 2301-9271 G-271 … 4: Pengertian Viskositas, Macam, Faktor, Konsep dan Satuan
https://ejurnal.its.ac.id/index.php/teknik/article/viewFile/2005/660
