BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Setiap jenis zat cair memiliki nilai kekentalan (viskositas) yang berbeda-beda sesuai dengan bahan pembentukan dan kandungan air yang terdapat pada zat cair tersebut. Kekentalan atau viskositas dapat dibayangkan sebagai peristiwa gesekan yang memerlukan gaya untuk menggeser antara satu bagian dengan bagian yang lain dalam suatu fluida. Setiap fluida baik gas maupun zat cair mempunyai sifat kekentalan akibat partikel yang saling menumbuk. Viskositas banyak digunakan dalam penanganan bahan hasil pertanian untuk mengetahui koefisien kekentalan zat cair. Dari perhitungan dapat ditentukan berapa kekentalan yang dapat digunakan dalam mengkomposisikan zat fluida dalam suatu larutan. Contoh penggunaan viskositas adalah pembuatan kecap. Kecap memiliki kekentalan tertentu yang tentu saja berbeda dengan zat cair lainnya. Dengan mengetahui komposisi dari kecap tersebut, penerapan viskositas sangat berpengaruh dalam menjaga kekentalan kecap tetap terjaga selama proses produksi. Praktikum kali ini praktikan akan mempelajari tentang pengaruh suhu terhadap viskositas cairan. Cairan yang digunakan dapat bermacam-macam, namun pada percobaan ini cairan yang digunakan adalah minyak goreng, kecap dari 2 merk dan saus dari 2 merk. Dengan melakukan percobaan ini praktikan diharapkan mengetahui cairan mana yang memiliki viskositas tertinggi maupun cairan yang memiliki viskositas terendah.
1.2 Tujuan Praktikum
Tujuan praktikum kali ini sebagai berikut: 1.2.1 Tujuan Instruksional Umum (TIU)
Mahasiswa dapat mempelajari viskositas dalam unit operasi industri hasil pertanian secara umum. 1.2.2 Tujuan Instruksional Khusus (TIK)
Mahasiswa dapat mengukur viskositas beberapa bahan hasil pertanian.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Viskositas
Menurut Dugdale, R. H. (1986) viskositas dapat diartikan sebagai s uatu sistem hambatan yang disebabkan oleh gaya gesekan antara lapisan-lapisan yang bersisihan pada fluida saat lapisan-lapisan tersebut bergerak satu melewati yang lainnya. Sedangkan menurut Alfred, Martin (2008) viskositas adalah suatu pernyataaan tahanan dari suatu cairan untuk untuk mengalir, makin tinggi viskositas akan akan semakin besar tahanannya. Pada zat cair, viskositas terutama disebabkan oleh gaya kohesi antarmolekul sedangkan pada gas viskositas muncul dari tumbukan antar molekul.Suatu cairan dikatakan memiliki kekentalan yang sangat besar apabila cairan-cairan tersebut sangat sukar untuk mengalir, ini berarti menandakan bahwa koefisien viskositas yang dimiliki oleh suatu cairan juga sangat besar. Oleh sebab itu koefisien viskositas sering disebut dengan angka kekentalan yang disimbolkan dengan ŋ. ŋ. Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan berhubungan erat dengan hambatan untuk mengalir. Beberapa cairan ada yang dapat mengalir cepat, sedangkan lainnya mengalir secara lambat. Cairan yang mengalir cepat seperti air, alkohol dan bensin mempunyai viskositas kecil. Sedangkan cairan yang mengalir lambat seperti gliserin, minyak castor dan madu mempunyai viskositas besar (Sutiah dkk., 2007). Pada hukum aliran viskositas, Newton menyatakan bahwa hubungan antara gaya-gaya mekanika dari dari suatu aliran viskos sebagai: “Geseran “ Geseran dalam (viskositas) fluida adalah konstan sehubungan dengan gesekannya” . Hubungan tersebut berlaku untuk fluida Newtonian, dimana perbandingan antara tegangan geser (s) dengan kecepatan geser (g) nya konstan. Parameter inilah yang disebut dengan viskositas. Aliran viskositas dapat digambarkan dengan dua buah bidang sejajar yang dilapisi fluida tipis diantara kedua bidang tersebut. Suatu bidang permukaan bawah yang tetap dibatasi oleh lapisan fluida setebal h, sejajar dengan suatu bidang permukaan atas yang bergerak seluas A. Jika bidang bagian atas itu ringan, yang berarti tidak memberikan beban pada lapisan fluida dibawahnya, maka tidak ada gaya tekan yang bekerja pada lapisan fluida (Dugdale, 1986).
Viskositas gas meningkat dengan rendahnya suhu, tetapi viskositas cairan berkurang dengan naiknya suhu. Perbedaan dalam kecenderungan terhadap suhu tersebut dapat diterangkan dengan menyimak penyebab-penyebab viskositas. Tahanan suatu fluida terhadap tegangan geser tergantung pada kohesinya dan pada laju perpindahan momentum molekularnya. Cairan dengan molekul-moekul yang jauh lebih rapat daripada gas mempunyai gaya-gaya kohesi yang jauh lebih besar daripada gas. Kohesi nampaknya merupakan penyebab utama viskositas dalam cairan, dan karena kohesi berkurang dengan naiknya suhu, maka demikian pula viskositas. Sebaliknya, gas mempunyai gaya-gaya kohesi yang sangat kecil. Sebagian besar dari tahanannya terhadap tegangan geser merupakan akibat perpindahan momentum molekular (Sukardjo, 2002). Satuan Sistem Internasional (SI) untuk koofisien viskositas adalah Ns/m 2 = Pa.s (Pascal Second ). Satuan CGS ( Centimeter Gram Second ) untuk koofisien viskositas adalah dyne.s/cm2 = poise (P). Viskositas juga sering dinyatakan dalam sentipoise (cP) dimana 1cP = 1/100 P. Satuan poise digunakan untuk mengenang seorang Ilmuwan Perancis, Jean Louis Marie Poiseuille. 1 poise = 1 dyne.s/cm 2 = 10-1 N.s/m2 (Qomariyah, 2013). Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas adalah sebagai berikut: a.
Tekanan Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas gas tidak
dipengaruhi oleh tekanan. b.
Temperatur Viskositas akan turun dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas gas naik
dengan naiknya suhu. Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh energi. Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur. c.
Kehadiran Zat Lain Penambahan gula tebu meningkatkan viskositas air. Adanya bahan tambahan
seperti bahan suspensi menaikkan viskositas air. Pada minyak ataupun gliserin adanya penambahan air akan menyebabkan viskositas akan turun karena gliserin maupun minyak akan semakin encer, waktu alirnya semakin cepat.
d.
Ukuran dan Berat Molekul Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju aliran alkohol
cepat, larutan minyak laju alirannya lambat dan kekentalannya tinggi serta laju aliran lambat sehingga viskositas juga tinggi. e.
Berat Molekul Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak.
f.
Kekuatan Antar Molekul Viskositas air naik dengan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan
gugus OH pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama. g.
Konsentrasi Untuk suatu larutan viskositasnya bergantung pada konsentrasi atau kepekatan
larutan. Umumnya larutan yang konsentrasinya tinggi, viskositasnya juga tinggi. Sebaliknya larutan yang viskositasnya rendah, konsentrasinya juga rendah (Sukardjo, 2002).
2.2 Viskometer
Cara menentukan viskositas suatu zat menggunakan alat yang dinamakan viskometer. Ada beberapa tipe viskometer yang biasa digunakan antara lain: a.
Viskometer Kapiler/Ostwald Viskositas dari cairan yang ditentukan
dengan mengukur waktu yang dibutuhkan bagi cairan tersebut untuk lewat antara dua tanda ketika mengalir karena gravitasi melalui viskometer Ostwald. Waktu alir dari cairan yang diuji dibandingkan dengan waktu yang dibutuhkan bagi suatu zat yang viskositasnya sudah diketahui (biasanya air) untuk lewat dua tanda tersebut. Gambar 1. Viskometer Kapiler Sumber: (Bennett, 2013)
b.
Viskometer Hoppler Berdasarkan
kecepatan
hukum
bola
Stokes
maksimum,
pada terjadi
keseimbangan sehingga gaya gesek = gaya berat – gaya Archimides. Prinsip kerjanya adalah menggelindingkan bola (yang terbuat dari kaca) melalui tabung gelas yang berisi zat cair yang diselidiki. Kecepatan jatuhnya bola merupakan fungsi dari harga resiprok sampel.
Gambar 2. Viskometer Hoppler Sumber: (Qomariyah, 2013)
c.
Viskometer Cup dan Bob Prinsip kerjanya sampel digeser dalam
ruangan antara dinding luar dari bob dan dinding dalam dari cup dimana bob masuk persis
ditengah-tengah.
Kelemahan
viskometer ini adalah terjadinya aliran sumbat yang
disebabkan
geseran
yang
tinggi
disepanjang keliling bagian tube sehingga menyebabkan Penurunan
penurunan
konsentras
ini
konsentrasi. menyebabkan
bagian tengah zat yang ditekan keluar memadat. Hal ini disebut aliran sumbat.
Gambar 3. Viskometer Cup and Bob (Sumber: Qomariyah, 2013)
d.
Viskometer Cone dan Plate Cara pemakaiannya adalah sampel ditempatkan
ditengah-tengah papan, kemudian dinaikkan hingga posisi di bawah kerucut. Kerucut digerakkan oleh motor dengan bermacam kecepatan dan sampelnya digeser di dalam ruang semitransparan yang diam dan kemudian kerucut yang berputar.
Gambar 4. Viskometer Cone dan Plate (Sumber: Qomariyah, 2013)
Nilai viskositas dinyatakan dalam viskositas spesifik, kinematik dan intrinsik. Viskositas spesifik ditentukan dengan membandingkan secara langsung kecepatan aliran suatu larutan dengan pelarutnya. Viskositas kinematik diperoleh dengan memperhitungkan densitas larutan. Baik viskositas spesifik maupun kinematik dipengaruhi oleh konsentrasi larutan. Pengukuran viskositas dilakukan dengan menggunakan viskometer Ubbelohde yang termasuk jenis viskometer kapiler. Untuk penentuan viskometer larutan polimer, viskometer kapiler yang paling tepat adalah viskometer Ubbelohde (Mochtar, 1990).
2.3 Karakteristik Fluida
Fluida adalah zat yang dapat mengalir dan berubah bentuk secara terus menerus bila terkena tegangan geser. Suatu fluida adalah suatu zat yang mengembang hingga memenuhi bejana. Fluida selalu mengalir bila dikenai bekas pengubah zat cair, fluida diartikan dengan mempunyai volume tertentu tapi bentuk tertentu itu mengalir menyesuaikan dengan bentuk wadah. Zat cair mempunyai volume tertentu. Dalam fluida ternyata gaya yang dibutuhkan (F), sebaliknya dengan luas fluida yang bersentuhan dengan setiap lempeng (A), dan dengan laju (V) untuk luas penampang adalah A. Fluida memilik sifat tidak menolak terhadap perubahan bentuk dan kemampuan untuk mengalir (atau umumnya kemampuannya untuk mengambil bentuk dari wadah mereka). Sifat ini biasanya dikarenakan sebuah
fungsi dari ketidakmampuan mereka mengadakan (shear stress) dalam ekuilibrium statik. Bergantung dari cara stress bergantung ke strain dan turunannya. Fluida dibagi menjadi cairan dan gas. Cairan membentuk permukaan bebas (yaitu permukaan yang tidak diciptakan oleh bentuk wadahnya), sedangkan gas tidak. Konsekuensi dari sifat ini adalah hukum Pascal yang menekankan pentingnya tekanan dalam mengkarakterisasi bentuk fluida (Munson B., 1988). Fluida juga dapat dikarakterisasikan sebagai: 1.
Fluida Newtonian Fluida Newtonian (istilah yang diperoleh dari nama Isaac Newton) adalah
suatu fluida yang memiliki kurva tegangan/regangan yang linier. Contoh umum dari fluida yang memiliki karakteristik ini adalah air. Keunikan dari fluida newtonian adalah fluida ini akan terus mengalir sekalipun terdapat gaya yang bekerja pada fluida. Hal ini disebabkan karena viskositas dari suatu fluida newtonian tidak berubah ketika terdapat gaya yang bekerja pada fluida. Viskositas dari suatu fluida newtonian hanya bergantung pada temperatur dan tekanan. Viskositas sendiri merupakan suatu konstanta yang menghubungkan besar tegangan geser dan gradien kecepatan. Perbedaan karakteristik akan dijumpai pada fluida non-newtonian. Pada fluida jenis ini, viskositas fluida akan berubah bila terdapat gaya yang bekerja pada fluida (seperti pengadukan). 2.
Fluida Non-Newtonian Cairan non-Newtonian merupakan cairan yang berubah viskositasnya ketika
terjadi perubahan gaya irisan. Cairan non-Newtonian juga dapat didefinisikan sebagai cairan yang viskositasnya dipengaruhi oleh adanya perubahan gaya irisan dan kecepatannya tidak linear. Gambaran geometrisnya, partikel-partikel dalam cairan tidak berbentuk bola yang bulat, melainkan berbentuk oval yang berputar diantara pelat-pelat. Hal ini mengakibatkan ketika pelat yang paling atas digerakkan dengan kecepatan tetap, maka gaya yang diteruskan (ditransmisikan) pada tiap partikel dan lapisan akan berbeda sehingga geseran yang ditimbulkan akan berbeda. Berdasarkan perubahan viskositas dan gaya irisan yang ditimbulkan, cairan non Newtonian dapat dikelompokkan dalam tiga kelompok besar, yaitu:
a.
Tipe Pseudoplastis Yaitu tipe cairan yang viskositasnya menurun dengan meningkatnya gaya irisan. Contoh: emulsi berbagai tipe.
b.
Tipe Plastis Yaitu tipe cairan yang viskositasnya menurun dengan meningkatnya gaya irisan, tetapi diperlukan tekanan awal yang besarnya tertentu untuk memulai gaya irisan. Contoh: Saus tomat yang dikeluarkan dari dalam botol tidak akan keluar dari dalam botol sebelum ada hentakkan atau tekanan dari luar.
c.
Tipe Dilatan Yaitu tipe cairan yang viskositasnya naik dengan meningkatnya gaya irisan. Contoh: bahan-bahan yang semi solid, seperti candy, coklat susu, dan suspensi tepung yang berat. Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi nilai viskositas suatu bahan, diantaranya suhu, konsentrasi, berat molekul solute, dan tekanan (Munson B., 1988).
2.4 Hubungan Fluida dan Viskositas
Fluida (zat alir) adalah zat yang dapat mengalir, misalnya zat cair dan gas. Fluida dapat digolongkan dalam dua macam, yaitu fluida statis dan dinamis. D idalam fluida yang tidak di idealisir terdapat aktivitas molekuler antara bagian bagian lapisannya. Salah satu akibat dari adanya aktivitas ini adalah timbulnya gesekan internal antara bagian-bagian tersebut, yang dapat digambarkan sebagai gaya luncur diantara lapisan-lapisan fluida tadi. Hal ini dapat dilihat dari perbedaan kecepatan bergerak lapisan-lapisan fluida tersebut. Bila pengamatan dilakukan terhadap aliran fluida makin mengecil ditempat-tempat yang jaraknya terhadap dinding pipa semakin kecil, dan praktis tidak ber gerak pada tempat di dinding pipa. Sedangkan kecepatan terbesar terdapat ditengah-tengah pipa aliran. Viskositas suatu fluida adalah sifat yang menunjukkan besar dan kecilnya tahanan dalam fluida terhadap gesekan. Fluida yang mempunyai viskositas rendah, misalnya air mempunyai tahanan dalam terhadap gesekan yang lebih kecil dibandingkan dengan fluida yang mempunyai viskositas yang lebih besar.
Gambar 5. Skema Luasan Fluida (Sumber: Butar, 2011)
Gambar diatas merupakan 2 lapisan fluida sejajar dengan masing-masing mempunyai luas A cm 2 dan jarak kedua lapisan L cm. Bila lapisan atas bergerak sejajar dengan lapisan bawah pada kecepatan V cm/detik relatif terhadap lapisan bawah, supaya fluida tetap mempunyai kecepatan V cm/detik maka harus bekerja suatu gaya sebesar F dyne. Dari hasil eksperimen didapatkan bahwa gaya F berbanding lurus dengan kecepatan V, luas A dan berbanding terbalik dengan jarak L. Gejala ini dapat dianalisis dengan mengintrodusir suatu besaran yang disebut kekentalan atau viskositas (viscosity). Oleh karena itu, viskositas berkaitan dengan gerak relatif antar bagian-bagian fluida, maka besaran ini dapat dipandang sebagai ukuran tingkat kesulitan aliran fluida tersebut. Makin besar kekentalan suatu fluida makin sulit fluida itu mengalir. Viskositas suatu cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan alir cairan. Beberapa zat cair dan gas mempunyai sifat daya tahan terhadap aliran ini, dinyatakan dengan Koefisien Viskositas ( ไ). Viskositas ialah besarnya gaya tiap cm2 yang diperlukan supaya terdapat perbedaan kecepatan sebesar 1 cm tiap detik untuk 2 lapisan zat cair yang parallel dengan jarak 1 cm. Makin besar kekentalannya, makin sukar zat cair i tu mengalir dan bila makin encer makin mudah mengalir (Butar, 2011).
BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat
Alat yang digunakan pada praktikum kali ini yaitu: 1.
Gelas plastik sebagai wadah untuk menyimpan bahan yang akan diuji.
2.
Kalkulator untuk menghitung nilai viskositas suatu bahan.
3.
Kulkas untuk mendinginkan bahan.
4. Microwave untuk memanaskan bahan. 5.
Spindle merupakan bagian dari viskometer untuk mengukur kekentalan
bahan. 6.
Stopwatch untuk mengukur lamanya waktu yang dibutuhkan ketika
spindel berputar terhadap bahan yang diukur menggunakan viskometer serta lamanya bahan yang disimpan dalam media pendinginan maupun pemanasan. 7.
Termokopel untuk mengukur suhu bahan.
8.
Tissue untuk membersihkan spindel dan batang viskometer setelah
bercampur dengan bahan yang telah diuji. 9.
Viskometer untuk alat yang digunakan untuk mengukur viskositas cairan (kekentalan) suatu bahan yang akan diuji.
10. Water bath untuk memanaskan bahan guna peningkatan viskositas bahan yang akan diukur serta menciptakan suhu yang konstan.
3.1.2 Bahan
Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum kali ini yaitu: 1.
Kecap Indofood;
2.
Kecap Sedaap;
3.
Minyak goreng;
4.
Saus ABC;
5.
Saus Indofood.
3.2 Prosedur Percobaan
Prosedur percobaan pada praktikum kali ini diantaranya: 1.
Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan saat praktikum.
2.
Memasangkan peralatan viskometer secara benar.
3.
Memasukkan tiap bahan ke dalam tiga gelas plasti k.
4.
Memasukkan satu bahan ke dalam kulkas, satu bahan ke dalam microwave, dan satu bahan didiamkan pada suhu ruangan.
5.
Mengeluarkan bahan-bahan tersebut dan mengukur suhu bahan dengan termokopel pada bahan yang dingin, sedang, dan panas.
6.
Memasangkan spindel ke dalam alat viskometer s esuai dengan bahan yang diuji, dan masukkan spindel pada bahan.
7.
Menyalakan alat selama 30 detik, menghetikan alat dengan menahan tombol yang ada dibelakang alat serta mencatat nilai rpm-nya.
8.
Mengulangi langkah ke-5 pada masing-masing bahan.
9.
Membersihkan alat untuk setiap pergantian bahan dengan tissue.
10. Menuliskan hasil percobaan pada tabel dalam logbook . 11. Membuat grafik suhu terhadap viskositas.
BAB IV HASIL
4.1 Hasil Percobaan
Tabel 1. Hasil Pengukuran Viskositas Bahan
Minyak Goreng
Kecap Indofood
Kecap Sedaap
Saus Indofood
Saus ABC
Perlakuan
Suhu (oC)
Pembacaan
Viskositas (mPa.s)
Dingin
14,2
16,5 x 10
165
Sedang
26,2
6,5 x 10
65
Panas
49,5
3 x 10
30
Dingin
12,7
102 x 40
4.080
Sedang
26,0
8,3 x 40
332
Panas
51,8
7,5 x 40
300
Dingin
5,1
102 x 40
4.080
Sedang
25,4
57 x 40
2.280
Panas
52,4
7,5 x 40
300
Dingin
8,0
101 x 200
20.200
Sedang
24,6
93 x 200
18.600
Panas
58,6
75 x 200
15.000
Dingin
11,7
102 x 200
20.400
Sedang
25
67,8 x 200
13.560
Panas
58,5
52,5 x 200
10.500
4.2 Perhitungan 4.2.1 Kelompok 1 (Minyak Goreng)
1. Perlakuan Dingin Viskositas = faktor pengali x pembacaan di viskometer = 16,5 x 10 = 165 mPa.s 2. Perlakuan Sedang (Suhu Ruang) Viskositas = faktor pengali x pembacaan di viskometer = 6,5 x 10 = 65 mPa.s
3. Perlakuan Panas Viskositas = faktor pengali x pembacaan di viskometer = 3 x 10 = 30 mPa.s 4.2.2 Kelompok 2 (Kecap Indofood)
1. Perlakuan Dingin Viskositas = faktor pengali x pembacaan di viskometer = 102 x 40 = 4.080 mPa.s 2. Perlakuan Sedang (Suhu Ruang) Viskositas = faktor pengali x pembacaan di viskometer = 8,3 x 40 = 332 mPa.s 3. Perlakuan Panas Viskositas = faktor pengali x pembacaan di viskometer = 7,5 x 40 = 300 mPa.s 4.2.3 Kelompok 3 (Kecap Sedaap)
1. Perlakuan Dingin Viskositas = faktor pengali x pembacaan di viskometer = 102 x 40 = 4.080 mPa.s 2. Perlakuan Sedang (Suhu Ruang) Viskositas = faktor pengali x pembacaan di viskometer = 57 x 40 = 2.280 mPa.s 3. Perlakuan Panas Viskositas = faktor pengali x pembacaan di viskometer = 7,5 x 40 = 300 mPa.s
4.2.4 Kelompok 4 (Saus Indofood)
1. Perlakuan Dingin Viskositas = faktor pengali x pembacaan di viskometer = 101 x 200 = 20.200 mPa.s 2. Perlakuan Sedang (Suhu Ruang) Viskositas = faktor pengali x pembacaan di viskometer = 93 x 200 = 18.600 mPa.s 3. Perlakuan Panas Viskositas = faktor pengali x pembacaan di viskometer = 75 x 200 = 15.000 mPa.s 4.2.5 Kelompok 5 (Saus ABC)
1. Perlakuan Dingin Viskositas = faktor pengali x pembacaan di viskometer = 102 x 200 = 20.400 mPa.s 2. Perlakuan Sedang (Suhu Ruang) Viskositas = faktor pengali x pembacaan di viskometer = 67,8 x 200 = 13.560 mPa.s 3. Perlakuan Panas Viskositas = faktor pengali x pembacaan di viskometer = 52,5 x 200 = 10.500 mPa.s
4.1
Grafik 180 160 140 n a 120 h a b100 s a t i 80 s o k s 60 i V
y = -67,5x + 221,67 R² = 0,9283
40 20 0 1
2
3
suhu (0C)
Gambar 6. Grafik Suhu terhadap Viskositas Minyak Goreng
4500 4000 3500 n3000 a h a b2500 s a t i s 2000 o k s i V1500
y = -1204x + 4388 R² = 0,4158
1000 500 0 12,7
26
51,8
suhu (0C)
Gambar 7. Grafik Suhu terhadap Viskositas Kecap Indofood
4500 4000 3500 n a 3000 h a b2500 s a t i s 2000 o k s i 1500 V
y = -1890x + 6000 R² = 0,9992
1000 500 0 5,1
25,4
52,4
suhu (0C)
Gambar 8. Grafik Suhu terhadap Viskositas Kecap Sedaap 25000 20000 n a h a 15000 b s a t i s o 10000 k s i V
y = -2600x + 23133 R² = 0,953
5000 0 8
24,6
58,6
suhu (0C)
Gambar 9. Grafik Suhu terhadap Viskositas Saus Indofood
25000 20000 n a h a 15000 b s a t i s o 10000 k s i V
y = -4950x + 24720 R² = 0,9537
5000 0 11,7
25
58,5
suhu (0C)
Gambar 10. Grafik Suhu terhadap Viskositas Saus ABC
BAB V PEMBAHASAN
Praktikum kali ini praktikan menggunakan beberapa sampel saus dan kecap dari berbagai merk serta minyak goreng untuk menentukan viskositas dan rheologinya dengan prinsip percobaan cairan yang akan dihitung viskositasnya dengan menggunakan alat yaitu viskometer Brookfield atau viskometer putar. Prinsip kerja alat tersebut yaitu rotasi dengan mengkombinasikan setting spindle dan kecepatan putar spindel dalam rpm dan dalam waktu 30 detik dengan membandingkan rate of share maksimum dari nomor spindel yang digunakan. Penggunaan spindel harus disesuaikan dengan kekentalan suatu bahan yang akan diuji viskositasnya. Semakin besar nomor spindel maka semakin kecil bentuk fisiknya. Spindel nomor 1 untuk cairan dengan viskositas rendah/encer dan nomor spindel yang lebih besar untuk cairan yang lebih tinggi viskositasnya atau lebih kental. Untuk minyak goreng digunakan spindel nomor 2, kecap digunakan nomor 3 dan saus digunakan nomor 4, hal ini dilakukan karena tekstur saus lebih kental dibandingkan kecap, sehingga untuk saus menggunakan spindel yang lebih besar. Pada viskometer Brookfield terdapat 3 komponen yang penting dalam pengukuran viskositasnya yaitu rpm, skala dan nomor spindel. Viskositas banyak digunakan dalam penanganan bahan hasil pertanian untuk mengetahui koefisien kekentalan zat cair. Dari perhitungan dapat ditentukan berapa kekentalan yang dapat digunakan dalam mengkomposisikan zat fluida dalam suatu larutan. Bahan-bahan yang digunakan praktikum kali ini yaitu minyak goreng, kecap Indofood, kecap Sedaap, saus Indofood dan saus ABC. Bahan-bahan tersebut diberi 3 macam perlakuan dengan dipengaruhi oleh suhu. Gelas pertama dilakukan perlakuan dingin yaitu gelas berisi kecap dimasukkan ke dalam kulkas selama beberapa menit sebelum dilakukan pengukuran. Gelas kedua yaitu dengan perlakuan sedang yaitu mendiamkan gelas sesuai dengan suhu ruangan. Gelas ketiga dipanaskan menggunakan microwave selama beberapa menit. Ketiga gelas tersebut setelah diberikan perlakuan, suhu bahan diukur dengan menggunakan alat ukur suhu berupa termokopel. Nilai viskositas diperoleh berdasarkan faktor pengali pada spindel yang digunakan dikali dengan pembacaan di viskometer. Nilai
viskositas tertinggi untuk perlakuan dingin terdapat pada bahan saus ABC sebesar 20.400 mPa.s dan viskositas terendah terdapat pada bahan minyak goreng sebesar 165 mPa.s, untuk perlakuan sedang nilai viskositas tertinggi terdapat pada bahan saus Indofood sebesar 18.600 mPa.s dan viskositas terendah terdapat pada bahan minyak goreng sebesar 65 mPa.s, serta untuk perlakuan panas nilai viskositas tertinggi terdapat pada bahan saus Indofood sebesar 15.000 mPa.s dan viskositas terendah terdapat pada bahan minyak goreng sebesar 30 mPa.s. Nilai viskositas tiap bahan yang diperoleh tentu berbeda-beda berdasarkan perlakuan suhu yang diberikan. Dari grafik yang dihasilkan menunjukkan bahwa semakin besar pengaruh suhu yang diterima bahan, maka semakin besar pula nilai kekentalan bahan yang dihasilkan. Dari tabel perhitungan viskositas dapat dilihat bahwa besar viskositas kecap dan minyak goreng dengan saus berbeda. Saus memiliki kekentalan bahan yang besar dibandingkan dengan kekentalan pada minyak goreng dan kecap. Dengan begitu, minyak goreng termasuk dalam fluida Newtonian dan saus serta kecap termasuk fluida non-Newtonian dimana saus temasuk ke dalam bahan tipe dilatan dan fluida plasic, sedangkan kecap termasuk dalam bahan tipe shear thinning. Faktor yang juga mempengaruhi hal tersebut yaitu bahan-bahan pembentuk minyak goreng, kecap dan saus tersebut. Setelah dilakukan pengukuran pada bahan, pembersihan perlu dilakukan pada spindel dan batang viskometer menggunakan tissue bersih atau dicuci terlebih dahulu agar ketiga bahan dengan perlakuan suhu
yang berbeda tersebut tidak tercampur, karena meskipun yang tercampur hanya sedikit dan pengaruhnya pun sedikit, hal tersebut dikhawatirkan akan mempengaruhi nilai viskositas yang diperoleh. Dari data di atas dapat disimpulkan bahwa selain dari jenis bahan dan susunan bahan, suhu juga berpengaruh terhadap kekentalan, namun peranan suhu pada viskositas berperan terbalik yang artinya semakin tinggi suhu bahan, maka nilai kekentalannya semakin rendah dan apabila suhu s emakin rendah, maka kekentalan bahan suatu bahan akan semakin tinggi. Viskositas suatu bahan sangat tergantung pada suhu bahan tersebut. Besarnya nilai ketika berada pada titik tertinggi suhu bahan lebih kecil bila dibandingkan dengan pada saat bahan berada pada titik terendah. Suhu pada bahan mempengaruhi kerapatan partikel-partikel dalam bahan
tersebut. Semakin kecil suhu maka otomatis partikel-partikel didalam bahan merapat karena pembekuan. Berbeda dengan suhu bahan yang tinggi, membuat partikel-partikel dalam bahan menjauh sehingga kekentalan bahan tersebut mengurang.
BAB VI PENUTUP
6.1
Kesimpulan
Kesimpulan pada praktikum kali ini adalah: 1. Nilai viskositas tertinggi untuk perlakuan dingin terdapat pada bahan saus ABC sebesar 20.400 mPa.s dan viskositas terendah terdapat pada bahan minyak goreng sebesar 165 mPa.s. 2.
Pada perlakuan sedang nilai viskositas tertinggi terdapat pada bahan saus Indofood sebesar 18.600 mPa.s dan viskositas terendah terdapat pada bahan minyak goreng sebesar 65 mPa.s.
3.
Pada perlakuan panas nilai viskositas tertinggi terdapat pada bahan saus Indofood sebesar 15.000 mPa.s dan viskositas terendah terdapat pada bahan minyak goreng sebesar 30 mPa.s.
4.
Selain dari jenis bahan dan susunan bahan, suhu berpengaruh terhadap kekentalan, semakin tinggi suhu bahan maka nilai kekentalannya semakin rendah dan apabila suhu semakin rendah, maka kekentalan bahan suatu bahan akan semakin tinggi.
5.
Minyak goreng termasuk dalam fluida Newtonian dan saus serta kecap termasuk fluida non-Newtonian dimana saus temasuk ke dalam bahan tipe dilatan dan fluida plasic, sedangkan kecap termasuk dalam bahan tipe shear thinning.
6.
Apabila viskositas gas meningkat dengan naiknya temperatur, maka viskositas cairan justru akan menurun jika temperatur dinaikan.
6.2
Saran
Adapun saran untuk praktikum kali ini adalah: 1.
Praktikan terlebih dahulu memahami materi praktikum sebelum pelaksanaannya.
2.
Kebersihan alat-alat yang digunakan harus diperhatikan dan prosedur praktikum dilaksanakan dengan benar.
DAFTAR PUSTAKA
Alfred, Martin. 2008. Farmasi Fisika Dasar-Dasar Farmasi Fisik dalam Ilmu Farmasetik Ed. Ketiga jilid 2. UI Press Bird: Jakarta. Dugdale, R. H. 1986. Mekanika Fluida: alih bahasa Bambang Priambodo. Erlangga: Jakarta. Moechtar. 1990. Farmasi Fisik . Universitas Gadjah Mada: Yogyakarta. Munson, B. 1988. Mekanika Fluida Jilid I. Erlangga: Jakarta. Sukardjo. 2002. Kimia Fisika. Bina Aksara: Jakarta. Sutiah, dkk. 2007. Studi Kualitas Minyak Goreng dengan Parameter Viskositas dan Indeks Bias, Vol 11. No. 2. UNDIP: Semarang. Bennet. 2013. Anatomy of a Viscometer. Available at: http://www.machinery lubrication.com/Read/29451/anatomy-of-viscometer (diakses pada 26 November 2016 pukul 8:28 WIB). Butar. 2011. Hubungan Fluida dan Viskositas. Available at: http://repository.usu. ac.id/bitstream/123456789/29343/7/Cover.pdf (diakses 26 November 2016 pukul 9:24 WIB). Qomariyah. 2013. Viskositas. Available at: https://id.scribd.com/doc/199090216/ viskositas-pdf (diakses pada 26 November 2016 pukul 7:25 W IB).
LAMPIRAN
Dokumentasi Praktikum
Gambar 11. Sampel Kecap dengan Suhu Panas
Gambar 12. Sampel Kecap dengan Suhu Sedang
Gambar 13. Termokopel
Gambar 14. Viskometer Brookfield / Viskometer Putar
Gambar 15. Macam-macam Spindel
Gambar 16. Faktor Spindel pada Viskometer
