PENGARUH SUHU DAN KONSENTRASI TERHADAP VISKOSITAS FLUIDA
LAPORAN
PRAKTIKUM SATUAN OPERASI
ACARA V
PENGARUH SUHU DAN KONSENTRASI TERHADAP VISKOSITAS FLUIDA
Disusun Oleh:
Nama : M. Majdi
NIM : J1B018048
Kelompok : IV (Empat)
LABORATORIUM TEKNIK BIOPROSES
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PANGAN DAN AGROINDUSTRI
UNIVERSITAS MATARAM
2019
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan dalam fluida. Kekentalan (viskositas) merupakan salah satu sifat zat cair yang memiliki koefisien kekentalan yang berbeda-beda. Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan dengan hambatan untuk mengalir. Beberapa cairan ada yang dapat mengalir dengan cepat dan ada yang mengalir secara lambat seperti gliserin, madu dan minyak atau oli karena memiliki viskositas yang besar. Semakin besar viskositas zat cair, maka semakin sulit suatu benda bergerak didalam zat cair tersebut.
Pada bidang pertanian khususnya saat proses pengolahan hasil pertanian, banyak sekali bahan-bahan yang pengolahannya menggunakan penerapan viskositas. Dengan demikian pengetahuan viskositas suatu bahan sangatlah penting guna mempermudah proses penanganan dalam melakukan suatu operasi industri. Oleh karena itu, perlu dilakukan praktikum tentang viskositas agar dapat membantu kita dalam proses pengolahan hasil pertanian.
1.2 Tujuan Praktikum
Adapun tujuan dari praktikum ini yaitu mahasiwa mengetahui pengaruh suhu dan konsentrasi terhadap viskositas produk pangan cair.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Pengujian viskositas pada penelitian ini diawali dengan pengujian berat jenis susu dengan menggunakan piknometer. Piknometer kosong timbangan (m) kemudian aquades dimasukkan kedalam piknometer sebanyak 10 ml dan piknometer ditimbang(m²). Selanjutnya pengujian viskositas dengan menggunakan pipa ostwald. Aquades sebanyak sebanyak 10 ml dimasukkan kedalam pipa ostwald dan dihisap sampai tanda merah dibagian atas. Waktu turun aquades sampai tanda tera dibagian bawah dihitung (t air) sampai sebanyak 10 ml dimasukkan kedalam pipa ostwald dan dihisap sampai tera dibagian atas (Mulyani, 2018).
Kualitas natrium alginat ditentukan oleh nilai viskositasnya semakin besar viskositas maka kualitas natrium alginat semakin bagus terdapat 3 kategori kualitas natrium alginat berdasarkan viskositasnya yaitu viskositas sangat rendah, viskositas rendah, viskositas sedang dan viskositas tinggi. Panjang rantai polimer menentukan mutu alginat. Semakin panjang rantainya semakin berat molekulnya dan semakin besar nilai viskositasnya, kekentalan yang dihasilkan sesuai dengan alginat yang terletak, bila sebagian besar terekstrak alginat berbobot tinggi maka alginat yang dihasilkan mempunyai nilai viskositas tinggi begitu sebaliknya (Zakiyah, 2014).
Faktor-faktor yang mempengaruhiviskositas adalah suhu, konsentrasi larutan, berat molekul larutan, tekanan dan bahan terlarut,viskometer produk fermentasi akan semakin besar. Oleh karena itu nilai viskositas kefirakan lebih baik apabila tidak terlalu kental dan terlalu encer. Sehingga kemampuan kefirakan semakin baik. Hal ini tercapai pada perlakuan suhu pemeraman 30ºC dengan lama pemeraman 24 jam yaitu viskositas 157,6 centipoise (Evanuarini, 2010).
Viskositas adalah ukuran yang menyatakan kekentalan suatu fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan pada fluida. Semakin besar viskositas fluida maka semakin sulit suatu fluida atau benda bergerak dalam fluida tersebut. Viskositas dalam zat cair yang berperan adalah gaya kohesi antar partikel zat cair. Sedangkan dalam zat gas viskositas disebabkan oleh tumbukan antara molekul kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan dengan hambatan untuk mengalir (Lumbantoran, 2016).
Pengukuran viskositas dilakukan degan menempatkan sejumlah sampel dalam viskometer brookfield DV-E ukuran spindel dan kecepatan putaran yang akan digunakan diatur dan selanjutnya alat digunakan dan viskositas dari masker wajah gel akan terbaca. Data yang diperoleh dari pegujian viskositas daya sebar dan waktu sediaan mengering dianalisissecara statistikeggunakan program desain exspert version 8,07 dengan metode analysis of varience on way dengan taraf kepercayaan 95 x metode anova one way digunakan untuk menegetahui adanya pengaruh variasi faktot terhadap masing-asing uji dilihat dari nilai signifikan (Sukmawati, 2013).
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum ini dilaksanakan pada hari kamis, 14 November 2019 pukul 14.00 Wita-selesai, bertempat di Laboratorium Teknik Bioproses, Fakultas Teknoogi Pangan dan Agroindustri, Universitas Mataram.
3.2 Alat dan Bahan Praktikum
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah statif, kompor gas, panci, termometer, gelas beker, sendok, viskometer brookfield, air dan kecap.
3.3 Prosedur Kerja
Diagram Alir
Langkah Kerja
Adapun langkah kerja yang dilakukan dalam praktikum kali ini adalah sebagai berikut:
Disiapkan alat dan bahan praktikum.
Dituang kecap sebanyak 300 ml kedalam gelas beker.
Dituangkan air sebanyak 50 ml kedalam gelas beker yang berisi kecap.
Diaduk menggunakan sendok hingga campuran homogen.
Diukur suhu awal campuran menggunakan termometer.
Dihitung nilai viskositas ampuran menggunakan viskometer brookfield.
Dicatat nilai yang didapatkan pada perhitungan dengan menggunakan viskometer brookfield dengan kecepatan 10,20 dan 50 dengan spindle 03.
Dituangkan campuran tersebut kedalam panci hingga habis.
Dipanaskan diatas kompor gas hingga bersuhu 60° C.
Dimatikan kompor gas dan diturunlan panvi tersebut.
Dituang kembali kedalam gelas beker untuk persiapan perhitungan mnggunakan viiskometer brookfield.
Dihitung nilai viskositas campuran yang telah bersuhu 60° C menggunakan viskometer brookfield.
Dicatat nilai yang didapatkan pada perhitungan dengan menggunakan viskometer brookfield dengan kecepatan 10,20 dan 50 dengan spindle 03.
Diulangi setiap langkah untuk konsentrasi air sebanyak 100 ml.
3.4 Cara Analisis
Adapun cara analisis yang digunakan adalah sebagai berikut:
Viskositas (centipoise=mPas) = Nilai terbaca x Faktor Pengali
Keterangan:
Viskositas = Ukuran keketalan cairan atau fluida (centipoise=mPas).
Nilai Terbaca = Nilai yang didapatkan dari perhitungan viskometer brookfield.
Faktor Pengali = Nilai yang dilihat pada RV Spindle Factor yang memperhatikan spindle number dan speed.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
Tabel 4.1 Hasi Pengamatan Kecap dengan Penambahan 50 ml Air.
Bahan
Perlakuan
Suhu (°C)
Konsentrasi
Viskositas
Kecap
Dingin
Awal = 31
Akhir = 31
50 ml
Speed 10 μ = 450 mPas
Speed 20 μ = 400 mPas
Speed 50 μ = 330 mPas
Panas
Awal = 31
Akhir = 60
50 ml
Speed 10 μ = 100 mPas
Speed 20 μ = 50 mPas
Speed 50 μ = 100 mPas
Tabel 4.2 Hasil Pengamatan Kecap dengan Penambahan 100 ml Air.
Bahan
Perlakuan
Suhu (°C)
Konsentrasi
Viskositas
Kecap
Dingin
Awal = 32
Akhir = 32
100 ml
Speed 10 μ = 100 mPas
Speed 20 μ = 100 mPas
Speed 50 μ = 90 mPas
Panas
Awal = 32
Akhir = 60
100 ml
Speed 10 μ = 50 mPas
Speed 20 μ = 25 mPas
Speed 50 μ = 400 mPas
Perhitungan:
Kecap dengan penambahan 50 ml air
Dingin
Menggunakan nomor spindle 03 dengan speed 10
Viskositas = Nilai terbaca x Faktor Pengali
= 4,5 x 100
= 450 mPas
Menggunakan nomor spindle 03 dengan speed 20
Viskositas = Nilai terbaca x Faktor Pengali
= 8 x 50
= 400 mPas
Menggunakan nomor spindle 03 dengan speed 50
Viskositas = Nilai terbaca x Faktor Pengali
= 16,5 x 20
= 330 mPas
Panas
Menggunakan nomor spindle 03 dengan speed 10
Viskositas = Nilai terbaca x Faktor Pengali
= 1 x 100
= 100 mPas
Menggunakan nomor spindle 03 dengan speed 20
Viskositas = Nilai terbaca x Faktor Pengali
= 1 x 50
= 50 mPas
Menggunakan nomor spindle 03 dengan speed 50
Viskositas = Nilai terbaca x Faktor Pengali
= 5 x 20
= 100 mPas
Kecap dengan penambahan 100 ml air
Dingin
Menggunakan nomor spindle 03 dengan speed 10
Viskositas = Nilai terbaca x Faktor Pengali
= 1 x 100
= 100 mPas
Menggunakan nomor spindle 03 dengan speed 20
Viskositas = Nilai terbaca x Faktor Pengali
= 2 x 50
= 100 mPas
Menggunakan nomor spindle 03 dengan speed 50
Viskositas = Nilai terbaca x Faktor Pengali
= 4,5 x 20
= 90 mPas
Panas
Menggunakan nomor spindle 03 dengan speed 10
Viskositas = Nilai terbaca x Faktor Pengali
= 0,5 x 100
= 50 mPas
Menggunakan nomor spindle 03 dengan speed 20
Viskositas = Nilai terbaca x Faktor Pengali
= 0,5 x 50
= 25 mPas
Menggunakan nomor spindle 03 dengan speed 50
Viskositas = Nilai terbaca x Faktor Pengali
= 2 x 20
= 40 mPas
4.2 Pembahasan
Viskositas adalah ukuran yang menyatakan kekentalan suatu cairan atau fluida. Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan erat dengan hambatan untuk mengalir. Beberapa cara ada yang dapat mengalir cepat, sedangkan lainnya mengalir secara lambat. Cairan yag mengalir cepat seperti air, alkohol dan bensin mempunyai viskositas kecil. Sedangkan cairan yang mengalir lambat seperti gliserin, minyak castor dan madu mempunyai viskositas besar. Jadi viskosotas tidak lain menentukan kecepatan mengalirnya suatu cairan. Dalam hal ini viskositas juga merupakan pengukuran dari ketahanan fluida yng diubah baik dengan tekanan maupun tegangan. Viskositas menjelaskan ketahanan internal fluida untuk mengalir dan mungkin dapat diperkirakan sebagai pengukuran dari pergeseran fluida.
Pengaruh suhu terhadap viskositas bahan yaitu viskositas akan turun dengan naiknya suhu. Pemanasan kecap menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh energi, molekul-molekul cairan kecap bergerak sehingga gaya interaksi antara molekul melemah. Dengan demikian viskositas kecap akan turun. Pada percobaan ini viskositas atau kekentalan kecap yang digunakan, dengan variabel suhu yang digunakan sebesar 60 °C. Pada perlakuan dingin diperoleh suhu awal 31 °C dan akhir 31 °C. Sedangkan pada perlakuan panas suhu awal 31 °C dan akhir 60 °C. Perlakuan ini pada pengamatan kecap dengan penambahan 50 ml air. Hasil pengamatan kecap dengan penambahan 100 ml air dengan dua perlakuan dengan suhu awal 32 °C, akhir 32 °C. Sedangkan pada perlakuan panas diperoleh suhu awal 32 °C dan suhu akhir 60 °C. Dari hasil pengamatan viskositas yang diperoleh turun dengan naiknya suhuhal ini dapat dibuktikan bahwa pada penambahan 50-100 ml air pada suhu tertinggi 60 °C viskositas menurun hingga 40 mPas. Hal ini membuktikan bahwa sesuai dengan literatur semakin tinggi suhu maka viskositas semakin rendah. Dalam hal ini suhu yang berpengaruh pada viskositas karena pengaruh suhu udara luar karena tidak dilakukan secara tertutup.
Pengaruh sifat bahan terhadap viskositas yakni viskositas memerlukan perhatian yang terbesar dalam aliran fluida. Viskositas adalah sifat-sifat fluida yang mendasari diberikannya tahanan terhadap tekanan geser oleh fluida tersebut. Hukum viskositas newton menyatakan bahwa untuk perubahan bentuk sudut fluida yang tertentu maka tekanan geser berbanding lurus dengan viskositas. Sifat bahan yang digunakan pada praktikum ini yaitu kecap, kental cairan akan menimbulkan gesekan antara bagian atau lapisan cairan yang bergerak satu terhadap yang lain. Pegaruhnya terhadap viskositas adalah terjadinya hambatan atau gesekan yang ditimbulkan akibat gaya kohesi didalam zat cair.
Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas yaitu tekanan (tingkat viskositas suatu zat cair akan naik jika terdapat tekanan. Sedangkan pada gas, tekanan tidak akan mempengaruhi tingkat viskositas terjadi pada molekul penyusun zat cair). Temperatur (pada zat cair temperatur yang naik akan menyebabkan tingkat viskositas turun. Sedangkan pada gas, temperatur yang naik justru akan meningkatkan visksoitas, ini karena pemanasan dapat membuat kohesi antara molekul melemah). Ukuran serta berat molekul (semakin berat massa molekul benda maka semakin tinggi pula viskositasnya. Sebagai contoh misalnya banyak memiliki massa molekul yang lebih berat dibandingkan air, maka nilai viskositasnyapun lebih besar dibandingkan air). Kekuatan kohesi (semakin besar kekuatan gaya kohesi, semakin tinggi pula tingkat viskositasnya).
Prinsip kerja dari viskometer brookfield merupakan salah satu viskometer yang menggunakan gasing atau kemampuan yang dicelupkan kedalam zat uji dan tahanan gerak dari bagian yang berputar. Tersedia kumparan yang berbeda untuk rentang kekentalan tertentu. Prinsip kerja dari viskometer brookfield ini adalah semakin kuat putaran semakin tinggi viskositasnya sehingga hambatannya semakin berat.
Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan pada praktikum kali ini yaitu dengan menggunakan bahan kecap. Pada hasil pengamatan kecap dengan penambahan air sebanyak 50 ml menggunakan dua perlakuan yaitu panas dan dingin. Pada perlakuan dingin didapatkan suhu awal dan akhir dengan hasil yang sama yaitu (31 °C) dengan viskositas pada speed 10 μ = 450 mPas, speed 20 μ = 400 mPas, dan speed 50 μ = 330 mPas. Sedangkan pada perlakuan panas diperoleh suhu awal 31 °C dan suhu akhir 60 °C dengan viskositasnya pada speed 10 μ = 100 mPas, speed 20 μ = 50 mPas, dan speed 50 μ = 100 mPas. Selanjutnya pada hasil pengamatan kecap dengan penambahan air sebanyak 100 ml dengan perlakuan dingin diperoleh suhu awal dan akhir dengan suhu yang sama yaitu 32 °C dengan viskositas pada speed 10 μ = 100 mPas, speed 20 μ = 100 mPas, dan speed 50 μ = 90 mPas. Sedangkan pada perlakuan panas diperoleh suhu awal 32 °C dan suhu akhir 60 °C dengan viskositasnya pada speed 10 μ = 100 mPas, speed 20 μ = 25 mPas, dan speed 50 μ = 40 mPas. Pada hasil pengamatan ini sesuai dengan teori atau literatur yang menyatakan semakin tinggi suhu maka viskositasnya akan turun.
Pengaplikasian dalam bidang teknik pertanian yaitu dalam sistem irigasi dimana air memiliki viskositas yang rendah sehingga dapat mudah mengalir dengan pipa penyaluran dan akan mudah menyesuaikan dengan bentuk dan keadaan tempatnya. Selain itu viskositas sangat bermanfaat untuk menetukan kualitas suatu bahan pangan misalnya kekentalan pada suatu bahan. Oleh karena itu banyak sekali industri pertanian yang melakukan uji viskositas atau penentuan viskositas bahan pangan terutama untuk produk yang berbentuk cair seperti sari buah, susu cair dan lain-lain.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari hasil pembahasan diatas yaitu pengaruh suhu dan konsentrasi terhadap viskositas produk pangan yaitu semakin tinggi suhu, temperatur atau konsentrasi maka viskositas menurun. Adapun hasil viskositas yang didapatkan pada hasil pengamatan yaitu pada perlakuan dingin suhu 31 °C pada konsentrasi 50 ml diperoleh viskositas speed 10 μ = 450 mPas, sedangkan pada perlakuan panas suhu meningkat 31-60 °C pada konsentrasi tetap 50 ml diperoleh viskositas speed 10 μ = 100 mPas. Selanjutnya pada pengamatan kedua yaitu dengan konsentrasi 100 ml air pada perlakuan dingin suhu 32 °C diperoleh viskositas speed 10 μ = 100 mPas dan perlakuan panas 32-60 °C dengan viskositas speed 10 μ = 50 mPas. Hal ini membuktikan teori bahwa semakin tinggi suhu maka viskositas akan menurun.
5.2 Saran
Adapun saran yag dapat saya sampaikan yaitu diharapkan untuk melakukan percobaan selanjutnya mengenai viskositas fluida yaitu agar lebih berhati-hati meggunakan alat-alat percobaan, serta lebih teliti dalam membaca alat ukur seperti termometer dan lainnya agar mendapatkan hasil pengamatan yang baik dan cermat.
DAFTAR PUSTAKA
Evanuraini, Herly. 2010. Pengaruh Suhu dan Lama Pemeraman pada Inkubator Terhadap Kulaitas Fisik Kepir. Jurnal Ilmu-ilmu Peternakan Vol. 20 (2) : 8-13.
Lumbantoran, Parmin. 2016. Pengaruh Suhu Terhadap Viskositas Minyak Pelumas (Oli). Jurnal Ilmiah Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Vol. 13 (2).
Mulyani, Susanti. 2018. Total Asam, Viskositas, dan Kesukaan pada Youghurt Drink dengan Sari Buah Mangga (Mangifera indica) Sebagai Perisa Alami. Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan Vol. 2 (2) : 104-107
Sukmawati. 2013. Pengaruh Variasi Konsentrasi PVA Hptac dan Gliserin Terhadap Sifat Fisik Masker Wajah Gel Peel Of Ekstrak Etanol 90 % Kulit Buah Manggis. Jurnal Farmasi Udayana Vol. 1 (1)
Komentar
Posting Komentar