Prosedur berikut ini digunakan untuk menetapkan viskositas cairan Newtonian, yaitu cairan yang mempunyai viskositas tidak tergantung pada kecepatan alir.
Peralatan: Penetapan dapat dilakukan menggunakan viskometer tabung kapiler seperti pada gambar (Gambar 1).
Gambar 1. Viskometer Tabung Kapiler (Ubbelohde)
Viskometer lain dapat digunakan jika menunjukkan akurasi dan presisi tidak kurang dari yang diperoleh menggunakan viskometer yang tertera pada lampiran ini.
Prosedur: Isi viskometer melalui tabung (L) dengan jumlah cairan uji yang cukup yang sesuai untuk viskometer yang digunakan atau dengan mengikuti petunjuk produsen. Lakukan penetapan dengan tabung pada posisi vertikal. Isi tabung (A) dengan cairan, dan juga pastikan bahwa tinggi cairan di tabung (B) berada di bawah bagian luar tabung ventilasi (M). Rendam viskometer dalam tangas air atau tangas minyak pada suhu tetap yang ditentukan dalam masing-masing monografi, dan kecuali dinyatakan lain atur suhu hingga ± 0,1°. Pertahankan viskometer dalam posisi vertikal selama jangka waktu tidak kurang dari 30 menit sampai suhu cairan uji mencapai kesetimbangan. Tutup tabung (M), dan naikkan ketinggian cairan dalam tabung (N) ke tinggi lebih kurang 8 mm di atas tanda (E ≡ h1). Pertahankan cairan pada ketinggian ini dengan menutup tabung (N) dan membuka tabung (M). Buka tabung (N), dan ukur waktu yang dibutuhkan agar tinggi cairan turun dari batas (E ≡ h1) ke batas (F ≡ h2), menggunakan alat pengukur waktu yang akurat dan sesuai. [Catatan— Waktu mengalir minimum harus 200 detik].
Kalibrasi: Kalibrasi setiap viskometer pada suhu pengujian menggunakan cairan pembanding dengan viskositas yang diketahui untuk menentukan konstanta viskometer, k. Nilai viskositas dari pembanding harus mencakup nilai viskositas cairan uji. Hitung konstanta viskometer, k, dalam mm2/s2:
η = viskositas cairan pembanding (mPa·s)
ρ = bobot jenis cairan (g/mL)
t = waktu alir cairan dalam detik (s), dari tanda batas atas hingga tanda batas bawah dalam tabung kapiler.
Perhitungan viskositas kinematik dan viskositas Newtonian cairan uji: Viskometer kapiler dipilih sehingga waktu mengalir, t, tidak kurang dari 200 detik, dan koreksi energi kinematik biasanya kurang dari 1%. Jika konstanta viskositas, k, diketahui, gunakan persamaan berikut untuk menghitung viskositas kinematik, v, dalam mm2/s, dari waktu alir, t, dalam s.
Jika bobot jenis cairan diketahui pada suhu pengukuran viskositas, maka viskositas Newtonian, η, dalam mPa· s, dihitung:
ρ = bobot jenis cairan (g/mL)
Waktu alir yang diukur adalah rata-rata tidak kurang dari tiga penetapan berturut-turut. Hasil dinyatakan valid jika persentase simpangan baku relatif (% RSD) untuk ketiga pembacaan tersebut tidak lebih dari 2,0%.
Peralatan: Penetapan dapat dilakukan menggunakan viskometer kapiler tabung bentuk-U sederhana (Gambar 2).
Gambar 2. Viskometer Kapiler Tabung Bentuk-U Sederhana (Ostwald)
Variabel dan nomor garis pada Gambar 2 yaitu:
Garis 1 = tanda batas atas pada tabung
V = volume cairan yang ditambahkan (m3)
Garis 2 = tanda batas bawah pada tabung
L = panjang tabung kapiler (m)
Viskometer lain seperti viskometer kapiler tipe Ostwald yang dimodifikasi (sebagai contoh viskometer kapiler Cannon-Fenske adalah salah satu jenis viskometer kapiler tabung bentuk-U sederhana) dapat digunakan jika menunjukkan akurasi dan presisi tidak kurang dari yang diperoleh menggunakan viskometer yang tertera pada lampiran ini.
Prosedur: Isi tabung dengan jumlah cairan uji yang sesuai dengan viskometer yang digunakan atau dengan mengikuti petunjuk produsen. Volume cairan uji harus sedemikian rupa sehingga tabung bagian bawah tidak seluruhnya kosong saat cairan ditarik melalui tabung kapiler ke batas keluar paling atas. Lakukan penetapan dengan tabung pada posisi vertikal. Rendam viskometer dalam tangas air atau tangas minyak pada suhu tetap yang ditentukan dalam masing-masing monografi, dan kecuali ditentukan lain atur suhu hingga ± 0,1°. Pertahankan viskometer dalam posisi vertikal selama jangka waktu tidak kurang dari 30 menit sampai suhu cairan uji mencapai kesetimbangan. Dengan menggunakan penghisap, tarik cairan melalui tabung kapiler sampai miniskus berada pada batas atas miniskus. Buka kedua lubang dan tabung kapiler terhadap tekanan atmosfer, catat waktu, dalam detik, yang dibutuhkan agar cairan mengalir dari batas atas ke batas bawah pada tabung kapiler. [Catatan— Waktu alir minimum harus 200 detik].
Kalibrasi dan Perhitungan viskositas kinematik dan viskositas Newtonian cairan uji: Lakukan seperti yang tertera pada Metode I. Untuk viskometer kapiler tabung bentuk-U sederhana tertentu, tetapkan konstanta viskometer pada suhu yang sama dengan cairan uji.