Mengapa Hasil Pengukuran Viskositas Bisa Berbeda Meski Sampelnya Sama?

Viskositas sering dianggap sebagai angka yang pasti. Padahal, sampel yang sama dapat memberikan hasil berbeda jika suhu, spindle, kecepatan, waktu pengukuran, atau riwayat perlakuannya tidak dibuat konsisten.

Dalam pengujian kosmetik, viskositas merupakan parameter penting untuk menilai konsistensi krim, losion, gel, serum, dan berbagai sediaan lain. Angka ini sering digunakan sebagai salah satu dasar untuk membandingkan batch, memantau stabilitas, atau memastikan produk masih sesuai spesifikasi.

Namun, banyak formula kosmetik bersifat non-Newtonian. Artinya, viskositasnya dapat berubah ketika gaya geser berubah. Karena itu, satu angka viskositas tidak dapat dibaca terpisah dari kondisi saat pengukuran dilakukan.

Brookfield Engineering menekankan bahwa hasil pengukuran dipengaruhi oleh suhu, shear rate, waktu, riwayat perlakuan sampel, hingga geometri spindle. Karena itu, informasi seperti jenis spindle, kecepatan rotasi, suhu sampel, waktu pengukuran, serta cara preparasi perlu dicatat agar hasil dapat direproduksi. 

Baca Juga: Mengapa Posisi Pengambilan Sampel dari Tangki Dapat Memengaruhi Hasil Pengujian?

Spindle dan Kecepatan Bisa Mengubah Angka yang Terbaca

Pada cairan Newtonian, viskositas relatif tetap ketika shear rate berubah pada suhu yang sama. Namun, banyak emulsi, gel, dan krim kosmetik tidak berperilaku seperti itu.

Produk yang bersifat shear thinning, misalnya, akan terlihat semakin encer ketika gaya geser meningkat. Akibatnya, pengukuran menggunakan kecepatan rotasi berbeda dapat menghasilkan angka viskositas berbeda meskipun sampelnya sama.

Jenis spindle juga berpengaruh karena setiap geometri memberikan kondisi pengukuran berbeda. Brookfield bahkan mencatat bahwa pada material non-Newtonian, hasil dengan spindle atau kecepatan berbeda memang kemungkinan besar tidak sama. Yang penting bukan mencari satu angka yang dianggap ‘paling benar’, tetapi memastikan metode pengukurannya konsisten dan relevan dengan tujuan pengujian. 

Hal ini sejalan dengan perspektif Prof. Dr. apt. Sriwidodo, M.Si. mengenai pentingnya konsistensi metode dalam evaluasi mutu. Dalam konteks pengujian produk, angka hanya dapat dibandingkan secara bermakna ketika prosedur yang menghasilkan angka tersebut dikendalikan secara konsisten.

Suhu juga sangat menentukan. Sedikit kenaikan suhu dapat menurunkan viskositas banyak sistem cair atau semi padat. Karena itu, pengukuran yang dilakukan pada 25°C belum tentu dapat dibandingkan langsung dengan pengukuran pada 30°C.

Brookfield merekomendasikan pengendalian suhu untuk meningkatkan akurasi dan reproduksibilitas. Tanpa kondisi suhu yang sama, variasi hasil dapat berasal dari metode pengujian, bukan dari perubahan mutu produk. 

Baca Juga: Apa yang Bisa Diungkap Centrifugation Test tentang Emulsi Sebelum Terjadi Pemisahan?

Sampel Juga Membawa ‘Riwayat’ Sebelum Diukur

Perbedaan hasil tidak hanya berasal dari alat. Cara sampel diperlakukan sebelum pengukuran juga dapat memengaruhi hasil.

Produk yang baru saja diaduk, dipindahkan dengan pompa, dikocok, atau dibiarkan diam selama beberapa waktu dapat memiliki struktur internal berbeda. Pada sistem thixotropic, misalnya, viskositas dapat menurun setelah menerima gaya geser dan kemudian pulih secara bertahap ketika dibiarkan diam.

Karena itu, waktu antara preparasi sampel dan pembacaan perlu distandarkan. Lama spindle berputar sebelum angka dicatat juga perlu konsisten, terutama pada material yang memiliki perilaku bergantung waktu. Brookfield memasukkan time dan previous history sebagai faktor penting dalam pengukuran viskositas. 

Apt. Cahya Khairani Kusumawulan, M.Farm. dalam perspektif formulasi selalu menempatkan proses sebagai bagian dari karakter produk. Dalam konteks viskositas, prinsip tersebut penting: nilai yang diperoleh bukan hanya ‘milik’ formula, tetapi juga merupakan hasil dari kondisi pengukuran dan perlakuan terhadap sampel.

Hal ini menjelaskan mengapa laboratorium harus memiliki metode baku. Model viskometer, spindle, RPM, suhu, volume sampel, waktu istirahat, lama pembacaan, dan preparasi perlu ditentukan dengan jelas.

Jika parameter-parameter tersebut berubah, laboratorium dapat menghasilkan angka berbeda meskipun sampelnya identik. Perbedaan itu tidak otomatis berarti produknya berubah.

Bagi industri kosmetik, viskositas bukan sekadar satu angka pada CoA atau lembar QC. Nilainya baru benar-benar berguna ketika metode yang digunakan cukup konsisten untuk memungkinkan perbandingan antar-batch, antarwaktu, dan selama studi stabilitas.

Karena itu, pertanyaan pentingnya bukan hanya “berapa viskositas produk ini?”, tetapi juga “diukur dengan metode seperti apa?” Tanpa konteks tersebut, dua angka berbeda belum tentu menunjukkan dua produk yang berbeda mutunya. [][Tim Labcos/LC]

Penulisan artikel ini dibantu AI dan telah melewati proses kurasi Redaksi.