viskositas.ppt

TUJUAN

1. Menentukan viskositas cairan dengan metode Ostwald1. Menentukan viskositas cairan dengan metode Ostwald

2. Mempelajari pengaruh konsentrasi terhadap viskositas 2. Mempelajari pengaruh konsentrasi terhadap viskositas

2. Mempelajari pengaruh suhu terhadap viskositas 2. Mempelajari pengaruh suhu terhadap viskositas

PRINSIP

• Massa jenis zat Kerapatan antara molekul-molekul pada suatu zat

(perbandingan antara massa dengan volume suatu zat)

Rumus:

ρ =

mV

Keterangan:ρ = massa jenis zat (g/mL)m = massa zat (g)V = volume zat (mL)

Hukum PoiseuilleHarga viskositas cairan yang mengalir melalui pipa kapiler secara laminer. Laju alir Q berbanding lurus dengan perbedaan tekanan pada kedua ujung pipa dan berbanding terbalik dengan kekentalan dari fluida tersebut

Ket :Q = laju alir fluida(P1-P2)= perbedaan tekanan pada kedua ujung pipa (atm)r = jari-jari tabung (cm)L = panjang tabung (cm)η = viskositas (poise)

Viskositas relatifPerbandingan antara viskositas zat yang akan dicari nilainya dengan viskositas cairan standar

Ket :ηx = viskositas cairan x (poise)ηo = viskositas cairan standar (poise)ρx = massa jenis cairan x (g/mL)ρo = massa jenis cairan standar (g/mL)tx = waktu alir cairan x (sekon)to = waktu alir cairan standar (sekon)

ηx ρx . txηo ρo . to=

TEORI DASAR

Viskositas• Viskositas adalah ukuran hambatan suatu

fluida untuk mengalir. Makin besar viskositas, makin lambat aliran cairan, begitu pula sebaliknya (Dogra & Dogra, 1990)

Jenis-jenis viskositas• Viskositas mutlak• Viskositas standar• Viskositas relative• Viskositas spesifik• Viskositas intrinsik

(Castellan, 1983).

FluidaFluida adalah zat yang berubah secara terus menerus bila terkena tegangan geser. Suatu fluida adalah suatu zat yang mengembang hingga memenuhi bejana. Fluida mempunyai volume tertentu dan mengalir menyesuaikan dengan bentuk wadahnya (Streeter, 1996).

Aliran Fluida• Aliran Turbulen– Arah alirannya saling

bertumbukan– Memiliki bilangan Reynold

>4000

• Aliran Laminer– Arah alirannya searah– Memiliki bilangan Reynold <

2300

Viskometer

Viskometer adalah suatu cara untuk menyatakan berapa daya tahan (viskositas) dari aliran yang diberikan oleh suatu cairan( Sukardjo, 2002).

Macam-Macam Viskometer

1. Viskometer kapiler / Ostwald2. Viskometer Hoppler3. Viskometer Cup dan Bob4. Viskometer Cone dan Plate

(Bird, 1993).

Viskometer kapiler / Ostwald

Viskositas dari cairan yang ditentukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan bagi cairan tersebut untuk lewat antara 2 tanda ketika mengalir karena gravitasi melalui viskometer Ostwald ( Bird, 1993).

Faktor-Faktor Yg Mempengaruhi Viskositas

• Tekanan• Suhu• Konsentrasi Larutan• Massa molekul larutan• Kehadiran zat lain

(Mandasari, 2012)

PROSEDUR

Rangkaian Alat Viskometer Ostwald

KETERANGAN•Reservoir A : tempat memasukkan sampel•Reservoir B : tempat penyedotan sampel•m-n : interval jarak aliran sampel yang akan dicatat waktunya•C : waterbath

KALIBRASI PIKNOMETERKarena aseton bersifat semipolar , maka aseton dapat melarutkan kotoran yang

terdapat pada piknometer

Karena aseton bersifat semipolar , maka aseton dapat melarutkan kotoran yang

terdapat pada piknometer Air digunakan sebagai cairan

standar karena air memiliki massa jenis tertentu pada suhu yang

berbeda

Air digunakan sebagai cairan standar karena air memiliki massa

jenis tertentu pada suhu yang berbeda

piknometer tidak boleh dipegang oleh tangan, tetapi menggunakan tissu agar kotoran & minyak yang terdapat pada tangan tidak menempel pada

piknometer. Sehingga mempengaruhi berat ketika ditimbang

piknometer tidak boleh dipegang oleh tangan, tetapi menggunakan tissu agar kotoran & minyak yang terdapat pada tangan tidak menempel pada

piknometer. Sehingga mempengaruhi berat ketika ditimbang

Pengukuran suhu air bertujuan untuk mengetahui massa jenis air yang berbeda-beda dari buku

pedoman (literatur) yang ada

Pengukuran suhu air bertujuan untuk mengetahui massa jenis air yang berbeda-beda dari buku

pedoman (literatur) yang ada

piknometer harus dikalibrasi terlebih dahulu agar memperoleh hasil yang akurat dan mencegah

terjadinya galat pada piknometer karena piknometer merupakan alat gelas yang dapat

memuai karena suhu dan tekanan yang berbeda

piknometer harus dikalibrasi terlebih dahulu agar memperoleh hasil yang akurat dan mencegah

terjadinya galat pada piknometer karena piknometer merupakan alat gelas yang dapat

memuai karena suhu dan tekanan yang berbeda

PENENTUAN MASSA JENIS SAMPEL

PENENTUAN WAKTU ALIR AIR

pemasukan cairan ke viskometer harus melalui resevoir A dan tidak boleh melalui resevoir B karena apabila dimasukan melalui

resevoir B maka kemampuan cairan untuk setimbang diantara dua sisi sangat kecil karena dibutuhkan waktu yang relatif lama

pemasukan cairan ke viskometer harus melalui resevoir A dan tidak boleh melalui resevoir B karena apabila dimasukan melalui

resevoir B maka kemampuan cairan untuk setimbang diantara dua sisi sangat kecil karena dibutuhkan waktu yang relatif lama

Ketika udara pada resevoir B dihisap maka tekanan pada resevoir B menjadi lebih kecil dibandingkan dengan tekanan pada resevoir A. seperti prinsip fluida, bahwa fluida mengalir dari tempat yang

bertekanan rendah ke tempat bertekanan tinggi, sehingga air dalam resevoir A akan mengalir menuju resevoir B melewati garis

n menuju garis m

Ketika udara pada resevoir B dihisap maka tekanan pada resevoir B menjadi lebih kecil dibandingkan dengan tekanan pada resevoir A. seperti prinsip fluida, bahwa fluida mengalir dari tempat yang

bertekanan rendah ke tempat bertekanan tinggi, sehingga air dalam resevoir A akan mengalir menuju resevoir B melewati garis

n menuju garis m

Pengondisian suhu air pada viskometer agar sama seperti suhu water bath

Pengondisian suhu air pada viskometer agar sama seperti suhu water bath

Saat bulb pipet dilepaskan, maka tekanan pada resevoir B akan bertambah sehingga air akan kembali bergerak turun menuju

resevoir A

Saat bulb pipet dilepaskan, maka tekanan pada resevoir B akan bertambah sehingga air akan kembali bergerak turun menuju

resevoir A

Air dapat mengalir karena adanya gaya gravitasi juga karena massa dari air itu sendiri

Air dapat mengalir karena adanya gaya gravitasi juga karena massa dari air itu sendiri

PENENTUAN WAKTU ALIR SAMPELpemasukan cairan ke viskometer harus melalui resevoir A dan

tidak boleh melalui resevoir B karena apabila dimasukan melalui resevoir B maka kemampuan cairan untuk setimbang diantara dua

sisi sangat kecil karena dibutuhkan waktu yang relatif lama

pemasukan cairan ke viskometer harus melalui resevoir A dan tidak boleh melalui resevoir B karena apabila dimasukan melalui

resevoir B maka kemampuan cairan untuk setimbang diantara dua sisi sangat kecil karena dibutuhkan waktu yang relatif lama

Ketika udara pada resevoir B dihisap maka tekanan pada resevoir B menjadi lebih kecil dibandingkan dengan tekanan pada resevoir A. seperti prinsip fluida, bahwa fluida mengalir dari tempat yang

bertekanan rendah ke tempat bertekanan tinggi, sehingga air dalam resevoir A akan mengalir menuju resevoir B melewati garis

n menuju garis m

Ketika udara pada resevoir B dihisap maka tekanan pada resevoir B menjadi lebih kecil dibandingkan dengan tekanan pada resevoir A. seperti prinsip fluida, bahwa fluida mengalir dari tempat yang

bertekanan rendah ke tempat bertekanan tinggi, sehingga air dalam resevoir A akan mengalir menuju resevoir B melewati garis

n menuju garis m

Pengondisian suhu air pada viskometer agar sama seperti suhu water bath

Pengondisian suhu air pada viskometer agar sama seperti suhu water bath

Saat bulb pipet dilepaskan, maka tekanan pada resevoir B akan bertambah sehingga air akan kembali bergerak turun menuju

resevoir A

Saat bulb pipet dilepaskan, maka tekanan pada resevoir B akan bertambah sehingga air akan kembali bergerak turun menuju

resevoir A

Air dapat mengalir karena adanya gaya gravitasi juga karena massa dari air itu sendiri

Air dapat mengalir karena adanya gaya gravitasi juga karena massa dari air itu sendiri

PENGOLAHAN DATA

• Hitung harga viskositas sampel• Buat grafik antara viskositas cairan vs konsentrasi.• Buat grafik antara viskositas cairan vs suhu

PERHITUNGAN

Kalibrasi Piknometer

OH

OHOH

mV

2

22

Penentuan Massa Jenis H2O Variasi Suhu

Step 1 : mencari nilai α (koef.muai)ρ H2O (T1) = ρ H2O (T2). (1+α.ΔT)

Step 1 : mencari nilai α (koef.muai)ρ H2O (T1) = ρ H2O (T2). (1+α.ΔT)

ΔT = T2 – T1

Step 2 : mencari massa jenis variasi suhu

ρ H2O (T1) = ρ H2O (T2). (1+α.ΔT)Step 2 : mencari massa jenis variasi suhu

ρ H2O (T1) = ρ H2O (T2). (1+α.ΔT)

Penentuan Viskositas Air Variasi Suhu

Step 1 : mencari nilai α

Nilai η untuk T1 dan T2 dipilih yang sudah diketahui nilainya dari literatur, misalnya:ηH2O pada 27oC = 0.8549 poise.s

ηH2O pada 26oC = 0.8603 poise.s

Step 1 : mencari nilai α

Nilai η untuk T1 dan T2 dipilih yang sudah diketahui nilainya dari literatur, misalnya:ηH2O pada 27oC = 0.8549 poise.s

ηH2O pada 26oC = 0.8603 poise.s

ηH2O (T1) = η H2O (T2). (1+α.ΔT)

Step 2 : Penentuan nilai ηH2O variasi suhu

Keterangan:

-ηH2O (T1) adalah nilai ηH2O yang telah diketahui dari

literatur dan η H2O (T2) adalah yang ingin kita hitung

-α sesuai dengan hasil perhitungan pada step 1

-T2 sesuai variasi suhu yang dikerjakan

(25oC, 30oC , 35oC , 40oC , dan 45oC )

Step 2 : Penentuan nilai ηH2O variasi suhu

Keterangan:

-ηH2O (T1) adalah nilai ηH2O yang telah diketahui dari

literatur dan η H2O (T2) adalah yang ingin kita hitung

-α sesuai dengan hasil perhitungan pada step 1

-T2 sesuai variasi suhu yang dikerjakan

(25oC, 30oC , 35oC , 40oC , dan 45oC )

ηH2O (T1) = η H2O (T2). (1+α.ΔT)

Penentuan Massa Jenis Sampel Variasi Konsentrasi

OH

sampelsampel

V

m

2

Keterangan :Variasi konsentrasi yang digunakan : 2%, 4%, 6%, 8% dan 10%

Penentuan Viskositas Sampel Variasi Suhu

OHOHt

tsampelsampel

OH222

.

.

sampelη

KETERANGAN : t = waktu alir

viskositas ηjenis massa ρ

DAFTAR PUSTAKA

Bird, T. 1993. Kimia Fisik Untuk Universitas. Gramedia. Jakarta.Brady, J.E.1 990. General Structure: Principles and Structure. John willey &

Sons Inc. New York.Castellan, G.W. 1983. Physical Chemistry. Addison Wesley Publishing

Compani. New York.Dogra, S.K. & Dogra, S. 1990. Kimia Fisik dan Soal-soal. Diterjemahkan oleh U.

Mansyur. UI-Press. Jakarta.Mandasari, W. 2012. Viskositas. http://wenimandasari.blogspot.com

/p/laporan-termokimia.html.Streeter.1996. Mekanika Fluida. Erlangga. Jakarta.Sukardjo.2002. Kimia Fisik. Rieneka Cipta. Jakarta.

TERIMA KASIH