LAPORAN PRAKTIKUM KI-2242

VISKOSITAS CAIRAN SEBAGAI FUNGSI SUHU

Nama : Muhammad Arief Purnomo

NIM : 12513004

Kelompok, Shift : 1, Senin 08.00 – 12.00 AM

Tgl Praktikum : 28 Oktober 2014

Tgl Pengumpulan : 4 November 2014

Asisten : Anisah Erika R. (20514059)

Phutri Milana (30513005)

Laboratorium Kimia Fisik

Program Studi Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Teknologi Bandung

2014

I. JUDUL PERCOBAAN

Viskositas Cairan Sebagai Fungsi Suhu

II. TUJUAN PERCOBAAN

a. Menentukan viskositas cairan dengan metode Oswald dan menentukan

pengaruh temperatur terhadap viskositas cairan

III. TEORI DASAR

Viskositas didefinisikan sebagai tahanan yang dilakukan suatu lapisan fluida

terhadap lapisan lain. Setiap cairan memiliki viskositas yang berbeda – beda. Sebagai

contoh yaitu aseton dan etilen glikol masing – masing terdiri dari 10 atom. Akan

tetapi, etilen glikol memiliki viskositas yang besar daripada aseton. Salah satu

penyebabnya yaitu pada etilen glikol memiliki gugus hidroksida yang memungkinkan

terjadinya ikatan hidrogen (ikatan hidrogen lebih kuat daripada interaksi dipol – dipol

biasa). Selain itu, viskositas cairan dipengaruhi juga suhu, semakin tinggi suhu suatu

cairan maka viskositas menurun. Pada aliran laminar, fluida dapat dianggap terdiri

atas lapisan – lapisan molekul yang bergerak satu di atas yang lainnya dengan

kecepatan yang berbeda – beda. Profil kecepatan berbagai lapisan ini berbentuk

parabola dengan kecepatan paling tinggi terdapat pada lapisan di bagian tengah pipa.

Salah satu cara untuk menentukan viskositas cairan yaitu dengan metode

kapiler dari Poiseuille. Pada metode ini, diukur waktu (t) yang diperlukan oleh

volume tertentu cairan (V) untuk mengalir melalui pipa kapiler di bawah pengaruh

tekanan penggerak (P) yang tetap. Dalam hal ini untuk cairan yang mengalir dengan

aliran laminar, viskositasnya ditentukan dengan persamaan Poiseuille.

Metode Oswald merupakan suatu metode variasi dari metode Poiseuille.

Prinsip percobaan ini yaitu sebagai berikut, sejumlah tertentu cairan dimasukkan ke

dalam A, kemudian dengan cara menghisap atau meniup sehingga cairan di bawah ke

B sampai melewati garis batas m. selanjutnya cairan dibiarkan mengalir secara bebas

dan diukur waktu yang diperlukan untuk mengalir dari garis m ke n. Pada saat proses

mengalirnya cairan melalui pipa kapiler, tekanan penggerak tidak tetap dan pada

setiap saat (P = massa jenis x percepatan gravitasi x tinggi letak benda).

IV. DATA PENGAMATAN

Zat Suhu (oC) t1 (s) t2 (s) t3 (s) trata-rata(s)

Aquades 26 6, 45 6, 55 6, 50 6, 50

Etanol 26 9, 45 9, 60 9, 40 9, 483

30 9, 20 9, 10 9, 10 9, 133

35, 5 8, 50 8, 20 8, 10 8, 267

40 7, 50 7, 80 7, 60 7, 633

Zat Suhu (oC) t1 (s) t2 (s) t3 (s) trata-rata(s)

Aquades 26 9, 00 9, 10 9, 00 9, 033

Kloroform 26 5, 00 4, 90 4, 90 4, 933

30 5, 00 5, 00 5, 00 5, 000

35, 5 4, 40 4, 50 4, 40 4, 433

40 4, 30 4, 40 4, 30 4, 333

Piknometer (Etanol)

Wpikno = 19, 14 gram

Wpikno+aqua dm = 45, 22 gram

Wpikno+etanol = 40, 25 gram

Wpikno+etanol t=30 oC = 40, 10 gram

Wpikno+etanol t=35,5 oC = 38, 91 gram

Wpikno+etanol t=40 oC = 39, 82 gram

Piknometer (Klorofom)

Wpikno = 19, 77 gram

Wpikno+aqua dm = 45, 38 gram

Wpikno+kloroform = 57, 74 gram

Wpikno+kloroform t=30 oC = 57, 23 gram

Wpikno+kloroform t=35,5 oC= 56, 98 gram

Wpikno+kloroform t=40 oC = 56, 71 gram

V. ENGOLAHAN DATA

Jadi

VI. PEMBAHASAN

Pengertian dari viskositas adalah tahanan yang dilakukan suatu lapisan

fluida terhadap lapisan lain. Setiap cairan memiliki viskositas yang berbeda – beda.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi viskositas, di anataranya adalah gaya antar

molekul dan temperature. Kita juga mengenal istilah fluiditas. Ini merupakan

kebalikan dari viskositas. Rumusnya pun juga satu per viskositas. Definisi fluiditas

adalah kemudahan suatu cairan untuk mengalir. Sebenarnya faktor yang

mempengaruhi fluiditas juga sama dengan faktor yang mempengaruhi viskositas.

Semakin tinggi temperature, maka viskositas zat semakin kecil. Apabila viskositasnya

kecil, maka fluiditasnya besar.

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan penulis, didapatkan nilai

viskositas pada suhu yang sama, antrara air dengan etanol dan air dengan kloroform.

Dari percobaan, didapatkan bahwa viskositas etanol lebih tinggi dibandingkan

viskositas air, dan viskositas kloroform lebih kecil dibandingkan viskositas air.

Viskositas kloroform lebih kecil dibandingkan viskositas etanol dan air karena pada

etanol dan air terdapat ikatan hydrogen. Adapun pengertian dari ikatan hydrogen

adalah ikatan antar molekul yang cukup kuat dan membutuhkan energy yang besar

untuk memutuskan ikatan tersebut. Hal inilah yang menjadikan alasan mengenapa

viskositas kloroform lebih kecil dibandingkan etanol dan air.

Pada dasarnya, bahkan berdasarkan percobaan yang dilaksanakan,

diketemukan bahwa apabila suhu dinaikkan maka viskositas zat akan berkurang.

Alasan yang melatarbelakangi hal ini dapat terjadi adalah berhubungan dengan

lemahnya gaya antar molekul. Hal ini yang membuat partikel menjadi lebih mudah

melewati cairan tersebut. Jika gaya antar molekul semakin melemah, maka cairan

akan menjadi lebih encer.

Pengertian dari energy ambang adalah energy minimum yang

diperlukan oleh suatu zat untuk dapat bereaksi hingga terbentuk zat baru.

Berdasarkan percobaan, didapatkan bahwa energy ambang etanol lebih besar

daripada energy ambang kloroform. Alasan yang melatarbelakangi adalah karena

klorofom lebih mudah bereaksi daripada etanol yang memiliki ikatan hydrogen.

Dalam kloroform, tidak dijumpai ikatan hydrogen.

Nilai percobaan yang didapat penulis tidak sama dengan nilai literatur.

Hal ini sering disebut oleh presisi penelitian atau prosentase kesalahan. Hal – hal

yang melatarbelakangi hal ini dapat terjadi ialah ketidaktelitian saat pengukuran

massa piknometer dilakukan dan laju air hanya dilakukan pada saat suhu ruang saja.

Hal ini sedikit keliru, karena seharusnya dilakukan pada tiap suhu yang dilakukan

pengamatan. Di sisi lain juga terdapat faktor yaitu kesalahan pengamat pada saat

membaca nilai massa piknometer. Ketidaktelitian dalam penggunaan stopwatch juga

menjadi salah satu alasan hal tersebut dapat terjadi.

VII. KESIMPULAN

jadi

VIII. DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P. W. dan Julio De Paulia, “Physical Chemistry”, ed. 8, 2006, Hal. 665 – 667.

Castellan, G. W. “Physical Chemistry”, ed. 3, 1983, Hal. 759-761.

Jesperson, N. D. Brady, J. E. dan Hyslop, A. “Chemistry : The Molecular Nature of

Matter”, ed.6, 2012, Hal 539 – 540.

Mortimer, R. G. “Physical Chemistry”, ed. 3, 2008, Hal. 444 – 457.

Teraoka, I. “Polymer Solution : An Introduction to Physical Properties”, 2002, Hal,

209 – 215.

S. K. Dogra dan S. Dogra, “Kimia Fisika dan Soal – Soal”, 1990, Hal. 209 – 215.

IX. LAMPIRAN

X. KESIMPULAN

Pada sistem fenol – air, temperatur kritik yang diperoleh adalah 67,7925oC

dan fraksi mol fenol pada temperatur tersebut bernilai 0,0775.

XI. DAFTAR PUSTAKA

Escoda, A., Fievet, P., Lakard, S., Szymczyk, A., Deon, S. Influence of salts

on the rejection of polyethyleneglycol by an NF organic membrane :

Pore swelling and salting – out effects. Journal of Membrane

Science. 2010, 347, 174 – 182.

Gutkowski, K. I., Prini, R., Aramendia, P. F., Japas, M.L. Critical Effects on

Attractive Solutes in Binary Liquid Mixtures Close to Their

Consolute Point : A New Experimental Strategy. J. Phys. Chem. A.

2011, 115(51), 15302 – 15312.

Hougen, O.A., Watson, K.M., Ragatz, R.A. Chemical Process Principles: Pt.

I, John Wiley & Sons, New York, p.168.

“Standard Density of Water”, in CRC Handbook of Chemistry and Physics,

89th Edition (Internet Version 2009), David. R. Lide, ed., CRC

Press/Taylor and Fracis, Boca Raton, FL.

www.chem-is-try.org/materi_kimia, diakses 13/10/2014 pukul 17:54 WIB

www.sciencelab.com/msdsList.php, diakses 13/10/2014 pukul 19:49 WIB

XII. LAMPIRAN

a. Data massa jenis air pada berbagai suhu (CRC)

b. Jawaban pertanyaan

1. Apakah yang dimaksud dengan suhu konsolut atas atau suhu larutan kritik ?

berapa derajat kebebasan sistem pada T>T konsolut atas ?

Jawab :

Suhu larutan kritik adalah suhu larutan dimana campuran larutan yang

tidak homogen menjadi homogen. Pada saat T>T konsolut atas, derajat

kebebasannya adalah 2, yaitu fraksi dan suhu.

2. Sebutkan sistem yang mempunyai titik konsolut bawah dan sistem yang

mempunyai dua suhu konsolut (atas dan bawah) !

Jawab :

Sistem fenol – air memiliki titik konsolut bawah, sistem yang

memiliki dua suhu konsolut adalah sistem air – nikotin.

3. Apakah yang dimaksud dengan larutan konjugasi ?

Jawab :

Larutan campuran dua cairan yang saling melarutkan dan

menghasilkan dua larutan konjugat yang bersifat jenuh.

4. Apakah yang dimaksud dengan efek “salting out” ? Tunjukkan terjadinya

efek tersebut pada percobaan yang Anda lakukan !

Jawab :

Efek salting out adalah adanya zat terlarut lain di dalam sistem

campuran larutan yang memiliki kelarutan lebih besar disbanding zat terlarut

utama di dalam pelarutnya, hal ini menyebabkan kelarutan dari zat terlarut

utama berkurang dan membuat sistem campuran ini memiliki titik kritis yang

lebih besar dari seharusnya. Pada percobaan yang dilakukan terjadi efek

salting out pada sistem fenol – air – NaCl, NaCl mempunyai kelarutan yang

lebih besar di dalam air disbanding fenol di dalam air, hal ini menyebabkan

titik kritis sistem ini lebih tinggi daripada titik kritis dari sistem fenol – air.

c. Lembar data pengamatan

(lembar data pengamatan ada di halaman setelah ini)