laporan viskositas berbagai larutan
DESCRIPTION
LAPORAN KIMIA FISIKA (VISKOSITAS BERBAGAI LARUTAN)TRANSCRIPT
VISKOSITAS CAIRAN BERBAGAI LARUTAN
I. TUJUAN
1. Menentukan viskositas cairan dengan metode Oswald.
2. Mengetahui dan memahami prinsip kerja dari percobaan viskositas berbagai
larutan dengan metode Ostwald.
3. Memahami prinsip kerja alat viskometer dan piknometer.
4. Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi nilai viskositas pada percobaan
ini.
5. Mengetahui hubungan antara viskositas dengan fluiditas waktu alir dari cairan
atau berbagai larutan.
6. Mengetahui hubungan antara koefisien viskositas, massa jenis, dan waktu
antara suatu cairan tertentu dengan cairan pembandingnya.
II. DASAR TEORI
Setiap zat cair mempunyai karakteristik yang khas, berbeda satu zat cair dengan zat
cair yang lain. Salah satunya adalah viskositas. Viskositas merupakan tahanan yang
dilakukan oleh suatu lapisan fluida terhadap suatu lapisan lainnya. Sifat viskositas ini
dimiliki oleh setiap fluida, gas, atau cairan. Viskositas suatu cairan murni adalah indeks
hambatan aliran cairan. Aliran cairan dapat dikelompokan menjadi dua berdasarkan
bilangan reynoldnya yaitu aliran laminar dan aliran turbulen. Aliran laminar adalah
Aliran dengan fluida yang bergerak dalam lapisan – lapisan, atau lamina –lamina
dengan satu lapisan meluncur secara lancar .Dalam aliran laminar ini viskositas
berfungsi untuk meredam kecendrungan terjadinya gerakan relatifantara lapisan.
Sehingga aliran laminar memenuhi hukum viskositas Newton yaitu :
(1)
Aliran laminar menggambarkan laju aliran kecil melalui sebuah pipa dengan garis
tengah kecil.
Gambar 2.1 Distribusi tegangan aliran laminar pada pipa bulat
τ=μdudy
Sedangkan aliran turbulen menggambarkan laju aliran yang besar dengan diameter pipa
yang besar. Aliran dimana pergerakan dari partikel – partikel fluida sangat tidak
menentu karena mengalami percampuran serta putaran partikel antar lapisan, yang
mengakibatkan saling tukar momentum dari satu bagian fluida kebagian fluida yang lain
dalam skala yang besar. Dalam keadaan aliran turbulen maka turbulensi yang terjadi
membangkitkan tegangan geser yang merata diseluruh fluida sehingga menghasilkan
kerugian – kerugian aliran.
Gambar 2.2 Aliran Turbulen
Viskositas menentukan kemudahan suatu molekul bergerak karena adanya gesekan
antar lapisan material. Karenanya viskositas menunjukkan tingkat ketahanan suatu
cairan untuk mengalir. Semakin besar viskositas maka aliran akan semakin lambat.
Besarnya viskositas dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti temperatur, gaya tarik
antar molekul dan ukuran serta jumlah molekul terlarut. Fluida, baik zat cair maupun zat
gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat kekentalan yang berbeda. Pada zat cair,
viskositas disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antara molekul
sejenis). Sedangkan dalam zat gas, viskositas disebabkan oleh tumbukan antara
molekul.
Viskositas adalah gesekan internal fluida. Viskositas dapat dinyatakan sebagai
tahanan aliaran fluida yang merupakan gesekan antara molekul – molekul cairan satu
dengan yang lain. Suatu jenis cairan yang mudah mengalir dapat dikatakan memiliki
viskositas yang rendah, dan sebaliknya bahan – bahan yang sulit mengalir dikatakan
memiliki viskositas yang tinggi. Pada hukum aliran viskos, Newton menyatakan
hubungan antara gaya – gaya mekanika dari suatu aliran viskos sebagai : Geseran
dalam ( viskositas ) fluida adalah konstan sehubungan dengan gesekannya. Hubungan
tersebut berlaku untuk fluida Newtonian, dimana perbandingan antara tegangan geser
(s) dengan kecepatan geser (g) nya konstan. Parameter inilah yang disebut dengan
viskositas. Fluida, baik zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat
kekentalan yang berbeda. Viskositas alias kekentalan sebenarnya merupakan gaya
gesekan antara molekul-molekul yang menyusun suatu fluida. Jadi molekul-molekul
yang membentuk suatu fluida saling gesek-menggesek ketika fluida tersebut mengalir.
Pada zat cair, viskositas disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik
antara molekul sejenis). Sedangkan dalam zat gas, viskositas disebabkan oleh tumbukan
antara molekul.
Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air. Sebaliknya,
fluida yang lebih kental lebih sulit mengalir, contohnya minyak goreng, oli, madu dkk.
Hal ini bisa dibuktikan dengan menuangkan air dan minyak goreng di atas lantai yang
permukaannya miring. Pasti air mengalir lebih cepat daripada minyak goreng atau oli.
Tingkat kekentalan fluida dinyatakan dengan koefisien viskositas (). Kebalikan dari
Koefisien viskositas disebut fluiditas () yang merupakan ukuran kemudahan mengalir
suatu fluida. Adapun persamaan fluiditas yaitu:
φ=1η (2)
Salah satu cara untuk menentukan viskositas cairan yaitu dengan metode kapiler
dari Poiseuille. Dalam metode ini diukur waktu, t yang diperlukan oleh sevolume
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, persamaan Poisuille dinyatakan sebagai
η=πR4 Pt
8VL (3)
Dengan R dan L masing-masing ialah jari-jari dan panjang pipa kapiler.
Dalam penentuan viskositas cairan berbagai larutan ini, digunakan metode Oswald,
dimana metode Oswald merupakan suatu variasi dari metoda Poisuille.
Gambar 2.3 Viskometer Oswald
Sejumlah cairan dimasukkan ke dalam A, kemudian dengan menghisap ataupun
meniup cairan dibawa ke B sampai melewati garis a. Selanjutnya cairan dibiarkan
mengalir bebas dan eaktu yang diperlukan untuk mengalir dari a ke b diukur. Pada
proses pengaliran melalui kapilerl l, tekanan maka viskositas suatu cairan dapat
ditentukan dengan membandingkan hasil pengukuran waktu, t, rapat massa, , cairan
tersebut terhadap waktu, to, dan rapat massa, o, cairan pembanding yang telah diketahui
viskositasnya pada suhu pengukuran. Perbandingan viskositas kedua cairan dapat
dinyatakan sebagai
ηηo
= tρto ρo atau
η=ηotρ
to ρo (6)
Viskositas cairan adalah fungsi dari ukuran dan permukaan molekul, gaya
tarik menarik antar molekul dan struktur cairan. Tiap molekul dalam cairan dianggap
dalam kedudukan setimbang, maka sebelum sesuatu lapisan melewati lapisan lainnya
diperlukan energi tertentu. Sesuai hukum distribusi Maxwell-Boltzmann, jumlah
molekul yang memiliki energi yang diperlukan untuk mengalir, dihubungkan oleh factor
e-E/RT dan viskositas sebanding dengan e-E/RT. Secara kuantitatif pengaruh suhu terhadap
viskositas dinyatakan dengan persamaan empirik,
= A e-E/RT atau ln η= Ε
RT+nA
(4)
Dimana A merupakan tetapan yang sangat tergantung pada massa molekul relatif dan
volume molar cairan dan E adalah energi ambang per mol yang diperlukan untuk proses
awal aliran. Untuk cairan tak terasosiasi, Batschinski mengemukakan persamaan
empirik yang mengaitkan koefisien viskositas dengan volume jenis pada suhu yang
sama sebagai :
η= c
v−b atau v=b+ c
η=b+cφ
(5)
b dan c adalah tetapan yang bergantung pada jenis zat cair dan V adalah volume jenis
dalam cm9/g.
Satuan Sistem Internasional (SI) untuk koofisien viskositas adalah Ns/m2 = Pa.s
(pascal sekon). Satuan CGS (centimeter gram sekon) untuk si koofisien viskositas
adalah dyn.s/cm2 = poise (P). Viskositas juga sering dinyatakan dalam sentipoise (cP). 1
cP = 1/100 P. Satuan poise digunakan untuk mengenang seorang Ilmuwan Perancis,
almahrum Jean Louis Marie Poiseuille.
III. ALAT DAN BAHAN
III.1 Alat Viskometer Oswald 1 buah Termostat 1 buah Pencatat waktu (stopwatch) 1 buah Pipet ukur 25 mL 1 buah Pipet Filler 1 buah Piknometer atau neraca westphal 1 buah Gelas beker 2 buah
III.2 Bahan Aseton 20 mL CCl4 20 mL Etanol 20 mL Air suling sebagai cairan pembanding
IV. CARA KERJA
1. Viskositas yang bersih digunakan
2. Viskometer dalam termostat diletakkan pada posisi vertikal.
3. Cairan dipipet sejumlah tertentu ke dalam reservoir A kira-kira 10-15 mL
sehingga jika cairan ini dibawa ke reservoir B dan permukaannya melewati
garis m, reservoir A kira-kira masih terisi setengahnya.
4. Dengan penghisap atau meniup (melalui sepotong slang karet) cairan dibawa ke
B sampai sedikit diatas garis m. Kemudian cairan dibiarkan mengalir secara
bebas. Waktu yang diperlukan cairan untuk mengalir dari m ke n dicatat.
Pekerjaan ini dilakukan beberapa kali.
5. Rapat massa cairan pada suhu yang bersangkutan dengan viskometer atau
neraca westphal dihitung.
6. Pekerjaan 1 sampai 6 dilakukan untuk cairan pembanding (air suling) dengan
viskometer yang sama digunakan.
V. DATA PENGAMATAN
1. Pengukuran Suhu
Cairan Suhu (oC)Aquades 28
Aseton 32Etanol 25CCl4 33
2. Pengukuran Waktu
Air (aquades)
Percobaan Waktu m-n (detik)IIIIII
303434
Etanol
Percobaan Waktu m-n (detik)IIIIII
474445
Aseton
Percobaan Waktu m-n (detik)IIIIII
151514
CCl4
Percobaan Waktu m-n (detik)IIIIII
171818
3. Pengukuran Massa
Air (aquades)
Massa Piknometer kosong (g)
Massa Piknometer +10mL air (g)
11,62 21,64 Etanol
Massa Piknometer kosong (g)
Massa Piknometer+10mL
Etanol (g)11,62 19,55
Aseton
Massa Piknometer kosong (g)
Massa Piknometer +10mL Aseton (g)
11,62 19,48
CCl4
Massa Piknometer kosong (g)
Massa Piknometer +10mL CCl4 (g)
11,62 27,52
VI. PERHITUNGAN
A. Standar : Air Suling
Massa air = (massa rata-rata piknometer+air) – (massa rata-rata
piknometer kosong)
= 21,64 gram – 11,62 gram
= 10,02 gram
Volume air = 10 ml
ρair =
10 , 02 gram10 mL
=1 ,002 g/mL=1 g /mL
ηair = 1.005 cp
Waktu alir air rata-rata =
t1+ t2+ t3
3=30 s+34 s+34 s
3
= 32 , 67detik
Cairan yang diuji :
Misalnya massa jenis sampel : ρ zatA
ρair
ρzatA
=m /V air
m /V zatA
↔V air=V zatA
mair
V zatA
xV zatA
m zatA
=mair
mzatA
B. Viskositas Etanol
Diketahui :
Massa etanol = ( massa rata-rata piknometer+etanol) – (massa rata-rata
piknometer kosong)
= 19,55 gram – 11,62 gram
= 7,93 gram
Volume Etanol = 10 mL
ρo = 1 gram /cm3
ηair = 1,005 cp
Ditanya : ηe tan ol
=………….?
Jawab :
ρEtanol=ρair xmEtanol
mair
=
1 gram/cm2 x7,93 gram 10 , 02 gram
= 0,7914 g/cm3
Maka nilai viskositas Aseton :
Aseton I :
Diketahui : to = 32,67 detik
t = 47 detik
Ditanya : ηe tan ol
=……………..?
Jawab :
ηEtanol=ηo
t . ρetanol
to .ρ air
=
1,005 cp x 47 sx 0,7914 g/cm3
32 ,67 sx 1g/cm3
= 1,1442 cp
Dengan cara yang sama didapat perhitungan untuk 2 kali pengulangan
berikutnya yaitu :
No t(s) t0 (s ) ρair( g /cm3 ) ρAseton
( g /cm3 ) ηair ( cp ) ηAseton ( cp )1 44 32,67 1 0,7914 1,005 1,07122 45 32,67 1 0,7914 1,005 1,0955
η Rata-rata CCl4 =
η1+η2+η3
3
=1,1442 +1 ,0712+1 ,09553
= 1,1036 cp
C. Viskositas Aseton
Diketahui :
Massa aseton = ( massa rata-rata piknometer+aseton) – (massa rata-rata
piknometer kosong)
= 19,48 gram – 11,62 gram
= 7,86 gram
Volume Aseton = 10 mL
ρo = 1 gram /cm3
ηair = 1,005 cp
Ditanya : ηaseton
=………….?
Jawab :
ρAseton=ρair xmAseton
mair
=
1 gram/cm2 x7,86 gram 10 , 02 gram
= 0,7844 g/cm3
Maka nilai viskositas Aseton :
Aseton I :
Diketahui : to = 32,67 detik
t = 15 detik
Ditanya : ηAseton
=……………..?
Jawab :
ηAseton=ηot . ρto . ρ
=
1, 005cp x 15 sx 0,7844 g/cm3
32 , 67 sx 1 g/cm3
= 0,3619 cp
Dengan cara yang sama didapat perhitungan untuk 2 kali pengulangan
berikutnya yaitu :
No t(s) t0 (s ) ρair( g /cm3 ) ρAseton
( g /cm3 ) ηair ( cp ) ηAseton ( cp )1 15 32,67 1 0,7844 1,005 0,36192 14 32,67 1 0,7844 1,005 0,3378
η Rata-rata CCl4 =
η1+η2+η3
3
=0,3619 +0 ,3619+0 ,33783
= 0,3538 cp
D. Viskositas CCl4
Diketahui :
Massa CCl4 = ( massa rata-rata piknometer+CCl4) – (massa rata-rata
piknometer kosong)
= 27,52 gram – 11,62 gram
= 15,9 gram
Volume CCl4 = 10 mL
ρo = 1 gram /cm3
ηair = 1,005 cp
Ditanya : ηCCl 4
=………….?
Jawab :
ρair
ρzatA
=m /V air
m /V zatA
↔V air=V zatA
Untuk ρCCl4
:
ρCCl4=ρair x
mCCl4
mair
=
1 gram/cm2 x15,9 gram 10 , 02 gram
= 1,5868 g/cm3
Maka nilai viskositas CCl4 :
CCl4 I :
Diketahui : to = 32,67 detik
t = 17 detik
Ditanya :
ηCCl4=……………..?
Jawab :
ηCCl4=ηo
t . ρccl4
to . ρair
=
1,005 cp x 17 sx 1,5868 g/cm3
32 ,67 sx 1g/cm3
= 0,8298 cp
Dengan cara yang sama didapat perhitungan untuk 2 kali pengulangan
berikutnya yaitu :
No t(s) t0 (s ) ρair( g /cm3 ) ρccl 4
( g /cm3 ) ηair ( cp ) ηccl4(cp )
1 18 32,67 1 1,5868 1,005 0,87862 18 32,67 1 1,5868 1,005 0,8786
η Rata-rata CCl4 =
η1+η2+η3
3
=0 , 8298+0 ,8786+0 , 87863
= 0,8623cp
Perhitungan Fluiditas
1. Fluiditas Etanol
Untuk η1=1 ,1442 cp
φ= 1η1
φ= 11,1442
=0 , 8739
Dengan cara yang sama, maka diperoleh :
Percobaan η φ
II 1,0712 0,9335
III 1,0955 0,9128
2. Fluiditas Aseton
Untuk η1=0 , 3619 cp
φ= 1η1
φ= 10 ,3619
=2, 7632
Dengan cara yang sama, maka diperoleh :
Percobaan η φ
II 0,3619 2,7632
III 0,3378 2,9603
3. Fluiditas CCl4
Untuk η1=0,8298 cp
φ= 1η1
φ= 10 , 8298
=1 ,2051
Dengan cara yang sama, maka diperoleh :
Percobaan η φ
II 0,8786 1,1382
III 0,8786 1,1382
RALAT PERHITUNGAN
Untuk Etanol
a. Viskositas Etanol
Percobaan
η(cp) η
(cp)(η−η )
(cp)(η−η )2
(cp)I 1,1442 1,1036 0,0406 1,6484x10-3
II 1,0712 1,1036 0,0324 1,0497x10-3
III 1,0955 1,1036 8,1x10-3 0,0656x10-3
Σ (η−η ) 2,7637 x10-3
Δη =√∑ (η−η )2
n (n−1 )
= √ 2 ,7637 x10−3
3 (3−1 )
= √ 2 ,7637 x10−3
6
= √4 ,6061 x10−4= 0,0215
Ralat nisbi =
Δηη
x100 %
=
0 ,02151,1036
x100 %
= 1,9482 %
Kebenaran praktikum = 100% - 1,9482 % = 98,0518%
= 98,05 %b. Fluiditas etanol
Percobaan Φ Φ̄ (Φ -Φ̄ ) (Φ -Φ̄ )2
1. 0,87390,9067
0,0328 1,0758 x 10-3
2. 0,9335 0,0263 0,7182 x 10-3
3. 0,9128 6,1x10-3 0,0372 x 10-3
∑ (Φ -Φ̄ )2 1,8312 x 10-3
ΔΦ=√∑ (Φ−Φ )2
n (n−1 )=√1 , 8312 x 10−3
3(3−1)=0 , 0174
(Φ̄ ±ΔΦ )=(0 , 9067 ± 0 , 0174 ) cP
Ralat nisbi = ΔΦΦ̄
x 100 %=0 , 01740 , 9067
x 100 %=1 , 92 %
Kebenaran praktikum = 100 %−1 ,92 %=98,02 %
Untuk Aseton
a. Viskositas Aseton
Percobaan
η(cp) η
(cp)(η−η )
(cp)(η−η )2
(cp)I 0,3619 0,3538 8,1x10-3 0,0656x10-3
II 0,3619 0,3538 8,1x10-3 0,0656x10-3
III 0,3378 0,3538 0,016 0,256x10-3
Σ (η−η ) 0,3872 x10-3
Δη =√∑ (η−η )2
n (n−1 )
= √0,3872 x10−3
3 (3−1 )
= √0,3872 x10−3
6
= √6 , 4533 x10−5= 8,0333x10-3
Ralat nisbi =
Δηη
x100 %
=
8 ,0333x 10−3
0,3538x100%
= 2,2706%
Kebenaran praktikum = 100% - 2,2706 % = 97,7294 % = 97,73 %
b. Fluiditas Aseton
Percobaan Φ Φ̄ (Φ -Φ̄ ) (Φ -Φ̄ )2
1. 2,76322,8289
0,0657 4,3165 x 10-3
2. 2,7632 0,0657 4,3165 x 10-3
3. 2,9603 0,1314 17,26 x 10-3
∑ (Φ -Φ̄ )2 25,8930 x 10-3
ΔΦ=√∑ (Φ−Φ )2
n (n−1 )=√25,8930 x 10−3
3(3−1)=0 , 0657
(Φ̄ ±ΔΦ )=(2 ,8289 ± 0 ,0657 ) cP
Ralat nisbi = ΔΦΦ̄
x 100 %=0 , 06572 , 8289
x 100 %=2 ,32 %
Kebenaran praktikum = 100 %−2 ,32%=97,68 %
Untuk CCl4
a. Viskositas CCl4
Percobaan
η(cp) η
(cp)(η−η )
(cp)(η−η )2
(cp)I 0,8298 0,8623 0,0325 1,0562x10-3
II 0,8786 0,8623 0,0163 0,2657x10-3
III 0,8786 0,8623 0,0163 0,2657x10-3
Σ (η−η ) 1,5876 x10-3
Δη =√∑ (η−η )2
n (n−1 )
= √1,5876 x10-3
3 (3−1 )
= √1,5876 x10-3
6
= √2 ,646 x 10−4= 0,0163
Ralat nisbi =
Δηη
x100 %
=
0 ,01630 ,8623
x100 %
= 1,8903 %
Kebenaran praktikum = 100% - 1,8903 % = 98,1097 %
= 98,11%
b. Fluiditas CCl4
Percobaan Φ Φ̄ (Φ -Φ̄ ) (Φ -Φ̄ )2
1. 1,20511,1605
0,0446 1,9892 x 10-3
2. 1,1382 0,0223 0,4973 x 10-3
3. 1,1382 0,0223 0,4973 x 10-3
∑ (Φ -Φ̄ )2 2,9838 x 10-3
ΔΦ=√∑ (Φ−Φ )2
n (n−1 )=√2 , 9838 x10−3
3(3−1)=0 , 0223
(Φ̄ ±ΔΦ )=(1 ,1605 ± 0 ,0223 ) cP
Ralat nisbi = ΔΦΦ̄
x 100 %=0 , 02231 ,1605
x100 %=1, 92 %
Kebenaran praktikum = 100 %−1 ,92 %=98,02 %
Perbandingan antara waktu, fluiditas, dan viskositas
Jenis Larutan
Waktu m-n (detik)
Viskositas (cp) fluiditas
Aquades 303434
1,005 -
Etanol 474445
1,14421,07121,0955
0,87390,93350,9128
Aseton 151514
0,3619
0,36190,3378
2,76322,76322,9603
CCl4 171818
0,82980,87860,8786
1,20511,13821,1382
VII. PEMBAHASAN
Praktikum kali ini yaitu viskositas cairan berbagai larutan, dimana salah satu
tujuan dari praktikum ini yaitu untuk mementukan harga viskositas atau kekentalan dari
beberapa cairan dengan air sebagai pembandingnya. Dimana viskositas cairan
merupakan fungsi dari ukuran dan permukaan molekul, gaya tarik antarmolekul, dan
struktur cairan. Viskositas dalam zat cair disebabkan karena adanya gaya kohesi atau
tarik menarik antara molekul sejenis. Besarnya viskositas dipengaruhi oleh beberapa
faktor seperti temperatur, gaya tarik antar molekul dan ukuran serta jumlah molekul
terlarut.Tiap molekul dalam cairan dianggap dalam kedudukan setimbang, sehingga
sebelum suatu lapisan molekul dapat melewati lapisan molekul dapat melewati lapisan
molekul lainnya diperlukan suatu energi tertentu. Pada praktikum kali ini cairan yang
ditentukan viskositasnya yaitu aquades atau air suling, aseton, etanol dan CCl4. Setiap
cairan ini, memiliki viskositas yang berbeda-beda.
Viskositas merupakan kekentalan zat cair, dapat didefinisikan sebagai sifat dari zat
cair untuk melawan tegangan geser (t) pada waktu bergerak atau mengalir dan
disebabkan juga oleh kohesi antar partikelnya. Pada praktikum kali ini metode yang
digunakan yaitu metode Oswald. Viskometer Oswald. Prinsip kerja dengan
menggunakan viskometer Oswald yaitu pertama – tama cairan yang akan dimasukkan
ke dalam reservoir A diukur suhunya. Untuk pengukuran suhu cairan hanya dilakukan
sekali saja. Kemudian viskometer diletakkan dalam termostat pada posisi vertikal,
kemudian dimasukkan cairan melewati garis m dan reservoir A masih terisi
setengahnya. Dengan penghisap, cairan B dibawa sampai sedikit melewati garis m dan
dibiarkan mengalir secara bebas ke n. Waktu yang diperlukan cairan untuk mengalir
dari garis m ke garis n diukur dengan menggunakan stopwatch lalu dicatat dalam data
pengamatan. Percobaan diulangi sebanyak dua kali lagi untuk tiap – tiap cairan. Dalam
praktikum ini, tidak hanya nilai viskositas yang diukur, melainkan nilai dari fluiditas
juga diukur. Fluiditas merupakan kebalikan dari koefisien viskositas, selain itu fluiditas
juga merupakan ukuran kemudahan mengalir suatu fluida. Fluida, baik zat cair maupun
zat gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat kekentalan yang berbeda. Semakin kecil
fluiditas suatu cairan maka semakin lama waktu yang diperlukan cairan untuk mengalir.
Dan sebaliknya, semakin besar fluiditasnya maka semakin sedikit waktu yang
diperlukan cairan untuk mengalir.
Berdasarkan hasil pengamatan untuk pengukuran suhu, diperoleh suhu aquades
yaitu 28 oC, suhu etanol yaitu 32 oC, suhu aseton yaitu 25 oC, dan suhu CCl4 yaitu 33 oC.
Dalam hal ini aseton memiliki suhu yang paling rendah, sedangkan CCl4 memiliki suhu
yang paling tinggi. Setelah dilakukan perhitungan diperoleh nilai viskositas dan fluiditas
dari masing-masing cairan sebagai berikut :
Jenis Larutan Waktu m-n (detik) Viskositas (cp) fluiditasAquades 30
3434
1,005 -
Etanol 474445
1,14421,07121,0955
0,87390,93350,9128
Aseton 151514
0,3619
0,36190,3378
2,76322,76322,9603
CCl4 171818
0,82980,87860,8786
1,20511,13821,1382
Berdasarkan data perhitungan yang diperoleh, dapat dilihat bahwa Aseton
memerlukan waktu yang paling sedikit untuk mengalir dari garis m menuju garis n.
Sedangkan Etanol memerlukan waktu yang cukup lama untuk mengalir dari garis m
menuju garis n. Adapun urutan waktu yang diperlukan larutan untuk mengalir dari garis
m menuju garis n yaitu aseton < CCl4 < Aquades < etanol. Hal ini menunjukkan bahwa
tingkat kekentalan aseton lebih kecil daripada tingkat kekentalan larutan lainnya,
sedangkan etanol memiliki kekentalan yang lebih besar dibandingkan aseton, CCl4 dan
aquades. Hasil ini sesuai dengan teori yang ada dimana makin kental suatu cairan, maka
besar gaya yang dibutuhkan untuk mengalir dari garis m ke n sehingga memerlukan
waktu yang cukup lama. Nilai viskositas dapat dilihat dari waktu yang diperlukan cairan
untuk mengalir. Etanol memiliki nilai viskositas paling besar karena adanya ikatan OH
pada strukturnya dan bekerjanya dua macam gaya, salah satunya adalah gaya dipol-
dipol yang dapat mempertahankan ikatan antar molekul tetap kuat. Dalam praktikum
ini, menunjukkan bahwa etanol memiliki viskositas yang tinggi dibandingkan dengan
aquades, aseton, dan CCl4. Adapun urutan viskositas dari yang memiliki nilai viskositas
tertinggi yaitu etanol > aquades > CCl4 > aseton. Viskositas yang diukur dengan
menggunakan viskometer Oswald maka viskositas cairan dapat ditentukan dengan
membandingkan hasil pengukuran waktu. Jika waktu yang diperlukan sedikit, maka
viskositas larutan tersebut tinggi, demikian pula sebaliknya jika waktu yang diperlukan
oleh suatu larutan untuk mengalir dari garis m ke n maka larutan tersebut memiliki nilai
viskositas yang rendah. Sedangkan etanol memiliki nilai fluiditas (ukuran kemudahan
mengalir suatu fluida) yang paling kecil, sementara aseton memiliki nilai fluiditas
paling besar. Adapun urutan fluiditas dari yang memiliki nilai fluiditas terbesar yaitu
aseton > CCl4 > aquades > etanol.
Untuk mengetahui kebenaran praktikum yang dilakukan maka dilakukan ralat
untuk perhitungan. Berdasarkan ralat keraguan dimana nilai kebenaran praktikum yang
diperoleh sebagian besar mendekati 100 %. Untuk pengukuran viskositas aseton,
kebenaran praktikum yang diperoleh sebesar 97,73%, untuk etanol diperoleh sebesar
98,05%, dan untuk CCl4 diperoleh sebesar 98,11%. Sedangkan untuk pengukuran
fluiditas, kebenaran praktikum yang diperoleh untuk etanol yaitu 98,02 %, untuk aseton
yaitu 97,68 %, dan untuk CCl4 diperoleh sebesar 98,02%. Hal ini menunjukkan bahwa
praktikan dalam melakukan praktikum cukup teliti, namun terjadi sedikit kesalahan
yang dilakukan praktikan pada saat praktikum seperti pada saat pengukuran yang tidak
teliti sehingga mempengaruhi nilai kebenaran praktikum yang tidak mencapai angka
100%.
VIII. KESIMPULAN
1. Viskositas atau derajat kekentalan merupakan tahanan yang dilakukan oleh suatu
lapisan fluida terhadap suatu lapisan lainnya.
2. Metode yang dipergunakan dalam percobaan ini yaitu metode Oswald dengan
menggunakan Viskometer Oswald, yang memiliki prinsip dasar yaitu aliran
cairan dan pipa kapiler.
3. Viskositas suatu cairan dapat ditentukan dengan membandingkan hasil
pengukuran waktu.
4. Semakin besar viskositas suatu cairan, maka semakin lama waktu yang
diperlukan cairan untuk mengalir dari garis m ke n. Demikian pula sebaliknya,
semakin kecil viskositas suatu cairan, maka semakin cepat waktu yang
diperlukan cairan untuk mengalir dari garis m ke n.
5. Semakin kental suatu larutan, maka makin besar gaya yang dibutuhkan untuk
mengalir dari garis m ke n.
6. Faktor yang mempengaruhi viskositas atau derajat kekentalan dalam perobaan
ini yaitu gaya antar molekul.
7. Suhu yang diperoleh untuk masing-masing larutan adalah suhu aquades yaitu 28 oC, suhu etanol yaitu 32 oC, suhu aseton yaitu 25 oC, dan suhu CCl4 yaitu 33 oC.
8. Rata-rata nilai viskositas dari masing-masing larutan adalah :
a. Etanol = 1,1036 cp
b. Aseton = 0,3538 cp
c. CCl4 = 0,8623cp
9. Rata-rata nilai fluiditas dari masing-masing larutan adalah :
a. Etanol = 0,9067
b. Aseton = 2,8289
c. CCl4 = 1,1605
10. Urutan viskositas dari yang paling besar yaitu etanol > aquades > CCl4 > aseton.
11. Urutan fluiditas aseton > CCl4 > aquades > etanol.
12. Etanol memiliki nilai viskositas paling besar karena adanya ikatan OH pada
strukturnya dan bekerjanya dua macam gaya, salah satunya adalah gaya dipol-
dipol yang dapat mempertahankan ikatan antar molekul tetap kuat.
13. Suhu tidak memperngaruhi nilai viskositas dan fluiditas dalam praktikum ini,
karena untuk suhu hanya dilakukan sekali pengukuran.
JAWABAN PERTANYAAN
1. Bilangan Reynold adalah rasio antara gaya inersia (vsρ) terhadap gaya viskos
(μ/L) yang mengkuantifikasikan hubungan kedua gaya tersebut dengan suatu
kondisi aliran tertentu. Bilangan ini digunakan untuk mengidentikasikan jenis
aliran yang berbeda, misalnya laminar dan turbulen. Bilangan Reynold
merupakan salah satu bilangan tak berdimensi yang paling penting dalam
mekanika fluida dan digunakan, seperti halnya dengan bilangan tak berdimensi
lain, untuk memberikan kriteria untuk menentukan dynamic similitude. Untuk
memberikan kriteria untuk menentukan dynamic similitude. Jika dua pola aliran
yang mirip secara geometris, mungkin pada fluida yang berbeda dan laju alir
yang berbeda pula, memiliki nilai bilangan tak berdimensi yang relevan,
keduanya disebut memiliki kemiripan dinamis. Bilangan Reynold (Re)
merupakan bilangan tak berdimensi yang dipakai untuk menentukan distribusi
kecepatan suatu aliran sehingga dapat menentukan sifat suatu aliran ( Re <2100 :
Laminer , Re >2100 : Turbulen ). Dimana nilai bilangan reynold dapat
ditentukan dengan persamaan :
Keterangan :
D = diameter
v = laju alir
ρ = densitas
µ = viskositas
Re= ρ . v .Dμ
2. Cara lain yang dapat digunakan untuk menentukan viskositas cairan adalah
dengan metode bola jatuh. Metode ini menyangkut gaya gravitasi yang
seimbang dengan gerak alirannya pekat. Dimana benda yang jatuh mempunyai
kecepatan yang semakin besar, namun juga diimbangi dengan besarnya gaya
gesek, saat setimbang kecepatan benda jatuh tetap.
η =
2rb2 ( dh−d )ggv
dimana : b adalah bola jatuh
g adalah gaya gravitasi
v adalah volumen
η adalah viskositas
dengan perbandingan digunakan rumus :
η1
η2 =
(ab−d1 ) t1
(ab−d2) t2
DAFTAR PUSTAKA
Chang, Raymond.2005.Kimia Dasar Konsep-konsep Inti .Erlangga : Jakarta
Dogra,S.K.1990.Kimia Fisik dan Soal-Soal.UI-Press:Jakarta.
http://arto-maryanto.blogspot/2009/11/fluida-dan-viskositas.html. 9 April 2010.
Reid, C. Rober, dkk. 1991.Sifat Gas dan Zat Cair, Edisi Ketiga.PT.Gramedia
Pustaka:Jakarta.
Sukarjo, Dr.1989.Kimia fisika.PT. Bina Aksara : Jakarta
Tim Laboratorium Kimia Fisika.2012.Penuntun Praktikum Kimia Fisika II.
Jurusan Kimia FMIPA UNUD: Bukit Jimbaran.