ltm 3 kimfis – thita

7/24/2019 Ltm 3 Kimfis Thita

1/7

LTM 3 KIMFIS THITA

Metode Penentuan Tegangan Permukaan

Tegangan permukaan cairan ( ) adalah kerja yang dilakukan untuk memperlua permukaan

cairan dalam atuan lua! "e#erapa met$de yang digunakan untuk menentukan tegangan permukaan

antara lain adalah%

A! Met$de Kenaikan Kapiler

Tegangan permukaan diukur dengan melihat ketinggian cairan yang naik melalui uatu ta#ung

kapiler tipi! Met$de ini didaarkan pada kenyataan #ah&a #ila e#uah ta#ung kapiler tipi

dimaukkan ke dalam uatu cairan' maka permukaan cairan dalam ta#ung kapiler tere#ut dapat

mengalami kenaikan atau penurunan! Apa#ila cairan mem#aahi #ejana (


2/7

Ketika k$l$m cairan telah naik pada pipa kapiler hingga mencapai ketinggian yang ta#il atau

etim#ang' kedua energy #e#a tere#ut juga ama halnya' yaitu etim#ang! Sehingga%

(2 r ) dl=( r2dl ) g l = r g l2

(untuk =0 )

=r g l

2cos

,alam penerapannya' #agan kerja dari met$de ini ter#agi menjadi tiga #agian! ertama yaitu

menentukan denita atau maa jeni dari ampel #er&ujud cairan yang tegangan permukaannya

ingin ditentukan! -ntuk mengukur denitanya dapat menggunakan pikn$meter! Kedua yaitu

menentukan tegangan permukaan dengan memaukkan ta#ung kapiler tipi kedalam ampel dan

menunggu keadaan cairan ampel dalam ta#ung kapiler hingga ta#il' #aik mengalami kenaikan

ataupun penurunan! Kemudia mengukur tinggi kenaikan atau penurunan tere#ut! Ketiga'

menentukan jari7jari pipa dengan mencari maa ta#ung kapiler dengan melakukan penim#angan

ta#ung kapiler k$$ng dan ta#ung kapiler etelah #erii glier$l! Selain itu juga melakukan

pengukuran pru#ahan tinggi cairan dalam ta#ung kapiler apa#ila dimaukkan kedalam glier$l!

Karena pengukuran jari7jari ta#ung kapiler cukup ukar untuk ditentukan' #iaanya pengukuran

dengan met$de ini dapat dilakukan dengan per#andingan antara ampel dengan air eperti

peramaan #erikut ini%

air=air lair

sampel lsampelsampel

erc$#aan untuk menentukan tegangan permukaan dengan met$de ini haru memperhatikan

#e#erapa hal' yaitu%

7 "ejana luar haru mempunyai gari tengah (radiu atau jari7jari) yang le#ih #ear

di#andingkan dengan pipa kapiler yang digunakan

7 Ta#ung kapiler haru memiliki jari7jari yang eragam dan penampang lintangnya #er#entuk

lingkaran (#undar)

7 enggunaan pipa kapiler haru tegak luru dengan daar #ejana (dapat menggunakan

#antuan ga#u penyangga) dan e#aiknya dinding ta#ung kapiler di#aahi terle#ih dahulu

e#elum memulai pengukuran7 Suhu haru dijaga atau dik$ntr$l karena kenaikan uhu dapat menye#a#kan turunnya

tegangan permukaan!

"! Met$de 1incin ,u7*$uy

,engan menggunakan met$de ini' tegangan permukaan dapat ditemukan dengan cepat dan le#ih

akurat dengan hanya menggunakan edikit cairan! Alat yang digunakan pada met$de ini dikenal

dengan nama Teni$meter ,uit$g' yaitu #erupa cincin ka&at platina (t) yang dipaang pada

alah atu lengan tim#angan! 1incin ini dimaukkan ke dalam cairan ampel yang akan

ditentukan tegangan permukaannya dengan menggunakan ka&at! Lengan lain dari tim#angan

di#erikan ejumlah gaya ehingga cincin terangkat dari permukaan cairan!


3/7

rinip kerja dari teni$meter ini adalah gaya yang diperlukan untuk melepa cincin platina7

iridium yang dicelupkan pada permukaan atau pada antar muka e#anding dengan tegangan

permukaan atau tegangan antar muka dari cairan tere#ut!

+AM"A 5! (A) 1I*1I*

,I1.L-KA* (") .MISAHA*

1I*1I* ,AI .M-KAA* (1)

CROSS-SECTIONAL VIEW,AI

.*+A*+KATA* 1I*1I*

+am#ar 5 menunjukkan kema dari

met$de cincin ,u7*$uy! Teni$meter

yang digunakan pada met$de ini

udah angat #erkem#ang! Saat ini udah ada teni$meter digital' dimana maih terdiri dari

cincin dan ka&at' namun tidak dilengkapi dengan lengan lain yang #er8ungi untuk mem#erikan

gaya untuk mengangkat cincin tere#ut' melainkan dapat diatur ecara digital dan hailnya pun

dapat langung ter#aca!

+AM"A 3! T.*SI2M.T. ,I+ITAL

Tegangan permukaannya dapat ditentukan dengan rumu%

=skala yang terbaca (dyne )2 keliling lingkaran (cm )

(faktor koreksi )

dimana merupakan tegangan permukaan dalam atuan dyne9cm dan keliling lingkaran yaitu2R ' menunjukkan jari7jari dalam atuan cm! Sedangkan 8akt$r k$reki dapat diper$leh

dengan menghitung nilai tegangan permukaan dari air yaitu :5'; dyne9cm ( air diketahui dari

literature' Al8red Martin)!

(a )2=( 4 b2 )( 1

R2 )( 4R (12 ) )+c

dimana%

a < =':5>

# < ='=?=:> 9m

c < ='=@>3@ 4':? ( rR ) r < jari7jari ka&at yang digunakan untuk menggantung cincin

< jari7jari rata7rata cincin

F < gaya yang di#utuhkan untuk mengangkut cincin dari permukaan

< 8akt$r k$reki

1 < maa jeni cairan yang #erada di #agian #a&ah

2 < maa jeni cairan yang #erada di #agian ata

Ketika mengukur tegangan permukaan cairan7cairan' haru diperhatikan #ah&a cairang yang ada

di #agian #a&ah #enar7#enar mem#aahi cincin ("ird' 4?;:)!


4/7

1! Met$de Tekanan +elem#ung Makimum

Tegangan permukaan menye#a#kan adanya tekanan pada kedua ii permukaan cairang yang

lengkung! rinip kerja met$de ini adalah tekanan yang diperlukan untuk mem#entuk gelem#ung

ga pada Bat cair dipergunakan untuk mela&an tegangan permukaan dari Bat cair tere#ut!

Tekanan makimum tidak hanya die#a#kan $leh adanya per#edaan tekanan pada kedua ii

gelem#ung' tetapi juga die#a#kan $leh adanya tekanan hidr$tatik (#ergantung pada ketinggian

ta#ung gela dalam cairan)' ehingga yang ter#aca pada therm$meter adalah%

! "ma#=2

r +g$(0 )

dimana%

! "ma# < tekanan yang ter#aca pada man$meter

< tegangan permukaan

r < jari7jari ta#ung gela

h < jarak ujung ta#ung gela dari permukaan #ejana

< maa jeni cairan

0 < maa jeni uap cair ( 0 CC )

Maa jeni uap cair nilainya jauh le#ih kecil daripada maa jeni cairan' ehingga #iaanya

nilai ini dia#aikan!

+AM"A @! A*+KAIA* M.T2,. T.KA*A* +.L.M"-*+ MAKSIM-M (S-+,.*'

4?55)

Met$de tekanan gelem#ung makimum memiliki keakuratan di#a&ah 4=D' yang mana tidak

tergantung pada jarak k$ntak dan hanya merupakan e#uah pengetahuan daar dari denita uatu

cairan (jika menggunakan pipa ganda) dan pengukurannya juga relati8 cepat! ata7rata e#uah

gelem#ung harganya ekitar 49 (Adam$n' 4??=)!

,! Met$de Lempengan Eilhelmy

Met$de ini mirip dengan met$de cincin ,u7*$uy' #edanya yaitu met$de ini didaarkan pada

gaya yang diperlukan untuk menarik pelat tipi dari permukaan cairan!

+AM"A >! M.T2,. L.M.*+A* EILH.LM

ada aat pelat tipi terangkat' #erlaku hu#ungan%

=%+2 l =%2 l

(untuk=0)

dimana%

< tegangan permukaan

F < gaya angkat yang terukur

E < gaya #erat lempeng9pelat

l < le#ar lempeng9pelat

2 < 8akt$r yang menandakan ada dua permukaan pada lempeng9pelat

elain itu pengaruh dari ujung7ujung lempeng9pelat dapat dia#aikan (aBid' 5==>)!


5/7

S-FAKTA*

Definisi Surfaktan

Sur8aktan (Surface Active Agent) adalah Bat akti8 permukaan atau Bat yang di ad$rpi pada

permukaan atau antar muka uatu cairan! .".,AA* .M-KAA* ,A* A*TA M-KA0

Sur8aktan merupakan uatu m$lekul yang ekaligu memiliki gugu hidr$8ilik dan gugu lip$8ilik

ehingga dapat menyatukan campuran yang terdiri dari air dan minyak! Struktur dengan dua gugu

tere#ut #iaa die#ut e#agai am8i8ilik! Akti6ita ur8aktan diper$leh karena i8at ganda dari

m$lekulnya! M$lekul ur8aktan memiliki #agian yang #eri8at p$lar dan uka akan air' die#ut

hidr$8ilik' dan #agian yang #eri8at n$n7p$lar dan uka akan minyak atau lemak' die#ut lip$8ilik!

HI,2FILIK < LI2F2"IK' HI,2F2"IK < LI2FILIK "agian p$lar m$lekul ur8aktan dapat

#ermuatan p$iti8' negati6e' ataupun netral! Si8at rangkap ini yang menye#a#kan ur8aktn dapat

diad$rpi pada antar muka udara7air' minyak7air' dan Bat padat7air' mem#entuk lapian tunggal

dimana gugu hidr$8ilik #erada pada 8ae air dan rantai hidr$kar#$n ke udara' dalam k$ntak dengan

Bat padat' ataupun terendam dalam 8ae minyak! -mumnya #agian n$n7p$lat (lip$8ilik) merupakan

rantai alkil yang panjang' ementara #agian yang p$lar (hidr$8ilik) mengandung gugu hidr$kil

(/atmika' 4??;)!

+AM"A ! ST-KT- S-FAKTA*

Fungsi Surfaktan

H-"-*+A* F-*+SI S-FAKTA* ,.*+A* T.+A*+A* .-MAKAA*0 S-FAKTA*

M.*--*KA* T.+A*+A* .M-KAA* Sur8aktan #anyak digunakan dalam indutri antara

lain e#agai emuli8ier' corrosion inhibition' penghilang #ua (defoamning)' detergen' dan hair

conditioning! enggunaan ur8aktan angat #er6ariai' eperti #ahan pem#uat deterjen' k$metik'

8armai' makanan' tektil' platic' dan lain7lain! "e#erapa pr$duk pangan' eperti margarin dan e

krim' menggunakan ur8aktan e#agai alah atu #ahannya! Syarat ur8aktan dapat digunakan untuk

pr$duk pangan yaitu #ah&a ur8aktan tere#ut memiliki nilai !dro"h!#e-L!"o"h!#e $a#ance

(HL") antara 574' tidak #eracun' dan tidak menim#ulkan iritai!

Jenis-Jenis Surfaktan

"er#agai daar digunakan dalam mengklai8ikaikan ur8aktan' ecara umum e#agai #erikut%

a) "erdaarkan um#er #ahan #aku pem#uatannya 12*T2H0

4! Sur8aktan #er#ahan #aku petr$leum

5! Sur8aktan #er#ahan #aku #atu #ara

3! Sur8aktan #er#ahan #aku lemak atau minyak

@! Sur8aktan #er#ahan #aku kar#$hidrat

#) "erdaarkan truktur i$n SK.MA S.,.HA*A*A /A*+A* L-A

4! Sur8aktan i$nic


6/7


7/7

&' (rocess air se"aration)yaitu pr$e pengeringan udara untuk mencegah k$r$i8 pada react$r

karena em#un dapat #ereaki dengan ga S23! ,IA+AM ALI 2S.S

*' Su#fur trio+ide generation)S25akan terk$n6eri menjadi S23dengan #antuan katali Janadium

enta$kida! ,IA+AM ALI 2S.S

3! Sul8ai' dilakukan dalam reakt$r 8ilm mu#titubeuntuk meng$ntr$l keakuraian m$l antara S23

dengan umpan $rganic dalam #er#agai pipa! eaki yang terjadi yaitu reaki (4) dengan yield

e#ear ?:D! +AM"A M-LTIT-". .A1T2

@! *etraliai' dilakukan e#anyak dua kali dengan cara menghidr$lii pr$duk dari react$r' dan

dengan pencampuran mu#tib#aded' maka dihailkan campuran yang h$m$gen! ada tahap

netraliai' i8at7i8at alkali ekecil apapun akan akan terpelihara untuk menjaga kelancaran dan

ta#ilita pr$e! K$nentrai rata7rata Bat akti8 yang dapat digunakan yaitu e#ear :5D' karena

k$nentrai yang terlalu tinggi tidak #aik digunakan dalam pr$e dengan alaan dapat

menim#ulkan keulitan dalam #erlangungnya pr$e! /ika menginginkan e#uah pr$duk kering'

maka pr$e elanjutnya mele&ati e#uah ,i"ed fi#m eva"orator! eaki yang terjadi pada tahap

ini yaitu reaki (5)

5. E+haust gas treatment)penghilangan k$mp$ii ga dengan meregulai lingkungan! +a lemah

terdiri dari Bat7Bat $rganic ia' yaitu S25dan S23yang tidak #ereaki! r$e kerjanya yaitu

kedua ga lemah dipindahkan dari e#ectrostatic "resi"itator! Sia ga S25 dipindahkan dari

reaki dengan menam#ahkan $da kautik atau natrium hidr$kida (*a2H) yang mengalih

dengan aru yang #erla&anan epanjang scrubbing co#umn'K$nentrai ga ia dalam ga

lemah S25dilepakan ke udara #e#a (atm$8ir) dengan tekanan makimum > ppm!

ltm 3 kimfis – thita

Documents