maulana adi wibowo/viskositas kelompok iiia

LABORATORIUM

KIMIA FISIKA

Percobaan : VISKOSITAS Kelompok : III A

Nama : 1. M. Bayu Prasetyo NRP. 2313 030 049 2. Vonindya Khoirun N. M. NRP. 2313 030 021 3. Maulana Adi W. NRP. 2313 030 025

Tanggal Percobaan : 18 Nopember 2013

Tanggal Penyerahan : 25 Nopember 2013

Dosen Pembimbing : Nurlaili Humaidah, S.T., M.T.

Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandri W.

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2013

i

ABSTRAK

Percobaan viskositas ini bertujuan untuk menghitung harga koefisien viskositas dari

aquadest, krimer (Frisian Flag), obat batuk (Komix) dan pewangi pakaian (Molto) pada suhu 40˚C,

50˚C, dan 60˚C dengan menggunakan Viskometer Ostwald. Serta, untuk menghitung densitas pada

aquadest, krimer (Frisian Flag), obat batuk (Komix) dan pewangi pakaian (Molto) pada suhu 40˚C,

50˚C, dan 60˚C.

Dalam mengukur koefisien viskositas maka langkah pertama adalah memasukkan aquadest

ke dalam viskometer Ostwald yang diletakkan dalam water bath dan mengkondisikan cairan pada

variabel suhu 40oC. Kemudian menyedot aquadest sehingga melewati batas atas pada viskometer

Ostwald. Lalu membiarkan aquadest mengalir ke bawah hingga tepat pada batas atas. Selanjutnya

mencatat waktu yang diperlukan larutan untuk mengalir dari batas atas ke batas bawah viskometer

Ostwald dengan menggunakan stopwatch. Mengulangi tahap yang sama dengan mengganti variabel

suhu 50oC dan 60

oC. Langkah berikutnya adalah menghitung densitas larutan tersebut dengan cara

mengkondisikan cairan pada suhu 40oC. Mengulangi langkah tersebut dengan mengganti aquadest

dengan krimer (Frisian flag), obat batuk (Komix) dan pewangi pakaian (Molto), lalu menimbang

massa piknometer 5 ml kosong menggunakan timbangan analit. Kemudian mengukur aquadest

sebanyak 5 ml dengan menggunakan gelas ukur. Memasukkan aquadest yang telah diukur ke dalam

piknometer. Menimbang massa total piknometer kosong dan aquadest . Selanjutnya mencari massa

cairan dengan cara mencari selisih massa antara massa total dan massa piknometer kosong. Mencari

densitas aquadest dengan cara membagi massa aquadest dengan volume larutan pada piknometer.

Kemudian mengulangi tahap yang sama dengan mengganti variaibel suhu 50oC dan 60

oC.

Mengulangi langkah tersebut dengan mengganti aquadest dengan krimer (Frisian flag), obat batuk

(Komix, ) dan pewangi pakaian (Molto).

Dari percobaan viskositas dapat diperoleh bahwa aquadest memiliki viskositas sebesar

15,03314193 cp, pada suhu 50 oC diperoleh viskositas sebesar 12,72448085 cp, dan pada suhu 60

oC

diperoleh viskositas sebesar 7,785019927 cp. Pada suhu 40oC krimer memiliki viskositas sebesar

79.890,41 cp, pada suhu 50 oC diperoleh viskositas sebesar 31.120,5 cp, dan pada suhu 60

oC

diperoleh viskositas sebesar 26.091,89 cp. Pada suhu 40 oC viskositas obat batuk sebesar 1.271,39 cp,

pada suhu 50 oC viskositasnya sebesar 1.139,5 cp, dan pada saat suhu 60

oC viskositasnya sebesar

979,16 cp. Sedangkan pada suhu 40 oC pewangi pakaian sebesar 23.625,02 cp, pada suhu 50

oC

viskositasnya sebesar 17.457,84 cp, dan pada saat suhu 60 oC viskositasnya sebesar 89.281,69 cp.

Pada percobaan viskositas ini mendapatkan nilai densitas dari masing-masing cairan yaitu pada suhu

40oC aquadest diperoleh densitas sebesar 0,99 g/ml, pada suhu 50

oC diperoleh densitas sebesar 0,98

g/ml dan pada suhu 60oC diperoleh densitas sebesar 0,97 g/ml. Pada suhu 40

oC krimer diperoleh

densitas sebesar 1,3 g/ml, pada suhu 50oC diperoleh densitas sebesar 1,2 g/ml dan pada suhu 50

oC

diperoleh densitas sebesar 1,1 g/ml . Pada suhu 40oC obat batuk diperoleh densitas sebesar 1,2 g/ml,

pada suhu 50oC diperoleh densitas sebesar 1,1 g/ml dan pada suhu 60

oC diperoleh densitas sebesar

1,1 g/ml. Sedangkan pada suhu 40oC pewangi pakaian diperoleh densitas sebesar 1 g/ml, pada suhu

35oC diperoleh densitas sebesar 1 g/ml, dan pada suhu 40

oC diperoleh densitas sebesar 0,9 g/ml.

Faktor yang mempengaruhi viskositas yaitu, tekanan, temperatur, kehadiran zat lain, ukuran dan

berat molekul, massa jenis, dan konsentrasi. Dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi suhu suatu zat

cair, maka harga viskositas akan semakin kecil. Begitupun sebaliknya jika suhu semakin rendah maka

harga viskositasnya akan semakin tinggi. Semakin tinggi suhu suatu zat cair, maka harga densitas

akan semakin kecil. Begitupun sebaliknya jika suhu semakin rendah maka harga densitasnya akan

semakin tinggi. Urutan viskositas dari yang tinggi ke rendah, yaitu krimer (Frisian Flag), pewangi

pakaian (Molto), obat batuk (Komix), dan aquadest. Urutan densitas dari yang tinggi ke rendah yaitu

krimer (Frisian Flag), obat batuk (Komix), pewangi pakaian (Molto), dan aquadest.

Kata Kunci : Koefisien viskositas, suhu, densitas, aquadest, krimer (Frisian Flag), obat batuk

(Komix), pewangi pakaian (Molto).

ii

DAFTAR ISI

ABSTRAK ..................................................................................................................... . i

DAFTAR ISI ................................................................................................................... ii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... iii

DAFTAR TABEL ........................................................................................................... iv

DAFTAR GRAFIK ......................................................................................................... v

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang ............................................................................................... I-1

I.2 Rumusan Masalah .......................................................................................... I-1

I.3 Tujuan Percobaan ........................................................................................... I-2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori..................................................................................................... II-1

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan ...................................................................................... III-1

III.2 Bahan yang Digunakan ................................................................................ III-1

III.3 Alat yang Digunakan ................................................................................... III-1

III.4 Prosedur Percobaan ..................................................................................... III-1

III.5 Diagram Alir Percobaan .............................................................................. III-3

III.6 Gambar Alat Percobaan ............................................................................... III-5

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan ........................................................................................... IV-1

IV.2 Pembahasan ................................................................................................. IV- 2

BAB V KESIMPULAN .................................................................................................. V- 1

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... vi

DAFTAR NOTASI ......................................................................................................... vii

APENDIKS ..................................................................................................................... viii

LAMPIRAN

- Laporan Sementara

- Fotokopi Literatur

- Lembar Revisi

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1 Perbandingan Kurva Tegangan Geser dengan Gradien Kecepatan ........... II-6

Gambar II.2 Viskometer Kapiler atau Ostwald .............................................................. II-13

Gambar II.3 Viskometer Hoppler ................................................................................... II-13

Gambar II.4 Viskometer Cup dan Bop ........................................................................... II-14

GambarII.5 Viskometer Cone dan Plate .............................................................................. II-14

Gambar II.6 Susu Kental Manis .................................................................................... II-16

Gambar II.7 Soklin Pewangi (Molto) ............................................................................ II-18

Gambar II.8 Obat Batuk (Komix) .................................................................................. II-18

Gambar III.6 Gambar Alat Percobaan ............................................................................ III-4

iv

DAFTAR TABEL

Tabel II.1 Tabel Perbedaan Viskositas cairan dan Viskositas gas ............................. II-15

Tabel IV.1.1 Hasil Percobaan Viskositas ....................................................................... IV-1

Tabel IV.1.2 Perhitungan Densitas Cairan ..................................................................... IV-1

Tabel IV.1.3 Perhitungan Viskositas Cairan .................................................................. IV-2

Tabel IV.1.4 Data Densitas Aquadest ............................................................................ IV-7

Tabel IV.1.5 Data ViskositasAquadest........................................................................... IV-12

v

DAFTAR GRAFIK

Grafik IV.2.1 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Krimer (Frisian Flag) ............. IV-3

Grafik IV.2.2 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Obat Batuk (Komix) .............. IV-4

Grafik IV.2.3 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Pewangi Pakaian (Molto) ....... IV-5

Grafik IV.2.4 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest.............................. IV-6

Grafik IV.2.5 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Aquadest, Krimer (Frisian

Flag), Obat Batuk (Komix), dan Pewangi Pakaian (Molto) pada 40

oC, 50

oC, dan 60

oC .............................................................................. IV-7

Grafik IV.2.6 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Krimer (Frisian Flag) .......... IV-8

Grafik IV.2.7 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Obat Batuk (Komix) ............ IV-9

Grafik IV.2.8 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Pewangi Pakaian (Molto) .... IV-9

Grafik IV.2.9 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest.............................. IV-10

Grafik IV.2.10 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Krimer (Frisian Flag), Obat

Batuk (Komix) dan Pewangi Pakaian (Molto) pada 40oC, 50

oC, dan

60 o

C...................................................................................................... IV-11

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menggunakan berbagai macam fluida.

Sedangkan setiap fluida memiliki kekentalan masing-masing. Kekentalan fluida sering

juga disebut viskositas, yang mana pengertian viskositas sendiri adalah ukuran ketahanan

sebuah fluida terhadap deformasi atau perubahan bentuk. Kekentalan benda cair dapat

ditentukan dengan menggunakan viskositas benda yang dijatuhkan pada fluida.

Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan erat dengan hambatan untuk

mengalir. Beberapa cairan ada yang dapat mengalir cepat, sedangakan lainnya mengalir

secara lambat. Seperti air, alkohol, dan yang lainnya memiliki viskositas yang kecil,

sedangkan cairan yang mempunyai kecepatan alir yang lambat seperti gliserin, minyak

madu atau yang lainnya memiliki viskositas yang besar. Sehingga dari sini dapat

diartikan, bahwa viskositas merupakan ukuran kekentalan suatu larutan atau fluida. Salah

satu cara untuk menentukan viskositas cairan adalah metode kapiler dari Poiseulle.

Metode Ostwald merupakan suatu variasi dari metode Poiseulle. Metode Viskositas

Ostwald adalah salah satu cara untuk menentukan harga kekentalan dimana prinsip

kerjanya bersadarkan waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah cairan untuk dapat mengalir

melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri.

Viskositas atau kekentalan suatu zat cair adalah salah satu sifat cairan yang

menentukan besarnya perlawanan terhadap gaya gesar. Viskositas cairan akan

menimbulkan gesekan antara bagian-bagian atau Viskositas terjadi terutama karena

adanya interaksi antara molekul-molekul cairan. Pada percobaan ini kita akan

mempelajari tentang pengaruh suhu terhadap viskositas cairan.

I.2 Rumusan masalah

1. Bagaimana cara menghitung harga koefisien viskositas dari aquadest, krimer (Frisian

Flag), obat batuk (Komix) dan pewangi pakaian (Molto) pada suhu 40˚C, 50˚C, dan

60˚C dengan menggunakan Viskometer Ostwald?

2. Bagaimana cara menghitung densitas dari aquadest, krimer (Frisian Flag), obat batuk

(Komix) dan pewangi pakaian (Molto) pada suhu 40˚C, 50˚C, dan 60˚C ?

I-2

Bab I Pendahuluan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

I.3 Tujuan Percobaan

1. Untuk menghitung harga koefisien viskositas dari aquadest, krimer (Frisian Flag), obat

batuk (Komix) dan pewangi pakaian (Molto) pada suhu 40˚C, 50˚C, dan 60˚C dengan

menggunakan Viskometer Ostwald.

2. Untuk menghitung densitas pada aquadest, krimer (Frisian Flag), obat batuk (Komix) dan

pewangi pakaian (Molto) pada suhu 40˚C, 50˚C, dan 60˚C.

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori

Pengertian Viskositas

Viskositas adalah ketahanan aliran suatu cairan (fluida) pada pengaruh tekanan atau

tegangan. Viskositas cairan dapat dibandingkan satu sama lain dengan adanya koefisien

viskositas (h). Koefisien viskositas adalah gaya tangensial per satuan luas yang dibutuhkan

untuk mempertahankan perbedaan kecepatan alir (Winarto, 2013).

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 (Danis, 2013)

Aliran viskos dapat digambarkan dengan dua buah bidang sejajar yang dilapisi fluida

tipis diantara kedua bidang tersebut. Suatu bidang permukaan bawah yang tetap dibatasi oleh

lapisan fluidasetebalh, sejajar dengan suatu bidang permukaan atas yang bergerak seluas A.

Jika bidang bagian atas itu ringan, yang berarti tidak memberikan beban pada lapisan fluida

dibawahnya, maka tidah ada gaya tekan yang bekerja pada lapisan fluida. Suatu gaya F

dikenakan pada bidang bagian atas yang menyebabkan bergeraknya bidang atasdengan

kecepatan konstan v, maka fluida dibawahnya akan membentuk suatu lapisan-lapisan yang

saling bergeseran. Setiap lapisan tersebut akan memberikan tegangangeser (s) sebesar F/A

yang seragam, dengan kecepatan lapisan fluida yang paling atas sebesar v dan kecepatan

lapisan fluida paling bawah sama dengan nol (Anggraeni, 2010)

Dalam kehidupan sehari-hari dapat kita jumpai pada fluida seperti air, jelly, madu,

susu, dapat pula dikatakan karena tegangan geser air kecil, sehingga mudah jatuh maka

viskositas air lebih kecil dibandingkan dengan madu, karena madu mempunyai tegangan

geser internal yang lebih besar, sehingga saat diteteskan madu lebih sulit untuk jatuh

dibandingkan dengan air. Pengertian yang paling sederhana semakin kecil nilai viskositas

maka semakin mudah suatu fluida untuk bergerak. Fluida ideal adalah fluida yang tidak

memiliki tahanan gesekan terhadap tegangan geser biasanya disebut juga dengan inviscid

II-2

Bab II Tinjauan Pustaka



FTI-ITS

fluid, sedangkan fluida normal selalu mempunyai tahanan gesekan terhadapa tegangan geser,

yang disebut dengan viskos fluid (Hasnan, 2012).

Menggunakan Viskometer kapiler / Ostwald :

Viskositas dari cairan yang ditentukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan

cairan tersebut untuk lewat antara 2 tanda ketika mengalir karena gravitasi melalui viskometer

Ostwald. Waktu alir dari cairan yang diuji dibandingkan dengan waktu yang dibutuhkan bagi

suatu zat yang viskositasnya sudah diketahui (biasanya air) untuk lewat 2 tanda tersebut

(Sukardjo, 1997).

Cairan mempunyai gaya gesek yang lebih besar untuk mengalir daripada gas, hingga

cairan mempunyai koefisien viskositas yang lebih besar daripada gas. Viskositas gas

bertambah dengan naiknya temperatur, sedang viskositas cairan turun dengan naiknya

temperature(Anonym, 2011).

Fluida zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat kekentalan

yang berbeda. Viskositas atau 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(Rosiana,

2005).

Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air. Sebaliknya,

fluida yang lebih kental lebih sulit mengalir, contohnya minyak goreng, oli, madu dan lain-

lain. Dapat dibuktikan dengan menuangkan air dan minyak goreng di atas lantai yang

permukaannya miring. Air mengalir lebih cepat daripada minyak goreng atau oli. Tingkat

kekentalan suatu fluida juga bergantung pada suhu. Semakin tinggi suhu zat cair, semakin

kurang kental zat cair tersebut. Misalnya ketika menggoreng paha ikan di dapur, minyak

goreng yang awalnya kental menjadi lebih cair ketika dipanaskan. Sebaliknya, semakin tinggi

suhu suatu zat gas, semakin kental zat gas tersebut(Rosiana, 2005).

Viskositas suatu fluida adalah sifat yang menunjukkan besar dan kecilnya tahan dalam

fluida terhadap gesekan.Fluida yang mempunyai viskositas rendah, misalnya air mempunyai

tahanan dalam terhadap gesekan yang lebih kecil dibandingkan dengan fluida yang

mempunyai viskositas yang lebih besar (Sukardjo, 1997).

II-3




FTI-ITS

Gaya Kecepatan V cm/detik

F dyne

L cm

Kecepatan V cm/detik

Gambar diatas merupakan 2 lapisan fluida sejajar dengan masing-masing mempunyai

luas A cm2 dan jarak kedua lapisan L cm. Bila lapisan atas bergerak sejajar dengan lapisan

bawah pada kecepatan V cm/detik relatif terhadap lapisan bawah, supaya fluida tetap

mempunyai kecepatan V cm/detik maka harus bekerja suatu gaya sebesar F dyne. Dari hasil

eksperimen didapatkan bahwa gaya F berbanding lurus dengan kecepatan V, luas A dan

berbanding terbalik dengan jarak L (Sukardjo, 1997).

Persamaannya :

= Tetapan viscositas (gr/cm.detik)

Viskositas berkaitan dengan gerak relatif antar bagian-bagian fluida, maka besaran ini

dapat dipandang sebagai ukuran tingkat kesulitan aliran fluida tersebut. Makin besar

kekentalan suatu fluida makin sulit fluida itu mengalir (Sukardjo, 1997).

Viskositas suatu cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan alir cairan.

Beberapa zat cair dan gas mempunyai sifat daya tahan terhadap aliran ini, dinyatakan dengan

Koefisien Viskositas (ไ) (Sukardjo, 1997).

Viskositas ialah besarnya gaya tiap cm2 yang diperlukan supaya terdapat perbedaan

kecepatan sebesar 1 cm tiap detik untuk 2 lapisan zat cair yang parallel dengan jarak 1 cm.

Viskositas dapat dihitung dengan rumus Poiseville(Sukardjo, 1997).

LV

R4

8

Keterangan:

T = Waktu alir (detik)

P = Tekanan yang menyebabkan zat cair mengalir (2cm

dyne )

A cm2

A cm2

L

AVF

..

AV

LF

.

.

II-4




FTI-ITS

V= Volume zat cair (liter)

L = Panjang pipa (cm)

= Koefisien Viscositas (centipoise)

R = Jari-jari pipa dialiri cair (cm)

Makin besar kekentalannya, makin sukar zat cair itu mengalir dan bila makin encer

makin mudah mengalir.

Q

1

Q = Fluiditas

Macam-macam fluida adalah sebagai berikut :

1. Fluida newton

Fluida yang koefisien viskositas dinamikanya (µ) bergantung pada temperatur

dan tekanan namun tidak bergantung pada besar gradien kecepatan. Pada fluida jenis

ini grafik menghubungkan teganganan geserr dengan gradien kecepatan adalah sebuah

garis lurus yang melalui titik asal dan condongnya menyatakan viskositas dinamik μ =

τ /(duldy) (While, 1988).

2. Fluida bukan newton

Fluida yang prilaku viskousnya tidak terungkap melalui persamaan, prilaku

viskousnya kompleks dan sering hanya bisa diekspresikan secara kira-kira. Fluida

Non-Newtonian dapat digolongkan dalam 5 golongan yaitu :

a. Ostwald De Waele Model

Persamaan tegangan geser fluida untuk Ostwald De Waele model adalah :

𝝉𝒚𝒙 = −𝒎 𝒅𝑽𝒙

𝒅𝒚 𝒏−𝟏

𝒅𝑽𝒙

𝒅𝒚

Persamaan ini memiliki 2 parameter juga dikenal sebagai hukum daya (power

Law). tuk n = 1, maka persamaan akan direduksi menjadi persamaan hukum

Newton untuk viskositas dengan m = 𝜇 . contoh fluida yang mengikuti

persamaan Ostwald De Waele antara lain : campuran pulp kertas dengan air,

campuran semen dengan air dan sebagainya(While, 1988).

II-5




FTI-ITS

b. Bingham Fluid model

Persamaan tegangan geser fluida untuk Bingham Fluid model dapat

dituliskan sebagai berikut :

𝑑𝑉𝑥

𝑑𝑦= 0 𝜏𝑦𝑥 < 𝜏0𝜏𝑦𝑥 = −𝜇0

𝑑𝑉0

𝑑𝑦± 𝜏0

dengan syarat jika : Jenis material yang mengikuti persamaan ini disebutBingham

Plastik. Contoh fluida Bingham Plastik antara lain :

𝑈𝑂2,𝑈3𝑂2,𝑈𝑂3𝐻2𝑂 𝑑𝑎𝑛 𝑇ℎ𝑂2

(While, 1988).

c. Eyring Model

Persamaan tegangan geser fluida untuk fluida Erying model adalah sebagai

berikut :

fluida yang mengikuti persamaan Erying model disebut fluida

Pseudoplastik(While, 1988).

d. Ellis Model

Persamaan tegangan geser fluida untuk fluida Ellis model adalah sebagai

berikut :

−𝒅𝑽𝒙

𝒅𝒚= 𝝋𝟎 +𝝋𝟏 𝝉𝒚𝒙

𝜶−𝟏 𝝉𝒚𝒙

model ini memiliki 3 parameter yang dapat diatur yaitu𝜑0 ,𝜑1 dan𝛼 . Contoh

Fluida yang memenuhi kriterial Ellis Model antara lain : Carbon Methil Cellulose

(CMC) yang dilarutkan ke dalam air(While, 1988).

e. Reiner-Philoppoff Model

Persamaan tegangan geser fluida untuk fluida Reiner-Philippoff model sebagai

berikut :

−𝑑𝑉𝑥

𝑑𝑦=

1

𝜇0 + 𝜇0− 𝜇∞

1+ 𝜏𝑦𝑥 /𝜏𝑠 2

𝜏𝑦𝑥

𝜏𝑦𝑥 = 𝐴 𝑎𝑟𝑐𝑠ℎ𝑖𝑛ℎ −1

𝐵

𝑑𝑉𝑥

𝑑𝑦

http://djukarna.wordpress.com/2012/08/30/hukum-newton-tentang-viskositas/r8/

II-6




FTI-ITS

Contoh fluida yang mengikuti persamaan Reiner-Philippoff model adalah

cairan belerang, 30,4% metanol dalan hexana, Cholesterol butirat dan Polistirene

dalam tetralin(While, 1988).

jenis-jenis fluida ini dapat digambarkan dalam bentuk grafik tegangan geser terhadap

gradien kecepatan sebagai berikut :

Gambar II.1 Perbandingan Kurva Tegangan Geser dengan Gradien Kecepatan

(While, 1988).

3. Fluida viskous murni

Meliputi fluida-fluida newton dan bukan newton dengan tegangan geser hanya

tergantung pada laju geseran dan tidak tergantung pada waktu.

Udara dan air termasuk fluida newton. Gas dan zat cair yang memiliki berat molekul

rendah hampir selalu termasuk fluida newton dan fluida-fluida itu τ = μ/(duldy). Larutan

polimer dan polimer-polimer cair (termasuk turunan-turunan selulosa) kebanyakan

tergolong fluida bukan newton. Fluida-fluida ini disebut pseudoplastik karena

viskositasnya seolah-olah berkurang dengan meningkatnya laju geseran kurva aliran

berubah menjadi lebih rata apabila laju geseran bertambah (While, 1988).

4. Fluida bergantung pada waktu

a. Fluida Thiksotropik, yaitu fluida-fluida yang viskousitasnya seolah semakin lama

makin berkurang meskipun laju geseran tetap.

b. Fluida Rheopektik, yaitu fluida-fluida yang viskousitasnya seolah makin lama makin

besar. Perilaku ini merupakan karakteristik pasta gibs, lumpur dan suspensi-suspensi

zat padat dalam zat cair. Ketergantungan pada waktu ini sering hanya tampak nyata

dalam periode yang singkat ketika tegangan geser diberikan.

(While, 1988)

http://djukarna.wordpress.com/2012/08/30/hukum-newton-tentang-viskositas/untitled/

II-7




FTI-ITS

5. Fluida viskoelastik

Bahan-bahan seperti tepung donat, dan beberapa polimer padat atau cair menunjukkan

karakteristik baik zat padat elastik maupun fluida viskous. Fluiditas yaitu kemudahan

suatu zat cair untuk mengalir. Dari rumus diatas dapat dilihat bahwa fluiditas berbanding

terbalik dengan kekentalan (Koefisien Viskositas). Kekentalan disebabkan karena kohesi

antara patikel zat cair. Zat cair ideal tidak mempunyai kekentalan. Zat cair mempunyai

beberapa sifat sebagai berikut:

1. Apabila ruangan lebih besar dari volume zat cair akan terbentuk permukaan bebas

horizontal yang berhubungan dengan atmosfer.

2. Mempunyai rapat masa dan berat jenis.

3. Dapat dianggap tidak termampatkan.

4. Mempunyai viskositas (kekentalan).

5. Mempunyai kohesi, adesi dan tegangan permukaan.

(While, 1988)

Aliran Fluida

Dinamika fluida adalah subdisiplin dari mekanika fluida yang mempelajari fluida

bergerak.Fluida terutama cairan dan gas.Penyelesaian dari masalah dinamika fluida biasanya

melibatkan perhitungan banyak properti dari fluida, seperti kecepatan, tekanan, kepadatan,

dan suhu, sebagai fungsi ruang dan waktu.Disiplini ini memiliki beberapa subdisiplin

termasuk aerodinamika (penelitian gas) dan hidrodinamika (penelitian cairan).Dinamika

fluida memliki aplikasi yang luas. Contohnya, digunakan dalam menghitung gaya dan

moment pada pesawat, mass flow rate dari petroleum dalam jalur pipa, dan perkiraan pola

cuaca, dan bahkan teknik lalu lintas, di mana lalu lintas diperlakukan sebagai fluid yang

berkelanjutan. Dinamika fluida menawarkan struktur matematika yang membawahi disiplin

praktis tersebut yang juga seringkali memerlukan hukum empirik dan semi-empirik,

diturunkan dari pengukuran arus, untuk menyelesaikan masalah praktikal(Lewis, 1987).

Sebelum melangkah lebih jauh, alangkah baiknya jika kita mengenali cirri-ciri umum

lainnya dari aliran fluida.

1. Aliran fluida bisa berupa aliran tunak (steady) dan aliran tak tunak (non•steady).

Aliran tunak jika kecepatan setiap partikel di suatu titik selalu sama. Katakanlah

partikel fluida mengalir melewati titik A dengan kecepatan tertentu, lalu partikel fluida

tersebut mengalir dengan kecepatan tertentu di titik B. nah, ketika partikel fluida lainnya

yang nyusul dari belakang melewati titik A,kecepatan alirannya sama dengan partikel

fluida yang bergerak mendahului mereka. Hal ini terjadi apabila laju aliran fluida rendah

II-8




FTI-ITS

alias partikel fluida tidak kebut kebutan.Contohnya adalah air yang mengalir dengan

tenang.Aliran tak tunak berlawanandengan aliran tunak. Jadi kecepatan partikel fluida di

suatu titik yang sama selalu berubah. Kecepatan partikel fluida yang awal berbeda dengan

kecepatan partikel fluida yang akhir.

2. Aliran fluida bisa berupa aliran termampatkan (compressible) dan aliran tidak termapatkan

(incompressible).

Jika fluida yang mengalir mengalami perubahan volume (atau massa jenis) ketika

fluida tersebut ditekan, maka aliran fluida itu disebut aliran termapatkan. Sebaliknya

apabila jika fluida yang mengalir tidak mengalami perubahan volum (atau massa jenis)

ketika ditekan, maka aliran fluida tersebut dikatakan tak termampatkan. Kebanyakan zat

cair yang mengalir bersifat taktermampatkan.

3. Aliran fluida bisa berupa aliran berolak (rotational) dan aliran tak berolak (irrotational).

Untuk memahaminya dengan mudah, kita bisa membayangkansebuah kincir mainan

yang dibuang ke dalam air yang mengalir.Jika kincir itu bergerak tapi tidak berputar, maka

gerakannya adalah tak berolak.Sebaliknya jika bergerak sambil berputar maka gerakannya

kita sebut berolak. Contoh lain adalah pusaran air.

4. Aliran fluida bisa berupa aliran kental (viscous) dan aliran tak kental (non viscous).

Kekentalan dalam fluida itu mirip seperti gesekan pada benda padat. Makin kental

fluida, gesekan antara partikel fluida makin besar. Mengenai viskositas alias kekentalan

.fluida yang tunak, tak•kental, tak•temampatkan dan takberolak.

(White, M.Frank, 1988)

Aliran Fluida Dapat Diakategorikan Menjadi :

a. Aliran Laminar Turbulen,dan Transisi

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 relatif antara lapisan. Sehingga aliran laminar

memenuhi hukum viskositas Newton yaitu:

1. Aliran turbulen:

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.

II-9




FTI-ITS

2. Aliran transisi

Aliran transisi merupakan aliran peralihan dari aliran laminar ke

aliranturbulen.Perbandingan yang disebabkan oleh gaya inersia,garfitasi,dan

kekentalan dikenal sebagai bilangan Reinolds (Re). Dalam hal ini,jika nilai Re aliran

akan meluncur di atas lapisan lain yang dikenal sebagai aliran laminar,sedangkan

aliran-aliran tidak terdapat pada garis edar tertentu inilah yang disebut dengan aliran

Turbulen.

b. Aliran mantap (steady flow) dan tak mantap (unsteady flow). Aliran mantap (steady flow)

Aliran mantap terjadi jika variabel dari aliran (seperti kecepatanV, tekanan p, rapat massa

r, tampang aliranA, debit Q, dsb) disembarang titik pada zat cair tidak berubah dengan

waktu. Aliran tak mantap (unsteady flow) terjadi jika variabel aliran pada setiaP titik

berubah dengan waktu. Aliran fluida tunak (stedy) dan tak tunak (non-stedy,bergantung

waktu). Pada aliran tunak parameter-parameter aliran dan bersifat tetap dan tak bergantung

waktu jadi hanya bergantung posisi saja. Sedangkan pada aliran tak tunak baik r maupun

secara umum bergantung pada parameter waktu t dan posisi (X,Y,Z).

c. Aliran Seragam dan Tak Seragam

Aliran seragam dan tak seragam. Aliran disebut seragam (uniform flow)apabila tidak ada

perubahan besar dan arah dari kecepatan dari satu titik ke titik yang lain d sepanjang aliran.

Aliran seragam merupakan aliran yang tidak berubah berubah menurut menurut tempat

tempat. Konsep Konsep aliran aliran seragam dan aliran kritis sangat diperlukan dalam

peninjauan aliran berubah dengan cepat atau berubah lambat laun. Perhitungan kedalaman

kritis dan kedalaman normal sangat penting untuk menentukan

perubahan permukaan aliran akibat gangguan pada aliran.

d. Aliran Invisid dan Viskositas

Aliran Invisid yaitu suatu fluida yang diasumsikan mempunyai viskositas nol. Jika

viskositas nol maka kondiuktivitas thermal fluida tersebut juga nol dan tidak akan terjadi

perpindahan kalor kecuali dengan cara radiasi. Dalam prakteknya, fluida inviscid tidak ada,

karena pada setiap fluida timbul tegangan geser apabila padanya dikenakan juga suatu laju

perpindahan regangan.Aliran Viskos adalah aliran yang memperhitungkan

kekentalan(Viskositas) zat cair rill.Aliran kental (viscous) dan tak kental (non viscous )

Suatu aliran dikatakan kental bila ketika terjadi gerak relatif antar berbagai lapisan (layer)

yang bergerak sejajar,terjadi gesekan internal sehingga terjadi desipasi energi.Bila gesekan

internal ini tak terjadi maka aliran tersebut sebagai aliran tak ke internal in dinyatakan

II-10




FTI-ITS

dalam parameter viskositas. Pada aliran tunak,didalam aliran didapat garis-garis alir atau

garis arus yang disebut streamline. Partkel-partikel digaris arus ini bergerak mengikuti

garis arus tersebut.Kecepatan digaris yang sama berbeda-beda, bergantung pada

penampang lintang tempat tersebut tetapi semua partikel atau molekul yang lewat dititk

yang sama kecepatannya sama(tidak bergantung waktu, hanya bergantung tempat).

e. Aliran 1Dimensi,2Dimensi,dan 3Dimensi

Aliran 1 Dimensi kecepatannya di setiap titik pada tampang lintang mempunyai besar dan

arah yang sama.Aliran satu dimensi jika parameter aliran (seperti kecepatan, tekanan) pada

suatu saat tertentu dalam waktu hanya bervariasi dalam arah aliran dan tidak di seluruh

penampang.Dalam hal ini parameter berbeda dalam waktu tetapi masih belum di seluruh

penampang. Contoh-dimensi aliran satu adalah aliran dalam pipa.Perhatikan bahwa karena

aliran harus nol pada dinding pipa - namun non-nol di tengah - ada perbedaan parameter

diseluruh penampang.Hal ini harus diperlakukan sebagai aliran duadimensi.Aliran 2

Dimensi (2D) semua partikel dianggap mengalir dalam bidang sepanjang aliran,sehingga

tidak ada aliran tegak lurus pada bidang tersebut.Aliran dua dimensi jika dapat

diasumsikan bahwa parameter aliran bervariasi dalam arah aliran dan dalam satu arah di

sudut kanan ke arah ini. Arus dalam aliran dua dimensi melengkung garis pada pesawat

dan adalah sama pada semua pesawat paralel. Contohnya adalah aliran atas musuh

bendung arus yang khas dapat dilihat pada gambar di bawah ini.. Selama sebagian dari

panjang bendung aliran adalah sama - hanya pada kedua ujung apakah itu berubah

sedikit.Di sini faktor koreksi dapat diterapkan.Aliran tiga dimensi (3D) komponen

kecepatan ditinjau pada koordinat ruang X,Y,Z yaitu u,v,w.

f. Aliran Kompresibel dan Tak Kompresibel

Aliran kompresibel (termampatkan) tak kompresibel (tak termampatkan) Bila kerapatan

massa fluida berubah terhadap perubahan tekanan fluida maka dikatakan aliran bersifat

kompresibel,sedang bila praktis tak berubah terhadap perubahan tekanan yang ada dalam

sistem,maka aliran itu dikatakan bersifat tak kompresibel. Zat cair umumnya dapat

dianggap mengalir secara tak kompresibel sedang gas secara umum dipandang mengalir

secara kompresibel.Walaupu kasus-kasus tertentu mungkin aliran gas dapat pula dipandang

sebagai tak kompresibel,yaitu bila perubahan kerapatan massa dalam sistem yang ditinjau

praktis dapat diabaikan.

(White, M.Frank, 1988).

II-11




FTI-ITS

Faktor- Faktor Yang Mempengaruhi Viskositas Adalah Sebagai Berikut :

a. Tekanan

Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas gas tidak dipengaruhi

oleh tekanan.

b. Temperatur

Viskositas akan turun dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas gas naik dengan naiknya

suhu. Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh energi.

Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan

demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur.

c. Kehadiran zat lain

Penambahan gula tebu meningkatkan viskositas air. Adanya bahan tambahan seperti bahan

suspensi menaikkan viskositas air. Pada minyak ataupun gliserin adanya penambahan air

akan menyebabkan viskositas akan turun karena gliserin maupun minyak akan semakin

encer, waktu alirnya semakin cepat.

d. Ukuran dan berat molekul

e. Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju aliran alkohol cepat, larutan

minyak laju alirannya lambat dan kekentalannya tinggi seta laju aliran lambat sehingga

viskositas juga tinggi.

f. Berat molekul

Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak.

g. Kekuatan antar molekul

Viskositas air naik denghan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan gugus OH

pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama.

(Dudgale, 1986)

Untuk dua cairan yang berbeda dengan pengukuran alat yang sama berlaku. Jadi bila η

dan cairan pembanding diketahui, maka dengan mengukur waktu yang diperlukan untuk

mengalir kedua cairan melalui alat yang sama dapat ditentukan η cairan yang sudah diketahui

rapatannya (Sarojo, 2009).

Perbedaan nilai viskositas menengah dan region periperal ini menunjukkan parameter

nilai K. Ketika k > 1 maka nilai viskositas lebih dari menengah, k=1 viskositasnya sama

dalam keadaan apapun, k < 1 viskositasnya ditengah region.Tujuan dari hubungan momentum

memberikan informasi kinetik dalam viskositas (Sarojo, 2009).

II-12




FTI-ITS

h = A e-E/RT

Dimana viskositas T adalah temperatur dalam satuan international kelvin. Viskositas

menjelaskan ketahanan internal fluida untuk mengalir dan mungkin dapat dipikirkan sebagai

pengukuran dari pergeseran fluida (Sarojo, 2009).

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

energy tertentu. Sesuai hokum distribusi Maxwell-Boltzmann, jumlah molekul yang memiliki

energy 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 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

(Sarojo, 2009).

Cara menentukan viskositas suatu zat menggunakan alat yang dinamakan viskometer.

Viskometer adalah suatu cara untuk menyatakan berapa daya tahan dari aliran yang diberikan

oleh suatu cairan. Kebanyakan viscometer mengukur kecepatan dari suatu cairan mengalir

melalui pipa gelas (gelas kapiler), bila cairan itu mengalir cepat maka viskositas cairan itu

rendah (misalnya cair) dan bila cairan itu mengalir lambat maka dikatakan viskositasnya

tinggi (misalnya madu). Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang

melalui tabung berbentuk silinder. Ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan

dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas(Sarojo, 2009).

Ada beberapa tipe viskometer yang biasa digunakan antara lain :

A. Viskometer kapiler / Ostwald

Gambar II.2 Viskometer Kapiler/Ostwald

Cara penggunaannya: Jika air dipakai sebagai pembanding, mula-mula air dimasukkan

melalui tabung A kemudian dihisap agar masuk ke tabung B tepat sampai batas a kemudian

dilepaskan dan siapkan stopwatch sebagai pengukur waktu. Umpamanya waktu yang

http://1.bp.blogspot.com/-dY-tJxVn3cg/UHQ8WEa7HmI/AAAAAAAAAdM/sLLSK2UIU6Q/s1600/images.jpeg

II-13




FTI-ITS

diperlukan air untuk bergerak dari permukaan a sampai b sama dengan t1, setelah itu

percobaan diganti dengan zat cair lain dengan cara yang sama seperti gambar di bawah

(Moechtar, 1990).

Cara pengukurannya antara lain:

1. Siapkan serum 5 cc.

2. Panaskan/taruh viskometer ostwald dengan waterbath sampai mencapai suhu 37°C.

3. Pipet serum 5 ml, masukkan dalam viskometer ostwald dan diamkan beberapa saat.

4. Lalu masukkan dengan aspirator, sehingga cairan menuju garis atas.

5. Setelah mencapai atas, hidupkan stopwatch dan hitung hingga cairan menuju

garis bawah.

(Moechtar, 1990)

B. Viskometer Hoppler

Gambar II.3 Viskometer Hoppler

Berdasarkan hukum Stokes pada kecepatan bola maksimum, terjadi keseimbangan

sehingga gaya gesek = gaya berat - gaya archimides. Prinsip kerjanya adalah

menggelindingkan bola (yang terbuat dari kaca) melalui tabung gelas yang berisi zat cair

yang diselidiki. Kecepatan jatuhnya bola merupakan fungsi dari harga resiprok sampel

(Moechtar, 1990).

C. Viskometer Cup dan Bop

Gambar II.4 Viskometer Cup dan Bop

Prinsip kerjanya sample digeser dalam ruangan antaradinding luar dari bob dan dinding

dalam dari cup dimana bob masuk persis ditengah-tengah.

http://4.bp.blogspot.com/-suPveKXKdJ4/UHQ8U5FX6hI/AAAAAAAAAdE/xV_i6HWFZW4/s1600/hopler2.jpeg

http://2.bp.blogspot.com/-QpZ3Vvv1bNY/UHQ8PoXAj3I/AAAAAAAAAck/18E9INCi1KU/s1600/cup.jpeg

II-14




FTI-ITS

Kelemahan viscometer ini adalah terjadinya aliran sumbat yang disebabkan geseran yang

tinggi di sepanjangkeliling bagian tube sehingga menyebabkan penurunan konsentrasi.

Penurunan konsentras ini menyebabkab bagian tengah zat yang ditekan keluar memadat.

Hal ini disebut aliran sumbat (Moechtar, 1990).

D. Viskometer Cone dan Plate

Gambar II.5Viskometer Cone dan Plate

Cara pemakaiannya adalah sampel ditempatkan ditengah-tengah papan, kemudian

dinaikkan hingga posisi di bawah kerucut. Kerucut digerakkan oleh motor dengan

bermacam kecepatan dan sampelnya digeser di dalam ruang semitransparan yang diam

dan kemudian kerucut yang berputar (Moechtar, 1990).

Nilai viskositas dinyatakan dalam viskositas spesifik, kinematik dan intrinsik.

Viskositas spesifik ditentukan dengan membandingkan secara langsung kecepatan aliran suatu

larutan dengan pelarutnya. Viskositas kinematik diperoleh dengan memperhitungkan densitas

larutan. Baik viskositas spesifik maupun kinematik dipengaruhi oleh konsentrasi larutan.

Pengukuran viskositas dilakukan dengan menggunakan viskometer yang termasuk jenis

viskometer kapiler. Untuk penentuan viskometer larutan polimer, viskometer kapiler yang

paling tepat adalah viskometer Ubbelohde (Bird,T. 1993).

Viskositas cairan juga dapat ditentukan berdasarkan jatuhnya benda melalui medium

zat cair, yaitu berdasarkan hukum Stokes. Dimana benda bulat dengan radius r dan rapat d,

yang jatuh karena gaya gravitasi melalui fluida dengan rapat dm/db, akan dipengaruhi oleh

gaya gravitasi sebesar :

Perbedaan antara viskositas cairan dengan viskositas gas adalah sebagai berikut :

Tabel II.1 Tabel Perbedaan Viskositas cairan dan Viskositas gas

Jenis Perbedaan Viskositas Cairan Viskositas Gas

Gaya gesek

Lebih besar

untuk mengalir

Lebih kecil dibanding

viskositas cairan

F1 = 4/3 πr3 ( d-dm ) g

http://2.bp.blogspot.com/-Cde379puZW4/UHQ8Kp2yHwI/AAAAAAAAAcM/bIEVK_RMcVA/s1600/cone.jpeg

II-15




FTI-ITS

Koefisien viskositas Lebih besar Lebih kecil

Temperatur

Temperatur naik,

viskositas turun

Temperatur naik,

viskositas naik

Tekanan

Tekanan naik,

viskositas naik Tidak tergantung tekanan

(Anonym, 2011)

Pengaruh Temperatur Pada Viskositas Koefisien viskositas berubah-ubah dengan

berubahnya temperatur, dan hubungannya adalah :

dimana A dan B adalah konstanta yang tergantung pada cairan. Persamaan di atas dapat

ditulis sebagai :

(Sukardjo, 1997).

Satuan Viskositas Untuk mengukur besar viskositas diperlukan satuan ukuran. Dalam

sistem standar internasioanal satuan viskositas ditetapkan sebagai viskositas kinematik

(kinematic viscosity) dengan satuan ukuran mm2/s atau cm

2/s.

1 cm2/s = 100 mm

2/s. cm

2/s juga diberi nama Stokes (St) berasal dari nama Sir Gabriel Stokes

(1819-1903) dan mm2/s disebut centi-Stoke ( cSt). Jadi 1 St = 100 cSt

Disamping satuan tersebut di atas terdapat satuan yang lain yang juga digunakan dalam

sistem hidrolik yaitu :

Redwood 1; satuan viskositas diukur dalam sekon dengan simbol ( R1 ).

Saybolt Universal; satuan viskositas juga diukur dalam sekon dan dengan simbol (SU).

Engler; satuan viskositas diukur dengan derajat engler ( 0E )

Untuk cairan hidrolik dengan viskositas tinggi dapat digunakan faktor berikut:

R1 = 4,10 VK

SU = 4,635 VK

E = 0,132 VK.

Dalam standar ISO viskositas cairan hidrolik diklasifikasikan menjadi beberapa viscosity

grade dan nomor gradenya diambil kira-kira pertengahan antara viskositas min ke viskositas

maksimum.

(Bird,T. 1993).

log η = A + B/T ( a )

η = A’eksp ( -∆Evis/RT )

II-16




FTI-ITS

Adapun bahan yang dibuat untuk mengetahui harga viskositas yaitu :

1. Susu Kental Manis (Frisian Flag)

Gambar II.6 Susu Kental Manis

Susu kental, atau lebih umum susu kental manis, adalah susu

sapi yang airnya dihilangkan dan ditambahkan gula, sehingga menghasilkan susu yang

sangat manis rasanya dan dapat bertahan selama satu tahun bila tidak dibuka. Susu kental

manis sering ditambahkan pada hidangan penutup, seperti kue atau minumanes. Di Rusia,

susu kental manis dikenal sebagai "cгущёнка" (sguschyonka)(Frisianflag, 2002).

Susu kental manis ini sangat tidak cocok untuk bayi atau anak-anak karena susu jenis

ini bukanlah susu jenis gizi seimbang, terlalu banyak mengandung kalori daripada zat

gizinya. Susu jenis ini lebih tepat dikonsumsi sebagai penambah cita rasa dari suatu

makanan atau minuman(Frisianflag, 2002).

Karakteristik Susu, Sifat Pembentukan KremBila susu dibiarkan dalam gelas beberapa

waktu, terlihat selapis krem di permukaan susu karena butir-butir lemak mengapung di

atas. Kecepatan mengapung krem diatas permukaan dipengaruhioleh tiga faktor yaitu :

a. Jumlah lemak

b. Ukuran atau diameter butir-butir lemak

c. Suhu atau pemanasan, lapisan krem maksimalpada suhu 4oC.

Karakteristik Susu Kental Manis

a. Berat Jenis Susu

Berat jenissusu normal antara 1,027 – 1,034 pada suhu 20 derajat celcius.

Kenaikan Bj ini terutama terjadi karena pembebasan gas CO2 dan N2 yang terdapat

dalam susu segar sebanyak 4-5%.

b. pH Susu

http://id.wikipedia.org/wiki/Susu_sapi



http://id.wikipedia.org/wiki/Air

http://id.wikipedia.org/wiki/Gula

http://id.wikipedia.org/wiki/Hidangan_penutup

http://id.wikipedia.org/wiki/Kue

http://id.wikipedia.org/wiki/Minuman

http://id.wikipedia.org/wiki/Rusia

http://id.wikipedia.org/wiki/Bayi

http://id.wikipedia.org/wiki/Gizi

http://id.wikipedia.org/wiki/Kalori

II-17




FTI-ITS

pH susu sekitar 6,5-6,7 (sedikit asam)

c. Titik Beku Susu

Susu membeku pada suhu -55 derajat celcius sampai 0,61 derajat celcius. Titik

beku susu dipengaruhi oleh zat-zat terlarut di dalamnya termasuk laktosa dan flourida.

d. Titik Didih Susu

Titik didih susu 100,11oC . Pemansan yang terlalu lama akan menyebabkan warna

menjadi coklat dan rasa berubah proses pasturisasi:

e. Viskositas atau Kekentalan

Susu lebih kental dari air karena mengandung protein dan lemak.

Viskositas air sebesar 1.005 sentipiose pada suhu 20oC (68

oF)

Viskositas susu 1,5-1,7 kali viskositas air.

Temperatur juga mempengaruhi kekentalan susu sehingga susu yang dingin

lebihkental bila dibandingkan dengan susu yang baru diperah.

(Frisianflag, 2002).

2. Soklin Pewangi (Molto)

Gambar II.7Soklin Pewangi (Molto)

Molto Ultra adalah produk keluaran dari PT. Unilever yang diluncurkan pada tahun

2007 hingga sekarang. Produk ini merupakan produk unggulan dalam hal pewangi pakaian

dan merupakan brand leader dalam kelasnya, ini terbukti karena molto memenangkan

ISCA (Indonesia Customer Satisfaction Award)(Unilever, 2009).

Molto Ultra sendiri mengusung teknologi baru yaitu sebagai bahan penghilang busa

seketika hanya setu kali bilas, bahan penghilang detergen yang dapat menghilangkan

residu detergen dari pakaian serta anti redeposisi yang mencegah kotoran menempel

kembali ke pakaian/ Sehingga dapat menghemat penggunaan air bersih yang ada (Unilever,

2009).

II-18




FTI-ITS

3. Obat Batuk (Komix)

Gambar II.8Obat Batuk (Komix)

Komix diluncurkan B7 pada tahun 1990 sebagai sirup obat batuk dengan rasa

Peppermint. Nama Komix berasal dari padanan kata cough (batuk) dan mixture

(campuran), yang menunjukkan arti campuran atau formula pereda batuk(Bintang7, 2001).

Produk Komix dirancang berdasarkan manfaat fungsional, manfaat emosional dan

harga yang lebih murah. Berdasarkan kriteria itu, B7 memilih unique selling

proposition (USP) berupa kemasan sachet yang praktis dan mudah dibawa kemana-mana

sebagai reason to buy bagi konsumen pada saat melakukan penetrasi pasar. Konsep

tersebut kemudian dituangkan dalam strategi STP (Segmentasi, Targeting dan Positioning)

Komix menjadi obat batuk untuk kalangan massal, berbentuk sirup dalam kemasan

sachet(Bintang7, 2001).

II-19




FTI-ITS

III-1

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan

Variabel Bebas :

Bahan: Aquadest, Krimer (Frisian Flag), Obat Batuk (Komix), Pewangi Pakaian

(Molto)

Suhu: 40 oC, 50

oC, dan 60

oC

Variabel Kontrol : Volume

Variabel Terikat : Waktu, Viskositas, dan Densitas

III.2 Bahan yang Digunakan

1. Aquadest

2. Krimer (Frisian Flag)


4. Pewangi Pakaian (Molto)

III.3 Alat yang Digunakan

1. Beaker Glass

2. Erlenmayer

3. Gelas ukur

4. Pemanas Elektrik

5. Piknometer

6. Pipet tetes

7. Stopwatch

8. Termometer

9. Timbangan Elektrik

10. Viskometer Ostwald

III-2

BabIII Metodologi Percobaan



FTI-ITS

III.4 Prosedur Percobaan

III.4.1 Prosedur Menghitung Harga Viskositas Cairan

1. Memasukkanaquadest ke dalam viskometer Ostwald yang diletakkan dalam

water bath dan mengkondisikan cairan pada variabel suhu 40oC.

2. Menyedotaquadest sehingga melewati batas atas pada viskometer Ostwald.

3. Membiarkan aquadest mengalir ke bawah hingga tepat pada batas atas.

4. Mencatat waktu yang diperlukan larutan untuk mengalir dari batas atas ke

batas bawah viskometer Ostwald dengan menggunakan stopwatch.

5. Mengulangi tahap 1-5 dengan mengganti variabel suhu 50oC dan 60

oC.

6. Mengulangi langkah 1-4 dengan mengganti aquadestdengan krimer (Frisisan

flag), obat batuk (Komix), dan pewangi pakaian (Molto).

III.4.2 Prosedur Menghitung Harga Densitas Cairan

1. Mengkondisikan cairan pada suhu 40oC.

2. Menimbang massa piknometer 5 ml kosong menggunakan timbangan analit.

3. Mengukur aquadestsebanyak 5 ml dengan menggunakan gelas ukur

4. Memasukkan aquadest yang telah diukur ke dalam piknometer.

5. Menimbang massa total piknometer kosong dan aquadest.

6. Mencari massa cairan dengan cara mencari selisih massa antara massa total

dan massa piknometer kosong.

7. Mencari densitas aquadestdengan cara membagi massa aquadestdengan

volume larutan pada piknometer.

8. Mengulangi tahap 1-8 dengan mengganti variabel suhu 50oC dan 60

oC.

9. Mengulangi langkah 1-7 dengan mengganti aquadest dengan krimer (Frisian

flag), obat batuk (Komix) dan pewangi pakaian (Molto).

III-3




FTI-ITS

III.5 Diagram Alir Percobaan

III.5.1 Diagram Alir Menghitung Harga Viskositas Cairan

Mulai

Memasukkanaquadest ke dalam viskometer Ostwald yang diletakkan dalam water

bath dan mengkondisikan cairan pada variabel suhu 40oC

Membiarkan aquadest mengalir ke bawah hingga tepat pada batas atas

Mencatat waktu yang diperlukan larutan untuk mengalir dari batas atas ke batas

bawah viskometer Ostwald dengan menggunakan stopwatch

Mengulangi tahap 1-5 dengan mengganti variabel suhu 50oC dan 60

oC

Menyedot aquadest sehingga melewati batas atas pada viskometer Ostwald.

Selesai

Mengulangi langkah 1-4 dengan mengganti aquadestdengan krimer (Frisisan

Flag), obat batuk (Komix), dan pewangi pakaian (Molto).

III-4




FTI-ITS

III.5.2 Diagram Alir Menghitung Harga Densitas Cairan

Mulai

Mengkondisikan cairan pada suhu 40oC.

Mengukur aquadest sebanyak 5 ml dengan menggunakan gelas ukur.

Memasukkan aquadestyang telah diukur ke dalam piknometer.

Menimbang massa total piknometer dan aquadest

Menimbang massa piknometer kosong menggunakan timbangan analit.

Selesai

Mencari massa cairan dengan cara mencari selisih massa antara massa total dan

massa piknometer kosong.

Mencari densitas aquadest dengan cara membagi massa aquadest dengan volume

larutan pada piknometer.

Mengulangi tahap 1-8 dengan mengganti variabel suhu 50oC dan 60

oC.

Mengulangi langkah 1-7 dengan mengganti aquadest dengan krimer (Frisian

flag), obat batuk (Komix), dan pewangi pakaian (Molto).

III-5




FTI-ITS

III.6 Gambar Alat Percobaan

Beaker Glass

Erlenmeyer

Gelas Ukur

Pemanas Elektrik

Piknometer

Pipet Tetes

Stopwatch

Termometer

Timbangan Elektrik

Viskometer Ostwald

IV-1

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan

Dari percobaan, dapat diperoleh data sebagai berikut :

Tabel IV.1.1 Hasil Percobaan Viskositas

Variabel Suhu

( oC )

Waktu (t₁)

(s)

Waktu (t₂)

(s)

Waktu rata-rata(Δt)

(s)

Krimer (Frisian

Flag)

40 476 268 372

50 151 177 164

60 127 148 137,5

Obat Batuk

(Komix)

40 7 6,39 6,7

50 6,08 5,93 6,005

60 5,38 4,94 5,16

Pewangi

Pakaian (Molto)

40 121 128 124,5

50 101 83 92

60 451 490 470,5

Aquadest 40 1,27 1,53 1,4

50 1,19 1,18 1,185

60 0,54 0,91 0,725

Tabel IV.1.2Perhitungan Densitas Cairan

Variabel

Massa

Piknometer

( gram)

Suhu

(oC )

Massa Pikno dan

Variabel

( gram )

Volume

( ml )

Densitas

( gr /ml )

Krimer

(Frisian

Flag)

6

40 12,5 5 1,3

50 12 5 1,2

60 11,5 5 1,1

Obat Batuk

(Komix) 6

40 12 5 1,2

50 11,5 5 1,1

60 11,5 5 1,1

Pewangi 6 40 11 5 1

IV-2

Bab IV Hasil dan Pembahasan


Program StudiD3 Teknik Kimia

FTI-ITS

Pakaian

(Molto)

50 11 5 1

60 10,5 5 0,9

Aquadest 6 40 144,5 100 0,99

50 143,5 100 0,98

60 142,5 100 0,97

Tabel IV.1.3Perhitungan Viskositas Cairan

Variabel Suhu

( oC )

Waktu (

s )

Volume

( ml )

R

(cm)

L

(cm)

P

(dyne/cm²)

Viskositas (

cp )

Krimer

(Frisian

Flag)

40 372 5 0,3 3 1013253,93 79.890,41

50 164 5 0,3 3 1013253,93 31.120,5

60 137,5 5 0,3 3 1013253,93 26.091,89

Obat Batuk

(Komix)

40 6,7 5 0,3 3 1013253,93 1.271,39

50 6,005 5 0,3 3 1013253,93 1.139,5

60 5,16 5 0,3 3 1013253,93 979,16

Pewangi

Pakaian

(Molto)

40 124,5 5 0,3 3 1013253,93 23.625,02

50 92 5 0,3 3 1013253,93 17.457,84

60 470,5 5 0,3 3 1013253,93 89.281,69

Aquadest

40 1,4 100 0,3 3 1013253,93 15,033

50 1,185 100 0,3 3 1013253,93 12,725

60 0,725 100 0,3 3 1013253,93 7,785

IV.2 Pembahasan

Percobaan Viskositas atau kekentalan ini bertujuanuntuk mengetahui harga

koefisien viskositas dari aquadest,krimer (Frisian Flag), obat batuk (Komix), dan

pewangipakaian (Molto)dengan variabel suhu yang telah ditentukan yaitu sebesar 40oC,

50oC, dan 60

oC. Selain itu percobaan inijuga bertujuan untuk menghitung nilai densitas

dari aquadest, krimer (Frisian Flag), obat batuk (Komix), dan pewangi pakaian (Molto)

dengan variabel suhu sebesar 40oC, 50

oC, dan 60

oC. Sehingga dari percobaan ini akan

didapatkan hubungan antara suhu dengan viskositas dan densitas zat cair.

IV-3




FTI-ITS

Grafik IV.2.1Hubungan antara Suhu dengan Densitas Krimer (Frisian Flag)

Berdasarkan grafik IV.2.1dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu

dengandensitas krimerdiperoleh data pada saat suhu 40˚C densitasnya sebesar1,3g/ml,

suhu 50˚C densitasnya sebesar 1,2g/ml, dan pada saat suhu 60˚C densitasnya sebesar

1,1 gr/ml.Dari data tersebut dapat dilihat bahwa semakin tinggi suhu maka densitasnya

relatif semakin menurun.Hal ini dikarenakan pada saat suhu menigkat, molekul dalam

zat cair akan bergerak cepat dikarenakan tumbukan antar molekul, sehingga molekul

dalam zat cair menjadi merenggang dan massa jenis akan semakin kecil. Hal ini sesuai

dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin tinggi suhu maka, semakin rendah

densitasnya (Wikipedia, 2010).

1

1,05

1,1

1,15

1,2

1,25

1,3

1,35

40 50 60

Den

sita

s(

gr/

ml)

Suhu (oC)

Krimer

(Frisian

Flag)

IV-4




FTI-ITS

Grafik IV.2.2Hubungan antara Suhu dengan Densitas Obat Batuk (Komix)

Berdasarkan grafik IV.2.2dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu

dengandensitas obat batuk (Komix) diatas diperoleh data pada saat suhu 40˚C

densitasnya sebesar 1g/ml,pada saat suhu 50˚C densitasnya sebesar 1,1g/ml, dan pada

saat suhu 60˚C densitasnya sebesar 1,1g/ml. Dari data tersebut dapat dilihat bahwa

densitas mengalami perubahan hanya pada dari 40oC ke 50

oC atau 60

oC, sedangkan dari

50oC ke 60

oC tidak mengalami perubahan densitas. Hal ini tidak sesuai dengan literatur

yang menyatakan bahwa semakin tinggi suhu semakin rendah densitasnya(Wikipedia,

2010).

Ketidaksesuain ini diakibatkan karena kurang akuratnya dalam mengamatiserta

mengukur suhuobat batuk (Komix), juga diakibatkan oleh kurang telitinya dalam

menghitung massa obat batuk (Komix) dan massa piknometer sehingga dalam

menganalisis hasil praktikum, didapat hasil perhitungan densitas yang tidak sesuai

dengan literatur. Dalam percobaan ini digunakan neraca yang memiliki ketelitian

0,5gram, sehingga ketelitian yang dibutuhkan kurang.

1,04

1,06

1,08

1,1

1,12

1,14

1,16

1,18

1,2

1,22

40 50 60

Den

sita

s(g

/ml)

Suhu (˚C)

Obat Batuk(Komix)

IV-5




FTI-ITS

Grafik IV.2.3Hubungan antara Suhu dengan Densitas Pewangi Pakaian (Molto)

Berdasarkan grafik IV.2.3dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu dengan

densitas pewangi diperoleh datapada saat suhu 40˚C densitasnya sebesar 1g/ml, pada

suhu 50˚C densitasnya sebesar 1g/ml, dan pada saat suhu 60˚C densitasnya sebesar

0,9g/ml. Hasil ini memiliki kesamaan dengan obat batuk, dimana meski larutan tersebut

memiliki suhu yang berbeda namun menunjukan hasil densitas yang sama, meski grafik

memang menunjukan grafik turun. Dari percobaan yang dilakukan pada pewangi

pakaian (Molto) ini juga tidak sama dengan yang tertera pada literatur (Wikipedia, 2010)

Ketidaksesuain ini diakibatkan karena kurang akuratnya dalam mengamatiserta

mengukur suhupewangi pakaian (Molto) juga diakibatkan oleh kurang telitinya dalam

menghitung massa pewangi pakaian (Molto) dan massa piknometer sehingga dalam

menganalisis hasil praktikum, didapat hasil perhitungan densitas yang tidak sesuai

dengan literatur. Dalam percobaan ini digunakan neraca yang memiliki ketelitian

0,5gram, sehingga ketelitian yang dibutuhkan kurang.

0,84

0,86

0,88

0,9

0,92

0,94

0,96

0,98

1

1,02

40 50 60

Suhu (˚C)

Pewangi

Pakaian(Molto)

Den

sita

s( g

/ml)

IV-6




FTI-ITS

Grafik IV.2.4 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Aquadest

Berdasarkan grafik IV.2.4dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu dengan

densitas aquadest diperoleh data pada saat suhu 40˚C densitasnya sebesar 0,99 g/ml,

pada suhu 50 ˚C densitasnya sebesar 0,98 g/ml, dan pada saat suhu 60˚C densitasnya

sebesar 0,97g/ml.Dari data tersebut dapat dilihat bahwa semakin tinggi suhu maka,

densitasnya relatif semakin menurun.Hal ini dikarenakan pada saat suhu meningkat,

molekul dalam zat cair akan bergerak cepat dikarenakan tumbukan antar molekul,

sehingga molekul dalam zat cair menjadi merenggang dan massa jenis akan semakin

kecil. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin tinggi suhu

maka, semakin rendah densitasnya (Wikipedia, 2010).

Tabel IV.2.4 Data Densitas Aquadest

Temperatur (°C) Densitas (g/ml)

70 0,97954

65 0,98233

60 0,98498

55 0,98747

50 0,98982

45 0,99199

40 0,99400

35 0,99582

30 0,99744

0,96

0,965

0,97

0,975

0,98

0,985

0,99

0,995

40 50 60

Suhu (˚C)

Aquadest

Den

sita

s (g

r/m

l)

IV-7




FTI-ITS

25 0,99884

(Korson & Drost-Hansen)

Berdasarkan literatur yang didapat dari data densitas pada suhu 40oC adalah 0,99400 gr/ml

sedangkan pada percobaan yang dilakukan densitas yang diperoleh adalah 0,99 gr/ml. Pada suhu 50oC

harga densitasnya adalah 0,98982 gr/ml sedangkan pada percobaan yang dilakukan densitas yang

diperoleh adalah 0,98 gr/ml. Pada suhu 60oC harga densitasnya adalah 0,98498 gr/mlsedangkan pada

percobaan yang dilakukan densitas yang diperoleh adalah 0,97 gr/ml. Dapat dilihat pada suhu 40oC

dan 50oC antara hasil densitas yang diperoleh dengan literatur sesuai, namun ketelitian yang diperoleh

dali hasil praktikum tidak sedetail.

Faktor yang memengaruhi terjadinya ketidaksesuaian pada tabel dengan hasil percobaan

diantaranya adalah ketelitian pada timbangan yang berada di laboratorium hanya 0,5gram sehingga

kurang detail untuk digunakan dalam menimbang. selanjutnya, faktor lain yang memengaruhi adalah

praktikan kurang teliti dalam menganalisis hasil densitas.

IV-8




FTI-ITS

Grafik IV.2.5Hubungan antara Suhu dengan Densitas Aquadest, Krimer (Frisian

Flag), Obat Batuk (Komix) dan Pewangi Pakaian (Molto) pada 40 oC, 50

oC, dan 60

oC

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, diperoleh empat grafik yang

menghubungkan antara suhu dengan densitas cairan. Dapat dilihat bahwa jika suhu

semakin tinggi maka densitasnya semakin rendah. Harga densitas yang didapatkan dari

tinggi ke rendah adalah krimer (Frisian Flag), obat batuk (Komix), pewangi pakaian

(Molto), dan aquadest. Dikarenakan oleh semakin rapat molekul zat yang dimiliki akan

mengakibatkan harga densitasnya tinggi. Hal ini dikarenakan pada saat suhu meningkat,

molekul dalam zat cair akan bergerak cepat dikarenakan tumbukan antar molekul,

sehingga molekul dalam zat cair menjadi merenggang dan massa jenis akan semakin

kecil.Artinya semakin tinggi suhu fluida zat cair, maka harga densitanya cenderung

semakin menurun. Oleh karena itu dapat dilihat bahwa suhu juga mempengaruhi

densitas suatu fluida zat cair. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa

perubahan suhu berpengaruh terhadap harga densitas suatu zat fluida (Wikipedia, 2010).

0,7

0,8

0,9

1

1,1

1,2

1,3

1,4

40 50 60

Den

sita

s (g

/ml)

Suhu (oC)

Krimer

Obat Batuk

Pewangi

Pakaian

Aquadest

(Frisian Flag)

(Komix)

(Molto)

IV-9




FTI-ITS

Grafik IV.2.6Hubungan Antara Suhu dengan Viskositas Krimer (Frisian Flag)

Berdasarkan grafik IV.2.6dapat dilihat bahwa hubungan suhu dengan

viskositas krimer (Frisian Flag), diperoleh data pada suhu 40 oC viskositasnya sebesar

79.890,41 cp, pada suhu 50oC viskositasnya sebesar 31.120,5 cp, dan pada saat suhu 60

oC viskositasnya sebesar 26.091,89 cp. Dari data tersebut dapat dilihat bahwa

percobaan telah sesuai dengan literatur dimana semakin tinggi suhu pada larutan maka

semakin kecil koefisen viskositas yang dimiliki(Wikipedia, 2010).

Namun terjadi ketidaksesuaian grafik yang memiliki selisih grafik yang

berbeda jauh antara selisih grafik dari 40oC ke 50

oC dengan 50

oC ke 60

oC ini

dikarenakan oleh kurang akuratnya dalam perhitungan tekanan krimer, kurang telitinya

dalam mengamati dan mengukur suhu krimer (Frisian Flag) serta dalam menghitung

waktu yang diperlukan aquadest untuk melewati batas atas dan bawah.

Dari analisis data diatas, dapat diketahui bahwa suhu mempengaruhi koefisien

viskositas zat cair, dimana semakin tinggi suhu larutan, maka koefisien viskositasnya

semakin menurun. Hal ini karena pada suhu tinggi, gerakan partikel-partikel cairan

semakin cepat dan kekentalannya pun semakin menurun sehingga viskositasnya

semakin menurun. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin

tinggi suhu larutan, maka koefisien viskositasnya semakin menurun (Wikipedia, 2010).

0,00

10.000,00

20.000,00

30.000,00

40.000,00

50.000,00

60.000,00

70.000,00

80.000,00

90.000,00

40 50 60

Vis

kosi

tas

(cp

)

Suhu (˚C)

Krimer

(Frisian Flag)

IV-10




FTI-ITS

Grafik IV.2.7Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Obat Batuk (Komix)

Berdasarkan grafik IV.2.7dapat dilihat bahwa hubungan suhu dengan viskosita

obat batuk (Komix), diperoleh data pada suhu 40 oC viskositasnya sebesar 1.271,39 cp,

pada suhu 50oC viskositasnya sebesar 1.139,5cp, dan pada saat suhu 60

oC viskositasnya

sebesar 979,16 cp. Dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi suhu maka semakin

rendah viskositasnya. Hal inisesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin

tinggi suhu semakin rendah viskositasnya(Wikipedia, 2010).

Grafik IV.2.8Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Pewangi Pakaian (Molto)

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1.000,00

1.200,00

1.400,00

40 50 60

Vis

kosi

tas

(cp

)

Suhu (˚C)

Obat Batuk

(Komix)

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

90.000

40 50 60

Vis

kosi

tas

(cp

)

Suhu (˚C)

Pewangi Pakaian

(Molto)

IV-11




FTI-ITS

Berdasarkan grafik IV.2.8dapat dilihat bahwa hubungan suhu dengan viskositas

pewangi pakaian (Molto), diperoleh data pada suhu 40oC viskositasnya sebesar

23.625,02 cp, pada suhu 50oC viskositasnya sebesar 17.457,84cp, dan pada saat suhu 60

oC viskositasnya sebesar 89.281,69cp. Terjadi fluktuasi pada koefisien pewangi pakaian

(Molto) yang diukur, hal ini disebabkan karena kurang teliti dalam menghitung waktu

yang dibutuhkan larutan untuk mengalir dari batas atas hingga batas bawah. Pengukuran

tekanan yang rata dikira-kira 1 atm atau memakai tekanan dalam ruangan juga

mempengaruhi, karena biasanya jika dipanaskan maka tekanan dapat berubah. Sehingga

dalam perhitungan terdapat data yang kurang akurat dan menghasilkan data yang

dicantumkan diatas. Menguapnya air ketika pewangi dipanaskan juga menyebabkan

mengapa saat suhu tinggi nilai koefisien viskositas pewangi pakaian (Molto) tersebut

juga tinggi, karena pewangi tersebut kehilangan zat pelarut sehingga membuatnya

menjadi lebih kental(Wikipedia, 2010).

Grafik IV.2.9Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest

Berdasarkan grafik IV.2.9dapat dilihat bahwa hubungan suhu dengan

viskositas aquadest, diperoleh data pada suhu 40oC viskositasnya sebesar

15,03314193cp, pada suhu 50oC viskositasnya sebesar 12,72448085cp, dan pada saat

suhu 60 oC viskositasnya sebesar 7,785019927cp. Dari data tersebut diketahui bahwa

percobaan telah sesuai dengan literatur dimana semakin tinggi suhu pada larutan maka

semakin kecil koefisen viskositas yang dimiliki.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

40 50 60

Vis

kosi

tas

(cp

)

Suhu (0C)

Aquadest

IV-12




FTI-ITS

Tabel IV.2.5 Data ViskositasAquadest

Berdasarkan literatur yang didapat dari data viskositas pada suhu 40oC adalah

0,6510cp sedangkan pada percobaan yang dilakukan viskositas yang diperoleh adalah

15,033cp. Pada suhu 50oC harga viskositasnyaadalah 0,5456cp sedangkan pada percobaan yang

dilakukan vikositas yang diperoleh adalah 12,725cp. Pada suhu 60oC harga viskositasnyaadalah

0,4664cp sedangkan pada percobaan yang dilakukan viskositas yang diperoleh adalah 7,785cp.

Dari analisis data diatas, diketahui apat disimpulkan bahwa suhu mempengaruhi

koefisien viskositas zat cair, dimana semakin tinggi suhu larutan, maka koefisien

viskositasnya semakin menurun. Hal ini karena pada suhu tinggi, gerakan partikel-

partikel cairan semakin cepat dan kekentalannya pun semakin menurun sehingga

viskositasnya semakin menurun. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan

bahwa semakin tinggi suhu larutan, maka koefisien viskositasnya semakin menurun

(Wikipedia, 2010).

Faktor yang memengaruhi terjadinya ketidaksesuaian pada tabel dengan hasil

percobaan diantaranya adalah ketelitian pada timbangan yang berada di laboratorium hanya

0,5gram sehingga kurang detail untuk digunakan dalam menimbang. selanjutnya, faktor lain

yang memengaruhi adalah praktikan kurang teliti dalam menganalisis hasil viskositas.

Temperatur (°C) Viskositas ( cp )

70 0.4045

65 0.4336

60 0.4664

55 0.5033

50 0.5456

45 0.5943

40 0.6510

35 0.7171

30 0,7945

25 0,8876

IV-13




FTI-ITS

Grafik IV.2.10Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest, Krimer (Frisian Flag),

Obat Batuk (Komix) dan Pewangi Pakaian (Molto) pada 40oC, 50

oC, dan 60

oC

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, diperoleh empat grafik yang

menghubungkan antara suhu dengan viskositas larutan. Dari grafik tersebut diketahui

jika Harga viskositas yang didapatkan dari yang tinggi ke rendah, yaitu krimer (Frisian

Flag), pewangi pakaian (Molto), obat batuk (Komix), dan aquadest. Hal ini diakibatkan

oleh krimer (Frisian Flag) memiliki kerapatan zat antar molekul yang lebih tinggi

dibandingkan dengan aquadest sehingga membuat kekentalan (viskositas) dari krimer

(Frisian Flag) lebih tinggi dibandingkan dengan aquadest. Dikarenakan oleh semakin

rapat molekul zat yang dimiliki akan mengakibatkan harga viskositasnya tinggi.

Dari grafik ini, dapat diketahui jika suhu semakin tinggi maka viskositasnya

semakin rendah.Meski beberapa percobaan mengalami perbedaan pada literatur namun

dari grafik tersebut tetap dapat dilihatjikasemakin tinggi suhu fluida zat cair, maka

harga viskositasnya cenderung semakin menurun. Oleh karena itu dapat dilihat juga

bahwa suhu juga mempengaruhi viskositas suatu fluida zat cair. Hal ini sesuai dengan

literatur yang menyatakan bahwa perubahan suhu berpengaruh terhadap harga

viskositas suatu zat fluida (Wikipedia, 2010).

979

10979

20979

30979

40979

50979

60979

70979

80979

40 50 60

Vis

kosi

tas

(cp

)

Suhu (oC)

Krimer

Obat Batuk

Pewangi Pakaian

Aquadest

(Frisian Flag)

(Komix)

(Molto)

V-1

BAB V

KESIMPULAN

Dari percobaan di atas dapat disimpulkan bahwa :

1. Hasil dari percobaan viskositas didapatkan nilai densitas dari aquadest, krimer (Frisian

Flag), obat batuk (Komix) dan pewangi pakaian (Molto) pada suhu 40 o

C, 50 o

C, dan 60

oC. Pada suhu 40

oC aquadest diperoleh densitas sebesar 0,99 g/ml, pada suhu 50

oC

diperoleh densitas sebesar 0,98 g/ml dan pada suhu 60oC diperoleh densitas sebesar 0,97

g/ml. Pada suhu 40oC krimer (Frisian Flag) diperoleh densitas sebesar 1,3 g/ml, pada suhu

50oC diperoleh densitas sebesar 1,2 g/ml dan pada suhu 50

oC diperoleh densitas sebesar

1,1 g/ml . Pada suhu 40oC obat batuk (Komix) diperoleh densitas sebesar 1,2 g/ml, pada

suhu 50oC diperoleh densitas sebesar 1,1 g/ml dan pada suhu 60

oC diperoleh densitas

sebesar 1,1 g/ml. Sedangkan pada suhu 40oC pewangi pakaian (Molto) diperoleh densitas

sebesar 1 g/ml, pada suhu 35oC diperoleh densitas sebesar 1 g/ml, dan pada suhu 40

oC

diperoleh densitas sebesar 0,9 g/ml. Sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi

suhu suatu zat cair, maka harga viskositas akan semakin kecil. Begitupun sebaliknya jika

suhu semakin rendah maka harga viskositasnya akan semakin tinggi.

2. Hasil dari percobaanviskositasdengan variabel aquadest, krimer (Frisian Flag), obat batuk

(Komix) dan pewangi pakaian (Molto) pada suhu 40 o

C, 50 o

C, dan 60 o

C adalah pada

suhu 40oC aquadest memiliki viskositas sebesar 15,03314193cp, pada suhu 50

oC

diperoleh viskositas sebesar 12,72448085cp, dan pada suhu 60oC diperoleh viskositas

sebesar 7,785019927cp.Pada suhu 40oCkrimmer (Frisan Flag) memiliki viskositas sebesar

79.890,41 cp, pada suhu 50oC diperoleh viskositas sebesar 31.120,5 cp, dan pada suhu

60oC diperoleh viskositas sebesar 26.091,89 cp. Padasuhu 40

oC viskositas obat batuk

(Komix) sebesar 1.271,39 cp, pada suhu 50oC viskositasnya sebesar 1.139,5cp, dan pada

saat suhu 60oC viskositasnya sebesar 979,16 cp. Sedangkan padasuhu 40

oC pewangi

pakaian (Molto) sebesar 23.625,02 cp, pada suhu 50oC viskositasnya sebesar 17.457,84cp,

dan pada saat suhu 60 oC viskositasnya sebesar 89.281,69cp. Sehingga disimpulkan

bahwa semakin tinggi suhu suatu zat cair, maka harga densitas akan semakin kecil.

Begitupun sebaliknya jika suhu semakin rendah maka harga densitasnya akan semakin

tinggi.

3. Hubungan viskositas dengan densitas adalah sebanding. Jika harga viskositas naik maka

harga densitas pun akan naik. Begitupun sebaliknya jika harga viskositas turun maka

I-2

Bab V Kesimpulan



FTI-ITS

harga densitas pun akan turun.

4. Harga densitas yang didapatkan dari tinggi ke rendah adalah krimer (Frisian Flag), obat

batuk (Komix), pewangi pakaian (Molto), dan aquadest. Dikarenakan oleh semakin rapat

molekul zat yang dimiliki akan mengakibatkan harga densitasnya tinggi. Karena nilai

densitas berbanding lurus dengan viskositas.

5. Harga viskositas yang didapatkan dari yang tinggi ke rendah, yaitu krimer (Frisian

Flag),pewangi pakaian (Molto), obat batuk (Komix), dan aquadest. Dikarenakan oleh

semakin rapat molekul zat yang dimiliki akan mengakibatkan harga viskositasnya tinggi.

6. Faktor yang mempengaruhi viskositas yaitu, tekanan, temperatur, kehadiran zat lain,

ukuran dan berat molekul, massa jenis, dan konsentrasi.

v

DAFTAR PUSTAKA

Sukardjo.2004.Kimia Fisika. Jakarta: RinekaCipta

Gina.2010.Viskositas Cairan.Diakses di (www.ginaangraeni10.wordpress.com) pada tanggal

26 oktober 2012

H.Maron,Samuel.dkk.1974.Fundamentals of Physical Chemistry.London: Collier macmillan

publishers

Weni.2011.Viskositas.Diakses di (www.wenimandasari.blogspot.com) pada tanggal 26

oktober 2012 Rao, RRdanFasad, KR. 2003. “Effects of Velocity- Slip and Viscosity variation on Journal

Bearings”.Vol 46. Hal 143-152. India

Rosiana, H. 2005. “ AnalisisViskositasSukardjo. 2003. “Kimia Fisika”. RinekaCipta.

Jakarta.

Sarojo, GanijantiAby. 2006. Seri FisikaDasarMekanika. SalembaTeknika. Jakarta.

Sudarjo, Randy. 2008. ModulPraktikumFisikaDasar I. UniversitasSriwijaya.Inderalaya.

http://www.ginaangraeni10.wordpress.com/

http://www.wenimandasari.blogspot.com/

viii

APPENDIKS

Menghitung waktu rata rata

Untuk menghitung waktu rata rata, dapat digunakan rumus : trata-rata = t1+t2

2


40 oC

trata-rata = t1+t2

2 =

467+268

2=372 s

50oC

trata-rata = t1+t2

2=

151 +177

2= 164 s

60 oC

trata-rata = t1+t2

2=

127 +148

2 = 137,5 s

2. Obat Batuk

40 oC

trata-rata = t1+t2

2=

7 +6,39

2 = 6,7 s

50oC

trata-rata = t1+t2

2=

6,08+5,93

2 = 6,005 s

60 oC

trata-rata = t1+t2

2=

5,38+4,94

2 = 5,16 s

3 Pewangi Pakaian

40 oC

trata-rata = t1+t2

2=

121+128

2 = 124,5 s

50oC

trata-rata = t1+t2

2=

101+83

2 = 92 s

60oC

trata-rata = t1+t2

2=

451 +491

2 = 47,5 s

ix

Perhitungan densitas

Untuk menghitung densitas, dapat digunakan rumus : ρ = m

v

1. Krimer (Frisan Flag)

40 oC

ρ = m

v=

6,5

5 = 1,3 g/ml

50oC

ρ = m

v=

12

5 = 1,2 g/ml

60 oC

ρ= m

v=

5,5

5 = 1,1 g/ml

2. ObatBatuk (Komix)

40 oC

ρ = m

v=

6

10= 1,2gr/m

50oC

ρ = m

v=

5.5

5= 1,1gr/ml

60oC

ρ = m

v=

5,5

5= 1,1 g/ml


40 oC =

m

v=

5

5=1 g/ml

50oC =

m

v=

5

5=1 g/ml

60 oC =

m

v=

4,5

5= 0,9 g/ml

4. Aquadest

40 oC =

m

v=

99

100 = 0,99 g/ml

50oC =

m

v=

98

100=0,98 g/ml

60 oC =

m

v=

97

100= 0,97 g/ml

ix

Perhitungan Viskositas

Untuk menghitung densitas, dapat digunakan rumus : η = πPR⁴t

8 LV


40 oC = η =

πPR⁴t

8 LV=

3,14 x 1013253,93 x0,34x 372

8 x 3 x 10 = 79890,41 cp

50oC = η =

πPR⁴t

8 LV=

3,14 x 1013253,93 x 0,34x 164

8 x 3 x 10 = 31.120,5 cp

60oC = η =

πPR⁴t

8 LV=

3,14 x 1013253,93 x 0,34x 137,5

8 x 3 x 10= 26.091,89cp


40 oC = η =

πPR⁴t

8 LV=

3,14 𝑥 1013253 ,93 𝑥0,34𝑥6,7

8 𝑥 3 𝑥 10 = 1.271,39cp

50oC = η =

πPR⁴t

8 LV=

3,14 x 1013253,93 x0,34x 6,005

8 x 3 x 10= 1.139,5cp

60oC = η =

πPR⁴t

8 LV=

3,14 x 1013253,93 x 0,34x 5,16

8 x 3 x 10 = 979,16cp


40oC = η =

πPR⁴t

8 LV=

3,14 x 1013253,93 x 0,34x 124,5

8 x 3 x 10 = 23.625,02cp

50oC = η =

πPR⁴t

8 LV=

3,14 x 1013253,93 x 0,34x 92

8 x 3 x 10 = 17,457,84cp

60oC= η =

πPR⁴t

8 LV=

3,14 x 1013253,93 x 0,34x470,5

8 x 3 x 10 = 89.281,69 cp

4. Aquadest

40oC= η = πPR⁴t

8 LV= 3,14 x 1013253,93 x 0,3

4x 1,4

8 x 3 x 10 = 15,0331cp

50oC = η =

πPR⁴t

8 LV=

3,14 x 1013253,93 x 0,34x 1,185

8 x 3 x 10 = 12,725cp

60oC = η =

πPR⁴t

8 LV=

3,14 x 1013253,93 x 0,34x 0,725

8 x 3 x 10 = 7,7850cp

maulana adi wibowo/viskositas kelompok iiia

Documents