tegangan permukaan aka tegper 2015 (wiri resky amalia)

TEGANGAN PERMUKAAN

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Tegangan permukaan merupakan penjelmaan dari pada interaksi gaya

intermolekul yang timbul akibat molekul-molekul yang terdapat pada bidang

batas itu tidak dikelilingi secara sistematik oleh molekul yang lainnya. Tidak

seperti halnya dengan molekul-molekul yang terdapat ditengah-tengan fasa

suatu materi.

Banyak fenomena-fenomena alam yang kurang kita perhatikan akan tetapi

fenomena-fenomena tersbut mempunyai hubungan dengan adanya tegangan

permukaan. Sering terlihat peristiwa-peristiwa alam yang tidak diperhatikan

dengan teliti misalnya tetes-tetes zat cair pada pipa keran yang bukan suatu

aliran, laba-laba air yang berada di atas permukaan air, gelembung-

gelembung sabun, pisau silet yang diletakkan perlahan-lahan di atas

permukaan zat cair yang terapung, dan naiknya air pada pipa kapile. Hal

tersebut dapat terjadi karena adanya gaya-gaya yang bekerja pada permukaan

zat cair atau pada batas antara zat cair dengan bahan lain.

Tegangan permukaan merupakan fenomena menarik yang terjadi pada zat

cair (fluida) yang berada pada keadaan diam (statis).

Suatu molekul dalam fase cair dapat dianggap secara sempurna dikelilingi

oleh molekul lainnya yang secara rata-rata mengalami daya tarik yang sama

ke semua arah. Gejala ini yang disebut dengan tegangan permukaan.

Oleh karena itu dilakukan percobaan penentuan tegangan permukaan

dengan metode berat tetes agar dapat mengetahui nilai tegangan permukaan

dari suatu larutan dan dapat menganalisa fenomen-fenomena yang

berhubungan dalam kehidupan sehari-hari dengan mempelajari tentang

tegangan permukaan.

1.2. TUJUAN PRAKTIKUM

Adapun tujuan dari praktikum adalah :

1. Menerangkan faktor-faktor yang mempengaruhi tegangan permukaan

suatu zat cair.

2. Menetukan tegangan permukaan suatu zat cair.

WIRI RESKY AMALIA ASTRI SYAMSUDDIN15020140074

TEGANGAN PERMUKAAN

3. Menentukan konsentrasi misel kritik suatu surfaktan dengan metode

tegangan permukaan.


TEGANGAN PERMUKAAN

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Tegangan dalam permukaan ini adalah gaya persatuan panjang yang harus

diberikan sejajar pada permukaan untuk mengimbangi tarikan ke dalam. Gaya ini

tegangan permukaan mempunyai satuan dyne/cm dalam satuan cgs. Hal ini analog

dengan keadaan yang terjadi bila suatu objek yang menggantung dipinggir jurang

pada seutas tali ditarik ke atas oleh seseorang memegang tali tersebut dan berjalan

menjauhi seutas tali. (Martin, 1990)

Tegangan permukaan terjadi karena permukaan zat cair cenderung untuk

menegang, sehingga permukaannya tampak seperti selaput tipis. Hal ini

dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi antara molekul air. Pada zat cair yang adesiv

berlaku bahwa besar gaya kohesinya lebih kecil dari pada gaya adesinya dan pada

zat yang non-adesiv berlaku sebaliknya. Salah satu model peralatan yang sering

digunakan untuk mengukur tegangan permukaan zat cair adalah pipa kapiler.

Salah satu besaran yang berlaku pada sebuah pipa kapiler adalah sudut kontak,

yaitu sudut yang dibentuk oleh permukaan zat cair yang dekat dengan dinding.

Sudut kontak ini timbul akibat gaya tarik-menarik antara zat yang sama (gaya

kohesi) dan gaya tarik-menarik antara molekul zat yang berbeda (adesi). (Ansel,

1985)

Istilah permukaan biasanya dipakai bila membicarakan suatu antarmuka

gas/cair. Walaupun istilah ini akan dipakai dalam penentuan tegangan permukaan.

Karena setiap artikel zat, apabila itu bakteri, sel, koloid, granul atau manusia,

mepunyai suatu antarmuka pada batas sekelilingnya, maka pada topik ini memang

penting. Tegangan permukaan adalah gaya persatuan panjang yang terdapat

antarmuka dua fase cair yang tidak bercampur, sedangkan tegangan permukaan

adalah gaya persatuan panjang bias juga digambarkan dengan suatu rangka kawat

tiga sisi dimana suatu bidang datar bergerak diletakkan. (Martin, 1990)

Cara yang paling mudah dan sederhana untuk menentukan tegangan

permukaan adalah dengan menggunakan kawat yang dibengkokkan berbenruk

huruf U dan kawat kedua CD dengan panjang l yang dapat digerakkan sepanjang

kawat U.


TEGANGAN PERMUKAAN

Permukaan Padat Cair

Pada saat setetes cairan bersentuhan dengan permukaan datar dari zat padat,

keseimbangan dari tetesan bergantung pada keseimbangan daya kohesi antar

molekul dari cairan pada titik dimana tetesan cairan dan zat padat bertemu berada

antar 0o sampai 180o dan disebut sudut kontak. (Lachman, 1986)


menegang, sehingga permukaannya tampak seperti selaput tipis. Hal ini

dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi antara molekul air. Pada zat cair yang adesiv

berlaku bahwa besar gaya kohesinya lebih kecil dari pada gaya adesinya dan pada

zat yang non-adesiv berlaku sebaliknya. Salah satu model peralatan yang sering

digunakan untuk mengukur tegangan permukaan zat cair adalah pipa kapiler.

Salah satu besaran yang berlaku pada sebuah pipa kapiler adalah sudut kontak,

yaitu sudut yang dibentuk oleh permukaan zat cair yang dekat dengan dinding.

Sudut kontak ini timbul akibat gaya tarik-menarik antara zat yang sama (gaya

kohesi) dan gaya tarik-menarik antara molekul zat yang berbeda (adesi). (Ansel,

1985)

Molekul biasanya saling tarik-menarik. Dibagian dalam cairan, setiap

molekul cairan dikelilingi oleh molekul-molekul cairan di samping dan di bawah.

Di bagian atas tidak ada molekul cairan lainnya karena molekul cairan tarik-

menarik satu dengan yang lainnya, maka terdapat gaya total yang besarnya nol

pada molekul yang berada di bagian dalam caian. Sebaliknya molekul cairan yang

terletak di permukaan di tarik oleh molekul cairan yang berada di samping dan

bawahnya. Akibatnya, pada permukaan cairan terdapat gaya total yang berarah ke

bawah karena adanya gaya total yang arahnya ke bawah, maka cairan yang

terletak di permukaan cenderung memperkecil luas permukaannya dengan

menyusut sekuat mungkin. Hal ini yang menyebabkan lapisan cairan pada

permukaan seolah-olah tertutup oleh selaput elastis yang tipis. (Anief, 1993)

Istilah permukaan biasanya dipakai bila membicarakan suatu antarmuka gas/cair.

Walaupun istilah ini akan dipakai dalam penentuan tegangan permukaan. Karena

setiap artikel zat, apabila itu bakteri, sel, koloid, granul atau manusia, mepunyai

suatu antarmuka pada batas sekelilingnya, maka pada topik ini memang penting.


TEGANGAN PERMUKAAN

Tegangan permukaan adalah gaya persatuan panjang yang terdapat

antarmuka dua fase cair yang tidak bercampur, sedangkan tegangan permukaan

adalah gaya persatuan panjang bias juga digambarkan dengan suatu rangka kawat

tiga sisi dimana suatu bidang datar bergerak diletakkan. (Martin, 1990)

Molekul-molekul zat aktif permukaan (surfaktan) mempunyai gugus polar

dan non polar. Bila suatu zat surfaktan didispersikan dalam air pada konsentrasi

yang rendah, maka molekul-molekul surfaktan akan terabsorbsi pada permukaan

membentuk suatu lapisan monomolekuler. Bagian gugus polar akan mengarah ke

udara. Hal ini mengakibatkan turunnya tegangan permukaan air. Pada konsentrasi

yang lebih tinggi nolekul-molekul surfaktan masuk ke dalam air membentuk

agregat yang dikenal sebagai misel. Konsentrasi pada saat misel ini mulai

terbentuk disebut konsentrasi misel kritik (KMK). Pada saat KMK ini dicapai

maka tegangan permukaan zat cair tidak banyak lagi dipengaruhi oleh perubahan

konsentrasi misel kritik suatu surfaktan dapat ditentukan dengan metode tegangan

permukaan. (Kosman, 2006)

Cara yang paling mudah dan sederhana untuk menentukan tegangan

permukaan adalah dengan menggunakan kawat yang dibengkokkan berbenruk

huruf U dan kawat kedua CD dengan panjang l yang dapat digerakkan sepanjang

kawat U.

Permukaan Padat Cair

Pada saat setetes cairan bersentuhan dengan permukaan datar dari zat

padat, keseimbangan dari tetesan bergantung pada keseimbangan daya kohesi

antar molekul dari cairan pada titik dimana tetesan cairan dan zat padat bertemu

berada antar 0o sampai 180o dan disebut sudut kontak. (Lachman, 1986)

Bahan pembasah adalaha bahan yang dapat menurunkan tegangan antarmuka

partikel-partikel yang tidak larut. Bahan pembasah yang umum digunakan adalah

surfaktan yang memindahkan udara substansi lain yang terabsobsi pada

permukaan partikel padatan. Sehingga memudahkan terbasahinya partikel padatan

oleh cairan pembawa. (Gennaro, 1990)


TEGANGAN PERMUKAAN

BAB 3 METODE KERJA

1.1. ALAT DAN BAHAN

1.1.1.ALAT YANG DIGUNAKAN

Adapun alat yang digunakan pada praktikum adalah botol 100 mL,

cawan petri, piknometer 25 mL, spidol, timbangan digital, pipet tetes,

pipa kapiler, penggaris.

1.1.2.BAHAN YANG DIGUNAKAN

Adapun bahan yang digunakan pada praktikum adalah aquadest,

parafin cair dan tween 80 0,2%, 0,4%, 0,6%, 0,8%, 1%, 2%, 4%, 6%,

8%, dan 10%.

1.2. CARA KERJA

Tentukan tegangan permukaan zat-zat berikutini dengan metode kenaikan

kapiler

1. Air

2. Larutan tween 80 dengan konsentrasi 0,2 ; 0,4 ; 0,6 ; 0,8 ; 1 ; 2 ; 4 ; 6 ; 8 ;

10 mg/100 mL air

3. Parafin cair

Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. Dituang larutan tween 80

yang akan diuji (tween 80 0,2%, 0,4% dan aquadest) kedalam cawan petri

secukupnya. Diambil pipa kapiler lalu dipipet tween 80 dan aquadest pada

cawan petri, tunggu hingga tween 80 dan aquadest berhenti bergerak keatas

mengisi pipa kapiler. Diberi tanda batas pada pipa kapiler dimana tween 80

dan aquadest berhenti menggunakan spidol. Ukur tinggi larutan tween dan

aquadest pada pipa kapiler. Dicatat hasil pengamatan.

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

1.3. HASIL


TEGANGAN PERMUKAAN

TABEL

Nama zatTinggi cairan

(mm)

Bobot jenis

(g/mL)γ (dyne/cm)

Air 24 1 144

Parafin cair 11 0,8432

Tween 80

0,2%/100 mL18 0,987 106,596

Tween 80

0,4%/100 mL14 0,990 83,16

Tween 80

0,6%/100 mL17 1,0275 1048,05

Tween 80

0,8%/100 mL16 1,0313 990,041

Tween 80

1%/100 mL20 1,0419 12,028

Tween 80

2%/100 mL21 1,405 131,103

Tween 80

4%/100 mL18 0,994 1073,52

Tween 80

6%/100 mL17 1,003 1023,06

Tween 80

8%/100 mL20 1,018 1,2216

Tween 80

10%/100 mL15 1,215 916,2


TEGANGAN PERMUKAAN

PERHITUNGAN

Tween 4%

ρ=w3−w₁w2−w₁

ρ twee=35,275−9,82935,4219,829

=0,994 g/mL

γ=12x r x h x ρ x g

γ= 12x0,12cm x2,4 cmx1,8 x 10,994 x1000cm ¿1073,552dyne /cm

Tween 6%

ρ=w3−w₁w2−w₁

ρ tween80 0,2 %=35,500−9,82935,421−9,829

=1,003g /mL

γ=12x r x h x ρ x g

γ = 12x0,12cm x1,7cm x01,003

gmL

x1.000cm=1028,06 dyne/ cm

1.4. PEMBAHASAN

Tegangan permukaan adalah gaya atau tarikan kebawah yang

menyebabkan permukaan cairan berkontraksi den benda dalam keadaan

tegang. Hal ini disebabkan oleh gaya-gaya tarik yang tidak seimbang pada

antar muka cairan. tegangan permukaan merupakan fenomena menarik yang

terjadi pada zat cair yang berada dalam keadaan diam.


menegang sehingga permukaannya tampak seperti selaput tipis. Hal ini

dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi antara molekul air. Molekul cairan

biasanya saling tarik menarik. Di bagian dalam cairan, setiap molekul cairan

dikelilingi oleh molekul-molekul lain di setiap sisinya; tetapi di permukaan

cairan, hanya ada molekul-molekul cairan di samping dan di bawah. Di

bagian atas tidak ada molekul cairan lainnya. Karena molekul cairan saling

tarik menarik satu dengan lainnya, maka terdapat gaya total yang besarnya

nol pada molekul yang berada di bagian dalam cairan. Sebaliknya, molekul


TEGANGAN PERMUKAAN

cairan yang terletak dipermukaan ditarik oleh molekul cairan yang berada di

samping dan bawahnya. Akibatnya, pada permukaan cairan terdapat gaya

total yang berarah ke bawah. Karena adanya gaya total yang arahnya ke

bawah, maka cairan yang terletak di permukaan cenderung memperkecil luas

permukaannya, dengan menyusut sekuat mungkin. Hal ini yang menyebabkan

lapisan cairan pada permukaan seolah-olah tertutup oleh selaput elastis yang

tipis. Fenomena ini kita kenal dengan istilah Tegangan Permukaan.

Tegangan permukaan yaitu tegangan yang terjadi karena adanya gaya atau

tarikan ke bawah karena molekul ke bawah yang menyebabkan permukaan

cairan berkontraksi dan berada dalam keadaan tegang. Tegangan antar muka

adalah tegangan yang terjadi antara dua zat cair yang tidak sejenis.

Ada beberapa metode penentuan tegangan muka diantaranya adalah

metode kanaikan pipa kapiler, metode tekanan maksimum gelembung,

metode tetes dan metode cincin. Metode kenaikan pipa kapiler merupakan

metode bila suatu pipa kapiler dimasukkan kedalam cairan yang membasahi

dinding maka cairan akan naik kedalam kapiler karena adanya tegangan

muka. Kenaikan cairan sampai pada suhu tinggi tertentu sehingga terjadi

keseimbangan antara gaya keatas dan kebawa.

Surfaktan adalah suatu zat yang dapat menurunkan tegangan antarmuka

minyak/air dan membentuk film monomolekuler. Mekanisme kerjanya yaitu

melibatkan adsorpsi rantai hidrokarbon oleh permukaan partikel

hidrofilsedangkan bagian polar surfaktan diarahkan ke fase cair.

Tween 80 dapat menurunkan tegangan antarmuka antara obat dan medium

sekaligus membenuk misel sehingga molekul obat akan terbawa ke misel

larut ke dalam medium, penggunaan surfaktan pada kadar yang lebih tinggi

akan berkumpul membentik agregat yang disebut misel. Surfaktan pada

konsentrasi rendah, menurunkan tegangan permukaan dan menaikkan laju

kelarutan obat.

Adanya surfaktan pada permukaan menyebabkan gaya adhesi antara zat

cair dan udara meningkat. Sehingga tegangan permukaannya turun. Tetapi


TEGANGAN PERMUKAAN

surfaktan menurunkan tegangan permukaan sampai konsentrasi misel kritik

(KMK).

Dalam penentuan tegangan permukaan zat cair mula-mula ambil pipa

kapiler dan ukur ketinggian dari sampel air selanjutnya larutkan tween 80 dan

paraffin cair yang di simpan dalam cawan petri kemudian catat ketinggiannya

dan hitung tegangan permukaan yang terjadi

Berdasarkan hasil percobaan yang telah diperolah besar tegangan

permukaan pada tween 0.2 % yaitu 1065 dyne, tween 0,4 % yaitu 8316,

tween 0,6% yaitu 1048,05 dyne/cm, tween 0,8% yaitu 990,048 dyne/cm,

tween 1% yaitu 20,8383 dyne/cm, tween 2% yaitu 21, 1850 dyne/cm, tween

4% yaitu 1073, 52 dyne/cm, tween 6% yaitu 1023,06 dyne/cm, tween 8%

yaitu 12,216 duyne/cm, tween 10% yaitu 19,1612 dyne/cm, air 144 dyne/cm,

paraffin cair 556,512 dyne/cm.

Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan, tegangan permukaan

zat cair yang diamati memiliki hasil yang berbeda-beda. Hal ini terjadi karena

molekul memiliki daya tarik menarik antara molekul sejenis yang disebut

dengan daya kohesi. Daya kohesi suatu zat selalu sama, sehingga pada

permukaan suatu zat cair akan terjadi perbedaan tegangan karena tidak

adanya keseimbangan daya kohesi. Semakin tinggi perbedaan tegangan yang

terjadi pada bidang mengakibatkan kedua zat cair itu susah bercampur.

Tegangan yang terjadi pada air akan bertambah dengan penambahan garam-

garam anorganik atau senyawa-senyawa.

Dalam kehidupan sehari-hari tegangan permukaan cairan banyak

dimanfaatkan dalam hubungannya dengan kemampuan cairan tersebut

membasahi benda. Detergen sintesis modern misalnya, di desain untuk

meningkatkan kemampuan air membasahi kotoran yang melekat pada

pakaian, yaitu dengan menurunkan tegangan permukaan sehingga hasil

cucian menjadi bersih. Demikian pula alkohol dan jenis obat antiseptik

lainnya, selain dibuat agar memiliki daya bunuh kuman yang baik juga

memiliki tegangan permukaan rendah agar membasahi seluruh permukaan

luka.


TEGANGAN PERMUKAAN

Dalam bidang farmasi,suspensi dan emulsi merupakan bentuk sediaan obat

yang terdiri dari dua zat.Dalam pembuatan suspensi penggunaan surfaktan

adalah sangat berguna dalam penurunan tegangan permukaan dan akan

menurunkan sudut kontak dan pembasahan akan dipermudah. Sedang dalam

pembuatan emulsi digunakan surfaktan untuk menurunkan tegangan antar

muka dengan membentuk film.


TEGANGAN PERMUKAAN

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

1.5. KESIMPULAN

Berdaarkan prercobaan yang telah dilakukan, dapat ssimpulkan bahwa :

besar tegangan permukaan pada tween 0.2 % yaitu 1065 dyne, tween 0,4 %

yaitu 8316, tween 0,6% yaitu 1048,05 dyne/cm, tween 0,8% yaitu 990,048

dyne/cm, tween 1% yaitu 20,8383 dyne/cm, tween 2% yaitu 21, 1850

dyne/cm, tween 4% yaitu 1073, 52 dyne/cm, tween 6% yaitu 1023,06

dyne/cm, tween 8% yaitu 12,216 duyne/cm, tween 10% yaitu 19,1612

dyne/cm, air 144 dyne/cm, paraffin cair 556,512 dyne/cm.

1.6. SARAN

Sebaiknya para praktikan mempersiapkan segala sesuatu yang

berhubungan dengan praktikum (alat, bahan, dan atribut) dengan baik dan

tidak membuat keributan saat berada di dalam laboratorium.


TEGANGAN PERMUKAAN

DAFTAR PUSTAKA

Ansel, Howard C., (1985), “Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi”, UI Press, Jakarta

Anief, Moh., (1993), “Ilmu Meracik Obat”, UGM Press, Yogyakarta, 129,130.

Anonim. 2015.”Penuntun Farmasi Fisika”. Universitas Muslim Indonesia.

Makassar.

Kosman, R. dkk. 2006. “Bahan Ajar Farmasi Fisika”. Universitas Muslim

Indonesia. Makassar

Ansel, Howard C., (1985), “Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi”, UI Press, Jakarta

Lachman, L. dkk. 1986. “Teori Praktis Farmasi Fisika”. Third Edition, Lea and

Febiger. Washington Square Philadelphia. USA.

Martin Alfred dkk, 1993. ``Farmasi Fisika``, Edisi III, Universitas Indonesia

Press, Jakarta.


tegangan permukaan aka tegper 2015 (wiri resky amalia)

Documents