BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Percobaan

a. Menerangkan arti viskositas suatu cairan

b. Menggunakan alat penentuan viskositas dan berat jenis untuk menentukan

viskositas berbagai macam cairan

c. Mempelajari pengaruh temperatur terhadap viskositas cairan

1.2 Landasan Teori

1.2.1 Pengertian Viskositas

Viskositas (kekentalan) berasal dari perkataan Viscous (Soedojo, 1986). Suatu

bahan apabila dipanaskan sebelum menjadi cair terlebih dulu menjadi viscous yaitu

menjadi lunak dan dapat mengalir pelan-pelan. Viskositas dapat dianggap sebagai

gerakan di bagian dalam (internal) suatu fluida (Sears & Zemansky, 1982).

Viskositas diartikan sebagai resistensi atau ketidakmauan suatu bahan untuk

mengalir yang disebabkan karena adanya gesekan atau perlawanan suatu bahan

terhadap deformasi atau perubahan bentuk apabila bahan tersebut dikenai gaya

tertentu (Kramer, 1996).

Viskositas secara umum dapat juga diartikan sebagai suatu tendensi untuk

melawan aliran cairan karena internal friction atau resistensi suatu bahan untuk

mengalami deformasi bila bahan tersebut dikenai suatu gaya (Lewis, 1987).

Viskositas biasanya berhubungan dengan konsistensi yang keduanya

merupakan sifat kenampakan (appearance property) yang berhubungan dengan

indera perasa. Konsistensi dapat didefinisikan sebagai ketidakmauan suatu bahan

untuk melawan perubahan bentuk (deformasi) bila suatu bahan mendapat gaya

gesekan (sheering fore). Gesekan yang timbul sebagai hasil perubahan bentuk cairan

yang disebabkan karena adanya resistensi yang berlawanan yang diberikan oleh

cairan tersebut dinamakan gaya irisan (sheering stress). Jika tenaga diberikan pada

suatu cairan, tenaga ini akan menyebabkan suatu bentuk atau deformasi. Perubahan

bentuk ini disebut sebagai aliran (Lewis, 1987).

1.2.2 Jenis – Jenis Viskositas

Macam-macam viskositas menurut Lewis (1987):

1. Viskositas dinamik, yaitu rasio antara shear, stress, dan shear rate. Viskositas

dinamik disebut juga koefisien viskositas.

2. Viskositas kinematik, yaitu viskositas dinamik dibagi dengan densitasnya.

Viskositas ini dinyatakan dalam satuan stoke (St) pada cgs dan m²/s pada SI.

3. Viskositas relatif dan spesifik, pada pengukuran viskositas suatu emulsi atau

suspensi biasanya dilakukan dengan membandingkannya dengan larutan murni.

Viskositas berbanding lurus dengan tekanan, karena semakin besar tekanannya,

cairan akan semakin sulit mengalir akibat dari beban yang dikenakannya.

Viskositas akan bernilai tetap pada tekanan 0-100 atm.

1.2.3 Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Viskositas

Viskositas suatu bahan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu (Kartika,

1990):

1. Suhu

Viskositas berbanding terbalik dengan suhu. Jika suhu naik maka viskositas

akan turun, dan begitu pula sebaliknya. Hal ini disebabkan karena adanya gerakan

partikel-partikel cairan yang semakin cepat apabila suhu ditingkatkan dan menurun

kekentalannya.

2. Konsentrasi larutan

Viskositas berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Suatu larutan dengan

konsentrasi tinggi akan memiliki viskositas yang tinggi pula, karena konsentrasi

larutan menyatakan banyaknya partikel zat yang terlarut tiap satuan volume.

Semakin banyak partikel yang terlarut, gesekan antar partikel semakin tinggi dan

viskositasnya semakin tinggi pula.

3. Berat molekul solute

Viskositas berbanding lurus dengan berat molekul solute, karena dengan

adanya solute yang berat akan menghambat atau memberi beban yang berat pada

cairan sehingga akan menaikkan viskositasnya.

4. Tekanan

Tekanan merupakan salah satu faktor yang sangat mempengaruhi viskositas

suatu cairan dikarenakan besar kecil nya tekanan mempengaruhi besar kecil nya

viskositas suatu cairan.

1.2.4 Metoda penghitungan viskositas

Untuk mengukur besarnya viskositas menggunakan alat viskometer. Berbagai

tipe viskometer dikelompokkan menurut prinsip kerjanya (Bourne,1982):

1. Tipe kapiler

Pengukuran ini berdasarkan atas waktu yang diperlukan oleh cairan untuk

melewati sepanjang pipa kapiler pada voleme tertentu. Oswald viskometer adalah

salah satu tipe viskometer kapiler yang sederhana.

2. Office Type

Tipe viskometer ini menggunakan kapiler yang pendek. Prinsip pengukuran

juga sama dengan tipe kapiler (berdasarkan waktu). Alat ini sangat simpel, murah,

dan dapat digunakan secara cepat, dan digunakan untuk cairan newtonian maupun

non newtonian. Alat yang dipakai disebut zhan viskometer.

3. Viskometer Rotasi

Pengukuran viskometer berdasarkan rotasi (putaran) dalam silinder. Alat yang

digunakan stormer viskometer dan Mac Michael tipe. Alat stormer viskometer

banyak digunakan untuk mengukur viskositas susu kental manis, produk tomat dan

lainnya. Prinsip alat ini berdasarkan atas waktu yang diperlukan.

Air merupakan komponen penting dalam bahan makanan karena air dapat

mempengaruhi penampakan, tekstur serta cita rasa makanan. Viskositas air adalah

8.90 × 10−4 Pa•s atau 8.90 × 10−3 dyn•s/cm² pada suhu sekitar 25 °C.

1.2.5 Contoh Viskositas Beberapa Zat

Tabel 1.1 Contoh viskositas berbagai zat

Nama FluidaTemperatu

rdeg. C

Viskositas Centistokes

Densitaskg / liter

Tekanan kPa.

Air 10 1.307 1 1.3Air laut 30 0.822 1.023 4.3Asetaldehid 20 0.295 0.788 105Benzena 30 0.65 0.868 20.7Etil asetat 20 0.51 0.905 14Etil alkohol 20 1.51 0.772 9Gliserin 20 1183 1.261 0Kerosin 20 2.4 0.804 0.5Nitro benzene 20 1.67 1.203 0.5Propanol 20 2.8 0.804 2.4Stiren 20 0.9 0.926 0.5Toluena 20 0.68 0.867 5.4

Sumber : (Bourne,1982)

1.2.6 Densitas

Densitas adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin

tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya.

Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total

volumenya. Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi (misalnya besi)

akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda bermassa sama yang

memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air).

Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis

yang berbeda. Dan satu zat berapapun massanya berapapun volumenya akan memiliki

massa jenis yang sama.

Densitas suatu cairan dapat dihitung dengan menggunakan alat yang bernama

piknometer. Penggunaan piknometer sebagai parameter dalam penghitungan densitas

suatu cairan memiliki tingkat keakuratan yang tinggi, selain itu penggunaan

piknometer dalam penghitungan densitas pada praktek nya tidak menyulitkan.

Sistematika pemakaian piknometer dapat dimulai dengan menimbang berat

dari piknometer, selanjutnya piknometer yang telah diisi dengan cairan yang akan

ditentukan densitasnya ditimbang, berat piknometer yang berisi cairan kemudian

dikurangkan dengan berat piknometer kosong, dan dibagi dengan volume dari

piknometer tersebut. Penghitungan densitas dengan menggunakan piknometer dapat

ditunjukkan dengan persamaan sebagai berikut :

ρ cairan = (berat piknometer+ sampel) – berat piknometer kosong

Volume piknometer

Tabel 1.2 Contoh densitas berbagai zat

CairanTemperatur

- T -(oC)

Densitas- ρ -(kg/m3)

Air 4 1000Air laut 25 1025

Asam asetat 25 1049Etanol 25 785.1

Benzena 25 873.8Etana -89 570

Etil asetat 20 901Gliserol 25 1126Metana -164 465Stiren 25 903

Toluena 25 862 Sumber : (Suyitno, 1988)