LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA FISIK I

PERCOBAAAN IV

VISKOSITAS

OLEH :

NAMA : NURFIAH

STAMBUK : A1C4 12 044

KELOMPOK : VI (ENAM)

ASISTEN PEMBIMBING : SAMSUL FAJRIN

LABORATORIUM PENGEMBANGAN UNIT KIMIA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2013

ABSTRAK

Setiap cairan memiliki viskositas yang merupakan tahanan yang dilakukan oleh lapisan fluida terhadap lapisan lainnya. Tiap fluida dengan kekentalan atau konserasi yang berbeda-beda juga memiliki viskositas yang berbeda-beda. Percobaan ini bertujuan untuk menentukan viskositas suatu cairan dengan metode Ostwald serta mempelajari hubungannya terhadap konsentrasi. Percobaan ini dilakukan dengan menghitung kecepatan aliran larutan aquades dan gliserol dengan konsetrasi yang berbeda-beda dengan menggunakan viskometer. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan diperoleh hasil penentuan viskositas dengan menggunakan metode Ostwald dilakukan dengan mengggunakan viskosimater dan nilai viskositas akan berbanding lurus dengan konsentrasi gliserol.

Kata kunci : Viskositas, Metode Ostwald, konsentrasi

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Setiap fluida, gas dan cairan memiliki suatu sifat yang dikenal dengan

viskositas. Viskositas didefinisikan sebagai tahanan yang dilakukan oleh

lapisan fluida terhadap suatu lapisan yang lainnya. Viskositas berhubungan

dengan gaya tarik antar molekul. Pada aliran laminar, fluida dalam pipa

dianggap terdiri dari lapisan molekul-molekul yang bergerak saru diatas yang

lainnyadengan kecepatan yang berbeda-beda.

Viskometer bisa digunakan untuk mengukur viskositas. Kebanyakan

viscometer mengukur kecepatan dari suatu cairan mengalir melalui pipa gelas

(gelas kapiler), bila cairan itu mengalir cepat maka berarti viskositas dari cairan

itu rendah (misalnya air). Dan bila cairan itu mengalir lambat, maka dikatakan

cairan itu viskositas tinggi. Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju

aliran cairan yang melalui tabung silinder. Cara ini merupakan salah satu cara

yang paling mudah dan dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas.

Viskositas dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain suhu,

konsentrasi larutan dan berat molekul larutan. Viskositas berbanding terbalik

dengan suhu, sedangkan dengan konsentrasi dan berat molekul larutan

viskositas berbanding lurus. Oleh karena itu, dalam percobaan ini akan

diungkap lebih alam lagi apa hubungan antara viskositas dan konsentrasi

larutan.

B. Tujuan Praktikum

Praktikum viskositas bertujuan untuk :

1. Menentukan viskositas suatu cairan dengan metode Ostwald

2. Mempelajari hubungan viskositas terhadap konsentrasi

C. Prinsip Praktikum

Prinsip percobaan ini adalah menentukan massa jenis dan nilai

viskositas suatu zat cair berdasarkan metode Ostwald dimana waktu yang

diperlukan untuk semua volume cairan yang mengalir melalui kapiler berada

dibawah pengaruh tekanan yang tetap.

BAB II

TEORI PENDUKUNG

Pengukuran viskositas dilakukan dengan menggunakan viskometer

Ubbelohde yang termasuk jenis viskometer kapiler. Untuk penentuan viskometer

larutan polimer, viskometer kapiler yang paling tepat adalah viskometer

Ubbelohde. Pada viskometer Ubbelohde, pengukuran viskometer dilakukan

dengan menentukan waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah volume larutan untuk

mengalir di antara dua tanda kalibrasi. Waktu alir larutan ini kemudian

dibandingkan 12 dengan waktu alir pelarut murninya. Dengan cara ini akan

diperoleh nilai viskositas spesifik, yang tidak mempunyai satuan.

Secara umum, viskositas lebih banyak dinyatakan dengan satuan Poise.

Terminologi viskositas yang menghubungkan viskositas dalam Poise dengan

viskositas spesifik adalah viskositas kinematik, yang diperoleh dari perkalian

viskositas dengan densitas larutan. Viskositas kinematik dihubungkan dengan

viskositas spesifik melalui koefisien kinematik yang besarannya tergantung pada

viskometer kapiler yang digunakan (Rochima, 2007).

Viskositas terdapat pada zat cair maupun gas, dan pada

intinya merupakan gaya gesekan antara lapisan – lapisan yang

bersisian pada fluida saat lapisan – lapisan tersebut bergerak satu

melewati lainnya. Pada zat cair, viskositas muncul dari tumbukan

antar molekul. Fluida yang berbeda memiliki besar viskositas yang

berbeda, dan zat cair pada umumnya jauh lebih kental dari gas.

Viskosimeter merupakan alat untuk mengukur viskositas

suatu fluida. Model viscometer yang umum digunakan berupa

viscometer bola jatuh (menggunakan hukum stokes), tabung (pipa

kapiler), yang mengukur viskositas berdasarkan tekanan dalam

aliran pipa dan sistem rotasi (Maulida, 2010).

Viskositas suatu fluida merupakan daya hambat yang disebabkan oleh

gesekan antara molekul-molekul cairan, yang mampu menahan aliran fluida

sehingga dapat dinyatakan sebagai indikator tingkat kekentalannya. Nilai

kuantitatif dari viskositas dapat dihitung dengan membandingkan gaya tekan per

satuan luas terhadap gradient kecepatan aliran dari fluida. Prinsip dasar ini yang

dipergunakan untuk menghitung viskositas secara eksperimen menggunakan

metode putar, yaitu dengan memasukkan penghambat ke dalam fluida dan

kemudian diputar. Semakin lambat putaran penghambat tersebut maka semakin

tinggi nilai viskositasnya (Warsito, 2012).

Perbedaan sifat zat cair salah satunya adalah adanya perbedaan terhadap

tingkat kekentalan dari zat cair tersebut. Kekentalan atau sering disebut juga

viskositas merupakan besar kecilnya gesekan didalam fluida. Besarnya nilai

viskositas suatu fluida juga dipengaruhi oleh oleh besarnya nilai temperatur

(Hermawati, 2013).

Viskositas dan berat jenis merupakan sifat fisik susu yang dipengaruhi

oleh komposisi susu, nilai protein dan lemak susu. Viskositas akan meningkat

diikuti meningkatnya berat jenis susu. Semakin kental susu maka semakin banyak

jumlah padatan didalam susu yang akan meningkatkan berat jenis susu. Oleh

karena itu, viskositas dan berat jenis selalu berbending positif (Fitriyanto, 2013).

BAB III

METODE PRAKTIKUM

A. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum viskositas adalah sebagai

berikut :

1. Viskosimeter 1 buah

2. Stopwatch 3 buah

3. Pipet volume 25 ml 1 buah

4. Picnometer 1 buah

5. Timbangan analitik 1 buah

Bahan yang digunakan dalam praktikum viskositas adalah sebagai

berikut :

1. Glyserol 5 %, 10 %, 15 %, 20% dan 25%

2. Aquades

B. Prosedur Kerja

Viskosimeter Aquades

Aquades

dimasukkan lewat A kedalam viskosimeter di bawa ke sampai masih tersisa setengah

dibawah ke B sampai sedikit diatas garis m

dihisap atau ditiup

dibiarkan mengalir secara bebas

dicatat waktu yang diperlukan untuk mengalir ke m

dilakukan sebanyak 3 kali

ditentukan rapat massa cairan pada temperatur percobaan dengan picnometer

nilai viskositas aquades

Viskosimeter Gliserol

Glyserol 5%

dimasukkan lewat A kedalam viskosimeter di bawa ke sampai masih tersisa setengah

dibawah ke B sampai sedikit diatas garis m

dihisap atau ditiup

dibiarkan mengalir secara bebas

dicatat waktu yang diperlukan untuk mengalir ke m

ditentukan rapat massa cairan pada temperatur percobaan dengan picnometer

Glyserol 10% Glyserol 15% Glyserol 20% Glyserol 25%

nilai viskositas gliserol 5%, 10%, 15%, 20% dan 25%

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Data Pengamatan

1. Penentuan berat sampel cairan

Berat kosong picnometer = 24.49 gram

Berat air dalam picnometer = 79.508 gram

Berat glyserol 5 % = 80.2805 gram

Berat glyserol 10% = 80.6738 gram

Berat glyserol 15% = 81.82 gram

Berat glyserol 20% = 82 gram

Berat glycerol 25% = 82.98 gram

2. Penentuan waktu rata – rata (t) sampel cairan

No Sampel CairanWaktu

T1(s) T2(s) T3(s) Trata – rata (s)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Aquades

Glyserol 5%

Glyserol 10%

Glyserol 15%

Glyserol 20%

Glyserol 25%

3.19

3.78

4.00

4.36

4.54

5.26

3.25

3.99

4.05

4.57

4.74

5.33

3.32

3.88

4.14

4.42

4.70

5.16

3.25

3.88

4.06

4.45

4.66

5.25

B. Perhitungan

Perhitungan berat cairan

a. Berat aquades = (Berat piknometer + aquades) – piknometer kosong

= 79.508 - 24.49

= 55.018

b. Berat glyserol 5% = (Berat piknometer + glyserol 5%) – piknometer

kosong

= 80.2805 - 24.49

= 55.7905

Perhitungan Rapat Jenis (ρ ) Cairan (ρair=995 , 7

kgm3)

a . ρaquades=Berat aquadesBerat air

x ρair

= 55. 018 . 10-3 kg55. 018 . 10-3 kg

x 995,7 kg

m3

= 995,7 kg

m3

b . ρsampel gliserol=Berat sampel gliserolBerat air

x ρair

= 55. 7905 .10 -3 kg49,66 .10-3 g

x 995,7 kg

m3

= 1009 .68 kg

m3

Perhitungan Nilai Viskositas (η ) Cairan

a .ηaquades=ρaquades . t

−

aquades

ρair . t−

air

xηair

=995,7

kgm3

. 3 .19 s

995,7kg

m3. 3 .19 s

x0 , 801 .10−3 Nsm3

= 0,801 x 10-3 Nsm3

b . ηsampel gliserol=ρ sampel gliserol . t

−

sampel gliserol

ρair . t−

air

xηair

= 1009 . 68

kgm3

. 3 . 78 s

995,7kg

m3.3 . 19 s

x0 , 801 .10−3 Nsm3

= 3816. 59043176. 283

x 0,801 .10-3 Nsm3

= 0 . 962474 x 10-3 Nsm3

Dengan cara yang sama, diperoleh data :

NoSampel Cairan

Berat Cairan(g)

Waktu(s)

Rapat Jenis Cairan

(kg/m3)

Viskositas

(Ns/m3)

1aquades 55.018

3.19995.7

0.801 x 10-3

3.250.801 x 10-3

3.320.801 x 10-3

Rata - Rata 3.250.801 x 10-3

2. gliserol 5%55.7905 3.78

1009.68 0.962474 x 10-3

3.99 0.997189 x 10-3

3.880.949252 x 10-3

Rata – Rata 3.880.969698 x 10-3

3.gliserol 10% 56.1838

41016.798

1.03 x 10-3

4.051.01932 x 10-3

4.141.020002 x 10-3

Rata – Rata 4.061.021837 x 10-3

3.gliserol 15% 57.33

4.361037.542

1.140789 x 10-3

4.571.173661 x 10-3

4.421.111204 x 10-3

Rata – Rata 4.451.142842 x 10-3

4.gliserol 20% 57.51

4.541040.8

1.191616 x 10-3

4.741.221142 x 10-3

4.71.185307 x 10-3

Rata – Rata 4.661.200532 x 10-3

5. gliserol 25% 58.49

5.261058.535

1.404121 x 10-3

5.331.396539x 10-3

5.161.323491 x 10-3

1.375578 x 10-3

Grafik hubungan antara konsentrasi Gliserol terhadap Viskositas Gliserol

Dari grafik diatas nilai konsentrasi sampel dapat ditentukan melalui

perhitungan berikut :

y = 0.1289x + 0.6414 dimana a = 0.6414 b = 0.1289

sehingga x= y−a

b maka konsentrasi sampel untuk sampel gliserol adalah :

x=0 .0009404−0 . 064140 .1289

= 9 %

C. Pembahasan

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.

Faktor – faktor yang mempengaruhi viskositas yaitu suhu,

konsentrasi larutan dan berat molekul solute dan tekanan. Viskositas

berbanding terbalik dengan suhu. Jika suhu naik maka viskositas akan turun,

0 5 10 15 20 25 300

0.00020.00040.00060.0008

0.0010.00120.00140.0016

0.0001

0.001020.00114 0.0012

0.00138f(x) = 0.0000548 x + 0.000146R² = 0.743857006975269

Viskositas (x10-3) Linear (Viskositas (x10-3))

dan begitu pula sebaliknya. Hal ini disebabkan karena adanya gerakan

partikel-partikel cairan yang semakin cepat apabila suhu ditingkatkan dan

menurun kekentalannya. 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.

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. 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.

Untuk menentukan viskositas suatu cairan digunakan viskosimeter

yang digunakan dalam metode Ostwald. Metode Ostwald merupakan salah

satu cara untuk menentukan viskositas fluida. Metode ini merupakan variasi

dari metode poisonille. Prinsip dari metode ini adalah sejumlah cairan tertentu

dimasukkan si A, kemudian dengan cara mengisap atau meniup cairan

dibawah ke B sampai melewati garis m. Selanjutnya cairan dibiarkan mengalir

secara bebas. Waktu yang diperlukan oleh cairan mengalir dari garis m ke n

diukur. Pada proses mengalirnya suatu cairan melalui kapiler, tekanan

bergerak tidak tetap dan pada setiap saat dimana dengan ρgh, dimana h adalah

selisih tinggi permukaan cairan pada kedua lengan alat, g adalah percepatan

gravitasi dan ρ adalah rapat masa cairan. Karena pada metode ini selalu

diperhatikan aliran cairan dari m ke n,dan dengan menggunakan

viskosimeteryang sama, maka viskositas suatu cairan dapat ditentukan dengan

membandingkan pengukuran wakti (to) dan rapat masa (ρo) cairan pembanding

(air) yang telah diketahui viskositasnya pada temperatur pengukuran.

Pada percobaan ini bertujuan untuk menentukan viskositas cairan

dengan menggunakan metode Ostwald serta menentukan hubungan

konsentrasi dengan viskositas. Dalam percobaan ini cairan yang digunakan

yaitu aquades dan larutan gliserol dengan konsentrasi yang berbeda – beda

yakni 5%, 10%, 15%, 20% dan 25%. Pada aquades waktu yang diperlukan

untuk mengalir lebih cepat dibandingkan dengan gliserol dan memiliki

viskositas yang lebih rendah dibandingkan dengan gliserol. Hal ini berarti

semakin cepat waktu yang diperlukan oleh fluida untuk mengalir maka

semakin rendah viskositas fluida tersebut, sebaliknya semakin lambat waktu

yang diperlukan oleh fluida untuk mengalir maka akan memiliki nilai visositas

yang lebih tinggi.

Pada pengamatan terhadap gliserol dengan konsentrasi yang berbeda

– beda, menunjukkan bahwa gliserol dengan konsentrasi yang lebih rendah

memerlukan waktu yang lebih cepat untuk mengalir. Aliran gliserol akan

melambat seiring pertambahan konsentrasi gliserol. Hal ini berarti nilai

viskositaspun akan bertambah seiring dengan pertambahan konsentrasi

gliserol. Hal ini dikarenakan 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. Sehingga nilai konsentrasi dan viskositas berbanding lurus.

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan serangkaian percobaan yang telah dilakukan dapat

disimpulkan bahwa :

1.Penentuan nilai viskositas suatu cairan dengan metode Ostwad dapat

dipraktikkan dengan menggunakan viskometer yang mengalir melalui sebuah

kapiler.

2.Hubungan viskositas dan konsentrasi yaitu nilai viskositas dan konsentrasi

akan berbanding lurus.

B. Saran

Saran yang dapat diberikan pada percobaan ini sebaiknya pada

percobaan selanjutnya yaitu sebaiknya digunakan juga gliserol dengan

konsentrati 30% agar bahan pembanding yang digunakan lebih banyak lagi.

DAFTAR PUSTAKA

Fitriyanto, Astuti, T.Y., Utami, Sri. 2013. Kajian Viskositas Dan Berat Jenis Susu Kambing Peranakan Etawa (Pe) Pada Awal, Puncak Dan Akhir Laktasi. Jurnal Ilmiah Perikanan. Vol.1.Hal.300 [1 November 2013].

Hermawati, M.Y., Suciati, S.W., Warsito. 2013. Uji Viskositas Fluida Menggunakan Transduser Ultrasonik sebagai Fungsi Temperatur dan Akuisisinya pada Komputer Menggunakan Universal Seri Bus (USB). Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika. Vol.1.Hal.1 [1 November 2013].

Maulida, R.H dan Rani, Erika. 2010. Analisis Karakteristik Pengaruh suhu dan Kontaminan terhadap Viskositas Oli menggunakan Rotary Viskometer. Jurnal Neotrino. Vol.3. Hal.20 [4 November 2013].

Rochima, Ema., Suhartono, M.T., Syah, Dahrul., Sugiyono. 2007. Viskositas Dan Berat Molekul Kitosan Hasil Reaksi Enzimatis Kitin Deasetilase Isolat. Bacillus papandayan. Vol.1. Hal. 11 – 12 [4 November 2013].

Warsito, Suciati, S.W., Isworo, Dyan. 2012. Desain dan Analisis Pengukuran Viskositas dengan Metode Bola Jatuh Berbasis SensorOptocoupler dan Sistem Akuisisinya pada Komputer. Jurnal Natur Indonesia. Vol.3. Hal.1 [4 November 2013].