BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangDalam setiap fluida, baik gas maupuncairan, masing-masing memiliki suatu sifat yang dikenal dengan sebutan viskositas. Viskositas dapatdisebutjugasebagaikekentalan. Sebagaicontohmadu yang lebihkentaldari air menunjukkanbahwamadumemilikiviskositas yang lebihbesardari air.Viskositasdibagimenjadiviskositasdinamisdanviskositaskinematis. Ada beberapacaradalamperhitunganviskositassuatularutan, perhitunganyang umumantara lain viskositasrelatif, viskositasspesifik, viskositasinheren, danviskositasintrinsik.Salah satu cara untuk menentukan viskositas cairan adalah dengan metode Ostwald dari Poiseulle. Metode Ostwald adalah salah satu cara untuk menentukan nilaiviskositas dimana prinsip kerjanya berdasarkan perbedaan suhu, jenis larutan, dan waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah cairan untuk dapat mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri.Viskositas sendiri banyak digunakan dalam dunia industri untuk mengetahui koefisien kekentalan zat cair. Dari perhitungan itu dapat dihitung berapa seharusnya kekentalan yang dapat digunakan dalam mengomposisikan zat fluida itu dalam sebuah larutan. Salah satu penerapannya yaitu pada industri oli. Oli memiliki kekentalan yang lebih besar daripada zat cair lainnya. Dengan mengetahui komposisi dari oli tersebut, penerapan viskositas sangat berpengaruh dalam menjaga kekentalan oli agar tetap terjaga selama proses produksi. Selain dalam industri oli masih banyak lagi aplikasi dari sifat viskositas ini. Oleh karena itu, percobaan tentang viskositas ini perlu dilakukan agar mahasiswa mampu memahami viskositas dan pengaruhnya serta dapat mengaplikasikannya dalam kehidupan sehari-hari.

1.2. Tujuan Praktikum1. Menentukan viskositas dinamis suatu zat.2. Membuat grafik antara x vs % volume, x vs x, dan x vs tx.3. Menentukan hubungan antara viskositas dengan % volume, densitas larutan, dan waktu alir suatu zat.

1.3. Manfaat Praktikum1. Mahasiswa mampu menentukan viskositas dinamis suatu zat.2. Mahasiswa mampu membuat grafik antara x vs % volume, x vs x, dan x vs tx.3. Mahasiswa mampu menentukan hubungan antara viskositas dengan % volume, densitas larutan, dan waktu alir suatu zat.

VISKOSITAS DAN TEGANGAN MUKA

VISKOSITAS DAN TEGANGAN MUKA

BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1. Pengertian

Viskositas dapat dianggap sebagai suatu gesekan antara lapisan zat cair atau gas yang mengalir. Tiap molekul dalam cairan dianggap dalam kedudukan setimbang. Maka sebelum lapisan molekul dapat melewati lapisan molekul lainnya diperlukan suatu energi tertentu sehingga suatu lapisan zat cair dapat meluncur diatas lapisan lainnya. Karena adanya gaya gesekan antara lapisan zat cair, maka suatu zat akan bersifat menahan aliran. Besar kecilnya gaya gesekan tersebut tergantung dari sifat zat cair yang dikenal dengan nama viskositas. Dirumuskan;

Dengan: = viskositasG = gaya gesekA = luas permukaan zat cairdv = perbedaan kecepatan antara dua lapisan zat cair yang berjarak dyJadi viskositas dapat didefinisikan sebagai gaya tiap satuan luas (dyne/cm3) yang diperlukan untuk mendapatkan beda kecepatan sebesar 1 cm/dt antara dua lapisan zat cair yang sejajar dan berjarak 1 cm.Dalam satuan cgs, viskositas sebesar 1 dyne dt cm-2 disebut 1 poise. Untuk kekentalan yang kecil dapat digunakan centipoise (10-2 poise).

2.2. Macam-Macam Viskositas1. Viskositas DinamisAdalah viskositas yang disebabkan apabila dua lapisan zat cair saling bergeseran sehingga besarnya gaya gesekan zat cair dinyatakan dengan banyaknya 1 gram zat cair yang mengalir sejauh 1 cm dt-1, satuannya dalam satuan SI adalah gr cm-1 det-1 atau poise.2. Viskositas KinematisAdalah viskositas yang ditimbulkan bila dua zat cair saling bergesekan sehingga besarnya gaya geekan zat cair dinyatakan dengan banyaknya zat cair yang mengalir per satuan luas tiap detik, satuannya adalah cm2dt-1 atau stokes.Satu stokes didefinisikan sebagai gaya sebesar 1 dyne yang diperlukan untuk mendapatkan sejumlah zat cair yang mengalir dalam penampang seluas 1 cm2 dalam satu detik.Hubungan antara angka kental dinamis (d) dengan angka kental kinematis (k) berdasarkan satuannya adalah:d = gr cm-1 det-1k = cm2/dtjadi d/ k = gr/cm3 = (densitas)

2.3. ViskositasSuatuLarutanDalamsuatularutan, 0merupakanviskositasdaripelarutmurnidan merupakanviskositasdarilarutan yang menggunakanpelaruttersebut. Ada beberapacarauntukmenghitungpengaruhpenambahanzatterlarutterhadapviskositaslarutan. Perhitunganviskositassuatularutanseringdihubungkandenganpenentuanberatmolekulsuatupolimer yang terdapatdalamsuatupelarut.Beberapaperhitunganviskositassuatularutan yang paling umumyaitu:1. ViskositasRelatifAdalahrasioantaraviskositaslarutandenganviskositasdaripelarut yang digunakan.Dinyatakandenganrumus:

2. ViskositasSpesifikAdalahrasioantaraperubahanviskositas yang terjadisetelahpenambahanzatterlarutdenganviskositaspelarutmurni.Dinyatakandenganrumus:

3. ViskositasInherenAdalahrasioantaralogaritma natural dariviskositasrelatifdengankonsentrasidarizatterlarut (biasanyaberupapolimer).Viskositasinherendinyatakandenganrumus:

4. ViskositasIntrinsikAdalahrasioantaraviskositasspesifikdengankonsentrasizatterlarut yang diekstrapolasisampaikonsentrasimendekatinol (saatpengencerantakterhingga).Viskositasintrinsikmenunjukkankemampuansuatupolimerdalamlarutanuntukmenambahviskositaslarutantersebut.Nilaiviskositasdarisuatusenyawamakromolekul di dalamlarutanadalahsalahsatucara yang paling banyakdigunakandalamkarakterisasisenyawatersebut.Secaraumum, viskositasintrinsikdarimakromolekul linear berkaitandenganberatmolekulatauderajatpolimerisasinya.Viskositasintrinsikdinyatakandenganrumus:

2.4. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Viskositas:1. Densitas Pengaruh densitas terhadap viskositas dapat dilihat dari rumus:

2. Suhu Untuk gas, semakin besar suhu maka tekanan semakin besar. Akibatnya jarak antar molekul makin kecil dan gesekan antar molekul bertambah sehingga viskositas makin besar. Pada cairan, viskositas meningkat dengan naiknya tekanan dan menurun bila suhu meningkat.3. TekananDari percobaan rontgen dan dilanjutkan oleh loney dan Dr.Ichman memperlihatkan bahwa untuk semua cairan, viskositas akan bertambah bila tekanan naik.Rumus:p = l + (1+P)dengan p =viskositas pada tekanan total P (kg/cm2)l = viskositas pada tekanan total i (kg/cm2) = konstanta4. Gaya gesekSemakin besar gaya gesek antar lapisan maka viskositasnya semakin besar.

2.5. Cara-Cara PenentuanViskositas1. Cara Ostwald

DasarnyaadalahhukumPoiseuille II yang menyatakanbahwa volumen cairan yang mengalirdalamwaktu t keluardari pipa denganradius R, panjang L dan bedatekanan P dirumuskansebagai:

Gambar2.1 :Viskosimeter OstwaldViskosimeter Ostwald terdiri dari dua labu pengukur dengan tanda s1 dan s2, pipa kapiler dan labu contoh. Dengan alat ini viskositas tidak diukur secara langsung tapi menggunakan cairan pembanding misalnya aquadest atau cairan lain yang telah diketahui viskositas dan densitasnya. Cairan dihisap melalui labu pengukur dari viskosimeter sampai permukaan cairan lebih tinggi daripada batas s1.Cairan kemudian dibiarkan turun. Ketika permukaan cairan turun melewati batas s2, stopwatch dinyalakan dan ketika cairan melewati batas s2, stopwatch dimatikan. Jadi waktu yang diperlukan untuk melewati jarak antyara s1 dan s2 dapat ditentukan. Perlakuan yang sama juga dilakukan terhadap zat x yang akan dicari harga viskositasnya.2. Cara HopplerDasarnya adalah hukum stokes yang menyatakan bahwa jika zat cair yang kental mengalir melalui bola yang diam dalam aliran laminer atau jika bola bergerak dalam zat cair yang kental yang berda dalam keadaan diam, maka akan terdapat gaya penghalang (gaya stokes) sebesar:f = 6rvdengan :f = frictional resistance = viskositasr = jari-jari bolav = kecepatanyaitujarak yang ditempuh per satuanwaktu

2.6. Kegunaan Viskositas Pada umumnya viskositas sering digunakan untuk menentukan jenis pompa.

BAB IIIPROSEDUR KERJA

3.1. Bahan dan Alat yang digunakan3.1.1. Bahan yang digunakan1. Sampel- Air Gula 7 gram, 100 ml- Bear Brand 100ml2. Aquadest 3.1.2. Alat yang digunakan1. Viskosimeter Ostwald2. Beaker glass3. Picnometer4. Corong5. Stopwatch6. Neraca analitik7. Gelas ukur8. Erlenmeyer

3.2.GambarAlat Utama

Data yang diperlukan1. Massa jenis larutan2. Waktu alir

3.3. Cara Kerja1. Tentukan densitas zat cair dengan menggunakan picnometer.2. Tentukan batas atas s1 dan batas bawah s2 pada viskosimeter ostwald.3. Isi viskosimeter ostwald dengan menggunakan 15 ml cairan pembanding (air).4. Hisap air (melalui selang karet) sampai permukaan cairan lebih tinggi dari batas atas s1 yang telah ditentukan. Kemudian biarkan cairan mengalir secara bebas.5. Hidupkan stopwatch pada saat cairan tepat berada di garis batas atas s1 danmatikan stopwatch saat cairan tepat berada pada garis batas bawah s2.6. Catat waktu yang diperlukan oleh cairan untuk mengalir dari batas atas s1 ke batas bawah s2.7. Ulangi langkah 1 s/d 6 untuk air gula dan bear brand variabel yang berbeda yang akan dicari viskositasnya.8. Tentukan harga viskositas dengan rumus

DAFTAR PUSTAKA

Badger, W.Z. and Bachero, J.F., Introduction to chemical Engineering,International student edition, McGraw Hill Book Co.,Kogakusha,Tokyo.Daniels, F.,1961, experimental physical Chemistry,6th ed., McGraw Hill book., Kogakusha, Tokyo.Indian Academy of Sciences. Chapter 6: Viscosity www.ias.ac.in/initiat/sci_ed/resources/chemistry/Viscosity

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangTeganganmukamerupakangayaatautarikan yang arahnyakedalamcairan yang menyebabkanpermukaanzatcairtersebutberkontraksi. Teganganpermukaansuatuzatcairterjadikarenaadanyaresultangayatarik-menarikmolekul yang berada dipermukaanzatcairtersebut. Gaya tarik-menarikantarmolekuldalamcairanbernilaisamakesegalaarah, akantetapimolekul-molekulpadapermukaancairanakanlebihtertarikkedalamcairan. Hal inilah yang menyebabkancairanakancenderungmempunyailuas yang sekecil-kecilnyabilakeadaanmemungkinkan, sehinggatetesanzatcairakancenderungberbentukbulat. Dalam menentukan nilai tegangan muka suatu zat dapat menggunakan metode kenaikan pipa kapiler dan metode tetes. Penentuan tegangan muka dengan metode pipa kapileryaitu berdasarkan pada tinggi kenaikan cairan dalam pipa kapiler tersebut. Sedangkan penentuan tegangan muka dengan metode tetes yaitu berdasarkan pada jumlah tetesan dan volume tetesan yang didapat.Fenomena tegangan muka dapat diaplikasikan dalam berbagai industri, seperti dalam industri barang-barang ekstrak plastik untuk melepaskan hasil cetakan dari cetakannya. Selain itu masih banyak lagi aplikasi mengenai fenomena tegangan muka baik dalam bidang industri maupun dalam kehidupan sehari-hari.Makadariitu, teganganmukapentinguntukdipeajari.

1.2. Tujuan Percobaan1. Menentukan nilai tegangan muka berdasarkan metode kenaikan pipa kapiler dan metode tetes2. Menentukan pengaruh densitas terhadap tinggi, jumlah tetesan, dan volume tetesan.3. Mengetahui pengaruh tinggi, jumlah tetesan, dan volume tetesan terhadap tegangan muka.

1.3. Manfaat Percobaan 1. Mahasiswa mampu menentukan nilai tegangan muka berdasarkan metode kenaikan pipa kapiler dan metode tetes2. Mahasiswa mampu menentukan pengaruh densitas terhadap tinggi, jumlah tetesan, dan volume tetesan.3. Mahasiswa mampu mengetahui pengaruh tinggi, jumlah tetesan, dan volume terhadap tegangan muka.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1. PengertianMolekul-molekul yang terletak didalam cairan dikelilingi oleh molekul-molekul lain sehingga mempunyai resultan gaya sama dengan nol. Sedangkan untuk molekul yang berada di permukaan cairan, gaya tarik ke bawah tidak diimbangi oleh gaya tarik ke atas. Akibat dari gaya tarik ke bawah ini, maka bila keadaan memungkinkan cairan akan cenderung mempunyai luas permukaan yang sekecil-kecilnya. Misalnya tetesan cairan akan berbentuk bola, karena untuk suatu volume tertentu bentuk bola akan mempunyai luas permukaan yang sekecil-kecilnya, maka ada tegangan pada permukaan cairan yang disebut tegangan permukaan.Sehingga tegangan permukaan dapat didefinisikan sebagai gaya yang bekerja sepanjang permukaan cairan dengan sudut yang tegak lurus pada garis yang panjangnya 1 cm yang mengarah ke dalam cairan.

2.2. Metode Penentuan Tegangan Muka1. Metode Kenaikan Pipa Kapiler

Berdasarkan rumus: = hgrDengan: = tegangan mukah = tinggi kenaikan zat cair = densitas zat cairg = tetapan gravirasir = jari-jari pipa kapilerKarena kadang-kadang penentuan jari-jari pipa kapiler sulit maka digunakan cairan pembanding (biasanya air) yang sudah diketahui nilai tegangan mukanya.2. Metode TetesJika cairan tepat akan menetes maka gaya tegangnan permukaan sama dengan gaya yang disebabkan oleh gaya berat itu sendiri, maka:mg = 2rDengan : m = massa zat cairHarus diusahakan agar jatuhnya tetesan hanya disebabkan oleh berat tetesannyasendiri dan bukan oleh sebab yang lain. Selain itu juga digunakan metode pembanding dengan jumlah tetesan untuk volume (V) tertentu.Berat satu tetesan = v. /n3.Metode CincinDengan metode ini, tegangan permukaan dapat ditentukan dengan cepat dengan hanya menggunakan sedikit cairan. Alatnya dikenal dengan nama tensiometer Duitog, yang berupa cincin kawat Pt yang dipasang pada salah satu lengan timbangan. Cincin ini dimasukan ke dalam cairan yang akan diselidiki tegangan mukanya dengan menggunakan kawat. Lengan lain dari timbangan diberi gaya sehingga cincin terangkat di permukaan cairan.4.Metode Tekanan Maksimum GelembungDasarnya adalah bahwa tegangan muka sama dengan tegangan maksimum dikurangi gaya yang menekan gas keluar

2.3. Faktor-faktor yang mempengaruhi tegangan muka:1. Densitas2. Konsentrasi3. Suhu4. Viskositas

2.4. Kegunaan Tegangan Muka1. Mengetahui kelembaban tanah seperti yang ditunjukan tumbuhan dengan proses kapilaritas2. Digunakan pada industri barang-barang ekstrak plastik untuk melepaskan hasil cetakan dari cetakannya3. Mengetahui konsentrasi suatu larutan dengan membuat kurva kalibrasi vs konsentrasi

BAB IIIMETODE PERCOBAAN

3.1. Bahan dan Alatyang digunakan3.1.1. Bahan yang digunakan1. Sampel Rinso bubuk 100 ml Sari Alpukat 100 ml2. Aquadest3.1.2. Alat yang digunakan1. Pipa Kapiler2. Alat Metode Tetes3. Picnometer4. Corong5. Beaker glass6. Neraca analitik7. Gelas ukur8. Mistar9. Erlenmeyer

3.2. Gambar Alat Utama

Keterangan:1. Alat unuk metode tetes2. Alat untuk metode pipa kapilerData yang diperlukan:- Densitas- Jumlah tetesan - Tinggi cairan- Volume tetesan

3.3. Cara Kerja3.3.1. Metode Kenaikan pipa kapiler1. Tentukan densitas zat cair dengan menggunakan picnometer.2. Tuangkan 100 ml cairan pembanding (air) ke dalam beaker glass 100 ml.3. Masukan pipa kapiler ke dalam beaker glass, biarkan beberapa saat agaraquadestnaik ke pipa.4. Setelah tinggi air konstan, tutup bagian atas dari pipa kapiler dengan ibu jari lalu angkat, kemudian ukur tingginya menggunakan mistar .5. Ulangi langkah 1, 2 dan 3 untuk zat cair y ang akan dicari tegangan mukanya .6. Hitung teganga mukanya dengan rumus:

3.3.2. Metode TetesA . Volume Konstan1. Tentukan densitas zat cair dengan menggunakan air sebagai cairan pembanding. 2. Isi alat metode tetes dengan menggunakan air sebanyak 15 ml sebagai cairan pembanding.3. Buka kran dengan sudut tertentu dan tetap selama percobaan, biarkan air menetes sampai habis.4. Hitung jumlah tetesan.5. lakukan langkah 1 s/d 4 untuk zat cair yang akan dicari tegangan mukanya.6. Hitung tegangan mukanya dengan rumus B. Tetes Konstan1. Tentukan densitas zat cair dengan menggunakan picnometer.2. Isi alat metode tetes dengan menggunakan air sebagai cairan pembanding.3. Buka kran dengan sudut tertentu dan tetap selam percobaan, biarkan air menetes sejumlah tetesan yang telah ditentukan (30 tetesan).4. Hitung volume tetesan.5. lakukan langkah 1 s/d 4 untuk zat cair yang akan dicari tegangan mukanya.6. Hitung tegangan mukanya dengan rumus

DAFTAR PUSTAKA

Badger, W.Z. and Bachero, J.F., Introduction to chemical Engineering,International student edition, McGraw Hill Book Co.,Kogakusha,Tokyo.Daniels, F.,1961, experimental physical Chemistry,6th ed., McGraw Hill book., Kogakusha, Tokyo.