BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kekentalan
adalah sifat dari suatu zat cair (fluida) disebabkan adanya gesekan antara
molekul-molekul zat cair dengan gaya kohesi pada zat cair tersebut.
Gesekan-gesekan inilah yang menghambat aliran zat cair. Besarnya kekentalan zat
cair (viskositas) dinyatakan dengan suatu bilangan yang menentukan kekentalan
suatu zat cair. Hukum viskositas Newton menyatakan bahwa untuk laju perubahan
bentuk sudut fluida yang tertentu maka tegangan geser berbanding lurus dengan
viskositas.
Aliran
viskos, dalam berbagai masalah keteknikan pengaruh viskositas pada aliran adalah
kecil, dan dengan demikian diabaikan. Cairan kemudian dinyatakan sebagai tidak
kental (invicid) atau seringkali ideal dan diambil sebesar nol. Tetapi jika
istilah aliran viskos dipakai, ini berarti bahwa viskositas tidak diabaikan. Untuk
benda homoogen yang dicelupkan kedalam zat cair ada tiga kemungkinan yaitu,
tenggelam, melayang, dan terapung.
Oleh
karena itu percobaan ini dilakukan agar praktikan dapat mengukur viskositas
berbagai jenis zat cair. Karena semakin besar nilai viskositas dari larutan
maka tingkat kekentalan larutan tersebut semakin besar pula.
Banyak contoh yang bisa di ambil dari kehidupan sehari-hari yang tak
lepas dari viskositas. Seperti keju, dalam keadaan dingin ia malah akan
membeku, namu ketika dalan keadaan suhu
tinggi, keju dapat mencair dan dengan mudah meleleh. Dapat pula dilihat dari
larutan minuman yang kita buat, seperti kopi, teh, atau air kaldu.
Suatu
zat memiliki kemampuan tertentu sehingga suatu padatan yang dimasukkan
kedalamnya mendapat gaya tekanan yang diakibatkan peristiwa gesekan antara
permukaan padatan tersebut dengan zat cair. Sebagai contoh, apabila kita
memasukkan sebuah bola kecil kedalam zat cair, terlihatlah batu tersebut
mula-mula turun dengan cepat kemudian melambat hingga akhirnya sampai didasar
zat cair. Bola kecil tersebut pada saat tertentu mengalami sejumlah perlambatan
hingga mencapai gerak lurus beraturan. Gerakan bola kecil menjelaskan bahwa
adanya suatu kemampuan yang dimiliki suatu zat cair sehingga kecepatan bola
berubah. Mula-mula akan mengalami percepatan yang dikarenakan gaya beratnya
tetapi dengan sifat kekentalan cairan maka besarnya percepatannya akan semakin
berkurang dan akhirnya nol. Pada saat tersebut kecepatan bola tetap dan disebut
kecepatan terminal. Hambatan-hambatan tersebut dinamakan sebagai kekentalan
(viskositas). Akibat viskositas zat cair itulah yang menyebabkan
terjadinya perubahan yang cukup drastis terhadap kecepatan batu.
1.2 Prinsip Percobaan
Penentuan viskositas cairan yang diukur pada
suhu tertentu menggunakan viskometer oswald dan dengan viskositas air sebagai
pembanding, serta penentuan rapatan massa cairan pada suhu tertentu pula
menggunakan piknometer.
Dengan metode ostwald merupakan variasi
metode Poiseuille, dengan prinsip, sejumlah tertentu cairan dimasukkan kedalam
A, kemudian dengan cara disedot menggunakan bulb dibawa ke B melewati garis m
menuju n, cairan dibiarkan menglir secara bebas dan diukur untuk waktu ynaag
diperlukan untuk mengalir dari garis m, inilah energi ambangnya.
Viskositas dipengaruhi oleh suhu, dimana
semakin tinggi temperatur suatu zat yang diuji, semakin rendah viskositasnya.
1.3 Tujuan Percobaan
Menentukan viskositas
cairan dengan metode Ostwald dan mempelajari pengaruh suhu terhadap viskositas,
serta mempelajari kegunaan dari alat viskometer Ostwald dan
piknometer.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 viskositas
Viskositas
suatu zat cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan aliran cairan.
Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan, yang melalui tabung
berbentuk silinder. Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan
dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas (Bird, 1993).
Viskositas
adalah indeks hambatan aliran cairan. Viskositas dapat diukur dengan mengukur
laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Viskositas ini juga
disebut sebagai kekentalan suatu zat. Jumlah volume cairan yang mengalir
melalui pipa per satuan waktu(Bird, 1993)
Makin
kental suatu cairan, makin besar gaya yang dibutuhkan untuk membuatnya mengalir
pada kecepatan tertentu. Viskositas disperse koloid dipengaruhi oleh bentuk
partikel dari fase disperse dengan viskositas rendah, sedang system disperse
yang mengandung koloid-koloid linier viskositasnya lebih tinggi. Hubungan
antara bentuk dan viskositas merupakan refleksi derajat solvasi dari partikel
(Respati, 1981).
Bila viskositas gas meningkat dengan naiknya temperature, maka viskositas
cairan justru akan menurun jika temperature dinaikkan. Fluiditas dari suatu
cairan yang merupakan kelebihan dari viskositas akan meningkat dengan makin
tingginya temperature (Bird,1993).
Konsep Viskositas
Fluida, baik zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat
kekentalan yang berbeda. Viskositas alias kekentalan sebenarnya merupakan gaya
gesekan antara molekul-molekul yang menyusun suatu fluida. Jadi molekul-molekul
yang membentuk suatu fluida saling gesek-menggesek ketika fluida 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. Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas yaitu
suhu, konsentrasi larutan, berat molekul solute, dan tekanan(Bird, 1993).
Fluida
adalah gugusan molukel yang jarak pisahnya besar, dan kecil untuk zat cair.
Jarak antar molukelnya itu besar jika dibandingkan dengan garis tengah molukel
itu. Molekul-molekul itu tidak terikat pada suatu kisi, melainkan saling
bergerak bebas terhadap satu sama lain. Jadi kecepatan fluida atau massanya
kecapatan volume tidak mempunyai makna yang tepat sebab jumlah molekul yang
menempati volume tertentu terus menerus berubah (while, 1988).
Fluida dapat digolongkan kedalam cairan atau gas. Perbedaan-perbedaan utama
antara cair dan gas adalah :
a. Cairan praktis
tidak kompersible, sedangkan gas kompersible dan seringkali harus diperlakukan
demikian.
b. Cairan mengisi volume
tertentu dan mempunyai permukaan-permukaan bebas, sedangkan agar dengan massa
tertentu mengembang sampai mengisi seluruh bagian wadah tempatnya (While,
1988).
Pada viscometer Ostwald yang diukur adalah
waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah tertentu cairan untuk mengalir melalui pipa
kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri. Pada
percobaan sebenarnya, sejumlah tertentu cairan (misalnya 10 cm3,
bergantung pada ukuran viscometer) dipipet kedalam viscometer. Cairan kemudian
dihisap melalui labu pengukur dari viscometer sampai permukaan cairan lebih
tinggi daripada batas a. cairan kemudian dibiarkan turun ketika permukaan
cairan turun melewati batas a, stopwatch mulai dinyalakan dan ketika cairan
melewati tanda batas b, stopwatch dimatikan. Jadi waktu yang dibutuhkan cairan
untuk melalui jarak antara a dan b dapat ditentukan. Tekanan ρ merupakan
perbedaan antara kedua ujung pipa U dan besarnya disesuaikan sebanding dengan
berat jenis cairan. Berdasarkan persamaan Poiseulle(Respati,1981):
Dengan:
ŋ =
viskositas cairan
V
= total volume cairan
t
= waktu yang dibutuhkan untuk mencair
p
= tekanan yang bekerja pada cairan
L
= panjang pipa (Bird, 1993).
BAB III
METODOLOGI
3.1 Alat
a. Viskometer oswald
b. Termometer
c. Stopwatch
d. Pipet ukur
e. Pipet tetes
f. Piknometer
g. Erlenmeyer
h. Klem oswald
i.
Statif
j.
Botol semprot
k. Gelas beker
l.
Dan lain-lain
3.2 Bahan
a. Kloroform
b. Toluena
c. Akuades
d. Etanol
3.3 Cara Kerja
3.2.1 Pengukuran densitas
- dibilas piknometer dan viskometer
hingga bersih dan kering anginkan
- ditimbang
piknometer dalam keadaan kosong
- diisi piknometer secara
bertahap dengan aquades, kloroform, etanol dan toluena serta ditimbang pula saat piknometer dalam
keadaan terisi
- dibilas kembali piknometer hingga bersih
dengan sabun cair.
3.2.2 Pengukuran suhu fluida/larutan
- dimasukkan thermometer kedalam masing-masing
larutan, aquades, etanol, kloroform, dan toluena
- diukur masing-masing suhu larutan pada (30,35,40,45)0C
- Dicatat
3.2.3
Pengukuran viskositas
- dimasukkan keempat jenis larutan kedalam viscometer
secara bertahap, sebelum itu diukur suhunya masing-masing
- dihubungkan mulut pipa kapiler viscometer lainnya
dengan memompa gas manual
- dituang secukupnya cairan yang akan diukur, kemudian
pompa cairan tersebut hanya melewati tanda batas A
- Ditutup lubang atau mulut pipa kapiler
viscometer yang terbuka dengan menggunakan bulb.
-
Dinyalakan stopwatch sesaat setelah bulb dilepaskan sehingga cairan turun
melewati batas m dan matikan stopwatch sesaat setelah melewati tanda batas n.
- dilakukan tiga kali
perlakuan yang sama untuk setiap jenis larutan yang akan diukur.
- dicatat hasil
pengukuran.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
4.1.1 Hasil pengukuran viskositas
|
No
|
Larutan
|
Waktu
|
Suhu ( C )
|
||
|
t1
|
t2
|
t3
|
|||
|
1.
|
Aquades
|
7,41
5,11
5,00
4,48
|
5,51
5,09
4,96
4,80
|
5,27
5,15
4,64
4,88
|
300
350
400
450
|
|
2.
|
Etanol
|
7,12
6,31
6,66
6,69
|
7,04
6,40
6,70
6,82
|
6,98
6,49
6,67
6,60
|
300
350
400
450
|
|
3.
|
Kloroform
|
3,65
3,77
3,55
3,58
|
3,64
3,76
3,65
3,61
|
3,65
3,78
3,67
3,69
|
300
350
400
450
|
|
4.
|
Toluena
|
4,49
4,63
4,65
4,64
|
4,69
4,65
4,71
4,62
|
4,69
4,67
4,45
4,63
|
300
350
400
450
|
4.1.2 Hasil pengukuran densitas
|
No
|
Larutan
|
Massa piknometer
+ larutan
|
||||
|
Suhu (C)
|
300
|
350
|
400
|
450
|
||
|
1.
|
Aquades
|
25,8231gr
|
25,8293gr
|
25,8255gr
|
25,8060gr
|
|
|
2.
|
Etanol
|
23,6915gr
|
23,6985gr
|
23,6535gr
|
23,6630gr
|
|
|
3.
|
Kloroform
|
30,2619gr
|
30,2078gr
|
30,0155gr
|
30,1048gr
|
|
|
4.
|
Toluena
|
24,4682gr
|
24,4344gr
|
24,4078gr
|
24,3370gr
|
|
|
R
A
T
A
-
r
a
t
a
|
Akuades
|
|
25,8209gr
23,6766gr
30,1475gr
24,4118gr
|
|||
|
Etanol
|
||||||
|
Kloroform
|
||||||
|
Toluena
|
||||||
4.2 Pembahasan
4.2.1 Analisis
Prosedur
Prinsip dari metode oswald adalah sejumlah
tertentu cairan dimasukkan ke dalam A, kemudian dengan cara mengisap atau
meniup cairan dibawa ke B, sampai melewati garis m. Selanjutnya cairan
dibiarkan mengalir secara bebas dan diukur waktu yang diperlukan untuk mengalir
dari garis m ke n. Gambar dapat dilihat di rangkaian alat.
Pada percobaan ini pertama-tama, diletakkan
viskometer pada posisi vertikal. Dipipet sejumlah tertentu (10-15ml) cairan
(akuades, kloroform, toluena dan aseton) yang telah dipanaskan dengan variasi
suhu. Hal ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap viskositas zat
cair. Lalu di masukkan larutan ke dalam reservoir A sehingga jika cairan ini
dibawa ke reservoir B dan permukaannya melewati garis m, reservior A kira-kira
masih terisi setengahnya. Jangan sampai terisi terlalu penuh karena cairan
dapat tumpah ketika di hisap. Dengan dihisap, cairan B dibawa sampai sedikit
diatas garis m, kemudian dibiarkan cairan mengalir secara bebas. Dicatat waktu
yang diperlukan untuk mengalirkan dari m ke n. Setiap variasi suhu, dilakukan
tiga kali pengaliran air secara bebas, jadi waktu yang diperoleh ada tiga untuk
lebih menambah keakuratan.
Setelah didapat waktunya, dapat ditentukan massa
cairan pada suhu yang bersangkutan dengan piknometer. Dilakukan semua
pengerjaan untuk cairan pembanding (akuades). Larutan sampel yang digunakan
adalah etanol, kloroform dan toluena, penggunaan ketiga larutan tersebut karena
memiliki viskositas (kekentalan) yag tidak jauh berbeda. Dalam percobaan
digunakan viskometer yang sama. Harus menggunakan piknometer dan viskometer
yang sama karena setiap alat itu berbeda-beda massanya.
4.2.2 Viskositas
Viskositas (kekentalan) berasal dari perkataan
Viscous. Suatu bahan apabila dipanaskan sebelum menjadi cair
terlebih dulu menjadi viscous
yaitu menjadi lunak dan mudah mengalir sehingga dapat diamati pengaruh
viskositas cairan terhadap fungsi suhu.
Percobaan viskositas cairan ini bertujuan untuk
mengetahui kekentalan zat cair dengan metode ostwalt dan untuk menyelidiki
pengaruh suhu terhadap kekentalan zat cair. Prinsipnya adalah membandingkan
viskositas fluida dengan cairan pembanding, disini yang bertindak sebagai
cairan pembanding adalah akuades. Alasan digunakan akuades karena viskositas
akuades sudah ada standar satuannya.
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.
Viskositas secara umum dapat juga diartikan sebagai suhu tendensi untuk melawan
aliran cairan karena internal friction untuk resistensi suatu bahan untuk
mengalami deformasi bila bahan tersebut dikenai suatu gaya. Semakin besar
resistensi zat cair untuk mengalir, maka semakin besar pula viskositasnya.
Viskositas pertama kali diselidiki oleh Newton, yaitu dengan mensimulasikan zat
cair dalam bentuk tumpukan kartu. Zat cair diasumsikan terdiri dari
lapisan-lapisan molekul yang sejajar satu sama lain. Lapisan terbawah tetap
diam, sedangkan lapisan atasnya bergerak, dengan cepatan konstan sehingga
setiap lapisan memiliki kecepatan gerak yang berbanding langsung dengan
jaraknya terhadap lapisan terbawah. Perbedaan kecepatan dv antara dua lapisan
yang dipisahkan dengan jarak sebesar dx adalah dv/dx atau kecepatan gesek. Gaya
per satuan luas yang diperlukan untuk mengalirkan zat cair tersebut F/A atau
tekanan geser.
Viskositas
suatu bahan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu 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 menurunkan kekentalannya.
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. Berat
molekul solute, viskositas berbanding lurus dengan berat molukel solute, karena
dengan adanya solute yang berat akan menghambat atau memberi beban yang berat
pada cairan sehingga menaikkan viskositasnya. Tekanan, akan bertambah jika
nilai dari viskositas itu bertambah. Semakin tinggi tekanan maka semakin besar
viskositas suatu zat cair.
Pada
viskometer Ostwald yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah
tertentu caiiran untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang
disebabkan oleh berat cairan itu sendiri. Berdasarkan hukum Heagen Poiseuille :
ŋ = cpr4t/(8VL) P = pgh = πpr4pgh/(8VL).
Dimana p = tekanan hidrostatis, r = jari-jari kapiler, t= waktu alir zat
cair sebanyak volume V dengan beda tinggi h, L = panjang kapiler. Untuk air :
ŋair = πpr4 ta. Pa.g.h / (8VL) secara umum berlaku ŋx = πpr4txpxgh
/ (8VL). Jika air digunakan sebagai pembanding maka ŋx/ ŋair = txpx/tapa
(Tim Kimia Fisik, 2010 ).
Hukum Poiseulle berlaku hanya pada aliran fluida laminar dengan viskositas
konstan yang tidak bergantung pada kecepatan fluida. Bila aliran fluida cukup
besar, aliran laminar rusak dan mengalami turbulensi. Kecepatan kritis yang
diatasnya dari tabung, jika fluida mengalir lewat sebuah pipa panjang
horizontal berpenampang konstan yang sempit tekanan sepanjang akan konstan.
Cara penentuan harga kekuatan dalam percobaan ini menggunakan metode Ostwald
yang mana prinsip kerjanya berdasarkan waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah
tertentu cairan untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan
oleh berat cairan itu sendiri. Alat yang digunakan untuk mengukur viskositas
disebut viskometer.
Piknometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis atau densitas
dari fluida. Piknometer terdiri dari 3 bagian, yaitu : tutup pikno, lubang, dan
gelas atau tabung ukur. Satuan yang digunakan, biasanya massa dalam satuan
gram, volume dalam satuan mL = cm3. Jadi satuan P adalah dalam g /
cm3.
Metode pengukuran viskositas terdiri dari viknometer kapiler / Ostwald pada
metode ini viskositas ditetntukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan bagi
cairan uji untuk lewat antara dua tanda ketika ia mengalir karena gravitasi,
melalui satuan tabung kapiler vertical. Waktu alir dari cairan yang diuji,
dibandingkan dengan waktu yang dibutuhkan bagi suatu cairan yang viskositasnya
sudah diketahui, biasanya air, untuk lewat antara dua tanda tersebut. Jika ŋ1,
ŋ2 dan ŋ3 maing-masing adalah viskositas
dari cairan yg tidak diketahui dan cairan standar, p1 ,p2 dan p3
adalah kerapatan dari masing-masing cairan, t1, t2dan t3 masing-masing adalah
waktu alir dalam detik.
4.2.3 Pengaruh waktu
alir(energi ambang) tehadap suhu
Energi ambang adalah energi yang
diperlukan fluida untuk melewali gais m ke n dalam waktu t.
Dari data pengamatan serta
perhitungan dapat diketahui bahwa semakin tinggi suhu yang diberikan pada
fluida , maka tingkat viskositasnya semakin rendah, berlaku kebalikan. Dan
semakin besar viskositasnya, semakin lama waktu alirnya.
4.2.4 Analisis Hasil
Dalam percobaan terdapat beberapa bahan yang digunakan yaitu etanol, senyawa
ini merupakan liquid yang tidak berwarna dan mudah menguap pada suhu rendah
serta mudah terbakar pada suhu tinggi. Etanol
memiliki rumus molekul CH3OH. Etanol memiliki kerapatan 0,79
g/cm3, titik didih : 78oC (3,5 K). alcohol dapat
bercampur dengan pelarut organic. Air, rumus molekulnya H2O,
densitasnya 1000 kg m-3, liquid (4oC), 917 kg m-3,
solid, titik didih 100oC, 212oF (373,15oK),
viskositasnya 0,001 pa/s ∆t 20o. merupakan jenis senyawa liquid yang
tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau pada keadaan standar.
Kloroform adalah nama umum untuk triklorometana (CHCl3). Kloroform
dikenal karena sering digunakan sebagai bahan pembius,
meskipun kebanyakan digunakan sebagai pelarut nonpolar di laboratorium atau
industri. Wujudnya pada suhu ruang berupa cairan, namun mudah menguap.
Toluena, dikenal juga sebagai metilbenzena
ataupun fenilmetana, adalah
cairan bening tak berwarna yang tak larut dalam air dengan aroma seperti pengencer cat dan
berbau harum seperti benzena. Toluena adalah hidrokarbon
aromatik yang digunakan
secara luas dalam stok umpan industri dan juga sebagai pelarut. Seperti pelarut-pelarut lainnya, toluena juga digunakan
sebagai obat inhalan oleh
karena sifatnya yang memabukkan.
Viskositas menunjukkan
kekentalan suatu bahan yang diukur dengan menggunakan alat viscometer. Semakin
tinggi viskositas suatu bahan maka bahan tersebut akan makin stabil karena
pergerakan partikel cenderung sulit dengan semakin kentalnya suatu bahan. Nilai
viskositas berkaitan dengan kestabilan emulsi suatu bahan yang artinya
berkaitan dengan nilai stabilitas emulsi bahan. Viskositas atau kekentalan dari suatu cairan
adalah salah satu sifat cairan yang menentukan besarnya perlawanan terhadap
gaya geser.
Viskositas terjadi terutama karena adanya interaksi
antara molekul-molekul cairan. Suatu cairan dimana viskositas dinamiknya tidak
tergantung pada temperatur, dan tegangan gesernya proposional (mempunyai
hubungan liniear) dengan gradien kecepatan dinamakan suatu cairan Newton.
Perilaku viskositas dari cairan ini adalah menuruti Hukum Newton untuk
kekentalan.
Berat Jenis (specific weight) dari suatu
benda adalah besarnya gaya grafitasi yang bekerja pada suatu massa dari
suatu satuan volume, oleh karena itu berat jenis dapat
didefinisikan sebagai: berat tiap satuan volume. Pada percobaan ini
pertama-tama dilakukan pengukuran massa jenis masing-masing zat yang akan
dicobakan, yaitu aquades, etanol, kloroform dan toluen, dengan suhu 30oC,
35oC, 40o C dan 45oC.
Percobaan ini dilakukan dengan menimbang piknometer
kosong yang bertujuan untuk mengetahui masa pikonometer kosong agar mengetahui
masa sampel ketika dimasukkan kedalam piknometer. Saat pengisian ke dalam
piknometer tidak boleh terdapat gelembung karena akan mempengaruhi hasil
penimbangan.
Dari hasil diketahui bahwa suhu berbanding terbalik dengan massa jenis zat. Semakin tinggi suhu maka semakin kecil massa jenis zat-nya. Hal ini disebabkan karena ketika suhu mengingkat, molekul pada zat cair akan bergerak cepat diakibatkan oleh tumbukan antar molekul, akibatnya molekul dalam zat cair akan meregang dan massa jenis akan semakin kecil.
Dari hasil diketahui bahwa suhu berbanding terbalik dengan massa jenis zat. Semakin tinggi suhu maka semakin kecil massa jenis zat-nya. Hal ini disebabkan karena ketika suhu mengingkat, molekul pada zat cair akan bergerak cepat diakibatkan oleh tumbukan antar molekul, akibatnya molekul dalam zat cair akan meregang dan massa jenis akan semakin kecil.
Pada percobaan selanjutnya, zat cair yang telah
ditentukan massa jenisnya dimasukkan ke dalam viskometer dengan mengusahakan
agar tidak ada gelembung dalam viskometer. Hal ini bertujuan agar aliran
laminar tidak terganggu oleh adanya gelembung yang akan mengakibatkan waktu
yang diperoleh tidak sesuai dengan waktu yang seharusnya.
Pada percobaan ini digunakan tiga jenis larutan dengan suhu yang berbeda. Hal ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap viskositas zat cair.
Pada percobaan ini digunakan tiga jenis larutan dengan suhu yang berbeda. Hal ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap viskositas zat cair.
Dari hasil analisis di atas, diperoleh dapat
diketahui bahwa semakin tinggi suhu larutan, maka koefisien viskositas semakin
menurun. Hal ini karena pada suhu tinggi, gerakan partikel dalam larutan lebih
cepat sehingga viskositasnya menurun.Pada percobaan ini kita menggunakan akuades
sebagai pembanding. Hal ini dilakukan karena akuades sudah memiliki ketetapan
untuk nilai viskositasnya Hasil yang didapat dari grafik yaitu semakin besar
suhu maka akan semakin kecil massa jenis zat-nya. Hal ini karena ketika suhu
meningkat, molekul pada zat cair akan bergerak cepat diakibatkan oleh tumbukan
antar molekul, akibatnya molekul dalam zat cair akan meregang dan massa jenis
akan semakin kecil. Selain itu dapat pula diketahui bahwa semakin tinggi suhu
larutan, maka koefisien viskositas semakin menurun. Hal ini karena pada suhu
tinggi, gerakan partikel dalam larutan lebih cepat sehingga viskositasnya
menurun. Molekul semakin merapat
sehingga molekul-molekul pada tiap bahan berkumpul dan menyebabkan massa memadat karena suhu yang digunakan kecil.Selain
itu juga terjadi interaksi di antara
molekul-molekul zat yang melibatkan ikatan hidrogen yang menyebabkan
jarak antar molekul juga semakin kecil.
Percobaan ini menggunakan
metode Oswald. Metode Ostwald yang diukur adalah waktu yang diperlukan oleh sejumlah
tertentu cairan untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang
disebabkan oleh berat cairan itu sendiri. Disini juga dapat ditentukan hubungan
waktu alir terhadap viskositas. Semakin lama waktu alir maka viskositas semakin
kecil. Jadi dapat dikatakan bahwa semakin encer suatu zat cair maka waktu
alirnya akan semakin lama.
Nilai viskositas yang diperoleh pada suhu yang dingin antara aseton dan
etanol menunjukan bahwa nilai densitas air lebih besar apabila dibandingkan
dengan densitas aseton dan densitas etanol. Hal ini karena, massa air
lebih besar daripada massa etanol dan aseton.Dari hasil perhitungan
densitas pada setiap suhu dan bahan diperoleh nilai yang densitas yang naik
turun, terkadang densitas menunjukan kenaikan harga, namun terkadang pula
densitas menunjukan penurunan harga. Hal ini dikarenakan massa yang
diperoleh pada tiap bahan menunjukan angka yang naik turun.
Viskositas dipengaruhi oleh gaya Van Der Waals. Gaya
Van Der Waals adalah gaya-gaya yang timbul dari polarisasi molekul menjadi dipol. Selain itu juga
dipengaruhi oleh energi ambang, yaitu sejumlah energi minimum yang diperlukan
oleh suatu zat untuk dapat bereaksi hingga terbentuk zat baru.. Waktu yang
dihasilkan cairan untuk mengalir bebas pun berbeda-beda. Ini disebabkan karena
proses antara pemanasan dan waktu mengukur viskositas terlalu jauh. Bisa juga
karena tingkat ketelitian yang rendah karena pada percobaan ini kita
menggunakan termometer untuk mengatur suhu. Padahal agar suhu terjaga dengan
baik, seharusnya di gunakan thermostat.
Dari
perhitungan yang dilakukan dapat dibuktikan bahwa semakin banyak waktu yang
diperlukan oleh suatu cairan untuk mengalir, maka viskositas cairan tersebut
semakin besar pula. Hal ini berarti waktu yang diperlukan oleh suatu cairan
untuk mengalir sebanding atau berbanding lurus dengan viskositasnya.
Dari percobaan diperoleh hasil percobaan yaitu densitas bahan
harga masing-masing viskositas
tiap bahan dan grafik hubungan antara 1/T terhadap Ln η. Dari harga densitas yang diperoleh pada suhu yang dingin antara etanol,
kloroform dan toluena menunjukan bahwa nilai densitas air lebih
besar apabila dibandingkan dengan densitas aseton dan larutan
sampel lainnya. Hal ini karenakan,
massa air lebih besar daripada massa aseton dan lainnya. Dari hasil
perhitungan densitas pada setiap suhu dan bahan diperoleh nilai yang densitas
yang naik turun, terkadang densitas menunjukan kenaikan harga,
namun terkadang pula densitas menunjukan penurunan harga.
Hal ini dikarenakan massa yang diperoleh pada tiap bahan
menunjukan angka yang naik turun. Pada hasil percobaan diperoleh viskositas
cairan yang menunjukan bahwa semakin rendahnya suhu maka viskositas yang
diperoleh akan semakin besar. Hal ini
dikarenakan karena molekul semakin merapat sehingga
molekul-molekul pada tiap bahan berkumpul dan menyebabkan massa memadat karena suhu yang digunakan kecil .
Selain itu juga terjadi interaksi di antara molekul-molekul zat yang melibatkan ikatan
hidrogen yang menyebabkan jarak antar molekul juga semakin kecil.
Dari percobaan diperoleh hubungan densitas dengan
suhu, yakni semakin besar suhu maka densitas yang diperoleh akan semakin mengecil, hal ini
dikarenakan massa pada larutan akan berkurang akibat adanya pergerakan
molekul pada larutan yang menyebabkan adanyainteraksi antar molekul
sehinggaterjadi gaya london yang menyebabkan jarak antar molekul semakin
besar.
Dari
percobaan pengukuran viskositas zat cair, dapat dilihat bahwa etanol memiliki
nilai viskositas tertinggi dan kloroform teremdah, diketahui melelui waktu (t)
yang diperlukan untuk melewati batas m ke n lebih banyak. Selain itu didapatkan
juga hasil pengukuran densitas dalam gram, untuk akuades 25,8209gr, etanol
23,6766gr, kloroform 30,1475gr, dan toluena 24,4118gr.
Dalam
percobaan ini terdapat beberapa faktor kesalahan yaitu alat-alat yang kurang
bersih, sehingga didapatkan hasil yang kurang maksimal, begitu juga dalam
menggunakan stopwatch yang kurang tepat, sehingga hasilnya pun kurang maksimal.
4.2.5 Aplikasi
Viskositas
Aplikasi viskositas dalam kehidupan sehari-hari adalah :
- Mengalirnya darah dalam pembuluh darah vena
- Proses penggorengan ikan (semakin tinggi suhunya, maka
semakin kecil viskositas minyak goreng)
- Mengalirnya air dalam pompa PDAM yang mengalir
kerumah-rumah kita
-Tingkat kekentalan oli pelumas
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
- Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas yaitu
suhu, tekanan, konsentrasi larutan, dan berat molekul solute.
- Metode pengukuran viskositas salah satunya dengan
viskometer kapiler/Ostwald.
-
Kegunaan dari viskometer Ostwald adalah alat yang digunakan untuk mengukur
waktu yang dibutuhkan bagi cairan tersebut untuk lewat 2 tanda ketika mengalir
karena gravitasi melalui pipa kapiler viscometer Ostwald. Dan kegunaan
piknometer adalah suatu alat yang digunakan untuk nilai massa jenis atau
densitas fluida
- Dari pengamatan yang
dilakukan dapat ditarik
kesimpulan bahwa semakin besar suhunya maka semakin cepat laju alirnya dan
semakin besar nilai viskositas maka semakin lama waktu alirnya.
5.2 Saran
Pada
percobaan viskositas zat cair, terdapat berbagai macam metode. Seperti
viscometer Hoppler, viscometer cup dan Bob, dan viscometer cone dan plate. Jadi
hendaknya asisten tidak hanya menggunakan metode viscometer Ostwald saja,
tetapi metode yang lain juga. Agar pengetahuan praktikan bertambah.
DAFTAR PUSTAKA
Bird, Tony. 1993. Kimia
Fisik Untuk Universitas. Jakarta : PT Gramedia
Respati, H. 1981. Kimia
Dasar Terapan Modern. Jakarta : Erlangga
While, Frank.M. 1988.
Mekanika Fluida edisi ke-2 jilid I. Jakarta : Erlangga
No comments:
Post a Comment