Rabu, 28 Maret 2012

PENENTUAN TEGANGAN PERMUKAAN DENGAN METODE SUDGEN



I.    Tujuan
? Menentukan tegangan permukaan.
? Memperlihatkan efek deterjen terhadap tegangan permukaan.

II.   Perincian Kerja
? Memasang peralatan Sudgen.
? Menentukan tegangan permukaan dengan peralatan tersebut.

III. ALAT yang DIPAKAI

? Alat Sudgen                 1 Buah
? Botol Leher Tiga          1 Buah
? Manometer bejana U 1 Buah
? Gelas Kimia 600 ml     2 Buah
? Gelas Kimia 100 ml      1 Buah
? Erlenmeyer 250 ml     2 Buah
? Selang Silikon              2 Buah
? Sambungan T               1 Buah
? Sumbat karet                4 Buah
? Pipa kaca                        3 Buah
? Corong Plastik                1 Buah
? Pengaduk kaca               1 Buah
? Spatula                           1 Buah
? Bola Hisap                      1 Buah
? Selang Karet                   1Buah


IV. BAHAN yang DIGUNAKAN
? Deterjen Rinso 0,05 %
? Deterjen Rinso 0,10 %
? Deterjen Rinso 0,15 %
? Deterjen Rinso 0,20 %
? Aquadest dan Air kran
? Lem Kertas
V.   DASAR TEORI
Ada berbagai cara untuk menentukan tegangan permukaan cairan. Salah satu metode itu adalah metode Sugden. Metode ini didasarkan pada hubungan antara perbedaan tekanan excess. Tekanan excess berarti tekanan yang bekerja didalam gelembung dikurangi dengan tekanan yang bekerja diluar gelembung tersebut.

Hubungan itu dapat dijelaskan sebagai berikut :
Luas permukaan dari suatu gelembung dengan jari-jari r adalah 4p r2. Penambahan jari-jari sebesar dr akan mengakibatkan peningkatan luas sebesar  8pr dr, dan ini akan menyebabkan peningkatan energi permukaan sebesar 8rdrpg, dimana g adalah energi permukaan cairan. Peningkatan jari-jari sebesar dr disebabkan oleh tekanan excess didalam gelembung. Energi yang diberikan oleh tekanan excess adalah 4pr2Pdr. Dalam peristiwa ini energinya diserap sebagai energi permukaan, maka :
 
 
Percobaan ini menggunakan alat seperti pada gambar :      

Dua pipa gelas B dan C yang mempunyai jari-jari r1 dan r2 masing-masing dimasukkan kedalam cairan A dan panjang pipa B dan C yang masuk kedalam cairan sama.
Gelembung-gelembung dapat dibentuk pada B dan C yang dengan membuka kran E. Kalau pipa gelas B dibuka, maka gelembung akan terbentuk pada B saja. Kalau G ditutup maka gelembung akan terjadi pad ujung C dari cairan. Tekanan diukur pada D, dan perbedaan tekanan pada B dan C dapat dilihat pada D. disini perbedaan tekanan yang diamati adalah perbedaan tekanan maksimum. Tekanan yang diperoleh itu tidak berasal dari  tekanan gelembung saja, melainkan ada sumber lain, yaitu tekanan hidrostatis.
 
Dimana :
d = Berat jenis cairan.
h  = Panjang pipa gelas masuk kedalam cairan
g  = Tetapan gravitasi


Kalau ada dua pipa gelas maka kita dapat menulis sebagai berikut :
 untuk pipa gelas B
 untuk pipa gelas C
atau :
      
P1 dan P2 dapat dilihat pada manometer dan k = tetapan alat.

V.   CARA KERJA
? Ditentukan jumlah deterjen yang harus ditimbang untuk membuat larutan deterjen  0,05 %, 0,10 % dan 0,15 %,
? Ditimbang sejumlah deterjen 0,25 gr (0,05%) ; 0,50 gr, (0,10%) ; 0,75 gr (0,15%) dan 1,00 gr (0,20%) dan masing-masing dilarutkan didalam 500 ml air didalam gelas kimia 600 ml,
? Dipasang alat Sugden seperti pada gambar diatas
? Dimasukkan aquadest kedalam botol leher tiga yang tingginya sampai melewati pipa gelas, untuk mendapatkan harga k
? Diatur agar tekanan dalam keadaan setimbang.
? Ditututup pipa yang berdiameter besar, kemudian membuka kran  perlahan-lahan, dan mengatur gelembung yang keluar dari pipa yang berdiameter paling kecil. 
? Dicatat perbedaan tekanan maksimum yang terjadi pada manometer.
? Dibuka kran pipa yang besar dan laju aliran alir tetap dibiarkan sama, kemudian mencatat perbedaan tekanan yang terjadi pada manometer.
? Aquadest diganti dengan larutan deterjen rinso 0,05 %, 0,10 %, 0,15 % dan 0,20%
? Dihitung tegangan permukaan untuk masing-masing larutan.
? Membuat kurva tegangan permukaan (g) sebagai fungsi konsentrasi deterjen.



VII. DATA PENGAMATAN
NO
PEREAKSI
SUHU
MANOMETER
P1 ( mm Hg )
P1 ( mm Hg )
1
Aquadest
30 °C
( 3,30 – 0,20 )
( 2,90 – 0,50 )
2
Rinso 0,05 %
30 °C
( 4,40 – 0,90 )
( 4,00 – 0,60 )
3
Rinso 0,10 %
30 °C
( 4,50 – 1,05 )
( 4,10 – 0,60 )
4
Rinso 0,15 %
30 °C
( 4,30 – 0,90 )
( 4,00 – 0,50 )
5
Rinso 0,20 %
30 °C
( 4,50 – 1,00 )
( 4,10 – 0,10 )

? Aquadest         =    [ P1 = (3,30 – 0,20)  = 3,10 cm ] ; [ P2 = (2,90 – 0,50) = 2,40 cm ] 
? Rinso 0,05 %    =    [ P1 = (4,40 – 0,90)  = 3,50 cm ]  ;[ P2 = (4,00 – 0,60) = 3,40 cm ]
? Rinso 0,10 %    =    [ P1 = (4,50 – 1,05)  = 3,45 cm ]   ;[ P2 = (4,10 – 0,60) =  3,50 cm ]
? Rinso 0,15 %    =    [ P1 = (4,30 – 0,90)  = 3,40 cm ]  ;[ P2 = (4,00 – 0,50) = 3,50 cm ]
? Rinso 0,20 %    =    [ P1 = (4,50 – 1,00)  = 3,50 cm ]   ;[ P2 = (4,10 – 0,70) =  4,00 cm ]

VIII.PERHITUNGAN
? Menentukan tetapan k :
g         =      k  x  ( P1 – P2 )
k  =     
      =   
      =       =    101,686 Dyne cm-2

? Menentukan tegangan permukaan (g) larutan deterjen 0,05 % :
g         =  k  x  ( P1 – P2 )
g         =  101,686 Dyne cm-2  x  ( 3,50 cm – 3,40 cm )
g         =  101,686 Dyne cm-2  x  0,10 cm
g         =  10,1686 Dyne cm-1


? Menentukan tegangan permukaan (g) larutan deterjen 0,10 % :
g         =  k  x  ( P1 – P2 )
g         =  101,686 Dyne cm-2  x  ( 3,50 cm – 3,45 cm )
g         =  101,686 Dyne cm-2  x  0,05 cm
g         =  5,0843 Dyne cm-1

? Menentukan tegangan permukaan (g) larutan deterjen 0,15 % :
g         =  k  x  ( P1 – P2 )
g         =  101,686 Dyne cm-2  x  ( 3,50 cm – 3,40 cm )
g         =  101,686 Dyne cm-2  x  0,10 cm
g         =  10,1686 Dyne cm-1

? Menentukan tegangan permukaan (g) larutan deterjen 0,20 % :
g         =  k  x  ( P1 – P2 )
g         =  101,686 Dyne cm-2  x  ( 4,00 cm – 3,50 cm )
g         =  101,686 Dyne cm-2  x  0,5 cm
g         =  50,8430 Dyne cm-1

IX.  PEMBAHASAN
   Pada percobaan ini kami menentukan efek yang ditimbulkan dari deterjen terhadap tegangan permukaan dengan menvariasikan konsentrasi dari deterjen. Untuk mengetahui efek tersebut perlu dibuat suatu kurva hubungan antara tegangan permukaan terhadap konsentrasi deterjen. Namun dilihat dari hasil  yang diperoleh nampak masih terdapat kesalahan dalam melakukan percobaan ini kesalahan ini mungkin saja ditimbulkan oleh pengamatan yang tidak tepat saat mengamati gelembung yang keluar dari pipa kaca, atau mungkin juga akibat kurang tepatnya konsentrasi deterjen yang dibuat serta letak manometer yang tidak seimbang sehingga jelas terlihat pada kurva pada saat konsentrasi 10 % pengaruhnya kepada tegangan permukaan turun dimana seharusnya semakin tinggii konsentrasinya, tegangan permukaannya meningkat, tetapi ini terjadi sebaliknya.
X.      JAWABAN PERTANYAAN
? Efek deterjen terhadap tegangan permukaan :
Deterjen dapat mempengaruhi besar kecilnya tegangan permukaan, ini dapat dilihat dari banyak sedikitnya konsentrasi dari deterjen tersebut. Atau dengan kata lain makin tinggi konsentrasi deterjen maka makin rendah tegangan permukaannya, sebaliknya makin rendah konsentrasi deterjen maka tegangan permukaan semakin tinggi.
                                                  
XI.    KESIMPULAN
? Tetapan k = 101,686 Dyne cm-2
? Tegangan permukaan (g) larutan deterjen 0,05 % = 10,1686 Dyne cm-1
? Tegangan permukaan (g) larutan deterjen 0,10 %   =   5,0843 Dyne cm-1
? Tegangan permukaan (g) larutan deterjen 0,15 %   =  10,1686 Dyne cm-1
? Tegangan permukaan (g) larutan deterjen 0,20 % = 50,8430 Dyne cm-1

XII. DAFTAR PUSTAKA
? Tony Bird, “ Penuntun Praktikum Kimia Fisika untuk Universitas “,                PT Gramedia, Jakarta, 1987.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar