1.
Tujuan
? Kita dapat menentukan angka kekentalan
(viskositas) relatif suatu zat cair dengan menggunakan air sebagai pembanding.
? Kita dapat menimbulkan pengaruh termometer
terhadap viskositas cairan.
? Dapat menggunakan alat viskositas.
II. Perincian kerja
? Menentukan diameter bola.
? Menentukan viskositas relatif Aquadest, Ethanol,
Gliserol, dan Solar
III. ALAT yang DIPAKAI DIGUNAKAN
? Viskositas Meter / Hopler 1 Buah
? Viskositas Otswold 1 Buah
? Termostat 1
Buah
? Bola Viskositas Kaca 1 Buah
? Piknometer 1Buah
? Mikrometer 1 Buah
? Stop Watch 1
Buah
? Corong Kaca 1
Buah
?
Bola Isap 1 Buah
?
Gelas Kimia 100
ml 1 Buah
?
Gelas Kimia
400 ml 1 Buah
?
Gelas Kimia
600 ml 1 Buah
?
Pipet Volume
10 ml 1 Buah
?
Pipet ukur 25
ml 1 Buah
?
Selang Karet 1 Buah
?
Labu Semprot 1 Buah
IV. BAHAN
yang DIGUNAKAN
? Aquadest
? Etanol
? Gliserol
? Solar
V. Dasar
Teori
Viskositas suatu cairan murni atau larutan
merupakan indeks hambatan alir 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 dan
gas.
Menurut hukum Poiseuille, jumlah volume cairan yang mengalir melalui pipa
per satuan waktu dirumuskan dengan persamaan :
Dimana : h = Viskositas Cairan
V = Volume
total cairan
t = Waktu
yang dibutuhkan cairan dengan V mengalir melalui viscometer
P = Tekanan
yang bekerja pada cairan
R = Jari-jari
tabung
L = Tengang
pipa
Persamaan ini juga berlaku untuk gas
Ada beberapa viskometer yang digunakan untuk
menentukan viskositas suatu larutan yaitu :
? Viskometer Oswald
; Untuk menentukan laju aliran
kuat kapiler
? Viskometer Hoppler ; Laju bola dalam cairan
? Gaya yang diperlukan untuk memutar satu dari dua
silinder yang konsentris pada kecepatan sudut tertentu.
Viskometer Oswald
Pada viskometer Oswald yang diukur adalah waktu yang
dibutuhkan oleh sejumlah cairan tertentu untuk mengalir melalui pipa kapiler
dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri.
Pengukuran viskositas ini digunakan pembanding air.
Hal ini dimasukkan untuk mengurangi kesalahan pengukuran nilai. Dengan
menggunakan persamaan :
Sehingga :
Dimana :
P = r x Konstanta
r= Density
Viskometer Hoppler
Pada viskometer Hoppler yang diukur waktu yang
dibutuhkan oleh sebuah bola untuk melewati cairan pada jarak atau tinggi
tertentu. Karena adanya gravitasi benda yang jatuh melalui medium yang
berviskositas dengan kecepatan yang semakin besar sampai mencapai kecepatan
maksimum. Kecepatan maksimum akan dicapai bila gaya gravitasi (g) sama dengan
gaya tahan (frictional resistance) untuk benda yang berbentuk bola oleh stokes
dirumuskan :
f = 6 p h r V
Dimana : f = Frictional resistance
η
= Viskositas
r = Jari-jari bola
V
= Kecepatan
Pada kesetimbangan gaya kebawah (m – mo) g = f
sehingga
6 p r V h = (m – mo) g
Dimana : m = Massa bola logam
mo = Massa
cairan yang dipindahkan oleh bola logam
g = Konstanta
grafitasi
Kebanyakan cairan viskositasnya turun dengan
naiknya suhu dan meningkat dengan naiknya tekanan. Menurut “teori
lubang” terdapat kekosongan didalam cairan dan molekul bergerak secara
kontiniu kedalam kekosongan ini, sehingga kekosongan akan bergerak keliling.
Proses ini menyebabkan aliran, tetapi memerlukan energi karena ada energi
pengaktifan yang harus dipunyai suatu molekul agar dapat bergerak kedalam
kekosongan. Pada suhu tinggi energi pengaktifan lebih, sehingga cairan lebih mudah
mengalir pada suhu tinggi. Hubungan antara suhu dan viskositas ini oleh Carransio
pada tahun 1913 mengajukan persamaan :
A = Konstanta
ΔE = Energi
aktivasi untuk aliran viskositas
Bila diplotkan dengan log
η sebagai sumbu y dan 1/T sebagai sumbu x, akan diperoleh garis lurus sebagai
contoh :
Sedang untuk viskositas gas bertambah bila suhu
naik, dan tidak tergantung pada tekanan. Dalam percobaan ini yang akan
dilakukan adalah Viskometer Hoppler, dengan menggunakan bola jatuh.
VI. Prosedur
Kerja
? Menentukan viskositas cairan dengan cara Oswald
Ø Dimasukkan aquadest kedalam pipa kapiler.
Ø Dihisap aquadest dengan menggunakan bola isap,
kemudian aquadest dijatuhkan.
Ø Dijalankan stop watch saat aquadest berada pada
tanda batas paling atas dan menghentikan stop watch pada saat aquadest telah
sampai pada tanda batas paling bawah.
Ø Dilakukan hal yang sama untuk Etanol, Gliserol dan
Solar.
? Menentukan viskositas cairan dengan cara Hoppler
Ø Ditentukan massa jenis bola dan massa jenis zat
cair.
Ø Dimasukkan Ethanol kedalam tabung miring
Ø Temperatur diset 23°C, dengan cara menambahkan bongkahan-bongkan es ke
dalam bak penampungan air termostat.
Ø Dimasukkan bola kedalam tabung miring. Menjalankan
stopwatch pada saat bila telah sampai pada tanda paling atas, dan menghentikan
stopwatch pada saat bola mencapai tanda paling bawah.
Ø Dicatat waktu yang dibutuhkan bola untuk sampai
dari tanda paling atas sampai tanda paling bawah.
Ø Dibalik tabung kemudian kembali menghitung waktu
yang dibutuhkan oleh bola untuk jatuh dari tanda paling atas sampai tanda
paling bawah.
Ø Percobaan diatas diulangi dengan mengubah suhu 23°C dengan suhu 18°C, 13°C, 8°C dan 3°C
? Menentukan berat jenis cairan
Ø Menimbang piknometer kosong, kemudian menimbang piknometer
berisi aquades
Ø Mengukur suhu aquadest
Ø Menimbang piknometer berisi etanol
Ø Untuk gliserol, menimbang tabung berskala berisi
gliserol.
VII. Data Pengamatan
? Viskositas Hoppler
|
No
|
Suhu
|
Waktu (1)
|
Waktu (2)
|
Waktu rata-rata
|
|
1
|
5°C
|
31 detik
|
31 detik
|
314,0
detik
|
|
2
|
10°C
|
26 detik
|
26 detik
|
264,0 detik
|
|
3
|
15°C
|
22 detik
|
22 detik
|
224,0 detik
|
|
4
|
20°C
|
19 detik
|
19 detik
|
197,0 detik
|
|
5
|
25°C
|
17 detik
|
17 detik
|
172,5 detik
|
? Untuk Viskositas Oswald
|
No
|
Nama Zat
|
Waktu
|
|
1
|
Air
|
0,35
|
|
2
|
Alkohol
|
0,80
|
|
3
|
Minyak Kelapa
|
23
|
|
4
|
Solar
|
22,3
|
? Berat jenis Zat cair
Ø Berat Piknometer kosong = 29,3645 gram
Ø Berat piknometer +
Aquadest = 53,9777 gram
Ø Berat Piknometer +
Minyak kelapa = 51,8985 gram
Ø Berat Piknometer +
Alkohol =
51,5015 gram
Ø Berat Berat Tabung reaksi + Solar = 50,8344 gram
Ø Berat Tabung reaksi Berskala = 21,9213 gram
Ø Suhu penimbangan aquadest = 31°C
VIII. Perhitungan
Volume Piknometer = 
= 
= 24,7284 cm3
Berat jenis zat cair = 
? Berat jenis air =
=
0,99534 gr/cm3
? Berat jenis Minyak Kelapa = 
=
0,904 gr/cm3
? Berat jenis Alkohol =
=
0,8952 gr/cm3
? Berat jenis Solar =
=
0,8682 gr/cm3
h relatif = 
? h relatif Air =
=
1 mPa.s
? h relatif Alkohol =
=
2,0058 mPa.s
? h relatif Minyak Kelapa = 
=
59,7 mPa.s
? h relatif Solar =
=
55,58 mPa.s
? Viskositas Hoppler
|
No
|
Suhu
|
Waktu
|
Berat Etanol
|
BJ Air
|
|
1
|
5°C
|
314,0 detik
|
51,7834 – 29,3645 gr = 22,4189 gr
|
0,99996 gr/cm3
|
|
2
|
10°C
|
264,0
detik
|
51,7832 – 29,3645 gr = 22,4187 gr
|
0,99970 gr/cm3
|
|
3
|
15°C
|
224,0
detik
|
51,7003 – 29,3645 gr = 22,3358 gr
|
0,99910 gr/cm3
|
|
4
|
20°C
|
197,0
detik
|
51,6439 – 29,3645 gr = 22,2794 gr
|
0,99820 gr/cm3
|
|
5
|
25°C
|
172,5
detik
|
51,5308 – 29,3645 gr = 22,1663 gr
|
0,99704 gr/cm3
|
? Volume piknometer 5°C = 
= 24,6142 cm3
? BJ pada 5°C = 
=
0,9108
gr/cm3
? Volume piknometer 10°C = 
= 24,6102
cm3
? BJ pada 10°C = 
= 0,9106 gr/cm3
? Volume piknometer 15°C = 
= 24,6354 cm3
? BJ pada 15°C = 
= 0,9067 gr/cm3
? Volume piknometer 20°C = 
=
24,6576 cm3
? BJ pada 20°C = 
=
0,9036 gr/cm3
? Volume piknometer 25°C = 
=
24,6863 cm3
? BJ pada 25°C = 
=
0,8979 gr/cm3
h = K x (r bola - r cairan ) x t
? h 5°C =
0,4 mpa.s Cm3/g.s x (2,2 gr/cm3 – 0,9108 gr/cm3) x 314
s
= 161,92 mPa.s
? h 10°C =
0,4 mpa.s Cm3/g.s x (2,2 gr/cm3 – 0,9106 gr/cm3) x 264
s
= 136,16 mPa.s
? h 15°C =
0,4 mpa.s Cm3/g.s x (2,2 gr/cm3 – 0,9067 gr/cm3) x 224
s
= 115,90 mPa.s
? h 20°C =
0,4 mpa.s Cm3/g.s x (2,2 gr/cm3 – 0,9036 gr/cm3) x 197
s
= 102,16 mPa.s
? h 25°C =
0,4 mpa.s Cm3/g.s x (2,2 gr/cm3 – 0,8979 gr/cm3) x
172,5 s
= 89,94 mPa.s
VKinematik = 
? V5°C 
= 177,12
mm2 s-1
= 177,12
mm2 s-1
? V10°C 
= 149,53
mm2 s-1
= 149,53
mm2 s-1
? V15°C 
= 127,83
mm2 s-1
= 127,83
mm2 s-1
? V20°C 
= 113,06
mm2 s-1
= 113,06
mm2 s-1
? V25°C 
= 100,06
mm2 s-1
= 100,06
mm2 s-1
? Data untuk pembuatan grafik
|
No
|
h
|
Waktu
|
1/T
|
Log
h
|
|
1
|
161,92 mPa.s
|
314,0
detik
|
3,2
x 10-3
|
2,2093
|
|
2
|
136,16 mPa.s
|
264,0
detik
|
3,8
x 10-3
|
2,1340
|
|
3
|
115,90 mPa.s
|
224,0
detik
|
4,5
x 10-3
|
2,0640
|
|
4
|
102,16 mPa.s
|
197,0
detik
|
5,1
x 10-3
|
2,0093
|
|
5
|
89,84 mPa.s
|
172,5
detik
|
5,8
x 10-3
|
1,9535
|
Dimana :
y = b + ax
y = 2,512015 - 97,7668x
Dari grafik diperoleh :
Slope = 
-D Evis = Slope
x 2,303 x
0,082
-D Evis = - 97,7668 x 2,303
x 0,082
-D Evis = -18,46
D Evis = 18,46
IX. Pembahasan
? Didalam percobaan ini kemungkinan hasil yang didapat berbeda jika
dibandingkan hasil secara teoritis, kesalahan-kesalahan tersebut kemungkinan
disebabkan oleh :
Ø Adanya gelembung udara pada saat penentuan viskositas zat cair
tersebut.
Ø Kekurang telitian mata saat melihat gerakan bola dari tanda paling
atas sampai tanda paling bawah.
Ø Pada saat dilakukan percobaan Oswald cairan yang dimasukkan kedalam
alat viskometer sudah tidak murni lagi karena adanya zat-zat cair lain yang
masih berada dalam alat tersebut.
Ø Kesalahan dalam menghitung hasil.
? Secara numerik harga viskositas zat cair besar,
dan harga itu berkurang dengan cepat bila temperatur bertambah. Gejala
viskositas disebabkan oleh berpindahnya momentum akibat tumbukan antara
molekul-molekul yang bergerak secara acak dari lapisan yang satu kelapisan lain
yang berbeda kecepatan. Perpindahan momentum ini terdapat dalam zat cair,
meskipun biasanya tersamar dibalik medan-medan gaya interaktif antara
molekul-molekul zat cair yang tersusun rapat. Kerapatan zat cair mempunyai
sifat sedemikian sehingga jarak pisah antarmolekul rata-rata tidak jauh berbeda
dari rentang efektif medan-medan gaya semacam itu.
? Tekanan sangat berpengaruh terhadap viskositas zat
cair, dimana makin besar tekanan maka viskositas makin tinggi pula. Selain
tekanan temperatur juga sangat berpengaruh terhadap viskositas zat cair, dimana
viskositas zat cair akan berkurang dengan meningkatnya temperatur.
? Dalam percobaan ini kita menentukan viskositas
dari Aquadest, Ethanol, Gliserol dan Solar. Dimana dalam penentuan viskositas
cairan diperoleh suatu data yang menyatakan hubungan antara temperatur dan
viskositas cairan. Dari data diperoleh makin tinggi suhu maka waktu yang
dibutuhkan oleh bola untuk jatuh dari batas paling atas sampai batas paling
bawah semakin cepat. Atau dengan kata lain makin tinggi suhu maka viskositas
cairan akan semakin kecil. Ini dapat kita lihat dari grafik.
|
X. Kesimpulan
? Viskositas berbanding lurus dengan waktu dan berbanding terbalik
dengan temperatur, dimana semakin rendah temperaturnya maka akan viskositasnya
semakin tinggi, sedangkan waktu yang dibutuhkan zat cair untuk mengalir semakin
besar
? Untuk Viskometer Hoppler
BJ zat cair = 
, didapatkan bahwa :
, didapatkan bahwa :
? η pada suhu 5°C = 161,92 mPa.s C,
dengan log η = 177,12 mm2/s
? η pada suhu 10°C = 136,16 mPa.s C, dengan log η = 149,53
mm2/s
? η pada suhu 15°C = 115,90 mPa.s C, dengan log η = 127,83
mm2/s
? η pada suhu 20°C = 102,16 mPa.s C,
dengan log η = 103,06 mm2/s
? η pada suhu 25°C = 89,94 mPa.s C, dengan log η = 100,06
mm2/s
? ΔEvis = 18,46
? Untuk Viskometer Oswald
BJ air = 
didapatkan bahwa pada
suhu 31°C angka kental relatif beberapa cairan
sebagai berikut :
didapatkan bahwa pada
suhu 31°C angka kental relatif beberapa cairan
sebagai berikut :
? h relatif Air =
1 mPa.s ;
Waktu = 0,35
s
? h relatif Alkohol =
2,0058 mPa.s
; Waktu = 0,80
s
? h relatif Minyak Kelapa = 59,7 mPa.s ; Waktu = 23,00 s
? h relatif Solar = 55,58 mPa.s ;
Waktu = 22,30 s
XI. Jawaban
Pertanyaan
?
Viskositas = Indeks
hambatan alir yang dimiliki oleh suatu zat alir pada kondisi tertentu
?
Cara-cara
menentukan Viskositas :
Ø Viskometer Oswald - Untuk
menentukan laju aliran kuat kapiler
Ø Viskometer Hoppler - Laju
bola dalam cairan
?
Faktor-faktor
yang mempengaruhi viskositas :
Ø Temperatur
Ø Volume cairan
Ø Waktu
Ø Tekanan
?
Pengaruh suhu
terhadap viskositas cairan :
Viskositas cairan berkurang dengan meningkatnya
temperatur atau dengan kata lain makin tinggi temperatur maka viskositas cairan
akan mengecil dan sebaliknya makin
rendah temperatur maka semakin besar viskositas cairan.
XII. Daftar
Pustaka
? Daniels Cs (Terjemahan N M Surdia) : Kimia Fisika
jilid 2, edisi 5, Erlangga, Jakarta 1984.
fanduel on youtube.com and play the Fanduel online betting
BalasHapusFanduel online betting is the most popular sports betting platform that has made this sportsbook a mp3 juice very popular. The sportsbook also offers sports