Hi guys, hari ini aku mau posting daftar pustaka praktikum tentang viskometri nih. Nggak usah kebanyakan ngomong, langsung lihat aja nih. :)
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.
ŋ = viskositas cairan
V = total volume cairan
t = waktu yang dibutuhkan untuk mencair
p = tekanan yang bekerja pada cairan
L = panjang pipa
(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.
Cara-cara penentuan
viskositas
(Bird,1993).
a. 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.
(Respati,1981).
Berdasarkan
hukum Heagen Poisuille :
Untuk air :
Untuk air :
Ŋair = πρr4
. ta . pa.g.h / ( 8VL)
Secara
umum berlaku :
Ŋx
= πρr4 . tx . px.g.h / ( 8VL)
Jika
air digunakan sebagai pembanding, maka :
Ŋx
/ ŋair = tx.ρx / taρa
(Respati,1981)
b.
Viskometer hoppler
Pada
viscometer ini yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sebuah bola logam
untuk melewati cairan setinggi tertentu. Suatu benda karena adanya gravitasi
akan jatuh melalui medium yang berviskositas (seperti cairan misalnya), dengan
kecepatan yang semakin besar sampai mencapai kecepatan maksimum. Kecepatan
maksimum akan tercapai bila gravitasi sama dengan fictional resistance medium.
(Bird,1993).
Berdasarkan hukum stokes pada
kecepatan bola maksimum, terjadi keseimbangan sehingga : gaya gesek = gaya
berat, gaya Archimedes :
6πrVmax
= 4/3 r3 (ρbola – ρcair) g
Ŋ
= { 2/g r3 (ρbola – ρcair) g } / Vmax
Vmax
= h / t
dimana
: t = waktu jatuh bola pada ketinggian h
Dalam
percobaan ini dipakai cara relative terhadap air, harganya :
Ŋa
= [ 2/g r2 (ρa – ρ1) g ta ] / h
Ŋx
= [ 2/g r2 (ρx– ρ1) g tx ] / h
Ŋx/
Ŋa = [ (ρx – ρ1) g tx ] / [ (ρa – ρ1)
g ta ]
c.
Viscometer cup dan Bob
Prinsip kerjanya sampel digeser
dalam ruangan antara dinding luar Bob
dan dinding dalam dari cup dimana bob masuk persis ditengan-tengah. Kelemahan
viscometer ini adalah terjadinya aliran sumbat yang disebabkan gesekan yang
tinggi disepanjang keliling bagian tube sehingga menyebabkan penemuan konsentrasi. Penurunan konsentrasi ini menyebebkan bagian tengah zat yang
ditekan keluar memadat. Hal ini disebut aliran sumbat.
(Bird, 1993).
d.
Viskometer Cone dan Plate
Cara
pemakaiannya adalah sampek yang ditempatkan di tengah-tengah papan, kemudian
dinaikkan hingga posisi dibawah kerucut. Kerucut digerakkan oleh motor dengan
bermacam kecepatan dan sampelnya digeser didalam ruang sempit antara papan yang
diam dan kemudian kerucut yang berputar.
(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.
(Bird, 1993).
Fluida
yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air. Sebaliknya,
fluida yang lebih kental biasanya lebih sulit mengalir, contohnya minyak
goreng, oli, madu, dan lain-lain. Hal ini bias dibuktikan dengan menuangkan air
dan minyak goreng diatas lanyai yang permukaannya miring. Pasti hasilnya air
lebih cepat mengalir dari pada minya goreng atau oli. Tingkat kekentalan suatu
fluida juga bergantung pada suhu.
Semakin tinggi suhu zat cair, semakin kurang kental zat cair tersebut. Misalnya
ketika ibu menggoreng ikan di dapur, minyak goreng yang awalnya kental, berubah
menjadi lebih cair ketika dipanaskan. Sebaliknya, semakin tinggi suhu suatu zat
gas, semakin kental zat gas tersebut.
Perlu
diketahui bahwa viskositas atau kekentalan hanya ada pada fluida rill (rill =
nyata). Fluida rill / nyata adalah fluida yang kita jumpai dalam kehidupan
sehari-hari, seperti air sirup, oli, asap knalpot, dan lainnya. Fluida rill
berbeda dengan fluida ideal. Fluida ideal sebenarnya tidak ada dalam kehidupan
sehari-hari. Fluida ideal hanya model yang digunakan untuk membantu kita dalam
menganalisis aliran fluida (fluida ideal ini yang kita pakai dalam pokok
bahasan fluida dinamis)
(Bird, 1993).
Satuan
system internasional (SI) untuk koifisien viskositas adalah Ns/m2 =
Pa.S (pascal sekon). Satuan CGS (centimeter gram sekon) untuk SI koifisien
viskositas adalah dyn.s/cm2 = poise (p). Viskositas juga sering dinyatakan dalam sentipolse (cp). 1 cp =
1/1000 p. satuan poise digunakan untuk mengenang seorang Ilmuwan Prancis,
almarhum Jean Louis Marie Poiseuille.
1
poise = 1 dyn. s/cm2 = 10-1 N.s/m2
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).
Berdasarkan hukum stokes dengan
mengamati jatuhnya benda melalui medium zat cair yang mempunyai gaya gesek yang
makin besar bila kecepatan benda jatuh makin besar π = 2r.2d – dm.g.9.s.t (1+2,
4rR). Ketererangan cairan, g = gaya gravitasi, s = jarak jatuh (a – ob), t =
waktu bola jatuh, r = jari-jari tabung viskosimeter (Anekcheiftein,2010)
Persamaan Navier-stokes (dinamakan
dari daude Louis Navier dan Gorge Gabriel Stokes), adalah serangkaian persamaan
yang menjelaskan pergerakan dari suatu fluida seperti cairan dan gas.
Persamaan-persamaan ini menyatakan bahwa perubahan dalam momentum (percepatan)
partikel-partikel fluida yang bergantung hanya kepada gaya viskos tekanan
eksternal yang bekerja pada fluida. Kita dapat mengembangkan persamaan gerakan
untuk fluida, nyata dengan memperhatikan gaya-gaya yang bekerja pada suatu
elemen kecil fluida. Penurunan persamaan ini, yang disebut persamaan
Navier-stokes.
(Streeter, 1996).
Definisi Piknometer
Piknometer
adalah alat yang digunakan untuk mengukur nilai massa jenis atau densitas dari
fluida. Berbagai macam fluida yang diukur massa jenisnya, biasanya dalam
praktikum yang diukur adalah massa jenis oli, minyak goreng, dan lain-lain.
Piknometer itu terdiri dari 3 bagian, yaitu tutup pikno, lubang, gelas atau
tabung ukur. Cara menghitung massa fluida yaitu dengan mengurangkan massa pikno
berisi fluida dengan massa pikno kosong. Kemudian di dapat data massa dan
volume fluida, sehingga tinggal menentukan nilai cho/massa jenis (ρ) fluida
dengan persamaan = cho (ρ) = m/v
(Whille, 1988).
Faktor-faktor yang mempengaruhi
viskositas :
1.
Suhu
Viskositas
berbanding terbalik dengan suhu. Jika suhu naik maka viskositas akan turun, dan
begitu sebaliknya. Hal ini disebabkan karena adanya gerakan partikel-partikel
cairan yang semakin cepat apabila suhu ditingkatkan dan menurun kekentalannya.
2.
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.
3.
Berat molekul solute
Viskositas
berbanding lurus dengan berat molekul solute. Karena dengan adanya solute yang
berat akan menghambat atau member beban yang berat pada cairan sehingga
manaikkan viskositas.
4.
Tekanan
Semakin tinggi
tekanan maka semakin besar viskositas suatu cairan.Referensi:
Bird,
Tony. 1993. Kimia Fisik Untuk
Universitas. Jakarta : PT Gramedia
Dudgale.
1986. Mekanika Fluida Edisi 3.
Jakarta : Erlangga
Respati,
H. 1981. Kimia Dasar Terapan Modern. Jakarta
: Erlangga
Streeter, Victol L dan E. Benjamin While. 1996. Mekanika Fluida Edisi Delapan jilid I. Jakarta
: Erlangga
While,
Frank.M. 1988. Mekanika Fluida edisi ke-2
jilid I. Jakarta : Erlangga
Tidak ada komentar:
Posting Komentar