Nama
: Exsa Apriansyah Apriansyah Ritonga
NIM
: 03111002058 03111002058
Shift
:B
Kelompok
:4
PENERAPAN TEGANGAN PERMUKAAN DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI “ANTISEPTIK”
Tegangan permukaan adalah gaya yang diakibatkan oleh suatu benda yang bekerja pada permukaan zat cair sepanjang permukaan yang menyentuh benda itu. Molekulmolekul cairan yang berada dibagian fase cairan seluruhnya akan dikelilingi oleh molekulmolekul dengan gaya tarik-menarik yang sama ke segala arah sehingga resultan gaya sama dengan nol lain halnya dengan molekul-molekul cairan pada permukaan. Molekul-molekul itu disebelah bawah dikelilingi oleh molekul-molekul cairan sedangkan dibagian atas oleh molekul-molekul dan fasa uap sehingga gaya tarik kebawah lebih besar dari gaya tarik keatas. Hal ini menimbulkan sifat kecenderungan untuk memperkecil luas permukaan. Tegangan permukaan
didefinisikan
sebagai gaya
F persatuan
panjang L yang bekerja
tegak lurus pada setiap garis di permukaan fluida.
F
L
Permukaan fluida yang berada dalam keadaan tegang meliputi permukaan luar dan dalam (selaput cairan sangat tipis tapi masing jauh lebih besar dari ukururan satu molekul pembentuknya), sehingga untuk cincin dengan keliling L yang diangkat perlahan dari permukaan fluida, besarnya gaya F yang dibutuhkan untuk mengimbangi gaya-gaya permukaan fluida 2 L dapat ditentukan dari pertambahan pertambahan panjang pegas halus penggantung cincin (Dinamometer). Sehingga tegangan permukaan fluida memiliki nilai sebesar,
dimana,
F
2 L
= tegangan permukaan (N/m)
F = gaya (Newton) L = panjang permukaan selaput fluida (m)
Nama
: Exsa Apriansyah Ritonga
NIM
: 03111002058
Shift
:B
Kelompok
:4
Faktor yang mempengaruhi tegangan permukaan adalah
Densitas Densitas atau massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumenya.Semakin tinggi densitas cairan maka semakin tinggi harga tegangan permukaannya
Konsentrasi Solut yang ditambahkan kedalam larutan akan menurunkan tegangan muka, karena mempunyai konsentrasi dipermukaan yang lebih besar daripada didalam larutan
Suhu Semakin tinggi suhu semakin rendah harga tegangan permukaannya
Viskositas Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan di dalam fluida. Makin besar viskositas suatu fluida, maka makin sulit suatu fluida mengalir dan makin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut. Di dalam zat cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi antara molekul zat cair.Semakin tinggi viskositas cairan semakin tinggi tegangan permukaannnya
Salah satu penerapan dari tegangan permukaan adalah antiseptik. Antiseptik atau germisida adalah senyawa kimia yang digunakan untuk membunuh atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme pada jaringan yang hidup seperti pada permukaan kulit dan membran mukosa. Antiseptik berbeda dengan antibiotik dan disinfektan, yaitu antibiotik digunakan untuk membunuh mikroorganisme di dalam tubuh, dan disinfektan digunakan untuk membunuh mikroorganisme pada benda mati. Hal ini disebabkan antiseptik lebih aman diaplikasikan pada jaringan hidup, daripada disinfektan. Penggunaan disinfektan lebih ditujukan pada benda mati, contohnya wastafel atau meja. Namun, antiseptik yang kuat dan dapat mengiritasi jaringan kemungkinan dapat dialihfungsikan menjadi disinfektan contohnya adalah fenol yang dapat digunakan baik sebagai antiseptik maupun disinfektan. Penggunaan antiseptik sangat direkomendasikan ketika terjadi epidemi penyakit karena dapat memperlambat penyebaran penyakit.Kita bisa melihatnya saat kita tergores atau memiliki luka. Teteskan antiseptik atau obat luka pada luka tersebut. Awalnya tetesan dari obat tersebut berbentuk bulat, namun setelah didiamkan obat tersebut
Nama
: Exsa Apriansyah Ritonga
NIM
: 03111002058
Shift
:B
Kelompok
:4
meresap masuk kedalam luka tersebut dan mengering. Coba kita bandingkan dengan air. Teteskan air pada kulit kita. Awalnya tetesan air tersebut sama dengan tetesan obat tadi yang berbentuk bulat. Setelah didiamkan ternyata tetesan air tersebut tetap cenderung berbentuk membulat dan tidak meresap. Mengapa demikian? Ini dikarenakan tegangan permukaan dari antiseptik lebih kecil daripada tegangan permukaan dari air. Didalam antiseptik tersebut terdapat zat yang menyebabkan tegangan permukaan antiseptik tersebut menurun. Zat tersebut berupa fenol dan sabun. Fenol berupa larutan jernih, tidak mengiritasi kulit dan dapat digunakan untuk membersihkan alat yang terkontaminasi oleh karena tidak dapat dirusak oleh zat organik. Zat ini bersifat virusidal dan sporosidal yang lemah. Namun karena sebagian besar bakteri dapat dibunuh oleh zat ini, banyak digunakan di rumah sakit dan laboratorium. Fenol juga memiliki sifat tegangan permukaan yang rendah. Sabun bertindak terutama sebagai agen akti-permukaan, yaitu menurunkan tegangan permukaan. Efek mekanik ini penting karena bakteri bersama minyak dan partikel lain, menjadi terjaring dalam sabun dan dibuang melalui proses pencucian. Selain itu, masuknya antiseptik tersebut kedalam luka lalu mengering dipengaruhi oleh sifat kapilaritas dari antiseptik tersebut. Tegangan permukaan membuat suatu zat cair memiliki daya kapilaritas karena adanya gaya kohesi molekul-molekul yang arahnya ke dasar zat cair. Antiseptik tersebut kemudian menutupi semua permukaan luka dan meresap kedalam luka sehingga luka tersebut menjadi kering. Adapun zat yang terkandung dalam antiseptik adalah alkohol. Alkohol memiliki tegangan permukaan yang relatif lebih rendah daripada air. Untuk alasan inilah alkohol sering digunakan sebagai antiseptik di rumah sakit karena alkohol dapat membasahi semua permukaan kulit atau peralatan yang akan dibersihkan dengan lebih baik dibandingkan dengan air. Alkohol juga menguap lebih cepat dibandingkan dengan air, sehingga permukaan menjadi lebih cepat kering. Larutan alkohol juga mudah terbakar dan harus digunakan dengan hati-hati. Beberapa jenis antiseptik adalah sebagai berikut. 1. Hidrogen peroksida. Hidrogen peroksida (H2O2) adalah agen oksidasi, merupakan antiseptik kuat namun tidak mengiritasi jaringan hidup. Senyawa ini dapat diaplikasikan sebagai antiseptik pada membran mukosa. Kelemahan dari zat ini adalah harus selalu dijaga kondisinya karena zat ini mudah mengalami kerusakan ketika kehilangan oksigen. 2. Garam merkuri. Senyawa ini adalah antiseptik yang paling kuat. Merkuri klorida (HgCl) dapat digunakan untuk mencuci tangan dengan perbandingan dalam air 1:1000. Senyawa ini dapat membunuh hampir semua jenis bakteri dalam beberapa menit. Kelemahan dari
Nama
: Exsa Apriansyah Ritonga
NIM
: 03111002058
Shift
:B
Kelompok
:4
senyawa ini adalah berkemungkinan besar mengiritasi jaringan karena daya kerja antimikrobanya yang sangat kuat. 3. Asam Borat. Asam Borat merupakan antiseptik lemah, tidak mengiritasi jaringan. Zat ini dapat digunakan secara optimum saat dilarutkan dalam air dengan perbandingan 1:20. 4. Triclosan. Triclosan adalah antiseptik yang efektif dan populer, bisa ditemui dalam sabun, obat kumur, deodoran, dan lain-lain. Triclosan mempunyai daya antimikroba dengan spektrum luas (dapat melawan berbagai macam bakteri) dan mempunyai sifat toksisitas minim. Mekanisme kerja triclosan adalah dengan menghambat biosintesis lipid sehingga membran mikroba kehilangan kekuatan dan fungsinya. Semua antiseptik tersebut cenderung memiliki tekanan permukaan yang rendah agar antiseptik itu dapat menutupi permukaan kulit yang luka dan bersifat penghambat pertumbuhan bakteri. Selain pada antiseptik, tegangan permukaan juga ditemui pada prinsip kapal layar. Kapal layar memiliki berat, ukuran, dan berat jenis yang sangat besar. Lalu mengapa tidak tenggelam? Sedangkan sebuah batu kecil akan tenggelam di dalam air. Jawaban tidak tenggelamnya kapal di lautan dikarenakan desain dari permukaan dasar kapal yang memungkinkan adanya udara yang mengisi bagian dari desain dasar kapal tersebut. Pada tegangan permukaan, batas antara air dan udara cukup kuat untuk menyangga benda-benda kecil. Akibat adanya kohesi antar molekul air, benda tertentu tidak bisa menembus permukaan air / memecah air. Kapal mampu memecah tegangan permukaan air jika dasarnya berbentuk persegi, bukan lonjong di bagian permukaan seperti bentuk dasar kapal pada umumnya. Itu menjelaskan bahwa air memiliki tegangan permukaan yang relatif besar yang tidak memungkinkan atau memperkecil kemungkinan untuk terbelahnya permukaan air tersebut. Dari aplikasi ini dapat dilihat air dan udara yang ada di atasnya tidak dapat menyatu. Aplikasi ini berhubungan dengan gaya adhesi dan kohesi suatu zat cair. Adhesi adalah gaya tarik menarik antara molekul zat yang tidak sejenis. Kohesi adalah gaya tarik menarik antara molekul zat yang sejenis. Air bisa merambat naik karena adanya tarik-menarik air dengan dindingnya (adhesi) dan tarikmenarik antara air dengan air atau dinding dengan dinding (kohesi). Pengaruhnya menyebabkan miniskus cembung dan miniskus cekung, kapilaritas, dan tidak berlakunya hukum bejana berhubungan. Saat miniskus cekung, adhesi lebih besar dari kohesi. Contohnya ikatan air dengan tabung > ikatan molekul air itu sendiri. Miniskus cembung (contohnya raksa), kohesi > adhesi. Ikatan antar molekul raksa > ikatan molekul raksa dengan air. Oleh karena itu
Nama
: Exsa Apriansyah Ritonga
NIM
: 03111002058
Shift
:B
Kelompok
:4
termometer yang dipakai saat ini adalah termometer Hg, bukan air. Jika menggunakan termometer air, akan ada air yang tersisa dalam gelas jika air dijadikan termometer. Saat suhu naik air ikut naik, sementara saat suhu turun, ada air yang masih tersisa, akibat adhesi > kohesi tadi. Sementara pada raksa saat suhu naik air ikut naik dan saat suhu turun semua molekul raksa ikut turun akibat gaya tarik menarik antar molekul raksa > dari gaya tarik menarik raksa dengan dindingnya. Begitu juga dengan mangkuk yang diletakkan di atas air. Mangkuk yang terbuat dari gelas itu tidak tenggelam. Ini menunjukkan bahwa desain yang cenderung melengkung membuat suatu benda tidak tenggelam dalam air. Tapi coba lihat kalau posisi meletakkan mangkuk itu salah,maka mangkuk itu akan tenggelam ke dasar air. Semua benda yang memiliki bentuk dasar seperti itu dapat menerapkan kejadian ini. Begitu juga dengan kapal layar, apabila terdapat celah kebocoran pada dasar kapal maka udara yang berada di bawah akan naik dan menyebabkan kapal tersebut tenggelam ke dasar lautan. Selain itu coba masukkan mangkuk tersebut ke dalam air yang telah dicampur dengan sabun atau detergen. Mangkuk tersebut perlahan lahan akan masuk ke dalam menuju dasar air tersebut. Ini menunjukkan bahwa tegangan permukaan air lebih besar dari pada tegangan permukaan air yang telah dicampur dengan sabun atau detergen. Karena air yang sudah dicampur dengan sabun atau detergen mengakibatkan zat cair tersebut mengalami kenaikan suhu dan memotong ikatan kuat antara molekul air yang homogen. Tegangan permukaan zat cair memiliki peran besar di kehidupan sehari-hari. Kita dapat mengatur tegangan permukaan zat cair tersebut dengan menambahkan atau mengurangi faktor yang mempengaruhi tegangan permukaan zat cair tersebut sehingga dapat memenuhi kondisi yang kita inginkan.
DAFTAR PUSTAKA
http://www.scribd.com/doc/34668676/Laporan-Tegangan-Permukaan diakses pada 1 Oktober 2012 (20.31 WIB) Sukardjo.1997. Kimia Fisika. Jakarta: Rineka Cipta Tim Dosen Kimia Fisika I.2004.Diktat Petunjuk Praktikum Kimia Fisika I.Semarang : Lab Kimia Fisika Jurusan Kimia FMIPA UNNES.
