LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK II
Viskositas Cairan Sabtu, 19 April 2014
Disusun oleh : Mudzilatun Nupus
1112016200049 Kelompok 4 : Amaliyyah Mahmudah Anisa Etika Arum Rizky Dayu Utami
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2014
ABSTRAK Aliran fluida yang merupakan gesekan antara molekul-molekul cairan satu dengan yang lain disebut sebagai viskositas cairan. Viskositas cairan dapat dikelompokkan ke dalam dua tipe. laminar atau aliran kental, yang secara umum menggambarkan laju aliran kecil melalui sebuah pipa dengan garis tengah kecil dan turbulen yang menggambarkan laju aliran yang besar melalui pipa dengan diameter yang lebih besar. Koefisien viskositas secara umum dapat ditentukan dengan metode Oswald dan falling ball. Dari kedua metode ini, berdasarkan percobaan yang telah dilakukan hasil metode Oswald lebih akurat dibanding falling ball. Seperti koefisien viskositas dari etanol yang diperoleh sebesar 0,003 poise.
PENDAHULUAN Tinjauan Pustaka Perbedaan sifat zat cair salah satunya adalah adanya perbedaan terhadap tingkat kekentalan dari zat cair tersebut. Kekentalan atau disebut juga viskositas merupakan besar kecilnya gesekan di dalam fluida. (Maria Yeni Hermawati, 2013) Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliran fluida yang merupakan gesekan antara molekul-molkeul cairan satu dengan yang lain. Suatu jenis cairan yang mudah mengalir dapat dkatakan memiliki viskositas yang rendah , dan sebaliknya bahan ā bahan yang sulit mengair dikatakan memiliki viskositas yang tinggi ( Burhanudin Milama, 2014 : 8) Aliran cairan dapat dikelompokkan ke dalam dua tipe. Yang pertama adalah aliran laminar atau aliran kental, yang secara umum menggambarkan laju aliran kecil melalui sebuah pipa dengan garis tengah keci. Aliran lain adalah aliran turbulen yang menggambarkan laju aliran yang besar melalui pipa dengan diameter yang lebih besar ( Dogra, 2009: 209) Viskometer merupakan peralatan yang digunakan untuk mengukur viskositas suatu fluida. Model viskometer yang umum digunakan berupa viskometer bola jatuh, tabung ( pipa kapiler ) dan sistem rotasi. Viskometer rotasi silinder sesumbu (concentric cylinder) dibuat berdasarkan 2 standar, sistem, dimana silinder bagian dalam berputar dengan silinder bagian luar diam dan sistem
Couette dimana bagian luar silinder yang diputar sedangkan bagian dalam silinder diam. Fluida yang akan diukur ditempatkan pada celah diantara kedua silinder ( USU, 2011 ) Koefisien viskositas secara umum diukur dengan dua metode : Viscometer Oswald, merupakan viskositas dari cairan yang ditentukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan bagi cairan tersebut untuk lewat anatara dua tanda ketika mengalir karena gravitasi melalui viknometer Oswald (Burhanudin Milama, 2014 : 9) Waktu yang dibutuhkan untuk mengalirnya sejumlah tertentu cairan dicatat, dan Ī· dihitung dengan hubungan : Ī·=
š
(p) R4 t 8Vš
Umumnya koefisien viskositas dihitung dengan membandingkan laju aliran cairan dengan laju aliran koefisien viskositasnya diketahui. Hubungan itu adalah š1 š2
=
š1 š”1 š2 š”2
Metode bola jatuh menyangkut gaya gravitasi yang seimbang dengan gerakan aliran pekat, dan hubungannya adalah : 2 šš2 (ššāš)š
Ī·= 9š£ Dimana b merupakan bola jatuh atau manik-manik dan g adalah konstanta gravitasi. Apabila digunakan metode perbandingan, kita dapatkan š1 š2
=
(ššāš1)š”1 (ššāš2)š”2
(Dogra,2009) Berikut table viskositas cairan dari berbagai cairan dalam satuan poise cairan Suhu (C) 0 10 20 30 40 Air 0,0179 0,013 0,01 0,008 0,006 Glisein 105,9 34,4 1 0 5 Anilin 0,102 0,065 13,4 6,29 2,89 Bensin 0,0091 0,0076 4 6 7 Etanol 0,0177 0,0147 0,006 0,005 0,005
(Burhanudin milama, 2014 : 11)
50 0,00 55 1,41 85 0,00
MATERI DAN METODE Alat yang digunakan meliputi : ļ§
Gelas kimia
ļ§
Pipet ukur
ļ§
Stopwatch
ļ§
Neraca O-hauss
ļ§
Gelas Ukur 100 ml
ļ§
Piknometer
ļ§
Mistar
ļ§
Corong
Bahan-bahan yang digunakan adalah : ļ§
Etanol 70 %
ļ§
Kelereng
ļ§
Minyak tanah
ļ§
Akuades
ļ§
Oli bekas
ļ§
Spirtus
Langkah kerja Cara Ostwald 1. Bersihkan viscometer dengan menggunakan pelarut yang sesuai sampai semua pelarutnya habis/hilang 2.
Mengisi viscometer dengan sampel yang akan dianalisis melalui tabung G sehingga reservoir terbawah, sampel cukup hingga level atas garis J dan K
3.
Menempatkan jari pada tabung B dan memasukkan penghisap pada tabung A sampai larutan mencapai tengah bulp C.
4. Memindahkan penghisap dari tube A. Memindahkan jari dari tabung B dan dengan cepat memindahkannya pada tabung A sampai sampel jatuh dari kapiler bagian bawah akhir ke bulb I. kemudian memindahkan jari dan mengukur waktu refflux. 5.
Untuk mengukur waktu refflux, membiarkan sampel mengalir bebas memasuki bagian D. mengukur waktu saat larutan D sampai F
6. Menghitung viscometer kinematik sampel dengan mengalikan waktu refflux dengan viscometer konstan.melakukan percobaan secara duplo 7.
Mengulangi percobaan untuk sampel yang berbeda.
Cara falling ball 1. Tentukan massa jenis bola dan massa jenis zat cair 2. Masukkan bola ke dalam tabung reaksi besar yang telah diisi dengan akuades dan diberi batas awal dan akhir 3. Potar tabung 1800 jalankan tabung saat bola mulai bergerak dari titik awal dan hentikan ketika bola sampai dititik akhir. Tulis waktu yang diperlukan 4. Ulangi percobaan secara duplo 5. Lakukan percobaan serupa dengan zat cair yang lain. (Burhanudin,2014)
HASIL DAN PEMBAHASAN Data hasil percobaan Metode Oswald Sampel Akuades Etanol 70 % Oli bekas Minyak tanah spirtus
Volume sampel (L) 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
Jari-jari pipa (cm) 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
Panjang pipa (cm) 19 19 19 19 19
Waktu (detik) 1 1 30,5 1 1
Metode Falling Ball sampel Akuades Etanol 70% Oli bekas Minyak tanah spirtus
Jari-jari bola (cm) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Tinggi tabung (cm) 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5
Waktu (detik) 38,5 60 100 84,5 77,5
Pengukuran Massa jenis Sampel Akuades Etanol 70% Oli bekas Minyak tanah Spirtus
Piknometer kosong (gram) 21,94 21,94 21,94 21,94 21,94
Perhitungan koefisien viskositas Metode Oswald ļ§
ļ§
ļ§
ļ§
ļ§
Akuades Ī·=
š
(p)R4 t
Ī·=
š,šš š 1 x (1,5)4 1
8Vš
8 x 30 x 19
= 0,003
etanol 70% Ī·=
š
(p)R4 t
Ī·=
š,šš š 1 x (1,5)4 1
8Vš
8 x 30 x 19
= 0,003
oli bekas Ī·=
š
(p)R4 t
Ī·=
š,šš š 1 x (1,5)4 30,5
8Vš
8 x 30 x 19
= 0,1
minyak tanah Ī·=
š
(p)R4 t
Ī·=
š,šš š 1 x (1,5)4 1
8Vš
8 x 30 x 19
spirtus Ī·=
š
(p)R4 t 8Vš
= 0,003
Piknometer + sampel (gram) 47,45 42,85 42,21 41,15 41,28
Volume sampel
Massa jenis
24,9 24,9 24,9 24,9 24,9
1,02 0,83 0,81 0,77 0,76
Ī·=
š,šš š 1 x (1,5)4 1 8 x 30 x 19
= 0,003
Metode Falling ball ļ§
akuades Ī·= Ī·=
ļ§
Ī·=
Ī·=
= 11,6
2 šš2 (ššāš)š 9š£ 2 (0,5)2 (60ā0)10 16,5
= 18,18
2 šš2 (ššāš)š 9š£ 2 (0,5)2 (100ā0)10 16,5
= 30,30
Minyak tanah Ī·= Ī·=
ļ§
16,5
oli bekas Ī·=
ļ§
9š£ 2 (0,5)2 (38,5ā0)10
etanol 70% Ī·=
ļ§
2 šš2 (ššāš)š
2 šš2 (ššāš)š 9š£ 2 (0,5)2 (84,5ā0)10 16,5
=25,6
spirtus 2 šš2 (ššāš)š Ī·= 9š£ Ī·=
2 (0,5)2 (77,5ā0)10 16,5
=23,4
Pembahasan Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliran fluida yang merupakan gesekan antara molekul-molkeul cairan satu dengan yang lain. Suatu jenis cairan yang mudah mengalir dapat dkatakan memiliki viskositas yang rendah , dan sebaliknya bahan ā bahan yang sulit mengair dikatakan memiliki viskositas yang tinggi ( Burhanudin Milama, 2014 : 8) Pada praktikum kali ini akan dibahas mengenai nilai koefisien dari beberapa bahan cairan diantaranya akudes, oli bekas, minyak tanah, spirtus dan etanol 70%. Dari data yang diperoleh
nantinya kita akan mengetahui mana cairan yang memiliki nilai koefisien viskositas tinggi dan mana cairan yang memiliki koefisien viskositas rendah. Dalam praktikum ini praktikan menggunakan dua metode, yaitu Oswald dan falling ball (bola jatuh). Berdasarkan data hasil perhitungan didapat nilai koefisien viskositas dengan metode Oswald dari oli bekas memiliki niali tertinggi yaitu 0,1 sedangkan empat sampel lain memiliki niali koefisien viskositas yang tidak jauh berbeda yaitu sekitar 0,003. Akan tetapi nilai koefisien viskositas dengan metode falling ball memiliki perbedaan yang sangat berbeda. Kelima sampel rata-rata memiliki nilai koefisien viskositas di atas 20. Berdasarkan data pada teori diketahui nilai koefisiennya berada sekitar 0,006. Nilai ini tidak jauh berbeda dengan data menggunakan metode Oswald. Perhitungan pada metode falling ball jauh berbeda bisa disebabkan karena volume yang digunakan dari setiap sampel tidak pasti dan kurangnya kecermatan saat penentuan waktu.
KESIMPULAN Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, apat disimpulkan bahwa : ļ· ļ· ļ·
viskositas fluida yang merupakan gesekan antara molekul-molkeul cairan satu dengan yang lain. Untuk menentukan koefisien viskositas dapat dilakukan dengan metode Oswald dan metode falling ball Oli memiliki koefisien viskositas paling tinggi dibandingkan empat bahan lain yang diujikan
DAFTAR PUSTAKA Dogra,S.K.2009. Kima Fisik dan Soal-soal. Jakarta:UI Press Milama,Burhanudin.2014.Panduan Praktikum Kimia Fisika II.Jakarta: UIN-FITK Press Rohman,ijang.Common Text Book Kimia Fisika I.Bandung: UPI Press Hermawati, Maria Yeni. 2013. Uji Viskositas Fluida Menggunakan Transduser Ultrasonik sebagai Fungsi Temperatur dan Akuisisinya Pada Komputer menggunakan Universal Serial Bus(USB). Diakses dari jurnal.fmipa.unila.ac.id/index.php/jtaf/article/.../378 USU,2011.http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/29343/4/Chapter%20II.pdf pada kamis, 1 mei 2014)
(diakses
