Sudut Kontak, Pembasahan Dan Pembentangan

Sudut Kontak, Pembasahan dan Pembentangan

Rion Nevolindo Joko Sulistyanto Honest Hollerith A. Smit Jerry Nyoman Kurniawan Yahdi Akbar

Fluida Tak Bergerak (Fluida Statik) Fluida adalah zat yang dapat mengalir atau sering disebut dengan zat alir. Contoh dari fluida adalah zat cair, udara dan gas Fluida tak bergerak adalah fluida dalam keadaan diam atau fluida statis. Fluida tak bergerak misalnya zat cair yang terdapat di dalam wadah

Sudut Kontak Sudut kontak adalah sudut yang dibentuk oleh permukaan zat cair dengan dinding sebuah benda. Umtuk permukaan meniskus cekung sudut kontaknya adalah lancip (θ < 90o). Sedangkan untuk permukaan meniskus cembung sudut kontaknya adalah tumpul (θ > 90o) Didalam absorbsi zat cair oleh padatan, sudut kontak didefinisikan sebagai sudut yang dibuat oleh permukaan tetesan dengan permukaan padatan. Sudut kontak dihitung dari persamaan:

γpadat  = γpadat-cair + γcair cos θ

Permukaan padatan dikatakan dibasahi secara sempurna oleh cairan apabila sudut kontak θc = 0 situasi ini seperti terlihat pada gambar diatas. Bila sudut kontak θc > 0o, maka dikatakan bahwa permukaan hanya dibasahi sebagian. Sebagian patokan kasar bisa disebutkan bahwa bila θc < 900, permukaan dikatakan dibasahi sedang, jika θc > 900, permukaan dikatakan tidak dibasahi.

Cara-cara Mengukur Sudut Kontak

Metode ini menggunakan geniometer (alat ukur sudut kontak) yang caranya adalah dengan sub sistem optik yang memotret tampilan dari cairan murni pada substrat padat.

Hampir sama dengan cara Statik Sessile Drop, tetapi disini menggunakan tetesan  yang sudah dimodifikasi.

Sebuah metode untuk menghitung rata-rata sudut kontak tertinggi dan terendah pada padatan yang seragam.

Ukuran yang mungkin dari rata-rata sudut kontak dan kecepatan dari penyerapan powder dan material-material penyerap lainnya.

Meniskus Gejala melengkungnya permukaan zat cair di dalam bejana disebut dengan meniskus. Kohesi dan  Adhesi   menentukan bentuk permukaan zat cair. Kohesi adalah gaya tarik menarik antara molekul yang sejenis, sedangkan adhesi adalah gaya tarik menarik antara molekul yang tidak sejenis

Setetes air yang jatuh di permukaan kaca mendatar akan meluas permukaannya sebab adhesi air pada kaca lebih besar daripada kohesinya. Setetes raksa yang jatuh pada permukaan kaca akan mengumpul berbentuk bola, karena kohesi raksa lebih besar daripada adhesi kaca.

Kapilaritas Kapilaritas adalah gejala naik turunnya permukaan zat cair di dalam pipa kapiler yang disebabkan oleh adanya gaya kohesi dan adhsesi Untuk zat cair yang membasahi dinding pipa ( θ < 90o), permukaan zat cair dalam pipa naik lebih tinggi dibanding permukaan zat cair di luar pipa. Sebaliknya untuk zat cair  yang tidak membasahi dinding pipa (θ > 90 o), permukaan zat cair di dalam pipa lebih rendah daripada permukaan zat cair di luar pipa.

Naik turunnya permukaan zat cair dipengaruhi oleh gaya kohesi dan gaya adhesi serta tegangan permukaan, maka gaya tegangan permukaan akan sama dengan gaya berat dari zat cair yang naik atau turun tersebut. Besarnya kenaikan atau penurunan permukaan zat cair dalam pipa kapiler dapat diketahui melalui persamaan sebagai berikut:

sedangkan persamaan gaya tegangan permukaan pada pipa kapiler adalah sebagai berikut:

Pembentangan Pembentangan dapat berupa sebuah lapisan molekular. Fenomena turunnya tegangan permukaan suatu cairan memiliki pengaruh yang penting dan sangat menarik dalam pembentukan lapisan tipis (thin liquid film ) di atas cairan lain. Fenomena ini pertama kali diamati oleh Benjamin Franklin (1765), bahwa minyak zaitun membentang / menyebar di atas air membentuk suatu lapisan setebal 25Ǻ  Ada dua kemungkinan jika minyak yang ringan diteteskan pada permukaan air : - Minyak membentang menutupi permukaan air, atau - Minyak tetap mengapung di atas air dalam bentuk tetesan  yang lebih pipih.

 Jika zat B tidak membentang diatas zat A, maka terjadi kesetimbangan antara tegangan-tegangan muka. Syarat kesetimbangan: gaya kekiri sama dengan gaya kekanan.  Jika tidak membentang maka terjadilah sudut kontak. Syarat untuk terjadinya pembentangan : cos θ >1

Bila 2 cairan A dan B yang tidak bercampur ditempatkan pada suatu bejana, pada batas antara keduanya terjadi tegangan permukaan antara.

Tegangan permukaan Tegangan permukaan zat cair dapat dijelaskan dengan meninjau gaya yang dialami oleh partikel zat cair. Apabila dua partikel zat cair berdekatan maka gaya tarik menariknya besar. Sebaliknya, apabila dua partikel itu berjauhan, maka gaya tarik-menariknya kecil. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa tiap-tiap partikel hanya ditarik oleh partikelpartikel di sekelilingnya.

Karena adanya gaya tarik antar molekul, maka permukaan zat cair berperilaku sebagai selaput yang tegang

Sekian... Terima Kasih...