dasar teori viskositas

PERCOBAAN III

VISKOSITAS

A.    TUJUAN

1.      Menghitung viskositas beberapa cairan dengan metode viscometer Hoppler dan metode pipet.

2.      Mampu menggunakan viscometer Hoppler

B.     Waktu Dan Tempat

Hari/Tanggal   :           Selasa / 26 Februari 2013

Waktu             :           13.20 – selesai WIB  

Tempat            :           Laboratorium Kimia Fisika FMIPA UNP

C.    Dasar Teori

Viskositas suatu fluida adalah sifat yang menunjukkan besar dan kecilnya tahan dalam fluida terhadap gesekan. Fluida yang mempunyai viskositas rendah, misalnya air mempunyai tahanan dalam terhadap gesekan yang lebih kecil dibandingkan dengan fluida yang mempunyai viskositas yang lebih besar. Gejala ini dapat dianalisis dengan mengintrodusir suatu besaran yang disebut kekentalan atau viskositas (viscosity). Oleh karena itu, viskositas berkaitan dengan gerak relatif antar bagian-bagian fluida, maka besaran ini dapat dipandang sebagai ukuran tingkat kesulitan aliran fluida tersebut. Makin besar kekentalan suatu fluida makin sulit fluida itu mengalir.(Anonim,2010).

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 maupun gas (Bird, 1987: 57).

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 kecil. Aliran yang lain adalah aliran “turbulen”, yang menggambarkan laju aliran yang besar melalui pipa dengan diameter yang lebih besar. (Dogra, 1990: 209).

Dalam menafsirkan pengukuran viskositas, banyak terdapat kerumitan Kebanyakan pengukuran (tidak semuanya) didasarkan pada pengamatan empiris, dan penentuan massa molar biasanya didasarkan pada pembandingan dengan sampel standar.(Atkins,1996:242).

Salah satu kerumitan dalam pengukuran dalam pengukuran intensitas adalah dalam beberapa kasus, ternyata fluida itu bersifat non-Newtonian, yaitu viskositasnya berubah saat laju aliran bertambah. Penurunan viskositas dengan bertambahnya laju aliran menunjukkan adanya molekul seperti batang panjang, yang terorientasi oleh aliran itu, sehingga saling meluncur melewati satu sama lain dengan lebih bebas. Dalam beberapa kasus, tekanan yang disebabkan oleh aliran menjadi sangat besar, sehingga molekul panjang terputus-putus. Ini membawa konsekuensi lebih lanjut pada viskositas (Atkins,1996:242)

            VISKOMETER HOPPLER

Viscometer juga dapat ditentukan dengan cara Hoppler, berdasarkan Hukum Stokes. Hukum Stokes berdasarkan jatuhnya benda melalui medium zat cair. Benda bulat (bola) dengan jari-jari r dan massa jenis ρ₁ yang jatuh karena gaya grafitasi melalui fluida dengan massa jenis ρ_fluida adan mempunyai gaya grafitasi sebesar:

f₁ = (  ) π r³ ( ρ – ρ_l ) g

Benda yang jatuh sama mempunyai kecepatan yang makin lam makin besar. Tetapi dalam medium ada gaya gesek yang makin lama makin besar bila kecepatan benda bertambah besar. Pada saat kesetimbangan ( Vmaks ), besarnya kecepatan benda jatuh tetap. Menurut George Stokes benda jatuh tersebut besarnya gaya gesekan pada kesetimbangan:

f₁ = f₂ = 6 π r V_maks η = f₁ = (  ) π r³ ( ρ – ρ_l ) g

η =

Dengan t = waktu bola jatuh setinggi h

Pada percobaan ini dipakai penentuan harga relative terhadap harganya:

η_a =

η_x =

Sehingga :

η_a =

Dimana η_x adalah viskositas zat η_a adalah viskositas air, ρ_x adalah rapat jenis zat x, ρ_x adalah rapat jenis air, t­_x adalah waktu bola jatuh setinggi h pada zat x dan t_a adalah waktu bola jatuh setinggi h pada air.

Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas antara lain:

1.      Ukuran molekul

2.      Gaya tarik intermolekul

3.      Suhu

4.      Tekanan

5.      Luas permukaan   

            Pengaruh Suhu pada Permukaan

Sebagai sifat sistem, pengaruh temperature terhadap viskositas dapat dinyatakan dengan pernyataan berikut:

ln η = ln A +  dengan A dan R merupakan tetapan.

Persamaan ini juga dapat dinyatakan sebagai berikut :

η = A

dengan ∆E adalah tenaga pengaktivan aliran yang harganya dapat ditentukan dengan grafik lnη terhadap 1/T

            Cara lain menetukan koefisien viskositas η

Selain dua cara diatas, metoda sederhana yang dapat digunakan untuk menentukan viskositas yaitu dengan metoda pipet. Disini di gunakan sebuah pipet yang telah ditentukan ukurannya kemudian viskositas ditentukan dengan rumus :

η_x =

D.    Alat Dan Bahan

Alat: 1 set alat viscometer Hoppler, piknometer, stopwatch, pipet takar 25 ml, dan corong.

Bahan: Aquades, alcohol, aseton, zat X ( unknown ditentukan oleh asisten )

Daftar Pustaka

Anonim. 2010. Fluida dan Viscositas. http://www.scribd.com/doc/13762740/Viscositas/         diakses pada 22 februari  2013.

Atkins, P.W. 1996. Kimia Fisik Jilid II Edisi IV. Jakarta : Erlangga.

Bird, Tony. 1987. Kimia Fisik Untuk Universitas. Jakarta : PT Gramedia.

Dogra. 1990. Kimia Fisik dan Soal-Soal. Malang : Jakarta : UI-Press

Tim Kimia Fisika. 2013. Modul Praktikum Kimia Fisika 1 . Padang : UNP