laporan praktikum kimia fisika ii viskositas cairan

NURUL MU’NISAH AWALIYAH (1112016200008)
4 APRIL 2014
VISKOSITAS CAIRAN
Nurul Mu’nisah Awaliyah, Putri Dewi M.F, Ipa Ida Rosita.
Pendidikan Kimia
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
[email protected]
ABSTRAK
Berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong manusia untuk
menciptakan berbagai jenis teknologi yang digunakan manusia untuk dapat
mempermudah dalam melakukan pekerjaan. Salah satu teknologi yang
berkembang ialah teknologi di bidang pengukuran viskositas. Viskositas atau
kekentalan didefinisikan sebagai gesekan internal atau gesekan fluida terhadap
wadah dimana fluida itu mengalir. Pada zat cair, ukuran partikel menemukan
tingkat kekentalan (viskositas) dari cairan itu sendiri. Perbesan viskositas pada
zat cair menunjukkan fungsi zat cairtersebut. Contohnya viskositas air lebih
rendah dari pada oli, hal itu menyebabkan air dapat dikonsumsi dan oli tidak.
INTRODUCTION
Viskositas membicaran masalah gesekan antara bagian-bagian atau lapisan-lapisan
cairan atau fluida pada umumnya, yang bergerak satu terhadap yang lain. Tentunya gesekan
atau hambatan tersebut i timbulkan oleh gaya tarik menarik antar molekul-molekul di satu
lapisn dengan molekul-molekul di lapisan lain (Soedojo,2004:45).
Aliran cairan dapat dikelompokkan ke dalam dua tipe. Yang pertama adalah aliran ‘
laminar ‘ atau aliran kental, yang secara umum yang gambarkan laju aliran kecil melalui
sebuah pipa dengan garis tengah kecil. Aliran yang lain adalah ‘ turbulen ‘ yang
menggambarkan laju liran yang besar melalui pipa dengan diameter yang lebih besar (
Dogra,2009:209).
KIMIA FISIKA II
Page 1
NURUL MU’NISAH AWALIYAH (1112016200008)
4 APRIL 2014
Hubungan fluida dan viskositas adalah dalam fluida yang terdapat aktivitas molekuler
antara bagian-bagian lapisannya. Salah satu akibat dari adanya aktivitas ini adalah timbulnya
gesekan internal antara bagian-bagian tersebut, yang dapat digambarkan sebagai gaya luncur
diantara lapisan-lapisan fluida tadi. Hal ini dapat dilihat dari perbedaan kecepatan bergerak
lapisan-lapisan fluida tersebut. Bila pengamatan dilakukan, aliran fluida makin mengecil di
tempat yang jarak terhadap dinding pipa yang semakin kecil, dan praktis tidak bergerak pada
tempat di dinding pipa. Sedangkan kecepatan terbesar terdapat ditengah-tengah pipa aliran
(Siregar,2010)
Koefisien viskositas secara umum di ukur dengan dua metode :
1. Viskometer Oswald: waktu yang dibutuhkan untuk mengalirnya sejumlah tertentu
cairan dicatat . dan  dihitung dengan hubungan:

 P R 4t
gVL
2. Metode bola jatuh : metode bola jatuh menyangkut gaya gravitasi yang seimbang
dengan gerekan aliran pekat . dan hubungannya adalah:
2rb2 (d b  d ) g

9v
(Dogra,2009:211).
MATERIAL AND METHOD
Material
Cara Ostwald
Alat
Viskometer
Gelas Kimia
Stopwatch
Mistar
Bulp
KIMIA FISIKA II
Bahan
Aquades
Etanol
Minyak
tanah/kerosin
oli
Page 2
NURUL MU’NISAH AWALIYAH (1112016200008)
4 APRIL 2014
Cara Falling Ball
Alat
Bahan
Aquades
Kelereng
Etanol
Gelas Kimia
Minyak
Stopwatch
tanah/kerosin
oli
Mistar
Pengukuran massa jenis
Alat
Bahan
picknometer
Aquades
Etanol
neraca ohauss Minyak tanah/kerosin
Method
Cara Ostwald
1. Membersihkan viskometer dengan menggunakan pelarut yang sesuai sampai semua
pelarutnya habis/hilang.
2. Mengisi viskometer dengan sampel (etanol murni, minyak tanah, oli bekas, dan
akuades) masing-masing 100 ml yang dianalisa melalui tabung tabung G sehingga
reservoir terbawah, sampel cukup hingga level antara garis J dan K.
3. Menempatkan jari pada tabung B dan memasukkan penghisap pada tabung A sampai
larutan mencapai tengah blup C, memindahkan penghisap dari tube A.memindahkan
jari dari tabung B dan dengan cepat memindahkannya pada tabung A sampai sampel
KIMIA FISIKA II
Page 3
NURUL MU’NISAH AWALIYAH (1112016200008)
4 APRIL 2014
jatuh dari kapiler bagian bawah akhir ke blub I. Kemudian memindahkan jari dan
mengukur waktu refflux.
4. Untuk mengukur waktu refflux, membiarkan sampel mengalir bebas memasuki
bagian D. Mengukur waktu saat larutan D sampai F.
5. Menghitung viskometer kinematik sampel dengan mengalikan waktu refflux dengan
viskometer konstan.
6. Melakukan percobaan secara duplo.
7. Mengulangi percobaan untuk sampel yang berbeda.
8. Menghitung masing-masing viskositas masing-masing sampel
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 di
beri batas awal dan akhir.
3. Putar tabung 1800 jalankan tabung saat bola mulai bergerak dari titik awal dan
hentikan ketika bola sampai di titik akhir. Tulis waktu yang di perlukan.
4. Ulangi percobaan sampai 3 kali.
5. Lakukan percobaan serupa dengan zat cair yang lain (etanol murni, minyak tanah, oli
bekas, dan akuades.
Pengukuran massa jenis:
1. Timbang piknometer kosong dengan neraca O-hauss,
2. Masukkan sampel ke dalam piknometer sebanyak 25 ml,
3. Timbang kembali piknometer yang sudah di isi oleh sampel tersebut,
4. Hitung massa jenis dari masing-masing sampel, dan
5. Lakukan percobaan serupa dengan sampel lain.
RESULT AND DISCUSSION
Pengukuran massa jenis dengan piknometer :
Sampel
Akuades
KIMIA FISIKA II
Piknometer kosong Piknometer + sampel Volume sampel
(gram)
(gram)
29,28
45,9
25
Massa jenis
0,6648
Page 4
NURUL MU’NISAH AWALIYAH (1112016200008)
4 APRIL 2014
Etanol murni
29,28
43,41
25
0,5652
Oli bekas
29,28
42
25
0,5088
Minyak tanah
29,28
42,35
25
0,5228
Jari-jari pipa (cm)
Panjang
Metode Ostwald
Sampel
Volume sampel (L)
pipa Waktu (s)
(cm)
Akuades
0,05
1,067
15,4
2” 05
Etanol murni
0,05
1,067
15,4
4” 49
Oli bekas
0,05
1,067
15,4
1’ 20
Minyak tanah
0,05
1,067
15,4
6” 41

 P R 4 t
gVL
 =koefisien viskositas (poise)
R = jari-jari pipa (m)
t = waktu (detik)
V= volume (liter)
L= panjang pipa (cm)
P = tekanan (dyne/cm2)
Diketahui: P = 1 atm = 1,013.106 dyne/cm2
R = 0,85 cm
V = 0,04 liter = 40 cm3
L = 11,6 cm
 aquades 
 P R 4 t aquades
8VL


22
4
1,013.10 6 1,067  12,05
 7
8(50)(15,4)
KIMIA FISIKA II
Page 5
NURUL MU’NISAH AWALIYAH (1112016200008)
4 APRIL 2014
= 8072,31 Poise
 P R 4 t e tan ol
 e tan ol 
8VL


22
4
1,013.10 6 1,067  4,49 
 7
8(50)(15,4)
= 1783,35 Poise
 min yak 
 P R 4 t min yak
8VL


22
4
1,013.10 6 0,85 (6,41)
 7
8(50)(15,4)
= 1025,34Poise
 oli 
 P R 4 t oli
8VL


22
4
1,013.10 6 0,85 (1,20)
 7
8(50)(15,4)
= 191,195,616.2 Poise
Metode Falling ball
Sampel
Jari-jari bola
Tinggi tabung
Waktu (s)
Akuades
3,43
16,3
00” 71
Etanol murni
3,43
16,3
00” 64
Oli bekas
3,43
16,3
1” 91
Minyak tanah
3,43
16,3
1” 59
Keadaan bahan secara keseluruhan secara mudah dapat dibagi menjadi zat padat dan
fluida. Zat padat cenderung tegar dan mempertahankan bentuknya, sementara fluida tidak
mempertahankan bentuknya tetapi mengalir (Tipler, 1998: 383).
Tujuan dari percobaan ini adalah memehami cara penentuan kerapatan zat cair
(viskositas) dengan metode Ostwald dan falling ball . Pada percobaan ini sampel yang
KIMIA FISIKA II
Page 6
NURUL MU’NISAH AWALIYAH (1112016200008)
4 APRIL 2014
digunakan adalah etanol murni, minyak tanah, oli bekas, dan akuades. Alat yang digunakan
pada percobaan ini viskometer dan piknometer. Viskometer adalah alat ukur untuk mengukur
viskositas fluida. Model viskometer yang umum berupa viskometer bola jatuh (menggunakan
hukum Stokes), tabung (pipa kapiler) yang mengukur viskositas berdasarkan tekanan dalam
aliran pupa, dan sistem rotasi ( Maulida, 2010).
Pada percobaan ini di dapatkan hasil Makin kental suatu cairan makin besar kekuatan
yang diperlukan untuk digunakan supaya cairan tersebut dapat mengalir dengan laju tertentu.
Dalam cara ostwald ini viskositas dari cairan atau sampel yang digunakan, dapat ditentukan
dengan mengukur waktu yang dibutuhkan bagi cairan tersebut untuk lewat antara 2 tanda
ketika mengalir. Waktu yang didapat dari hasil percobaan dapat dilihat pada tabel 1. Dalam
hal ini waktu alir dari cairan dapat dilihat dari kekentalan suatu zat cairan, yaitu semakin zat
cair tersebut kental maka waktu alir zat cair yang dibutuhkan semakin besar, begitupun
sebalikny, semakin zat encer atau cair maka waktu yang dibutuhkan semakin kecil. Dlam hal
ini sama hal nya dengan cara ostwold (tabel 2), dimana pada oli bekas waktu yang dihasilkan
lebih banyak, dan air lebih sedikit jika dibandingkan dengan zat cait minyak tanah dan etanol
murni. Hal ini pun terjadi berdasarkan dari dikekentalan suatu zat cair.
Pengukuran massa jenis, pada cara ini hasil yang didapatkan dari masing-masing zat cair
massa jenis atau kerapatannya yaitu, pada zat yang lebih kental memiliki kerapatan yag lebih
rendah yaitu 0,5088 g/ml, begitupun dengan air memiliki kerapatan yang lebih tinggi yaitu
0,6648 g/ml. Jadi dapat diketahui bahwa semakin besar viskositas, kerapatan suatu zat
semakin kecil, sebaliknya semakin kecil viskositas, kerapatan suatu zat semakin besar.
CONCLUTION
1. Oli bekas memiliki viskositas paling tingggi, dan air memiliki viskositas paling
rendah, hal ini berdasarkan waktu yang berlangsung ketika kelereng bergerak jika
dalam cara falling ball. Dan saat zat cair itu mengalir dari awal ke akhir jika dalam
cara Ostwald.
2. Semakin besar viskositas, kerapatan suatu zat semakin kecil, sebaliknya semakin kecil
viskositas, kerapatan suatu zat semakin besar.
REFERENCE
KIMIA FISIKA II
Page 7
NURUL MU’NISAH AWALIYAH (1112016200008)
4 APRIL 2014
Dogra S Dogra.2009. Kimia Fisik dan Soal-soal. Universitas Indonesia press.
Soedojo Peter.2004.FISIKA DASAR. Andi Offset: Yogyakarta
Tipler Paul A.1988. FISIKA Untuk Sains dan Teknik. Erlangga: Jakarta
Kallam T.T. Siregar,dkk. Viskosimeter Digital Menggunakan Water Flow
Sensor G1/2 Berbasis Mikrokontroller 8535.
http://jurnal.usu.ac.id/index.php/sfisika/article/download/4754/2171
(diakses
pada tanggal 11 april 2014 pukul 12.30 WIB)
Rizky Hardiyatul Maulida. 2010. Analisis Karakteristik Pengaruh Suh dan
Kontaminan terhadap Viskositas Oli Menggunakan Rotary Viscometer.
http://ejournal.uin-malang.ac.id/index.php/NEUTRINO/article/download/1624/pdf (di akses
padatanggal 11 april 2014 pukul 13.00)
KIMIA FISIKA II
Page 8