HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
B. Pembahasan
berukuran 20 x 20 cm. Setelah semua tertata, siapkan kamera yang diletakkan pada tripod. Tripod ini membantu kamera agar gambar yang diperoleh tidak miring. Kamera diletakkan tepat tegak lurus di depan kaca dengan posisi jarak antara sisi kanan dan kiri serta atas dan bawah kaca besarnya sama.
Cahaya dalam ruangan pun mempengaruhi hasil gambar. Untuk itu kondisikan cahaya dalam ruangan terang. Berikan cairan secara perlahan pada dasar apitan kaca. Cairan perlahan-lahan akan naik pada sisi kaca yang lebih sempit, pada penelitian ini yaitu pada sisi tepi kiri kaca. Ketika cairan berhenti naik, ambil gambar foto yang tampak pada kaca menggunakan kamera.
Cairan yang digunakan dalam penelitian ini berupa larutan detergen.
Larutan tersebut terdiri dari air dan detergen. Detergen dilarutkan dalam air dengan variasi massa detergen. Bubuk detergen tersebut diberikan sebanyak 0 gram, 1 gram, 2 gram, 3 gram, 4 gram, dan 5 gram.
Setelah gambar pada dinding apitan kaca difoto, kemudian eksperimen yang dilakukan yaitu mengolah lebih lanjut hasil dari foto menggunakan software LoggerPro. Hasil foto dianalisis dengan cara memberi titik-titik pada
bagian tepi kurva cairan yang terbentuk. Titik-titik dibuat dengan meng-klik ikon “add point” pada bagian analisis foto. Secara otomatis kursor akan berfungsi sebagai pemberi titik. Sebelum membuat titik-titik tersebut, terlebih dahulu membuat garis acuan dengan meng-klik “set scale”. Dengan cursor yang muncul tarik garis pada acuan yang digunakan. Kemudian isikan nilai panjang acuan tersebut pada jendela scale yang muncul. Pada penelitian ini
sebesar 30 cm. Setelah itu tekan pilihan “ photo distance” dan kemudian drag kursor yang muncul dari posisi awal sampai posisi akhir dari jarak yang ditentukan.
Pemberian titik-titik dilakukan dengan cermat dan hati-hati untuk mengurangi kesalahan. Jika posisi titik yang dibuat tidak tepat maka akan mempengaruhi hasil akhir. Setelah selesai, secara otomatis akan muncul grafik pada layar. Sumbu (x) adalah jarak x dari titik dimana dua pelat bertemu dan sumbu (y) adalah tingginya dari kenaikan cairan. Kemudian grafik tersebut difit menggunakan persamaan (10).
Kurva yang tampak pada gambar menjelaskan bahwa kenaikan cairan H pada suatu titik tertentu yang berjarak x dari titik bertemunya kedua kaca berbanding terbalik. Semakin bertambah nilai x, maka jarak antar kaca juga bertambah besar. Begitu juga sebaliknya, semakin kecil nilai x maka jarak antar kaca semakin kecil. Pada apitan kaca ini, sepanjang apitan kaca terdiri dari ribuan kapiler. Berbeda dengan tabung pipa kapiler, dengan satu pipa maka satu diameter. Semakin kecil nilai x cairan semakin tinggi dan curam.
Pada nilai x tertentu, ketinggian berada pada titik tertinggi. Cairan pada apitan nilainya akan turun seiring bertambahnya nilai x. Pada nilai x tertentu cairan semakin turun dan landai.
Dari penelitian yang telah dilakukan didapatkan nilai tegangan permukaan kenaikan cairan menggunakan apitan kaca dari masing-masing cairan dengan suhu cairan 270C. Nilai tegangan permukaan ditunjukkan pada tabel berikut:
Tabel 4.7. Nilai massa jenis larutan dengan variasi massa detergen pada suhu 270C
No
Massa detergen (gram)
Massa jenis cairan (gr/ml)
1 0 1,00 ± 0,01
2 1 1,05 ± 0,01
3 2 1,13 ± 0,02
4 3 1,20 ± 0,04
5 4 1,31 ± 0,05
6 5 1,36 ± 0,02
Tabel 4.8. Nilai tegangan permukaan larutan dengan variasi massa detergen menggunakan apitan kaca pada suhu 270C
No
Massa detergen (gram)
Tegangan permukaan (dyne/cm)
1 0 8,7 ± 0,2
2 1 7,2 ± 0,1
3 2 6,9 ± 0,1
4 3 6,2 ± 0,2
5 4 5,5 ± 0,2
6 5 4,7 ± 0,1
Air murni nilai tegangan permukaannya tinggi. Pada larutan detergen 0,1 gr/ml nilai tegangan permukaannya berkurang sedikit. Ketika ditambahkan detergen lagi, nilai tegangan permukaan semakin menurun. Peristiwa ini karena detergen berdifusi di dalam cairan dan mempunyai efek menurunkan tegangan permukaan. Lapisan detergen yang berupa molekul rangkaian alkil asam sulphonic berfungsi menurunkan tegangan permukaan pada air. Zat-zat yang memperkecil tegangan permukaan zat cair disebut surfactant [Monk, 2004].
Untuk mencuci pakaian dengan benar-benar bersih, air harus dipaksa melalui ruang sempit di antara serat pakaian. Hal ini membutuhkan penambahan luas permukaan air yang sulit dilakukan akibat adanya tegangan permukaan. Pekerjaan ini akan lebih mudah dilakukan dengan menurunkan nilai tegangan permukaan. Karena itu air detergen lebih baik digunakan untuk mencuci. Semakin banyak detergen yang digunakan, maka akan semakin mudah kotoran dibersihkan.
Nilai tegangan permukaan air pada suhu 20 0C sebesar 72,8 dyne/cm dan larutan sabun sebesar 25 dyne/cm [Giancoli, 2014]. Besarnya nilai tegangan permukaan air murni pada penelitian terpaut jauh dengan nilai tegangan permukaan pada sumber. Hal ini bisa dikarenakan ada berbagai faktor yang mempengaruhi pada saat penelitian dilakukan. Salah satunya adalah suhu yang digunakan berbeda.
Saat pengukuran massa jenis air yang diberi bubuk detergen mengalami beberapa kendala. Sehingga pengukuran sedikit sulit dilakukan. Pada saat detergen dilarutkan dalam air, detergen meninggalkan endapan pada cairan.
Hal itu tampak pada hasil nilai ralat ketelitian massa jenis di penambahan detergen 3 gram dan 4 gram. Endapan tersebut mempengaruhi larutan ketika ditimbang. Pada saat larutan diberikan di dasar apitan, endapan juga tertinggal di dasar apitan.
Pada umumnya penelitian yang sering dilakukan dilaboratorium menggunakan tabung pipa kapiler. Tabung pipa kapiler ini memiliki beberapa diameter yang berbeda. Satu pipa merupakan satu diameter. Jumlah diamater
pipa pun terbatas. Setiap pipa ada jarak pemisahnya. Ketika memasukkan cairan ke dalam tabung digunakan corong agar tidak tumpah. Selain itu harus hati-hati agar tidak muncul gelembung udara. Gelembung udara ini menyebabkan pipa yang berdiameter kecil sulit terisi cairan. Ada beberapa alat untuk mengukur diameter dan ketinggian cairan dalam pipa kapiler. Salah satunya menggunakan katetometer. Ketika mengukur pandangan tidak boleh terganggu karena cairan yang tampak dalam lensa katetometer tidak begitu jelas. Hal ini mempengaruhi keakuratan data yang diperoleh. Ketika selesai digunakan, tabung pipa kapiler ini harus dibersihkan dengan cara ditiup agar tidak ada sisa cairan yang tertinggal. Sisa cairan ini menimbulkan gelembung udara yang akan mempengaruhi penggunaan berikutnya.
Pada penelitian yang telah dilakukan Piva menggunakan apitan kaca.
Penelitian ini lebih mudah dilakukan. Cairan diberikan pada dasar apitan menggunakan pipet. Cairan akan naik di dalam apitan dan membentuk kurva.
Kurva yang tampak pada dinding apitan kemudian diperjelas menggunakan spidol atau tinta. Gambar dari kurva tersebut dijiplak menggunakan kertas grafik. Data yang diperoleh mengikuti data yang tertera pada kertas grafik.
Sehingga data yang diperoleh pun terbatas pada kertas grafik. Untuk mengatasi keterbatasan tersebut, dibutuhkan alat yang dapat membantu merekam gambar kenaikan cairan yang tampak pada dinding. Maka foto merupakan salah satu alat yang dapat membantu mengatasi permasalahan tersebut.
Penelitian mengukur nilai tegangan permukaan pada cairan dengan menggunakan apitan kaca sangat mudah dilakukan. Kendala pada penelitian yang dilakukan oleh Piva adalah kerbatasan data pada kertas grafik. Untuk itu dibutuhkan alat yang dapat membantu penelitian ini. Foto merupakan alat yang bisa merekam gambar pada apitan kaca. Dengan menggunakan foto maka data yang diperoleh lebih banyak. Selain itu ada program pengolah data berupa software LoggerPro yang membantu untuk mengolah data. Pada LoggerPro terdapat pengolah data untuk menganalisis foto. Dari analisis tersebut menghasilkan grafik sesuai yang kita butuhkan dengan prosess fitting data.
Penelitian ini bisa dilakukan dimana saja. Alat-alat yang digunakan pun sederhana dan mudah dicari. Kita bisa menggunakan barang bekas yang ada di rumah. Apitan kaca ini berbeda dengan tabung pipa kapiler. Jika tabung pipa kapiler, satu pipa kapiler adalah satu diameter. Maka dalam satu apitan kaca terdapat lebih dari satu diameter. Dengan nilai diameter berbeda-beda kita bisa mendapatkan banyak data. Dengan banyaknya data yang diperoleh, diharapkan lebih teliti.
Apitan kaca ini dapat dibongkar sehingga mudah untuk dibersihkan.
Selain itu dalam pembersihannya cukup menggunakan kain lap kering.
Penelitian ini juga tidak terganggu dengan adanya gelembung udara yang mempengaruhi kenaikan cairan pada apitan. Ketika hal itu terjadi cukup menjepit dan menekan apitan lebih kuat. Satu apitan bisa digunakan untuk
berbagai cairan dalam waktu yang relatif singkat. Hal ini karena kaca lebih mudah dibersihkan dan lebih cepat kering.
Penelitian kapilaritas menggunakan apitan kaca dapat digunakan sebagai media pembelajaran di sekolah menengah maupun di universitas. Hal ini dikarenakan alat-alatnya yang sederhana, harganya murah, dan mudah dilakukan oleh siapa pun. Selain itu resiko yang terjadi pun sangat minim terjadi. Proses yang mudah dilakukan ini membuat siswa senang dan tidak merasa takut.
48