Viskositas Dan Tegangan Muka

(1)

MATERI

VISKOSITAS DAN TEGANGAN MUKA

Disusun Oleh:

Kelompok : V/RABU PAGI

1. ANISSA GHAISANI S.

21030111130046

2. LATHIFANI AZKA

21030111120005

3. SATRIA ARIEF W.B.

21030111130066

LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II

TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

(2)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

ii

Kelompok : V/Rabu Pagi

Anggota : 1. Anissa Ghaisani Syaputri 21030111130046

2. Lathifani Azka 21030111120005

3. Satria Arief Wicaksono Bakri 21030111130066 Materi : Viskositas dan Tegangan Muka

Semarang, Juni 2012 Asisten Pengampu,

Dwi Putri Juliyanti

(3)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

iii

KATA PENGANTAR

Pertama-tama kami mengucapkan banyak terima kasih kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat kehendaknya kami bisa menyelesaikan laporan praktikum kami mengenai Viskositas dan Tegangan Muka. Selain itu kami juga sangat berterima kasih kepada asisten pengampu Praktikum Dasar Teknik Kimia II kami, karena berkat bimbingan dan arahan mereka kami bisa menyelesaikan makalah ini. Tak lupa juga kepada seluruh pihak , yang telah memberikan kontribusinya dalam proses penyusunan.

Laporan ini membahas mengenai viskositas dan tegangan muka berbagai larutan dalam berbagai %volume dan suhu, kami berharap laporan ini bisa berguna dapat menjadi salah satu referensi sumber belajar bagi mahasiswa. Terutama dalam kajian vsikositas dan tegangan muka, karena viskositas dan tegangan muka sering kita manfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Besar harapan kami, laporan ini dapat bermanfaat bagi banyak orang.

Terakhir kata, kami dari tim penyusun mengucapkan mohon maaf. Karena kami sadar tak ada gading yang tak retak, begitu pula dengan makalah yang kami buat. Kami sadar masih banyak kekurangan disana-sini dalam penyusunan makalah ini. Oleh sebab itu kami selaku tim penyusun, selalu menerima kritik dan saran demi kesempurnaan dan perbaikan dari makalah ini.

Semarang, Juni 2012

(4)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

iv

Halaman Judul ... i

Lembar Pengesahan ... ii

Kata Pengantar ... iii

Daftar Isi ... iv

Daftar Tabel ... vi

Daftar Gambar ... vii

Intisari ( Materi 1 ) Summary BAB I ( Pendahuluan ) ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Tujuan Percobaan ... 1 1.3 Manfaat Percobaan ... 1

BAB II ( Tinjauan Pustaka ) ... 2

BAB III ( Metodologi Percobaan )... 6

1.1 Alat dan Bahan ... 6

1.2 Gambar Alat ... 6

1.3 Cara Kerja ... 7

BAB IV ( Hasil Percobaan dan Pembahasan ) ... 8

4.1 Hasil Percobaan ... 8 4.2 Pembahasan... 8 BAB V ( Penutup ) ... 14 5.1 Kesimpulan ... 14 5.2 Saran ... 14 Daftar Pustaka ... 15 Lembar Perhitungan Reagen ... A-1 Lembar Perhitungan ... B-1 Lembar Perhitungan Grafik ... C-1

Intisari ( Materi 2 ) Summary

(5)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

v

BAB I ( Pendahuluan ) ... 16

1.1 Latar Belakang ... 16

1.2 Tujuan Percobaan ... 16

1.3 Manfaat Percobaan ... 16

BAB II ( Tinjauan Pustaka ) ... 17

BAB III ( Metodologi Percobaan )... 20

1.4 Alat dan Bahan ... 20

1.5 Gambar Alat ... 20

1.6 Cara Kerja ... 21

BAB IV ( Hasil Percobaan dan Pembahasan ) ... 23

4.1 Hasil Percobaan ... 23 4.2 Pembahasan... 24 BAB V ( Penutup ) ... 35 5.1 Kesimpulan ... 35 5.2 Saran ... 35 Daftar Pustaka ... 36 Laporan Sementara ... D-1 Lembar Perhitungan Reagen ... E-1 Lembar Perhitungan ... F-1 Lembar Perhitungan Grafik ... G-1 Lembar Kuantitas Reagen ... H-1

Referensi

(6)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

vi

Tabel 4.1.1 densitas dan viskositas larutan ... 10 Tabel 4.2.2 densitas dan tegangan muka ... 28

(7)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Viskosimeter Ostwald ... 4

Grafik Hubungan %Volume VS Massa Jenis(ρ) Susu Fermentasi ... 8

Grafik Hubungan %Volume VS Massa Jenis(ρ) Coca-Cola ... 9

Grafik Hubungan %Volume VS Viskositas (η) Susu Fermentasi ... 10

Grafik Hubungan %Volume VS Viskositas (η) Coca-Cola ... 10

Grafik Hubungan Viskositas(η) VS Suhu(T) Air Legen ... 11

Grafik Hubungan Viskositas(η) VS Waktu(t) Susu Fermentasi ... 12

Grafik Hubungan Viskositas(η) VS Waktu(t) Coca-Cola ... 12

Grafik Hubungan Viskositas(η) VS Waktu(t) Air Legen ... 12

Gambar 3.2.1 Alat Metode Tetes ... 20

Gambar 3.2.2 Alat Metode Pipa Kapiler ... 20

Grafik Hubungan %Volume VS Massa Jenis(ρ) Molto ... 24

Grafik Hubungan %Volume VS Massa Jenis(ρ) Rinso Cair ... 24

Grafik Hubungan %Volume VS Massa Jenis(ρ) Santan ... 24

Grafik Hubungan %Volume VS Tinggi(h) Molto ... 25

Grafik Hubungan %Volume VS Tinggi(h) Rinso Cair ... 25

Grafik Hubungan %Volume VS Tinggi(h) Santan ... 26

Grafik Hubungan Tinggi (h) vs Tegangan Muka (γ) Molto ... 27

Grafik Hubungan Tinggi (h) vs Tegangan Muka (γ) Rinso cair ... 27

Grafik Hubungan Tinggi (h) vs Tegangan Muka (γ) Santan ... 27

Grafik Hubungan %Volume VS n Tetesan Molto ... 28

Grafik Hubungan %Volume VS n Tetesan Rinso Cair ... 28

Grafik Hubungan %Volume VS n Tetesan Santan ... 28

Grafik Hubungan n Tetes VS Tegangan Muka(ϒ) Molto ... 30

Grafik Hubungan n Tetes VS Tegangan Muka(ϒ) Rinso Cair ... 30

Grafik Hubungan n Tetes VS Tegangan Muka(ϒ) Santan ... 30

Grafik Hubungan %Volume VS Volume Tetesan Molto ... 31

Grafik Hubungan %Volume VS Volume Tetesan Rinso Cair ... 31

(8)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II viii

Molto ... 33 Grafik Hubungan Volume Tetesan(ml) VS Tegangan Muka(ϒ)

Rinso Cair ... 33 Grafik Hubungan Volume Tetesan(ml) VS Tegangan Muka(ϒ)

(9)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

INTISARI

Setiap zat memiliki kekentalan berbeda-beda. Hal ini mempengaruhi kecepatan alir fluida. Aplikasi dalam industri tentang viskositas antara lain digunakan untuk menentukan daya pompa pada penambangan minyak bumi. Tujuan percobaan ini adalah untuk menentukan angka kental dinamis suatu zat, menentukan hubungan antar viskositas vs densitas larutan dan juga membuat grafik antara ηx vs ρx, ρx vs tx, tx vs ηx. Manfaat dari percobaan ini antara lain mahasiswa mampu menentukan angka kental dinamis, hubungan antara viskositas & densitas serta membuat grafik antara ηx vs ρx, ρx vs tx, tx vs ηx.

Pertama-tama yang dilakukan adalah menyiapkan alat: viskosimeter Ostwald, beaker glass, picnometer, corong, stopwatch, neraca analitik, gelas ukur dan erlenmeyer, lalu menyiapkan sampel yaitu antaralain: teh botol (30,35,45%V), susu fermentasi (10,15,20%V) dan UC1000 (35%V). Kemudian menentukan densitas sampel cair dengan menggunakan picnometer. Kemudian menentukan batas atas „s1‟ dan batas bawah „s2‟ pada viskosimeter Ostwald. Kemudian mengisi viskosimeter dengan cairan pembanding (air), hisap air sampai permukaan cairan lebih tinggi dari batas „s1‟ yang telah ditentukan, biarkan cairan mengalir secara bebas, catat waktu yang diperlukan cairan mengalir dari atas „s1‟ dan bawah „s2‟. Ulangi langkah tersebut untuk setiap sampel yang ditentukan viskositasnya. Hitung dengan rumus η =

.

Dari percobaan didapatkan hubungan antara %Volume vs η adalah berbanding lurus pada teh botol (30,35,45%V) & susu fermentasi (10,15,20%V) dan η meningkat seiring dengan turunnya suhu pada sampel UC1000 35%V. Hubungan antara %Volume vs ρlinear pada kedua sampel dan menurun seiring dengan naiknya suhu pada sampel UC1000 35%V. Untuk hubungan η vs t , menunjukkan hubungan linear pada kedua sampel dan meningkat seirign dengan naiknya suhu pada sampel UC1000 35%V. Sedangkan pada grafik hubungan η vs T pada UC1000 35%V, didapatkan hubungan terbalik. Kesimpulan dari praktikum ini adalah semakin besar densitas larutan, semakin besar viskositasnya, semakin besar waktu yang diperlukan untuk zat mengalir pada jarak konstan, semakin besar viskositasnya dan semakin tinggi suhu, viskositas semain kecil. Saran kami untuk praktikum ini adalah penetapan „s1‟ & „s2‟ harus cermat & tetap, dan perhitungan waktu alir harus benar-benar tepat.

(10)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

Every substance has difference viscosity. This phenomenon influences the flow velocity of fluid. One of the applications of viscosity in industry is used to determine power of the pump on an oil mining. The aim of this experiment is to determine dynamic viscosity of a substance, determine a relationship of viscosity and density of a solution and to make graph of ηx vs ρx, ρx vs tx, tx vs ηx. The use of this experiment is that student can determine dynamic viscosity and can determine relationship between viscosity and density and the last the student can make graph of ηx vs ρx, ρx vs tx, tx vs ηx.

The first thing to do is prepare the equipment of experiment: Ostwald viscometer, beaker glass, picnometer, funnel, stopwatch, analytic balance, measuring glass and erlenmeyer, and then prepare the samples: teh botol (30,35,45%V), fermented milk (10,15,20%V) dan UC1000 (35%V). Next is determining liquid samples with picnometer. Then determining the upper limit „s1‟ and lower limit „s2‟ on Ostwald viscometer. And then fill the viscometer with standard fluid (water), suck water until the fluid‟s surface is higher than determined „s1‟ limit, let the fluid flow freely, then note the time needed for fluid to flow from upper limit „s1‟ to lower limit „s2‟. Repeat those steps for each sample that the viscosity to be determined of. Calculate with formula η = .

From the experiment we get that the relationship of %Volume vs η is directly proportional on teh botol (30,35,45%V) & susu fermentasi (10,15,20%V) and η increases as the temperature drop on UC1000 35%V. For the relationship of η vs t, it shows linear relation on two samples and increases as the temperature rises on UC1000 35%V. While, on η vs T UC1000 35%V, it is reversely proportional. The conclusion of this experiment is that as the density of solution rises, viscosity rise. As the time needed for a substance flow in a constant distance increases, viscosity rise. And as the temperature rises, viscosity drop. Our suggestions for this experiment are that the determination of „s1‟ & „s2‟ must be constant, and the observation of flow time must be flawless.

(11)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

2 BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Setiap zat memiliki kekentalan berbeda. Hal ini memengaruhi kecepatan alir fluida. Aplikasi dalam bidang industri pun cukup banyak. Viskositas biasanya digunakan untuk menentukan daya pompa pada penambangan minyak bumi, pompa PDAM, pompa sumur, dan lain-lain. Oleh sebab itu, materi viskositas sangat penting sebagai modal sarjana teknik kimia.

I.2 Tujuan Percobaan

1. Menentukan angka kental dinamis suatu zat

2. Menentukan hubungan antara viskositas dengan densitas larutan 3. Membuat grafik antara vs , vs , vs

I.3. Manfaat Percobaan

1. Mahasiswa mampu menentukan angka kental dinamis suatu zat. 2. Menentukan hubungan antara viskositas dengan densitas larutan. 3. membuat grafik antara vs , vs , vs

(12)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

3 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Kekentalan dapat dianggap sebagai suatu gesekan antara lapisan zat cair atau gas yang mengalir. Tiap molekul dalam cairan dianggap dalam kedudukan setimbang. Maka sebelum lapisan molekul dapat melewati lapisan molekul lainnya diperlukan suatu energi tertentu sehingga suatu lapisan zat cair dapat meluncur diatas lapisan lainnya. Karena adanya gaya gesekan antara lapisan zat cair, maka suatu zat akan bersifat menahan aliran. Besar kecilnya gaya gesekan tersebut tergantung dari sifat zat cair yang dikenal dengan nama kekentalan. Demikian ;

Dengan ; : viskositas

G : gaya gesekan

A : luas permukaan zat cair

dv: perbedaan kecepatan antara dua lapisan zat cair yang berjarak dy

Jadi, viskositas dapat didefinisikan sebagai gaya tiap satuan luas (dyne/cm3) yang diperlukan untuk mendapatkan beda kecepatan sebesar 1 cm/dt antara dua lapisan zat cair yang sejajar dan berjarak 1 cm.

Dalam satuan cgs, kekentalan sebesar 1 dyne dt cm-2 disebut 1 poise. Untuk kekentalan yang kecil dapat digunakan centipoises (10-3 poise).

II.1 Macam – macam angka kekentalan 1. Angka kental dinamis

Adalah angka kental yang disebabkan apabila dua lapisan zat cair saling bergeseran sehingga besarnya gaya gesekan zat cair dinyatakan dengan banyaknya 1 gram zat cair yang mengalir sejauh 1 cm dt-1, satuannya dalam satuan SI adalah gr cm-1 dt-1 atau poise.

(13)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

4

Adalah angka kental yang ditimbulkan bila dua zat saling bergesekkan sehingga besarnya gaya gesekan zat cair dinyatakan dengan banyaknya zat cair yang mengalir per satuan luas tiap detik, satuannya adalah cm2 dt-1 atau stokes. Satu stokes didefinisikan sebagai gaya sebesar 1 dyne yang diperlukan untuk mendapat sejumlah zat cair yang mengalir dalam penampang seluas 1 cm2 dalam satu detik.

Hubungan antara angka kental dinamis ( ) dengan kental kinematis ( ) berdasarkan satuannya adalah :

= gr cm-1 dt-1 = cm2 dt-1 jadi / = gr cm-3

II.2 Faktor – faktor yang mempengaruhi viskositas : 1. Densitas

Pengaruh densitas terhadap viskositas dapat dilihat dari rumus :

2. Suhu

Untuk gas semakin besar suhu maka maka tekanan semakin besar. Akibatnya jarak antar molekul makin kecil dan gesekan antar molekul bertambah sehingga viskositas makin besar. Pada cairan, viskositas meningkat dengan naiknya tekanan dan menurun bila suhu meningkat.

3. Tekanan

Dari percobaan rontgen dan dilanjutkan oleh loney dan Dr. Ichman memperlihatkan bahwa untuk semua cairan, viskositas akan bertambah bila tekanan naik.

Rumus : ( )

Dengan : viskositas pada tekanan total P(kg/cm2)

: viskositas pada tekanan total i (kg/cm2) : konstanta

(14)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

5

besar.

II.3 Cara – cara penentuan angka kental 1. Cara ostwald

Dasarnya adalah hukum Poiseuille II yang menyertakan bahwa volume cairan yang mengalir dalam waktu t keluar dari pipa dengan radius R, panjang L dan beda tekanan P dirumuskan sebagai ;

Gambar 2.1 Viskosimeter Ostwald

Alat ini terdiri dari dua labu pengukur dengan tanda S1 & S2, pipa kapiler, dan labu contoh. Dengan alat ini, viskositas tidak diukur langsung pembanding, misalnya aquadest atau cairan lain yang telah diketahui viskositas dan densitasnya. Cairan dihisap melalui labu pengukur dan viskosimeter sampai permukaan cairan lebih tinggi, daripada batas “S1”. Cairan kemudian dibiarkan turun. Ketika permukaan cairan turun melewati batas “S2”, stopwatch dinyatakan dan ketika cairan melewati batas “S2”, stopwatch dimatikan. Jadi waktu yang diperlukan untuk melewati jarak antara “S1” & “S2” dapat ditentukan. Perlakuan yang sama juga dilakukan terhadap zat x yang akan dicari viskositasnya.

2. Cara Hoppler

Dasarnya adalah hukum stokes yang menyatakan bahwa jika zat cair yang kental mengalir melalui bola yang diam dalam aliran laminer atau jika bola

(15)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

6

bergerak dalam zat cair yang kental yang berada dalam keadaan diam, maka akan terdapat gaya penghalang (gaya stokes) sebesar

Dengan : F : frictional resistance

η : viskositas r : jari – jari bola

v : kecepatan yaitu yang ditempuh per satuan waktu

II.4 Kegunaan Viskositas

Pada umumnya viskositas sering digunakan untuk menentukan jenis pompa.

(16)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

7 BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III. 1. Bahan dan Alat yang Digunakan III.1.1 Bahan

1) Teh Botol (30% V; 35% V; 40% V) basis 100 ml 2) Susu Fermentasi (10% V; 15% V; 20% V) basis 100 ml 3) UC-1000 (35% V) basis 100 ml 4) Aquadest III.1.2 Alat 1) Viskosimeter ostwald 2) Beaker glass 3) Picnometer 4) Corong 5) Stopwatch 6) Neraca analitik 7) Gelas ukur 8) Erlenmeyer

III. 2. Gambar Alat

Gambar 1. Viskosimeter ostwald

III. 3 Prosedur Percobaan

(17)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

8

2) Tentukan batas atas “S1” dan batas bawah “S2”pada viskosimeter ostwald 3) Isi viskosimeter ostwald dengan menggunakan 5 ml cairan pembanding (air) 4) Hisap air (melalui selang karet) sampai permukaan cairan lebih tinggi dari batas

atas “S1” yang telah ditentukan. Kemudian biarkan cairan mengalir secara bebas. 5) Hidupkan stopwatch pada saat cairan tepat berada di garis atas “S1” dan matikan

stopwatch saat cairan tepat berada pada garis batas bawah “S2”.

6) Catat waktu yang diperlukan oleh cairan untuk mengalir dari batas atas “S1” ke batas bawah “S2”.

7) Ulangi langkah 1 s/d 6 untuk zat cair yang akan dicari viskositasnya. 8) Tentukan harga viskositasnya dengan rumus:

(18)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

9 BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV. 1. Hasil Percobaan Data Aquadest:

o Massa picnometer kosong = 23,39 gr o Massa picnometer + aquadest = 47,78 gr o Massa aquadest = 24,39 gr

o ρ Aquades = 0,9756 gr/cm3

o t aquades = 30 s

Tabel 4.1.1 Densitas dan Viskositas Larutan

Sampel Massa (gr) %V ρ (gr/cm3) t (s) η Teh Botol 14,2 30% 0,568 26 0,504 24,1 35% 0,964 28 0,92 24,62 40% 0,9848 28,5 0,958 Susu Fermentasi 24,04 10% 0,9624 28 0,92 24,09 15% 0,9656 29 0,956 24,18 20% 0,9672 32 1,057 UC-1000 24,89 35% 0,9956 57 1,938 24,87 35% 0,9948 56 1,943 24,67 35% 0,9868 55 1,854 IV. 2 Pembahasan

1) Hubungan antara %Volume vs η a. Teh Botol

(19)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

10

Grafik %Volume vs Viskositas Teh Botol

Berdasarkan grafik di samping dapat dilihat bahwa antara %Volume dan η berbanding lurus. Semakin besar %Volume yang ada maka viskositasnya juga akan semakin naik. Hal ini disebabkan seiring naiknya % Volume , densitas akan semakin naik. Ini dikarenakan %Volume adalah salah satu jenis konsentrasi larutaan , dimana kosentrasi larutan =

. Jika %Volume naik, otomatis massa solute akan naik yang menyebabkan konsentrasi semakin besar, sehingga massa yang terkandung dalam larutan juga semakin banyak dan rapat, membuat interasksi antar molekul lebih sering dan menaikan gaya gesek antar molekul yang dikenal juga sebagai viskositas.

(http://www.ehow.com/facts_5779387_density_vs_concentration) b. Susu Fermentasi y = 0,04168x - 0,61987 R² = 0,787 0 0.5 1 1.5 0 20 40 60 Vi sko si tas (d yn e /c m 3) %Volume

Grafik %Volume vs Viskositas

Teh Botol

Teh Botol Linear (Teh Botol)

(20)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

11

Grafik %Volume vs Viskositas Susu Fermentasi

Berdasarkan grafik di samping, hubungan antara %Volume dan viskositasnyaberbanding lurus, semakin besar %volume yang didapatkan maka semakin besar pula viskositasnya. Hal ini disebabkan %volume adalah salah satu jenis konsentrasi, dimana konsentrasi larutan = . semakin besar %volume maka massa akan naik yang menyebabkan konsentrasi larutan naik. Dalam konsentrasi yang lebih tinggi molekul akan lebih sering berinteraksi karena rapatnya yang lebih besar, sehingga gaya gesek antar molekul juga meningkat.

(http://www.ehow.com/facts_5779387_density_vs_concentration) c. UC-1000 y = 0,0137x + 0,772167 R² = 0,930 0.9 0.95 1 1.05 1.1 0 10 20 30 Vi sko si tas (d yn e /c m 3) %Volume

Grafik %Volume vs Viskositas

Susu Fermentasi

Linear (Susu Fermentasi)

(21)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

12

Grafik %Volume vs Viskositas UC 1000

Grafik di atas menunjukkan dalam 1 jenis konsentrasi ada 3 macam harga η. Hal ini disebabkan oleh faktor suhu yang menjadi variabel bebas dalam percobaan ini. Perubahan suhu berpengaruh terhadap viskositas. Semakin tinggi suhu maka viskositas yang diperoleh akan semakin kecil karena molekul semakin merenggang seginngga larutan menjadi “kurang padat”. Hal ini menyebabkan caira berubah menjadi

gas ketika suhu dinaikkan. Perubahan kondisi cairan ni mengakibatkan cairan lebih mudah mengalir dan viskositas pun semakin rendah.

(http://kimiaindustriunpad.blogspot.com/2010_06_01_archive.html)

2) Hubungan antara %Volume dengan Denistas (ρ) a. Teh Botol 1.8 1.85 1.9 1.95 35 35 35 Vi sko si tas (d yn e /c m 3) %Volume

Grafik %Volume vs Viskositas

UC 1000

UC 1000 Linear (UC 1000)

(22)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

13

Grafik %Volume vs Densitas Teh Botol

Berdasarkan grafik di atas, hubungan antara %volume dan densitas adalah lurus. Semakin besar % volume maka densitas semaik naik. Hal ini sejalan dengan rumus konsentrasi larutan = , dimana saat % volume ditambahkan, massa terlarut juga akan bertambah. Sementara rumus ρ =

, sehingga massa semakin besar yang berdampak pada densitas yang semakin besar pula.

(http://www.ehow.com/facts_5779387_density_vs_concentration) b. Susu Fermentasi y = 0,04168x - 0,61987 R² = 0,787 0 0.5 1 1.5 0 20 40 60 D e n si tas (gr am /c m 3) %Volume

Grafik %Volume vs Densitas Teh

Botol

y = 0,00048x + 0,9572 R² = 0,923 0.96 0.962 0.964 0.966 0.968 0 10 20 30 D e n si tas (gr am /c m 3) %Volume

Grafik %Volume vs Densitas

Susu Fermentasi

(23)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

14

Grafik %Volume vs Densitas Susu Fermentasi

Berdasarkan grafik di atas, hubungan antara %volume dan densitas adalah lurus. Semakin besar % volume maka densitas semaik naik. Hal ini sejalan dengan rumus konsentrasi larutan = , dimana saat % volume ditambahkan, massa terlarut juga akan bertambah. Sementara rumus ρ =

, sehingga massa semakin besar yang berdampak pada densitas yang semakin besar pula.

(http://www.ehow.com/facts_5779387_density_vs_concentration)\

c. UC-1000

Grafik %Volume vs Densitas UC 1000

Grafik di atas menunjukkan 3 nilai ρ yang berbeda dalam 1 konsentrasi sampel karena faktor suhu menjadi variabel bebas dalam percobaan ini. Densitas berkurang saat kenaikan suhu karena jarak antar molekul dalam larutan semakin renggang dan mengakibatkan kerapatan yang semakin rendah, sehingga densitas pun semakain kecil.

(http://kimiaindustriunpad.blogspot.com/2010_06_01_archive.html)

3) Hubungan antara η (viskositas) vs t (waktu) a. Teh Botol 0.98 0.985 0.99 0.995 1 35 35 35 D e n si tas (gr am /c m 3) %Volume

Grafik %Volume vs Densitas UC

1000

(24)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

15

Grafik %Volume vs Waktu Teh Botol

Grafik di atas menunjukkan hubungan linear antara η dan t. Hal ini disebabkan semakin tingginya viskositas maka gaya gesek antar meolekul dan dinding semakin tinggi (dikarenakan molekul-molekul yang rapat) sehingga waktu yang dibutuhkan untuk sampel agar mengalir ke bawah semakin lama.

(http://www.scribd.com/doc/59791199/38/macam-macam-angka-kental)

b. Susu Fermentasi

Grafik %Volume vs Waktu Susu Fermentasi

y = 0.25x + 18.75 R² = 0.8929 25 26 27 28 29 0 20 40 60 Waktu ( sec ) %Volume

Grafik %Volume vs Waktu Teh

Botol

y = 0.4x + 23.667 R² = 0.9231 27 28 29 30 31 32 33 0 10 20 30 Waktu ( sec ) %Volume

Grafik %Volume vs Waktu Susu

Fermentasi

Susu Fermentasi

(25)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

16

c. UC-1000

Grafik %Volume vs Waktu UC 1000

4) Hubungan antara η (viskositas) vs T (suhu) pada sampel UC-1000

54 55 56 57 58 35 35 35 Waktu ( sec ) %Volume

Grafik %Volume vs Waktu UC

1000

(26)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

17

Grafik %Volume vs suhu UC 1000

Grafik di atas menunjukkan perbandingan terbalik antara η dan T. Semakin tinggi T maka η yang diperoleh semakin kecil sehingga kerapatannya pun semakin renggang. Hal ini dikarenakan suhu yang tinggi membuat massa pada larutan akan berkurang karena adanya pergerakkan molekul pada larutan yang disebabkan oleh adanya interaksi antar molekul sehingga terjadi gaya london yang menyebabkan jarak antar molekul semakin besar (semakin renggang), sehingga viskositasnya pun semakin kecil.

( http://www.scribd.com/doc/31465790/viskositas-terhadap-suhu-Arya-Wulandari-2311084030) 300 305 310 315 320 35 35 35 Su h u (K ) %Volume

Grafik %Volume vs Suhu UC

1000

(27)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

18 BAB V

PENUTUP

V.1 Kesimpulan

1. Semakin besar konsentrasi, maka viskositasnya semakin besar

2. Semakin besar waktu alir yang ditempuh untuk jarak konstan, semakin besar viskositasnya.

3. Semakin besar %Volume, maka semakin besar densitasnya 4. Semakin tinggi suhu, maka viskositas semakin kecil

V.2 Saran

1. Penetapan bata “S1” dan “S2” harus cermat dan konstan

2. Perhitungan waktu alir harus tepat, dimulai dari batas atas dan diakhiri saat cairan tepat berada di garis batas bawah

(28)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

19 DAFTAR PUSTAKA

Badger, W.Z. and Bachero, J.F. Introduction to Chemical Engineering. International Student Edition, Mc. Graw Hill Book Co., Kogakusha, Tokyo.

Daniels, F. 1961. Experimental Physical Chemistry, 6th ed. Mc. Graw Hill Book. Kogakusha, Tokyo. http://www.ehow.com/facts_5779387_density_vs_concentration) http://kimiaindustriunpad.blogspot.com/2010_06_01_archive.html) http://www.scribd.com/doc/59791199/38/macam-macam-angka-kental) http://www.scribd.com/doc/31465790/viskositas-terhadap-suhu-Arya-Wulandari-2311084030)

(29)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II A-2

LEMBAR PERHITUNGAN REAGEN

1. Teh Botol a. 30%V  30% . 100ml = 30ml, Vaquades = 100-30 = 70 ml b. 35%V  35% . 100ml = 35ml, Vaquades =100-35 = 65 ml c. 40%V  40% . 100ml = 40ml, Vaquades =100-40 = 60 ml 2. Susu Fermentasi a. 10%V  30% . 100ml = 10ml, Vaquades = 100-10 = 90 ml b. 15%V  35% . 100ml = 15ml, Vaquades =100-15 = 85 ml c. 20%V  40% . 100ml = 20ml, Vaquades =100-20 = 80 ml 3. UC1000 a. 35%V  35% . 100ml = 10ml, Vaquades = 100-35 = 65 ml

(30)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II B-2

1. ρ Aquadest

Massa picnometer : 23,39 gr Massa picnometer + aquades : 47,48 gr Massa aquades : 24,39 gr ρ = = = 0,9756

ta : 30 s

ηa : 1

Vair : 25 ml

2. Menghitung ρ teh botol: a. Teh botol 30%

Massa Teh Botol = 14,2 ρ = = 0,568

b. Teh botol 35%

Massa Teh Botol = 24,11 ρ =

= 0,964 c. Teh botol 40%

Massa Teh Botol = 24,62 ρ =

= 0,9848

3. Menghitung ρ susu fermentasi: a. Susu Fermentasi 10%

Massa Susu Fermentasi = 24,06 ρ = = 0,9624

b. Susu Fermentasi 15%

Massa Susu Fermentasi = 24,09 ρ =

(31)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II B-3

c. Susu Fermentasi 20%

Massa Susu Fermentasi = 24,18 ρ = = 0,9672 4. Menghitung ρ UC1000 a. UC 1000 35% 35oC Massa UC 1000 = 24,89 ρ = = 0,9956 b. UC 1000 35% 40oC Massa UC 1000 = 24,87 ρ = = 0,9948 c. UC 1000 35% 45oC Massa UC 1000 = 24,67 ρ = = 0,9868

5. Menghitung η Teh Botol 30%V  ηx = = 0,504 35%V  ηx = = 0,92 40%V  ηx = = 0,958

6. Menghitung η Susu Fermentasi 10%V  ηx = = 0,920 15%V  ηx = = 0,956 20%V  ηx = = 1,057 7. Menghitung η UC 1000 35oC  ηx = = 1,938

(32)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II B-4

40C  ηx = = 1,903

45oC  ηx =

(33)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II C-2

LEMBAR PERHITUNGAN GRAFIK

1. Hubungan antara %Volume vs. η a) Teh Botol

Sampel %Vol (x) η (y) X2 XY

30%V 30 0,568 900 17,04 35%V 35 0,964 1225 33,74 40%V 40 0,9848 1600 39,392 Ʃ 105 2,5168 3725 90,172 m = _{( )} = 0,04168 c = _{( )} = -0,61987 y = mx + c = 0,04168x – 0,61987 b) Susu Fermentasi

10%V 10 0,92 100 9,2 15%V 15 0,956 225 14,34 20%V 20 1,057 400 21,14 Ʃ 45 2,933 725 44,68 m = _{( )} = 0,0137 c = _{( )} = 0,7721 y = mx + c = 0,0137x – 0,7721 c) UC1000

35oC 35 1,938 1225 67,83

40oC 35 1,903 1225 66,605

45oC 35 1,854 1225 64,89

(34)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II C-3

m = _{( )} = 0

c = _{( )} = 0 y = mx + c = 0

2. Hubungan antara %Volume vs ρ a) Teh Botol

Sampel %Vol (x) ρ (y) X2 XY

30%V 30 0,568 900 17,04 35%V 35 0,964 1225 33,74 40%V 40 0,9848 1600 39,392 Ʃ 105 2,5168 3725 90,172 m = _{( )} = 0,04168 c = _{( )} = -0,61987 y = mx + c = 0,04168x – 0,61987 b) Susu Fermentasi

10%V 10 0,9624 100 9,624 15%V 15 0,9636 225 14,454 20%V 20 0,9672 400 19,344 Ʃ 45 2,8932 725 43,442 m = _{( )} = 0,0048 c = _{( )} = 0,9572 y = mx + c = 0,0048x + 0,9572 c) UC1000

(35)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II C-4

40oC 35 0,9948 1225 34,818 45oC 35 0,9968 1225 34,588 Ʃ 105 2,9772 3675 104,202 m = _{( )} = 0 c = _{( )} = 0 y = mx + c = 0

3. Hubungan antara %Volume vs t (waktu) a) Teh Botol

Sampel %Vol (x) t (y) X2 XY

30%V 30 26 900 780 35%V 35 28 1225 980 40%V 40 28,5 1600 1140 Ʃ 105 82,5 3725 2900 m = _{( )} = 0,25 c = _{( )} = 18,75 y = mx + c = 0,25x – 18,75 b) Susu Fermentasi

10%V 10 28 100 280 15%V 15 29 225 435 20%V 20 32 400 640 Ʃ 45 89 725 1335 m = ( ) = 0,4 c = ( ) = 23,67 y = mx + c = 0,4x + 23,67

(36)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II C-5

35oC 35 57 1225 1995 40oC 35 56 1225 1960 45oC 35 55 1225 1925 Ʃ 105 168 3675 5880 m = ( ) = 0 c = _{( )} = 0 y = mx + c = 0

4. Hubungan antara %Volume vs. Temperatur a) UC1000

Sampel %Vol (x) T (y) X2 XY

35oC 35 308 K 1225 10780 40oC 35 313 K 1225 10958 45oC 35 318 K 1225 11130 Ʃ 105 939 3675 32865 m = ( ) = 0 c = ( ) = 0 y = mx + c = 0

(37)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

INTISARI

Tegangan permukaan adalah gaya yang bekerja sepanjang permukaan cairan dengan sudut tegak lurus pada garis sepanjang 1 cm kearah dalam cairan. Dengan tegangan muka kita dapat mengatahui adanya gejala kapilaritas dan daya serap pipa kapiler. Tujuan percobaan ini adalah menentukan nilai tegangan muka dengan metode kenaikan pipa kapiler, dan metode tetes konstan, juga mengetahui pengaruh densitas terhadap h, Ntetes dan volume tetes, juga mengetahui pengaruh h, Ntetes, volume tetes terhadap tegangan muka.

Hal pertama yang dilakukan adalah menyiapkan alat: pipa kapiler, alat metode tetes, picnometer, corong, beaker glass, neraca analitik, gelas ukur, mistar dan erlenmeyer. Dan juga menyiapkan bahan: sampel lux cair (20,25,30%V), susu fermentasi (10,15,20%V), dan saus tiram (10,15,20%V). Prosedur percobaan metode pipa kapiler: pertama menentukan densitas zat dengan picnometer menggunakan cairan pembanding ke beaker glass. Masukkan pipa kapiler ke beaker glass, saat tinggi air konstan, ukur kenaikan tinggi dengan mistar dan lalu ulangi tahap tersebut untuk ketiga sampel dan variabelnya. Untuk metode volume tetes konstan, setelah menentukan densitas zat cair, alat metode tetes diisi air sebagai cairan pembanding, buka keran dengan sudut tetap selama percobaan, hitung jumlah tetesan sampai air 15ml tersebut habis, ulangi langkah tersebut untuk ketiga zat dan variabelnya. Untuk tetes konstan, setelah mencari densitas zat cair dengan picnometer, isi alat metode tetes dengan air, kemudian buka kran dengan sudut tetap sampai cairan menetes 35 kali, hitung volume tetesnya, ulangi tahap tersebut untuk zat dan variabelnya.

Dari percobaan didapatkan hubungan %Volume vs densitas pada ketiga zat adalah linear. Kemudian pada grafik %Volume vs tinggi, hubungannya adalah terbalik, namun fenomenanya berlawanan yaitu seharusnya berbanding lurus, hal ini disebabkan gaya adhesi lebih besar dari gaya kohesi cairan. Pada grafik %Volume vs Ntetes berbanding terbalik hubungannya, hal ini tidak sesuai dengan fenomena seharusnya dikarenakan pada lux cair bersifat surfaktan dan pada susu dan saus tiram mengandung protein dan lemak yang menggangu percobaan. Pada grafik Ntetes vs tegangan muka, hubungan yang terjadi adalah perbandingan terbalik. Pada hubunganya %Volume vs Volume tetes berbaind lurus dan pada hubungan Volume tetes vs tegangan muka berbandign lurus, tidak sesuai dengan fenomena yang seharusnya berbanding terbalik. Hal ini dikarenakan adanya kotoran dan kandungan fosfat. Kesimpulannya adalah semakin tinggi %Volume, densitas semakin besar. Semakin tinggi %Volume, h semakin sedikit. Semakin tinggi h, semakin besar tegangan muka. Semakin tinggi %Volume , semakin banyak Ntetes, semakin tinggi Ntetes, semakin tinggi tegangan muka. Saran untuk percobaan ini adalah larutan harus homogen, sudut kran harus kosntan dan harus lebih teliti.

(38)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II

Surface tension is a force that acts on the surface of a fluid with perpendicular angle on a 1 cm line into the bottom of the fluid. With surface tension we can understand the capilarity phenomenon and absorption power of capilary pipe. The aim of this experiment is to determine the value of surface tension with capilary pipe height difference method and constant fluid drop method, and to understand the influence of density to h, Ndrops and drops volume, and to understand the inflence of h, Ndrops and drops volume to surface tension.

The first thing to do is prepare the equipment: capilary pipe, drop method equipment, picnometer, funnel, beaker glass, analytic balance, measuring glass, ruler and erlenmeyer. And preparing the material: liquid Lux (20,25,30%V), fermented milk (10,15,20%V), and tiram sauce (10,15,20%V). Experiment procedure of capilary pipe: first is determining the substance density with picnometer with standard fluid to beaker glass. Dip the capilary pipe to beaker glass, and when the height of fluid constant, measure the height difference with ruler and then repeat those steps for the three samples and their variables. For constant drops volume method, after determining the density of a fluid, drops method equipment filled with water as the standard fluid, then the tap opened with constant angle for the rest of the experiment, count the number of drops until 15ml of water empty, repeat those steps for the three substance and their variables. For constant drop method, after determining the fluid density, fill the drops method equipment with water, and the open the tap with constant angle until the water drops 35 times, determine the drops volume, then repat those steps for every samples and their variables.

From the experiment we get that the relation between %Volume vs density on the three substances are linear. Then, on the %Volume vs height graph, it is reversely proportional, but this phenomenon is negative to the real one, this is because the adhesion force is greater than cohesion force. On %Volume vs Ndrops graph it is reversely proportional, this isn‟t true phenomenon because of lux that is surfactant and fermented and tiram sauce that contains many disturbing protein and fats. On Ndrops vs surface tension graph, shown that it is reverlsy proportional. On %Volume vs Drops volume relates linearly, and for drop volume vs surface tension relates linearly too, it is not true with the true phenomenon because of impurities and phosphate. The conclusion of this experiments are: %Volume increases, density increases. %Volume increases, h drops. h increases, surface tension decreases. %Volume increases, Ndrops increases. Ndrops increases, surface tension incrases. Suggestions for this experiment are that the solution must be homogen, the angle of tap must be constant and the observation must be flawless.

(39)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 20

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Tegangan muka adalah gaya yang bekerja sepanjang permukaan cairan dengan sudut yang tegak lurus pada garis yang panjangnya 1 cm yang mengarah ke dalam cairan. Dengan adanya tegangan muka, kita mempelajari gejala kapilaritas, daya serap pipa kapiler yang akan berguna nantinya di bidang teknik kimia.

I.2 Tujuan Percobaan

1. Menentukan nilai tegangan muka berdasarkan metode kenaikan pipa kapiler dan metode tetes

2. Menentukan pengaruh densitas terhadap tinggi, jumlah tetesan, volume tetesan

3. Mengetahui pengaruh tinggi, jumlah tetesan, volume terhadap tegangan muka.

I.3 Manfaat Percobaan

1. mahasiswa mampu menentukan nilai tegangan muka berdasarkan metode kenaikan pipa kapiler dan metode tetes

2. mahasiswa mampu menentukan pengaruh densitas terhadap tinggi, jumlah tetesan, volume tetesan.

3. mahasiswa mampu mengetahui pengaruh tinggi, jumlah tetesan, volume tetes terhadap tegangan muka

(40)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 21

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Molekul-molekul yang terletak didalam cairan dikelilingi oleh molekul-molekul lain sehinga mempunyai resultan gaya sama dengan nol. Sedangkan untuk molekul yang berada di permukaan cairan, gaya tarik ke bawah tidak diimbangi oleh gaya tarik ke atas. Akibat dari gaya tarik ke bawah ini, maka bila keadaan memungkinkan cairan akan cenderung mempunyai luas permukaan yang sekecil–kecilnya. Misalnya tetesan cairan akan berbentuk bola, karena untuk suatu volume tertentu bentuk bola akan mempunyai luas permukaan yang sekecil-kecilnya, maka ada tegangan pada permukaan cairan yang disebut tegangan permukaan.

Sehingga tegangan permukaan dapat didefinisikan sebagai gaya bekerja sepanjang permukaan cairan dengan sudut yang tegak lurus pada garis yang panjangnya 1 cm yang mengarah ke dalam cairan.

II.1 Metode Penentuan Tegangan Muka 1. Metode Kenaikan Pipa Kapiler

Berdasarkan rumus : Dengan: y : tegangan muka

h : tinggi kenaikkan zat cair ρ : densitas zat cair

g : tetapan gravitasi r : jari – jari pipa kapiler

Karena kadang – kadang penentuan jari – jari pipa kapiler sulit maka digunakan cairan pembanding ( biasanya air) yang sudah diketahui nilai tegangan mukanya.

2. Metode Tetes

Jika cairan tepat akan menetes maka gaya tegangan permkaan sama dengan gaya yang disebabkan oleh gaya berat itu sendiri. Maka :

(41)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 22

Dengan m : massa zat cair

Harus diusahakan agar jatuhnya tetesan hanya disebabkan oleh berat tetesannya sendiri dan bukan oleh sebab yang lain. Selain itu juga digunakan metode pembanding dengan jumlah tetesan untuk volume ( v ) tertentu. Berat satu tetesan =

3. Metode Cincin

Dengan metode ini, tegangan permukaan dapat ditentukan dengan cepat dengan hanya menggunakan sedikit cairan. Alatnya dikenal dengan nama tensiometer duitog, yang berupa cincin kawat Pt yang dipasang pada salah satu lengan timbangan. Cincin ini dimasukkan ke dalam cairan yang akan diselidiki tegangan mukanya dengan menggunakan kawat. Lengan lain dari timbangan diberi gaya sehingga cincin terangkat ke permukaan cairan.

4. Metode Tekanan Maksimum Gelembung

Dasarnya adalah bahwa tegangan muka sama dengan tegangan maksimum dikurangi gaya yang menentukan gas keluar.

II.2 Faktor – faktor yang Mempengaruhi Tegangan Muka : 1) Densitas

2) Konsentrasi 3) Suhu 4) Viskositas II.3 Kegunaan tegangan muka

1) Mengetahui kelembapan tanah seperti yang ditunjukkan tumbuhan dengan proses kapilaritas.

2) Digunakan pada industri barang – barrang ekstrak plastik untuk melepaskan hasil cetakan dari cetakannya.

3) Mengetahui konsentrasi suatu larutan dengan membuat kurva kalibrasi y vs konsentrasi.

(42)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 23

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III. 1. Bahan dan Alat yang Digunakan III.1.1 Bahan

1. Sabun Lux Cair (20% V; 25% V; 35% V) basis 100 ml 2. Susu Fermentasi (10% V; 15% V; 20% V) basis 100 ml 3. Saus Tiram (10% V; 15% V; 20% V) basis 100 ml 4. Aquadest

III.1.2 Alat

1. Pipa kapiler 2. Alat metode tetes 3. Picnometer 4. Corong 5. Beaker glass 6. Neraca analitik 7. Gelas ukur 8. Mistar 9. Erlenmeyer III. 2. Gambar Alat

Gambar 2. Alat metode tetes Gambar 3. Alat metode pipa kapiler III. 3. Prosedur Percobaan

(43)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 24

1. Tentukan densitas zat cair dengan menggunakan picnometer

2. Tuangkan 100 ml cairan pembanding (air) ke dalam beaker glass 40 ml. 3. Masukkan pipa kapiler ke dalam beaker glass, biarkan beberapa saat agar

aquadest naik ke pipa.

4. Setelah tinggi air konstan, tutup bagian atas dari pipa kapiler dengan ibu jari. Angkat, kemudian ukur tingginya menggunakan mistar.

5. Ulangi langkah 1, 2 dan 3 untuk zat cair yang akan dicari tegangan mukanya.

6. Hitung tegangan mukanya dengan rumus :

b. Metode Tetes

1. Volume tetes konstan

a. Tentukan densitas zat cair dengan menggunakan air sebagai cairan pembanding.

b. Isi alat metode tetes dengan menggunakan air 15 ml sebagai cairan pembanding.

c. Buka kran dengan sudut tertentu dan tetap selama percobaan, biarkan air menetes sampai habis.

d. Hitung jumlah tetesan

e. Lakukan langkah 1 s/d 4 untuk zat cair yang akan dicari tegangan mukanya.

f. Hitung tegangan mukanya dengan rumus 2. Tetes Konstan

a. Tentukan densitas zat cair dengan menggunakan picnometer. b. Isi alat metode tetes dengan menggunakan air sebagai cairan

pembanding.

c. Buka kran dengan sudut tertentu dan tetap selama percobaan biarkan air menetes sejumlah tetesan yang telah ditentukan (35 tetesan)

(44)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 25

e. Lakukan langkah 1 s/d 4 untuk zat cair yang akan dicari tegangan mukanya.

f. Hitung tegangan mukannya dengan rumus

(45)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 26

BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1. Hasil percobaan Data Aquades:

- Massa picnometer = 23,39 gram

- Massa picnometer + aquadest = 47,78 gram - Massa aquadest = 24,39 gram

- = 0,9756 gr/cm3

Tabel 4.2.2 Densitas dan Tegangan Muka

Variabel

%V

(gr/ml)

Pipa Kapiler

Volume

Konstan

Tetes Konstan

Sabun

Lux Cair

20%

_{0,9588 1,6}

_190,79

₈₁

_57,47

₈

_92.31

25%

_{0,9592 1,3}

_159,08

₈₂

_42,77

_5,8

_66,93

30%

_0,96

_0,8

_95,514

₈₅

_41,29

_4,8

_55,46

Susu

Fermentas

i

10%

_{0,9624 1,5}

_179,53

₆₀

_58,64

_4,9

_91,50

15%

_{0,9656 1,4}

_168,125

₇₉

_49,69

_5,5

_63,91

20%

_{0,9672 0,5}

_60,14

₈₃

_42,60

_4,6

_53,54

Saus

Tiram

10%

_{1,0172 1,5}

_189,76

₄₇

_79,13

_1,5

_73,45

15%

_1,02

_1,4

_177,597

₇₁

_52,52

_1,4

_72,43

20%

_{1,0244 1,1}

_140,142

₇₆

_49,28

_1,1

_62,87

IV.2 Pembahasan

1)

Grafik Hubungan %Volume vs

(46)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 27

Grafik %Volume vs Densitas Sabun Lux Cair

Pada Lux Cair, hubungan antara %Volume dan adalah lurus. Semakin besar %Volume, densitas akan semakin naik. Hal ini sejalan dengan rumus konsentrasi larutan = , dimana saat %Volume ditambahkan, massa terlarut akan bertambah, sementara = , sehingga massa semakin besar dan densitas pun semakin besar.

(http://www.ehow.com/facts_5779387_density_vs_concentration) b. Susu Fermentasi y = 0,00012x + 0,956333 R² = 0,964 0.9585 0.959 0.9595 0.96 0.9605 0 10 20 30 40 D e n si tas (gr am /c m 3) Volume (ml)

Grafik %Volume vs Densitas

Sabun Lux Cair

Lux Cair Linear (Lux Cair)

y = 0,00048x + 0,9572 R² = 0,923 0.96 0.962 0.964 0.966 0.968 0 10 20 30 D e n si tas (gr am /c m 3) Volume (ml)

Grafik %Volume vs Densitas

Susu Fermentasi

(47)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 28

Grafik %Volume vs Densitas Susu Fermentasi

Pada susu fermentasi, hubungan antara %Volume dan adalah lurus. Semakin besar %Volume, densitas akan semakin naik. Hal ini sejalan dengan rumus konsentrasi larutan = , dimana saat %Volume ditambahkan, massa terlarut akan bertambah, sementara = , sehingga massa semakin besar dan densitas pun semakin besar.

(http://www.ehow.com/facts_5779387_density_vs_concentration)

c. Saus Tiram

Grafik %Volume vs Densitas Saus Tiram

Pada sampel ini, grafik menunjukkan hubungan antara %Volume dan adalah lurus. Semakin besar %Volume, densitas akan semakin naik. Hal ini sejalan dengan rumus konsentrasi larutan = , dimana saat %Volume ditambahkan, massa terlarut akan bertambah, sementara =

, maka karena %Volume naik maka molekulnya bertambah banyak, densitas pun naik

(http://www.ehow.com/facts_5779387_density_vs_concentration)

2)

Metode Pipa Kapiler %Volume vs Tinggi (h)

y = 0,00072x + 1,009733 R² = 0,983 1.016 1.018 1.02 1.022 1.024 1.026 0 10 20 30 D e n si tas (gr am /c m 3) Volume (ml)

Grafik %Volume vs Densitas

Saus Tiram

Linear (Saus Tiram)

(48)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 29

Grafik Metode Pipa Kapiler Hubungan %Volume vs Tinggi Sabun Lux Cair

Grafik Metode Pipa Kapiler Hubungan %Volume vs Tinggi Susu Fermentasi

y = -0.08x + 3.2333 R² = 0.9796 0 0.5 1 1.5 2 0 20 40 Ti n gg i (c m ) Volume (ml)

Grafik Metode Pipa Kapiler

Hubungan %Volume vs Tinggi

Sabun Lux Cair

Linear (Sabun Lux Cair) y = -0.1x + 2.6333 R² = 0.8242 0 0.5 1 1.5 2 0 10 20 30 Ti n gg i (c m ) Volume (ml)

Grafik Metode Pipa Kapiler

Hubungan %Volume vs Tinggi

Susu Fermentasi

(49)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 30

Grafik Metode Pipa Kapiler Hubungan %Volume vs Tinggi Saus Tiram Pada grafik %Volume vs Tinggi (h) pada sampel sabun Lux Cair, semakin besar konsentrasi volume larutan maka ketinggian pada pipa kapiler semakin menurun. Hal ini berbeda dengan fenomena seharusnya bahwa hubungan antara %Volumr larutan sebanding dengan tinggi kenaikan pipa kapiler. Hal ini dikarenakan pada sabun Lux cair mengandung surfaktan. Surfaktan menurunkan tegangan permukaan dengan mematahkan ikatan-ikatan hidrogen pada permukaan. Hal ini dilakukan dengan menaruh kepala-kepala hidrofiliknya pada permukaan dengan ekor-ekor hidrofobiknya terentang menjauhi permukaan larutan. Turunnya tegangan muka mengakibatkan tinggi kenaikan pipa kapiler menurun, sehingga semakin tinggi %Volume larutan (yang berarti semakin banyak sufaktan) menyebabkan tegangan permukaan turun dan kenaikan tinggi pipa kapiler pun semakin rendah.

Sedangkan grafik %Volume vs tinggi (h) pada sampel susu fermentasi dan saus tiram menunjukkan hal yang sama. Semakin tinggi %Volume maka kenaikan tinggi pada pipa kapiler semakin rendah. Hal ini karena susu fermentasi mengandung protein dan lemak sedangkan saus tiram mengandung lemak. Kandungan lemak dan protein ini akan menurunkan tegangan muka, sehingga semakin banyak %Volume maka tegangan muka semakin rendah dan mengakibatkan kenaikan tinggi pipa kapiler semakin rendah.

(http://ibnuhayyan.wordpress.com/2008/09/10/surfaktan) y = -0.04x + 1.9333 R² = 0.9231 0 0.5 1 1.5 2 0 10 20 30 Ti n gg i (c m ) Volume (ml)

Grafik Metode Pipa Kapiler

Hubungan %Volume vs Tinggi

Saus Tiram

(50)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 31

(http://www.scribd.com/doc/46351455/susu_fermentasi)

(http://health.kampus.com/read/2011/03/12/08574451/Bahaya.Lemak.Jenuh.untuk

.Kesehatan.Seksual)

3)

Hubungan Antara Tinggi (h) vs Tegangan Muka ( ) pada Metode Pipa

Kapiler

Grafik Metode Pipa Kapiler Hubungan Tinggi vs Tegangan Muka Sabun Lux Cair

Grafik Metode Pipa Kapiler Hubungan Tinggi vs Tegangan Muka Susu Fermentasi y = 119,0988x + 0,23951 R² = 1 0 50 100 150 200 250 0 0.5 1 1.5 2 Tegan gan M u ka (d yn e /c m ) Tinggi (cm)

Grafik Metode Pipa Kapiler

Hubungan Tinggi vs Tegangan Muka

Sabun Lux Cair

y = 119,6247x + 0,356978 R² = 1 0 50 100 150 200 0 0.5 1 1.5 2 Tegan gan M u ka (d yn e /c m ) Tinggi (cm)

Grafik Metode Pipa Kapiler

Hubungan Tinggi vs Tegangan Muka

Susu Fermentasi

(51)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 32

Grafik Metode Pipa Kapiler Hubungan Tinggi vs Tegangan Muka Saus Tiram Pada grafik terlihat bahwa semakin tinggi zat dalam pipa kapiler maka semakin tinggi tegangan mukanya. Ketinggian zat dalam pipa kapiler disebabkan oleh sudut kontak antara larutan dinding dengan kaca. Semakin tinggi tegangan muka menyebabkan adhesi antara partikel zat dan kaca pada pipa kapiler semakin besar. Sehingga, terbentuk sudut kontak yang semakin kecil dan akibatnya ketinggian zat semakin tinggi bila teganga mulanya semakin besar.

(http://www.gurumuda.com)

4)

Hubungan Antara %Volume vs N tetes pada Metode Tetes Konstan a. Sabun Lux Cair

y = 59,89615x - 19,5515 R² = 0,579 0 20 40 60 80 100 0 0.5 1 1.5 2 Tegan gan M u ka (d yn e /c m ) Tinggi (cm)

Grafik Metode Pipa Kapiler

Hubungan Tinggi vs Tegangan Muka

Saus Tiram

Linear (Saus Tiram)

(52)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 33

Grafik Metode Volume Konstan Hubungan %Volume vs Jumlah Tetes Sabun Lux Cair

Pada grafik di atas dapat dilihat bahwa semakin besar %Volume maka semakin besar jumlah tetesannya. Hal ini terjadi karena pada Lux Cair merupakan sabun yang bersifat basa. Semua cairan yang bersifat basa akan menjadi licin. Ditambah lagi, sabun merupakan surfaktan yang menurunkan tegangan permukaan dengan mematahkan ikatan-ikatan hidrogen pada permukaan. Hal ini dilakukan dengan menaruh kepala-kepala hidrofiliknya pada permukaan air dengan ekor-ekor hidrofobiknya terentang menjauhi permukaan, sehingga semakin besar %Volume maka tegangan muka larutan menurun. Oleh karena itu, jumlah tetesannya menjadi semakin banyak.

(http://ibnuhayyan.wordpress.com/2008/09/10/surfaktan)

b. Susu Fermentasi dan Saus Tiram

y = 2.4x + 9.3333 R² = 0.7812 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 40 Ju m lah t e te s Volume (ml)

Grafik Metode Volume Konstan

Hubungan %Volume vs Jumlah Tetes

Sabun Lux Cair

(53)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 34

Grafik Metode Volume Konstan Hubungan %Volume vs Jumlah Tetes Susu Fermentasi

Grafik Metode Volume onstan Hubungan %Volume vs Jumlah Tetes Saus Tiram

Grafik menunjukkan semakin besar %Volume maka N tetes yang didapat semakin besar. Hal ini berbeda dengan fenomena seharusnya bahwa semakin besar %Volume maka semakin sedikit jumlah tetesan yang dihasilkan. Hal ini karena pada susu fermentasi mengandung lemak dan protein, sedangkan saus tiram mengandung lemak. Kenaikan kandungan lemak dan protein ini akan menurunkan tegangan muka dan mengakibatkan jumlah tetesan yang didapat semakin banyak.

y = 2.3x + 39.5 R² = 0.8758 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 Ju m lah t e te s Volume (ml)

Grafik Metode Volume Konstan

Hubungan %Volume vs Jumlah Tetes

Susu Fermentasi

Susu Fermentasi Linear (Susu Fermentasi) y = 2.9x + 21.167 R² = 0.8748 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 Ju m lah t e te s Volume (ml)

Grafik Metode Volume Konstan

Hubungan %Volume vs Jumlah Tetes

Saus Tiram

Linear (Saus Tiram)

(54)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 35

(http://yankrindu.blogspot.com/2009_10_01_archive.html)

(http://www.scribd.com/doc/46351455/susu_fermentasi)

.Kesehatan.Seksual)

5)

Hubungan Antara N tetesan vs Tegangan Muka ( ) pada Metode Volume

Tetes Konstan a. Sabun Lux Cair

Grafik Metode Volume Konstan Hubungan Jumlah Tetesan vs Tegangan Muka Sabun Lux Cair

Berdasarkan grafik di atas, dapat dilihat bahwa makin kecil nilai tegangan muka maka makin besar jumlah tetesan. Hal ini dikarenakan adanya pengaruh surfaktan yang ada di dalam sabun. Surfaktan merupakan zat yang mengaktifkan permukaan karena cenderung terkonsentrasi pada permukaan. Salah satu contoh surfaktan adalah zat pembawa seperti sabun, sampo, dan deterjen. Akibatnya tegangan permukaan semakin menurun karen surfaktan bersifat menurunkan tegangan permukaan dengan mematahkan ikatan hidrogen pada permukaan. Namun dengan adanya surfaktan justru membuat jumlah tetesan yang keluar semakin banyak, sehingga tegangan permukaan pada sabun Lux Cair akan menurun seiring bertambahnya jumlah tetesan.

y = -0,39517x + 74,57524 R² = 0,359 0 20 40 60 80 0 50 100 Tegan gan M u ka (d yn e /c m ) Jumlah tetesan

Grafik Metode Volume Konstan

Hubungan Jumlah Tetesan vs

Tegangan Muka Sabun Lux Cair

Sabun Lux Cair

Linear (Sabun Lux Cair)

(55)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 36

(http://www.docstoc.com/docs/59915944/Laporan-Biofisik)

(http://ibnuhayyan.wordpress.com/2008/09/10/surfaktan)

b. Susu Fermentasi

Grafik Metode Volume Konstan Hubungan Jumlah Tetesan vs Tegangan Muka Susu Fermentasi

Pada grafik di atas, terlihat bahwa makin kecil tegangan muka maka makin besar jumlah tetesan. Hal ini dikarenakan adanya gaya tarik antar partikel di permukaan. Gaya ini cenderung membuatzat cair berada pada ukuran sekecil mungkin, yaitu berbentuk bola punya luas permukaan minimum. Ketika tetesam terbentuk, tegangan muka menarik permukaannya bersama-sama dengan meminimalkan luas permukaan dan membuat tetesan itu berbentuk bola. Selain itu, tegangan muka juga bergantung pada kekuatan gaya tarika antar molekulnya. Karena semakin sedikit molekul dalam cairan, gaya tarik di permukaan oleh molekul di bagian dalam akan semakin kecil sehingga menyebabkan jumlah tetesan yang keluar semakin banyak, namun nilai tegangan muka semakin kecil.

(http://www.docstoc.com/docs/59915944/Laporan-Biofisik) c. Saus Tiram y = -0,62619x + 96,64821 R² = 0,916 0 20 40 60 80 0 50 100 Tegan gan M u ka (d yn e /c m ) Jumlah tetesan

Grafik Metode Volume Konstan

Hubungan Jumlah Tetesan vs

Tegangan Muka Susu Fermentasi

Susu Fermentasi

(56)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 37

Grafik Metode Volume Konstan Hubungan Jumlah Tetesan vs Tegangan Muka Saus Tiram

Pada grafik di atas, terlihat bahwa makin kecil tegangan muka maka makin besar jumlah tetesan. Hal ini dikarenakan adanya gaya tarik antar partikel di permukaan. Gaya ini cenderung membuatzat cair berada pada ukuran sekecil mungkin, yaitu berbentuk bola punya luas permukaan minimum. Ketika tetesam terbentuk, tegangan muka menarik permukaannya bersama-sama dengan meminimalkan luas permukaan dan membuat tetesan itu berbentuk bola. Selain itu, tegangan muka juga bergantung pada kekuatan gaya tarika antar molekulnya. Karena semakin sedikit molekul dalam cairan, gaya tarik di permukaan oleh molekul di bagian dalam akan semakin kecil sehingga menyebabkan jumlah tetesan yang keluar semakin banyak, namun nilai tegangan muka semakin kecil.

(http://www.docstoc.com/docs/59915944/Laporan-Biofisik)

6)

Hubungan Antara %Volume vs Volume Tetes pada Metode Tetes Konstan

y = -1,05608x + 128,58 R² = 0,996 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 Tegan gan M u ka (d yn e /c m ) Jumlah tetesan

Grafik Metode Volume Konstan

Hubungan Jumlah Tetesan vs

Tegangan Muka Saus Tiram

Saus Tiram

Linear (Saus Tiram)

(57)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 38

Grafik Metode Tetes Konstan Hubungan %Volume vs Volume Tetes Sabun Lux Cair y = -0.32x + 14.2 R² = 0.9552 0 5 10 0 10 20 30 40 Vo lu m e t e te s (m l) Volume (ml)

Grafik Metode Tetes Konstan

Hubungan %Volume vs Volume

tetes Sabun Lux Cair

Sabun Lux Cair

Linear (Sabun Lux Cair) y = -0.31x + 10.717 R² = 0.9089 0 5 10 0 10 20 30 Vo lu m e t e te s Volume (ml)

Grafik Metode Tetes Konstan

Hubungan %Volume vs Volume

Tetes Susu Fermentasi

Susu Fermentasi

(58)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 39

Fermentasi

Grafik Metode Tetes Konstan Hubungan %Volume vs Volume Tetes Saus Tiram

Pada grafik hubungan %Volume vs Volume tetesan terlihat pada grafik Lux Cair, semakin besar %Volume maka semakin kecil volume tetesannya. Hal ini karena sabun Lux Cair merupakan surfaktan yang menurunkan tegangan permukaan. Tegangan muka yang kecil menyebabkan kecepatan tetesan semakin tinggi, sehingga volume tetes yang didapat semakin kecil.

Sedangkan hal yang sama terjadi pada grafik sampel susu fermentasi dan saus tiram. Semakin besar %Volume maka volume tetesan semakin kecil. Hal ini karena pada susu fermentasi mengandung lemak dan protein, sedangkan saus tiram mengandung cukup banyak lemak. Kenaikan kandungan lemak dan protein ini menurunkan tegangan muka. Kecilnya tegangan permukaan mengakibatkan kecepatan tetesan yang tinggi sehingga volume tetesan yang didapat semakin kecil.

(http://ibnuhayyan.wordpress.com/2008/09/10/surfaktan) (http://yankrindu.blogspot.com/2009_10_01_archive.html) (http://www.scribd.com/doc/46351455/susu_fermentasi) y = -0.09x + 7.0167 R² = 0.8322 5 5.5 6 6.5 0 10 20 30 Vo lu m e t e te s Volume (ml)

Grafik Metode Tetes Konstan

Hubungan %Volume vs Volume

Tetes Saus Tiram

Saus Tiram

Linear (Saus Tiram)

(59)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 40

.Kesehatan.Seksual)

7)

Hubungan Antara Volume Tetes vs Tegangan Muka ( ) pada Metode Tetes

Konstan

Grafik Metode Tetes Konstan Hubungan Volume Tetes vs Tegangan Muka Sabun Lux Cair

y = 11,5153x + 0,188483 R² = 1 0 20 40 60 80 100 0 5 10 Tegan gan M u ka (d yn e /c m ) Volume tetes (ml)

Grafik Metode Tetes Konstan Hubungan

Volume Tetes vs Tegangan Muka Sabun

Lux Cair

Sabun Lux Cair

y = 12,0524x - 3,46787 R² = 0,997 0 50 100 0 5 10 Teg angan M uka (dy ne /cm ) Volume tetes (ml)

Grafik Metode Tetes Konstan

Hubungan Volume Tetes vs

Tegangan Muka Susu Fermentasi

Susu Fermentasi Linear (Susu Fermentasi)

(60)

Laboratorium Dasar Teknik Kimia II 41

Susu Fermentasi

Grafik Metode Tetes Konstan Hubungan Volime Tetes vs Tegangan Muka Saus Tiram

Pada grafik hubungan Volume tetes vs Tegangan Muka pada Saus Tiram dan Susu Fermentasi, semakin besar tengangan muka, maka V tetesan semakin besar. Hal ini disebabkan tepat saat tetesan akan terjadi gaya berat dari tetesan sama dengan . Sehingga apabila volume tetesan makin besar maka massa dari tetesan juga akan semakin besar dan gaya berat dari tetesan semakin besar pula dan mengakibatkan gaya tegangan muka yang menahan gaya berat dari tetesan tersebut akan meningkat pula. Pada grafik Lux Cair terjadi fenomena yang sama, semakin besar Volume tetesan maka tegangan muka semakin besar. Namun, hal ini tidak sesuai dengan fenomena seharusnya yaitu semakin besar tegangan muka maka Volume tetesan semakin kecil. Hal ini karena adanya:

- kotoran (dapat menempel di larutan seperti debu dari luar) yang terikat surfaktan yang malah dapat membuat larutan mempunya rapat massa dan volume makin bertambah mengakibatkan tegangan muka semakin tinggi. - kandungan fosfat, zeolit yang digunakan sebagai builder pada bahan Lux cair yang mana dapat menunjukkan larutan dengan kecepatn ultra.

y = 11,8304x + 2,54589 R² = 0,999 62 64 66 68 70 72 74 76 5 5.5 6 6.5 Tegan gan M u ka (d yn e /c m ) Volume tetes (ml)