LAPORAN PRAKTIKUM INSTRUMENTASI DAN
LAPORAN PRAKTIKUM INSTRUMENTASI DAN
PENGUKURAN
PENGUKURAN
”VISCOSITAS” ”VISCOSITAS”
Dosen Pembimbing : Injumanda??? Dosen Pembimbing : Injumanda???
Kelompok 5 Kelompok 5
M
M Syarif Syarif Hidayatullah Hidayatullah NIM NIM 111431017111431017
Nadia Luthfi Nuran
Nadia Luthfi Nuran NIM NIM 111431018111431018
Neng Teti Komala
Neng Teti Komala NIM NIM 111431019111431019
Nevy Puspitasari
Nevy Puspitasari NIM 1114310NIM 11143102020
Tanggal
Tanggal Percobaan Percobaan : : 25 25 Mei Mei 20122012
Tanggal Penyerahan : 1 Juni Tanggal Penyerahan : 1 Juni 20122012
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
TEKNIK KIMIA - D3 ANALIS KIMIA TEKNIK KIMIA - D3 ANALIS KIMIA
Tahun Ajaran 2011-2012 Tahun Ajaran 2011-2012
Tanggal Percobaan : 25 Mei 2012 Judul Percobaan : Viskositas
Tujuan Percobaan : Menentukan viskositas (kekentalan) relative suatu zat cair dengan menggunakan viscometer brookfield
Teori dasar :
Viscositas adalah suatu cara untuk menyatakan berapa daya tahan dari aliran yang diberikan oleh suatu cairan. Kebanyakan viscometer mengukur kecepatan dari suatu cairan mengalir melalui pipa gelas (gelas kapiler), bila cairan itu mengalir cepat maka berarti viskositas dari cairan itu rendah (misalnya air). Dan bila cairan itu mengalir lambat, maka dikatakan cairan itu viskositas tinggi. Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung silinder. Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas. Menurut poiseulle, jumlah volume cairan yang mengalir melalui pipa per satuan waktu. Macam- macam viskositas
menurut Lewis (1987):
1. Viskositas dinamik, yaitu rasio antara shear, stress, dan shear rate. Viskositas
dinamik disebut juga koefisien viskositas.
2. Viskositas kinematik, yaitu viskositas dinamik dibagi dengan densitasnya. Viskositas ini dinyatakan dalam satuan stoke (St) pada cgs dan m²/s pada SI. 3. Viskositas relatif dan spesifik, pada pengukuran viskositas suatu emulsi atau suspensi biasanya dilakukan dengan membandingkannya dengan larutan murni. Untuk mengukur besarnya viskositas menggunakan alat viskometer. Berbagai tipe viskometer dikelompokkan menurut prinsip kerjanya (Bourne,1982):
Viskometer Brookfield
Pada viscometer ini nilai viskositas didapatkan dengan mengukur gaya puntir sebuah rotor silinder (spindle) yang dicelupkan ke dalam sample. Viskometer Brookfield memungkinkan untuk mengukur viskositas dengan menggunakan teknik dalam viscometry. Alat ukur kekentalan (yang juga dapat disebut viscosimeters) dapatmengukur viskositas melalui kondisi aliran berbagai
bahan sampel yang diuji. Untuk dapat mengukur viskositas sampel dalam viskometer Brookfield, bahan harus diam didalam wadah sementara poros bergerak sambil direndam dalam cairan.
Pada metode ini sebuah spindle dicelupkan ke dalam cairan yang akan diukur viskositasnya. Gaya gesek antara permukaan spindle dengan cairan akan menentukan tingkat viskositas cairan.
Seperti tampak pada gambar di atas, sebuah spindle dimasukkan ke dalam cairan dan diputar dengan kecepatan tertentu. Bentuk dari spindle dan kecepatan putarnya inilah yang menentukan Shear Rate. Oleh karena itu untuk membuat sebuah hasil viskositas dengan methode pengukuran Rotational harus dipenuhi beberapa hal sbb. :
Jenis Spindle
Kecepatan putar Spindle Type Viscometer
Suhu sample
Shear Rate (bila diketahui)
Lama waktu pengukuran (bila jenis sample-nya Time Dependent)
Viskometer Brookfield merupakan salah satu viscometer yang menggunakan gasing atau kumparan yang dicelupkan kedalam zat uji dan mengukur tahanan gerak dari bagian yang berputar. Tersedia kumparan yang berbeda untuk rentang
kekentalan tertentu, dan umumnya dilengkapi dengan kecepatan rotasi. (FI IV,1038). Prinsip kerja dari viscometer Brookfield ini adalah semakin kuat putaran semakin tinggi viskositasnya sehingga hambatannya semakin besar.
Adapun beberapa viscometer yang sering digunakan untuk mengatur viskositas suatu larutan, yaitu:
1. Viskometer Oswald : Pada viscometer ini yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah cairan tertentu untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri. Didalam percobaan diukur waktu aliran untuk volume V (antara tanda a dan b) melalui pipa kapiler yang vertical. Jumlah tekanan (P) dalam hokum Poiseuille adalah perbedaan tekanan antara permukaan cairan, dan berbanding lurus dengan .
2. Viskometer Hoppler : Yang diukur adalah waktu yang diperlukan oleh sebuah bola untuk melewati cairan pada jarak atau tinggi tertentu. Karena adanya gravitasi benda yang jatuh melalui medium yang berviskositas dengan kecepatan yang semakin besar sampai mencapai kecepatan maksimum. Kecepatan maksimum akan dicapai jika gaya gravitasi (g) sama dengan gaya tahan medium (f) besarnya gaya tahan (frictional resistance) untuk benda yang berbentuk bola stokes.
3. Viskometer Cup dan Bob : Prinsip kerjanya sample digeser dalam ruangan antaradinding luar dari bob dan dinding dalam dari cup dimana bob masuk persis ditengah-tengah. Kelemahan viscometer ini adalah terjadinya aliran sumbat yang disebabkan geseran yang tinggi di sepanjangkeliling bagian tube sehingga menyebabkan penurunan konsentrasi. Penurunan konsentras ini menyebabkab bagian tengah zat yang ditekan keluar memadat. Hal ini disebut aliran sumbat (Moechtar,1990).
4. Viskometer Cone dan Plate : Cara pemakaiannya adalah sampel ditempatkan ditengah-tengah papan, kemudian dinaikkan hingga posisi di bawah kerucut. Kerucut digerakkan oleh motor dengan bermacam kecepatan dan sampelnya digeser di dalam ruang semitransparan yang diam dan kemudian kerucut yang berputar (Moechtar,1990).
Alat dan Bahan
Alat Bahan
1 set alat viskometer brookfield Gelaskimia Piknometer Termostat Kaca arloji Spatula Batang pengaduk Gelas ukur Gula Aquadest
Langkah Kerja
Menentukan viskositas dengan viskometer digital
Menyiapkan oli pelumas, dan memipet ± 16 mL kedalam tabung viskometer
Menyesuaikan spindel/pengaduk dengan viskositas oli pelumas yang akan diukur viskositasnya
Memastikan waterpass pada viscometer sudah dalam keadaan center, hidupkan standby, pastikantampilan dial “nol”, danmengatur kecepatan putaran spindel
Menurunkan spindle hingga tercelup pada cairan, pindahkan switch pada posisi on & menjalankan power motornya
Membaca berapa viskositas pada dial, lakukan percobaan pada temperatur yang berbeda
Data pengamatan
Pengukuran Pengamatan
Viskositas digital zat cair dimasukan pada gelas kimia dan diaduk oleh alat viscometer, kekentalan zat cair terlihat dari kecepatan pengadukannya.
Data percobaan dan Perhitungan
Viscometer di atur pada kecepatan 50 dengan no spinder 1 maka factor n ya ialah 2 viskositas = pembacaan x faktor finder
misal : pada 24°C
viskositas = pembacaan x faktor finder =3,5x 2
= 7
No Larutan Pembacaan Factor viskositas
1 aquades 3,5 2 7
2 Air gula 20% 4,8 2 9,6 3 Air gula 40% 6,3 2 12,6 4 Air gula 60% 7,7 2 15,4
Pembahasan
Pada percobaan ini, dilakukan pengukuran viskositas dari air gula dari berbagai konsentrasi yaitu 20%, 40%, 60% menggunakan viscometer Brookfield dalam suhu yang tetap. Pada viskometer digital, viskositas air gula di tentukan dengan cara mengaduk larutan air gula dengan pengaduk yang telah ada pada alat tersebut, semakin kental suatu larutan maka semakin kecil ukuran pengaduk yang digunakan. Semakin kental suatu zat cair, maka semakin sulit dilakukan pengadukan. Sehingga bila semakin kental suatu zat, maka harus digunakkan
ukuran pengadukan yang kecil. Hal ini dikarenakan, pada larutan yang memiliki viskositas yang tinggi, bila diaduk menggunakan pengaduk dengan ukuran besar maka akan dibutuhkan gaya yang lebih besar pula. Hal ini akan menyebabkan sulitnya pengaduk untuk berputar sehingga tidak terbacanya nilai viskositas suatu zat cait pada alat. Sehingga pengaduk ukuran besar digunakan untuk mengukur viskositas cairan yang memiliki viskositas yang kecil, sedangkan pengaduk ukuran kecil digunakan untuk mengukur viskositas yang besar. Viskositas cairan yang diukur pada percobaan, ditentukan dengan cara mengkalikan hasil pembacaan viskometer digital dengan faktor findernya, yang dipengaruhi oleh ukuran pengaduk yang digunakan dan kecepatan pengadukan, faktor finder tersebut telah tersedia didalam buku panduan alat viskometer digital tersebut.
Ada dua macam viskositas, yaitu viskositas kinematik dan viskositas dinamik. Viskositas Kinematik adalah perbandingan viskositas dinaik terhadap kerapatan (density) massa jenis dari fluida tersebut. Nilai viskositas kinematik air pada temperatur standar (27oC) adalah 8,7 x 10-7 m2/s. Satuan untuk Viskositas
Kinematik adalah Stoke (m2/s). Sedangkan Viskositas dinamik adalah perbandingan tegangan geser dengan laju perubahannya, besarnya nilai viskositas dinamik tergantung dari factor-faktor konsentrasi, bentuk partikel, dll., untuk viskositas dinamik air pada temperature standar lingkungan (27oC) adalah 8,6 x 10-4kg/m.s .
Dari percobaan ini, air gula diukur menggunakan visksometer brookfield. Dari hasil pengukuran ini, hasil viskositas dari ketiga air gula yang diukur, viskositas semakin menigkat seiring bertambahnya konsentrasi. Dari hasil percobaan, didapat viskositas air gula 20% adalah sebesar 9,6, viskositas air gula
40% adalah sebesar 12,6 sedangkan viskositas air gula 60% adalah sebesar 15,4. Hal ini sesuai dengan teori bahwa semakin meningkatnya suhu, maka viskositas semakin meningkat.
Kesimpulan
Pada pengukuran viskositas menggunakan viscometer brookfield didapat: a. Viskositas aquadest sebesar 7 Pa.s
b. Viskositas air gula 20% sebesar 9,6 pa.s c. Viskositas air gula 40% sebesar 12,6 pa.s d. Viskositas air gula 60% sebesar 15,4 pa.s
Daftar Pustaka
Anonim, “Viskositas Cairan Berbagai Larutan”, (online),
(http://duniaanalitika.wordpress.com/2009/12/16/tehnik-penngukuran-viskositas/ diunduh 27 Mei 2012 pkl. 16.32)
Anonim. “Viscositas Cairan”, (online), (http://ginaangraeni10.wordpress.com/about/ diunduh 27 Mei 2012 pkl. 19.12)
Aprilliyana, Eva. 2011. “ Rheologi dan Viscositas”, (online), (http://www.slideshare.net/EvaMuslimahFarmasi/rheologi-9862169 diunduh 27 Mei 2012 pkl. 18.14)
Delvina. 2011. “Penentuan Kekentalan Cairan Menggunakan Viscometer Ostwa;d dan Bola Jatuh”, (online), (http://delvina-vina.blogspot.com/2011/11/penentuan-kekentalan-cairan-dengan.html diunduh 27 Mei 2012 pkl. 18.56)
Shirley, Ferranti. 2007. “ Penetapan Kekentalan (Viscositas)”, (online), (http://end-akfar.blogspot.com/diunduh 27 Mei 16.17)
Lampiran
faktor spindle yang sudah tertera pada alat Spindle viscometer brookfield
