PENENTUAN TEGANGAN PERMUKAAN DENGAN METODE RAMBAT KAPILER DAN METODE CINCIN DU-NOUY

PRAKTIKUM 4

PENENTUAN TEGANGAN PERMUKAAN DENGAN METODE RAMBAT KAPILER DAN METODE CINCIN DU-NOUY

PRAKTIKUM FARMASI FISIKA – TIM DOSEN PRAKTIKUM FARMASI FISIKA

CAPAIAN PEMBELAJARAN

 CPL :

• Bekerja sama dan memiliki kepekaan sosial serta kepedulian terhadap masyarakat dan lingkungan dalam menjalankan tugas berdasarkan agama, moral, dan etika.

• Menunjukkan sikap bertanggungjawab atas pekerjaan di bidang keahliannya secara mandiri.

• Mampu menerapkan pemikiran logis, kritis, sistematis, dan inovatif dalam konteks pengembangan atau implementasi ilmu pengetahuan dan teknologi yang memperhatikan dan menerapkan nilai humaniora yang sesuai dengan bidang farmasi

• Mampu mengelola praktik kefarmasian secara mandiri disupervisi apoteker, memimpin dan mengelola pekerjaan kelompok serta bertanggung jawab atas pencapaian hasil kerja kelompok

• Menguasai teori, metode, aplikasi ilmu, dan teknologi farmasi (farmasetika, kimia farmasi, farmakognosi, farmakologi) konsep dan aplikasi ilmu biomedik (biologi, anatomi manusia, mikrobiologi, fisiologi, patofisiologi, etik biomedik, biostatistik), konsep farmakoterapi, pharmaceutical care, pharmacy practice serta prinsip pharmaceutical calculation, epidemiologi, pengobatan berbasis bukti dan farmakoekonomi.

 CPMK : Mahasiswa mampu mengerjakan pengujian evaluasi, menganalisa dan menyimpulkan hasil evaluasi sifat fisika zat dan sediaan farmasi

 Sub-CPMK :

• Mahasiswa mampu melakukan pengukuran tegangan permukaan dengan metode rambat kapiler dan metode cincin Du-Nouy (C3, A3, P3)

TUJUAN PRAKTIKUM (INDIKATOR CAPAIAN)

Setelah melakukan percobaan ini mahasiswa diharapkan mampu untuk :

 Menjelaskan definisi, karakteristik molekul, dan metode penentuan tegangan permukaan

 Menjelaskan perbedaan prinsip pengukuran tegangan permukaan dengan metode rambat kapiler dan metode cincin Du-Nouy

 Melakukan pengukuran dan perhitungan nilai tegangan permukaan cairan sampel dengan metode rambat pipa kapiler

 Melakukan pengukuran dan perhitungan nilai tegangan permukaan cairan sampel dengan metode cincin

Du-Nouy

TEGANGAN PERMUKAAN DAN TEGANGAN ANTARMUKA

Molekul cairan memiliki gaya tarik yang kuat antar molekul yang sejenis Di dalam cairan, sebuah molekul dikelilingi oleh molekul-molekul lain sehingga terjadi gaya tarik-menarik (Gambar A).

Sedangkan pada permukaan cairan, sebuah molekul hanya dikelilingi sebagian sehingga molekul pada permukaan hanya mengalami gaya tarik ke arah badan cairan (Gambar B)

Fenomena ini menyebabkan adanya kecenderungan molekul cairan pada bagian permukaan untuk mengerut dan berada pada kondisi tegang  tegangan permukaan

Jika fenomena ini terjadi pada antar muka dua cairan yang tidak menyatu,

maka fenomena ini disebut dengan tegangan antar muka

Tegangan Permukaan yaitu suatu gaya dalam dyne yang bekerja sepanjang 1 cm pada permukaan zat cair.

Tegangan Antarmuka yaitu suatu gaya persatuan panjang pada

antarmuka dua fase cair yang tidak bercampur.

Metode rambat

kapiler Metode cincin

Du-Nouy

Metode berat tetes

Metode tekanan gelembung

METODE PENGUKURAN TEGANGAN PERMUKAAN

Keterangan:

γ = Tegangan permukaan (dyne/cm) r = Jari-jari pipa kapiler (cm)

ρ = Berat jenis (g/ml)

g = Percepatan gravitasi (980cm/s ² )

Δh= Tinggi kenaikan cairan pada pipa kapiler (cm)

Beratjeniscairan (ρ):

ρ = ^{w 3 −w 1}

w ₂ −w ₁

w ₃ = berat piknometer +sampel w ₂ = berat piknometer+ air w ₁ = berat piknometer kosong

METODE RAMBAT KAPILER

𝜸 = 𝐫 . 𝝆 . 𝐠. 𝜟𝐡 𝟐

Δh = h ₂ - h ₁

Metode rambat kapiler dilakukan dengan menyelupkan pipa kapiler ke dalam cairan dan cairan akan merambat naik melalui pipa kapiler.

Prinsip metode rambat kapiler adalah gaya adesi dan kohesi molekul cairan. Jika gaya adesi

> kohesi, cairan dapat merambat melalui dinding pipa kapiler.

METODE CINCIN DU-NOUY

Metode cincin Du-Nouy digunakan secara luas untuk mengukur tegangan permukaan dan tegangan antarmuka.

Prinsip dari alat ini bergantung pada kenyataan bahwa gaya yang diperlukan untuk melepaskan suatu cincin platina-iridium yang dicelupkan pada permukaan atau antarmuka adalah sebanding dengan tegangan permukaan atau tegangan antar muka.

γ = M. G. Fk

kll. permukaan cincin Du Nouy

Keterangan:

M= Massa yang tertera pada skala (g) G= gaya gravitasi (0,98 dyne)

Fk= Faktor Koreksi (1307,42)

Keliling permukaan cincin Du-Nouy= 37,714 cm

ALAT DAN BAHAN

Alat

• Tensiometer Cincin du-Nouy

• Pipa kapiler dengan jari-jari lingkaran dalam 0,06 cm

• Beacker glass

• Timbangan analitik

• Piknometer

Bahan

• Larutan sabun / shampoo dengan berbagai konsentrasi sebanyak 250 ml

• Aquadest

PROSEDUR PRAKTIKUM

(METODE RAMBAT KAPILER)

Penentuan Berat Jenis Cairan

• Bersihkan dan keringkan piknometer

• Timbang piknometer kosong (W ₁ )

• Isi piknometer dengan aquadest, atur suhu piknometer yang telah diisi hingga suhu 25 ⁰ C, kemudian timbang dan catat hasilnya (W ₂ )

• Buang aquadest, kemudian keringkan piknometer. Isi dengan sampel cairan (larutan sabun), atur suhu

piknometer yang telah diisi hingga suhu 25 ⁰ C kemudian

timbang. Catat hasilnya sebagai W ₃ .

PROSEDUR PRAKTIKUM

(METODE RAMBAT KAPILER)

Penentuan nilai tegangan permukaan cairan

• Isi beacker glass dengan cairan sampel

• Bersihkan dan keringkan pipa kapiler

• Masukkan pipa kapiler kedalam beacker glass yang sudah berisi cairan sampel hingga pipa kapiler tercelup ± 1 cm

• Biarkan cairan merambat naik dan setelah benar-benar berhenti merambat, ukurlah tinggi permukaan cairan (h ₁ dan h ₂ ). Lakukan percobaan sebanyak tiga kali.

• Hitunglah nilai tegangan permukaan sampel

Penentuan nilai tegangan permukaan cairan

• Pasang cincin pada penggantung

• Posisikan jarum skala pada posisi 0

• Atur kesetimbangan cincin dengan maju atau mundur posisi plate penyeimbang

• Atur posisi alas wadah dengan memutar handle

• Naikkan wadah sampai cincin terendam cairan sampel sedalam 0,5 cm dari permukaan

• Turunkan kembali alas wadah sampai gantungan cincin rata dengan garis setimbang

• Putar skala sampai cincin terlepas dari cairan sampel

• Baca hasil ukur skala (g) garis yang pertepatan dengan jarum skala pada saat cincin terlepas dari cairan sampel

• Hitung nilai tegangan permukaan

PROSEDUR PRAKTIKUM

(METODE CINCIN DU-NOUY)

HASIL PRAKTIKUM KELAS RABU (METODE RAMBAT KAPILER)

Konsentrasi larutan

sabun (%v/v) Percobaan W

₁

(g) W

₂

(g) W

₃

(g) H

₁

(cm) H

₂

(cm)

4% 1

2 3

7% 1

2 3

10% 1

2 3

13% 1

2 3

X% 1

2

3

HASIL PRAKTIKUM KELAS JUMAT (METODE RAMBAT KAPILER)

Konsentrasi larutan

shampoo (%v/v) Percobaan W

₁

(g) W

₂

(g) W

₃

(g) H

₁

(cm) H

₂

(cm)

4% 1

2 3

7% 1

2 3

10% 1

2 3

13% 1

2 3

X% 1

2

3

HASIL PRAKTIKUM RABU

(METODE CINCIN DU-NOUY)

Konsentrasi larutan sabun (%v/v)

Percobaan M (g)

4% 1

2 3

7% 1

2 3

10% 1

2 3

13% 1

2 3

X% 1

Contoh perhitungan

γ = M. G. Fk

kll. permukaan cincin Du Nouy γ = 2,2 x 0,98 x 1307,42

37,714

γ = 74,7414 dyne/cm

HASIL PRAKTIKUM JUMAT

(METODE CINCIN DU-NOUY)

Konsentrasi larutan shampoo (%v/v)

Percobaan M (g)

4% 1

2 3

7% 1

2 3

10% 1

2 3

13% 1

2 3

X% 1

Contoh perhitungan

γ = M. G. Fk

kll. permukaan cincin Du Nouy γ = 2,2 x 0,98 x 1307,42

37,714

γ = 74,7414 dyne/cm

LAPORAN

Tentukan nilai tegangan permukaan berdasarkan metode rambat kapiler dan metode cincin Du-Nouy dari hasil data praktikum yang telah diberikan.

Tentukan rentang konsentrasi larutan sabun X% berdasarkan nilai tegangan permukaan yang didapat.

Buatlah grafik hubungan antara konsentrasi sabun dengan nilai tegangan permukaan,

Buatlah pembahasan berdasarkan hasil praktikum yang diperoleh dan simpulkan pengaruh

perbedaan % konsentrasi sampel terhadap nilai tegangan permukaan yang didapat.

KRITERIA PENILAIAN

TERIMA KASIH…

ADA PERTANYAAN..???