08. Viskositas Ix A

LABORATORIUM

KIMIA FISIKA

Percobaan : VISKOSITAS Kelompok : IX A

Nama :

1. M. Reinaldo Ongky Billy Anando NRP. 2313 030 003 2. Gina Ayuningtiyas NRP. 2313 030 007 3. Rinny Retnoningsih NRP. 2313 030 011 4. Danny Chandra Septian NRP. 2313 030 013 5. Catur Puspitasari NRP. 2313 030 093

Tanggal Percobaan : 16 Desember 2013

Tanggal Penyerahan : 17 Desember 2013

Dosen Pembimbing : Nurlaili Humaidah, S.T., M.T.

Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandri W.

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2013

i

ABSTRAK

Percobaan viskositas bertujuan untuk menghitung harga koefisien viskositas dari aquadest,

Hand Sanitizer Antis, Hand Sanitizer Carrefour dan Hand Sanitizer Lifebuoy dengan variabel suhu

sebesar 47oC, 57

oC, dan 67

oC menggunakan viskometer Ostwald. Serta untuk menghitung densitas

dari aquadest, Hand Sanitizer Antis, Hand Sanitizer Carrefour dan Hand Sanitizer Lifebuoy.

Prosedur yang digunakan dalam percobaan ini yaitu pertama, memasukkan aquadest ke

dalam viskometer Ostwald yang diletakkan dalam waterbath dan mengondisikan cairan pada variabel

suhu 47oC, 57

oC, dan 67

oC. Lalu menghisap cairan dengan karet penghisap sehingga melewati batas

atas viskometer Ostwald. Setelah itu membiarkan cairan mengalir ke bawah hingga tepat pada batas

bawah. Kemudian mencatat waktu yang diperlukan cairan untuk mengalir dari batas atas hingga

batas bawah dengan menggunakan stopwatch. Setelah selesai, mengulangi prosedur percobaan

viskositas dengan mengondisikan aquadest pada suhu 57oC dan 67

oC serta mengulangi prosedur

percobaan tersebut dengan mengganti aquadest dengan Hand Sanitizer Antis, Hand Sanitizer

Carrefour dan Hand Sanitizer Lifebuoy. Selain menentukan nilai koefisien viskositas, dalam

percobaan ini juga menghitung nilai densitas. Cara yang dilakukan adalah menimbang massa

piknometer kosong. Lalu memasukkan aquadest ke dalam piknometer hingga penuh mencapai ukuran

maksimum piknometer 10ml. Setelah itu mengondisikan aquadest pada suhu 47oC dan menimbang

massa total piknometer dan aquadest. Mencari massa aquadest dengan cara menghitung selisih

massa antara massa total dan massa piknometer kosong. Kemudian menghitung densitas larutan

dengan cara membagi massa aquadest dengan volume aquadest. Setelah selesai, mengulangi

prosedur menentukan densitas dengan mengondisikan aquadest pada suhu 57oC dan 67

oC.

Mengulangi langkah-langkah tersebut dengan mengganti aquadest dengan Hand Sanitizer Antis,

Hand Sanitizer Carrefour dan Hand Sanitizer Lifebuoy.

Dari percobaan ini, densitas yang diperoleh dari tiap larutan pada masing-masing variabel

suhu adalah sama. Densitas aquadest sebesar 0,95 gram/ml, Hand Sanitizer Antis sebesar 0,95

gram/ml, Hand Sanitizer Carrefour sebesar 0,9 gram/ml, dan Hand Sanitizer Lifebuoy sebesar 0,9

gram/ml. Lalu pada suhu 47oC viskositas dari aquadest adalah 283,7401cp, pada suhu 57

oC

viskositas aquadest sebesar 299,8616cp, dan pada saat suhu 67oC viskositas aquadest sebesar

234,3005cp. Pada suhu 47oC viskositas Hand Sanitizer Antis adalah 40196,51cp, pada suhu 57

oC

viskositas Hand Sanitizer Antis sebesar 42775,96cp, dan pada saat suhu 67oC viskositasnya sebesar

39014,26cp. Pada suhu 47oC viskositasnya sebesar 76093,92cp, pada suhu 57

oC viskositasnya

sebesar 73192,04cp, dan pada saat suhu 67oC viskositasnya sebesar 75449,06cp. Pada suhu 47

oC

viskositasnya sebesar 60079,81cp, pada suhu 57oC viskositasnya sebesar 64163,94cp, dan pada saat

suhu 67oC viskositasnya sebesar 60724,67cp. Urutan densitas dari yang tinggi ke rendah, yaitu

aquadest dan Hand Sanitizer Antis, lalu Hand Sanitizer Carrefour dan Hand Sanitizer Lifebuoy. Hal

ini dikarenakan aquadest dan Hand Sanitizer Antis memiliki molekul yang lebih rapat dan tidak cepat

memuai. Sedangkan Hand Sanitizer Carrefour dan Hand Sanitizer Lifebuoy. Semakin tinggi suhu

densitasnya adalah tetap. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa suhu tidak memengaruhi densitas.

Lalu urutan viskositas dari yang tinggi ke rendah, yaitu Hand Sanitizer Carrefour, Hand Sanitizer

Lifebuoy, Hand Sanitizer Antis, dan aquadest. Hal tersebut dikarenakan Hand Sanitizer Carrefour

mempunyai harga koefisien yang tinggi sehingga berpengaruh pada viskositas zat cair tersebut.

Berbeda dengan aquadest yang memiliki harga koefisien kecil sehingga viskositas dari aquadest

tersebut juga kecil. Semakin banyak waktu yang diperlukan larutan untuk mengalir dari batas atas

hingga batas bawah, semakin besar viskositas larutan tersebut. Faktor-faktor yang memengaruhi

percobaan viskositas yaitu, tekanan, temperatur, kehadiran zat lain, ukuran dan berat molekul, massa

jenis, dan konsentrasi.

Kata kunci : larutan, viskositas, densitas, suhu, waktu, Hand Sanitizer Antis, Hand Sanitizer

Carrefour, dan Hand Sanitizer Lifebuoy

.

ii

DAFTAR ISI

ABSTRAK ......................................................................................................................... i

DAFTAR ISI ...................................................................................................................... ii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................... iii

DAFTAR TABEL .............................................................................................................. iv

DAFTAR GRAFIK ............................................................................................................. v

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang ..................................................................................................... I-1

I.2 Rumusan Masalah ................................................................................................ I-1

I.3 Tujuan Percobaan ................................................................................................ I-1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori ......................................................................................................... II-1

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan ........................................................................................... III-1

III.2 Bahan Percobaan ................................................................................................ III-1

III.3 Alat Percobaan ................................................................................................... III-1

III.4 Prosedur Percobaan ........................................................................................... III-1

III.5 Diagram Alir Percobaan ..................................................................................... III-2

III.6 Gambar Alat Percobaan .................................................................................... III-4

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan ................................................................................................. IV-1

IV.2 Pembahasan........................................................................................................ IV-1

BAB V KESIMPULAN ...................................................................................................... V-1

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... vi

DAFTAR NOTASI ............................................................................................................. vii

APPENDIKS ....................................................................................................................... viii

LAMPIRAN

- Laporan Sementara

- Fotokopi Literatur

- Lembar Revisi

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1 Dua Lapisan Fluida Sejajar .......................................................................... II-5

Gambar II.2 Laminar Shear.............................................................................................. II-15

Gambar II.3 Hand Sanitizer Antis .................................................................................... II-16

Gambar II.4 Hand Sanitizer Carrefour ............................................................................. II-17

Gambar II.5 Hand Sanitizer Lifebuoy .............................................................................. II-17

Gambar III.6 Gambar Alat Percobaan ............................................................................... III-5

iv

DAFTAR TABEL

Tabel II.1 Tabel Perbedaan Viskositas Cairan dan Viskositas Gas ............................. II-11

Tabel IV.1.1 Hasil Percobaan Viskositas ......................................................................... IV-1

Tabel IV.1.2 Hasil Perhitungan Densitas ......................................................................... IV-2

Tabel IV.1.3 Hasil Perhitungan Viskositas Cairan ........................................................... IV-3

Tabel IV.2.1 Data Densitas Aquadest .............................................................................. IV-4

Tabel IV.2.2 Data Viskositas Aquadest ........................................................................... IV-10

v

DAFTAR GRAFIK

Grafik IV.2.1 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Aquadest ................................. IV-4

Grafik IV.2.2 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Hand Sanitizer Antis ............... IV-5

Grafik IV.2.3 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Hand Sanitizer Carrefour ........ IV-6

Grafik IV.2.4 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Hand Sanitizer Lifebuoy ......... IV-7

Grafik IV.2.5 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Sampel..................................... IV-8

Grafik IV.2.6 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest .............................. IV-9

Grafik IV.2.7 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Hand Sanitizer Antis ............ IV-11

Grafik IV.2.8 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Hand Sanitizer Carrefour ..... IV-12

Grafik IV.2.9 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Hand Sanitizer Lifebuoy ...... IV-13

Grafik IV.2.10 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Sampel .................................. IV-14

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan erat dengan hambatan untuk

mengalir. Beberapa cairan ada yang dapat mengalir cepat, sedangakan lainnya mengalir

secara lambat. Seperti air, alkohol, dan yang lainnya memiliki viskositas yang kecil,

sedangkan cairan yang mempunyai kecepatan alir yang lambat seperti gliserin, minyak, madu

atau yang lainnya memiliki viskositas yang besar. Sehingga dari sini dapat diartikan, bahwa

viskositas merupakan ukuran kekentalan suatu larutan atau fluida. Salah satu cara untuk

menentukan viskositas cairan adalah metode kapiler dari Poiseulle. Metode Ostwald

merupakan suatu variasi dari metode Poiseulle. Metode Viskositas Ostwald adalah salah satu

cara untuk menentukan harga kekentalan dimana prinsip kerjanya bersadarkan waktu yang

dibutuhkan oleh sejumlah cairan untuk dapat mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang

disebabkan oleh berat cairan itu sendiri.

Latar belakang atau alasan praktikum ini dilaksanakan adalah agar praktikan

mengetahui koefisien viskositas dari berbagai larutan melalui variabel suhu, serta mengetahui

densitas dari larutan-larutan tersebut juga dengan masing-masing variabel suhu.

Aplikasi viskositas dalam kehidupan sehari-hari adalah mengalirnya darah dalam

pembuluh darah vena, proses penggorengan ikan (semakin tinggi suhunya, maka semakin

kecil viskositas minyak goreng), mengalirnya air dalam pompa PDAM yang mengalir

kerumah-rumah kita, serta tingkat kekentalan oli pelumas.

I.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara menghitung harga koefisien viskositas dari aquadest, Hand Sanitizer

Antis, Hand Sanitizer Carrefour, dan Hand Sanitizer Lifebuoy pada suhu 47˚C, 57˚C, dan

67˚C dengan menggunakan viskometer Ostwald?

2. Bagaimana cara mengitung densitas dari aquadest, Hand Sanitizer Antis, Hand Sanitizer

Carrefour, dan Hand Sanitizer Lifebuoy pada suhu 47˚C, 57˚C, dan 67˚C?

I.3 Tujuan Percobaan

1. Mengetahui cara menghitung harga koefisien viskositas dari aquadest, Hand Sanitizer

Antis, Hand Sanitizer Carrefour, dan Hand Sanitizer Lifebuoy pada suhu 47˚C, 57˚C, dan

67˚C dengan menggunakan viskometer Ostwald.

I-2

BAB I Pendahuluan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

2. Mengetahui cara mengitung densitas dari aquadest, Hand Sanitizer Antis, Hand Sanitizer

Carrefour, dan Hand Sanitizer Lifebuoy pada suhu 47˚C, 57˚C, dan 67˚C.

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori

Viskositas (kekentalan) dapat dianggap sebagai desakan dibagian dalam suatu fluida.

Karena adanya suatu viskositas ini, maka untuk menggerakkan salah satu lapisan fluida di

atas maka untuk menggerakkan salah satu lapisan fluida di atas lapisan lainnya, atau supaya

satu permukaan dapat meluncur di atas permukaan lainnya bila di antara permukaan-

permukaan ini terdapat lapisan fluida, haruslah dikerjakan gaya. Baik zat cair maupun gas

mempunyai viskositas; hanya saja zat cair lebih kental daripada gas (Rahmayanti, 2011).

Viskositas merupakan pengukuran dari ketahanan fluida yang diubah baik dengan

tekanan maupun tegangan. Pada masalah sehari-hari (dan hanya untuk fluida), viskositas

adalah "ketebalan" atau "pergesekan internal". Oleh karena itu, air yang "tipis", memiliki

viskositas lebih rendah, sedangkan madu yang "tebal", memiliki viskositas yang lebih tinggi.

Sederhananya, semakin rendah viskositas suatu fluida, semakin besar juga pergerakan dari

fluida tersebut (Wikipedia, 2013).

Viskositas menjelaskan ketahanan internal fluida untuk mengalir dan mungkin dapat

dipikirkan sebagai pengukuran dari pergeseran fluida. Sebagai contoh, viskositas yang tinggi

dari magma akan menciptakan statovolcano yang tinggi dan curam, karena tidak dapat

mengalir terlalu jauh sebelum mendingin, sedangkan viskositas yang lebih rendah dari lava

akan menciptakan volcano yang rendah dan lebar. Seluruh fluida (kecuali superfluida)

memiliki ketahanan dari tekanan dan oleh karena itu disebut kental, tetapi fluida yang tidak

memiliki ketahanan tekanan dan tegangan disebut fluida ideal (Wikipedia, 2013).

Fluida dapat digolongkan kedalam cairan atau gas. Perbedaan-perbedaan utama antara

cair dan gas adalah :

a. Cairan praktis tidak kompersibel, sedangkan gas kompersibel dan seringkali harus

diperlakukan demikian.

b. Cairan mengisi volume tertentu dan mempunyai permukaan-permukaan bebas, sedangkan

agar dengan massa tertentu mengembang sampai mengisi seluruh bagian wadah

tempatnya.

(Wahyuni, 2012)

Fluida, baik zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat

kekentalan yang berbeda. Viskositas alias kekentalan sebenarnya merupakan gaya gesekan

antara molekul-molekul yang menyusun suatu fluida. Jadi molekul-molekul yang membentuk

http://id.wikipedia.org/wiki/Fluida

http://id.wikipedia.org/wiki/Tekanan

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tegangan&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Air

http://id.wikipedia.org/wiki/Madu

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pergeseran&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Magma

http://id.wikipedia.org/wiki/Lava

II-2

BAB II Tinjauan Pustaka



FTI-ITS

suatu fluida saling gesek-menggesek ketika fluida tersebut mengalir. Pada zat cair, viskositas

disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antara molekul sejenis).

Sedangkan dalam zat gas, viskositas disebabkan oleh tumbukan antara molekul (Angraeni,

2010).

Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air. Sebaliknya,

fluida yang lebih kental lebih sulit mengalir, contohnya minyak goreng, oli, madu dan lain-

lain. Dapat dibuktikan dengan menuangkan air dan minyak goreng di atas lantai yang

permukaannya miring. Air mengalir lebih cepat daripada minyak goreng atau oli. Tingkat

kekentalan suatu fluida juga bergantung pada suhu. Semakin tinggi suhu zat cair, semakin

kurang kental zat cair tersebut. Misalnya ketika menggoreng paha ikan di dapur, minyak

goreng yang awalnya kental menjadi lebih cair ketika dipanaskan. Sebaliknya, semakin tinggi

suhu suatu zat gas, semakin kental zat gas tersebut (Angraeni, 2010).

Perlu diketahui bahwa viskositas atau kekentalan hanya ada pada fluida rill (rill =

nyata). Fluida rill atau nyata adalah fluida yang kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari,

seperti air sirup, oli, asap knalpot, dan lainnya. Fluida rill berbeda dengan fluida ideal. Fluida

ideal sebenarnya tidak ada dalam kehidupan sehari-hari. Fluida ideal hanya model yang

digunakan untuk membantu kita dalam menganalisis aliran fluida (fluida ideal ini yang kita

pakai dalam pokok bahasan fluida dinamis) (Wahyuni, 2012).

Satuan sistem internasional (SI) untuk koifisien viskositas adalah Ns/m2

= Pa.S (pascal

sekon). Satuan CGS (centimeter gram sekon) untuk SI koifisien viskositas adalah dyne.s/cm2

= poise (p). Viskositas juga sering dinyatakan dalam sentipolse (cp). 1 cp = 1/1000 p. satuan

poise digunakan untuk mengenang seorang ilmuwan Prancis, Jean Louis Marie Poiseuille.

1 poise = 1 dyne. s/cm2 = 10

-1 N.s/m

2

Fluida adalah gugusan molukel yang jarak pisahnya besar, dan kecil untuk zat cair.

Jarak antar molukelnya itu besar jika dibandingkan dengan garis tengah molukel itu. Molekul-

molekul itu tidak terikat pada suatu kisi, melainkan saling bergerak bebas terhadap satu sama

lain. Jadi kecepatan fluida atau massanya kecapatan volume tidak mempunyai makna yang

tepat sebab jumlah molekul yang menempati volume tertentu terus menerus berubah

(Wahyuni, 2012).

Cairan mempunyai gaya gesek yang lebih besar untuk mengalir daripada gas, hingga

cairan mempunyai koefisien viskositas yang lebih besar daripada gas. Viskositas gas

bertambah dengan naiknya temperatur, sedang viskositas cairan turun dengan naiknya

II-3




FTI-ITS

temperatur. Koefisien viskositas gas pada tekanan tidak terlalu besar, tidak tergantung

tekanan, tetapi untuk cairan naik dengan naiknya tekanan (Rahmayanti, 2011).

Adapun jenis cairan dibedakan menjadi dua tipe, yaitu cairan newtonian dan non

newtonian.

1. Cairan Newtonian

Cairan newtonian adalah cairan yg viskositasnya tidak berubah dengan berubahnya

gaya irisan, ini adalah aliran kental (viscous) sejati. Contohnya : Air, minyak, sirup,

gelatin, dan lain-lain. Shear rate atau gaya pemisah viskositas berbanding lurus

dengan shear stresss secara proporsional dan viskositasnya merupakan slope atau

kemiringan kurva hubungan antara shear rate dan shear stress. Viskositas tidak

tergantung shear rate dalam kisaran aliran laminar (aliran streamline dalam suatu

fluida). Cairan Newtonian ada 2 jenis, yang viskositasnya tinggi disebut “Viscous” dan

yang viskositasnya rendah disebut “Mobile”.

2. Cairan Non-Newtonian

Yaitu cairan yang viskositasnya berubah dengan adanya perubahan gaya irisan dan

dipengaruhi kecepatan tidak linear

(Purba, 2012).

Suatu jenis cairan yang mudah mengalir dapat dikatakan memiliki viskositas yang

rendah, dan sebaliknya bahan – bahan yang sulit mengalir dikatakan memiliki viskositas yang

tinggi. Pada hukum aliran viskositas, Newton menyatakan hubungan antara gaya – gaya

mekanika dari suatu aliran viskos sebagai geseran dalam (viskositas) fluida adalah konstan

sehubungan dengan gesekannya. Hubungan tersebut berlaku untuk fluida Newtonian, dimana

perbandingan antara tegangan geser (s) dengan kecepatan geser (g) nya konstan. Parameter

inilah yang disebut dengan viskositas. Aliran viskos dapat digambarkan dengan dua buah

bidang sejajar yang dilapisi fluida tipis diantara kedua bidang tersebut. Suatu bidang

permukaan bawah yang tetap dibatasi oleh lapisan fluida setebal h, sejajar dengan suatu

bidang permukaan atas yang bergerak seluas A. Jika bidang bagian atas itu ringan, yang

berarti tidak memberikan beban pada lapisan fluida dibawahnya, maka tidak ada gaya tekan

yang bekerja pada lapisan fluida. Suatu gaya F dikenakan pada bidang bagian atas yang

menyebabkan bergeraknya bidang atas dengan kecepatan konstan v, maka fluida dibawahnya

akan membentuk suatu lapisan – lapisan yang saling bergeseran. Setiap lapisan tersebut akan

memberikan tegangan geser (s) sebesar F/A yang seragam dengan kecepatan lapisan fluida

yang paling atas sebesar v dan kecepatan lapisan fluida paling bawah sama dengan nol, maka

II-4




FTI-ITS

kecepatan geser (g) pada lapisan fluida di suatu tempat pada jarak y dari bidang tetap dengan

tidak adanya tekanan fluida (Purba, 2012).

Lapisan-lapisan gas atau zat cair yang mengalir saling berdesakan karena itu terdapat

gaya gesek yang bersifat menahan aliran yang besarnya tergantung dari kekentalan zat cair.

Gaya gesek tersebut dapat dihitung dengan menggunakan rumus: G = ŋ A (Purba, 2012).

Viskositas merupakan fungsi dari waktu yang artinya dengan bertambahnya waktu

viskositas semakin meningkat. Sifat ini penting diketahui sewaktu material cetak dicampur

atau saat dimasukkan ke dalam mulut karena viskositas material cetak kosistensi light pada 5

menit setelah pencampuran akan sama dengan kosistensi regular pada 3 menit (Rahmayanti,

2011).

Tempat dua teknik utama untuk mengukur viskositas gas. Teknik pertama bergantung

pada laju peredaman osilasi puntir dari piringan yang tergantung dalam gas, yaitu konstanta

waktu untuk pengurangan gerakan harmonis yang bergantung pada viskositas dan rancangan

peralatannya. Teknik kedua didasarkan pada rumus poseuille untuk laju aliran fluida melalui

pipa dengan radius r (Rahmayanti, 2011).

Beberapa cairan mengalir ,dengan alasan yang lain mengalir dengan sangat mudah.

Hambatan dari zat cair untuk mengalir terhadap suatu lapisan lainnya disebut viskositas.

Semakin besar viskositas, maka semakin lambat pula suatu zat cair mengalir. Viskositas

adalah bagian dari tempat dengan yang mana molekul suatu akan menyatu dengan molekul

yang lainnya (Rahmayanti, 2011).

Setiap zat cair mempunyai karakteristik yang khas, berbeda satu zat cair dengan zat

cair yang lain. Oli mobil sebagai salah satu contoh zat cair dapat kita lihat lebih kental

daripada minyak kelapa. Apa sebenarnya yang membedakan cairan itu kental atau tidak.

Kekentalan atau viskositas dapat dibayangkan sebagai peristiwa gesekan antara satu bagian

dan bagian yang lain dalam fluida. Dalam fluida yang kental kita perlu gaya untuk menggeser

satu bagian fluida terhadap yang lain (Anonim, 2009).

Di dalam aliran kental kita dapat memandang persoalan tersebut seperti tegangan dan

regangan pada benda padat. Kenyataannya setiap fluida baik gas maupun zat cair mempunyai

sifat kekentalan karena partikel di dalamnya saling menumbuk. Bagaimana kita menyatakan

sifat kekentalan tersebut secara kuantitatif atau dengan angka, sebelum membahas hal itu kita

perlu mengetahui bagaimana cara membedakan zat yang kental dan kurang kental dengan

cara kuantitatif. Salah satu alat yang digunakan untuk mengukur kekentalan suatu zat cair

adalah viskometer (Anonim, 2009).

II-5




FTI-ITS

Apabila zat cair tidak kental maka koefesiennya sama dengan nol sedangkan pada zat

cair kental bagian yang menempel dinding mempunyai kecepatan yang sama dengan dinding.

Bagian yang menempel pada dinding luar dalam keadaan diam dan yang menempel pada

dinding dalam akan bergerak bersama dinding tersebut. Lapisan zat cair antara kedua dinding

bergerak dengan kecepatan yang berubah secara linier sampai V. Aliran ini disebut aliran

laminer. Aliran zat cair akan bersifat laminer apabila zat cairnya kental dan alirannya tidak

terlalu cepat. Kita anggap gambar di atas sebagai aliran sebuah zat cair dalam pipa, sedangkan

garis alirannya dianggap sejajar dengan dinding pipa. Karena adanya kekentalan zat cair yang

ada dalam pipa, maka besarnya kecepatan gerak partikel yang terjadi pada penampang

melintang tidak sama besar. Keadaan tersebut terjadi dikarenakan adanya gesekan antar

molekul pada cairan kental tersebut, dan pada titik pusat pipa kecepatan yang terjadi

maksimum (Anonim, 2009).

Viskositas suatu fluida adalah sifat yang menunjukkan besar dan kecilnya tahan dalam

fluida terhadap gesekan. Fluida yang mempunyai viscositas rendah, misalnya air mempunyai

tahanan dalam terhadap gesekan yang lebih kecil dibandingkan dengan fluida yang

mempunyai viskositas yang lebih besar (Anonim, 2009).

Gaya Kecepatan V cm/detik

F dyne

L cm

Kecepatan V cm/detik

Gambar II.1 Dua Lapisan Fluida Sejajar

Gambar diatas merupakan 2 lapisan fluida sejajar dengan masing-masing mempunyai

luas A cm2 dan jarak kedua lapisan L cm. Bila lapisan atas bergerak sejajar dengan lapisan

bawah pada kecepatan V cm/detik relatif terhadap lapisan bawah, supaya fluida tetap

mempunyai kecepatan V cm/detik maka harus bekerja suatu gaya sebesar F dyne. Dari hasil

eksperimen didapatkan bahwa gaya F berbanding lurus dengan kecepatan V, luas A dan

berbanding terbalik dengan jarak L (Anonim, 2009).

A cm2

A cm2

II-6




FTI-ITS

Persamaannya :

atau

= Tetapan viskositas (gr/cm.detik)

Viskositas berkaitan dengan gerak relatif antar bagian-bagian fluida, maka besaran ini

dapat dipandang sebagai ukuran tingkat kesulitan aliran fluida tersebut. Makin besar

kekentalan suatu fluida makin sulit fluida itu mengalir (Anonim, 2009).

Viskositas suatu cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan alir cairan.

Beberapa zat cair dan gas mempunyai sifat daya tahan terhadap aliran ini, dinyatakan dengan

Koefisien Viskositas (ไ) (Anonim, 2009).

Viskositas ialah besarnya gaya tiap cm2 yang diperlukan supaya terdapat perbedaan

kecepatan sebesar 1 cm tiap detik untuk 2 lapisan zat cair yang parallel dengan jarak 1 cm.

Viskositas dapat dihitung dengan rumus Poiseville.

LV

R4

8

Keterangan:

T = Waktu alir (detik)

P = Tekanan yang menyebabkan zat cair mengalir (2cm

dyne )

V = Volume zat cair (liter)

L = Panjang pipa (cm)

= Koefisien viskositas (centipoise)

R = Jari-jari pipa dialiri cair (cm)

Q

1

Q = Fluiditas

Fluiditas yaitu kemudahan suatu zat cair untuk mengalir. Dari rumus diatas dapat

dilihat bahwa fluiditas berbanding terbalik dengan kekentalan (Koefisien Viskositas).

L

AVF

..

AV

LF

.

.

II-7




FTI-ITS

Kekentalan disebabkan karena kohesi antara patikel zat cair. Zat cair ideal tidak mempunyai

kekentalan. Zat cair mempunyai beberapa sifat sebagai berikut :

a. Apabila ruangan lebih besar dari volume zat cair akan terbentuk permukaan bebas

horizontal yang berhubungan dengan atmosfer.

b. Mempunyai rapat masa dan berat jenis.

c. Dapat dianggap tidak termampatkan.

d. Mempunyai viskositas (kekentalan).

e. Mempunyai kohesi, adesi dan tegangan permukaan.

(Mandasari, 2011)

Faktor- faktor yang memengaruhi viskositas adalah sebagai berikut :

a. Tekanan

Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas gas tidak dipengaruhi

oleh tekanan.

b. Temperatur

Viskositas akan turun dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas gas naik dengan naiknya

suhu. Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh energi. Molekul-

molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan demikian

viskositas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur.

c. Kehadiran zat lain

Penambahan gula tebu meningkatkan viskositas air. Adanya bahan tambahan seperti bahan

suspensi menaikkan viskositas air. Pada minyak ataupun gliserin adanya penambahan air

akan menyebabkan viskositas akan turun karena gliserin maupun minyak akan semakin

encer, waktu alirnya semakin cepat.

d. Ukuran dan berat molekul

Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju aliran alkohol cepat, larutan

minyak laju alirannya lambat dan kekentalannya tinggi seta laju aliran lambat sehingga

viskositas juga tinggi.

e. Berat molekul

Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak.

f. Kekuatan antar molekul

Viskositas air naik denghan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan gugus OH

pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama.

(Mandasari, 2011)

II-8




FTI-ITS

Untuk dua cairan yang berbeda dengan pengukuran alat yang sama berlaku. Jadi bila η

dan cairan pembanding diketahui, maka dengan mengukur waktu yang diperlukan untuk

mengalir kedua cairan melalui alat yang sama dapat ditentukan η cairan yang sudah diketahui

rapatannya (Mandasari, 2011).

Perbedaan nilai viskositas menengah dan region periperal ini menunjukkan parameter

nilai K. Ketika k > 1 maka nilai viskositas lebih dari menengah, k=1 viskositasnya sama

dalam keadaan apapun, k < 1 viskositasnya ditengah region. Tujuan dari hubungan

momentum memberikan informasi kinetik dalam viskositas (Mandasari, 2011).

Viskositas cairan adalah fungsi dari ukuran dan permukaan molekul, gaya tarik

menarik antar molekul dan struktur cairan. Tiap molekul dalam cairan dianggap dalam

kedudukan setimbang, maka sebelum sesuatu lapisan melewati lapisan lainnya diperlukan

energy tertentu. Sesuai hokum distribusi Maxwell-Boltzmann, jumlah molekul yang memiliki

energy yang diperlukan untuk mengalir, dihubungkan oleh factor e-E/RT

dan viskositas

sebanding dengan e-E/RT

. Secara kuantitatif pengaruh suhu terhadap viskositas dinyatakan

dengan persamaan empirik,

h = A e-E/RT

A merupakan tetapan yang sangat tergantung pada massa molekul relatif dan volume molar

cairan dan E adalah energi ambang per mol yang diperlukan untuk proses awal aliran

(Angraeni, 2010).

Cara menentukan viskositas suatu zat menggunakan alat yang dinamakan viskometer.

Ada beberapa tipe viskometer yang biasa digunakan antara lain :

a. Viskometer kapiler / Ostwald

Viskositas dari cairan yang ditentukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan bagi

cairan tersebut untuk lewat antara 2 tanda ketika mengalir karena gravitasi melalui

viskometer Ostwald. Waktu alir dari cairan yang diuji dibandingkan dengan waktu yang

dibutuhkan bagi suatu zat yang viskositasnya sudah diketahui (biasanya air) untuk lewat 2

tanda tersebut. Hukum poiseuille juga digunakan untuk menentukan distribusi kecepatan

dalam arus laminer melalui pipa slindris dan menentukan jumlah cairan yamg keluar

perdetik.

b. Viskometer Hoppler

Berdasarkan hukum Stokes pada kecepatan bola maksimum, terjadi keseimbangan

sehingga gaya gesek = gaya berat – gaya archimides. Prinsip kerjanya adalah

II-9




FTI-ITS

menggelindingkan bola (yang terbuat dari kaca) melalui tabung gelas yang berisi zat cair

yang diselidiki. Kecepatan jatuhnya bola merupakan fungsi dari harga resiprok sampel.

Berdasarkan hukum stoke yaitu pada saat kecepatan bola maksimum,terjadi kesetimbangan

sehingga gaya gesek sama dengan gaya berat archimedes. Dalam fluida regangan geser

selalu bertambah dan tanpa batas sepanjang tegangan yang diberikan. Tegangan tidak

bergantung pada regangan geser tetapi tergantung pada laju perubahannya. Laju perubahan

regangan geser juga disebut laju regangan.

Laju perubahan regangan geser = laju regangan

(Purba, 2012).

Rumus yang di atas dapat defenisikan viskositas fluida, dinotasikan dengan η ( eta ),

sebagai rasio tegangan geser dengan laju regangan :

η = Tegangan geser

Laju regangan

Mempelajari gerak bola yang jatuh ke dalam fluida kental, walaupun ketika itu hanya

untuk mengetahui bahwa gaya kekentalan pada sebuah bola tertentu di dalam suatu fluida

tertentu berbandingan dengan kecepatan relatifnya. Bila fluida sempurna yang

viskositasnya nol mengalir melewati sebuah bola, atau apabila sebuah bola bergerak dalam

suatu fluida yang diam, gari-garis arusnya akan berbentuk suatu pola yang simetris

sempurna di sekeliling bola itu. Tekanan terhadap sembarang titik permukaan bola yang

menghadap arah alir datang tepat sama dengan tekanan terhadap titik lawan. Titik tersebut

pada permukaan bola menghadap kearah aliran, dan gaya resultan terhadap bola itu nol

(Purba, 2012).

c. Viskometer Cup dan Bob

Prinsip kerjanya sampel digeser dalam ruangan antara dinding luar dari bob dan dinding

dalam dari cup dimana bob masuk persis ditengah-tengah. Kelemahan viskometer ini

adalah terjadinya aliran sumbat yang disebabkan geseran yang tinggi di sepanjang keliling

bagian tube sehingga menyebabkan penurunan konsentrasi. Penurunan konsentrasi ini

menyebabkan bagian tengah zat yang ditekan keluar memadat. Hal ini disebut aliran

sumbat (Purba, 2012).

d. Viskometer Cone dan Plate

Cara pemakaiannya adalah sampel ditempatkan ditengah-tengah papan, kemudian

dinaikkan hingga posisi di bawah kerucut. Kerucut digerakkan oleh motor dengan

II-10




FTI-ITS

bermacam kecepatan dan sampelnya digeser di dalam ruang semitransparan yang diam dan

kemudian kerucut yang berputar (Purba, 2012).

e. Viskometer Brookfield

Pada viskometer ini nilai viskositas didapatkan dengan mengukur gaya puntir sebuah rotor

silinder (spindle) yang dicelupkan ke dalam sampel. Viskometer Brookfield

memungkinkan untuk mengukur viskositas dengan menggunakan teknik dalam

viscometry. Alat ukur kekentalan (yang juga dapat disebut viskosimeters) dapat mengukur

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. 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 sebagai berikut :

Jenis spindle

Kecepatan putar spindle

Tipe Viskometer

Suhu sampel

Shear Rate (bila diketahui)

Lama waktu pengukuran (bila jenis sampel-nya Time Dependent)

(Polban, 2012)

Viskometer Brookfield merupakan salah satu viskometer 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. Prinsip kerja dari viskometer Brookfield ini

adalah semakin kuat putaran semakin tinggi viskositasnya sehingga hambatannya semakin

besar (Polban, 2012).

Nilai viskositas dinyatakan dalam viskositas spesifik, kinematik dan intrinsik.

Viskositas spesifik ditentukan dengan membandingkan secara langsung kecepatan aliran suatu

larutan dengan pelarutnya. Viskositas kinematik diperoleh dengan memperhitungkan densitas

larutan. Baik viskositas spesifik maupun kinematik dipengaruhi oleh konsentrasi larutan.

II-11




FTI-ITS

Pengukuran viskositas dilakukan dengan menggunakan viskometer Ubbelohde yang termasuk

jenis viskometer kapiler. Untuk penentuan viskometer larutan polimer, viskometer kapiler

yang paling tepat adalah viskometer Ubbelohde (Angraeni, 2010).

Viskositas cairan juga dapat ditentukan berdasarkan jatuhnya benda melalui medium

zat cair, yaitu berdasarkan hukum Stokes. Dimana benda bulat dengan radius r dan rapat d,

yang jatuh karena gaya gravitasi melalui fluida dengan rapat dm/db, akan dipengaruhi oleh

gaya gravitasi (Angraeni, 2010).

Dalam viskositas ada jenisnya yaitu viskositas cairan dan viskositas gas. Adapun

perbedaan antara viskositas cairan dengan viskositas gas yang tak mungkin sama satu sama

lain, perbedaan tekanan, temperatur ataupun gaya gesek yang tak sama satu sama lainnya

berikut ini adalah tabel perbedaan-perbedaan antara viskositas cairan dan viskositas gas

sebagai berikut:

Tabel II.1 Tabel Perbedaan Viskositas cairan dan Viskositas gas

Jenis Perbedaan Viskositas Cairan Viskositas Gas

Gaya gesek Lebih besar untuk mengalir Lebih kecil dibanding

viskositas cairan

Koefisien viskositas Lebih besar Lebih kecil

Temperatur Temperatur naik, viskositas

turun

Temperatur naik, viskositas

naik

Tekanan Tekanan naik, viskositas

naik Tidak tergantung tekanan

(Angraeni, 2010).

Macam-macam viskositas menurut Lewis (1987) adalah sebagai berikut :

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.

(Polban, 2012)

II-12




FTI-ITS

Viskositas diartikan sebagai resistensi atau ketidakmauan suatu bahan untuk mengalir

yang disebabkan karena adanya gesekan atau perlawanan suatu bahan terhadap deformasi atau

perubahan bentuk apabila bahan tersebut dikenai gaya tertentu (Wahyuni, 2012).

Viskositas secara umum dapat juga diartikan sebagai suhu tendensi untuk melawan

aliran cairan karena internal friction untuk resistensi suatu bahan untuk mengalami deformasi

bila bahan tersebut dikenai suatu gaya. Semakin besar resistensi zat cair untuk mengalir, maka

semakin besar pula viskositasnya. Viskositas pertama kali diselidiki oleh Newton, yaitu

dengan mensimulasikan zat cair dalam bentuk tumpukan kartu. Zat cair diasumsikan terdiri

dari lapisan-lapisan molekul yang sejajar satu sama lain. Lapisan terbawah tetap diam,

sedangkan lapisan atasnya bergerak, dengan cepatan konstan sehingga setiap lapisan memiliki

kecepatan gerak yang berbanding langsung dengan jaraknya terhadap lapisan terbawah.

Perbedaan kecepatan dv antara dua lapisan yang dipisahkan dengan jarak sebesar dx adalah

dv/dx atau kecepatan gesek. Gaya per satuan luas yang diperlukan untuk mengalirkan zat cair

tersebut F/A atau tekanan geser (Wahyuni, 2012).

Viskositas suatu bahan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu suhu, viskositas

berbanding terbalik dengan suhu. Jika suhu naik maka viskositas akan turun dan begitu pula

sebaliknya. Hal ini disebabkan karena adanya gerakan partikel-partikel cairan yang semakin

cepat apabila suhu ditingkatkan dan menurunkan kekentalannya. Konsentrasi larutan,

viskositas berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Suatu larutan dengan konsentrasi

tinggi akan memiliki viskositas yang tinggi pula, karena konsentrasi larutan menyatakan

banyaknya partikel zat yang terlarut tiap satuan volume. Semakin banyak partikel yang

terlarut, gesekan antar partikel semakin tinggi dan viskositasnya semakin tinggi pula. Berat

molekul solute, viskositas berbanding lurus dengan berat molukel solute, karena dengan

adanya solute yang berat akan menghambat atau memberi beban yang berat pada cairan

sehingga menaikkan viskositasnya. Tekanan, akan bertambah jika nilai dari viskositas itu

bertambah. Semakin tinggi tekanan maka semakin besar viskositas suatu zat cair (Wahyuni,

2012).

Pada viskometer Ostwald yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah

tertentu cairn untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat

cairan itu sendiri. Berdasarkan hokum Heagen Poiseuille : ŋ = cpr4t/(8VL) P = pgh =

πpr4pgh/(8VL). Dimana p = tekanan hidrostatis, r = jari-jari kapiler, t= waktu alir zat cair

sebanyak volume V dengan beda tinggi h, L = panjang kapiler. Untuk air : ŋair = πpr4 ta.

II-13




FTI-ITS

Pa.g.h / (8VL) secara umum berlaku ŋx = πpr4txpxgh / (8VL). Jika air digunakan sebagai

pembanding maka ŋx/ ŋair = txpx/tapa (Wahyuni, 2012).

Berdasarkan hokum stokes dengan mengamati jatuhnya benda melalui medium zat

cair yang mempunyai gaya gesek yang makin besar bila kecepatan benda jatuh makin besar π

= 2r.2d – dm.g.9.s.t (1+2, 4rR). Ketererangan cairan, g = gaya gravitasi, s = jarak jatuh (a –

ob), t = waktu bola jatuh, r = jari-jari tabung viskosimeter (Wahyuni, 2012).

Persamaan Navier-stokes (dinamakan dari daude Louis Navier dan Gorge Gabriel

Stokes), adalah serangkaian persamaan yang menjelaskan pergerakan dari suatu fluida seperti

cairan dan gas. Persamaan-persamaan ini menyatakan bahwa perubahan dalam momentum

(percepatan) partikel-partikel fluida yang bergantung hanya kepada gaya viskos tekanan

eksternal yang bekerja pada fluida. Kita dapat mengembangkan persamaan gerakan untuk

fluida, nyata dengan memperhatikan gaya-gaya yang bekerja pada suatu elemen kecil fluida.

Penurunan persamaan ini, yang disebut persamaan Navier-stokes (Wahyuni, 2012).

Hukum Poiseville berlaku hanya pada aliran fluida laminar dengan viskositas konstan

yang tidak bergantung pada kecepatan fluida. Bila aliran fluida cukup besar, aliran laminar

rusak dan mengalami turbulensi. Kecepatan kritis yang diatasnya dari tabung, jika fluida

mengalir lewat sebuah pipa panjang horizontal berpenampang konstan yang sempit tekanan

sepanjang akan konstan (Wahyuni, 2012).

Cara penentuan harga kekuatan dalam percobaan ini menggunakan metode Ostwald

yang mana prinsip kerjanya berdasarkan waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah tertentu cairan

untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri

(Wahyuni, 2012).

Piknometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis atau densitas dari

fluida. Piknometer terdiri dari 3 bagian, yaitu : tutup pikno, lubang, dan gelas atau tabung

ukur. Satuan yang digunakan, biasanya massa dalam satuan gram, volume dalam satuan mL =

cm3. Jadi satuan massa jenis adalah dalam g / cm

3 (Wahyuni, 2012).

Beberapa cairan mengalir ,dengan alasan yang lain mengalir dengan sangat mudah.

Hambatan dari zat cair untuk mengalir terhadap suatu lapisan lainnya disebut viskositas.

Semakin besar viskositas, maka semakin lambat pula suatu zat cair mengalir. Viskositas

adalah bagian dari tempat dengan yang mana molekul suatu akan menyatu dengan molekul

yang lainnya (Rahmayanti, 2011).

Viskositas kinematik diperoleh dengan mempertimbangkan densitas larutan.

Viskositas spesifik dan kinematik dipengaruhi oleh konsentrasi larutan.Viskositas intrinsik

II-14




FTI-ITS

dihitung dari perbandingan antara viskositas spesifik dengan konsentrasi larutan (sp/C) yang

diekstrapolasi sehingga nilai konsentrasi larutan mendekati nol. Dengan demikian nilai

kelarutan tidak berpengaruh terhadap viskositas intrinsik (Rahmayanti, 2011).

Aliran cairan viskositas dapat dikelompokkan menjadi dua tipe, yaitu :

1. Aliran laminer atau aliran kental

Menggambarkan laju aliran kecil melalui sebuah pipa dengan garis tengah kecil.

2. Aliran turbulen

Menggambarkan laju aliran yang besar melalui pipa dengan diameter yang lebih

besar.

(Anonim, 2009)

Aliran yang mengikuti suatu garis (lurus ataupun melengkung) yang jelas ujung dan

pangkalnya disebut aliran garis arus atau dalam bahasa Inggris disebut aliran Streamline.

Aliran garis arus adalah aliran yang tiap partikel yang melalui suatu titik mengikuti suatu

garis yang sama seperti partikel-partikel lain melalui titik itu. Selain itu, pada aliran garis arus

arah gerak partikel-partikel itu sama dengan arah aliran secara keseluruhan. Garis yang dilalui

oleh partikel-partikel itu pada aliran seperti ini disebut garis arus. Sedangkan, aliran turbulen

ditandai oleh adanya aliran berputar. Ada partikel-partikel yang arah geraknya berbeda,

bahkan berlawanan dengan arah gerak keseluruhan fluida. Jika alirannya merupakan aliran

turbulen maka akan terdapat pusaran-pusaran dalam gerakannya dan lintasan partikel-

partikelnya senantiasa berubah. Aliran turbulen menggambarkan laju aliran yang besar

melalui pipa dengan diameter yang lebih besar (Anonim, 2012).

II-15




FTI-ITS

Gambar II.2 Laminar Shear

Secara Umum, pada setiap aliran lapisan-lapisan berpindah pada kecepatan yang

berbeda-beda dan viskositas fluida meningkat dari tekanan geser antara lapisan yang secara

pasti melawan setiap gaya yang diberikan. Hubungan antara tekanan geser dan gradiasi

kecepatan dapat diperoleh dengan mempertimbangkan dua lempeng secara dekat dipisahkan

dengan jarak y, dan dipisahkan oleh unsur homogen. Asumsikan bahwa lempeng sangat besar

dengan luas penampang A, dan efek samping dapat diabaikan, dan lempeng yang lebih rendah

tetap, anggap gaya F dapat diterapkan pada lempeng atas. Jika gaya ini menyebabkan unsur

antara lempeng mengalami aliran geser dengan gradien kecepatan u/y, unsur disebut fluida

(Wikipedia, 2013).

Menurut teori Newton, ketika sebuah tekanan shear diterapkan kepada sebuah benda

padat, badan itu akan berubah bentuk sampai mengakibatkan gaya yang berlawanan untuk

mengimbangkan, sebuah ekuilibrium. Namun, ketika sebuah tekanan shear diterapkan kepada

sebuah fluida, seperti angin bertiup di atas permukaan samudra, fluida mengalir, dan berlanjut

mengalir ketika tekanan diterapkan. Ketika tekanan dihilangkan, umumnya, aliran berkurang

karena perubahan internal energi (Wikipedia, 2013).

Ada banyak bahan yang dapat digunakan sebagai sampel uji dalam praktikum

viskositas, salah satunya adalah hand sanitizer. Dalam era modern, kecenderungan

masyarakat memilih produk-produk yang serba instan dan praktis semakin meningkat. Salah

satu contohnya adalah mencuci tangan. Dewasa ini hand sanitizer hadir sebagai jalan keluar

dari permasalahan mencuci tangan dengan instan jika tidak ditemukannya air atau sabun

pencuci tangan. Banyak merk hand sanitizer yang beredar di pasaran. Hand sanitizer hadir

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Homogen&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tekanan_shear&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Padat

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Ekuilibrium&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Fluid

http://id.wikipedia.org/wiki/Angin

http://id.wikipedia.org/wiki/Samudra

http://id.wikipedia.org/wiki/Energi

II-16




FTI-ITS

dengan berbagai macam aroma dan bentuk sehingga konsumen semakin dimudahkan dengan

adanya berbagai macam pilihan (Dwianto, 2005).

Hand Sanitizer Antis

Hand Sanitizer merupakan salah satu merk hand sanitizer yang merupakan produk

yang diproduksi oleh PT. Herlina Indah. Antis Hand Sanitizer memiliki bahan aktif Irgasan

DP 300 sebesar 0,1 % (Padmawati, 2012).

Antis adalah produk hand sanitizer (pembersih tangan anti kuman tanpa air) berbasis

alkohol yang efektif membunuh kuman dengan cepat, seperti kuman flu dan diare, dan

juga praktis untuk digunakan dimana saja dan kapan saja. Manfaatnya yaitu :

1. Antis mengandung bahan aktif alkohol dan Irgasan DP-300 yang cepat membunuh

kuman seperti E. coli dan S. aureus.

2. Antis mengandung moisturizer sehingga tangan tidak terasa kering.

3. Bahan dalam antis memiliki efek long lasting untuk memberikan perlindungan dari

kuman selama 2 jam

Gambar II.3 Hand Sanitizer Antis

Harga yang relatif murah serta slogan antis yang tidak hanya membersihkan tangan

tapi juga membersihkan kuman diharapkan dapat menciptakan brand perceived quality

yang positif bagi konsumen (Dwianto, 2005).

Hand Sanitizer Carrefour

Gel pembersih tangan Carrefour adalah pembersih tangan tanpa air yang terbuat dari

alkohol yang berkualitas. Gel ini berfungsi untuk membunh kuman-kuman di tangan,

cocok untuk membersihkan tangan sebelum makan atau setelah memegang benda yang

II-17




FTI-ITS

kotor. Komposisi dari hand sanitizer Carrefour ini adalah alkohol, pengental, trietaolamin,

parfum, dan air (Anonim, 2013).

Gambar II.4 Hand Sanitizer Carrefour

Hand Sanitizer Lifebuoy

Hand sanitizer Lifebuoy dapat membuat rentan terhadap kuman dan rentan terhadap

berbagai penyakit, terutama bila menggunakan tangan-tangan kotor untuk makan.

Gambar II.5 Hand Sanitizer Lifebuoy

Jadi dengan hand sanitizer Lifebuoy, melindungi dari 99,99% kuman bahkan tanpa perlu

air. Diperkaya dengan pelembab dan vitamin E, hand sanitizer Lifebuoy membuat tangan

bersih dan lembut. Unsur utama di dalam hand sanitizer Lifebuoy yaitu etil alkohol,

isopropil alkohol, dan tokoferil asetat yang semuanya benar-benar aman untuk kulit

manusia (Anonim, 2011).

III-1

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan

1. Variabel Bebas :

Bahan : Aquadest, Hand Sanitizer Antis, Hand Sanitizer Carrefour,

dan Hand Sanitizer Lifebuoy

Suhu : 47 oC, 57

oC, dan 67

oC

2. Variabel Kontrol : Volume dan tekanan

3. Variabel Terikat : Temperatur, viskositas, dan densitas

III.2 Bahan Percobaan

1. Aquadest

2. Hand Sanitizer Antis

3. Hand Sanitizer Carrefour

4. Hand Sanitizer Lifebuoy

III.3 Alat Percobaan

1. Corong Kaca

2. Erlenmeyer

3. Gelas Ukur

4. Pemanas Elektrik

5. Piknometer

6. Pipet Tetes

7. Stopwatch

8. Termometer

9. Timbangan Elektrik

10.Viskometer Ostwald

11.Waterbath

III-2

Bab III Metodologi Percobaan



FTI-ITS

III.4 Prosedur percobaan

III.4.1 Prosedur Menghitung Harga Viskositas Cairan

1. Memasukkan aquadest ke dalam viskometer Ostwald yang diletakkan dalam

waterbath dan mengondisikan aquadest pada variabel suhu 47oC.

2. Menghisap aquadest sehingga melewati batas atas pada viskometer Ostwald.

3. Membiarkan aquadest mengalir ke bawah hingga tepat pada batas atas.

4. Mencatat waktu yang diperlukan aquadest untuk mengalir dari batas atas ke

batas bawah viskometer Ostwald dengan menggunakan stopwatch.

5. Mengulangi langkah 1-4 dengan mengondisikan aquadest pada suhu 57oC dan

67oC.

6. Mengulangi langkah 1-5 dengan mengganti aquadest dengan Hand Sanitizer

Antis, Hand Sanitizer Carrefour, dan Hand Sanitizer Lifebuoy.

III.4.2 Prosedur Menghitung Harga Densitas Cairan :

1. Menimbang massa piknometer kosong menggunakan timbangan berat

(timbangan elektrik).

2. Memasukkan aquadest ke dalam piknometer hingga mencapai ukuran

maksimum piknometer, yaitu 10ml.

3. Mengondisikan aquadest pada suhu 47oC.

4. Menimbang massa total piknometer dan aquadest.

5. Mencari massa aquadest dengan cara mencari selisih massa antara piknometer

yang berisi aquadest dan massa piknometer kosong.

6. Mencari densitas aquadest dengan cara membagi massa aquadest dengan volume

larutan pada piknometer.

7. Mengulangi langkah 2-6 dengan mengondisikan aquadest pada suhu 57oC dan

67oC.

8. Mengulangi langkah 2-7 dengan mengganti aquadest dengan Hand Sanitizer


III-3




FTI-ITS

III.5 Diagram Alir

III.5.1 Menghitung Harga Viskositas Cairan

Mulai

Memasukkan aquadest ke dalam viskometer Ostwald yang diletakkan dalam

waterbath dan mengondisikan aquadest pada suhu 47oC.

Membiarkan aquadest mengalir ke bawah hingga tepat pada batas atas.

Mencatat waktu yang diperlukan larutan untuk mengalir dari batas atas ke batas

bawah viskometer Ostwald dengan menggunakan stopwatch.

Mengulangi langkah 1-4 dengan mengondisikan aquadest pada suhu

57oC dan 67

oC.

Selesai

Mengulangi langkah 1-5 dengan mengganti aquadest dengan Hand Sanitizer


Menghisap aquadest sehingga melewati batas atas pada viskometer Ostwald.

III-4




FTI-ITS

III.5.2 Menghitung Harga Densitas Cairan

Menimbang massa piknometer kosong menggunakan timbangan berat

(timbangan elektrik).

Memasukkan aquadest ke dalam piknometer hingga penuh mencapai ukuran

maksimum piknometer, yaitu 10ml.

Mengondisikan aquadest pada suhu 47oC.

Menimbang massa total piknometer dan aquadest.

Mencari massa aquadest dengan cara mencari selisih massa antara

piknometer yang berisi aquadest dan massa piknometer kosong.

Mencari densitas aquadest dengan cara membagi massa aquadest dengan

volume larutan pada piknometer.

Mengulangi langkah 2-6 dengan mengondisikan aquadest pada suhu

57oC dan 67

oC.

Mulai

Mengulangi langkah 2-7 dengan mengganti aquadest dengan Hand Sanitizer


Selesai

III-5




FTI-ITS

III.6 Gambar Alat Percobaan

Corong

Erlenmeyer

Gelas ukur

Pemanas elektrik

Piknometer

Pipet tetes

Stopwatch

Termometer

Timbangan elektrik

Viskometer Ostwald

Waterbath

III-6




FTI-ITS

IV-1

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan

Dari percobaan viskositas yang telah dilakukan, didapatkan hasil sebagai berikut :

Tabel IV.1.1 Hasil Percobaan Viskositas

Variabel Suhu

(oC)

Waktu (t1)

(s)

Waktu (t2)

(s)

Waktu Rata-Rata (∆t)

(s)

Aquadest

47 1,31 1,33 1,32

57 1,42 1,37 1,395

67 1,07 1,11 1,09

Hand Sanitizer

Antis

47 192 182 187

57 209 189 199

67 186 177 181,5

Hand Sanitizer

Carrefour

47 371 337 354

57 335 346 340,5

67 349 353 351

Hand Sanitizer

Lifebuoy

47 262 297 279,5

57 283 314 298,5

67 292 273 282,5

IV-2

BAB IV Hasil Percobaan dan Pembahasan



FTI-ITS

Tabel IV.1.2 Hasil Perhitungan Densitas

Variabel

Massa

Piknometer

( gram )

Suhu

(oC )

Massa Pikno

dan Variabel

( gram )

Volume

( ml )

Densitas

( g/ml )

Aquadest 12,5

47 22 10 0,95

57 22 10 0,95

67 22 10 0,95

Hand Sanitizer

Antis 12,5

47 22 10 0,95

57 22 10 0,95

67 22 10 0,95

Hand Sanitizer

Carrefour 12,5

47 21,5 10 0,9

57 21,5 10 0,9

67 21,5 10 0,9

Hand Sanitizer

Lifebuoy 12,5

47 21,5 10 0,9

57 21,5 10 0,9

67 21,5 10 0,9

IV-3




FTI-ITS

Tabel IV.1.3 Hasil Perhitungan Viskositas Cairan

Variabel Suhu

( oC )

Waktu

( s )

Volume

( ml )

R

(cm)

L

(cm)

P

(dyne/cm²)

Viskositas

( cp )

Aquadest

47 1,32 5 0,3 3 1013253,93 283,7401

57 1,395 5 0,3 3 1013253,93 299,8616

67 1,09 5 0,3 3 1013253,93 234,3005

Hand

Sanitizer

Antis

47 187 5 0,3 3 1013253,93 40196,51

57 199 5 0,3 3 1013253,93 42775,96

67 181,5 5 0,3 3 1013253,93 39014,26

Hand

Sanitizer

Carrefour

47 354 5 0,3 3 1013253,93 76093,92

57 340,5 5 0,3 3 1013253,93 73192,04

67 351 5 0,3 3 1013253,93 75449,06

Hand

Sanitizer

Lifebuoy

47 279,5 5 0,3 3 1013253,93 60079,81

57 298,5 5 0,3 3 1013253,93 64163,94

67 282,5 5 0,3 3 1013253,93 60724,67

IV.2 Pembahasan

Percobaan viskositas ini bertujuan untuk menentukan harga koefisien viskositas dari

suatu bahan uji. Viskositas dapat terjadi karena adanya interaksi antarmolekul-molekul cairan.

Bahan uji yang digunakan dalam percobaan viskositas ini adalah aquadest, Hand Sanitizer

Antis, Hand Sanitizer Carrefour, dan Hand Sanitizer Lifebuoy dengan variabel suhu 47oC,

57oC, dan 67

oC. Selain untuk menentukan harga koefisien viskositas, percobaan ini juga

bertujuan untuk menghitung nilai densitas dari bahan uji, yaitu aquadest, Hand Sanitizer

Antis, Hand Sanitizer Carrefour, dan Hand Sanitizer Lifebuoy dengan variabel suhu 47oC,

57oC, dan 67

oC. Maka dari percobaan ini akan didapatkan hubungan antara suhu, viskositas,

dan densitas zat cair.

IV-4




FTI-ITS

Grafik IV.2.1 Hubungan Suhu dan Densitas Aquadest

Berdasarkan grafik IV.2.1 dapat dinyatakan bahwa hubungan antara suhu dengan

densitas aquadest diperoleh dari data percobaan pada suhu 47˚C densitas dari aquadest adalah

0,95g/ml, untuk suhu 57˚C densitas dari aquadest adalah 0,95g/ml, dan ketika suhu berada

pada 67˚C densitas aquadest sebesar 0,95g/ml. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa

semakin tinggi suhu maka densitas aquadest tetap sama. Hal ini tidak sesuai dengan literatur

yang menyatakan bahwa semakin tinggi suhu semakin rendah densitasnya (Chang, 2005).

Berikut adalah tabel densitas aquadest pada temperatur yang berbeda :

Tabel IV.2.1 Data Densitas Aquadest

Temperatur (°C) Densitas (g/ml)

100 0,9584

90 0,9699

80 0,9718

70 0,97781

60 0,9832

50 0,98807

40 0,9922

30 0,99565

(Korson & Drost-Hansen)

0.91

0.92

0.93

0.94

0.95

0.96

0.97

47 57 67

De

nsit

as

Aq

uad

est

(g

/ml)

Variabel Suhu (◦C)

IV-5




FTI-ITS

Tabel IV.2.1 menunjukkan pada suhu 47oC densitas dari aquadest adalah

0,989309g/ml, sedangkan densitas aquadest suhu 47oC pada percobaan kami adalah 0,95g/ml.

Pada suhu 57oC nilai densitasnya adalah 0,984661g/ml, sedangkan densitas aquadest suhu

57oC percobaan kami adalah 0,95g/ml. Pada suhu 67

oC nilai densitasnya 0,979427g/ml,

sedangkan densitas aquadest suhu 67oC percobaan kami adalah 0,95g/ml.

Hasil yang kami peroleh tidak sesuai dengan nilai densitas aquadest yang terdapat

pada tabel. Hal ini disebabkan karena ketelitian neraca elektrik yang kurang, serta kurang

akuratnya dalam mengamati dan mengukur suhu aquadest. Sehingga nilai densitas aquadest

yang dihasilkan menjadi kurang teliti.

0.91

0.92

0.93

0.94

0.95

0.96

0.97

47 57 67

Den

sita

s H

an

d S

an

itiz

er A

nti

s (g

/ml)


Grafik IV.2.2 Hubungan Suhu dan Densitas Hand Sanitizer Antis

Berdasarkan grafik IV.2.2 dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu dengan

densitas Hand Sanitizer Antis diatas diperoleh data bahwa pada saat suhu 47˚C densitasnya

sebesar 0,95g/ml, pada saat suhu 57˚C densitasnya sebesar 0,95g/ml, dan pada saat suhu 67˚C

densitasnya sebesar 0,95g/ml. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa densitas Hand

Sanitizer Antis tetap walaupun suhunya berubah. Hal ini tidak sesuai dengan literatur yang

menyatakan bahwa semakin tinggi suhu semakin rendah densitasnya (Chang, 2005).

Ketidaksesuaian ini diakibatkan karena kurang akuratnya dalam mengamati dan

mengukur suhu Hand Sanitizer Antis dan kurang telitinya dalam menghitung massa Hand

IV-6




FTI-ITS

Sanitizer Antis dan massa piknometer sehingga dalam menganalisa hasil praktikum, didapat

hasil perhitungan densitas yang tidak sesuai dengan literatur.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

47 57 67

Den

sita

s H

an

d S

an

itiz

er C

arr

efo

ur

(g/m

l)


Grafik IV.2.3 Hubungan Suhu dan Densitas Hand Sanitizer Carrefour


densitas Hand Sanitizer Carrefour diperoleh data pada saat suhu 47˚C densitasnya sebesar

0,9g/ml, pada suhu 57˚C densitasnya sebesar 0,9g/ml, dan pada saat suhu 67˚C densitasnya

sebesar 0,9g/ml. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa semakin tinggi suhu, densitasnya

adalah tetap. Hal ini tidak sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin tinggi

suhu semakin rendah densitasnya (Chang, 2005)


mengukur suhu Hand Sanitizer Carrefour dan kurang telitinya dalam menghitung massa Hand

Sanitizer Carrefour dan massa piknometer sehingga dalam menganalisa hasil praktikum,

didapat hasil perhitungan densitas yang tidak sesuai dengan literatur.

IV-7




FTI-ITS

Grafik IV.2.4 Hubungan Suhu dan Densitas Hand Sanitizer Lifebuoy


densitas Hand Sanitizer Lifebuoy diperoleh data pada saat suhu 47˚C densitasnya sebesar

0,9g/ml, pada suhu 57 ˚C densitasnya sebesar 0,9g/ml, dan pada saat suhu 67˚C densitasnya

sebesar 0,9g/ml. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa semakin tinggi suhu, densitasnya

adalah tetap. Hal ini tidak sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin tinggi

suhu semakin rendah densitasnya (Chang, 2005).


mengukur suhu Hand Sanitizer Lifebuoy, serta kurang telitinya dalam menghitung massa

Hand Sanitizer Lifebuoy dan massa piknometer sehingga dalam menganalisa hasil praktikum,

didapat hasil perhitungan densitas yang tidak sesuai dengan literatur.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

47 57 67

De

nsit

as

Han

d S

an

itiz

er

Lif

eb

uo

y (

g/m

l)


IV-8




FTI-ITS

Grafik IV.2.5 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Aquadest, Hand Sanitizer Antis,

Hand Sanitizer Carrefour, Hand Sanitizer Lifebuoy pada Suhu 47oC, 57

oC, dan 67

oC

Berdasarkan grafik IV.2.5 dapat dilihat bahwa densitas aquadest dan Hand Sanitizer

Antis pada suhu 47oC, 57

oC, dan 67

oC adalah sama, yaitu 0,95g/ml. Densitas Hand Sanitizer

Carrefour dan Hand Sanitizer Lifebuoy pada suhu 47oC, 57

oC, dan 67

oC juga memiliki nilai

yang sama, yaitu 0,9g/ml. Artinya semakin tinggi suhu fluida zat cair, harga densitanya adalah

tetap. Urutan bahan yang memiliki densitas terbesar hingga terkecil ialah dari aquadest dan

Hand Sanitizer Antis, lalu Hand Sanitizer Carrefour dan Hand Sanitizer Lifebuoy. Dalam hal

ini aquadest dan Hand Sanitizer Antis memiliki densitas paling besar dikarenakan aquadest

dan Hand Sanitizer Antis memiliki molekul yang lebih rapat dan tidak cepat memuai.

Sedangkan Hand Sanitizer Carrefour dan Hand Sanitizer Lifebuoy memiliki molekul yang

lebih renggang dan cepat memuai.

Dalam percobaan yang telah kami lakukan dapat diketahui bahwa suhu tidak

memengaruhi densitas suatu fluida zat cair. Hal ini tidak sesuai dengan literatur yang

menyatakan bahwa semakin tinggi suhu semakin rendah densitasnya. Ini dikarenakan pada

saat suhu meningkat, molekul dalam zat cair akan bergerak cepat dikarenakan tumbukan

antarmolekul, sehingga molekul dalam zat cair menjadi merenggang dan massa jenis akan

semakin kecil (Chang, 2005).

0.87

0.88

0.89

0.9

0.91

0.92

0.93

0.94

0.95

0.96

47 57 67

De

nsi

tas

(g/m

l)


Aquadest

Hand Sanitizer " Antis"

Hand Sanitizer" Carrefour"

Hand Sanitizer " Lifebuoy"

IV-9




FTI-ITS


mengukur suhu dan kurang telitinya dalam menghitung massa sampel dan massa piknometer

sehingga dalam menganalisa hasil praktikum, didapat hasil perhitungan densitas yang tidak

sesuai dengan literatur. Kurangnya ketelitian dari neraca elektrik yang tersedia juga

merupakan faktor yang menyebabkan ketidaksesuaian dengan literatur.

Grafik IV.2.6 Hubungan Antara Suhu Dengan Viskositas Aquadest

Berdasarkan grafik IV.2.6 dapat dinyatakan bahwa hubungan suhu dengan viskositas

aquadest dari percobaan viskositas diperoleh data pada suhu 47oC viskositas dari aquadest

adalah 283,7401cp, pada suhu 57oC viskositas aquadest sebesar 299,8616cp, dan pada saat

suhu 67oC viskositas aquadest sebesar 234,3005cp. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa

viskositas mengalami perubahan yang fluktual atau naik turun ketika suhu ditingkatkan. Hal

ini tidak sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa viskositas berbanding terbalik

dengan suhu. Jika suhu naik maka viskositas akan turun, dan begitu sebaliknya. Hal ini

disebabkan karena adanya gerakan partikel-partikel cairan yang semakin cepat apabila suhu

ditingkatkan dan menurun kekentalannya (Wahyuni, 2012).

0

50

100

150

200

250

300

350

47 57 67

Vis

ko

sit

as

( cp

)

Suhu ( oC )

IV-10




FTI-ITS

Tabel IV.2.2 Data Viskositas Aquadest

Temperatur (°C) Viskositas ( cp )

70 0.4045

65 0.4336

60 0.4664

55 0.5033

50 0.5456

45 0.5943

40 0.6510

(Korson & Drost-Hansen)

Tabel IV.2.2 menunjukkan bahwa viskositas aquadest pada suhu 47oC adalah 0,58991cp,

sedangkan viskositas aquadest suhu 47oC pada percobaan yang kami lakukan adalah

283,7401 cp. Pada suhu 57oC adalah 0.49016cp, sedangkan viskositas aquadest suhu 57

oC

pada percobaan yang kami lakukan adalah 299,8616cp. Pada suhu 67oC adalah 0,42307cp,

sedangkan viskositas aquadest suhu 67oC pada percobaan yang kami lakukan adalah

234,3005cp.

Jika kedua hasil dibandingkan terdapat ketidaksesuaian hasil dimana dalam tabel

viskositas aquadest semakin tinggi suhu aquadest maka viskositasnya semakin kecil,

Sedangkan dalam percobaan yang kami lakukan, viskositas mengalami perubahan yang

fluktual atau naik turun ketika suhu ditingkatkan. Ketidaksesuaian terdapat pada besar nilai

viskositas yang berbeda jauh. Hal ini disebabkan waktu yang dibutuhkan aquadest untuk

mengalir dari batas atas hingga batas bawah viskometer sangat cepat, sehingga penghitungan

waktunya kurang akurat.

IV-11




FTI-ITS

Grafik IV.2.7 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Hand Sanitizer Antis


Hand Sanitizer Antis, dari percobaan diperoleh data pada suhu 47oC viskositas Hand Sanitizer

Antis adalah 40196,51cp, pada suhu 57oC viskositas Hand Sanitizer Antis sebesar

42775,96cp, dan pada saat suhu 67oC viskositasnya sebesar 39014,26cp. Dari data tersebut

dapat diketahui bahwa viskositas mengalami perubahan yang fluktual atau naik turun ketika

suhu ditingkatkan. Hal ini tidak sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa viskositas

berbanding terbalik dengan suhu. Jika suhu naik maka viskositas akan turun, dan begitu

sebaliknya. Hal ini disebabkan karena adanya gerakan partikel-partikel cairan yang semakin

cepat apabila suhu ditingkatkan dan menurun kekentalannya (Wahyuni, 2012).


mengukur suhu dan kurang telitinya dalam menghitung waktu mengalirnya Hand Sanitizer

Antis dari batas hingga batas bawah viskometer, sehingga dalam menganalisa hasil praktikum

didapat hasil perhitungan viskositas yang tidak sesuai dengan literatur.

37000

38000

39000

40000

41000

42000

43000

44000

47 57 67

Vis

ko

sit

as

( cp

)

Suhu (oC)

IV-12




FTI-ITS

Grafik IV.2.8 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Hand Sanitizer Carrefour


Hand Sanitizer Carrefour, dari percobaan diperoleh data pada suhu 47oC viskositasnya

sebesar 76093,92cp, pada suhu 57oC viskositasnya sebesar 73192,04cp, dan pada saat suhu

67oC viskositasnya sebesar 75449,06cp. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa viskositas

mengalami perubahan yang fluktual atau naik turun ketika suhu ditingkatkan. Hal ini tidak

sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa viskositas berbanding terbalik dengan suhu.

Jika suhu naik maka viskositas akan turun, dan begitu sebaliknya. Hal ini disebabkan karena

adanya gerakan partikel-partikel cairan yang semakin cepat apabila suhu ditingkatkan dan

menurun kekentalannya. Semakin tinggi suhu maka semakin rendah viskositasnya. Dari

analisa data diatas, dapat diketahui bahwa suhu memengaruhi koefisien viskositas larutan,

dimana semakin tinggi suhu larutan, maka koefisien viskositasnya semakin menurun

(Wahyuni, 2012).



Carrefour dari batas hingga batas bawah viskometer, sehingga dalam menganalisa hasil

praktikum didapat hasil perhitungan viskositas yang tidak sesuai dengan literatur.

71500

72000

72500

73000

73500

74000

74500

75000

75500

76000

76500

47 57 67

Vis

ko

sit

as

( cp

)

Suhu ( oC )

IV-13




FTI-ITS

Grafik IV.2.9 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Hand Sanitizer Lifebuoy

Berdasarkan grafik IV.2.9 dapat dilihat bahwa hubungan suhu dengan viskositas

Hand Sanitizer Lifebuoy, diperoleh data pada suhu 47oC viskositasnya sebesar 60079,81cp,

pada suhu 57oC viskositasnya sebesar 64163,94cp, dan pada saat suhu 67

oC viskositasnya

sebesar 60724,67cp. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa viskositas mengalami

perubahan yang fluktual atau naik turun ketika suhu ditingkatkan. Hal ini tidak sesuai dengan

literatur yang menyatakan bahwa viskositas berbanding terbalik dengan suhu. Jika suhu naik

maka viskositas akan turun, dan begitu sebaliknya. Hal ini disebabkan karena adanya gerakan

partikel-partikel cairan yang semakin cepat apabila suhu ditingkatkan dan menurun

kekentalannya. Semakin tinggi suhu maka semakin rendah viskositasnya. Dari analisa data

diatas, dapat diketahui bahwa suhu memengaruhi koefisien viskositas larutan, dimana

semakin tinggi suhu larutan, maka koefisien viskositasnya semakin menurun (Wahyuni, 2012).



Lifebuoy dari batas hingga batas bawah viskometer, sehingga dalam menganalisa hasil

praktikum didapat hasil perhitungan viskositas yang tidak sesuai dengan literatur.

Dari hasil percobaan viskositas yang telah dilakukan, diperoleh tiga grafik yang

menghubungkan antara suhu dengan viskositas larutan.

58000

59000

60000

61000

62000

63000

64000

65000

47 57 67

Vis

ko

sit

as

( cp

)

Suhu ( oC )

IV-14




FTI-ITS

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

47 57 67

Vis

kosi

tas

( cp

)

Suhu ( oC )

Aquadest

Hand Sanitizer

Antis

Hand Sanitizer

Carrefour

Hand Sanitizer

Lifebuoy

Grafik IV.2.10 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest, Hand Sanitizer Antis,

Hand Sanitizer Carrefour, dan Hand Sanitizer Lifebuoy pada Suhu 47oC, 57

oC, dan 67

oC

Berdasarkan grafik IV.2.10 dapat diketahui bahwa hubungan antara suhu dengan

viskositas aquadest, Hand Sanitizer Antis, Hand Sanitizer Carrefour, dan Hand Sanitizer

Lifebuoy pada suhu 47oC, 57

oC, dan 67

oC adalah berbanding terbalik. Artinya semakin tinggi

suhu fluida zat cair, maka harga koefisien viskositas dan harga dari viskositas itu sendiri

cenderung semakin menurun. Oleh karena itu dapat diketahui bahwa suhu juga memengaruhi

viskositas suatu fluida zat cair.

Dari data tersebut, zat cair dengan viskositas paling besar hingga yang paling kecil

adalah adalah Hand Sanitizer Carrefour, Hand Sanitizer Lifebuoy, Hand Sanitizer Antis, dan

aquadest. Hal tersebut dikarenakan Hand Sanitizer Carrefour mempunyai harga koefisien

yang tinggi sehingga berpengaruh pada viskositas kekentalan zat cair tersebut. Berbeda

dengan aquadest yang memiliki harga koefisien kecil sehingga viskositas dari aquadest

tersebut juga kecil. Pada zat cair pengaruh suhu terhadap viskositas adalah semakin tinggi

suhu menyebabkan viskositas semakin kecil. Ini terjadi karena dengan menaiknya suhu,

kecenderungan zat cair untuk menguap semakin besar atau tekanan uap larutan semakin besar.

Dengan demikian jarak antar molekul pada zat cair tersebut menjadi semakin renggang dan

gaya gesek pun (viskositas) menjadi lebih kecil. Selain itu, ini disebabkan gaya-gaya kohesi

pada zat cair bila dipanaskan akan mengalami penurunan dengan semakin bertambahnya

IV-15




FTI-ITS

temperatur pada zat cair yang menyebabkan berturunya viskositas dari zat cair tersebut

(Wahyuni, 2012).

V-1

BAB V

KESIMPULAN

Dari percobaan viskositas dapat disimpulkan bahwa :

1. Pada suhu 470

larutan aquadest memiliki viskositas sebesar 283,7401cp, pada suhu 57

oC diperoleh viskositas sebesar 299,8616cp, dan pada suhu 67

oC diperoleh viskositas

sebesar 234,3005cp. Pada suhu 47oC Hand Sanitizer Antis diperoleh viskositas sebesar

40196,51cp, pada suhu 57oC diperoleh viskositas sebesar 42775,96cp, dan pada suhu

67oC diperoleh viskositas sebesar 39014,26cp. Pada suhu 47

oC Hand Sanitizer

Carrefour diperoleh viskositas sebesar 76093,92cp, pada suhu 57oC diperoleh

viskositas sebesar 73192,04cp, dan pada suhu 67oC diperoleh viskositas sebesar

75449,06cp. Sedangkan pada suhu 47oC Hand Sanitizer Lifebuoy diperoleh viskositas

sebesar 60079,81cp, pada suhu 57oC diperoleh viskositas sebesar 64163,94cp, dan pada

suhu 67oC diperoleh viskositas sebesar 60724,67cp.

2. Pada suhu 47oC aquadest diperoleh densitas sebesar 0,95g/ml, pada suhu 57

oC

diperoleh densitas sebesar 0,95g/ml dan pada suhu 67oC diperoleh densitas sebesar

0,95 g/ml. Pada suhu 47oC Hand Sanitizer Antis diperoleh densitas sebesar 0,95g/ml,

pada suhu 57oC diperoleh densitas sebesar 0.95g/ml dan pada suhu 67

oC diperoleh

densitas sebesar 0,95g/ml. Pada suhu 47oC Hand Sanitizer Carrefour diperoleh densitas

sebesar 0,9g/ml, pada suhu 57oC diperoleh densitas sebesar 0,9g/ml, dan pada suhu

67oC diperoleh densitas sebesar 0,9g/ml. Sedangkan pada suhu 47

oC Hand Sanitizer

Lifebuoy diperoleh densitas sebesar 0,9g/ml, pada suhu 57oC diperoleh densitas

sebesar 0,9g/ml, dan pada suhu 67oC diperoleh densitas sebesar 0,9g/ml.

3. Urutan densitas dari yang tinggi ke rendah, yaitu aquadest dan Hand Sanitizer Antis,

lalu Hand Sanitizer Carrefour dan Hand Sanitizer Lifebuoy. memiliki molekul yang

lebih renggang dan cepat memuai. Hal ini dikarenakan aquadest dan Hand Sanitizer

Antis memiliki molekul yang lebih rapat dan tidak cepat memuai. Sedangkan Hand

Sanitizer Carrefour dan Hand Sanitizer Lifebuoy

4. Urutan viskositas dari yang tinggi ke rendah, yaitu Hand Sanitizer Carrefour, Hand

Sanitizer Lifebuoy, Hand Sanitizer Antis, dan aquadest. Hal tersebut dikarenakan Hand

Sanitizer Carrefour mempunyai harga koefisien yang tinggi sehingga berpengaruh pada

viskositas zat cair tersebut. Berbeda dengan aquadest yang memiliki harga koefisien

kecil sehingga viskositas dari aquadest tersebut juga kecil.

V-2

BAB V Kesimpulan


Progam Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

5. Faktor yang memengaruhi percobaan yaitu, tekanan, temperatur, kehadiran zat lain,

ukuran dan berat molekul, massa jenis, dan konsentrasi.

vi

DAFTAR PUSTAKA

Angraeni, G. (2010). Retrieved Desember 16, 2013, from

http://www.ginaangraeni10.wordpress.com/

Anonim. (2009, September 29). Retrieved Desember 16, 2013, from

http://belajarviskositas.blogspot.com/

Anonim. (2011, Mei 22). Retrieved Januari 1, 2014, from

http://bigbasket.com/pd/270417/lifebuoy-hand-sanitizer-moisturiser-vitamin-e-55-ml-

bottle/

Mandasari, W. (2011). Retrieved Desember 16, 2013, from

http://www.wenimandasari.blogspot.com/

Polban, H. (2012). Retrieved Desember 16, 2013, from

http://himkalpolban.wordpress.com/laporan/kimia-instrumen/laporan-penentuan-

viskositas/

Purba, I. (2012, April 12). Retrieved Desember 16, 2013, from

http://imfran.imfranpurba.blogspot.com/2012/04/laporan-viskositas-praktikum-

satuan.html

Rahmayanti, Y. (2011, Desember 19). Retrieved Desember 16, 2013, from

http://yellisblog.blogspot.com/2011/12/laporan-praktikum-kimia-fisika.html

Sukardjo.1997.Kimia Fisika 1.Jakarta:Rineka Cipta

Wahyuni, I. T. (2012, Oktober 12). Retrieved Desember 16, 2013, from

http://itatrie.blogspot.com/2012/10/laporan-kimia-fisika-viskositas-zat-cair.html

Wikipedia. (2013, Oktober 14). Retrieved Desember 16, 2013, from

http://id.wikipedia.org/wiki/Viskositas

http://belajarviskositas.blogspot.com/

http://yellisblog.blogspot.com/2011/12/laporan-praktikum-kimia-fisika.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Viskositas

vii

DAFTAR NOTASI

SIMBOL KETERANGAN SATUAN

η Koefisien Viskositas cp

π phi cm

P Tekanan dyne/cm

r Jari-Jari cm

t Waktu sekon

L Panjang cm

V Volume ml

ρ Massa Jenis g/ml

m Massa gram

viii

APPENDIKS

Perhitungan densitas

1. Aquadest

Suhu 47oC :

=

= -

=

= 0,95 g/ml

Suhu 57oC :

=

= -

=

= 0,95 g/ml

Suhu 67oC :

=

= -

=

= 0,95 g/ml


Suhu 47oC :

=

= -

ix

=

= 0,95 g/ml

Suhu 57oC :

=

= -

=

= 0,95 g/ml

Suhu 67oC :

=

= -

=

= 0,95 g/ml


Suhu 47oC :

=

= -

=

= 0,9 g/ml

Suhu 57oC :

=

= -

=

= 0,9 g/ml

x

Suhu 67oC :

=

= -

=

= 0,9 g/ml


Suhu 47oC :

=

= -

=

= 0,9 g/ml

Suhu 57oC :

=

= -

=

= 0,9 g/ml

Suhu 67oC :

=

= -

=

= 0,9 g/ml

xi

Hasil Perhitungan Viskositas

Diketahui : L = 3 cm, V = 5 ml, r = 0,3 cm, P = 1013253,93

1. Aquadest

Suhu 470C :

=

=

= 283,7401 cp

Suhu 57oC :

=

=

= 299,8616 cp

Suhu 67oC :

=

=

= 234,3005 cp


Suhu 470C :

=

=

= 40196,51 cp

Suhu 570C :

=

xii

=

= 42775,96 cp

Suhu 67oC

:

=

=

= 39014,26 cp


Suhu 47oC :

=

=

= 76093,92 cp

Suhu 57oC :

=

=

= 73192,04 cp

Suhu 67oC :

=

=

= 75499,06 cp

xiii


Suhu 47oC :

=

=

= 60079,81 cp

Suhu 57oC :

=

=

= 64163,94 cp

Suhu 67oC :

=

=

= 60724,67 cp

Hasil Perhitungan Interpolasi Densitas Aquadest

Suhu 47oC :

-0,01239 = 9,8807-10

10

= 9,8807+0,01239

= 0,989309 g/ml

Suhu 57oC :

xiv

-0,01461 = 9,832-10

10

= 9,832+0,01461

= 0,984661 g/ml

Suhu 67oC :

-0,01617 = 9,7781-10

10

= 9,7781+0,01617

= 0,979427 g/ml

Hasil Perhitungan Interpolasi Viskositas Aquadest

Suhu 47oC :

-0,4431 = 5,456-10

10

= 5,456+0,4431

= 0,58991 cp

Suhu 57oC :

-0,2376 = 4,664-10

10

= 4,664+0,2376

= 0,49016 cp

Suhu 67oC :

xv

-0,1857 = 4,045-10

10

= 4,045+0,1857

= 0,42307 cp

Documents

08. Viskositas Ix A