SIFAT FISIK DARI ZAT

Riyadh Januar

133020185

Jurusan Teknologi Pangan, Fakultas Teknik, Universitas Pasundan

ABSTRAK

Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilya gesekan di dalam fluida. Makin besar viskositas suatu fluida, maka makin sulit suatu fluida mengalir dan makin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut. Di dalam zat cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi antara molekul zat cair. Sedangkan dalam gas, viskositas timbul sebagai akibat tumbukan antara molekul gas. Viskositas zat cair dapat ditentukan secara kuantitatif besaran yang disebut koefisien viskositas. Satuan SI untuk koefisien viskositas adalah Ns/m2 atau pascal sekon (Pa.s). Tujuan Percobaan untuk mengetahui titik leleh dan titik beku suatu zat. Untuk menentukan viskositas atau kekentalan suatu zat cair dan mengetahui jenis alat-alat viskometer. Prinsip Percobaan berdasarkan hukum Poiseuille yaitu kecepatan fluida kental yang mengalir melalui pipa tidak sama di seluruh titik penampung lintasannya. Berdasarkan hukum Stokes yaitu bila fluida sempurna yang viskositasnya nol mengalir melewati sebuah bola bergerak dalam fluida yang diam baris-baris arusnya akan membentuk pola yang sempurna.

Keyword : Viskositas, Gaya Kohesi, Koefisien Viskositas, Titik leleh, Hukum Poiseuille, Hukum Stokes.

PENDAHULUAN

Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilya gesekan di dalam fluida. Makin besar viskositas suatu fluida, maka makin sulit suatu fluida mengalir dan makin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut. Di dalam zat cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi antara molekul zat cair. Sedangkan dalam gas, viskositas timbul sebagai akibat tumbukan antara molekul gas. Viskositas zat cair dapat ditentukan secara kuantitatif besaran yang disebut koefisien viskositas. Satuan SI untuk koefisien viskositas adalah Ns/m2 atau pascal sekon (Pa.s).

Tujuan Percobaan untuk mengetahui titik leleh dan titik beku suatu zat. Untuk menentukan viskositas atau kekentalan suatu zat cair dan mengetahui jenis alat-alat viskometer.

Prinsip Percobaan berdasarkan hukum Poiseuille yaitu kecepatan fluida kental yang mengalir melalui pipa tidak sama di seluruh titik penampung lintasannya. Berdasarkan hukum Stokes yaitu bila fluida sempurna yang viskositasnya nol mengalir melewati sebuah bola bergerak dalam fluida yang diam baris-baris arusnya akan membentuk pola yang sempurna.

METODOLOGI

Bahan dan AlatBahan yang digunakan pada percobaan sifat

fisik zat adalah naftalen, aquadest, SKM Indomilk, SKM Bendera, SKM Enak, SKM Ultrajaya.

Alat yang digunakan pada percobaan sifat fisik zat adalah pipa kapiler, klem dan statif, gelas kimia, thermometer, kaki tiga, kawat kasa, bunsen, viscometer cup and bob, spindel1, spindel2, spindel3.

METODE PERCOBAAN

Penentuan Kekentalan Suatu Zat1.

2.

3.

Berputar

Wadah Sampel

Penentuan Titik Leleh Suatu Zat 1.

2.

Naftalen 1 gram

Kertas3.

Gambar 11. Metode Percobaan Sifat Fisik Zat

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Pengamatan :Berdasarkan percobaan penentuan kekentalan suatu zat didapat hasil pengamatan :Tabel 1.Hasil Pengamatan Penentuan Kekentalan Suatu Zat

No. Sampel Spindel Hasil1. SKM Coklat

(Frisian Flag)1 18 dPas

2. SKM Coklat (Cap Enak)

1 9 dPas

3. SKM Coklat ( Ultra)

1 20dPas

4. SKM Putih (Indomilk)

1 20 dPas

5. Sirup Madu (Freiss)

3 1,2 dPas

(Sumber: Riyadh Januar, kelompok H, meja 03, 2013)

Berdasarkan percobaan penentuan titik leleh suatu zat didapat hasil pengamatan :Tabel 2. Hasil Pengamatan Penentuan Titik Leleh Suatu Zat

Pengamatan HasilSuhu awal aquades 27°C

Suhu lelehan pertama 80°CSuhu lelehan habis 92°C

(Sumber: Riyadh Januar, kelompok H, meja 03, 2013)

Pada percobaan sifat fisik zat didapat pada pengamatan penentuan titik leleh suatu zat bahwa suhu awal aquadest adalah 27°C , suhu lelehan pertama adalah 80°C, dan suhu lelehan habis adalah 92°C.

Faktor kesalahan yang dapat terjadi adalah pada saat pembersihan pipa kapiler kurang bersih, dan pada saat menggantungkan thermometer dan pipa kapiler tidak menempel jadi pada saat penghitungan suhu kurang tepat.

Sifat fisik zat adalah sifat yang dapat diukur dan diteliti tanpa mengubah komposisi atau susunan dari zat tersebut. Sifat fisik zat yang biasa diukur adalah titik leleh, titik didih dan titik beku. Sifat fisik didefinisikan dalam dua hal, yaitu ekstensif dan intensif. Sifat ekstensif adalah sifat fisik yang tergantung pada ukuran dan jumlah materi dalam sampel, sedangkan sifat intensif adalah sifat fisik yang tidak tergantung pada ukuran dan jumlah materi dalam sampel. Sifat fisik zat yang berhubungan dan sering diteliti dalam bidang pangan adalah viskositas dan titik leleh.

Titik beku atau titik leleh adalah suhu tertentu pada saat zat cair dan zat padatnya dapat berada dalam keadaan setimbang, tergantung dari arah mana yang kita amati, dari suhu tinggi atau suhu rendah. Pada titik beku (titik leleh) kecepatan partikel meninggalkan keadaan cair dan memasuki keadaan padat. Apabila kalor ditambahkan, sebagian zat padat akan meleleh sehingga lebih banyak cairan terbentuk. Akan tetapi, suhunya akan tetap sama selagi kedua fase masih tetap ada. Demikian juga apabila sebagian kalor kita hilangkan, sebagian cairan akan membeku. Jadi, zat padatnya lebih banyak terbentuk, juga tanpa perubahan suhu. (Brady, E. James. 1999)

Naftalen adalah hidrokarbon kristalin aromatik berbentuk padatan berwarna putih dengan rumus molekulnya adalah C10H8 , berbentuk dua cincin benzena yang bersatu. Senyawa ini bersifat

volatil, mudah menguap walau dalam bentuk padatan. Uap yang dihasilkan bersifat mudah terbakar. Naftalena paling banyak dihasilkan dari destilasi tar batu bara, dan sedikit dari sisa fraksionasi minyak bumi. Naftalena memiliki kemiripan sifat yang memungkinkannya menjadi aditif bensin untuk meningkatkan angka oktan.

Naftalena adalah hidrokarbon kristalin aromatik berbentuk padatan berwarna putih dengan rumus molekul C10H8 dan berbentuk dua cincin benzena yang bersatu. Senyawa ini bersifat volatil, mudah menguap walau dalam bentuk padatan. Uap yang dihasilkan bersifat mudah terbakar. Naftalena paling banyak dihasilkan dari destilasi tar batu bara, dan sedikit dari sisa fraksionasi minyak bumi.

Pada viskositas didapat viskosaitas SKM Indomilk menggunakan spindel 2 sebesar 500 dPas, SKM Bendera menggunakan spindel 3 didapat 11 dPas, SKM Enak menggunakan spindel 3 didapat 10dPas, dan SKM Ultrajaya menggunakan spindel 1 didapat 22,5 dPas.

Faktor kesalahan yang ada pada saat percobaan viskositas adalah pada pemasangan viscometer yang kurang tepat, dan pada viscometer cup and bob terdapat spindel , dan spindel yang digunakan seringkali salah pada saat pengukuran kekentalan suatu zat.

Viskositas suatu bahan dipengaruhi oleh beberapa faktor ,antara lain 1.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 menurun kekentalannya. 2. 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. 3 .Berat molekul solute ,Viskositas berbanding lurus dengan berat molekul solute, karena dengan adanya solute yang berat akan menghambat atau memberi beban yang berat pada cairan sehingga akan menaikkan

viskositasnya. 4. Tekanan, Viskositas berbanding lurus dengan tekanan, karena semakin besar tekanannya, cairan akan semakin sulit mengalir akibat dari beban yang dikenakannya. Viskositas akan bernilai tetap pada tekanan 0-100 atm.

Tegangan permukaan adalah satuan jumlah tertentu untuk menaikkan atau meningkatkan luas permukaan cairan tergantung pada kekuatan gaya antar molekul dengan satu satuan luas. Tegangan permukaan mengakibatkan cairan cenderung membentuk tetesan atau permukaan lengkung sebab bentuk tersebut akan meminimkan energi permukaan pada cairan. Viskositas adalah besarnya gaya gesek yang terjadi antara zat cair yang bergerak dengan zat cair yang diam. (Brady, E. James. 1999)

Spindel adalah alat yang digantungkan pada viskometer yang berputar dan penunjuk skala. Spindel mempunyai ukuran tersendiri. Fungsi spindel adalah untuk mengukur kekentalan suatu zat dengan beberapa jenis kekentalan yang dimiliki suatu zat.

Spindel nomor satu digunakan untuk sampel yang kental dengan kekentalan antara 3-150 dPa.s. Spindel nomor dua digunakan untuk sampel yang sangat kental dengan kekentalan 100-4000 dPa.s. Spindel nomor 3 digunakan untuk sampel yang encer dengan kekentalan 0,3-13 dPa.s.

dPa.s adalah density pascal second atau skala yang dihasilkan dari perputaran spindle dengan hitungan waktu dalam menit atau kerapatan yang diukur dalam tekanan berdasarkan hitungan detik. Sedangkan mPa.s adalah satuan ukur tekanan partikel dalam skala milli pascal second.

Standar Nasional Indonesia (SNI) untuk kekentalan susu kental manis adalah 10dPas-14dPas, dengan hasil pada uji viskositas didapat viskosaitas SKM Indomilk menggunakan spindel 2 sebesar 500 dPas, SKM Bendera menggunakan spindel 3 didapat 11 dPas, SKM Enak menggunakan spindel 3 didapat 10dPas, dan SKM Ultrajaya menggunakan spindel 1 didapat 22,5 dPas. Yang termasuk kedalam Standar Nasional Indonesia adalah SKM Bendera dan SKM Enak.

Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilya gesekan di dalam fluida. Makin besar viskositas suatu fluida, maka makin sulit suatu fluida mengalir dan makin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut. Di dalam zat cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi antara molekul zat cair. Sedangkan dalam gas, viskositas timbul sebagai akibat tumbukan antara molekul gas. Viskositas zat cair dapat ditentukan secara kuantitatif besaran yang disebut koefisien

viskositas. Satuan SI untuk koefisien viskositas adalah Ns/m2 atau pascal sekon (Pa.s).

Macam-macam viskositas menurut Lewis (1987) , antara lain 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.

Aplikasi dalam bidang pangan pada percobaan sifat fisik zat ini adalah untuk mengukur kekentalan suatu bahan pangan seperti sirup, kecap, selai buah, dan saus bawang, sehingga dapat mengetahui kualitas dari bahan pangan tersebut.

KESIMPULANBerdasarkan hasil percobaan penentuan

kekentalan atau viskositas Pada percobaan sifat fisik zat didapat pada pengamatan penentuan titik leleh suatu zat bahwa suhu awal aquadest adalah 28°C , suhu lelehan pertama adalah 79°C, dan suhu lelehan habis adalah 85°C. Sedangkan berdasarkan pengamatan titik leleh naftalen Pada viskositas didapat viskosaitas SKM Indomilk menggunakan spindel 2 sebesar 500 dPas, SKM Bendera menggunakan spindel 3 didapat 11 dPas, SKM Enak menggunakan spindel 3 didapat 10dPas, dan SKM Ultrajaya menggunakan spindel 1 didapat 22,5 dPas.

DAFTAR PUSTAKA

Brady, E. James. 1999. Kimia Universita Asas dan Struktur, Binapura Aksara : Jakarta.

Dewi, N. 2011. Nafthalena. www.kimia-master.blogspot.com. Accesed : 14 Desember 2012

Rozaq, A. 2009. Kekentalan. www.kurkum13.blogspot.com. Accesed : 13 Desember 2012.

Solikha, N. 2011. Sifat Fisik Zat. www.nurulsolikha.blogspot.com. Accesed : 14 Desember 2012