Kata Kunci : densitas, viskositas, aquadest, santan Kara, susu kental Indomilk, viskometer Ostwald, piknomter

Transkripsi

1 ABSTRAK Tujuan dari percobaan viskositas ini adalah untuk menghitung harga koefisien viskositas dan densitas dari aquadest, santan Kara, dan susu kental Indomilkdengan variabel suhu sebesar 30 o C, 35 o C, dan 40 o C menggunakan Viskometer Ostwald. Prosedur yang digunakan untuk menentukan harga koefisien viskositas dari aquadest, susu kental Indomilk, dan santan Kara adalah memasukkan aquadest ke dalam Viskometer Ostwald yang diletakkan dalam water bath dan mengondisikan cairan pada variabel suhu 30 C.Selanjutnya menyedot cairan hingga melewati batas atasviskometer Ostwald. Setelah itu biarkan cairan mengalir ke bawah hingga tepat pada batas atas.saat aquadest melewati batas atas viskometer, catat waktu yang diperlukan aquadest untuk mengalir dari batas atas ke batas bawah dengan menggunakan stopwatch.mengulangi percobaan tersebut dengan mengganti aquadest dengan variabel cairan yang lainnya,yaitu santan Kara dan susu kental Indomilk. Selain menentukan harga koefisien viskositas, dalam percobaan ini juga dihitung nilai densitas dari sampel. Prosedur yang dilakukan adalah mengondisikan aquadest pada suhu 30 C. Lalu menimbang massa piknometer kosong dengan menggunakan timbangan elektrik. Masukkan aquadest10 ml yang sebelumnya telah diukur dengan menggunakan gelas ukur ke dalam piknometer kosong. Setelah itu timbang massa total piknometer dan aquadestdengan cara mencari selisih massa antara massa total dan massa piknometer kosong. Setelah itu densitas aquadest dapat dihitung dengan cara membagi massa aquadest dengan volume aquadest.mengulangi langkah-langkah tersebut dengan mengganti aquadest dengan susu kental Indomilk dan santan Kara dalam suhu 35 o C dan 40 o C Dari percobaan ini didapat harga viskositas dan densitas aquadest pada suhu 30 o C adalah 161,07 cp dan 0,85 gr/ml, pada suhu 35 o C adalah 139,9 cp dan 0,75 gr/ml, serta pada suhu 40 o C adalah 112,75 cp dan 0,75 gr/ml. Untuk harga viskositas dan densitas santan Kara pada suhu 30 o C adalah 3.790,5 cp dan 1 gr/ml, pada suhu 35 o C adalah 4.960,94 cp dan 0,65 gr/ml,serta pada suhu 40 o C adalah 5.648,17 cp dan 0,75 gr/ml. Sedangkan untuk harga viskositas dan densitas susu kental Indomilk pada suhu 30 o C adalah ,74 cp dan 1,25 gr/ml, pada suhu 35 o C adalah ,85 cp dan 1,15 gr/ml, serta pada suhu 40 o C adalah ,66 cp dan 0,95 gr/ml.hubungan viskositas dengan densitas adalah sebanding. Jika harga viskositas naik maka harga densitas pun akan naik, begitupun sebaliknya. Sedangkan hubungan viskositas dengan suhu adalah berbanding terbalik, semakin tinggi suhu suatu zat cair, maka harga viskositas akan semakin kecil begitu pula sebaliknya. Untuk hubungan antara densitas dengan suhu, semakin tinggi suhu suatu zat cair, maka harga densitas akan semakin kecil, begitu pula sebaliknya.dalam praktikum ini, urutan koefisien viskositas dan densitas dari yang terkecil sampai terbesar adalah aquadest, santan, dan susu kental Indomilk. Kata Kunci : densitas, viskositas, aquadest, santan Kara, susu kental Indomilk, viskometer Ostwald, piknomter i

2 BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Dalam setiap fluida, gas atau cairan, masing masing memiliki suatu sifat yang dikenal dengan sebutan viskositas. Viskositas atau kekentalan suatu zat cair adalah salah satu sifat cairan yang menentukan besarnya perlawanan terhadap gaya gesek. Viskositas cairan akan menimbulkan gesekan dalam cairan fluida karena adanya interaksi antara molekul-molekul cairan. 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 berdasarkan waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah cairan untuk dapat mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri. Viskositas sendiri banyak digunakan dalam dunia industri untuk mengetahui koefisien kekentalan zat cair. Dari perhitungan itu dapat dihitung berapa seharusnya kekentalan yang dapat digunakan dalam mengomposisikan zat fluida itu dalam sebuah larutan. Contoh penggunaan viskositas adalah dalam dunia industrl oli mobil. Oli memiliki kekentalan yang lebih besar daripada zat cair lain. Dengan mengetahui komposisi dari oli tersebut, penerapan viskositas sangat berpengaruh dalam menjaga kekentalan oli tetap terjaga selama proses produksi. Pada percobaan ini kita akan mempelajari tentang pengaruh suhu terhadap viskositas cairan. Cairan yang digunakan dapat bermacam-macam, namun pada percobaan ini cairan yang digunakan adalah santan Kara dan susu kental Indomilk, sedangkan air sebagai pembanding. Dengan melakukan percobaan ini kita akan mengetahui cairan mana yang memiliki viskositas tertinggi maupun cairan yang memiliki viskositas terendah I.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana cara menghitung harga koefisien viskositas dari aquadest, santan Kara, dan susu kental Indomilk pada variabel suhu 30 C, 35 C, dan 40 C dengan menggunakan Viskometer Ostwald? I-1

3 I-2 Bab I Pendahuluan 2. Bagaimana cara menghitung densitas dari aquadest, santan Kara, dan susu kental Indomilk pada variabel suhu 30 C, 35 C, dan 40 C? I.3 Tujuan Percobaan 1. Untuk menghitung harga koefisien viskositas dari aquadest, santan Kara, dan susu kental Indomilk dengan pada variabel suhu 30 C, 35 C, dan 40 C dengan menggunakan Viskometer Ostwald. 2. Untuk menghitung densitas dari aquadest, santan Kara, dan susu kental Indomilk dengan pada variabel suhu 30 C, 35 C, dan 40 C.

4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Dasar Teori Fluida adalah suatu zat yang bisa mengalami perubahan-perubahan bentuknya secara continue/terus-menerus bila terkena tekanan/gaya geser walaupun relatif kecil atatu bisa juga dikatakan suatu zat yang mengalir, kata fluida mencakup zat cair, gas, air, dan udara karena zat-zat ini dapat mengalir.sebaliknya batu dan benda-benda keras (seluruh zat-zat padat tidak dapat dikategorikan sebagai fluida karena zat-zat tersebut tidak bisa mengalir secara continue) (Anonim, 2013). Fluida adalah gugusan yang tersusun atas molekul - molekul dengan jarak pisah yang cukup besar untuk gas dan jarak pisah yang cukup kecil untuk zat cair. Molekul - molekul tersebut tidak dapat terikat pada suatu sisi, melainkan zat-zat tersebut saling bergerak bebas terhadap satu dengan yang lainnya (Anonim, 2013). Fluida merupakan salah zat-zat yang bisa mengalir yang mempunyai partikel kecil sampi kasat mata dan mereka dengan mudah untuk bergerak serta berubah-ubah bentuk tanpa pemisahan massa (Anonim, 2013). Ketahanan fluida terhadap perubahan bentuk sangat kecil sehingga fluida dapat dengan mudah mengikuti bentuk ruang (Anonim, 2013). Fluida adalah zat yang berubah bentuk secara terus menerus bila terkena tegangan geser suatu fluida adalah suatu zat yang mengembanghingga memenuhi bejana. Fluida selalu mengalir bila dikenai bekas pengubah zat cair, fluida diartikan dengan mempunyai volume tertentu tapi bentuk tertentu itu mengalir menyesuaikan dengan bentuk wadah. Zat cair mempunyai volume tertentu Dalam fluida ternyata gaya yang dibutuhkan (F), sebaliknya dengan luas fluida yang bersentuhan dengan setiap lempeng (A), dan dengan laju (V) untuk luas penampang keping A adalah F.ZAV (Ghozian, 2008). Adapun jenis cairan dibedakan menjadi dua tipe, yaitu cairan newtonian dan nonnewtonian. 1. Cairan Newtonian Cairan newtonian adalah cairan yang 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 II-1

5 II-2 Bab II Tinjauan Pustaka merupakan slope atau kemiringan kurva hubungan antara shear rate dan shear stress. Viskositas tidaktergantung 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 (Imfrantoni, 2006). 2. Cairan Non-Newtonian Yaitu cairan yang viskositasnya berubah dengan adanya perubahan gaya irisan dan dipengaruhi kecepatan tidak linear.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 temperatur (Imfrantoni, 2006). Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliran fluida yang merupakan gesekan antara molekul molekul cairan satu dengan yang lain. Jadi, semakin kental cairan semakin tinggi juga viskositas cairan tersebut. Namun, juga dapat diartikan sebagai indeks hambatan alir cairan. Beberapa zat cair dan gas mempunyai sifat daya tahan terhadap aliran ini, dinyatakan dengan Koefisien Viskositas (Gina, 2009). Pengertian viskositas fluida (zat cair) adalah gesekan yang ditimbulkan oleh fluida yang bergerak, atau benda padat yang bergerak didalam fluida. Besarnya gesekan ini biasa juga disebut sebagai derajat kekentalan zat cair. Jadi semakin besar viskositas zat cair, maka semakin susah benda padat bergerak didalam zat cair tersebut. Viskositas dalam zat cair, yang berperan adalah gaya kohesi antar partikel zat cair (Gina, 2009). Viskositas suatu fluida adalah sifat yang menunjukkan besar dan kecilnya tahan dalam fluida terhadap gesekan. Fluida yang mempunyai viskositas rendah, misalnya air mempunyai tahanan dalam terhadap gesekan yang lebih kecil dibandingkan dengan fluida yang mempunyai viskositas yang lebih besar (Anonim, 2009). Gejala ini dapat dianalisis dengan mengintrodusir suatu besaran yang disebut kekentalan atau viskositas (viscosity). Oleh karena itu, viskositas berkaitan dengan gerak relatif antar bagian-bagian fluida, maka besaran ini dapat dipandang sebagai ukurantingkat kesulitan aliran fluida tersebut. Makin besar kekentalan suatu fluida makin sulit fluida itu mengalir (Anonim, 2010).

6 II-3 Bab II Tinjauan Pustaka Adanya zat terlarut makromolekul akan menaikkan viskositas larutan. Bahkan pada konsentrasi rendahpun, efeknya besar karena molekul besar mempengaruhi aliran fluida pada jarak yang jauh. Viskositas intrinsik merupakan analog dari koefisien virial dan mempunyai dimensi =[1/konsentrasi] (Atkins, 1996). Viskositas suatu cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan alir cairan. Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas (Anonim,2009). Aliran cairan dapat dikelompokkan ke dalam dua tipe. Yang pertama adalah aliran laminar atau aliran kental, yang secara umum menggambarkan laju aliran kecil melalui sebuah pipa dengan garis tengah kecil. Aliran yang lain adalah aliran turbulen, yang menggambarkan laju aliran yang besar melalui pipa dengan diameter yang lebih besar (Maroon, 1990). 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 energi tertentu. Sesuai hukum distribusi Maxwell-Boltzmann, jumlah molekul yang memiliki energi yang diperlukan untuk mengalir, dihubungkan oleh faktor 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 (Gina, 2010). 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 (Anonim, 2009). Pada hukum aliran viskositas, Newton menyatakan hubungan antara gaya gaya mekanika dari suatu aliran viskositas sebagai geseran dalam (viskositas) fluida adalah konstan sehubungan dengan gesekannya. Dalam pergesekan ini dipengaruhi oleh molekul-molekul yang menyusun suatu fluida. Jadi molekul-molekul yang membentuksuatu fluida saling gesek-menggesek ketika fluida tersebut mengalir.

7 II-4 Bab II Tinjauan Pustaka Selain itu, viskositas juga disebabkan oleh adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antara molekul sejenis). Sedangkan dalam zat gas, viskositas disebabkan oleh tumbukan antara molekul. Jadi, viskositas semakin rendah, misalnya air mempunyai tahanan dalam terhadap gesekan yang lebih kecil dibandingkan dengan fluida yang mempunyai viskositas yang lebih besar (Anonim, 2009). Gaya F dyne A cm 2 Kecepatan V cm/detik L cm A cm 2 Gambar II.1 Konsep Dua Fluida Sejajar Kecepatan V cm/detik Gambar diatas merupakan 2 lapisan fluida sejajar dengan masing-masing mempunyai luas A cm 2 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 (Anonim, 2007). Persamaannya: Keterangan: = Tetapan viscositas (gr/cm.detik) (Anonim, 2000).. V. A F L F. L V. A Viskositas didefinisikan besarnya gaya tiap cm 2 yang diperlukan supaya terdapat perbedaan kecepatan sebesar 1 cm tiap detik untuk 2 lapisan zat cair yang paralel dengan jarak 1 cm. Viskositas dapat dihitung dengan rumus Poiseville.Hukum ini digunakan untuk menentukan distribusi kecepatan dalam arus laminer melalui pipa silindris dan menentukan jumlah cairan yang keluar perdetik (Anonim, 2006).

8 II-5 Bab II Tinjauan Pustaka Keterangan: T = Waktu alir (detik) R 4 8LV P = Tekanan yang menyebabkan zat cair mengalir ( dyne / cm 3 ) V= Volume zat cair (liter) L = Panjang pipa (cm) = Koefisien Viscositas (centipoise) R = Jari-jari pipa dialiri cair (cm) (Anonim, 2000). Makin besar kekentalannya, makin sukar zat cair itu mengalir dan bila makin encer makin mudah mengalir. Keterangan : Q = Fluiditas (Anonim, 2009). 1 Q Fluiditas yaitu kemudahan suatu zat cair untuk mengalir. Dari rumus diatas dapat dilihat bahwa fluiditas berbanding terbalik dengan kekentalan (koefisien viskositas). 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. Faktor- faktor yang mempengaruhi viskositas adalah sebagai berikut : a.) Tekanan Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas gas tidak dipengaruhi oleh tekanan. b.) Temperatur

9 II-6 Bab II Tinjauan Pustaka Viskositas akan turun dengan naiknya suhu karena molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah, sedangkan viskositas gas naik dengan naiknya suhu. Dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur. c.) Ukuran dan berat molekul Viskositas naik dengan naiknya berat molekul serta adanya ikatan rangkap semakin banyak. Misalnya laju aliran alkohol cepat, larutan minyak laju alirannya lambat dan kekentalannya tinggi serta laju aliran lambat sehingga viskositas juga tinggi. d.) Kekuatan antar molekul Viskositas air naik denghan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan gugus OH pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama (Anonim, 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 (Lutfy, 2007). b) Viskometer Hoppler Berdasarkan hukum Stokes pada kecepatan bola maksimum, terjadi keseimbangan sehingga gaya gesek = gaya berat gaya archimedes. Prinsip kerjanya adalah 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 Stokesyaitu pada saat kecepatan bolamaksimum,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 juga disebut laju regangan (Young, 2009).

10 II-7 Bab II Tinjauan Pustaka Laju perubahan regangan geser = laju regangan. Rumus tersebut dapat defenisikan viskositas fluida, dinotasikan dengan η ( eta ), sebagai rasio tegangan geser dengan laju regangan : (Anonim, 2009). h = 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 (Anonim,2008). c) Viskometer Cup dan Bob Prinsip kerjanya sample digeser dalam ruangan antara dinding luar dari bob dan dinding dalam dari cup dimana bob masuk persis ditengah-tengah. Kelemahan viscometer ini adalah terjadinya aliran sumbat yang disebabkan geseran yang tinggi di sepanjang keliling bagian tube sehingga menyebabkan penurunan konsentrasi. Penurunan konsentras ini menyebabkab bagian tengah zat yang ditekan keluar memadat. Hal ini disebut aliran sumbat (Anonim, 2008). 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 bermacam kecepatan dan sampelnya digeser di dalam ruang semitransparan yang diam dan kemudian kerucut yang berputar (Anonim, 2008.). Nilai viskositas dinyatakan dalam viskositas spesifik, kinematik dan intrinsik. Viskositas spesifik ditentukan dengan membandingkan secara langsung kecepatan aliran suatu larutan dengan pelarutnya (Anonim, 2009). Viskositas kinematik diperoleh dengan memperhitungkan densitas larutan. Baik viskositas spesifik maupun kinematik dipengaruhi oleh konsentrasi larutan. Pengukuran viskositas dilakukan dengan menggunakan viskometer Ubbelohde yang

11 II-8 Bab II Tinjauan Pustaka termasuk jenis viskometer kapiler. Untuk penentuan viskometer larutan polimer, viskometer kapiler yang paling tepat adalah viskometer Ubbelohde (Anonim, 2009). Rapat massa suatu bahan yang homogen didefinisikan sebagai massanya per satuan volum. Berat jenis suatu bahan ialah perbandingan rapat massa bahan itu terhadap rapat massa air. Massa jenis zat merupakan perbandingan antara massa zat dengan volume zat (Anonim, 2009). Untuk zat cair massa jenis zat dapat ditentukan dengan cara membandingkan dua zat cair yang mempunyai tekanan hidrostatis sama, dengan asumsi bahwa zat cair pertama sudah diketahui massa jenisnya dan zat cair kedua akan ditentukan massa jenisnya (Anonim, 2009). Gambar II.2. Alat ukur massa jenis Anggap saja kedua zat cair ditempatkan pada pipa A dan pipa B. Jika menggunakan rumus Bernoulli ialah rumus dasar hidrodinamika untuk cairan yang mengalir sepanjang pipa, maka: 1 P o + ρ A g h A ρva = P o + ρ B g h B + ρvb 2 2 Misal untuk cairan dalam bejana v = 0, ( v = kecepatan )

12 II-9 Bab II Tinjauan Pustaka P o + ρ A g h A ρva 2 = P o + ρ B g h B ρvb 2 P o - P o = ρ Bg hb ρa g ha (Anonim, 2007). hb ρ B = ( ) ρa ha Viskositas (kekentalan) adalah suatu sifat cairan yang berhubungan erat dengan hambatanuntuk mengalir, dimana makin tinggi kekentalan maka makin besar hambatannya. Kekentalan didefinisikan sebagai gaya yang diperlukan untuk menggerakkan secara berkesinambungan suatu permukaan datar melewati permukaan datar lain dalam kondisi mapan tertentu bila ruang diantara permukaan tersebut diisi dengan cairan yang akan ditentukan kekentalannya (Anonim, 2009). Viskositas (kekentalan) dapat dianggap sebagai gesekan dibagian dalam suatu fluida. Hal ini disebabkan oleh sifat kekentalan (viskositas) fluida tersebut. Koefisien kekentalan suatu fluida (cairan) dapat diperoleh dengan menggunakan percobaan bola jatuh didalam fluida tersebut. Gaya gesek yang bekerja pada suatu benda relatif terhadap suatu fluida akan sebanding dengan kecepatan relatif benda terhadap fluida: Keterangan: F = gaya gesek yang dialami benda b = kosntanta gesekan v = kecepatan benda (Anonim, 2009). F = -b. v Koefisien viskositas fluida η, didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan luncur (F/A) dengan kecepatan perubahan regangan luncur (v/l). Secara matematis, persamaannya ditulis sebagai berikut. Keterangan: η = (F/A) / (v/l) F = ηa(v/l) η = (tegangan luncur / cepat perubahan tegangan luncur) (Anonim, 2009).

13 II-10 Bab II Tinjauan Pustaka Poiseuille dan Poise adalah satuan viskositas dinamis, juga disebut viskositas absolut. 1 Poiseulle (PI) = 10 Poise (P) = cp. Benda yang bergerak dalam fluida kental mengalami gaya gesek yang besarnya dinyatakan dengan persamaan: F f = ηv(a/l) = kηv (Anonim, 2009) Berdasarkan perhitungan laboratorium, pada tahun 1845, Sir George Stoker menunjukkan bahwa untuk benda yang bentuk geometrisnya berupa bola nilai k=6π-r. F f = 6π r η R v (Anonim, 2009) Persamaan diatas dikenal sebagai Hukum Stokes. Gaya gesek dalam zat cair tergantung pada koefisien viskositas, kecepatan relatif benda terhadap zat cair, serta ukuran dan bentuk geometris benda. Jika sebuah benda berbentuk bola (kelereng) jatuh bebas dalam suatu fluida kental, kecepatannya akan bertambah karena pengaruh gravitasi Bumi hingga mencapai suatu kecepatan terbesar yang tetap. Kecepatan terbesar yang tetap tersebut dinamakan kecepatan terminal. Pada saat kecepatan terminal tercapai, berlaku keadaan sebagai berikut: ΣF = 0 F f + F A = mg F f = mg F A 6πrηRv T = ρ b.v b. g ρ f.v f.g v T = [g.v b (ρ b ρ f ) ] / [6πrη] (Anonim, 2009) Pada benda berbentuk bola, volumenya vb = 4/3 πr 3 sehingga diperoleh persamaan v T =(2r 2 g) (ρ b ρ f ) / (9η) dengan: vt = kecepatan terminal (m/s), F f = gaya gesek (N), F A = gaya ke atas (N), ρ b = massa jenis bola (kg/m 2 ), dan ρ f = massa jenis fluida (kg/m 3 ). (Anonim, 2009)

14 II-11 Bab II Tinjauan Pustaka Khusus untuk benda yang berbentuk bola dan bergerak dalam fluida yang sifatsifatnya tetap, gaya gesekan tersebut memenuhi hukum Stokes sebagai berikut : F = -6 r v Keterangan: = koefisienviskositasfluida R = jarijari bola (Gina, 2010) 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 kecepatan geser (g) pada lapisan fluida di suatu tempat pada jarak y dari bidang tetap dengan tidak adanya tekanan fluida (Anonim, 2006). Sebenarnya ada dua kuantitas yang disebut viskositas. Kuantitas yang ditentukan di atas kadang-kadang disebut viskositas dinamik, viskositas absolut, atau viskositas sederhana untuk membedakannya dari kuantitas lain, namun biasanya hanya disebut viskositas. Kuantitas lain disebut viskositas kinematik (diwakili oleh simbol ν) adalah rasio viskositas fluida untuk densitasnya (Anonim, 2009).

15 II-12 Bab II Tinjauan Pustaka Viskositas Kinematik adalah ukuran dari arus resistif dari fluida di bawah pengaruh gravitasi. Hal ini sering diukur dengan menggunakan perangkat yang disebut viskometer kapiler pada dasarnya adalah bisa lulus dengan tabung sempit di bagian bawah. Bila dua cairan volume sama ditempatkan di viskometer kapiler identik dan dibiarkan mengalir di bawah pengaruh gravitasi, cairan kental memerlukan waktu lebih lama daripada kurang cairan kental mengalir melalui selang (Anonim, 2009). Hukum Stokes di atas berlaku bila : 1. Fluida tidak berolak (tidak terjadi turbulensi). 2. Luas penampang tabung tempat fluida cukup besar dibanding ukuran bola. 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 (Anonim, 2009). 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 temperatur. Koefisien viskositas gas pada tekanan tidak terlalu besar, tidak tergantung tekanan, tetapi untuk cairan naik dengan naiknya tekanan (Anonim, 2007). 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 (Anonim, 2010). 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 (Anonim,2009).

16 II-13 Bab II Tinjauan Pustaka 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 (Anonim, 2009). Viskositas kinematik diperoleh dengan mempertimbangkan densitaslarutan. Viskositas spesifik dan kinematik dipengaruhi oleh konsentrasi larutan.viskositas intrinsik 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 (Anonim, 2009). 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 sebesar: F 1 = 4/3 πr 3 ( d-dm ) g (Anonim, 2009). Tabel II.1 Tabel Perbedaan Viskositas cairan dan Viskositas gas: Jenis Perbedaan Viskositas Cairan Viskositas Gas Lebih kecil disbanding Gaya gesek Lebih besar untuk mengalir 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 (Anonim, 2009).

17 II-14 Bab II Tinjauan Pustaka Fluida yang ada dalam kehidupan sehari-hari adalah fluida sejati. Oleh karena itu, bahasan mengenai viskositas hanya akan Anda temukan pada fluida sejati, yaitu fluida yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut. a. Dapat dimampatkan (kompresibel); b. Mengalami gesekan saat mengalir (memiliki viskositas) dan alirannya turbulen. Zat cair dan gas memiliki viskositas, hanya saja zat cair lebih kental (viscous) daripada gas. Dalam penggunaan sehari-hari, viskositas dikenal sebagai ukuran ketahanan oli untuk mengalir dalam mesin kendaraan. Viskositas oli didefinisikan dengan nomor SAE S (Society of Automotive Engineer s). Contoh pada sebuah pelumas tertulis API SERVICE SJ SAE 20W 50 (Saipudin,2011). Klasifikasi service minyak pelumas ini dikembangkan oleh API (American Petroleum Institute) yang menunjukkan karakteristik service minyak pelumas dari skala terendah (SA) sampai skala tertinggi (SJ) untuk mesin-mesin berbahan bakar bensin. Gambar II.3Konsep Viskositas Fluida Cair (Saipudin,2011). 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 Apabila zat

18 II-15 Bab II Tinjauan Pustaka 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 (Anonim, 2010). 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, 2010).

19 III-1 BAB III METODOLOGI PERCOBAAN III.1. Variabel Percobaan Variabel Bebas : Bahan : Aquadest, Santan Kara, Susu kental Indomilk Suhu : 30 o C, 35 o C, dan 40 o C Variabel Kontrol : Volume Variabel Terikat : Suhu III.2 Bahan yang digunakan 1. Aquadest 2. Santan Kara 3. Susu Kental Indomilk III.3 Alat yang digunakan 1. Beaker Glass 2. Erlenmayer 3. Gelas ukur 4. Pemanas Elektrik 5. Piknometer 6. Pipet tetes 7. Termometer 8. Timbangan elektrik 9. Stopwatch 10. Viskometer Ostwald III.4 Prosedur Percobaan III.4.1 Percobaan Viskositas Cairan 1. Memasukkan aquadest ke dalam viskometer Ostwald yang diletakkan dalam water bath dan mengkondisikan cairan pada variabel suhu 30 o C 2. Menghisap aquadest sehingga melewati batas atas pada viskometer Ostwald. 3. Membiarkan aquadest mengalir ke bawah hingga tepat pada batas atas.

20 III-2 BAB III Metodologi Percobaan 4. Mencatat waktu yang diperlukan larutan untuk mengalir dari batas atas ke batas bawah viskometer Ostwald dengan menggunakan stopwatch. 5. Mengulangi langkah 1-4 dengan mengganti aquadest dengan Susu Kental Indomilk dan Santan Kara dalam variabel suhu 35 o C dan 40 o C III.4.2 Perhitungan Densitas 1. Mengkondisikan cairan pada suhu 30 o C. 2. Menimbang massa piknometer 100 ml kosong menggunakan timbangan analit. 3. Memasukkan aquadest yang telah diukur ke dalam piknometer. 4. Mengukur aquades sebanyak 10 ml dengan menggunakan gelas ukur 5. Menimbang massa total piknometer dan aquadest. 6. Mencari massa cairan dengan cara mencari selisih massa antara massa total dan massa piknometer kosong. 7. Mencari densitas aquadest dengan cara membagi massa aquadest dengan volume larutan pada piknometer 8. Mengulangi langkah 1-7 dengan mengganti aquadest dengan Susu Kental Indomilk dan Santan Kara dalam variabel suhu 35 o C dan 40 o C

21 III-3 BAB III Metodologi Percobaan III.5 Diagram Alir Percobaan III.5.1 Diagram Alir Percobaan Viskositas Cairan MULAI Memasukkan aquadest ke dalam viskometer Ostwald yang diletakkan dalam water bath dan mengkondisikan cairan pada variabel suhu 30 o C Menghisap aquades sehingga melewati batas atas pada viskometer Ostwald. 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 mengganti aquadest dengan Susu Kental Indomilk dan Santan Kara dalam variabel suhu 35 o C dan 40 o C SELESAI

22 III-4 BAB III Metodologi Percobaan III.5.2 Diagram Alir Perhitungan Densitas MULAI Mengkondisikan cairan pada suhu 30 o C Menimbang massa piknometer kosong menggunakan timbangan analit Memasukkan aquadest yang telah diukur ke dalam piknometer Mengukur aquadest sebanyak 10 ml dengan menggunakan gelas ukur Menimbang massa total piknometer dan aquadest Mencari massa cairan dengan cara mencari selisih massa antara massa total dan massa piknometer kosong Mencari densitas aquadest dengan cara membagi massa aquadest dengan volume larutan pada piknometer Mengulangi langkah 1-7 dengan mengganti aquadest dengan Susu Kental Indomilk dan Santan Kara dalam variabel suhu 35 o C dan 40 o C SELESAI

23 III-5 BAB III Metodologi Percobaan III.6 Gambar Alat Percobaan Pipet Tetes Termometer Piknometer Viskometer Oswald Erlenmayer Gelas Ukur Timbangan Elektrik Stopwatch Pemanas Elektrik Beaker Glass

24 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil Percobaan Dari percobaan, dapat diperoleh data sebagai berikut : Tabel IV.1.1 Hasil Percobaan Viskositas Variabel Suhu Waktu (t₁) Waktu (t₂) Waktu rata-rata (Δt) ( o C ) (s) (s) (s) 30 1,5 1,5 1,5 Aquadest 35 1,2 1,4 1, ,1 1, , ,3 Santan 35 49,6 42,8 46,2 Kara 40 53,6 51,7 52,65 Susu Kental ,5 Indomilk , ,5 Tabel IV.1.2 Perhitungan Densitas Cairan Variabel Massa Massa Pikno Suhu Volume Densitas Piknometer dan Variabel ( o C ) ( ml ) ( gr /ml ) ( gr ) ( gr ) ,85 Aquadest 50, , , , Santan 50, ,65 Kara ,75 Susu ,25 Kental 50, ,15 Indomilk ,95 IV-1

25 Densitas ( g/ml) IV-2 Bab IV Hasil dan Pembahasan Tabel IV.1.3 Perhitungan Viskositas Cairan Variabel Suhu Waktu Volume R L P Viskositas ( o C ) ( s ) ( ml ) (cm) (cm) (dyne/cm²) ( cp ) 30 1,5 10 0, ,93 161,07 Aquadest 35 1,3 10 0, ,93 139,9 40 1, , ,93 112, ,3 10 0, , ,5 Santan 35 46,2 10 0, , ,94 Kara , , ,17 Susu ,5 10 0, , ,74 Kental ,5 10 0, , ,85 Indomilk ,5 10 0, , ,66 IV.2 Pembahasan Percobaan pada Viskositas atau kekentalan ini bertujuan untuk mengetahui harga koefisien viskositas dari aquadest, Susu kental Indomilk, dan Santan Kara dengan variabel suhu yang telah ditentukan yaitu sebesar 30 o C, 35 o C, dan 40 o C. Selain itu percobaan ini juga bertujuan untuk menghitung nilai densitas dari aquadest, susu kental Indomilk dan santan Kara dengan variabel suhu sebesar 30 o C, 35 o C, dan 40 o C. Sehingga dari percobaan ini akan didapatkan hubungan antara suhu dengan viskositas dan densitas zat cair. 0,86 0,84 0,82 0,8 0,78 0,76 0,74 0,72 0, Aquadest Suhu o C Grafik IV.2.1 Hubungan antara Suhu Dengan Densitas Aquadest

26 IV-3 Bab IV Hasil dan Pembahasan Berdasarkan grafik IV.2.1 dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu dengan densitas aquadest diperoleh data pada saat suhu 30 C densitasnya sebesar 0,85 g/ml, suhu 35 C densitasnya sebesar 0,75 g/ml, dan pada saat suhu 40 C densitasnya sebesar 0,75 g/ml. Hal ini tidak sesuai dengan data densitas dari literatur pada tabel IV.1.3 yang menyatakan bahwa pada suhu 30 C densitas aquadest sebesar 0,99744 g/ml, untuk suhu 35 C didapat densitas aquadest sebesar 0,99582 g/ml. Sedangkan pada suhu 40 C densitas aquadest sebesar 0,99400 g/ml. Ketidaksesuaian ini dikarenakan oleh faktor massa dan volume dalam perhitungan yang berbeda. Hal ini terjadi pada saat penimbangan massa piknometer dan massa aquadest dalam neraca analit yang kurang akurat, selain itu perhitungan volume dalam gelas ukur yang kurang teliti dapat mempengaruhi proses pehitungan densitas. Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi suhu maka densitasnya relatif semakin menurun. Hal ini dikarenakan pada saat suhu menigkat, molekul dalam zat cair akan bergerak cepat dikarenakan tumbukan antar molekul, sehingga molekul dalam zat cair menjadi merenggang dan massa jenis akan semakin kecil. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin tinggi suhu semakin rendah densitasnya (Wikipedia, 2010). Tabel IV.1.4 Data Densitas dan Viskositas Aquadest Temperatur ( C) Densitas (g/ml) Viskositas ( cp ) 70 0, , , , , , , , , , , ,8876 (Korson & Drost-Hansen)

27 Densitas ( g/ml) Densitas (g/ml) IV-4 Bab IV Hasil dan Pembahasan 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 Santan Kara Suhu ( C) Grafik IV.2.2 Hubungan antara Suhu Dengan Densitas Santan Kara Berdasarkan grafik IV.2.2 dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu dengan densitas santan Kara diatas diperoleh data pada saat suhu 30 C densitasnya sebesar 1g/ml, pada saat suhu 35 C densitasnya sebesar 0,65 g/ml, dan pada saat suhu 40 C densitasnya sebesar 0,75 g/ml. Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa densitas mengalami perubahan yang fluktual atau naik turun ketika suhu ditingkatkan. Hal ini tidak sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin tinggi suhu semakin rendah densitasnya (Wikipedia, 2010). Ketidaksesuain ini diakibatkan karena kurang akuratnya dalam mengamati dan mengukur suhu aquadest dan kurang telitinya dalam menghitung massa santan Kara dan massa piknometer sehingga dalam menganalisis hasil praktikum, didapat hasil perhitungan densitas yang tidak sesuai dengan literatur. 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, Susu Kental Indomilk Suhu ( C) Grafik IV.2.3 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Susu Kental Indomilk Berdasarkan grafik IV.2.3 dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu dengan densitas Susu Kental Indomilk diperoleh data pada saat suhu 30 C densitasnya sebesar 1,25 g/ml, pada suhu 35 C densitasnya sebesar 1,15g/ml, dan pada saat suhu 40 C

28 Viskositas ( cp ) IV-5 Bab IV Hasil dan Pembahasan densitasnya sebesar 0,95 g/ml. Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi suhu maka maka suhunya relatif semakin menurun. Hal ini dikarenakan pada saat suhu menigkat, molekul dalam zat cair akan bergerak cepat dikarenakan tumbukan antar molekul, sehingga molekul dalam zat cair menjadi merenggang dan massa jenis akan semakin kecil. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin tinggi suhu semakin rendah densitasnya (Wikipedia, 2010). Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, diperoleh tiga grafik yang menghubungkan antara suhu dengan densitas cairan. Dapat disimpulkan bahwa jika suhu semakin tinggi maka densitasnya semakin rendah Aquadest Suhu ( C) Grafik IV.2.4 Hubungan Antara Suhu Dengan Viskositas Aquadest Berdasarkan grafik IV.2.4 dapat dilihat bahwa hubungan suhu dengan viskositas aquadest, diperoleh data pada suhu 30 o C viskositasnya sebesar 161,07 cp, pada suhu 35 o C viskositasnya sebesar 139,59 cp, dan pada saat suhu 40 o C viskositasnya sebesar 112,75 cp. Hal ini tidak sesuai dengan data viskositas dari literatur pada tabel IV.1.3 yang menyatakan bahwa pada suhu 30 C viskositas aquadest sebesar cp, untuk suhu didapat densitas aquadest sebesar 0,7171 cp. Sedangkan pada suhu 40 C densitas aquadest sebesar cp. Ketidaksesuaian ini dikarenakan oleh kurang akuratnya dalam perhitungan tekanan aquadest, kurang telitinya dalam mengamati dan mengukur suhu aquadest serta dalam menghitung waktu yang diperlukan aquadest untuk melewati batas atas dan bawah. Dari analisis data diatas, dapat disimpulkan bahwa suhu mempengaruhi koefisien viskositas zat cair, dimana semakin tinggi suhu larutan, maka koefisien viskositasnya semakin menurun. Hal ini karena pada suhu tinggi, gerakan partikel-

29 Viskositas (cp) Viskositas (cp) IV-6 Bab IV Hasil dan Pembahasan partikel cairan semakin cepat dan kekentalannya pun semakin menurun sehingga viskositasnya semakin menurun. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin tinggi suhu larutan, maka koefisien viskositasnya semakin menurun (Wikipedia, 2010) Santan Kara Suhu ( C) Grafik IV.2.5 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Santan Kara Berdasarkan grafik IV.2.5 dapat dilihat bahwa hubungan suhu dengan viskositas santan Kara, diperoleh data pada suhu 30 o C viskositasnya sebesar 3,790 cp, pada suhu 35 o C viskositasnya sebesar 4.690,94 cp, dan pada saat suhu 40 o C viskositasnya sebesar 5.468,17 cp. Dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi suhu maka semakin tinggi viskositasnya. Hal ini tidak sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin tinggi suhu semakin rendah viskositasnya (Wikipedia, 2010). Ketidaksesuaian ini dikarenakan oleh kurang akuratnya dalam perhitungan tekanan santan Kara, kurang telitinya dalam mengamati dan mengukur suhu serta dalam menghitung waktu yang diperlukan santan Kara untuk melewati batas atas dan bawah Suhu ( C) Susu Kental Indomilk Grafik IV.2.6 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Susu Kental Indomilk

30 Densitas (g/ml) IV-7 Bab IV Hasil dan Pembahasan Berdasarkan grafik IV.2.6 dapat dilihat bahwa hubungan suhu dengan viskositas susu kental Indomilk, diperoleh data pada suhu 30 o C viskositasnya sebesar ,74 cp, pada suhu 35 o C viskositasnya sebesar ,85 cp, dan pada saat suhu 40 o C viskositasnya sebesar ,66 cp. Dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi suhu maka semakin tinggi viskositasnya. Dari analisis data diatas, dapat disimpulkan bahwa suhu mempengaruhi koefisien viskositas larutan, dimana semakin tinggi suhu larutan, maka koefisien viskositasnya semakin menurun. Hal ini karena pada suhu tinggi, gerakan partikel-partikel cairan semakin cepat dan kekentalannya pun semakin menurun sehingga viskositasnya semakin menurun. Sedangkan untuk nilai koefisien viskositas Susu kental Indomilk sendiri yang relatif sangat tinggi, hal ini terjadi kekentalan susu indomilk ini yang sangat tinggi sehingga mempengaruhi waktu yang diperlukan susu untuk melewati dari batas atas ke batas bawah dalam viskometer, oleh karena itulah mengapa koefisien viskositas terbilang sangat tinggi. Hal ini juga sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin suhu maka koefisien viskositasnya semakin menurun (Wikipedia, 2010). Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, diperoleh tiga grafik yang menghubungkan antara suhu dengan viskositas larutan. Dapat disimpulkan bahwa jika suhu semakin tinggi maka viskositasnya semakin rendah. 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0, Suhu ( o C ) Aquadest Santan Kara Susu Kental Indomilk Grafik IV.2.7 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Aquadest, Santan Kara, dan Susu Kental Indomilk pada 30 o C, 35 o C, dan 40 o C

31 Viskositas (g/ml) IV-8 Bab IV Hasil dan Pembahasan Berdasarkan grafik IV.2.7 dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu dengan densitas aquadest, santan Kara, dan susu kental Indomilk pada suhu 30 o C, 35 o C, dan 40 o C adalah berbanding terbalik. Pada suhu 30 o C aquadest diperoleh densitas sebesar 0,85 g/ml, pada suhu 35 o C diperoleh densitas sebesar 0,75 g/ml dan pada suhu 40 o C diperoleh densitas sebesar 0,75 g/ml. Pada suhu 30 o C Santan Kara diperoleh densitas sebesar 1 g/ml, pada suhu 35 o C diperoleh densitas sebesar 0,65 g/ml dan pada suhu 40 o C diperoleh densitas sebesar 0,75 g/ml. Sedangkan pada suhu 30 o C Susu Kental Indomilk diperoleh densitas sebesar 1,25 g/ml, pada suhu 35 o C diperoleh densitas sebesar 1,15 g/ml, dan pada suhu 40 o C diperoleh densitas sebesar 0,95 g/ml. Artinya semakin tinggi suhu fluida zat cair, maka harga densitanya cenderung semakin menurun. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa suhu juga mempengaruhi densitas suatu fluida zat cair. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa perubahan suhu berpengaruh terhadap harga densitas suatu zat fluida (Wikipedia, 2010) Suhu ( o C ) Santan Kara Susu Kental Indomilk Grafik IV.2.8 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest, Santan Kara, dan Susu Kental Indomilk pada 30 o C, 35 o C, dan 40 o C Berdasarkan grafik IV.2.8 dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu dengan viskositas aquadest, santan Kara, dan susu kental Indomilk pada suhu 30 o C, 35 o C, dan 40 o C adalah berbanding terbalik. Pada suhu 30 o C larutan aquadest memiliki viskositas sebesar 161,07 cp, pada suhu 35 o C diperoleh viskositas sebesar 139,9 cp, dan pada suhu 45 o C diperoleh viskositas sebesar 112,75 cp. Pada suhu 30 o C santan Kara diperoleh viskositas sebesar 3.790,5 cp, pada suhu 35 o C diperoleh viskositas sebesar

32 IV-9 Bab IV Hasil dan Pembahasan 4.960,94 cp, dan pada suhu 40 o C diperoleh viskositas sebesar 5.648,17 cp. Sedangkan pada suhu 30 o C Susu kental Indomilk diperoleh viskositas sebesar ,74 cp, pada suhu 35 o C diperoleh viskositas sebesar ,85 cp, dan pada suhu 40 o C diperoleh viskositas sebesar ,66 cp. Artinya semakin tinggi suhu fluida zat cair, maka harga viskositasnya cenderung semakin menurun. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa suhu juga mempengaruhi viskositas suatu fluida zat cair. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa perubahan suhu berpengaruh terhadap harga viskositas suatu zat fluida (Wikipedia, 2010).

33 BAB V KESIMPULAN 1. Pada suhu 30 o C larutan aquadest memiliki viskositas sebesar 161,07 cp, pada suhu 35 o C diperoleh viskositas sebesar 139,9 cp, dan pada suhu 45 o C diperoleh viskositas sebesar 112,75 cp. Pada suhu 30 o C santan Kara diperoleh viskositas sebesar 3.790,5 cp, pada suhu 35 o C diperoleh viskositas sebesar 4.960,94 cp, dan pada suhu 40 o C diperoleh viskositas sebesar 5.648,17 cp. Sedangkan pada suhu 30 o C susu kental Indomilk diperoleh viskositas sebesar ,74 cp, pada suhu 35 o C diperoleh viskositas sebesar ,85 cp, dan pada suhu 40 o C diperoleh viskositas sebesar ,66 cp. 2. Pada suhu 30 o C aquadest diperoleh densitas sebesar 0,85 g/ml, pada suhu 35 o C diperoleh densitas sebesar 0,75 g/ml dan pada suhu 40 o C diperoleh densitas sebesar 0,75 g/ml. Pada suhu 30 o C Santan Kara diperoleh densitas sebesar 1 g/ml, pada suhu 35 o C diperoleh densitas sebesar 0,65 gr/ml dan pada suhu 40 o C diperoleh densitas sebesar 0,75 g/ml. Sedangkan pada suhu 30 o C susu kental Indomilk diperoleh densitas sebesar 1,25 g/ml, pada suhu 35 o C diperoleh densitas sebesar 1,15 g/ml, dan pada suhu 40 o C diperoleh densitas sebesar 0,95 g/ml. 3. Faktor yang mempengaruhi viskositas yaitu, tekanan, temperatur, kehadiran zat lain, ukuran dan berat molekul, massa jenis, dan konsentrasi. 4. Semakin tinggi suhu suatu zat cair, maka harga viskositas akan semakin kecil. Begitupun sebaliknya jika suhu semakin rendah maka harga viskositasnya akan semakin tinggi. 5. Semakin tinggi suhu suatu zat cair, maka harga densitas akan semakin kecil. Begitupun sebaliknya jika suhu semakin rendah maka harga densitasnya akan semakin tinggi. 6. Hubungan viskositas dengan densitas adalah sebanding. Jika harga viskositas naik maka harga densitas pun akan naik. Begitupun sebaliknya jika harga viskositas turun maka harga densitas pun akan turun. 7. Urutan viskositas dari yang tinggi ke rendah, yaitu susu kental Indomilk, santan Kara, dan aquadest. V-1

34 APPENDIKS PERHITUNGAN TABEL IV.1.1 Menghitung waktu rata rata Untuk menghitung waktu rata rata, dapat digunakan rumus : t rata-rata = t1+t Aquadest 30 o C 35 o C 40 o C 2. Santan Kara 30 o C 35 o C 40 o C 1,5+1,5 2 = 1,5 s 1,2 +1,4 2 = 1,3 s 1 +1,1 2 = 1,05 s 34, = 35,3 s 49,6 +42,8 2 = 46,2 s 53,6+51,7 2 = 52,65 s 3 Susu Kental Indomilk 30 o C = 556,5 s 35 o C = 227,5 s 40 o C = 158,5 s PERHITUNGAN TABEL IV.1.2 Menghitung Densitas Aquadest, Susu Kental Indomilk, dan Santan Kara Untuk menghitung densitas, dapat digunakan rumus : ρ = m v 1. Aquades 30 o C 8,5 10 = 0,85 g/ml 35 o C 7,5 10 = 0,75 g/ml 40 o C 7,5 10 = 0,75 g/ml viii

35 2. Susu 30 o C 12,5 10 `= 1,25 gr/m 35 o C 11,5 10 = 1,15gr/ml 40 o C 9,5 10 = 0,95 g/ml 3. Santan 30 o C = 1 g/ml 35 o C 6,5 10 = 0,65 g/ml 40 o C 7,5 10 = 0,75 g/ml PERHITUNGAN TABEL IV.3 Menghitung Koefisien Viskositas Aquadest, Susu Kental Indomilk, dan Santan Kara Untuk menghitung densitas, dapat digunakan rumus : η = πpr⁴t 1. Aquades 8 LV 30 o C 3,14 x ,93 x0,3 4 x 1,5 8 x 3 x 10 = 161,07cp 35 o C 3,14 x ,93 x 0,3 4 x 1,3 8 x 3 x 10 = 139,59 cp 40 o C 2. Santan 30 o C 35 o C 40 o C 3. Susu Kental 30 o C 3,14 x ,93 x 0,3 4 x 1,05 8 x 3 x 10 3,14 x ,93 x0,3 4 x35,5 8 x 3 x 10 3,14 x ,93 x 0,3 4 x 46,2 8 x 3 x 10 3,14 x ,93 x 0,3 4 x 52,6 8 x 3 x 10 3,14 x ,93 x 0,3 4 x 556,5 8 x 3 x 10 = 112,75 cp = 3.790,50 cp = 4.960,94 cp = 5.648,17 cp = ,74 cp 35 o C 3,14 x ,93 x 0,3 4 x 227,5 8 x 3 x 10 = ,85 cp 40 o C 3,14 x ,93 x 0,3 4 x 158,5 8 x 3 x 10 = ,66 cp ix