PRAKTIKUM FARMASI FISIKA II PERCOBAAN II PENENTUAN VISKOSITAS LARUTAN NEWTON DENGAN VISKOMETER OSTWALD OLEH : NAMA : RAMLAH NIM : F1F1 12 071 KELAS : B KELOMPOK : IV ASISTEN : DIAN ARIASTIKA JURUSAN FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HALUOLEO KENDARI 2013
PENENTUAN VISKOSITAS LARUTAN NEWTON DENGAN VISKOMETER OSTWALD A. TUJUAN Tujuan dari percobaan ini adalah mengetahui cara penentuan viskositas larutan newton dengan viskometer Ostwald dan mengetahui pengaruh kadar larutan terhadap viskositas larutan. B. LANDASAN TEORI Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliran fluida yang merupakan gesekan antara molekul-molekul cairan satu dengan yang lain. Suatu jenis cairan yang mudah mengalir, dapat dikatakan memiliki viskositas yang rendah, dan sebaliknya bahan yang sulit mengalir dikatakan memiliki viskositas yang tinggi (Samdara,et al, 2008). Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliran fluida yang merupakan gesekan antara molekul molekul cairan satu dengan yang lain. Suatu jenis cairan yang mudah mengalir, dapat dikatakan memiliki viskositas yang rendah, dan sebaliknya bahan yang sulit mengalir dikatakan memiliki viskositas yang tinggi. Viskometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur viskositas suatu fluida. Model viskometer yang umum digunakan berupa viskometer peluru jatuh, tabung (pipa kapiler) dan sistem rotasi (Febrianto et al., 2013). Viskositas dihitung sesuai persamaan Poisulle berikut: η = Dimana t adalah waktu yang diperlukan cairan bervolume yang mengalir melalui pipa kapiler, L adalah panjang dan r adalah jari-jari.tekanan P merupakan perbedaan aliran kedua yang pipa viskometer dan besarnya diasumsikan sebanding dengan berat cairan. Pengukuran viskositas yang tepat dengan cara itu sulit dicapai. Hal ini disebabkan haga r dan L sukar ditentukan secara tepat.kesalahan pengukuran terutama r sangat besa pengaruhnya karena harga ini dipangkatkan empat.untuk menghindari kesalahan tersebut dalam prakteknya digunakan suatu cairan pembanding. Cairan yang paling sering digunakan adalah air (Sutiah,et al, 2008).
Viskositas atau kekentalan merupakan gaya gesek yang dimilki fluida. Gesekan terjadi antarpartikel zat cair, atau gesekan antara zat cair dan dinding termpat zat cair itu berada. Setiap zat cair memiliki viskositas yang berbeda (Indrajit, 2007). Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas dari fluida cair (Juhantoro et al., 2012). a. Tekanan. Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan sedangkan viskositas gas tidak dipengaruhi oleh tekanan. Tekanan pada vsikositas fluida akan memberikan pengaruh pada ikatan partikel-partilkel pada zat cair. b. Temperatur. Viskositas akan turun dengan naiknya temperatur, sedangkan viskositas gas naik dengan naiknya temperatur. Pemanasan zat cair menyebabakan molekul molekulnya memperoleh energi. Molekul - molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur. c. Ukuran dan berat molekul Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju aliran alkohol cepat, larutan minyak laju alirannya lambat dan kekentalannya tinggi. Larutan minyak misalnya CPO memiliki kekentalan tinggi serta laju aliran lambat sehingga viskositas juga tinggi. d. Kekuatan antar molekul. Semakin besar ikatan antar molekul suatu zat cair maka nilai viskositas yang dimiliki akan semakin tinggi. Viskositas merupakan sifat friksi atau sifat tahanan di pedalaman fluida terhadap tegangan geser yang diterapkan pada fluida tersebut. viskosutas cairan akan berkurang dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas gas akan lebih tinggi jka suhunya naik. Dalam sistem internasional, viskositas mempunyai satuan N.s/m 2 atau kg/m.s, sedangkan dimensinya adlah ML -1 T -1 (Umar, 2008). Cairan yang mempunyai gaya antarmolekul yang kuat memiliki viskositas yang lebih besar dibandingkan cairan yang memilki gaya antar molekul yang lemah. Air memilki viskositas lebih beasr dibandingkan kebanyakan cairan karena kemampuannya membentuk ikatan hidrogen.
Yang menarik, viskositas gliserol jauh lebih besar daripada semua cairan yang ditunjukkan. Gliserol mempunyai struktur seperti air, giserol dapat membentuk ikatan hidrogen. Setiap molekul gliserol memilii tigas gugus OH yang dapat turut serta dalam ikatan hidrogen dengan molekul gliserol yang lain. Selain itu, karena bentuknya, molekul-molekul ini memilki kecenderungan besar untuk menyangkut daripada menggelincir antar molekul satu dan yang lain seperti molekul dalam cairan lain yang kurang kental. Interaksi ini menyumbang pada tingginya viskositas (
C. ALAT DAN BAHAN 1. Alat Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu : Gelas Ukur 100 ml Filler Piknometer 10 ml PipetTetes Pipet Ukur 20 ml Statif dan Klem Timbangan Analitik Viskometer Ostwald 2. Bahan Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu : Akuades Gliserol 60% Etanol 90%
D. PROSEDUR KERJA 1. Pengukuran Massa Jenis Akuades - Ditimbang piknometer kosong - Dimasukkan akuades ke dalam piknometer yang diketahui beratnya hingga penuh - Ditimbang massanya untuk menentukan massa air - Dilakukan hal yang sama untuk larutan gliserin 60% dan etanol 90% - Ditentukan massa jenisnya. Hasil =? 2. Penentuan Viskositas Akuades - Dimasukkan ke dalam viskometer Ostwald sebanyak 15 ml - Dihisap sampai garis m ( garis atas) - Dibiarkan mengalir sampai garis n (garis bawah) - Dicatat waktu alirnya - Dilakukan triplo dan hitung viskositasnya - Diulangi perlakuan di atas dengan menggunakan larutan gliserin 60% dan etanol 90% Hasil =?
E. HASIL PENGAMATAN 1. Tabel Hasil Pengamatan No. Jenis Zat Berat Massa Waktu (s) Zat Jenis (ρ) t1 t2 t3 t' 1 Aquades 10,01 1 6 6.01 6.03 6.01 2 Gliserin 60% 11,48 1,148 27.69 30.84 31.39 29.97 3 Etanol 96% 8,59 0,859 12.78 12.77 12.44 12.66 2. Analisis Data Diketahui: viskositas air = 0,8705 x 10-3 N/m 2 s - Viskositas Gliserin 60% - Viskositas Etanol 96%
F. PEMBAHASAN Viskositas merupakan ukuran untuk menyatakan kekentalan suatu larutan atau fluida. Viskositas juga dapat diartikan sebagai ketahanan aliran fluida yang disebabkan adanya gaya gesek antara molekul-molekul cairan satu sama lain. Viskositas dapat diukur dengan cara mengukur laju aliran suatu fluida yang melewati tabung berbentuk silinder. Alat untuk mengukur viskositas adalah viskometer. Ada beberapa macam viskometer, antara lain viskometer Ostwald, viskometer Hoppler viskometer Cup and Bob, dan viskometer Cone and Plate. Pada percobaan ini untuk mengukur waktu alir larutan digunakan viskometer Ostwald yang dilakukan dengan mengukur waktu alir yang dibutuhkan oleh suatu cairan (fluida) pada konsentrasi tertentu untuk mengalir antara dua tanda pada pipa viskometer. Prinsip kerja viskometer Oswald adalah suatu larutan dengan jumlah tertentu dimasukkan kedalam salah satu pipa yang dimisalkan pipa A, lalu pada bagian pipa B larutan dihisap atau ditup hingga larutan tersebut naik sampai garis m (garis atas), kemudian diukur waktu yang diperlukan cairan untuk mengalir melewati dua tanda, garis m ke garis n yang ada pada viskometer. Pada percobaan ini, dihitung viskositas larutan Newton. Larutan Newton adalah aliran cairan yang sesuai dengan hukum Newton atau memenuhi hukum Newton. Ada beberapa cairan yang memenuhi hukum Newton antara lain air, etanol, gliserin, minyak pelumas, serta larutan yang mempunyai senyawa terlarut dengan partikel berukuran kecil contohnya larutan gula. Larutan Newton yang digunakan pada percobaan ini yaitu gliserin 60% dan etanol 90%. Selain gliserin 60% dan etanol 90% digunakan pula air yang hanya berfungsi sebagai pembanding saja. Sebelum dilakukan pengukuran waktu aliran, terlebih dahulu ditentukan berat sampel yang akan diuji dengan cara ditimbang menggunakan piknometer. Piknometer kosong ditimbang terlebih dahulu. Setelah didapatkan massanya, kemudian ditimbang air, gliserin dan etanol yang dimasukkan kedalam piknometer kosong tadi. Berat gliserin dan etanol masing-masing adalah 11,48 gram dan 8,59 gram. Pengukuran waktu aliran air, gliserin, dan etanol dilakukan triplo atau pengukuran sebanyak tiga kali kemudan dirata-ratakan. Hal ini dilakukan
untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat karena alat yang digunakan tidak bisa menentukan pengukuran secara pasti. Setelah dirata-ratakan didapatkan waktu alir air 6,01 detik, waktu alir gliserin 29,97 detik, dan waktu alir etanol 12,66. Nilai viskositas setiap zat cair dapat dihitung menggunakan persamaan viskositas. Didapatkan viskositas gliserin 60% adalah 4,98x10-3 dan viskositas etanol 90% adalah 1,56x10-3. Menurut teori semakin lama waktu alir suatu fluida maka semakin tinggi viskositas fluida tersebut. Hal ini sesuai dengan hasil pengamatan dimana gliserin yang memiliki waktu alir yang lebih lama memiliki viskositas yang lebih tinggi dibandingkan etanol yang memiliki waktu alir lebih cepat dengan gliserin. Hal ini didasarkan pada berat molekul dari setiap fluida tersebut. seperti yang telah disebutkan diatas, bahwa ada beberapa faktor yang mempengaruhi viskositas, salah satunya adalah berat molekul. Berat molekul gliserin lebih besar dibanding berat molekul etanol, dimana semakin tinggi berat molekul maka semakin tinggi viskositas suatu fluida.
G. KESIMPULAN Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan maka diperoleh kesimpulan yaitu: 1. Viskositas larutan newton dapat dilakukan dengan menggunakan viskometer ostwald yaitu dengan cara mengukur waktu yang diperlukan suatu larutan newton untuk mengalir karena gravitasi sehingga dapat melewati dua tanda pada viskometer. 2. Pengaruh berat molekul larutan terhadap viskositas berbanding lurus, yaitu ketika larutan memiliki berat molekul yang tinggi, maka akan memiliki viskositas yang tinggi pula.
DAFTAR PUSTAKA Chang, Raymond, 2005, Kimia Dasar: Konsep-konsep Inti, Erlangga, Jakarta. Febrianto, Teguh, Sukiswo Supeni Edi & Sumarno, 2013, Rancang Bangun Alat Uji Kelayakan Pelumas Kendaraan Bermotor Berbasis Mikrokontroler, Unnes Physics Journal, Vol: 2 (1). Indrajit, D., 2007, Mudah dan Aktif Belajar Fisika, PT. Setia Purna Inves, Bandung. Juhantoro, Nanang, I Made Ariana & Semin Sanuri, 2012, Penentuan Properties Bahan Bakar Batubara Cair untuk Bahan Bakar Marine Diesel Engine, Jurnal Teknik ITS, Vol: 1 (1). Samdara, R., Bahri, S., Muqorobin, A., 2008. Rancangan Bangun Viskometer Dengan Metode Rotasi Berbasis Komputer, Jurnal Gradien, Vol: 4 (2). Sutiah.,Firdausi, KS., Budi, ST., 2008. Studi Kualitas Minyak Goreng Dengan Parameter Viskositas dan Indeks Bias.Jurnal Berkala Fisika. Vol: 11 (2). Umar, Efrizon, 2008, Buku Pintar FIsika, Media Pusindo, Jakarta.