JENIS-JENIS VISKOMETER (Viskometer Hoppler & Viskometer Cone and Plate) MAKALAH Tugas Mata Kuliah TA Fisika Tahun Ajaran 2014/2015 Oleh: Kelompok 2 1. Marina Fitriani 2. Titis Ayu P. 3. Desi Punamasari 4. Julian Hidayat PRODI D-III ANALIS FARMASI DAN MAKANAN FAKULTAS FARMASI INSTITUT ILMU KESEHATAN BHAKTI WIYATA KEDIRI 2014
DAFTAR ISI COVER DAFTAR ISI...1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah...2 B. Rumusan Masalah...3 C. Tujuan...3 BAB II PEMBAHASAN A. Viskometer Hoppler 1. Pengertian dan gambar viskometer hoppler...4 2. Kegunaan viskometer hoppler...5 3. Bagian-bagian viskometer hoppler...6 4. Fungsi bagian-bagian viskometer hoppler...6 5. Prinsip kerja viskometer hoppler...6 6. Kajian konsep fisika yang berkaitan dengan viskometer hoppler...7 7. Kelebihan dan kekurangan viskometer hoppler...8 B. Viskometer Cone and Plate (Brookfield) 1. Pengertian dan gambar viskometer cone and plate...9 2. Kegunaan viskometer cone and plate...10 3. Bagian-bagian viskometer cone and plate...10 4. Fungsi bagian-bagian viskometer cone and plate...11 5. Prinsip kerja viskometer cone and plate...11 6. Kajian konsep fisika yang berkaitan dengan viskometer cone and plate...12 7. Kelebihan dan kekurangan viskometer cone and plate...12 BAB III PENUTUP A. KESIMPULAN...13 B. SARAN...13 DAFTAR PUSTAKA...14 2 P a g e
A. LATAR BELAKANG BAB I PENDAHULUAN 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. Kekentalan atau viskositas dapat dibayangkan sebagai peristiwa gesekan antara satu bagian dan bagian yang lain dalam fluida. Viskositas adalah suatu tahanan aliran fluida yang merupakan gesekan antara molekul-molekul yang satu dengan yang lainnya, dan berhubungan erat dengan hambatan untuk mengalir, dimana semakin tinggi kekentalannya, maka semakin besar hambatannya. Satuan dasar yang digunakan adalah poise ( 1 poise = 100 sentipoise ). 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. Viskometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur viskositas suatu cairan. Semakin majunya perkembangan zaman dan teknologi, jenisjenis viskometer pun bervariasi yang berguna untuk menunjang kehidupan manusia, khususnya di bidang industri. Oleh karena itu, dari pemaparan diatas penulis membuat pembahasan yang berkenaan dengan jenis-jenis viskometer untuk memberikan informasi yang lebih kepada para pembaca. Oleh karena itu, dalam pembahasan ini penulis mengangkat judul Viskometer Hoppler dan Visometer Cone and Plate. 3 P a g e
B. RUMUSAN MASALAH 1. Apa pengertian viskometer hoppler dan cone and plate? 2. Apa saja bagian-bagian alat viskometer hoppler dan cone and plate? 3. Apa fungsi bagian-bagian viskometer hoppler dan cone and plate? 4. Bagaimana prinsip kerja viskometer hoppler dan cone and plate? 5. Bagaimana kajian konsep fisika yang berkaitan dengan viskometer hoppler dan cone and plate? 6. Apa saja kelebihan dan kekurangan viskometer hoppler dan cone and plate? C. TUJUAN Dalam menyusun makalah ini penulis mempunyai beberapa tujuan yaitu : 1. Penulis ingin mengetahui pengertian viskometer hoppler dan cone and plate 2. Penulis ingin mengetahui bagian-bagian alat viskometer hoppler dan cone and plate 3. Penulis ingin mengetahui prinsip kerja viskometer hoppler dan cone and plate 4. Penulis ingin mengetahui hal-hal yang perlu diperhatikan pada penerapan voltametri 5. Penulis ingin mengetahui kajian konsep fisika yang berkaitan dengan viskometer hoppler dan cone and plate 6. Penulis ingin mengetahui kelebihan dan kekurangan viskometer hoppler dan cone and plate BAB II PEMBAHASAN A. Viskometer Hoppler 1. Pengertian dan Gambar Viskometer Hoppler 4 P a g e
Pada viscometer hoppler yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sebuah bola untuk melewati cairan pada jarak atau tinggi tertentu, dikarenakan adanya gravitasi benda yang jatuh melalui medium yang berviskositas dengan kecepatan yang semakin besar sampai mencapai kecepatan maksimum. Kecepatan maksimum akan dicapai jika gaya gravitasi (g) sama dengan gaya tahan medium (f) besarnya gaya tahan (frictional resistance) untuk benda yang berbentuk bola stokes. Kecepatan jatuhnya bola merupakan fungsi dari harga respirok sampel. Gambar 1. Viskometer hoppler 5 P a g e
Gambar 2. Gambar dan bagian- bagian viskometer hopler (Sumber : analissolo.blogspot.com/2012/10/viskometer.html) 2. Kegunaan dari Viskometer Hoppler Viskometer Hoppler digunakan untuk menentukan viskositas cairan yang kental tetapi tembus cahaya agar dapat mengamati jatuhnya bola besi sampai ke dasar tabung. 6 P a g e
3. Bagian-bagian dari Viskometer Hoppler Gambar 3. Bagian-bagian Viskometer Hoppler (Sumber : 4. Fungsi bagian-bagian Viskometer Hoppler Glass Tube : Sebagai wadah untuk sampel dan Steall Ball Steall Ball : Sebagai pengukur kekentalan Light barrier : Sebagai batas dimana pengukuran diawali dan diakhiri Pressure Cell : bagian luar pada viskometer untuk melindungi sampel dalam tekanan yang tetap 5. Cara dan Prinsip Kerja Viskometer Hoppler Menjatuhkan bola yang terbuat dari kaca atau besi. Karena gaya gravitasi benda yang jatuh melalui medium yang berviskositas dengan kecepatan yang besar sampai pada kecepatan yang maksimum. Kecepatan jatuhnya bola merupakan fungsi dari harga respirok sampel. 7 P a g e
Cara kerja dengan Viskosimeter Hoppler 1) Mengukur diameter bola yang akan dijatuhkan ke dalam tabung viskometer menggunakan mikrometer sekrup 2) Menimbang massa bola 3) Mengukur panjang tabung viskometer dari batas atas sampai batas bawah 4) Menentukan massa jenis masing- masing cairan 5) Mengukur temperatur viskometer hoppler 6) Mengisi tabung dengan cairan sampel dan dimasukkan bola 7) Menyalakan stopwatch pada saat bola di batas atas lightbarrier 8) Mematikan stopwatch pada saat bola di batas bawah lightbarrier 9) Mencatat waktu bola jatuh dari batas atas sampai batas bawah 10) Mengulangi prosedur 7-9 sebanyak 10 kali berturut- turut, pada temperatur yang berbeda 11) Menentukan viskositasnya dengan rumus : η = K (P B P S ) t atau η = 2gR 2 (P B P S ) 9V η = Viskositas (cp) K = Tetapan viskositas P B = Massa jenis bola (g/cm 3 ) P S = Massa jenis sampel (g/cm 3 ) t = Waktu (s) g = Percepatan gravitasi (m/s 2 ) R = Jari-jari bola (cm) V = Kecepatan (m/s) 12) Kemudian membandingkan nilai viskositas zat cair dengan adanya perubahan suhu 6. Kajian Konsep Fisika yang berkaitan dengan Viskometer Hoppler Hukum Stokes Suatu benda yang dijatuhkan bebas dalam suatu fluida kental, kecepatannya makin besar sampai mencapai suatu kecepatan maksimum 8 P a g e
yang tetap. Kecepatan maksimum yang tetap ini dinamakan kecepatan terminal. Berdasarkan hukum Stokes pada kecepatan bola maksimum, terjadi keseimbangan sehingga gaya gesek = gaya berat gaya archimides Bila kita jatuhkan benda kecil berbentuk bola yang massa jenisnya lebih besar dari pada zat cair yang diam,maka benda tersebut akan jatuh secara perlahan-lahan ( tenggelam ). Hal ini disebabkan benda tersebut mendapat gaya gesek yang menentang arah pergerakan arah tersebut, dimana arah gaya resultan yang ditimbulkannya terhadap benda akan selalu mengarah ke atas. Besarnya gaya tersebut dapat diperoleh melalui rumus yang dikemukakan oleh Stokes ( Hukum Stokes ) : F = Gaya Stokes v = kecepatan bola jatuh F = 6.π.η.r.v r = jari jari η = viskositas 7. Kelebihan dan Kekurangan Viskometer Hoppler Kelebihan : Penerapannya mudah dilakukan Kekurangan : Sulit digunakan untuk mengukur viskositas pada sampel berwarna / keruh Masih melalui perhitungan 9 P a g e
Sampel yang dibutuhkan banyak Memiliki human error yang besar 10 P a g e
B. Viskometer Cone and Plate (Brookfield) 1. Pengertian dan Gambar Viskometer Cone and Plate (Brookfield) Viskometer Cone and Plate atau Brookfield merupakan alat ukur kekentalan untuk menentukan viskositas absolut cairan dalam volume sampel kecil. Cone dan plate memberikan ketelitian yang diperlukan untuk pengembangan data rheologi lengkap. Gambar 4. Viskometer Cone and Plate (Sumber : http://nannananot.blogspot.com/2012/10/viskometer.html ) 11 P a g e
2. Kegunaan Viskometer Cone and Plate (Brookfield) Viskometer Cone and Plate digunakan untuk menentukan viskositas absolut cairan dalam volume sampel kecil. Dapat menentukan laju geser (Shear Rate) dan tekanan geser (Shear stress). 3. Bagian-bagian dari Viskometer Cone and Plate (Brookfield) 7. Layar 6. 3. 12 P a g e
5. 2. Handle 4. 8. 1. Guard Leg Spindle Gambar 5. Bagian-bagian Viskometer Cone and Plate (Sumber : http://id.scribd.com/doc/176542413/laporan-visko-instrumen) 13 P a g e
4. Fungsi bagian-bagian Viskometer Cone and Plate (Brookfield) Layar : Untuk menampilkan hasil pembacaan alat Handle : Untuk menurunkan dan menaikkan alat Guard Leg : Sebagai pelindung pengaduk Spindle : Sebagai pengaduk sampel Buttons : 1. Print : Untuk mencetak hasil pembacaan 2. Set Spindle : Untuk mengatur pengaduk 3. Enter and Auto Range : Pengukuran otomatis 4. Select Display : Untuk memilih tampilan 5. Set Speed : Untuk mengatur kecepatan (rpm) 6. On and Off : Untuk mengaktifkan dan menonaktifkan viskometer 7. Option and Tab : Pengaturan viskometer 8. Cross Up and Down : Tombol atas dan bawah 5. Prinsip Kerja Viskometer Cone and Plate (Brookfield) Cara menggunakannya adalah : Sampel ditempatkan pada wadah (sampel container) Kemudian dinaikkan hingga posisi dibawah kerucut / pengaduk. Kerucut / pengaduk digerakkan oleh motor dengan bermacam kecepatan dan sampelnya digeser didalam ruang semit antara papan yang diam dan kemudian kerucut yang berputar. Prinsip kerja dari viscometer Brookfield ini adalah semakin kuat putaran semakin tinggi viskositasnya sehingga hambatannya semakin besar. 14 P a g e
6. Kajian Konsep Fisika yang berkaitan dengan Viskometer Cone and Plate (Brookfield) Gaya Gesek 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, jadi semakin kuat putaran semakin tinggi viskositasnya sehingga hambatannya semakin besar. 7. Kelebihan dan Kekurangan Viskometer Cone and Plate (Brookfield) Kelebihan : Memiliki spindle yang sesuai dengan tingkat kekentalan sampel Dapat mengetahui kekentalan sampel yang tinggi Dapat menguji sampel yang berwarna maupun tidak berwarna Kekurangan : Cairan silikon murninya harus diganti setiap tahun 15 P a g e
BAB III PENUTUP A. KESIMPULAN Viskometer hoppler digunakan untuk menentukan Viskositas cairan yang kental tetapi yang tembus cahaya agar dapat mengamati jatuhnya bola besi sampai ke dasar tabung. Bagian-bagian alatnya adalah glass tube, steal ball, dan light barrier. Prinsip kerjanya bila benda kecil berbentuk bola dijatuhkan yang massa jenisnya lebih besar dari pada zat cair yang diam,maka benda tersebut akan jatuh secara perlahan-lahan ( tenggelam ). Viskometer cone and plate digunakan untuk mengukur kekentalan yang memberikan peneliti suatu instrumen yang canggih untuk menentukan viskositas absolut cairan dalam volume sampel kecil. Bagianbagian alatnya yaitu handle, layar, spindle, buttons, dan guard leg. Prinsip kerjanya gaya gesek antara permukaan spindle dengan cairan akan menentukan tingkat viskositas cairan. B. SARAN Penulis berharap agar penulisan makalah ini, memberikan pengetahuan kepada masyarakat atau pembaca secara luas supaya mengetahui apa itu alat viskometer hoppler dan alat viskometer cone and plate terutama fungsi, pengertian, prinsip dan cara bagaimana mengunakan alat tersebut. Penulis mengharapkan saran dari pembaca supaya bisa menulis dam membuat makalah yang lebih sempurna lagi. 16 P a g e
DAFTAR PUSTAKA Brave Frontier. 2009. Viskositas Pelumas, (Online), Pelumasan) Diakses 14 Mei 2014 Echie. 2008. BROOKFIELD DIGITAL VISCOMETER, (Online), (http://id.scribd.com/doc/44428653/viskometer-brookfield#download) Diakses 14 Mei 2014 Minedeleblanch. Viskometer, Rotator dan Vortex Mixer, (Online) (http://id.scribd.com/doc/217736423/184833847-apa-itu-viskositas-pada- (http://id.scribd.com/doc/51092993/viskometer-rotator-dan-vortex- MIXER-presentasi-marga#download) Diakses 14 Mei 2014 Nannananot. 2012. Viskometer, (Online), (http://nannananot.blogspot.com/2012/10/viskometer.html) Diakses 18 Mei 2014 Nanaa, Oema. 2011. Laporan Praktikum Instrumentasi dan Pengukuran Viskositas, (Online), (http://id.scribd.com/doc/176542413/laporan-viskoinstrumen) Diakses 18 Mei 2014 Viravangso. 2010 Viskositas, (Online), (http://id.scribd.com/doc/215174434/presentasi-viskositas-pdf#download) Diakses 14 Mei 2014 17 P a g e