LAPORAN PRAKTIKUM VISKOSITAS

ABSTRACT

Fluid viscosity as a function of temperature. Determination of the viscosity of a liquid is measured at a given temperature by using a method Oswald viscometer and liquid water which acts as a comparator. Determination of the mass density of the liquid at a given temperature using a pycnometer. This experiment measured the time needed distilled water, chloroform and toluene to flow freely from the upper limit of n with m under constant pressure. Obtained the density of water is 0.99823 gr/cm³ temperature of 20^oC, 25^oC = 0.99707 gr/cm³, 30^oC and 35^oC gr/cm³ = 0.99567 gr/cm³ = 0.9941 gr/cm³ . Density of chloroform at a temperature of 20^oC is 1.468 gr/cm³, 1.462 gr/cm³ = 25^oC, 30^oC and 35^oC gr/cm³ = 1.454 = 1.454 gr/cm³. The density of toluene at a temperature of 20^oC is 0.865 gr/cm³, 0.864 gr/cm³ = 25^oC, 30^oC and 35^oC  = 0.859 gr/cm³ = 0.855 gr/cm³. Viscosity of chloroform at a temperature of 20^oC is 7.481 x10 - 4 cP, 25^oC = 6.8357 x10 ^{- 4} cP , 30^oC = 6.20482 x10 ^{- 4} cP and 35^oC = 6.02856 x10 ^{- 4} cP . Viscosity of toluene at a temperature of 20^oC is 6.44 x10 ^{- 3} cP , 25^oC = 6.3439 x10 ^{- 4} cP, 30^oC = 6.4133 x10 ^{- 4} cP and 35^oC = 5.3136 x10 ^{- 4} cP. Chloroform threshold energy = -18.277 kJ/mol^-1 and threshold energy = -18.477 kJ/mol^-1 toluene. 
Key words: distilled water, chloroform, oswald method, toluene  and viscosity

ABSTRAK

Viskositas cairan sebagai fungsi suhu. Penentuan viskositas suatu cairan yang diukur pada suhu tertentu dengan metode Oswald menggunakan viskometer dan air yang berperan sebagai cairan pembanding. Penentuan rapatan massa cairan pada suhu tertentu menggunakan piknometer. Percobaan ini dilakukan pengukuran waktu yang dibutuhkan akuades, kloroform dan toluena untuk mengalir bebas dari batas atas m ke batas bawah n dengan tekanan tetap. Diperoleh densitas air suhu 20^oC adalah 0,99823 gr/cm³, 25^oC = 0,99707 gr/cm³, 30^oC = 0,99567 gr/cm³ dan 35^oC = 0,9941 gr/cm³. densitas kloroform pada suhu 20^oC adalah 1,468 gr/cm³, 25^oC = 1,462 gr/cm³, 30^oC = 1,454 gr/cm³ dan 35^oC = 1,454 gr/cm³. Densitas toluena pada suhu 20^oC adalah 0,865 gr/cm³, 25^oC = 0,864 gr/cm³, 30^oC = 0,859 gr/cm³ dan 35^oC = 0,855 gr/cm³. Viskositas kloroform pada suhu 20^oC adalah 7,481x10^-4 cP, 25^oC = 6,8357x10^-4 cP, 30^oC = 6,20482x10^-4 cP dan 35^oC = 6,02856x10^-4 cP. Viskositas toluena pada suhu 20^oC adalah 6,44x10^-3 cP, 25^oC = 6,3439x10^-4 cP, 30^oC = 6,4133x10^-4 cP dan 35^oC = 5,3136x10^-4 cP. Energi ambang kloroform = -18,277 kJ/mol^-1 dan energi ambang toluena = -18,477 kJ/mol^-1.

Kata kunci : akuades, kloroform, metode oswald,toluena, dan viskositas

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Setiap fluida, gas atau cairan, memiliki suatu sifat yang dikenal sebagai viskositas, yang dapat didefinisikan sebagai tahanan yang dilakukan suatu lapisan fluida terhadap suatu lapisan lainnya. Salah satu cara untuk menentukan viskositas cairan adalah metode kapiler dari Poiseulle, metode Oswald merupakan suatu variasi dari metode Poiseulle. Pada percobaan kali ini kita menghitung viskositas larutan yang berguna untuk menentukan tahanan fluida berdasarkan suhu yang berbeda-beda (Rosiana, 2005).

Viskositas dari suatu cairan murni adalah indeks hambatan aliran cairan. 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 kloroform dan toluena sedangkan air bertindak sebagai cairan pembanding. Dengan melakukan percobaan ini kita akan mengetahui cairan mana yang memiliki viskositas yang tertinggi (Rosiana, 2005).

Oleh karena itu percobaan ini dilakukan agar praktikan dapat mengukur viskositas berbagai jenis zat cair. Karena semakin besar nilai viskositas dari larutan maka tingkat kekentalan larutan tersebut semakin besar pula.

1.2  Tujuan Percobaan

Untuk menentukan viskositas cairan dengan metode Oswald dan mempelajari pengaruh suhu terhadap viskositas cairan.

1.3  Prinsip Percobaan

Penentuan viskositas cairan yang diukur pada suhu tertentu menggunakan viskometer oswald dan viskositas air sebagai pembanding, serta penentuan rapatan massa cairan pada suhu tertentu dengan menggunakan piknometer.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

2.1.1 Pengertian Viskositas

Viskositas adalah properti fisik penting mengatur produksi, transportasi dan letusan magmas. Viskositas alami dapat menjangkau lebih dari 15 kali lipat terutama dalam menanggapi variasi temperatur, mencairkan komposisi dan proporsi padatan tersuspensi fase cairan (Giordano, Daniele, dkk, 2008). Viskositas ada dalam literatur sejumlah besar persamaan empiris atau semi empiris untuk menggambarkan suhu dari viskositas cairan. Pada zat cairan, ukuran partikel menentukan tingkat kekentalan (viskositas) dari cairan itu sendiri. Perbedaan viskositas pada zat cair menunjukkan fungsi zat cair tersebut (Maulida, R. H, dkk, 2010 ; Poirier, J. P, 1987).

Faktor - faktor yang mempengaruhi viskositas adalah sebagai berikut (Bird, 1987):

a.       Tekanan                                         d. Ukuran dan berat molekul

b.      Kehadiran zat lain                         e. Temperatur

c.       Berat molekul                                f. Kekuatan antar molekul

2.1.2 Viskositas Cairan Berdasarkan Hukum Newton

Hukum viskositas newton menyatakan bahwa untuk laju perubahan bentuk sudut fluida tergantung, maka tegangan geser berbanding lurus dengan viskositas. Bila suatu permukaan yang satu diam dan yang lainnya bergerak, dengan kecepatan v, maka untuk menggerakkan permukaan itu diperlukan gaya untuk mengatasi tarikan atau viskositas yang ada diantara dua permukaan tersebut (Roth dan Blaschke, 1988).

Fluida viskositas newton adalah sifat termodinamika yang sebenarnya alirannya tergantung pada suhu dan tekanan. Pada suatu keadaan, nilai kekentalan itu berbeda – beda untuk berbagai fluida ( P = 1 atm, T = 20⁰C ) (Orianto, 1984).         

2.1.3 Viskositas Berdasarkan Persamaan Poiseuille

Cairan viskositas jika mengalir didalam pipa, bagian tengah lebih cepat dan bagian – bagian lebih tapi lebih lambat serta bagian yang melekat didinding pipa tidak bergerak. Sifat ini digunakan oleh poiseuille untuk menentukan koefisien viskositas cairan (Roth dan Blaschke, 1988).

Metode Oswald merupakan suatu variasi dari metode poiseuille. Prinsip metode ini adalah bola diatas sebelah kanan dan dibawah sebelah kiri dimaksudkan agar tekanan dipermukaan sebelah kanan tetap. Disamping itu, cairan yang lewat pipa kapiler dapat diketahui sehingga alat ini baik sekali digunakan untuk membandingkan koefisien viskositas berbagai cairan. Waktu yang dipergunakan untuk cairan sebesar volume bagian yang dibatasi garis berbanding terbalik dengan tekanan dan tanda garis yang dibawah. Tekanan ditentukan oleh berat cairan itu sendiri dan posisi alat. Agar posisi alat ini kecil pengaruhnya pada tekanan digaris bawah, harus ditempatkan sedemikian rupa, sehingga tegak lurus. Percobaan dengan alat oswald ini menghasilkan persamaan, yaitu (Wiryoatmaja, 1988):                                                                       

V = π R⁴ P t / 8 L η                            

Viskometer dapat diukur dengan beberapa cara, dalam viskometer oswald, waktu yang diperlukan oleh larutan untuk melewati pipa kapiler dicatat dan dibandingkan dengan sampel standar. Metode ini cocok untuk penentuan (η), karena perbandingan viskositas larutan dan pelarut murni, sebanding dengan waktu pengaliran t dan t_o setelah dikoreksi untuk perbedaan rapatan p dan p^o (Atkins, 1996).

            Suhu memberikan pengaruh yang besar sedangkan tekanan memberikan pengaruh yang sedang terhadap viskositas. Kekentalan gas dan kebanyakan zat cair naik perlahan-lahan dengan meningkatnya tekanan. Viskositas sangat dipengaruhi temperatur, makin tinggi temperatur maka makin kecil koefisien viskositas (Giles, 1986).

2.2 Analisis Bahan

2.2.1 Akuades (H₂O)

Akuades merupakan pelarut yang sangat baik, konstanta, dielektriknya paling tinggi, tidak berwarna, netral dan temperaturnya stabil pada titik beku. Akuades melarutkan banyak elektrolit dan daerah kestabilannya terutama redoks cukup luas serta memiliki densitas 1,0 gr/cm³ titik didih pada 100 ^oC dan titik beku pada 0 ^oC (Kusuma, 1983).

2.2.2 Kloroform (CHCl₃)

Kloroform merupakan cairan tidak berwarna, berbau tajam, beracun, larut dalam campuran alkohol dan benzen juga air. Digunakan sebagai bahan pelarut lemak, minyak, getah dan bahan berlilin (Daintith, 1994).

2.2.3 Toluena (CH₃C₆H₅)

Toluena adalah senyawa aromatik, merupakan zat cair tak berwarna dan mudah terbakar. Titik lebur -0,4 ^oC, titik didih 111 ^oC. Diturunkan melalui benzena dan melalui atom hidrogen. Senyawa ini diperoleh dari larutan batu bara. (Daintith, 1994).

BAB III

METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan                                                              

3.1.1 Alat                                                                                                  

Alat–alat yang digunakan pada percobaan ini adalah beaker glass, bulp, hotplate, piknometer, pipet ukur, statif, stopwatch, termometer dan viskometer oswald.                                                         

3.1.2 Bahan                                                                                              

Bahan–bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah akuades (H₂O), kloroform (CHCl₃), dan toluena (CH₃C₆H₅).

3.2 Prosedur Kerja                                                              

Digunakan sampel sebanyak 3 jenis yaitu : akuades, kloroform, dan toluena. Diletakkan gelas kimia berukuran 100 ml. Dimasukkan dengan aquades sebanyak 50 ml. Ditimbang piknometer kosong. Dimasukkan dengan aquades hingga penuh. Ditimbang piknometer yang berisi air. Dipasang alat viskometer dengan menggunakan statif. Sisa air yang terdapat digelas kimia , diukur suhunya dengan varian suhu mulai dari 20, 25, 30 dan 35^oC. Dilakukan langkah – langkah yang sama untuk sampel yang berbeda. Dimasukkan ketiga jenis larutan kedalam viscometer secara bertahap, sebelum itu diukur suhunya masing-masing. Dihubungkan mulut pipa kapiler viscometer lainnya dengan memompa gas manual. Dituang secukupnya cairan yang akan diukur, kemudian pompa cairan tersebut hanya melewati tanda batas a. Ditutup lubang atau mulut pipa kapiler viscometer yang terbuka dengan menggunakan bulb. Dinyalakan stopwatch sesaat setelah bulb dilepaskan sehingga cairan turun melewati batas m dan matikan stopwatch sesaat setelah melewati tanda batas n. Dilakukan tiga kali perlakuan yang sama untuk setiap jenis larutan  yang akan diukur. Dicatat hasil pengukuran.       

3.3. Rangkaian Alat                                                                                                                 m                 

            B                                                   

            n

                                                                                                            A

       Gambar.3.3.1. Alat viskometer oswald

Keterangan :   

A =  bagian pipa untuk memasukkan

B =  bagian pipa untuk aliran cairan dari A

m =  batas atas           

n = batas bawah

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

4.1.1 Pengukuran waktu pada cairan

cairan	Waktu			massa	suhu
	T1	T2	T3
Akuades	31,49	31,50	31,45	47,935	20
	30,06	29,88	29,83	47,8583	25
	29,38	29,52	29,52	47,8406	30
	27,45	27,49	27,49	47,8457	35
Kloroform	16,24	16,24	16,07	59,6480	20
	15,66	15,70	15,61	59,4241	25
	15,93	15,42	15,84	59,2506	30
	15,69	15,79	15,70	59,3170	35
Toluena	23,26	23,88	23,79	44,6157	20
	24,88	24,28	24,60	44,5505	25
	27,09	27,56	27,92	44,4630	30
	23,94	23,26	23,52	44,3975	35

4.1.2 Pengukuran rapatan massa pada cairan

JENIS CAIRAN	Berat/ rapatan massa(g) pada temperature (T dalam oC)
	m.pikno kosong	20	25	30	35
akuades	23.0555	47.9350	47.8583	47.8406	47.8457
kloroform	-	59.6480	59.4241	59.2506	59.3170
toluena	-	44.6157	44.5505	44.4630	44.3975

                                                                   

4.2 Pembahasan

4.2.1 Analisis Prosedur

Percobaan viskositas cairan ini bertujuan untuk mengetahui kekentalan zat cair dengan metode ostwad dan untuk menyelidiki pengaruh suhu terhadap kekentalan zat cair. Prinsipnya adalah membandingkan viskositas fluida dengan cairan pembanding, disini yang bertindak sebagai cairan pembanding adalah akuades. Alasan digunakan akuades karena viskositas akuades sudah ada standar satuannya.

Prinsip dari metode oswald adalah sejumlah tertentu cairan dimasukkan ke dalam A, kemudian dengan cara mengisap atau meniup cairan dibawa ke B, sampai melewati garis m. Selanjutnya cairan dibiarkan mengalir secara bebas dan diukur waktu yang diperlukan untuk mengalir dari garis m ke n. Gambar dapat dilihat di rangkaian alat.

Percobaan ini menggunakan metode Oswald. Metode Oswald yang diukur adalah waktu yang diperlukan oleh sejumlah tertentu cairan untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri. Disini juga dapat ditentukan hubungan waktu alir terhadap viskositas. Semakin lama waktu alir maka viskositas semakin kecil. Jadi dapat dikatakan bahwa semakin encer suatu zat cair maka waktu alirnya akan semakin lama.

Pada percobaan ini pertama-tama, diletakkan viskometer pada posisi vertikal. Dipipet sejumlah tertentu (10-15ml) cairan (akuades, kloroform, dan toluena) yang telah dipanaskan dengan variasi suhu 20^oC, 25^oC, 30^oC, dan 35^oC. Hal ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap viskositas zat cair. Lalu di masukkan larutan ke dalam reservoir A sehingga jika cairan ini dibawa ke reservoir B dan permukaannya melewati garis m, reservior A kira-kira masih terisi setengahnya. Jangan sampai terisi terlalu penuh karena cairan dapat tumpah ketika di hisap. Dengan dihisap, cairan B dibawa sampai sedikit diatas garis m, kemudian dibiarkan cairan mengalir secara bebas. Dicatat waktu yang diperlukan untuk mengalirkan dari m ke n. Setiap variasi suhu, dilakukan tiga kali pengaliran air secara bebas, jadi waktu yang diperoleh ada tiga untuk lebih menambah keakuratan.

Setelah didapat waktunya, dapat ditentukan massa cairan pada suhu yang bersangkutan dengan piknometer. Dilakukan semua pengerjaan untuk cairan pembanding (akuades). Larutan sampel yang digunakan adalah kloroform dan toluena, penggunaan kedua larutan tersebut karena memiliki viskositas (kekentalan) yag tidak jauh berbeda. Dalam percobaan digunakan viskometer yang sama. Harus menggunakan piknometer dan viskometer yang sama karena setiap alat itu berbeda-beda massanya.

4.2.2 Analisis Hasil

Pada percobaan yang dilakukan, maka diperoleh hasil waktu dan temperatur untuk kedua sampel, dimana menggunakan air sebagai pembanding untuk standar larutan, kloroform dan toluena. Kedua sampel tersebut memiliki densitas atau massa jenis yang varian. Densitas air suhu 20^oC adalah 0,99823 gr/cm³, 25^oC = 0,99707 gr/cm³, 30^oC = 0,99567 gr/cm³ dan 35^oC = 0,9941 gr/cm³, semakin tinggi suhu densitas air semakin menurun. Dengan naiknya suhu, ketika suhu naik maka akan ada penambahan energi dan fluida-fluida semakin bertumbukan, dengan bertumbukan ikatan-ikatan molekul akan melemah. Air sebagai pembanding karena air bersifat stabil dan karena air termasuk ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen dapat stabil disebabkan oleh adanya gaya van der waals. Sedangkan kloroform memiliki densitas yaitu pada suhu 20^oC adalah 1,468 gr/cm³, 25^oC = 1,462 gr/cm³, 30^oC = 1,454 gr/cm³ dan 35^oC = 1,454 gr/cm³. Semakin tinggi suhu maka semakin berkurang densitas kloroform. Pada toluena densitas pada suhu 20^oC adalah 0,865 gr/cm³, 25^oC = 0,864 gr/cm³, 30^oC = 0,859 gr/cm³ dan 35^oC = 0,855 gr/cm³ semakin tinggi suhu maka densitas toluena juga berkurang. Perbandingan densitas kloroform dengan toluena sangat jauh, densitas kloroform jauh lebih besar dibandingkan densitas dari toluena. Bahkan densitas toluena lebih kecil daripada densitas air yang sebagai pembanding. Hasil viskositas kloroform pada suhu 20^oC adalah 7,481x10^-4 cP, 25^oC = 6,8357x10^-4 cP, 30^oC = 6,20482x10^-4 cP dan 35^oC = 6,02856x10^-4 cP. Viskositas toluena pada suhu 20^oC adalah 6,44x10^-3 cP, 25^oC = 6,3439x10^-4 cP, 30^oC = 6,4133x10^-4 cP dan 35^oC = 5,3136x10^-4 cP.

Pada hasil perhitungan yang diperoleh, didapat E kloroform = -18,277 kJ/mol^-1 dari persamaan grafik y =1062x - 10,84 dan E toluena = -18,477 kJ/mol^-1 dari persamaan grafik y =969,1x-10,61. Energi ambang kloroform lebih besar dari toluena, ini dapat terjadi karena densitas, viskositas dan waktu alir yang diperoleh dari kloroform lebih besar daripada toluena, hal  ini dikarenakan densitas aseton yang diperoleh memiliki jumlah yang lebih besar daripada etanol.

Nilai A yang  diperoleh  besar,  karena  harga  b  yang  diperoleh pun bermuatan positif sehingga A yang diperoleh besar. Sedangkan nilai E bermuatan negatif karena A yang diperoleh bernilai minus. Dari grafik diperoleh grafik data yang linier.

Viskositas dipengaruhi oleh gaya Van Der Waals. Gaya Van Der Waals  adalah gaya-gaya yang timbul dari polarisasi molekul menjadi dipol. Selain itu juga dipengaruhi oleh energi ambang, yaitu sejumlah energi minimum yang diperlukan oleh suatu zat untuk dapat bereaksi hingga terbentuk zat baru.. Waktu yang dihasilkan cairan untuk mengalir bebas pun berbeda-beda. Ini disebabkan karena proses antara pemanasan dan waktu mengukur viskositas terlalu jauh. Bisa juga karena tingkat ketelitian yang rendah karena pada percobaan ini kita menggunakan termometer untuk mengatur suhu. Padahal agar suhu terjaga dengan baik, seharusnya di gunakan thermostat.

            Dari perhitungan yang dilakukan dapat dibuktikan bahwa semakin banyak waktu yang diperlukan oleh suatu cairan untuk mengalir, maka viskositas cairan tersebut semakin besar pula. Hal ini berarti waktu yang diperlukan oleh suatu cairan untuk mengalir sebanding atau berbanding lurus dengan viskositasnya.

Dari percobaan diperoleh hasil percobaan yaitu densitas bahan harga masing-masing viskositas tiap bahan dan grafik hubungan antara 1/T terhadap Ln η. Dari harga densitas yang diperoleh pada suhu yang dingin antara kloroform dan toluena  menunjukan bahwa nilai densitas air lebih besar apabila dibandingkan dengan densitas larutan sampel lainnya. Hal ini karenakan, massa air lebih besar daripada massa kloroform dan toluena. Dari hasil perhitungan densitas pada setiap suhu dan bahan diperoleh nilai yang densitas yang naik turun, terkadang densitas menunjukan kenaikan harga, namun terkadang pula densitas menunjukan penurunan harga.

Hal ini dikarenakan massa yang diperoleh pada tiap bahan menunjukkan angka yang naik turun. Pada hasil percobaan diperoleh viskositas cairan yang menunjukan bahwa semakin rendahnya suhu maka viskositas yang diperoleh akan semakin besar.Hal ini karena molekul semakin merapat sehingga molekul – molekul pada tiap bahan berkumpul dan menyebabkan massa memadat karena suhu yang digunakan kecil. Selain itu juga terjadi interaksi di antara molekul-molekul zat yang melibatkan ikatan hidrogen yang menyebabkan jarak antar molekul juga semakin kecil.

Dari percobaan diperoleh hubungan densitas dengan suhu, yakni semakin besar suhu maka densitas yang diperoleh akan semakin mengecil, hal ini dikarenakan massa pada larutan akan berkurang akibat adanya pergerakan molekul pada larutan yang menyebabkan adanya interaksi antar molekul sehingga terjadi gaya van der waals yang menyebabkan jarak antar molekul semakin besar. Dari percobaan dapat kita lihat bahwa, kloroform memiliki nilai viskositas yang lebih besar daripada toluena. 

Dari percobaan pengukuran viskositas zat cair, dapat dilihat bahwa kloroform memiliki nilai viskositas tertinggi dan toluena terendah, diketahui melalui waktu (t) yang diperlukan untuk melewati batas m ke n lebih banyak. Selain itu didapatkan juga hasil pengukuran densitas dalam gram/cm³, yang hasilnya hampir begitu jauh atau hampir tidak mendekati.

Viskositas menunjukkan kekentalan suatu bahan yang diukur dengan menggunakan alat viscometer. Semakin tinggi viskositas suatu bahan maka bahan tersebut akan makin stabil karena pergerakan partikel cenderung sulit dengan semakin kentalnya suatu bahan. Nilai viskositas berkaitan dengan kestabilan emulsi suatu bahan yang artinya berkaitan dengan nilai stabilitas emulsi bahan.  Viskositas atau kekentalan dari suatu cairan adalah salah satu sifat cairan yang menentukan besarnya perlawanan terhadap gaya geser.

Viskositas terjadi terutama karena adanya interaksi antara molekul-molekul cairan. Suatu cairan dimana viskositas dinamiknya tidak tergantung pada temperatur, dan tegangan gesernya proposional (mempunyai hubungan linear) dengan gradien  kecepatan dinamakan suatu cairan Newton. Perilaku viskositas dari cairan ini adalah menuruti Hukum Newton untuk kekentalan.

Berat jenis (specific weight) dari suatu benda adalah besarnya gaya grafitasi yang bekerja pada suatu massa dari  suatu satuan volume, oleh karena itu   berat jenis dapat didefinisikan sebagai: berat  tiap satuan volume. Pada percobaan ini pertama-tama dilakukan pengukuran massa jenis masing-masing zat yang akan dicobakan, yaitu akuades, kloroform dan toluen, dengan suhu 20^oC, 25^oC, 30^o C dan 35^oC.

Percobaan ini dilakukan dengan menimbang piknometer kosong yang bertujuan untuk mengetahui masa pikonometer kosong agar mengetahui masa sampel ketika dimasukkan kedalam piknometer. Saat pengisian ke dalam piknometer tidak boleh terdapat gelembung karena akan mempengaruhi hasil penimbangan. Dari hasil diketahui bahwa suhu berbanding terbalik dengan massa jenis zat. Semakin tinggi suhu maka semakin kecil massa jenis zat-nya. Hal ini disebabkan karena ketika suhu mengingkat, molekul pada zat cair akan bergerak cepat diakibatkan oleh tumbukan antar molekul, akibatnya molekul dalam zat cair akan meregang dan massa jenis akan semakin kecil.

Pada percobaan selanjutnya, zat cair yang telah ditentukan massa jenisnya dimasukkan ke dalam viskometer dengan mengusahakan agar tidak ada gelembung dalam viskometer. Hal ini bertujuan agar aliran laminar tidak terganggu oleh adanya gelembung yang akan mengakibatkan waktu yang diperoleh tidak sesuai dengan waktu yang seharusnya.

Dari hasil analisis di atas, diperoleh bahwa toluena memiliki koefisien viskositas lebih rendah dibandingkan kloroform. Selain itu dapat pula diketahui bahwa semakin tinggi suhu larutan, maka koefisien viskositas semakin menurun. Hal ini karena pada suhu tinggi, gerakan partikel dalam larutan lebih cepat sehingga viskositasnya menurun. Pada percobaan ini kita menggunakan akuades sebagai pembanding. Hal ini dilakukan karena akuades sudah memiliki ketetapan untuk nilai viskositasnya Hasil yang didapat dari grafik yaitu semakin besar suhu maka akan semakin kecil massa jenis zat-nya. Hal ini karena ketika suhu meningkat, molekul pada zat cair akan bergerak cepat diakibatkan oleh tumbukan antar molekul, akibatnya molekul dalam zat cair akan meregang dan massa jenis akan semakin kecil. Selain itu dapat pula diketahui bahwa semakin tinggi suhu larutan, maka koefisien viskositas semakin menurun. Hal ini karena pada suhu tinggi, gerakan partikel dalam larutan lebih cepat sehingga viskositasnya menurun. Molekul semakin merapat sehingga molekul-molekul pada tiap bahan berkumpul dan menyebabkan massa memadat karena suhu yang digunakan kecil.Selain itu juga terjadi interaksi di antara molekul-molekul zat yang melibatkan ikatan hidrogen yang menyebabkan jarak antar molekul juga semakin kecil.

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, viskositas berbanding lurus dengan berat molukel , 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.

BAB V

PENUTUP

5.1 Simpulan

Pada percobaan ini dapat disimpulkan bahwa :

·         Prinsip metode oswald adalah sejumlah cairan dimasukkan ke dalam reservoir A, kemudian dengan cara menghisap atau meniup cairan dibawa ke reservoir B sampai melewati garis m. Selanjutnya cairan dibiarkan mengalir secara bebas dan diukur waktu yang diperlukan untuk mengalir dari garis m ke n.

·         Diperoleh densitas air suhu 20^oC adalah 0,99823 gr/cm³, 25^oC = 0,99707 gr/cm³, 30^oC = 0,99567 gr/cm³ dan 35^oC = 0,9941 gr/cm³. densitas kloroform pada suhu 20^oC adalah 1,468 gr/cm³, 25^oC = 1,462 gr/cm³, 30^oC = 1,454 gr/cm³ dan 35^oC = 1,454 gr/cm³. Densitas toluena pada suhu 20^oC adalah 0,865 gr/cm³, 25^oC = 0,864 gr/cm³, 30^oC = 0,859 gr/cm³ dan 35^oC = 0,855 gr/cm³

·         Hasil viskositas kloroform pada suhu 20^oC adalah 7,481x10^-4 cP, 25^oC = 6,8357x10^-4 cP, 30^oC = 6,20482x10^-4 cP dan 35^oC = 6,02856x10^-4 cP. Viskositas toluena pada suhu 20^oC adalah 6,44x10^-3 cP, 25^oC = 6,3439x10^-4 cP, 30^oC = 6,4133x10^-4 cP dan 35^oC = 5,3136x10^-4 cP.

·         Faktor – faktor yang mempengaruhi viskositas cairan yaitu : suhu, konsentrasi, berat molekul, dan tekanan.

·         Semakin tinggi suhu yang diberikan pada fluida , maka tingkat viskositasnya semakin rendah, berlaku kebalikan. Dan semakin besar viskositasnya, semakin lama waktu alirnya.  

5.2 Saran

Saran untuk praktikum ini kedepannya adalah sebaiknya sampel yang akan diuji viskositasnya bisa ditambah seperti uji viskositas dari bensin, minyak tanah, minyak makan,  etanol, dan metanol agar tampak perbedaan apa saja yang tampak dari masing – masing larutan tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P. W. 1996. Kimia Fisika. Jilid II. Edisi 4. Penerjemah : Herman. Erlangga. Jakarta

Bird, T. 1987. Kimia Fisik Untuk Universitas. PT. Gramedia. Jakarta

Daintith, J. 1994. Kamus Lengkap Kimia. Penerjemah : Suminar. Erlangga. Jakarta

Giles, R. V. 1986. Mekanika Fluida dan Hidrolika. Penerjemah : Herman. Erlangga. Jakarta

Giordano, Daniele, James, K. Russell, Donald, B. Dingwell. 2008. Viscosity of Magmatic Liquids : A model. Department of Geological Sciences. Third University of Rome. Italy

Kusuma, S. 1983. Pengetahuan Bahan – Bahan. Erlangga. Jakarta

Maulida, R. H, Erika Rani. 2010. Analisis Karakteristik Pengaruh Suhu dan Kontaminan Terhadap Viskometer Oli Menggunakan Rotary Viskometer. Vol.3. Hal.18. UIN Maulana Malik Ibrahim. Malang

Orianto, P. 1984. Mekanika Fluida. Edisi 1. BPFE. Yogyakarta

Poirier, J. P. 1987. Transport Properties of Liquid Metals and Viscosity of The Earth’s Core. Institut de Physique du Globe de Paris. France

Rosiana, H. 2005. Analisis Viskositas. Rineka Cipta. Jakarta

Roth, H. J. dan Blaschke, G. 1988. Analisis Farmasi. Penerjemah : Sarjono dan Slamet. UGM Press. Yogyakarta

Wiryoatmaja, S. 1988. Kimia Fisika 1. DEPDIKBUD. Jakarta

  

  

Ø  Perhitungan

1. Volume piknometer

v  Pada suhu 20^oC

Ø  m air 20^oC = m pikno air 20^oC – m pikno kosong

                  = 47,935 g – 23,0555 g

                  = 24,8795 g

            ρ air 0,99823 g/mL

Ø  V air 20^oC =

                  =

                  = 24,9236 mL

            V air = V pikno

            V pikno = 24,9236 ml

v  Pada suhu 25^oC

Ø  m air 25^oC = m pikno air 25^oC – m pikno kosong

                  = 47,8583 g – 23,0555 g

                  = 24,8028 g

            ρ air 0,99707 g/mL

Ø  V air 25^oC =

                  =

                  = 24,8756 mL

            V air = V pikno

            V pikno = 24,8756 ml

v  Pada suhu 30^oC

Ø  m air 30^oC = m pikno air 30^oC – m pikno kosong

                  = 47,8406 g – 23,0555 g

                  = 24,7851 g

            ρ air 0,99567 g/mL

Ø  V air 30^oC =

                  =

                  = 24,8928 mL

            V air = V pikno

            V pikno = 24,8928 ml

v  Pada suhu 35^oC

Ø  m air 35^oC = m pikno air 35^oC – m pikno kosong

                  = 47,8457 g – 23,0555 g

                  = 24,7902 g

            ρ air 0,9941 g/mL

Ø  V air 35^oC =

                  =

                  = 24,9373 mL

            V air = V pikno

            V pikno = 24,9373 ml

2. Massa jenis sampel

1.   Kloroform

Ø  Pada suhu 20

m kloroform 20 =  m pikno+kloroform – m pikno kosong

= 59,6480 g – 23,0555 g

= 36,5925 g

ρ kloroform =                        

               =        

               = 1,468 g/mL                           

Ø  Pada suhu 25

m etanol 25 = m pikno+kloroform – m pikno kosong

= 59,4241 g – 23,0555 g

= 36,3686 g

                        ρ kloroform =

                                      =

                                      = 1,462 g/mL

Ø  Pada suhu 30

m kloroform 3 = m pikno+kloroform – m pikno kosong

= 59,2506 g – 23,0555 g

= 36,1951 g

                        ρ kloroform =

                                      =

                                      = 1,454 g/mL

Ø  Pada suhu 35

m kloroform 35 =  m pikno+kloroform – m pikno kosong

= 59,3170 g – 23,0555 g

= 36,2615 g

ρ kloroform =                        

               =   

                    = 1,454 g/mL

2.   Toluena

Ø  Pada suhu 20

m toluena 20 =  m pikno+toluena – m pikno kosong

= 44,6157 g – 23,0555 g

= 21,5602 g

ρ toluena =                    

               =   

               = 0,865 g/mL                           

Ø  Pada suhu 25

m toluena 25 = m pikno+toluena – m pikno kosong

= 44,5505 g – 23,0555 g

= 21,495 g

                        ρ toluena =

                                      =

                                      = 0,864 g/mL

Ø  Pada suhu 30

m toluena 30 = m pikno+toluena – m pikno kosong

= 44,4630 g – 23,0555 g

= 21,4075 g

                        ρ toluena =

                                      =

                                      = 0,859 g/mL

Ø  Pada suhu 35

m toluena 35 =  m pikno+toluena– m pikno kosong

= 44,3975 g – 23,0555 g

= 21,342 g

ρ toluena =                    

               =   

                    = 0,855 g/mL

3. Viskositas sampel

1.   Kloroform

η air 20⁰C = 1x10^-3 cP

η air 25⁰C = 8,91x10^-4 cP

η air 30⁰C = 7,96x10^-4 cP

η air 35⁰C = 7,20x10^-4 cP

 ⁼

^Ø η kloroform 20^oC

   η kloroform 20^oC =  x η air 20^oC

=  x 1x10^-3 cP

                                    = 7,481x10^-4 cP

^Ø η kloroform 25^oC

   η kloroform 25^oC =  x η air 25^oC

=  x 8,91x10^-4 cP

= 6,8357x10^-4cP

^Ø η kloroform 30^oC

   η kloroform 30^oC =  x η air 30^oC

=  x 7,96x10^-4 cP

= 6,20482x10^-4 cP

^Ø η kloroform 35^oC

   η kloroform 35^oC =  x η air 35^oC

=  x 7,20x10^-4 cP

= 6,02856x10^-4 cP

2. Toluena

^Ø η toluena 20^oC

   η toluena20^oC =  x η air 20^oC

=  x 1x10^-3

= 0,644x10^-3 cP

= 6,44x10^-4 cP

^Ø η toluena 25^oC

   η toluena 25^oC =  x η air 25^oC

=  x 8,91x10^-4

= 6,3439x10^-4 cP

^Ø η toluena30^oC

   η toluena30^oC =  x η air 30^oC

=  x 7,96 x10^-4

=

= 6,4133x10^-4 cP

^Ø η toluena 35^oC

   η toluena 35^oC =  x η air 35^oC

=  x 7,20 x10^-4

= 5,3136x10^-4 cP

4. Energi ambang

1. Kloroform

T ( K )	1/T	ln
293	0,0034	-7,197
298	0,00335	-7,288
303	0,0033	-7,385
308	0,0032	-7,413
= 300,5		ln = -7,320 cP

Ø ln η =   + ln A

Ø  E = ln η RT – ln A

Ø  y = mx + c

                        y = 1062x – 10,84

Ø  c = ln A

                        ln A = -10,84

                        R = 8,314 J/K mol

Ø  E = (-7,320 x 8,314 x 300,5) – (-10,84)

                         = -18287,97 + 10,84

                         = -18277,13 J/mol^-1

                         = -18,277 kJ/mol^-1

2.      Toluena

T ( K )	1/T ( x )	Ln η ( y )
293	0,0034	-7,347
298	0,00335	-7,362
303	0,0033	-7,351
308	0,0032	-7,54
Σ T ( K ) = 300,5		Σ  ln η = -7,4 cP

Ø ln η =  + ln A

Ø  E = ln η RT – ln A

Ø  y = mx + c

                        y = 969,1x – 10,61

Ø  c = ln A

                        ln A = -10,61

                        R = 8,314 J/K mol

Ø  E = (-7,4 x 8,314 x 300,5) – (-10,61)

                         = -18487,84 + 10,61

                         = -18477,23 J/ mol^-1

                         = -18,477 kJ/mol^-1

  

 

Ø GRAFIK

1.      Viskositas terhadap kloroform

2.      Viskositas terhadap toluena