Laporan Pendahuluan
Percobaan 4
Praktikum Kimia Fisika
TEGANGAN PERMUKAAN
Dasar
Teori
Tegangan permukaan adalah gaya
yang diakibatkan oleh suatu benda yang bekerja pada permukaan zat cair
sepanjang permukaan yang menyentuh benda itu. Apabila F = gaya (newton) dan L =
panjang (m), maka tegangan-permukaan, S dapat ditulis sebagai S = F/L.
Definisi Tegangan Permukaan Cairan.
Tegangan permukaan zat cair adalah
kecenderungan permukaan zat cair untuk menegang,sehingga permukaannya seperti
ditutupi oleh suatu lapisan elastis.
Penyebab Terjadinya Tegangan
Permukaan.
Partikel
A dalam zat cair ditarik oleh gaya sama besar ke segala arah oleh partikel-partikel
di dekatnya.Partikel B di permukaan zat cair hanya ditarik oleh
partikel-partikel disamping dan dibawahnya,hingga pada permukaan zat cair
terjadi tarikan ke bawah.
Ada beberapa metode dalam melakukan
tegangan permukaan :
- Metode kenaikan kapiler
Tegangan permukaan diukur dengan
melihat ketinggian air/ cairan yang naik melalui suatu kapiler. Metode kenaikan
kapiler hanya dapat digunakan untuk mengukur tegangan permukaan tidak bisa
untuk mengukur tegangan permukaan tidak bias untuk mengukur tegangan antar
muka.
- Metode tersiometer Du-Nouy
Metode cincin Du-Nouy bisa digunakan utnuk mengukur tegangan permukaan ataupun
tegangan antar muka. Prinsip dari alat ini adalah gaya yang diperlukan untuk
melepaskan suatu cincin platina iridium yang diperlukan sebanding dengan
tegangan permukaan atau tegangan antar muka dari cairan tersebut.
Pada dasarnya tegangan permukaan
suatu zat cair dipengaruhi oleh beberapa factor diantaranya suhu dan zat
terlarut. Dimana keberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan mempengaruhi
besarnya tegangan permukaan terutama molekul zat yang berada pada permukaan
cairan berbentuk lapisan monomolecular yang disebut dngan molekul surfaktan.
Faktor-faktor yang menpengaruhi :
- Suhu
Tegangan permukaan menurun dengan meningkatnya suhu, karena meningkatnya energy
kinetik molekul
- Zat terlarut (solute)
Keberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan mempengaruhi tegangan
permukaan. Penambahan zat terlarut akan meningkatkan viskositas larutan,
sehingga tegangan permukaan akan bertambah besar. Tetapi apabila zat yang
berada dipermukaan cairan membentuk lapisan monomolecular, maka akan menurunkan
tegangan permukaan, zat tersebut biasa disebut dengan surfaktan.
- Surfaktan
Surfaktan (surface active agents),
zat yang dapat mengaktifkan permukaan, karena cnderung untuk terkonsentrasi
pada permukaan atau antar muka. Surfaktan mempunyai orientasi yang jelas
sehingga cenderung pada rantai lurus. Sabun merupakan salah satu contoh dari
surfaktan.
Penerapan Konsep Tegangan Permukaan dalam
Kehidupan Sehari-hari
“Tegangan permukaan air berhubungan dengan kemampuan air
untuk membasahi benda. Makin kecil tegangan permukaan air, makin baik kemampuan
air untuk membasahi benda, dan ini berarti kotoran-kotoran pada benda lebih
mudah larut dalam air.
-
Mencuci dengan air panas lebih mudah dan menghasilkan
cucian yang lebih bersih.
Tegangan permukaan dipengaruhi oleh suhu. Makin tinggi suhu
air, makin kecil tegangan permukaan air dan ini berarti makin baik kemampuan
air untuk membasahi benda. Karena itu, mencuci dengan air panas menyebabkan
kotoran pada pakaian lebih mudah larut dan cucian menjadi lebih bersih.
Detergen sintetis modern juga didesain untuk meningkatkan kemampuan air
membasahi kotoran yang melekat pada pakaian, yaitu dengan menurunkan tegangan
permukaan air. Banyak kotoran yang tidak larut dalam air segar, tetapi larut
dalam air yang diberi detergen.
-
Gelembung sabun
atau air berbentuk bulat
Gelembung sabun atau tetes air berbentuk bulat karena
dipengaruhi oleh adanya tegangan permukaan. Gelembung sabun memiliki dua
selaput tipis pada permukaannya dan diantara kedua selaput tipis tersebut
terdapat lapisan air tipis. Adanya tegangan permukaan menyebabkan selaput
berkontraksi dan cenderung memperkecil luas permukaannya. Ketika selaput air
sabun berkontraksi dan berusaha memperkecil luas permukaannya, timbul perbedaan
tekanan udara di bagian luar selaput (tekanan atmosfir) dan tekanan udara di
bagian dalam selaput. Tekanan udara yang berada di luar selaput (tekanan
atmosfir) turut mendorong selaput air sabun ketika ia melakukan kontraksi,
karena tekanan udara di bagian dalam selaput lebih kecil. Setelah selaput berkontraksi,
maka udara di dalamnya (udara yang terperangkap di antara dua selaput) ikut
tertekan, sehingga menaikkan tekanan udara di dalam selaput sampai tidak
terjadi kontraksi lagi. Dengan kata lain, ketika tidak terjadi kontransi lagi,
besarnya tekanan udara di antara dua selaput sama dengan jumlah tekanan
atmosfir dengan gaya tegangan permukaan yang mengerutkan selaput.
Pada tetes air hanya memiliki satu selaput tipis, yakni pada
bagian luar tetes air. Bagian dalamnya penuh dengan air. Akibat adanya gaya kohesi,
maka timbul tegangan permukaan. Bagian tetes air ditarik ke dalam, akibatnya
air berkontraksi dan cenderung memperkecil luas permukaannya. Tekanan atmosfir
yang berada di luar turut membantu menekan tetes air. Kontraksi akan terhenti
ketika tekanan pada bagian dalam air sama dengan jumlah tekanan atmosfir dengan
gaya tegangan permukaan yang mengerutkan selaput air.
-
Klip tidak tenggelam dalam air
Ketika klip diletakkan secara hati-hati ke atas permukaan
air, molekul-molekul air yang terletak di permukaan agak ditekan oleh gaya
berat klip tersebut, sehingga molekul-molekul air yang terletak di bawah
memberikan gaya pemulih ke atas untuk menopang klip tersebut. Biasanya klip
terbuat dari logam, sehingga kerapatannya lebih besar dari kerapatan air.
Karena massa jenis klip lebih besar dari massa jenis air, maka seharusnya klip
tenggelam. Tapi kenyataannya klip terapung. Fenomena ini merupakan salah satu
contoh dari adanya tegangan permukaan. Dalam kenyataannya, bukan hanya klip
(penjepit kertas), tetapi juga bisa benda lain seperti jarum. Apabila kita
meletakkan jarum secara hati-hati di atas permukaan air, maka jarum akan
terapung. Adanya tegangan permukaan cairan juga menjadi alasan mengapa serangga
bisa mengapung di atas air.
Daftar Pustaka
Andini.
2010. Tengangan Permukaan. http://andinicahyanintyas-maniac.blogspot.com/2010/12/tegangan-permukaan.html,
diakses hari selasa tanggal 27 november 2012 pukul 08.30
Anonim.
Tegangan Permukaan. http://id.wikipedia.org/wiki/Tegangan_permukaan,
diakses hari selasa tanggal 27 november 2012 pukul 08.27
Ratri.
2010. Tegangan Permukaan. http://ratriagust.blogspot.com/2010/01/tegangan-permukaan.html,
diakses hari selasa tanggal 27 november 2012 pukul 08.40
Trie,
Ita. 2012. Laporan Kimia Fisika Penentuan Tegangan. http://itatrie.blogspot.com/2012/10/laporan-kimia-fisika-penentuan-tegangan.html,
diakses hari selasa tanggal 27 november 2012 pukul 08.32
Tidak ada komentar:
Posting Komentar