Menentukan Jari-Jari Molekul Dengan Metode Viskositas

Laporan Pendahuluan

Percobaan 5

Praktikum Kimia Fisika

MENENTUKAN JARI-JARI MOLEKUL DENGAN METODE VISKOSITAS

Dasar Teori

Ketika sebuah tekanan shear diterapkan kepada sebuah benda padat, badan itu akan berubah bentuk sampai mengakibatkan gaya yang berlawanan untuk mengimbangkan, sebuahekuilibrium. Namun, ketika sebuah tekanan shear diterapkan kepada sebuah fluid, seperti angin bertiup di atas permukaan samudra, fluid mengalir, dan berlanjut mengalir ketika tekanan diterapkan. Ketika tekanan dihilangkan, umumnya, aliran berkurang karena perubahan internal energi.

Prinsip Bernoulli

Prinsip Bernoulli adalah sebuah istilah di dalam mekanika fluida yang menyatakan bahwa pada suatu aliran fluida, peningkatan pada kecepatan fluida akan menimbulkan penurunan tekanan pada aliran tersebut. Prinsip ini sebenarnya merupakan penyederhanaan dari Persamaan Bernoulli yang menyatakan bahwa jumlah energi pada suatu titik di dalam suatu aliran tertutup sama besarnya dengan jumlah energi di titik lain pada jalur aliran yang sama.

Viskositas adalah ukuran yang menyatakan kekentalan suatu caian atau fluida. Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan eat dengan hambatan untuk mengalir. Beberapa cairan ada yang dapat mengalir cepat, sedangkan lainnya mengalir secaa lambat. Cairan yang mengalir cepat seperti contohnya air, alkohol, dan bensin karena memiliki nilai viskositas kecil. Sedangkan cairan yang mengalir lambat seperti gliserin, minyak asto, dan madu karena mempunyai viskositas besar. Jadi viskositas tidak lain menentukan kecepatan mengalirnya suatu cairan.

Viskositas (kekentalan) cairan akan menimbulkan gesekan antar- bagian atau lapisan cairan yang bergerak satu terhadap yang lain. Hambatan atau gesekan yang terjadi ditimbulkan oleh gaya kohesi di dalam zat cair. Viskositas gas ditimbulkan oleh peristiwa tumbukan yang terjadi antara molekul-molekul gas.

Kekentalan disebabkan karena kohesi antara patikel zat cair. Zat cair ideal tidak mempunyai kekentalan. 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.

Viskositas adalah salah satu sifat polimer yang sangat berpengaruh dalam pembentukan suatu membran, karena viskositas ini menggambarkan cepat atau lambatnya cairan tersebut mengalir. Dalam pembuatan membran serat berongga ada batasan viskositas larutan polimer minimal yang harus dimiliki oleh larutan yang akan dipintal.

 faktor- Faktor Yang Mempengaruhi Viskositas

Faktor- fator yang mempengaruhi viskositas adalah sebagai berikut :

a.       Tekanan

Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas gas tidak dipengaruhi oleh tekanan.

b.      Temperatur

Viskositas akan turun dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas gas naik dengan naiknya suhu. Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh energi. Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur.

c.       Kehadiran zat lain

Penambahan gula tebu meningkatkan viskositas air. Adanya bahan tambahan seperti bahan suspensi menaikkan viskositas air. Pada minyak ataupun gliserin adanya penambahan air akan menyebabkan viskositas akan turun karena gliserin maupun minyak akan semakin encer, waktu alirnya semakin cepat.

d.      Ukuran dan berat molekul

Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju aliran alkohol cepat, larutan minyak laju alirannya lambat dan kekentalannya tinggi seta laju aliran lambat sehingga viskositas juga tinggi.

e.       Berat molekul

Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak.

f.       Kekuatan antar molekul

Viskositas air naik denghan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan gugus OH pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama.

Metode Pengukuran Viskositas dengan Metode Ostwald

Metode ini ditentukan berdasarkan hukum Poisulle menggunakan alat viskometer oswaltd. Penetapannya dilakukan dengan jalan mengukur waktu yang diperlukan untuk mengalirkan cairan dalam pipa kapiler dari a ke b. Sejumlah cairan yang akan diukur viskositasnya dimasukkan kedalam viskometer yang diletakkan pada thermostat. Cairan kemudian diisap degan pompa kedalam bola csampai diatas tanda a. Cairan dibiarkan mengalir kebawah dan waktu yang diperlukan dari a ke b dicatat menggunakan stowatch.

            Pada metode oswaltd yang diukur adalah waktu yang diperlukan oleh sejumlah tertentu cairan untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri. Pada percobaan sejumlah tertentu cairan dipipet kedalam viskometer. Cairan kemudian dihisap melalui labu ukur dari viskometer sampai permukaan cairan lebih tinggi dari batas “a”. Cairan dibiarkan turun ketika permukaan cairan turun melewati batas “b”, stopwatch dimatikan. Jadi waktu yang dibutuhkan cairan untuk melewati jarak antara a dari b dapat ditentukan. Tekanan P merupakan perbedaan tekanan antaa kedua ujung pipa U dan besarnya diasumsikan sebanding dengan berat jenis cairan.

Viskositas dihitung sesuai persamaan Poisulle berikut: 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.

Daftar Pustaka

Anonim. Prinsip Bernouli. http://id.wikipedia.org/wiki/Prinsip_Bernoulli, diakses hari rabu tanggal 28 November 2012 pukul 11.07.

Tarie, Ita. 2012. Laporan Kimia Fisika Viskositas Zat Cair. http://itatrie.blogspot.com/2012/10/laporan-kimia-fisika-viskositas-zat-cair.html, diakses hari selasa tanggal 04 Desember 2012 pukul 20.39.

Mandasari, Weni. 2012. Viskositas. http://wenimandasari.blogspot.com/p/laporan-termokimia.html, diakses hari selasa tanggal 04 Desember 2012 pukul 20.30