VISKOSITASProses Kimia : Pemisahan campuran (komponen)Contoh : Distilasi, Ektraksi, Fermentasi, absorpsi dllFENOMENA PERPINDAHANDinamika fluida perpidahan momentumPerpindahan massaPerpindahan panas perpindahan energiPeristiwa perpindahan disebut sifat transport. Sifat transport suatu zat adalah kemampuan zat untuk memindahkan bahan (massa), energi, momentum atau sifat lain yang ditetapkan dari satu tempat ke tempat lain.

Viskositas: Ukuran dari laju dimana momentum linier dipindahkan melalui fluida. Kecepatan perpindahan properti molekuler diukur oleh fluksnya, FLUKS : Jumlah properti yang dipindahkan per satuan waktu per satuan luas.

Kecepatan proses perpindahan

Hukum ini mirip hukum Ohm, Arus listrik berbanding lurus denganBeda tegangan (gaya penggerak) dan berbanding terbalik denganHambatan.Persamaan Matematika untuk transport molekuler atau difusi sebuah properti :

x adalah fluks properti, adalah tetapan yang disebut difusivitas, adalah konsentrasi, dan x adalah jarak dalam arah aliran. proses pada keadaan tunak maka fluks x adalah konstan.Plot konsentrasi lawan jarak pada transport molekuler properti.Cons Vs jarak : Garis lurus.

Arah 1 2 : Konsentrasi turun : gradien d/dx adalah negatif, dan tanda negatif dalam persamaan 3.2 memberikan fluks positif pada arah 1 ke 2.Untuk Perpindahan momentum :/ = difusivitas momentum, y = jarak perpindahan, Vx = komponen kecepatan arah x, = densitas dan = koefisien viskositas

Persamaan 3.5 disebut sebagai hukum Newton tentang viskositas, dan untuk konstan dapat ditulis sebagai :(3.6)

Hukum Fourier : qx/A = fluks panas (= k/cp) = difusivitas thermal, cpT = konsentrasi thermal atau energi panas, k= konduktivitas panas. (3.7)Untuk densitas dan kapasitas panas cp konstan :(3.8)Jika ada gradien konsentrasi dalam fluida, molekul dengan jumlah yang sama berdifusi ke segala arah antara daerah panas dan daerah yang lebih dingin. Dengan cara ini energi dipindahkan kearah x.

Hukum Fick untuk transport molekuler massa dalam fluida atau padatan untuk konsentrasi total konstan adalah :: adalah fluks A, DAB = difusivitas molekuler dari molekul A dalam BCA = konsentrasi A. VISKOSITASAdalah salah satu sifat transport dan didefinisikan sebagai ukuran kemudahan fluida untuk mengalir./ : difusivitas momentum. Dalam mekanika fluida disebut :viskositas kinematika ().

Satuan viskositas : pers (3.6)Satuan adalah N/m2 = Pa, vx adalah m/s dan y adalah m, Maka :(Pa)[(m / s)(m1)] = Pas

Viskositas fluida bervariasi dalam rentang yang lebar, viskositas udara pada 20C adalah 1,8 105 Pas dan viskositas glycerol kira-kira 1 Pas, silicone bahkan lebih kental lagi.PERKIRAAN VISKOSITAS ZAT CAIRMenurut Erying dkk, Viskositas zat cair pada suhu T dapat diperkirakan sbb :NA = bilangan Avogadro, h = tetapan Boltzmann dan Planck, V = volume molar cairan dan Tb = titik didih cairan.

PENGUKURAN VISKOSITAS VISKOMETERViskometer pipa kapiler : rumus Hagen-Poiseuille untuk laju alir fluida melalui pipa berjari-jari r: V adalah volume fluida yang mengalir, P0 dan PL adalah tekanan pada masing-masing ujung pipa yang panjangnya L. Untuk GAS IDEAL :Viskositas gas tidak tergantung pada tekananpada kisaran tekanan yang lebar :0,001100 atm.

Contoh :Hubungan antara viskositas argon dan udara terhadap: (a) tekanan dan (b) suhu.

Viskosimeter Oswald Zat cair dimasukkan kedalam viskometer dan kemudian dihisap keatas kedalam bola 1 sampai permukaan zat cair berada diatas tanda A. Zat cair kemudian dibiarkan turun secara gravitasi dan waktu t1 yang diperlukan bagi permukaan zat cair turun dari A ke B diukur.

Viskometer dibersihkan dan zat cair kedua, yang viskositas dan densitasnya diketahui, dimasukkan dan pengukuran diulangi lagi untuk mendapatkan waktu turun t2.

Zat cair kedua ini disebut sebagai zat cair acuan dan yang sering digunakan adalah air.

Persamaan Hagen-Poiseuille : Jika waktu awal pengukuran pada t =0,maka :

Viskosimeter BOLA JATUH : Hukum StokesJika sebuah bola kecil dibiarkan jatuh dari keadaan diam dalam suatu fluida, bola akan dipercepat sampai mencapai kecepatan konstan,yang disebut kecepatan akhir. s = densitas bola padat = densitas fluidag = percepatan gravitasi. = viskositas fluida vt = kecepatan akhirr = jari-jari bola Viskosimeter bola jatuh terdiri atas tabung silinder vertikal yang diisi dengan zat cair yang diukur viskositasnya. Sebuah bola baja, densitasnya s dan diameternya disesuaikan agar menghasilkan kecepatan jatuh yang lambat, dijatuhkan melalui leher tabung, dan waktu jatuh antara dua tanda diukur.

Jika proses diulangi dengan zat cairyang diketahui densitas dan viskositasnya, maka akan menghasilkan nisbah dua viskositas.t = waktu yang didapatkan dari pengamatant1 = waktu untuk zat yang telah diketahui densitasnyat2 = waktu untuk zat yang akan dihitung viskositasnya.