Upload
bayu-prasetyo
View
254
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
LABORATORIUM
KIMIA FISIKA
Percobaan : VISKOSITAS Kelompok : III A
Nama : 1. M. Bayu Prasetyo NRP. 2313 030 049 2. Vonindya Khoirun N. M. NRP. 2313 030 021 3. Maulana Adi W. NRP. 2313 030 025
Tanggal Percobaan : 18 Nopember 2013
Tanggal Penyerahan : 25 Nopember 2013
Dosen Pembimbing : Nurlaili Humaidah, S.T., M.T.
Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandri W.
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2013
i
ABSTRAK
Percobaan viskositas ini bertujuan untuk menghitung harga koefisien viskositas dari
aquadest, krimer (Frisian Flag), obat batuk (Komix) dan pewangi pakaian (Molto) pada suhu 40C, 50C, dan 60C dengan menggunakan Viskometer Ostwald. Serta, untuk menghitung densitas pada aquadest, krimer (Frisian Flag), obat batuk (Komix) dan pewangi pakaian (Molto) pada suhu 40C, 50C, dan 60C.
Dalam mengukur koefisien viskositas maka langkah pertama adalah memasukkan aquadest
ke dalam viskometer Ostwald yang diletakkan dalam water bath dan mengkondisikan cairan pada
variabel suhu 40oC. Kemudian menyedot aquadest sehingga melewati batas atas pada viskometer
Ostwald. Lalu membiarkan aquadest mengalir ke bawah hingga tepat pada batas atas. Selanjutnya
mencatat waktu yang diperlukan larutan untuk mengalir dari batas atas ke batas bawah viskometer
Ostwald dengan menggunakan stopwatch. Mengulangi tahap yang sama dengan mengganti variabel
suhu 50oC dan 60
oC. Langkah berikutnya adalah menghitung densitas larutan tersebut dengan cara
mengkondisikan cairan pada suhu 40oC. Mengulangi langkah tersebut dengan mengganti aquadest
dengan krimer (Frisian flag), obat batuk (Komix) dan pewangi pakaian (Molto), lalu menimbang
massa piknometer 5 ml kosong menggunakan timbangan analit. Kemudian mengukur aquadest
sebanyak 5 ml dengan menggunakan gelas ukur. Memasukkan aquadest yang telah diukur ke dalam
piknometer. Menimbang massa total piknometer kosong dan aquadest . Selanjutnya mencari massa
cairan dengan cara mencari selisih massa antara massa total dan massa piknometer kosong. Mencari
densitas aquadest dengan cara membagi massa aquadest dengan volume larutan pada piknometer.
Kemudian mengulangi tahap yang sama dengan mengganti variaibel suhu 50oC dan 60
oC.
Mengulangi langkah tersebut dengan mengganti aquadest dengan krimer (Frisian flag), obat batuk
(Komix, ) dan pewangi pakaian (Molto).
Dari percobaan viskositas dapat diperoleh bahwa aquadest memiliki viskositas sebesar
15,03314193 cp, pada suhu 50 oC diperoleh viskositas sebesar 12,72448085 cp, dan pada suhu 60
oC
diperoleh viskositas sebesar 7,785019927 cp. Pada suhu 40oC krimer memiliki viskositas sebesar
79.890,41 cp, pada suhu 50 oC diperoleh viskositas sebesar 31.120,5 cp, dan pada suhu 60
oC
diperoleh viskositas sebesar 26.091,89 cp. Pada suhu 40 oC viskositas obat batuk sebesar 1.271,39 cp,
pada suhu 50 oC viskositasnya sebesar 1.139,5 cp, dan pada saat suhu 60
oC viskositasnya sebesar
979,16 cp. Sedangkan pada suhu 40 oC pewangi pakaian sebesar 23.625,02 cp, pada suhu 50
oC
viskositasnya sebesar 17.457,84 cp, dan pada saat suhu 60 oC viskositasnya sebesar 89.281,69 cp.
Pada percobaan viskositas ini mendapatkan nilai densitas dari masing-masing cairan yaitu pada suhu
40oC aquadest diperoleh densitas sebesar 0,99 g/ml, pada suhu 50
oC diperoleh densitas sebesar 0,98
g/ml dan pada suhu 60oC diperoleh densitas sebesar 0,97 g/ml. Pada suhu 40
oC krimer diperoleh
densitas sebesar 1,3 g/ml, pada suhu 50oC diperoleh densitas sebesar 1,2 g/ml dan pada suhu 50
oC
diperoleh densitas sebesar 1,1 g/ml . Pada suhu 40oC obat batuk diperoleh densitas sebesar 1,2 g/ml,
pada suhu 50oC diperoleh densitas sebesar 1,1 g/ml dan pada suhu 60
oC diperoleh densitas sebesar
1,1 g/ml. Sedangkan pada suhu 40oC pewangi pakaian diperoleh densitas sebesar 1 g/ml, pada suhu
35oC diperoleh densitas sebesar 1 g/ml, dan pada suhu 40
oC diperoleh densitas sebesar 0,9 g/ml.
Faktor yang mempengaruhi viskositas yaitu, tekanan, temperatur, kehadiran zat lain, ukuran dan
berat molekul, massa jenis, dan konsentrasi. Dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi suhu suatu zat
cair, maka harga viskositas akan semakin kecil. Begitupun sebaliknya jika suhu semakin rendah maka
harga viskositasnya akan semakin tinggi. Semakin tinggi suhu suatu zat cair, maka harga densitas
akan semakin kecil. Begitupun sebaliknya jika suhu semakin rendah maka harga densitasnya akan
semakin tinggi. Urutan viskositas dari yang tinggi ke rendah, yaitu krimer (Frisian Flag), pewangi
pakaian (Molto), obat batuk (Komix), dan aquadest. Urutan densitas dari yang tinggi ke rendah yaitu
krimer (Frisian Flag), obat batuk (Komix), pewangi pakaian (Molto), dan aquadest.
Kata Kunci : Koefisien viskositas, suhu, densitas, aquadest, krimer (Frisian Flag), obat batuk
(Komix), pewangi pakaian (Molto).
ii
DAFTAR ISI
ABSTRAK ..................................................................................................................... . i
DAFTAR ISI ................................................................................................................... ii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... iii
DAFTAR TABEL ........................................................................................................... iv
DAFTAR GRAFIK ......................................................................................................... v
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang ............................................................................................... I-1
I.2 Rumusan Masalah .......................................................................................... I-1
I.3 Tujuan Percobaan ........................................................................................... I-2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Dasar Teori..................................................................................................... II-1
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN
III.1 Variabel Percobaan ...................................................................................... III-1
III.2 Bahan yang Digunakan ................................................................................ III-1
III.3 Alat yang Digunakan ................................................................................... III-1
III.4 Prosedur Percobaan ..................................................................................... III-1
III.5 Diagram Alir Percobaan .............................................................................. III-3
III.6 Gambar Alat Percobaan ............................................................................... III-5
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Percobaan ........................................................................................... IV-1
IV.2 Pembahasan ................................................................................................. IV- 2
BAB V KESIMPULAN .................................................................................................. V- 1
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... vi
DAFTAR NOTASI ......................................................................................................... vii
APENDIKS ..................................................................................................................... viii
LAMPIRAN
- Laporan Sementara
- Fotokopi Literatur
- Lembar Revisi
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1 Perbandingan Kurva Tegangan Geser dengan Gradien Kecepatan ........... II-6
Gambar II.2 Viskometer Kapiler atau Ostwald .............................................................. II-13
Gambar II.3 Viskometer Hoppler ................................................................................... II-13
Gambar II.4 Viskometer Cup dan Bop ........................................................................... II-14
GambarII.5 Viskometer Cone dan Plate .............................................................................. II-14
Gambar II.6 Susu Kental Manis .................................................................................... II-16
Gambar II.7 Soklin Pewangi (Molto) ............................................................................ II-18
Gambar II.8 Obat Batuk (Komix) .................................................................................. II-18
Gambar III.6 Gambar Alat Percobaan ............................................................................ III-4
iv
DAFTAR TABEL
Tabel II.1 Tabel Perbedaan Viskositas cairan dan Viskositas gas ............................. II-15
Tabel IV.1.1 Hasil Percobaan Viskositas ....................................................................... IV-1
Tabel IV.1.2 Perhitungan Densitas Cairan ..................................................................... IV-1
Tabel IV.1.3 Perhitungan Viskositas Cairan .................................................................. IV-2
Tabel IV.1.4 Data Densitas Aquadest ............................................................................ IV-7
Tabel IV.1.5 Data ViskositasAquadest........................................................................... IV-12
v
DAFTAR GRAFIK
Grafik IV.2.1 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Krimer (Frisian Flag) ............. IV-3
Grafik IV.2.2 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Obat Batuk (Komix) .............. IV-4
Grafik IV.2.3 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Pewangi Pakaian (Molto) ....... IV-5
Grafik IV.2.4 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest.............................. IV-6
Grafik IV.2.5 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Aquadest, Krimer (Frisian
Flag), Obat Batuk (Komix), dan Pewangi Pakaian (Molto) pada 40
oC, 50
oC, dan 60
oC .............................................................................. IV-7
Grafik IV.2.6 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Krimer (Frisian Flag) .......... IV-8
Grafik IV.2.7 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Obat Batuk (Komix) ............ IV-9
Grafik IV.2.8 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Pewangi Pakaian (Molto) .... IV-9
Grafik IV.2.9 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest.............................. IV-10
Grafik IV.2.10 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Krimer (Frisian Flag), Obat
Batuk (Komix) dan Pewangi Pakaian (Molto) pada 40oC, 50
oC, dan
60 o
C...................................................................................................... IV-11
I-1
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menggunakan berbagai macam fluida.
Sedangkan setiap fluida memiliki kekentalan masing-masing. Kekentalan fluida sering
juga disebut viskositas, yang mana pengertian viskositas sendiri adalah ukuran ketahanan
sebuah fluida terhadap deformasi atau perubahan bentuk. Kekentalan benda cair dapat
ditentukan dengan menggunakan viskositas benda yang dijatuhkan pada fluida.
Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan erat dengan hambatan untuk
mengalir. Beberapa cairan ada yang dapat mengalir cepat, sedangakan lainnya mengalir
secara lambat. Seperti air, alkohol, dan yang lainnya memiliki viskositas yang kecil,
sedangkan cairan yang mempunyai kecepatan alir yang lambat seperti gliserin, minyak
madu atau yang lainnya memiliki viskositas yang besar. Sehingga dari sini dapat
diartikan, bahwa viskositas merupakan ukuran kekentalan suatu larutan atau fluida. Salah
satu cara untuk menentukan viskositas cairan adalah metode kapiler dari Poiseulle.
Metode Ostwald merupakan suatu variasi dari metode Poiseulle. Metode Viskositas
Ostwald adalah salah satu cara untuk menentukan harga kekentalan dimana prinsip
kerjanya bersadarkan waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah cairan untuk dapat mengalir
melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri.
Viskositas atau kekentalan suatu zat cair adalah salah satu sifat cairan yang
menentukan besarnya perlawanan terhadap gaya gesar. Viskositas cairan akan
menimbulkan gesekan antara bagian-bagian atau Viskositas terjadi terutama karena
adanya interaksi antara molekul-molekul cairan. Pada percobaan ini kita akan
mempelajari tentang pengaruh suhu terhadap viskositas cairan.
I.2 Rumusan masalah
1. Bagaimana cara menghitung harga koefisien viskositas dari aquadest, krimer (Frisian
Flag), obat batuk (Komix) dan pewangi pakaian (Molto) pada suhu 40C, 50C, dan
60C dengan menggunakan Viskometer Ostwald?
2. Bagaimana cara menghitung densitas dari aquadest, krimer (Frisian Flag), obat batuk
(Komix) dan pewangi pakaian (Molto) pada suhu 40C, 50C, dan 60C ?
I-2
Bab I Pendahuluan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
I.3 Tujuan Percobaan
1. Untuk menghitung harga koefisien viskositas dari aquadest, krimer (Frisian Flag), obat
batuk (Komix) dan pewangi pakaian (Molto) pada suhu 40C, 50C, dan 60C dengan
menggunakan Viskometer Ostwald.
2. Untuk menghitung densitas pada aquadest, krimer (Frisian Flag), obat batuk (Komix) dan
pewangi pakaian (Molto) pada suhu 40C, 50C, dan 60C.
II-1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Dasar Teori
Pengertian Viskositas
Viskositas adalah ketahanan aliran suatu cairan (fluida) pada pengaruh tekanan atau
tegangan. Viskositas cairan dapat dibandingkan satu sama lain dengan adanya koefisien
viskositas (h). Koefisien viskositas adalah gaya tangensial per satuan luas yang dibutuhkan
untuk mempertahankan perbedaan kecepatan alir (Winarto, 2013).
Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliaran fluida yang merupakan gesekan
antara molekulmolekul cairan satu dengan yang lain. Suatu jenis cairan yang mudah
mengalir dapat dikatakan memiliki viskositas yang rendah, dan sebaliknya bahan-bahan yang
sulit mengalir dikatakan memiliki viskositas yang tinggi. Pada hukum aliran viskos, Newton
menyatakan hubungan antara gaya-gaya mekanika dari suatu aliran viskos sebagai Geseran
dalam (viskositas) fluida adalah konstan sehubungan dengan gesekannya (Danis, 2013)
Aliran viskos dapat digambarkan dengan dua buah bidang sejajar yang dilapisi fluida
tipis diantara kedua bidang tersebut. Suatu bidang permukaan bawah yang tetap dibatasi oleh
lapisan fluidasetebalh, sejajar dengan suatu bidang permukaan atas yang bergerak seluas A.
Jika bidang bagian atas itu ringan, yang berarti tidak memberikan beban pada lapisan fluida
dibawahnya, maka tidah ada gaya tekan yang bekerja pada lapisan fluida. Suatu gaya F
dikenakan pada bidang bagian atas yang menyebabkan bergeraknya bidang atasdengan
kecepatan konstan v, maka fluida dibawahnya akan membentuk suatu lapisan-lapisan yang
saling bergeseran. Setiap lapisan tersebut akan memberikan tegangangeser (s) sebesar F/A
yang seragam, dengan kecepatan lapisan fluida yang paling atas sebesar v dan kecepatan
lapisan fluida paling bawah sama dengan nol (Anggraeni, 2010)
Dalam kehidupan sehari-hari dapat kita jumpai pada fluida seperti air, jelly, madu,
susu, dapat pula dikatakan karena tegangan geser air kecil, sehingga mudah jatuh maka
viskositas air lebih kecil dibandingkan dengan madu, karena madu mempunyai tegangan
geser internal yang lebih besar, sehingga saat diteteskan madu lebih sulit untuk jatuh
dibandingkan dengan air. Pengertian yang paling sederhana semakin kecil nilai viskositas
maka semakin mudah suatu fluida untuk bergerak. Fluida ideal adalah fluida yang tidak
memiliki tahanan gesekan terhadap tegangan geser biasanya disebut juga dengan inviscid
II-2
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
fluid, sedangkan fluida normal selalu mempunyai tahanan gesekan terhadapa tegangan geser,
yang disebut dengan viskos fluid (Hasnan, 2012).
Menggunakan Viskometer kapiler / Ostwald :
Viskositas dari cairan yang ditentukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan
cairan tersebut untuk lewat antara 2 tanda ketika mengalir karena gravitasi melalui viskometer
Ostwald. Waktu alir dari cairan yang diuji dibandingkan dengan waktu yang dibutuhkan bagi
suatu zat yang viskositasnya sudah diketahui (biasanya air) untuk lewat 2 tanda tersebut
(Sukardjo, 1997).
Cairan mempunyai gaya gesek yang lebih besar untuk mengalir daripada gas, hingga
cairan mempunyai koefisien viskositas yang lebih besar daripada gas. Viskositas gas
bertambah dengan naiknya temperatur, sedang viskositas cairan turun dengan naiknya
temperature(Anonym, 2011).
Fluida zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat kekentalan
yang berbeda. Viskositas atau kekentalan sebenarnya merupakan gaya gesekan antara
molekul-molekul yang menyusun suatu fluida. Jadi molekul-molekul yang membentuk suatu
fluida saling gesek-menggesek ketika fluida tersebut mengalir. 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(Rosiana,
2005).
Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air. Sebaliknya,
fluida yang lebih kental lebih sulit mengalir, contohnya minyak goreng, oli, madu dan lain-
lain. Dapat dibuktikan dengan menuangkan air dan minyak goreng di atas lantai yang
permukaannya miring. Air mengalir lebih cepat daripada minyak goreng atau oli. Tingkat
kekentalan suatu fluida juga bergantung pada suhu. Semakin tinggi suhu zat cair, semakin
kurang kental zat cair tersebut. Misalnya ketika menggoreng paha ikan di dapur, minyak
goreng yang awalnya kental menjadi lebih cair ketika dipanaskan. Sebaliknya, semakin tinggi
suhu suatu zat gas, semakin kental zat gas tersebut(Rosiana, 2005).
Viskositas suatu fluida adalah sifat yang menunjukkan besar dan kecilnya tahan dalam
fluida terhadap gesekan.Fluida yang mempunyai viskositas rendah, misalnya air mempunyai
tahanan dalam terhadap gesekan yang lebih kecil dibandingkan dengan fluida yang
mempunyai viskositas yang lebih besar (Sukardjo, 1997).
II-3
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Gaya Kecepatan V cm/detik
F dyne
L cm
Kecepatan V cm/detik
Gambar diatas merupakan 2 lapisan fluida sejajar dengan masing-masing mempunyai
luas A cm2 dan jarak kedua lapisan L cm. Bila lapisan atas bergerak sejajar dengan lapisan
bawah pada kecepatan V cm/detik relatif terhadap lapisan bawah, supaya fluida tetap
mempunyai kecepatan V cm/detik maka harus bekerja suatu gaya sebesar F dyne. Dari hasil
eksperimen didapatkan bahwa gaya F berbanding lurus dengan kecepatan V, luas A dan
berbanding terbalik dengan jarak L (Sukardjo, 1997).
Persamaannya :
= Tetapan viscositas (gr/cm.detik)
Viskositas berkaitan dengan gerak relatif antar bagian-bagian fluida, maka besaran ini
dapat dipandang sebagai ukuran tingkat kesulitan aliran fluida tersebut. Makin besar
kekentalan suatu fluida makin sulit fluida itu mengalir (Sukardjo, 1997).
Viskositas suatu cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan alir cairan.
Beberapa zat cair dan gas mempunyai sifat daya tahan terhadap aliran ini, dinyatakan dengan
Koefisien Viskositas () (Sukardjo, 1997).
Viskositas ialah besarnya gaya tiap cm2 yang diperlukan supaya terdapat perbedaan
kecepatan sebesar 1 cm tiap detik untuk 2 lapisan zat cair yang parallel dengan jarak 1 cm.
Viskositas dapat dihitung dengan rumus Poiseville(Sukardjo, 1997).
LV
R4
8
Keterangan:
T = Waktu alir (detik)
P = Tekanan yang menyebabkan zat cair mengalir (2cm
dyne )
A cm2
A cm2
L
AVF
..
AV
LF
.
.
II-4
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
V= Volume zat cair (liter)
L = Panjang pipa (cm)
= Koefisien Viscositas (centipoise)
R = Jari-jari pipa dialiri cair (cm)
Makin besar kekentalannya, makin sukar zat cair itu mengalir dan bila makin encer
makin mudah mengalir.
Q
1
Q = Fluiditas
Macam-macam fluida adalah sebagai berikut :
1. Fluida newton
Fluida yang koefisien viskositas dinamikanya () bergantung pada temperatur
dan tekanan namun tidak bergantung pada besar gradien kecepatan. Pada fluida jenis
ini grafik menghubungkan teganganan geserr dengan gradien kecepatan adalah sebuah
garis lurus yang melalui titik asal dan condongnya menyatakan viskositas dinamik =
/(duldy) (While, 1988).
2. Fluida bukan newton
Fluida yang prilaku viskousnya tidak terungkap melalui persamaan, prilaku
viskousnya kompleks dan sering hanya bisa diekspresikan secara kira-kira. Fluida
Non-Newtonian dapat digolongkan dalam 5 golongan yaitu :
a. Ostwald De Waele Model
Persamaan tegangan geser fluida untuk Ostwald De Waele model adalah :
=
Persamaan ini memiliki 2 parameter juga dikenal sebagai hukum daya (power
Law). tuk n = 1, maka persamaan akan direduksi menjadi persamaan hukum
Newton untuk viskositas dengan m = . contoh fluida yang mengikuti
persamaan Ostwald De Waele antara lain : campuran pulp kertas dengan air,
campuran semen dengan air dan sebagainya(While, 1988).
II-5
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
b. Bingham Fluid model
Persamaan tegangan geser fluida untuk Bingham Fluid model dapat
dituliskan sebagai berikut :
= 0 < 0 = 0
0
0
dengan syarat jika : Jenis material yang mengikuti persamaan ini disebutBingham
Plastik. Contoh fluida Bingham Plastik antara lain :
2,32,32 2
(While, 1988).
c. Eyring Model
Persamaan tegangan geser fluida untuk fluida Erying model adalah sebagai
berikut :
fluida yang mengikuti persamaan Erying model disebut fluida
Pseudoplastik(While, 1988).
d. Ellis Model
Persamaan tegangan geser fluida untuk fluida Ellis model adalah sebagai
berikut :
= +
model ini memiliki 3 parameter yang dapat diatur yaitu0 ,1 dan . Contoh
Fluida yang memenuhi kriterial Ellis Model antara lain : Carbon Methil Cellulose
(CMC) yang dilarutkan ke dalam air(While, 1988).
e. Reiner-Philoppoff Model
Persamaan tegangan geser fluida untuk fluida Reiner-Philippoff model sebagai
berikut :
=
1
0 + 0
1+ / 2
= 1
II-6
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Contoh fluida yang mengikuti persamaan Reiner-Philippoff model adalah
cairan belerang, 30,4% metanol dalan hexana, Cholesterol butirat dan Polistirene
dalam tetralin(While, 1988).
jenis-jenis fluida ini dapat digambarkan dalam bentuk grafik tegangan geser terhadap
gradien kecepatan sebagai berikut :
Gambar II.1 Perbandingan Kurva Tegangan Geser dengan Gradien Kecepatan
(While, 1988).
3. Fluida viskous murni
Meliputi fluida-fluida newton dan bukan newton dengan tegangan geser hanya
tergantung pada laju geseran dan tidak tergantung pada waktu.
Udara dan air termasuk fluida newton. Gas dan zat cair yang memiliki berat molekul
rendah hampir selalu termasuk fluida newton dan fluida-fluida itu = /(duldy). Larutan
polimer dan polimer-polimer cair (termasuk turunan-turunan selulosa) kebanyakan
tergolong fluida bukan newton. Fluida-fluida ini disebut pseudoplastik karena
viskositasnya seolah-olah berkurang dengan meningkatnya laju geseran kurva aliran
berubah menjadi lebih rata apabila laju geseran bertambah (While, 1988).
4. Fluida bergantung pada waktu
a. Fluida Thiksotropik, yaitu fluida-fluida yang viskousitasnya seolah semakin lama
makin berkurang meskipun laju geseran tetap.
b. Fluida Rheopektik, yaitu fluida-fluida yang viskousitasnya seolah makin lama makin
besar. Perilaku ini merupakan karakteristik pasta gibs, lumpur dan suspensi-suspensi
zat padat dalam zat cair. Ketergantungan pada waktu ini sering hanya tampak nyata
dalam periode yang singkat ketika tegangan geser diberikan.
(While, 1988)
II-7
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
5. Fluida viskoelastik
Bahan-bahan seperti tepung donat, dan beberapa polimer padat atau cair menunjukkan
karakteristik baik zat padat elastik maupun fluida viskous. Fluiditas yaitu kemudahan
suatu zat cair untuk mengalir. Dari rumus diatas dapat dilihat bahwa fluiditas berbanding
terbalik dengan kekentalan (Koefisien Viskositas). Kekentalan disebabkan karena kohesi
antara patikel zat cair. Zat cair ideal tidak mempunyai kekentalan. Zat cair mempunyai
beberapa sifat sebagai berikut:
1. Apabila ruangan lebih besar dari volume zat cair akan terbentuk permukaan bebas
horizontal yang berhubungan dengan atmosfer.
2. Mempunyai rapat masa dan berat jenis.
3. Dapat dianggap tidak termampatkan.
4. Mempunyai viskositas (kekentalan).
5. Mempunyai kohesi, adesi dan tegangan permukaan.
(While, 1988)
Aliran Fluida
Dinamika fluida adalah subdisiplin dari mekanika fluida yang mempelajari fluida
bergerak.Fluida terutama cairan dan gas.Penyelesaian dari masalah dinamika fluida biasanya
melibatkan perhitungan banyak properti dari fluida, seperti kecepatan, tekanan, kepadatan,
dan suhu, sebagai fungsi ruang dan waktu.Disiplini ini memiliki beberapa subdisiplin
termasuk aerodinamika (penelitian gas) dan hidrodinamika (penelitian cairan).Dinamika
fluida memliki aplikasi yang luas. Contohnya, digunakan dalam menghitung gaya dan
moment pada pesawat, mass flow rate dari petroleum dalam jalur pipa, dan perkiraan pola
cuaca, dan bahkan teknik lalu lintas, di mana lalu lintas diperlakukan sebagai fluid yang
berkelanjutan. Dinamika fluida menawarkan struktur matematika yang membawahi disiplin
praktis tersebut yang juga seringkali memerlukan hukum empirik dan semi-empirik,
diturunkan dari pengukuran arus, untuk menyelesaikan masalah praktikal(Lewis, 1987).
Sebelum melangkah lebih jauh, alangkah baiknya jika kita mengenali cirri-ciri umum
lainnya dari aliran fluida.
1. Aliran fluida bisa berupa aliran tunak (steady) dan aliran tak tunak (nonsteady).
Aliran tunak jika kecepatan setiap partikel di suatu titik selalu sama. Katakanlah
partikel fluida mengalir melewati titik A dengan kecepatan tertentu, lalu partikel fluida
tersebut mengalir dengan kecepatan tertentu di titik B. nah, ketika partikel fluida lainnya
yang nyusul dari belakang melewati titik A,kecepatan alirannya sama dengan partikel
fluida yang bergerak mendahului mereka. Hal ini terjadi apabila laju aliran fluida rendah
II-8
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
alias partikel fluida tidak kebut kebutan.Contohnya adalah air yang mengalir dengan
tenang.Aliran tak tunak berlawanandengan aliran tunak. Jadi kecepatan partikel fluida di
suatu titik yang sama selalu berubah. Kecepatan partikel fluida yang awal berbeda dengan
kecepatan partikel fluida yang akhir.
2. Aliran fluida bisa berupa aliran termampatkan (compressible) dan aliran tidak termapatkan
(incompressible).
Jika fluida yang mengalir mengalami perubahan volume (atau massa jenis) ketika
fluida tersebut ditekan, maka aliran fluida itu disebut aliran termapatkan. Sebaliknya
apabila jika fluida yang mengalir tidak mengalami perubahan volum (atau massa jenis)
ketika ditekan, maka aliran fluida tersebut dikatakan tak termampatkan. Kebanyakan zat
cair yang mengalir bersifat taktermampatkan.
3. Aliran fluida bisa berupa aliran berolak (rotational) dan aliran tak berolak (irrotational).
Untuk memahaminya dengan mudah, kita bisa membayangkansebuah kincir mainan
yang dibuang ke dalam air yang mengalir.Jika kincir itu bergerak tapi tidak berputar, maka
gerakannya adalah tak berolak.Sebaliknya jika bergerak sambil berputar maka gerakannya
kita sebut berolak. Contoh lain adalah pusaran air.
4. Aliran fluida bisa berupa aliran kental (viscous) dan aliran tak kental (non viscous).
Kekentalan dalam fluida itu mirip seperti gesekan pada benda padat. Makin kental
fluida, gesekan antara partikel fluida makin besar. Mengenai viskositas alias kekentalan
.fluida yang tunak, takkental, taktemampatkan dan takberolak.
(White, M.Frank, 1988)
Aliran Fluida Dapat Diakategorikan Menjadi :
a. Aliran Laminar Turbulen,dan Transisi
Aliran dengan fluida yang bergerak dalam lapisan-lapisan, atau lamina-lamina dengan
satu lapisan meluncur secara lancar.Dalam aliran laminar ini viskositas berfungsi untuk
meredam kecendrungan terjadinya gerakan relatif antara lapisan. Sehingga aliran laminar
memenuhi hukum viskositas Newton yaitu:
1. Aliran turbulen:
Aliran dimana pergerakan dari partikel-partikel fluida sangat tidak menentu karena
mengalami percampuran serta putaran partikel antar lapisan, yang mengakibatkan
saling tukar momentum dari satu bagian fluida kebagian fluida yang lain dalam skala
yang besar. Dalam keadaan aliran turbulen maka turbulensi yang terjadi
membangkitkan tegangan geser yang merata diseluruh fluida sehingga menghasilkan
kerugian-kerugian aliran.
II-9
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
2. Aliran transisi
Aliran transisi merupakan aliran peralihan dari aliran laminar ke
aliranturbulen.Perbandingan yang disebabkan oleh gaya inersia,garfitasi,dan
kekentalan dikenal sebagai bilangan Reinolds (Re). Dalam hal ini,jika nilai Re aliran
akan meluncur di atas lapisan lain yang dikenal sebagai aliran laminar,sedangkan
aliran-aliran tidak terdapat pada garis edar tertentu inilah yang disebut dengan aliran
Turbulen.
b. Aliran mantap (steady flow) dan tak mantap (unsteady flow). Aliran mantap (steady flow)
Aliran mantap terjadi jika variabel dari aliran (seperti kecepatanV, tekanan p, rapat massa
r, tampang aliranA, debit Q, dsb) disembarang titik pada zat cair tidak berubah dengan
waktu. Aliran tak mantap (unsteady flow) terjadi jika variabel aliran pada setiaP titik
berubah dengan waktu. Aliran fluida tunak (stedy) dan tak tunak (non-stedy,bergantung
waktu). Pada aliran tunak parameter-parameter aliran dan bersifat tetap dan tak bergantung
waktu jadi hanya bergantung posisi saja. Sedangkan pada aliran tak tunak baik r maupun
secara umum bergantung pada parameter waktu t dan posisi (X,Y,Z).
c. Aliran Seragam dan Tak Seragam
Aliran seragam dan tak seragam. Aliran disebut seragam (uniform flow)apabila tidak ada
perubahan besar dan arah dari kecepatan dari satu titik ke titik yang lain d sepanjang aliran.
Aliran seragam merupakan aliran yang tidak berubah berubah menurut menurut tempat
tempat. Konsep Konsep aliran aliran seragam dan aliran kritis sangat diperlukan dalam
peninjauan aliran berubah dengan cepat atau berubah lambat laun. Perhitungan kedalaman
kritis dan kedalaman normal sangat penting untuk menentukan
perubahan permukaan aliran akibat gangguan pada aliran.
d. Aliran Invisid dan Viskositas
Aliran Invisid yaitu suatu fluida yang diasumsikan mempunyai viskositas nol. Jika
viskositas nol maka kondiuktivitas thermal fluida tersebut juga nol dan tidak akan terjadi
perpindahan kalor kecuali dengan cara radiasi. Dalam prakteknya, fluida inviscid tidak ada,
karena pada setiap fluida timbul tegangan geser apabila padanya dikenakan juga suatu laju
perpindahan regangan.Aliran Viskos adalah aliran yang memperhitungkan
kekentalan(Viskositas) zat cair rill.Aliran kental (viscous) dan tak kental (non viscous )
Suatu aliran dikatakan kental bila ketika terjadi gerak relatif antar berbagai lapisan (layer)
yang bergerak sejajar,terjadi gesekan internal sehingga terjadi desipasi energi.Bila gesekan
internal ini tak terjadi maka aliran tersebut sebagai aliran tak ke internal in dinyatakan
II-10
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
dalam parameter viskositas. Pada aliran tunak,didalam aliran didapat garis-garis alir atau
garis arus yang disebut streamline. Partkel-partikel digaris arus ini bergerak mengikuti
garis arus tersebut.Kecepatan digaris yang sama berbeda-beda, bergantung pada
penampang lintang tempat tersebut tetapi semua partikel atau molekul yang lewat dititk
yang sama kecepatannya sama(tidak bergantung waktu, hanya bergantung tempat).
e. Aliran 1Dimensi,2Dimensi,dan 3Dimensi
Aliran 1 Dimensi kecepatannya di setiap titik pada tampang lintang mempunyai besar dan
arah yang sama.Aliran satu dimensi jika parameter aliran (seperti kecepatan, tekanan) pada
suatu saat tertentu dalam waktu hanya bervariasi dalam arah aliran dan tidak di seluruh
penampang.Dalam hal ini parameter berbeda dalam waktu tetapi masih belum di seluruh
penampang. Contoh-dimensi aliran satu adalah aliran dalam pipa.Perhatikan bahwa karena
aliran harus nol pada dinding pipa - namun non-nol di tengah - ada perbedaan parameter
diseluruh penampang.Hal ini harus diperlakukan sebagai aliran duadimensi.Aliran 2
Dimensi (2D) semua partikel dianggap mengalir dalam bidang sepanjang aliran,sehingga
tidak ada aliran tegak lurus pada bidang tersebut.Aliran dua dimensi jika dapat
diasumsikan bahwa parameter aliran bervariasi dalam arah aliran dan dalam satu arah di
sudut kanan ke arah ini. Arus dalam aliran dua dimensi melengkung garis pada pesawat
dan adalah sama pada semua pesawat paralel. Contohnya adalah aliran atas musuh
bendung arus yang khas dapat dilihat pada gambar di bawah ini.. Selama sebagian dari
panjang bendung aliran adalah sama - hanya pada kedua ujung apakah itu berubah
sedikit.Di sini faktor koreksi dapat diterapkan.Aliran tiga dimensi (3D) komponen
kecepatan ditinjau pada koordinat ruang X,Y,Z yaitu u,v,w.
f. Aliran Kompresibel dan Tak Kompresibel
Aliran kompresibel (termampatkan) tak kompresibel (tak termampatkan) Bila kerapatan
massa fluida berubah terhadap perubahan tekanan fluida maka dikatakan aliran bersifat
kompresibel,sedang bila praktis tak berubah terhadap perubahan tekanan yang ada dalam
sistem,maka aliran itu dikatakan bersifat tak kompresibel. Zat cair umumnya dapat
dianggap mengalir secara tak kompresibel sedang gas secara umum dipandang mengalir
secara kompresibel.Walaupu kasus-kasus tertentu mungkin aliran gas dapat pula dipandang
sebagai tak kompresibel,yaitu bila perubahan kerapatan massa dalam sistem yang ditinjau
praktis dapat diabaikan.
(White, M.Frank, 1988).
II-11
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Faktor- Faktor 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
e. 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.
f. Berat molekul
Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak.
g. Kekuatan antar molekul
Viskositas air naik denghan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan gugus OH
pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama.
(Dudgale, 1986)
Untuk dua cairan yang berbeda dengan pengukuran alat yang sama berlaku. Jadi bila
dan cairan pembanding diketahui, maka dengan mengukur waktu yang diperlukan untuk
mengalir kedua cairan melalui alat yang sama dapat ditentukan cairan yang sudah diketahui
rapatannya (Sarojo, 2009).
Perbedaan nilai viskositas menengah dan region periperal ini menunjukkan parameter
nilai K. Ketika k > 1 maka nilai viskositas lebih dari menengah, k=1 viskositasnya sama
dalam keadaan apapun, k < 1 viskositasnya ditengah region.Tujuan dari hubungan momentum
memberikan informasi kinetik dalam viskositas (Sarojo, 2009).
II-12
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
h = A e-E/RT
Dimana viskositas T adalah temperatur dalam satuan international kelvin. Viskositas
menjelaskan ketahanan internal fluida untuk mengalir dan mungkin dapat dipikirkan sebagai
pengukuran dari pergeseran fluida (Sarojo, 2009).
Viskositas cairan adalah fungsi dari ukuran dan permukaan molekul, gaya tarik
menarik antar molekul dan struktur cairan. Tiap molekul dalam cairan dianggap dalam
kedudukan setimbang, maka sebelum sesuatu lapisan melewati lapisan lainnya diperlukan
energy tertentu. Sesuai hokum distribusi Maxwell-Boltzmann, jumlah molekul yang memiliki
energy yang diperlukan untuk mengalir, dihubungkan oleh factor e-E/RT
dan viskositas
sebanding dengan e-E/RT
. Secara kuantitatif pengaruh suhu terhadap viskositas dinyatakan
dengan persamaan empirik,
A merupakan tetapan yang sangat tergantung pada massa molekul relatif dan volume
molar cairan dan E adalah energi ambang per mol yang diperlukan untuk proses awal aliran
(Sarojo, 2009).
Cara menentukan viskositas suatu zat menggunakan alat yang dinamakan viskometer.
Viskometer adalah suatu cara untuk menyatakan berapa daya tahan dari aliran yang diberikan
oleh suatu cairan. Kebanyakan viscometer mengukur kecepatan dari suatu cairan mengalir
melalui pipa gelas (gelas kapiler), bila cairan itu mengalir cepat maka viskositas cairan itu
rendah (misalnya cair) dan bila cairan itu mengalir lambat maka dikatakan viskositasnya
tinggi (misalnya madu). Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang
melalui tabung berbentuk silinder. Ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan
dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas(Sarojo, 2009).
Ada beberapa tipe viskometer yang biasa digunakan antara lain :
A. Viskometer kapiler / Ostwald
Gambar II.2 Viskometer Kapiler/Ostwald
Cara penggunaannya: Jika air dipakai sebagai pembanding, mula-mula air dimasukkan
melalui tabung A kemudian dihisap agar masuk ke tabung B tepat sampai batas a kemudian
dilepaskan dan siapkan stopwatch sebagai pengukur waktu. Umpamanya waktu yang
II-13
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
diperlukan air untuk bergerak dari permukaan a sampai b sama dengan t1, setelah itu
percobaan diganti dengan zat cair lain dengan cara yang sama seperti gambar di bawah
(Moechtar, 1990).
Cara pengukurannya antara lain:
1. Siapkan serum 5 cc.
2. Panaskan/taruh viskometer ostwald dengan waterbath sampai mencapai suhu 37C.
3. Pipet serum 5 ml, masukkan dalam viskometer ostwald dan diamkan beberapa saat.
4. Lalu masukkan dengan aspirator, sehingga cairan menuju garis atas.
5. Setelah mencapai atas, hidupkan stopwatch dan hitung hingga cairan menuju
garis bawah.
(Moechtar, 1990)
B. Viskometer Hoppler
Gambar II.3 Viskometer Hoppler
Berdasarkan hukum Stokes pada kecepatan bola maksimum, terjadi keseimbangan
sehingga gaya gesek = gaya berat - gaya archimides. Prinsip kerjanya adalah
menggelindingkan bola (yang terbuat dari kaca) melalui tabung gelas yang berisi zat cair
yang diselidiki. Kecepatan jatuhnya bola merupakan fungsi dari harga resiprok sampel
(Moechtar, 1990).
C. Viskometer Cup dan Bop
Gambar II.4 Viskometer Cup dan Bop
Prinsip kerjanya sample digeser dalam ruangan antaradinding luar dari bob dan dinding
dalam dari cup dimana bob masuk persis ditengah-tengah.
II-14
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Kelemahan viscometer ini adalah terjadinya aliran sumbat yang disebabkan geseran yang
tinggi di sepanjangkeliling bagian tube sehingga menyebabkan penurunan konsentrasi.
Penurunan konsentras ini menyebabkab bagian tengah zat yang ditekan keluar memadat.
Hal ini disebut aliran sumbat (Moechtar, 1990).
D. Viskometer Cone dan Plate
Gambar II.5Viskometer Cone dan Plate
Cara pemakaiannya adalah sampel ditempatkan ditengah-tengah papan, kemudian
dinaikkan hingga posisi di bawah kerucut. Kerucut digerakkan oleh motor dengan
bermacam kecepatan dan sampelnya digeser di dalam ruang semitransparan yang diam
dan kemudian kerucut yang berputar (Moechtar, 1990).
Nilai viskositas dinyatakan dalam viskositas spesifik, kinematik dan intrinsik.
Viskositas spesifik ditentukan dengan membandingkan secara langsung kecepatan aliran suatu
larutan dengan pelarutnya. Viskositas kinematik diperoleh dengan memperhitungkan densitas
larutan. Baik viskositas spesifik maupun kinematik dipengaruhi oleh konsentrasi larutan.
Pengukuran viskositas dilakukan dengan menggunakan viskometer yang termasuk jenis
viskometer kapiler. Untuk penentuan viskometer larutan polimer, viskometer kapiler yang
paling tepat adalah viskometer Ubbelohde (Bird,T. 1993).
Viskositas cairan juga dapat ditentukan berdasarkan jatuhnya benda melalui medium
zat cair, yaitu berdasarkan hukum Stokes. Dimana benda bulat dengan radius r dan rapat d,
yang jatuh karena gaya gravitasi melalui fluida dengan rapat dm/db, akan dipengaruhi oleh
gaya gravitasi sebesar :
Perbedaan antara viskositas cairan dengan viskositas gas adalah sebagai berikut :
Tabel II.1 Tabel Perbedaan Viskositas cairan dan Viskositas gas
Jenis Perbedaan Viskositas Cairan Viskositas Gas
Gaya gesek
Lebih besar
untuk mengalir
Lebih kecil dibanding
viskositas cairan
F1 = 4/3 r3 ( d-dm ) g
II-15
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Koefisien viskositas Lebih besar Lebih kecil
Temperatur
Temperatur naik,
viskositas turun
Temperatur naik,
viskositas naik
Tekanan
Tekanan naik,
viskositas naik Tidak tergantung tekanan
(Anonym, 2011)
Pengaruh Temperatur Pada Viskositas Koefisien viskositas berubah-ubah dengan
berubahnya temperatur, dan hubungannya adalah :
dimana A dan B adalah konstanta yang tergantung pada cairan. Persamaan di atas dapat
ditulis sebagai :
(Sukardjo, 1997).
Satuan Viskositas Untuk mengukur besar viskositas diperlukan satuan ukuran. Dalam
sistem standar internasioanal satuan viskositas ditetapkan sebagai viskositas kinematik
(kinematic viscosity) dengan satuan ukuran mm2/s atau cm
2/s.
1 cm2/s = 100 mm
2/s. cm
2/s juga diberi nama Stokes (St) berasal dari nama Sir Gabriel Stokes
(1819-1903) dan mm2/s disebut centi-Stoke ( cSt). Jadi 1 St = 100 cSt
Disamping satuan tersebut di atas terdapat satuan yang lain yang juga digunakan dalam
sistem hidrolik yaitu :
Redwood 1; satuan viskositas diukur dalam sekon dengan simbol ( R1 ).
Saybolt Universal; satuan viskositas juga diukur dalam sekon dan dengan simbol (SU).
Engler; satuan viskositas diukur dengan derajat engler ( 0E )
Untuk cairan hidrolik dengan viskositas tinggi dapat digunakan faktor berikut:
R1 = 4,10 VK
SU = 4,635 VK
E = 0,132 VK.
Dalam standar ISO viskositas cairan hidrolik diklasifikasikan menjadi beberapa viscosity
grade dan nomor gradenya diambil kira-kira pertengahan antara viskositas min ke viskositas
maksimum.
(Bird,T. 1993).
log = A + B/T ( a )
= Aeksp ( -Evis/RT )
II-16
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Adapun bahan yang dibuat untuk mengetahui harga viskositas yaitu :
1. Susu Kental Manis (Frisian Flag)
Gambar II.6 Susu Kental Manis
Susu kental, atau lebih umum susu kental manis, adalah susu
sapi yang airnya dihilangkan dan ditambahkan gula, sehingga menghasilkan susu yang
sangat manis rasanya dan dapat bertahan selama satu tahun bila tidak dibuka. Susu kental
manis sering ditambahkan pada hidangan penutup, seperti kue atau minumanes. Di Rusia,
susu kental manis dikenal sebagai "c" (sguschyonka)(Frisianflag, 2002).
Susu kental manis ini sangat tidak cocok untuk bayi atau anak-anak karena susu jenis
ini bukanlah susu jenis gizi seimbang, terlalu banyak mengandung kalori daripada zat
gizinya. Susu jenis ini lebih tepat dikonsumsi sebagai penambah cita rasa dari suatu
makanan atau minuman(Frisianflag, 2002).
Karakteristik Susu, Sifat Pembentukan KremBila susu dibiarkan dalam gelas beberapa
waktu, terlihat selapis krem di permukaan susu karena butir-butir lemak mengapung di
atas. Kecepatan mengapung krem diatas permukaan dipengaruhioleh tiga faktor yaitu :
a. Jumlah lemak
b. Ukuran atau diameter butir-butir lemak
c. Suhu atau pemanasan, lapisan krem maksimalpada suhu 4oC.
Karakteristik Susu Kental Manis
a. Berat Jenis Susu
Berat jenissusu normal antara 1,027 1,034 pada suhu 20 derajat celcius.
Kenaikan Bj ini terutama terjadi karena pembebasan gas CO2 dan N2 yang terdapat
dalam susu segar sebanyak 4-5%.
b. pH Susu
II-17
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
pH susu sekitar 6,5-6,7 (sedikit asam)
c. Titik Beku Susu
Susu membeku pada suhu -55 derajat celcius sampai 0,61 derajat celcius. Titik
beku susu dipengaruhi oleh zat-zat terlarut di dalamnya termasuk laktosa dan flourida.
d. Titik Didih Susu
Titik didih susu 100,11oC . Pemansan yang terlalu lama akan menyebabkan warna
menjadi coklat dan rasa berubah proses pasturisasi:
e. Viskositas atau Kekentalan
Susu lebih kental dari air karena mengandung protein dan lemak.
Viskositas air sebesar 1.005 sentipiose pada suhu 20oC (68oF)
Viskositas susu 1,5-1,7 kali viskositas air.
Temperatur juga mempengaruhi kekentalan susu sehingga susu yang dingin
lebihkental bila dibandingkan dengan susu yang baru diperah.
(Frisianflag, 2002).
2. Soklin Pewangi (Molto)
Gambar II.7Soklin Pewangi (Molto)
Molto Ultra adalah produk keluaran dari PT. Unilever yang diluncurkan pada tahun
2007 hingga sekarang. Produk ini merupakan produk unggulan dalam hal pewangi pakaian
dan merupakan brand leader dalam kelasnya, ini terbukti karena molto memenangkan
ISCA (Indonesia Customer Satisfaction Award)(Unilever, 2009).
Molto Ultra sendiri mengusung teknologi baru yaitu sebagai bahan penghilang busa
seketika hanya setu kali bilas, bahan penghilang detergen yang dapat menghilangkan
residu detergen dari pakaian serta anti redeposisi yang mencegah kotoran menempel
kembali ke pakaian/ Sehingga dapat menghemat penggunaan air bersih yang ada (Unilever,
2009).
II-18
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
3. Obat Batuk (Komix)
Gambar II.8Obat Batuk (Komix)
Komix diluncurkan B7 pada tahun 1990 sebagai sirup obat batuk dengan rasa
Peppermint. Nama Komix berasal dari padanan kata cough (batuk) dan mixture
(campuran), yang menunjukkan arti campuran atau formula pereda batuk(Bintang7, 2001).
Produk Komix dirancang berdasarkan manfaat fungsional, manfaat emosional dan
harga yang lebih murah. Berdasarkan kriteria itu, B7 memilih unique selling
proposition (USP) berupa kemasan sachet yang praktis dan mudah dibawa kemana-mana
sebagai reason to buy bagi konsumen pada saat melakukan penetrasi pasar. Konsep
tersebut kemudian dituangkan dalam strategi STP (Segmentasi, Targeting dan Positioning)
Komix menjadi obat batuk untuk kalangan massal, berbentuk sirup dalam kemasan
sachet(Bintang7, 2001).
II-19
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
III-1
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
III.1 Variabel Percobaan
Variabel Bebas :
Bahan: Aquadest, Krimer (Frisian Flag), Obat Batuk (Komix), Pewangi Pakaian
(Molto)
Suhu: 40 oC, 50
oC, dan 60
oC
Variabel Kontrol : Volume
Variabel Terikat : Waktu, Viskositas, dan Densitas
III.2 Bahan yang Digunakan
1. Aquadest
2. Krimer (Frisian Flag)
3. Obat Batuk (Komix)
4. Pewangi Pakaian (Molto)
III.3 Alat yang Digunakan
1. Beaker Glass
2. Erlenmayer
3. Gelas ukur
4. Pemanas Elektrik
5. Piknometer
6. Pipet tetes
7. Stopwatch
8. Termometer
9. Timbangan Elektrik
10. Viskometer Ostwald
III-2
BabIII Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
III.4 Prosedur Percobaan
III.4.1 Prosedur Menghitung Harga Viskositas Cairan
1. Memasukkanaquadest ke dalam viskometer Ostwald yang diletakkan dalam
water bath dan mengkondisikan cairan pada variabel suhu 40oC.
2. Menyedotaquadest sehingga melewati batas atas pada viskometer Ostwald.
3. Membiarkan aquadest mengalir ke bawah hingga tepat pada batas atas.
4. Mencatat waktu yang diperlukan larutan untuk mengalir dari batas atas ke
batas bawah viskometer Ostwald dengan menggunakan stopwatch.
5. Mengulangi tahap 1-5 dengan mengganti variabel suhu 50oC dan 60oC.
6. Mengulangi langkah 1-4 dengan mengganti aquadestdengan krimer (Frisisan
flag), obat batuk (Komix), dan pewangi pakaian (Molto).
III.4.2 Prosedur Menghitung Harga Densitas Cairan
1. Mengkondisikan cairan pada suhu 40oC.
2. Menimbang massa piknometer 5 ml kosong menggunakan timbangan analit.
3. Mengukur aquadestsebanyak 5 ml dengan menggunakan gelas ukur
4. Memasukkan aquadest yang telah diukur ke dalam piknometer.
5. Menimbang massa total piknometer kosong dan aquadest.
6. Mencari massa cairan dengan cara mencari selisih massa antara massa total
dan massa piknometer kosong.
7. Mencari densitas aquadestdengan cara membagi massa aquadestdengan
volume larutan pada piknometer.
8. Mengulangi tahap 1-8 dengan mengganti variabel suhu 50oC dan 60oC.
9. Mengulangi langkah 1-7 dengan mengganti aquadest dengan krimer (Frisian
flag), obat batuk (Komix) dan pewangi pakaian (Molto).
III-3
BabIII Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
III.5 Diagram Alir Percobaan
III.5.1 Diagram Alir Menghitung Harga Viskositas Cairan
Mulai
Memasukkanaquadest ke dalam viskometer Ostwald yang diletakkan dalam water
bath dan mengkondisikan cairan pada variabel suhu 40oC
Membiarkan aquadest mengalir ke bawah hingga tepat pada batas atas
Mencatat waktu yang diperlukan larutan untuk mengalir dari batas atas ke batas
bawah viskometer Ostwald dengan menggunakan stopwatch
Mengulangi tahap 1-5 dengan mengganti variabel suhu 50oC dan 60
oC
Menyedot aquadest sehingga melewati batas atas pada viskometer Ostwald.
Selesai
Mengulangi langkah 1-4 dengan mengganti aquadestdengan krimer (Frisisan
Flag), obat batuk (Komix), dan pewangi pakaian (Molto).
III-4
BabIII Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
III.5.2 Diagram Alir Menghitung Harga Densitas Cairan
Mulai
Mengkondisikan cairan pada suhu 40oC.
Mengukur aquadest sebanyak 5 ml dengan menggunakan gelas ukur.
Memasukkan aquadestyang telah diukur ke dalam piknometer.
Menimbang massa total piknometer dan aquadest
Menimbang massa piknometer kosong menggunakan timbangan analit.
Selesai
Mencari massa cairan dengan cara mencari selisih massa antara massa total dan
massa piknometer kosong.
Mencari densitas aquadest dengan cara membagi massa aquadest dengan volume
larutan pada piknometer.
Mengulangi tahap 1-8 dengan mengganti variabel suhu 50oC dan 60
oC.
Mengulangi langkah 1-7 dengan mengganti aquadest dengan krimer (Frisian
flag), obat batuk (Komix), dan pewangi pakaian (Molto).
III-5
BabIII Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
III.6 Gambar Alat Percobaan
Beaker Glass
Erlenmeyer
Gelas Ukur
Pemanas Elektrik
Piknometer
Pipet Tetes
Stopwatch
Termometer
Timbangan Elektrik
Viskometer Ostwald
IV-1
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Percobaan
Dari percobaan, dapat diperoleh data sebagai berikut :
Tabel IV.1.1 Hasil Percobaan Viskositas
Variabel Suhu
( oC )
Waktu (t)
(s)
Waktu (t)
(s)
Waktu rata-rata(t)
(s)
Krimer (Frisian
Flag)
40 476 268 372
50 151 177 164
60 127 148 137,5
Obat Batuk
(Komix)
40 7 6,39 6,7
50 6,08 5,93 6,005
60 5,38 4,94 5,16
Pewangi
Pakaian (Molto)
40 121 128 124,5
50 101 83 92
60 451 490 470,5
Aquadest 40 1,27 1,53 1,4
50 1,19 1,18 1,185
60 0,54 0,91 0,725
Tabel IV.1.2Perhitungan Densitas Cairan
Variabel
Massa
Piknometer
( gram)
Suhu
(oC )
Massa Pikno dan
Variabel
( gram )
Volume
( ml )
Densitas
( gr /ml )
Krimer
(Frisian
Flag)
6
40 12,5 5 1,3
50 12 5 1,2
60 11,5 5 1,1
Obat Batuk
(Komix) 6
40 12 5 1,2
50 11,5 5 1,1
60 11,5 5 1,1
Pewangi 6 40 11 5 1
IV-2
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program StudiD3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Pakaian
(Molto)
50 11 5 1
60 10,5 5 0,9
Aquadest 6 40 144,5 100 0,99
50 143,5 100 0,98
60 142,5 100 0,97
Tabel IV.1.3Perhitungan Viskositas Cairan
Variabel Suhu
( oC )
Waktu (
s )
Volume
( ml )
R
(cm)
L
(cm)
P
(dyne/cm)
Viskositas (
cp )
Krimer
(Frisian
Flag)
40 372 5 0,3 3 1013253,93 79.890,41
50 164 5 0,3 3 1013253,93 31.120,5
60 137,5 5 0,3 3 1013253,93 26.091,89
Obat Batuk
(Komix)
40 6,7 5 0,3 3 1013253,93 1.271,39
50 6,005 5 0,3 3 1013253,93 1.139,5
60 5,16 5 0,3 3 1013253,93 979,16
Pewangi
Pakaian
(Molto)
40 124,5 5 0,3 3 1013253,93 23.625,02
50 92 5 0,3 3 1013253,93 17.457,84
60 470,5 5 0,3 3 1013253,93 89.281,69
Aquadest
40 1,4 100 0,3 3 1013253,93 15,033
50 1,185 100 0,3 3 1013253,93 12,725
60 0,725 100 0,3 3 1013253,93 7,785
IV.2 Pembahasan
Percobaan Viskositas atau kekentalan ini bertujuanuntuk mengetahui harga
koefisien viskositas dari aquadest,krimer (Frisian Flag), obat batuk (Komix), dan
pewangipakaian (Molto)dengan variabel suhu yang telah ditentukan yaitu sebesar 40oC,
50oC, dan 60
oC. Selain itu percobaan inijuga bertujuan untuk menghitung nilai densitas
dari aquadest, krimer (Frisian Flag), obat batuk (Komix), dan pewangi pakaian (Molto)
dengan variabel suhu sebesar 40oC, 50
oC, dan 60
oC. Sehingga dari percobaan ini akan
didapatkan hubungan antara suhu dengan viskositas dan densitas zat cair.
IV-3
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program StudiD3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Grafik IV.2.1Hubungan antara Suhu dengan Densitas Krimer (Frisian Flag)
Berdasarkan grafik IV.2.1dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu
dengandensitas krimerdiperoleh data pada saat suhu 40C densitasnya sebesar1,3g/ml,
suhu 50C densitasnya sebesar 1,2g/ml, dan pada saat suhu 60C densitasnya sebesar
1,1 gr/ml.Dari data tersebut dapat dilihat bahwa semakin tinggi suhu maka densitasnya
relatif semakin menurun.Hal ini dikarenakan pada saat suhu menigkat, molekul dalam
zat cair akan bergerak cepat dikarenakan tumbukan antar molekul, sehingga molekul
dalam zat cair menjadi merenggang dan massa jenis akan semakin kecil. Hal ini sesuai
dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin tinggi suhu maka, semakin rendah
densitasnya (Wikipedia, 2010).
1
1,05
1,1
1,15
1,2
1,25
1,3
1,35
40 50 60
Den
sita
s(
gr/
ml)
Suhu (oC)
Krimer
(Frisian
Flag)
IV-4
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program StudiD3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Grafik IV.2.2Hubungan antara Suhu dengan Densitas Obat Batuk (Komix)
Berdasarkan grafik IV.2.2dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu
dengandensitas obat batuk (Komix) diatas diperoleh data pada saat suhu 40C
densitasnya sebesar 1g/ml,pada saat suhu 50C densitasnya sebesar 1,1g/ml, dan pada
saat suhu 60C densitasnya sebesar 1,1g/ml. Dari data tersebut dapat dilihat bahwa
densitas mengalami perubahan hanya pada dari 40oC ke 50
oC atau 60
oC, sedangkan dari
50oC ke 60
oC tidak mengalami perubahan densitas. Hal ini tidak sesuai dengan literatur
yang menyatakan bahwa semakin tinggi suhu semakin rendah densitasnya(Wikipedia,
2010).
Ketidaksesuain ini diakibatkan karena kurang akuratnya dalam mengamatiserta
mengukur suhuobat batuk (Komix), juga diakibatkan oleh kurang telitinya dalam
menghitung massa obat batuk (Komix) dan massa piknometer sehingga dalam
menganalisis hasil praktikum, didapat hasil perhitungan densitas yang tidak sesuai
dengan literatur. Dalam percobaan ini digunakan neraca yang memiliki ketelitian
0,5gram, sehingga ketelitian yang dibutuhkan kurang.
1,04
1,06
1,08
1,1
1,12
1,14
1,16
1,18
1,2
1,22
40 50 60
Den
sita
s(g
/ml)
Suhu (C)
Obat Batuk(Komix)
IV-5
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program StudiD3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Grafik IV.2.3Hubungan antara Suhu dengan Densitas Pewangi Pakaian (Molto)
Berdasarkan grafik IV.2.3dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu dengan
densitas pewangi diperoleh datapada saat suhu 40C densitasnya sebesar 1g/ml, pada
suhu 50C densitasnya sebesar 1g/ml, dan pada saat suhu 60C densitasnya sebesar
0,9g/ml. Hasil ini memiliki kesamaan dengan obat batuk, dimana meski larutan tersebut
memiliki suhu yang berbeda namun menunjukan hasil densitas yang sama, meski grafik
memang menunjukan grafik turun. Dari percobaan yang dilakukan pada pewangi
pakaian (Molto) ini juga tidak sama dengan yang tertera pada literatur (Wikipedia, 2010)
Ketidaksesuain ini diakibatkan karena kurang akuratnya dalam mengamatiserta
mengukur suhupewangi pakaian (Molto) juga diakibatkan oleh kurang telitinya dalam
menghitung massa pewangi pakaian (Molto) dan massa piknometer sehingga dalam
menganalisis hasil praktikum, didapat hasil perhitungan densitas yang tidak sesuai
dengan literatur. Dalam percobaan ini digunakan neraca yang memiliki ketelitian
0,5gram, sehingga ketelitian yang dibutuhkan kurang.
0,84
0,86
0,88
0,9
0,92
0,94
0,96
0,98
1
1,02
40 50 60
Suhu (C)
Pewangi
Pakaian(Molto)
Den
sita
s( g
/ml)
IV-6
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program StudiD3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Grafik IV.2.4 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Aquadest
Berdasarkan grafik IV.2.4dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu dengan
densitas aquadest diperoleh data pada saat suhu 40C densitasnya sebesar 0,99 g/ml,
pada suhu 50 C densitasnya sebesar 0,98 g/ml, dan pada saat suhu 60C densitasnya
sebesar 0,97g/ml.Dari data tersebut dapat dilihat bahwa semakin tinggi suhu maka,
densitasnya relatif semakin menurun.Hal ini dikarenakan pada saat suhu meningkat,
molekul dalam zat cair akan bergerak cepat dikarenakan tumbukan antar molekul,
sehingga molekul dalam zat cair menjadi merenggang dan massa jenis akan semakin
kecil. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin tinggi suhu
maka, semakin rendah densitasnya (Wikipedia, 2010).
Tabel IV.2.4 Data Densitas Aquadest
Temperatur (C) Densitas (g/ml)
70 0,97954
65 0,98233
60 0,98498
55 0,98747
50 0,98982
45 0,99199
40 0,99400
35 0,99582
30 0,99744
0,96
0,965
0,97
0,975
0,98
0,985
0,99
0,995
40 50 60
Suhu (C)
Aquadest
Den
sita
s (g
r/m
l)
IV-7
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program StudiD3 Teknik Kimia
FTI-ITS
25 0,99884
(Korson & Drost-Hansen)
Berdasarkan literatur yang didapat dari data densitas pada suhu 40oC adalah 0,99400 gr/ml
sedangkan pada percobaan yang dilakukan densitas yang diperoleh adalah 0,99 gr/ml. Pada suhu 50oC
harga densitasnya adalah 0,98982 gr/ml sedangkan pada percobaan yang dilakukan densitas yang
diperoleh adalah 0,98 gr/ml. Pada suhu 60oC harga densitasnya adalah 0,98498 gr/mlsedangkan pada
percobaan yang dilakukan densitas yang diperoleh adalah 0,97 gr/ml. Dapat dilihat pada suhu 40oC
dan 50oC antara hasil densitas yang diperoleh dengan literatur sesuai, namun ketelitian yang diperoleh
dali hasil praktikum tidak sedetail.
Faktor yang memengaruhi terjadinya ketidaksesuaian pada tabel dengan hasil percobaan
diantaranya adalah ketelitian pada timbangan yang berada di laboratorium hanya 0,5gram sehingga
kurang detail untuk digunakan dalam menimbang. selanjutnya, faktor lain yang memengaruhi adalah
praktikan kurang teliti dalam menganalisis hasil densitas.
IV-8
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program StudiD3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Grafik IV.2.5Hubungan antara Suhu dengan Densitas Aquadest, Krimer (Frisian
Flag), Obat Batuk (Komix) dan Pewangi Pakaian (Molto) pada 40 oC, 50
oC, dan 60
oC
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, diperoleh empat grafik yang
menghubungkan antara suhu dengan densitas cairan. Dapat dilihat bahwa jika suhu
semakin tinggi maka densitasnya semakin rendah. Harga densitas yang didapatkan dari
tinggi ke rendah adalah krimer (Frisian Flag), obat batuk (Komix), pewangi pakaian
(Molto), dan aquadest. Dikarenakan oleh semakin rapat molekul zat yang dimiliki akan
mengakibatkan harga densitasnya tinggi. Hal ini dikarenakan pada saat suhu meningkat,
molekul dalam zat cair akan bergerak cepat dikarenakan tumbukan antar molekul,
sehingga molekul dalam zat cair menjadi merenggang dan massa jenis akan semakin
kecil.Artinya semakin tinggi suhu fluida zat cair, maka harga densitanya cenderung
semakin menurun. Oleh karena itu dapat dilihat bahwa suhu juga mempengaruhi
densitas suatu fluida zat cair. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa
perubahan suhu berpengaruh terhadap harga densitas suatu zat fluida (Wikipedia, 2010).
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
40 50 60
Den
sita
s (g
/ml)
Suhu (oC)
Krimer
Obat Batuk
Pewangi
Pakaian
Aquadest
(Frisian Flag)
(Komix)
(Molto)
IV-9
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program StudiD3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Grafik IV.2.6Hubungan Antara Suhu dengan Viskositas Krimer (Frisian Flag)
Berdasarkan grafik IV.2.6dapat dilihat bahwa hubungan suhu dengan
viskositas krimer (Frisian Flag), diperoleh data pada suhu 40 oC viskositasnya sebesar
79.890,41 cp, pada suhu 50oC viskositasnya sebesar 31.120,5 cp, dan pada saat suhu 60
oC viskositasnya sebesar 26.091,89 cp. Dari data tersebut dapat dilihat bahwa
percobaan telah sesuai dengan literatur dimana semakin tinggi suhu pada larutan maka
semakin kecil koefisen viskositas yang dimiliki(Wikipedia, 2010).
Namun terjadi ketidaksesuaian grafik yang memiliki selisih grafik yang
berbeda jauh antara selisih grafik dari 40oC ke 50
oC dengan 50
oC ke 60
oC ini
dikarenakan oleh kurang akuratnya dalam perhitungan tekanan krimer, kurang telitinya
dalam mengamati dan mengukur suhu krimer (Frisian Flag) serta dalam menghitung
waktu yang diperlukan aquadest untuk melewati batas atas dan bawah.
Dari analisis data diatas, dapat diketahui bahwa suhu mempengaruhi koefisien
viskositas zat cair, dimana semakin tinggi suhu larutan, maka koefisien viskositasnya
semakin menurun. Hal ini karena pada suhu tinggi, gerakan partikel-partikel cairan
semakin cepat dan kekentalannya pun semakin menurun sehingga viskositasnya
semakin menurun. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin
tinggi suhu larutan, maka koefisien viskositasnya semakin menurun (Wikipedia, 2010).
0,00
10.000,00
20.000,00
30.000,00
40.000,00
50.000,00
60.000,00
70.000,00
80.000,00
90.000,00
40 50 60
Vis
kosi
tas
(cp
)
Suhu (C)
Krimer
(Frisian Flag)
IV-10
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program StudiD3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Grafik IV.2.7Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Obat Batuk (Komix)
Berdasarkan grafik IV.2.7dapat dilihat bahwa hubungan suhu dengan viskosita
obat batuk (Komix), diperoleh data pada suhu 40 oC viskositasnya sebesar 1.271,39 cp,
pada suhu 50oC viskositasnya sebesar 1.139,5cp, dan pada saat suhu 60
oC viskositasnya
sebesar 979,16 cp. Dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi suhu maka semakin
rendah viskositasnya. Hal inisesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin
tinggi suhu semakin rendah viskositasnya(Wikipedia, 2010).
Grafik IV.2.8Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Pewangi Pakaian (Molto)
0,00
200,00
400,00
600,00
800,00
1.000,00
1.200,00
1.400,00
40 50 60
Vis
kosi
tas
(cp
)
Suhu (C)
Obat Batuk
(Komix)
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
40 50 60
Vis
kosi
tas
(cp
)
Suhu (C)
Pewangi Pakaian
(Molto)
IV-11
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program StudiD3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Berdasarkan grafik IV.2.8dapat dilihat bahwa hubungan suhu dengan viskositas
pewangi pakaian (Molto), diperoleh data pada suhu 40oC viskositasnya sebesar
23.625,02 cp, pada suhu 50oC viskositasnya sebesar 17.457,84cp, dan pada saat suhu 60
oC viskositasnya sebesar 89.281,69cp. Terjadi fluktuasi pada koefisien pewangi pakaian
(Molto) yang diukur, hal ini disebabkan karena kurang teliti dalam menghitung waktu
yang dibutuhkan larutan untuk mengalir dari batas atas hingga batas bawah. Pengukuran
tekanan yang rata dikira-kira 1 atm atau memakai tekanan dalam ruangan juga
mempengaruhi, karena biasanya jika dipanaskan maka tekanan dapat berubah. Sehingga
dalam perhitungan terdapat data yang kurang akurat dan menghasilkan data yang
dicantumkan diatas. Menguapnya air ketika pewangi dipanaskan juga menyebabkan
mengapa saat suhu tinggi nilai koefisien viskositas pewangi pakaian (Molto) tersebut
juga tinggi, karena pewangi tersebut kehilangan zat pelarut sehingga membuatnya
menjadi lebih kental(Wikipedia, 2010).
Grafik IV.2.9Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest
Berdasarkan grafik IV.2.9dapat dilihat bahwa hubungan suhu dengan
viskositas aquadest, diperoleh data pada suhu 40oC viskositasnya sebesar
15,03314193cp, pada suhu 50oC viskositasnya sebesar 12,72448085cp, dan pada saat
suhu 60 oC viskositasnya sebesar 7,785019927cp. Dari data tersebut diketahui bahwa
percobaan telah sesuai dengan literatur dimana semakin tinggi suhu pada larutan maka
semakin kecil koefisen viskositas yang dimiliki.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
40 50 60
Vis
kosi
tas
(cp
)
Suhu (0C)
Aquadest
IV-12
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program StudiD3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Tabel IV.2.5 Data ViskositasAquadest
Berdasarkan literatur yang didapat dari data viskositas pada suhu 40oC adalah
0,6510cp sedangkan pada percobaan yang dilakukan viskositas yang diperoleh adalah
15,033cp. Pada suhu 50oC harga viskositasnyaadalah 0,5456cp sedangkan pada percobaan yang
dilakukan vikositas yang diperoleh adalah 12,725cp. Pada suhu 60oC harga viskositasnyaadalah
0,4664cp sedangkan pada percobaan yang dilakukan viskositas yang diperoleh adalah 7,785cp.
Dari analisis data diatas, diketahui apat disimpulkan bahwa suhu mempengaruhi
koefisien viskositas zat cair, dimana semakin tinggi suhu larutan, maka koefisien
viskositasnya semakin menurun. Hal ini karena pada suhu tinggi, gerakan partikel-
partikel cairan semakin cepat dan kekentalannya pun semakin menurun sehingga
viskositasnya semakin menurun. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan
bahwa semakin tinggi suhu larutan, maka koefisien viskositasnya semakin menurun
(Wikipedia, 2010).
Faktor yang memengaruhi terjadinya ketidaksesuaian pada tabel dengan hasil
percobaan diantaranya adalah ketelitian pada timbangan yang berada di laboratorium hanya
0,5gram sehingga kurang detail untuk digunakan dalam menimbang. selanjutnya, faktor lain
yang memengaruhi adalah praktikan kurang teliti dalam menganalisis hasil viskositas.
Temperatur (C) Viskositas ( cp )
70 0.4045
65 0.4336
60 0.4664
55 0.5033
50 0.5456
45 0.5943
40 0.6510
35 0.7171
30 0,7945
25 0,8876
IV-13
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika
Program StudiD3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Grafik IV.2.10Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest, Krimer (Frisian Flag),
Obat Batuk (Komix) dan Pewangi Pakaian (Molto) pada 40oC, 50
oC, dan 60
oC
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, diperoleh empat grafik yang
menghubungkan antara suhu dengan viskositas larutan. Dari grafik tersebut diketahui
jika Harga viskositas yang didapatkan dari yang tinggi ke rendah, yaitu krimer (Frisian
Flag), pewangi pakaian (Molto), obat batuk (Komix), dan aquadest. Hal ini diakibatkan
oleh krimer (Frisian Flag) memiliki kerapatan zat antar molekul yang lebih tinggi
dibandingkan dengan aquadest sehingga membuat kekentalan (viskositas) dari krimer
(Frisian Flag) lebih tinggi dibandingkan dengan aquadest. Dikarenakan oleh semakin
rapat molekul zat yang dimiliki akan mengakibatkan harga viskositasnya tinggi.
Dari grafik ini, dapat diketahui jika suhu semakin tinggi maka viskositasnya
semakin rendah.Meski beberapa percobaan mengalami perbedaan pada literatur namun
dari grafik tersebut tetap dapat dilihatjikasemakin tinggi suhu fluida zat cair, maka
harga viskositasnya cenderung semakin menurun. Oleh karena itu dapat dilihat juga
bahwa suhu juga mempengaruhi viskositas suatu fluida zat cair. Hal ini sesuai dengan
literatur yang menyatakan bahwa perubahan suhu berpengaruh terhadap harga
viskositas suatu zat fluida (Wikipedia, 2010).
979
10979
20979
30979
40979
50979
60979
70979
80979
40 50 60
Vis
kosi
tas
(cp
)
Suhu (oC)
Krimer
Obat Batuk
Pewangi Pakaian
Aquadest
(Frisian Flag)
(Komix)
(Molto)
V-1
BAB V
KESIMPULAN
Dari percobaan di atas dapat disimpulkan bahwa :
1. Hasil dari percobaan viskositas didapatkan nilai densitas dari aquadest, krimer (Frisian
Flag), obat batuk (Komix) dan pewangi pakaian (Molto) pada suhu 40 o
C, 50 o
C, dan 60
oC. Pada suhu 40
oC aquadest diperoleh densitas sebesar 0,99 g/ml, pada suhu 50
oC
diperoleh densitas sebesar 0,98 g/ml dan pada suhu 60oC diperoleh densitas sebesar 0,97
g/ml. Pada suhu 40oC krimer (Frisian Flag) diperoleh densitas sebesar 1,3 g/ml, pada suhu
50oC diperoleh densitas sebesar 1,2 g/ml dan pada suhu 50
oC diperoleh densitas sebesar
1,1 g/ml . Pada suhu 40oC obat batuk (Komix) diperoleh densitas sebesar 1,2 g/ml, pada
suhu 50oC diperoleh densitas sebesar 1,1 g/ml dan pada suhu 60
oC diperoleh densitas
sebesar 1,1 g/ml. Sedangkan pada suhu 40oC pewangi pakaian (Molto) diperoleh densitas
sebesar 1 g/ml, pada suhu 35oC diperoleh densitas sebesar 1 g/ml, dan pada suhu 40
oC
diperoleh densitas sebesar 0,9 g/ml. Sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi
suhu suatu zat cair, maka harga viskositas akan semakin kecil. Begitupun sebaliknya jika
suhu semakin rendah maka harga viskositasnya akan semakin tinggi.
2. Hasil dari percobaanviskositasdengan variabel aquadest, krimer (Frisian Flag), obat batuk
(Komix) dan pewangi pakaian (Molto) pada suhu 40 o
C, 50 o
C, dan 60 o
C adalah pada
suhu 40oC aquadest memiliki viskositas sebesar 15,03314193cp, pada suhu 50
oC
diperoleh viskositas sebesar 12,72448085cp, dan pada suhu 60oC diperoleh viskositas
sebesar 7,785019927cp.Pada suhu 40oCkrimmer (Frisan Flag) memiliki viskositas sebesar
79.890,41 cp, pada suhu 50oC diperoleh viskositas sebesar 31.120,5 cp, dan pada suhu
60oC diperoleh viskositas sebesar 26.091,89 cp. Padasuhu 40
oC viskositas obat batuk
(Komix) sebesar 1.271,39 cp, pada suhu 50oC viskositasnya sebesar 1.139,5cp, dan pada
saat suhu 60oC viskositasnya sebesar 979,16 cp. Sedangkan padasuhu 40
oC pewangi
pakaian (Molto) sebesar 23.625,02 cp, pada suhu 50oC viskositasnya sebesar 17.457,84cp,
dan pada saat suhu 60 oC viskositasnya sebesar 89.281,69cp. Sehingga disimpulkan
bahwa semakin tinggi suhu suatu zat cair, maka harga densitas akan semakin kecil.
Begitupun sebaliknya jika suhu semakin rendah maka harga densitasnya akan semakin
tinggi.
3. Hubungan viskositas dengan densitas adalah sebanding. Jika harga viskositas naik maka
harga densitas pun akan naik. Begitupun sebaliknya jika harga viskositas turun maka
I-2
Bab V Kesimpulan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
harga densitas pun akan turun.
4. Harga densitas yang didapatkan dari tinggi ke rendah adalah krimer (Frisian Flag), obat
batuk (Komix), pewangi pakaian (Molto), dan aquadest. Dikarenakan oleh semakin rapat
molekul zat yang dimiliki akan mengakibatkan harga densitasnya tinggi. Karena nilai
densitas berbanding lurus dengan viskositas.
5. Harga viskositas yang didapatkan dari yang tinggi ke rendah, yaitu krimer (Frisian
Flag),pewangi pakaian (Molto), obat batuk (Komix), dan aquadest. Dikarenakan oleh
semakin rapat molekul zat yang dimiliki akan mengakibatkan harga viskositasnya tinggi.
6. Faktor yang mempengaruhi viskositas yaitu, tekanan, temperatur, kehadiran zat lain,
ukuran dan berat molekul, massa jenis, dan konsentrasi.
v
DAFTAR PUSTAKA
Sukardjo.2004.Kimia Fisika. Jakarta: RinekaCipta
Gina.2010.Viskositas Cairan.Diakses di (www.ginaangraeni10.wordpress.com) pada tanggal
26 oktober 2012
H.Maron,Samuel.dkk.1974.Fundamentals of Physical Chemistry.London: Collier macmillan
publishers
Weni.2011.Viskositas.Diakses di (www.wenimandasari.blogspot.com) pada tanggal 26
oktober 2012 Rao, RRdanFasad, KR. 2003. Effects of Velocity- Slip and Viscosity variation on Journal
Bearings.Vol 46. Hal 143-152. India
Rosiana, H. 2005. AnalisisViskositasSukardjo. 2003. Kimia Fisika. RinekaCipta.
Jakarta.
Sarojo, GanijantiAby. 2006. Seri FisikaDasarMekanika. SalembaTeknika. Jakarta.
Sudarjo, Randy. 2008. ModulPraktikumFisikaDasar I. UniversitasSriwijaya.Inderalaya.
viii
APPENDIKS
Menghitung waktu rata rata
Untuk menghitung waktu rata rata, dapat digunakan rumus : trata-rata = t1+t2
2
1. Krimer (Frisian Flag)
40 oC
trata-rata = t1+t2
2 =
467+268
2=372 s
50oC
trata-rata = t1+t2
2=
151 +177
2= 164 s
60 oC
trata-rata = t1+t2
2=
127 +148
2 = 137,5 s
2. Obat Batuk
40 oC
trata-rata = t1+t2
2=
7 +6,39
2 = 6,7 s
50oC
trata-rata = t1+t2
2=
6,08+5,93
2 = 6,005 s
60 oC
trata-rata = t1+t2
2=
5,38+4,94
2 = 5,16 s
3 Pewangi Pakaian
40 oC
trata-rata = t1+t2
2=
121+128
2 = 124,5 s
50oC
trata-rata = t1+t2
2=
101+83
2 = 92 s
60oC
trata-rata = t1+t2
2=
451 +491
2 = 47,5 s
ix
Perhitungan densitas
Untuk menghitung densitas, dapat digunakan rumus : = m
v
1. Krimer (Frisan Flag)
40 oC
= m
v=
6,5
5 = 1,3 g/ml
50oC
= m
v=
12
5 = 1,2 g/ml
60 oC
= m
v=
5,5
5 = 1,1 g/ml
2. ObatBatuk (Komix)
40 oC
= m
v=
6
10= 1,2gr/m
50oC
= m
v=
5.5
5= 1,1gr/ml
60oC
= m
v=
5,5
5= 1,1 g/ml
3. Pewangi Pakaian (Molto)
40 oC = m
v=
5
5=1 g/ml
50oC = m
v=
5
5=1 g/ml
60 oC = m
v=
4,5
5= 0,9 g/ml
4. Aquadest
40 oC = m
v=
99
100 = 0,99 g/ml
50oC = m
v=
98
100=0,98 g/ml
60 oC = m
v=
97
100= 0,97 g/ml
ix
Perhitungan Viskositas
Untuk menghitung densitas, dapat digunakan rumus : = PRt
8 LV
1. Krimer (Frisian Flag)
40 oC = = PRt
8 LV=
3,14 x 1013253,93 x0,34x 372
8 x 3 x 10 = 79890,41 cp
50oC = = PRt
8 LV=
3,14 x 1013253,93 x 0,34x 164
8 x 3 x 10 = 31.120,5 cp
60oC = = PRt
8 LV=
3,14 x 1013253,93 x 0,34x 137,5
8 x 3 x 10= 26.091,89cp
2. Obat Batuk (Komix)
40 oC = = PRt
8 LV=
3,14 1013253 ,93 0,346,7
8 3 10 = 1.271,39cp
50oC = = PRt
8 LV=
3,14 x 1013253,93 x0,34x 6,005
8 x 3 x 10= 1.139,5cp
60oC = = PRt
8 LV=
3,14 x 1013253,93 x 0,34x 5,16
8 x 3 x 10 = 979,16cp
3. Pewangi Pakaian (Molto)
40oC = = PRt
8 LV=
3,14 x 1013253,93 x 0,34x 124,5
8 x 3 x 10 = 23.625,02cp
50oC = = PRt
8 LV=
3,14 x 1013253,93 x 0,34x 92
8 x 3 x 10 = 17,457,84cp
60oC= = PRt
8 LV=
3,14 x 1013253,93 x 0,34x470,5
8 x 3 x 10 = 89.281,69 cp
4. Aquadest
40oC= = PRt8 LV
= 3,14 x 1013253,93 x 0,34x 1,4
8 x 3 x 10 = 15,0331cp
50oC = = PRt
8 LV=
3,14 x 1013253,93 x 0,34x 1,185
8 x 3 x 10 = 12,725cp
60oC = = PRt
8 LV=
3,14 x 1013253,93 x 0,34x 0,725
8 x 3 x 10 = 7,7850cp