Add me on Google+
Add me on Facebook

Penentuan Viskositas Cairan Dengan Alat Viskometer Oswald

Diposkan oleh Label: di
Viskositas adalah ketidak leluasaan aliran cairan dan gas yang disebabkan oleh gesekan antara bagian cairan tersebut. Dan menyebabkan / disebut juga kekentalan.
Viskometer adalah besarnya gaya persatuan luas ( dyne/cm ). Kecepatan yang diperlukan untuk mendapatkan beda sebesar 1cm/dt antara 2 lapisan sejajar yang berjarak 2cm.

Berikut adalah contoh dari bentuk viskometer oswald
Penentuan Viskositas Cairan Dengan Alat Viskometer Oswald

I. TUJUAN PERCOBAAN
  • Untuk menentukan viskositas berbagai cairan dengan Metode Oswald.
  • Mengetahui hubungan antara viskositas dengan fluiditas waktu alir dari cairan atau berbagai larutan.
  • Mengetahui hubungan antara koefisien viskositas, massa jenis, dan waktu antara suatu cairan tertentu dengan cairan pembandingnya.
  • Mengetahui dan memahami prinsip kerja dari percobaan viskositas berbagai larutan dengan metode Ostwald.

II. LANDASAN TEORI
Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliaran fluida yang merupakan gesekan antara molekul – molekul 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. Hubungan tersebut berlaku untuk fluida Newtonian, dimana perbandingan antara tegangan geser (s) dengan kecepatan geser (g) nya konstan. Parameter inilah yang disebut dengan viskositas. 
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 fluida setebal h, 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 atas dengan kecepatan konstan v, maka fluida dibawahnya akan membentuk suatu lapisan – lapisan yang saling bergeseran.Setiap lapisan tersebut akan memberikan tegangan geser (s) sebesar F/A yang seragam, dengan kecepatan lapisan fluida yang paling atas sebesar v dan kecepatan lapisan fluida paling bawah sama dengan nol. Maka kecepatan geser (g) pada lapisan fluida di suatu tempat pada jarak y dari bidang tetap, dengan tidak adanya tekanan fluida.
Konsep Viskositas


Fluida, baik zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat kekentalan yang berbeda. Viskositas alias 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.
Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air. Sebaliknya, fluida yang lebih kental lebih sulit mengalir, contohnya minyak goreng, oli, madu dkk. Hal ini bisa dibuktikan dengan menuangkan air dan minyak goreng di atas lantai yang permukaannya miring. Pasti air ngalir 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 ibu 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.
Perlu diketahui bahwa viskositas alias kekentalan cuma ada pada fluida riil (rill = nyata). Fluida riil/nyata tuh fluida yang kita temui dalam kehidupan sehari-hari, seperti air, sirup, oli, asap knalpot, dan lainnya. Fluida riil berbeda dengan fluida ideal. Fluida ideal sebenarnya tidak ada dalam kehidupan sehari-hari. Fluida ideal hanya model yang digunakan untuk membantu kita dalam menganalisis aliran fluida (fluida ideal ini yang kita pakai dalam pokok bahasan Fluida Dinamis). Mirip seperti kita menganggap benda sebagai benda tegar, padahal dalam kehidupan sehari-hari sebenarnya tidak ada benda yang benar-benar tegar/kaku. Tujuannya sama, biar analisis kita menjadi lebih sederhana.
Satuan Sistem Internasional (SI) untuk koofisien viskositas adalah Ns/m2 = Pa.s (pascal sekon). Satuan CGS (centimeter gram sekon) untuk si koofisien viskositas adalah dyn.s/cm2 = poise (P). Viskositas juga sering dinyatakan dalam sentipoise (cP). 1 cP = 1/100 P. Satuan poise digunakan untuk mengenang seorang Ilmuwan Perancis, almahrum Jean Louis Marie Poiseuille (baca : pwa-zoo-yuh).
1 poise = 1 dyn . s/cm2 = 10-1 N.s/m2
Setiap zat cair mempunyai karakteristik yang khas, berbeda satu zat cair dengan zat cair yang lain. Salah satunya adalah viskositas. Viskositas merupakan tahanan yang dilakukan oleh suatu lapisan fluida terhadap suatu lapisan lainnya. Sifat viskositas ini dimiliki oleh setiap fluida, gas, atau cairan.  Viskositas suatu cairan murni adalah indeks hambatan aliran cairan. Aliran cairan dapat dikelompokan menjadi dua yaitu aliran laminar dan aliran turbulen.  Aliran laminar menggambarkan laju aliran kecil melalui sebuah pipa dengan garis tengah kecil. Sedangkan aliran turbulen menggambarkan laju aliran yang besar dengan diameter pipa yang besar. Penggolongan ini berdasarkan bilangan Reynoldnya.
Viskositas menentukan kemudahan suatu molekul bergerak karena adanya gesekan antar lapisan material. Karenanya viskositas menunjukkan tingkat ketahanan suatu cairan untuk mengalir. Semakin besar viskositas maka aliran akan semakin lambat. Besarnya viskositas dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti temperatur, gaya tarik antar molekul dan ukuran serta jumlah molekul terlarut. Fluida, baik zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat kekentalan yang berbeda. 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.
Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air. Sebaliknya, fluida yang lebih kental lebih sulit mengalir, contohnya minyak goreng, oli, madu dll. Tingkat kekentalan fluida dinyatakan dengan koefisien viskositas (h). Kebalikan dari Koefisien viskositas disebut fluiditas, , yang merupakan ukuran kemudahan mengalir suatu fluida.
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,
h = A e-E/RT
A merupakan tetapan yang sangat tergantung pada massa molekul relative dan volume molar cairan dan E adalah energi ambang per mol yang diperlukan untuk proses awal aliran
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 :
F1 = 4/3 πr3 ( d-dm ) g

Prinsip Viscometer Oswald 


Viscometer Oswald untuk mengukur sampel yang encer atau kurang kental. Berdasarkan persamaan poisseulle, dengan membandingkan wakltu alir cairan sampel dan cairan pembanding menggunakan alat yang sama. 

 


III. ALAT DAN BAHAN
  • Alat Beserta Fungsinya
1.      Viscometer Oswald  >  untuk mengukur kekentalan cairan
2.      Labu ukur 100 ml      >  untuk pengenceran secara teliti
3.      Gelas pipa 250 ml    >  untuk tempat zat sementara
4.      Picnometer 10 ml     >  untuk mengukur densitas lar sampel
5.      Neraca analitik          >  untuk menimbang secara teliti
6.      Stopwatch                 >  untuk mengukur waktu dalam detik
7.      Thermometer             >  untuk mengukur suhu aquades
8.      Bola hisap                  >  untuk memipet
9.      Gelas ukur 10 ml       >  untuk mengukur larutan
    10.   Buret 50 ml                   >  untuk memipet larutan dengan teliti

IV. Prosedur Kerja
  1. Buat larutan gliserin 1M dalam labu ukur, serta encerkan cairan hingga konsentrasi yang di tentukan dan tempatkan pada masing-masing gelas piala.
  2. Masukkan 5 ml cairan ini ke dalam viskometer oswald.
  3. Uker waktu yang dibutuhkan masing-masing cairan.
  4. Lakukan beberapa kali percobaan.
  5. Tentukan massa jenis masing-masing cairan yang telah di buat dengan piknometer.
  6. Lakukan percobaan yang sama untuk cairan pembanding.
  7. Hitung viskositas masing-masing cairan.
V. Data dan Pengamatan 

 Data dan waktu pengukuran sampel gliserin.

   Perhitungan :






 VI. PEMBAHASAN


Untuk menentukan viscositas cairan dapat dilakukan dengan cara yang berbeda. Khusus pada percobaan kali ini menggunakan viscometer Oswald.  Suhu aquades 32 ºC. Sehingga didapatkan  Densitas pembanding = 0,9951 (grm / cm³). sedangkan  viskositas pembanding setelah di cari = 0,0077 poise.

Pada viscometer Oswald, yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan cairan untuk mengalir pada pipa kapiler. Alat yang digunakan untuk mencari densitas cairan adalah piknometer.

VII. Kesimpulan 

Nilai viscometer yang di dapat setelah melakukan pratikum :


0,15% = 0,0074 poise

0,35% = 0,0075 poise

0,55% = 0,0076 poise

0,75% = 0,0077 poise

0,95% = 0,0078 poise
  
  1,05% = 0,0080 poise


VIII. JAWABAN  PERTANYAAN
                                                                     
  •       Faktor yang harus di perhatikan dalam metode ini?
·         Suhu

·         Konsentrasi

·         Waktu

·         Pembanding(aquades)

·         Masa jenis
  • Bagaimana bentuk hubungan kurva?
           Kurva nya simetris berada pada garis yang lurus jika konsentrasi nya >  maka       viscositasnya juga besar.


DAFTAR  PUSTAKA


Pelita, Elta . 2013 . modul pratikum kimia fisika .ATIP  Padang

http//:viscoritas-cairan.com

http//:scrip/chemistry-viscosity-liquid/html.

http//:www.google.com/Viskositas_Cairan



  




Back to Top