VISKOSITAS

I. TUJUAN PERCOBAAN Menentukan angka kekentalan dinamik dan kinematik (viskositas suatu zat cair

dengan menggunakan viskometer). Menggunakan alat penentuan viskositas dengan baik dan benar.

II. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN Alat yang digunakan :

Alat viskometer Bola dengan bermacam-macam diameter Beaker gelas Stopwatch Jangka sorong

Bahan yang digunakan : Minyak Etanol

III. DASAR TEORIViskositas suatu cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan aliran

cairan. Viskositas dapat diukur dengan menggunakan laju aliran yang melalui tabung berbentuk silinder. Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan untuk cairan dan gas.Menurut hukum polsscuille, jumlah volume cairan yang mengalir melalui pipa persatuan

waktu rumus dengan persamaan : Vt

= πPt R4

8 μL

Dimana : μ = Viskositas cairan

V = Volume total cairant = Waktu yang dibutuhkan cairan dengan v mengalir melalui viskometerP = Tekanan yang bekerja pada cairanR = Jari-jari tabungL = Panjang pipa

Persamaan diatas juga berlaku untuk fluida gas.

Ada beberapa viskometer yang sering digunakan untuk menentukan viskositas suatu larutan, yaitu :1. Viskometer Oswald : untuk menetukan laju alir kapiler.2. Viskometer Hoppler : untuk menentukan laju bola dalam cairan.3. Viskometer Silinder putar : untuk menetukan satu dari dua silinder yang konsentris pada kecepatan sudut tertentu.

Viskometer OswaldPada viskometer oswald yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah cairan tertentu untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri.Pengukuran viskositas ini menggunakan pembanding air. Hal ini dimaksudkan untuk mengurangi kesalahan pengukuran nilai.Viskositas dapat ditentukan dengan persamaan :

μ ¿ π R4(Pt )

8VL

Sehingga didapat bila menggunakan pembanding

Viskositas air adalah μ1

μ2 = π R

4(Pt )8VL

× 8VL

π R4(Pt ) =

(Pt )1

(Pt )2

= P1t 1P2t 2

Dimana: P= densitas x konstanta

Viskometer HopplerPada viskometer Hoppler yang diukur adalah waktu yang dibutuhakan oleh sebuah bola untuk melewati cairan pada jarak atau tinggi tertentu, karena adanya gaya grafitasi benda yang jatuh melalui medium yang berviskositas dengan kecepatan yang semakin besar sampai mencpai kecepatan maksimum. Kecepatan maksimum akan dicapai bola bila grafitasi (g) sama dengan gaya tahan medium (f). Besar nya gaya tahan (friksi) untuk benda yang berbentuk bola oleh Stokes dirumuskan :

f=6 πμrv

Dimana :f = friksiμ = viskositas cairanr = jari-jariv = kecepatan

(m−m0 ) g

Pada kesetimbangan gaya ke bawah adalah (m−m0) sehingga, 6 πμrv = (m−m0 ) g atau

μ=(m−m0 )g

6 πμrv

Dimana :m = massa bola logamm0 = massa cairan yang dipindahkan oleh bola logamg = gravitasi

Tabel Bola, Diameter bola 15,94 ± 0,01 mm

No Bola

Bahan BolaDensitas

(grm/cm2)Diameter

Bola (mm)Tetapan K

(mPa∙s∙ cm3/gr∙s)PengukuranmPa∙s (cp)

1. Gelas Boron Silika 2,2 15,81 ± 0,01 0,007 0,5 – 10

2. Gelas Boron Silika 2,2 15,3 ± 0,05 0,09 9 – 100

3. Alloy Besi Nikel 8,1 15,6 ± 0,05 0,09 40 – 70

4. Alloy Besi Nikel 8,1 15,2 ± 1 0,7 150 – 5000

5. Alloy Besi Nikel 8,1 14,0 ± 0,5 7 1500 – 50000

6. Alloy Besi Nikel 8,1 11,0 ± 1 35 >7500

G Gelas Boron Silika 2,2 15,91 ± 0,02 - Gas

G2Gelas Boron Silika 2,2 15,30 0,4 20 -200

G3Gelas Boron Silika 2,2 14,40 3,5 150 - 1500

TINJAUAN PUSTAKA

Faktor- fator yang mempengaruhi viskositas adalah sebagai berikut (Bird, 1987):a. Tekanan

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

b. TemperaturViskositas 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 lainPenambahan 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 molekulViskositas 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 molekulViskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak.

f. Kekuatan antar molekulViskositas air naik denghan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan gugus OH pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama.

V. PROSEDUR KERJA

1. Membersihkan alat viskometer sebelum digunakan 2. Menentukan massa jenis bola (lihat tabel) dan massa jenis cairan yang digunakan

(lihat pada botol/literatur) 3. Memasukkan sampel sebanyak 45ml tanpa udara ke dalam tabung miring4. Memasukkan bola ke dalam tabung yang telah berisi sampel (jangan sampai ada

gelembung udara). Pada saat bola sampai tanda batas paling atas, menghidupkan stopwatch dan mematikan stopwatch pada saat bola sampai tanda paling bawah

5. Waktu yang digunakan dicatat, yaitu gerakan dari tanda bagian bawah

6. Membersihkan tabung pada alat viskometer setelah selesai melakukan praktikum

V. DATA PENGAMATAN

a. Menentukan Viskositas Minyak GorengNo. Bola : 3Bahan Bola : Alloy Besi Nikel

No Tempratur (° ∁ ¿ Viskositas (mPa/s) Waktu (s)

1. 30 62,6814 97 s

2. 25 73,0206 113 s

3. 20 78,8364 122 s

b. Menentukan Viskositas EtanolNo. Bola : 1Bahan Bola : Gelas Boron Silika

No Tempratur (° ∁ ¿ Viskositas (mPa/s) Waktu (s)

1. 30 0,39508 40 s

2. 25 0,454342 46 s

3. 20 0,49385 50 s

VI. PERHITUNGAN

a. Menghitung Viskositas Minyak GorengDiketahui : K = 0,09 mPa∙s∙ cm3/gr∙s ρ1= 8,1 gr/cm3

ρ2= 0,92 gr/cm3

Tempratur 30℃μ = K(ρ2−ρ1) t = 0,09 mPa∙s∙ cm3/gr∙s(0,92 gr /cm3−8,1 gr /cm3) ∙97 s = 62,6814 mPa∙s

Tempratur 25℃μ = K(ρ2− ρ1) t = 0,09 mPa∙s∙ cm3/gr∙s(0,92 gr /cm3−8,1 gr /cm3) ∙113 s = 73,0206 mPa∙s

Tempratur 25℃μ = K(ρ2−ρ1) t = 0,09 mPa∙s∙ cm3/gr∙s(0,92 gr /cm3−8,1 gr /cm3) ∙122 s = 78,8364 mPa∙s

b. Menghitung Viskositas EtanolDiketahui : K = 0,007 mPa∙s∙ cm3/gr∙s ρ1= 2,2 gr/cm3

ρ2= 0,789 gr/cm3

Tempratur 30℃μ = K(ρ2− ρ1) t = 0,007 mPa∙s∙ cm3/gr∙s(0,789 gr /cm3−2,2 gr /cm3) ∙40 s = 0,39508 mPa∙s

Tempratur 25℃μ = K(ρ2−ρ1) t = 0,007 mPa∙s∙ cm3/gr∙s(0,789 gr /cm3−2,2 gr /cm3) ∙46 s

= 0,454342 mPa∙s

Tempratur 25℃μ = K(ρ2− ρ1) t = 0,007 mPa∙s∙ cm3/gr∙s(0,789 gr /cm3−2,2 gr /cm3) ∙50 s

= 0,49385 mPa∙s

Grafik Hubungan Antara Viskositas dan Tempratur

5 10 15 20 25 300

10

20

30

40

50

60

70

80

90

a. Grafik Hubungan Antara Viskositas Minyak Goreng Tempratur

Series 1

Tempratur (T) (ºC)

Vis

kos

itas

(μ

) (m

Pa·

s)

5 10 15 20 25 300

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

b. Grafik Hubungan Antara Viskositas Etanol dan Tempratur

Series 1

Tempratur (T) (ºC)

Vis

kos

itas

(μ

) (m

Pa·

s)

VII. ANALISIS PERCOBAAN

Pada percobaan ini, dilakukan pengujian viskositas pada minyak dan etanol. Dengan variabel yang digunakan yaitu variabel suhu. Untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap viskositas minyak dan etanol tersebut.

Sebelum percobaan dimulai, alat viskometer dibersihkan terlebih dahulu, agar tidak ada zat sisa yang bercampur pada sampel pada saat pengujian. Kemudian, memasukkan sampel ke dalam viskometer hingga penuh. Lalu, masukkan bola yang digunakan yaitu bola alloy besi nikel dan bola gelas boron silika. Pada saat memasukkan sampel ke dalam viskometer, diusahakan agar tidak ada gelembung udara.

Sampel yang pertama digunakan yaitu minyak dan yang terakhir yaitu etanol. Hal ini dilakukan karena etanol dapat melarutkan minyak yang ada pada viskometer tidak menempel. Kemudian, memasukkan bola ke dalam alat dan menghitung waktu pada saat bola tersebut melewati garis di batas paling atas (garis ke satu) sampai bola tersebut melewati garis di batas paling bawah (garis ketiga) dengan menggunakan stopwatch. Hal ini dilakukan karena jika perhitungan dimulai pada awal dimasukkannya bola, maka keadaan gerakannya belum stabil, jadi menghitung bolanya dari garis pertama sampai batas garis ketiga.

Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan, didapatkan bahwa setiap terjadinya kenaikan suhu, nilai viskositas minyak dan etanol tersebut juga ikut naik. Hal ini berbanding lurus terhadap teori yang ada yaitu “viskositas dipengaruhi oleh tempratur” yaitu apabila suhu meningkat dapat menyebabkan molekul-molekul memperoleh energi dan kemudian molekul-molekul tersebut akan bergerak dan menyebabkan gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan demikian viskositas larutan akan menurun.

VIII. KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa :

1. Semakin berat bola maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan bola untuk mencapai dasar atau tanda paling bawah dari pipa kapiler.

2. Semakin kental suatu cairan maka bola yang paling berat yang digunakan, waktu yang dibutuhkan bola untuk sampai ke bawah semakin lambat.

3. Faktor yang mempengaruhi viskositas yaitu berat bola, densitas, kecepatan, tingkat kekentalan zat cair, massa zat cair dan gaya gravitasi.

DAFTAR PUSTAKA

http://documents.tips/documents/dasar-teori-viskositas.html

Jobsheet.2015.“Penuntun Praktikum Instrumentasi dan Pengukuran”. Politeknik Negeri Sriwijaya

GAMBAR ALAT

Beaker Gelas Corong

Stopwatch Viskometer Hoppler

LAPORAN TETAP PRAKTIKUMINSTRUMEN DAN TEKNIK PENGUKURAN

VISKOSITAS

DISUSUN OLEH :

Kelompok IIIKelas : 3 EGC

Agung Aditya 061440411695Deli Kusuma Wardani 061440411699M. Ari Bastari 061440411704M. Ariq Perdana 061404011706Nila Wulandari 061440411708Oki Maman Suyadi 061440411711Putu Inzario 061440411712

Instruktur : Yohandri Bow, S.T., M.S.

JURUSAN TEKNIK KIMIAPROGRAM STUDI DIV TEKNIK ENERGI

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA2015