Viskositas Kelompok VI-A

LABORATORIUM

KIMIA FISIKA

Percobaan : VISKOSITAS Kelompok : VI A

Nama : 1. Aristania Nila Wagiswari NRP. 2313 030 005 2. Revani Nuriawati NRP. 2313 030 019 3. M. Fikri Dzulkarnain Rimosan NRP. 2313 030 037 4. Rio Sanjaya NRP. 2313 030 065 5. Nur Annisa Oktaviana NRP. 2313 030 089

Tanggal Percobaan : 7 Oktober 2013

Tanggal Penyerahan : 14 Oktober 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

Tujuan dari percobaan adalah untuk menghitung harga koefisien viskositas dari aquadest,

Minyak Jelantah Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap Manis ABC dengan variabel suhu

sebesar 40 oC, 50

o C, dan 60

oC menggunakan Viskositas Ostwald. Serta untuk menghitung densitas

dari aquadest, Minyak Jelantah Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap Manis ABC dengan suhu

sebesar 40 oC, 50

o C, dan 60

oC.Prosedur yang digunakan untuk menentukan harga koefisien

viskositas adalah dengan memasukan aquadest ke dalam Viskometer Ostwald yang diletakkan dalam

waterbath dan mengondisikan cairan pada variabel suhu 40˚C. Selanjutnya menyedot cairan hingga

melewati batas atas Viskometer Ostwald dan membiarkan cairan mengalir ke bawah hingga tepat

pada batas atas. Saat aquadest melewati batas atas Viskometer, mencatat waktu yang diperlukan

aquadest untuk mengalir dari batas atas ke batas bawah dengan menggunakan stopwatch.

Mengulangi langkah sebelumya dengan mengkondisikan aquadest pada suhu 50oC, dan 60

oC.

Mengulangi percobaan tersebut dengan mengganti aquadest dengan variabel cairan yang lainnya,

yaitu Minyak Jelantah Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap Manis ABC dan mengondisikan

cairan pada suhu 40 o

C, 50o

C, dan 60 oC. Selain menentukan harga koefisien viskositas, dalam

percobaan ini juga menghitung nilai densitas sampel. Prosedur yang digunakan untuk menghitung

densitas adalah menimbang massa piknometer kosong dengan menggunakan timbangan elektrik. Lalu

memasukkan aquadest ke dalam piknometer hingga penuh mencapai ukuran maksimum piknometer,

yaitu 5 ml, dan mengondisikan aquadest pada suhu 40˚C. Setelah itu menimbang massa total

piknometer dan aquadest. Massa aquadest dapat diperoleh dengan cara mencari selisih massa antara

massa total dan massa piknometer kosong. Setelah itu densitas aquadest dapat dihitung dengan cara

membagi massa aquadest dengan volume aquadest. Mengulangi langkah sebelumya dengan

mengkondisikan aquadest pada suhu 50oC, dan 60

oC. Mengulangi percobaan tersebut dengan

mengganti aquadest dengan Minyak Jelantah Bimoli, Minyak Goreng Bimoli,, dan Kecap Manis ABC

dengan mengondisikan cairan pada suhu 40 oC, 50

oC, dan 60

oC.

Hubungan viskositas dengan densitas adalah sebanding. Jika harga viskositas naik maka

harga densitas pun akan naik, begitupun sebaliknya. Sedangkan hubungan viskositas dengan suhu

adalah berbanding terbalik, semakin tinggi suhu suatu zat cair, maka harga viskositas akan semakin

kecil begitu pula sebaliknya. Untuk hubungan antara densitas dengan suhu, semakin tinggi suhu suatu

zat cair, maka harga densitas akan semakin kecil, begitu pula sebaliknya. Pada suhu yang sama dari

aquadest, Minyak Jelantah Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap Manis ABC, waktu untuk turun

dari batas atas ke batas bawah jika diurutkan dari yang lebih lama adalah Kecap Manis ABC,

Minyak Jelantah Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan aquadest. Sehingga dari waktu yang dibutuhkan

untuk turun dari batas atas ke batas bawah, dapat ketahui bahwa waktu yang lebih lama memiliki

kekentalan yang besar sehingga harga koefisien viskositas juga besar. Dari praktikum ini didapatkan

bahwa, urutan keofisien viskositas dan densitas dari yang terkecil sampai terbesar adalah aquadest,

Minyak Goreng Bimoli, Minyak Jelantah Bimoli, dan Kecap Manis ABC.

Kata kunci : viskositas, kekentalan, densitas, viskometer Ostwald.

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-2

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-2

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-3

BAB V KESIMPULAN ….…………………...……………………………………….... V-1

DAFTAR PUSTAKA …….……………………...…………………………………........ vi

DAFTAR NOTASI …….…………….……………...………………………………….. vii

APPENDIKS …….……………………………………...……………………………..... viii

LAMPIRAN

Laporan Sementara

Fotokopi Literatur

Lembar Revisi

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1 Perilaku Sebuah Fluida Antara Dua Pelat Pararel ………………...…...... II-2

Gambar II.2 Viskometer Cup dan Bob …………………………………....................... II-7

Gambar II.3 Viskometer Hoppler …………………………………………...…........... II-7

Gambar II.4 Viskometer Cone dan Plate ………………………………....…………… II-8

Gambar II.5 Viskometer Ostwald ……………………………………………...…....... II-9

Gambar II.6 Viskometer Bola Jatuh …………………………………………....……... II-10

Gambar III.6 Gambar Alat Percobaan ………………………………………...………... III-5

iv

DAFTAR TABEL

Tabel II.1 Koefisien Viskositas (η) dalam sentipoise ……………….………….......... II-14

Tabel II. 2 Perbedaan Viskositas Cairan dan Viskositas Gas ………………………… II-15

Tabel IV.1 Hasil Percobaan Viskositas ………………………………………………. IV-1

Tabel IV.2 Hasil Perhitungan Densitas ……………………......................................... IV-2

Tabel IV.3 Hasil Perhitungan Viskositas Cairan …………………………................... IV-3

Tabel IV.4 Data Viskositas Aquadest …………………………………………………. IV-5

Tabel IV.5 Viskositas Cairan Pada Berbagai Suhu (satuan poise) …………………… IV-10

v

DAFTAR GRAFIK

Grafik II.1 Variasi Linier dari Tegangan Geser terhadap Laju Regangan Geser ….. II-3

Grafik II.2 Viskositas Mutlak (dinamik) sebagai Fungsi dari Temperatur …........... II-13

Grafik IV.2.1 Hubungan Suhu dan Densitas Aquadest ……………………………….. IV-4

Grafik IV.2.2 Hubungan Suhu dan Densitas Minyak Jelantah Bimoli ………………... IV-5

Grafik IV.2.3 Hubungan Suhu dan Densitas Minyak Goreng Bimoli ………………... IV-6

Grafik IV.2.4 Hubungan Suhu dan Densitas Kecap Manis ABC …………………….. IV-7

Grafik IV.2.5 Hubungan Suhu dan Densitas Aquadest, Minyak Jelantah Suhu

Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap Manis ABC pada

40oC, 50

oC, dan 60

oC ……………………………………………….. IV-8

Grafik IV.2.6 Hubungan Suhu dan Viskositas Aquadest ……………………………. IV-9

Grafik IV.2.7 Hubungan Suhu dan Viskositas Minyak Jelantah Bimoli ……………..……… IV-10

Grafik IV.2.8 Hubungan Suhu dan Viskositas Minyak Goreng Bimoli ……………………… IV-11

Grafik IV.2.9 Hubungan Suhu dan Viskositas Kecap Manis ABC ……………………………… IV-12

Grafik IV.2.10 Hubungan Suhu dan Viskositas Aquadest, Minyak Jelantah Suhu

Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap Manis ABC pada

40oC, 50

oC, dan 60

oC …………………………………………………………………………… IV-13

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Dalam setiap fluida, gas, atau cairan, masing-masing memiliki suatu sifat yang

dikenal dengan sebutan viskositas. Viskositas merupakan pengukuran dari ketahanan

fluida yang diubah baik dengan tekanan maupun tegangan. Pada masalah sehari-hari (dan

hanya untuk fluida), viskositas adalah “ketebalan” atau “pergesekan internal”. Oleh

karena itu, air yang “tipis”, memiliki viskositas lebih rendah, sedangkan madu yang

“tebal”, memiliki viskositas yang lebih tinggi. Sederhananya, semakin rendah viskositas

suatu fluida, semakin besar juga pergerakan dari fluida tersebut.

Salah satu cara untuk menentukan viskositas cairan adalah metode kapiler dari

Poiseulle. Metode Ostwald merupakan salah satu variasi dari metode Poiseulle. Metode

Viskositas Ostwald adalah salah satu cara untuk menentukan harga kekentalan dimana

prinsip kerjanya berdasarkan perbedaan suhu, jenis larutan, dan waku yang dibutuhkan

oleh sejumlah cairan untuk dapat mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang

disebabkan oleh berat cairan itu sendiri.

Viskositas sendiri banyak digunakan dalam dunia industri untuk mengetahui

koefisien kekentalan zat cair. Dari perhitungan itu dapat dihitung berapa seharusnya

kekentalan yang dapat digunakan dalam mengomposisikan zat fluida itu dalam sebuah

larutan. Maka kegunaan viskositas adalah dalam dunia industri oli mobil. Oli memiliki

kekentalan yang lebih besar daripada zat cair lain. Dengan mengetahui komposisi dari oli

tersebut, penerapan viskositas sangat berpengaruh dalam menjaga kekentalan oli tetap

terjaga selama proses produksi. Selain itu viskositas juga bermanfaat untuk cat

tradisional pada lingkungan dan kesehatan manusia, jadi sekarang orang mencari cara

untuk mengmbangkan cat hijau, yang disebut “cat hijau” mengacu pada penghematan

energi, polusi rendah, dan air berbasis pelapisan, lapisan bubuk, tinggi padatan pelapis

(atau pelarut bebas lapisan), dan radiasi curing pelapis. Oleh karena itu, percobaan

tentang viskositas ini dilakukan untuk mempelajari tentang viskositas dan pengaruh suhu

terhadap viskositas serta mengetahui aplikasi dalam kehidupan sehari-hari.

I-2

BAB I Pendahuluan

Laboratorium Kimia Fisika

Program Studi D3 Teknik Kimia

FTI-ITS

I.2 Rumusan masalah

1. Bagaimana cara menghitung harga koefisien viskositas dari aquadest, Minyak Jelantah

Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap Manis ABC pada variabel suhu 40˚C,

50˚C, dan 60˚C dengan menggunakan Viskometer Ostwald?

2. Bagaimana cara menghitung massa jenis atau densitas dari aquadest, Minyak Jelantah

Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap Manis ABC pada variabel suhu 40˚C,

50˚C, dan 60˚C?

I.3 Tujuan Percobaan

1. Untuk menentukan harga koefisien viskositas dari viskositas aquadest, Minyak

Jelantah Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap Manis ABC pada variabel suhu

40˚C, 50˚C, dan 60˚C dengan menggunakan Viskometer Ostwald.

2. Untuk menghitung massa jenis atau densitas dari aquadest, Minyak Jelantah Bimoli,

Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap Manis ABC pada variabel suhu 40˚C, 50˚C, dan

60˚C.

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Dasar Teori

Sifat-sifat kerapatan dan berat jenis adalah ukuran dari “beratnya” sebuah fluida.

Namun jelas bahwa sifat-sifat ini saja tidak cukup untuk mengkarakterisasi secara khas

bagaimana fluida berperilaku karena dua fluida, contoh minyak dan air, yang memiliki

nilai kerapatan hampir sama memiliki perilaku yang berbeda ketika mengalir.

Tampaknya ada sifat tambahan yang diperlukan untuk menggambarkan “fluiditas” dari

fluida (Munson B. R., 2004).

Fluiditas sendiri merupakan kemudahan suatu zat cair untuk mengalir. Zat cair

mempunyai beberapa sifat sebagai berikut :

a) Apabila ruangan lebih besar dari volume zat cair akan terbentuk permukaan

bebas horizontal yang berhubungan dengan atmosfer.

b) Mempunyai rapat masa dan berat jenis.

c) Dapat dianggap tidak termampatkan.

d) Mempunyai viskositas (kekentalan).

e) Mempunyai kohesi, adesi dan tegangan permukaan.

(Mandasari, 2012)

Untuk menentukan sifat tambahan yang diperlukan untuk menggambarkan

“fluiditas”, dapat ditinjau dari suatu eksperimen hipotetik dimana sebuah bahan

ditempatkan diantara dua pelat sejajar yang sangat lebar. Pelat bawah dipasang tetap,

sedangkan pelat atas dibuat agar dapat bergerak bebas. Jika bahan yang digunakan

berupa air, ketika diberi gaya P pada pelat atas maka pelat tersebut akan bergerak secara

kontinu dengan kecepatan U (setelah gerakan transien awal hilang). Perilaku ini

konsisten dengan definisi sebuah fluida yaitu, apabila diberikan suatu tegangan geser

pada sebuah fluida, maka fluida tersebut akan berdeformasi secara kontinu. Pemeriksaan

lebih dalam mengenai pergerakan fluida menunjukan bahwa fluida yang yang

bersentuhan langsung dengan pelat atas ikut bergerak dengan kecepatan yang sama

dengan pelat, U, dan fluida yang bersentuhan langsung dengan pelat bawah tetap

memiliki kecepatan samadengan nol atau diam. Fluida diantara kedua pelat bergerak

dengan kecepatan u u(y) yang akan terlihat berubah secara linear, u y

b⁄ . Jadi

sebuah gradien kecepatan,du dy⁄ , terbentuk dalam fluida antara pelat-pelat tesebut.

II-2

BAB II Tinjauan Pustaka



FTI-ITS

Dalam kasus khusus ini, gradien kecepatan adalah konstan karena du dy⁄ b⁄ , tetapi

didalam situasi aliran yang lebih rumit, persoalannya tidak selalu demikian. Pengamatan

eksperimental bahwa fluida “melekat” pada batas padat sangat penting dalam mekanika

fluida dan biasanya disebut sebagai kondisi tanpa slip (no-slip condition). Seluruh

fluida, baik cairan maupun gas, memenuhi kondisi ini (Munson B. R., 2004).

Gambar II.1Perilaku sebuah fluida antara dua pelat pararel

Fluida-fluida biasa seperti air, minyak, bensin dan udara, tegangan dan laju

regangan geser (gradien kecepatan) dapat dikaitkan dengan suatu hubungan dalam

bentuk :

Keterangan :

τ = Tegangan geser

μ = Viskositas

du/dy = Gradien kecepatan

dimana konstanta kesebandingannya disimbolkan dengan huruf Yunani μ (mu) dan

disebut sebagai viskositas mutlak, viskositas dinamik (sifat fluida yang menghubungkan

tegangan geser dengan gerakan fluida), atau viskositas saja dari fluida tersebut (Munson

B. R., 2004).

τ μ du

dy

II-3




FTI-ITS

Nilai viskositas sebenarnya tergantung pada fluida tertentu, dan untuk setiap fluida

tertentu pula viskositasnya sangat tergantung pada temperatur. Fluida-fluida yang

tegangan gesernya berhubungan secara linier terhadap laju regangan geser (juga sering

disebut sebagai laju deformasi angular) digolongkan sebagai fluida Newtonian.

Kebanyakan fluida biasa, baik zat cair maupun zat gas adalah fluida Newtonian (Munson

B. R., 2004).

Jadi fluida Newtonian (dinamakan dari Isaac Newton) didefinisikan sebagai fluida

yang tegangan gesernya berbanding lurus secara linier dengan gradien kecepatan pada

arah tegak lurus dengan bidang geser. Definisi ini memiliki arti bahwa fluida newtonian

akan mengalir terus tanpa dipengaruhi gaya-gaya yang bekerja pada fluida (Yulianto,

2011).

Fluida-fluida yang tegangan gesernya tidak berhubungan secara linier dengan laju

regangan geser digolongkan sebagai fluida non-newtonian. Kemiringan dari grafik

tegangan geser terhadap laju regangan geser dinyatakan sebagai viskositas nyata

(apparent viscosity), μap

. Untuk fluida-fluida Newtonian, viskositas nyatanya sama

dengan viskositasnya dan tidak tergantung pada laju geseran. Berbagai fluida non-

Newtonian dibedakan dengan bagaimana viskositas nyatanya berubah dengan laju

geseran (Munson B. R., 2004).

Grafik II.1 Variasi linier dari tegangan geser terhadap laju regangan geser

II-4




FTI-ITS

Jadi fluida non-Newtonian adalah fluida yang memiliki sifat dimana perbandingan

antara tegangan geser yang bekerja terhadap laju deformasi berlangsung tak linear.

Tidak memenuhi hukum linearisasi Newton (anonim, 2011)

Untuk fluida yang mengencer akibat geseran (shear thinning fluids) viskositas

nyatanya berkurang dengan meningkatnya laju geseran- semakin kuat fluida mengalami

geseran, maka fluida tersebut semakin encer (viskositasnya berkurang). Sedangkan

untuk fluida yang mengental akibat geseran (shear thickening fluids), viskositas

nyatanya meningkat dengan peningkatan laju geseran, semakin kuat fluida mengalami

geseran, maka semakin kental fluida tersebut (viskositasnya bertambah) (Munson B. R.,

2004).

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 temperatur. Koefisien viskositas gas pada tekanan tidak terlalu besar, tidak

tergantung pada tekanan, tetapi untuk cairan naik dengan naiknya tekanan (Sukarjo,

1989).

Beberapa cairan dapat mengalir lebih mudah dari yang lain. Sifat tersebut

merupakan karakteristik bagi cairan untuk melawan aliran yang dinamakan viskositas.

Cairan memiliki gaya gesek yang lebih besar untuk mengalir jika dibandingkan dengan

gas. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas, antara lain adalah :

1. Tekanan

Viskositas cairan akan meningkat dengan meningkatnya tekanan, sedangkan

viskositas gas tidak akan berubah jika tekanan meningkat maupun turun. Tidak

berubahnya viskositas gas, dikarenakan koefisien viskositas gas pada tekanan

tidak terlalu besar sehingga viskositas gas tidak dipengaruhi oleh tekanan.

2. Temperature

Viskositas akan turun dengan naiknya suhu karena molekul-molekul cairan

bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah, sedangkan viskositas

gas naik dengan naiknya suhu. Dengan demikian viskositas cairan akan turun

dengan naiknya temperature.

II-5




FTI-ITS

3. Ukuran dan berat molekul

Viskositas naik dengan naiknya berat molekul serta adanya ikatan rangkap

semakin banyak. Misalnya laju aliran alkohol cepat, larutan minyak laju

alirannya lambat dan kekentalannya tinggi serta laju aliran lambat sehingga

viskositas juga tinggi.

4. Kekuatan antar molekul

Viskositas air naik denghan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan

gugus OH pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama.

5. Kehadiran zat lain

Adanya bahan tambahan seperti bahan suspensi meningkatkan viskositas

cairan. Penambahan gula tebu meningkatkan viskositas air. Pada minyak atau

gliserin adanya penambahan air akan menyebabkan viskositas cairan tersebut

turun, karena gliserin maupun minyak akan semakin encer, sehingga waktu

alirnya semakin cepat.

(Mandasari, 2012)

Viskositas dapat dinyatakan sebagai pengukuran ketahanan aliran fluida yang

merupakan gesekan antara molekul – molekul cairan satu dengan yang lain yang diubah

baik dengan tekanan maupun tegangan.Viskositas cairan menentukan aliran dan

kekentalan dari fluida tersebut. Jadi, semakin kental cairan dan semakin lambat

alirannya maka semakin tinggi juga viskositas cairan tersebut. Namun, viskositas cairan

juga dapat diartikan sebagai indeks hambatan alir cairan. Beberapa zat cair dan gas

mempunyai sifat daya tahan terhadap aliran fluida ini. Ketahanan terhadap aliran fluida

ini dinyatakan dengan Koefisien Viskositas.

Aliran cairan viskositas dapat dikelompokkan menjadi dua tipe, yaitu :

1. Aliran laminer atau aliran kental

Menggambarkan laju aliran kecil melalui sebuah pipa dengan garis tengah kecil.

2. Aliran turbulen

Menggambarkan laju aliran yang besar melalui pipa dengan diameter yang lebih

besar.

(Hastriawan, 2012)

II-6




FTI-ITS

Aliran yang mengikuti suatu garis (lurus ataupun melengkung) yang jelas ujung

dan pangkalnya disebut aliran garis arus atau dalam bahasa Inggris disebut aliran

Streamline. Aliran garis arus adalah aliran yang tiap partikel yang melalui suatu titik

mengikuti suatu garis yang sama seperti partikel-partikel lain melalui titik itu. Selain itu,

pada aliran garis arus arah gerak partikel-partikel itu sama dengan arah aliran secara

keseluruhan. Garis yang dilalui oleh partikel-partikel itu pada aliran seperti ini disebut

garis arus. Sedangkan, aliran turbulen ditandai oleh adanya aliran berputar. Ada

partikel-partikel yang arah geraknya berbeda, bahkan berlawanan dengan arah gerak

keseluruhan fluida. Jika alirannya merupakan aliran turbulen maka akan terdapat

pusaran-pusaran dalam gerakannya dan lintasan partikel-partikelnya senantiasa berubah.

Aliran turbulen menggambarkan laju aliran yang besar melalui pipa dengan diameter

yang lebih besar (Hastriawan, 2012).

Dalam menentukan viskositas dari setiap fluida dibutuhkan suatu alat. Alat yang

dipakai untuk menentukan viskositas dinamakan viskometer. Viskometer sendiri ada

beberapa jenis, diantaranya :

a) Viskometer Ostwald

Viskositas dari cairan yang ditentukan dengan mengukur waktu yang

dibutuhkan bagi 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

(Moechtar,1990).

b) Viskometer Cup dan Bob

Prinsip kerjanya sampel digeser dalam ruangan antara dinding luar dari bob

dan dinding dalam dari cup dimana bob masuk persis ditengah -tengah.

Kelemahan viskometer ini adalah terjadinya aliran sumbat yang disebabkan

geseran yang tinggi disepanjang keliling bagian tubese hingga menyebabkan

penurunan konsentrasi. Penurunan konsentrasi ini menyebabkan bagian tengah

zat yang ditekan keluar memadat. Hal ini disebut aliran sumbat (Martin, 1993).

II-7




FTI-ITS

Gambar II.2 Viskometer Cup dan Bob

c) Viskometer Hoppler

Berdasarkan hukum Stokes pad kecepatan jatuh bola maksimum terjadi

keseimbangan sehingga gaya gesek = gaya berat/gaya archimedes. prinsip

kerjanya adalah mengelindingkan bola (yang terbuat dari kaca) melalui tabung

gelas yang hampir tikal berisi zat air yang diselidiki. Kecepatan jatuhnya bola

merupakan fungsi dari harga resiprok sampel (Martin, 1993).

Gambar II.3 Viskometer Hoppler

d) Viskometer Cone dan plate

Cara pemakaianny adalah sampel ditempatkan ditengah-tengah papan,

kemudian dinaikkan hingga posisi dibawah kerucut. Kerucut digerakkan oleh

motor dengan berbagai macam kecepatan dan sampelnya digeser didalam

http://1.bp.blogspot.com/-Hk3MqXQfb2k/UHBM94KQQ2I/AAAAAAAAAM4/v0gGbJE3X9s/s1600/imafdsgges.jpg

http://2.bp.blogspot.com/-vb7fXq-Aj_w/UHBO9xAhh_I/AAAAAAAAANA/u8HhPiVdvTc/s1600/hoppler.jpg





II-8




FTI-ITS

t

t

ruang sempit antara papan yang diam kemudian kerucut berputar (Martin,

1993).

Gambar II.4 Viskometer Cone dan Plate

Viskositas cairan ditentukan berdasarkan persamaan Pouisille. Besarnya koefisien

viskositas untuk fluida :

Keterangan :

T = Waktu alir (detik)

P = Tekanan yang menyebabkan zat cair mengalir (2cm

dyne )

V = Volume zat cair (liter)

L = Panjang pipa (cm)

= Koefisien Viscositas (centipoise)

R = Jari-jari pipa dialiri cair (cm)

(Sukarjo, 1989)

Untuk dua zat cair dengan tabung kapiler sama, maka :

(Sukarjo, 1989)

http://4.bp.blogspot.com/-NZGSJ2VUEsQ/UHBQrdX-RpI/AAAAAAAAANI/Yc4f2e-nKvs/s1600/cone+and+plate.jpg

http://4.bp.blogspot.com/-NZGSJ2VUEsQ/UHBQrdX-RpI/AAAAAAAAANI/Yc4f2e-nKvs/s1600/cone+and+plate.jpg

II-9




FTI-ITS

t

t d t

d t

Karena tekanan berbanding lurus dengan rapatnya,maka :

(Sukarjo, 1989)

Jadi,bila , d2 dan d1 diketahui, maka dengan mengukur waktu yang diperlukan

untuk mengalir melalui kapiler, dapat ditentukan .

Penetapan ini dapat dilakukandengan Viskometer Ostwald (Gambar II.1).

sejumlah zat cair dimasukkan dalam Viskometer yang diletakkan dalam termostat.

Cairan ini dihisap dengan pompa ke dalam bola B, hingga permukaan cairan di atas A.

Cairan dibiarkan mengair ke bawah dan waktu yang diperlukan untuk mengalir dari a ke

b dicatat dengan stopwatch. Percobaan diulangi dengan cairan pebanding setelah

dibersihkan. Dengan cairan pembanding seteah dibersihkan. Dengan ini dapat

ditentukan t1dan t2.

Gambar II.5 Viskometer Ostwald

Viskositas cairan juga dapat ditentukan berdasarkan hokum Stokes. Hukum Stokes

berdasarkan jatuhnya benda melalui medim zat cair. Benda bulat dengan radius r dan

rapat d, yang jatuh karenagaya gravitasi sebesar :

(Sukarjo, 1989)

f

r (d – dm) g

B

A

a

b

II-10




FTI-ITS

Benda jatuh mempunyai kecepatan yang makin lama makin besar. Ttapi dalam

medium ada gaya gesek, yan makin besar. Tetapi dalam medium ada gaya gesek ,yang

makin besar bila kecepatan benda jatuh makin besar. Pada saat kesetimbangan ,besarnya

kecepatan benda jatuh tetap, V. Menurut George G. Stokes, untuk benda bulat tersebut

besarnya gaya gesek pada kesetimbangan:

(Sukarjo, 1989)

Rumus ini berlaku bila jari-jari benda yang jatuh relatif besar bila dibandingkan

denga jarak antara molekul-molekul fluida.

Hukum Stokes merupakan dasar viskometer bola jatuh. Viskometer ini terdiri atas

gelas silinder dengan cairan yang akan diteliti dan dimasukkan dalam termostat.

Gambar II.6 Viskometer Bola Jatuh

Bola baja dengan rapat d dan diameter r dijatuhkan ke dalam tabung dan waktu

yang dipelukan untuk jatuh antara 2 tandaa dan b, dicatat dengan stopwatch.

( )

( )

II-11




FTI-ITS

Keterangan :

S = Jarak bola jatuh

dm = Rapat cairan

r = Jari-jari bola

t = Waktu bola jatuh

R = Jari-jari tabung viskometer

(Sukarjo, 1989)

r

merupakan faktor koreksi untuk bejana, dan ini tidak berarti bila R > r.

Untuk 2 cairan :

(Sukarjo, 1989)

Dengan ini dapat ditentukan bila , dm1 , dm2, t1 dan t2 diketahui tanpa

mencari S, V dan R. yang dimaksud fluiditas adalah harga kebalikan dari viskositas:

(Sukarjo, 1989)

Variasi η terhadap Temperatur

Viskositas cairan turun dengan bertambahnya temperatur. Salah satu hubungan

dan T dinyatakan oleh persamaan :

A dan B = tetapan

r ( d dm ) g

(

t ) (

r

)

( d dm ) t

( d dm ) t

log

II-12




FTI-ITS

Persamaan lain :

A, B, C = tetapan

(Sukarjo, 1989)

Selain kedua persamaan diatas pengaruh temperatur terhadap viskositas dapat

diperkirakan dengan baik menggunakan dua rumus empiris. Untuk gas, persamaan

Suntherland dapat dinyatakan sebagai berikut:

Keterangan :

C : Konstanta empiris

S : Konstanta empiris

T : Temperatur mutlak

μ : Viskositas

(Munson B. R., 2004)

Jadi, jika viskositas diketahui pada dua temperatur, C dan S dapat ditentukan.Atau,

jika lebih dari dua viskositas diketahui, datanya dapat dikorelasikan dengan sebuah

metode pencocokan kurva (curve fitting).

log

log

μ

⁄

II-13




FTI-ITS

Grafik II.2 Viskositas mutlak (dinamik) sebagai fungsi dari temperatur

Untuk zat cair rumus empiris yang digunakan adalah :

Keterangan :

De : Konstanta empiris

B : Konstanta empiris

T : Temperatur mutlak

μ : Viskositas


Persamaan ini sering disebut dengan persamaan Andrade. Seperti pada gas,

viskositas harus diketahui sekurangnya unuk dua nilai temperatur sehingga kedua nilai

konstanta tersebut dapat ditentukan.

μ ⁄

II-14




FTI-ITS

Viskositas sering dihubungkan dengan kerapatan, yang ditulis sebagai :

Keterangan :

V : Viskositas kinematik

Μ : Viskositas

ρ : Massa jenis


Perbandingan ini disebut dengan perbandingan viskositas kinematik. Viskositas

kinematik didefinisikan sebagai perbandingan antara viskositas dinamik dengan

kerapatan fluida.Viskositas kinematik dilambangkan dengan huruf Yunani V (nu).

Dimensi dari viskositas kinematik adalah L2/T, dan satuannya dalam system BG adalah

ft2/s sedangkan dalam SI adalah m

2/s. Viskositas dinamik sering dinyatakan dalam

sistem metrik CGS (centimeter-gram-second) dengan satuan dyne-s/cm2. Kombinasi ini

disebut Poise disingkat P. Dalam sistem CGS viskositas kinematik memiliki satuan

cm2/s atau disebut stoke disingkat St (Munson B. R., 2004).

Tabel II.1Koefisien Viskositas ( ) dalam sentipoise

(Sukarjo, 1989)

Cairan 0oC 20

oC 40

oC 60

oC 80

oC 100

oC

H2O 1.794 1.009 0.654 0.470 0.357 0.284

CH3OH 0.88 0.593 0.449 0.349 - -

C2H50H 1.772 1.200 0.843 0.592 - -

C6H6 0.900 0.647 0.492 0.389 - -

v μ

ρ

II-15




FTI-ITS

Dalam aplikasinya viskositas tidak hanya dipengaruhi oleh temperatur, baik zat

gas maupun zat cair.Banyak sekali faktor yang mempengaruhi perbedaan vikositas dari

kedua zat tersebut.Yang mempengaruhi viskositas dari zat tersebut adalah gaya gesek,

koefisien dari viskositas, temperatur dari kedua zat, dan tekanannnya. Hal-hal yang

membedakan viskositas kedua zat tersebut telah dijelaskan dalam sebuah tabel. Tabel

tersebut dapat dilihat di bawah ini.

Tabel II.2 Perbedaan Viskositas cairan dan Viskositas gas

(Anggraeni, 2010)

Dalam percobaan viskositas kali ini, sampel yang digunakan adalah aquadest,

Minyak Goreng Bimoli, Minyak Jelantah Bimoli, dan Kecap Manis ABC. Aquadest

atau aquadestilata atau air denim adalah air yang telah dimurnikan, yang telah

dilepaskan dari zat besi, mangan, zinc, kapur dan sejenisnya. Umumnya digunakan

untuk keperluan laboratorium dan pengolahan produk tertentu yang membutuhkan

tingkat kemurnian air dengan ph normal. Aquadest secara umum memiliki densitas,

yangdilambangkan dengan ρ (rho) sebesar 1 g/ml. Sedangkan nilai viskositas dari

aquadest secara teori adalah 0,0080 poise.

Gambar II.7 Aquadest

Jenis Perbedaan Viskositas Cairan Viskositas Gas

Gaya gesek Lebih besar untuk mengalir Lebih kecil dibanding viskositas

cairan

Koefisien viskositas Lebih besar Lebih kecil

Temperatur Temperatur naik,viskositas

turun Temperatur naik,viskositas naik

Tekanan Tekanan naik,viskositas naik Tidak tergantung tekanan

II-16




FTI-ITS

Minyak goreng adalah minyak yang berasal dari lemak tumbuhan atau hewan yang

dimurnikan dan berbentuk cair dalamsuhu kamar yang biasanya digunakan untuk

menggoreng makanan. Minyak goreng dari tumbuhan biasanya dihasilkan dari tanaman

seperti kelapa, biji-bijian, kacang-kacangan, jagung, kedelai,dan kanola.Pada umumnya

densitas dari minyak goreng adalah 800 kg/m3 sedangkan, untuk viskositas dari minyak

goreng secara umum pada suhu 200C adalah 1,5 Pa.s.

Gambar II.8 Minyak Goreng

Kecap adalah bumbu dapur atau penyedap makanan yang berupa cairan berwarna

hitam yang rasanya manis atau asin. Bahan dasar pembuatan kecap umumnya adalah

kedelai atau kedelai hitam. Namun ada pula kecap yang dibuat dari bahan dasar air

kelapa yang umumnya berasa asin. Kecap manis biasanya kental dan terbuat

dari kedelai, sementara kecap asin lebih cair dan terbuat dari kedelai dengan

komposisi garam yang lebih banyak, atau bahkan ikan laut. Selain berbahan dasar

kedelai atau kedelai hitam bahkan air kelapa, kecap juga dapat dibuat dari ampas padat

dari pembuatan tahu. Pada umumnya densitas dari minyak kecap adalah 1130 kg/m3

sedangkan, untuk viskositas dari kecap secara umum pada suhu 150C adalah 1,005 cp.

http://id.wikipedia.org/wiki/Kelapa

http://id.wikipedia.org/wiki/Jagung

http://id.wikipedia.org/wiki/Kedelai

http://id.wikipedia.org/wiki/Kanola

http://id.wikipedia.org/wiki/Bumbu_dapur

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Penyedap_makanan&action=edit&redlink=1



http://id.wikipedia.org/wiki/Garam

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Ikan_laut&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Tahu

II-17




FTI-ITS

Gambar II.9 Kecap Manis ABC

III-1

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Variabel Percobaan

Variabel Bebas :

Bahan : Aquadest, Minyak Jelantah Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap

Manis ABC

Suhu : 40oC, 50

oC, dan 60

oC

Variabel Kontrol : Volume dan tekanan

Variabel Terikat : Temperatur, viskositas, dan densitas.

III.2 Bahan yang digunakan

1. Aquadest

2. Minyak Jelantah Bimoli

3. Minyak Goreng Bimoli

4. Kecap Manis ABC

III.3 Alat yang digunakan

1. Corong

2. Erlenmeyer

3. Gelas ukur

4. Pemanas Elektrik

5. Piknometer

6. Pipet tetes

7. Stopwatch

8. Termometer

9. Timbangan elektrik

10. Viskometer Ostwald

11. Waterbath

III-2

BAB III Metodologi Percobaan



FTI-ITS

III.4 Prosedur Percobaan

III.4.1 Percobaan Viskositas Cairan

1. Memasukkan aquadest ke dalam viskometer Ostwald yang diletakkan dalam

waterbath dan mengondisikan cairan pada variabel suhu 40oC.

2. Menyedot cairan hingga melewati batas atas viskometer Ostwald.

3. Membiarkan cairan mengalir ke bawah hingga tepat pada batas atas.

4. Mencatat waktu yang diperlukan aquadest untuk mengalir dari batas atas ke batas

bawah dengan menggunakan stopwatch.

5. Mengulangi langkah 1 sampai 4 dengan mengondisikan aquadest pada suhu 50oC,

dan 60oC.

6. Mengulangi percobaan tersebut dengan mengganti aquadest dengan variabel cairan

yang lainnya, yaitu Minyak Goreng Bimoli, Minyak jelantah Bimoli, dan Kecap

Manis ABC dan mengondisikan cairan pada suhu 40 oC , 50

oC, dan 60

oC.

III.4.2 Perhitungan Densitas

1. Menimbang massa piknometer kosong dengan menggunakan timbangan elektrik.

2. Memasukkan aquadest kedalam piknometer hingga penuh mencapai ukuran

maksimum piknometer, yaitu 5 ml.

3. Mengondisikan aquadest pada suhu 40 oC.

4. Menimbang massa total piknometer dan aquadest.

5. Mencari massa aquadest dengan cara mencari selisih massa antara massa total dan

massa piknometer kosong.

6. Mengulangi langkah 1 sampai 6 dengan mengondisikan aquadest pada suhu 50 oC,

dan 60 oC.

7. Mengulangi percobaan tersebut dengan mengganti aquadest dengan Minyak

Goreng Bimoli, Minyak jelantah Bimoli, dan Kecap Manis ABC dan

mengondisikan cairan pada suhu 40 oC, 50

oC, dan 60

oC.

III-3




FTI-ITS

III.5 Diagram Alir Percobaan

III.5.1 Percobaan Viskositas Cairan

MULAI

Memasukkan aquadest ke dalam viskometer Ostwald yang diletakkan dalam

waterbath dan mengondisikan cairan pada variabel suhu 40oC.

Membiarkan cairan mengalir ke bawah hingga tepat pada batas atas.

Mencatat waktu yang diperlukan aquadest untuk mengalir dari batas atas ke batas

bawah dengan menggunakan stopwatch.

Mengulangi percobaan tersebut dengan mengganti aquadest dengan variabel cairan

yang lainnya, yaitu Minyak jelantah Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap

Manis ABC dan mengondisikan cairan pada suhu 40oC, 50

oC, dan 60

oC.

Menyedot cairan hingga melewati batas atas viskometer Ostwald.

SELESAI

Mengulangi langkah 1 sampai 4 dengan mengondisikan aquadest pada suhu 50 oC,

dan 60 oC.

III-4




FTI-ITS

III.5.2 Perhitungan Densitas

MULAI

Menimbang massa piknometer kosong dengan menggunakan timbangan elektrik.

Memasukkan aquadest yang telah diukur ke dalam piknometer

Mengondisikan aquadest pada suhu 40oC.

Menimbang massa total piknometer dan aquadest.

Memasukkan aquadest kedalam piknometer hingga penuh mencapai ukuran

maksimum piknometer, yaitu 5 ml.

SELESAI

Mencari massa aquadest dengan cara mencari selisih massa antara massa total dan

massa piknometer kosong.

Mencari densitas aquadest dengan cara membagi massa aquadest dengan volume

aquadest.

Mengulangi percobaan tersebut dengan mengganti aquadest dengan Minyak jelantah

Bimoli, Minyak Goreng Bimoli,, dan Kecap Manis ABC dan mengondisikan cairan

pada suhu 40 oC 50

oC, dan 60

oC.

Mengulangi langkah 1 sampai 6 dengan mengondisikan aquadest pada suhu

50 oC, dan 60

oC.

III-5




FTI-ITS

III.6 Gambar Alat Percobaan

Corong

Erlenmeyer

Gelas ukur

Pemanas elektrik

Piknometer

Pipet tetes

Stopwatch

Termometer

Timbangan elektrik

Viskometer Ostwald

Waterbath

IV-1

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan

Dari percobaan viskositas yang telah dilakukan, didapatkan hasil sebagai berikut :

Tabel IV.1 Hasil Percobaan Viskositas

Variabel Suhu

(oC)

Waktu (t1)

(s)

Waktu (t2)

(s)

Waktu Rata-Rata

(∆t)

Aquadest

40oC 01,40 01,62 1,51

50oC 01,10 01,26 1,18

60oC 00,96 01,04 1

Minyak Jelantah

Bimoli

40oC 28,87 34,96 31,92

50oC 26,42 31,73 29,08

60oC 26,18 29,74 27,96

Minyak Goreng

Bimoli

40oC 26,35 27,37 26,86

50oC 25,00 25,77 25,39

60oC 23,06 23,45 23,26

Kecap Manis

ABC

40oC 201,31 207,50 204,41

50oC 180,42 185,45 182,94

60oC 177,06 180,5 178,78

IV-2

BAB IV Hasil Percobaan dan Pembahasan



FTI-ITS

Tabel IV.2 Hasil Perhitungan Densitas

Variabel

Massa

Piknometer

( gr )

Suhu

(oC )

Massa Pikno

danVariabel

( gr )

Massa Pikno

dan Variabel

Rata-rata

( gr )

Volume

piknom

eter

( ml )

Densitas

( gr /ml )

Aquadest 11,5

40 16,3

16

5 0,96

50 16,1 5 0,92

60 16 5 0,9

Minyak

Jelantah

Bimoli

11,5

40 15,8

15,5

5 0,86

50 15,8 5 0,86

60 15,6 5 0,82

Minyak

Goreng

Bimoli

11,5

40 15,5

15,5

5 0,8

50 15,48 5 0,796

60 15,23 5 0,746

Kecap

Manis

ABC

11,5

40 18

18

5 1,3

50 17,88 5 1,276

60 17,62 5 1,224

IV-3




FTI-ITS

Tabel IV.3 Hasil Perhitungan Viskositas Cairan

Variabel Suhu

( oC )

Waktu

( s )

Volume

( ml )

r

(cm)

L

(cm)

P

(dyne/cm²)

Viskositas

( cp )

Aquadest

40 1,51 5 0,3 3 1013253,93 324,29

50 1,18 5 0,3 3 1013253,93 253,42

60 1 5 0,3 3 1013253,93 214,76

Minyak

Jelantah

Bimoli

40 31,92 5 0,3 3 1013253,93 6855,11

50 29,08 5 0,3 3 1013253,93 6245,20

60 27,96 5 0,3 3 1013253,93 6004,67

Minyak

Goreng

Bimoli

40 26,86 5 0,3 3 1013253,93 5768,43

50 25,39 5 0,3 3 1013253,93 5452,74

60 23,26 5 0,3 3 1013253,93 4995,30

Kecap

Manis

ABC

40 204,41 5 0,3 3 1013253,93 43898,92

50 182,94 5 0,3 3 1013253,93 39288,04

60 178,78 5 0,3 3 1013253,93 38394,64

IV.2 Pembahasan

Percobaan viskositas ini bertujuan untuk menentukan harga koefisien viskositas

dari suatu bahan uji. Viskositas dapat terjadi karena adanya interaksi antar molekul

cairan. Bahan uji yang digunakan dalam percobaan viskositas ini adalah aquadest,

Minyak Jelantah Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap Manis ABC dengan

variabel suhu 40oC, 50

oC, dan 60

oC. Selain untuk menentukan harga koefisien

viskositas, percobaan ini juga bertujuan untuk menghitung nilai densitas dari bahan uji

yaitu, aquadest, Minyak Jelantah Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap Manis

ABC pada variabel suhu 40oC, 50

oC, dan 60

oC. Sehingga, dari hasil percobaan

didapatkan hubungan antara suhu, viskositas, dan densitas zat cair.

IV-4




FTI-ITS

Grafik IV.2.1 Hubungan antara Suhu dan Densitas Aquadest

Berdasarkan Grafik IV.2.1, dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu dengan

densitas aquadest adalah berbanding terbalik, yaitu pada saat suhu naik maka

densitasnya akan turun. Pada percobaan kali ini diperoleh data yaitu pada suhu 40˚C

densitas aquadest adalah 0,96 gr/ml, untuk suhu 50˚C densitas dari aquadest adalah

0,92 g/ml, dan ketika suhu berada pada 60˚C densitas aquadest sebesar 0,9 g/ml.

Berdasarkan Tabel IV.4, hasil percobaan yang ada tidak sesuai dengan data densitas

dari sebuah literatur yang menyatakan bahwa pada suhu 40˚C densitas aquadest sebesar

0,9922 g/ml, untuk suhu 50˚C didapat densitas aquadest sebesar 0,98807 g/ml.

Sedangkan pada suhu 60˚C densitas aquadest sebesar 0,9832 g/ml. Ketidaksesuaian ini

dikarenakan oleh faktor massa yang disebabkan karena kesalahan teknis dari timbangan

dan volume dalam perhitungan yang berbeda.

Dari data tersebut dapat disimpulkan 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

semakin rendah densitasnya (Chang, 2005).

0.96

0.92

0.9

0.87

0.88

0.89

0.9

0.91

0.92

0.93

0.94

0.95

0.96

0.97

40 50 60

Den

sita

s A

qu

ad

est

(g

r/m

l)

Variabel Suhu (oC)

Hubungan Suhu dan Densitas Aquadest

Aquadest

IV-5




FTI-ITS

Tabel IV.4 Data Densitas Aquadest

Temperatur (°C) Densitas (g/ml)

100 0,95805

90 0,96506

80 0,97160

70 0,97763

60 0,98313

50 0,98802

40 0,99225

30 0,99571

20 0,99829

10 0,99977

0 0,99982

(thermexcel)

Grafik IV.2.2 Hubungan Suhu dan Densitas Minyak Jelantah Bimoli


densitas Minyak Jelantah Bimoli mengalami fluktuasi. Yaitu pada saat suhu 40oC dan

50oC diperoleh besar densitas yang sama yaitu 0,86 g/ml. Sedangkan pada saat suhu

60˚C diperoleh densitas sebesar 0,82 g/ml. Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa

IV-6




FTI-ITS

0.80.796

0.746

0.71

0.72

0.73

0.74

0.75

0.76

0.77

0.78

0.79

0.8

0.81

40 50 60Densi

tas

Min

yak

Gore

ng B

imoli

(gr/

ml)

Variabel Suhu (oC)

Hubungan Suhu dan Densitas Minyak Goreng Bimoli

Minyak Goreng Bimoli

densitas mengalami perubahan yang fluktual atau naik turun ketika suhu ditingkatkan.

Hal ini tidak sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin tinggi suhu

semakin rendah densitasnya (Chan, 2011).

Ketidaksesuaian ini diakibatkan karena ketidakakuratan dalam mengamati dan

mengukur suhu aquadest dan kurang telitinya dalam menghitung massa Minyak Goreng

Bimoli dan massa piknometer sehingga dalam menganalisis hasil praktikum, didapat

hasil perhitungan densitas yang tidak sesuai dengan literatur.

Grafik IV.2.3 Hubungan antara Suhu dan Densitas Minyak Goreng Bimoli


densitas Minyak Goreng Bimoli adalah berbanding terbalik, yaitu jika suhu dinaikkan

maka densitasnya akan semakin turun. Yaitu pada saat suhu 40˚C densitasnya sebesar

0,8 g/ml. Pada suhu 50˚C densitasnya sebesar 0,796 g/ml, dan pada saat suhu 60˚C

densitasnya sebesar 0,746 g/ml. Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin

tinggi suhu maka maka suhunya 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 semakin rendah densitasnya (Chan, 2011).

IV-7




FTI-ITS

Grafik IV.2.4 Hubungan antara Suhu dan Densitas Kecap Manis ABC

Berdasarkan grafik IV.2.4, dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu dengan

densitas Kecap Manis ABC pada saat suhu 40˚C diperoleh data densitas sebesar 13

g/ml, pada suhu 50˚C densitasnya sebesar 1,276 g/ml, dan pada saat suhu 60˚C

densitasnya sebesar 1,224 g/ml. Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin

tinggi suhu maka massa jenisnya 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 semakin rendah densitasnya (Chan, 2011).

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, diperoleh tiga grafik yang

menghubungkan antara suhu dengan densitas cairan. Dapat disimpulkan bahwa jika

suhu semakin tinggi maka densitasnya semakin rendah.

1.3

1.276

1.224

1.18

1.2

1.22

1.24

1.26

1.28

1.3

1.32

40 50 60Densi

tas

Keca

p M

anis

AB

C (

g/m

l)

Variabel Suhu (oC)

Hubungan Suhu dan Densitas Kecap Manis ABC

Kecap Manis ABC

IV-8




FTI-ITS

Grafik IV.2.5 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Aquadest, Minyak Jelantah

Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap Manis ABC pada Suhu 40oC, 50

oC, dan 60

oC

Berdasarkan grafik IV.2.5, dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu dengan densitas

Aquadest, Minyak Jelantah Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap Manis ABC pada

Suhu 40oC, 50

oC, dan 60

oC adalah berbanding terbalik. Artinya semakin tinggi suhu

fluida zat cair, maka harga densitanya cenderung semakin menurun. Oleh karena itu dapat

disimpulkan 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 (Chan, 2011).

Berdasarkan grafik IV.2.5, dapat dilihat bahwa kecap memiliki densitas paling tinggi,

kemudian dibawahnya terdapat aquadest, dan minyak goreng. Kecap memiliki densitas

paling tinggi karena kecap memiliki molekul yang lebih rapat dan tidak cepat memuai.

Sedangkan minyak goreng molekulnya kurang rapat dan lebih cepat memuai daripada

aquadest, sehingga menyebabkan minyak goreng memiliki densitas lebih kecil daripada

aquadest.

0.960.92 0.9

0.86 0.860.82

0.8 0.7960.746

1.3 1.2761.224

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

40 50 60

Hubungan Suhu dengan Densitas Sampel pada suhu

40oC,50oC,60oC.

Aquadest

Minyak Jelantah Bimoli


Kecap Kental Manis

Variabel Suhu (oC)

De

nsit

as

(g/m

l)

IV-9




FTI-ITS

Grafik IV.2.6 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest

Berdasarkan grafik IV.2.6, dapat dinyatakan bahwa hubungan suhu dengan

viskositas aquadest dari percobaan viskositas diperoleh data pada suhu 40oC viskositas

dari aquadest adalah 324,29 cp, pada suhu 50oC viskositas aquadest sebesar 253,42 cp,

dan pada saat suhu 60oC viskositas aquadest sebesar 214,76 cp. Hal ini tidak sesuai

dengan data viskositas dari literatur pada tabel IV.5 yang menyatakan bahwa pada suhu

40˚C viskositas aquadest sebesar 0,0065 p, untuk suhu 50˚C dengan menggunakan

metode perhitungan interpolasi, didapat densitas aquadest sebesar 0,0055 p. Sedangkan

pada suhu 60 ˚C densitas aquadest sebesar 0.470 p. Ketidaksesuaian ini dikarenakan

oleh kurang akuratnya dalam perhitungan tekanan aquadest, kurang telitinya dalam

mengamati dan mengukur suhu aquadest serta dalam menghitung waktu yang

diperlukan aquadest untuk melewati batas atas dan bawah.

Dari analisis data diatas, dapat disimpulkan bahwa suhu mempengaruhi

koefisien viskositas zat cair, dimana semakin tinggi suhu larutan, maka koefisien

viskositasnya semakin menurun. Hal ini karena pada suhu tinggi, gaya antar molekul

melemah 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 (Chang, 2005).

324.29

253.42

214.76

0

50

100

150

200

250

300

350

40 50 60

Vis

kosi

tas

( cp

)

Suhu ( oC )

Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest

Aquadest

IV-10




FTI-ITS

Tabel IV.5 Viskositas Aquadest Pada Berbagai Suhu (satuan poise).

( Handbook of Mekanika Fluida, Erlangga Jakarta, 91th Ed.)

Grafik IV.2.7 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Minyak Jelantah Bimoli

Berdasarkan grafik IV.2.7, dapat dinyatakan bahwa hubungan suhu dengan viskositas

Minyak Jelantah Bimoli, dari percobaan diperoleh data pada suhu 40oC viskositas Minyak

Jelantah Bimoli adalah 6855,11 cp, pada suhu 50oC viskositas Minyak Jelantah Bimoli

sebesar 6245,20 cp, dan pada saat suhu 60oC viskositasnya sebesar 5789,91 cp. Dari data

Temperatur (ºC) Viskositas (Poise) Temperatur (ºC) Viskositas (Poise)

25 0.8937 33 0.7523

26 0.8737 34 0.7371

27 0.8545 35 0.7225

28 0.8360 36 0.7085

29 0.8100 37 0.6947

30 0.8007 38 0.6814

31 0.7840 39 0.6685

32 0.7679 40 0.6560

6855.11

6245.2

6004.67

5400

5600

5800

6000

6200

6400

6600

6800

7000

40 50 60

Vis

ko

sita

s (

cp )

Suhu ( oC )

Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Minyak

Jelantah Bimoli

Minyak Jelantah Bimoli

IV-11




FTI-ITS

percobaan tersebut, dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi suhu zat cair tersebut maka

semakin rendah pula viskositas dari zat cair. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan

bahwa semakin tinggi suhu semakin rendah pula viskositasnya (Chang, 2005).

Grafik IV.2.8 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Minyak Goreng Bimoli

Berdasarkan grafik IV.2.8, dapat dinyatakan bahwa hubungan suhu dengan

viskositas Minyak Goreng Bimoli, dari percobaan diperoleh data pada suhu 40oC

viskositasnya sebesar 5768,43 cp, pada suhu 50oC viskositasnya sebesar 5452,74 cp,

dan pada saat suhu 60oC viskositasnya sebesar 4995,30 cp. Dapat disimpulkan bahwa

semakin tinggi suhu maka semakin rendah viskositasnya. Dari analisis data diatas, dapat

disimpulkan bahwa suhu mempengaruhi koefisien viskositas larutan, 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 juga sesuai dengan

literatur yang menyatakan bahwa semakin suhu maka koefisien viskositasnya semakin

menurun (Chang, 2005).

5768.43

5452.74

4995.3

4600

4800

5000

5200

5400

5600

5800

6000

40 50 60

Vis

ko

sita

s (

cp )

Suhu ( oC )

Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Minyak

Goreng Bimoli


IV-12




FTI-ITS

Grafik IV.2.9 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Kecap Manis ABC

Berdasarkan grafik IV.2.9, dapat dilihat bahwa hubungan suhu dengan viskositas

Kecap Manis ABC, diperoleh data pada suhu 40oC viskositasnya sebesar 43898,92 cp,

pada suhu 50oC viskositasnya sebesar 39288,04 cp, dan pada saat suhu 60

oC

viskositasnya sebesar 38394,64 cp. Dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi suhu

maka semakin rendah viskositasnya. Dari analisis data diatas, dapat disimpulkan bahwa

suhu mempengaruhi koefisien viskositas larutan, dimana semakin tinggi suhu larutan,

maka koefisien viskositasnya semakin menurun. Hal ini dikarenakan molekul-molekul

cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah dan kekentalannya pun

semakin menurun sehingga viskositasnya juga semakin menurun. Sedangkan untuk nilai

koefisien viskositas Kecap Manis ABC yang relatif sangat tinggi dikarenakan

kekentalan Kecap Manis ABC yang tinggi sehingga mempengaruhi waktu yang

diperlukan Kecap Manis ABC untuk mengalir dari batas atas ke batas bawah dalam

viskometer, oleh karena itulah koefisien viskositas Kecap Manis ABC terbilang sangat

tinggi. Hal ini juga sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin tinggi suhu

maka koefisien viskositasnya semakin menurun (Chang, 2005).

43898.92

39288.0438394.64

35000

36000

37000

38000

39000

40000

41000

42000

43000

44000

45000

40 50 60

Vis

kosi

tas

( cp

)

Suhu ( oC )

Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Kecap Manis

ABC

Kecap Manis ABC

IV-13




FTI-ITS

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, diperoleh tiga grafik yang

menghubungkan antara suhu dengan viskositas larutan. Dapat disimpulkan bahwa jika

suhu semakin tinggi maka viskositasnya semakin rendah.

324.29 253.42 214.76

6855.11 6245.25789.91

5768.43 5452.74 4995.3

43898.9239288.04

38394.64

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

50000

40 50 60

Vis

kosi

tas

( cp

)

Suhu ( oC )

Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Sampel

Aquadest

Minyak

Jelantah Bimoli

Minyak Goreng

Bimoli

Grafik IV.2.10 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest, Minyak Jelantah

Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap Manis ABC pada Suhu 40oC, 50

oC, dan 60

oC

Berdasarkan grafik IV.2.10, dapat disimpulkan bahwa hubungan antara suhu

dengan viskositas aquadest, Minyak Jelantah Bimoli, Minyak Goreng Bimoli, dan Kecap

Manis ABC pada Suhu 40oC, 50

oC, dan 60

oC adalah berbanding terbalik. Artinya semakin

tinggi suhu fluida zat cair, maka harga koefisien viskositas dan harga dari viskositas itu

sendiri cenderung semakin menurun. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa suhu juga

mempengaruhi viskositas suatu fluida zat cair. Hal ini sesuai dengan literatur yang

menyatakan bahwa perubahan suhu juga mempengaruhi harga koefisien viskositas dan

viskositas suatu fluida zat cair (Chang, 2005).

Dari data tersebut, zat cair yang dengan viskositas paling besar hingga yang

paling kecil adalah adalah Kecap Manis ABC, Minyak Jelantah Bimoli, Minyak Goreng

Bimoli, dan aquadest. Hal tersebut dikarenakan Kecap Manis ABC mempunyai harga

koefisien yang tinggi sehingga berpengaruh pada viskositas kekentalan zat cair tersebut.

Berbeda dengan aquadest yang memiliki harga koefisien kecil sehingga viskositas dari

aquadest tersebut juga kecil.

V-1

BAB V

KESIMPULAN

Dari hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa:

1. Viskositas (kekentalan) dapat dianggap suatu gesekan di bagian dalam suatu fluida,

karena adanya viskositas ini maka untuk menggerakkan salah satu lapisan fluida di

atasnya lapisan lain haruslah dikerjakan gaya.

2. Kekentalan suatu zat dipengaruhi oleh suhu, konsentrasi, tekanan, dan berat molekul.

a. Suhu : Viskositas akan turun dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas

gas naik dengan naiknya suhu. Dengan kata lain viskositas cairan

akan turun dengan kenaikan temperatur.

b. Tekanan : Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan

viskositas gas tidak dipengaruhi oleh tekanan.

c. Berat molekul : Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak

3. Setiap larutan memiliki viskositas (kekentalan) yang berbeda-beda

4. aquadest paling besar terdapat pada suhu 40oC yaitu 0,96 gr/ml sedangkan yang

paling kecil terdapat pada suhu 60oC yaitu sebesar 0,9 gr/ml. η terbesar pada aquadest

berada pada suhu 40oC yaitu sebesar 324,29 cp dan yang paling kecil terdapat pada

suhu 60oC yaitu sebesar 214,76 cp.

5. minyak jelantah bimoli paling besar terdapat pada suhu 40oC dan 50

oC yaitu 0,86

gr/ml sedangkan yang paling kecil terdapat pada suhu 60oC yaitu sebesar 0,82 gr/ml. η

terbesar pada minyak jelantah bimoli 6855,11 cp berada pada suhu 40oC yaitu sebesar

324,29 cp dan yang paling kecil terdapat pada suhu 60oC yaitu sebesar 6004,67 cp.

6. minyak goreng bimoli paling besar terdapat pada suhu 40oC yaitu 0,8 gr/ml

sedangkan yang paling kecil terdapat pada suhu 60oC yaitu sebesar 0,746 gr/ml. η

terbesar pada minyak goreng bimoli berada pada suhu 40oC yaitu sebesar 5768,43 cp

cp dan yang paling kecil terdapat pada suhu 60oC yaitu sebesar 4995,30 cp.

7. Kecap ABC paling besar terdapat pada suhu 40oC yaitu 1,3 gr/ml sedangkan yang

paling kecil terdapat pada suhu 60oC yaitu sebesar 1,224 gr/ml. η terbesar pada Kecap

ABC berada pada suhu 40oC yaitu sebesar 43898,92 cp dan yang paling kecil terdapat

pada suhu 60oC yaitu sebesar 38394,64 cp.

V-2

BAB V Kesimpulan



FTI-ITS

8. Berdasarkan semua percobaan yang telah kita lakukan dapat di simpulkan bahwa

paling besar atau paling tinggi terdapat pada Kecap ABC, hal ini dikarenakan pada

saat suhu meningkat, molekul dalam zat cair akan bergerak cepat dikarenakan

tumbukan antar molekul, shingga molekul dalam zat cair menjadi merenggang dan

massa jenis akan semakin kecil.

9. Berdasarkan semua percobaan yang telah kita lakukan dapat di simpulkan bahwa η

paling besar atau paling tinggi juga terdapat pada Kecap ABC hal dikarenakan

kekentalan Kecap Manis ABC sendiri yang sangat tinggi sehingga mempengaruhi

waktu yang diperlukan Kecap Manis ABC untuk mengalir dari batas atas ke batas

bawah dalam viskometer, oleh karena itulah mengapa koefisien viskositas Kecap

Manis ABC terbilang sangat tinggi.

vi

DAFTAR PUSTAKA

Anggraeni, G. (2010). Gina's blog acakadul. Retrieved Oktober 15, 2013, from

http://ginaangraeni10.wordpress.com/: http://ginaangraeni10.wordpress.com/about/

Anonim. (2011, Mei 20). Mechanical Blog. Retrieved Oktober 15, 2013, from

http://yefrichan.wordpress.com: http://yefrichan.wordpress.com/2011/05/20/fluida-

newtonian-dan-fluida-non-newtonian/

Aprilia, M. (2012, Oktober 06). Hisa Ailirpa Itrum. Retrieved Oktober 15, 2013, from

http://murtyaprilia.blogspot.com: http://murtyaprilia.blogspot.com/2012/10/centrifuge-

dan-viscometer.html

Chan, D. (2011, Maret 12). Nenosayang's blog. Retrieved Oktober 2013, 2013, from

http://diarnenochan.wordpress.com:

http://diarnenochan.wordpress.com/2011/03/12/desitas-air-laut/

Chang, R. (2005). Kimia Dasar jilid 1 edisi 3. Retrieved Nopember 03, 2013, from google

books: books.google.co.id

Hastriawan, H. (2012, Nopember 14). Hedi Hastriawan. Retrieved Oktober 15, 2013, from

http://hedihastriawan.wordpress.com: http://hedihastriawan.wordpress.com/kimia-

fisika/viskositas/

Mandasari, W. (2012, Nopember). My Note. Retrieved Oktober 15, 2013, from

http://wenimandasari.blogspot.com/: http://wenimandasari.blogspot.com/p/laporan-

termokimia.html

Munson, B. R. (2004). Mekanika Fluida jilid 1 edisi 4. Retrieved Oktober 15, 2013, from

google books: books.google.co.id

Sukardjo. (1989). Kimia Fisika. Jakarta: Rineka Cipta.

Yulianto, A. (n.d.). Catatanabimanyu. Retrieved oktober 15, 2013, from

http://catatanabimanyu.wordpress.com:

http://catatanabimanyu.wordpress.com/2011/05/25/fluida-newtonian-dan-non-

newtonian/

vii

DAFTAR NOTASI

Simbol Keterangan Satuan

t Waktu detik

r Jari-jari cm

T Suhu oC

V Volume ml

Panjang cm

P Tekanan dyne/cm2

Konstanta (phi) -

Viskositas cp (centipoise)

m Massa gram

Densitas gram/ml

viii

APPENDIKS

Perhitungan Densitas

Diketahui dari percobaan viskositas ini volume dari piknometer yang digunakan dalam

percobaan adalah 5 ml dan massa dari piknometer kosong adalah 11,5 gram.

1. Aquadest

Pada suhu (T) = 400C

Massa larutan=gr total–gr pikno

= 16,3 gr – 11,5 gr

= 4,8 gram

Sehingga dari percobaan tersebut,

dapat ditentukan bahwa,



= 16,1 gr – 11,5 gr

= 4,6 gram





= 16 gr – 11,5 gr

= 4,5 gram






= 15,8 gr – 11,5 gr

= 4,3 gram





= 15,8 gr – 11,5 gr

= 4,3 gram



ix



= 15,6 gr – 11,5 gr

= 4,1 gram






= 15,5 gr – 11,5 gr

= 4 gram





= 15,48 gr – 11,5 gr

= 3,98 gram





= 15,23 gr – 11,5 gr

= 3,73 gram



4. Kecap Manis ABC



= 18gr – 11,5 gr

= 6,5 gram



x



= 17,88 gr – 11,5 gr

= 6,38 gram





= 17,62 gr – 11,5 gr

= 6,12 gram



Perhitungan Viskositas

Diketahui dari percobaan viskositas ini panjang pipa (L) adalah 3 cm, volume zat cair

(V) adalah 5 ml, jari-jari pipa (R) adalah 0,3 cm, dan tekanannya (P) adalah 1013253,93

.

1. Aquadest

Pada suhu 400C dengan ∆t = 1,51 s.

η = 324,29 centipoise



Pada suhu 600C dengan ∆t = 1 s.


xi









Pada suhu 400C dengan ∆t = 26,86 s





η = 4995, 30 centipoise

xii

4. Kecap Manis ABC







Viskositas Kelompok VI-A

Documents