98763_teori Viskositas.docx

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Tujuan Percobaan

1.

Menerangkan arti viskositas suatu cairan.

2.

Menggunakan alat penentuan viskositas dan berat jenis untuk menentukan viskositas berbagai jenis cairan.

3. 1.2

Mempelajari pengaruh temperatur terhadap viskositas cairan. Landasan Teori

1.2.1 Pengertian Viskositas Viskositas adalah ukuran yang menyatakan kekentalan suatu fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan dalam fluida. Semakin besar viskositas fluida, maka semakin sulit suatu fluida untuk mengalir dan juga menunjukan semakin sulit suatu benda bergerak dalam fluida tersebut. Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan dengan hambatan untuk mengalir. Beberapa cairan ada yang dapat mengalir dengan cepat namun ada yang mengalir secara lambat. Fluida yang mengalir lambat seperti gliserin, madu dan minyak atso, ini dikarenakan mempunyai viskositas besar. Jadi viskositas menentukan kecepatan mengalirnya cairan (Halliday, 1985). Viskositas (kekentalan) dapat diartikan sebagai suatu gesekan didalam cairan zat cair. Kekentalan itulah maka diperlukan gaya untuk menggerakkan suatu permukaan untuk melampaui suatu permukaan lainnya, jika diantaranya ada larutan baik cairan maupun gas mempunyai kekentalan air lebih besar daripada gas, sehingga zat cair dikatakan lebih kental daripada gas. Viskositas adalah indeks hambatan aliran cairan. Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Viskositas ini juga disebut sebagai kekentalan suatu zat. Jumlah volume cairan yang mengalir melalui pipa per satuan waktu (Dudgale, 1986).

Makin kental suatu cairan, makin besar gaya yang dibutuhkan untuk membuatnya mengalir pada kecepatan tertentu. Viskositas disperse koloid dipengaruhi oleh bentuk partikel dari fase disperse dengan viskositas rendah, sedang sistem dispersi yang mengandung koloid-koloid linier viskositasnya lebih tinggi. Hubungan antara bentuk dan viskositas merupakan refleksi derajat solvasi dari partikel (Respati, 1981). Viskositas suatu zat dipengaruhi oleh suhu. Untuk gas, viskositas meningkat dengan bertambahnya suhu. Sementara viskositas zat cair akan menurun dengan naiknya suhu. Hubungan antara viskositas dan suhu tampak pada persamaan Arrhenius. Bila viskositas gas meningkat dengan naiknya temperatur, maka viskositas cairan justru akan menurun jika temperatur dinaikkan. Fluiditas dari suatu cairan yang merupakan kelebihan dari viskositas akan meningkat dengan makin tingginya suhu (Bird,1993). 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 tidak ada gaya tekan yang bekerja pada lapisan fluida (Bird, 1993). 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 ialah (Bird, 1993): 𝐹/𝐴 = 𝑑𝑣/𝑑𝑥 ..................................................(1.1) Cairan mempunyai gaya gesek yang lebih besar untuk mengalir daripada gas. Sehingga cairan mempuyai koefisien viskositas yang lebih besar daripada gas. Viskositas

gas bertambah dengan naiknya temperatur. Koefisien gas pada tekanan tidak terlalu besar, tidak tergantung tekanan, tetapi untuk cairan naik dengan naiknya tegangan (Bird, 1993). 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 viskositas, 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. Perbedaan antara viskositas cairan dengan viskositas gas sebagai berikut: Tabel 1.1 Perbedaan viskositas cairan dan viskositas gas Jenis perbedaan Gaya gesek

Viskositas Cairan

Viskositas Gas

Lebih besar untuk

Lebih kecil dibanding viskositas

mengalir

cairan

Koefisien viskositas

Lebih besar

Lebih kecil

Temperatur

Temperatur naik,

Temperatur naik, viskositas naik

viskositas turun Tekanan

Tekanan naik, viskositas

Tidak tergantung tekanan

naik (Streeter, 1996). Viskositas didalam zat cair disebabkan oleh gaya kohesi antar molekul dan didalam gas disebabkan oleh pelanggaran – pelanggaran antar molekul yang bergerak dengan cepat. Terutama dalam arus turbulent. Viskositas ini naik dengan cepat sekali hampir berbanding lurus dengan pangkat tiga kecepatannya. Makin besar kecepatannya, makin besar viskositasnya. Viskositas zat cair lebih besar dari pada gas. Viskositas gas sedemikian kecilnya sehingga sering diabaikan. Viskositas fluida bergantung kepada suhunya. Viskositas ini

pada umumnya yaitu zat cair yang umunya berkurang jika suhunya naik. Tetapi sebaliknya, viskositas gas lebih besar jika suhunya naik. Lapisan – lapisan gas atau zat cair yang mengalir saling berdesakan. Karena itu terdapat gaya gesek yang bersifat menahan aliran yang besarnya tergantung dari kekentalan zat cair tersebut. Fluida adalah suatu zat yang bentuknya dapat berubah secara continue akibat gaya geser pada benda padat. Gaya geser dapat menyebabkan terjadinya perubahan bentuk yang tidak berubah besarnya skema gaya ini bekerja. Namun, baik fluida yang kental maupun yang encer akan mengalami pergerakan antara satu bagian terhadap bagian lainnya apabila ada gaya geser yang bekerja. Jadi, dapat dikatakan bahwa fluida tidak dapat menahan gaya geser. Pada zat cair, jarak antar molekul jauh lebih kecil dibandingkan gas,sehingga kohesi molekuler disana kuat sekali.peningkatan temperatur mengurangi kohesi molekuler dan ini diwujudkan berupa berkurangnya viskositas fluida oleh karena itu dapatlah ditentukan kekentalannya dengan viskositas benda yang dijatuhkan pada fluida. misalnya dengan menjatuhkan kelereng dari bahan yang amat ringan,seperti alumunium serta berukuran kecil. Pada dasarnya penentuan angka kekentalan atau koefisien viskositas

n dengan

menggunakan rumus stokes sangatlah sederhana hanya saja untuk itu secara teknis diperlukan kelereng dari bahan yang amat ringan ,misalnya alumunium,serta berukuran kecil dan berjari-jari 1 cm. Cairan mempunyai gaya gesek yang lebih besar untuk mengalir daripada gas. Sehingga cairan mempunyai koefisien viskositas yang lebih besar daripada gas. Viskositas gas bertambah dengan naiknya suhu. Koefisien viskositas gas pada tekanan tidak terlalu besar, tidak tergantung pada tekanan, tetapi untuk cairan naik dengan naiknya tekanan. Aliran cairan dapat dikelompokkan ke dalam 2 tipe yang pertama adalah aliran laminar atau aliran kental, secara umum menggambarkan laju aliran kecil melalui sebuah pipa dengan garis tengah kecil. Aliran yang lain adalah aliran turbulen yang menggambarkan laju aliran yang besar melalui pipa dengan diameter yang lebih besar. Sesuai hukum distribusi Maxwell-Boltzmann, jumlah molekul yang memiliki energi yang diperlukan untuk mengalir, dihubungkan oleh faktor e-E/RT dan viskositas sebanding

dengan e-E/RT. Secara kuantitatif pengaruh suhu terhadap viskositas dinyatakan dengan persamaan empiric (Streeter, 1996): h = A e-E/RT …………...………………….(1.2) Dimana: h = koefisien viskositas A = tetapan yang bergantung pada massa molekul relative dan volume molar cairan e = energy ambang permol yang diperlukan untuk proses awal aliran R = konstanta gas T = suhu mutlak 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 (Streeter, 1996): F1 = 4/3 πr3 (d-dm)g….….…...…..….….….…….(1.3) Suatu jenis cairan yang mudah mengalir dapat dikatakan memiliki viskositas yang rendah,dan sebliknya bahan-bahn yang sulit mengalir dikatakan memiliki viskositas yang tinggi. Pada hukum aliran viskositas newton menyatakan hubungan antara gaya-gaya mekanika dari suatu aliran viskositas sebagai geseran dalam viskositas fluida juga termasuk konstan sehubungan dengan gesekannya.hubungan tersebut berlaku untuk fluida Newtonian. Aliran viskositas dapat digambarkan dengan dua buah bidang sejajar yang dilapisi fluida tipis diantara kedua bidang tersebut.apabila zat cair tidak kental maka koefisien sama dengan nol sedangkan pada zat cair kental bagian yang menempel didinding memiliki kecepatan yang sama dengan dinding. Sifat dari fluida sejati adalah kompersibel, artinya volume dan massa jenisnya akan berubah bila diberikan tekanan. Selain itu juga fluida sejati mempunyai viskositas yaitu gesekan didalam fluida, sedangkan dandalam anggapan fluida ideal semua sifat – sifat ini diabaikan (Respati, 1981).

1.2.2 Konsep Viskositas Fluida baik zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat kekentalan yang berbeda. Viskositas (kekentalan) sebenarnya merupakan gaya gesekan antara molekul-molekul yang menyusun suatu fluida. Jadi molekul-molekul yang membentuk suatu fluida saling gesek-menggesek ketika fluida-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 (Bird, 1993). Viskositas adalah ukuran yang menyatakan kekentalan suatu caian atau fluida. Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan eat dengan hambatan untuk mengalir. Beberapa cairan ada yang dapat mengalir cepat, sedangkan lainnya mengalir secaa lambat. Cairan yang mengalir cepat seperti contohnya air, alkohol, dan bensin karena memiliki nilai viskositas kecil. Sedangkan cairan yang mengalir lambat seperti gliserin, minyak asto, dan madu karena mempunyai viskositas besar. Jadi viskositas tidak lain menentukan kecepatan mengalirnya suatu cairan (Dudgale, 1986). Viskositas (kekentalan) cairan akan menimbulkan gesekan antar- bagian atau lapisan cairan yang bergerak satu terhadap yang lain. Hambatan atau gesekan yang terjadi ditimbulkan oleh gaya kohesi di dalam zat cair. Viskositas gas ditimbulkan oleh peristiwa tumbukan yang terjadi antara molekul-molekul gas (Dudgale, 1986). Kekentalan disebabkan karena kohesi antara patikel zat cair. Zat cair ideal tidak mempunyai kekentalan. 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. 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 (Dudgale, 1986). Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air. Sebaliknya, fluida yang lebih kental biasanya lebih sulit mengalir, contohnya minyak goreng, oli, madu, dan lain-lain. Hal ini bisa dibuktikan dengan menuangkan air dan minyak goreng diatas lantai yang permukaannya miring. Pasti hasilnya air lebih cepat mengalir daripada minyak goring atau oli. Tingkat kekentalan suatu fluida juga bergantung pada suhu. Semakin tinggi suhu za tcair, semakin kurang kental zat cair tersebut. Misalnya ketika menggoreng ikan di dapur, minyak goreng yang awalnya kental, berubah menjadi lebih cair ketika dipanaskan. Sebaliknya, semakin tinggi suhu suatu zat gas, semakin kental zat gas tersebut. Perlu diketahui bahwa viskositas atau kekentalan hanya ada pada fluida rill (rill = nyata). Fluida rill/nyata adalah fluida yang kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, seperti air sirup, oli, asap knalpot, dan lainnya. Fluida rill 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 (Victol, 1996). Indeks viskositas adalah perubahan nilai viskositas akibat adanya perubahan temperatur. Perubahan nilai viskositas akibat adanya perubahan ikatan molekul yang menyusun fluida tersebut. Akibatnya apabila sebuah fluida, misalnya minyak pelumas dikenakan sebuah temperatur yang berbeda, maka kekentalannya akan berubhah. Perubahan tersebut tergantung dari sifat fisika maupun kimia fluida tersebut. Ada fluida yang jika terkena temperatur tinggi akan semakin mengental dan ada pula yang semakin encer. Dari hal itulah maka untuk memilih sebuah pelumas untuk sebuah mesin tidak bisa sembarangan tetapi harus disesuaikan dengan mesin tersebut (While,1988). Fluida adalah gugusan molukel yang jarak pisahnya besar, dan kecil untuk zat cair. Jarak antar molukelnya itu besar jika dibandingkan dengan garis tengah molukel itu. Molekul-molekul itu tidak terikat pada suatu kisi, melainkan saling bergerak bebas

terhadap satu sama lain. Jadi kecepatan fluida atau massanya kecepatan volume tidak mempunyai makna yang tepat sebab jumlah molekul yang menempati volume tertentu terus menerus berubah (While, 1988). 1.2.3 Cara penentuan viskositas a.

Viskometer Oswald

Gambar 1.1 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. Pada viscometer Ostwald yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah tertentu cairan untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri. Pada percobaan sebenarnya, sejumlah tertentu cairan (misalnya 10 cm3, bergantung pada ukuran viscometer) dipipet kedalam viscometer. Cairan kemudian dihisap melalui labu pengukur dari viscometer sampai permukaan cairan lebih tinggi dari pada batas a. cairan kemudian dibiarkan turun ketika permukaan cairan turun melewati batas a, stopwatch mulai dinyalakan dan ketika cairan melewati tanda batas b, stopwatch dimatikan. Jadi waktu yang dibutuhkan cairan untuk melalui jarak antara a dan b dapat ditentukan.

Tekanan ρ merupakan perbedaan antara kedua ujung pipa U dan besarnya disesuaikan sebanding dengan berat jenis cairan (Respati,1981). Viskositas cairan yang mengalir melalui pipa kapiler dihitung berdasarkan hukum Poiseuille, yaitu:

µ=

𝜋𝑟 4 𝑡 ∆𝑃 8𝑙𝑣

......................................................(1.4)

Dimana: µ

= viskositas cairan

r

= jari-jari bagian dalam kapiler

t

= waktu yang dibutuhkan cairan untuk mengalir melalui kapiler

∆𝑃 = tekanan udara, dalam dyne/cm2 l

= panjang kapiler

v

= volume cairan yang mengalir

b.

Viskometer hoppler

Gambar 1.2 Viskometer Hoppler Pada viskometer ini yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sebuah bola logam untuk melewati cairan setinggi tertentu. Suatu benda karena adanya gravitasi akan jatuh melalui medium yang berviskositas (seperti cairan misalnya), dengan kecepatan yang

semakin besar sampai mencapai kecepatan maksimum. Kecepatan maksimum akan tercapai bila gravitasi sama dengan fictional resistance medium. Berdasarkan hukum Stokes pada kecepatan bola maksimum, terjadi keseimbangan sehingga gaya gesek = gaya berat – gaya archimedes. 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. c.

Viskometer Cup dan Bob

Gambar 1.3 Viskometer Cup dan bob Prinsip kerjanya sampel digeser dalam ruangan antara dinding luar. Bob dan dinding dalam dari cup dimana bob masuk persis ditengah-tengah. Kelemahan viskometer ini adalah terjadinya aliran sumbat yang disebabkan gesekan yang tinggi disepanjang keliling bagian tube, sehingga menyebabkan penemuan konsentrasi. Penurunan konsentrasi ini menyebabkan bagian tengah zat yang ditekan keluar memadat. Hal ini disebut aliran sumbat. d.

Viskometer Cone dan Plate

Gambar 1.4 Viskometer cone dan plate

Cara pemakaiannya adalah sampel yang ditempatkan di tengah-tengah papan, kemudian dinaikkan hingga posisi dibawah kerucut. Kerucut digerakkan oleh motor dengan bermacam kecepatan dan sampelnya digeser didalam ruang sempit antara papan yang diam dan kemudian kerucut yang berputar.

1.2.4 Piknometer Piknometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur nilai massa jenis atau densitas dari fluida. Berbagai macam fluida yang diukur massa jenisnya, biasanya dalam praktikum yang diukur adalah massa jenis oli, minyak goreng, dan lain-lain. Piknometer itu terdiri dari 3 bagian, yaitu tutup pikno, lubang, gelas atau tabung ukur. Cara menghitung massa fluida yaitu dengan mengurangkan massa pikno berisi fluida dengan massa pikno kosong. Kemudian di dapat data massa dan volume fluida, sehingga tinggal menentukan nilai cho/massa jenis (ρ) fluida. Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas : 1.

Suhu Viskositas berbanding terbalik dengan suhu. Jika suhu naik maka viskositas akan

turun, dan begitu sebaliknya. Hal ini disebabkan karena adanya gerakan partikel-partikel cairan yang semakin cepat apabila suhu ditingkatkan dan menurun kekentalannya. 2.

Konsentrasi larutan Viskositas berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Suatu larutan dengan

konsentrasi tinggi akan memiliki viskositas yang tinggi pula, karena konsentrasi larutan menyatakan banyaknya partikel zat yang terlarut tiap satuan volume. Semakin banyak partikel yang terlarut, gesekan antar partikrl semakin tinggi dan viskositasnya semakin tinggi pula. 3.

Berat molekul solute Viskositas berbanding lurus dengan berat molekul solute. Karena dengan adanya

solute yang berat akan menghambat atau memberi beban yang berat pada cairan sehingga manaikkan viskositas.

4.

Tekanan Semakin tinggi tekanan maka semakin besar viskositas suatu cairan.

5.

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.

6.

Kekuatan antar molekul Viskositas air naik denghan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan gugus OH pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama. Pengukuran kerapatan dan bobot jenis digunakan apabila mengadakan perubahan

massa dan volume. Kerapatan adalah turunan besaran yang menyangkut satuan massa dan volume. Batasanya adalah massa per satuan volume pada temperatur dan tekanan tertentu yang dinyatakan dalam system cgs dalam gram per sentimeter kubik (g/cm3)( While, 1988). Kerapatan adalah turunan besaran yang menyangkut satuan massa dan volume. Batasannya adalah massa per satuan Volume pada temperature dan tekanan tertentu dinyatakan dalam system cgs (g/cm3) dan dilambangkan dengan ρ (While, 1988). Bila kerapatan benda lebih besar dari kerapatan air, maka benda tersebut akan tenggelam dalam air. Bila kerapatannya lebih kecil, maka benda akan mengapung. Benda yang mengapung, bagian volume sebuah benda yang tercelup dalam cairan manapun sama dengan rasio kerapatan benda-benda terhadap kerapatan cairan. Rasio kerapatan air dinamakan berat jenis zat itu. (While, 1988). Bobot jenis (bilangan murni tanpa dimensi ) adalah perbandingan bobot zat terhadap air volume yang sama ditimbang di udara pada suhu yang sama. Bobot jenis suatu zat adalah perbandingan antara bobot zat dibanding dengan volume zat pada suhu tertentu (Biasanya 25oC), Sedangkan rapat jenis adalah perbandingan antara bobot jenis suatu zat dengan bobot jenis air pada suhu tertentu (biasanya dinyatakan sebagai 25o/25o, 25o/4o, 4o/4o). Untuk bidang farmasi, biasanya 25o/25 (While, 1988).

Angka bobot jenis menggambarkan suatu angka hubngan tanpa dimensi, yang ditarik dari bobot jenis air pada 4oC ( = 1,000 graml-1 ) (4). 1.

Penentuan Bobot Jenis dan Rapat jenis Penentuan bobot jenis berlangsung dengan piknometer, Areometer, timbangan

hidrostatik (timbangan Mohr-Westphal) dan cara manometris. Ada beberapa alat untuk mengukur bobot jenis dan rapat jenis, yaitu menggunakan piknometer, neraca hidrostatis (neraca air), neraca Reimann, beraca Mohr Westphal (Dogra, 1990). 2.

Bobot jenis zat cair Metode Picnometer. Pinsip metode ini didasarkan atas penentuan massa cairan dan

penentuan rungan yang ditempati cairan ini. Ruang piknometer dilakukan dengan menimbang air. Menurut peraturan apotek, harus digunakan piknometer yang sudah ditera, dengan isi ruang dalam ml dan suhu tetentu (20oC). Ketelitian metode piknometer akan bertambah sampai suatu optimum tertentu dengan bertambahnya volume piknometer. Optimum ini terletak sekitar isi ruang 30 ml. Ada dua tipe piknometer, yaitu tipe botol dengan tipe pipet (Dogra, 1990). Neraca Mohr Westphal dipakai untuk mengukur bobot jenis zat cair. Terdiri atas tua dengan 10 buah lekuk untuk menggantungkan anting, pada ujung lekuk yang ke 10 tergantung sebuah benda celup C terbuat dari gelas (kaca) pejal (tidak berongga), ada yang dalam benda celup dilengkapi dengan sebuah thermometer kecil untuk mengetahui susu cairan yang diukur massa jenisnya, neraca seimbang jika ujum jarum D tepat pada jarum T ( Dogra, 1990). Densimeter merupakan alat untuk mengukur massa jenis (densitas) zat cair secara langsung. Angka-angka yang tertera pada tangkai berskala secara langsung menyatakan massa jenis zat cair yang permukaannya tepat pada angka yang tertera (Dogra, 1990). 1.2.5 Densitas Densitas atau Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Untuk menemukan densitas p sebuah fluida pada titik manapun, kita isolasi suatu elemen

yang memiliki volume yang kecil (∆V) di sekitar titik tersebut dan mengukur massa fluida ∆m yang terkandung dalam elemen tersebut. Densitas adalah besaran skalar; satuannya dalam SI adalah kg/m3. Tabel menunjukkan densitas beberapa zat dan densitas rata-rata beberapa objek. Tapi bahwa densitas gas bervariasi tergantung pada tekanan, tetapi densitas cairan tidak demikian; maka dapat kita simpulkan bahwa gas dapat dimampatkan sedangkan cairan tidak dapat dimampatkan (Respati, 1981). Densitas atau massa jenia adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda maka semakin besar pula massa setiap volumennya. Satuan SI massa jenis adalah kilogram per meter kubik (Kgm3). Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Dan satu zat berapapun massanya berapapun volumenya akan memiliki massa jenis yang sama (Basri, 2003). Rumus untuk menentukan massa jenis adalah sebagai berikut: ρ

=M/V......................................................(1.5)

Dengan: ρ = massa jenis M = massa V = volume Properti fisika yang sangat berpengaruh bagi mengalirnya media fluida dan bagaimana perilaku mereka ketika berinteraksi dengan partikel adalah sebagai berikut: 1.

Densitas (ρ): Didefinisikan sebagai massa per unit volume. Densitas fluida karena itu dapat

dianggap sebagai kuantitas masa fluida per unit volumenya. Densitas dari fluida akan berpengaruh setidaknya terhadap: besarnya gaya atau stress bekerja didalam fluida ketika mengalir, serta mengontrol besarnya gaya apung yang bekerja pada partikel sediment pada interaksinya dengan fluida yang pada gilirannya akan mengontrol perilaku fluida dan kemampuannya untuk menggerakkan butiran tersebut (Basri, 2003).

2.

Viskositas (µ): Didefinisikan sebagai rasio dari shear stress (gaya shearing/luas area) terhadap laju

deformasi (du/dy) dari shear sepanjang fluida. Viskositas menggambarkan kemampuan dari fluida untuk mengalir. Viskositas akan bervariasi menurut temperature (Basri, 2003). Kita dapat membayangkan aliran fluida sebagai lembaran pelat parallel yang saling bergerak satu sama lain. Bila kita tarik garis tegak lurus terhadap pergerakan relative dari pelat tersebut, maka garis ini akan berdeformasi menjadi garis lurus yang memiliki inkliasi kearah pergerakan dari shear. Viskositas karena itu didefinisikan sebagai gaya yang diperlukan untuk menghasilkan laju deformasi atau sliding dari lembaran imajiner tsb. Meningkatnya viskositas, menuntut naiknya shear stress agar laju deformasi pelat tadi tetap sama (Basri, 2003). 3.

Hubungan viskositas dan densitas Karena kedua parameter viskositas dan densitas memegang peranan penting dalam

perilaku fluida, maka keduanya sering dihubungkan sebagai term kinematic viscosity(v)

v=µ/ρ

...........................................................(1.6)

Faktor- faktor yang mempengaruhi densitas adalah sebagai berikut : 1.

Tekanan Densitas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas gas tidak

dipengaruhi oleh tekanan. 2.

Temperatur Densitas akan turun dengan naiknya suhu. Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-

molekulnya memperoleh energi. Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan demikian densitas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur. 2.

Viskositas Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliran 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.

DAFTAR PUSTAKA

Basri, s, 2003, “Kamus Lengkap Kimia .” Jakarta : Erlangga Bird, Tony. 1993. Kimia Fisik Untuk Universitas. Jakarta : PT Gramedia Dogra, (1990), Kimia Fisik dan Soal-Soal. Jakarta : UI-press Dudgale., R. H. 1986. Mekanika Fluida Edisi 3. Jakarta : Erlangga Halliday, R. 1985. Fisika Jilid 1 Edisi Ketiga. Penerjemah : Pantur Silaban Ph.D dan Drs. Erwin Sucipto M.Sc. Jakarta : Erlangga Respati, H. 1981. Kimia Dasar Terapan Modern. Jakarta : Erlangga Streeter, V. L. dan Benjamin, E., 1996, Mekanika Fluida Edisi Delapan jilid I. Jakarta : Erlangga Victol, L. 1996. Mekanika Fluida Edisi Delapan Jilid 1. Jakarta : Erlangga While, F.M. 1988. Mekanika Fluida Edisi ke 2. Jakarta : Erlangga