Dokumen-1.docx

1.Tujuan

1. Menerangkan faktor-faktor yang mempengaruhi tegangan permukaan suatu zat cair 2. Menentukan tegangan permukaan zat cair 3. Menentukan konsentrasi misel kritik suatu surfaktan dengan metode tegangan permukaan 2. Dasar teori

Tegangan permukaan adalah gaya persatuan panjang yang harus dikerjakan sejajar permukaan untuk mengimbangi gaya tarikan kedalam pada cairan. Hal tersebut terjadi karena pada permukaan, gaya adhesi (antara cairan dan udara) lebih kecil dari pada gaya kohesi antara molekul cairan sehingga menyebabkan terjadinya gaya kedalam pada permukaan cairan (Douglas, 2001). Tegangan antar muka adalah gaya persatuan panjang yang terdapat pada antarmuka dua fase cair yang tidak bercampur. Tegangan antar muka selalu lebih kecil dari pada tegangan permukaan karena gaya adhesi antara dua cairan tidak bercampur lebih besar dari pada adhesi antara cairan dan udara (Douglas, 2001) Pada permukaan temu antara cairan dan gas, atau dua cairan yang tidak dapat bercampur, seolah-olah terbentuk suatu selaput atau lapisan khusus, yang nampaknya disebabkan oleh tarikan molekulmolekul cairan di bawah permukaan tersebut adalah suatu percobaan yang sederhana untuk meletakkan sebuah jarum kecil pada permukaan air yang tenang dan mengamati bahwa jarum itu didukung di sana oleh selaput tersebut (Wyle, 1988) Di dalam zat cair suatu molekul dikelilingi oleh molekul-molekul lainnya yang sejenis dari segala arah sehingga gaya tarik menarik sesama molekul (kohesi) adalah sama. Pada permukaan zat cair terjadi suatu gaya tarik menarik antar molekul zat cair dengan molekul udara (gaya adhesi) Gaya adhesi lebih kecil bila dibandingkan dengan gaya kohesi, sehingga molekul di permukaan zat cair cenderung untuk masuk ke dalam. Tetapi hal ini tidak terjadi karena adanya gaya yang bekerja sejajar dengan permukaan zat cair untuk mengimbangi. Sedangkan tegangan antar permukaan karena gaya adhesi antara zat cair untuk mengimbangi gaya kohesi. Sedangkan tegangan antar permukaan selalu lebih kecil dari tegangan permukaan (Lachman, 1989) Pada umumnya zat cair memiliki permukaan mendatar, tetapi apabila zat cair bersentuhan dengan zat padat atau dinding bejana, maka permukaan bagian tepi yang bersentuhan dengan dinding akan melengkung. Gejala melengkungnya permukaan zat cair disebut dengan ministus (Yasid, 2004) Tegangan permukaan juga merupakan sifat fisik yang berhubungan dengan gaya antarmolekul dalam cairan dan didefinisikan sebagai hambatan peningkatan luas permukaan cairan. Awalnya tegangan permukaan didefinisikan pada antar muka cairan dan gas. Namun, tegangan yang mirip juga ada pada tegangan antar muka cairan-cairan, atau padatan dan gas Tegangan semacam ini secara umum disebut dengan tegangan antar muka (Douglas.2001) Permukaan zat cair mempunyai sifat ingin merenggang, sehingga permukaannya seolah-olah ditutupi oleh suatu lapisan yang elastis. Hal ini disebabkan adanya gaya tarik-menarik antar partikel sejenis didalam zat cair sampai ke permukaan. Di dalam cairan, tiap molekul ditarik oleh molekul lain yang sejenis di dekatnya dengan gaya yang sama ke segala arah. Akibatnya tidak terdapat sisa (resultan) gaya yang bekerja pada masing-masing molekul. Adanya gaya atau tarikan kebawah menyebabkan permukaan cairan berkontraksi dan berada dalam keadaan tegang, tegangan ini disebut dengan tegangan permukaan (Herinaldi, 2004) Molekul-molekul yang berada dalam fasa cair seluruhnya akan dikelilingi oleh molekul- molekyl dengan gaya tarik-menarik yang sama ke segala arah. Sedangkan molekul pada permukaan mengalami tarikan

kedalam rongga cairan karena gaya tarik-menarik di dalam rongga cairan lebih besar daripada gaya tarik-menarik oleh molekul uap yang diatas permukaa cairan Hal ini berakibat permukaan cenderung mengerut untuk mencapai luas yang sekecil mungkin (Halliday, 1991) Daya tarik kapiler disebabkan oleh tegangan permukaan dan oleh nilai relatif adhesi antara cairan dan benda padat terhadap kohesi cairan. Cairan yang membasahi benda padat mempunyai adhesi yang lebih besar daripada kohesi. Kegiatan tegangan permukaan dalam hal ini menyebabkan cairan naik di dalam tabung vertical kecil yang terendam sebagian dalam cairan itu. Bagi cairan yang tidak membasahi benda padat, tegangan permukaan cenderung untuk menekan miniskus dalam tabung vertikel kecil. Bila sudut kontak antara cairan dan zat padat diketahui maka kenaikan kapiler dapat dihitung untuk bentuk miniskus yang diasumsikan (Parrot, 1970) Tegangan permukaan bervariasi antara berbagai cairan. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi dan merupakan agen pembasah yang buruk karena air membentuk droplet, misalnya tetesan air hujan pada kaca depan mobil. Permukaan air membentuk suatu lapisan yang cukup kuat sehingga beberapa serangga dapat berjalan diatasnya (Suminar, 2001) Tegangan yang terjadi pada air akan bertambah dengan penambahan garam-garam anorganik atau senyawa-senyawa elektrolit, tetapi akan berkurang dengan penambahan senyawa organik tertentu antara lain sabun. Didalam teori ini dikatakan bahwa penambahan emulgator akan menurunkan dan menghilangkan tegangan permukaan yang terjadi pada bidang batas sehingga antara kedua zat cair tersebut akan mudah bercampur (Mawarda, 2009). Bahan pembasah adalah bahan yang dapat menurunkan tegangan antarmuka partikel-partikel yang tidak mudah larut. Bahan pembasah yang umum digunakan adalah surfaktan yang memindai udara substansi lain yang terabsorbsi pada permukaan partikel padatan. Sehingga memudahkan terbasahinya partikel padatan oleh cairan pembawa (RPS, 1998) Ada beberapa metode dalam melakukan tegangan permukaan 1. Metode kenaikan kapiler Tegangan permukaan diukur dengan melihat ketinggian air/ cairan yang naik melalui suatukapiler. Metode kenaikan kapiler hanya dapat digunakan ngan permukaan untuk mengukur tegangan permukaan tidak bisa untuk mengukur tega tidak biasa untuk mengukur tegangan antar muka (Douglas, 2001) 2. Metode tersiometer Du-NouyMetode cincin Du-Nouy bisa digunakan utnuk mengukur tegangan permukaan ataupun tegangan antar muka. Prinsip dari alat ini adalah gaya yang diperlukan untuk melepaskansuatu cincin platina iridium yang diperlukan sebanding dengan tegangan permukaan atau tegangan antar muka dari cairan tersebut (Atfins. 1994) III. Alat bahan 1. Beaker glass 100 ml, 2. piknometer 25 mL sebanyak 12 buah 3. timbangan digital 4. pipet tetes 5. cawan petri 6. pipa kapiler 7. mistar penggaris/ kertas milimeter. 3.2 Bahan 1. Aquadest 2. paraffin cair 3. tween 80 IV. Cara kerja 4.1 Menentukan kerapatan masing-masing cairan dengan alat piknometer 1. Disiapkan alat dan bahan yang digunakan 2. Timbang piknometer bersih dan kosong secara seksama, dan catat dalam tabel 3. Isi piknometer dengan masingmasing cairan, seperti aquadest, paraffin, larutan tween 80 0,05 % , larutan tween 80 0,1 % , larutan tween 80 0,2 % , larutan tween 80 0,3 % , dan , larutan tween 80

0,4 % sampai penuh lalu tutup . 4. Bersihkan dan keringkan bagian luar piknometer dari cairan yang keluar 5. Timbang kembali piknometer dan catat dalam tabel 6. Buatlah tabel dan hitung kerapatan masing-masing cairan 4.2 Menentukan tegangan muka dengan metode kenaikan kapiler 1. Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan 2. Ambil aquadest sebanyak 20 ml, lalu masukkan ke dalam cawan petri 3. Ambil paraffin sebanyak 20 ml, lalu masukkan ke dalam cawan petri 4. Ambil larutan tween 80 dengan konsentrasi 0,05 % , 0,1 % , 0,2 % , 0,3 % dan 0,4 % , lalu masukkan ke dalam cawan petri 5. Lakukan pengukuran kenaikan air , paraffin , larutan tween 80 0,05 % , larutan tween 80 0,1 % , larutan tween 80 0,2 % , larutan tween 80 0,3 % , dan larutan tween 80 0,4 % dengan menggunakan pipa kapiler (posisi pipa kapiler berdiri). 6. Diukur ketinggian cairan dengan menggunakan mistar/kertas millimeter 7. Buatlah tabel dan hitung tegangan permukaan masing-masing cairan V. Hasil

VI. Soal 1. Bagaimana hubungan kenaikan konsentrasi tween 80 terhadap kenaikan cairan di dalam pipa kapiler? 2. Apa perbedaan antara adhesi dan kohesi?