Tegangan Permukaan Kelompok 11 (repaired).docx

LAPORAN PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA I

PERCOBAAN VI TEGANGAN PERMUKAAN

DOSEN PEMBIMBING:

DISUSUN OLEH: KELOMPOK XI (SEBELAS)

AVELIA EKA ALTARINA DESY ISNAINIATI ULFAH SINTONG LEONARDO SITUNGKIR

(1610814220002) (1610814220003) (1610814210023)

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK KIMIA BANJARBARU 2017

ABSTRAK Tegangan permukaan merupakan suatu gaya yang diperlukan untuk memperluas permukaan. Tujuan dari percobaan tegangan permukaan ini adalah menentukan tegangan permukaan suatu fluida dengan menggunakan metode cincin du Nouy’\s. Dalam percobaan ini digunakan beberapa jenis fluida seperti aquadest, minyak goreng, oli dan larutan premium. Tegangan permukaan terjadi karena adanya gaya kohesi dan adhesi yang terjadi pada fluida. Percobaan ini menggunakan metode du Nouy’s tester untuk mengukur tegangan permukaan. Prinsip kerja du Nouy’s tester yaitu dengan meletakkan cincin kawat yang ada pada alat di permukaan fluida. Angkat cincin kawat secara perlahan hingga selaput tipis pada fluida pecah. Pengukuran pada du Nouy’s tester dapat dilihat sudut puntiran yang terlihat pada saat pengangkatan cincin kawat dari permukaan fluida. Hasil yang diperoleh dari percobaan ini adalah tegangan permukaan aquadest, yaitu sebesar 71,312 dyne/cm, tegangan permukaan minyak goreng yaitu sebesar 44,454 dyne/cm, tegangan permukaan oli yaitu sebesar 50,011 dyne/cm dan tegangan permukaan larutan gula yaitu sebesar 62,977 dyne/cm. Kata Kunci : du Nouy’s tester, tegangan permukaan, fluida.

i

PERCOBAAN 6 TEGANGAN PERMUKAAN

6.1

PENDAHULUAN

6.1.1

Tujuan Tujuan dari percobaan ini adalah menentukan tegangan permukaan suatu

sistem dengan menggunakan metode cincin du Nouy’s.

6.1.2

Latar Belakang Tegangan permukaan dapat didefinisikan sebagai suatu kerja yang

dilakukan dalam memperluas permukaan cairan. Dapat juga diartikan sebagai perbandingan gaya permukaan terhadap panjang permukaan yang dipengaruhi gaya itu. Perubahan tegangan permukaan berhubungan dengan perubahan komposisi pada antarmuka.

Satuan tegangan permukaan muka “dyne/cm” sama

dengan satuan yang ada pada tegangan permukaan. Tegangan permukaan menggunakan prinsip alat du Nouy’s tester. Gantungkan cincin kawat pada alat du Nouy’s tester dan letakkan pada permukaan fluida. Angkat cincin kawat perlahan-lahan hingga selaput tipis pecah, amati dan catat sudut puntiran yang terlihat. Adapun fluida yang digunakan dalam percobaan yaitu aquadest, larutan gula, minyak goreng dan oli. Tegangan permukaan dalam aplikasi industri digunaka untuk mencegah timbulnya vortek pada tangki pengaduk. Tegangan permukaan uga dapat diaplikasikan untuk membuat cat rumah anti noda, cat automotif dan kaca self cleaning. Selain itu, aplikasi tegangan permukaan pada bidang industri adalah permukaan superhydrophobic seperti penggunaan cat superhydrophobic pada kapal (pelapis anti fouling). Pada industri tekstil diaplikasikan dalam proses pewarnaan dan superhydrophobic dapat diterapkan untuk membuat pakaian anti noda dan anti bakteri.

VI-1

6.2

DASAR TEORI Sejumlah observasi umum menunjukkan bahwa permukaan zat cair

berperilaku seperti membran yang teregang karena tegangan. Permukaan zat cair berperilaku seakan-akan mengalami tegangan dan tegangan ini bekerja sejajar dengan permukaan muncul gaya tarik menarik antar molekul. Efek ini disebut dengan tegangan permukaan yang lebih khusus lagi, suatu besaran yang disebut tegangan permukaan γ (huruf yunani gamma), dirumuskan sebagai gaya F per satuan panjang L yang bekerja melintasi semua garis pada permukaan dengan kecenderungan menarik permukaan agar tertutup (Giancoli, 2001):

𝛾=

𝐹

(6.1)

𝐿

Tegangan permukaan didefinisikan sebagai kerja yang dilakukan dalam memperluas permukaan cairan dengan satu satuan luas. Satuan untuk tegangan permukaan (γ) adalah Jm-2 atau dyne cm-1 atau Nm-1. Metode yang paling umum untuk mengukur tegangan permukaan adalah kenaikan atau penurunan cairan dalam pipa kapiler yang dirumuskan dengan (Dogra, 1990):

𝛾=

𝑑𝑟𝑔𝑙 2

(6.2)

dimana d adalah kerapatan cairan, r adalah jari – jari kapiler, l adalah panjang cairan yang ditekan atau yang akan naik dan g adalah konstanta gravitasi. Dalam metode perbandingan, tegangan permukaan cairan yang tidak diketahui dapat dihitung dari persamaan: 𝛾1 𝛾2

𝑑1 . 𝑙1

= 𝑑2 .

𝑙2

(6.3)

Gaya tarik menarik antar sebuah molekul didalam cairan dinamakan gaya kohesi. Gaya tarik-menarik antar sebuah molekul cairan dengan bahan-bahan lain seperti pipa yang tipis dinamakan gaya adhesi. Bila gaya adhesi relatif lebih besar terhadap gaya kohesi seperti pada kasus air dan permukaan gelas permukaan

VI-2

cairan sebuah dinding gelas adalah konkaf ke atas. Sudut konkaf c antaa dinding dan permukaan menunjukkan kekuatan relatif gaya kohesi dan adhesi. Untuk cairan yang membasahi permukaan, sudut kontak lebih kecil dari 90o. Bila gaya adhesi relatif lebih kecil terhadao gaya kohesi, seperti halnya air raksa dan gelas, cairan tidak membasahi permukaan adalah konveks. Dalam hal ini sudut kontak lebih besar dari 90o. Gaya adhesi dan kohesi sudut dihitung secara teoritis, tetapi sudut kontak c dapat diukur. Untuk air dan gelas susut itu sekitar 140o (Tipler 2001). Tegangan permukaan suatu zat cair yang bersentuhan dengan uapnya sendiri atau udara hanya ergantung dari sifat zat cair itu dan suhunya. Keluarnya cairan perlahan-lahan dari penetes obat bukanlah seperti arus yang tidak putus-putus, melainkan setetes demi setetes sebatang jarum, jika diletakkan di atas permukaan air akan membuat lekukan kecil pada permukaan air itu dan tidak akan tenggelam, biarpun rapatannya sepuluh kali rapatan air. Bila sebuah pipa gelas bersih berlubang kecil dicelupkan air, maka air akan naik di dalam pipa, tetapi jika dicelupkan ke dalam raksa, raksa ini akan tertekan ke bawah. Fenomenafenomena ini dan banyak lainnya yang sama sifatnya, berhubungan dengan adanya permukaan batas antara suatu zat-cair dengan zat lainnya (Sears, 1994).

Dengan syarat γ2 cairan pembanding sudah diketahui.

Umumnya tegangan permukaan fluida mengalami penurunan saat terjadi kenaikan suhu. Bahwa suhu berhubungan dengan energi gerak molekul dalam bahan. Saat suhu bertambah dan molekul cairan bergerak lebih cepat pengaruh intensitas antar molekul akan berkurang pada gerakannya dan tegangan permukaan akan berkurang. Berikut beberapa nilai tegangan permukaan untuk beberapa cairan (Young, 2002): Tabel 6.1 Nilai tegangan permukaan hasil percobaan Cairan yang bersentuhan

Suhu (oC)

VI-3

Tegangan permukaan

dengan udara

(Nm/m atau dyne/cm)

Benzene

20

28,9

Karbon tetraklorida

20

26,8

Etanol

20

22,3

Gliserin

20

63,1

Raksa

20

465,0

Minyak zaitun

20

32,0

Air sabun

20

25,0

Air

0

75,6

Air

20

72,8

Air

60

66,2

Air

100

58,9

Gaya tarik-menarik antara sebuah molekul di dalam cairan dan dan molekul-molekul lain dalam cairan dinamakan gaya kohesi. Gaya antara sebuah molekul cairan dengan bahan lain, seperti dinding pipa yang dinamakan gaya adhesi. Bila gaya adhesi relatif lebih besar

terhadap gaya kohesi, seperti pada

kasus air dan permukaan gelas dan dikatakan membasahi permukaan bahan lainnya. Dalam hal ini, permukaan kolom cairan dalam sebuah pipa adalah konkaf k eatas. Sudut kontak θc antara samping dan permukaan menunjukkan kekuatan relatif gaya kohesi dan adhesi. Untuk cairan yang membasahi permukaan, sudut kontak lebih kecil dari 90o. Bila gaya adhesi relatif lebih kecil terhadap gaya kohesi, seperti halnya air raksa dan cairan tidak membasahi permukaan dan permukaan adalah konveks. Dalam hal ini, sudut kontak lebih besar dari 90o. Gaya kohesi dan adhesi sulit dihitung secara teoritis, tetapi sudut kontak θc dapat diukur. Untuk air dan gelas sudut kontaknya kira-kira 0o. Untuk gelas, sudut itu sekitar 140o (Tipler, 1991). Terdapat beberapa cara yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan permukaan, diantaranya adalah (Soedojo, 2004 : 62-63) : a.

Cara jaeger

VI-4

Cara jaeger dalam penentuan tegangan muka sering juga disebut metode gelembung karena berdasarkan penggelembungan udara di dalam cairan yang hendak ditentukan tegangan mukanya dengan menerapkan rumus laplace ∆p = 2H/R. b.

Cara kenaikan kapiler Dengan langsung menerapkan rumus H = ½ r h ρ g diperoleh H dengan

mengukur r dan h dan diketahui ρ dan g. Adapun r, kecuali dapat diukur langsung dengan mikroskop, dapat juga diperoleh dengan mengisi buluh kapiler dengan air raksa dengan pertolongan karet penyedot. Dengan mengukur bagian panjang l dari buluh yang terisi air raksa serta mengeluarkan air raksanya lagi untuk ditimbang beratnya (w), diperoleh jari-jari buluh kapiler r menurut rumus berikut: W = π r2 h x 13,6

. . .

(6.5) Karena massa jenis air raksa adalah 13,6 gram/cm3. Metode

penentuan tegangan kapiler permukaan diantaranya adalah

sebagai berikut (Sears, 1982): 1.

Metode kenaikan pipa kapiler Bila suatu pipa kapiler dimasukkan ke dalam suatu cairan yang membasahi

dinding.

Maka cairan akan naik ke dalam kapiler karena adanya tegangan

permukaan kenaikan cairan tertinggi tertentu. Sehingga terjadi kesetimbangan antara gaya ke atas dan gaya yang ke bawah menyebabkan tinggi permukaan cairan akan stabil. 2.

Metode berat tetes Suatu cairan yang membasahi gelas akan berupa tetesan pada ujung pipa

vertikal. Mula-mula tetesan berupa setengah bola kemudian memanjang dan membentuk pinggang. 3.

Metode parakhor

VI-5

Parakhor bersifat aditif dan dapat dihitung dari parakhor ekuivalen. Unsurunsur pembentuknya dengan mengingat pada ikatan-ikatan kimia yang dimiliki senyawa tersebut. Peristiwa terapungnya sifat di atas, meskipun besi telah memiliki kerapatan yang besar daripada air. Hal ini disebabkan karena adanya tegangan muka. Molekul di dalam zat cair berada dalam kesetimbangan karena gaya-gaya molekul lain yang berada bekerja ke semua arah. Molekul di permukaan zat cair dapat meminimalkan garis permukaannya. Sehingga air cenderung membentuk tetesan berbentuk bola, karena sebuah bola dapat mempresentasikan luas permukaan minimum volume tertentu. Tensiometer

du

Nouy,

dipakai

secara

luas

untuk

mengukur

tegangan permukaan dan tegangan antarmuka. Prinsip dari alat tersebut bergantung pada kenyataan bahwa gaya yang diperlukan untuk melepaskan suatu cincin yang dicelupkan pada permukaan atau antar muka adalah sebanding dengan tegangan permukaan atau tegangan antar muka (Martin, 1990). Adanya zat terlarut pada cairan dapat menaikkan atau menurunkan tegangan permukaan. Setiap zat terlarut memiliki karakteristik tertentu yang dapat mempengaruhi tegangan permukaan. Untuk aquadest, adanya elektrolit dan non elektrolit tertentu seperti glukosa dan gliserin menaikkan tegangan permukaan (Yazid, 2005). Semakin tinggi konsentrasi maka semakin besar gaya tegangan permukaan. Agar massa jenis bertambah dan tegangan permukaan besar, maka massa zat terlarut harus diperbesar. Karena massa jenis berbanding lurus dengan massa zat terlarutnya (Mawarda, 2009). Molekul-molekul gula tertarik lebih kuat pada molekul cairan molekul cairan. Jika ketertarikan ini melebihi molekul-molekul antar cairan maka akan mengurangi energi permukaan. Berkurangnya energi permukaan menyebabkan turunnya tegangan permukaan larutan (Shinde, 2015). Kerja yang dilakukan oleh Clarle dan Mann beserta Butler menunjukkan bahwa tegangan permukaan gula meningkat seiring meningkatnya konsentrasi. Butler menunjukkan bahwa tegangan permukaan larutan gula merupakan fungsi

VI-6

an-muatan dari cairan tersebut. Kerapatan partikel ini menyebabkan makin besarnya gaya yang diperlukan untuk memecahkan permukaan cairan tersebut (Ardisty, 2011).

6.3

METODOLOGI PERCOBAAN

6.3.1

Alat dan Rangkaian Alat Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu du Nouy’s tester, gelas

beker 250 mL, gelas ukur 10 mL, gelas arloji, sudip, pengaduk kaca, botol semprot, neraca analitik dan termometer,

Rangkaian Alat

VI-7

Keterangan : 1. du Nouy’s tester 1

2. vCincin kawat 3. Gelas beker 250 mL

2 3

Gambar 6.1 Rangkaian Alat du Nouy’s tester

6.3.2

Bahan Bahan – bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah aquadest, oli,

minyak goreng dan premium.

6.3.3

Prosedur Percobaan Langkah pertama siapkan kelengkapan du Nouy’s tester diperiksa dan

dipasang dengan benar. Akuades, oli dan minyak goreng dituang ke gelas beker 250 mL. Suhu akuades diukur. Cincin kawat digantungkan pada du Nouy’s tester sehingga cincin kawat berada tepat di permukaan akuades. Cincin kawat diangkat VI – 8 secara perlahan sehingga didapat sudut puntiran. Diulangi sebanyak 3 kali langkah-langkah tersebut dengan mengganti akades dengan oli, minyak, dan premium. Gelas ukur 10 mL dan 100 mL larutan akuades, oli, minyak goreng dan premium ditimbang. Terakhir massa masing-masing flida dihitung untuk mendapat massa jenis fluida tersebut.

VI-8

6.3.4

Flow Chart

6.3.4.1 Akuades du Nouy’s tester -

Disiapkan dan diperiksa dan dipasang dengan benar

-

Dituangkan kedalam gelas beker sebanyak 250 mL

-

Diukur suhu

Akuades

Cincin kawat VI-9

-

Digantungkan pada du nouy’s tester

-

Diposisikan tepat diatas akuades

-

Diangkat secara perlahan cincin dari permukaan akuades

-

Dicatat sudut puntiran yang dihasilkan

-

Dituangkan kedalam gelas bekker sebanyak 100 mL

-

Ditimbang dengan neraca analitik

-

Dicatat massanya dan dihitung densitasnya

Akuades

Hasil

6.3.4.2 Oli du Nouy’s tester -

Disiapkan dan diperiksa dan dipasang dengan benar

-

Dituangkan kedalam gelas beker sebanyak 250 mL

Oli

Cincin kawat -

Digantungkan pada du nouy’s tester

-

Diposisikan tepat diatas akuades

VI-10

-

Diangkat secara perlahan cincin dari permukaan oli

-

Dicatat sudut puntiran yang dihasilkan

-

Dituangkan kedalam gelas bekker sebanyak 100 mL

-

Ditimbang dengan neraca analitik

-

Dicatat massanya dan dihitung densitasnya

Akuades

Hasil

6.3.4.3 Minyak Goreng Du nouy’s tester -

Disiapkan dan diperiksa dan dipasang dengan benar

Minyak Goreng -

Dituangkan kedalam gelas beker sebanyak 250 mL

Cincin kawat -

Digantungkan pada du nouy’s tester

-

Diposisikan tepat diatas akuades

VI-11

-

Diangkat secara perlahan cincin dari permukaan minyak goreng

-

Dicatat sudut puntiran yang dihasilkan

-

Dituangkan kedalam gelas bekker sebanyak 100 mL

-

Ditimbang dengan neraca analitik

-

Dicatat massanya dan dihitung densitasnya

Akuades

Hasil

6.3.4.4 Premium du Nouy’s tester -

Disiapkan dan diperiksa dan dipasang dengan benar

-

Dituangkan kedalam gelas beker sebanyak 250 mL

-

Diukur suhu

Akuades

Cincin kawat -

Digantungkan pada du nouy’s tester

VI-12

-

Diposisikan tepat diatas akuades

-

Diangkat secara perlahan cincin dari permukaan premium

-

Dicatat sudut puntiran yang dihasilkan

-

Dituangkan kedalam gelas bekker sebanyak 100 mL

-

Ditimbang dengan neraca analitik

-

Dicatat massanya dan dihitung densitasnya

Akuades

Hasil

6.4

HASIL DAN PEMBAHASAN

6.4.1

Hasil Pengamatan

Tabel 6.2 Pengamatan Tegangan Permukaan Aquadest. Fluida

Skala

1

4,5

2

4

VI-13

3

4

Total

12,5

Rata – rata

4,17

Tabel 6.3 Pengamatan Tegangan Permukaan Minyak Goreng Fluida

Skala

1

3,7

2

3,4

3

3,1

Total

10,2

Rata – rata

3,4

Tabel 6.4 Pengamatan Tegangan Permukaan Oli. Fluida

Skala

1

1,8

2

1,7

3

1,7

Total

5,2

Rata – rata

1,73

Tabel 6.5 Pengamatan Tegangan Permukaan Premium Fluida

Skala

1

7,7

2

7,3

3

7,4

Total

22,4

Rata – rata

7,40

Tabel 6.6 Nilai Tegangan Permukaan

VI-14

No.

Fluida

Tegangan permukaan (𝑑𝑦𝑛𝑒⁄𝑐𝑚)

1. Aquadest

71,75

2. Minyak Goreng

58,01

3. Oli

29,51

4. Larutan sabun

128,43

Tabel 6.7 Massa Jenis Tiap-Tiap Fluida No.

Massa Jenis

Fluida

(𝑔𝑟⁄𝑚𝐿)

1. Aquadest

0,9825

2. Minyak Goreng

0,8712

3. Oli

0,8773

4. Larutan sabun

0,6715

6.4.2

Pembahasan Tegangan permukaan adalah gaya persatuan panjang yang harus

dikerjakan sejajar permukaan untuk mengimbangi gaya tarikan ke dalam pada cairan. Hal tersebut terjadi karena pada permukaan adanya gaya adhesi (antara cairan dan udara) lebih kecil daripada gaya kohesi antara molekul-molekul cairan sehingga menyebabkan terjadinya gaya ke dalam pada permukaan cairan. Karena tegangan permukaan perbandingan antara gaya tegangan persatuan panjang maka satuan tegangan permukaan yaitu newton permeter atau dyne percentimeter (Dogra, 1990) Adhesi adalah gaya tarik-menarik antara dua partikel atau molekul tak sejenis, sedangkan kohesi adalah gaya tarik-menarik antara dua partikel atau molekul yang sejenis. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan maka berikut merupakan hasil pengamatan tegangan permukaan pada masing-masing fluida yang berbeda gambar 6.2 di bawah ini:

VI-15

Tegangan Permukaan (dyne/cm)

140

128.43

120 100 80

71.15 58.01

60 40

29.51

20 0 Aquadest

Minyak Goreng Fluida

Oli

Premium

Gambar 6.2 Nilai Tegangan Permukaan Tiap Fluida

Berdasarkan gambar 6.2, menunjukkan bahwa nilai tegangan permukaan aquadest, minyak goreng, oli dan premium masing-masing adalah 71,15 dyne/cm; 58,01 dyne/cm; 29,51 dyne/cm; 128,43 dyne/cm. Pada gambar 6.2 juga menunjukkan bahwa nilai tegangan permukaan aquadest lebih besar daripada tegangan permukaan minyak goreng dan oli. Hal ini dikarenakan cairan yang memiliki gaya tarik antar molekulnya besar seperti aquadest, maka tegangan permukaannya juga besar (Stanford, 1985) sehingga dalam percobaan ini nilai tegangan permukaan aquadest lebih besar daripada fluida lainnya (minyak goreng dan oli) yang gaya tarik antar molekulnya lebih kecil. Tegangan permukaan dari larutan gula lebih kecil daripada tegangan permukaan aquadest dan lebih besar daripada tegangan permukaan minyak goreng dan oli. Menurut teori, adanya zat terlarut pada cairan dapat menaikkan dan menurunkan tegangan permukaan. Untuk aquadest adanya elektrolit anorganik dan non elektolit tertentu seperti sukrosa dan gliserin dapat menaikkan tegangan permukaan (Yazid, 2005). Oleh karena itu, larutan gula dapat menaikkan tegangan permukaan. Namun dalam percobaan ini tegangan permukaan larutan gula lebih kecil daripada aquadest. Hal ini dikarenakan pengadukan yang kurang

VI-16

homogen sehingga masih tersisa butiran gula pada gelas beker yang menyebabkan zat terlarut (gula) tidak terlarut secara sempurna. Selain itu, juga dikarenakan konsentrasi gula yang kurang, karena gula yang ditambahkan hanya sedikit yaitu sebesar 2,5 gram ke dalam 250 mL aquadest. Menurut literatur, semakin tinggi konsentrasi maka semakin besar gaya tegangan permukaan. Oleh karena itu, untuk mendapatkan kesesuaian data, massa gula yang digunakan harus lebih besar, karena massa jenis berbanding lurus dengan massa zat terlarutnya (Mawarda, 2009). Tegangan permukaan oli lebih besar daripada tegangan permukaan minyak goreng. Hal ini dikaenakan viskositas dari oli yang lebih besar daripada viskositas minyak goreng. Viskositas zat cair disebabkan oleh gaya kohesi (gaya tarikmenarik antar molekul) sehingga sesuai dengan teori (Stanford, 1985) bahwa cairan yang memiliki gaya tarik-menarik antar molekul yang besar juga memiliki tegangan permukaan yang besar. Tegangan permukaan pada minyak goreng lebih kecil daripada tegangan permukaan pada oli. Hal ini berhubungan dengan viskositas, dimana minyak goreng memiliki viskositas lebih rendah daripada oli. Sesuai teori yang ada yaitu bahwa cairan yang memiliki gaya tarik-menarik antar molekul yang besar juga memiliki tegangan permukaan yang besar (Stanford,1985) dalam hal ini, semakin tinggi viskositas semakin tinggi gaya tarik-menarik antar molekul. Tegangan permukaan oli lebih besar daripada minyak goreng juga dikarenakan oleh faktor suhu, oli memiliki suhu 30oC dan minyak goreng memiliki suhu 29,5oC. karena perbedaan suhu yang tidak jauh berbeda, faktor suhu hampir tidak berpengaruh terhadap hasil percobaan. Sementara itu, dari faktor zat terlarut, oli dan minyak goreng dalam percobaan ini tidak dilakukan penambahan zat terlarut. Terlepas dari hal tersebut, tegangan permukaan fluida tidak semua memiliki massa jenis yang tinggi, nilainya tinggi pula. Hal ini menunjukkan bahwa jenis larutan juga mempengaruhi tegangan permukaan suatu fluida. Berdasarkan pembahasa yang telah diuraikan, dapat disimpulkan bahwa 3 dari 4 fluida yang di uji pada percobaan ini telah sesuai dengan teori yang ada.

VI-17

Untuk aquadest, oli dan minyak goreng telah sesuai dengan teori dikarenakan pada saat pengukuran densitas dalam percobaan ini aquadest memiliki densitas paling besar diantara oli dan minyak goreng. Densitas untuk oli lebih besar daripada minyak goreng namun lebih kecil daripada aquadest. Sedangkan minyak memiliki densitas paling kecil dibandingkan aquadest dan oli. Hubungan densitas dengan tegangan permukaan menurut (Ardisty,2011) adalah semakin besar densitas berarti semakin rapat muatan-muatan atau partikel-partikel dari cairan tersebut. Kerapatan partikel ini menyebabkan makin besarnya gaya yang diperlukan untuk memecah permukaan cairan tersebut. Sedangkan larutan gula tidak sesuai teori karena kurangnya konsentrasi gula yang dilarutkan dan pengadukan yang kurang sempurna yang menyebabkan larutan kurang homogen. Besarnya tegangan permukaan dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti jenis cairan, suhu, tekanan, massa jenis, konsentrasi zat terlarut dan kerapatan. Jika cairan memiliki molekul besar seperti air, maka tegangan permukaannya juga besar. Suhu memiliki pengaruh terhadap tegangan permukaan suatu larutan. Jika suhu semakin tinggi maka tegangan permukaannya semakin kecil. Semakin besar densitas berarti semakin rapat muatan-muatan dari cairan tersebut. Kerapatan partikel ini menyebabkan makin besarnya gaya yang diperlukan untuk memecahkan permukaan cairan tersebut (Ardisty, 2011).

6.5

PENUTUP

6.5.1

Kesimpulan Tegangan permukaan disebut tegangan temu (antar muka) antara zat cair

dan gas, atau antara dua zat cair yang tidak tercampur, timbul gaya-gaya VI-18

dipermukaan cairanyang menyebabakan permukaan tersebut berperilaku seakanakan merupakan suatu “kulit” atau “membran” yang membentang pada seluruh massa fluida. Penentuan tegangan permukaan fluida menggunakan du Nouy’s tester. Prinsip dari alat ini adalah gaya yang diperlukan untuk melepaskan suatu cincin kawat yang dicelupkan pada permukan sebanding dengan tegangan permukaan cairan tersebut. Tegangan permukaan fluida yang didapatkan yaitu akuades 71,15 dyne/cm, minyak goreng 58,01 dyne/cm, oli 29,51 dybe/cm dan premium 128,43 dyne/cm.

6.5.2

Saran Saran yang dapat diberikan dari percobaan ini adalah agar dapat

menggunakan metode pengukuran tegangan permukaan yang lain seperti metode kenaikan kapiler untuk percobaan selanjutnya.

DAFTAR PUSTAKA

Ardisty, Bunga dkk. 2011. Tegangan Permukaan. Universitas Jember. Jember.

VI-19

Dogra, S.K. dan Dogra, S. 1990. Kimia Fisik dan Soal-Soal. UI Press. Jakarta.

Fessenden, Richard W. 1928. The Viscosity and Surface Tension of Dispersion of Sucrose, Lactose, Skim Milk Powder and Butterfat. University of Massachusetis. Amherst.

Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Jilid 1 Edisi 5. Erlangga. Jakarta.

Martin, A. J. Swarbrick dan A. Cammarata. 1983. Farmasi Fisik Edisi III Jilid 2. UI Press. Jakarta.

Mawarda. 2009. Tegangan Permukaan dan Kapilaritas. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Sears dan Zemansky. 1994. Fisika untuk Universitas 1 Mekanika, Panas, Bunyi. Binacipta. Bandung.

Sears, F.W dan Zemansky. 1982. Fisika untuk Universitas 1. Erlangga. Jakarta.

Shinde, U.P dkk. 2015. Surface Tension as a Function of Temperature and Concentration of Liquids. Panchawati Collage. Nashik.

Soedojo, Peter. 2004. Fisika Dasar Edisi II. Andi. Yogyakarta.

Stanford, A.L dan Tonner, J.M. 1985. Fisika untuk Mahasiswa Sains dan Teknik. Erlangga. Jakarta.

Tang, Muhammad dan Suendo, Veinardi. 2011. Pengaruh Penambahan Pelarut Organik Terhadap Tegangan Permukaan Larutan Sabun. SNIPS. Bandung.

Tipler, Paul.A. 1992. Fisika untuk Sains dan Teknik. Erlangga. Jakarta.

VI-20

Young, Hugh.D dan Roger A. Freedman. 2002. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid 1. Erlangga. Jakarta.

.

DAFTAR NOTASI

𝛾 = Tegangan permukaan (dyne/cm) 𝐿 = Panjang (cm) 𝐹 = Gaya (Newton) 𝑟 = Jari-jari (m) 𝑔 = Konstanta gravitasi (kgm/s2)

.

θ = Sudut kontak (o)

VI-21

T = Suhu (oC) ρ = Massa jenis (g/cm3) h = Tinggi (cm)

LAMPIRAN PERHITUNGAN

1.

Menghitung tegangan permukaan pada aquadest Diketahui : 𝛾𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠𝑡 pada T1 = 30oC = 71,15 𝑑𝑦𝑛𝑒⁄𝑐𝑚 (𝛾1) 𝛾𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠𝑡 pada T2 = 25oC = 71,96 𝑑𝑦𝑛𝑒⁄𝑐𝑚 (𝛾2) Ditanyakan : 𝛾𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠𝑡 pada T = 29oC = Jawab

:

𝑇1 − 𝑇 𝛾1 − 𝛾

=

30−29

= 71,15−𝛾 1 71,15−𝛾

=

𝑇1 − 𝑇2 𝛾1 − 𝛾2 30−25 71,15−71,96 5 − 0,81

− 0,81 = 5 (71,15 − 𝛾)

VI-22

?

− 0,81 = 355,75 − 5𝛾 5𝛾 = 355,75 + 0,81 5𝛾 = 356,56 𝛾=

356,46 5

𝛾𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠𝑡 = 71,312 𝑑𝑦𝑛𝑒⁄𝑐𝑚

2.

Menghitung tegangan permukaan pada minyak goreng Diketahui : 𝛾𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠𝑡 = 71,312 𝑑𝑦𝑛𝑒⁄𝑐𝑚 𝜃𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠𝑡 = 7,7 𝜃𝑚𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 = 4,8 Ditanyakan : 𝛾𝑚𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 Jawab

=………? 𝜃

: 𝛾𝑚𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 = 𝛾𝑎𝑞𝑢𝑑𝑒𝑠𝑡 × 𝜃 𝑚𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘

𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠𝑡

4,8

= 71,312 × 7,7 = 44,454 𝑑𝑦𝑛𝑒⁄𝑐𝑚

3. Menghitung tegangan permukaan pada oli Diketahui : 𝛾𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠𝑡 = 71,312 𝑑𝑦𝑛𝑒⁄𝑐𝑚 𝜃𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠𝑡 = 7,7 𝜃𝑜𝑙𝑖

= 5,4

Ditanyakan : 𝛾𝑜𝑙𝑖 = Jawab

?

:𝛾𝑜𝑙𝑖 = 𝛾𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠𝑡 × 𝜃 = 71,312 ×

𝜃𝑜𝑙𝑖 𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠𝑡

5,4 7,7

= 50,011 𝑑𝑦𝑛𝑒⁄𝑐𝑚

4. Menghitung tegangan permukaan pada larutan gula Diketahui : 𝛾𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠𝑡 𝜃𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠𝑡

= 71,312 𝑑𝑦𝑛𝑒⁄𝑐𝑚 = 7,7

𝜃𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛 𝑔𝑢𝑙𝑎 = 6,8

VI-23

Ditanyakan : 𝛾𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛 𝑔𝑢𝑙𝑎 = Jawab

?

: 𝛾𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛 𝑔𝑢𝑙𝑎 = 𝛾𝑎𝑖𝑟 ×

𝜃𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛 𝑔𝑢𝑙𝑎 𝜃𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠𝑡

= 71,312 ×

6,8 7,7

= 62,977 𝑑𝑦𝑛𝑒⁄𝑐𝑚

5. Menghitung densitas masing-masing fluida Diketahui : Massa aquadest

Ditanya

= 9,9 gram

Massa minyak goreng

= 9,1 gram

Massa oli

= 8,5 gram

Massa larutan gula

= 9,8 gram

Volume masing-masing fluida

= 10 mL

: a) ρaquadest b) ρminyak goreng c) ρoli d) ρlarutan gula

Jawab

: a) ρaquadest

massa 𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠𝑡

= volume 𝑎𝑞𝑢𝑎𝑑𝑒𝑠𝑡 =

9,9 𝑔𝑟𝑎𝑚 10 𝑚𝑙

= 0,990 g/mL b) ρminyak goreng

massa minyak goreng

= volume minyak goreng =

9,1 𝑔𝑟𝑎𝑚 10 𝑚𝑙

= 0,910 g/mL c) ρoli

= =

massa oli volume oli 8,5 𝑔𝑟𝑎𝑚 10 𝑚𝑙

= 0,850 g/mL massa larutan gula

d) ρlarutan gula = volume larutan gula =

9,8 𝑔𝑟𝑎𝑚 10 𝑚𝑙

= 0,980 g/mL

VI-24

VI-25