Tegangan Permukaan.doc

Penentuan Tegangan Permukaan

Yan mailapa Lotong 03 33 049 / I B

I.

TUJUAN

 Menentukan tegangan permukaan.  Memperlihatkan efek deterjen terhadap tegangan permukaan. II.

PERINCIAN KERJA

 Memasang peralatan Sudgen.  Menentukan tegangan permukaan dengan peralatan tersebut. III. ALAT yang DIPAKAI

IV.

 Alat Sudgen

1 Buah

 Sumbat karet

4 Buah

 Botol Leher Tiga

1 Buah

 Pipa kaca

3 Buah

 Manometer bejana U 1 Buah

 Corong Plastik

1 Buah

 Gelas Kimia 600 ml

2 Buah

 Pengaduk kaca

 Gelas Kimia 100 ml

1 Buah

 Spatula

 Erlenmeyer 250 ml

2 Buah

 Bola Hisap

 Selang Silikon

2 Buah

 Selang Karet

 Sambungan T

1 Buah

BAHAN yang DIGUNAKAN

 Deterjen Rinso 0,05 %  Deterjen Rinso 0,10 %  Deterjen Rinso 0,15 %  Deterjen Rinso 0,20 %  Aquadest dan Air kran

Teknik Kimia Politeknik Negeri Makassar 2003

1 Buah 1 Buah 1 Buah 1Buah

Penentuan Tegangan Permukaan

Yan mailapa Lotong 03 33 049 / I B

 Lem Kertas V.

DASAR TEORI Ada berbagai cara untuk menentukan tegangan permukaan cairan. Salah satu metode itu adalah metode Sugden. Metode ini didasarkan pada hubungan antara perbedaan tekanan excess. Tekanan excess berarti tekanan yang bekerja didalam gelembung dikurangi dengan tekanan yang bekerja diluar gelembung tersebut.

Hubungan itu dapat dijelaskan sebagai berikut : Luas permukaan dari suatu gelembung dengan jari-jari r adalah 4 r2. Penambahan jari-jari sebesar dr akan mengakibatkan peningkatan luas sebesar 8r dr, dan ini akan menyebabkan peningkatan energi permukaan sebesar 8rdr, dimana  adalah energi permukaan cairan. Peningkatan jari-jari sebesar dr disebabkan oleh tekanan excess didalam gelembung. Energi yang diberikan oleh tekanan excess adalah 4r2Pdr. Dalam peristiwa ini energinya diserap sebagai energi permukaan, maka : 8rdr   4r 2 Pdr

P

2 r

 

r P 2

Percobaan ini menggunakan alat seperti pada gambar :

Teknik Kimia Politeknik Negeri Makassar 2003

Penentuan Tegangan Permukaan

Yan mailapa Lotong 03 33 049 / I B Dua pipa gelas B dan C yang mempunyai jari-jari r 1 dan r2 masing-masing dimasukkan kedalam cairan A dan panjang pipa B dan C yang masuk kedalam cairan sama. Gelembung-gelembung dapat dibentuk pada B dan C yang dengan membuka kran E. Kalau pipa gelas B dibuka, maka gelembung akan terbentuk pada B saja. Kalau G ditutup maka gelembung akan terjadi pad ujung C dari cairan. Tekanan diukur pada D, dan perbedaan tekanan pada B dan C dapat dilihat pada D. disini perbedaan tekanan yang diamati adalah perbedaan tekanan maksimum. Tekanan yang diperoleh itu tidak berasal dari tekanan gelembung saja, melainkan ada sumber lain, yaitu tekanan hidrostatis.

 

r  Pmaks  hdg  2

Dimana : d = Berat jenis cairan. h = Panjang pipa gelas masuk kedalam cairan g = Tetapan gravitasi

Kalau ada dua pipa gelas maka kita dapat menulis sebagai berikut :

 

r1  P1  hdg  untuk pipa gelas B 2

 

r2  P2  hdg  untuk pipa gelas C 2

Teknik Kimia Politeknik Negeri Makassar 2003

Penentuan Tegangan Permukaan

Yan mailapa Lotong 03 33 049 / I B atau : 1 1 P1  P2  2     r1 r2 

  k  P1  P2  P1 dan P2 dapat dilihat pada manometer dan k = tetapan alat. V.

CARA KERJA

Ditentukan jumlah deterjen yang harus ditimbang untuk membuat larutan deterjen 0,05 %, 0,10 % dan 0,15 %,

Ditimbang sejumlah deterjen 0,25 gr (0,05%) ; 0,50 gr, (0,10%) ; 0,75 gr (0,15%) dan 1,00 gr (0,20%) dan masing-masing dilarutkan didalam 500 ml air didalam gelas kimia 600 ml,

Dipasang alat Sugden seperti pada gambar diatas Dimasukkan aquadest kedalam botol leher tiga yang tingginya sampai melewati pipa gelas, untuk mendapatkan harga k

Diatur agar tekanan dalam keadaan setimbang. Ditututup pipa yang berdiameter besar, kemudian membuka kran perlahanlahan, dan mengatur gelembung yang keluar dari pipa yang berdiameter paling kecil.

Dicatat perbedaan tekanan maksimum yang terjadi pada manometer. Dibuka kran pipa yang besar dan laju aliran alir tetap dibiarkan sama, kemudian mencatat perbedaan tekanan yang terjadi pada manometer.

Aquadest diganti dengan larutan deterjen rinso 0,05 %, 0,10 %, 0,15 % dan 0,20%

Dihitung tegangan permukaan untuk masing-masing larutan. Membuat kurva tegangan permukaan () sebagai fungsi konsentrasi deterjen.

Teknik Kimia Politeknik Negeri Makassar 2003

Penentuan Tegangan Permukaan

Yan mailapa Lotong 03 33 049 / I B

VII. DATA PENGAMATAN NO

PEREAKSI

SUHU

1 2 3 4 5

Aquadest Rinso 0,05 % Rinso 0,10 % Rinso 0,15 % Rinso 0,20 %

30 C 30 C 30 C 30 C 30 C

 Aquadest

=

MANOMETER P1 ( mm Hg ) P1 ( mm Hg ) ( 3,30 – 0,20 ) ( 2,90 – 0,50 ) ( 4,40 – 0,90 ) ( 4,00 – 0,60 ) ( 4,50 – 1,05 ) ( 4,10 – 0,60 ) ( 4,30 – 0,90 ) ( 4,00 – 0,50 ) ( 4,50 – 1,00 ) ( 4,10 – 0,10 )

[ P1 = (3,30 – 0,20) = 3,10 cm ] ; [ P2 = (2,90 – 0,50) = 2,40 cm ]

 Rinso 0,05 % = [ P1 = (4,40 – 0,90) = 3,50 cm ] ;[ P2 = (4,00 – 0,60) = 3,40 cm ]  Rinso 0,10 %

=

[ P1 = (4,50 – 1,05) = 3,45 cm ] ;[ P2 = (4,10 – 0,60) = 3,50 cm ]

 Rinso 0,15 %

=

[ P1 = (4,30 – 0,90) = 3,40 cm ] ;[ P2 = (4,00 – 0,50) = 3,50 cm ]

 Rinso 0,20 % = [ P1 = (4,50 – 1,00) = 3,50 cm ] ;[ P2 = (4,10 – 0,70) = 4,00 cm ] VIII. PERHITUNGAN

 Menentukan tetapan k : 

=

k

=

k x ( P1 – P 2 )



( Untuk 30C )

( P1  P2 )

=

71,18 dyne cm 1  3,10 cm  2,4 cm 

=

71,18 dyne cm 1  0 ,70 cm 

=

101,686 Dyne cm2

 Menentukan tegangan permukaan () larutan deterjen 0,05 % : 

= k x ( P 1 – P2 )



= 101,686 Dyne cm2 x ( 3,50 cm – 3,40 cm )



= 101,686 Dyne cm2 x 0,10 cm



= 10,1686 Dyne cm1

Teknik Kimia Politeknik Negeri Makassar 2003

Penentuan Tegangan Permukaan

Yan mailapa Lotong 03 33 049 / I B

 Menentukan tegangan permukaan () larutan deterjen 0,10 % : 

= k x ( P 1 – P2 )



= 101,686 Dyne cm2 x ( 3,50 cm – 3,45 cm )



= 101,686 Dyne cm2 x 0,05 cm



= 5,0843 Dyne cm1

 Menentukan tegangan permukaan () larutan deterjen 0,15 % : 

= k x ( P 1 – P2 )



= 101,686 Dyne cm2 x ( 3,50 cm – 3,40 cm )



= 101,686 Dyne cm2 x 0,10 cm



= 10,1686 Dyne cm1

 Menentukan tegangan permukaan () larutan deterjen 0,20 % :

IX.



= k x ( P 1 – P2 )



= 101,686 Dyne cm2 x ( 4,00 cm – 3,50 cm )



= 101,686 Dyne cm2 x 0,5 cm



= 50,8430 Dyne cm1

PEMBAHASAN Pada percobaan ini kami menentukan efek yang ditimbulkan dari deterjen

terhadap tegangan permukaan dengan menvariasikan konsentrasi dari deterjen. Untuk mengetahui efek tersebut perlu dibuat suatu kurva hubungan antara tegangan permukaan terhadap konsentrasi deterjen. Namun dilihat dari hasil yang diperoleh nampak masih terdapat kesalahan dalam melakukan percobaan ini kesalahan ini mungkin saja ditimbulkan oleh pengamatan yang tidak tepat saat mengamati gelembung yang keluar dari pipa kaca, atau mungkin juga akibat kurang tepatnya konsentrasi deterjen yang dibuat serta letak manometer yang tidak seimbang sehingga jelas terlihat pada kurva pada saat konsentrasi 10 %

Teknik Kimia Politeknik Negeri Makassar 2003

Penentuan Tegangan Permukaan

Yan mailapa Lotong 03 33 049 / I B pengaruhnya kepada tegangan permukaan turun dimana seharusnya semakin tinggii konsentrasinya, tegangan permukaannya meningkat, tetapi ini terjadi sebaliknya.

X.

JAWABAN PERTANYAAN

 Efek deterjen terhadap tegangan permukaan : Deterjen dapat mempengaruhi besar kecilnya tegangan permukaan, ini dapat dilihat dari banyak sedikitnya konsentrasi dari deterjen tersebut. Atau dengan kata lain makin tinggi konsentrasi deterjen maka makin rendah tegangan permukaannya, sebaliknya makin rendah konsentrasi deterjen maka tegangan permukaan semakin tinggi. XI.

KESIMPULAN

 Tetapan k = 101,686 Dyne cm2  Tegangan permukaan () larutan deterjen 0,05 %

= 10,1686 Dyne cm1

 Tegangan permukaan () larutan deterjen 0,10 %

=

 Tegangan permukaan () larutan deterjen 0,15 %

= 10,1686 Dyne cm1

 Tegangan permukaan () larutan deterjen 0,20 %

= 50,8430 Dyne cm1

5,0843 Dyne cm1

XII. DAFTAR PUSTAKA

Teknik Kimia Politeknik Negeri Makassar 2003

Penentuan Tegangan Permukaan

Yan mailapa Lotong 03 33 049 / I B

 Tony Bird, “ Penuntun Praktikum Kimia Fisika untuk Universitas “, PT Gramedia, Jakarta, 1987.

Teknik Kimia Politeknik Negeri Makassar 2003