LAPORAN TETAP PRAKTIKUM

INSTRUMENT DAN PENGUKURAN

VISKOSITAS

DISUSUN OLEH:

1. DIAH PUSPHASARI (061330401055)2. DIMAS AGUNG BUDI SETYAWAN (061330401057)3. M. YUDA PRATAMA (061330401060)4. MELINDA DAMAYANTI (061330401062)5. RIZKY HERLIANA NISWITA (061330401068)6. SITI YULIANTI (061330401071)

KELAS : 2 KFKELOMPOK : III (TIGA)JURUSAN : TEKNIK KIMIAINSTRUKTUR : Ir. Hj. Aisyah Suci Ningsih, M.T

Politeknik Negeri Sriwijaya2014/2015

VISKOSITAS

I. TUJUAN PERCOBAAN

- Mahasiswa dapat menggunakan alat viskositas

- Mahasiswa dapat menentukan angaka kekentalan dinamik dan

knematik (viskositas suatu zat cair dengan menggunakan alat

viskometer)

II. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN

Alat yang digunakan

- Alat viskometer

- Bola dengan bermacam-macam diameter

- Beaker gelas 250ml

- Stopwatch

- Jangka sorong

Bahan yang digunakan

- Air

- Minyak

- Alkohol

III. DASAR TEORI

Viskositas suatu cairan murni atau larutan merupakan

indeks hambatan aliran cairan. Viskositas dapat siukur dengan

menggunakan laju aliran yang melalui tabung berbentuk

silinder. Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah

dan dapat digunakan untuk cairan maupun gas.

Menurut hukum polsscuille, jumlah cairan yang mengalir melalui

piap perasatuan waktu mempunyai persamaan : Vt = πPt R

4

8 µL

Dimana:

µ = Viskositas cairan

V = Volume total cairan

T = Waktu yang dibutuhkan cairan yang mengalir di dalam

viskositas

P = Tekanan yang bekerja pada cairan

R = Jari-jari tabunng

L = Panjang pipa

Persamaan diatas juga berlaku untuk fluida gas

Ada beberapa viskometer yang sering digunakan untuk

menentukan viskositas suatu larutan yaitu:

1. Viskometer oswald : untuk menentukan laju alir kapiler

2. Viskometer hopper : untuk menentukan laju bola dalam

cairan

3. Viskometer silinder purtar : untuk menentukan satu dari dua

silinder yang konsentris sudut tertentu

Viskositas oswald

Pada viskometer oswald yang diukur adalah waktu yang

dinutuhkan oleh sejumlah cairan tertentu untuk mengalir melalui

pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu

sediri.

Pengukuran viskositas ini menggunakan pembanding air,

hal ini dimaksudkan untuk mengurangi kesalahan pengkuran

nilai.

Viskositas cairan menggunakan viskometer oswald dapat

ditentukan dengan menggunakan persamaan:

µ = π R4(Pt )8VL

, sehingga didapat bila menggunakan

pembanding

Viskositas air adalah µ₁µ₂

= π R4(Pt )8VL

x 8VL

π R4(Pt ) =

(Pt )₁(Pt )₂

=

P₁ t ₁P₂ t ₂

Dimana : P = densitas x konstanta

Viskometer hoppler

Pada viskometer hoppler yang diukur adalah waktu yang

dibutuhkan pleh sebuah bola untuk melewati cairan pada jarak

atau ketinggian tertentu, karena adanya gaya gravitasi benda

yang jatuh melalui medium yang berviskositas dengan

kecepatan yang semmakin besar sampai mencapai kecepatan

maksimum

Kecepatan maksimum akan dicapai bila gaya gravitasi

(g) sama dengan gaya tahan medium (f). Besarnya gaya tahan

(friksi) untuk benda yang berbentuk bola oleh stokes

dirumuskan :

f = 6πµrv

Dimana:

f = friksi

µ = viskositas

R = jari-jari

V = kecepatan

Pada kesetimbangan gaya kebawah oleh (m-mo)g sehingga,

6πµrv = (m-mo)g atau µ =(m−m₀)g6 π rv

Dimana:

m= massa bola logam

mo= masssa cairan yang dipindahkan oleh bola logam

g = gravitasi

TEORI TAMBAHAN

Viskositas (kekentalan)

Viskositas merupakan karakteristik dari suatu zat cair yang

disebabkan karena adanya gesekan antara molekul –molekul zat cair

dengan gaya kohesi pada zat cair tersebut.

- Macam-macam viskositas menurut Lewis (1987):

1. Viskositas dinamik, yaitu rasio antara shear, stress, dan shear rate.

Viskositas dinamik disebut juga koefisien viskositas.

2. Viskositas kinematik, yaitu viskositas dinamik dibagi dengan

densitasnya. Viskositas ini dinyatakan dalam satuan stoke (St)

pada cgs dan m²/s pada SI.

3. Viskositas relatif dan spesifik, pada pengukuran viskositas suatu

emulsi atau suspensi biasanya dilakukan dengan

membandingkannya dengan larutan murni.

- Faktor- fator yang mempengaruhi viskositas adalah (Bird, 1987):

1. Tekanan

Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan

viskositas gas tidak dipengaruhi oleh tekanan.

2. Temperatur

Viskositas akan turun dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas

gas naik dengan naiknya suhu.

3. Kehadiran zat lain

Penambahan gula tebu meningkatkan viskositas air.

4. Ukuran dan berat molekul

Viskositas naik dengan naiknya berat molekul.

5. Kekuatan antar molekul

Viskositas air naik denghan adanya ikatan hydrogen.

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Alat viskositas sebelum digunakan harus bersih dan kering

2. Menentukan massa jenis bola(lihat tabel) dan massa jenis

cairan yang digunakan (lihat pada botol/literatur)

3. Memasukkan sampel yang digunakan sebanyak 45ml tanpa

udara kedalam tabung miring

4. Memasukkan bola kedalam tabung yang telah berisi sampel

(jangan sampai ada gelembung udara). Pada saat bola

sampai tanda batas paling atas, menghidupkan stopwatch

dan mematikan stopwatch pada saat bola sampai tanda

paling bawah

5. Waktu yang digunakan dicatat, yaitu gerakan dari tanda

bagian atas sampai tanda bagian bawah.

6. Membersihkan tabung pada alat viskometer setelah selelsai

melakukan pratikum

Tabel bola, diameter dalam bol 15,94 ± 0,01

No

Bola

Bahan Bola Densitas

(grm/cm3)

Diameter

Bola (mm)

Tetapan K

(mPa.s.cm3/grs)

Pengukuran

mPas atau

cP

1 Gelas boron

silika

2,2 15,81± 0,01 0,07 0,5-10

2 Gelas boron

silika

2,2 15,3 ± 0,05 0,09 9-100

3 Alloy besi

nikel

8,1 15,6 ± 0,055 0,09 40-700

4 Alloy besi

nikel

8,1 15,2 ± 1 0,7 150-5000

5 Alloy besi

nikel

8,1 14,0 ± 0,5 7 1500-50000

6 Alloy besi

nikel

8,1 11,0 ± 1 35 >7500

G Gelas boron

silika

2,2 15,91 ± 0,022 - Gas

G3 Gelas boron

silika

2,2 15,30 0,4 20-200

G4 Gelas boron

silika

2,2 14,40 3,4 150-1500

Perhitungan viskositas dinamil dalam satuan mPas digunakan

rumus :

µ = K (ρ₁-ρ₂)t

K = kosntanta bola mPa.s.cm3/g.s (lihat tabel)

ρ₁ = densitas bola grm/cm3 (lihat tabel)

ρ₂ = densitas sampel (grm/cm3)

T= waktu bola jatuh dari tanda batas atas sampai tanda batas

bawah (detik) konversi viskositas kinematik digunakan

persamaan :

V = µρ

Diiman:

V = viskositas kinematik (mm2/detik),1mm2/detik= 1cSt

µ = viskositas dinamik (mPa/s)

ρ = densitas sampel (gr/cm3)

V. DATA PENGAMATAN

Sampel Densitas

(gr/cm3)

Waktu Bola Jatuh (s) Waktu rata-rata

(s)Pertama Kedua Ketiga

Air 1,00 5,94 6,07 6,03 6,013

Etanol 0,789 4,32 4,59 4,50 4,47

VI. PERHITUNGAN

Diketahui : K = 0,09 mPa.s.cm3/gr.s

1 = 2,2 gr/cm3

2 = 1,00 gr/cm3 (air), 0,789 gr/cm3 (Etanol)

t = 6,013 s (air); 4,47 s (etanol)

µ (secara teori) : air = 0,982 cp ; etanol = 1,200 cp

Menghitung viskositas sampel

1. Air

µ = K (ρ₁-ρ₂)t

= 0,09 mPa.s.cm3/gr.s . (2,2 - 1) gr/cm3 . 6,013 s

= 0,6494 mPa.s ≈ 0,6494 cp

% kesalahan = T−PP

x100

= 0,982cp−0,6494cp

0,982cpx100

= 33,869

2. Etanol

µ = K (ρ₁-ρ₂)t

= 0,09 mPa.s.cm3/gr.s . (2,2 – 0,789) gr/cm3 . 4,47 s

= 0,5676 mPa.s ≈ 0,5676 cp

% kesalahan = T−PP

x 100

= 1,200cp−0,5676cp

1,200cp x 100

= 52,7

VII. ANALISA PERCOBAAN

Dari percobaan yang telah dilakukan dapat dianalisa bahwa

metode yang digunakan adalah metode hoppler atau bola

jatuh.Peralatan yang digunakan adalah viscometer bola jatuh serta

sampel yang digunakan adalah air dan etanol.

Pertama yang harus dilakukan yaitu membersihkan alat

viscometer guna mengurangi atau menghilangkan sampel yang

masih terdapat di dalam alat viscometer tersebut. Kemudian

memasukkan sampel berupa air (jangan terdapat gelembung udara),

kemudian memasukkan bola ke dalam alat dan menghitung

waktupada saat bola tersebut melewati garis di batas paling atas

sampai bola tersebut melewati garis di batas paling bawah dengan

menggunakan stopwatch. Waktu tersebut dihitung sampai 3 kali

dengan membolak-balikkan alat viscometer. Setelah itu mengganti

sampel dengan menggunakan etanol sama halnya dengan

percobaan dengan menggunakan sebelumnya.

VIII. KESIMPULAN

Dari percobaan telah dilakukan dapat disimpukan bahawa :

1. Air : Viskositas (teori) = 0,00982 cp Viskositan (praktek) = 0,6494 cp Persen Kesalahan = 33,869 %

2. Etanol :

Viskositas (teori) = 0,012 cp Viskositan (praktek) = 0,5676 cp Persen Kesalahan = 52,7%

IX. DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet. 2014. “Instrument dan Teknik Pengukuran”. Politeknik

Negeri Sriwijaya

GAMBAR ALAT

viskometer hoppler dan kotak bola gelas kimia

jangka sorong stopwatch

Corong gelas gelas

Corong Gelas Ukur