Latar Belakang Pengukuran tegangan permukaan larutan detergen menggunakan apitan kaca dengan bantuan analisa foto.

1 BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Air bergerak naik dari akar menuju batang dan daun pada suatu tanaman. Air tersebut dapat naik karena gejala kapilaritas. Di dalam tanaman terdapat pipa-pipa halus yang disebut kapiler. Di dalam pipa-pipa halus tersebut gejala kapilaritas terjadi [Greulach, 1952]. Eksperimen kapilaritas di laboratorium sering ditunjukkan menggunakan tabung pipa kapiler. Tabung pipa kapiler ini memiliki beberapa diameter yang berbeda dari ukuran besar sampai paling kecil. Cairan dimasukkan dalam tabung yang berdiameter besar dengan menggunakan corong. Cairan tersebut dengan sendirinya akan mengisi pipa yang lain. Gelembung udara mempengaruhi kenaikan cairan pada tabung yang diameternya sangat kecil. Untuk itu, pada saat mengisikan cairan ke dalam tabung harus dilakukan dengan hati-hati. Salah satu alat untuk mengukur diameter dan naik turunnya cairan pada tabung pipa kapiler yaitu dengan menggunakan katetometer. Kapilaritas yaitu peristiwa naik atau turunnya permukaan zat cair pada pipa kapiler. Naik atau turunnya cairan dalam suatu pipa kapiler disebabkan oleh gaya adhesi dan kohesi. Adhesi adalah gaya antara molekul yang jenisnya berbeda. Kohesi adalah gaya di antara molekul- molekul dengan jenis yang sama. Besarnya kekuatan relatif gaya adhesi dan kohesi bergantung pada tegangan permukaan. Terjadinya fenomena kapilaritas, salah satunya karena peranan penting adanya tegangan permukaan [ Giancoli, 2014]. Peranan penting dari tegangan permukaan sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Air sering digunakan untuk mencuci. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Hal ini menyebabkan air sulit masuk di antara serat-serat pakaian dan kotoran sulit dibersihkan. Kemudian kita melarutkan detergen ke dalam air. Setelah diberikan detergen, air dapat masuk ke dalam serat pakaian dan kotoran dapat dihilangkan. Dengan demikian detergen menurunkan tegangan permukaan air dan membantu membersihkan kotoran. Pembuatan detergen pertama kali dikenalkan pada tahun 1950 an. Detergen merupakan struktur molekul yang berlapis. Lapisan bagian dalam permukaan minyak terdiri dari rangkaian hidrokarbon yang tidak basah bila terkena air. Lapisan luar permukaan air terdiri atas sekelompok asam sulphonic. Rangkaian alkil asam sulphonic pada detergen berfungsi menurunkan tegangan permukaan pada air. Zat-zat yang memperkecil tegangan permukaan zat cair disebut surfactant [Monk, 2004]. Selain menggunakan tabung pipa kapiler, tegangan permukaan dapat diukur menggunakan peralatan kawat berbentuk U. Alat ini diisi dengan zat cair. Karena adanya tegangan permukaan, dibutuhkan gaya untuk menarik kawat yang bisa digerakkan sehingga dapat menambah luas permukaan zat cair. Zat cair yang berada di dalam peralatan kawat merupakan lapisan tipis yang mempunyai permukaan atas dan bawah. Ditariknya kawat akan menambah panjang permukaan zat cair. Dengan demikian tegangan permukaan zat cair dapat dihitung [Giancoli, 2014]. Pengukuran tegangan permukaan cairan juga dapat menggunakan apitan kaca. Cairan diberikan pada dasar apitan dan naik dalam apitan kaca. Cairan yang tampak pada dinding kaca akan membentuk kurva. Kurva tersebut diperjelas menggunakan tinta. Kurva tersebut kemudian dijiplak menggunakan kertas grafik [Piva, 2009]. Eksperimen yang dilakukan oleh Piva mengalami kendala. Data yang didapatkan terbatas pada kertas grafik. Untuk itu diperlukan alat yang dapat membantu merekam gambar tersebut. Fasilitas foto pada kamera dan handphone merupakan alat yang dapat mendokumentasikan peristiwa kapilaritas. Dengan menggunakan foto nilai data yang diperoleh diharapkan lebih banyak. Selain itu juga tersedia peralatan berbasis komputer, perangkat lunak software LoggerPro. Perangkat lunak ini dapat membantu mengolah gambar yang ditampilkan pada foto. Dengan bantuan peralatan berbasis komputer pelaksanaan eksperimen menjadi relatif lebih mudah dan lebih cepat, hasil eksperimen dapat langsung ditampilkan, proses dapat diikuti secara langsung, hasil pengukuran dapat disimpan dengan mudah, serta hasil pengukuran dapat diolah dan dimanfaatkan lebih lanjut [Santosa, 2012].

B. Rumusan Masalah