8
2.3 Karakteristik Minyak Nabati
Agar minyak nabati dapat dijadikan sebagai bahan bakar pengganti minyak tanah, maka minyak nabati harus memiliki karaketristik yang hampir sama dengan minyak tanah. Salah satu
karakteristik yang paling utama adalah angka viskositas. Minyak nabati memiliki angka viskositas yang sangat tinggi, sehingga pada pemakaiannya minyak nabati harus mengalami proses-proses
tertentu untuk menurunkan angka viskositasnya. Angka viskositas ini mempengaruhi kemampuan naiknya minyak melalui sumbu untuk selanjutnya dapat terbakar. Sifat-sifat minyak nabati yang
berhubungan langsung dengan daya kapilaritasnya diantaranya adalah densitas, viskositas, dan tegangan permukaan.
2.3.1 Densitas
Densitas atau rapat suatu zat adalah perbandingan massa dari volume satuan zat tersebut. Densitas diukur dengan suatu alat yang disebut Picknometer. Pengetahuan mengenai densitas ini
berguna untuk penghitungan kuantitatif dan pengkajian kualitas penyalaan. Satuan densitas adalah kgm3.
2.3.2 Viskositas
Viskositas adalah ukuran ketahanan yang dimiliki fluida yang dialirkan dalam pipa kapiler terhadap gaya gravitasi, biasanya dinyatakan dalam waktu yang diperlukan untuk mengalir pada jarak
tertentu. Jika viskositas semakin tinggi, maka tahanan untuk mengalir akan semakin tinggi Shreve, 1956. Viskositas tergantung pada suhu dan berkurang dengan naiknya suhu. Viskositas diukur
dengan Viskometer Brookfield. Kadang-kadang viskositas juga diukur dalam Engler, Saybolt atau Redwood, dan lain-lain. Tiap jenis minyak bakar memiliki hubungan suhu viskositas tersendiri.
Pengukuran viskositas dilakukan dengan suatu alat yang disebut Viskometer Brookfield. Viskositas merupakan sifat yang sangat penting dalam penyimpanan dan penggunaan bahan bakar minyak.
Viskositas mempengaruhi derajat pemanasan awal yang diperlukan untuk handling, penyimpanan dan atomisasi yang memuaskan. Jika minyak terlalu kental, maka akan menyulitkan dalam pemompaan,
sulit untuk menyalakan burner, dan sulit dialirkan. Atomisasi yang jelek akan mengakibatkan terjadinya pembentukan endapan karbon pada ujung burner atau pada dinding-dinding. Oleh karena
itu pemanasan awal penting untuk atomisasi yang tepat.
2.3.3 Tegangan Permukaan
Tegangan permukaan merupakan sifat dari cairan terhadap udara sehingga membuatnya bertindak seolah-olah dilapisi oleh selaput tipis. Molekul di dalam cairan saling berinteraksi satu sama
lain dengan molekul-molekul lain dari segala sisi, sedangkan molekul di sepanjang permukaan hanya dipengaruhi oleh molekul yang berada di bawahnya.
Gambar 6. Interaksi molekul-molekul yang menimbulkan tegangan permukaan San 2009
9
Interaksi molekul dalam zat cair diseimbangkan oleh gaya tarik yang sama ke segala arah. Molekul pada permukaan cairan mengalami ketidakseimbangan gaya sehingga muncul energi bebas
pada permukaan tersebut. Energi yang timbul pada antarmuka dua fluida tersebut disebut sebagai energi bebas permukaan. Jika salah satu fluida berupa gas dengan cairan maka yang terukur adalah
tegangan permukaan. Jika permukaan yang diamati adalah antarmuka dua cairan maka yang terukur adalah tegangan antarmuka.
Suhu mempengaruhi nilai tegangan permukaan fluida. Umumnya ketika terjadi kenaikan suhu, nilai tegangan permukaan mengalami penurunan. Hal ini disebabkan karena ketika suhu meningkat,
molekul cairan bergerak semakin cepat sehingga pengaruh interaksi antar molekul cairan berkurang. Akibatnya nilai tegangan permukaan juga mengalami penurunan.
2.3.4 Kapilaritas
Kapilarisasi adalah gejala naiknya suatu fluida yang disebabkan oleh gaya kohesi atau gaya tarik menarik antara partikel yang sejenis, misalnya partikel minyak dengan partikel minyak, dan gaya
adesi atau gaya tarik menarik antara partikel yang berbeda jenis misalnya partikel minyak dengan partikel lain Fayala et al. 2004. Gaya kohesi merupakan gaya tarik-menarik antara molekul dalam
zat yang sejenis, sedangkan gaya tarik-menarik antara molekul zat yang tidak sejenis dinamakan gaya adhesi. Misalnya kita tuangkan air dalam sebuah gelas. Kohesi terjadi ketika molekul air saling tarik-
menarik, sedangkan adhesi terjadi ketika molekul air dan molekul gelas saling tarik menarik. Ketika gaya kohesi molekul cairan lebih kuat daripada gaya adhesi gaya tarik-menarik antara
molekul cairan dengan molekul gelas maka permukaan cairan akan membentuk lengkungan ke atas. Contoh untuk kasus ini adalah ketika air berada dalam gelas. Biasanya dikatakan bahwa air
membasahi permukaan gelas. Sebaliknya apabila gaya adhesi lebih kuat maka permukaan cairan akan melengkung ke bawah. Contohnya ketika air raksa berada di dalam gelas.
Sudut yang dibentuk oleh lengkungan itu dinamakan sudut kontak θ. Ketika gaya kohesi
cairan lebih besar daripada adhesi, maka sudut kontak yang terbentuk umumnya lebih kecil dari 90
o
Gambar 7a. Sebaliknya, apabila gaya adhesi lebih besar daripada gaya kohesi cairan, maka sudut kontak yang terbentuk lebih besar dari 90
o
Gambar 7b. Gaya adhesi dan kohesi secara teoritis sulit dihitung, tetapi sudut kontak dapat diukur.
Gambar 7. Kohesi dan adhesi a. kohesi, b. adhesi San 2009
Gambar 8. Kapilarisasi jika kohesi lebih besar dari adhesi cairan San 2009
Kategori