PERHITUNGAN VISKOSITAS Perancangan Viskometer Digital Berbasis Arduino Uno Untuk Mengukur Viskositas Cairan Dan Smartphone Android Sebagai Display

4.3 PERHITUNGAN VISKOSITAS

Perhitungan viskositas dari sampel cairan dilakukan dengan menentukan waktu tempuh bola besi yang dijatuhkan kedalam tabung volumetri yang berisi cairan. Daerah pendeteksian pertama dan daerah pendeteksian kedua diletakkan saling vertikal dengan jarak 13 cm. Jarak ini sebelumnya telah diuji sebagai jarak optimal penetuan kecepatan terminal bola pada ketinggian daerah pendeteksian pertama yang optimal pula sebagai acuan titik awal. Jarak ini kemudian akan dibagi dengan hasil perhitungan waktu yang dihasilkan oleh masing-masing metode sebagai hasil kecepatan terminal bola besi. Penentuan waktu tempuh bola besi dilakukan dengan 2 metode yaitu metode konvensional yang dilakukan secara manual menggunakan stopwatch dengan mengamati pergerakan jatuh bola besi ketika melewati masing-masing daerah pendeteksian dan metode digital menggunakan mikrokontroller yang menampilkan hasil perhitungan waktu pada serial monitor Arduino. Ketelitian yang dimiliki pada metode konvensial adalah 0,01 sekon sedangkan metode digital mampu mengukur waktu dengan ketelitian 0,001 sekon atau 1 milisekon. Dengan ketelitian yang dimiliki metode digital, akurasi pengukuran lebih baik daripada metode konvensional. Disamping itu, metode konvensional memiliki kelemahan karena adanya ralat pada mata pengamat dan pengukuran waktu awal-akhir jatuhnya bola. Kelemahan ini mempengaruhi konsistensi pengukuran waktu jatuhnya bola. Setiap metode konvensional dan metode digital masing-masing diulangi perlakuan yang sama sebanyak 7 kali untuk mengamati konsistensi pengukuran. Suhu ketika melakukan perlakuan pada masing-masing metode adalah 27 C, sehingga ketika perlakuan pertama dilakukan, ditunggu beberapa saat hingga suhu cairan stabil kembali ke 27 C. Berikut ini merupakan tabel-tabel hasil data pengukuran viskositas dari setiap sampel yang digunakan dalam pengujian. Setiap sampel mendapatkan perlakuan yang sama namun dengan metode yang berbeda yaitu metode manual konvensional dan metode digital. Universitas Sumatera Utara Tabel 4.1 Data Hasil Perhitungan Viskositas Gliserin dengan Metode Manual No. Pengujian Waktu Sekon Viskositas Akhir Pa.s 1 6.43 1.2057 2 6.65 1.2469 3 6.33 1.1869 4 6.54 1.2263 5 6.36 1.1925 6 6.1 1.1438 7 6.44 1.2075 Tabel 4.2 Data Hasil Perhitungan Viskositas Gliserin dengan Metode Digital No. Pengujian Waktu Sekon Viskositas Akhir Pa.s 1 6.565 1.2309 2 6.613 1.2399 3 6.468 1.2128 4 6.591 1.2359 5 6.552 1.2285 6 6.455 1.2104 7 6.531 1.2246 Tabel 4.3 Data Hasil Perhitungan Viskositas Oli Shell Advance AX5 dengan Metode Manual No. Pengujian Waktu Sekon Viskositas Akhir Pa.s 1 2.22 0.4485 2 2.35 0.4747 3 2.25 0.4545 4 2.12 0.4283 5 2.3 0.4646 6 2.19 0.4424 7 2.15 0.4343 Universitas Sumatera Utara Tabel 4.4 Data Hasil Perhitungan Viskositas Oli Shell Advance AX5 dengan Metode Digital No. Pengujian Waktu Sekon Viskositas Akhir Pa.s 1 2.107 0.4256 2 2.11 0.4262 3 2.113 0.4268 4 2.164 0.4371 5 2.168 0.4379 6 2.13 0.4303 7 2.114 0.4270 Tabel 4.5 Data Hasil Perhitungan Viskositas Minyak Goreng Tropical dengan Metode Manual No. Pengujian Waktu Sekon Viskositas Akhir Pa.s 1 0.78 0.1553 2 0.72 0.1434 3 0.8 0.1593 4 0.75 0.1494 5 0.69 0.1374 6 0.79 0.1573 7 0.73 0.1454 Tabel 4.6 Data Hasil Perhitungan Viskositas Minyak Goreng Tropical dengan Metode Digital No. Pengujian Waktu Sekon viskositas akhir Pa.s 1 0.756 0.1506 2 0.757 0.1508 3 0.759 0.1512 4 0.749 0.1492 5 0.747 0.1488 6 0.749 0.1492 7 0.753 0.1500 Universitas Sumatera Utara Untuk analisa yang lebih terperinci, waktu dari hasil pengukuran terhadap nomor pengujian diplot ke dalam bentuk grafik seperti dibawah ini : Gambar 4.1 : Grafik hubungan hasil pengukuran waktu dan nomor pengujian dengan metode konvensional dalam Cairan Gliserin 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7 1 2 3 4 5 6 7 W ak tu s No. Pengujian Universitas Sumatera Utara Gambar 4.2 : Grafik hubungan hasil pengukuran waktu dan nomor pengujian dengan metode digital dalam Cairan Gliserin Gambar 4.3 : Grafik hubungan hasil pengukuran waktu dan nomor pengujian dengan metode konvensional dalam Oli Shell Advance AX5 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7 1 2 3 4 5 6 7 W ak tu s No. Pengujian 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 1 2 3 4 5 6 7 W ak tu s No. Pengujian Universitas Sumatera Utara Gambar 4.4 : Grafik hubungan hasil pengukuran waktu dan nomor pengujian dengan metode digital dalam Oli Shell Advance AX5 Gambar 4.5 : Grafik hubungan hasil pengukuran waktu dan nomor pengujian dengan metode konvensional dalam minyak goreng Tropical 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 1 2 3 4 5 6 7 W ak tu s No. Pengujian 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1 2 3 4 5 6 7 W ak tu s No. Pengujian Universitas Sumatera Utara Gambar 4.6 : Grafik hubungan hasil pengukuran waktu dan nomor pengujian dengan metode digital dalam minyak goreng Tropical Dari gambar 4.1 hingga gambar 4.6 yang masing-masing memperlihatkan hasil dari masing-masing metode pada masing-masing sample. Ditunjukkan bahwa sebaran data hasil pengukuran waktu lebih mendekati pada tiap nomor pengujian dengan metode digital daripada metode konvensional. Maka dapat disimpulkan bahwa konsistensi metode pengukuran waktu secara digital lebih baik daripada metode pengukuran waktu secara konvensial. Dengan metode digital, hasil waktu pengukuran dapat langsung dieksekusi oleh program yang disimpan didalam aplikasi Android sehingga dapat langsung menampilkan hasil viskositas dari zat cair yang diuji sehingga perhitungan viskositas memerlukan waktu lebih cepat daripada metode konvensional. Disamping itu, hasil pengukuran viskositas dari penelitian ini lebih baik daripada sistem-sistem yang pernah dibuat sebelumnya yaitu dengan adanya ketelitian hasil pengukuran waktu hingga 100 milisekon dan hasil perhitungan waktu yang lebih konsisten. Sehingga, viskometer digital yang dirancang pada penelitian ini dapat 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1 2 3 4 5 6 7 W ak tu s No. Pengujian Universitas Sumatera Utara menggantikan viskometer digital yang pernah dibuat karena lebih efisien, lebih cepat dan lebih akurat. Universitas Sumatera Utara BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN