Metode Kenaikan Kapiler Metode Lempengan Wilhelmy

ini jari- jari gelembung sama dengan jari- jari tabung gelas. Bila tekanan terus dinaikkan, jari- jari gelembung akan membesar kembali sampai akhirnya gelembung ini lepas dari tabung gelas dan naik ke permukaan cairan, jelas bahwa tekanan maksimum diperoleh pada saat jari- jari minimum. Tekanan maksimum ini bukan hanya disebabkan perbedaan tekanan pada kedua sisi gelembung, tetapi juga disebabkan oleh adanya tekanan hidrostatik yang bergantung pada ketinggian tabung gelas dalam cairan . Jadi tekanan maksimum yang terbaca pada manometer adalah : 2 ρ ρ γ ρ − + = ∆ gh r maks 2.4 r = jari- jari tabung gelas h = jarak ujung tabung gelas dari permukaan cawan ρ = Massa jenis cairan ρ =Massa jenis uap cair biasanya diabaikan karena ρ ρ Bird, 1987 Metode tekanan gelembung maksimum memiliki keakuratan di bawah 10 , yang mana tidak tergantung pada jarak kontak dan hanya merupakan sebuah pengetahuan dasar dari densitas suatu cairan Jika menggunakan pipa ganda dan pengukurannya juga relatif cepat. Rata- rata sebuah gelembung harganya sekitar 1 sek Adamson 1990.

2.8.3. Metode Kenaikan Kapiler

Metode ini didasarkan pada kenyataan bahwa bila sebatang pipa kapiler dimasukan kedalam cairan maka permukaan cairan dalam pipa kapiler dapat mengalami kenaikan atau penurunan. Apabila cairan membasahi bejana θ 90 maka permukaan cairan akan naik. Sedangkan bila cairan tidak membasahi bejana θ 90 permukaan cairan akan turun. Peristiwa naik turunnya permukaan cairan dalam kapiler ini disebut dengan kapilaritas. Kenaikan atau penurunan cairan dalam kapiler disebabkan oleh adanya tegangan permukaan yang bekerja pada permukaan cairan yang menyentuh dinding Universitas Sumatera Utara sepanjang keliling pipa. Akibat tegangan permukaan ini pipa akan memberikan gaya reaksi pada permukaan cairan yang besarnya sama tapi arahnya berlawanan Yazid, 2005 . Pada peristiwa terangkatnya cairan pada kolom pipa, besarnya gaya keatas akibat tegangan permukaan diberikan persamaan : F 1 = 2 π r γ cos θ 2.5 F 1 = Gaya ke atas akibat tegangan permukaan r = Jari- jari kapiler γ = tegangan permukaan θ = sudut kontak Kenaikan cairan tidak dapat berlangsung terus, karena pada permukaan cairan juga bekerja gaya akibat berat cairan F 2 yang arahnya ke bawah sebesar : F 2 = d V g 2.6 Karena V = π r 2 h, maka : F 2 = π r 2 h d g 2.7 d = rapatan cairan g = percepatan grafitasi h = kenaikan atau penurunan cairan dalam kapiler Pada saat setimbang berlaku F 1 dan F 2 , sehingga diperoleh : 2 π r γ cos θ = π r 2 h d g 2.8 θ γ cos 2 r h g d = 2.9 Universitas Sumatera Utara Untuk cairan yang membasahi bejana seperti air θ ≈ 0, sehingga cos θ = 1. Persamaan menjadi : 2 r h g d = γ 2.10 Sedangkan untuk cairan yang tidak membasahi bejana seperti raksa θ = 140, sehingga cos θ = - 0,766 berharga negatip. Akibatnya h memiliki harga negatip yang berarti cairan mengalami penurunan atau ditekan dalam kapiler.

2.8.4. Metode Lempengan Wilhelmy

Metode ini didasarkan pada gaya yang diperlukan untuk menarik pelat tipis dari permukaan cairan. Pelat digantung pada salah satu lengan neraca dan dimasukkan kedalam cairan yang akan diselidiki. Besarnya gaya tarik pada neraca yang digunakan untuk melepas pelat dari permukaan cairan dicatat. Pada saat pelat terlepas berlaku hubungan : F = W + 2 l γ 2.11 Sehingga tegangan permukaan dapat dihitung sebagai : l W F 2 − = γ 2.12 Dimana : γ = tegangan permukaan F = gaya tarik yang dicatat W = berat lempeng pelat 1 = lebar lempeng 2 = faktor karena ada dua permukaan pada lempeng Dalam metode ini diandaikan sudut kon tak θ = 0 , dan pengaruh dari ujung- ujung lempeng dapat diabaikan Yazid, 2005 . Pada metode ini, digunakan lempengan mika tipis atau kaca slide mikrosip yang digantung pada neraca. Pengukuran dapat dilakukan dengan cara statistik ataupun dengan detasment yang secara akurat diberikan pada persamaan ideal. Universitas Sumatera Utara Jika pengukurannya dilakukan dengan metode detasmen, prosedurnya hampir sama dengan metode cincin Du Nouy, tetapi faktor koreksi hanya 0,1 Adamson, 1990.

2.9. Bahan Aktif Pembentuk Deterjen

Bahan aktif merupakan bahan inti dari detergen sehingga bahan ini harus ada dalam proses pembuatan deterjen. Secara fungsional bahan aktif ini mempunyai andil dalam meningkatkan daya bersih. Ciri dari bahan aktif adalah busanya sangat banyak. 1. Sodium lauril eter sulfat SLES Sodium lauril sulfat dibuat dari lauril alkohol diperoleh dengan hidrolisis lemak CH 3 CH 2 10 CH 2 OH + HOSO 2 H CH 3 CH 2 10 CH 2 SO 2 OH + H 2 O lauril alkohol asam sulfat hidrogen lauril sulfat NaOH O || CH 3 CH 2 11 - O- S- O - Na + + H 2 O || O non polar rantai lipofilik, polar, rantai hidropilik sodium laurel eter sulfat Gambar 2.2 Reaksi pembentukan sodium lauril eter sulfat Hart, 1991 Rumus Molekul : CH 3 CH 2 11 OSO 3 Na Berat Molekul : 290 – 310 g mol Ciri Fisik : bubuk putih Kelarutan : 150 gr l pH : 9 -10 Densitas : 1.05 gr cm 3 Sifat- sifat : - merupakan surfaktan anionik - ramah lingkungan - merupakan bahan pembuat busa - merupakan surfaktan dengan produksi terbesar karena biaya yang relatif rendah http:www.chemicalland21.com 2. Sodium alkil benzene sulfonat sodium dedosil benzene sulfonat Universitas Sumatera Utara Sodium alkil benzene sulfonat dihasilkan dari 1 dedosin melalui reaksi Friedel Crafts. AlCL 3 CH CH 3 CH 2 9 CH= CH 2 + CH 3 CH 2 9 CH friedel-Crafts 1- Dodecene 1- dedosilbenzen 1 NaOH 2 H 2 SO 4 rantai lipofilik, non polar CH 3 CH 3 CH 2 9 CH SO 3 - Na + Rantai hidrofilik, polar Sodium alkil benzene sulfonat Gambar 2.3 Reaksi Pembentukan sodium alkil benzene sulfonat Bahl, 1984 Rumus Molekul : C 18 H 29 NaO 3 S Berat Molekul : 342.4 g mol Kelarutan : 250 g L pH : 7 -10 Densitas : 1.06 gr cm 3 Sifat- sifat : - merupakan surfaktan anionik - merupakan bahan pembuat busa - bersifat biodegradable karena mengandung rantai atom C yang panjang www.scienceinthebox.com

2.10 Bahan Baku Pembentuk Deterjen

1. Bahan Aktif Active ingredient Universitas Sumatera Utara Bahan aktif merupakan bahan inti dari detergen sehingga bahan ini harus ada dalam proses pembuatan deterjen. Dalam penelitian ini menggunakan sodium lauril eter sulfat dengan nama dagang Texapon. Secara fungsional bahan aktif ini mempunyai andil dalam meningkatkan daya bersih. Ciri dari bahan aktif adalah busanya sangat banyak. 2. Bahan pengisi Filler Biasanya garam dapat yang tersedia secara umum adalah Natrium Klorida NaCl. Senyawa natrium adalah penting dalam perindustrian kimia, kaca, logam, kertas, petrolium, sabun dan tekstil. Sabun pada umumnya merupakan garam natrium dengan beberapa jenis asam lemak. Bahan ini berfungsi sebagai pengisi dari seluruh campuran bahan baku. Pemberian bahan ini berguna untuk memperbanyak atau memperbesar volume. 3. Bahan tambahan aditif Keberadaan bahan aditif dapat meningkatkan nilai jual deterjen. Dalam penelitian ini menambahkan EDTA sebagai pengikat logam sadah dan pengawet. 4. Bahan pewarna Bahan pewarna dalam pembuatan sabun dimaksudkan untuk meningkatkan nilai jual. Dalam penelitian ini menggunakan pewarna hijau sintetik 5. Bahan pewangi parfum Keberadaan parfum memegang peranan besar dalam hal keterkaitan konsumen akan produk deterjen. Dalam penelitian ini, digunakan bahan pewangi beraroma lemon.

2.11. Resep Sabun Cuci Piring Buatan Sendiri

Universitas Sumatera Utara Adalah penting dalam kandungan deterjen pembersih piring untuk memiliki karakteristik tertentu seperti baik membersihkan lemak dan memungkinkan untuk menguras tanpa goresan pada piring. Bahan ini harus memiliki sifat berbusa.. Seperti telah dibahas dalam formulasi untuk deterjen serbuk, yang konvensional mengandung fosfat, silakat, dan alkali lainnya. Tetapi memiliki kelemahan tertentu seperti menyebabkan bercak, bergaris, terutama saat deterjen ini untuk digunakan di daerah air sadah. Terlepas dari itu kelemahan lain adalah bahwa konstituen padat yang dilarutkan ke dalam air sadah sulit untuk mengukur jumlah partikel padat yang larut di dalam cairan. Berikut ini adalah kandungan dalam pembuatan deterjen sabun cuci piring cair yang dapat digunakan secara manual maupun mekanik. Bahan Persen Sodium alkil aril sulfonat 35 Minyak kelapa 5 Etil alkohol 4.2 Parfum, pewarna, dan bahan pengawet 0.8 Air 50 Tabel 2.1 Resep sabun cuci piring buatan sendiri Board, 2002 BAB 3 Universitas Sumatera Utara METODE PERCOBAAN 3.1. Bahan- Bahan Yang Digunakan Adapun bahan- bahan yang digunakan dalam penentuan tegangan permukaan sabun disusun dalam tabel 3.1 No Nama Kadar Merek 1 Sodium lauril eter sulfat 33 - 2. Sodium lauril sulfat 3 - 3. NaCl 20 4. etilen diamina tetra asetat EDTA - - 5. Zat warna hijau sintetik 0,5 Light green 6. Parfum lemon 0,5 -

3.2. Alat- Alat Yang Digunakan

Adapun alat - alat yang digunakan dalam penentuan tegangan permukaan sabun disusun dalam tabel 3.2 No Nama Ketelitian Merek 1 Neraca analitik ± 0,0001 g Sartorius 2. Tensiometer kapiler ± 1 mm Fisher 3. Termometer C - 110 C Pyrex 4. Pelat Pemanas Hot Plate C - 540 C Cimarec 5. Piknometer 5 ml - pyrex

3.3. Komposisi Sabun Cuci Piring

Universitas Sumatera Utara No Nama Sabun Bahan aktif Zat warna Pewangi 1. Sabun cuci piring buatan sendiri sodium lauril eter sulfat hijau Lemon 2. Sunlight natrium alkil benzena sulfonat hijau Lemon 3. S.O.S sodium lauril eter sulfat kuning Lemon

3.4 Skema Penelitian

Catatan: 28 C adalah suhu tanpa pemanasan

3.4.1. Skema Pembuatan Sampel Sabun Cuci Piring Cair 1000 Ml