Laporan Praktikum KF 1 Kekentalan dan Te
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK
KEKENTALAN DAN TENAGA PENGAKTIFAN ALIRAN
Nama
: Rizka Fithriani Safira Sukma
NIM
: 131810301049
Kelompok : 5
Asisten
: Reksi Bayu M
LABORATORIUM KIMIA FISIK
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS JEMBER
2015
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Tujuan
Tujuan percobaan ini adalah mengamati angka kekentalan relative suatu zat cair
dengan cara menggunakan air sebagai pembanding, dan menentukan tenaga pengaktifan zat
cair tertentu.
1.2 Latar Belakang
Setiap fluida, gas atau cairan, memiliki suatu sifat yang dikenal sebagai viskositas,
yaitu tahanan yang dilakukan suatu lapisan fluida terhadap suatu lapisan lainnya. Contoh zat
cair yang memiliki kekentalan yang besar antara lain sirup, minyak, dan oli. Kekentalan yang
kecil dimiliki oleh air dan bahan bakar bensin.
Suatu zat cair memiliki kemampuan tertentu sehingga suatu padatan yang dimasukan
kedalammya mendapat gaya tahanan yang diakibatkan peristiwa gesekan antara permukaan
padatan tersebut dengan zat cair. Sebagai contoh, apabila kita memasukkan sebuah bola kecil
kedalam zat cair, terlihatlah batu tersebut mula-mula turun dengan cepat kemudian melambat
hingga akhirnya sampai didasar zat cair. Bola kecil tersebut pada saat tertentu akan
mengalami sejumlah perlambatan hingga mencapai gerak lurus beraturan. Gerakan bola kecil
menjelaskan bahwa adanya suatu kemampuan yang dimiliki zat cair. Kemampuan tersebut
dinamakan sebagai kekentalan (viskositas). Akibat viskositas zat cair itulah yang
menyebabkan terjadinya perubahan yang cukup drastis terhadap kecepatan batu.
Artinya semakin besar kekentalan suatu zat cair maka akan semakin berkurang
percepatannya sehingga jumlah perlambatannya hingga mencapai gerak lurus beraturan.
Selain itu besarnya kekentalan zat cair suatu larutan akan menentukan kecepatan alir suatu
larutan dalam medium tertentu. Percobaan ini dilakukan untuk membandingkan kekentalan
masing-masing zat dengan cara membandingkannya dengan air.
1.3 Tinjauan Pustaka
1.3.1
Material Safety Data Sheet (MSDS)
a. Akuades
Akuades atau air mempunyai rumus kimia H2O. air tidak bersifat korosif, iritasi,
permeator atupun sensitif untuk mata, kulit atau menelan. Akuades juga tidak berbahaya jika
terhirup. Akuades tidak memiliki efek karsinogenik dan mutagenic. Bahan ini tidak mudah
terbakar ataupun meledak. Akuades merupakan senyawa netral yang memiliki pH 7, tidak
berbau dan tidak berwarna serta tidak berasa. Air mempunyai titik didih 100 oC dan
merupakan senyawa yang stabil (Anonim, 2015).
b. Aseton
Aseton atau propanon (dimetil keton/metal keton/beta-ketopropana)
yang memiliki rumus struktur CH3COCH3 merupakan senyawa keton paling
sederhana dan larut dalam berbagai perbandingan dengan air. Senyawa
ini berupa liquid tidak berwarna dan baunya manis dan rasanya pahit.
Aseton merupakan pelarut penting untuk membuat plastik, serat, obatobatan, dan senyawa kimia lain. Aseton dapat ditemukan alami pada
tubuh manusia dalam kandungan kecil. Aseton memiliki berat molekul 58
g/mol. Titik didih aseton adalah 82,5 oC dan titik lelehnya adalah -88,5 oC.
Aseton mudah larut dalam air dingin, air panas, metanol, oktanol, aseton,
larut dalam garam, larut dalam benzena. Bentuk molekul dari aseton
adalah trigonal planar pada C=O, momen dipolnya sebesar 2,9 Db.
Dianjurkan menggunakan masker dan sarung tangan dalam pemakaiannya karena baunya
yang menyengat dapat mengganggu pernapasan (Anonim, 2015).
c. Alkohol
Alkohol atau dikenal dengan etanol adalah senyawa liquid yang
tidak berwarna, berbau seperti campuran aseton dan etanol, mudah
menguap pada suhu rendah serta mudah terbakar pada suhu tinggi.
Alkohol memiliki rumus C2H5OH. Kerapatan alkahol adalah 0,79 g/cm 3 pH
1% dalam air . Titik didih alkohol yaitu pada suhu 78 oC (351 K). Alkohol
dapat bercampur dengan air dan pelarut organik. Alkohol mudah larut
dalam air, metanol, dietil eter, n-oktanol, aseton, larutan garam, dan
benzena. . Dalam kimia, alkohol adalah istilah yang umum utntuk senyawa organic apapun
yang memiliki gugus hidroksil ( -OH ) yang terikat pada atom karbon, dan gugus itu sendiri
terikat pada atom hydrogen / karbon yang lain (Anonim, 2015).
1.3.2
Dasar Teori
Viskositas suatu cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan aliran cairan.
Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk
silinder. Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan baik
untuk cairan maupun gas (Bird, 2003).
Viskositas adalah indek hambatan alir cairan. Viskositas dapat diukur dengan
mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Viskositas ini juga di
sebut sebagai kekentalan suatu zat. Jumlah volume cairan yang mengalir melalui pipa per
satuan waktu :
π Pr 4 t
η= 8 VL
η
= viskositas cairan
V
= total volume cairan
t
= waktu yang dibutuhkan untuk mengalir
P
= tekanan yang bekerja pada cairan
L
= panjang pipa
(Bird, 1993).
Koefisien kekentalan zat cair adalah sifat daya tahan zat cair terhadap aliran cairan.
Koefisien kekentalan zat cair dihitung dengan membandingkan waktu yang digunakan zat cair
tersebut untuk mengalir dan massa jenis (kerapatan) zat cair tersebut dengan nilai koefisien
kekentalan zat cair lain yang telah diketahui. Viskositas pada zat cair maupun gas, dan pada
intinya merupakan gaya gesekan antara lapisan-lapisan yang berisikan fluida pada waktu
lapisan-lapisan tersebut bergerak satu melewati yang lainnya. Pada zat , viskositas terutama
disebabkan oleh gaya kohesi antara molekul. Pada viskositas muncul dari tumbukan oleh
molekul (Sukardjo, 2004).
Makin kental suatu cairan, makin besar gaya yang dibutuhkan untuk membuatnya
mengalir pada kecepatan tertentu. Viskositas dispersi kolodial dipengaruhi oleh bentuk
partikel dari fase dispers. Koloid-koloid berbentuk bola membentuk sistem dispersi dengan
viskositas rendah, sedang sistem dispersi yang mengandung koloid-koloid linier viskositasnya
lebih tinggi. Hubungan antara bentuk dan viskositas merupakan refleksi derajat solvasi dari
partikel (Moechtar,1990).
Viskositas gas akan meningkat dengan naiknya temperatur, sebaliknya viskositas
cairan justru akan menurun jika temperatur dinaikan. Fluiditas dari suatu cairan yang
merupakan kebalikan dari viskositas akan meningkat dengan makin tingginya temperatur
(Martin, 1993).
Viskositas dapat diukur menggunakan 2 cara yaitu Metode Ostwald dan Metode
Hoppler. Metoda Ostwald merupakan suatu variasi dari metoda Poisseuille. Prinsip dari
metode ini dapat dipelajari dari gambar 2. sejumlah tertentu cairan dimasukkan ke dalam A,
kemudian dengan cara menghisap atau meniup, cairan dibawa ke B, sampai melewati garis m.
Selanjutnya cairan dibiarkan mengalir secara bebas dan waktu yang diperlukan untuk
mengalir bebas dan waktu yang diperlukan untuk mengalir dari garis ke n diukur. Pada
proses pengaliran melalui kapiler C, tekanan penggerak tidak tetap dan pada setiap saat sama
dengan h.g.ρ, dengan h adalah beda tinggi permukaan cairan pada kedua reservoir alat, g
adalah percepatan gravitasi dan ρ adalah rapat massa cairan (Tim Dosen Kimia Fisika, 2012).
Gambar Viskometer Ostwald
Viskositas dapat juga ditentukan dengan cara hoppler, berdasarkan hukum stokes.
Hukum Stokes berdasarkan jatuhnya benda melalui medium zat cair. Benda bulat (bola)
dengan jari-jari (r) dan massa jenis (i) yang jatuh karena gaya grafitasi melalui fluida dengan
massa jenis () fluida akan mempunyai gaya grafitasi sebesar:
6ηrv = (3/4) r3 (-i)g
(Bird, 1993).
Dalam hal ini yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sebuah bola logam
untuk melewati cairan setinggi tertentu. Suatu benda karena andanya gravitasi akan jatuh
melaui medium yang berviskositas (seperti cairan misalnya), dengan kecepatan yang semakin
besar sampai mencapai kecepatan maksimum. Kecepatan maksimum akan tercapai bila
gravitas sama dengan frictional resistance medium (Bird, 1993).
Hukum Hess merupakan dasar viskometer bola jatuh. Viskometer ini terdiri dari gelas
silinder dengan cairan yang akan diteliti dan dimasukan dalam termosfat. Faktor- faktor yang
mempengaruhi viskositas antara lain :
1. Ukuran molekul
Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju aliran alkohol cepat,
larutan minyak laju alirannya lambat dan kekentalannya tinggi seta laju aliran lambat
sehingga viskositas juga tinggi. Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak.
2. Gaya tarik intra molekul
Viskositas air naik dengan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan gugus OH
pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama.
3. Suhu
Semakin tinngi suhu maka semakin rendah nilai viskositasnya. Hal ini disebabkan
gaya-gaya kohesi pada zat cair bila dipanaskan akan mengalami penurunan dengan semakin
bertambahnya temperatur pada zat cair yang menyebabkan berturunnya viskositas dari zat cair
tersebut. Oleh karena itu semakin tinggi suhu maka cairan semakin encer, karena kerapatan
komponen penyusun zat cair semakin renggang. Suatu viskositas akan menjadi lebih tinggi
jika suhu mengalami penurunan karena pada saat suhu dinaikkan maka partikel-partikel
penyusun zat tersebut bergerak secara acak sehingga kekentalan akan mengalami penurunan,
dan jika suhu mengalami penurunan akan terjadi kenaikan viskositas karena partikel-partikel
penyusun senyawa tersebut tidak mengalami gerakan sehingga gaya gesek yang bekerja juga
semakin besar.
4. Tekanan
Semakin tinggi tekanan maka semakin besar viskositas suatu cairan. Salah satu faktor
kekentalan (viskositas) suatu cairan adalah suhu. Menurut ‘teori lubang’, terdapat kekosongan
dalam suatu cairan, dan molekul bergerak secara continue kedalam kekosongan ini. Sehingga
kekosongan akan bergerak keliling. Proses ini menyebabkan aliran, tetapi memerlukan energi
karena ada energi yang harus dimiliki suatu molekul agar dapat bergerak kedalam kekosongan
itu. Energi pengaktifan lebih mungkin terdapat pada suhu yang tinggi, dan dengan demikian
cairan lebih mudah mengalir pada suhu yang tinggi. Selain itu kerapatan zat cair semakin
renggang dengan bertambahnya suhu, sehingga tingkat kekentalannya berkurang.
5. Waktu
S emakin besar nilai kekentalan suatu zat cair waktu yang dipakai untuk mengalir
semakin lama artinya semakin rendah suhu suatu zat cair maka waktu yang dibutuhkan untuk
mengalir semakin lama, begitu pula sebaliknya.
(Atkins, 2006).
BAB 2. METODOLOGI PERCOBAAN
2.1 Alat dan Bahan
2.1.1 Alat
- Piknometer
- Waterbath
- Viskometer
- Stopwatch
- Neraca
- Termometer
- Gelas beaker
2.1.2 Bahan
- Akuades
- Alkohol
- Aseton
- Zat X (etanol)
2.2 Prosedur Kerja
2.2.1 Uji menggunakan Viskometer
Air
-
Dibersihkan viskometer dengan asam sampai benar-benar bersih.
-
Diisi secukupnya, dinaikkan lebih tinggi dari tanda paling atas
menggunakan ball pipet.
-
stopwatch dihidupkan pada saat mencapai garis paling atas. Setelah
sampai ditanda paling bawah stopwatch dimatikan, sehingga waktu dapat
ditentukan.
-
Diulangi 3 kali untuk zat lain yaitu : alcohol, aseton dan etanol.
Hasil
2.2.2 Uji menggunakan Piknometer
Alkohol
Oksalat
Hasil
-
Dibersihkan piknometer sampai benar-benar bersih dan dikeringkan
-
Diisi sampai penuh
-
Ditimbang dan dicatat hasil pengamatan.
-
dilakukan kembali untuk zat cair lain : alkohol, aseton dan etanol.
BAB 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil Percobaan
3.1.1 Uji Kekentalan menggunakan Viskometer
Jenis Zat
Akuades
Alcohol
Aseton
Etanol
Pengulanga
n
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
Suhu
o
27 C
00.90
00.99
00.92
02.03
01.44
01.26
02.28
02.38
01.76
01.68
01.69
01.65
o
30 C
00.96
00.94
00.93
01.87
01.69
01.76
00.78
00.82
00.78
01.58
01.47
01.53
35oC
01.58
01.44
01.50
01.66
01.55
01.57
00.66
00.61
00.68
01.65
01.63
01.59
40oC
01.44
01.45
01.35
01.47
01.58
01.46
00.65
00.67
00.71
01.27
01.52
01.59
3.1.2 Hasil Perhitungan Kerapatan Menggunakan Piknometer
No
Jenis zat
1.
Akuades
2.
Alcohol
3.
Aseton
4.
Etanol
Suhu
27oC
30oC
35oC
40oC
27oC
30oC
35oC
40oC
27oC
30oC
35oC
40oC
27oC
30oC
35oC
40oC
Massa
Pikno
(gram)
31,130
31,130
31,130
31,130
Massa Zat
(gram)
10.372
10.380
10.391
10.333
8.184
8.274
8.274
8.241
9.323
9.297
9.289
9.171
10.112
10.141
10.156
10.110
V pikno
(mL)
10,469
10,469
10,469
10,469
Kerapatan
(g/mL)
0.991
0.9915
0.989
0.987
0.782
0.790
0.790
0.787
0.890
0.888
0.887
0.876
0.966
0.968
0.970
0.965
3.1.3 Hasil Perhitungan Kekentalan dan Tenaga Pengaktifan
No
Jenis Zat
Suhu (oC)
ɳ (poise)
Ln ɳ
1/T
E
1.
Alcohol
2.
Aseton
3.
Etanol
(kJ/mol.K)
1,145
1,197
0,605
0,554
1,766
0,600
0,278
0,275
1,496
1,267
0,685
0,661
27oC
30oC
35oC
40oC
27oC
30oC
35oC
40oC
27oC
30oC
35oC
40oC
0,135
0,179
-0,497
-0,590
0,569
-0,67
-1,28
-1,29
0,403
0,236
-0,378
-0,414
0,00333
0,00330
0,00325
0,00319
0,00333
0,00330
0,00325
0,00319
0,00333
0,00330
0,00325
0,00319
3.1.4 Kurva Energi Pengaktifan
a. Alkohol
ln η
Kurva Energi Pengaktifan Aliran Alkohol
0.3
0.2
0.1
0
-0.1 0
-0.2
-0.3
-0.4
-0.5
-0.6
-0.7
f(x) = 6091.13 x − 20.1
R² = 0.84
0
0
0
0
1/T
b. Aseton
0
0
0
0
ln η
Linear (ln η)
50,64
100,40
52,76
Kurva Energi Pengaktifan Aliran Aseton
1
ln η
0.5
0
0
-0.5
f(x) = 12076.5 x − 40.13
0 R² =
0 0.72
0
0
0
0
0
0
ln η
Linear (ln η)
-1
-1.5
1/T
c. Etanol
ln η
Kurva Energi Pengaktifan Aliran Etanol
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
-0.1 0
-0.2
-0.3
-0.4
-0.5
f(x) = 6346.56 x − 20.78
R² = 0.86
0
0
0
0
0
0
0
0
ln η
Linear (ln η)
1/T
3.2 Pembahasan
Percobaan ketiga yaitu tentang kekentalan dan tenaga pengaktifan aliran. Tujuan
dilakukan percobaan ketiga untuk mengamati angka kekentalan relatif suatu zat cair dengan
cara menggunakan air sebagai pembanding dan menentukan tenaga pengaktifan zat cair
tertentu. Percobaan yang dilakukan ada dua yaitu pertama menghitung kerapatan dengan
menggunakan piknometer dan kedua dengan cara ostwald menghitung tenaga pengaktifan
aliran dengan menggunakan viscometer. Piknometer dan viscometer merupakan alat yang
digunakan untuk menentukan kekentalan dan energi pengaktifan aliran zat cair.
Viscometer digunakan dengan cara menghitung waktu alir suatu zat dari batas ukuran
yang ada pada viscometer. Piknometer digunakan untuk mengukur massa dari suatu zat yang
akan digunakan pada saat mencari kerapatan zat tersebut. Zat yang akan diukur kekentalannya
adalah alcohol, aseton, dan zat X yang berupa 20 mL etanol yang diencerkan dalam 100 mL
akuades, serta akuades sebagai zat pembanding. Percobaan dilakukan dengan variasi suhu
yaitu suhu kamar (27oC), 30oC, 35oC dan 40oC.
Prosedur yang dilakukan untuk viscometer adalah mengisi viscometer dengan zat
masing-masing sampai terisi setengahnya, karena jika terisi terlalu banyak, larutan atau zat
tadi tidak dapat tersedot oleh ball pipet. Jika zat yang dimasukkan terlalu banyak juga
menyebabkan kecepatan alir zat semakin melambat karena zat semakin sulit untuk turun jika
terisi terlalu penuh. Sedangkan untuk piknometer dilakukan dengan mengisi piknometer
dengan zat sampai penuh, kemudian ditutup dan ditimbang dalam neraca. Penimbangan
dilakukan dengan hati-hati agar cairan tidak tumpah pada neraca, karena akan mengakibatkan
rusaknya neraca tersebut. Setiap percobaan dilakukan sebanyak 3 kali pengulangan yang
kemudian dihitung rata-ratanya.
Secara umum kerapatan air semakin turun dengan kenaikan temperatur. Semakin
tinggi temperaturnya semakin renggang gerakan partikel (kerapatannya). Hal ini karena jika
temperatur dinaikkan maka pada saat itu energi kinetiknya bertambah. Bertambahnya energi
kinetik menyebabkan gerakan partikelnya semakin cepat. Semakin cepat gerakan partikelnya
maka jarak antara partikelnya semakin renggang sehingga volumenya semakin besar dan
menyebabkan kerapatan semakin kecil. Semakin renggang kerapatannya maka kecepatan
alirnya juga akan semakin cepat. Namun, pada praktikum ini terdapat beberapa hal yang tdak
sesuai, pada suhu kamar, kerapatan air adalah 0,991 g/mL, dan naik pada suhu 30 oC menjadi
sebesar 0,9915 g/mL tetapi untuk selanjutnya yaitu suhu 35 oC dan 40oC kerapatan turun
berturut-turut 0,989 g/mL dan 0,987 g/mL. Kemungkinan hal ini terjadi kesalahan pada saat
penimbangan disebabkan suhu telah berubah, karena hasil pemanasan menggunakan
waterbath tidak bertahan terlalu lama.
Kerapatan alkohol semakin
naik dengan naiknya temperatur. Semakin tinggi
temperaturnya maka semakin besar kerapatannya. Hal ini karena faktor kekuatan antar
molekul pada alkohol yaitu adanya ikatan hidrogen yang menyebabkan kerapatannya naik
dengan naiknya berat molekul. Berat molekul alkohol misalnya etanol tidak jauh berbeda
dengan aseton yaitu 42 gram/mol. Alkohol memiliki gugus OH yang dapat menaikkan
kerapatan zat cair ketika temperatur dinaikkan. Data yang diperoleh dari alcohol
memperlihatkan bahwa kerapatan alcohol naik dari suhu kamar sampai suhu 35 oC dan
menurun pada suhu 40oC. Hal serupa juga terjadi terhadap zat X atau etanol. Etanol juga
merupakan suatu alcohol. Oleh sebab itu, sifat-sifatnya mirip dengan alcohol lainnya. Etanol
juga mengalami kenaikan kerapatan sampai suhu 35oC dan penurunan di suhu 40oC.
Kerapatan aseton dalam percobaan ini semakin turun setelah temperatur dinaikkan.
Dalam hal ini berarti yang sangat berperan adalah pengaruh suhu. Semakin tinggi
temperaturnya maka gerakan partikelnya semakin renggang. Hal ini karena jika temperatur
dinaikkan maka saat itu energi kinetiknya juga bertambah. Pertambahan energi kinetik
menyebabkan gerakan partikelnya semakin cepat sehingga jarak interaksi partikelnya semkin
renggang. Semakin renggang jaraknya maka volume bertambah dan menyebabkan
kerapatannya menurun.
Selanjutnya percobaan menggunakan viscometer. Viscometer dibersihkan sampai
benar-benar bersih. Setelah itu diisi dengan air secukupnya dengan variasi temperatur yaitu
27oC, 30oC, 35oC dan 40oC , dinaikkan lebih tinggi dari tanda paling atas dan dihidupkan
stopwatch. Stopwatch dimatikan setelah melewati tanda batas paling bawah sehingga waktu
alir dapat ditentukan. Setelah dilakukan perhitungan, kekentalan alcohol dari suhu kamar
adalah 1,145 poise, pada suhu 30oC kekentalannya menjadi 1,197 poise, semakin menurun
pada suhu 35oC menjadi 0,605 poise dan pada suhu 40oC semakin turun menjadi 0,554 poise.
Kekntalan aseton pada suhu kamar adalah 1,766 poise, aseton mengalami penurunan drastic
pada suhu 30oC yaitu menjadi 0,600 poise, untuk suhu selanjutnya yaitu 35 oC dan 40oC
berturut-turut adalah 0,278 dan 0,275 poise. Etanol juga menghasilkan kekentalan yang
hampir sama dengan alcohol dan aseton yaitu mengalami penurunan. Oada suhu 27 oC atau
suhu kamar, kekentalan etanol yaitu 1,496 poise, naik pada suhu 30 oC kekentalan etanol
menjadi 1,267 poise dan pada suhu 35oC kekentalannya menjadi 0,685 poise serta pada
variasi suhu paling tinggi pada percobaan ini menghasilkan anga 0,661 poise.
Dari data tersebut dapat dilihat bahwa semua zat pada kenaikan suhu mengalami
penurunan kekentalan. Hal ini terjadi akibat adanya pengaruh suhu yang sangat kuat. Semakin
tinggi suhu suatu zat cair maka kekentalannya akan turun. Zat cair bila dipanaskan
menyebabkan gaya kohesi mengalami penurunan. Pemanasan alkohol, aseton dan etanol
menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh energi. Energi yang dimaksud disini adalah
energi kinetik. Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekulnya
melemah. Khusus untuk etanol, selain pengaruh suhu juga ada pengaruh konsentrasi. Etanol
pada percobaan ini dibuat dengan mengencerkan 20 mL etanol ke dalam 100 mL air. Seperti
diketahui konsentrasi yang pekat memiliki jumlah molekul lebih banyak yang menyebabkan
gaya hambat makin besar yang akan menaikkan viskositas atau kekentalan dan sebaliknya
untuk konsentrasi rendah. Konsentrasi etanol dalam hal ini adalah sangat rendah karena
pengenceran, sehingga kekentalannya menurun ditambah dengan penambahan suhu yang juga
menurunkan kekentalan.
Dari ketiga jenis zat dapat dilihat bahwa aseton yang memiliki kekentalan yang paling
besar, berdasarkan data kekentalan dan dari waktu yang dibutuhkan untuk mengalir pada
percobaan menggunakan viscometer. Gaya yang menyebabkan zat (aseton, alkohol dan
etanol) mengalir adalah adanya gaya gesek antara lapisan material, sehingga kekentalan
menunjukkan tingkat ketahanan cairan untuk mengalir. Semakin kental cairan maka semakin
besar kekuatan yang diperlukan agar zat cair bisa mengalir dengan aliran tertentu. Energy
pengaktifan yang paling besar adalah pada aseton seperti yang telah dibahas sebelumya.
Aseton memiliki kekentalan yang relative lebih besar dibandingkan kedua zat yang lain,
sehingga membutuhkan kekuatan yang lebih besar untuk mengalir, karena itu energy
pengaktifan aseton adalah 1,274 kJ/mol.K. E atau energy pengaktifan pada alcohol adalah
0,589 kJ/mol.K, sedangkan untuk etanol energy pengaktifannya sebesar 0,635 kJ/mol.K.
Harga kekentalan berbanding terbalik dengan suhu. Semakin tinggi suhu maka semakin kecil
nilai kekentalannya sehingga gaya gesek antar materialnya semakin kecil. Semakin kecil gaya
materialnya maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan suatu zat alir untuk mengalir.
BAB 4. PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari praktikum kali ini adalah mengetahui bahwa kekentalan air
lebih kecil dibandingkan dengan aseton, alcohol dan etanol encer. Penurunan kekentalan
disebabkan karena faktor suhu, dimna suhu berbanding terbalik dengan kekentalan. Oleh
sebab itu, jika suhu dinaikkan maka kekentalan zat cair mengalami penurunan kerapatan.
Penurunan kerapatan disebabkan bertambahnya energi dalam hal ini energi kinetik sehingga
pergerakan partikelnya renggang. Tenaga pengaktifan zat cair yang lebih besar yaitu pada
aseton karena aseton merupakan zat yang lebih kental dibandingkan yang lainnya sehingga
semakin kental, energi yang dibutuhkan untuk mengalir juga besar.
4.2 Saran
Praktikum berjalan dengan lancar dan baik. Adapun saran pada percobaan kekentalan
dan tenaga pengaktifan aliran yaitu praktikan supaya lebih cekatan dalam melakukan
percobaan agar tidak banyak waktu yang terbuang. Saran yang lainnya adalah sebaiknya alat
diperiksa sebelum meminjam, karena jika terjadi kerusakan akan menyebabkan praktikum
menjadi terhambat dan membutuhkan waktu yang lebih lama untuk selesai.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2015. MSDS Akuades. [serial online].
http://www.sciencelab.com/msds.php?
msdsId=9927321. diakses 27 Maret 2015.
Anonim. 2015. MSDS Alkohol. [serial online].
http://www.sciencelab.com/msds.php?
msdsId=992282. diakses 9 April 2015.
Anonim. 2015. MSDS Aseton. [serial online]. http://www.sciencelab.com/msds.php?
msdsId=9927062. diakses 9 April 2015.
Atkins, P. W. 2006. Kimia Fisika. Jakarta: Erlangga.
Bird, T. 1993. Kimia Fisik Untuk Universitas. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.
Martin, A. 1993. Farmasi Fisik 2 edisi 3. Jakarta : UI Press.
Moechtar. 1990. Farmasi Fisika bagian Struktur Atom, Molekul Zat dan Mikrokinetika.
Yogyakarta : UGM Press.
Sukardjo. 2004. Kimia Fisika. Jakarta : PT. Rineka Cipta.
Tim Dosen Kimia Fisika. 2012. Diktat Petunjuk Praktikum Kimia Fisik.Semarang.
Semarang : FMIPA UNNES.
Lembar Perhitungan
1. Menghitung kerapatan menggunakan piknometer
Volume piknometer : 10.469 mL
1. Air
a. Temperatur 27oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(41.505+ 41.502+41.500) gram
Massa pikno + air :
= 41.502 gram
3
Massa air : 41.502 – 31.130 = 10.372 gram
massa air
10.372 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.991 gram/mL
b. Temperatur 30 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
Massa pikno + air : ¿ ¿ = 41.510 gram
Massa air : 41.510 – 31.130 = 10.380 gram
massa air
10.380 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469mL = 0.9915 gram/mL
c. Temperatur 35 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(41.491+ 41.491+41.492) gram
Massa pikno + air :
= 41.491 gram
3
Massa air : 41.491 – 31.130 = 10.361 gram
massa air
10.361 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.989 gram/mL
d. Temperatur 40 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(41.451+ 41.467+ 41.470) gram
Massa pikno + air :
= 41.463 gram
3
Massa air : 41.463 – 31.130 = 10.333 gram
massa air
10.333 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469mL = 0.987 gram/mL
2. Alkohol
a. Temperatur 27oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(39.312+39.314+ 39.316) gram
Massa pikno + aseton :
= 39.314 gram
3
Massa aseton : 39.314 – 31.130= 8.184 gram
massa air
8.184 gram
Kerapatan ( ρ ) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.782 gram/mL
b. Temperatur 30 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(39.405+39.405+39.402) gram
= 39.404 gram
3
Massa aseton : 39.404 – 31.130= 8.274 gram
massa air
8.274 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.790 gram/mL
Massa pikno + aseton :
c. Temperatur 35 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(39.406+39.404 +39.401) gram
Massa pikno + aseton :
= 39.404 gram
3
Massa aseton : 40.404 – 31.130 = 8.274 gram
massa air
8.274 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.790 gram/mL
d. Temperatur 40 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(39.375+39.369+39.369)gram
Massa pikno + aseton :
= 39.371 gram
3
Massa aseton : 39.371 – 31.130 = 8.241gram
massa air
8.241 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469mL = 0.787 gram/mL
3. Aseton
a. Temperatur 27oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(40.464+ 40.452+ 40.442) gram
Massa pikno + alkohol :
= 40.453 gram
3
Massa alkohol : 40.453 – 31.130 = 9.323 gram
massa air
9.323 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.890 gram/mL
b. Temperatur 30 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(40.428+40.427+ 40.426)gram
Massa pikno + alkohol :
= 40.427 gram
3
Massa alkohol : 40.427 – 31.130 = 9.297 gram
massa air
9.297 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.888 gram/mL
c. Temperatur 35 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(40.488+40.482+ 40.288) gram
Massa pikno + alkohol :
= 40.419 gram
3
Massa alkohol : 40.419 – 31.130 = 9.289 gram
massa air
9.289 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.887 gram/mL
d. Temperatur 40 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
= 31.130 gram
3
(40.307+40.300+ 40.297)gram
Massa pikno + alkohol :
= 40.301 gram
3
Massa alkohol : 40.301 – 31.130 = 9.171 gram
massa air
9.171 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469mL = 0.876 gram/mL
Massa pikno :
4. Etanol
a. Temperatur 27oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(41.243+ 41.238+ 41.245) gram
Massa pikno + zat x :
= 41.242 gram
3
Massa zat x : 41.242 – 31.130 = 10.112 gram
massa air
10.112 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.966 gram/mL
b. Temperatur 30 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(41.245+ 41.285+ 41.284)gram
Massa pikno + zat x :
= 41.271 gram
3
Massa zat x : 41.271 – 31.130 = 10.141 gram
massa air
10.141 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.968 gram/mL
c. Temperatur 35 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(41.288+41.286+ 41.284) gram
Massa pikno + zat x :
= 41.286 gram
3
Massa zat x : 41.286 – 31.130 = 10.156 gram
massa air
10.156 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.970 gram/mL
d. Temperatur 40 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(41.239+ 41.240+ 41.241) gram
Massa pikno + zat x :
= 41.240 gram
3
Massa zat x : 41.240 – 31.130 = 10.110 gram
massa air
10.110 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.965 gram/mL
2. Menghitung Kekentalan dan Tenaga Pengaktifan Aliran
2.1 Kekentalan (viskositas) alkohol
Pada suhu 270C
gram
t Alkohol . ρ Alkohol . ηair 1,58 s . 0,782 mL .0,8545 poise
η Alkohol =
=
=1,145 poise
t air . ρ air
gram
0,93 s . 0,991 mL
Pada suhu 300C
gram
t Alkohol . ρ Alkohol . ηair 1,77 s . 0,790 mL. 0,7978 poise
η Alkohol =
=
=1,197 poise
t air . ρ air
gram
0,94 s . 0,9915 mL
Pada suhu 350C
gram
t Alkohol . ρ Alkohol . ηair 1,59 s . 0,790 mL . 0,7225 poise
η Alkohol =
=
=0,608 poise
t air . ρ air
gram
1,51 s .0,989 mL
Pada suhu 400C
gram
t Alkohol . ρ Alkohol . ηair 1,50 s . 0,787 mL. 0,6531 poise
η Alkohol =
=
=0,554 poise
t air . ρ air
gram
1,41 s . 0,9870 mL
2.1.1 Hubungan viskositas dengan temperatur
Pada suhu 270C
ln η=ln 1,145=0,135
1
1
=
=0,00333
T 300
Pada suhu 300C
ln η=ln 1,197=0,179
1
1
=
=0,00330
T 303
Pada suhu 350C
ln η=ln 0,608=−0,497
1
1
=
=0,00325
T 308
Pada suhu 400C
ln η=ln 0,554=−0,590
2.1.2 Grafik hubungan antara viskositas dengan temperatur
1
1
=
=0,00319
T 313
ln η
Kurva Energi Pengaktifan Aliran Alkohol
0.3
0.2
0.1
0
-0.1 0
-0.2
-0.3
-0.4
-0.5
-0.6
-0.7
f(x) = 6091.13 x − 20.1
R² = 0.84
0
0
0
0
0
0
0
0
ln η
Linear (ln η)
1/T
Kurva energi pengaktifan aliran alkohol
2.1.3 Nilai E (tenaga pengaktivan aliran) pada alkohol
η=ln a+
E 1
.
R T
y=c +m . x
y=−20,09+6091 x
m=6091
m=
E
R
E=m. R
J
mol K
J
E=50640,57
mol K
kJ
= 50,64 mol K
E=6091.8,314
2.2 Kekentalan (viskositas) Aseton
Pada suhu 270C
gram
t aseton . ρaseton . ηair 2,14 s . 0,890 mL . 0,8545 poise
η aseton=
=
=1,766 poise
t air . ρair
gram
0,93 s . 0,991 mL
Pada suhu 300C
gram
t aseton . ρaseton . ηair 0,79 s . 0,888 mL .0,7978 poise
η aseton=
=
=0,600 poise
t air . ρair
gram
0,94 s . 0,9915 mL
Pada suhu 350C
gram
t aseton . ρaseton . ηair 0,65 s . 0,887 mL . 0,7225 poise
η aseton=
=
=0,278 poise
t air . ρair
gram
1,51 s .0,989 mL
Pada suhu 400C
gram
t aseton . ρaseton . ηair 0,67 s . 0,876 mL . 0,6531 poise
η aseton=
=
=0,275 poise
t air . ρair
gram
1,41 s .0,9870 mL
2.2.1 Hubungan viskositas dengan temperatur
Pada suhu 270C
1
1
=
=0,00333
T 300
ln η=ln 1,766=0,569
Pada suhu 300C
1
1
=
=0,00330
T 303
ln η=ln 0,600=−0,67
Pada suhu 350C
1
1
=
=0,00325
T 308
ln η=ln 0,278=−1,280
Pada suhu 400C
1
1
=
=0,00319
T 313
ln η=ln 0,275=−1,290
2.2.2 Grafik hubungan antara viskositas dengan temperatur
Kurva Energi Pengaktifan Aliran Aseton
1
ln η
0.5
0
0
-0.5
f(x) = 12076.5 x − 40.13
0 R² =
0 0.72
0
0
0
0
0
0
-1
-1.5
1/T
Kurva energi pengaktifan aliran aseton
2.2.3 Nilai E (tenaga pengaktivan aliran) pada aseton
ln η
Linear (ln η)
η=ln a+
E 1
.
R T
y=c +m . x
y=−40,12+12076 x
m=12076
m=
E
R
E=m. R
J
mol K
J
E=100399,86
mol K
E=12076.8,314
kJ
= 100,40 mol K
2.3 Kekentalan (viskositas) Etanol
Pada suhu 270C
gram
t etanol . ρetanol . ηair 1,67 s . 0,966 mL. 0,8545 poise
η Zat X =
=
=1,496 poise
t air . ρair
gram
0,94 s . 0,991 mL
Pada suhu 300C
gram
t etanol . ρetanol . ηair 1,53 s . 0,968 mL .0,7978 poise
η Zat X =
=
=1,267 poise
t air . ρair
gram
0,94 s . 0,9915 mL
Pada suhu 350C
gram
t etanol . ρetanol . ηair 1,59 s . 0,790 mL .0,7225 poise
η Zat X =
=
=0,685 poise
t air . ρair
gram
1,51 s .0,989 mL
Pada suhu 400C
gram
t etanol . ρetanol . ηair 1,46 s . 0,965 mL . 0,6531 poise
η Zat X =
=
=0,661 poise
t air . ρ air
gram
1,41 s .0,9870 mL
2.3.1 Hubungan viskositas dengan temperatur
Pada suhu 270C
1
1
=
=0,00333
T 300
ln η=ln 1,496=0,403
Pada suhu 300C
1
1
=
=0,00330
T 303
ln η=ln 1,267=0,236
Pada suhu 350C
1
1
=
=0,00325
T 308
ln η=ln 0,685=−0,378
Pada suhu 400C
1
1
=
=0,00319
T 313
ln η=ln 0,661=−0,414
2.3.2 Grafik hubungan antara viskositas dengan temperatur
ln η
Kurva Energi Pengaktifan Aliran Etanol
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
-0.1 0
-0.2
-0.3
-0.4
-0.5
f(x) = 6346.56 x − 20.78
R² = 0.86
0
0
0
0
0
0
0
0
1/T
Kurva energi pengaktifan aliran zat X
2.3.3 Nilai E (tenaga pengaktivan aliran) pada zat x
η=ln a+
E 1
.
R T
y=c +m . x
y=−20,77+ 6346 x
m=6346
m=
E
R
E=m. R
J
mol K
J
kJ
E=52760,64
=
52,76
mol K
mol K
E=6346.8,314
ln η
Linear (ln η)
Lembar Pengamatan
KEKENTALAN DAN TENAGA PENGAKTIFAN ALIRAN
Nama
: Rizka Fithriani Safira Sukma
NIM
: 131810301049
Kelompok : 5
Asisten
: Reksi Bayu M
LABORATORIUM KIMIA FISIK
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS JEMBER
2015
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Tujuan
Tujuan percobaan ini adalah mengamati angka kekentalan relative suatu zat cair
dengan cara menggunakan air sebagai pembanding, dan menentukan tenaga pengaktifan zat
cair tertentu.
1.2 Latar Belakang
Setiap fluida, gas atau cairan, memiliki suatu sifat yang dikenal sebagai viskositas,
yaitu tahanan yang dilakukan suatu lapisan fluida terhadap suatu lapisan lainnya. Contoh zat
cair yang memiliki kekentalan yang besar antara lain sirup, minyak, dan oli. Kekentalan yang
kecil dimiliki oleh air dan bahan bakar bensin.
Suatu zat cair memiliki kemampuan tertentu sehingga suatu padatan yang dimasukan
kedalammya mendapat gaya tahanan yang diakibatkan peristiwa gesekan antara permukaan
padatan tersebut dengan zat cair. Sebagai contoh, apabila kita memasukkan sebuah bola kecil
kedalam zat cair, terlihatlah batu tersebut mula-mula turun dengan cepat kemudian melambat
hingga akhirnya sampai didasar zat cair. Bola kecil tersebut pada saat tertentu akan
mengalami sejumlah perlambatan hingga mencapai gerak lurus beraturan. Gerakan bola kecil
menjelaskan bahwa adanya suatu kemampuan yang dimiliki zat cair. Kemampuan tersebut
dinamakan sebagai kekentalan (viskositas). Akibat viskositas zat cair itulah yang
menyebabkan terjadinya perubahan yang cukup drastis terhadap kecepatan batu.
Artinya semakin besar kekentalan suatu zat cair maka akan semakin berkurang
percepatannya sehingga jumlah perlambatannya hingga mencapai gerak lurus beraturan.
Selain itu besarnya kekentalan zat cair suatu larutan akan menentukan kecepatan alir suatu
larutan dalam medium tertentu. Percobaan ini dilakukan untuk membandingkan kekentalan
masing-masing zat dengan cara membandingkannya dengan air.
1.3 Tinjauan Pustaka
1.3.1
Material Safety Data Sheet (MSDS)
a. Akuades
Akuades atau air mempunyai rumus kimia H2O. air tidak bersifat korosif, iritasi,
permeator atupun sensitif untuk mata, kulit atau menelan. Akuades juga tidak berbahaya jika
terhirup. Akuades tidak memiliki efek karsinogenik dan mutagenic. Bahan ini tidak mudah
terbakar ataupun meledak. Akuades merupakan senyawa netral yang memiliki pH 7, tidak
berbau dan tidak berwarna serta tidak berasa. Air mempunyai titik didih 100 oC dan
merupakan senyawa yang stabil (Anonim, 2015).
b. Aseton
Aseton atau propanon (dimetil keton/metal keton/beta-ketopropana)
yang memiliki rumus struktur CH3COCH3 merupakan senyawa keton paling
sederhana dan larut dalam berbagai perbandingan dengan air. Senyawa
ini berupa liquid tidak berwarna dan baunya manis dan rasanya pahit.
Aseton merupakan pelarut penting untuk membuat plastik, serat, obatobatan, dan senyawa kimia lain. Aseton dapat ditemukan alami pada
tubuh manusia dalam kandungan kecil. Aseton memiliki berat molekul 58
g/mol. Titik didih aseton adalah 82,5 oC dan titik lelehnya adalah -88,5 oC.
Aseton mudah larut dalam air dingin, air panas, metanol, oktanol, aseton,
larut dalam garam, larut dalam benzena. Bentuk molekul dari aseton
adalah trigonal planar pada C=O, momen dipolnya sebesar 2,9 Db.
Dianjurkan menggunakan masker dan sarung tangan dalam pemakaiannya karena baunya
yang menyengat dapat mengganggu pernapasan (Anonim, 2015).
c. Alkohol
Alkohol atau dikenal dengan etanol adalah senyawa liquid yang
tidak berwarna, berbau seperti campuran aseton dan etanol, mudah
menguap pada suhu rendah serta mudah terbakar pada suhu tinggi.
Alkohol memiliki rumus C2H5OH. Kerapatan alkahol adalah 0,79 g/cm 3 pH
1% dalam air . Titik didih alkohol yaitu pada suhu 78 oC (351 K). Alkohol
dapat bercampur dengan air dan pelarut organik. Alkohol mudah larut
dalam air, metanol, dietil eter, n-oktanol, aseton, larutan garam, dan
benzena. . Dalam kimia, alkohol adalah istilah yang umum utntuk senyawa organic apapun
yang memiliki gugus hidroksil ( -OH ) yang terikat pada atom karbon, dan gugus itu sendiri
terikat pada atom hydrogen / karbon yang lain (Anonim, 2015).
1.3.2
Dasar Teori
Viskositas suatu cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan aliran cairan.
Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk
silinder. Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan baik
untuk cairan maupun gas (Bird, 2003).
Viskositas adalah indek hambatan alir cairan. Viskositas dapat diukur dengan
mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Viskositas ini juga di
sebut sebagai kekentalan suatu zat. Jumlah volume cairan yang mengalir melalui pipa per
satuan waktu :
π Pr 4 t
η= 8 VL
η
= viskositas cairan
V
= total volume cairan
t
= waktu yang dibutuhkan untuk mengalir
P
= tekanan yang bekerja pada cairan
L
= panjang pipa
(Bird, 1993).
Koefisien kekentalan zat cair adalah sifat daya tahan zat cair terhadap aliran cairan.
Koefisien kekentalan zat cair dihitung dengan membandingkan waktu yang digunakan zat cair
tersebut untuk mengalir dan massa jenis (kerapatan) zat cair tersebut dengan nilai koefisien
kekentalan zat cair lain yang telah diketahui. Viskositas pada zat cair maupun gas, dan pada
intinya merupakan gaya gesekan antara lapisan-lapisan yang berisikan fluida pada waktu
lapisan-lapisan tersebut bergerak satu melewati yang lainnya. Pada zat , viskositas terutama
disebabkan oleh gaya kohesi antara molekul. Pada viskositas muncul dari tumbukan oleh
molekul (Sukardjo, 2004).
Makin kental suatu cairan, makin besar gaya yang dibutuhkan untuk membuatnya
mengalir pada kecepatan tertentu. Viskositas dispersi kolodial dipengaruhi oleh bentuk
partikel dari fase dispers. Koloid-koloid berbentuk bola membentuk sistem dispersi dengan
viskositas rendah, sedang sistem dispersi yang mengandung koloid-koloid linier viskositasnya
lebih tinggi. Hubungan antara bentuk dan viskositas merupakan refleksi derajat solvasi dari
partikel (Moechtar,1990).
Viskositas gas akan meningkat dengan naiknya temperatur, sebaliknya viskositas
cairan justru akan menurun jika temperatur dinaikan. Fluiditas dari suatu cairan yang
merupakan kebalikan dari viskositas akan meningkat dengan makin tingginya temperatur
(Martin, 1993).
Viskositas dapat diukur menggunakan 2 cara yaitu Metode Ostwald dan Metode
Hoppler. Metoda Ostwald merupakan suatu variasi dari metoda Poisseuille. Prinsip dari
metode ini dapat dipelajari dari gambar 2. sejumlah tertentu cairan dimasukkan ke dalam A,
kemudian dengan cara menghisap atau meniup, cairan dibawa ke B, sampai melewati garis m.
Selanjutnya cairan dibiarkan mengalir secara bebas dan waktu yang diperlukan untuk
mengalir bebas dan waktu yang diperlukan untuk mengalir dari garis ke n diukur. Pada
proses pengaliran melalui kapiler C, tekanan penggerak tidak tetap dan pada setiap saat sama
dengan h.g.ρ, dengan h adalah beda tinggi permukaan cairan pada kedua reservoir alat, g
adalah percepatan gravitasi dan ρ adalah rapat massa cairan (Tim Dosen Kimia Fisika, 2012).
Gambar Viskometer Ostwald
Viskositas dapat juga ditentukan dengan cara hoppler, berdasarkan hukum stokes.
Hukum Stokes berdasarkan jatuhnya benda melalui medium zat cair. Benda bulat (bola)
dengan jari-jari (r) dan massa jenis (i) yang jatuh karena gaya grafitasi melalui fluida dengan
massa jenis () fluida akan mempunyai gaya grafitasi sebesar:
6ηrv = (3/4) r3 (-i)g
(Bird, 1993).
Dalam hal ini yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sebuah bola logam
untuk melewati cairan setinggi tertentu. Suatu benda karena andanya gravitasi akan jatuh
melaui medium yang berviskositas (seperti cairan misalnya), dengan kecepatan yang semakin
besar sampai mencapai kecepatan maksimum. Kecepatan maksimum akan tercapai bila
gravitas sama dengan frictional resistance medium (Bird, 1993).
Hukum Hess merupakan dasar viskometer bola jatuh. Viskometer ini terdiri dari gelas
silinder dengan cairan yang akan diteliti dan dimasukan dalam termosfat. Faktor- faktor yang
mempengaruhi viskositas antara lain :
1. Ukuran molekul
Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju aliran alkohol cepat,
larutan minyak laju alirannya lambat dan kekentalannya tinggi seta laju aliran lambat
sehingga viskositas juga tinggi. Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak.
2. Gaya tarik intra molekul
Viskositas air naik dengan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan gugus OH
pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama.
3. Suhu
Semakin tinngi suhu maka semakin rendah nilai viskositasnya. Hal ini disebabkan
gaya-gaya kohesi pada zat cair bila dipanaskan akan mengalami penurunan dengan semakin
bertambahnya temperatur pada zat cair yang menyebabkan berturunnya viskositas dari zat cair
tersebut. Oleh karena itu semakin tinggi suhu maka cairan semakin encer, karena kerapatan
komponen penyusun zat cair semakin renggang. Suatu viskositas akan menjadi lebih tinggi
jika suhu mengalami penurunan karena pada saat suhu dinaikkan maka partikel-partikel
penyusun zat tersebut bergerak secara acak sehingga kekentalan akan mengalami penurunan,
dan jika suhu mengalami penurunan akan terjadi kenaikan viskositas karena partikel-partikel
penyusun senyawa tersebut tidak mengalami gerakan sehingga gaya gesek yang bekerja juga
semakin besar.
4. Tekanan
Semakin tinggi tekanan maka semakin besar viskositas suatu cairan. Salah satu faktor
kekentalan (viskositas) suatu cairan adalah suhu. Menurut ‘teori lubang’, terdapat kekosongan
dalam suatu cairan, dan molekul bergerak secara continue kedalam kekosongan ini. Sehingga
kekosongan akan bergerak keliling. Proses ini menyebabkan aliran, tetapi memerlukan energi
karena ada energi yang harus dimiliki suatu molekul agar dapat bergerak kedalam kekosongan
itu. Energi pengaktifan lebih mungkin terdapat pada suhu yang tinggi, dan dengan demikian
cairan lebih mudah mengalir pada suhu yang tinggi. Selain itu kerapatan zat cair semakin
renggang dengan bertambahnya suhu, sehingga tingkat kekentalannya berkurang.
5. Waktu
S emakin besar nilai kekentalan suatu zat cair waktu yang dipakai untuk mengalir
semakin lama artinya semakin rendah suhu suatu zat cair maka waktu yang dibutuhkan untuk
mengalir semakin lama, begitu pula sebaliknya.
(Atkins, 2006).
BAB 2. METODOLOGI PERCOBAAN
2.1 Alat dan Bahan
2.1.1 Alat
- Piknometer
- Waterbath
- Viskometer
- Stopwatch
- Neraca
- Termometer
- Gelas beaker
2.1.2 Bahan
- Akuades
- Alkohol
- Aseton
- Zat X (etanol)
2.2 Prosedur Kerja
2.2.1 Uji menggunakan Viskometer
Air
-
Dibersihkan viskometer dengan asam sampai benar-benar bersih.
-
Diisi secukupnya, dinaikkan lebih tinggi dari tanda paling atas
menggunakan ball pipet.
-
stopwatch dihidupkan pada saat mencapai garis paling atas. Setelah
sampai ditanda paling bawah stopwatch dimatikan, sehingga waktu dapat
ditentukan.
-
Diulangi 3 kali untuk zat lain yaitu : alcohol, aseton dan etanol.
Hasil
2.2.2 Uji menggunakan Piknometer
Alkohol
Oksalat
Hasil
-
Dibersihkan piknometer sampai benar-benar bersih dan dikeringkan
-
Diisi sampai penuh
-
Ditimbang dan dicatat hasil pengamatan.
-
dilakukan kembali untuk zat cair lain : alkohol, aseton dan etanol.
BAB 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil Percobaan
3.1.1 Uji Kekentalan menggunakan Viskometer
Jenis Zat
Akuades
Alcohol
Aseton
Etanol
Pengulanga
n
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
Suhu
o
27 C
00.90
00.99
00.92
02.03
01.44
01.26
02.28
02.38
01.76
01.68
01.69
01.65
o
30 C
00.96
00.94
00.93
01.87
01.69
01.76
00.78
00.82
00.78
01.58
01.47
01.53
35oC
01.58
01.44
01.50
01.66
01.55
01.57
00.66
00.61
00.68
01.65
01.63
01.59
40oC
01.44
01.45
01.35
01.47
01.58
01.46
00.65
00.67
00.71
01.27
01.52
01.59
3.1.2 Hasil Perhitungan Kerapatan Menggunakan Piknometer
No
Jenis zat
1.
Akuades
2.
Alcohol
3.
Aseton
4.
Etanol
Suhu
27oC
30oC
35oC
40oC
27oC
30oC
35oC
40oC
27oC
30oC
35oC
40oC
27oC
30oC
35oC
40oC
Massa
Pikno
(gram)
31,130
31,130
31,130
31,130
Massa Zat
(gram)
10.372
10.380
10.391
10.333
8.184
8.274
8.274
8.241
9.323
9.297
9.289
9.171
10.112
10.141
10.156
10.110
V pikno
(mL)
10,469
10,469
10,469
10,469
Kerapatan
(g/mL)
0.991
0.9915
0.989
0.987
0.782
0.790
0.790
0.787
0.890
0.888
0.887
0.876
0.966
0.968
0.970
0.965
3.1.3 Hasil Perhitungan Kekentalan dan Tenaga Pengaktifan
No
Jenis Zat
Suhu (oC)
ɳ (poise)
Ln ɳ
1/T
E
1.
Alcohol
2.
Aseton
3.
Etanol
(kJ/mol.K)
1,145
1,197
0,605
0,554
1,766
0,600
0,278
0,275
1,496
1,267
0,685
0,661
27oC
30oC
35oC
40oC
27oC
30oC
35oC
40oC
27oC
30oC
35oC
40oC
0,135
0,179
-0,497
-0,590
0,569
-0,67
-1,28
-1,29
0,403
0,236
-0,378
-0,414
0,00333
0,00330
0,00325
0,00319
0,00333
0,00330
0,00325
0,00319
0,00333
0,00330
0,00325
0,00319
3.1.4 Kurva Energi Pengaktifan
a. Alkohol
ln η
Kurva Energi Pengaktifan Aliran Alkohol
0.3
0.2
0.1
0
-0.1 0
-0.2
-0.3
-0.4
-0.5
-0.6
-0.7
f(x) = 6091.13 x − 20.1
R² = 0.84
0
0
0
0
1/T
b. Aseton
0
0
0
0
ln η
Linear (ln η)
50,64
100,40
52,76
Kurva Energi Pengaktifan Aliran Aseton
1
ln η
0.5
0
0
-0.5
f(x) = 12076.5 x − 40.13
0 R² =
0 0.72
0
0
0
0
0
0
ln η
Linear (ln η)
-1
-1.5
1/T
c. Etanol
ln η
Kurva Energi Pengaktifan Aliran Etanol
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
-0.1 0
-0.2
-0.3
-0.4
-0.5
f(x) = 6346.56 x − 20.78
R² = 0.86
0
0
0
0
0
0
0
0
ln η
Linear (ln η)
1/T
3.2 Pembahasan
Percobaan ketiga yaitu tentang kekentalan dan tenaga pengaktifan aliran. Tujuan
dilakukan percobaan ketiga untuk mengamati angka kekentalan relatif suatu zat cair dengan
cara menggunakan air sebagai pembanding dan menentukan tenaga pengaktifan zat cair
tertentu. Percobaan yang dilakukan ada dua yaitu pertama menghitung kerapatan dengan
menggunakan piknometer dan kedua dengan cara ostwald menghitung tenaga pengaktifan
aliran dengan menggunakan viscometer. Piknometer dan viscometer merupakan alat yang
digunakan untuk menentukan kekentalan dan energi pengaktifan aliran zat cair.
Viscometer digunakan dengan cara menghitung waktu alir suatu zat dari batas ukuran
yang ada pada viscometer. Piknometer digunakan untuk mengukur massa dari suatu zat yang
akan digunakan pada saat mencari kerapatan zat tersebut. Zat yang akan diukur kekentalannya
adalah alcohol, aseton, dan zat X yang berupa 20 mL etanol yang diencerkan dalam 100 mL
akuades, serta akuades sebagai zat pembanding. Percobaan dilakukan dengan variasi suhu
yaitu suhu kamar (27oC), 30oC, 35oC dan 40oC.
Prosedur yang dilakukan untuk viscometer adalah mengisi viscometer dengan zat
masing-masing sampai terisi setengahnya, karena jika terisi terlalu banyak, larutan atau zat
tadi tidak dapat tersedot oleh ball pipet. Jika zat yang dimasukkan terlalu banyak juga
menyebabkan kecepatan alir zat semakin melambat karena zat semakin sulit untuk turun jika
terisi terlalu penuh. Sedangkan untuk piknometer dilakukan dengan mengisi piknometer
dengan zat sampai penuh, kemudian ditutup dan ditimbang dalam neraca. Penimbangan
dilakukan dengan hati-hati agar cairan tidak tumpah pada neraca, karena akan mengakibatkan
rusaknya neraca tersebut. Setiap percobaan dilakukan sebanyak 3 kali pengulangan yang
kemudian dihitung rata-ratanya.
Secara umum kerapatan air semakin turun dengan kenaikan temperatur. Semakin
tinggi temperaturnya semakin renggang gerakan partikel (kerapatannya). Hal ini karena jika
temperatur dinaikkan maka pada saat itu energi kinetiknya bertambah. Bertambahnya energi
kinetik menyebabkan gerakan partikelnya semakin cepat. Semakin cepat gerakan partikelnya
maka jarak antara partikelnya semakin renggang sehingga volumenya semakin besar dan
menyebabkan kerapatan semakin kecil. Semakin renggang kerapatannya maka kecepatan
alirnya juga akan semakin cepat. Namun, pada praktikum ini terdapat beberapa hal yang tdak
sesuai, pada suhu kamar, kerapatan air adalah 0,991 g/mL, dan naik pada suhu 30 oC menjadi
sebesar 0,9915 g/mL tetapi untuk selanjutnya yaitu suhu 35 oC dan 40oC kerapatan turun
berturut-turut 0,989 g/mL dan 0,987 g/mL. Kemungkinan hal ini terjadi kesalahan pada saat
penimbangan disebabkan suhu telah berubah, karena hasil pemanasan menggunakan
waterbath tidak bertahan terlalu lama.
Kerapatan alkohol semakin
naik dengan naiknya temperatur. Semakin tinggi
temperaturnya maka semakin besar kerapatannya. Hal ini karena faktor kekuatan antar
molekul pada alkohol yaitu adanya ikatan hidrogen yang menyebabkan kerapatannya naik
dengan naiknya berat molekul. Berat molekul alkohol misalnya etanol tidak jauh berbeda
dengan aseton yaitu 42 gram/mol. Alkohol memiliki gugus OH yang dapat menaikkan
kerapatan zat cair ketika temperatur dinaikkan. Data yang diperoleh dari alcohol
memperlihatkan bahwa kerapatan alcohol naik dari suhu kamar sampai suhu 35 oC dan
menurun pada suhu 40oC. Hal serupa juga terjadi terhadap zat X atau etanol. Etanol juga
merupakan suatu alcohol. Oleh sebab itu, sifat-sifatnya mirip dengan alcohol lainnya. Etanol
juga mengalami kenaikan kerapatan sampai suhu 35oC dan penurunan di suhu 40oC.
Kerapatan aseton dalam percobaan ini semakin turun setelah temperatur dinaikkan.
Dalam hal ini berarti yang sangat berperan adalah pengaruh suhu. Semakin tinggi
temperaturnya maka gerakan partikelnya semakin renggang. Hal ini karena jika temperatur
dinaikkan maka saat itu energi kinetiknya juga bertambah. Pertambahan energi kinetik
menyebabkan gerakan partikelnya semakin cepat sehingga jarak interaksi partikelnya semkin
renggang. Semakin renggang jaraknya maka volume bertambah dan menyebabkan
kerapatannya menurun.
Selanjutnya percobaan menggunakan viscometer. Viscometer dibersihkan sampai
benar-benar bersih. Setelah itu diisi dengan air secukupnya dengan variasi temperatur yaitu
27oC, 30oC, 35oC dan 40oC , dinaikkan lebih tinggi dari tanda paling atas dan dihidupkan
stopwatch. Stopwatch dimatikan setelah melewati tanda batas paling bawah sehingga waktu
alir dapat ditentukan. Setelah dilakukan perhitungan, kekentalan alcohol dari suhu kamar
adalah 1,145 poise, pada suhu 30oC kekentalannya menjadi 1,197 poise, semakin menurun
pada suhu 35oC menjadi 0,605 poise dan pada suhu 40oC semakin turun menjadi 0,554 poise.
Kekntalan aseton pada suhu kamar adalah 1,766 poise, aseton mengalami penurunan drastic
pada suhu 30oC yaitu menjadi 0,600 poise, untuk suhu selanjutnya yaitu 35 oC dan 40oC
berturut-turut adalah 0,278 dan 0,275 poise. Etanol juga menghasilkan kekentalan yang
hampir sama dengan alcohol dan aseton yaitu mengalami penurunan. Oada suhu 27 oC atau
suhu kamar, kekentalan etanol yaitu 1,496 poise, naik pada suhu 30 oC kekentalan etanol
menjadi 1,267 poise dan pada suhu 35oC kekentalannya menjadi 0,685 poise serta pada
variasi suhu paling tinggi pada percobaan ini menghasilkan anga 0,661 poise.
Dari data tersebut dapat dilihat bahwa semua zat pada kenaikan suhu mengalami
penurunan kekentalan. Hal ini terjadi akibat adanya pengaruh suhu yang sangat kuat. Semakin
tinggi suhu suatu zat cair maka kekentalannya akan turun. Zat cair bila dipanaskan
menyebabkan gaya kohesi mengalami penurunan. Pemanasan alkohol, aseton dan etanol
menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh energi. Energi yang dimaksud disini adalah
energi kinetik. Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekulnya
melemah. Khusus untuk etanol, selain pengaruh suhu juga ada pengaruh konsentrasi. Etanol
pada percobaan ini dibuat dengan mengencerkan 20 mL etanol ke dalam 100 mL air. Seperti
diketahui konsentrasi yang pekat memiliki jumlah molekul lebih banyak yang menyebabkan
gaya hambat makin besar yang akan menaikkan viskositas atau kekentalan dan sebaliknya
untuk konsentrasi rendah. Konsentrasi etanol dalam hal ini adalah sangat rendah karena
pengenceran, sehingga kekentalannya menurun ditambah dengan penambahan suhu yang juga
menurunkan kekentalan.
Dari ketiga jenis zat dapat dilihat bahwa aseton yang memiliki kekentalan yang paling
besar, berdasarkan data kekentalan dan dari waktu yang dibutuhkan untuk mengalir pada
percobaan menggunakan viscometer. Gaya yang menyebabkan zat (aseton, alkohol dan
etanol) mengalir adalah adanya gaya gesek antara lapisan material, sehingga kekentalan
menunjukkan tingkat ketahanan cairan untuk mengalir. Semakin kental cairan maka semakin
besar kekuatan yang diperlukan agar zat cair bisa mengalir dengan aliran tertentu. Energy
pengaktifan yang paling besar adalah pada aseton seperti yang telah dibahas sebelumya.
Aseton memiliki kekentalan yang relative lebih besar dibandingkan kedua zat yang lain,
sehingga membutuhkan kekuatan yang lebih besar untuk mengalir, karena itu energy
pengaktifan aseton adalah 1,274 kJ/mol.K. E atau energy pengaktifan pada alcohol adalah
0,589 kJ/mol.K, sedangkan untuk etanol energy pengaktifannya sebesar 0,635 kJ/mol.K.
Harga kekentalan berbanding terbalik dengan suhu. Semakin tinggi suhu maka semakin kecil
nilai kekentalannya sehingga gaya gesek antar materialnya semakin kecil. Semakin kecil gaya
materialnya maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan suatu zat alir untuk mengalir.
BAB 4. PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari praktikum kali ini adalah mengetahui bahwa kekentalan air
lebih kecil dibandingkan dengan aseton, alcohol dan etanol encer. Penurunan kekentalan
disebabkan karena faktor suhu, dimna suhu berbanding terbalik dengan kekentalan. Oleh
sebab itu, jika suhu dinaikkan maka kekentalan zat cair mengalami penurunan kerapatan.
Penurunan kerapatan disebabkan bertambahnya energi dalam hal ini energi kinetik sehingga
pergerakan partikelnya renggang. Tenaga pengaktifan zat cair yang lebih besar yaitu pada
aseton karena aseton merupakan zat yang lebih kental dibandingkan yang lainnya sehingga
semakin kental, energi yang dibutuhkan untuk mengalir juga besar.
4.2 Saran
Praktikum berjalan dengan lancar dan baik. Adapun saran pada percobaan kekentalan
dan tenaga pengaktifan aliran yaitu praktikan supaya lebih cekatan dalam melakukan
percobaan agar tidak banyak waktu yang terbuang. Saran yang lainnya adalah sebaiknya alat
diperiksa sebelum meminjam, karena jika terjadi kerusakan akan menyebabkan praktikum
menjadi terhambat dan membutuhkan waktu yang lebih lama untuk selesai.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2015. MSDS Akuades. [serial online].
http://www.sciencelab.com/msds.php?
msdsId=9927321. diakses 27 Maret 2015.
Anonim. 2015. MSDS Alkohol. [serial online].
http://www.sciencelab.com/msds.php?
msdsId=992282. diakses 9 April 2015.
Anonim. 2015. MSDS Aseton. [serial online]. http://www.sciencelab.com/msds.php?
msdsId=9927062. diakses 9 April 2015.
Atkins, P. W. 2006. Kimia Fisika. Jakarta: Erlangga.
Bird, T. 1993. Kimia Fisik Untuk Universitas. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.
Martin, A. 1993. Farmasi Fisik 2 edisi 3. Jakarta : UI Press.
Moechtar. 1990. Farmasi Fisika bagian Struktur Atom, Molekul Zat dan Mikrokinetika.
Yogyakarta : UGM Press.
Sukardjo. 2004. Kimia Fisika. Jakarta : PT. Rineka Cipta.
Tim Dosen Kimia Fisika. 2012. Diktat Petunjuk Praktikum Kimia Fisik.Semarang.
Semarang : FMIPA UNNES.
Lembar Perhitungan
1. Menghitung kerapatan menggunakan piknometer
Volume piknometer : 10.469 mL
1. Air
a. Temperatur 27oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(41.505+ 41.502+41.500) gram
Massa pikno + air :
= 41.502 gram
3
Massa air : 41.502 – 31.130 = 10.372 gram
massa air
10.372 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.991 gram/mL
b. Temperatur 30 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
Massa pikno + air : ¿ ¿ = 41.510 gram
Massa air : 41.510 – 31.130 = 10.380 gram
massa air
10.380 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469mL = 0.9915 gram/mL
c. Temperatur 35 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(41.491+ 41.491+41.492) gram
Massa pikno + air :
= 41.491 gram
3
Massa air : 41.491 – 31.130 = 10.361 gram
massa air
10.361 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.989 gram/mL
d. Temperatur 40 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(41.451+ 41.467+ 41.470) gram
Massa pikno + air :
= 41.463 gram
3
Massa air : 41.463 – 31.130 = 10.333 gram
massa air
10.333 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469mL = 0.987 gram/mL
2. Alkohol
a. Temperatur 27oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(39.312+39.314+ 39.316) gram
Massa pikno + aseton :
= 39.314 gram
3
Massa aseton : 39.314 – 31.130= 8.184 gram
massa air
8.184 gram
Kerapatan ( ρ ) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.782 gram/mL
b. Temperatur 30 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(39.405+39.405+39.402) gram
= 39.404 gram
3
Massa aseton : 39.404 – 31.130= 8.274 gram
massa air
8.274 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.790 gram/mL
Massa pikno + aseton :
c. Temperatur 35 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(39.406+39.404 +39.401) gram
Massa pikno + aseton :
= 39.404 gram
3
Massa aseton : 40.404 – 31.130 = 8.274 gram
massa air
8.274 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.790 gram/mL
d. Temperatur 40 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(39.375+39.369+39.369)gram
Massa pikno + aseton :
= 39.371 gram
3
Massa aseton : 39.371 – 31.130 = 8.241gram
massa air
8.241 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469mL = 0.787 gram/mL
3. Aseton
a. Temperatur 27oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(40.464+ 40.452+ 40.442) gram
Massa pikno + alkohol :
= 40.453 gram
3
Massa alkohol : 40.453 – 31.130 = 9.323 gram
massa air
9.323 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.890 gram/mL
b. Temperatur 30 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(40.428+40.427+ 40.426)gram
Massa pikno + alkohol :
= 40.427 gram
3
Massa alkohol : 40.427 – 31.130 = 9.297 gram
massa air
9.297 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.888 gram/mL
c. Temperatur 35 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(40.488+40.482+ 40.288) gram
Massa pikno + alkohol :
= 40.419 gram
3
Massa alkohol : 40.419 – 31.130 = 9.289 gram
massa air
9.289 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.887 gram/mL
d. Temperatur 40 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
= 31.130 gram
3
(40.307+40.300+ 40.297)gram
Massa pikno + alkohol :
= 40.301 gram
3
Massa alkohol : 40.301 – 31.130 = 9.171 gram
massa air
9.171 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469mL = 0.876 gram/mL
Massa pikno :
4. Etanol
a. Temperatur 27oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(41.243+ 41.238+ 41.245) gram
Massa pikno + zat x :
= 41.242 gram
3
Massa zat x : 41.242 – 31.130 = 10.112 gram
massa air
10.112 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.966 gram/mL
b. Temperatur 30 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(41.245+ 41.285+ 41.284)gram
Massa pikno + zat x :
= 41.271 gram
3
Massa zat x : 41.271 – 31.130 = 10.141 gram
massa air
10.141 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.968 gram/mL
c. Temperatur 35 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(41.288+41.286+ 41.284) gram
Massa pikno + zat x :
= 41.286 gram
3
Massa zat x : 41.286 – 31.130 = 10.156 gram
massa air
10.156 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.970 gram/mL
d. Temperatur 40 oC
(31.131+31.131+31.129)gram
Massa pikno :
= 31.130 gram
3
(41.239+ 41.240+ 41.241) gram
Massa pikno + zat x :
= 41.240 gram
3
Massa zat x : 41.240 – 31.130 = 10.110 gram
massa air
10.110 gram
Kerapatan (p) : volume piknometer = 10.469 mL = 0.965 gram/mL
2. Menghitung Kekentalan dan Tenaga Pengaktifan Aliran
2.1 Kekentalan (viskositas) alkohol
Pada suhu 270C
gram
t Alkohol . ρ Alkohol . ηair 1,58 s . 0,782 mL .0,8545 poise
η Alkohol =
=
=1,145 poise
t air . ρ air
gram
0,93 s . 0,991 mL
Pada suhu 300C
gram
t Alkohol . ρ Alkohol . ηair 1,77 s . 0,790 mL. 0,7978 poise
η Alkohol =
=
=1,197 poise
t air . ρ air
gram
0,94 s . 0,9915 mL
Pada suhu 350C
gram
t Alkohol . ρ Alkohol . ηair 1,59 s . 0,790 mL . 0,7225 poise
η Alkohol =
=
=0,608 poise
t air . ρ air
gram
1,51 s .0,989 mL
Pada suhu 400C
gram
t Alkohol . ρ Alkohol . ηair 1,50 s . 0,787 mL. 0,6531 poise
η Alkohol =
=
=0,554 poise
t air . ρ air
gram
1,41 s . 0,9870 mL
2.1.1 Hubungan viskositas dengan temperatur
Pada suhu 270C
ln η=ln 1,145=0,135
1
1
=
=0,00333
T 300
Pada suhu 300C
ln η=ln 1,197=0,179
1
1
=
=0,00330
T 303
Pada suhu 350C
ln η=ln 0,608=−0,497
1
1
=
=0,00325
T 308
Pada suhu 400C
ln η=ln 0,554=−0,590
2.1.2 Grafik hubungan antara viskositas dengan temperatur
1
1
=
=0,00319
T 313
ln η
Kurva Energi Pengaktifan Aliran Alkohol
0.3
0.2
0.1
0
-0.1 0
-0.2
-0.3
-0.4
-0.5
-0.6
-0.7
f(x) = 6091.13 x − 20.1
R² = 0.84
0
0
0
0
0
0
0
0
ln η
Linear (ln η)
1/T
Kurva energi pengaktifan aliran alkohol
2.1.3 Nilai E (tenaga pengaktivan aliran) pada alkohol
η=ln a+
E 1
.
R T
y=c +m . x
y=−20,09+6091 x
m=6091
m=
E
R
E=m. R
J
mol K
J
E=50640,57
mol K
kJ
= 50,64 mol K
E=6091.8,314
2.2 Kekentalan (viskositas) Aseton
Pada suhu 270C
gram
t aseton . ρaseton . ηair 2,14 s . 0,890 mL . 0,8545 poise
η aseton=
=
=1,766 poise
t air . ρair
gram
0,93 s . 0,991 mL
Pada suhu 300C
gram
t aseton . ρaseton . ηair 0,79 s . 0,888 mL .0,7978 poise
η aseton=
=
=0,600 poise
t air . ρair
gram
0,94 s . 0,9915 mL
Pada suhu 350C
gram
t aseton . ρaseton . ηair 0,65 s . 0,887 mL . 0,7225 poise
η aseton=
=
=0,278 poise
t air . ρair
gram
1,51 s .0,989 mL
Pada suhu 400C
gram
t aseton . ρaseton . ηair 0,67 s . 0,876 mL . 0,6531 poise
η aseton=
=
=0,275 poise
t air . ρair
gram
1,41 s .0,9870 mL
2.2.1 Hubungan viskositas dengan temperatur
Pada suhu 270C
1
1
=
=0,00333
T 300
ln η=ln 1,766=0,569
Pada suhu 300C
1
1
=
=0,00330
T 303
ln η=ln 0,600=−0,67
Pada suhu 350C
1
1
=
=0,00325
T 308
ln η=ln 0,278=−1,280
Pada suhu 400C
1
1
=
=0,00319
T 313
ln η=ln 0,275=−1,290
2.2.2 Grafik hubungan antara viskositas dengan temperatur
Kurva Energi Pengaktifan Aliran Aseton
1
ln η
0.5
0
0
-0.5
f(x) = 12076.5 x − 40.13
0 R² =
0 0.72
0
0
0
0
0
0
-1
-1.5
1/T
Kurva energi pengaktifan aliran aseton
2.2.3 Nilai E (tenaga pengaktivan aliran) pada aseton
ln η
Linear (ln η)
η=ln a+
E 1
.
R T
y=c +m . x
y=−40,12+12076 x
m=12076
m=
E
R
E=m. R
J
mol K
J
E=100399,86
mol K
E=12076.8,314
kJ
= 100,40 mol K
2.3 Kekentalan (viskositas) Etanol
Pada suhu 270C
gram
t etanol . ρetanol . ηair 1,67 s . 0,966 mL. 0,8545 poise
η Zat X =
=
=1,496 poise
t air . ρair
gram
0,94 s . 0,991 mL
Pada suhu 300C
gram
t etanol . ρetanol . ηair 1,53 s . 0,968 mL .0,7978 poise
η Zat X =
=
=1,267 poise
t air . ρair
gram
0,94 s . 0,9915 mL
Pada suhu 350C
gram
t etanol . ρetanol . ηair 1,59 s . 0,790 mL .0,7225 poise
η Zat X =
=
=0,685 poise
t air . ρair
gram
1,51 s .0,989 mL
Pada suhu 400C
gram
t etanol . ρetanol . ηair 1,46 s . 0,965 mL . 0,6531 poise
η Zat X =
=
=0,661 poise
t air . ρ air
gram
1,41 s .0,9870 mL
2.3.1 Hubungan viskositas dengan temperatur
Pada suhu 270C
1
1
=
=0,00333
T 300
ln η=ln 1,496=0,403
Pada suhu 300C
1
1
=
=0,00330
T 303
ln η=ln 1,267=0,236
Pada suhu 350C
1
1
=
=0,00325
T 308
ln η=ln 0,685=−0,378
Pada suhu 400C
1
1
=
=0,00319
T 313
ln η=ln 0,661=−0,414
2.3.2 Grafik hubungan antara viskositas dengan temperatur
ln η
Kurva Energi Pengaktifan Aliran Etanol
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
-0.1 0
-0.2
-0.3
-0.4
-0.5
f(x) = 6346.56 x − 20.78
R² = 0.86
0
0
0
0
0
0
0
0
1/T
Kurva energi pengaktifan aliran zat X
2.3.3 Nilai E (tenaga pengaktivan aliran) pada zat x
η=ln a+
E 1
.
R T
y=c +m . x
y=−20,77+ 6346 x
m=6346
m=
E
R
E=m. R
J
mol K
J
kJ
E=52760,64
=
52,76
mol K
mol K
E=6346.8,314
ln η
Linear (ln η)
Lembar Pengamatan