Laporan Praktikum Kimia Fisik Viskositas

Laporan Praktikum Kimia Fisik

Viskositas Cairan
Nadhira Izzatur Silmi*, Kiftiyah Yuni F, Ilham Al Bustomi, Yuliatin, Pretty Septiana, Vera
Nurchabibah, Teguh Andi A.M.
Kelompok II, Kelas B, Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya, Jl. Veteran 65145, Indonesia

ABSTRAK
Viskositas adalah ukuran yang menyatakan kekentalan suatu fluida yang menyatakan besar
kecilnya gesekan dalam fluida. Semakin besar viskositas fluida, maka semakin sulit suatu
fluida untuk mengalir dan juga menunjukkan semakin sulit suatu benda bergerak dalam fluida.
Viskositas fluida dinotasikan dengan ŋ (eta) sebagai rasio tegangan geser. Viskositas cairan
adalah fungsi dari ukuran dan permukaan molekul, gaya tarik antar molekul dan struktur cairan.
Viskositas disebabkan karena ada gaya kohesi antar partikel cair. Alat yang digunakan utuk
mengukur besar nilai viskositas adalah viskometer dan waktu yang diperlukan oleh sejumlah
tertentu cairan untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat
cairan. Viskositas dipengaruhi oleh suhu, gaya tarik antar molekul,ukuran serta jumlah molekul
yang terlarut. Einsten menurunkan sebuah persamaan yang menggambarkan hubungan antara
volume zat terlarut dengan viskositas larutan, dengan persamaan tersebut akan diperoleh jarijari Gliserin sebesar 3,093 x 10-8 Å Dan melalui persamaan Mark- Houwink dapat ditentukan
massa molekul Amilum
ABSTRACT

Viscosity is a measure that states the viscosity of a fluid which states the size of friction within
the fluid. The greater the viscosity of the fluid, the more difficult of a fluid to flow and also
showed the harder an object moves in a fluid. Viscosity of the fluid is denoted by ŋ (eta) as the
ratio of shear stress. The viscosity of the fluid is a function of the size and surface molecules,
tensile strength between molecules and the structure of the liquid. Viscosity is because there is
the cohesive forces between the particles of liquid. Tool used to measure the viscosity is great
value viscometer and the time required by a certain amount of fluid to flow through a capillary
tube with the force caused by the weight of the liquid. Viscosity is affected by temperature, the
attraction between molecules, the size and number of molecules are dissolved. Einstein
revealed an equation that describes the relationship between the volume of the solute to the
viscosity of the solution, with the equation obtained Glycerin fingers. And through the MarkHouwink equation can be determined the molecular weight of starch.
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB

1

Laporan Praktikum Kimia Fisik

I. PENDAHULUAN
Fluida adalah suatu zat ang dapat mengalir. Dimana fluida meliputi cairan,
yangmengalir di bawah pengaruh gravitasi sampai menempati daerah terendah yang mungkin

dari penampungnya, dan gas yang mengisi penampungnya tanpa peduli bentuknya.Aliran
cairan dapat dikelompokan ke dalam dua tipe. Yang pertama adalah aliran ‘laminar’ atau aliran
kental, yang secara umum menggambarkan laju aliran kecilmelalui sebuah pipa dengan garis
tengah kecil. Kedua adalah aliran ‘turbulen’, yang menggambarkan laju aliran yang besar
melalui pipa dengan diameter yang lebih besar [1]
Perbedaan sifat zat cair salah satunya adalah adanya perbedaan terhadap
tingkatkekentalan dari zat cair tersebut. Kekentalan atau disebut juga viskositas
merupakan besar kecilnya gesekan di dalam fluida.[2]
Viskositas suatu fluida merupakan daya hambat yang disebabkan oleh gesekan antara
molekul-molekul cairan, yang mampu menahan aliran fluida sehingga dapat dinyatakan
sebagai indikator tingkat kekentalannya. Nilai kuantitatif dari viskositas dapat dihitung dengan
membandingkan gaya tekan per satuan luas terhadap gradien kecepatan aliran dari fluida [3]
Viskositas menyatakan kekentalan suatu fluida yang menyatakan besar kecilnya
gesekan dalam fluida. Semakin besar viskositas fluida, maka semakin sulit suatu fluida untuk
mengalir dan juga menunjukkan semakin sulit suatu benda bergerak dalam fluida tersebut [4]
Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan dengan hambatan untuk
mengalir. Beberapa cairan ada yang dapat mengalir dengan cepat namun ada yang mengalir
secara lambat. Fluida yang mengalir lambat seperti gliserin, madu dan minyak atso, ini
dikarenakan mempunyai viskositas besar. Jadi viskositas menentukan kecepatan mengalirnya
cairan [5].

Viskositas cairan adalah fungsi dari ukuran dan permukaan molekul, gaya tarik antar
molekul dan struktur cairan. Fluida adalah zat-zat yang mampu mengalir dan menyesuaikan
diri dengan bentuk wadahnya. Apabila berada dalam kesetimbangan, fluida tidak dapat
menahan gaya gesek. Hukum viskositas newton menyatakan bahwa untuk laju perubahan
bentuk sudut fluida tertentu makak tekanan gesek berbanding lurus dengan viskositas [6].
Menggunakan hukum viskositas Newton, ditemukan bahwa

untuk aliran laminar

cairan dalam tabung silinder dengan jari-jari r adalah
……………… (1.1)

Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB

2

Laporan Praktikum Kimia Fisik
Dimana

(yang negatif) adalah gradien tekanan. Persamaan tersebut menunjukkan bahwa

adalah fungsi parabola untuk aliran laminar dalam pipa.7
Hukum

viskositas enstein

persamaan sederhana

yang diturunkan untuk

menggambarkan perilaku aliran dispersi. Sayangnya, itu hanya berlaku untuk sistem Newton
dan sistem ideal [8].

….(1.2)
Tujuan dari percobaan viskositas cairan adalah menggunakan pengukran viskositas
ntuk menentukan sifat- sifat molekul, menentukan jari- jari molekul senyawa sederhana, dan
menentukan massa molekul relative suatu makromolekul.

II. METODOLOGI
II.1. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah satu buah viscometer Canon Fenske, 1
buah pipet ukur 10 mL, 1 buah buret 50 mL, 1 buah labu ukur 100 mL, 1 buah labu ukur 50
mL, 2 buah gelas kimia 250 mL, 2 buah gelas kimia 100 mL dan 1 buah stopwatch. Bahanbahan yang di gunakan antara lain larutan gliserol 1 M atau 92.1 g L-1, larutan etanol 96%
larutan polimer 1%. Dan aquades.
II.2. Prosedur kerja
2.1 Penentuan Dimensi Molekul
Larutan gliserol disiapkan dengan konsentrasi 1.0; 0.75; 0.5; dan 0.25 M dari stok 1 M. Bagian
dalam viscometer dibersihkan dengan etanol. Viskometer dikeringkan dengan hair dryer.
Larutan gliserol 0.25 M dimasukkan sebanyak 8 mL kedalam viscometer dengan menggunakan
pipet ukur. Viskometer diletakkan pada penyangga dan didiamkan selama 10 menit hingga
temperature kesetimbangan tercapai. Larutan diisap melalui ujung alat menggunakan bola
hisap hingga cairan berada dibawah viscometer. Diukur waktu alirnya. Prosedur diulangi
dengan menggunakan larutan gliserol yang konsentrasinya berbeda sebagai pembanding waktu
alir.
2.2 Penentuan Massa Molekul Polimer
Larutan amilum 1% disiapkan dari stok 1 g / 100 mL menjadi empat konsentrasi yang berbeda
sesuai dengan petunjuk asisten. Viskometer dibersihkan dengan etanol. Viskometer
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB

3

Laporan Praktikum Kimia Fisik
dikeringkan dengan pompa vakum atau hair dryer. Larutan amilum 1 % dimasukkan sebanyak
8 mL kedalam viskometer dengan menggunakan pipet ukur. Viskometer diletakkan pada
penyangga dan didiamkan selama 10 menit hingga temperature kesetimbangan tercapai.
Larutan diisap melalui ujung alat menggunakan bola hisap hingga cairan berada dibawah
viskometer. Diukur waktu alirnya. Prosedur diulangi dengan menggunakan larutan amilum 1
% yang konsentrasinya berbeda sebagai pembanding waktu alir.

Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB

4

Laporan Praktikum Kimia Fisik

III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Konsentrasi Gliserol
(mol/L)

Waktu (s)

t/to

d/do

η/ηo (y)

1.00

3.00

1.15

1.0210

1.1781

0.75

2.80

1.08

1.0158

1.0939

0.50

2.65

1.02

1.0105

1.0299

0.25

2.60

1.00

1.0053

1.0053

0.00

2.60

1.00

1.0000

1.0000

Tabel 1. Penentuan Jari-Jari Gliserol

y = 0.1864x + 1.0143

R2 = 0.9736

1.7

0.8

0.0
0.00

0.30

0.60
KONSENTRASI GLISEROL (M)

0.90

1.20

Grafik 1. Grafik Penentuan Jari-jari Gliserol

slope

r3

r
3.09E-

0.1864

2.96E-23

08

Berdasarkan grafik dan data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa semakin besar
konsentrasi maka viskositas molekul juga semakin besar karena larutan dengan konsentrasi
tinggi akan lebih kental (pekat) sehingga memerlukan waktu alir yang lebih lama. Hal ini
menunjukkan bahwa konsentrasi berbanding lurus dengan viskositas. Konsentrasi
berhubungan dengan jumlah molekul jika jumlah molekul banyak maka viskositasnya tinggi.
Semakin tinggi viskositas suatu cairan maka cairan tersebut akan semakin stabil karena
pergerakan partikel atau molekul cenderung sulit untuk bertumbukan dengan semakin
kentalnya cairan.
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB

5

Laporan Praktikum Kimia Fisik

6,3 x 1021 r3 = a
6,3 x 1021 r3 = 0,1864
0,1864

r3 = 6,3 x 10212

r = (2,959 x 10-23)1/3
r = 3,093 x 10-8 Å
Secara teoritis jari-jari gliserol 7,55 Å, pada percobaan didapatkan jari-jari gliserol 3,093

x 10-8 Å. Berdasarkan hasil teoritis dan percobaan jari-jari yang didapatkan mengalami
perbedaan hal ini disebabkan karena adanya gaya tarik menarik antar molekul dan
intramolekul. Pada percobaan dipengaruhi gaya tarik antar molekul gliserol sehingga jari-jari
molekul gliserol menjadi lebih pendek dari pada secara teoritis.

Waktu (s)

t/to

d/do

η/ηo

ηred (y)

3.85

1.48

1.0002

1.4811

48.1080

3.50

1.35

1.0002

1.3464

46.1821

3.35

1.29

1.0001

1.2886

57.7194

3.00

1.15

1.0001

1.1539

61.5627

2.60

1.00

1.0000

1.0000

0.0000

Tabel 2. Penentuan Massa Molekul Relatif Amilum

70
60
50

nred

40
y = -2076.1x + 66.368
R² = 0.8144

30
20
10

0
0.000

0.004

0.008

0.012

konsentrasi (g/ml)

Grafik 2. Grafik Penentuan Massa Molekul Relatif Amilum
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB

6

Laporan Praktikum Kimia Fisik

y = KM ∝

66,368 = 0.5067 × M 0,625
M 0,625 =

66,368
0,5067

M = 2440,78 g/mol
Dari data dan grafik yang diapatkan bahwa setiap konsentrasi meningkat maka viskositas
larutan tersebut juga naik. Konsentrasi mempengaruhi viskositas karena berhubungan dengan
banyaknya jumlah molekul pada suatu larutan,. Semakin besar konsentrasi maka laju alirnya
semakin lambat menyebabkan viskositasnya besar. Berdasarkan data yang diperoleh,
didapatkan suatu persamaaan dimana digunakan untuk menentukan Mr dari amilum, Secara
teoritis massa molekul relative amilum sebesar 3272,30 g/mol , sedangkan pada percobaan
kali ini didapatkan massa molekul relative sebesar 2440,78 g/mol.
Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas adalah temperature, konsentrasi, gaya
Tarik antar molekul, jumlah partikel terlarut. Temperatur berbanding terbalik dengan suhu
jika suhu naik maka viskositasnya turun. Konsentrasi berbanding lurus dengan viskositas jika
semakin tinggi konsentrasi larutan maka viskositasnya juga tinggi hal ini konsentrasi larutan
menyatakan banyaknya partikel zat yang terlarut tiap satuan volum semakin banyak yang
terlarut gesekan antar partikel semakin tinggi dan viskositasnya tinggi. Berat molekul
berbanding lurus dengan viskositas karena dengan adanya solute yang berat akan
menghambat laju cairan.

IV. KESIMPULAN
Berdasarkan praktikum ini dapat disimpulkan bahwa viskositas dapat menentukan massa
molekul relatif dan jari-jari molekul suatu senyawa. Massa molekul relative amilum yang
didapatkan dari percobaan sebesar 2440.78 g/mol, sedangkan massa molekul relative amilum
secara teoristis sebesar 3772,30 g/mol. Jari-jari molekul glserol dari percobaan sebesar 3,093
x 10-8 Å, sedangkan jari-jari gliserol secara teoritis sebesar 7,55 Å. Perbedaan tersebut dapat
diakibatkan karena adanyaa gaya Tarik menarik antar molekul dan intra molekul

Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB

7

Laporan Praktikum Kimia Fisik

V. DAFTAR PUSTAKA
[1] Dogra, S. K., 2009, Kimia Fisik dan Soal-Soal, Jakarta: UI Press
[2] Milama, Burhanudin, 2014, Panduan Praktikum Kimia Fisika 2, UIN P.IPAFITK-Press:
Jakarta
[3] Warsito., Sri Wahyu Suciati., Dyan Isworo, 2010, Desain dan Analisis Pengukuran
Viskositas dengan Metode Bola Jatuh Berbasis Sensor Optocoupler dan Sistem
Akuisisinya pada Komputer, Jurnal Natur Indonesia, Hal 230-235, Bandar Lampung
[4] Ariyanti,E.S. dan Agus ,M, 2010 , Otomasasi Pengukuran Koefisien Viskositas Zat Cair
Menggunakan Gelombang Ultrasonik, Jurnal Neutrino,vol 2, No 2
[5] Halliday dan Resnick, 1985, Fisika, Erlangga: Jakarta
[6] Nugroho,S.R dan Hasto,S,2012, Identifikasi Fisis Viskositas Oli Mesin Kendaraan
Bermotor Terhadap Fungsi Suhu Dengan Menggunakan Laser Helium Neon, Jurnal Sains
dan Seni , hal 1-5
[7] Levine, Ira, N., 2009, Physical Chemistry Sixth Edition, MC Graw Hill Companies: New
York
[8] Troy, David B, Paul Beringer, 2006, the science and practice of pharmacy, Lippincott
williams & wilkins: United State of America

Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB

8