viskositas kelompok iia d3 teknik kimia
TRANSCRIPT
LABORATORIUM
KIMIA FISIKA
Percobaan : VISKOSITAS
Kelompok : II A
Nama :
1. Alfian Muhammad Reza NRP. 2313 030 0712. Ayu Maulina Sugianto NRP. 2313 030 0313. Yosua Setiawan Roesmahardika NRP. 2313 030 083
Tanggal Percobaan : 25 Nopember 2013
Tanggal Penyerahan : 2 Desember 2013
Dosen Pembimbing : Nurlaili Humaidah, S.T., M.T.
Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandri W.
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2013
i
ABSTRAK
Tujuan dari percobaan viskositas ini adalah untuk menghitung harga koefisien viskositas
dan densitas dari aquadest, Rinso cair, minyak goreng Filma, dan minyak goreng jelantah Filma
dengan variabel suhu sebesar 37 oC, 47
oC, dan 77
oC menggunakan Viskometer Ostwald.
Prosedur yang digunakan untuk menentukan harga koefisien viskositas dari aquadest, Rinso
cair, minyak goreng Filma, dan minyak goreng jelantah Filma adalah memasukkan aquadest ke
dalam Viskometer Ostwald yang diletakkan dalam water bath dan mengondisikan cairan pada
variabel suhu 37˚C.Selanjutnya menyedot cairan hingga melewati batas atasViskometer Ostwald.
Setelah itu biarkan cairan mengalir ke bawah hingga tepat pada batas atas.Saat aquadest melewati
batas atas viskometer, catat waktu yang diperlukan aquadest untuk mengalir dari batas atas ke batas
bawah dengan menggunakan stopwatch. Mengulangi percobaan tersebut dengan mengganti aquadest
dengan variabel cairan yang lainnya, yaitu Rinso cair, minyak goreng Filma, dan minyak goreng
jelantah Filma. Selain menentukan harga koefisien viskositas, dalam percobaan ini juga dihitung nilai
densitas dari sampel. Prosedur yang dilakukan adalah mengondisikan aquadest pada suhu 37˚C. Lalu
menimbang massa piknometer kosong dengan menggunakan timbangan elektrik. Masukkan aquadest
6 ml yang sebelumnya telah diukur dengan menggunakan gelas ukur ke dalam piknometer kosong.
Setelah itu timbang massa total piknometer dan aquadest dengan cara mencari selisih massa antara
massa total dan massa piknometer kosong. Setelah itu densitas aquadest dapat dihitung dengan cara
membagi massa aquadest dengan volume aquadest. Mengulangi langkah-langkah tersebut dengan
mengganti variabel suhu 47 oC dan 77
oC. Kemudian lakukan percobaan dengan mengganti sampel
aquadest dengan Rinso cair, minyak goreng Filma, dan minyak goreng jelantah Filma
Dari percobaan ini didapat harga viskositas dan densitas aquadest pada suhu 37 oC adalah
233,55 cp dan 0,9 gr/ml, pada suhu 47 oC adalah 224,60 cp dan 0,9 gr/ml, serta pada suhu 77
oC
adalah 187,01 cp dan 0,9 gr/ml. Untuk harga viskositas dan densitas Rinso cair pada suhu 37 oC
adalah 79192,44 cp dan 0,9 gr/ml, pada suhu 47 oC adalah 57537,56 cp dan 0,9 gr/ml,serta pada
suhu 77 oC adalah 28187,14 cp dan 0,9 gr/ml. Untuk harga viskositas dan densitas minyak goreng
Filma pada suhu 37 oC adalah 7237,38 cp dan 0,8 gr/ml, pada suhu 47
oC adalah 5917,51 cp dan 0,8
gr/ml, serta pada suhu 77oC adalah 1967,73 cp dan 0,8 gr/ml. Dan untuk harga viskositas dan
densitas minyak goreng jelantah Filma pada suhu 37 oC adalah 8982,30 cp dan 0,8 gr/ml, pada suhu
47 oC adalah 6968,93 cp dan 0,8 gr/ml, serta pada suhu 77
oC adalah 4168,11 cp dan 0,8 gr/ml.
Hubungan viskositas dengan densitas adalah sebanding. Jika harga viskositas naik maka harga
densitas pun akan naik, begitupun sebaliknya. Sedangkan hubungan viskositas dengan suhu adalah
berbanding terbalik, semakin tinggi suhu suatu zat cair, maka harga viskositas akan semakin kecil
begitu pula sebaliknya. Untuk hubungan antara densitas dengan suhu, semakin tinggi suhu suatu zat
cair, maka harga densitas akan semakin kecil, begitu pula sebaliknya.
Kata Kunci : densitas, viskositas, aquadest, Rinso cair, minyak goreng Filma, dan minyak goreng
jelantah Filma, viskometer Ostwald, piknometer
ii
DAFTAR ISI
ABSTRAK ....................................................................................................................... i
DAFTAR ISI .................................................................................................................... ii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... iii
DAFTAR TABEL ............................................................................................................ iv
DAFTAR GRAFIK .......................................................................................................... v
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang ............................................................................................. I-1
I.2 Rumusan Masalah ........................................................................................ I-1
I.3 Tujuan Percobaan ......................................................................................... I-2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Dasar Teori .................................................................................................. II-1
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN
III.1 Variabel Percobaan .................................................................................... III-1
III.2 Bahan yang Digunakan .............................................................................. III-1
III.3 Alat yang Digunakan ................................................................................. III-1
III.4 Prosedur Percobaan ................................................................................... III-1
III.5 Diagram Alir Percobaan ............................................................................ III-3
III.6 Gambar Alat Percobaan ............................................................................. III-5
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Percobaan .........................................................................................IV-1
IV.2 Pembahasan ...............................................................................................IV-2
BAB V KESIMPULAN ...................................................................................................V-1
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................vi
DAFTAR NOTASI ..........................................................................................................vii
APPENDIKS....................................................................................................................viii
LAMPIRAN
Laporan Sementara
Fotokopi Literatur
Lembar Revisi
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1 Viskometer Ostwald .................................................................................. II-5
Gambar II.2 Viskometer Ostwald .................................................................................. II-8
Gambar II.3 Viskometer Hoppler .................................................................................. II-10
Gambar II.4 Viskometer Cup and Bob .......................................................................... II-11
Gambar II.5 Viskometer Cone and Plate ...................................................................... II-12
Gambar II.6 Konsep Dua Fluida Sejajar ....................................................................... II-14
iv
DAFTAR TABEL
Tabel II.1 Tetapan Fisik Aquadest pada Temperature Tertentu ..................................... II-19
Tabel IV.1.1 Hasil Percobaan Viskositas ........................................................................ IV-1
Tabel IV.1.2 Perhitungan Densitas Cairan ...................................................................... IV-1
Tabel IV.1.3 Perhitungan Viskositas Cairan .................................................................... IV-2
Tabel IV.2.1 Data Densitas Aquadest .............................................................................. IV-3
Tabel IV.2.1 Data Viskositas Aquadest ........................................................................... IV-8
v
DAFTAR GRAFIK
Grafik IV.2.1 . Hubungan antara Suhu Dengan Densitas Aquadest .................................. IV-3
Grafik IV.2.2 . Hubungan antara Suhu Dengan Densitas Rinso Cair ................................ IV-4
Grafik IV.2.3 . Hubungan antara Suhu dengan Densitas Minyak Goreng Filma .............. IV-5
Grafik IV.2.4 . Hubungan antara Suhu dengan Densitas Minyak Goreng Jelantah .......... IV-5
Grafik IV.2.5 . Hubungan antara Suhu dengan Densitas Aquadest, Rinso cair, minyak
goreng Filma, dan minyak goreng jelantah Filma ..................................... IV-6
Grafik IV.2.6 . Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest ................................ IV-7
Grafik IV.2.7 . Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Rinso Cair .............................. IV-9
Grafik IV.2.8 . Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Minyak Goreng Filma ........... IV-9
Grafik IV.2.9 . Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Minyak Goreng Jelantah ...... IV-10
Grafik IV.2.10 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest, Rinso cair, minyak
goreng Filma, dan minyak goreng jelantah Filma. .................................... IV-11
I-1
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Viskositas merupakan gaya tahan suatu zat yang mempunyai arah berlawanan
dengan arah gerak zat tersebut tersebut. Dalam percobaan kali ini, yang dijadikan
variabel adalah zat cair. Setiap zat cair mempunyai koefisien viskositas masing-masing.
Viskositas tersebut dipengaruhi oleh jenis dari bahan tersebut, karena gaya tarik dari
setiap bahan berbeda sehingga mempengaruhi viskositas masing-masing. Salah satu
cara untuk menentukan viskositas cairan adalah metode kapiler dari Poiseulle. Metode
Ostwald merupakan suatu variasi dari metode Poiseulle. Metode Viskositas Ostwald
adalah salah satu cara untuk menentukan harga kekentalan dimana prinsip kerjanya
berdasarkan waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah cairan untuk dapat mengalir melalui
pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri.
Manfaat yang didapat dari praktikum viskositas adalah praktikan dapat
mengetahui berapa besar koefisien viskositas dari setiap bahan-bahan yang dibuat
sampel. Dalam kehidupan sehari-hari, viskositas dapat digunakan untuk mengetahui
kemurnian dalam suatu zat.
Viskositas sendiri banyak digunakan dalam dunia industri untuk mengetahui
koefisien kekentalan zat cair. Dari perhitungan itu dapat dihitung berapa seharusnya
kekentalan yang dapat digunakan dalam mengomposisikan zat fluida itu dalam sebuah
larutan. Contoh penggunaan viskositas adalah dalam dunia industrl oli mobil. Oli
memiliki kekentalan yang lebih besar daripada zat cair lain. Dengan mengetahui
komposisi dari oli tersebut, penerapan viskositas sangat berpengaruh dalam menjaga
kekentalan oli tetap terjaga selama proses produksi.
I.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana cara menghitung harga koefisien viskositas dari aquadest, Rinso cair,
minyak goreng Filma, dan minyak goreng jelantah Filma pada variabel suhu 37˚C,
47˚C, dan 77˚C dengan menggunakan Viskometer Ostwald?
2. Bagaimana cara menghitung densitas dari aquadest, Rinso cair, minyak goreng
Filma, dan minyak goreng jelantah Filma pada variabel suhu 37˚C, 47˚C, dan 77˚C ?
I-2
Bab I Pendahuluan
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia FTI-ITS
I.3 Tujuan Percobaan
1. Untuk menghitung harga koefisien viskositas dari aquadest, Rinso cair, minyak
goreng Filma, dan minyak goreng jelantah Filma dengan pada variabel suhu 37˚C,
47˚C, dan 77˚C dengan menggunakan Viskometer Ostwald.
2. Untuk menghitung densitas dari aquadest, Rinso cair, minyak goreng Filma, dan
minyak goreng jelantah Filma dengan pada variabel suhu 37˚C, 47˚C, dan 77˚C.
IV-1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Dasar Teori
Fluida adalah zat yang dapat mengalir. Kata Fluida mencakup zat car, air dan
gas karena kedua zat ini dapat mengalir, sebaliknya batu dan benda-benda keras atau
seluruh zat padat tidak digolongkan kedalam fluida karena tidak bisa mengalir (Iskandar,
2013).
Fluida merupakan salah satu aspek yang penting dalam kehidupan sehari-hari.
Setiap hari manusia menghirupnya, meminumnya, terapung atau tenggelam di dalamnya.
Setiap hari pesawat udara terbang melaluinya dan kapal laut mengapung di atasnya.
Demikian juga kapal selam dapat mengapung atau melayang di dalamnya. Air yang
diminum dan udara yang dihirup juga bersirkulasi di dalam tubuh manusia setiap saat
meskipun sering tidak disadari.
Fluida ini dapat kita bagi menjadi dua bagian yakni:
1. Fluida Statis
2. Fluida Dinamis
(Iskandar, 2013)
Fluida statis adalah fluida yang berada dalam fase tidak bergerak (diam) atau
fluida dalam keadaan bergerak tetapi tak ada perbedaan kecepatan antar partikel fluida
tersebut atau bisa dikatakan bahwa partikel-partikel fluida tersebut bergerak dengan
kecepatan seragam sehingga tidak memiliki gaya geser (Iskandar, 2013).
Contoh fenomena fluida statis dapat dibagi menjadi statis sederhana dan statis
tidak sederhana. Contoh fluida yang diam secara sedehana adalah air di bak yang tidak
dikenai gaya oleh gaya apapun. seperti gaya angin, panas, dan lain-lain yang
mengakibatkan air tersebut bergerak. Contoh fluida statis yang tidak sederhana adalah air
sungai yang memiliki kecepatan seragam pada tiap partikel di berbagai lapisan dari
permukaan sampai dasar sungai (Iskandar, 2013).
Cairan yang berada dalam bejana mengalami gaya-gaya yang seimbang
sehingga cairan itu tidak mengalir. Gaya dari sebelah kiri diimbangi dengan gaya dari
sebelah kanan, gaya dari atas ditahan dari bawah. Cairan yang massanya M menekan
dasar bejana dengan gaya sebesar Mg. Gaya ini tersebar merata pada seluruh permukaan
dasar bejana. Selama cairan itu tidak mengalir (dalam keadaan statis), pada cairan tidak
II-2
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
ada gaya geseran sehingga hanya melakukan gaya ke bawah oleh akibat berat cairan
dalam kolom tersebut (Iskandar, 2013).
Fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat cair atau gas) yang bergerak.
Untuk memudahkan dalam mempelajari, fluida disini dianggap steady (mempunyai
kecepatan yang konstan terhadap waktu), tak termampatkan (tidak mengalami perubahan
volume), tidak kental, tidak turbulen (tidak mengalami putaran-putaran) (Iskandar, 2013).
Cairan mempunyai gaya gesek yang lebih besar untuk mengalir daripada gas,
hingga cairan mempunyai koefisien viskositas yang lebih besar daripada gas. Viskositas
gas bertambah dengan naiknya temperatur , sedang viskositas cairan turun dengan
naiknya temperatur. Koefisien viskositas gas pada tekanan tidak terlalu besar, tidak
tergantung tekanan, tetapi untuk cairan naik dengan naiknya tekanan (Sukardjo, 2002).
Viskositas merupakan pengukuran dari ketahanan fluida yang diubah baik
dengan tekanan maupun tegangan. Pada masalah sehari-hari (dan hanya untuk fluida),
viskositas adalah "Ketebalan" atau "pergesekan internal". Oleh karena itu, air yang
"tipis", memiliki viskositas lebih rendah, sedangkan madu yang "tebal", memiliki
viskositas yang lebih tinggi. Sederhananya, semakin rendah viskositas suatu fluida,
semakin besar juga pergerakan dari fluida tersebut (Wikipedia, 2013).
Viskositas menjelaskan ketahanan internal fluida untuk mengalir dan mungkin
dapat dipikirkan sebagai pengukuran dari pergeseran fluida. Sebagai contoh, viskositas
yang tinggi dari magma akan menciptakan statovolcano yang tinggi dan curam, karena
tidak dapat mengalir terlalu jauh sebelum mendingin, sedangkan viskositas yang lebih
rendah dari lava akan menciptakan volcano yang rendah dan lebar. Seluruh fluida
(kecuali superfluida) memiliki ketahanan dari tekanan dan oleh karena itu disebut kental,
tetapi fluida yang tidak memiliki ketahanan tekanan dan tegangan disebut fluida ideal
(Wikipedia, 2013).
Cairan mempunyai gaya gesek yang lebih besar untuk mengalir daripada gas,
hingga cairan mempunyai koefisien viskositas yang lebih besar daripada gas. Viskositas
gas bertambah dengan naiknya temperatur, sedang viskositas cairan turun dengan naiknya
temperatur. Koefisien viskositas gas pada tekanan tidak terlalu besar, tidak tergantung
tekanan, tetapi untuk cairan naik dengan naiknya tekanan (Sukardjo, 2002).
Viskositas (kekentalan) dapat dianggap sebagai desakan dibagian dalam suatu
fluida. Karena adanya suatu viskositas ini, maka untuk menggerakkan salah satu lapisan
II-3
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
η = A. e ∆A/RT
fluida di atas maka untuk menggerakkan salah satu lapisan fluida di atas lapisan lainnya,
atau supaya satu permukaan dapat meluncur di atas permukaan lainnya bila di antara
permukaan-permukaan ini terdapat lapisan fluida, haruslah dikerjakan gaya. Baik zat cair
maupun gas mempunyai viskositas; hanya saja zat cair lebih kental daripada gas (Sears,
1969).
Aliran cairan dapat dikelompokkan ke dalam dua tipe. Yang pertama adalah
aliran ‘laminar’ atau aliran kental, yang secara umum menggambarkan laju aliran kecil
melalui sebuah pipa dengan garis tengah kecil. Aliran lain adalah aliran aliran ‘turbulen’,
yang menggambarkan laju aliran yang besar melalui pipa dengan diameter yang lebih
besar. Hal ini lebih lanjut dikelompokkan menurut bilangan Reynoldnya, yaitu:
Keterangan : RN = bilangan Reyold
R = jari-jari pipa (m)
d = kerapatan cairan (kg/liter)
v = keceptan rata-rata (m/s)
= koefisien viskositas (cp)
(Dogra & Dogra, 1984)
Jika RN lebih besar dari 4000, alirannya turbulen dan jika lebih kecil dari 2100
maka alirannya laminar (Dogra & Dogra, 1984).
Pengaruh Suhu Terhadap Viskositas. Sebagai sifat sistem, pengaruh temperatur
terhadap viskositas dapat dinyatakan dengan persamaan berikut :
Ln η = ln A + ∆E/RT , dengan A dan R merupakan tetapan. (Dogra & Dogra, 1984)
Persamaan ini juga dapat dinyatakan sebagai berikut :
Keterangan : = koefisien viskositas (cp)
A = konstanta dari cairan
e = besarnya energi (joule)
R = konstanta dari cairan
T = suhu (kelvin)
(Dogra & Dogra, 1984)
R = d R
II-4
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Dengan ∆E adalah tenaga pengaktifan aliran yang harganya dapat ditentukan
dengan membuat grafik ln η terhadap 1/T
(Dogra & Dogra, 1984)
Viskositas cairan ditentukan berdasarkan persamaan poisseuille. Besarnya
koefisien viskositas untuk fluida :
Keterangan : = koefisien viskositas (cp)
= phi (3,14)
P = tekanan (atm)
r = jari-jari tabung kapiler (m)
t = waktu (s)
l = panjang tabung kapiler (m)
V = Volume (m3)
(Sukardjo, 2002).
Untuk dua zat cair dengan tabung kapiler sama, maka :
Keterangan : = koefisien viskositas (cp)
= phi (3,14)
P = tekanan (atm)
r = jari-jari tabung kapiler (m)
t = waktu (s)
l = panjang tabung kapiler (m)
v = volume (m3)
(Sukardjo, 2002)
r t
1
1
= 1 r
t1
1 .
1
r t
= 1.t1
.t
II-5
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Karena tekanan berbanding lurus dengan rapatnya, maka :
Keterangan : = koefisien viskositas (cp)
P = tekanan (atm)
t = waktu (s)
d = kerapatan cairan (kg/liter)
(Sukardjo, 2002)
Jadi apabila 2, d2, dan d1 diketahui, maka dengan mengukur waktu yang
diperlukan untuk mengalir suatu kapiler, dapat ditentukan 1 (Sukardjo, 2002).
Penetapan ini dapat dilakukna dengan Viskometer Ostwald. Sejumlah zat
cair dimaskkan dalam viskometer yang diletakkan dalam termostat. Cairan ini dihisap
dengan pompa ke dalam nola b, hingga permukaan cairan di atas a. Cairan dibiarkan
mengalir ke bawah dan waktu yang diperlukan untuk mengalir dari a ke b dicatat dengan
menggunakan stopwatch. Percobaan diulangi dengan cairan pembanding setelah
dibersihkan. Dengan ini dapat ditentukan t1 dan t2.
Gambar II.1 Viskometer Ostwald
1
= 1.t1
.t = d1.t1
d .t
II-6
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Viskositas cairan juga dapat ditentukan berdasarkan hukum Stokes. Hukum
Stokes berdasarkan jatuhnya benda melalui medium zat cair. Benda bulat dengan radius r
dan rapat d, yang jatuh karen gaya gravitasi fluida dengan rapat dm, akan dipengaruhi
oleh gaya gravitasi sebesar :
Keterangan : = phi (3,14)
r = jari-jari viskometer (m)
d = kerapatan cairan (kg/liter)
g = gravitasi (N)
(Sukardjo, 2002)
Benda yang jatuh mempunyai kecepatan yang makin lama makin besar, tetapi
dalam medium ada gaya gesek. Yang makin besar apabila kecepatan benda jatuh makin
besar. Pada saat kesetimbangan, besarnya kecepatan benda jatuh tetap, V. Menurut
George G. Stokes, untuk benda bulat tersebut besarnya gaya gesek pada kesetimbangan :
Keterangan:
= phi (3,14)
r = jari-jari viskometer (m)
= koefisien viskositas (cp)
V = kecepatan benda (m/s)
(Sukardjo, 2002)
Keterangan :
dm = rapat cairan (kg/m3)
r = jari-jari bola (m)
g = gaya gravitasi (N)
R = jari-jari tabung viskometer (m)
(Sukardjo, 2002)
f1=
r d dm g
r d dm g= .r..
II-7
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Keterangan :
r = jari-jari bola (m)
d = kerapatan cairan (kg/liter)
g = gaya gravitasi (N)
v = volume (m3)
(Sukardjo, 2002)
Rumus ini berlaku bila jari-jari benda yang jatuh relatif besar bila
dibandingkan dengan jarak dengan jarak antara molekul-molekul fluida (Sukardjo, 2002).
Viskometer adalah suatu cara untuk menyatakan berapa daya tahan dari aliran
yang diberikan oleh suatu cairan. Kebanyakan viskometer mengukur kecepatan dari suatu
cairan mengalir melalui pipa gelas (gelas kapiler), bila cairan itu mengalir cepat maka
viskositas cairan itu rendah (misalnya cair) dan bila cairan itu mengalir lambat maka
dikatakan viskositasnya tinggi (misalnya madu). Viskositas dapat diukur dengan
mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Ini merupakan salah
satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas.
Menurut hukum Poiseville, jumlah cairan yang mengalir melalui pipa persatuan waktu
dirumuskan dengan persamaan.
Keterangan :
η = viskositas (dPa.s.)
V = volume cairan (liter)
t = waktu (s)
P = tekanan (Pa)
R = jari-jari tabung (meter)
L = panjang tabung (meter)
(Anonim, 2011)
= r d dm g
t=
R
L
II-8
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Macam-macam viskometer adalah :
1. Viskometer ostwald.
Yaitu dengan cara mengukur waktu yang dibutuhkan bagi cairan dalam
melewati 2 tanda ketika mengalir karena gravitasi melalui viskometer Ostwald. Untuk
mengkalibrasi viskometer Ostwald adalah dengan air yang sudah diketahui tingkat
viskositasnya.
Gambar II.2 Viskometer Ostwald
Cara penggunaannya adalah :
1. Pergunakan viskometer yang sudah bersih.
2. Pipetkan cairan ke dalam viskometer dengan menggunakan pipet.
3. Lalu hisap cairan dengan menggunakan pushball sampai melewati 2 batas.
4. Siapkan stopwatch, kendurkan cairan sampai batas pertama lalu mulai
penghitungan.
5. Catat hasil, dan lakukan penghitungan dengan rumus.
6. Usahakan saat melakukan penghitungan kita menggenggam di lengan yang tidak
berisi cairan.
(Mandasari, 2012)
2. Viskometer Hoppler
Viskositas dapat juga ditentukan dengan cara Hoppler, berdasarkan hukum
Stokes. Hukum Stokes berdasarkan jatuhnya benda melalui medium zat cair. Benda bulat
II-9
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
(bola) dengan jari-jari (r) dan massa jenis ( ℓi ) yang jatuh karena gaya grafitasi melalui
fluida dengan massa jenis ( ℓ ) fluida akan mempunyai gaya gravitasi sebesar:
Keterangan : r = jari-jari (m)
ℓ = massa jenis fluida (gram/cm3)
= phi (3,14)
g = gaya gravitasi (N)
Benda yang jatuh mempunyai kecepatan yang makin lama makin besar. Tetapi
dalam medium ada gaya gesek yang makin besar bila kecepatan benda bertambah besar.
Pada saat kesetimbangan (Vmaks), besarnya kecepatan benda jatuh tetap.
Menurut George Stokes untuk benda jatuh tersebut besarnya gaya gesekan pada
kesetimbangan :
Keterangan : S = jarak bola jatuh (m)
dm = rapat cairan (kg/m3)
r = jari-jari bola (m)
t = waktu bola jatuh (s)
R = jari-jari tabung viskometer (m)
Dimana ηx adalah iskositas zat x, ηa adalah iskositas air, ℓx adalah rapat
jenis zat x, ℓa adalah rapat jenis air, tx adalah waktu bola jatuh stinggi h pada zat x dan ta
adalah waktu bola jatuh setinggi h pada air.
Hukum Hess merupakan dasar viskometer bola jatuh. Viskometer ini terdiri
dari gelas silinder dengan cairan yang akan diteliti dan dimasukan dalam termosfat.
f 1 = ( / ) π r3 (ℓ - ℓi) g.
f1 = f = π r maks η = ( / )πr3 (ℓ - ℓi) g
= r d dm g
st (1+ ,
rR)
II-10
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Gambar II.3 Viskometer Hoppler
Cara menggunakannya :
1. Ukur diameter bola.
2. Timbang massa bola.
3. Ukur panjang tabung viskometer dari batas atas - batas bawah.
4. Tentukan massa jenis masing- masing cairan.
5. Ukur temperature alat viskositas Hoppler.
6. Isi tabung dengan aquades dan dimasukkan bola.
7. Pada saat bola diatas, stopwatch dihidupkan.
8. Pada saat bola dibawah, stopwatch dimatikan.
9. Catat waktu bola jatuh dari batas atas sampai batas bawah.
10. Tabung dibalik.
11. Ulangi prosedur 3 – 6 sebanyak 3 kali berturut- turut, pada temperature lain dan
cairan yang lain.
(Mandasari, 2012)
3. Viskometer Cup and Bob
Dalam viskometer ini sampel dimasukkan dalam ruang antara dinding luar
bob/rotor dan dinding dalam mangkuk (cup) yang pas dengan rotor tersebut. Berbagai
alat yang tersedia berbeda dalam hal bagian yang berputar, ada alat dimana yang berputar
adalah rotornya, ada juga bagian mangkuknya yang berputar. Alat viscotester adalah
contoh viskometer dimana yang berputar adalah bagian rotor. Terdapat dua tipe yaitu
viscotester VT-03 F dan VT- 04 F. VT -04 F digunakan untuk mengukur zat cair dengan
II-11
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
viskositas tinggi, VT-03F untuk mengukur zat cair yang viskositasnya rendah. Prinsip
pengukuran viskositas dengan alat ini adalah cairan uji dimasukkan kedalam mangkuk,
rotor dipasang. Kemudian alat dihidupkan. Viskositas zat cair dapat langsung dibaca pada
skala.
Gambar II.4 Viskometer cup and Bob (Mandasari, 2012)
4. Viskometer Cone and Plate (Brookefield)
Cara pemakaiannya adalah sampel ditempatkan ditengah-tengah papan,
kemudian dinaikkan hingga posisi dibawah kerucut. Kerucut digerakkan oleh motor
dengan bermacam kecapatan dan sampelnya digeser didalam ruang semit antara papan
yang diam dan kemudian kerucut yang berputar.
Viskometer Cone and Plate adalah alat ukur kekentalan yang memberikan
peneliti suatu instrumen yang canggih untuk menentukan secara rutin viskositas absolut
cairan dalam volume sampel kecil. Cone and Plate memberikan presisi yang diperlukan
untuk pengembangan data rheologi lengkap.
Ada beberapa hal yang mempengaruhi akurasi dari alat ini, misalnya:
1. Dipakai pada cone dan plate.
2. Ukuran sampel.
3. Waktu yang dibutuhkan untuk memungkinkan sampel untuk menstabilkan pada pelat
sebelum terbaca.
4. Kebersihan kerucut dan plat.
5. Jenis bahan, tinggi atau rendah viskositas, ukuran partikel.
6. Tipe cone, cone rentang yang lebih rendah memberikan akurasi yang lebih tinggi.
II-12
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
7. Shear rate ditempatkan untuk sampel.
Gambar II.5 Viskometer Cone and Plate
Prosedur Kalibrasi untuk Viskometer Cone and Plate
1. Atur jarak antara cone spindle dengan plate sesuai dengan Instruction Manual
2. Pilih viscosity standard yang akan memberikan nilai pembacaan antara 10%
hingga 100% dari Full Scale Range (FSR). Sebaiknya pilih standard dengan
nilai mendekati 100% FSR.
3. Masukkan sample ke dalam cup dan biarkan selama 15 menit untuk mencapai
suhu setting
4. Lakukan pengukuran dan catat hasilnya baik % Torque dan cP. Catatan :
1. Spindle harus berputar minimum 5 putaran sebelum pengukuran diambil.
2. Penggunaan standard pada rentang 5 cP s.d 5.000 cP dianjurkan untuk
instrument cone/plate. Jangan gunakan viscsity standard diatas 5.000 cP.
(Wicaksono, 2012)
Toleransi dari viskometer Cone and Plate adalah 1% dari Full Scale Range
(FSR). FSR adalah nilai maksium yang mampu diukur oleh alat dengan kombinasi setting
Spindle dan Kecepatan putar spindle yang kita tetapkan. Sedangkan toleransi dari cairan
standard adalah 1% dari nilai viskositas cairan yang bersangkutan (Wicaksono, 2012).
Faktor- faktor yang mempengaruhi viskositas adalah sebagai berikut :
II-13
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
a. Tekanan
Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas gas tidak
dipengaruhi oleh tekanan.
b. Temperatur
Viskositas akan turun dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas gas naik dengan
naiknya suhu. Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh
energi. Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul
melemah. Dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan
temperatur.
c. Kehadiran zat lain
Penambahan gula tebu meningkatkan viskositas air. Adanya bahan tambahan seperti
bahan suspensi menaikkan viskositas air. Pada minyak ataupun gliserin adanya
penambahan air akan menyebabkan viskositas akan turun karena gliserin maupun
minyak akan semakin encer, waktu alirnya semakin cepat.
d. Ukuran dan berat 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.
e. Berat molekul
Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak.
f. Kekuatan antar molekul
Viskositas air naik denghan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan gugus
OH pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama.
(Mandasari, 2012)
Pada hukum aliran viskositas, Newton menyatakan hubungan antara gaya –
gaya mekanika dari suatu aliran viskositas sebagai geseran dalam (viskositas) fluida
adalah konstan sehubungan dengan gesekannya. Dalam pergesekan ini dipengaruhi oleh
molekul-molekul yang menyusun suatu fluida. Jadi molekul-molekul yang
membentuksuatu fluida saling gesek-menggesek ketika fluida tersebut mengalir. Selain
itu, viskositas juga disebabkan oleh adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antara
molekul sejenis). Sedangkan dalam zat gas, viskositas disebabkan oleh tumbukan antara
molekul. Jadi, viskositas semakin rendah, misalnya air mempunyai tahanan dalam
II-14
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
terhadap gesekan yang lebih kecil dibandingkan dengan fluida yang mempunyai
viskositas yang lebih besar (Anonim, 2009).
Gaya
Kecepatan V cm/detik
F dyne
L cm
Kecepatan V cm/detik
Gambar II.6 Konsep Dua Fluida Sejajar
Gambar diatas merupakan 2 lapisan fluida sejajar dengan masing-masing
mempunyai luas A cm2 dan jarak kedua lapisan L cm. Bila lapisan atas bergerak sejajar
dengan lapisan bawah pada kecepatan V cm/detik relatif terhadap lapisan bawah, supaya
fluida tetap mempunyai kecepatan V cm/detik maka harus bekerja suatu gaya sebesar F
dyne (Dogra, 1990:209).
Persamaannya:
Keterangan:
= tetapan viskositas (gr/cm.detik)
V = kecepatan (cm/s)
A = luas permukaan (cm2)
L = jarak antara kedua lapisan (cm)
(Dogra & Dogra, 1984)
Keterangan :
= tetapan viskositas (gr/cm.detik)
F = gaya (dyne)
L = jarak antara kedua lapisan (cm)
A cm2
A cm2
L
AVF
..
AV
LF
.
.
II-15
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
LV
R4
8
A = luas permukaan (cm2)
(Maroon, 2000:91)
Viskositas didefinisikan besarnya gaya tiap cm2 yang diperlukan supaya
terdapat perbedaan kecepatan sebesar 1 cm tiap detik untuk 2 lapisan zat cair yang paralel
dengan jarak 1 cm. Viskositas dapat dihitung dengan rumus Poiseville.Hukum ini
digunakan untuk menentukan distribusi kecepatan dalam arus laminer melalui pipa
silindris dan menentukan jumlah cairan yang keluar perdetik (Sarojo, 2006).
Keterangan:
T = waktu alir (detik)
P = tekanan yang menyebabkan zat cair mengalir ( dyne / cm 3 )
V= volume zat cair (liter)
L = panjang pipa (cm)
= koefisien Viscositas (centipoise)
R = jari-jari pipa dialiri cair (cm)
(Maroon, 2000:91)
Makin besar kekentalannya, makin sukar zat cair itu mengalir dan bila makin
encer makin mudah mengalir.
Q
1
Keterangan :
Q = fluiditas
(Anonim, 2009)
Fluiditas yaitu kemudahan suatu zat cair untuk mengalir. Dari rumus diatas
dapat dilihat bahwa fluiditas berbanding terbalik dengan kekentalan (koefisien
viskositas). Zat cair mempunyai beberapa sifat sebagai berikut :
a) Apabila ruangan lebih besar dari volume zat cair akan terbentuk permukaan bebas
horizontal yang berhubungan dengan atmosfer.
II-16
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
b) Mempunyai rapat masa dan berat jenis.
c) Dapat dianggap tidak termampatkan.
d) Mempunyai viskositas (kekentalan).
e) Mempunyai kohesi, adesi dan tegangan permukaan.
(FT-UMJ, 2013)
Suatu jenis cairan yang mudah mengalir dapat dikatakan memiliki viskositas
yang rendah, dan sebaliknya bahan – bahan yang sulit mengalir dikatakan memiliki
viskositas yang tinggi. Pada hukum aliran viskositas, Newton menyatakan hubungan
antara gaya – gaya mekanika dari suatu aliran viskos sebagai geseran dalam (viskositas)
fluida adalah konstan sehubungan dengan gesekannya. Hubungan tersebut berlaku untuk
fluida Newtonian, dimana perbandingan antara tegangan geser (s) dengan kecepatan
geser (g) nya konstan. Parameter inilah yang disebut dengan viskositas. Aliran viskos
dapat digambarkan dengan dua buah bidang sejajar yang dilapisi fluida tipis diantara
kedua bidang tersebut. Suatu bidang permukaan bawah yang tetap dibatasi oleh lapisan
fluida setebal h, sejajar dengan suatu bidang permukaan atas yang bergerak seluas A. Jika
bidang bagian atas itu ringan, yang berarti tidak memberikan beban pada lapisan fluida
dibawahnya, maka tidak ada gaya tekan yang bekerja pada lapisan fluida. Suatu
gaya F dikenakan pada bidang bagian atas yang menyebabkan bergeraknya bidang atas
dengan kecepatan konstan v, maka fluida dibawahnya akan membentuk suatu lapisan –
lapisan yang saling bergeseran. Setiap lapisan tersebut akan memberikan tegangan geser
(s) sebesar F/A yang seragam dengan kecepatan lapisan fluida yang paling atas
sebesar v dan kecepatan lapisan fluida paling bawah sama dengan nol, maka kecepatan
geser (g) pada lapisan fluida di suatu tempat pada jarak y dari bidang tetap dengan tidak
adanya tekanan fluida (Anonim, 2006).
Sebenarnya ada dua kuantitas yang disebut viskositas. Kuantitas yang
ditentukan di atas kadang-kadang disebut viskositas dinamik, viskositas absolut, atau
viskositas sederhana untuk membedakannya dari kuantitas lain, namun biasanya hanya
disebut viskositas. Kuantitas lain disebut viskositas kinematik (diwakili oleh simbol ν)
adalah rasio viskositas fluida untuk densitasnya (Anonim, 2009).
Viskositas Kinematik adalah ukuran dari arus resistif dari fluida di bawah
pengaruh gravitasi. Hal ini sering diukur dengan menggunakan perangkat yang disebut
viskometer kapiler – pada dasarnya adalah bisa lulus dengan tabung sempit di bagian
II-17
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
bawah. Bila dua cairan volume sama ditempatkan di viskometer kapiler identik dan
dibiarkan mengalir di bawah pengaruh gravitasi, cairan kental memerlukan waktu lebih
lama daripada kurang cairan kental mengalir melalui selang (Anonim, 2009).
Hukum Stokes di atas berlaku bila :
1. Fluida tidak berolak (tidak terjadi turbulensi).
2. Luas penampang tabung tempat fluida cukup besar dibanding ukuran bola.
Viskositas (kekentalan) dapat dianggap sebagai desakan dibagian dalam suatu
fluida. Karena adanya suatu viskositas ini, maka untuk menggerakkan salah satu lapisan
fluida di atas maka untuk menggerakkan salah satu lapisan fluida di atas lapisan lainnya,
atau supaya satu permukaan dapat meluncur di atas permukaan lainnya bila di antara
permukaan-permukaan ini terdapat lapisan fluida, haruslah dikerjakan gaya. Baik zat cair
maupun gas mempunyai viskositas; hanya saja zat cair lebih kental daripada gas (Anonim,
2009).
Cairan mempunyai gaya gesek yang lebih besar untuk mengalir daripada gas,
hingga cairan mempunyai koefisien viskositas yang lebih besar daripada gas. Viskositas
gas bertambah dengan naiknya temperatur, sedang viskositas cairan turun dengan naiknya
temperatur. Koefisien viskositas gas pada tekanan tidak terlalu besar, tidak tergantung
tekanan, tetapi untuk cairan naik dengan naiknya tekanan (Anonim, 2007).
Viskositas merupakan fungsi dari waktu yang artinya dengan bertambahnya
waktu viskositas semakin meningkat. Sifat ini penting diketahui sewaktu material cetak
dicampur atau saat dimasukkan ke dalam mulut karena viskositas material cetak
kosistensi light pada 5 menit setelah pencampuran akan sama dengan kosistensi regular
pada 3 menit (Anonim, 2010).
Tempat dua teknik utama untuk mengukur viskositas gas. Teknik pertama
bergantung pada laju peredaman osilasi puntir dari piringan yang tergantung dalam gas,
yaitu konstanta waktu untuk pengurangan gerakan harmonis yang bergantung pada
viskositas dan rancangan peralatannya. Teknik kedua didasarkan pada rumus poseuille
untuk laju aliran fluida melalui pipa dengan radius r (Anonim,2009).
Beberapa cairan mengalir dengan alasan yang lain mengalir dengan sangat
mudah. Hambatan dari zat cair untuk mengalir terhadap suatu lapisan lainnya disebut
viskositas. Semakin besar viskositas, maka semakin lambat pula suatu zat cair mengalir.
II-18
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Viskositas adalah bagian dari tempat dengan yang mana molekul suatu akan menyatu
dengan molekul yang lainnya (Anonim, 2009).
Viskositas kinematik diperoleh dengan mempertimbangkan densitas larutan.
Viskositas spesifik dan kinematik dipengaruhi oleh konsentrasi larutan.Viskositas
intrinsik dihitung dari perbandingan antara viskositas spesifik dengan konsentrasi larutan
(sp/C) yang diekstrapolasi sehingga nilai konsentrasi larutan mendekati nol. Dengan
demikian nilai kelarutan tidak berpengaruh terhadap viskositas intrinsik (Anonim, 2009).
Dalam praktikum kali ini kami menggunakan sampel-sampel yang sering
dijumpai dalam kehidupan sehari-hari yaitu Aquadest, Rinso cair, minyak goreng Filma,
dan minyak goreng jelantah Filma.
1. Aquadest
Aquadest atau yang dengan kata lain air adalah senyawa yang penting bagi
semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di Bumi, tetapi tidak di planet
lain. Air menutupi hampir 71% permukaan Bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik
(330 juta mil³) tersedia di Bumi. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada
lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung), akan tetapi juga dapat hadir
sebagai awan, hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air, dan lautan es. Air dalam
obyek-obyek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu: melalui penguapan,
hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (runoff, meliputi mata air, sungai, muara)
menuju laut. Aquadest penting bagi kehidupan manusia (Wikipedia, 2013).
Aquadest adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O: satu molekul air
tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen.
Aquadest bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar,
yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0 °C). Zat kimia ini
merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan
banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan
banyak macam molekul organik (Wikipedia, 2013).
Keadaan aquadest yang berbentuk cair merupakan suatu keadaan yang tidak
umum dalam kondisi normal, terlebih lagi dengan memperhatikan hubungan antara
hidrida-hidrida lain yang mirip dalam kolom oksigen pada tabel periodik, yang
mengisyaratkan bahwa aquadest seharusnya berbentuk gas, sebagaimana hidrogen
sulfida. Dengan memperhatikan tabel periodik, terlihat bahwa unsur-unsur yang
II-19
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
mengelilingi oksigen adalah nitrogen, flor, dan fosfor, sulfur dan klor. Semua elemen-
elemen ini apabila berikatan dengan hidrogen akan menghasilkan gas pada temperatur
dan tekanan normal. Alasan mengapa hidrogen berikatan dengan oksigen membentuk
fase berkeadaan cair, adalah karena oksigen lebih bersifat elektronegatif ketimbang
elemen-elemen lain tersebut (kecuali flor) (Wikipedia, 2013).
Tabel II.1 Tetapan Fisik Aquadest pada Temperature Tertentu
0
o 20
o 50
o 100
o
Massa jenis (g/cm3) 0.99987 0.99823 0.9981 0.9584
Panas jenis (kal/g•oC) 1.0074 0.9988 0.9985 1.0069
Kalor uap (kal/g) 597.3 586.0 569.0 539.0
Konduktivitas
termal (kal/cm•s•oC)
1.39 × 10-3
1.40 × 10-3
1.52 × 10-3
1.63 × 10-3
Tegangan
permukaan (dyne/cm) 75.64 72.75 67.91 58.80
Laju viskositas (g/cm•s) 178.34 × 10-4
100.9 × 10-4
54.9 × 10-4
28.4 × 10-4
Tetapan dielektrik 87.825 80.8 69.725 55.355
(Wikipedia, 2013)
2. Rinso cair
Rinso merupakan merek deterjen yang diluncurkan di Indonesia sebagai merek
deterjen pertama di Negara Indonesia. Akan tetapi, sebenarnya ini adalah merek yang
paling lazim digunakan di Amerika Serikat, Inggris dan Australia sejak tahun 1918.
Pada tahun 1970 setelah menyadari potensi bangsa ini Unilever memposisikan
Indonesia sebagai pangkalan Rinso (Rinso, 2011)
. Detergen adalah campuran berbagai bahan, yang digunakan untuk membantu
pembersihan dan terbuat dari bahan-bahan turunan minyak bumi. Dibanding dengan
sabun, detergen mempunyai keunggulan antara lain mempunyai daya cuci yang lebih
baik serta tidak terpengaruh oleh kesadahan air (Wikipedia, 2013).
II-20
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Deterjen mengandung bahan-bahan berikut :
1. Surfaktan
Surfaktan (surface active agent) merupakan zat aktif permukaan yang mempunyai
ujung berbeda yaitu hidrofil (suka air) dan hidrofob (suka lemak). Bahan aktif ini
berfungsi menurunkan tegangan permukaan air sehingga dapat melepaskan
kotoran yang menempel pada permukaan bahan.
2. Builder
Builder (pembentuk) berfungsi meningkatkan efisiensi pencuci dari surfaktan
dengan cara menon-aktifkan mineral penyebab kesadahan
3. Filler
Filler (pengisi) adalah bahan tambahan deterjen yang tidak mempunyai
kemampuan meningkatkan daya cuci, tetapi menambah kuantitas. Contoh Sodium
sulfat.
4. Aditif
Aditif adalah bahan suplemen / tambahan untuk membuat produk lebih menarik,
misalnya pewangi, pelarut, pemutih, pewarna dst, tidak berhubungan langsung
dengan daya cuci deterjen. Additives ditambahkan lebih untuk maksud
komersialisasi produk. Contoh : Enzim, Boraks, Sodium klorida, Carboxy Methyl
Cellulose (CMC)
(Nugraha, 2012)
3. Minyak goreng Filma
Filma merupakan salah satu merk minyak goreng ternama di Indonesia. Filma
minyak goreng Terbuat dari buah kelapa sawit segar pilihan yang diambil dari perkebunan
sendiri (Filma, 2013).
Minyak goreng adalah minyak yang berasal dari lemak tumbuhan atau hewan yang
dimurnikan dan berbentuk cair dalam suhu kamar dan biasanya digunakan untuk menggoreng
makanan. Minyak goreng dari tumbuhan biasanya dihasilkan dari tanaman seperti kelapa, biji-
bijian, kacang-kacangan, jagung, kedelai, dan kanola (Wikipedia, 2013).
Minyak goreng Filma mengandung 3 nutrisi di dalamnya yaitu omega 6,
omega 9, dan vitamin E. Filma mengandung asam lemak tak jenuh, Omega 9 dan
Omega 6. Asam lemak tak jenuh dapat membantu menjaga kadar kolesterol
sebagaimana adanya. Omega 6 adalah asam lemak esensial yang diperlukan tubuh.
II-21
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Filma berwarna kuning keemasan berasal dari kandungan Beta Karoten alami (Pro
Vitamin A) (Filma, 2013).
Sifat fisik minyak goreng :
1. Warna Terdiri dari 2 golongan, golongan pertama yaitu zat warna alamiah, yaitu
secara alamiah terdapat dalam bahan yang mengandung minyak dan ikut
terekstrak bersama minyak pada proses ekstrasi. Zat warna tersebut antara lain α
dan β karoten (berwarna kuning), xantofil,(berwarna kuning kecoklatan), klorofil
(berwarna kehijauan) dan antosyanin(berwarna kemerahan). Golongan kedua
yaitu zat warna dari hasil degradasi zat warna alamiah, yaitu warna gelap
disebabkan oleh proses oksidasi terhadap tokoferol (vitamin E), warna cokelat
disebabkan oleh bahan untuk membuat minyak yang telah busuk atau rusak,
warna kuning umumnya terjadi pada minyak tidak jenuh.
2. Kelarutan, minyak tidak larut dalam air kecuali minyak jarak (castor oil), dan
minyak sedikit larut dalam alcohol,etil eter, karbon disulfide dan pelarut-pelarut
halogen.
3. Titik asap, titik nyala dan titik api, dapat dilakukan apabila minyak dipanaskan.
Merupakan criteria mutu yang penting dalam hubungannya dengan minyak yang
akan digunakan untuk menggoreng.
4. Titik kekeruhan (turbidity point), ditetapkan dengan cara mendinginkan campuran
minyak dengan pelarut lemak.
Sifat kimia minyak goreng :
1. Hidrolisa, dalam reaksi hidrolisa, minyak akan diubah menjadi asam lemak bebas
dan gliserol. Reaksi hidrolisa yang dapat menyebabkan kerusakan minyak atau
lemak terjadi karena terdapatnya sejumlah air dalam minyak tersebut.
2. Oksidasi, proses oksidasi berlangsung bila terjadi kontak antara sejumlah oksigen
dengan minyak. Terjadinya reaksi oksidasi akan mengakibatkan bau tengik pada
minyak dan lemak.
3. Hidrogenasi, proses hidrogenasi bertujuan untuk menumbuhkan ikatan rangkap
dari rantai karbon asam lemak pada minyak.
4. Esterifikasi, proses esterifikasi bertujuan untuk mengubah asam-asam lemak dari
trigliserida dalam bentuk ester. Dengan menggunakan prinsip reaksi ini
II-22
Bab II Tinjauan Pustaka
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
hidrokarbon rantai pendek dalam asam lemak yang menyebabkan bau tidak enak,
dapat ditukar dengan rantai panjang yan bersifat tidak menguap.
(Hartono, 2012)
4 Minyak goreng jelantah Filma
Minyak jelantah (bahasa Inggris: waste cooking oil) adalah minyak limbah
yang bisa berasal dari jenis-jenis minyak goreng seperti halnya minyak jagung,
minyak sayur, minyak samin dan sebagainya, minyak ini merupakan minyak bekas
pemakaian kebutuhan rumah tangga umumnya, dapat digunakan kembali untuk
keperluaran kuliner akan tetapi bila ditinjau dari komposisi kimianya, minyak jelantah
mengandung senyawa-senyawa yang bersifat karsinogenik, yang terjadi selama proses
penggorengan. Jadi jelas bahwa pemakaian minyak jelantah yang berkelanjutan dapat
merusak kesehatan manusia, menimbulkan penyakit kanker, dan akibat selanjutnya
dapat mengurangi kecerdasan generasi berikutnya. Untuk itu perlu penanganan yang
tepat agar limbah minyak jelantah ini dapat bermanfaat dan tidak menimbulkan
kerugian dari aspek kesehatan manusia dan lingkungan, kegunaan lain dari minyak
jelantah adalah bahan bakar biodisel. Sebenarnya kandungan minyak goreng jelantah
dengan minyak goreng biasa adalah sama, namun dikarenakan minyak goreng jelantah
mengandung sisa-sisa bekas penggorengan bahan-bahan sebelumnya membuat minyak
goreng jelantah memiliki sifat karsinogenik yang berbahaya bagi tubuh (Wikipedia,
2012).
III-1
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
III.1. Variabel Percobaan
Variabel Bebas :
Bahan : Aquadest, Rinso cair, Minyak goreng Filma, minyak
goreng jelantah Filma
Suhu : 37 oC, 47 oC, dan 77 oC
Variabel Kontrol : Volume
Variabel Terikat : Suhu
III.2 Bahan yang Digunakan
1. Aquadest
2. Rinso cair
3. Minyak goreng Filma
4. Minyak goreng jelantah Filma
III.3 Alat yang Digunakan
1. Beaker Glass
2. Erlenmayer
3. Gelas ukur
4. Pemanas Elektrik
5. Piknometer
6. Pipet tetes
7. Termometer
8. Timbangan elektrik
9. Stopwatch
10. Viskometer Ostwald
III.4 Prosedur Percobaan
III.4.1 Prosedur Menghitung Harga Viskositas Cairan
1. Memasukkan aquadest ke dalam viskometer Ostwald yang diletakkan dalam
water bath dan mengkondisikan cairan pada variabel suhu 37oC.
2. Menyedot aquadest sehingga melewati batas atas pada viskometer Ostwald.
3. Membiarkan aquadest
4. Mencatat waktu yang diperlukan larutan untuk mengalir dari batas
batas bawah viskometer
5. Mengulangi langkah 1
77oC.
6. Ulangi langkah 1
goreng Filma, minyak goreng jelantah Filma
III.4.2 Prosedur Menghitung Harga
1. Mengkondisikan
2. Menimbang massa pi
3. Mengukur aquadest
4. Memasukkan aquadest
5. Menimbang massa total pi
6. Mencari massa
dan massa piknometer kosong.
7. Mencari densitas
volume larutan
8. Mengulangi langkah 1
77oC.
9. Ulangi langkah 1
goreng Filma, dan minyak goreng jelantah Filma
BAB III Metodologi
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
aquadest mengalir ke bawah hingga tepat pada batas atas.
Mencatat waktu yang diperlukan larutan untuk mengalir dari batas
batas bawah viskometer Ostwald dengan menggunakan stopwatch.
Mengulangi langkah 1-4 dengan mengondisikan pada variabel
Ulangi langkah 1-5 dengan mengganti aquadest dengan Rinso cair, minyak
goreng Filma, minyak goreng jelantah Filma
Menghitung Harga Densitas Cairan
Mengkondisikan cairan pada suhu 37oC.
Menimbang massa piknometer 5 ml kosong menggunakan timbangan analit.
aquadest sebanyak 5 ml dengan menggunakan gelas ukur
aquadest yang telah diukur ke dalam piknometer.
Menimbang massa total piknometer kosong dan aquadest.
Mencari massa cairan dengan cara mencari selisih massa antara massa total
nometer kosong.
Mencari densitas aquadest dengan cara membagi massa aquades
volume larutan pada piknometer.
Mengulangi langkah 1-7 dengan mengondisikan pada variabel suhu
Ulangi langkah 1-8 dengan mengganti aquadest dengan
goreng Filma, dan minyak goreng jelantah Filma
III-2
Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
mengalir ke bawah hingga tepat pada batas atas.
Mencatat waktu yang diperlukan larutan untuk mengalir dari batas atas ke
dengan menggunakan stopwatch.
variabel suhu 47oC dan
Rinso cair, minyak
kosong menggunakan timbangan analit.
ml dengan menggunakan gelas ukur
nometer.
dengan cara mencari selisih massa antara massa total
dengan cara membagi massa aquadest dengan
variabel suhu 47oC dan
dengan rinso cair, minyak
III.5 Diagram Alir Percobaan
III.5.1 Diagram Alir Menghitung Harga Viskositas Cairan
Memasukkan aquadest
water bath dan me
Membiarkan aquadest
Mencatat waktu yang diperlukan larutan untuk mengalir dari batas atas ke batas
bawah viskometer
Mengulangi langkah 1
Menghisap aquadest
Ulangi langkah 1-5 dengan m
goreng Filma, minyak goreng jelantah Filma
BAB III Metodologi
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
Percobaan
Menghitung Harga Viskositas Cairan
Mulai
aquadest ke dalam viskometer Ostwald yang diletakkan dalam
water bath dan mengkondisikan cairan pada variabel suhu
aquadest mengalir ke bawah hingga tepat pada batas atas.
Mencatat waktu yang diperlukan larutan untuk mengalir dari batas atas ke batas
bawah viskometer Ostwald dengan menggunakan stopwatch.
Mengulangi langkah 1-4 dengan mengondiskan variabel suhu 47
aquadest sehingga melewati batas atas pada viskometer
Selesai
5 dengan mengganti aquadest dengan Rinso cair, minyak
goreng Filma, minyak goreng jelantah Filma
III-3
Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
yang diletakkan dalam
suhu 37oC.
mengalir ke bawah hingga tepat pada batas atas.
Mencatat waktu yang diperlukan larutan untuk mengalir dari batas atas ke batas
dengan menggunakan stopwatch.
47oC dan 77oC.
sehingga melewati batas atas pada viskometer Ostwald.
Rinso cair, minyak
III.5.2 Diagram Alir Menghitung Harga
Mengkondisikan
Mengukur aquadest
Memasukkan
Menimbang massa total pi
Menimbang massa pi
Mencari massa cairan
Mencari densitas aquades
Mengulangi langkah 1
Indomilk dan Santan Kara dalam variabel suhu
Ulangi langkah 1-8 dengan m
Filma, dan minyak goreng jelantah Filma
BAB III Metodologi
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
Menghitung Harga Densitas Cairan
Mulai
Mengkondisikan cairan pada suhu 37oC.
aquadest sebanyak 6 ml dengan menggunakan gelas ukur
Memasukkan aquadest yang telah diukur ke dalam piknometer
Menimbang massa total piknometer dan aquadest.
Menimbang massa piknometer kosong menggunakan timbangan anali
Selesai
cairan dengan cara mencari selisih massa antara massa total dan massa piknometer kosong.
aquadest dengan cara membagi massa aquadest dengan volume larutan pada piknometer.
Mengulangi langkah 1-7 dengan mengganti aquadest dengan Susu Kental
Indomilk dan Santan Kara dalam variabel suhu 47oC dan
8 dengan mengganti aquadest dengan rinso cair, minyak goreng
Filma, dan minyak goreng jelantah Filma
III-4
Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
ml dengan menggunakan gelas ukur.
nometer.
nometer kosong menggunakan timbangan analit.
dengan cara mencari selisih massa antara massa total dan
dengan volume
Susu Kental
C dan 77oC.
rinso cair, minyak goreng
III.6 Gambar Alat Percobaan
Beaker Glass
Gelas Ukur
Piknometer
Stopwatch
Timbangan Elektrik
BAB III Metodologi
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
Gambar Alat Percobaan
Beaker Glass
Erlenmayer
Gelas Ukur
Pemanas Elektrik
Piknometer
Pipet Tetes
Stopwatch
Termometer
Timbangan Elektrik
Viskometer Oswald
III-5
Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Erlenmayer
Pemanas Elektrik
Tetes
Termometer
Viskometer Oswald
BAB III Metodologi
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
III-6
Metodologi Percobaan
Laboratorium Kimia Fisika
Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
IV-1
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Percobaan
Dari percobaan, dapat diperoleh data sebagai berikut :
Tabel IV.1.1 Hasil Percobaan Viskositas
Variabel Suhu
( oC )
Waktu (t₁)
(s)
Waktu (t₂)
(s)
Waktu rata-rata(Δt)
(s)
Aquadest
37 1,31 1,3 1,305
47 1,30 1,21 1,255
77 1,23 0,86 1,245
Rinso cair
37 470 415 442,5
47 353 290 321,5
77 166 149 157,5
Minyak goreng
Filma
37 40,39 40,49 40,44
47 30,35 35,77 33.06
77 11,25 10,74 10,995
Minyak goreng
jelantah Filma
37 51,96 48,42 50,19
47 38,62 39,26 38,94
77 24,06 28,52 23,29
Tabel IV.1.2 Perhitungan Densitas Cairan
Variabel
Massa
Piknometer
( gram )
Suhu
(oC )
Massa Pikno
danVariabel
( gram )
Densitas
( gr /ml )
Aquadest
11,5
11,5
11,5
37 16 0,9
47 16 0,9
77 16 0,9
Rinso cair
11,5
11,5
11,5
37 16 0,9
47 16 0,9
77 16 0,9
IV-2
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Minyak
goreng Filma
11,5
11,5
11,5
37 15,5 0,8
47 15,5 0,8
77 15,5 0,8
Minyak
goreng
jelantah
Filma
11,5 37 15,5 0,8
11,5 47 15,5 0,8
11,5 77 15,5 0,8
Tabel IV.1.3 Perhitungan Viskositas Cairan
Variabel Suhu
( oC )
Waktu
( s )
Volume
( ml )
R
(cm)
L
(cm)
P
(dyne/cm²)
Viskositas
(cp)
Aquadest
37 1,305 3 6 0,3 1013253,93 233,5505979
47 1,255 3 6 0,3 1013253,93 224,6022990
77 1,245 3 6 0,3 1013253,93 187,0194255
Rinso
cair
37 442,5 3 6 0,3 1013253,93 79192,44411
47 321,5 3 6 0,3 1013253,93 57537,56109
77 157,5 3 6 0,3 1013253,93 28187,14112
Minyak
goreng
Filma
37 40,44 3 6 0,3 1013253,93 7237,384045
47 33.06 3 6 0,3 1013253,93 5917,509977
77 10,995 3 6 0,3 1013253,93 1967,730900
Minyak
goreng
jelantah
Filma
37 50,19 3 6 0,3 1013253,93 8982,302305
47 38,94 3 6 0,3 1013253,93 6968,935082
77 23,29 3 6 0,3 1013253,93 4168,117567
IV.2 Pembahasan
Percobaan pada Viskositas atau kekentalan ini bertujuan untuk mengetahui harga
koefisien viskositas dari aquadest, Rinso cair, minyak goreng Filma, dan minyak goreng
jelantah Filma dengan variabel suhu yang telah ditentukan yaitu sebesar 37oC, 47
oC, dan
77oC. Selain itu percobaan ini juga bertujuan untuk menghitung nilai densitas dari
IV-3
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
aquadest, Rinso cair, minyak goreng Filma, dan minyak goreng jelantah Filma dengan
variabel suhu sebesar 37oC, 47
oC, dan 77
oC. Sehingga dari percobaan ini akan
didapatkan hubungan antara suhu dengan viskositas dan densitas zat cair.
Grafik IV.2.1 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Aquadest
Berdasarkan grafik IV.2.1 dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu
dengandensitas aquadest diperoleh data pada saat suhu 37˚C densitasnya sebesar 0,9
g/ml, suhu 47˚C densitasnya sebesar 0,9 g/ml, dan pada saat suhu 47˚C densitasnya
sebesar 0,9 g/ml. Dari percobaan ini dapat dilihat bahwa tidak ada perubahan densitas
aquadest dengan variabel suhu yang berbeda. Hal ini tidak sesuai dengan teori yang
menjelaskan bahwa semakin meningkatnya suhu maka densitas akan semakin menurun
(Allinsusmay, 2011).
Tabel IV.2.1 Data Densitas Aquadest
Suhu (oC) Densitas (gr/cm
3)
36 0,99373
37 0,99337
38 0,99300
----- -----
46 0,98980
47 0,98936
48 0,98892
----- -----
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
37 47 77
Den
sita
s (g
ram
/cm
3)
Suhu (oC)
IV-4
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
76 0,97408
77 0,97346
78 0,97285
(Thermexcel, 2003)
Tabel IV.2.1 menunjukkan pada suhu 37oC densitas dari aquadest adalah
0,99337 gr/ml, sedangkan densitas aquadest suhu 37oC pada percobaan kami adalah 0,9
gr/ml. Pada suhu 47oC nilai densitasnya adalah 0,98936 gr/ml, sedangkan densitas
aquadest suhu 47oC percobaan kami adalah 0,9 gr/ml. Pada 77
oC nilai densitasnya
0,97346 gr/ml, sedangkan densitas aquadest suhu 77oC percobaan kami adalah 0,9
gr/mol.
Jika dibandingkan dengan hasil yang kami peroleh sebenarnya terdapat
kesesuaian nilai densitas aquadest. Namun permasalahan ketelitian neraca elektrik
menjadi masalah utama. Nilai densitas aquadest yang dihasilkan menjadi kurang valid.
Grafik IV.2.2 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Rinso Cair
Berdasarkan grafik IV.2.2 dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu dengan
densitas Rinso cair diatas diperoleh data pada saat suhu 37˚C densitasnya sebesar
0,9g/ml,pada saat suhu 47˚C densitasnya sebesar 0,9 g/ml, dan pada saat suhu 77˚C
densitasnya sebesar 0,9 g/ml. Dapat dilihat bahwa semakin naik suhu maka densitas
tetap. Hal tersebut tidak sesuai dengan teori yang menjelaskan bahwa semakin
meningkatnya suhu maka densitas akan semakin menurun (Allinsusmay, 2011).
Ketidaksesuaian ini dikarenakan kurang tepatnya mengatur sampel pada variabel
suhu yang ditentukan dan keakuratan timbangan yang sangat kurang.
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
37 47 77
Den
sita
s (g
ram
/cm
3)
Suhu (oC)
IV-5
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Grafik IV.2.3 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Minyak Goreng Filma
Berdasarkan grafik IV.2.3 dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu dengan
densitas minyak goreng Filma diatas diperoleh data pada saat suhu 37˚C densitasnya
sebesar 0,8 g/ml, pada saat suhu 47˚C densitasnya sebesar 0,8 g/ml, dan pada saat suhu
77˚C densitasnya sebesar 0,8 g/ml. Dapat dilihat bahwa semakin naik suhu maka
densitas tetap. Hal tersebut tidak sesuai dengan teori yang menjelaskan bahwa semakin
meningkatnya suhu maka densitas akan semakin menurun (Allinsusmay, 2011).
Ketidaksesuaian ini dikarenakan kurang tepatnya mengatur sampel pada variabel
suhu yang ditentukan dan keakuratan timbangan yang sangat kurang.
Grafik IV.2.4 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Minyak Goreng Jelantah Filma
Berdasarkan grafik IV.2.4 dapat dilihat bahwa hubungan antara suhu dengan
densitas minyak goreng jelantah Filma diatas diperoleh data pada saat suhu 37˚C
densitasnya sebesar 0,8 g/ml, pada saat suhu 47˚C densitasnya sebesar 0,8 g/ml, dan
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
37 47 77
Den
sita
s (g
ram
/cm
3)
Suhu (oC)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
37 47 77
Den
sita
s (g
ram
/cm
3)
Suhu (oC)
IV-6
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
pada saat suhu 77˚C densitasnya sebesar 0,8 g/ml. Dapat dilihat bahwa semakin naik
suhu maka densitas tetap. Hal tersebut tidak sesuai dengan teori yang menjelaskan
bahwa semakin meningkatnya suhu maka densitas akan semakin menurun (Allinsusmay,
2011).
Ketidaksesuaian ini dikarenakan kurang tepatnya mengatur sampel pada variabel
suhu yang ditentukan dan keakuratan timbangan yang sangat kurang.
Grafik IV.2.5 Hubungan antara Suhu dengan Densitas Aquadest, Rinso cair, Minyak
Goreng Filma, dan Minyak Goreng Jelantah Filma.
Berdasarkan Grafik IV.2.5 dapat diketahui bahwa densitas aquadest pada suhu
37oC, 47
oC, dan 77
oC memiliki densitas yang sama yaitu 0,9 gr/ml. Kemudian densitas
dari Rinso cair pada suhu 37oC, 47
oC, dan 77
oC memiliki densitas yang sama yaitu 0,9
gr/ml. Densitas dari minyak goreng Filma pada suhu 37oC, 47
oC, dan 77
oC memiliki
densitas yang sama yaitu 0,8 gr/ml. Densitas dari minyak goreng jelantah Filma pada suhu
37oC, 47
oC, dan 77
oC memiliki densitas yang sama yaitu 0,8 gr/ml. Urutan sampel yang
memiliki densitas terbesar hingga terkecil ialah dari aquadest dan Rinso cair disusul
dengan minyak goreng Filma dan minyak goreng jelantah Filma. Dalam hal ini aquadest
dan Rinso cair memiliki densitas paling besar dikarenakan aquadest Rinso cair memiliki
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
37 47 77
Den
sita
s (g
ram
/ml)
Suhu (oC)
Aquadest
Rinso cair
Minyak goreng Filma
Minyak goreng jelantah
Filma
IV-7
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
molekul yang lebih rapat dan tidak cepat memuai. Sedangkan minyak goreng Filma dan
minyak goreng jelantah Filma memiliki molekul yang lebih renggang dan cepat memuai.
Pada percobaan mencari densitas ini tidak terjadi perubahan densitas dari
setiap sampel dengan variabel suhu yang berbeda. Hal ini tidak sesuai dengan teori yang
menyebutkan semakin bertambahnya suhu maka densitas akan semakin menurun
(Allinsusmay, 2011).
Ketidaksesuaian dengan teori disebabkan oleh kurangnya ketelitian dari neraca
elektrik yang tersedia. Faktor lain yang juga menjadi penyebab ialah kurangnya ketelitian
dalam mengondisikan suhu sampel.
Grafik IV.2.6 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest
Berdasarkan grafik IV.2.5 dapat dilihat bahwa hubungan suhu dengan viskositas
Aquadest, diperoleh data pada suhu 37 oC viskositasnya sebesar 233,55059 cp, pada suhu
47 oC viskositasnya sebesar 224,60229 cp, dan pada saat suhu 77
oC viskositasnya sebesar
187,01942 cp. Dapat dilihat bahwa semakin besar suhu maka viskositas sampel akan
semakin besar. Hal ini sesuai dengan teori yang menyebutkan bahwa semakin besar suhu
cairan maka molekul cairan akan memperoleh energi. Molekul-molekul cairan bergerak
sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan demikian viskositas cairan akan
turun dengan kenaikan temperatur (Mandasari, 2012).
Tabel IV.2.2 Data Viskositas Aquadest
0
50
100
150
200
250
37 47 77
Vis
kosi
tas
(cp)
Suhu (oC)
IV-8
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Suhu (oC) Viskositas (cp)
36 7,05
37 6,92
38 6,78
----- -----
46 5,86
47 5,76
48 5,66
----- -----
76 3,73
77 3,69
78 3,64
(Thermexcel, 2003)
Tabel IV.2.2 menunjukkan bahwa viskositas aquadest pada suhu 37oC adalah 6,92
cp, sedangkan viskositas aquadest suhu 37oC pada percobaan yang kami lakukan adalah
233,5505979 cp. Pada suhu 47oC adalah 5,76 cp, sedangkan viskositas aquadest suhu 47
oC
pada percobaan yang kami lakukan adalah 224,6022990 cp. Pada suhu 77oC adalah 3,69 cp,
sedangkan viskositas aquadest suhu 77oC pada percobaan yang kami lakukan adalah
187,0194255 cp.
Jika kedua hasil dibandingkan terdapat kesesuaian hasil dimana semakin besar
suhu aquadest maka viskositasnya semakin kecil. Hal ini juga sesuai literatur.
Ketidaksesuaian terdapat pada besar nilai viskositas yang berbeda jauh. Hal ini disebabkan
waktu yang dibutuhkan aquadest untuk melewati batas atas dan batas bawah viskometer
sangat cepat. Sehingga sangat sulit untuk menghitung waktu yang dibutuhkan.
IV-9
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Grafik IV.2.7 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Rinso Cair
Berdasarkan grafik IV.2.6 dapat dilihat bahwa hubungan suhu dengan viskositas
Rinso cair, diperoleh data pada suhu 37 oC viskositasnya sebesar 79192,44411 cp, pada
suhu 47 oC viskositasnya sebesar 57537,56109 cp, dan pada saat suhu 77
oC viskositasnya
sebesar 28187,14112 cp. Dapat dilihat bahwa semakin besar suhu maka viskositas sampel
akan semakin besar. Hal ini sesuai dengan teori yang menyebutkan bahwa semakin besar
suhu cairan maka molekul cairan akan memperoleh energi. Molekul-molekul cairan
bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan demikian viskositas
cairan akan turun dengan kenaikan temperatur (Mandasari, 2012).
Grafik IV.2.8 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Minyak Goreng Filma
Berdasarkan grafik IV.2.7 dapat dilihat bahwa hubungan suhu dengan viskositas
minyak goreng Filma, diperoleh data pada suhu 37 oC viskositasnya sebesar 7237,38404
cp, pada suhu 47 oC viskositasnya sebesar 5917,50997 cp, dan pada saat suhu 77
oC
0
20000
40000
60000
80000
100000
37 47 77
Vis
kosi
tas
(cp)
Suhu (oC)
0
2000
4000
6000
8000
10000
37 47 77
Vis
kosi
tas
(cp)
Suhu (oC)
IV-10
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
viskositasnya sebesar 1967,73090 cp. Dapat dilihat bahwa semakin besar suhu maka
viskositas sampel akan semakin besar. Hal ini sesuai dengan teori yang menyebutkan
bahwa semakin besar suhu cairan maka molekul cairan akan memperoleh energi.
Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah.
Dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur (Mandasari,
2012).
Grafik IV.2.9 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Minyak Goreng
Jelantah Filma
Berdasarkan grafik IV.2.8 dapat dilihat bahwa hubungan suhu dengan viskositas
minyak goreng jelantah Filma, diperoleh data pada suhu 37 oC viskositasnya sebesar
8982,30230 cp, pada suhu 47 oC viskositasnya sebesar 6968,93508 cp, dan pada saat suhu
77oC viskositasnya sebesar 4168,11756 cp. Dapat dilihat bahwa semakin besar suhu maka
viskositas sampel akan semakin besar. Hal ini sesuai dengan teori yang menyebutkan
bahwa semakin besar suhu cairan maka molekul cairan akan memperoleh energi.
Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah.
Dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur (Mandasari,
2012).
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
37 47 77
Vis
kosi
tas
(cp)
Suhu (oC)
IV-11
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
Grafik IV.2.10 Hubungan antara Suhu dengan Viskositas Aquadest, Rinso cair,
Minyak Goreng Filma, dan Minyak Goreng Jelantah Filma
Berdasarkan grafik IV.2.10 ditunjukkan bahwa besarnya suhu dengan viskositas
aquadest, Rinso cair, Minyak goreng Filma, dan minyak goreng jelantah Filma saling
berbanding terbalik. Pada suhu 37 oC viskositas aquadest adalah sebesar 233,55059 cp,
pada suhu 47 oC viskositasnya sebesar 224,60229 cp, dan pada saat suhu 77
oC
viskositasnya sebesar 187,01942 cp. Pada suhu 37 oC viskositas dari Rinso cair adalah
sebesar 79192,44411 cp, pada suhu 47 oC viskositasnya sebesar 57537,56109 cp, dan
pada saat suhu 77oC viskositasnya sebesar 28187,14112 cp. Pada suhu 37
oC viskositas
dari Minyak goreng Filma adalah sebesar 7237,38404 cp, pada suhu 47 oC viskositasnya
sebesar 5917,50997 cp, dan pada saat suhu 77oC viskositasnya sebesar 1967,73090 cp.
pada suhu 37 oC viskositas dari minyak goreng jelantah Filma adalah sebesar 8982,30230
cp, pada suhu 47 oC viskositasnya sebesar 6968,93508 cp, dan pada saat suhu 77
oC
viskositasnya sebesar 4168,11756 cp. Urutan sampel yang memiliki viskositas terbesar
hingga terkecil dalam percobaan ini adalah minyak goreng jelantah Filma, disusul
minyak goreng Filma, kemudian Rinso cair, dan yang paling kecil adalah aquadest.
Dalam hal ini minyak goreng jelantah Filma memiliki memiliki viskositas yang paling
besar dikarenakan memiliki harga koefisien yang tinggi. Harga koefisien yang tinggi
berpengaruh terhadap gaya gesek yang besar sehingga menyebabkan nilai viskositas
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
110000
37 47 77
Vis
kosi
tas(
cp)
Suhu(oC)
Minyak goreng jelantah
Filma
Minyak goreng Filma
Rinso cair
Aquadest
IV-12
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
semakin besar juga. Sedangkan zat yang lainnya memiliki harga koefisien yang lebih
rendah sehingga nilai viskositas juga semakin rendah.
Artinya semakin tinggi suhu fluida zat cair, maka harga viskositasnya cenderung
semakin menurun. Penurunan viskositas ini disebabkan makin renggangnya ikatan
molekul ketika dipanaskan. Sehingga aliran sampel dalam viskometer akan semakin
cepat. Oleh karena itu dapat dilihat bahwa suhu juga mempengaruhi viskositas suatu
fluida zat cair. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa perubahan suhu
berpengaruh terhadap harga viskositas suatu zat fluida (Mandasari, 2012)
V-1
BAB V
KESIMPULAN
1. Pada suhu 37oClarutan aquadest memiliki viskositas sebesar 233,55cp, pada suhu 47
oC
diperoleh viskositas sebesar 224,60cp, dan pada suhu 77oC diperoleh viskositas sebesar
187,01cp. Pada suhu 37oC Rinso cair diperoleh viskositas sebesar 79192,44cp, pada suhu
47oC diperoleh viskositas sebesar 57537,56cp, dan pada suhu 77
oC diperoleh viskositas
sebesar 28187,14cp. Pada suhu 37oC minyak goreng Filma diperoleh viskositas sebesar
7237,38cp, pada suhu 47oC diperoleh viskositas sebesar 5917,50cp, dan pada suhu 77
oC
diperoleh viskositas sebesar 1967,73cp. Pada suhu 37oC minyak goreng Filma diperoleh
viskositas sebesar 8982,30cp, pada suhu 47oC diperoleh viskositas sebesar 6968,93cp, dan
pada suhu 77oC diperoleh viskositas sebesar 4168,11cp.
2. Pada suhu 37oC aquadest diperoleh densitas sebesar 0,9 g/ml, pada suhu 47
oC diperoleh
densitas sebesar 0,9 g/ml dan pada suhu 77oC diperoleh densitas sebesar 0,9 g/ml . Pada
suhu 37oC Rinso cair diperoleh densitas sebesar 0,9 g/ml, pada suhu 47
oC diperoleh
densitas sebesar 0,9 gr/ml dan pada suhu 77oC diperoleh densitas sebesar 0,9 g/ml.
Sedangkan pada suhu 37oC minyak goreng Filma diperoleh densitas sebesar 0,8 g/ml,
pada suhu 47oC diperoleh densitas sebesar 0,8 g/ml, dan pada suhu 77
oC diperoleh
densitas sebesar 0,8 g/ml. pada suhu 37oC minyak goreng jelantah Filma diperoleh
densitas sebesar 0,8 g/ml, pada suhu 47oC diperoleh densitas sebesar 0,8 g/ml, dan pada
suhu 77oC diperoleh densitas sebesar 0,8 g/ml.
3. Urutan densitas sampel dari yang paling tinggi ke rendah yaitu aquadest dan Rinso cair
kemudian minyak goreng Filma dan minyak goreng jelantah Filma. Aquadest dan rinso
cair memiliki densitas paling besar dikarenakan aquadest rinso cair memiliki molekul
yang lebih rapat dan tidak cepat memuai. Sedangkan minyak goreng Filma dan minyak
goreng jelantah Filma memiliki molekul yang lebih renggang dan cepat memuai.
4. Urutan viskositas dari yang tinggi ke rendah, yaitu air, Rinso cair, minyak goreng jelantah
Filma, dan minyak goreng Filma. Minyak goreng jelantah Filma memiliki memiliki
viskositas yang paling besar dikarenakan memiliki harga koefisien yang tinggi. Harga
koefisien yang tinggi berpengaruh terhadap gaya gesek yang besar sehingga menyebabkan
nilai viskositas semakin besar juga. Sedangkan zat yang lainnya memiliki harga koefisien
yang lebih rendah sehingga nilai viskositas juga semakin rendah.
5. Faktor yang mempengaruhi viskositas yaitu, tekanan, temperatur, kehadiran zat lain,
ukuran dan berat molekul, massa jenis, dan konsentrasi.
vi
DAFTAR PUSTAKA
Wikipedia.(2012, January 19). Retrieved December 17, 2013, from Wikipedia:
http://id.wikipedia.org/wiki/Minyak_jelantah
Wikipedia.(2013, November 21). Retrieved November 30, 2013, from Wikipedia:
http://id.wikipedia.org/wiki/Viskositas
Wikipedia.(2013, June 26). Retrieved December 17, 2013, from Wikipedia:
http://id.wikipedia.org/wiki/Deterjen
Filma.(2013). Retrieved December 17, 2013, from Filma:
http://sukamasak.com/bumbu/2013/07/filma-minyak-goreng
Wikipedia.(2013, August 17). Retrieved December 17, 2013, from Wikipedia:
http://id.wikipedia.org/wiki/Minyak_goreng
Anonim. (2011, March 19). Chemical Engineering World. Retrieved November 30, 2013,
from Blogger: http://che-mus.blogspot.com/2011/03/viskositas-dan-
viskometer.html
Dogra, S., & Dogra, S. K. (1984). Kimia Fisik dan Soal-soal. Wiley Eastern limited:
Universitas Indonesia.
FT-UMJ, H. (2013). Retrieved December 2013, from himateka-
ftumj.tripod.com/Viscosi
Hartono, P. (2012). DATA-SMAKU. Retrieved December 17, 2013, from http://data-
smaku.blogspot.com/2012/10/karya-tulis-minyak-kacang-tanah-arachis.html
Iskandar, D. (2013, May 7). Fisika. Retrieved December 6, 2013, from
http://fisikadedek.blogspot.com/2013/05/fluida-statik-dan-dinamis.html
Mandasari, W. (2012, November 29). My note. Retrieved December 1, 2013, from Blogger:
http://wenimandasari.blogspot.com/p/laporan-termokimia.html
Nugraha, J. (2012, July 14). Potret Seorang Nugraha. Retrieved December 17, 2013, from
http://potretnugraha.wordpress.com/2012/07/14/tinjaun-umum-terhadap-rinso-
anti-noda-cair-konsentrat/
Rinso. (2011). Retrieved December 17, 2013, from Rinso:
http://www.rinso.co.id/category/produk/?utm_source=search&utm_medium=g
oogle&utm_campaign=search+brand+produk
Sears. (1969). Fisika untuk Universitas 1. New york: Trimita Mandiri.
Sukardjo. (2002). KIMIA FISIKA. Yogyakarta: RINEKA CIPTA.
vi
Wicaksono, H. (2012, September 2). Blog Mahasiswa AAK. Retrieved December 2, 2013,
from Blogger: http://analissolo.blogspot.com/2012/10/viskometer.html
Wikipedia. (2013, September 22). Retrieved December 17, 2013, from
http://id.wikipedia.org/wiki/Air
vii
DAFTAR NOTASI
SIMBOL KETERANGAN SATUAN
η Koefisien Viskositas cp
π phi cm
P Tekanan dyne/cm
r Jari-Jari cm
t Waktu sekon
L Panjang cm
V Volume ml
ρ Massa Jenis gr/ml
m Massa gram
viii
APPENDIKS
PERHITUNGAN TABEL IV.1.1
Menghitung waktu rata rata
Untuk menghitung waktu rata rata, dapat digunakan rumus : trata-rata =
1. Aquadest
37 oC trata-rata =
= 1,305 s
35 oC trata-rata =
= 1,255 s
77 oC trata-rata =
= 1,245 s
2. Rinso cair
37 oC trata-rata =
= 442,5 s
35 oC trata-rata =
= 321,5 s
77 oC trata-rata =
= 157,5 s
3. Minyak goreng Filma
37 oC trata-rata =
= 40,44 s
35 oC trata-rata =
= 33,06 s
77 oC trata-rata =
= 10,995 s
4. Minyak goreng jelantah Filma
37 oC trata-rata =
= 50,19 s
35 oC trata-rata =
= 38,94 s
77 oC trata-rata =
= 23,29 s
ix
PERHITUNGAN TABEL IV.1.2
Menghitung Densitas
Untuk menghitung densitas, dapat digunakan rumus : ρ
1. Aquadest
37 oC ρ =
= 0,9 g/ml
35 oC ρ =
= 0,9 g/ml
77 oC ρ =
= 0,9 g/ml
2. Rinso cair
37 oC ρ =
`= 0,9 gr/m
47 oC ρ =
=0,9gr/ml
77 oC ρ =
=0,9 g/ml
3. Minyak goreng Filma
37 oC ρ =
= 0,8 g/ml
47 oC ρ =
= 0,8 g/ml
77 oC ρ =
= 0,8 g/ml
4. Minyak goreng jelantah Filma
37 oC ρ =
= 0,8 g/ml
47 oC ρ =
= 0,8 g/ml
77 oC ρ =
= 0,8 g/ml
x
PERHITUNGAN TABEL IV.3
Menghitung Koefisien Viskositas
Untuk menghitung viskotas, dapat digunakan rumus : η
1. Aquadest
37 oC η
= 233,5505979 cp
47 oC η
= 224,6022990 cp
77 oC η =
= 187,0194255 cp
2. Rinso cair
37 oC η
= 79192,44411 cp
47 oC η
= 57537,56109 cp
77 oC η
= 28187,14112 cp
3. Minyak goreng Filma
37 oC η
= 7237,384045 cp
47 oC η
= 5917,509977 cp
77oC η
= 1967,730900 cp
4. Minyak goreng jelantah Filma
37 oC η
= 8982,302305cp
47 oC η
= 6968,935082cp
77oC η
= 4168,117567cp