laporan-visko-instrumen

LAPORAN PRAKTIKUM INSTRUMENTASI DAN PENGUKURAN ”VISCOSITAS”

Dosen Pembimbing : Injumanda??? Kelompok 5

M Syarif Hidayatullah

NIM 111431017

 Nadia Luthfi Nuran

NIM 111431018

 Neng Teti Komala

NIM 111431019

 Nevy Puspitasari

NIM 111431020 111431020

Tanggal Percobaan : 25 Mei 2012 Tanggal Penyerahan : 1 Juni 2012

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG TEKNIK KIMIA - D3 ANALIS KIMIA Tahun Ajaran 2011-2012

Tanggal Percobaan : 25 Mei 2012 Judul Percobaan

: Viskositas

Tujuan Percobaan

: Menentukan viskositas (kekentalan) relative suatu zat cair  dengan menggunakan viscometer brookfield

Teori dasar

:

Viscositas adalah suatu cara untuk menyatakan berapa daya tahan dari aliran yang diberikan oleh suatu cairan. Kebanyakan viscometer mengukur  kecepatan dari suatu cairan mengalir melalui pipa gelas (gelas kapiler), bila cairan itu mengalir cepat maka berarti viskositas dari cairan itu rendah (misalnya air). Dan bila cairan itu mengalir lambat, maka dikatakan cairan itu viskositas tinggi. Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung silinder. Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas. Menurut poiseulle, jumlah volume cairan yang mengalir melalui pipa per satuan waktu. Macam- macam viskositas menurut

Lewis

(1987):

1. Viskositas dinamik, yaitu rasio antara shear, stress, dan shear rate. Viskositas dinamik

disebut

juga

koefisien

viskositas.

2. Viskositas kinematik, yaitu viskositas dinamik dibagi dengan densitasnya. Viskositas ini dinyatakan dalam satuan stoke (St) pada cgs dan m²/s pada SI. 3. Viskositas relatif dan spesifik, pada pengukuran viskositas suatu emulsi atau suspensi biasanya dilakukan dengan membandingkannya dengan larutan murni. Untuk mengukur besarnya viskositas menggunakan alat viskometer. Berbagai tipe viskometer dikelompokkan menurut prinsip kerjanya (Bourne,1982):

Viskometer Brookfield

Pada viscometer ini nilai viskositas didapatkan dengan mengukur gaya  puntir sebuah rotor silinder (spindle) yang dicelupkan ke dalam sample. Viskometer Brookfield memungkinkan untuk mengukur viskositas dengan menggunakan teknik dalam viscometry. Alat ukur kekentalan (yang juga dapat disebut viscosimeters) dapatmengukur viskositas melalui kondisi aliran berbagai

 bahan sampel yang diuji. Untuk dapat mengukur viskositas sampel dalam viskometer Brookfield, bahan harus diam didalam wadah sementara poros  bergerak sambil direndam dalam cairan. Pada metode ini sebuah spindle dicelupkan ke dalam cairan yang akan diukur viskositasnya. Gaya gesek antara permukaan spindle dengan cairan akan menentukan tingkat viskositas cairan.

Seperti tampak pada gambar di atas, sebuah spindle dimasukkan ke dalam cairan dan diputar dengan kecepatan tertentu. Bentuk dari spindle dan kecepatan  putarnya inilah yang menentukan Shear Rate. Oleh karena itu untuk membuat sebuah hasil viskositas dengan methode pengukuran Rotational harus dipenuhi  beberapa hal sbb. : 

Jenis Spindle



Kecepatan putar Spindle



Type Viscometer 



Suhu sample



Shear Rate (bila diketahui)



Lama waktu pengukuran (bila jenis sample-nya Time Dependent)

Viskometer Brookfield merupakan salah satu viscometer yang menggunakan gasing atau kumparan yang dicelupkan kedalam zat uji dan mengukur tahanan gerak dari bagian yang berputar. Tersedia kumparan yang berbeda untuk rentang

kekentalan tertentu, dan umumnya dilengkapi dengan kecepatan rotasi. (FI IV,1038). Prinsip kerja dari viscometer Brookfield ini adalah semakin kuat  putaran semakin tinggi viskositasnya sehingga hambatannya semakin besar. Adapun beberapa viscometer yang sering digunakan untuk mengatur viskositas suatu larutan, yaitu: 1. Viskometer Oswald : Pada viscometer ini yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah cairan tertentu untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri. Didalam percobaan diukur waktu aliran untuk volume V (antara tanda a dan b) melalui pipa kapiler yang vertical. Jumlah tekanan (P) dalam hokum Poiseuille adalah perbedaan tekanan antara permukaan cairan, dan  berbanding lurus dengan . 2. Viskometer Hoppler : Yang diukur adalah waktu yang diperlukan oleh sebuah bola untuk melewati cairan pada jarak atau tinggi tertentu. Karena adanya gravitasi benda yang jatuh melalui medium yang berviskositas dengan kecepatan yang semakin besar sampai mencapai kecepatan maksimum. Kecepatan maksimum akan dicapai jika gaya gravitasi (g) sama dengan gaya tahan medium (f) besarnya gaya tahan (frictional resistance) untuk benda yang berbentuk bola stokes. 3. Viskometer Cup dan Bob : Prinsip kerjanya sample digeser dalam ruangan antaradinding luar dari bob dan dinding dalam dari cup dimana bob masuk   persis ditengah-tengah. Kelemahan viscometer ini adalah terjadinya aliran sumbat yang disebabkan geseran yang tinggi di sepanjangkeliling bagian tube sehingga menyebabkan penurunan konsentrasi. Penurunan konsentras ini menyebabkab bagian tengah zat yang ditekan keluar memadat. Hal ini disebut aliran sumbat (Moechtar,1990). 4. Viskometer Cone dan Plate : Cara pemakaiannya adalah sampel ditempatkan ditengah-tengah papan, kemudian dinaikkan hingga posisi di  bawah kerucut. Kerucut digerakkan oleh motor dengan bermacam kecepatan dan sampelnya digeser di dalam ruang semitransparan yang diam dan kemudian kerucut yang berputar (Moechtar,1990).

Alat dan Bahan Alat

Bahan



1 set alat viskometer brookfield



Gula



Gelaskimia



Aquadest



Piknometer 



Termostat



Kaca arloji



Spatula



Batang pengaduk 



Gelas ukur 

Langkah Kerja Menentukan viskositas dengan viskometer digital

Menyiapkan oli pelumas, dan memipet ± 16 mL kedalam tabung viskometer

Menyesuaikan spindel/pengaduk dengan viskositas oli pelumas yang akan diukur viskositasnya

Memastikan waterpass pada viscometer sudah dalam keadaan center, hidupkan standby, pastikan tampilan dial “nol”, dan mengatur kecepatan putaran spindel

Menurunkan spindle hingga tercelup pada cairan, pindahkan switch pada posisi on & menjalankan power motornya

Membaca berapa viskositas pada dial, lakukan percobaan pada temperatur yang berbeda

Data pengamatan Pengukuran

Pengamatan

Viskositas digital

zat cair dimasukan pada gelas kimia dan diaduk oleh alat viscometer, kekentalan zat cair terlihat dari kecepatan pengadukannya.

Data percobaan dan Perhitungan Viscometer di atur pada kecepatan 50 dengan no spinder 1 maka factor n ya ialah 2 viskositas = pembacaan x faktor finder  misal :  pada 24°C viskositas

= pembacaan x faktor finder  =3,5x 2 =7

 No

Larutan

Pembacaan

Factor

viskositas

1

aquades

3,5

2

7

2

Air gula 20%

4,8

2

9,6

3

Air gula 40%

6,3

2

12,6

4

Air gula 60%

7,7

2

15,4

Pembahasan Pada percobaan ini, dilakukan pengukuran viskositas dari air gula dari  berbagai konsentrasi yaitu 20%, 40%, 60% menggunakan viscometer Brookfield dalam suhu yang tetap. Pada viskometer digital, viskositas air gula di tentukan dengan cara mengaduk larutan air gula dengan pengaduk yang telah ada pada alat tersebut, semakin kental suatu larutan maka semakin kecil ukuran pengaduk yang digunakan. Semakin kental suatu zat cair, maka semakin sulit dilakukan  pengadukan. Sehingga bila semakin kental suatu zat, maka harus digunakkan

ukuran pengadukan yang kecil. Hal ini dikarenakan, pada larutan yang memiliki viskositas yang tinggi, bila diaduk menggunakan pengaduk dengan ukuran besar  maka akan dibutuhkan gaya yang lebih besar pula. Hal ini akan menyebabkan sulitnya pengaduk untuk berputar sehingga tidak terbacanya nilai viskositas suatu zat cait pada alat. Sehingga pengaduk ukuran besar digunakan untuk mengukur  viskositas cairan yang memiliki viskositas yang kecil, sedangkan pengaduk  ukuran kecil digunakan untuk mengukur viskositas yang besar. Viskositas cairan yang diukur pada percobaan, ditentukan dengan cara mengkalikan hasil  pembacaan viskometer digital dengan faktor findernya, yang dipengaruhi oleh ukuran pengaduk yang digunakan dan kecepatan pengadukan, faktor finder  tersebut telah tersedia didalam buku panduan alat viskometer digital tersebut. Ada dua macam viskositas, yaitu viskositas kinematik dan viskositas dinamik. Viskositas Kinematik adalah perbandingan viskositas dinaik terhadap kerapatan (density) massa jenis dari fluida tersebut. Nilai viskositas kinematik air   pada temperatur standar (27oC) adalah 8,7 x 10 -7 m2/s. Satuan untuk Viskositas Kinematik

adalah

Stoke

(m2/s).

Sedangkan

Viskositas

dinamik

adalah

 perbandingan tegangan geser dengan laju perubahannya, besarnya nilai viskositas dinamik tergantung dari factor-faktor konsentrasi, bentuk partikel, dll., untuk  viskositas dinamik air pada temperature standar lingkungan (27 oC) adalah 8,6 x 10-4 kg/m.s . Dari percobaan ini, air gula diukur menggunakan visksometer brookfield. Dari hasil pengukuran ini, hasil viskositas dari ketiga air gula yang diukur, viskositas semakin menigkat seiring bertambahnya konsentrasi. Dari hasil  percobaan, didapat viskositas air gula 20% adalah sebesar 9,6, viskositas air gula 40% adalah sebesar 12,6 sedangkan viskositas air gula 60% adalah sebesar 15,4. Hal ini sesuai dengan teori bahwa semakin meningkatnya suhu, maka viskositas semakin meningkat.

Kesimpulan Pada pengukuran viskositas menggunakan viscometer brookfield didapat: a. Viskositas aquadest sebesar 7 Pa.s b. Viskositas air gula 20% sebesar 9,6 pa.s c. Viskositas air gula 40% sebesar 12,6 pa.s d. Viskositas air gula 60% sebesar 15,4 pa.s

Daftar Pustaka Anonim,

“Viskositas

Cairan

Berbagai

Larutan ”,

(online),

(http://duniaanalitika.wordpress.com/2009/12/16/tehnik-penngukuran-viskositas/ diunduh 27 Mei 2012 pkl. 16.32) Anonim. “Viscositas Cairan”, (online), (http://ginaangraeni10.wordpress.com/about/ diunduh 27 Mei 2012 pkl. 19.12) Aprilliyana,

Eva.

2011.

“

Rheologi

dan

Viscositas”,

(online),

(http://www.slideshare.net/EvaMuslimahFarmasi/rheologi-9862169 diunduh 27 Mei 2012 pkl. 18.14) Delvina. 2011. “Penentuan Kekentalan Cairan Menggunakan Viscometer Ostwa;d dan Bola

Jatuh”,

(online),

(http://delvina-vina.blogspot.com/2011/11/penentuan-

kekentalan-cairan-dengan.html diunduh 27 Mei 2012 pkl. 18.56) Shirley, Ferranti. 2007. “ Penetapan Kekentalan (Viscositas)”, (online), (http://endakfar.blogspot.com/diunduh 27 Mei 16.17)

Lampiran faktor spindle yang sudah tertera pada alat

Viskometer brookfield

Spindle viscometer brookfield