BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1 Teori Bahan2.1.1 AquadestAquadest dan air mempunyai perbedaan. Aquadest adalah air hasil distilisasi atau penyulingan sama dengan air murni yang hanya mengandung H2O dan tidak mengandung mineral sehingga membebaskan ginjal dari pekerjaan berat. Sedangkan air adalah pelarut yang universal. Oleh karena itu, air dengan mudah menyerap atau melarutkan berbagai partikel yang ditemuinya dan dengan mudah menjadi tercemar. Dalam siklusnya di dalam tanah, air terus bertemu dan melarutkan berbagai mineral anorganik, logam berat, dan mikroorganisme. Jadi air bukan H2O karena mengandung banyak mineral (Priyanto, 2012).

2.1.2 AsetonAseton adalah senyawa yang cair dalam suhu ruang tidak berwarna, mudah larut dalam air dingin, biasa digunakan untuk komponen komponen antioksidan, herbisida, mempunyai rumus molekul : CH3COCH3 aseton dapat membentuk komponen - komponen encrystalline seperti aseton sodium bisulfate (CH3)2COHSO3Na) dengan alkali bisulfate. Merupakan cairan yang tidak berwarna dengan tekanan uap 24,7 kPa dan besar viskositanya 0,32 Cp, aseton memiliki tekanan kritis sebesar 4701 kPa, suhu kritis 235,5 memiliki titik didih 56,29 dan titik beku -94,6oC (Mayangsari, 2012).Aseton memiliki gugus karbonil yang mempunyai ikatan rangkap dua karbon-oksigen terdiri atas satu ikatan dan satu ikatan . Umumnya atom hidrogen yang terikat pada atom karbon sangat stabil dan sangat sukar diputuskan. Namun lain halnya dengan atom hidrogen yang berada pada karbon (C) di samping gugus karbonil yang disebut atom hidrogen alfa (). Sebagai akibat penarikan elektron oleh gugus karbonil, kerapatan elektron pada atom karbon semakin berkurang, maka ikatan karbon dan hidrogen semakin melemah, sehingga hidrogen menjadi bersifat asam dan dapat mengakibatkan terjadinya substitusi . Substitusi melibatkan penggantian atom H pada atom karbon dengan elektrofilik ( Uny, 2015).

Dibawah ini Tabel 2.1 Sifat Fisika dan Sifat Kimia Aseton sebagai berikut :

Tabel 2.1 Sifat Fisika dan Sifat Kimia AsetonSifat FisikaSifat Kimia

Tekanan = 24 kPaPanas

Berat molekul = 58.08 g/moleMudah larut dalam air dingin dan

Titik didih= 56.2C (133.2F)Tidak bewarna

Titik lebur= -95.35 (-139.6F)Cair dalam suhu ruang

Densitas= 0.79 g/mlAroma seperti mint

(Sasol, 2007)

2.1.3 Sirup MarkisaSirup merupakan minuman identik dengan rasa manis. Dalam proses pembuatan, produsen seringkali menggunakan pemanis buatan untuk menggantikan gula alami untuk menurunkan biaya produksi. Beberapa pemanis buatan dapat menyebabkan kanker adalah sakarin dan siklamat.Sakarin dan siklamat merupakan pemanis buatan yang sering digunakan. Sirup adalah cairan berkadar gula tinggi. Untuk rasa dan flavor, sirup dilarutkan dengan sari buah, atau larutan gula ditambah dengan buah. Sirup markisa dapat disimpan lama tanpa penambahan bahan dan tanpa sterilisasi karena tingginya kadar gula (67,5%) dan rendahnya pH (di bawah 4,0), Sirup mengandung energi sebesar 213 kilokalori, protein 0 gram, karbohidrat 55 gram, lemak 0 gram, kalsium 0 miligram, fosfor 0 miligram, dan zat besi 0 miligram. Selain itu di dalam Sirup juga terkandung vitamin A sebanyak 0 IU, vitamin B1 0 miligram dan vitamin C 0 miligram. Hasil tersebut didapat dari melakukan penelitian terhadap 100 gram Sirup, dengan jumlah yang dapat dimakan sebanyak 100 % (Simatupang, 2009).

2.2 FluidaFluida adalah zat yang berubah bentuk secara kontinu (terus menerus) bila terkenategangan geser, berapapun kecilnya tegangan geser itu. Gaya geser adalah komponengaya yang menyinggung permukaan, dan gaya ini yang dibagi oleh luas permukaantersebut adalah tegangan geser rata-rata permukaan tersebut.Dalam ilmu mekanika fluida, tegangan geser pada aliran laminar dua dimensi arahx ditunjukkan pada persamaan 2.1 hukum newton viskositas dibawah ini. (Poerboyo, 2013)Dimana: : tegangan geser: viskositas dinamikv: kecepatan pada jarak y dari dinding : perubahan kecepatan dibagi dengan jarak sepanjang mana perubahan itu terjadiGambar 2.1 menunjukkan fenomena aliran fluida yang terdeformasipada dinding akibat viskositas fluida yang mengakibatkan tegangan geser sehinggaterjadinya variasi kecepatan pada fluida.

Gambar 2.1 Variasi Kecepatan dari Dinding dan Tegangan geser Pada Aliran Paralel(Poerboyo, 2013)

2.3 DensitasDensitas didefenisikan sebagai massa persatuan volume. Bahan yang homogen seperti es atau besi, memiliki densitas yang sama pada setiap bagiannya. Jika sebuah bahan yang materialnya homogen bermassa m memiliki volume V, densitas adalah (Sears dan Zemansky, 2002)Densitas suatu bahan, tidak sama pada sitiap bagiannya. Contohnya adalah atmosfer bumi dan lautan. Untuk bahan bahan ini, memperlihatkan densitas rata rata. Secara umum densitas bahan tergantung pada faktor lingkungan seperti suhu dan tekanan.Satuan SI untuk densitas adalah kilogram per meter kubik (1 kg/m3). Dalam satuan cgs adalah gram per centimeter kubik (1 gr/cm3).Gravitasi Spesifik (specific gravity) sebuah bahan adalah perbandingan densitasnya dengan densitas air pada suhu 4,0 C, 1000kg/m3. Sebagai contoh gravitasi spesifik aluminium adalah 2,7. Gravitasi spesifik dapat disebut juga sebagai densitas relatif (Sears dan Zemansky, 2002).Adapun jenis cairan dibedakan menjadi dua tipe, yaitu :1. Cairan NewtonianCairan Newtonian adalah cairan yang viskositasnya tidak berubah dengan berubahnya gaya irisan, ini adalah aliran kental (viscous) sejati. Contohnya adalah air, minyak, sirup, gelatin, dan sebagainya. Cairan Newtonian ada 2 jenis, yang viskositasnya tinggi disebut viscous dan yang viskositasnya rendah disebut mobile.2. Cairan Non - NewtonianCairan Non Newtonian merupakan cairan yang viskositasnya berubah dengan adanya perubahan gaya irisan dan dipengaruhi kecepatan tidak linear. 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.(Robitoh, dkk., 2013)

2.4 Viskositas2.4.1 Pengertian ViskositasViskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliran fluida yang merupakan gesekan antara molekul molekul cairan satu dengan yang lain. Jadi, semakin kental cairan semakin tinggi juga viskositas cairan tersebut. Namun, juga dapat diartikan sebagai indeks hambatan alir cairan. Beberapa zat cair dan gas mempunyai sifat daya tahan terhadap aliran ini, dinyatakan dengan koefisien viskositas.Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliaran fluida yang merupakan gesekan antara molekul molekul cairan satu dengan yang lain. Suatu jenis cairan yang mudah mengalir, dapat dikatakan memiliki viskositas yang rendah, dan sebaliknya bahan-bahan yang sulit mengalir dikatakan memiliki viskositas yang tinggi.Viskositas suatu fluida adalah sifat yang menunjukkan besar dan kecilnya tahan dalam fluida terhadap gesekan. Fluida yang mempunyai viskositas rendah, misalnya air mempunyai tahanan dalam terhadap gesekan yang lebih kecil dibandingkan dengan fluida yang mempunyai viskositas yang lebih besar. Gejala ini dapat dianalisis dengan mengintrodusir suatu besaran yang disebut kekentalan atau viskositas (viscosity). Oleh karena itu, viskositas berkaitan dengan gerak relatif antar bagian-bagian fluida, maka besaran ini dapat dipandang sebagai ukuran tingkat kesulitan aliran fluida tersebut. Makin besar kekentalan suatu fluida makin sulit fluida itu mengalir.Adanya zat terlarut makromolekul akan menaikkan viskositas larutan. Bahkan pada konsentrasi rendahpun, efeknya besar karena molekul besar mempengaruhi aliran fluida pada jarak yang jauh.Viskositas suatu cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan alir cairan. Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas.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 gayagaya 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.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 ) adalah rasio viskositas fluida untuk densitasnya. 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 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 (Robitoh, dkk., 2013).

2.4.2 Metode ViskositasMetode viskositas dibagi 3, yaitu : a. Viskositas OstwaldCara penggunaannya : Jika air dipakai sebagai pembanding, mula-mula air dimasukkan melalui tabung A kemudian dihisap agar masuk ke tabung B tepat sampai batas a kemudian dilepaskan dan siapkan stopwatch sebagai pengukur waktu.

Gambar 2.1 Viskometer Ostwald(Butar Butar, 2011)Misalkan waktu yang diperlukan air untuk bergerak dari permukaan a sampai b sama dengan t1, setelah itu percobaan diganti dengan zat cair lain dengan cara yang sama. Misalkan diperlukan t2 dengan menggunakan rumus Poiseuille karena V, L dan R sama maka didapat persamaan (Butar Butar, 2011)Dengan : = Massa jenis air = Massa jenis zat cair = Nilai viskositas air = Nilai viskositas zat cair yang dicarit1 = Waktu yang diperlukan air t2= Waktu yang diperlukan zat cair Pada Ostwald yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah cairan tertentu untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri, jadi waktu yang dibutuhkan oleh cairan untuk melalui batas a dan b dapat diukur menggunakan stopwatch.b. Viskositas Lehman`Nilai viskositas Lehman didasarkan pada waktu kecepatan alir cairan yang akan diuji atau dihitung nilai viscositasnya berbanding terbalik dengan waktu kecepatan alir cairan pembanding, dimana cairan pembanding yang digunakan adalah air. Persamaannya adalah sebagai berikut : (Butar Butar, 2011)Dengan : = Nilai Viskositas Tcairan = Suhu cairan Tair= Suhu airc. Metode Bola JatuhTerhadap sebuah benda yang bergerak jatuh didalam fluida bekerja tiga macam gaya, yaitu : 1. Gaya gravitasi atau gaya berat (W). gaya inilah yang menyebabkan benda bergerak ke bawah dengan suatu percepatan. 2. Gaya apung (buoyant force) atau gaya Archimedes (B). arah gaya ini keatas dan besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda itu. 3. Gaya gesek (Frictional force) Fg, arahnya keatas dan besarnya seperti yang dinyatakan oleh persamaan : Fg=kV (Butar Butar, 2011)Dengan: Fg = Gaya gesekk = KonstantaV = Kecepatan benda (m/s2)Benda yang jatuh mempunyai kecepatan yang makin lama makin besar, tetapidalam medium ada gaya gesek yang makin besar bila kecepatan benda jatuh makinbesar. Benda yang bentuknya tidak beraturan dan rumit serta besar akan menghasilkanharga k yang besar.Fluida yang viscositasnya besar akan menghasilkan harga k yang besarpula.untuk benda yang berbentuk bola dengan jari-jari R dan fluida dengan viscositasbesarnya k dapat dinyatakan sebagai berikut :Fg= 6R (Butar Butar, 2011)Hubungan ini diberikan oleh Stokesdan berlaku untuk aliran fluida yang laminer. Jika kedua rumus digabungkan, maka akan diperoleh gaya gesek:Fg = 6RV (Butar Butar, 2011)Alat ini terdiri dari sebuah tabung yang di bagian dinding luarnya diselubungi dengan air agar suhu di dalamnya konstan. Digunakan untuk menentukan Viscositas cairan yang kental tetapi yang tembus cahaya agar dapat mengamati jatuhnya bola besi sampai ke dasar tabung.. menurut hukum Stokes: (Butar Butar, 2011)

Dimana: = Koefisien Viscositas (centiPoise)R = Jari-jari bola (cm) = Massa jenis bola peluru1 = Massa jenis zat cairV = Kecepatan (m/detik)g = Kecepatan gravitasi (m/s2)(Butar Butar, 2011)

2.4.3 Faktor Faktor yang mempengaruhi ViskositasFaktor faktor yang mempengaruhi viskositas adalah sebagai berikut : a. TekananViskositas cairan naik seiring dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas gas tidak dipengaruhi oleh tekanan.b. TemperaturViskositas akan turun seiring dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas gas naik seiring dengan naiknya suhu. Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh energi. Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antarmolekul melemah. Dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur.c. Kehadiran zat lainPenambahan 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 molekulViskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju aliran alkohol cepat, larutan minyak laju alirannya lambat dan kekentalannya tinggi serta laju aliran lambat sehingga viskositas juga tinggi.e. Kekuatan antar molekulViskositas air naik dengan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan gugus OH pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama.(Kusuma, dkk., 2013)