BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

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..

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 fluide ideal.

Secara Umum, pada setiap aliran, lapisan-lapisan berpindah pada kecepatan yang

berbeda-beda dan viskositas fluida meningkat dari tekanan geser antara lapisan yang secara

pasti melawan setiap gaya yang diberikan. Hubungan antara tekanan geser dan gradiasi

kecepatan dapat diperoleh dengan mempertimbangkan dua lempeng secara dekat dipisahkan

dengan jarak y, dan dipisahkan oleh unsur homogen. Asumsikan bahwa lempeng sangat besar

dengan luas penampang A, dan efek samping dapat diabaikan, dan lempeng yang lebih

rendah tetap, anggap gaya F dapat diterapkan pada lempeng atas. Jika gaya ini menyebabkan

unsur antara lempeng mengalami aliran geser dengan gradien kecepatan u/y, unsur disebut

fluida.

1.2  Tujuan

Tujuan makalah ini dibuat agar mahasiswa dapat mengenal dan mengetahui secara

mendalam tentang tentang alat- alat ukur dan prinsip- prinsip seperti viskosimeter,

calorimeter, dan lainnya.

1

BAB II

PEMBAHASAN

2.1.ViskositasViskositas adalah ukuran resistensi zat cair untuk mengalir. Makin besar resistensi

suatu zat  cair  untuk  mengalir  semakin  besar  pula  viskositasnya.  Rheologi  adalah  ilmu 

yang mempelajari sifat aliran zat cair atau deformasi zat padat. Viskositas mula-mula

diselidiki oleh Newton, yaitu dengan mensimulasikan zat cair dalam bentuk tumpukan kartu

seperti pada gambar berikut :

Zat cair diasumsikan terdiri dari lapisan-lapisan molekul yang sejajar satu sama

lain.Lapisan terbawah tetap diam, sedangkan lapisan di atasnya bergerak dengan

kecepatankonstan,sehingga setiap lapisan akan bergerak dengan kecepatan yang berbanding

langsung denganjaraknya terhadap lapisan terbawah yang tetap. Perbedaan kecepatan dv

antara dua lapisan yangdipisahkan dengan jarak dx adalah dv/dx atau kecepatan geser (rate of

share). Sedangkan gayasatuan luas yang dibutuhkan untuk mengalirkanzat cair tersebut

adalah F/A atau tekanan geser (shearing stress)

Menurut Newton :

F/A     =  dv/dx

F/A     = ηdv/dx

η          =  F/Adv/dx

η          = koefisien viskositas, satuan Poise

Viskositas suatu zat dipengaruhi oleh suhu. Viskositas gas meningkat dengan

bertambah tingginya suhu, sedangkan viskositas zat cair menurun denganmeningginya suhu.

Hubungan antara viskositas dengan suhu tampak pada persamaan Arrhenius :

 A         : konstanta yang tergantung pada berat molekul dan volume molar zat cair

2

Ev        : energi aktivasi

R         : konstanta gas

T          : suhu mutlak

Hampir seluruh sistem dispersi termasuk sediaan-sediaan farmasi yang berbentuk

emulsi,suspense, dan sediaan setengah padat tidak mengikuti hukum Newton. Viskosita

cairan semacamini bervariasi pada setiap kecepatan geser, sehingga untuk mengetahui sifat

alirannya dilakukan pengukuran pada beberapa kecepatan geser. Untuk menentukan

viskositasnya diper-gunakan viscometer rotasi Stormer.           

Berdasarkan sifat alirannya (rheogram), cairan non Newton terbagi dalam dua

kelompok, yaitu :

1. Cairan yang sifat alirannya tidak dipengaruhi waktu.Kelompok ini terbagi atas tiga jenis,

yakni :

a) Aliran plastik

b) Aliran pseudoplastik

c) Aliran dilatan

2. Cairan yang sifat alirannya dipengaruhi oleh waktu.

Kelompok ini terbagi atas tiga jenis, yakni :

a) Tiksotropik

b) Antitiksotropik

c) Rheopeksi

    

2.2. viskostas Ostwald

3

Metode ini ditentukan berdasarkan hukum Poisulle menggunakan alat viskometer

oswaltd. Penetapannya dilakukan dengan jalan mengukur waktu yang diperlukan untuk

mengalirkan cairan dalam pipa kapiler dari a ke b. Sejumlah cairan yang akan diukur

viskositasnya dimasukkan kedalam viskometer yang diletakkan pada thermostat. Cairan

kemudian diisap degan pompa kedalam bola csampai diatas tanda a. Cairan dibiarkan

mengalir kebawah dan waktu yang diperlukan dari a ke b dicatat menggunakan stowatch

(Rosian, 2009).

            Pada metode oswaltd yang diukur adalah waktu yang diperlukan oleh sejumlah

tertentu cairan untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat

cairan itu sendiri. Pada percobaan sejumlah tertentu cairan dipipet kedalam viskometer.

Cairan kemudian dihisap melalui labu ukur dari viskometer sampai permukaan cairan lebih

tinggi dari batas “a”. Cairan dibiarkan turun ketika permukaan cairan turun melewati batas

“b”, stopwatch dimatikan. Jadi waktu yang dibutuhkan cairan untuk melewati jarak antara a

dari b dapat ditentukan. Tekanan P merupakan perbedaan tekanan antaa kedua ujung pipa U

dan besarnya diasumsikan sebanding dengan berat jenis cairan ( Ronana, 2009).

Pada metode ini viskositas ditentukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan bagi

cairan uji untuk lewat antara dua tanda ketika ia mengalir karena gravitasi , melalui suatu

tabung kapiler vertikal. Waktu alir dari cairan yang diuji dibandingkan dengan waktu yang

dibutuhkan bagi suatu cairan yang viskositasnya sudah diketahui ( biasanya air ) untuk lewat

antara dua tanda tersebut. Jika h1 dan h2 masing-masing adalah viskositas dari cairan yang

tidak diketahui dan cairan standar , r1 dan r2 adalah kerapatan dari masing-masing cairan, t1

dan t2 adalah waktu alir dalam detik. Maka viskositas cairan yang tidak diketahui adalah :

1h = ρ1 . t1

2h ρ2 . t2

η1 = ρ1 . t1 . h2

ρ2 . t2

η2 dan ρ2 dapat diketahui dari literatur, ρ1 diperoleh dari pengukuran kerapatan (berat jenis)

dengan metode piknometer, t1 dan t2 masing-masing diketahui dengan cara mengukur waktu

yang diperlukan oleh zat uji maupun air untuk mengalir melalui dua garis tanda pada tabung

kapiler viskometer ostwald.Viscometer Oswald untuk mengukur sampel yang encer atau

4

kurang kental. Berdasarkan persamaan poisseulle, dengan membandingkan wakltu alir cairan

sampel dan cairan pembanding menggunakan alat yang sama. 

 

2.3. Viskositas Bola Jatuh

jika sebuah benda berbentuk bola dijatuhkan ke dalam fluida kental, misalnya

kelereng dijatuhkan ke dalam kolam renang yang airnya cukup dalam, nampak mula-mula

kelereng bergerak dipercepat. Tetapi beberapa saat setelah menempuh jarak cukup jauh,

nampak kelereng bergerak dengan kecepatan konstan (bergerak lurus beraturan). Ini berarti

bahwa di samping gaya berat dan gaya apung zat cair masih ada gaya lain yang bekerja pada

kelereng tersebut.  Yaitu gaya gesekan yang disebabkan oleh kekentalan fluida.Semakin

besar koefisien kekentalan suatu fluida maka semakin besar gaya gesek yang ditimbulkan

oleh fluida.  Viskositas juga dipengaruhi oleh perubahan suhu. Apabila suhu naik maka

viskositas menjadi turun atau sebaliknya.

5

Terdapat hubungan antara lama waktu alir suatu fluida cair dan besar viskositasnya. Hal itu

dirumuskan sebagai berikut:

h1 . t1 = h2 . t2

h1   = viskositas zat cair 1

h2   = viskositas zat cair 2

t1    = waktu alir zat cair 1

t2    = waktu alir zat cair 2

Satuan viskositas fluida dalam sistem cgs adalah dyne det cm-2, yang biasa disebut

dengan istilah poise di mana 1 poise sama dengan 1 dyne det cm-2.

Setiap benda yang bergerak relatif terhadap benda lain selalu mengalami gesekan

(gaya gesek). Sebuah benda yang bergerak di dalam fluida juga mengalami gesekan. Hal ini

disebabkan oleh sifat kekentalan (viskositas) fluida tersebut. Koefisien kekentalan suatu

fluida (cairan) dapat diperoleh dengan menggunakan percobaaan bola jatuh di dalam fluida

tersebut.

Viskositas Gaya gesek yang bekerja pada suatu benda yang bergerak relatif terhadap

suatu fluida akan sebanding dengan kecepatan relatif benda terhadap fluida :

F = – b . v

dimana :

F = gaya gesek yang dialami benda.

b = konstanta gesekan.

v = kecepatan benda. 

6

Khusus untuk benda yang berbentuk bola dan bergerak dalam fluida yang sifat-sifatnya tetap,

gaya gesek tersebut memenuhi hukum Stokes sbb: 

F = -6 ph r v  

dimana :

h= viskositas fluida.

r = radius bola

Hukum Stokes di atas berlaku bila :

1. Fluida tidak berolak (tidak terjadi turbulensi).

2. Luas penampang tabung tempat fluida cukup besar dibanding ukuran bola.

Bila sebuah benda padat berbentuk bola dengan jari-jari r dimasukkan ke dalam zat cair tanpa

kecepatan awal bola tersebut akan begerak ke bawah mula-mula dengan percepatan sehingga

kecepatannya bertambah. Dengan bertambahnya kecepatan maka gaya gesek fluida akan

membesar, sehingga suatu saat bola akan bergerak dengan kecepatan tetap. Kecepatan tetap

ini disebut kecepatan terminal yang terjadi pada saat gaya berat bola sama dengan jumlahan

antara gaya angkat ke atas (Archimedes) dan gaya gesek Stokes seperti tampak pada gambar.

Secara lengkapnya bisa dilihat pada gambar dibawah untuk rumus viskositasnya :

7

2.4.Kalorimeter

Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat

dalam suatu perubahan atau reaksi kimia.Pada kalorimeter terjadi perubahan energi dari

energi listrik menjadi energi kalor sesuai dengan hukum kekekalan energi yang

menyatakan energi tidak dapat diciptakan dan energi tidak dapat dimusnahkan.

Prinsip kerja dari kalorimeter adalah mengalirkan arus listrik pada kumparan kawat

penghantar yang dimasukan ke dalam air suling. Pada waktu bergerak dalam kawat

penghantar (akibat perbedaan potenial) pembawa muatan bertumbukan dengan atom logam

dan kehilangan energi. Akibatnya pembawa muatan bertumbukan dengan kecepatan

konstan yang sebanding dengan kuat medan listriknya. Tumbukan oleh pembawa muatan

akan menyebabkan logam yang dialiri arus listrik memperoleh energi yaitu energi kalor /

panas.

Diketahui bahwa semakin besar nilai tegangan listrik dan arus listrik pada suatu

bahan maka tara panas listrik yang dimiliki oleh bahan itu semakin kecil. Kita dapat

melihat seolah pengukuran dengan menggunakan arus kecil menghasilkan nilai yang kecil.

Hal ini merupakan suatu anggapan yang salah karena dalam pengukuran pertama perubahan

suhu yang digunakan sangatlah kecil berbeda dengan data yang menggunakan arus besar.

Tapi jika perubahan suhu itu sama besarnya maka yang berarus kecil yang mempunyai tara

panas listrik yang besar.

Penemu Kalorimeter (Joseph Black)

Ketika Joseph Black, ahli kimia-fisika dari Skotlandia, menjabat profesor di

Universitas Edinburgurh, kelasnya selalu dipenuhi murid-murid dari seluruh Eropa yang

ingin mendengarkan kuliahnya yang sering disertai demonstrasi percobaan yang menarik.

8

Beberapa percobaan yang Black lakukan ketika mengajar masih sering dilakukan

oleh guru kimia sekolah saat ini, misalnya menambahkan karbon dioksida ke lilin yang

menyala di dalam stoples, dan mengeluarkannya melalui selang ke larutan kalsium.

Black menghabiskan banyak waktunya untuk mengamati perpindahan kalor. Karena

sering berkutat di laboratorium, ia berhasil mendapatkan penemuan yang sangat penting di

tahun 1761, yaitu kalor laten. Kalor laten adalah kalor yang diserap oleh suatu zat, bukan

untuk menaikkan suhu zat tersebut, tetapi digunakan untuk mengubah wujudnya. Kita dapat

mengamati kalor laten dalam kehidupan sehari-hari, misalnya, ketika air (zat cair) yang

dipanaskan berubah menjadi uap air (zat gas).

Black juga membuktikan bahwa setiap benda menyerap kalor yang berbeda untuk

menaikkan suhunya sebanyak satu derajat. Inilah yang sebenarnya kita ukur ketika

menggunakan kalorimeter, alat yang diciptakan oleh Balck. Black jugalah orang yang

dianggap sebagai penemu gas karbon dioksida.

Joseph Black adalah guru dari James Watt, penemu mesin uap yang justru lebih

terkenal daripada Black sendiri. temuan-tenuan black terbukti bermanfaat bagi Watt untuk

semakin meningkatkan kinerja mesin uapnya.

2.5. Kalorimeter Makanan

Kalorimeter makanan adalah alat untuk menentukan nilai kalor zat makanan

karbohidrat, protein, atau lemak.

Alat ini terdiri dari sebuah tabung kaca yang tingginya kurang lebih 19 cm dan garis

menengahnya kurang lebih 7,5 cm. Bagian dasarnya melengkung ke atas membentuk sebuah

penyungkup. Penyungkup ini disumbat dengan sebuah sumbat karet yang berlubang di bagian

tengah. Bagian atas tabung kaca ini ditutup dengan lempeng ebonit yang bundar. Di dalam

tabung kaca itu terdapat sebuah pengaduk, yang tangkainya menembus tutup ebonit, juga

terdapat sebuah pipa spiral dari tembaga. Ujung bawah pipa spiral itu menembus lubang

sumbat karet pada penyungkup dan ujung atasnya menembus tutup ebonit bagian tengah.

Pada tutup ebonit itu masih terdapat lagi sebuah lubang, tempat untuk memasukkan

sebuah termometer ke dalam tabung kaca. Tabung kaca itu diletakkan di atas sebuah keping

asbes dan ditahan oleh 3 buah keping. Keping itu berbentuk bujur sangkar yang sisinya

kurang lebih 9,5 cm. Di bawah keping asbes itu terdapat kabel listrik yang akan dihubungkan

dengan sumber listrik bila digunakan. Di atas keping asbes itu terdapat sebuah cawan

9

aluminium. Di atas cawan itu tergantung sebuah kawat nikelin yang berhubungan dengan

kabel listrik di bawah keping asbes. Kawat nikelin itulah yang akan menyalakan makanan

dalam cawan bila berpijar oleh arus listrik. Dekat cawan terdapat pipa logam untuk

mengalirkan oksigen.

2.6. Kalorimeter bom

Kalorimeter bom adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai

kalori) yang dibebaskan pada pembakaran sempurna (dalam O2 berlebih) suatu senyawa,

bahan makanan, bahan bakar. Sejumlah sampel ditempatkan pada tabung beroksigen yang

tercelup dalam medium penyerap kalor (kalorimeter), dan sampel akan terbakar oleh

api listrik dari kawat logam terpasang dalam tabung.

Reaksi pembakaran yang terjadi di dalam bom, akan menghasilkan kalor dan diserap

oleh air dan bom.Oleh karena tidak ada kalor yang terbuang ke lingkungan, maka :

qreaksi = – (qair+ qbom )

Jumlah kalor yang diserap oleh air dapat dihitung dengan rumus :

qair = m x c x DT

dengan :

m = massa air dalam kalorimeter ( g )

c = kalor jenis air dalam kalorimeter (J / g.oC ) atau ( J / g. K )

DT = perubahan suhu ( oC atau K )

Jumlah kalor yang diserap oleh bom dapat dihitung dengan rumus :

10

qbom = Cbom x DT

dengan :

Cbom = kapasitas kalor bom ( J / oC ) atau ( J / K )

DT = perubahan suhu ( oC atau K )

Reaksi yang berlangsung pada kalorimeter bom berlangsung pada volume tetap ( DV

= nol ). Oleh karena itu, perubahan kalor yang terjadi di dalam sistem = perubahan energi

dalamnya.

DE = q + w dimana   w = - P. DV ( jika DV = nol maka w = nol )

Maka: DE = q

2.7.Kalorimeter sederhana ( Larutan )

Pengukuran kalor reaksi selain kalor reaksi pembakaran dapat dilakukan dengan

menggunakan kalorimeter pada tekanan tetap yaitu dengan kalorimeter sederhana yang

dibuat dari gelas stirofoam.Kalorimeter ini biasanya dipakai untuk mengukur kalor reaksi

yang reaksinya berlangsung dalam fase larutan ( misalnya reaksi netralisasi asam – basa /

netralisasi, pelarutan dan pengendapan ).Pada kalorimeter ini, kalor reaksi = jumlah kalor

yang diserap / dilepaskan larutan sedangkan kalor yang diserap oleh gelas dan lingkungan

diabaikan.

qreaksi = – (qlarutan+ qkalorimeter )

11

qkalorimeter = Ckalorimeter x DT

dengan :

Ckalorimeter = kapasitas kalor kalorimeter ( J / oC ) atau ( J / K )

DT = perubahan suhu ( oC atau K )

Jika harga kapasitas kalor kalorimeter sangat kecil  maka dapat diabaikan sehingga

perubahan kalor dapat dianggap hanya berakibat pada kenaikan suhu larutan dalam

kalorimeter.

qreaksi = – qlarutan

qlarutan = m x c x DT

dengan :

m = massa larutan dalam kalorimeter ( g )

c = kalor jenis larutan dalam kalorimeter (J / g.oC ) atau ( J / g. K )

DT = perubahan suhu ( oC atau K )

Pada kalorimeter ini, reaksi berlangsung pada tekanan tetap (DP = nol ) sehingga

perubahan kalor yang terjadi dalam sistem = perubahan entalpinya.

DH  = qp

Suatu benda yang mempunyai suhu lebih tinggi dari fluida bila dicelupkan kedalam 

fluida, maka benda tersebut akan melepaskan kalor yang akan diserap oleh fluida hingga

tercapai keadaan seimbang (suhu benda = suhu fluida). Fenomena diatas sesuai dengan azas

black yang menyatakan bahwa jumlah kalor yang dilepaskan oleh benda sama dengan

jumlah kalor yang diserap fluida.

Jika diukur panas jenis benda padat berupa logam dengan menggunakan kalorimeter.

mula-mula benda dapat dipanaskan dalam gelas kimia sehingga diasumsikan bahwa

tempratur benda sama dengan tempratur uap . Titik didih air tergantung pada tekanan udara

12

dan kemudian menentukan titik didih air berdasarkan tabel yang ada.

massa jenis benda padat dapat dihitung menggunakan persamaan :

mb . Cb . ( tb-t2 ) = ( ma . Ca + H ) ( t2 – t1 )

Dimana :

mb     = massa benda

Cb     = panas jenis benda

tb     = temperatur benda mula-mula (setelah dipanaskan)

t1     = temperatur air mula-mula

t2     = temperatur kalorimeter saat keadaan seimbang

ma     = massa air

H     = harga air kalorimeter

Adapun untuk menentukan massa air mula-mula (Mam) dan massa air setelah

dipanaskan  (Map) adalah sebagai berikut :

Mam : (Massa kalorimeter + pengaduk + air) – (massa kalorimeter + pengaduk)

Map  : (Massa gelas beker + air) – (massa gelas beker)

Untuk menentukan harga air kalorimeter (H) dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut

H = mb  . Cb (tb – t1) = ma . Cb (t2 - tb)(t2  –  t1)

Keterangan :

mb    = massa benda (kg)

Cb    = panas jenis benda (J/kg.°K)

tb    = suhu setelah dipanaskan (°K)

t2    = suhu saat setimbang (°K)

ma    = masa benda mula-mula (kg)

t1    = suhu mula-mula (°K)

H    = Harga air kalorimeter

c    = 4200 J/kg.k

Didapatkan bahwa kalor merupakan bentuk energi yaitu energi panas. oleh karena itu

pada kalor berlaku hukum setelah energi jika dua buah benda yang suhunya barlainan hukum

kekelan energi jika dua buah benda yang suhunya berlainan disentukan atau dicampur, benda

13

yang bersuhu tinggi akan melepaskan kalor dan benda yang bersuhu rendah akan menyerap

kalor. banyaknya kalor yang dilepas sama dengan banyaknya kalor yang diserap. pernyataan

ini sesuai dengan pernyataan/azas blask yang menyatakan: Q  lepas = Q terima.

Dimana kalor jenis merupakan perbandingan diantara kapasitas panas dengan massa

benda =  c = Q/(M .  ∆t)Dimana c  adalah kalor jenis, Q adalah jumlah kalor, adalah massa

benda dan ∆t adalah perubahan suhu perubahan suhu ini dapat dicari dengan t2 – t1.

Dimana suhu saat setimbang kurang dengan suhu mula – mula, kalor jenis zat disebut

dengan kalorimeter.

Semakin tinggi suatu benda maka semakin rendah massa benda. kapasitas kalor juga

disebut harga air (H) atau di sebut juga harga air kalorimeter. harga air kalorimeter dapat

ditentukan dengan persamaan rumus yang di dapat melalui persamaan azas black yaitu :

Q lepas = Q trima

mb  . Cb (tb – t2) = (ma . Ca  + H) (t2 – t1)

ma  . Ca + H = mb . Cb (tb – t2)

(t2  –  t1)

H = mb  . Cb (tb – t2)  -  ma . Cb

(t2  –  t1)

H = mb  . Cb (tb – t2)  -  ma . Cb  (t2  –  t1)

(t2  –  t1)

2.8. Bentuk Kalorimeter

14

adapun bentuk calorimeter antara lain :

Beker aluminium dan gelas plastik jenis polistirin (busa) dapat digunakan sebagai

kalorimeter sederhana dengan termometer sebagai pengaduk. Keuntungan

menggunakan gelas plastik sebagai kalorimeter adalah murah harganya dan setelah

dipakai dapat dibuang.

Kalorimeter yang biasa digunakan di laboratorium fisika sekolah berbentuk bejana

biasanya silinder dan terbuat dari logam misalnya tembaga atau aluminium dengan

ukuran 75 mm x 50 mm (garis tengah). Bejana ini dilengkapi dengan alat pengaduk

dan diletakkan di dalam bejana yang lebih besar yang disebut mantel/jaket.

Mantel/jaket tersebut berguna untuk mengurangi hilangnya kalor karena konveksi dan

konduksi.

2.9. Pengukuran pH

pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman

atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Ia didefinisikan sebagai kologaritma aktivitas

ion hidrogen (H+) yang terlarut. Koefisien aktivitas ion hidrogen tidak dapat diukur secara

eksperimental, sehingga nilainya didasarkan pada perhitungan teoritis. Skala pH bukanlah

skala absolut. Ia bersifat relatif terhadap sekumpulan larutan standar yang pH-nya ditentukan

berdasarkan persetujuan internasional.[1]

Konsep pH pertama kali diperkenalkan oleh kimiawan Denmark Søren Peder Lauritz

Sørensen pada tahun 1909. Tidaklah diketahui dengan pasti makna singkatan "p" pada "pH".

Beberapa rujukan mengisyaratkan bahwa p berasal dari singkatan untuk powerp[2] (pangkat),

yang lainnya merujuk kata bahasa Jerman Potenz (yang juga berarti pangkat)[3], dan ada pula

yang merujuk pada kata potential. Jens Norby mempublikasikan sebuah karya ilmiah pada

tahun 2000 yang berargumen bahwa p adalah sebuah tetapan yang berarti "logaritma

negatif"[4].

Air murni bersifat netral, dengan pH-nya pada suhu 25 °C ditetapkan sebagai 7,0.

Larutan dengan pH kurang daripada tujuh disebut bersifat asam, dan larutan dengan pH lebih

daripada tujuh dikatakan bersifat basa atau alkali. Pengukuran pH sangatlah penting dalam

bidang yang terkait dengan kehidupan atau industri pengolahan kimia seperti kimia, biologi,

kedokteran, pertanian, ilmu pangan, rekayasa (keteknikan), dan oseanografi. Tentu saja

15

bidang-bidang sains dan teknologi lainnya juga memakai meskipun dalam frekuensi yang

lebih rendah.

pH

pH didefinisikan sebagai minus logaritma dari aktivitas ion hidrogen dalam larutan berpelarut

air.[5] pH merupakan kuantitas tak berdimensi.

dengan aH adalah aktivitas ion hidrogen. Alasan penggunaan definisi ini adalah bahwa aH

dapat diukur secara eksperimental menggunakan elektrode ion selektif yang merespon

terhadap aktivitas ion hidrogen ion. pH umumnya diukur menggunakan elektrode gelas yang

mengukur perbedaan potensial E antara elektrode yang sensitif dengan aktivitas ion hidrogen

dengan elektrode referensi. Perbedaan potensial pada elektrode gelas ini idealnya mengikuti

persamaan Nernst:

dengan E adalah potensial terukur, E0 potensial elektrode standar, R tetapan gas, T temperatur

dalam kelvin, F tetapan Faraday, dan n adalah jumlah elektron yang ditransfer. Potensial

elektrode E berbanding lurus dengan logartima aktivitas ion hidrogen.

Definisi ini pada dasarnya tidak praktis karena aktivitas ion hidrogen merupakan hasil

kali dari konsentrasi dengan koefisien aktivitas. Koefisien aktivitas ion hidrogen tunggal

tidak dapat dihitung secara eksperimen. Untuk mengatasinya, elektrode dikalibrasi dengan

larutan yang aktivitasnya diketahui.

Definisi operasional pH secara resmi didefinisikan oleh Standar Internasional ISO 31-

8 sebagai berikut: Untuk suatu larutan X, pertama-tama ukur gaya elektromotif EX sel

galvani

elektrode referensi | konsentrasi larutan KCl || larutan X | H2 | Pt

16

dan kemudian ukur gaya elektromotif ES sel galvani yang berbeda hanya pada penggantian

larutan X yang pHnya tidak diketahui dengan larutan S yang pH-nya (standar) diketahui

pH(S). pH larutan X oleh karenanya

Perbedaan antara pH larutan X dengan pH larutan standar bergantung hanya pada

perbedaan dua potensial yang terukur. Sehingga, pH didapatkan dari pengukuran potensial

dengan elektrode yang dikalibrasikan terhadap satu atau lebih pH standar. Suatu pH meter

diatur sedemikiannya pembacaan meteran untuk suatu larutan standar adalah sama dengan

nilai pH(S). Nilai pH(S) untuk berbagai larutan standar S diberikan oleh rekomendasi

IUPAC.[7] Larutan standar yang digunakan sering kali merupakan larutan penyangga standar.

Dalam prakteknya, adalah lebih baik untuk menggunakan dua atau lebih larutan

penyangga standar untuk mengijinkan adanya penyimpangan kecil dari hukum Nerst ideal

pada elektrode sebenarnya. Oleh karena variabel temperatur muncul pada persamaan di atas,

pH suatu larutan bergantung juga pada temperaturnya.

Pengukuran nilai pH yang sangat rendah, misalnya pada air tambang yang sangat

asam,[8] memerlukan prosedure khusus. Kalibrasi elektrode pada kasus ini dapat digunakan

menggunakan larutan standar asam sulfat pekat yang nilai pH-nya dihitung menggunakan

parameter Pitzer untuk menghitung koefisien aktivitas.[9]

pH merupakan salah satu contoh fungsi keasaman. Konsentrasi ion hidrogen dapat

diukur dalam larutan non-akuatik, namun perhitungannya akan menggunakan fungsi

keasaman yang berbeda. pH superasam biasanya dihitung menggunakan fungsi keasaman

Hammett, H0.

Umumnya indikator asam-basa sederhana yang digunakan adalah kertas lakmus yang

berubah menjadi merah bila keasamannya tinggi dan biru bila keasamannya rendah

Selain menggunakan kertas lakmus, indikator asam basa dapat diukur dengan pH meter yang

bekerja berdasarkan prinsip elektrolit / konduktivitas suatu larutan.

17

2.10.p[H]

Menurut definisi asli Sørensen [2], p[H] didefinisikan sebagai minus logaritma

konsentrasi ion hidrogen. Definisi ini telah lama ditinggalkan dan diganti dengan definisi pH.

Adalah mungkin untuk mengukur konsentrasi ion hidrogen secara langsung apabila elektrode

yang digunakan dikalibrasi sesuai dengan konsentrasi ion hidrogen. Salah satu caranya adalah

dengan mentitrasi larutan asam kuat yang konsentrasinya diketahui dengan larutan alkali kuat

yang konsentrasinya juga diketahui pada keberadaan konsentrasi elektrolit latar yang relatif

tinggi. Oleh karena konsentrasi asam dan alkali diketahui, adalah mudah untuk menghitung

ion hidrogen sehingga potensial yang terukur dapat dikorelasikan dengan kosentrasi ion.

Kalibrasi ini biasanya dilakukan menggunakan plot Gran.[10] Kalibrasi ini akan menghasilkan

nilai potensial elektrode standar, E0, dan faktor gradien, f, sehingga persamaan Nerstnya

berbentuk

Persamaan ini dapat digunakan untuk menurunkan konsentrasi ion hidrogen dari

pengukuran eksperimental E. Faktor gradien biasanya lebih kecil sedikit dari satu. Untuk

faktor gradien kurang dari 0,95, ini mengindikasikan bahwa elektrode tidak berfungsi dengan

baik. Keberadaan elektrolit latar menjamin bahwa koefisien aktivitas ion hidrogen secara

efektif konstan selama titrasi. Oleh karena ia konstan, maka nilainya dapat ditentukan sebagai

satu dengan menentukan keadaan standarnya sebagai larutan yang mengandung elektrolit

latar. Dengan menggunakan prosedur ini, aktivitas ion akan sama dengan nilai konsentrasi.

Perbedaan antara p[H] dengan pH biasanya cukup kecil. Dinyatakan bahwa[11] pH = p[H] +

0,04. Pada prakteknya terminologi p[H] dan pH sering dicampuradukkan dan menyebabkan

kerancuan.

2.11.pOH

pOH kadang-kadang digunakan sebagai satuan ukuran konsentrasi ion hidroksida OH−. pOH

tidaklah diukur secara independen, namun diturunkan dari pH. Konsentrasi ion hidroksida

dalam air berhubungan dengan konsentrasi ion hidrogen berdasarkan persamaan

[OH−] = KW /[H+]

18

dengan KW adalah tetapan swaionisasi air. Dengan menerapkan kologaritma:

pOH = pKW − pH.

Sehingga, pada suhu kamar pOH ≈ 14 − pH. Namun hubungan ini tidaklah selalu berlaku

pada keadaan khusus lainnya.

19

BAB IIIPENUTUP

3.1.Kesimpulan

Viskositas ada 2 jenis secara umum yaitu viskositas Ostwald dan Viskositas Bola jatuh, dan

masing- masing memiliki peranan masing-masing untuk kasus- kasus tertentu.

Kalorimeter yang digunakan untuk mengukur kalor ada 3 yaitu calorimeter bom, calorimeter

bom, dan calorimeter larutan.

Perbedaan antar pH larutan X dengan pH larutan standard bergantung hanya pada perubahan

dua potensial yang terukur, sehingga, pH didapatkan dari pengukuran potensial dengan

electrode yang dikalibrasikan terhadap satu atau lebih pH standard

3.2. Saran

Penulis berharap agar teori yang ada pada makalah ini dapat dipraktikumkan, sehingga para

pembaca semakin memahaminya.

20

DAFTAR PUSTAKA

Modul Instrumen dan teknik Pengukuran Politeknik Negeri sriwijayaistem

Rais.Abdul.2013.sistem instrumentadsi. Medan : Universits Negeri Medan

http://id.wikipedia.org/wiki/Pengukuran tekanan efek mekanik

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/12031/1/09E02774.pdf

http://www.allmeasurements.com/measurement/pressure-measurements/

well-type-manometer.php

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/instrumentasi-dan pe

ngukuran /manometer/ http://www.ehow.com/how-does_5240680_do-

diaphragm-pressure-gauges-work_.htmlhttp://www.freepatentsonline.com/

4779464.html

Modul instrumentasi dan pengukuran ,teknik kimia polsri 2011

ModulInstrumendanteknikPengukuranPoliteknikNegerisriwijaya

21