Kohesi Dan Adhesi

Kohesi dan Adhesi merupakan bentuk gaya tarik menarik antar partikel. Ikatan antar partikel zat tidak hanya terjadi pada zat yang sama. Tetapi dapat juga terjadi pada dua zat yang berbeda. Ikatan yang terjadi merupakan gaya tarik-menarik antar partikel. Gaya tarik antar partikel dibedakan menjadi dua, yaitu gaya kohesi dan gaya adhesi.

Konsep kohesi dan adhesi

Pengertian Gaya Kohesi Dan Adhesi

Gaya Kohesi

Gaya kohesi adalah gaya tarikmenarik dua partikel atau lebih dari partikel yang sejenis. Mengakibatkan sebuah zat tidak dapat menempel pada zat yang lain. Contoh: Air tidak dapat menempel pada daun talas.

Contoh gaya kohesi, air tidak menempel pada daun talas

Setiap zat memiliki partikel-partikel yang senantiasa tarik-menarik. Akibat tarik-menarik itu terjadilah kohesi. Kohesi adalah gaya tarik-menarik antara partikel-partikel yang sejenis. Contohnya pada sebuah gelas terjadi tarik menarik antara partikel-partikel gelas, pada air terjadi tarik menarik antara partikel-partikel air, dan pada raksa terjadi tarik-menarik antara partikel-partikel raksa.

Gaya Adhesi

Gaya adhesi adalah gaya tarik-menarik dua partikel atau lebih dari partikel yang tidak sejenis. Mengakibatkan sebuah zat dapat menempel pada zat yang lain (tetapi bukan gaya magnet atau gaya tarik grafitasi bumi). Contoh: Cat dapat menempel pada tembok, kapur dapat menempel pada papan tulis.

Contoh gaya adhesi, cat yang menempel pada kayu

Ketika air dimasukkan ke dalam gelas, terjadilah tarik menarik antara partikel-partikel air dengan partikel-partikel gelas, sehingga terjadi adhesi. Adhesi adalah gaya tarikmenarik di antara partikel-partikel yang tidak sejenis. Contohnya pada gelas yang diisi air, terjadi gaya tarikmenarik antara partikel-partikel gelas dengan partikel-partikel raksa, pada gelas yang diisi raksa terjadi gaya tarikmenarik antara partikel-partikel gelas dengan partikel-partikel air, pada papan tulis dengan kapur terjadi gaya tarik menarik antara partikel-partikel papan tulis dengan partikel kapur, dan pada kertas dengan pensil terjadi gaya tarik-menarik antara partikel-partikel kertas dengan partikel-partikel pensil.

Percobaan Kohesi Dan Adhesi

Alat dan bahan percobaan kohesi dan adhesi

Dua buah tabung reaksi.

Minyak goreng.

Langkah kerja percobaan kohesi dan adhesi

Siapkan dua buah tabung reaksi A dan tabung reaksi B.

Tabung reaksi A olesilah dengan minyak goreng, Tabung reaksi B tidak diolesi minyak goreng.

Tuanglah air pada kedua tabung reaksi tersebut.

Amati permukaan air pada tabung reaksi A dan tabung reaksi B. Samakah kelengkungan permukaannya? Mengapa demikian?

Hasil percobaan kohesi dan adhesi

Hasil Percobaan Kohesi Dan Adhesi

Ternyata permukaan air pada kedua tabung reaksi tersebut tidak sama. Tabung reaksi A yang diolesi minyak goreng ternyata kelengkungan permukaan airnya berbentuk cembung (meniskus cembung).

Sedangkan tabung reaksi B kelengkungan permukaan airnya berbentuk cekung (meniskus cekung). Apa yang dapat kita jelaskan dari peristiwa itu?

Pada tabung reaksi A terjadi peristiwa kohesi air lebih besar daripada adhesi air dengan permukaan tabung reaksi yang diolesi minyak goreng. Pada tabung reaksi B kohesi air lebih kecil dari pada adhesi air dengan permukaan tabung reaksi. Permukaan zat cair yang bersentuhan dengan dinding tabung membentuk sudut disebut sudut kontak. Sudut kontak meniskus cembung mempunyai nilai lebih besar dari 900 , sedangkan meniskus cekung memiliki sudut kontak lebih kecil dari 900.

Meniskus Cekung dan Meniskus Cembung

Gaya adhesi dan kohesi dapat menyebabkan beberapa bentuk permukaan zat cair berbeda-beda. Ada yang berbentuk cembung dan ada yang berbentuk cekung, yang disebut dengan miniskus. Miniskus cembung terjadi apabila zat cair tidak membasahi dinding. Sedangkan miniskus cekung terjadi apabila zat cair dapat membasahi dinding.

Bentuk permukaan air pada tabung reaksi terlihat cekung, peristiwa ini dinamakan meniskus cekung. Meniskus cekung terjadi karena gaya tarikmenarik antarpartikel air dan kaca (adhesi) lebih besar daripada gaya tarik-menarik antarpartikel air (kohesi). Hal ini menyebabkan air membasahi dinding kaca.

Bentuk permukaan raksa pada tabung reaksi terlihat cembung, peristiwa ini dinamakan meniskus cembung. Meniskus cembung terjadi karena gaya tarik-menarik antarpartikel air dan kaca (adhesi) lebih kecil daripada gaya tarik-menarik antarpartikel air (kohesi). Hal ini menyebabkan raksa tidak membasahi dinding kaca. Pernahkah kita memerhatikan air pada daun talas? Air tidak dapat membasahi daun talas karena tetesan air di daun talas selalu membentuk bola-bola kecil. Atau dapat dikatakan gaya kohesi molekul-molekul air lebih besar dari gaya adhesi molekul air dengan molekul daun talas.

Selain mengakibatkan bentuk permukaan zat (miniskus) cair berbeda-beda. Adanya gejala kapilaritas dan tegangan permukaan merupakan akibat gaya kohesi dan adhesi.

V.           VISKOSITAS DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

1.     Teori Dasar Viskositas merupakan suatu sifat fluida yang mendasari diberikannya tahanan terhadap tegangan geser oleh fluida tersebut. Viskositas sering diartikan sebagai kekentalan. Viskositas sebenarnya disebabkan oleh kohesi dan pertukaran momentum molekuler di antara lapisan-lapisan fluida dan pada waktu berlangsungnya aliran, efek ini terlihat sebagai tegangan tangensial atau tegangan geser di antara lapisan yang bergerak. Akibat adanya gradien kecepatan, akan menyebabkan lapisan fluida yang lebih dekat pada plat yang bergerak, dan akan diperoleh kecepatan yang lebih besar dari lapisan yang lebih jauh. Cairan yang mempunyai viskositas lebih tinggi akan lebih lambat mengalir didalam pipa dibandingkan cairan yang viskositasnya lebih rendah. Sebuah benda yang bergerak dalam fluida yang punya viskositas lebih tinggi mengalami gaya gesek viskositas yang lebih besar daripada jika benda tersebut bergerak didalam fluida yang viskositasnya lebih rendah. Tujuan mempelajari viskositas ini adalah memahami bahwa benda yang bergerak di dalam fluida akan mendapatkan gesekan yang disebabkan oleh kekentalan fluida tersebut. Selain itu, dapat menentukan koefisien kekentalan dari fluida. Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas antara lain adalah koefisien kekentalan zat cair itu sendiri, massa jenis dari fluida tersebut, bentuk atau besar dari partikel fluida tersebut, karena cairan yang partikelnya besar dan berbentuk tak teratur lebih tinggi dari pada yang partikelnya kecil dan bentuknya teratur. Selain itu juga suhu, semakin tinggi suhu cairan semakin kecil viskositasnya, semakin rendah suhunya maka semakin besar viskositasnya.

2.     Aplikasi Teori Aplikasi dari viskositas adalah pelumas mesin. Pelumas mesin ini biasanya kita kenal dengan nama oli. Oli merupakan bahan penting bagi kendaraan bermotor. Oli yang dibutuhkan tiap-tiap tipe mesin kendaraan berbeda-beda karena setiap tipe mesin kendaraan membutuhkan kekentalan yang berbeda-beda. Kekentalan ini adalah bagian yang sangat penting sekali karena berkaitan dengan ketebalan oli atau seberapa besar resistensinya untuk mengalir. Sehingga sebelum menggunakan oli merek tertentu harus diperhatikan terlebih dahulu koefisien kekentalan oli sesuai atau tidak dengan tipe mesin. Memilih dan menggunakan oli yang baik dan benar untuk kendaraan bermotor merupakan langkah tepat untuk merawat mesin dan peralatan kendaraan agar tidak cepat rusak dan mencegah pemborosan. Masyarakat umum beranggapan bahwa fungsi utama oli hanyalah sebagai pelumas mesin. Padahal oli memiliki fungsi lain, yakni sebagai pendingin, pelindung karat, pembersih dan penutup celah pada dinding mesin. Sebagai pelumas mesin oli akan membuat gesekan antar komponen didalam mesin bergerak lebih halus dengan cara masuk kedalam celah-celah mesin, sehingga memudahkan mesin untuk mencapai suhu kerja yang ideal. Viskositas dari oli sangat diperhitungkan untuk meminimalisir gaya gesek yang ditimbulkan oleh mesin yang bergerak dan terkontak satu terhadap yang lain sehingga mencegah terjadinya keausan. Pada permesinan bagian yang paling sering bergesekan adalah piston, ada banyak bagian lain namun gesekannya tak sebesar yang dialami piston. Disinilah kegunaan oli. Oli memisahkan kedua permukaan yang berhubungan sehingga gesekan pada piston diperkecil. Selain itu, oli juga bertindak sebagai fluida yang memindahkan panas ruang bakar yang mencapai 1000-1600 derajat celcius ke bagian lain mesin yang lebih dingin, sehingga

mesin tidak over heat (sebagai pendingin). Pembersih mesin dari sisa pembakaran dan deposit senyawa karbon yang masuk dalam ruang bakar supaya tidak muncul endapan lumpur. Teknologi mesin yang terus berkembang menuntut kerja pelumas semakin lengkap, seperti penambahan anti karat dan anti foam.  Semakin kental oli, maka lapisan yang ditimbulkan menjadi lebih kental. Lapisan halus pada oli kental memberi kemampuan ekstra menyapu atau membersihkan permukaan logam yang terlumasi. Sebaliknya oli yang terlalu tebal akan memberi resitensi berlebih mengalirkan oli pada temperatur rendah sehingga mengganggu jalannya pelumasan ke komponen yang dibutuhkan. Untuk itu, oli harus memiliki kekentalan lebih tepat pada temperatur tertinggi atau temperatur terendah ketika mesin dioperasikan karena nilai viskositas masing-masing oli akan berkurang jika suhu cairan dinaikkan. Suhu semakin tinggi diikuti makin rendahnya viskositas oli atau sebaliknya.

Beberapa kriteria yang penting yang harus dipenuhi oleh oli antara lain :

1.         Viskositas harus cukup kental untuk menahan agar bagian peralatan yang bergerak relatif terpisah, tetapi juga harus mencegah kebocoran dari segel.

2.         Fluida harus cukup pada saat awal yaitu pada saat peralatan masih dingin.

3.         Dapat membentuk film yang cukup kuat untuk pelumasan perbatasan.

4.         Tahan terhadap oksidasi suhu tinggi.

5.         Mengandung deterjen dan dispersan cukup untuk menyerap endapan atau lumpur yanga terbentuk.

6.         Tidak membentuk emulsi dengan air yang masuk dari segel yang bocor.

Dengan tingkat kekentalan yang disesuaikan dengan kapasitas volume maupun kebutuhan mesin. Maka semakin kental oli, tingkat kebocoran akan semakin kecil, namun disisi lain mengakibatkan bertambahnya beban kerja bagi pompa oli. Oleh sebab itu, peruntukkan bagi mesin kendaraan Baru (dan/atau relatif baru berumur dibawah 3 tahun) direkomendasikan untuk menggunakan oli dengan tingkat kekentalan minimum SAE10W. Sebab seluruh komponen mesin baru (dengan teknologi terakhir) memiliki lubang atau celah dinding yang sangat kecil, sehingga akan sulit dimasuki oleh oli yang memiliki kekentalan tinggi.

Selain itu kandungan aditif dalam oli, akan membuat lapisan film pada dinding silinder guna melindungi mesin pada saat start. Sekaligus mencegah timbulnya karat, sekalipun kendaraan tidak dipergunakan dalam waktu yang lama. Disamping itu pula kandungan aditif deterjen dalam pelumas berfungsi sebagai pelarut kotoran hasil sisa pembakaran agar terbuang saat pergantian oli. Oli jenis mesin diesel ini memerlukan tambahan aditif dispersant dan detergent untuk menjaga oli tetap bersih karena menghasilkan kontaminasi jelaga sisa pembakaran yang tinggi. Sedangkan bila oli yang digunakan sudah tipe sintetik maka tidak perlu lagi diberikan bahan aditif lain karena justru akan mengurangi kireja mesin bahkan merusaknya. Tingkat kekentalan oli disebut Viscosity Grade, yaitu ukuran kekentalan dan kemampuan oli untuk mengalir pada temperatur tertentu menjadi prioritas terpenting dalam

memilih oli. Kode pengenal oli adalah berupa huruf SAE yang merupakan singkatan dari Society of Automotive Engineers.

Selanjutnya angka yang mengikuti dibelakangnya, menunjukkan tingkat kekentalan oli tersebut. Misalnya oli yang bertuliskan SAE 15W-50, berarti oli tersebut memiliki tingkat kekentalan SAE 10 untuk kondisi suhu dingin dan SAE 50 pada kondisi suhu panas. Semakin besar angka yang mengikuti kode oli menandakan semakin kentalnya oli tersebut. Sedangkan huruf W yang terdapat dibelakang angka awal, merupakan singkatan dari Winter. Dengan kondisi seperti ini, oli akan memberikan perlindungan optimal saat mesin start pada kondisi ekstrim sekalipun. Sementara itu dalam kondisi panas normal, idealnya oli akan bekerja pada kisaran angka kekentalan 40-50 menurut standar SAE.

Dalam penggunaan sehari-hari, viskositas dikenal sebagai ukuran ketahanan oli untuk mengalir dalam mesin kendaraan. Zat cair dan gas memiliki viskositas, hanya saja zat cair lebih kental (viscous) daripada gas. Viskositas oli didefinisikan dengan nomor SAE’S (Society of Automotive Engineer’s). Contoh pada sebuah pelumas tertulis :

API SERVICE SJ

SAE 20W – 50