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

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

Gelaskimia

Piknometer

Termostat

Kaca arloji

Spatula

Batang pengaduk

Gelas ukur

Gula

Aquadest

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 nya ialah 2

viskositas = pembacaan x faktor finder

misal :

pada 24°C

viskositas = pembacaan x faktor finder

=3,5x 2

= 7

N

o

Larutan Pembacaa

n

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 (27oC) 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://end-akfar.blogspot.com/diunduh 27 Mei 16.17)

Lampiran

faktor spindle yang sudah tertera pada alat Spindle viscometer brookfield

Viskometer brookfield