Rheologi - Copy

7/21/2019 Rheologi - Copy

http://slidepdf.com/reader/full/rheologi-copy 1/41

RHEOLOGIRHEOLOGI

Oleh : SANTI SINALAOleh : SANTI SINALA



RheologiRheologi

Asal kata :Asal kata :

Rheos : Mengalir/AliranRheos : Mengalir/Aliran

Logos : IlmuLogos : Ilmu

Viskositas : Suatu pernyataan tahanan dari suatuViskositas : Suatu pernyataan tahanan dari suatucairan untuk mengalircairan untuk mengalir



)!)! Semi solidSemi solid

#enye&aran dan pelekatan pada kulit#enye&aran dan pelekatan pada kulit

#emindahan dari $adah/tu&e#emindahan dari $adah/tu&e

*emampuan +at padat untuk &ercampur*emampuan +at padat untuk &ercampur

dengan cairan,cairandengan cairan,cairan

#elepasan o&at dari &asisnya#elepasan o&at dari &asisnya



Tipe aliranTipe aliran

Sistem Ne$ tonSistem Ne$ ton

Sistem Non Ne$tonSistem Non Ne$ton



SatuanSatuan -iskositas-iskositas : poise: poise dyne detik cm,) dyne detik cm,)

"ps 4centipoise5 6%6 poise"ps 4centipoise5 6%6 poise

))

det

det

3

cm

dynecmcm

cmdyne

Adv

dr F =

×

×==η



"ontoh soal :"ontoh soal :

.engan -iskometer Ost$ald% didapat.engan -iskometer Ost$ald% didapat-iskositas aseton 6%77 cp pada )86"!-iskositas aseton 6%77 cp pada )86"!

*erapatan aseton 4)86"5 6%9 g/cm7!*erapatan aseton 4)86"5 6%9 g/cm7!

;erapa -iskositas kinematis aseton<;erapa -iskositas kinematis aseton< =ika diketahui -iskositas air 4)86"5 6%>6?=ika diketahui -iskositas air 4)86"5 6%>6?

cp! ;erapa -iskositas aseton relati( terhadapcp! ;erapa -iskositas aseton relati( terhadap

air pada )86"<air pada )86"<



JW!NJW!N

a! Viskositas kinematisa! Viskositas kinematis

==n / pn / p

==0,3130,313cp / 6%9 g/cm7cp / 6%9 g/cm7 ==0,3970,397 poise/ 4g/cm75 6%7>9 centistoke poise/ 4g/cm75 6%7>9 centistoke

;! Viskositas relati( aseton;! Viskositas relati( aseton

==n aseton / n air n aseton / n air ==0,3130,313cp / 6%>6? cpcp / 6%>6? cp

==0,3520,352



"e#ergan#$ngan Tempera#$r dan"e#ergan#$ngan Tempera#$r dan

Teori %is&osi#asTeori %is&osi#as

Viskositas gas meningkat dengan naiknyaViskositas gas meningkat dengan naiknya

temperatur temperatur

Viskositas cairan menurun 'ika temperaturViskositas cairan menurun 'ika temperatur

dinaikkandinaikkan

2luiditas2luiditas ke&alikan dari -iskositaske&alikan dari -iskositas

2luiditas cairan meningkat 'ika temperatur2luiditas cairan meningkat 'ika temperaturdinaikkandinaikkan



R a t e o ( s h e a r

Shearing stress

a5 Aliran Ne$ton &5 Aliran #lastis


Shearing stress

(




Shearing stress

R a t e o

( s h e a r

Shearing stress

c5 Aliran pseudoplastis d5 Aliran dilatan



SISTEM NON NEWTONSISTEM NON NEWTON

Aliran plastisAliran plastis

Aliran #seudoplastisAliran #seudoplastis

Aliran .ilatanAliran .ilatan



11..liran Plas#isliran Plas#is

.ise&ut se&agai.ise&ut se&agai;ingham &odies;ingham &odies

*ur-a plastis tidak*ur-a plastis tidak

mele$ati titik 46%65%mele$ati titik 46%65%tetapi memotongtetapi memotongsum&usum&u shearing shearing

stress stress% dikenal dengan% dikenal denganharga yield (yieldharga yield (yieldvalue)value)!!


Shearing stress

(



@arga stress di&a$ah yield -alue% +at@arga stress di&a$ah yield -alue% +at

&ertindak se&agai &ahan elastis 4seperti +at &ertindak se&agai &ahan elastis 4seperti +at padat padat

*emiringan rheogram dise&ut*emiringan rheogram dise&ut mobilitymobility

(luiditas pada sistem Ne$ton!(luiditas pada sistem Ne$ton!*e&alikannya adalah*e&alikannya adalah viskositas plastisviskositas plastis B B

2 gaya2 gaya

1 rate o( shear 1 rate o( shear

( )

G

f F U

−=

( yield -alue

dalam dyne cm,)



'a(aban 'a(aban

.ik : 2 666 dyne/cm).ik : 2 666 dyne/cm)

( 8)66 dyne / cm)( 8)66 dyne / cm)

1 86 /det1 86 /det

MakaMaka::

B 42,(5 / 1B 42,(5 / 1

= ) = )8000-52008000-5200((dyne/cm) / 86 /detdyne/cm) / 86 /det ==18,6718,67dyne/cm)!detdyne/cm)!det

==18,6718,67 poise poise



22..liran Pse$dopas#isliran Pse$dopas#is

"ontoh :"ontoh : dispersi cairdispersi cairdari tragakan% Nadari tragakan% Naalginat% metilalginat% metil

selulosa% "M" Naselulosa% "M" NaViskositas &erkurangViskositas &erkurangdengan meningkatnyadengan meningkatnya

rate 6( shear 4cairanrate 6( shear 4cairanmen'adi encer5men'adi encer5

Disebut shear Disebut shearthinning systemthinning system

R a t e o ( s h e

a r

Shearing stress



33..liran )ila#anliran )ila#an

Suspensi tertentu 4persentase +at padatSuspensi tertentu 4persentase +at padat

terdispersi tinggi5terdispersi tinggi5 peningkatan daya ham&at peningkatan daya ham&at

untuk mengalir dengan meningkatnyauntuk mengalir dengan meningkatnya rate ofrate of

shear. shear.

Volume meningkat dengan ter'adinyaVolume meningkat dengan ter'adinya shear shear

disebut dilatandisebut dilatan

.ise&ut se&agai.ise&ut se&agai shear thickening system shear thickening system !!



THI"SOTROPITHI"SOTROPI

Menun'ukkan adanya pemecahan strukturMenun'ukkan adanya pemecahan struktur

yang tidak ter&entuk dengan segera 'ika stressyang tidak ter&entuk dengan segera 'ika stress

dihilangkan atau dikurandihilangkan atau dikurangigi

Ter'adi padaTer'adi pada shear thinning system shear thinning system 4plastis%4plastis%

atau pseudoplastis5atau pseudoplastis5



Ma*am+ma*am %is&ome#erMa*am+ma*am %is&ome#er

Visk! *apiler Visk! *apiler

Visk! ;ola 'atuhVisk! ;ola 'atuh

Visk! "up D &o&Visk! "up D &o&

Visk! *erucut dan lempengVisk! *erucut dan lempeng

Sistem Ne$ton

Sistem Ne$ton

dan

Non Ne$ton



,-,- .is&ome#er &apiler.is&ome#er &apiler

.ise&ut se&agai -iskometer ost$ald.ise&ut se&agai -iskometer ost$ald

.asar : @ukum #oiseuille.asar : @ukum #oiseuille

Vl:

#tr ? ∆π=η



*arena*arena ∆∆# tergantung pada kerapatan cairan 4# tergantung pada kerapatan cairan 4ρρ5%5%

maka :maka :

n -iskositas cairann -iskositas cairan

n ) -iskositas air n ) -iskositas air

P t ∆××=η ρ η ××= t

))

)

t

t

ρ

ρ=

η

η



"ontoh soal"ontoh soal

=ika $aktu yang di&utuhkan aseton untuk=ika $aktu yang di&utuhkan aseton untukmengalir antara kedua tanda pada -iskometermengalir antara kedua tanda pada -iskometer

Ost$ald adalah ?8 detik% untuk air adalah 66Ost$ald adalah ?8 detik% untuk air adalah 66

detik 4)86"5!detik 4)86"5! .iketahui kerapatan aseton 6%9 gram cm,7%.iketahui kerapatan aseton 6%9 gram cm,7%

kerapatan air 6%>>9 gram cm,7 dan -iskositaskerapatan air 6%>>9 gram cm,7 dan -iskositas

air 6%>6? cps!air 6%>6? cps! ;erapa -iskositas aseton <;erapa -iskositas aseton <



'a(aban 'a(aban

n / 6%>6? 6%99 E ?8 / 6%>>9 E 66n / 6%>6? 6%99 E ?8 / 6%>>9 E 66

n 6%77 cpn 6%77 cp



/-/- .is&ome#er !ola Ja#$h.is&ome#er !ola Ja#$h

.ise&ut -iskometer @oeppler .ise&ut -iskometer @oeppler

#rinsip :#rinsip :

Suatu &ola gelas/&esi 'atuh ke &a$ah dalamSuatu &ola gelas/&esi 'atuh ke &a$ah dalamsuatu ta&ung gelas yang hampir -ertikal%suatu ta&ung gelas yang hampir -ertikal%

mengandung cairan u'i pada temperaturmengandung cairan u'i pada temperatur

konstan! La'u 'atuhnya &ola dengankonstan! La'u 'atuhnya &ola dengan ρρ dandan φφ

tertentu adalah ke&alikan (ungsi -iskositastertentu adalah ke&alikan (ungsi -iskositas

sampel terse&ut!sampel terse&ut!



;5SS4t ( & −=η

.imana:t : $aktu 4lamanya &ola 'atuh5

S& : 1ra-itasi 'enis dari &ola

S( : 1ra-itasi 'enis dari cairan

; : *onstanta &ola



0-0- .is&ome#er.is&ome#er ‘‘1$p1$p’’ andand ‘‘!ob!ob’’

#rinsip :#rinsip : Sampel diSampel di’’shear shear ’’ dalam ruang antara dindingdalam ruang antara dinding

luar%luar% ‘‘ &o& &o&’’ 4rotor5 dan dinding dalam mangkuk4rotor5 dan dinding dalam mangkuk

44‘‘cupcup’’5!5! Viskometer "ouette% mis : -isk! Mac MichaelViskometer "ouette% mis : -isk! Mac Michael

Mangkuk yang &erputar Mangkuk yang &erputar

Viskometer Searle% mis : -isk! Roto-isco% -isk!Viskometer Searle% mis : -isk! Roto-isco% -isk!Stormer Stormer

Rotor yang &erputar Rotor yang &erputar



.is&ome#er s#ormer.is&ome#er s#ormer

-

$*

-

=η

.imana :

*- : *onstanta alat

F : &erat &e&an

V : rpm

-

$$* B (

-

−=

Bntuk aliran plastis

.imana :

F( : intersep yield-alue dalam gram



Gield -alueGield -alue( ( $* ( =

5R

R

4log767%)

EH6

)E* *

&

c

-(

π=

.imana :

Rc : 'ari,'ari mangkok

R& : 'ari,'ari rotor



2-2- .is&ome#er "er$*$# dan Lempeng.is&ome#er "er$*$# dan Lempeng

"ontoh : -iskometer 2erranti"ontoh : -iskometer 2erranti – – ShirleyShirley

#rinsip :#rinsip :

*erucut dikemudikan motor dengan kecepatan*erucut dikemudikan motor dengan kecepatanyang &eru&ah,u&ah% sampel dishear di antarayang &eru&ah,u&ah% sampel dishear di antara

lempeng yang diam dan kerucut yang &erputar!lempeng yang diam dan kerucut yang &erputar!

!ate of shear !ate of shear : rpm 4dengan dial pemilih5!: rpm 4dengan dial pemilih5!

"hearing stress"hearing stress : puntiran 4di&aca pada skala: puntiran 4di&aca pada skala

penun'uk5! penun'uk5!



Bntuk cairan Ne$tonBntuk cairan Ne$ton

dimana :dimana :

" konstanta alat" konstanta alat

T puntiran 4torue5T puntiran 4torue5

V rpmV rpm

Bntuk cairan plastis :Bntuk cairan plastis :

-

T"=η

-

TT"B ( −

=

( ( TE"( =



Pene#apan %is&osi#as per*obaanPene#apan %is&osi#as per*obaan

Memakai alat modi(ikasi yaitu #I#JTMemakai alat modi(ikasi yaitu #I#JT

VOLBMJVOLBMJ

#ipet -olume di&eri &atas dari &atas gondok#ipet -olume di&eri &atas dari &atas gondok

sampai &atas penghisapansampai &atas penghisapan

.ihisap sampel sampai &atas penghisapan.ihisap sampel sampai &atas penghisapan

Sampel di&iarkan mengalir dan dihitung $aktuSampel di&iarkan mengalir dan dihitung $aktualirnyaalirnya



n -iskositas cairann -iskositas cairan

n ) -iskositas air n ) -iskositas air

))

)

t

t

ρ

ρ

η

η =

))

)t

t nn

ρ

ρ =



=ika diketahui=ika diketahui ρρ gliserin = 1,201 g/ml dan gliserin = 1,201 g/ml dan

gliserin = 2 menigliserin = 2 meni

!! air = 0,989 g/ml dan air = 60 dei"air = 0,989 g/ml dan air = 60 dei"

#$%$ air = 28 &#$%$ air = 28 &



"e&en#alan air 3I III hal- 445"e&en#alan air 3I III hal- 445

s$h$ Π air dlm cp

6 %9>7

6 %7699

)6 %6686

76 6%669

?6 6%H8H6

86 6%8?>7

H6 6%?H

96 6%?6H

6 6%78H8

>6 6%7H8

66 6%)7



Suhu ) " &erada diantara )6 " dan 76 "Suhu ) " &erada diantara )6 " dan 76 "

' 2020 1,00501,0050

'

1010' 2828

' 3030 22 0,80070,8007

0,2038



n air ) " %6686 K 4/6 E 6%)6?75n air ) " %6686 K 4/6 E 6%)6?75

2020" %6686 K 6%H7??" %6686 K 6%H7??

==0,8150,815cpcp

N air ) " 6%669 4)/6 E 6%)6?75 N air ) " 6%669 4)/6 E 6%)6?75

3030" 6%669 6%6?6H" 6%669 6%6?6H ==0,8150,815cpcp



n gliserin 6%?8n gliserin 6%?8



Than& Than& ’’s fo$r 6o$r a##en#ions fo$r 6o$r a##en#ion

SelamatSelamat

belajarbelajar******

Rheologi - Copy

Documents

Transcript of Rheologi - Copy