VISKOMETRI

TUJUAN

Menentukan angka kental relative suatu zat cair terhadap zat standar dengan metode

pipa kapiler dan matode bola jatuh

Menentukan energy aktivasi suatu zat cair dengan cara viskometri

HASIL DAN PEMBAHASAN

HASIL PERCOBAAN

Piknometer

o Berat piknometer kosong : 11,09 g

o Berat piknometer + air : 20,79 g

o Berat piknometer + aseton : 19,21 g

o Berat piknometer + enatol : 19,31 g

Metode Ostwald (Pipa Kapiler)

Sampel Waktu alir (s)

t₁ t₂ Rerata

Akuades

Aseton

Etanol

55,15 s

38,91 s

85 s

55,38 s

38,75 s

80 s

55,27 s

38,83 s

82,5 s

Metode Hoppler (Bola Jatuh)

Berat bola : 4,8 gram

Volume bola : 2 ml

Larutan Waktu (s)

t₁ t₂ Rerata

Akuades

Aseton

Etanol

13,07 s

6,18 s

13,59 s

14,9 s

6,30 s

13,52 s

13,99 s

6,24 s

13,56 s

PEMBAHASAN

Pada percobaan ini akan ditentukan nilai viskositas suatu larutan. Terdapat dua

metode yang akan digunakan untuk menentukan viskositas ini, yakni metode Ostwald

(metode pipa kapiler) dan metode Hoppler (metode bola jatuh). Larutan yang akan

ditentukan nilai viskositasnya yakni aseton dan etanol. Sementara itu, sebagai larutan

pembanding digunakan akuades pada suhu ruang yakni 28⁰C.

Untuk menentukan besarnya nilai viskositas suatu larutan maka harus terlebih

dahulu diketahui densitas larutan tersebut. Oleh karena itu, sebelumnya perlu

ditentukan terlebih dahulu densitas dari masing-masing larutan sampel yang akan diuji,

yakni aseton dan etanol dengan menggunakan piknometer pada suhu ruang (28⁰C). Saat

menuangkan larutan sampel ke dalam piknometer, larutan dituangkan hingga penuh,

bahkan jika perlu hingga larutan meluber (tumpah) ke luar. Hal ini bertujuan agar saat

piknometer nantinya ditimbang, maka dipastikan piknometer telah terisi penuh oleh

larutan sampel (tidak ada ruang yang tersisa). Selain itu, juga diusahakan agar saat

pengisian larutan atau penutupan piknometer tidak terdapat gelembung udara di dalam

piknometer karena juga mempengaruhi penghitungan berat piknometer. Sebelum

ditimbang tabung (bagian) luar piknometer perlu dibersihkan menggunakan tisu atau

serbet agar kering dan tidak mempengaruhi hasil penimbangan.

Pada hasil percobaan diperoleh densitas aseton pada suhu ruang yakni 0,834 g/

cm³, sedangkan densitas etanol pada suhu ruang yakni 0,844 g/ cm³. Berdasarkan

literature diketahui bahwa densitas aseton pada suhu ruang 28⁰C yakni 0,7824 g/cm³,

sedangkan densitas etanol yakni 0,7809 g/ cm³. Dengan demikian maka hasil densitas

pada hasil percobaan masih belum akurat. Hal ini ditunjukkan dengan perbedaan hasil

yang cukup jauh. Selain itu, jika pada literature menunjukkan bahwa densitas aseton

lebih tinggi dibandingkan etanol, namun pada hasil percobaan justru densitas aseton

yang lebih rendah daripada etanol. Hal ini mungkin dapat dikarenakan piknometer yang

digunakan terkontaminasi oleh larutan lain sehingga mempengaruhi hasilnya, sehingga

akan lebih baik jika digunakan piknometer yang berbeda pada setiap larutan.

Pada penentuan viskositas dengan metode Ostwald (pipa kapiler), di mana

sesuai dengan namanya (pipa kepiler) bahwa metode ini menggunakan menggunakan

viskometer berbentuk pipa kapiler. Prinsip dari metode Ostwald ini yakni larutan sampel

dialirkan melalui pipa kapiler dan dihitung waktu yang dibutuhkan oleh larutan sampel

tersebut untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat

larutan itu sendiri (karena gravitasi), di mana nilai viskositasnya dapat dihitung dengan

membandingkannya dengan akuades (air) yang telah diketahui.

Sebelum digunakan, viskometer harus dalam keadaan bersih dari pengotor-

pengotor lain karena dapat mempengaruhi pengukuran yang akan dilakukan. Setelah

larutan dimasukkan ke pipa kapiler sebelah kiri, maka pada pipa kapiler sebelah kanan

dipasang pipet pump dan disedot larutanya. Tujuan penyedotan ini yakni untuk

memberikan tekanan pada pipa kapiler sebelah kanan sehingga menyebabkan larutan

akan mengalir naik menuju pipa kapiler yang kanan. Setelah pipet pump dilepas, maka

larutan akan mengalir turun yang mana aliran ini disebabkan oleh berat larutan tersebut

(efek gravitasi), sehingga larutan yang memiliki berat larutan lebih tinggi akan

membutuhkan waktu lama untuk menuruni pipa kapiler.

Sementara itu, pada percobaan dengan menggunakan metode kedua yakni

metode Hoppler (metode bola jatuh) maka digunakan media berupa bola untuk

menentukan nilai viskositasnya, di mana menggunakan prinsip hokum stokes. Prinsip

kerja dari metode Hoppler ini yaitu bola digelindingkan pada tempat seperti tabung

yang terbuat dari kaca yang telah diisi larutan sampel. Adanya gaya gravitasi akan

menyebabkan bola tersebut jatuh melalui medium larutan tersebut dengan kecepatan

yang besar sampai pada kecepatan yang maksimum. Kecepatan jatuhnya bola

merupakan fungsi dari harga respirok sampel. Pengukuran yang dilakukan yaitu waktu

yang diperlukan oleh sebuah bola untuk melewati larutan pada jarak atau tinggi

tertentu.

Berdasarkan hasil percobaan diperoleh hasil bahwa pada metode Ostwald waktu

alir untuk larutan aseton yakni 38,91 s dan 38,75 s, sedangkan waktu alir untuk larutan

etanol yakni 85 s dan 80 s. Dengan data tersebut dapat ditentukan nilai viskositas dari

kedua jenis larutan tersebut di mana dengan menggunakan pembanding air yang waktu

alirnya 55,15 s dan 55,38 s. Sehingga, dengan metode Ostwald diperoleh nilai viskositas

dari larutan aseton yakni 0,492 cP, sedangkan nilai viskositas larutan etanol yakni 1,057

cP.

Sementara itu, dengan menggunakan metode Hoppler, waktu alir untuk aseton

yakni 6,18 s dan 6,30 s, sedangkan waktu alir untuk larutan etanol yakni 13,59 s dan

13,52 s. Sama dengan sebelumnya, di mana dengan data tersebut dapat ditentukan nilai

viskositas dari kedua jenis larutan tersebut di mana dengan menggunakan pembanding

air yang waktu alirnya 13,07 s dan 14,9 s. Sehingga, dengan metode Ostwald diperoleh

nilai viskositas dari larutan aseton yakni 0,416 cP, sedangkan nilai viskositas larutan

etanol yakni 0,898 cP.

Berdasarkan data dari dua metode penentuan viskositas, maka dapat

diperhatikan bahwa pada penentuan viskositas aseton menunjukkan hasil 0,492 cP

dengan metode Ostwald dan 0,416 cP dengan metode Hoppler. Apabila hasil tersebut

dibandingkan dengan data literature, di mana viskositas aseton pada suhu 28⁰C yakni

0,300479 cP, maka hasil percobaan tersebut masih belum akurat karena perbedaan hasil

yang cukup jauh. Kalaupun dikaitkan dengan pengaruh suhu, itupun juga masih tidak

sesuai karena kenaikan suhu justru menyebabkan penurunan nilai viskositasnya.

Sementara itu, berdasarkan data dari dua metode penentuan viskositas, maka

dapat diperhatikan bahwa pada penentuan viskositas etanol menunjukkan hasil 1,057

cP dengan metode Ostwald dan 0,898 cP dengan metode Hoppler. Apabila hasil

tersebut dibandingkan dengan data literature, di mana viskositas etanol pada suhu 28⁰C

yakni 0,999584 cP, maka hasil percobaan tersebut masih belum akurat karena

perbedaan hasil yang cukup jauh.

Jika dari kedua data viskositas larutan digabungkan, maka diperoleh hasil bahwa

viskositas etanol lebih besar dibandingkan viskositas aseton. Hal ini menunjukkan bahwa

tingkat kekentalan aseton lebih kecil daripada tingkat kekentalan etanol. Nilai viskositas

tersebut dapat dilihat dari waktu yang diperlukan cairan untuk mengalir, di mana pada

metode Ostwald terlihat bahwa aseton memiliki waktu alir menuruni pipa kapiler lebih

cepat dibandingkan etanol, sedangkan pada metode Hoppler pun bola pada larutan

aseton mengalir lebih cepat dibandingkan etanol. Selain itu, etanol memiliki nilai

viskositas lebih besar dibandingkan aseton karena etanol memiliki ikatan OH pada

strukturnya dan adanya gaya dipol-dipol yang dapat mempertahankan ikatan antar

molekul tetap kuat. Adanya ikatan OH juga menandakan adanya ikatan hydrogen yang

mana ikatan ini akan lebih memperkuat setiap ikatannya.

Sementara itu, untuk penentuan energy aktivasi larutan aseton dan etanol

diperoleh nilai energy aktivasi aseton yakni (2,198 + 2,503 a) kJ/mol, sedangkan energy

aktivasi etanol yakni (0,27 + 2,503 a) kJ/mol. Konstanta a menunjukkan intersept antara

grafik ln ɳ vs 1/T. Hal ini berarti bahwa pada aseton, energi minimum yang dibutuhkan

oleh suatu reaksi kimia agar dapat berlangsung yakni (2,198 + 2,503 a) kJ/mol,

sedangkan pada etanol yakni (0,27 + 2,503 a) kJ/mol.