Laporan Praktikum Tegangan Permukaan

Laporan Praktikum Tegangan Permukaan berikut ini merupakan laporan yang admin susun dari berbagai sumber dan referensi, semoga laporan ini dapat membantu pembaca semuanya.

BAB I PENDAHULUAN

Tujuan :

Tujuan Praktikum
  • Untuk mengetahui tegangan permukaan yang terjadi pada zat cair atau larutan.
  • Untuk membiasakan diri menggunakan konsep dan pengukuran yang terjadi pada tegangan permukaan.

Latar Belakang

Tegangan permukaan adalah sebuah kejadian menarik yang ada pada zat cair dalam keadaan statis atau diam. Pada tegangan ini diwujudkan sebagai gaya persatuan panjang, yang terjadi secara tegak lurus di permukaan zat cair. Uniknya di dalam zat cair tersebut, terjadi gaya tarik menarik antar molekul dengan yang lainnya. Kondisi ini disebut sebagai tegangan permukaan.

Ada berbagai metode yang dapat digunakan untuk menentukan tegangan permukaan. Salah satunya adalah metode kenaikan kapiler. Sayangnya metode kenaikan kapiler ini hanya digunakan untuk menentukan tegangan yang terjadi pada zat cair saja. 

Sehingga metode kenaikan kapiler tidak bisa digunakan untuk menentukan tegangan pada permukaan dua cairan yang masih terpisah. Ketika zat cair diisi dengan pipa kapiler, maka zat akan masuk ke dalam kapiler sampai efek gravitasi ke bawah karena berat zat cair mengimbangi gesekan ke atas.

Secara umum tegangan yang terjadi pada permukaan suatu zat cair, akan dipengaruhi oleh beberapa hal penting seperti pelarut serta suhu. Adanya zat terlarut dalam zat cair, akan mempengaruhi besaran tegangan permukaan. Khususnya pada zat molekul yang ada berupa lapisan non molekuler yang disebut molekul surfaktan pada permukaan zat cair. 

BAB II KAJIAN PUSTAKA

A. Tegangan Permukaan

Tegangan antarmuka merupakan sebuah gaya per satuan panjang pada permukaan zat cair, yang masih terpisah satu sama lainnya. Salah satunya terjadi pada tegangan muka dengan menggunakan satuan dyne/cm. 

Perlu diketahui bahwa tegangan antarmuka memiliki ukuran lebih kecil, bila dibandingkan dengan tegangan muka. Hal ini karena bentuk gaya adhesi pada antarmuka lebih besar. Sehingga meskipun kedua zat cair tersebut dicampur, maka tidak akan pernah terjadi tegangan di dalamnya.

Tegangan permukaan merupakan sebuah sifat pertukaran pada zat cair yang memiliki tekstur lentur atau kenyal. Kondisi tersebut terjadi karena adanya pengaruh dari tegangan. Penyebab pengaruh tegangan ini adalah terjadinya gaya tarik menarik pada molekul yang ada di permukaan zat cair. (Indarniati, 2008).

Pada gaya tarik bisa dikatakan bekerja dalam permukaan garis yang memanjang. Kekuatan gaya per satuan panjang molekul di sepanjang garis di permukaan disebut tegangan permukaan dan diwakili oleh huruf Yunani (sigma). Dalam cairan tertentu, terdapat tegangan permukaan yang bergantung pada suhu dan fluida lain. (Munson, 2004).

Pada tegangan antarmuka yang memiliki dua cairan berbeda polaritas, memiliki kekuatan tarik menarik antar molekul satu dengan lainnya. Sehingga dapat dikatakan bahwa tegangan ini wajib diperhatikan dibanding dengan tegangan permukaan. Kondisi ini hanya berlaku ketika membahas tentang sistem emulsi. 

Molekul surfaktan memiliki kemampuan untuk menurunkan tegangan yang terjadi pada permukaan dan antarmuka. Hal ini disebabkan karena adanya sifat amfibolik yang berasal dari surfaktan. Adanya kondisi ini membuat terjadi gugus pada hidrofobik dan hidrofilik dalam molekul yang sama. Dengan molekul ini, akan terakumulasi pada antarmuka dan dua fase. (Giancoli, 2001).

Tegangan yang terjadi pada permukaan air sangatlah tinggi. Jika tekanan antarmolekul zat cair tinggi, zat cair dianggap memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Tegangan permukaan yang tinggi membuat air memiliki sifat pembasahan yang baik. 

Tegangan permukaan yang tinggi, bisa menciptakan sistem kapiler di dalamnya. Sistem tersebut adalah kondisi untuk bergerak di kapiler yang menggunakan lubang kecil. Bila kondisi pelarutnya baik dan dibantu dengan sistem kapiler, maka akan membuat air mengambil unsur hara dari tanah menuju ke daun, batang, dan akar tanaman. Alhasil membuat serangga akan merayap. (Effendi, 2003).

B. Gliserol

Gliserol adalah sebuah produk yang terbentuk dari biodiesel minyak nabati. Dalam pembentukan gliserol ini, harus melalui proses transesterifikasi terlebih dahulu. Uniknya gliserol bisa dikonversi menjadi acrolein. Proses konversi harus menggunakan katalis H-Zeolite. Perlu diketahui bahwa gliserol adalah produk sampingan yang mengandung banyak metanol.

Persediaan minyak bumi kini sudah semakin menipis. Padahal minyak tersebut sangatlah penting untuk kebutuhan hidup manusia. Oleh sebab itu, dibutuhkan sumber energi alternatif sebagai pengganti minyak bumi. Penggunaan biodiesel bisa menjadi pengganti minyak bumi. Oleh sebab itu, pemerintah akan menggunakan biodiesel sebagai sumber energi alternatif.

Penggunaan sumber energi alternatif berupa biodiesel, harus dilakukan secara bijak. Hal ini karena penggunaan biodiesel dalam skala besar, akan menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan sekitar. Uniknya gliserol ternyata bisa dihasilkan dari sabun mandi. Kondisi ini membuat harga gliserol menjadi menurun. (Atkins, 1994).

BAB III METODE PRAKTIKUM

A. Waktu dan Tempat

Adapun Waktu dan Tempat Praktikum

Praktikum tegangan permukaan dilakukan pada :

Hari: Selasa
Tanggal: 27 Oktober 2020
Pukul: 08.00
Tempat : Laboratorium Fisika

B. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam kegiatan praktikum tegangan permukaan, sebagai berikut.

Alat

  • Timbangan analitik.
  • Mistar.
  • Pipet tetes.
  • Gelas kimia 100 ml.
  • Piknometer 10 ml.
  • Pipa Kapiler

Bahan

  • Gliserol 20%.
  • Gliserol 40%.
  • Gliserol 50%.
  • Aquades

C. Prosedur Kerja atau Cara Kerja

Pada kegiatan praktikum tegangan permukaan, memiliki dua prosedur kerja yang dilakukan sebagai berikut.

Langkah Kera

Prosedur Pertama

  • Aquades dituangkan ke dalam piknometer.
  • Kemudian dilakukan penimbangan.
  • Lalu dikocok secara perlahan dan dimasukkan ke botol gelap.
  • Perhitungan bobot jenisnya.
  • Pengulangan pada gliserol 20%, 40%, dan 50%.

Prosedur Kedua

  • Aquades dituangkan ke dalam gelas kimia yang berukuran 100 ml.
  • Kemudian masukan pipa kapiler ke gelas kimia.
  • Tunggu sampai air naik secara konstanta.
  • Mengukur kenaikan air.
  • Pengulangan pada gliserol 20%, 40%, dan 50%.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Percobaan

No.

Cairan

Densitas (kg/m3)

h(m)

(N/m)

1.

Aquades

1007 kg/m3

45 x 10-3 m

0,111 N/m

2.

Gliserol 20 %

1067 kg/m3

24 x 10-3 m

0,063 N/m

3.

Gliserol 40 %

1142 kg/m3

44 x 10-3 m

0,123 N/m

4.

Gliserol 50 %

1131 kg/m3

44 x 10-2 m

0,111 N/m

B. Perhitungan

Diketahui:

  • Piknometer kosong (Mo)                : 9,45 gram
  • Piknometer + air (M1)                     : 19,52 gram
  • Piknometer + Gliserol 20 % (M1)   : 20,12 gram
  • Piknometer + Gliserol 40 % (M1)   : 20,87 gram
  • Piknometer + Gliserol 50 % (M1)   : 20,76 gram

1. Aquades

Massa jenis

= 1,007 kg/m3 

= 1007 gr/cm3 

Ketegangan permukaan

= r.d.g.h                   

= 5×10-4 .1007 . 9,8 . 45 x 10-3

= 0,111 N/m3 

2. Gliserol 20%

Massa jenis

= 1,067 kg/m3

= 1067 gr/cm3

Ketegangan permukaan

= r.d.g. h           

= 5 x 10-4 . 1067 . 9,8 . 24 x 10-3 

= 0,063  N/m3

3. Gliserol 40%

Bobot jenis

= 1,142 kg/m3

= 1142 gr/cm3

Ketegangan permukaan 

= r.d.g.h

= 5 x 10-4 . 1142 . 9,8 . 44 x 10-3

= 0,123 N/m3

4. Gliserol 50%

Bobot jenis

= 1,131 kg/m3

= 1131 gr/cm3

Ketegangan permukaan

= r.d.g.h

= 5 x 10-4 .1131. 9,8 . 44 x 10-2

= 0,111 N/m3

C. Pembahasan

1. Tegangan Permukaan

Tegangan permukaan merupakan sebuah gaya persatuan panjang pada permukaan zat cair, yang masih terpisah satu sama lainnya. Kondisi ini terjadi akibat dari adanya gaya adhesi dengan ukuran kecil, dibandingkan gaya kohesi. Alhasil akan muncul gaya pada permukaan zat cair tersebut.

Tegangan muka merupakan sebuah gaya yang ada di permukaan zat cair dan menghalangi terjadi ekspansi di dalamnya. Kondisi ini terjadi karena adanya kegiatan tarik menarik pada setiap zat cair yang tersedia di dalamnya. Tegangan antarmuka merupakan pengukuran yang dilakukan pada tegangan muka, dalam bidang batas cairan terpisah. 

Pengukuran tegangan muka dan antarmuka menggunakan dyne/cm atau erg/cm2. Metode yang digunakan untuk mengukur tegangan ada enam macam. Mulai dari metode tekanan gelembung,  tetesan sessile, kenaikan kapiler, metode berat tetesan, lempeng Wilhelmy, hingga metode cincin Du Nuoy. 

2. Hasil Praktikum

Pada kegiatan praktikum tegangan permukaan ini, menggunakan metode kenaikan kapiler. Alat laboratorium yang digunakan dalam kegiatan praktikum ini adalah pipa kapiler dan piknometer. Pipa kapiler berfungsi untuk mengetahui jumlah tingginya kenaikan yang terjadi pada suatu zat. Piknometer digunakan untuk mengukur tingkat kerapatan pada suatu zat.

Kegiatan praktikum tegangan permukaan menggunakan media air untuk pembanding. Hal ini karena air mempunyai tegangan permukaan dalam jumlah besar. Kondisi tersebut dikarenakan adanya sifat kohesi yang sangat kuat antar molekul air. Uniknya tegangan yang terjadi pada permukaan gliserol lebih kecil dibandingkan dengan permukaan aquades. 

Bila gliserol terjadi kenaikan suhu ketika dipanaskan, maka akan membuat konsentrasi aquades menjadi turun. Hal ini karena telah terjadi penguapan yang bisa menurunkan tegangan pada permukaan larutan gliserol.

Larutan yang digunakan dalam kegiatan praktikum tegangan permukaan adalah gliserol 50%, gliserol 20%, dan gliserol 30%. Kemudian pada tegangan permukaan air menghasilkan 0,111 N/m3. Lalu untuk tegangan permukaan gliserol 20% sebesar 0,063 N/m3. Kemudian tegangan permukaan gliserol 40% sebesar 0,123  N/m3. Dan tegangan gliserol 50% sebesar 0,111 N/m3.

Menurut hasil perhitungan yang telah dilakukan, ternyata aquades memiliki tegangan permukaan yang sangat besar daripada gliserol. Kondisi ini terjadi karena adanya kegiatan tarik menarik yang sangat besar terjadi pada molekul air. Bahkan gaya tarik dan tegangan permukaan dinilai berbanding lurus.

3. Faktor yang Mempengaruhi

Ada beberapa hal yang sangat berpengaruh terhadap tegangan permukaan. Mulai dari zat terlarut, konsentrasi zat terlarut, suhu, surfaktan, hingga jenis cairan. Untuk zat cair yang mempunyai molekul besar layaknya air, sudah dapat dipastikan bahwa tegangan permukaannya juga besar. Kondisi ini dipengaruhi oleh densitas atau massa jenis.

Pada bidang farmasi, ternyata tegangan permukaan memiliki pengaruh penting. Seperti halnya dapat menyerap obat yang terjadi pada bahan pembantu padat, dispersi partikel untuk membuat sediaan suspensi, penetrasi molekul, dan menstabilkan dan membentuk emulsi serta partikel tidak larut. Sehingga dapat dikatakan sebagai faktor absorbsi pada obat.

BAB V PENUTUP

Kesimpulan

Menurut hasil dari kegiatan praktikum tentang tegangan permukaan, diperoleh kesimpulan bahwa tegangan permukaan adalah gliserol 50%, gliserol 20%, dan gliserol 30%. Kemudian pada tegangan permukaan air menghasilkan 0,111 N/m3.

Lalu untuk tegangan permukaan gliserol 20% sebesar 0,063 N/m3. Kemudian tegangan permukaan gliserol 40% sebesar 0,123  N/m3 dan tegangan permukaan yang terjadi pada gliserol 50% sebesar 0,111 N/m3.

Daftar Pustaka

Adapun Daftar Rujukan Berbagai sumber diatas, adalah sebagai berikut:

  • Atkins, P. W. 1994. Kimia Fisik edisi ke-4 jilid 1. Jakarta: Erlangga.
  • Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air: Bagi Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan Perairan. Yogyakarta: Penerbit Kanisius.
  • Bruce R. Munson, Donald F. Young. 2004. Mekanika Fluida. Jakarta: PT. Gelora Aksara Pratama.
  • Giancoli, Douglas C. 2001.Fisika jilid 1. Erlangga:Jakarta.
  • Indarniati dan Frida U. E. 2008. Perancangan Alat Ukur Tegangan Permukaan. dengan Induksi Elektrumagnetik. Jurnal Fisika dan Aplikasinya, Vol. 4
  • Ulfah, U. 2010. Pengaruh Konsep Diri, Kemandirian Pendidikan dan Kreativitas Siswa terhadap Hasil Belajar Fisika pada Siswa.

Download Laporan Praktikum (PDF)

Anda Dapat Mendownload laporan Praktikum Tegangan Permukaan ini dalam format PDF dengan mengklik tombol download dibawah ini.

Download / Unduh

Download File

PDF (51KB)

Originally posted 2020-10-27 16:00:00.

Nilai Kualitas Artikel

Leave a Comment