judul praktikum

Judul Praktikum

Tegangan PermukaanTujuan Praktikum

1. Menerangkan faktor faktor yng mempengaruhi tegangan permukaan suatu zat cair2. Menggunakan alat alat penentuan tegangan permukaan suatu zat cair3. Menentukan tegangan permukaan zat cairAlat dan Bahan

Alat

: Piknometer

Pipa Kapiler

Gelas Kimia

Pipet Volume

Ball Pipet

Cawan Petri

Jangka sorong

Bahan

: Air

Larutan Natrium laury sulfat 0.01%



Paraffin cair

Es Balok

Prosedur

1. Penyiapan sampel

2. Penentuan Kerapatan/ Bobot jenis zat cair

3. Penentuan tegangan muka

Metode Kenaikan Kaipler

Hasil Pengamatan

A. data pengamatanPenentuan Kerapatan/ Bobot jenis zat cairnoUraianKeterangan

1bobot piknometer kosong11.70

bobot piknometer + air21.62

bobot air9.9 gram

Volume air9.92 ml


bobot piknometer kosong + na laury sulfat 0.01 N21.60

bobot na laury sulfat 0.01 N9.88 gram

Bj bobot na laury sulfat 0.01 N1 ml




Bj bobot na laury sulfat 0.05 N0.983 ml




Bj bobot na laury sulfat 0.1 N1.004 ml


bobot piknometer kosong + Paraffin cair20.04

bobot Paraffin cair8.17 gram

Bj bobot Paraffin cair0.824 ml

Penentuan tegangan muka dengan metode kapiler

Nama zat CairKerapatanTinggi KenaikanTegangan Permukaanh

iIIiii

air0.9982.22.12.40.8352.23

na laury sulfat 0.01 %11.521.771.710.6261.67

na laury sulfat 0.05 %0.9831.471.611.640.5791.57

na laury sulfat 0.1 %1.0041.921.991.720.7081.88

Paraffin cair0.8241.221.381.520.4231.37

B. Perhitunganbobot jenisBobot jenis zat cair (Air)

Bobot piknometer kosong= 11.70

Bobot piknometer + air= 21.62 (Pada To 2 = 21.60)

Bobot air

= 9.9 gram

Volume air

= 9.9//0.998 = 9.92 ml

Bobot Na laury sulfat 0.01 %

Bobot piknometer kosong

= 11.70

Bobot piknometer + Na laury sulfat 0.01 %= 21.60 (Pada To 2 = 21.58)

Bobot air

= 9.88 gram

Volume air

= 9.88//9.92 = 1 mlBobot Na laury sulfat 0.05 %


= 11.70


Bobot air

= 9.75 gram

Volume air

= 9.75//9.92 = 0.983 ml

Bobot Na laury sulfat 0.1 %


= 11.70


Bobot air

= 9.96 gram

Volume air

= 9.96//9.92 = 1.004 ml

Bobot Paraffin cair


= 11.70

Bobot piknometer + Paraffin cair= 20.04 (Pada To 2 = 19.)

Bobot air

= 8.17 gram

Volume air

= 8.17//9.92 = 0.824 ml

Tegangan Permukaan = 1/2 r h P gKeterangan : h = tinggi zat cair yang naik ke dalam pipa kapiler

P = bobot jenis cairan

g = gaya gravitasi

r = jari jari kapiler (d, diameter = 0.15, r = 0.75)Air

= 1/2 r h P g

= 1/2 X 0.075 X 2.23 X 0.998 X 10 = 0.835 dyne/cmNa laury sulfat 0.01 %

= 1/2 r h P g

= 1/2 X 0.075 X 1.67 X 1 X 10 = 0.626 dyne/cmNa laury sulfat 0.05 %

= 1/2 r h P g

= 1/2 X 0.075 X 1.57 X 0.983 X 10 = 0.579 dyne/cmNa laury sulfat 0.1 %

= 1/2 r h P g

= 1/2 X 0.075 X 1.88 X 1.004 X 10 = 0.708 dyne/cmParrafin cair

= 1/2 r h P g

= 1/2 X 0.075 X 1.37 X 0.824 X 10 = 0.423 dyne/cmHasil Pengamatan

Pada praktikum kali ini membahas tentang Tegangan Permukaan. Tujuannya adalah agar dapat mengetahui faktor - faktor yang mempengaruhi tegangan permukaaan suatu zat cair, menggunakan alat alat penentuan tegangan permukaan suatu zat cair, dan menentukan tegangan permukaan zat cair. Suatu molekul dalam fase cair dapat dianggap secara sempurna dikelilingi oleh molekul lainnya yang secara rata-rata mengalami daya tarik yang sama ke semua arah. Gejala ini yang disebut dengan tegangan permukaan. Tegangan permukaan zat cair bisa diartikan kecenderungan permukaan zat cair, untuk menegang, sehingga permukaanya seperti ditutupi oleh suatu lapisan elastis. Penyebab terjadinya tegangan permukaan adalah misalnya partikel A dalam zat cair ditarik oleh gaya sama besar ke segala arah oleh partikel partikel di dekatnya. Partikel B di permukaan zat cair anya ditarik oleh partikel - partikel di samping dan dibawahnya, hingga pada permukaan zat cair terjadi tarikan ke bawah. Ada empat metode yang dilakukan dalam melakukan tegangan permukaan yaitu Metode kenaikan kapiler (capillary-rise method), Metode cincin (Du-Nouy method), Metode tetes (drop-weight method) dan Tekanan maksimal gelembung (bubble-pressure method).

Metode kenaikan kapiler (capillary-rise method) Metode ini diadasarkan pada kenyataan bahwa kebanyakan cairan dalam pipa kapiler mempunyai permukaan lebih tinggi daripada permukaan di luar pipa. Metode ini dilakukan dengan cara membenamkan kapiler ke dalam larutan. Tinggi dimana mencapai solusi di dalam kapiler berhubungan dengan tekanan pada permukaan. (Sukardjo, 2002).

Metode cincin (Du-Nouy method).Metode ini merupakan metode tradisional untuk menghitung tegangan permukaan. Metode cincin Du-Nouy bisa digunakan untuk mengukur tegangan permukaan ataupun tegangan antar muka. Prinsip dari metode ini adalah gaya yang diperlukan untuk memisahkan suatu cincin Pt, yang dimasukkan dalam cairan yang diselidiki, dari permukaan cairan diukur. Gaya yang diperlukan untuk melepaskan cincin sebanding dengan tegangan permukaan atau tegangan antar muka dari cairan tersebut (Sukardjo, 2002).Metode tetes (drop-weight method) Sebuah metode untuk menentukan tegangan permukaan sebagai fungsi antarmuka. Cairan dari konsentrasi tertentu akan dipompa ke dalam cairan yang lain dan waktu yang berbeda saat tetes dihasilkan diukur (Daniels, 1956).

Dan yang terakhir. Tekanan maksimal gelembung (bubble-pressure method). Sebuah metode universal terutama cocok untuk memeriksa tekanan pada permukaan atas interval waktu panjang. Sebuah vertikal sepiring dikenal perimeter terlampir untuk keseimbangan, dan memaksa karena pembasahan diukur (Daniels, 1956).Besarnya tegangan permukaan ditentukan oleh beberapa faktor seperti: jenis cairan, suhu, tekanan, konsentrasi zat terlarut, dan kerapatan.Pada praktikum kali ini, tegangan permukaan bahan yang digunakan adalah air, larutan Na laury sulfat dengan kosentrasi yang berbeda yakni 0.01%, 0,05% dan 0.1% dan Paraffin cair. Alat yang digunakan dalam praktikum adalah piknometer, pipa kapiler dan jangka sorong.

Percobaan pertama, menentukan kerapatan/ bobot jenis suatu zat. Alat yang digunakan untuk menentukan tegangan permukaan adalah piknometer. Piknometer digunakan untuk mengetahui kerapatan zat yang diukur dengan cara piknometer yang bersih dan kering kemudian ditimbang dan diisi dengan cairan yang akan ditentukan kerapatannya sampai penuh. Selanjutnya piknometer didinginkan didalam air es hingga suhunya mencapai 2C dari suhu percobaan. Piknometer didinginkan dalam air es bertujuan untuk mendapatkan volume piknometer yang sesengguhnya, karena waktu didinginkan air akan menyusut. Piknometer yang tadi dinaikkan lagi suhunya agar mencapai suhu awal percobaan karena ketika suhu naik volume air akan menyusut dan mengisi kembali celah-celah piknometer dan benar-benar terisi penuh oleh cairan. Setelah itu piknometer ditimbang dalam keadaan kering luarnya agar didapatkan hasil penimbangan yang akurat. Percobaan kedua, menentukan Tegangan permukaan dengan metode kenaikan kapiler. Alat yang digunakan Pipa kapiler digunakan untuk mengetahui tinggi kenaikan kapiler suatu zat. Zat yang akan diuji dimasukkan dalam bekker glass dengan volume 25 mL. Selanjutnya pipa kapiler dimasukkan dalam cairan tersebut dan ditunggu sampai cairan tidak naik lagi. Kemudian diukur kenaikan kapiler suatu zat dengan mengamati pipa kapiler dan menghitung kenaikannya dengan melihat kertas milimeter blok yang sebelumnya sudah ditempel pada dinding bekker glass yang bertujuan untuk memperjelas selisih tinggi permukaan dan menghindari kesalahan dalam perhitungan.Dari hasil percobaan diperoleh data kerapatan air =0.998 g/mL, larutan Na laury sulfat 0.01 % =1 g/mL, larutanNa laury sulfat 0.05 % =0,983 g/mL, Na laury sulfat 0.1 %=1,004 g/mL,dan Paraffin cair=0,824 g/mL. Paraffin cair mempunyai berat terkecil karena berat jenis paraffin cair lebih kecil dari air. Paraffin cair mempunyai ikatan antar molekul lemah sehingga walaupun konsentrasi paraffin lebih kental akan tetapi kerapatannya paling kecil dan tegangan muka paraffin juga yang paling kecil dibandingkan cairan yang lainnya yang digunakan dalam percobaan. Hasilnya dapat diketahui bahwa semakin besar atau tinggi konsentrasi suatu zat maka kerapatannya justru semakin kecil. Dapat disimpulkan bahwa konsentrasi suatu zat sebanding dengan kerapatan dan berbanding terbalik dengan tegangan muka.Digunakan larutan Na laury sulfat dengan konsentrasi yang berbeda-beda dimaksudkan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi zat terhadap kerapatan dan tegangan antar muka. Aquades berfungsi sebagai pembanding sehingga kerapatan dan tegangan mukanya dapat dilihat langsung. Perbedaan kenaikan volume zat cair dalam pipa kapiler disebabkan oleh kekuatan adhesi antara molekul-molekul cairan, sehingga cairan itu membasahi dinding kapiler, menyebar dan meninggi dalam pipa. Dengan mengukur kenaikan ini dalam pipa kapiler dapat menentukan tegangan permukaan cairan yang dimaksud, tetapi tidak diketahui tegangan antar muka.

Berdasarkan permukaan cairan larutan larutan Na laury sulfat 0.01%; 0.05%; 0,1%; dan paraffin cair merupakan surfaktan karena tegangan permukaannya lebih kecil dari pada tegangan muka aquades yaitu larutan larutan Na laury sulfat 0.01% tegangan mukanya 0.626 dyne/cm, larutan larutan Na laury sulfat 0.05% tegangan mukanya0.579 dyne/cm, larutan larutan Na laury sulfat 0.1% tegangan mukanya0.708 dyne/cm, paraffin cair tegangan mukanya0.423 dyne/cm yang mana lebih kecil dari tegangan muka aquades sebesar 0.835 dyne/cm.Pada percobaan di atas, tegangan permukaan zat diukur dengan menggunakan metode kenaikan kapiler. Kapilaritas merupakan gejala naik atau turunnya zat cair () dalam tabung kapiler yang dimasukkan ke dalam cairan yang membasahi dinding maka cairan akan naik ke dalam kapiler karena adanya tegangan permukaan. Tegangan permukaan ini terjadi karena molekul berkohesi sangat kuat dengan molekul lain pada permukaan.

Kohesi adalah gaya tarik-menarik antar molekul yang sama jenisnya. Gaya kohesi yang kuat pada permukaan merupakan tegangan permukaan. Ketika gaya tarik-menarik terjadi antar molekul yang berbeda disebut gaya adhesi. Gaya adhesi terjadi antara molekul air dan dinding pada pipa kaca yang menyebabkan kenaikan cairan ke atas.

Pengukuran tegangan permukaan dilakukan dengan meletakkan pipa kapiler (pipet ukur 0,1 mL) pada beker yang telah berisi akuades atau larutan dengan berbagai konsentrasi. Pipa kapiler, kemudian diberi tekanan dengan menggunakan bulb sehingga cairan naik sampai batas (skala 0). Tekanan kemudian dilepaskan (bulb dilepas) sehingga permukaan cairan pada pipa kapiler akan turun sampai ketinggian tertentu. Kemudian ketinggian cairan pada pipa kapiler serta ketinggian cairan pada beker gelas diukur menggunakan jangka sorong. Selisih antara ketinggian cairan pada pipa kapiler dan pada beker gelas adalah h.

Kerapatan / densitas (D), semakin besar densitas berarti semakin rapat muatan muatan atau partikel-partikel dari cairan tersebut. Kerapatan partikel ini menyebabkan makin besarnya gaya yang diperlukan untuk memecahkan permukaan cairan tersebut. Hal ini dikarenakan partikel yang rapat mempunyai gaya tarik menarik antar partikel yang kuat. Sebaliknya cairan yang mempunyai densitas kecil akan mempunyai tegangan permukaan yang kecil pula. Kerapatan zat cair akan berbanding lurus dengan tegangan permukaan pada zat cair tersebut. Kerapatan suatu zat berbeda beda tergantung pada jenis zat serta konsentrasi dari larutan pada cairan tersebut. Pada data hasil percobaan diperoleh bahwa paraffin cair memiliki kerapatan zat yang kecil sehingga tegangan permukaan pada paraffin cair juga kecil yaitu 0.835 dyne/cm.Konsentrasi zat terlarut (solut) suatu larutan biner mempunyai pengaruh terhadap sifat-sifat larutan termasuk tegangan muka dan adsorbsi pada permukaan larutan. Pada praktikum ini dilakukan pengukuran tegangan permukaan Na Lauryl Sulfat dengan konsentrasi yang berbeda beda yaitu 0,1% ; 0,05% dan 0,01%. Data yang diperoleh menunjukan bahwa larutan Na Lauryl Sulfat yang memiliki konsentrasi larutan lebih besar maka akan memiliki kerapatan zat yang lebih besar sehingga tegangan permukaan zat tersebut lebih besar. Na Lauryl Sulfat merupakan golongan surfaktan dimana Na Lauryl Sulfat memiliki tegangan permukaan yang lebih besar dari air. Tegangan permukaan paraffin cair lebih kecil daripada air sehingga kedua zat tersebut tidak dapat bercampur. Penambahan Na Lauryl Sulfat yang memiliki tegangan permukaan lebih besar daripada air, maka mampu menurunkan tegangan antar muka pada air dan paraffin pada pembuatan sediaan farmasi.Tekanan merupakan faktor yang mempengaruhi besarnya tegangan permukaan. Pada percobaan ini digunakan alat pipa kapiler untuk penentuan tegangan permukaan dikarenakan jari jari yang kecil, sehingga akan lebih teliti karena besarnya miniskus lebih kecil. Daya tekan dari udara yang menyebabkan ketinggian cairan berhenti pada ketinggian tertentu lebih besar sehingga dapat diamati.

KesimpulanPada percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan sebagai berikut : Faktor-faktor yang mempengaruhi tegangan permukaan adalah suhu, konsentrasi dan massa jenis.

Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah metode kenaikan kapiler.

Alat yang digunakan untuk menentukan tegangan permukaan adalah piknometer. Pipa kapiler digunakan untuk mengetahui tinggi kenaikan kapiler suatu zat. Hasil yang didapat diketahui bahwa semakin besar atau tinggi konsentrasi suatu zat maka kerapatannya justru semakin kecil.

Daftar pustakaDogra, S.K., Dogra, S., 2008. KimiaFisik dan Soal-soal. Universitas UI. Jakarta

Moechtar. 1990.Farmasi Fisik. Universitas Gadjah Mada Press. YogyakartaAtkins, P. W. 1999. Kimia Fisika jilid 1. Jakarta : Erlangga.

Daniels, F. & Robert A.A. 1955. Physical Chemistry. Japan : John Wiley & Son, Inc.

Glasstone, S. 1961. Textbook of Physical Chemistry 2ed. New York: D.Van Nostrand Company, Inc.

Moore, W. 1962. Physical Chemistry 3rd. Englwood Clift : Prentice Hall. Inc.

Sukardjo. 2002. Kimia Fisika: Jakarta: PT Rineka Cipta. http://yulidj22.wordpress.com/2013/11/03/laporan-resmi-tegangan-permukaan/

Isi piknometer

(dengan air hingga penuh)

Timbang piknometer

(harus kering dan bersih)

Piknometer ditutup, pipa kapiler di buka

( T = sampai suhu percobaan)

Direndam air es

(T = 2oC bawah suhu percobaan)

Catat data, hitung volume dan kerapatan dari masing- masing

Pipa kailer piknometer ditutup

Lalu air yang menempel diusap dan ditimbang

Masukkan sejumlah volume tertentu (ke gelas piala)

Catat ketinggian zat cair dan ulangi 3x

Celupkan pipa kapiler ke gelas piala

Air

Larutan Natrium laury sulfat 0.01 %



Paraffin cair

judul praktikum

Documents