1. Dokumen tersebut memberikan penjelasan tentang cara kerja pengukuran sifat fisik zat cair seperti tegangan permukaan, viskositas, dan densitas menggunakan berbagai metode dan alat.

1. 14
Keterangan:
1. Gelas beker
Herma 250 mL
2. Pipa kapiler
3. Penggaris
4. Larutan Sampel
5. Termometer
raksa 360⁰C
Gambar 8. Rangkaian Alat Pengukur Tegangan Muka dengan Metode
Kenaikan Pipa Kapiler
Keterangan:
1. Air
2. Bola penghisap
3. Water bath
Gemmy
Industrial Corp
(YCW-04M)
4. Gabus
5. Gelas ukur Iwaki
Pyrex 250 ml
6. Hidrometer
7. Knop pengatur
suhu
8. Penjepit kayu
9. Steker
10. Termometer
alkohol 110˚C
11. Thermostat

2. 15
12. Tombol Power
13. Tombol cooling
14. Viskosimeter
Ostwald d=1,00
cm
15. Viskosimeter
Ostwald d=0,60
cm
Gambar 9. Rangaian Alat Pengukuran Kekentalan Zat Cair
C. CARA KERJA
1. Metode Tekanan Maksimum Gelembung
Hal pertama yang harus dilakukan adalah pipa kapiler dengan
diameter 0,30 cm yang terhubung dengan selang pada manometer
dipasang. Gelas beker 250 mL diisi dengan aquadest 200 mL dan
suhu aquadest diukur dengan termometer alkohol 110 . Selanjutnya,
pipa kapiler 0,30 cm yang sudah dirangkai dengan selang dari
manometer dimasukkan ke dalam gelas beker 250 mL sedalam 2 cm
(h2). Tinggi cairan di kaki kanan dan kiri manometer saat seimbang
(h0) diukur.
Kran buret ditutup dan buret diisi dengan air ledeng samapi agak
penuh. Selanjutnya, kran buret dibuka perlahan-lahan. Permukaan air
dalam kaki terbuka (hm) dibaca pada manometer tepat saat gelembung
akan lepas pada ujung pipa kapiler ( bentuk gelembung tepat setengah
bola). Percobaan sebelumnya diulangi sebanyak 5 kali dan lakukan hal
yang sama pada larutan NaCl 15%. Terakhir, larutan NaCl 15%
dikembalikan ke botol penyimpanannya.
2. Metode Kenaikan Kapiler
Hal pertama yang harus dilakukan adalah empat buah pipa kapiler
diukur diameternya dengan penggaris. Gelas beker 250 mL diisi

3. 16
dengan aquadest 200 mL dan suhu aquadest diukur dengan
termometer alkohol 110 . Pipa kapiler dan penggaris dimasukkan ke
dalam gelas beker 250 mL. Selanjutnya, pipa kapiler 0,10 cm ditarik
ke atas sampai tinggi cairan dalam pipa kapiler konstan. Tinggi
kenaikan aquadest dalam pipa kapiler 0,10 cm diukur dengan
penggaris. Percobaan sebelumnya diulangi sebanyak lima kali dan tiga
pipa kapiler yang lainnya. Lakukan percobaan yang sama dengan
larutan NaCl 15%. Terkahir, larutan NaCl 15% dikembalikan ke botol
penyimpanannya.
3. Kekentalan Zat Cair
Hal pertama yang harus dilakukan adalah viskosimeter ostwald
berdiamater 1 mm diisi dengan minyak, viskosimeter ostwald
berdiamater 0,6 mm diisi dengan aquadest, kemudian gelas ukur 250
mL diisi dengan minyak dan hidrometer dimasukkan ke dalamnya.
Viskosimeter, gelas ukur 250 mL, dan termometer alkohol 110
dimasukkan ke dalam waterbath. Penjepit kayu dipasang pada kedua
viskosimeter ostwald.
Waterbath dihidupkan dan knop suhu pada thermostatdiatur agar
tercapai suhu yang diinginkan yaitu 30 . Setelah suhu 30 yang
dicapai konstan, suhu yang tertera pada termometer alkohol 110
dicatat sebagai suhu awal dan zat cair dinaikkan lebih tinggi dari tanda
paling atas pada viskosimeter ostwald dengan menggunakan bola
penghisap.
Saat tanda yang diatas dilewati oleh zat cair tersebut, stopwatch
dihidupkan dan dimatikan saat zat cair tersebut melewati tanda yang
paling bawah. Waktu yang diperlukan oleh zat cair tersebut dicatat,
suhu pada termometer alkohol 110 dicatat sebagai suhu akhir.
Percobaan sebelumnya diulangi sebanyak tiga kali untuk minyak
dan tiga kali untuk aquadest. Rapat massa yang terbaca pada skala
hidrometer dicatat. Percobaan diulangi untuk suhu 40 , 50 , 60 ,

4. 17
dan 70 . Terakhir, waterbath dimatikan setelah semua percobaan
selesai dan minyak dikembalikan ke botol penyimpanannya serta alat-
alat dibersihkan.
4. Penimbangan
Hal pertama yang harus dilakukan adalah piknometer kosong 25
mL dan tutup dibersihkan kemudian ditimbang dengan neraca analitis
digital dan hasilnya dicatat. Piknometer 25mL diisi dengan aquadest
sampai penuh kemudian ditimbang dengan neraca analitis digital dan
hasilnya dicatat. Aquadest dikeluarkan dari piknometer 25 mL dan
dikeringkan. Selanjutnya, piknometer 25mL diisi dengan larutan NaCl
15% kemudian ditimbang dengan neraca analitis digital dan hasilnya
dicatat.
D. ANALISIS DATA
Perhitungan pengukuran tegangan muka dan kekentalan zat cair
dilakukan untuk mengetahui besarnya nilai tegangan muka baik
dengan menggunakan metode tekanan maksimum gelembung dan
metode kenaikan pipa kapiler, dan untuk mengetahui nilai kekentalan
suatu zat cair sesuai dengan hukum Hougen-Poisulle.
i. Penentukan massa jenis zat cair
Sebelum melakukan penghitungan tentang tegangan muka
dan viskositas zat cair hal dasar yang harus diketahui adalah
tentang massa jenis zat cair.
ρ = (1)
1. Menentukan rapat massa aquadest
Massa aquadest = (massa piknometer + tutup + aquadest) –
(massa piknometer kosong + tutup) (2)

5. 18
Rapat massa aquades = (3)
Kesalahan relatif = x 100% (4)
2. Menentukan rapat massa NaCl 18%
Massa larutan NaCl 15% = (masa piknometer + tutup + NaCl
15%) – (massa piknometer + tutup)
(5)
Rapat massa NaCl 15% = (6)
Kemudian rapat massa zat cair yang didapat dari perhitungan
dapat dibandingkan dengan rapat massa zat cair sesungguhnya
yang diperoleh pada beberapa referensi. Apabila rapat massa zat
cair pada referensi yang akan dibandingkan tidak langsung
diketahui pada data refrensi maka dapat diketahui dengan
menginterpolasiakan data secara linier terhadap data yang
diketahui dengan data yang ingin dicari, contoh penerapan
interpolasi pada percobaan kali ini adalah pencarian data pada
rapat massa zat cair.
Diketahui rapat massa zat cair pada suhu T1 sebesar ρ1 dan
pada T2 sebesar ρ2, sedangkan yang ingin diketahui adalah rapat
massa zat cair pada suhu T, yaitu ρ, maka nilai ρ dapat dicari
dengan interpolasi linier:
(7)
Kesalahan relatif = x 100% (8)

6. 19
ii. Menentukan Tegangan Muka dengan Tekanan Maksimum
Gelembung
Sebelum mencari nilai tegangan muka suatu zat air, maka
harus diketahui terlebih dahulu selisih ketinggian cairan pada
kedua kaki manometer.
h1 =2(hm–h0) (9)
Maka akan diperoleh beberapa data, kemudian diari nilai rata-rata
ketinggian dengan menggunakan rumus:
(10)
Kemudian dicari nilai jari-jari pipa kapiler yang digunakan,
dengan menggunakan rumus:
r = (11)
Setelah diketahui besarnya nilai dan r, maka dapat dicari
besarnya nilai tegangan muka zat cair tersebut dengan
menggunakan rumus:
H = g r ( (12)
Dengan:
H = tegangan muka (dyne/cm)
g = percepatan gravitasi (cm/s2
)
r = jari-jari gelembung dalam pipa kapiler (cm)
ρ1 = massa jenis zat cair dalam manometer (gram/mL)
ρ2 = massa jenis zat cair dalam bejana (gram/ml)
h1 = selisih tinggi permukaan cairan di kaki manometer (cm)
h2 = selisih tinggi permukaan zat cair pada bejana dengan
ujung gelembung udara pada pipa kapiler (cm)

7. 20
Kemudian mencari besarnya nilai tegangan muka yang
sesungguhnya dari zat cair tersebut pada kondisi yang sama
dengan percobaan dari sumber referensi. Interpolasi data linier
terkadang perlu juga dilakukan apabila terjadi seperti yang terurai
diatas.
Kesalahan relatif = | –
| 100% (13)
iii. Menentukan Tegangan Muka dengan Metode Kenaikan Pipa
Kapiler
1. Menghitung selisih ketinggian rata-rata
Sebelum mencari nilai tegangan muka dengan menggunakan
metode ini, terlebih dahulu dicari selisih ketinggian rata-rata
dari cairan di dalam pipa kapiler dengan ketinggian cairan di
luar pipa kapiler. Dengan menggunakan persamaan:
(14)
2. Penentuan tegangan muka
Setelah diketahui nilai selisih ketinggian rata-rata cairan,
kemudian dapat dicari besarnya nilai tegangan muka dengan
menggunakan rumus:
(15)
Dengan:
H = tegangan muka (dyne/cm)
g = percepatan gravitasi (cm/s2
)
r = jari-jari gelembung dalam pipa kapiler (cm)
= ketinggian rata-rata cairan (cm)

8. 21
3. Penentuan tegangan muka rata-rata
Nilai tegangan muka yang diperoleh dengan menggunakan
rumus di atas besarnya akan bervariasi, maka harusdicari nilai
tegangan muka rata-rata dengan menggunakan rumus:
Tegangan muka rata-rata = (16)
Kesalahan relatif= | |x100% (17)
iv. Menentukan Viskositas Zat Cair
1. Menentukan waktu alir rata-rata setiap suhu
Untuk mencari waktu alir rata-rata menggunakan rumus:
(18)
2. Menentukan viskositas relatif untuk setiap suhu
Setelah diketahui waktu alir rata-rata untuk setiap suhu,
kemudian dicari nilai viskositas relatif pada zat cair yang ingin
diukur viskositasnya terhadap zat cair pembanding (aquadest)
pada masing-masing suhu tersebut dengan menggunakan
rumus:
(19)
Dengan:
Μ = viskositas
= rapat massa aquadest pada suhu T (gram/mL)
= rapat massa minyak pada suhu T (gram/mL)

9. 22
r0 = jari-jari kapiler viskosimeter Ostwald untuk aquadest (cm)
r = jari-jari kapiler viskosimeter Ostwald untuk minyak (cm)
= waktu alir rata-rata aquadest pada suhu T (s)
= waktu alir rata-rata minyak pada suhu T (s)
3. Menentukan viskositas dinamik untuk setiap suhu
Mencari nilai viskositas zat cair pada setiap suhu dengan
menggunakan rumus:
(20)
μstandar aquadest di dapat dari pembacaan meggunakan
nomograph.
Cara pembacaan nomograph:
Mencari koordinat (x,y) dari zat yang akan dicari
viskositasnya pada lembar keterangan (pada literatur).
Untuk aquadest x = 10,2 dan y = 13
Memberikan tanda titik pada bidang koordinat dari nilai
aquadest tersebut.
Mencari nilai viskositas pada suhu percobaan tersebut
dengan menarik garis lurus dari titik suhu yang diinginkan
ke skala viskositas melalui titik koordinat (10,2; 13).
v. Pembuatan Grafik Hubungan Suhu Terhadap Viskositas
Pengaruh suhu terhadap viskositas dapat dinyatakan dengan
persamaan:
(21)

10. 23
Dengan T adalah suhu mutlak dalam Kelvin (K)
Jika ditarik logaritma naturalnya, persamaan diatas akan menjadi:
(22)
(23)
Dengan:
(24)
b = lnB (25)
a = A (26)
x = (27)
Persamaan ini dapat diselesaikan dengan metode regresi linier:
(28)
(29)
Kesalahan relatif nilai μ (viskositas) dapat dicari dengan rumus:
Er relatif = | –
| 100% (30)
Kemudian dapat dicari nilai kesalahan relatif rata-ratanya
= (31)