Nur Arlia Yusnita: Tegangan Permukaan

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Fluida adalah zat yang bisa mengalir, yang mempunyai partikel yang mudah bergerak dan berubah bentuk tanpa pemisahan massa. Tahanan fluida yang terhadap perubahan bentuk sangat kecil, sehingga fluida dengan mudah mengikuti bentuk maupun ukuran dari ruangan atau tempat yang membatasinya. Adapun fluida dibedakan menjadi dua bentuk yaitu gas dan cair (Triadmodjo, 1996).

Khusus untuk fluida zat cair yang rentang terhadap suhu dan tekanan yang cukup besar, maka massa jenis cairan (ρ) adalah tetap. Untuk kedalam cairan yang tidak terlalu besar dapat diasumsikan bahwa kecepatan gravitasinya akan konstan dan pada kedalaman ini akan terjadi variasi tekanan yang ada di dalam zat cair tersebut (Nasruddin, 2013).

Dalam statistika fluida, tidak terjadi pergerakan relative di antara partikel-partikel fluida. Jadi, tidak terjadi tegangan geser (gaya geser disebabkan oleh gerakan kecepatan). Ini tidak berarti bahwa partikel-partikel fluida tidak bergerak, hanya bahwa mereka tidak bergerak relative satu terhadap yang lainnya. Jika partikel-partikel fluida tersebut bergerak, seperti misalnya di dalam sekaleng air yang berputar di sumbunya. Pergerakan tersebut terjadi sebagai sebuah benda padst.satu-satunya tegangan yang terjadi di dalam statistika fluida adalah tegangan normal, yaitu tekanan. Tekanan yang bekerja pada suatu permukaan lah yang menyebabkan terjadinya gaya-gaya dalam soal-soal yang juga turut mellibatkan statistika fluida. Tiga jenis fluida antara lain adalah:

1. Fluida diam, seperti dalam rancangan bendungan.

2. Fluida yang mengalami percepatan linear.

3. Fluida yang berputar pada sumbunya.

Hal diatas adalah pembagian jenis-jenis fluida (Potter dan David, 2011).

Molekul-molekul yang berada dalam fasa cair seluruhnya akan dikelilingi oleh molekul-molekul dengan gaya tarik-menarik yang sama ke segala arah. Sedangkan molekul pada permukaan mengalami tarikan ke dalam rongga cairan karena gaya tarik-menarik di dalam rongga cairan lebih besar dari pada gaya tarik-menarik oleh molekul uap yang berada di atas permukaan zat cair hal ini mengakibatkan permukaan cenderung mengkerut untuk mencapai luas yang sekecil mungkin (Bismo dan Atastina, 2003).

Gaya terhadap sembarang bidang di dalam (atau yang membatasi) fluida yang diam dan menderita tekanan, adalah normal terhadap bidang itu, bagaimana pun arah bidang itu. Inilah yang dimaksud dengan ungkapan umum, bahwa tekanan ke dalam suatu fluida sama besar ke segala arah. Tegangan di dalam zat padat dapat pula merupakan tekanan hidrostatik, asalkan tegangan di semua titik permukaan zat padat itu bersifat demikian.maksudnya, tegangan di semua titik permukaan zat pada itu bersifat demikian. Maksudnya gaya persatuan luas haruslah sama di setiap permukaan (Nasruddin, 2013).

Hidrostatika adalah cabang hidraulika yang berkaitan dengan tekanan yang dihasilkan dari berat fluida saat istirahat. Prinsip-prinsip hidrostatika disajikan dalam aplikasi yang dibuat untuk masalah teknik hidraulika. Penggunaan prinsip-prinsip ini dalam pembahasan masalah cairan yang bergerak dan metode penentuan forestly tambahan disajikan dalam hal ini. Gaya persatuan luas yang bekerja pada suatu permukaan yang nyata atau imajiner dalam cairan ini disebut intensitas tekanan atau hanya tekanan. Mungkin menunjukkan bahwa tekanan pada setiap titik dalam cairan bertindak merata ke segala arah. Gaya pada permukaan batas yang dihasilkan dari tekanan fluida harus normal ke permukaan pada semua titik karena ketidakmampuan fluida beristirahat. Gaya permukaan persatuan luas yang telah bekerja pada suatu permukaan yang nyata atau imajiner dalam cairan ini disebiut intensitas tekanan atau hanya tekanan, mungkin menunjukkan bahwa setiap tekanan pada setiap titik dalam cairan bertindak merata ke segala arah. Gaya pada permukaan batas yang dihasilkan dari tekanan fluida harus normal ke permukaan pada semua titik karena ketidakmampuan fluida untuk menggeser titik saat fluida beristirahat (Brater dan Horace, 1976).

Gaya pada permukaan zat cair berkurang dengan meningkatnya temperatur dan berubah jika ada larutan-larutan lain, umumnya gaya persatuan panjang diukur pada suhu 20^o C, misalnya untuk air sebesar 73 dyne/cm = 0,075 N/M. beda tekanan pada keadaan tersebut berhubungan dengan tegangan permukaan dan tekanan udara adalah P-P₀ dimana beda tekanan akibat adanya gaya yang bekerja pada tiap elemen permukaan zat cair yang arahnya tegak lurus besar tegangan permukaan pada fluida cair dapat dinyatakan sebagai kerja yang dilakukan untuk memperbesar luas permukaan cairan persatuan luas atau yang biasa disebut dengan energi permukaan (Nasruddin, 2013)

tegangan permukaan merupakan sifat suatu zat cair akibat pengaruh tegangan. Guna mengetahui seberapa besar nilainya dilakukan pengukuran dengan menggunakan susunan alat hasil rancangan yang menggunakan sensor induksi elektromagnetik, menggunakan newtonmeter yang selama ini dipergunakan. Perancangan tersebut dimaksudkan untuk mengetahui apakah sensor induksi elektromagnetik dapat dipergunakan sebagai pengganti newtonmeter dalam pengukuran tegangan permukaan zat cair (Indarmiati, 2008).

Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari penyusunan laporan ini adalah sebagai berikut:

1. Untuk memahami pengertian tegangan permukaan.

2. Untuk menjelaskan hal-hal yang menyebabkan tegangan permukaan.

3. Untuk menjelaskan aplikasi tegangan permukaan dalam kehidupan sehari-hari.

Manfaat Praktikum

Adapun manfaat dari penulisan laporan ini adalah sebagai sumber informasi tentang tegangan permukaan khususnya perairan dan sebagai informasi bagi pihak yang membutuhkan.

TINJAUAN PUSTAKA

Tegangan Permukaan

Pada permukaan temu (antar muka) antara zat cair dan gas, atau antara dua zat cair yang tidak bercampur, timbul gaya-gaya di permukaan cairan yang menyebabkan permukaan tersebut berperilaku seakan-akan merupakan suatu kulit atau membrane yang membentang pada seluruh massa fluida. Meskipun kulit seperti itu tidak benar-benar ada, analogi konseptual ini memungkinkan kita untuk menjelaskan beberapa fenomena yang biasa terlihat. Sebagai contoh, sebuah jarum baja akan terapung di atas air jika diletakkan dengan hati-hati pada permukaan karena tegangan yang timbul di kulit hipotesis tersebut menopang jarum tersebut. Berbagai jenis fenomena permukaan ini disebabkan oleh ketidakseimbangan gaya-gaya kohesi yang bekerja pada molekul-molekul cairan pada permukaan fluida. Molekul-molekul di bagian di bagian dalam dari massa fluida dikelilingi oleh molekul—molekul yang tertarik satu sama lain sama kuatnya. Namun molekul-molekul di sepanjang permukaan mengalami gaya netto yang mengarah ke dalam. Tetesan kecil air raksa akan berbentuk bola jika diletakkan di atas sebuah permukaan yang mulus karena gaya-gaya kohesi di permukaan cenderung untuk memegang seluruh molekul bersama-sama dalam bentuk yang ringkas. Sama halnya, butiran air yang terpisah akan terbentuk apabila diletakkan di atas permukaan yang baru dilapisi lilin (Munson, 2006).

Tegangan permukaan didefinisikan sebagai gaya tiap satuan panjang yang bekerja pada permukaan untuk melawan pembesaran dari permukaan, atau sebagai energi persatuan luas yang diperlukan untuk memperluas permukaan sebesar satu satuan luas pada suhu, tekanan dan komposisi tetap. Metode untuk menentukan tegangan permukaan antara lain adalah metode kenaikan kapiler dan metode berat tetes ( Basuki dan Bismo, 2003).

Tegangan permukaan merupakan sifat permukaan suatu zat cair yang berperilaku layaknya selapis kulit tipis yang kenyal atau lentur akibat pengaruh dari tegangan. Pengaruh tegangan tersebut disebabkan oleh adanya gaya tarik menarik antar molekul di permukaan zat cair tersebut. Untuk mengetahui seberapa besar nilai tegangan suatu zat, maka cara sederhana yang dapat dilakukan adalah salah satunya dengan cara melakukan praktikum. Newton meter digunakan untuk mengukur fungsi gaya tarik maksimum pada cairan (Indarmiati, 2008).

Semua fluida pada dasarnya mempunyai tegangan permukaan. Tegangan permukaan merupakan gaya yang diakibatkan oleh suatu benda yang bekerja pada permukaan zat cair sepanjang permukaan yang menyentuh benda tersebut. Gaya yeng bekerja ditentukan oleh gaya kohesi dan adhesi. Kohesi adalah kecenderungan molekul cairan untuk tetap bersatu, sementara adhesi adalah kecenderungan molekul zat cair mengikat molekul solid (Rahman, 2010).

Menurut Nasruddin (2013) Pada bagian dalam hanya berisi air maka hanya ada satu selaput saja. Gaya tegangan permukaan sama dengan 2 π r γ, luas permukaan adalah π r² sehingga pada keadaan seimbang dan secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:

(P-P₀) π r²= 2 π r γ ………………………………………………… (1)

Atau,

P-P₀ = 2γ / r ………………………………………………………... (2)

Karena tidak dapat mengembang dengan bebas, zat cair akan membentuk permukaan batas atau antar muka dengan zat cair lainnya atau dengan gas. Ditinjau dari segi kimia fisikanya, antar muka dengan sangat rumit. Molekul-molekul yang ada di bagian dalam suatu zat cair saling bertolakan karena rapatan (lose parking). Molekul-molekul pada permukaan zat cair lebih rendah kerapatannya dan tarik-menarik satu sama lain.karena pengaruh dari molekul sekitarnya tidak ada, efek mekanikanya ialah permukaan itu mengalami tegangan. Kita dapat memperhitungkan efek-efek permukaan dalam mekanika fluida dalam konsep tegangan muka. Jika secarik permukaan yang panjang dibuat pada antar muka, gaya-gaya yang sama besarnya dan berlawanan arahnya, masing-masing sebesar ɣ timbul pada arah tegak lurus ada potongan itu dan sejajar dengan permukaan tersebut. ɣ disebut koefisien tegangan muka dimensi. ɣ adalah (F/L), dan satuannya dalam SI ialah newton per meter, sedangkan dalam BG pon gaya per kaki. Koefisien ɣ dapat pula dipandang sebagai energy persatuan luas dengan satuan newton – meter (White, 1988).

Tegangan permukaan suatu zat cair, sama seperti diposisikan sebuah kulit elastis, karena molekul zat cair terdiri dari molekul-molekul yang memiliki kerapatan dengan molekul di permukaan. Tegangan permukaan dihasilkan dari sebuahh mikroskopik lokal “permukaan” yang menyebarkan molekulnya pada elemen zat cair dimasukkan oleh tegangan permukaan yang tangensial. Gerakan zat cair dimasukkan oleh tegangan permukaan yang berperan sebagai pengatur fundamental di banyak industry (Brackbill, 1992).

Tagangan permukaan (ɣ) dan densitas (ρ) dari zat cair sangatlah penting dalam termodinamika seperti fenomena dari interaksi zat-zat cair, adsorpsi gas, distalasi dan kristalisasi, juga secara luas digunakan untuk karakteristik permukaan zat cair kimia dan perusahaan plastik, tekstil dan film. Tegangan permukaan merupakan property fisik dari zat cair yang mana terdapat hubungan dengan area yang kemungkinan sangat kecil. Molekul zat cair dengan kuat menghantarkan satu sama lain untuk mendapatkan tegangan permukaan yang lebih tinggi (Osgouei, 2011).

Tegangan permukaan menyebabkan suatu perbedaan tekanan antara gelembung sabun atau tetesan zat cair bagian dalam dan bagian luar. Suatu gelembung sabun terdiri permukaan film berbentuk bola yang sangat rapat. Dengan suatu lapisan tipis dan diantara zat cair. Tegangan permukaan menyebabkan film cenderung untuk melakukan pengusutan, tetapi sebagaimana gelembung menyusut, sebegitu juga ia menekan udara didalam, menambah tekanan bagian dalam , ke titik yang mencegah pengusutan lebih lanjut. Kita dapat memperoleh hubungan antara tekanan jari – jari gelembung (Ginting, 2002).

Ada dua macam gaya antar partikel zat tarik-menarik antara dua partikel yaitu adhesi dan kohesi. Adhesi adalah gaya tarik menarik antara duua partikel atau molekul yang sejenis. Kohesi antara molekul-molekul zat cair menyebabkan permukaan zat cair seolah-olah memiliki kulit pembungkus sehingga diperlukan gaya tertentu untuk menembus permukaan zat cair tersebut. Sebagai contoh, misalnya raksa (Hg), bentuk permukaannya cembung di dalam pipa, nyamuk dapat hinggap di permukaan air tanpa tercelup kakinya, silet yang masih baru dapat tertopang dan mengapung di permukaan air dan sebuah pipa dicelupkan ke dalam larutan sabun dapat terapung di permukaan air jika ditutup menghasilkan sebuah gelembung seperti balon. Oleh sebab itu, tegangan permukaan merupakan salah satu sifat fisis yang merupakan ciri khas suatu zat cair dan membedakan dengan zat cair lainnya (Sutrisno, 2011).

Gaya-gaya yang timbul di permukaan zat cair akibat gaya dari luar dimana gaya itu melawan gaya luar untuk mempertahankan bentuk mula-mula disebut tegangan permukaan zat cair, contoh peristiwa adanya tegangan permukan: air sabun ditiup dapat berupa balon, nyamuk dan sebangsanya dapat berdiri di atas permukaaan air, tetesan zat cair cenderung berbentuk bola bila takk ada gaya adhesi atau gaya lain dari luar, jarum atau silet dapat diletakkan di atas permukaan air dengan hati-hati (Nasruddin, 2013).

Pengukuran tegangan air tanah secara konvensional dilakuukan mengggunakan tensiometer keramik yang diawali Gardner tahun 1932. Tensiometer konvensional yang diaplikasikan di lapangan pada awalnya menggunakan air raksa (Hg) sebagai indicator manometer. Dengan alasan keamanan lingkungan, teknik ini telah diubah mengggunakan pressure transcuder model digital (Bowo, 2008).

Jika di setiap titik di dalam fluida ada tegangan singgung, fluida itu akan menghindar ke samping selama tekanan itu ada. Jadi, di dalam fluida yang diam, tegangan singgung dimana-mana nol. Tegangan di dalam fluida adalah gaya yang dikerjakan fluida di sekelilingnya, dan karena tidak punya komponen targensial, gaya ini haruslah normal pada permukaan gaya-gaya yang bekerja terhadap permukaan fluida (Sears dan Mark, 1962)

Metode Penentuan Tegangan Permukaan

Metode penentuan tegangan permukaan diantaranya ialah:

1. Metode Kenaikan Kapiler

Bila suatu pipa kapiler dimasukkan ke dalam suatu cairan yang membasahi dinding, maka cairan akan naik ke dalam kapiler karena adanya tegangan permukaan. Kenaikan cairan sampai ketingggian tertentu, sehingga terjadi keseimbangan antara gaya ke atas dan gaya ke bawah sehingga menyebabkan tinggi permukaan cairan akan stabil.

2. Metode Berat Tetes

Suatu cairan yang membasahi gelas akn berupa tetesan pada ujung pipa vertical. Mula—mula tetesan berupa setengah bola, kemudian memanjang dan membentuk pinggang. Pada saat akan jatuh bebas, gaya kke bawah pada tetesan akan sama dengan gaya ke atas yang menahan tetesan (Basuki, 2003)

3.Metode Cincin

Dibuat larutan surfaktan APG, baik komersial maupun yang dihasilkan, dengan beragam konsentrasi kemudian dimasukkan ke dalam gelas kimia dan diletakkan di atas dudukan tensiometer. Posisi alat diatur agar horizon-tal dengan water pass dan diletakkan pada tempat yang bebas dari gangguan. Suhu cairan diukur dan dicatat. Selanjutnya cincin platinum dicelupkan ke dalam sampel (lingkaran logam tercelup ± 3 mm di bawah permukaan cincin). Skala vernier tensiometer diatur pada posisi nol dan jarum penunjuk harus berada pada posisi terhimpit dengan garis pada kaca. Selanjutnya kawat torsi diputar perlahan-lahan sampai film cairan tepat putus, saat film cairan putus, skala dibaca dan dicatat sebagai nilai tegangan permukaan (Adisalamun, 2012).

Miniskus dan Kapilaritas

Bentuk permukaan berbagai jenis zat cair dalam suatu tabung disebut miniskus, penyebab terjadinya miniskus adalaha karena adanya gaya adhesi dan gaya kohesi srerta tegangan permukaan. Bila kohesi zat cairnya > adhesinya pada dinding bejana, maka miniskus cembung dan sebaliknya bila kohesi zat caairnya < dari adhesi pada dinding bejana maka miniskus cekung. Gaya tarik menarik antara molekul-molekul zatt yang tidak sejenis disebut adhesi sedangkan gaya tarik menarik antara molekul-molekul zat yang sejenis disebut kohesi. Gejala kapilaritas dapat ditemui pada tumbuhan yaitu zat-zat makanan dari dalam tanah dapat naik sampai daun (Nasruddin, 2013).

Zat Aktif Permukaan Positif

Surfaktan merupakan molekul yang memiliki gugus polar yang suka air (hidrofilik) dan gugus non polar yang suka minyak (lifofilik), sehingga dapat mempersatukan campuran yang terdiri dari minyak dan air. Surfaktan adalah bahan aktif permukaan, yang bekerja menurunkan tegangan permukaan cairan, sifat aktif ini diperoleh dari sifat ganda molekulnya. Bagian polar molekulnya dapat bermuatan positif, negatif ataupun netral, bagian polar mempunyai gugus hidroksil semetara bagian non polar biasanya merupakan rantai alkil yang panjang. Surfaktan pada umumnya disintesis dari turunan minyak bumi dan limbahnya dapat mencemarkan lingkungan, karena sifatnya yang sukar terdegradasi. Penelitian yang telah dilakukan hanya pada tahap beberapa parameter (tegangan, suhu dan temperatur) untuk konversi total CO2, masih belum terungkap tentang reaksi yang terjadi dalam sel elektrokimia dan reaksi oksidasi reduksinya. Belum ada laporan mengenai laju transfer reaksi kobalt(II) menjadi kobalt (III) maka disini dipelajari penggunaan beberapa elektroda. Belum pernah dikaji dan ditemukan dalam literatur adalah: Studi voltametri siklik untuk menentukan kondisi optimum elektroda dan mediator (Mulyani, 2012).

Surfaktan adalah zat yang mengarbsorbsi pada permukaan atau antar muka untuk menurunkan tegangan antar muka suatu cairan. Karena sifatnya yang menurunkan tegangan permukaan, surfaktan dapat digunakan sebagai bahan pembasah atau wetting agent. Molekul surfaktan membentuk misel dalam rentang konsentrasi tertentu disebut denagn critical misel concentration (Sofyan, 2013.

Zat Aktif Permukaan Negatif

Sumbangan kohesif tekanan karena kekuatan menarik dan menolak antara molekul air di sisi yang berlawanan dari sisi permukaan. Kedua ini disebut tekanan yang biasanya negative (zat aktif Permukaan negative), yaitu gaya yang menarik, konvensional diberi tanda negatif, mendominasi dan sangat penting untuk fluida gas atau cairan (Sophodeusu, 2009).

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Praktikum

Praktikum Fisika Kimia aAir dilakukan pada hari Sabtu tanggal 02 Mei 2015 pada pukul 10.00 WIB di Laboratorium Terpadu Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.

Alat dan Bahan

Adapun alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah gelas beaker yang berfungsi sebagai wadah air, pipet tetes berfungsi untuk mengambil larutan dalam jumlah kecil, ember berfingsi sebagai wadah air dalam jumlah banyak, serbet yang berfungsi untuk mengeringkan alat, silet yang berfungsi untuk menguji tegaangan permukaan, brush tabung yang berfungsi untuk membersihkan tabung, kaca persegi yang berfungsi sebagai tempat untuk menguji tetsan air percobaan dan alat tulis yyang berfungsi untuk mencatat data yang di dapat dari hasil percobaan.

Bahan yang digunakan dalam praktikum tegangan permukaan ini adalah air yang berfungsi sebagai bahan yang akan diuji tegangan permukaannya, detergen dan garam yang berfungsi sebagai bahan percobaan untuk mengetahui zat aktif permukaan, dan lilin yang berfungsi untuk melapisi object glass yang dijadikan sebagai media percobaan tegangan permukaan.

Prosedur kerja

1. Disiapkan alat dan bahan.

2. Diisi ember dengan air.

3. Diisi gelas beaker dengan air hingga penuh lalu diamati miniskusnya.

4. Ditetesi kaca persegi lalu diamati.

5. Dilarutkan gelas beaker pada air yang berada di gelas beaker.

6. Dimasukkan silet pada larutan detergen dan diamati.

7. Ditetesi kaca persegi dengan detergen lalu diamati.

8. Bersihkan gelas beaker lalu diisi dengan air dan ditambahi garam.

9. Dimasukkan silet lalu diamati.

10. Ditetesi kaca persegi dengan larutan garam lalu diamati.

11. Digosokkan lilin pada kaca persegi lalu ditetesi dengan air dan kemudian diamati.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Tabel data hasil percobaan

PAS

BAHAN

Kontrol

Detergen

Garam

Kaca Persegi

Silet 1

Silet 2

Silet 3

Silet 1

Silet 2

Silet 3

Kontrol

Detergen

Lilin

Miniskus cembung

Mengapung

Tenggelam

Agak membasahi

Membasahi

Tidak membasahi

Miniskus cembung

Mengapung

Tenggelam

Agak membasahi

Membasahi

Tidak membasahi

III

Miniskus cembung

Mengapung

Tenggelam

Agak membasahi

Membasahi

Tidak membasahi

Miniskus cembung

Mengapung

Tenggelam

Agak membasahi

Membasahi

Tidak membasahi

Miniskus cembung

Meng

apung

Mengapung

Tenggelam

Agak membasahi

Membasahi

Tidak membasahi

Miniskus cembung

Mengapung

Tenggelam

Agak membasahi

Membasahi

Tidak membasahi

VII

Miniskus cembung

Mengapung

Tenggelam

Agak membasahi

Membasahi

Tidak membasahi

VIII

Miniskus cembung

Mengapung

Tenggelam

Agak membasahi

Membasahi

Tidak membasahi

Miniskus cembung

Mengapung

Tenggelam

Agak membasahi

Membasahi

Tidak membasahi

Pengamatan pada kaca persegi

1. Hasil pengamatan pada kontrol

Kontrol (air yang tidak dicampur apa-apa) agak membasahi kaca persegi, hal ini dikarenakan adhesi (α) sama dengan tegangan permukaan (γ).

2. Hasil pengamatan pada air detergen

Air yang diberi detergen membasahi kaca persegi, hal ini dikarenakan adhesi (α) lebih besar dari tegangan permukaan (γ).

3. Hasil pengamatan pada kaca persegi yang diberi lilin

Kaca persegi yang diberi lilin, air tidak membasahi hal ini dikarenakan adhesi (α) lebih kecil dari tegangan permukaan (γ).

Pengamatan pada gelas ukur

1. Kontrol yang dimasukkan ke dalam gelas ukur akan menimbulkan miniskus cembung. Hal ini disebabkan karena gaya adhesi (tarik-menarik antara partikel air dengan partikel gelas ukur) lebih kecil dari gaya kohesi (gaya tarik antara partikel air dengan partikel air).

2. Air detergen

Silet yang diimasukkan ke dalam air detergen akan tenggelam. Hal ini disebabkan oleh tegangan permukaan pada air detergen relative kecil, dikarenakan detergen merupakan zat aktif permukaan positif yang dapat mengurangi tegangan permukaan, disebabkan detergen mengandung zat surfaktan yang berpotensi mengurangi tegangan permukaan.

3. Air garam

Silet yang dimasukkan ke dalam air garam akan mengapung. Hal ini dikarenakan tegangan permukaan pada air garam relative tinggi. Hal tersebut dapat terjadi karena garam mangendung ion Na dan CL yang berpotensi menambah tegangan permukaan.

Pembahasan

Dari hasil praktikum yang telah dilaksanakan diperoleh hasil percobaan tersebut terdapat tegangan permukaan pada percobaan pertama. Pada percobaan pertama yaitu kontrol, kontrol membentuk miniskus cembung karena kohesi antar partikel lebih besar dari adhesi, hal ini sesuai dengan literatur Sutrisno (2011) yang mmenyatakan bahwa kohesi antara molekul-molekul zat cair menyebabkan permukaan zat cair seolah-olah memiliki kulit pembungkus.

Pada kaca persegi tetesan dari kontrol agak sedikit membasahi dimana gaya adhesi lebih besar dari gaya kohesi, hal ini sesuai dengan literatur Rahman (2011) yang menyatakan bahhwa cairan dikatakanmampu membasahi permukaan solid ketika gaya adhesi lebih besar dari gaya kohesi dan disebut juga sebagai fenomena wetting liquid.

Percobaan pada larutan detergen yang dilakukan menghasilkan miniskus cekung dimana miniskus cekung diakibatkan oleh gaya kohesi lebih kecil dari pada adhesi. Hal ini sesuai dengan literatur Sutrisno (2011) yang menyatakan bahwa kohesi antara molekul-molekul zat cair menyebabkan permukaan zat cair seolah-olah memiliki kulit pembungkus.

Pada saat silet dimasukkan ke larutan detergen silet 1, 2 da 3 silet tersebut tenggelam karena timbul tegangan yang tidak mampu menopang silet tersebut, hal ini sesuai dengan literatur Munson (2006) yang menyatakan bahwa apabila jarum baja terapung maka itu dikarenakan tegangan yang timbuul di kulit hipotesis tersebut menopangnya.

Larutan detergen yang ditetesi ke kaca persegi akan membasahi kaca persegi karena gaya adhesinya lebih besar dari pada gaya kohesinya. Hal ini sesuai dengan literatur Rahman (2010) yang menyatakan bahwa cairan dikatakan mampu membasahi permukaan solid ketika gaya adhesi lebih besar dari gaya kohesi atau disebut juga fenomena wetting liquid.

Pada percobaan larutan garam, dihasilkan miniskus cekung, dimana miniskus cekung tersebut diakibatkan karena gaya kohesi yang lebih kecil dari gaya adhesi. Hal ini sesuai dengan literatur Sutrisno (2011) yang menyatakan bahwa kohesi antara molekuul-molekul zat cair menyebabkan permukaan zat seolah-olah memiliki kulit pembungkus.

Silet 1, 2 dan 3 yang dimasukkan ke larutan garam akan mengapung, hal ini sesuai dengan literatur Munson (2006) yang menyatakan bahwwa apabila sebuah jarum baja terapung maka itu disebabkan oleh adanya tegangan yang timbul di kulit hipotetis itu dan menopang jarum itu.

Tetesan air garam pada kaca persegi akan membasahi kaca persegi, ini dikarenakan gaya adhesi lebih besar dari pada gaya kohesi. Hal ini sesuai dengan literatur Rahman (2010) yang menyatakan bahwa cairan dikatakan membasahi permukaan solid ketika gaya adhesi lebih besar dari gaya kohesi atau disebut dengan fenomena wetting liquid.

Pada percobaan terakhir, kaca persegi yang dilapisi lilin dan ditetesi air yang kemudian tidak membasahi permukaaan kaca persegi. Hal ini sesuai dengan literatur Munson (2006) yang menyatakan bahwa butiran air yang terpisah akan terbentuk apabila diletakkan di atas ppermukaan yang baru dilapisi lilin.

Dari hasil percobaan pada kontrol apabila dimasukkan silet, maka silet tersebut akan mengapung. Hal ini dikarenakan timbul tegangan yang mampu menopang silet tersebut dan pada akhirnya silet tersebut tidak mampu untuk menngapung dan akhirnya tenggelam. Hal ini sesuai dengan literatur White (1988) yang menyatakan bahwa molekul-molekul yang terdapat pada zat cair termasuk molekul-molekul tersebut memliki gaya tarik menarik satu sama lain.

Pada detergen, silet yang dimasukkan akan tenggelam disebabkan karena detergen mengandung surfaktan yang mengakibatkan turunnya tegangan permukaan pada zat cair tersebut sehingga silet tersebut tenggelam. Hal ini sesuai dengan literatur Sofyan (2013) yang menyatakan bahwa surfaktan adalah zat-zat yang mengarbsorbsi pada permukaan atau antar muka untuk menurunkan tegangan permukaan sutau cairan.

Pada garam yang dimasukkan silet pada larutan garam tersebut mengapung disebabkan karena garam merupakan zat aktif permukaan negative yang dapat menambah tegangan permukaan dengan menarik dan menolak antar molekul di permukaan. Hal ini sesuai dengan literatur Sophodeousu (2003) sumbanngan kohesif tekanan karena kekuatan menarik dan menolak antar molekul di sisi yang berlawanan dari sisi permukaan . kedua ini biasanya disebut dengan tekanan yang biasanya negative (zat aktif permukaan negatif.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Adapun kesimpulan dari makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Tegangan permukaan adalah kerja yang dilakukan untuk memperluas permukaan cairan dalam satuan waktu.

2. Tegangan permukaan dipengaruhi oleh temperature atau suhu dan gaya adhesi serta kohesi.

3. Air yang diteteskan pada permukaan kaca persegi akan membasahi permukaan kaca persegi.

4. Dari hasil percobaan didapatkan bahwa keadaan air di atas gelas beaker mengalamai miniskus cembung dimana gaya kohesi lebih besar dari gaya adhesi.

5. Dari hasil praktikum didapatkan bahwa silet yang diletakkan diletakkan didalam air garam mengalami gaya apung.

6. Dari hasil praktikum didapatkan jika silet diletakkan pada air detergen maka silet akan tenggelam.

7. Dari hasil praktikum didapatkan bahwa air yang diitetesi pada kaca persegi yang berisi air agak membasahi permukaan, pada air detergen air membasahi permukaan dan dan pada kaca persegi yang dilapisi lilin jika ditetesi air, maka air tidak membasahi permukaan.

Saran

Adapun saran dari makalah ini yaitu diharapkan agar Asisten Laboratorium Fisika dan Kimia Air hadir pada setiap pertemuan praktikum dan alat-alat laboratorium lebih dilengkapi lagi. Adapun saran untuk praktikan adalah kiranya lebih serius dalam menjalani praktikum, agar hasil yang diperoleh dapat maksimal.

DAFTAR PUSTAKA

Adisalamun, Djamuli, M. A., Titiu, C. C. dan Yandra, A. 2012. Adsorbsi Surfaktan Nonionik Askil Poliglikosida Pada Antar Muka Fluida-Fluida. Vo. 9, No. 1 ISSN: 1412-5064, Banda Aceh

Basuki, A.S. dan Setijo, B. 2003. Buku Panduan Prakituk Kimia Fisika. Universitas Indonesia, Depok.

Bowo, C., Mohammad, H. dan Bambang, M. 2008. Penentuan Kurva Potensi Air Refensi Air Tanah Laboratorium Dengan Sensor Resistensi dan Kapasitansi. Univesrsitas Jember, Jember.

Brackbill, U. J., Kothe, B. D. dan Zemach, C. 1992. A Kontinum Methel for Modeling Surface Tension Theoretical Division. Los Alamos National Laboratory. Los Alamos, New Mexico.

Brater, F. E. dan H. W. King. 1976. Handbook of Hidraulics for The Solution of Hidraulic Engineering Problem. Muray Printing Company and Bound by The Book Press, New York.

Ginting, M. H dan Netti, H. 2002. Tegangan Permukaan dengan Metode Drop Out dan Metode Bubble. Universitas Sumatera Utara, Medan.

Indarmiati ddan Ernowati, U. F. 2008. Perancangan Alat Ukur Tegangan Permukaaan dengan Induksi Elektromagnetik. Universitas Negeri Surabaya. Surabaya.

Munson, R. B., Young, F. D. 2006. Mekanika Fluida. Penerbit Erlangga, Jakarta.

Nasrudddin, M. N., Juwairiyah., Masthurah. 2013. Fisika Dasar. Universitas Sumatera Utara, Medan.

Osgouei, A., Haniyeh., Parsfar., Abbas, G., Akbar., Zadeh., Hamed. 2011. Density and Temperature Depencies of Liquid Surface Tension. Faculty of Chemistry. Sharif University of technology, Iran.

Rahman, H. 2010. Kajian Eksperemental Wick Screen Nesh dan Sintered Powder Terhadap Kinerja Heat Pipe. Tesis Fakultas Teknik.Universitas Indonesia, Depok.

Sears, F. W. dan Mark, W. Z. 1962. University Physics in One Volume. Parmouth College, Newyork.

Sophodeousu. 2009. Understanding and Explaining Surface Tension and Capillarity and Introduction to Fundamental Physics for Water Professional. University of Cansas.

Syofyan. Tuti, A. S. dan Rieke, A. 2013. Pengaruh Kombinasi Surfaktan Natrium Luryl Sulfat dan Benzalkorium Klorida Terhadap Kelarutan Ibuprofen. Vo. 18, No 1. ISSN: 1410-0177, Padang

Sutrisno. 2011. Tegangan Permukaan. Bumi Aksara, Jakarta.

Triatmodjo, B. 1996. Hidraulika1. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

White, M. F. 1988. Mekanika Fluida. Erlangga, Jakarta