VISKOMETER

Viskometer adalah suatu cara untuk menyatakan berapa daya tahan dari aliran yang diberikan oleh suatu cairan. Kebanyakan viscometer mengukur kecepatan dari suatu cairan mengalir melalui pipa gelas (gelas kapiler), bila cairan itu mengalir cepat maka viskositas cairan itu rendah (misalnya cair) dan bila cairan itu mengalir lambat maka dikatakan viskositasnya tinggi (misalnya madu). Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat digunakan baik untuk cairan maupun gas. Menurut hukum Poiseville, jumlah cairan yang mengalir melalui pipa persatuan waktu dirumuskan dengan persamaan.

                     V/t =  PR⁴/ 8 η L                        ket :  η =  Viskositas (dPa.s.)

                                                                                 V = Volume cairan

                                                                                 t =  Waktu (s)

                                                                                 P = Tekanan

                                                                                 R = Jari-jari tabung

                                                                                 L = Panjang tabung

Ada beberapa viscometer yang sering digunakan untuk menentukan viskositas suatu larutan, yaitu :

1.                  Viskositas Ostwald : Untuk menentukan laju aliran kuat kapiler

2.                  Viskositas Hoppler : Laju bola dalam cairan

3.                  Viskositas VT-03E/VT-04E : Gaya yang diperlukan untuk memutar silinder yang konsentris pada kecepatan sudut tertentu.

Pada viskositas ostwald yang diukur adalah waktu yang diperlukan oleh sejumlah cairan tertentu untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri.

Didalam percobaan diukur waktu aliran untuk volume, melelui pipa kapiler yang vertical. Jumlah tekanan (P) dalam hukum Poiseville adalah perbedaan tekanan kedua permukaan cairan dan berbanding lurus dengan berat jenis cairan (r). Adapun persamaan yang digunakan untuk menentukan viskositas dengan menggunakan viskositas ostwald.

h  =  pRPt

          8VL

h₁  = pRPt₁    x    8VL

h₂       8VL          pRPt₂

      =  (Pt₁)

          (Pt₂)

h₁    =  r_{1 .} t₁

h₂        r_{2 .} t₂

keterangan :

P : Tekanan cairan (P berbanding lurus dengan r)

h : Viscositas (cp)

r : Berat Jenis (gr/ml)

t : Waktu (sekon)

Secara analisis viskositas semakin turun dengan tingginya suhu. Hal tersebut mengakibatkan cairan menjadi lebih encer. Dengan encernya cairan maka viskositasnya semakin kecil. Di dalam handbook disebutkan bahwa viskositas standart untuk air

VISKOTESTER OSTWALD

Viskotester VT-04E digunakan untuk menentukan viskositas dengan nilai tinggi (kental).

Bagian-bagian viskotester VT-04E

1. Main unit           = bagian alat ukur utama yang memiliki bagian           petunjuk skala harga viskositas.

2. AC Adaptor      =   Komponen alat yang mengukur sumber arus listrik    AC

3. Rotor                =    Komponen alat yang mengukur sampel.

 Terdapat 3 jenis Rotor, yaitu :

-    Rotor nomor 1       = viskositas yang diukur 3dPa.S-150 dPa.S

-    Rotor nomor 2       = viskositas yang diukur 100 dPa.S – 3000 dPa.S

-    Rotor nomor 3       = viskositas yang diukur 0.3 dPa,S

4. Cup/beaker                = bejana untuk menampung sampel

5. Baterai                       = sumber arus pengganti arus AC

6. Rotor extentio           = batang pengaduk tambahan jika diperlukan

7. Klep/ standard           = komponen untuk menyangga main unit pada saat pengukuran.

Rotor no 1 dan 2  untuk mengukur viskositas dengan menggunakan beaker jenis JIS 300 ml yang menampung cairan sampel sekitar 350 ml, jika digunakan beaker yang lain, akan terjadi perbedaan daya tahan viskositas yang berbeda terhadap rotor sehingga hasil pengukuran berbeda. Jika terpakasa harus menggunakan beaker lain maka pastikan beaker tersebut lebih besar dari JIS 300 ml dan dalam hal ini hasil pengukuran yang diperoleh akan lebih rendah 5%.

Jika harga viskositas sampel belum diketahui, pengukuran menggunakan rotor disesuaikan dengan prosedur berikut : rotor no.2, no.1 kemudian no.3.

Sumber: 

http://che-mus.blogspot.com/2011/03/viskositas-dan-viskometer.html

Teori Viskositas Bola Jatuh

Sebuah mesin pada umumnya mempunyai beberapa elemen yang bergerak atau berputar misalnya: poros dengan bearingnya. Akibat adanya benda yang berputar tersebut maka akan menimbulkan gesekan atau gaya gesek, dan akhirnya menimbulkan kerugian gaya karena adanya gaya gesek tersebut. Maka untuk menghindarinya diperlukan pelumasan yang berfungsi untuk melindungi mesin dari korosi, menjaga komponen mesin dari keausan, memperkecil timbulnya panas dan pemuaian, sebagai media pendinginan dan untuk menjaga kebersihan dari geram akibat adanya gesekan antar logam, karena logam yang bergesekan akan menimbulkan geram.

Salah satu hal yang perlu diperhatikan tentang pelumas adalah viskositasnya (kekentalan), sifat ini dimiliki oleh setiap zat cair. Viskositas dari pelumas bervariasi dengan adanya perubahan temperatur, dalam kenyataannya suatu fluida umumnya akan mengalami penurunan nilai viskositas dengan adanya kenaikan temperatur. Setelah temperatur kembali seperti semula atau dingin , Viskositas tidak kembali naik seperti semula, tetapi turun sedikit demi sedikit, sehingga pada akhirnya Viskositasnya tidak memenuhi syarat lagi.

Dalam kaitannya dengan perubahan nilai viskositas karena pengaruh suhu atau temperatur pada minyak pelumas, dikenal dengan istilah index viskositas yaitu untuk mengetahui apakah minyak pelumas tersebut mudah atau tidak dipengaruhi oleh temperatur. Untuk mengetahui harga index viskositas minyak pelumas haruslah dicari terlebih dahulu viskositas dari minyak pelumas itu sendiri. Cara menentukan viskositas dari minyak pelumas itu sendiri yaitu dengan menggunakan alat yang dinamakan viskometer

Viskositas (kekentalan) berasal dari kata Viscous.Suatu bahan apabila dipanaskan sebelum menjadi cair terlebih dulu menjadi viscous yaitu menjadi lunak dan dapat mengalir pelan-pelan. Viskositas dapat dianggap sebagai gerakan di bagian dalam (internal) suatu fluida. 

Contohnya jika sebuah benda berbentuk bola dijatuhkan ke dalam fluida kental, misalnya kelereng dijatuhkan ke dalam kolam renang yang airnya cukup dalam, nampak mula-mula kelereng bergerak dipercepat. Tetapi beberapa saat setelah menempuh jarak cukup jauh, nampak kelereng bergerak dengan kecepatan konstan (bergerak lurus beraturan). Ini berarti bahwa di samping gaya berat dan gaya apung zat cair masih ada gaya lain yang bekerja pada kelereng tersebut.  Yaitu gaya gesekan yang disebabkan oleh kekentalan fluida.Semakin besar koefisien kekentalan suatu fluida maka semakin besar gaya gesek yang ditimbulkan oleh fluida.  Viskositas juga dipengaruhi oleh perubahan suhu. Apabila suhu naik maka viskositas menjadi turun atau sebaliknya.

Terdapat hubungan antara lama waktu alir suatu fluida cair dan besar viskositasnya. Hal itu dirumuskan sebagai berikut:

h1 . t1 = h2 . t2

h1   = viskositas zat cair 1

h2   = viskositas zat cair 2

t1    = waktu alir zat cair 1

t2    = waktu alir zat cair 2

Satuan viskositas fluida dalam sistem cgs adalah dyne det cm-2, yang biasa disebut dengan istilah poise di mana 1 poise sama dengan 1 dyne det cm-2.

Setiap benda yang bergerak relatif terhadap benda lain selalu mengalami gesekan (gaya gesek). Sebuah benda yang bergerak di dalam fluida juga mengalami gesekan. Hal ini disebabkan oleh sifat kekentalan (viskositas) fluida tersebut. Koefisien kekentalan suatu fluida (cairan) dapat diperoleh dengan menggunakan percobaaan bola jatuh di dalam fluida tersebut.

Viskositas Gaya gesek yang bekerja pada suatu benda yang bergerak relatif terhadap suatu fluida akan sebanding dengan kecepatan relatif benda terhadap fluida :

F = – b . v

dimana :

F = gaya gesek yang dialami benda.

b = konstanta gesekan.

v = kecepatan benda. 

Khusus untuk benda yang berbentuk bola dan bergerak dalam fluida yang sifat-sifatnya tetap, gaya gesek tersebut memenuhi hukum Stokes sbb: 

F = -6 ph r v  

dimana :

h= viskositas fluida.

r = radius bola

Hukum Stokes di atas berlaku bila :

1. Fluida tidak berolak (tidak terjadi turbulensi).

2. Luas penampang tabung tempat fluida cukup besar dibanding ukuran bola.

Bila sebuah benda padat berbentuk bola dengan jari-jari r dimasukkan ke dalam zat cair tanpa kecepatan awal bola tersebut akan begerak ke bawah mula-mula dengan percepatan sehingga kecepatannya bertambah. Dengan bertambahnya kecepatan maka gaya gesek fluida akan membesar, sehingga suatu saat bola akan bergerak dengan kecepatan tetap. Kecepatan tetap ini disebut kecepatan terminal yang terjadi pada saat gaya berat bola sama dengan jumlahan antara gaya angkat ke atas (Archimedes) dan gaya gesek Stokes seperti tampak pada gambar.

Secara lengkapnya bisa dilihat pada gambar dibawah untuk rumus viskositasnya :

KESIMPULAN

Jadi secara keseluruhan dapat di simpulkan yaitu hukum stoke merupakan hukum dasar dalam viskometer bola jatuh.Terjadi 2 macam gaya yaitu gaya gravitasi dan gaya gesek.densitas bola di tentukan dengan jari-jari dan bobot bola.Kekentalan di hitung berdasarkan waktu bola jatuh dari bagian atas cairan hingga mencapai  dasar.