lampiran sabun dan tegangan permukaan

lampiran sabun dan tegangan permukaan

LAMPIRAN

bab 6 penutup sabun dan tegangan permukaan

BAB VI

PENUTUP

A.   Kesimpulan

  Berdasarkan hasil praktikum sabun dan tegangan permukaan yang kami lakukan dapat disimpulkan bahwa, konsentrasi sabun berpengaruh terhadap tegangan suatu permukaan. Semakin besar konsentrasi detergen semakin kecil tegangan permukaannya. Pada hasil praktikum kami masih terdapat hasil yang tidak sesuai dengan teori. Namun, sebagian besar sudah sesuai dengan teori yakni semakin besar konsentrasi detergen semakin kecil tegangan permukaannya.

DAFTAR PUSTAKA

Kholidah. 2013. Tegangan Permukaan. [online] http://kholidah-fisikaupi.blogspot.com. Diakses pada 17 Mei 2014.

bab 5 sabun dan tegangan permukaan

BAB V

PEMBAHASAN

            Dari analisis percobaan, dapat dijelaskan bahwa pada kawat pertama massa kawat adalah 0,5 gram dan tegangan permukaan yang dihasilkan adalah 4,5×10^-2. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 15 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 21,0 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 35 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 7,0 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 55 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 4,5 s.

            Pada kawat kedua kawat adalah 1,0 gram dan tegangan permukaan yang dihasilkan adalah 7,1×10^-2. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 15 ml kawat turun 7,0 cm dengan waktu gelembung meletus 18,0 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 35 ml kawat turun 7,0 cm dengan waktu gelembung meletus 15,0 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 55 ml kawat turun 7,0 cm dengan waktu gelembung meletus 13,0 s.

            Pada kawat pertama massa kawat adalah 0,5 gram dan tegangan permukaan yang dihasilkan adalah 1,0×10^-1. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 15 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 24,0 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 35 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 13,5 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 55 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 12,3 s.

            Pada kawat pertama massa kawat adalah 0,5 gram dan tegangan permukaan yang dihasilkan adalah 1,36. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 15 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 23,5 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 35 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 22,1 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 55 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 15,7 s.

            Pada kawat pertama massa kawat adalah 0,5 gram dan tegangan permukaan yang dihasilkan adalah 1,3×10^-1. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 15 ml kawat turun 6,0 cm dengan waktu gelembung meletus 25,7 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 35 ml kawat turun 6,0 cm dengan waktu gelembung meletus 18,5 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 55 ml kawat turun 6,0 cm dengan waktu gelembung meletus 24,3 s.

            Pada kawat pertama massa kawat adalah 0,5 gram dan tegangan permukaan yang dihasilkan adalah 1,5×10^-1. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 15 ml kawat turun 6,8 cm dengan waktu gelembung meletus 30,0 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 35 ml kawat turun 6,8 cm dengan waktu gelembung meletus 22,0 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 55 ml kawat turun 6,8 cm dengan waktu gelembung meletus 18,5 s.

            Dari hasil percobaan yang kami lakukan dengan hasil yang kami peroleh terdapat hasil yang tidak sesuai dengan teori yakni pada data ke-5 pada massa kawat bermassa 1,6g. Data ke-5 tersebut kidak sesuai dengan teori dikarenakan kesalahan praktikan dalam pengadukan sabun dengan air yang kurang homogen.

Grafik 1. Hubungan massa kawat dengan Tegangan Permukaan

            Pengaruh sabun terhadap tegangan permukaan ditinjau dari waktu gelembung meletus adalah Semakin tinggi konsentrasi air sabun, semakin cepat waktu gelembung meletusnya.

bab 4 sabun dan permukaan

BAB IV

DATA DAN ANALISIS

A.    DATA

Tabel 4.1 Data Hasil Percobaan Sabun dan Tegangan Permukaan

No	Massa Kawat (m±0,1)gr	Waktu Gelembung Meletus (t±0,1)s			Hasil Pengamatan Panjang (l±0,1)cm	Tegangan Permukaan (N/m)
		15 ml	35 ml	55 ml
1.	0,5	21,0	7,0	4,5	Kawat turun 5,5 cm	4,5×10-2
2.	1,0	18,0	15,0	13,0	Kawat turun 7,0 cm	7,1×10-2
3.	1,1	24,0	13,5	12,3	Kawat turun 5,5 cm	1,0×10-1
4.	1,5	23,5	22,1	15,7	Kawat turun 5,5 cm	1,36
5.	1,6	25,7	18,5	24,3	Kawat turun 6,0 cm	1,3×10-1
6.	2	30,0	22,0	18,5	Kawat turun 6,8 cm	1,5×10-1

B.     ANALISIS

            Berdasarkan percobaan yang telah kami lakukan, diperoleh hasil sebagai berikut :

            Pada kawat pertama massa kawat adalah 0,5 gram dan tegangan permukaan yang dihasilkan adalah 4,5×10^-2. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 15 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 21,0 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 35 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 7,0 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 55 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 4,5 s.

            Pada kawat kedua kawat adalah 1,0 gram dan tegangan permukaan yang dihasilkan adalah 7,1×10^-2. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 15 ml kawat turun 7,0 cm dengan waktu gelembung meletus 18,0 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 35 ml kawat turun 7,0 cm dengan waktu gelembung meletus 15,0 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 55 ml kawat turun 7,0 cm dengan waktu gelembung meletus 13,0 s.

            Pada kawat pertama massa kawat adalah 0,5 gram dan tegangan permukaan yang dihasilkan adalah 1,0×10^-1. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 15 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 24,0 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 35 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 13,5 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 55 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 12,3 s.

            Pada kawat pertama massa kawat adalah 0,5 gram dan tegangan permukaan yang dihasilkan adalah 1,36. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 15 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 23,5 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 35 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 22,1 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 55 ml kawat turun 5,5 cm dengan waktu gelembung meletus 15,7 s.

            Pada kawat pertama massa kawat adalah 0,5 gram dan tegangan permukaan yang dihasilkan adalah 1,3×10^-1. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 15 ml kawat turun 6,0 cm dengan waktu gelembung meletus 25,7 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 35 ml kawat turun 6,0 cm dengan waktu gelembung meletus 18,5 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 55 ml kawat turun 6,0 cm dengan waktu gelembung meletus 24,3 s.

            Pada kawat pertama massa kawat adalah 0,5 gram dan tegangan permukaan yang dihasilkan adalah 1,5×10^-1. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 15 ml kawat turun 6,8 cm dengan waktu gelembung meletus 30,0 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 35 ml kawat turun 6,8 cm dengan waktu gelembung meletus 22,0 s. Pada saat kawat dicelupkan ke dalam air yang ditambahkan sabun sebanyak 55 ml kawat turun 6,8 cm dengan waktu gelembung meletus 18,5 s.

BAB 3 sabun dan tegangan permukaan

BAB III

METODE PERCOBAAN

A. RANCANGAN PERCOBAAN

B.       Alat dan Bahan

Alat :

1.      Gelas beker 500 ml                                                    3 buah

2.      Kawat loop pengukur tegangan permukaan              6 buah

3.      Gelas ukur 10 ml                                                        1 buah

Bahan

1.      Sabun mandi cair                                                       Secukupya                              

2.      Air                                                                              Secukupnya    

                       

C.      Variabel

Adapun variabel yang digunakan ialah :

a.    Variabel manipulasi                 : Konsentrasi sabun cair, massa kawat

b.    Variabel control                       : jenis gelas beker, volume air, jenis gelas ukur

c.    Variabel respon                       : Panjang kawat yang turun, waktu permukaan meletus

D.      Langkah Percobaan

1.    Mengukur volume sabun mandi cair sebanyak 105 ml dengan menggunakan gelas ukur

2.    Menuangkan 15ml sabun mandi cair ke dalam gelas beker yang berisi 300 ml air

3.    Mengaduk air dengan sabun mandi cair sampai rata atau berbusa

4.    Memasukkan kawat ke dalam larutan sabun sampai tercelup

5.    Mengangkat kawat dan amati panjang maksimal kawat yang turun serta catat waktu sampai meletusnya gelembung.

6.    Catatlah hasil pengamatnmu ke dalam tabel pengamatan

7.    Mengulangi langkah 1-6 untuk 6 jenis kawat

8.    Mengulangi langkah 1-7 untuk konsentrasi sabun sebesar 35ml dan 55ml.

E.       Alur Percobaan

bab 2 dasar teori sabun dan tegangan permukaan

BAB II

KAJIAN TEORI

A.    Pengertian

            Tegangan permukaan merupakan fenomena menarik yang terjadi pada zat cair (fluida) yang berada dalam keadaan diam (statis). Tegangan permukaan γ didefinisikan sebagai gaya F persatuan panjang L yang bekerja tegak lurus pada setia garis di permukaan fluida.

                                                   γ = F/L

            Tegangan antar muka adalah gaya persatuan panjang yang terdapat pada antarmuka dua fase cair yang tidak bercampur. Tegangan antar muka selalu lebih kecil dari pad tegangan permukaan karena gaya adhesi antara dua cairan tidak bercampur lebih besar dari pada adhesi antara cairan dan udara (Hamid, 2010)

Tegangan permukaan terjadi karena permukaan zat cair cenderung untuk menegang, sehingga permukaannya tampak seperti selaput tipis. Hal ini dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi antara molekul air. Pada zat cair yang adesiv berlaku bahwa besar gaya kohesinya lebih kecil dari pada gaya adesinya dan pada zat yang non-adesiv berlaku sebaliknya. Salah satu model peralatan yang sering digunakan untuk mengukur tegangan permukaan zat cair adalah pipa kapiler. Salah satu besaran yang berlaku pada sebuah pipa kapiler adalah sudut kontak, yaitu sudut yang dibentuk oleh permukaan zat cair yang dekat dengan dinding. Sudut kontak ini timbul akibat gaya tarik-menarik antara zat yang sama (gaya kohesi) dan gaya tarik-menarik antara molekul zat yang berbeda (adesi).

            Molekul biasanya saling tarik-menarik. Dibagian dalam cairan, setiap molekul cairan dikelilingi oleh molekul-molekul cairan di samping dan di bawah. Di bagian atas tidak ada molekul cairan lainnya karena molekul cairan tarik-menarik satu dengan yang lainnya, maka terdapat gaya total yang besarnya nol pada molekul yang berada di bagian dalam caian. Sebaliknya molekul cairan yang terletak di permukaan di tarik oleh molekul cairan yang berada di samping dan bawahnya. Akibatnya, pada permukaan cairan terdapat gaya total yang berarah ke bawah karena adanya gaya total yang arahnya ke bawah, maka cairan yang terletak di permukaan cenderung memperkecil luas permukaannya dengan menyusut sekuat mungkin. Hal ini yang menyebabkan lapisan cairan pada permukaan seolah-olah tertutup oleh selaput elastis yang tipis. Fenomena ini kita kenal dengan istilah tegangan permukaan.

B.     Persamaan Tegangan Permukaan.

            Untuk membantu kita menurunkan persamaan tegangan permukaan, kita tinjau sebuah kawat yang membentuk huruf U. sebuah kawat lain yang berbentuk lurus dikaitlan pada kedua kaki kawat U, dimana kawat lurus tersebut dapat digerakkan. Jika kawat ini dimasukkan ke dalam larutan sabun, maka setelah dikeluarkan akan terbentuk lapisan air sabun pada pada permukaan kawat tersebut. Karena kawat lurus dapat digerakkan dan massanya tidak terlalu besar, maka lapisan air sabun akan memberi gaya tegangan permukaan pada kawat lurus bergerak keatas (perhatikan arah panah). Untuk mempertahankan kawat lurus tidak bergerak (kawat berada dalam kesetimbangan), maka diperlukan gaya total yang arahnya kebawah, dimana besarnya gaya total adalah F= W+T  Dalam kesetimbangan, F = gaya tegangan permukaan yang dikerjakan oleh lapisan air sabun pada kawat lurus.

                                    Sumber : http://kholidah-fisikaupi.blogspot.com

Gambar 1. Peralatan kawar berbentuk U untuk tempt suatu lapis tipis cairan untuk mengukur tegangan permukaan (γ=F/2L)

            Misalkan panjang kawat lurus adalah l. Karena lapisan air sabun yang menyentuh kawat lurus memiliki dua permukaan, maka gaya tegangan permukaan yang ditimbulkan oleh lapisan air sabun bekerja sepanjang 2l. Tegangan permukaan pada lapisan sabun merupakan perbandingan antara gaya tegangan permukaan (F)dengan panjang permukaan di mana gaya bekerja (d). Untuk kasus ini, panjang permukaan adalah 2l. Secara matematis, ditulis :

Karena tegangan permukaan merupakan perbandingan antara Gaya tegangan  permukaan dengan Satuan panjang, maka satuan tegangan permukaan adalah Newton per meter (N/m) atau dyne per centimeter (dyn/cm). 1 dyn/cm = 10^-3 N/m = 1 mN/m. Pada dasarnya tegangan permukaan suatu zat cair dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya suhu dan zat terlarut. Dimana keberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan mempengaruhi besarnya tegangan permukaan terutama molekul zat yang berada pada permukaan cairan berbentuk lapisan monomolecular yang disebut dngan molekul surfaktan.

C.     Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Tegangan Permukaan

1.      Suhu

      Tegangan permukaan menurun dengan meningkatnya suhu, karena meningkatnya energy kinetik molekul

2.      Zat terlarut (solute)    

      Keberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan mempengaruhi tegangan permukaan. Penambahan zat terlarut akan meningkatkan viskositas larutan, sehingga tegangan permukaan akan bertambah besar. Tetapi apabila zat yang berada dipermukaan cairan membentuk lapisan monomolecular, maka akan menurunkan tegangan permukaan, zat tersebut biasa disebut dengan surfaktan.

3.      Surfaktan

      Surfaktan (surface active agents), zat yang dapat menurunkan tegangan permukaan, karena cenderung untuk terkonsentrasi pada permukaan atau antar muka. Surfaktan mempunyai orientasi yang jelas sehingga cenderung pada rantai lurus. Sabun merupakan salah satu contoh dari surfaktan. Sturktur surfaktan secara 3 dimensi :

      Molekul surfaktan yang bersifat amfifil yaitu suatu molekul yang mempunyai dua ujung yang terpisah, yaitu ujung polar (hidrofilik) dan ujung non polar (hidrifobik). Sifat surfaktan yang amfifil menyebabkan surfaktan di adsorpsi pada antar muka baik itu cair/gas (yang tidak saling bercampur).

      Surfaktan akan selalu berada pada antar muka suatu cairan (berbeda jenis), bila jumlah gugus hidrofil dan lipofilnya seimbang. Tapi, apabila suatu surfaktan memiliki gugus hidrofil lebih besar lipofil, maka surfaktan akan lebih berada pada fase air dan sedikit berada pada antar muka. Sebaliknya, bila suatu surfaktan memiliki gugus hidrofil lebih kecil dari lipofil maka surfaktan akan lebih berada pada fase minyak dan sedikit berada pada antar muka. Surfaktan dapat digunakan menjadi dua golongan besar yaitu, surfaktan yang larut dalam minyak dan surfaktan yang larut dalam pelarut air. Surfaktan yang larut dalam minyak : Ada tiga yang termasuk dalam golongan ini, yaitu senyawa polar berantai panjang, senyawa fluorocarbon, dan senyawa silicon.

      Surfaktan yang larut dalam pelarut air : Golongan ini banyak digunakan antara lain sebagai zat pembasah, zat pembusa, zat pengemulsi, zat anti busa, detergen, zat flotasi, mencegah korosi, dan lai-lain. Ada empat yang temasuk dalam golongan ini yaitu surfaktan anion yang bermuatan negative, surfaktan yang bermuatan positif, surfaktan nonion yang tak terionisasi dalam larutan, dan surfaktan amfoter yang bermuatan negative dan positif bergantung pada pH-nya.

      Surfaktan menurunkan tegangan permukaan air dengan mematahkan ikatan-ikatan hydrogen pada permukaan. Hal ini dilakukan dengan menaruh kepala-kepala hidrofiliknya terentang menjauhi permukaan air. Sabun dapat membentuk misel (miceves), suatu molekul sabun mengandung suatu rantai hidrokarbon panjang plus ujung ion. Bagian hidrokarbon dari molekul sabun bersifat hidrofobik dan larut dalam zat-zat non polar, sedangkan ujung ion bersifat hidrofilik dan larut dalam air. Karena adanya rantai hidrokarbon, sebuah molekul sabun secara keseluruhan tidaklah benar-benar larut dalam air, tetapi dengan mudah akan tersuspensi di dalam air. Larutan surfaktan dalam air menunjukkan perubahan sifat fisik yang mendadak pada daerah konsentrasi yang tertentu. Perubahan yang mendadak ini disebabkan oleh pembentukan agregat atau penggumpalan dari beberapa molekul surfaktan menjadi satu, yaitu pada konsentrasi kritik misel (KMK).

      Tegangan permukaan juga merupakan sifat fisik yang berhubungan dengan gaya antarmolekul dalam cairan dan didefinisikan sebagai hambatan peningkatan luas permukaan cairan. Awalnya tegangan permukaan didefinisikan pada antar muka cairan dan gas. Namun, tegangan yang mirip juga ada pada tegangan antar muka cairan-cairan, atau padatan dan gas. Tegangan semacam ini secara umum disebut dengan tegangan antar muka.