Viskositas

Viskositas adalah ukuran kekentalan suatu fluida yang menunjukkan besar kecilnya gesekan internal fluida. Viskositas fluida berhubungan dengan gaya gesek antarlapisan fluida ketika satu lapisan bergerak melewati lapisan yang lain. Pada zat cair, viskositas disebabkan terutama oleh gaya kohesi antar molekul, sedangkan pada gas, viskositas muncul karena tumbukan antarmolekul. Setiap fluida memiliki besar viskositas yang berbeda yang dinyatakan dengan Ƞ. 

Viskositas dari suatu cairan murni adalah indeks hambatan aliran cairan. 

            Sifat- sifat fluida, viskositas memerlukan perhatian yang terbesar dalam telaahan tentang aliran fluida. Viskositas adalah sifat fluida yang mendasari diberikannya tahanan terhadap tekanan geser oleh fluida tersebut. Hukum viskositas Newton menyatakan bahwa untuk laju perubahan bentuk sudut fluida yang tertentu maka tekanan geser berbanding lurus dengan viskositas ( Sukardjo, 2002).

Viskositas adalah ukuran yang menyatakan kekentalan suatu caian atau fluida. Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan eat dengan hambatan untuk mengalir. Beberapa cairan ada yang dapat mengalir cepat, sedangkan lainnya mengalir secaa lambat. Cairan yang mengalir cepat seperti contohnya air, alkohol, dan bensin karena memiliki nilai viskositas kecil. Sedangkan cairan yang mengalir lambat seperti gliserin, minyak asto, dan madu karena mempunyai viskositas besar. Jadi viskositas tidak lain menentukan kecepatan mengalirnya suatu cairan ( Yazid, 2005).

Viskositas (kekentalan) cairan akan menimbulkan gesekan antar- bagian atau lapisan cairan yang bergerak satu terhadap yang lain. Hambatan atau gesekan yang terjadi ditimbulkan oleh gaya kohesi di dalam zat cair. Viskositas gas ditimbulkan oleh peristiwa tumbukan yang terjadi antara molekul-molekul gas ( Yazid, 2005).

Kekentalan disebabkan karena kohesi antara patikel zat cair. Zat cair ideal tidak mempunyai kekentalan. Zat cair mempunyai beberapa sifat sebagai berikut ( Wylie, 1992) :

a.       Apabila ruangan lebih besar dari volume zat cair akan terbentuk permukaan bebas horizontal yang berhubungan dengan atmosfer.

b.      Mempunyai rapat masa dan berat jenis.

c.       Dapat dianggap tidak termampatkan.

d.      Mempunyai viskositas (kekentalan).

e.       Mempunyai kohesi, adesi dan tegangan permukaan.

Viskositas adalah salah satu sifat polimer yang sangat berpengaruh dalam pembentukan suatu membran, karena viskositas ini menggambarkan cepat atau lambatnya cairan tersebut mengalir. Dalam pembuatan membran serat berongga ada batasan viskositas larutan polimer minimal yang harus dimiliki oleh larutan yang akan dipintal ( Ahmad, 2007).

 Faktor- Faktor Yang Mempengaruhi Viskositas

Faktor- fator yang mempengaruhi viskositas adalah sebagai berikut (Bird, 1987):

a.       Tekanan

Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas gas tidak dipengaruhi oleh tekanan.

b.      Temperatur

Viskositas akan turun dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas gas naik dengan naiknya suhu. Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh energi. Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur.

c.       Kehadiran zat lain

Penambahan gula tebu meningkatkan viskositas air. Adanya bahan tambahan seperti bahan suspensi menaikkan viskositas air. Pada minyak ataupun gliserin adanya penambahan air akan menyebabkan viskositas akan turun karena gliserin maupun minyak akan semakin encer, waktu alirnya semakin cepat.

d.      Ukuran dan berat molekul

Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju aliran alkohol cepat, larutan minyak laju alirannya lambat dan kekentalannya tinggi seta laju aliran lambat sehingga viskositas juga tinggi.

e.       Berat molekul

Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak.

f.       Kekuatan antar molekul

Viskositas air naik denghan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan gugus OH pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama.

 Metode Pengukuran Viskositas dengan Metode Ostwald

Metode ini ditentukan berdasarkan hukum Poisulle menggunakan alat viskometer oswaltd. Penetapannya dilakukan dengan jalan mengukur waktu yang diperlukan untuk mengalirkan cairan dalam pipa kapiler dari a ke b. Sejumlah cairan yang akan diukur viskositasnya dimasukkan kedalam viskometer yang diletakkan pada thermostat. Cairan kemudian diisap degan pompa kedalam bola csampai diatas tanda a. Cairan dibiarkan mengalir kebawah dan waktu yang diperlukan dari a ke b dicatat menggunakan stowatch (Rosian, 2009).

            Pada metode oswaltd yang diukur adalah waktu yang diperlukan oleh sejumlah tertentu cairan untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri. Pada percobaan sejumlah tertentu cairan dipipet kedalam viskometer. Cairan kemudian dihisap melalui labu ukur dari viskometer sampai permukaan cairan lebih tinggi dari batas “a”. Cairan dibiarkan turun ketika permukaan cairan turun melewati batas “b”, stopwatch dimatikan. Jadi waktu yang dibutuhkan cairan untuk melewati jarak antara a dari b dapat ditentukan. Tekanan P merupakan perbedaan tekanan antaa kedua ujung pipa U dan besarnya diasumsikan sebanding dengan berat jenis cairan ( Ronana, 2009).

Viskositas dihitung sesuai persamaan Poisulle berikut ( Sutiah, dkk., 2008): dimana t adalah waktu yang diperlukan cairan bervolume yang mengalir melalui pipa kapiler, L adalah panjang dan r adalah jari- jari. Tekanan P merupakan perbedaan aliran kedua yang pipa viskometer dan besarnya diasumsikan sebanding dengan berat cairan. Pengukuran viskositas yang tepat dengan cara itu sulit dicapai. Hal ini disebabkan haga r dan L sukar ditentukan secara tepat. Kesalahan pengukuran terutama r sangat besa pengaruhnya karena harga ini dipangkatkan empat. Untuk menghindari kesalahan tersebut dalam prakteknya digunakan suatu cairan pembanding. Cairan yang paling sering digunakan adalah air ( Sutiah, dkk., 2008).

Untuk dua cairan yang berbeda dengan pengukuran alat yang sama berlaku  Jadi bila η dan  cairan pembanding diketahui, maka dengan mengukur waktu yang diperlukan untuk mengalir kedua cairan melalui alat yang sama dapat ditentukan η cairan yang sudah diketahui rapatannya ( Sutiah, dkk., 2008).

Tabel viskositas cairan pada berbagai suhu (satuan poise) (Bird, 1987)

Cairan	0∘C	10∘ C	20∘ C	30∘ C	40∘ C	50∘ C
Air	0,0179	0,013	0,0101	0,0080	0,0065	0,0055
Gliserin	105,9	34,4	13,4	6,29	2,89	1,41
Anilin	0,102	0,065	0,0044	0,0316	0,0227	0,0185
Bensin	0,0091	0,0076	0,0065	0,0056	0,0050	0,0044
Etanol	0,0177	0,0147	0,012	0,0100	0,0083	0,007
Minyak lobak	25,3	3,85	1,63	0,96	-	-

Perbedaan nilai viskositas menengah dan region periperal ini menunjukkan parameter nilai K. Ketika k > 1 maka nilai viskositas lebih dari menengah, k=1 viskositasnya sama dalam keadaan apapun, k < 1 viskositasnya ditengah region( Rao, dkk., 2003). Tujuan dari hubungan momentum memberikan informasi kinetik dalam viskositas ( Gavin, S. Dkk., 2007). Dimana  adalah viskositasi, t adalah temperatur dalam satuan international kelvin.