Antarmuka Cair-Gas &amp Cair-Cair [PDF]

Citation preview

ANTARMUKA CAIRGAS & CAIR-CAIR Fidelis Nitti



Tegangan Permukaan Tegangan permukaan memainkan peran yang sangat penting dalam kimia fisik permukaan.  Tegangan permukaan disebabkan karena kecenderungan permukaan cairan untuk memperkecil luas permukaan secara spontan. 



Secara molekular dapat dijelaskan bahwa: “molekul yang berada dlm cairan akan mengalami gaya tarik-menarik (gaya van der waals) yang sama besarnya ke segala arah. Tetapi molekul pada permukaan cairan akan mengalami gaya resultan yang mengarah ke dalam cairan dan akibatnya molekul di permukaan cenderung untuk meninggalkan permukaan masuk ke dalam cairan sehingga permukaan cairan cenderung untuk menyusut”. 







Nilai tegangan permukaan beberapa jenis cairan Beberapa metode pengukuran tegangan permukaan: metode kenaikan kapiler, metode tekanan gelembung maksimum, metode lempengan wilhelmy & metode cincin Du Noy 



Cairan Air Benzena CCl4 Air raksa n-heksana n-oktana



Tegangan permukaan 72,75 dengan 28,9 udara (mN/m) ( 0) 26,8 485 18,4 21,8



Tegangan permukaan dengan 35,0 air (mN/m) (i) 45,1 375 51,1 50,8



Metode kenaikan kapiler = sudut kontak  h = tinggi permukaan cairan dalam kapiler r = jari-jari pipa kapiler   = massa jenis cairan  g = gaya gravitasi  = tegangan permukaan 







Dimana untuk sudut  Pada percobaan ini digunakan zat cair kontak  = 0, yang telah diketahui persamaan tegangan tersebut direduksi permukaannya sebagai menjadi : pembanding.Sehingga:











SURFAKTAN/SURFACE ACTIVE AGENT   Surfaktan



atau zat aktif permukaan adalah spesis yang aktif pd antarmuka antar dua fasa, seperti antara fase hidrofil dan hidrofob.  Surfaktan berakumulasi pada antarmuka dan mengubah tegangan permukaan.  Apabila pada permukaan antara dua fasa (gascairan, cairan-cairan) ditambahkan komponen ketiga, maka komponen ketiga ini akan teradsorpsi pada permukaan dan komponen ini akan mempengaruhi sifat permukaan.



Adsorpsi dari surfaktan pada permukaan air-udara dan minyak-air



Dua kelompok surfaktan  Surfaktan



yg larut dlm minyak : ada 3 yg termasuk dlm golongan ini yaitu senyawa polar berantai panjang, senyawa fluorokarbon dan senyawa silikon.  Surfaktan yg larut dlm air: golongan ini banyaj digunakan sbg zat pembasah, zat pembusa, zat pengemulsi, deterjen, pencegah korosi, dll. Ada 4 yg termasuk dlm golongan ini yaitu surfaktan anion yg bermuatan negatif, surfaktan yg bermuatan positif, surfaktan nonion yg tak terionisasi dlm larutandan surfaktan amfoter yg bermuatan positif dan negatif bergantung pd pHnya.



 Surfaktan



menurunkan tegangan permukaan air dgan mematahkan ikatan-ikatan hidrogen pd permukaan. Hal ini dilakukan dg menaruh kepala hidrofiliknya pd permukaan air dan ekor-ekor hidrofobiknya terentang menjauhi permukaan air.  Kecenderungan molekul surface active utk berkumpul pd permukaan & menyebabkan terjadinya penurunan tegangan permukaan disebabkan zat surface active menghasilkan expanding pressure ( ) atau tekanan permukaan yg melawan kecenderungan suatu permukaan untuk menyusut.



 Besarnya



tegangan permukaan setelah penambahan surfaktan dpt dicari dgan menggunakan rumus:



 



 = tegangan permukaan cairan stlh terbentuk monolayer, 0=tegangan permukaan cairan murni, =tegangan permukaan yg disebabkan monolayer.



 Dgan



 