Metode Kenaikan Kapiler [PDF]

Citation preview

Metode kenaikan kapiler Tegangan permukaan di ukur dengan melihat ketinggian air/cairan yang naik melalui suatu kapiler. Bila suatu pipa kapiler di masukkan ke dalam cairan yang membasahi dinding maka cairan akan naik ke dalam kapiler karena adanya tegangan muka. Kenaikan cairan sampai pada suhu tinggi tertentu sehingga terjadi keseimbangan antara gaya ke atas dan ke bawah. Metode kenaikan kapiler hanya dapat digunakan untuk mengukur tegangan permukaan tidak bisa untuk mengukur tegangan antar muka. o   Metode Tersiometer Du Nuoy Metode Cincin Du Nuoy bisa digunakan untuk mengukur tegangan permukaan ataupun tegangan antar muka. Prinsip dari alat ini gaya yang di perlukan untuk melepaskan suatu cincin platina iridium yang di celupkan pada permukaan sebanding dengan tegangan permukaan atau tegangan antar muka dari cairan tersebut. Pada percobaan tegangan permukaan atau antar muka ini metode yang digunakan yakni tensiometer Du-Nouy dimana Metode cincin Du-Nouy bisa digunakan untuk mengukur tegangan permukaan ataupun tegangan antar muka. Untuk penentuan tegangan permukaan saja dapat menggunakan metode kenaikan kapiler. Sedangkan Prinsip dari alat ini adalah gaya yang diperlukan untuk melepaskan suatu cincin platina iridium yang dicelupkan pada permukaan sebanding dengan tegangan permukaan atau tegangan antar muka dari cairan tersebut.



Pengukuran Tegangan Permukaan 1. Metode Kenaikan atau penurunan cairan dalam kapiler Metode: bila sebatang pipa kapiler dimasukkan ke dalam cairan, maka permukaan cairan dalam pipa kapiler dapat mengalami kenaikan atau penurunan 1.    Bila cairan membasahi bejana (θ < 90), permukaan cairan naik 2.    Bila cairan tidak membasahi bejana (θ > 90), permukaan cairan turun Kenaikan atau penurunan cairan dalam kapiler disebabkan adanya tegangan permukaan yang bekerja pada permukaan cairan yang menyentuh dinding sepanjang keliling pipa. Akibat tegangan permukaan ini pipa akan memberikan gaya reaksi pada permukaan cairan yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. Besar gaya ke atas akibat tegangan permukaan : F1 = 2 π r g cos θ F1 = gaya ke atas akibat tegangan permukaan r = jari-jari kapiler g = tegangan permukaan θ= sudut kontak Kenaikan cairan tidak dapat berlangsung terus, karena pada permukaan cairan juga bekerja gaya akibat berat cairan (F2) yang arahnya ke bawah sebesar : F2 = d V g karena V = π r2 h , maka : F2 = π r2 h d g d = rapatan cairan g = percepatan gravitasi h = kenaikan/ penurunan cairan dalam kapiler Pada saat setimbang berlaku F1 = F2, sehingga    2 π r g cos θ = π r2 h d g



Metode perbandingan tegangan permukaan



 Bila У1, d1 dan d2 diketahui, maka dengan menentukan tinggi kedua cairan dalam kapiler, tegangan permukaan cairan yang belum diketahui dapat ditentukan 2.    Metode Wilhelmley Dasar: gaya yang diperlukan untuk menarik pelat tipis dari permukaan cairan. Penetapannya diperlukan alat dari lempeng tipis terbuat dari kaca, platina atau mika dan sebuah neraca. Pelat digantungkan pada salah satu lengan neraca dan dimasukkan ke dalam cairan yang akan diselidiki. Besarnya gaya tarik pada neraca yang digunakan untuk melepas pelat dari permukaan cairan dicatat.



Penetapan tegangan muka metode Wilhelmy Pada saat pelat terlepas berlaku hubungan : F=W+2ℓg Sehingga tegangan permukaan dapat dihitung sebagai :



 g= tegangan permukaan F= gaya tarik yang dicatat W= berat lempeng ( pelat ) ℓ= lebar lempeng 2= faktor karena ada 2 permukaan pada lempeng Asumsi sudut kontak θ = 00, dan pengaruh dari ujung-ujung lempeng diabaikan .