Tegangan permukaan 2
Tegangan permukaan didefinisikan sebagai kerja yang dilakukan dalam memperluas permukaan cairan dengan satu satuan luas. Satuan untuk tegangan permukaan (γ) adalah (J m-1) atau dyne cm-1 atau N m-1. Metode yang paling umum untuk mengukur tegangan permukaan adalah kenaikan atau penurunan dalam pipa kapiler, yaitu:
γ = d r g l/ 2
dimana d adalah kerapatan cairan, r adalah jari-jari kapiler, l adalah panjang cairan yang ditekan atau yang akan naik, dan g adalah konstanta gravitasi (Dogra, 1990).
Pengukuran sifat merekat [mendasari/membuat] suatu metoda penting untuk menentukan bobot molekular yang relatif polymers. sifat merekat /Terukur pada melemahkan konsentrasi ( sekitar 0.5 g/100 mL bahan pelarut) dengan menentukan waktu arus volume suatu solusi melalui suatu kapiler untuk panjangnya ditetapkan;perbaiki. Juga, pengukuran sifat merekat adalah menabrak; menyerang temperatur tetap. Metoda adalah unik untuk menjadi cepat, gampang, dan memerlukan hanya instrumentasi minimal. sejumlah yang Kecil dihancurkan polymer bisa menyebabkan peningkatan luar biasa di dalam sifat merekat sanak keluarga solusi yang menghasilkan untuk menyangkut bahan pelarut murni itu . Secara umum, yang sifat merekat untuk suatu polymer solusi meningkat/kan dengan polymer bobot molekular. Faktor lain yang mengendalikan yang sifat merekat untuk suatu polymer solusi meliputi yang tertentu polymer dan bahan pelarut, solute konsentrasi, dan temperatur (Ali, 2005).
Kita mempertimbangkan untuk menarik suatu zat sampai itu, maka biasanya kita memikirkan mengenai benda padat , akan tetapi cairannjuga mempunyai kecenderungan yang kuat untuk tetap kuat. Sebagai contoh, jika air murni tanpa ada udara yang dilarutkan didalamnya ditekan antara dua pelat licin, maka gaya yang sangat besar diperlukan untuk memisahkan pelat-pelat tersebut. Seperti didalam benda padat, kekohesifan cairan diakibatkan oleh tarikan diantara molekul-molekul. Karena tarikan ini, suatu cairan mempunyai suatu permukaan yang jelas, seperti selaput yang direnggangkan atau lembaran karet yang direnggangkan , yang cenderung mempunyai luas permukaan yang minimum. Riak di dalam sebuah kolam yang licindan tenag ditekan karena riak itu memerlukanpertambahan luas permukaan. Serangga air mampu bergerak pada permukaan karena berat serangga itu dilawan oleh hambatan permukaan terhadap deformasi (Atkins, 1994)
kekuatan Yang tentang geseran yang mana dua lapisan yang bersebelahan suatu cairan riil menggunakan pada atas satu sama lain dapat dipahami melalui/sampai konsep sifat merekat. Mari kita mempertimbangkan suatu lapisan cairan (sebagai contoh gliserin ) antara dua wahana plat paralel seperti diplat Yang yang lebih rendah adalah keperluan, plat yang bagian atas bergerak dengan suatu percepatan tetap Vo. Gerakkan plat bagian atas menetapkan cairan yang bersebelahan ke sedang bergerak. Lapisan cairan di dalam kontak langsung dengan plat yang bagian atas diseret bersama dengan percepatan Vo. lapisan yang bertetangga dilaksanakan oleh gaya lintang kecil ang pindah;gerakkan dengan suatu percepatan yang mana adalah lebih kecil, semakin besar jarak dari plat yang bagian atas. tegangan-geser di permukaan antara lapisan bersebelahan dari cairan, di dalam kedua-duanya keperluan dan arus tidak keperluan, diberi oleh hukum newton sifat merekat (Sternheim, 1988)
Di dalam cairan, sebuah molekul mengalami gaya tarik dari molekul tetangganya , tetapi pada permukaannya, sebuah molekul hanya dikelilingi sebagian saja dan akibatnya molekul pada permukaan ini hanya mengalami gaya tarik ke arah badan cairannya (dapat dikatakan seolah-olah badan cairan dibungkus oleh suatu membran/lapisan yang tidak tampak).Perilaku cairan pada permukaan cairan inilah yang disebut teganggan permukaan , dan sifat ini pula yang menyebabkan cairan dapat jatuh membentuk tetesan, dapat merambat pada pembuluh/pipa kapiler atau dapat mengembangkan selembar kertas logam (Rimba, 2010)
Latar Belakang
Sifat-sifat yang berhubungan dengan gaya-gaya intermolekul dalam cairan merupakan tegangan permukaan. Sifat-sifat khusus yang berhubungan dengan permukaan cairan ini menyebabkan ketidakseimbangan di sepanjang permukaan. Gaya bersihnya menimbulkan tegangan pada permukaan cairan, seolah-olah permukaan cairan tertutup oleh kulit yang ketat. Pandangan lain mengenai hal ini adalah karena molekul pada permukaan ditarik oleh banyak molekul di bagian bawahnya/sampingnya, molekul di bagian dalam cairan mempunyai keadaan energi yang lebih rendah dibandingkan dengan yang di permukaan. Akibatnya, sebanyak mungkin molekul akan mengambil kedudukan dalam bagian ini.
Tegangan permukaan dapat menyebabkan suatu perbedaan tekanan antara gelembung sabun atau tetesan zat cair bagian dalam dan bagian luar. Suatu gelembung sabun terdiri permukaan film berbentuk bola yang sangat rapat. Dengan suatu lapisan tipis dan diantara zat cair. Tegangan permukaan menyebabkan film cenderung untuk melakukan pengusutan, tetapi sebagaimana gelembung menyusut, sebegitu juga ia menekan udara didalam, menambah tekanan bagian dalam , ke titik yang mencegah pengusutan lebih lanjut. Kita dapat memperoleh hubungan antara tekanan jari – jari gelembung.
B. Tegangan Permukaan
Tegangan permukaan menyebabkan suatu perbedaan tekanan antara gelembung sabun atau tetesan zat cair bagian dalam dan bagian luar. Suatu gelembung sabun terdiri permukaan film berbentuk bola yang sangat rapat. Dengan suatu lapisan tipis dan diantara zat cair. Tegangan permukaan menyebabkan film cenderung untuk melakukan pengusutan, tetapi sebagaimana gelembung menyusut, sebegitu juga ia menekan udara didalam, menambah tekanan bagian dalam , ke titik yang mencegah pengusutan lebih lanjut. Kita dapat memperoleh hubungan antara tekanan jari – jari gelembung.
Molekul pada permukaan suatu cairan ditarik ke dalam rongga cairan karena gaya tarik dari molekul di bawahnya lebih besar dari pada tarikan oleh molekul uap yang ada pada bagian lain dari permukaan. Tarikan ke dalam ini bila mungkin, menyebabkan permukaan berkontraksi dan menyebabkan terjadinya gaya dalam bidang permukaan. Tegangan permukaan menyebabkan terbentuknya tetesan bulat, kenaikan air dalam kapiler, dan gerak cairan lewat zat padat berpori. Zat padat juga mempunyai tegangan permukaan, tetapi lebih sukar untuk ditentukan. Kristal cenderung untuk membentuk bidang-bidang tegangan permukaan terendah
C. Kapilaritas
Kapilaritas disebabkan oleh interaksi molekul-molekul di dalam zat cair. Di dalam zat cair molekul-molekulnya dapat mengalami gaya adhesi dan kohesi. Gaya kohesi adalah tarik-menarik antara molekul-molekul di dalam suatu zat cair sedangkan gaya adhesi adalah tarik menarik antara molekul dengan molekul lain yang tidak sejenis, yaitu bahan wadah di mana zat cair berada. Apabila adhesi lebih besar dari kohesi seperti pada air dengan permukaan gelas, air akan berinteraksi kuat dengan permukaan gelas sehingga air membasahi kaca dan juga permukaan atas cairan akan melengkung (cekung). Keadaan ini dapat menyebabkan cairan dapat naik ke atas oleh tegangan permukaan yang arahnya keatas sampai batas keseimbangan gaya ke atas dengan gaya berat cairan tercapai. Jadi air dapat naik keatas dalam suatu pipa kecil yang biasa disebut pipa kapiler
Molekul pada permukaan suatu zat cair dapat ditarik ke dalam rongga cairan karena gaya tarik dari molekul di bawahnya lebih besar dari pada tarikan oleh molekul yang ada pada bagian permukaan. Tarikan ke dalam menimbulkan ketidakseimbangan gaya tarik yang akibatnya menghasilkan resultan gaya yang bekerja ke bawah sehingga timbul tegangan permukaan. Tegangan permukaan didefinisikan sebagai gaya persatuan panjang atau energi persatuan luas pada permukaan yang melawan ekspans dari luas permukaan. Penyataan ini ditulis dalam rumus
γ =
γ adalah tegangan permukaan, l adalah panjang batang. Faktor 2 adalah karena ada dua permukaan cairan. Satu terdapat dibagian muka dan yang satu terdapat dibagian belakang
Kapilaritas adalah gejala zat cair melalui celah-celah sempit atau pipa rambut. Celah-celah sempit atau pipa rambut ini sering disebut pipa kapiler. Gejala kapilaritas disebabkan adanya gaya adhesi atau kohesi antara zat cair dengan dinding celah itu. Akibatnya, bila pembuluh kaca dimasukkan dalam zat cair, permukannya menjadi tidak sama.
Kapilaritas merupakan peristiwa naik atau turunnya zat cair pada bahan yang terdiri atas beberapa pembuluh halus akibat gaya adhesi atau kohesi, misal naiknya minyak pada sumur
Kapilaritas merupakan peristiwa naik turunnya zat cair dalam pipa kapiler (pipa sempit). Kapilaritas dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi dan adhesi antara zat cair dengan dinding kapiler.
Gaya Kohesi merupakan gaya tarik menarik antara molekul dalam zat yang sejenis, sedangkan gaya tarik menarik antara molekul zat yang tidak sejenis dinamakan Gaya Adhesi. Misalnya kita tuangkan air dalam sebuah gelas. Kohesi terjadi ketika molekul air saling tarik menarik, sedangkan adhesi terjadi ketika molekul air dan molekul gelas saling tarik menarik
Daftar Pustaka
Ali, M.F.2005. Handbook of Industrial Chemistry Organic Chemicals. The McGraw-Hill Companies, Inc.Sydney
Atkins, P.W. 1994. Kimia Fisik Edisi ke-4 jilid I. Penerbit Erlangga
Dogra, SK dan S. Dogra. 1990. Kimia Fisik dan Soal-soal. Universitas Indonesia. Jakarta.
Hamid, Rimba. 2010. Penuntun Kimia Fisik II. Universitas Haluoleo. Kendari.
Sternheim, Morton M ;Kane, J.W. 1988. Physics 3rd edition. John willey and Sons Inc. New York
Tidak ada komentar:
Posting Komentar