TEGANGAN PERMUKAAN CAIRAN DENGAN METODE KAPILER

 

 

            Tegangan permukaan merupakan fenomena menarik yang terjadi pada zat cair (fluida) yang berada pada keadaan diam (statis).Tegangan permukaan didefinisikan sebagai gaya (F) persatuan panjang (L) yang bekerja tegak lurus pada setiap garis di permukaan fluida. Di dalam cairan, sebuah molekul mengalami  gaya tarik dari molekul tetangganya. Tegangan permukaan cairan (γ) adalah kerja yang dilakukan untuk memperluas permukaan cairan dalam satuan luas.

            Aplikasi konsep tegangan permukaan sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari antara lain, mencuci dengan air panas lebih mudah menghasilkan cucian yang lebih bersih, gelembung sabun atau air berbentuk bulat dan klip yang tidak tenggelamdalam air.

            Untuk menentukan tegangan permukaan dapat digunakan berbagai metode, misalnya metode kenaikan kapiler.

METODE KENAIKAN KAPILER

 Metode ini hanya digunakan untuk menentukan tegangan suatu zat cair dan tidak dapat digunakan untuk menentukan tegangan antar permukaan dua zat cair yang tidak bercampur, 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 antar zat yang sama (gaya kohesi) dan gaya tarik menarik antar molekul zat yang berbeda (adesi)

Tegangan permukaan di ukur dengan melihat ketinggian air atau cairan yang naik melaui suatu kapiler.  Bila pipa kapiler dimasukkan ke dalam suatu zat cair, maka zat tersebut akan naik ke dalam pipa sampai gaya gesek ke atas diseimbangkan oleh gaya gravitasi ke bawah akibat berat zat cair.

Tekanan yang diberikan oleh sebuah kolom cairan yang rapatannya dan tingginya h adalah :

 

bentuk yang sederhana ini memungkinkan kita mengukur tegangan permukaan cairan dengan cara yang teliti (Atkins, 1990).

            Jika gaya adesi antara cairan dan materi dinding kailer lebih lemah daripada gaya kohesi dalam cairan (seperti untuk air raksa dalam gelas), maka cairan dalam pipa menarik diri dari dinding. Akibatnya permukaan melengkung dengan sisi konkaf, bertekanan tinggi di bagian bawah. Untuk menyamakan tekanan pada kedalaman yang sama di seluruh bagian cairan, permukaan harus turun untuk mengimbangi ketinggian tekanan  yang berasal dari lengkungannya. Hal ini mengakibatkan adanya penurunan kapiler.

               Molekul biasanya saling tarik menarik. Dibagian dalam cairan, setiap molekul cairan dikelilingi oleh molekul-molekul cairan disamping dan di bawah. Dibagian atas tidak ada molekul cairan yang lain karena molekul cairan tarik menarik satu dengan yang lainnya, maka terdapat gaya total yang besarnya nol pada molekul yang berbeda di bagian dalam cairan.

Sebaliknya molekul cairan yang terletak di permukaan ditarik oleh molekul cairan yang berada di samping dan dibawahnya. Akibatnya permukaan cairan terdapat gaya total yang berarah ke bawah karena adanya gaya total yang arahnya ke bawah, maka cairan yang terdapat di perukaan cenderung memeperkecil luas permukaannya dengan menyusut sekuat mungkin. Hal ini yang menyebabkan lapisan perukaan seolah-olah tertutup oleh selapur elastis yang tipis (Anief, 1993).

MaghfirotulAulia

15630115

KIMIA C