TEGANGAN PERMUKAAN

Laporan Praktikum

Diajukan untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Respirasi (FISIKA MEDIK)

Oleh :

1. Elvi Mursida Halim (51)2. Nurani Nurhasanah (52)3. Febriani Ekkowati (53)

4. Dini Fitriani (54)5. Ari Christian Kusumah (55)

6. Febi Yulianti (56)7. Ressa Adriyani Utami (57)8. Firda Amaliya Sofyan (58)

9. Dhyta Pramastuti (59)10. Dian Anggreini (60)

11. Nisa Sofia (61)12. Agni Laili Perdani (62)

13. Anggita Nurul Asyikin (63)14. Zuliana (64)

15. Susi Nurbaeti (65)16. Resi Putri Naulia (66)

17. Indah Budiarti (67)18. Riama Yanti (68)

19. Nurulita Istiqomah (69)20. Malianti Silalahi (70)21. Switta Widiati (71)

22. Putu Cintia Windan Sari (72)23. Alien Legina Noercitra (73)

24. Novi Tasyriani (74)25. Astri Saefani (75)

Fakultas Ilmu Keperawatan

UNIVERSITAS PADJAJARAN

ABSTRAK

Tegangan permukaan adalah gaya yang diakibatkan oleh suatu benda yang

bekerja pada permukaan zat cair setiap panjang permukaan yang menyentuh benda

itu. Apabila F = gaya (newton) dan L = panjang (m), tegangan-permukaan (S) dapat

ditulis sebagai

S = F/L.

Dalam peristiwa sehari-hari dapat diamati seperti

⊲ serangga dapat berjalan diatas permukaan air

⊲ jarum atau silet dapat diletakkan di atas permukaan air dengan

hati-hati

⊲ kecenderungan tetes air berbentuk bola, dsb

Fenomena ini menunjukkan permukaan air mempunyai semacam stress tekan

atau tegang muka zat cair. Secara sederhana gaya permukaan zat cair dapat

dinyatakan sebagai gaya per satuan panjang.

Tegangan permukaan diakibatkan oleh gaya kohesif antara molekul cairan. Molekul

di permukaan tidak mempunyai atom tetangga di bagian atasnya, sehingga mereka

akan berikatan lebih kuat dengan atom tetangga yang ada di disampingnya.

Peningkatan gaya tarik menarik dipermukaan ini disebut tegangan permukaan.Lapisan

pada permukaan ini yang membuat objek lebih sulit digerakan melewati suatu

permukaan dibanding jika objek tersebut telah tenggelam seutuhnya.

2

Tegangan permukaan biasanya diukur dalam dyne/cm, untuk memecahkan lapisan

sepanjang cm diperlukan gaya beberapa dyne. Air yang bersuhu 20o C mempunya

tegangan permukaan 72,8 dyne/cm, 22,3 dyne/cm untuk etil-alkohol dan 465 dyne/cm

untuk air raksa.

Tegangan Permukaan pada gelembung Tegangan permukaan air menyediakan yang

diperlukan tegangan dinding untuk membentuk formasi gelembung

dengan air. Kecenderungan untuk meminimalkan tegangan dinding menarik

gelembung ke bentuk bola (Hk.Laplace). Beda tegangan antara luar dan dalam

gelembung tergantung tegangan permukaan dan jari-jari gelembung. Hubungannya

dapat diperoleh dengan menggambarkan gelembung sebagai dua belahan bola yang

tekanan internal yang menekan belahan bola dilawan oleh tegangan pemukaan yang

bekerja di sekeliling lingkaran. Untuk sebuah gelembung dengan dua permukaan yang

mempunyai tegangan, hubungan tekanannya adalah:

Pо-Pi=4T r

3

DAFTAR ISI

Abstrak………………………………………………………………………………..2

Daftar Isi………………………………………………………………………….......4

Isi Laporan

1. Tujuan Percobaaan…………………………………………………………..5

2. Alat

Percobaan……………………………………………………………….5

3. Tinjauan Pustaka…………………………………………………………….5

4. Data Hasil Percobaan……………………………………………………….14

5. Prosedur

Percobaan……………………………………………………...…14

6. Penghitungan dan Pembahasan……………………………………………..14

7. Tugas Akhir…………………….…………………………………………..18

8. Analisis……………………………………….…………………………….21

9. Kesimpulan…………………………………………………………..……...21

Daftar Pustaka………………………………………………………………………23

4

ISI LAPORAN

1. Tujuan Percobaan

Menentukan tegangan permukaan berdasarkan adanya gaya tarik ke

bawah yang dialami oleh sebuah cincin jika dikeluarkan dari zat cair

2. Alat-alat Percobaan

a. Neraca Pegas

b. Statif

c. Cincin alumunium

d. Silinder takaran

e. Dua buah gelas piala (besar dan kecil)

f. Pipet penghisap 0.1 ml

g. Batang Pengaduk

3. Tinjauan Pustaka

Setiap molekul yang ada pada zat cair satu sama lain saling

berinteraksi berupa adanya gaya tarik antar molekul. Bila molekul

digambarkan sebagai bola yang dikelilingi oleh molekul disekitarnya maka

molekul tersebut akan mengalami tarikan dari molekul yang berada

disekelilingnya.

Pada daerah perbatasan zat cair, resultan gaya tarik diatas tidak sama

dengan nol. Untuk kondisi zat cair berbatasan dengan uap (permukaan zat

cair), resultan gaya-gaya diatas mengarah ke bawah. Vector gaya yang

mengarah ke bawah ini dikenal sebagai gaya permukaan atau lebih dikenal

sebagai Tegangan Permukaan. Jadi moleku-molekul yang berada di lapisan

permukaan memilki energi permukaan dengan dimensi energi persatuan

panjang.

Bila kita letakan (tidak ditenggelamkan) sebuah cincin halus yang

panjangnya L diatas permukaan suatu zat cair sehingga seluruh permukaanya

5

berinteraksi dengan cairan, maka pada kawat tersebut terbentuk selaput

dengan gaya adhesi. Bila kawat diangkat ke atas sejauh ∆S maka luas

permukaan cairan A yang terangkat adalah :

A=2L∆S……………………………………………………………………….1

Bila tegangan permukaan adalah γ,maka usaha cairan untuk mempertahankan

keadaan awalnya terhadap pertambahan jarak ΔS adalah :

Wa=γ.A………………………………………………………………………..2

Dan usaha mekanis yang dilakukan untuk mengangkat lapisan cairan :

Wm=F.∆S……………………………………………………………………3

Dimana F= gaya yang diperlukan untuk memindahkan kawat.

Dari persamaan 1, 2, dan 3 diperoleh rumus tegangan permukaan :

γ=F/2L……………………………………………………………………….4

γ=F/4пR……………………………………………………………………..5

Tegangan permukaan cairan (γ) adalah kerja yang dilakukan untuk

memperluas permukaan cairan dalam satuan luas.

Tegangan permukaan cairan dapat diukur dengan cara:

1. cara drop out

2. cara buble pressure

3. tensiometer

4. cara capilary rise

1. Metode Drop Out Drop yang menggantung dari tip (buihan clinging)

memanjang ketika tumbuh lebuh besar karena variasi tekanan hidrostatis ∆P

kadang – kadang bisa diperhatikan dibandingkan dengan yang diberikan oleh

kurvatur pada apeks.seperti dalam kasus meniscus, adalah mudah menuliskan

persamaan :

W = γ / dx atau W = γ dA

6

dalam bentuk persamaan

γ = -Δρgb² =-Δρgde² = -Δρgde²……………………………………………….1 ß ß(de/b)² H

Dimana dalam kasus sekarang , parameter B tanpa dimensi adalah negatif.

Pada umumnya tidak mudah untuk mengukur B secara langsung , tetapi

sebagai bentuk variabel yang menentukan itu berhubungan dengan yang lain

yang penentuannya leb mudah.

Dalam kasus pendant drop, Andreas dkk…, merasakan bahwa kuantitas

dependen bentuk yang paling mudah diukur adalah S= ds/de , seperti

ditunjukkan oleh gambar berikut ini:

Gambar I

de adalah diameter ekuatorial dan ds adalah diameter yang diukur pada jarak

de dari dasar drop. Parameter ukuran yang sulit diukur b dalam persamaan

diatas dikombinasikan dengan B menentukan kuantitas rapinya :

H = - β (de / b)2

Dengan demikian :

7

γ = -Δρgb² =-Δρgde² = -Δρgde²……………………………………………….2 ß ß(de/b)² H

Hubungan antara kuantitas bentuk dependen H dan kuantitas S bentuk

dependen yang bisa diukur secara eksperimen kemudian ditentukan secara

empiris, dengan memakai beberapa tetes air pendant. Serangkaian nilai 1/H

terhadap nilai S yang cukup akurat telah diperoleh oleh Neiderhauser dan

Bartell. Ini diperoleh oleh suatu prosedur integrasi numerik dengan memakai

tabel Bashfort dan Adams dan yang didasarkan pada persamaan (1). Beberapa

tabel pelengkap jenis Bashfort dan Adams juga dihitung, dan hasilnya untuk

β=-0,45 telah ditabulasikan dalam tabel 1.1. Nilai 1/Hnya sebagai fungsi S =

ds / de . peneliti menunjukkan bahwa untuk alasan – alasan praktis, ukuran tip

(puncak) akan sedemikian dimana r/a adalah sekitar 0,5 atau kurang.

Andreas dkk, telah mengukur variasi dengan waktu tensi permukaan larutan

sodium stearat, dan urutan khusus bentuk tetesan sebagai larutan yang tua

ditunjukkan dalam gambar berikut ini:

8

Metode Pendant drop adalah metode yang sangat luas dipakai, yang hanya

membutuhkan sejumlah kecil cairan dan bisa dipakai kesituasi pengukuran

yang sulit secara eksperimenpada suhu tinggi ataupun dengan bahan reaktif.

Dengan peralatan optik yang baik, itu baik untuk persepuluhan persen.

2. Metode Buble

Kasus sesile drop dan buble drop adalah simetris , seperti yang digambarkan

pada gambar (1), tetapi pemakaian yang pertama adalah lebih umum dalam

penentuan tensi permukaan, dan pembahasan sekarang berada pada istilah

tersebut. Portee dengan memakai tabel bashfortdan Adams, telah membuat

perhitungan perbedaan Δ antara h 2 /2r 2 , dimana r adalah radius ekuatorial dan h

menunjukkan jarak dari apeks kebidang ekuatorial.

Variasi Δ dengan h/r bisa disesuaikan secara akuratdengan memakai persamaan

empiris :

Δ = 0,3047 (h3/r3) (1 - 4h2/r2) …………………

……………………………………………(3)

Wheeler dan kawan – kawannya memberikan beberapa detail eksperimen dan

diskusi berikutnya. Metode ini dikatakan sebaik 0,2 %.

Pemakaian persamaan (3) memang membutuhkan drop yang sangat besar dan

tidak memberikan cek internal terhadap kemungkinan iregularitas kontur drop

karena, katakanlah pembahasan yang tidak teratur yang mengakibatkan menjadi

bukan figur revolusi. Prosedur alternatif telah diusulkan oleh Smolders dan

Dyufis. Dari defenisi persamaan berikutnya adalah :

Sekarang , walaupun b sulit ditentukan, tabel Bashfort dan Adams memberikan

(Xc/b) sebagai fungsi dari β dimana Xc adalah radius ekuatorial, sehingga

persamaan (4) dapat ditulis :

γ = -Δρgb² ……………………..………………………………………….4 ß

karena Xc bisa ditentukan cukup akurat, masalah menurun kepenentuan β , dan ini

γ = Δρg Xc ² Xc = F (ß)…………………………………….5

9

[F(ß)]² b

dilakukan dengan membandingkan profil drop dengan serangkaian profil untuk

beberapa nilai β, f(β) dibaca dari tabel yang sama, dan γ dihitung dari persamaan

(5). Keakuratan 0,1% diklaim.

Sebagai contoh dari aplikasinya, metode dipakai oleh nutting dan Long untuk

mengikuti variasi dengan waktu tensi permukaan sodium laurate. Metode ini juga

telah dinyatakan penting untuk pengukuran tensi permukaan logam lebur. Itu telah

dipakai juga dalam penentuan tenci interfacial elektrolit mercuri encer.

Kasus dari drop yang sangat besar dan buble adalah mudah karena hanya satu

radius kurvatur (yang dalam bidang gambar) yang dipertimbangkan. Persamaan

ini dapat ditulis menjadi :

Dimana h menunjukkan jarak dari apeks ke bidang ekuatorial, kemudian pada

y =h, ρ = ∞, dan persamaan (7) menjadi

Selanjutnya, pada y=0, ρ = ∞, yang dari situlah yang berikutnya dimana

h2/a2=1 atau h=a.

10

Hasil yang sangat sederhana ini adalah terlepas dari nilai sudut kontak karena

konfigurasi yang dilibatkan adalah hanya antara bidang ekuatorial dan apeks.

A. Tegangan permukaan menyebabkan Pertambahan Tekanan Didalam

gelombang atau Tetesan Zat Cair.

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.

Pertama kita perkirakan bahwa disini todak ada tekanan eksternal ( luar ).

Selanjutnya kita mempertimbangkan pusat ekuilibirium pada satuh paruh

gelembung sabun tersebut. Pada permukaan dimana paroh ini bergabung

dengan paroh atas, membentuk dua tindakan , yang atas menekan tegangan

permukaan dan yang bawah menekanuntuk mendukung udara didalam paroh

atas. Jika radius (jari-jari) dari permukaan berbentuk bola adalah R, bundaran

pada lingkaran sepanjang tegangan permukaan adalah 2µR (perkiraan bahwa

ketebalan gelembung sangatlah kecil, kita mengabaikan perbedaan antara jari-

jari inner atau outer). Jumlah tekanan pada tegangan permukaan untuk masing

– masing permukaan (inner dan outer) adalah γ = 2 µ R, sehingga jumlah

tekanan dari tegangan permukaan adalah (2 γ) (2 µ R). tekanan ke udara

11

adalah tekanan pada waktu ρ pada bidang µR2 pada lingkaran. Untuk

menghasilkan tekanan ini menjadi nol, kita harus membuat :

(2 γ 2 µ R) = ρ( µR²) atau

ρ=4µ/R………………………………………………………………….(1)

Sekarang tekanan luar dari gelembung secara umum adalah nol. Tetapi dari

permulaan kita dapat melihat bahwa persamaan (1) memberikan perbedaan

antara tekanan didalam dan diluar. Jika tekanan diluar adalah ρa maka :

ρ - ρa = γ 4/R(gelembung sabun)……………………………….……..(2)

Untuk suatu tetesan zat cair, yang hanya mempunyai satu permukaan film,

perbedaan antara tekanan dari zat cair dan udara luar adalah paroh yang untuk

gelembung sabun.

ρ – ρa = 2γ/R(tetasan zat cair)………………..………………………..(3)

Maka sejauh inilah yang sudah kita bicarakan tentang permukaan film pada

batasan antara cairan dan gas. Pengaruh tegangan permukaan tambahan terjadi

ketika film yang seperti itu bertemudengan permukaan yang padat, seperti

didinding dari suatu tampungan.

B.Mekanisme Cairan

Angka – angka percobaan dari tegangan permukaan Cairan yang berhubungan

ke airTemperatur (o C ) Tegangan Permukaan

(m N/m atau dyne/cm)

Benzena 20 28.9 Karbon Tetraklorida 20 26.8 Etanol 20 22.3 Gliserin 20 63.1 Air raksa 20 465.0 Minyak zaitun 20 32.0 Sabun cair 20 25.0 Air 0 75.6 Air 20 72.8 Air 60 66.2 Air 100 58.9

12

Oksigen -193 15.7 Neon -247 5.15 Helium -269 0.12

Tekanan permukaan tersebut pada ciran khusus biasanya berkurang

sebagaimana temperatur bertambah, tabel memperlihatkan keuntungan ini pada

air. Sebagaimana temperatur bertambah dan molekul zat lain berpindah dengan

lebih cepat, interaksi antara mendapat pengaruh yang mengurangi mosi

merekadan mengurangi tegangan permukaan.

Untuk mencuci pakaian sampai bersih, air harus ditekankan sampai lubang –

lubang yang sangat kecil diantara serat. Hal ini membutuhkan pertambahan

bidang permukaan air, yang menjadi sulit dilakukan karena tegangan

permukaan. Pekerjaan ini bisa dilakukan karena tegangan permukaan. Pekerjaan

ini bisa dilakukan lebih mudah dengan menurunkan nilai dari γ. Karena airyang

sangat panas (γ = 58,9mN/m pada 100o C) lebih baik untuk pencucian dari pada

air suam kuku (γ=72,8mN/m pada 20 oC) dan air busa (γ=25,0 mN/m pada

30oC) masih lebih baik.

Salah satu factor yang mempengaruhi besarnya tegangan permukaan

adalah massa jenis/ densitas (D), semakin besar densitas berarti semakin rapat

muatan – muatan atau partikel-partiekl dari cairan tersebut. Kerapatan partikel

ini menyebabkan makin besarnya gaya yang diperlukan untuk memecahkan

permukaan cairan tersebut. Hal ini karena partikel yang rapat mempunyai gaya

tarik menarik antar partikel yang kuat. Sebaliknya caiarn yang mempunyai

densitas kecil akan mempunyai tegangan permukaan yang kecil pula. Selain

factor densitas, tegangan permukaan juga ditentan oleh kepolaran dari zat cair

tersebut. Semakin polar zat tersebut, maka gaya tarik menarik antar muatannya

makin kuat, akibatnya untuk memecahkan permukaannya diperlukan gaya yang

lebih besar. Pada campuran yang saling melarut, tegangan permukaan

dipengaruhi oleh komposisi masing-masing zat. Air murni akan mempunyai

tegangan yang tinggi, sebab bersifat polar.

Selain dipengaruhi oleh factor di atas, besarnya tegangan permukaan

juga dipengaruhi oleh suhu, semakin besar suhu, semakin renggang jarak antarb

rtikelnya dan akibat nya tegangan permukaannya turun, walaupun tidak dibahas

dalam percobaan.

13

Pokok-pokok penting :

1. Besarnya tegangan permukaan , dipengaruhi oleh besarnya interaksi

partikel – pertikel yang menyusun zat cair

2. Semakin polar suatu cairan maka intraksi antar partikel makin kuat,

sehingga tegangan permukaannya makin besar

3. Semakin besar densitas nya, maka massa zat yang ada pada volume

tertentu akn makin besar dan interaksi antar partikelnya pun makin besar

sehingga tegangan permukaannya semakin besar

4. Pengaruh kepolaran lebih besar daripada pengaruh densitas, hal ini

karena gaya tarik- menairik antar partikel yang polar ( gaya listrik ) jauh lebih

besar daripada gaya tarik- menarik antar partikel ( gaya van der walls )

4. Data Hasil Percobaan

Tabel data gaya hasil percobaan

konsentrasi F1 (dyne) F2 (dyne) F3 (dyne) F4 (dyne) F5 (dyne)

0 1 1 1 1 1

10 1 1,5 1 1 1

20 1 1 1 1,5 1

30 2 1,5 1,5 1 1

Tabel data jari-jari hasil pengukuran

Pengukuran R

1 2,92 cm

2 2.94 cm

3 2.93 cm

5. Prosedur Percobaan

Gantungkan cincin pada neraca pegas dan catatlah beratnya sebagai

kondisi awal

14

Sentuhkan cincin dalam gelas piala pada permukaan air ( jangan

sampai tenggelam). Kemudian secara perlahan gelas piala diturunkan

ke bawah. Pada saat selaput air hamper pecah, catatlah skala pada

neraca pegas. Ulangi percobaan sebanyak 5 kali.

Lakukan percobaan pada nomor 2 untuk larutan sabun dengan 3

konsentarasi yang berbeda.

Ukurlah jari-jari cincin sebanyak 3 kali.

6. Penghitungan dan Pembahasan

Pada praktikum ini kami menghitung tegangan permukaan pada air

dengan memberikan konsentrasi air sabun pada konsentrasi yang berbeda.

Di bawah ini adalah perhitungan dari data yang diperoleh pada percobaan.

Rumus : γ=F/4пR

Tegangan permukaan dengan konsentrasi air sabun 0 ml dan 10 ml

γ=F/4пR

r=2,92

γ1= 1 =0,027266 4.3,14.2,92γ2= 1 =0,027266 4.3,14.2,92γ3= 1 =0,027266 4.3,14.2,92

γ4= 1 =0,027266 4.3,14.2,92

γ5= 1 =0,027266 4.3,14.2,92

γrata-rata=0,02766

γ=F/4пR

r=2,94

γ1= 1 =0,027080 4.3,14.2,94γ2= 1 =0,027080 4.3,14.2,94γ3= 1 =0,027080

15

4.3,14.2,94

γ4= 1 =0,027080 4.3,14.2,94

γ5= 1 =0,027080 4.3,14.2,94

γrata-rata=0.027080

γ=F/4пR

r=2,93

γ1= 1 =0,027173 4.3,14.2,93γ2= 1 =0,027173 4.3,14.2,93

γ3= 1 =0,027173 4.3,14.2,93

γ4= 1 =0,027173 4.3,14.2,93

γ5= 1 =0,027173 4.3,14.2,93

γrata-rata=0,027173

Tegangan permukaan dengan konsentrasi air sabun 20 ml

γ=F/4пR

r=2,92

γ1= 1 =0,027266 4.3,14.2,92γ2= 1 =0,027266 4.3,14.2,92γ3= 1 =0,027266 4.3,14.2,92

γ4= 1,5 =0,040899 4.3,14.2,92

γ5= 1 =0,027266 4.3,14.2,92

γrata-rata=0,027266+0,027266+0,027266+0,040899+0,027266=0,029992 5

γ=F/4пR

16

r=2,94 cm

γ1= 1 =0,027080 4.3,14.2,94γ2= 1 =0,027080 4.3,14.2,94γ3= 1 =0,027080 4.3,14.2,94

γ4= 1,5 =0,040621 4.3,14.2,94

γ5= 1 =0,027080 4.3,14.2,94

γrata-rata=0,027080+0,027080+0,027080+0,040621+0,027080=0,029788 5γ=F/4пR

r=2,93

γ1= 1 =0,027173 4.3,14.2,93γ2= 1 =0,027173 4.3,14.2,93

γ3= 1 =0,027173 4.3,14.2,93

γ4= 1,5 =0,040759 4.3,14.2,93

γ5= 1 =0,027173 4.3,14.2,93

γrata-rata=0,027173+0,027173+0,027173+0,040759+0,027173=0,029890

5

Tegangan permukaan dengan konsentrasi air sabun 30 ml

γ=F/4пR

r=0,0292

γ1= 2 =0,054532 4.3,14.2,92γ2= 1,5 =0,040759 4.3,14.2,92γ3= 1,5 =0,040759 4.3,14.2,92

γ4= 1 =0,027266

17

4.3,14.2,92

γ5= 1 =0,027266 4.3,14.2,92

γrata-rata=0,054532+0,040759+0,040759+0,027266+0,027266=0,0381164 5

γ=F/4пR

r=2,94

γ1= 2 =0,054162 4.3,14.2,94γ2= 1,5 =0,040621 4.3,14.2,94γ3= 1,5 =0,040621 4.3,14.2,94

γ4= 1 =0,027080 4.3,14.2,94

γ5= 1 =0,027080 4.3,14.2,94

γrata-rata =0,054162+0,040621+0,040621+0,027080+0,027080=0,0379128 5

γ=F/4пR

r=2,93

γ1= 2 =0,054346 4.3,14.2,93γ2= 1,5 =0,040759 4.3,14.2,93

γ3= 1,5 =0,040759 4.3,14.2,93

γ4= 1 =0,027173 4.3,14.2,93

γ5= 1 =0,027173 4.3,14.2,93

γrata-rata=0,054346 + 0,040759 + 0,040759+0,027173+0.027173 =0,0380425

Tabel Tegangan Permukaan dengan konsentrasi dan jari-jari yang berbeda

Konsentrasi0 dan 10

γ1 γ 2 γ 3 γ 4 γ 5 Rata-rata

18

mL dngnR1 0,027266 0,027266 0,027266 0,027266 0,027266 0,027266R2 0,02708 0,02708 0,02708 0,02708 0,02708 0,02708R3 0,027173 0,027173 0,027173 0,027173 0,027173 0,027173Konsentrasi20 mLR1 0,02726 0,02726 0,02726 0,040899 0,02726 0,029992R2 0,02708 0,02708 0,02708 0,040621 0,02708 0,029788R3 0,027173 0,027173 0,027173 0,040759 0,027173 0,029890Konsentrasi30 mLR1 0,054532 0,040759 0,040759 0,027266 0,027266 0,0381164R2 0,054162 0,040621 0,040621 0,02708 0,02708 0,0379128R3 0,054346 0,040759 0,040759 0,027173 0,027173 0,038042

Ket: R1= 2,92 R2= 2,94 R3= 2,93

7. Tugas Akhir

Grafik Tegangan Permukaan Relatif terhadap Fungsi Konsentrasi.

19

Tegangan Permukaan dalam Kehidupan

Perilaku serangga kecil bisa mengilhami temuan canggih pesawat

terbang bahkan antariksa. Bagaimana bisa? Itulah keajaiban sains. Sudah

umum dipahami bahwa molekul-molekul sebuah bahan dengan erat tarik

menarik sesamanya. Ini yang membuat sebongkah besi begitu tegar dan sukar

dibelah. Cairan juga mempunyai sifat yang sama, tetapi kalah kuat dari bahan

padat, sehingga orang masih bisa menuang dan menciduk air atau minyak

tanah.

Yang jelas, di dalam cairan setiap molekul bertarikan dengan tetangga

di sekelilingnya. Tidak demikian stuasinya pada permukaan. Di situ tidak ada

tetangga di sebelah atas, tempatnya sudah digantikan oleh udara. Karena itu

molekul permukaan hanya ditarik menyamping dan ke bawah, sehingga

sebagai efek nettonya, terdapat kekuatan yang berusaha menyusutkan luas

permukaan cairan sampai sekecil-kecilnya. Kekuatan inilah yang disebut

teganganpermukaan.

Tembakau

Perhatikan air yang jatuh menitik dari sebuah kran yang dibuka kecil. Begitu

lepas dari mulut kran, langsung saja air membentuk tetes berupa bola, bundar

sekali. Sebab bola adalah bentuk dengan luas permukaan yang paling ringkas.

Seandainya volume air yang sama menjadi kubus atau silinder atau balok,

pasti luas permukaannya melebihi bola. Hasil luas minimum ini berkat jasa

tegangan permukaan. Oleh karena itu ketika hujan menimpa sebuah mobil, air

meninggalkan bulatan tetes bagai manik-manik pada permukaan mobil.

Keseluruhannya menjadi hamparan lensa-lensa kecil, yang pada kaca depan

tentu menyukarkan pandangan sehingga berbahaya, dan karena itu perlu

digusur dengan penghapus kaca. Kalau penghapus kaca mobil kebetulan rusak

seperti yang sering ditemui beberapa puluh tahun yang silam, pada zamannya

opelet dan kendaraan tua, pengemudi tidak perlu susah. Cukup menggosok

kaca dengan racikan tembakau yang diperoleh dengan mengorbankan satu

atau dua batang rokok. Sebagai hasilnya, air tidak mengelompok kecil-kecil

20

tetapi melebar dan menggelincir ke bawah di sepanjang kaca. Ini tidak lain

karena tembakau menurunkan tegangan permukaan, sehingga lunturlah

kemampuan air untuk menggumpal. Efek yang sama juga dicapai dengan

alkohol dan (air) sabun. Di samping khasiatnya melarutkan kotoran, kedua

cairan tersebut mempunyai sifat mengurangi tegangan permukaan, sehingga

ketika orang memakainya untuk mencuci gelas, hasilnya tampak lebih bening,

tidak menyisakan bekas tetes air seperti jika dicuci dengan air biasa.

Daun Talas

Pernah mengamati serangga kecil dengan kaki amat ramping yang mengapung

pada permukaan air kolam? Tidak tenggelam, malah bergerak dengan

senangnya di sepanjang permukaan air. Hidup di beberapa bagian dunia, nama

setempat di Tanah Air menyebutnya engkang-engkang alias Water Strider,

yang masuk dalam famili Gerridae. Rahasia serangga air ini sudah terungkap

ketika ditemui bahwa kaki-kakinya diselimuti oleh bulu-bulu yang halus.

Udara yang terkurung di antara bulu-bulu tidak memungkinkan masuknya air.

Ketika engkang-engkang hinggap, permukaan air yang terpijak melesak

cekung, dan kecekungan itu memungkinkan tegangan permukaan menahan

berat si serangga mungil.

8. Analisis

Dari perhitungan data hasil percobaan terdapat ketidaksesuaian antara

teori dasar dengan hasil percobaan. Dimana seharusnya pada konsentrasi

jumlah air sabun pada konsentrasi air sabul 20 ml dan 30 ml terjadi perbedaan

pengamatan gaya yang bekerja pada permukaan air. Selain itu pada

pengukuran jari-jari cincin diperoleh perbedaan nilai pada tiga kali

pengukuran. Hal ini dapat terjadi karena: 1. kurangnya ketelitian pengamat :

pada praktikum ini pengamatan terhadap pengukuran dilakukan oleh beberapa

orang dan dalam kondisi yang tidak mendukung, dimana setiap orang memilki

tingkat ketelitian pengamatan yang berbeda-beda. Selain itu kondisi yang tidak

sesuai dengan syarat-syarat praktikum akan berpengaruh terhadap konsentrasi

pengamat.

2. kurangnya ketelitian alat ukur : alat ukur yang digunakan pada praktikum

ini usianya sudah cuku lama, sehingga akan berpengaruh pada keefektifan

pengukuran. Selain itu pada percobaan ini satu alat ukur digunakan oleh

21

beberapa orang dalam waktu yang bersamaan dimana hal ini tentu saja akan

menurunkan kemampuan alat ukur untuk dapat mengukur secara efektif.

3. kemungkinan lain : pada saat praktikum dilaksanakan mungkin cincin

masuk kedalam air hingga tenggelam padahal seharusnya cincin diletakan di

permukaan air. Selain itu ketidakpahaman peneliti dalam melakukan

percobaan dapat memungkinkan peneliti bertindak salah dalam melakukakn

praktikum dan pengamatan. Ketidakpahaman yang ada pada peneliti dapat

diakibatkan oleh kurang jelasnya penyampaian prosedur yang harus dilakukan

karena pada waktu itu kami melakukan tiga bahan praktikum dalam waktu

yang sangat singkat

9. Kesimpulan

Setiap bnda yang berada pada permukaan zat cair akan memperoleh gaya

ke bawah akibat adanya gaya permukaan atau lebih dikenal sebagai tegangan

permukaan. Tegangan permukaan adalah gaya ke bawah yang diakibatkan

oleh suatu benda yang bekerja pada permukaan zat cair setiap panjang

permukaan yang menyentuh benda itu. Setiap molekul yang berada pada zat

cair satu sama lain sling berinteraksi berupa adanya gaya tarik antarmolekul.

Bila molekul digambarkan sebagai bola yang dikelilingi oleh molekul

disekitarnya maka molekul tersebut akan mengalami tarikan dari molekul di

sekelilingnya.

22

DAFTAR PUSTAKA

www.wikipedia..com ; tegangan permukaan

www.google.com ; tegangan permukaan

23