PENGARUH KONSENTRASI SURFAKTAN LINEAR ALKYLBENZENE SULPHONATE TERHADAP TEGANGAN ANTARMUKA DAN VISKOSITAS SISTEM AIR-MINYAK TANAH
SKRIPSI
SRI MEGA WATI 050802015
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH KONSENTRASI SURFAKTAN LINEAR ALKYLBENZENE SULPHONATE TERHADAP TEGANGAN ANTARMUKA DAN VISKOSITAS SISTEM AIR-MINYAK TANAH
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
SRI MEGA WATI 050802015
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori Nama Nim Program studi Departemen Fakultas
: PENGARUH KONSENTRASI SURFAKTAN LINEAR ALKYLBENZENE SULPHONATE TERHADAP TEGANGAN ANTARMUKA DAN VISKOSITAS SISTEM AIR-MINYAK TANAH : SKRIPSI : SRI MEGA WATI : 050802015 : SARJANA (S1) KIMIA : KIMIA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di Medan, Januari 2012 Komisi Pembimbing
:
Pembimbing II,
Pembimbing I,
Drs. Amir Hamzah Siregar, M.Si NIP. 196106141991031002
Drs. Darwin Yunus Nasution, M.S NIP. 195508101981031006
Diketahui/Disetujui oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
Dr. Rumondang Bulan Nst. MS. NIP. 195408301985032001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PENGARUH KONSENTRASI SURFAKTAN LINEAR ALKYLBENZENE SULPHONATE TERHADAP TEGANGAN ANTARMUKA DAN VISKOSITAS SISTEM AIR-MINYAK TANAH
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Januari 2012
SRI MEGA WATI 050802015
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Bismillahirrahmanirrahim Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan Rahmat dan Karunia-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Sains pada jurusan Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universias Sumatera Utara. Keberhasilan dari penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang terlibat secara langsung maupun tidak langsung dan telah memberikan dukungan baik secara moril maupun materil. Untuk itu penulis menyampaikan penghargaan dan cinta kasih yang terdalam buat Ibunda Harisah Nasution yang selalu mendoakan, memberi perhatian, dan menjadikan inspirasi di setiap langkah hidup saya. Serta abangda Obob beserta istri dan pangeran kecil Rahmansyah yang selalu mendukung saya dalam suka dan duka. Tak lupa pula suamiku terkasih yang selalu menyemangati dan mendukung setiap langkah yang saya ambil. Dengan segala kerendahan hati tidak lupa saya ucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : Bapak Dr. Darwin Yunus Nasution, MS selaku dosen pembimbing I dan Bapak Drs. Amir Hamzah Siregar, M.Si selaku dosen pembimbing II yang telah dengan sabar meluangkan waktu, tenaga, dan pikirannya serta memberikan masukan, saran, dan petunjuk kepada penulis dalam melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini. Ibu DR. Rumondang Bulan. Nst, MS dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan skretaris jurusan Kimia FMIPA-USU, serta seluruh staff pegawai Departemen Kimia.Bapak dan Ibu dosen yang telah membagikan ilmunya kepada saya selama studi. Dan tak lupa saya menyampaikan penghargaan kepada kepala laboratorium Kimia Fisika dan Kimia Polimer, staff, serta seluruh rekan asisten, Misbah, Mail, Destia, Rafika, Wulan, Tisna, Wimpy, Rudnin, dan Rinna yang telah memberi semangat dan kerjasama yang baik selama ini. Teman satu bimbingan yang mendorong saya untuk lebih baik lagi. Teman-teman stambuk 2005 yang selalu memberikan dukungan dan semangat walaupun telah lebih dulu meninggalkan kampus tercinta ini. Hanya Allah yang dapat membalas segala kebaikan yang telah kalian berikan kepada penulis. Penulis berharap Allah memberikan Berkah-Nya berlipat ganda kepada kalian, amin ya Rabbalalamin Medan, Januari 2012 Penulis
Sri Mega Wati
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Pengaruh konsentrasi surfaktan Linear Alkylbenzene Sulphonate(LAS) terhadap tegangan antarmuka dan viskositas sistem air-minyak tanah telah dilakukan. Variasi konsentrasi surfaktan LAS adalah 0,25%;0,5%;1,0%;1,5% dan 2,0% v/v dengan laju pengadukan 800 rpm pada suhu kamar(30oC). Nilai densitas ditentukan menggunakan piknometer, nilai tegangan antarmuka menggunakan tensiometer cincin Du Nouy dan nilai viskositas menggunakan viskometer Ostwald. Berdasarkan data yang diperoleh dan analisis variansi terhadap data dapat disimpulkan bahwa tegangan antarmuka sistem air-minyak tanah menurun bila konsentrasi surfaktan LAS meningkat dan viskositasnya akan meningkat dengan bertambahnya konsentrasi surfaktan LAS.
Universitas Sumatera Utara
THE EFFECT OF LAS SURFACTANT CONCENTRATION TO THE INTERFACIAL TENSION AND VISCOSITY OF WATER-KEROSENE SYSTEM
ABSTRACT
The effect of Linear Alkylbenzene Sulphonate LAS surfactant to the interfacial tension and viscosity of water-kerosene system have been perfomed. Variation of LAS surfactant concentration was 0.25%;0.5%;1.0%;1.5% and 2.0% v/v with stirring speed 800 rpm at room temperature (30oC). Density value was determined by using picnometer, interfacial tension value by using Du Nouy ring tensiometer and viscosity value by using viscometer Ostwald. Based on the obtained data and Analysis of Variance can be concluded that the interfacial tension of water-kerosene system decreased when LAS surfactant consentration increased and the viscosity value would be increased with the increasing of LAS surfactant concentration.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman PERSETUJUAN PERNYATAAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR SINGKATAN
ii iii iv v vi vii ix x xi xii
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1.2. Permasalahan 1.3. Tujuan Penelitian 1.4. Pembatasan Masalah 1.5. Manfaat Penelitian 1.6. Metodologi Penelitian 1.7. Lokasi Penelitian BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Pembentukan Minyak Bumi 2.2. Surfaktan 2.2.1. Pembagian Surfaktan 2.2.2. Surfaktan Anionik 2.3. Tegangan Permukaan 2.3.1. Kohesi dan Adhesi 2.3.2. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Tegangan Permukaan 2.3.3. Metode Penentuan Tegangan Permukaan 2.3.4. Metode Cincin Du Nouy 2.4. Viskositas 2.4.1. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Viskositas 2.4.2. Metode Penentuan Viskositas dengan Viskometer Ostwald
4 6 7 8 9 11 12 13 14 15 16 17
BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Bahan 3.2. Alat 3.3. Metode Penenelitian 3.3.1. Populasi 3.3.2. Pengambilan Data 3.3.3.Analisa dan Pengolahan Data
20 20 21 21 21 23
1 2 2 2 2 2 3
Universitas Sumatera Utara
3.3.2.1. Perhitungan Nilai Densitas dari Sistem Air-Minyak Tanah 3.3.3.2. Perhitungan Nilai Tegangan Antarmuka Sampel 3.3.3.3. Perhitungan Nilai Viskositas Sampel 3.3.3.3. Analisis Variansi 3.4. Skema Pengambilan Data 3.4.1. Pembuatan Sistem Air-Minyak Tanah 3.4.2. Pengukuran Densitas 3.4.3. Pengukuran Tegangan Antarmuka 3.4.4. Pengukuran Viskositas
23 23 24 24 26 26 26 27 27
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil 4.2. Pembahasan
28 29
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan 5.2. Saran
32 32
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
33 36
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1. Perubahan tegangan permukaan oleh konsentrasi surfaktan Tabel 2.2 Tegangan permukaan cairan Tabel 2.3. Viskositas cairan pada berbagai suhu (dalam satuan Poise)
7 10 19
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1. Gambar 2.2. Gambar 2.3. Gambar 4.1.
Pori batuan 1 Struktur Linear alkylbenzene sulphonate 8 Kerja adhesi dan kohesi 12 Grafik hubungan konsentrasi terhadap tegangan antarmuka sistem air-minyak tanah 29 Gambar 4.2. Grafik hubungan konsentrasi terhadap viskositas sistem air-minyak tanah 30
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman 1. Lampiran I. Hasil Pengukuran Tegangan Antarmuka Sistem Air-Minyak 36 Tanah dengan Variasi Konsentrasi LAS 33 2. Lampiran II. Hasil Pengukuran Densitas Lapisan Atas dan Lapisan Bawah 36 Sistem Air-Minyak Tanah dengan Variasi Konsentrasi LAS 33 3. Lampiran III. Hasil Perhitungan Tegangan Antarmuka Sistem Air-Minyak 37 Tanah dengan Faktor Koreksi 34 37 4. Lampiran IV. Data dari Tabel III untuk Perhitungan ANAVA 34 5. Lampiran V. Hasil Perhitungan ANAVA Tabel III 3437 6. Lampiran VI. Hasil Pengukuran Densitas Sistem Air-Minyak Tanah dengan Variasi Konsentrasi LAS 3437 7. Lampiran VII. Hasil Pengukuran Waktu Alir Sistem Air-Minyak Tanah dan 38 Perhitungan Viskositas dengan Variasi Konsentrasi LAS 35 8. Lampiran VIII. Data dari Tabel VII untuk Perhitungan ANAVA 3538 9. Lampiran IX. Hasil Perhitungan ANAVA Tabel VIII 3538
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
LAS
= Linear alkylbenzene sulphonate
AS
= Alkohol sulfonat
AOS
= Alpha olefin sulfonat
SAS
= Secondary alkana sulfonat
JKT
= Jumlah kuadrat total
JKA
= Jumlah kuadrat antar kelompok
JKD
= Jumlah kuadrat dalam kelompok
RKA
= Rata-rata kuadrat antar kelompok
RKD
= Rata-rata kuadrat dalam kelompok
cP
= Centi Poisse
rpm
= Rotary per minute
ANAVA
= Analisis variansi
Universitas Sumatera Utara