Membran
berpori yang dapat dilalui pelarut tetapi zat terlarut tidak dapat melaluinya
disebut dengan membran semipermeabel. Bila dua jenis larutan dipisahkan denga
membran semipermeabel, pelarut akan bergerak dari sisi konsentrasi rendah ke
sisi konsentrasi tinggi melalui membran. Fenomena ini disebut osmosis. Membran
sel adalah contoh khas membran semipermeabel. Membran semipermeabel buatan juga
tersedia.
Bila
larutan dan pelarut dipisahkan membran semipermeabel, diperlukan tekanan yang
cukup besar agar pelarut bergerak dari larutan ke pelarut. Tekanan ini disebut
dengan tekanan osmosis. Tekanan osmosis larutan 22,4 dm3 pelarut dan
1 mol zat terlarut pada 0 °C adalah 1,1 x 105 N m-2.
Hubungan
antara konsentrasi dan tekanan osmoisi diberikan oleh hukum van’t Hoff’s.
πV
= nRT …
π
adalah tekanan osmosis, V volume, T temperatur absolut, n jumlah zat (mol) dan
R gas. Anda dapat melihat kemiripan formal antara persamaan ini dan persamaan
keadaan gas. Sebagaimana kasus dalam persamaan gas, dimungkinkan menentukan
massa molekular zat terlarut dari hubungan ini.
I. VISKOSITAS
Gaya
tarik menarik antarmolekul yang besar dalam cairan menghasilkan viskositas yang
tinggi. Koefisien viskositas didefinisikan sebagai hambatan pada aliran cairan.
Gas juga memiliki viskositas, tetapi nilainya sangat kecil. Dalam kasus
tertentu viskositas gas memiliki peran penting, misalnya dalam peawat terbang.
Viskositas
- Viskositas
cairan yang partikelnya besar dan berbentuk tak teratur lebih tinggo
daripada yang partikelnya kecil dan bentuknya teratur.
- Semakin
tinggi suhu cairan, semakin kecil viskositasnya.
Dua
poin ini dapat dijelaskan dengan teori kinetik. Tumbukan antara partikel yang
berbentuk bola atau dekat dengan bentuk bola adalah tumbukan elastik atau
hampir elastik. Namun, tumbukan antara partikel yang bentuknya tidak beraturan
cenderung tidak elastik. Dalam tumbukan tidak elastik, sebagian energi
translasi diubah menjadi energi vibrasi, dan akibatnya partikel menjadi lebih
sukar bergerak dan cenderung berkoagulasi. Efek suhu mirip dengan efek suhu
pada gas.
Koefisien
viskositas juga kadang secara singkat disebut dengan viskositas dan diungkapkan
dalam N s m-2 dalam satuan SI. Bila sebuah bola berjari-jari r
bergerak dalam cairan dengan viskositas ηdengan kecepatan U, hambatan D
terhadap bola tadi diungkapkan sebagai.
D
= 6πhrU …
Hubungan
ini (hukum Stokes) ditemukan oleh fisikawan Inggris Gabriel Stokes (1819-1903).
J. TEGANGAN PERMUKAAN
Tegangan permukaan juga merupakan sifat fisik yang
berhubungan dengan gaya antarmolekul dalam cairan dan didefinisikan sebagai
hambatan peningkatan luas permukaan cairan. Awalnya tegangan permukaan
didefinisikan pada antarmuka cairan dan gas. Namun, tegangan yang mirip juga
ada pada antarmuka cairan-cairan, atau padatan dan gas. Tegangan semacam ini
secara umum disebut dengan tegangan
antarmuka. Tarikan antarmolekul dalam dua fas dan tegangan
permukaan di antarmuka antara dua jenis partikel ini akan menurun bila
tempeartur menurun. Tegangan antarmuka juga bergantung pada struktur zat yang
terlibat. Molekul dalam cairan ditarik oleh molekul di sekitarnya secara
homogen ke segala arah. Namun, molekul di permukaan hanya ditarik ke dalam oleh
molekul yang di dalam dan dengan demikian luas permukaan cenderung berkurang.
Inilah asal mula teori tegangan permukaan. Bentuk tetesan keringat maupun tetesan
merkuri adalah akibat adanya tegangan permukaan.
Cairan
naik dalam kapiler, fenomena kapiler, juga merupakan fenomena terkenal akibat
adanya tegangan permukaan. Semakin besar tarikan antar molekul cairan dan
kapilernya, semakin besar daya basah cairan. Bila gaya gravitasi pada cairan
yang naik dan tarikan antara cairan dan dinding kapiler menjadi berimbang,
kenaikan akan terhenti. Tegangan permukaan γ diungkapkan sebagai.
γ
= rhdg/2 ….
h
adalah tinggi kenaikan cairan, r radius kapiler dan g percepatan gravitasi.
Jadi, tegangan permukaan dapat ditentukan dengan percobaan.
Artikel keren lainnya:
Belum ada tanggapan untuk "TEKANAN OSMOSIS"
Posting Komentar