Beranda > Blog > Viskositas: Pengertian, Faktor, dan Penerapan di Industri

Viskositas: Pengertian, Faktor, dan Penerapan di Industri

Tips / 26 September 2024

viskositas

Dalam ilmu sains, ada beragam istilah yang masih banyak orang awam belum pahami. Salah satu istilah tersebut adalah kekentalan atau viskositas yang sering Anda temui pada topik seputar kimia maupun fisika. Kekentalan ini terjadi saat molekul pada sebuah cairan mengalami bergesekan satu sama lain.

Nah, pada artikel ini akan dibahas secara detail seputar pengertian kekentalan, berbagai faktor yang mempengaruhinya, dan seperti apa penerapannya dalam industri. Yuk, simak selengkapnya!

Apa Itu Viskositas?

Viskositas merupakan pengukuran terhadap ketahanan atau kekentalan fluida yang berubah, baik lewat tekanan atau tegangan. Fluida sendiri merupakan zat yang bisa mengalir. Dalam hal ini, wujud dari zat fluida tersebut bisa berupa cair maupun gas.

Tingkat kekentalan dipengaruhi oleh gaya kohesi yang terjadi antar partikel fluida. Ini merupakan gaya tarik terjadi pada partikel sejenis. Semakin tinggi kekentalan sebuah fluida, maka gerakan benda pada fluida tersebut pun akan semakin lama.

Sebaliknya, ketika tingkat kekentalannya rendah, pergerakan benda dalam fluida juga akan semakin cepat. Contoh sederhana, yaitu coba Anda masukkan kelereng ke wadah yang berisi air serta oli secara bersamaan. Mana yang lebih cepat sampai dasar? Tentunya kelereng yang Anda masukkan ke wadah berisi air, bukan?

Faktor yang Menyebabkan Viskositas Drop

Beberapa faktor yang mempengaruhi viskositas adalah sebagai berikut:

1. Suhu

Suhu adalah faktor utama yang bisa mempengaruhi viskositas pada fluida. Umumnya, untuk viskositas zat cair akan berkurang seiring meningkatnya suhu. Kondisi ini terjadi karena suhu yang meningkat mengakibatkan molekul-molekul cairan mempunyai energi kinetik lebih tinggi.

Akibatnya, ikatan antar molekul akan menjadi lebih lemah serta alirannya pun lebih mudah. Sementara untuk gas, ketebalan fluida meningkat saat suhu juga meningkat.

Molekul-molekul gas cenderung bergerak lebih cepat. Jadi memungkinkan terjadinya lebih banyak tabrakan di antara molekul tersebut, hingga pada akhirnya mengakibatkan naiknya resistensi terhadap aliran.

2. Tekanan

Selain suhu, tekanan juga dapat mempengaruhi viskositas. Namun, untuk pengaruhnya memang tidak signifikan seperti suhu. Pada fluida cair, adanya peningkatan tekanan dikarenakan molekul-molekul cairan harus lebih dekat satu dengan yang lain. Kondisi ini membuat ikatan antar molekul lebih kuat serta sulit mengalir.

Bagaimana dengan fluida gas? Untuk jenis gas, tingkat ketahanannya cenderung tidak begitu terpengaruh tekanan, kecuali untuk tekanan yang sifatnya sangat tinggi.

3. Jenis Fluida

Sifat molekul pada fluida juga dapat berpengaruh terhadap kekentalan. Cairan dengan molekul besar seperti gliserin atau minyak memang cenderung punya ketahanan lebih tinggi daripada cairan yang molekulnya lebih kecil, misalnya air.

Selain itu, bentuk molekul juga bisa berpengaruh. Molekul yang panjang serta kompleks biasanya punya kekentalan lebih tinggi. Ini karena terdapat lebih banyak hambatan ketika bergerak.

4. Konsentrasi dalam Larutan

Peningkatan konsentrasi pada partikel yang terlarut memungkinkan fluida menjadi lebih kental. Ini karena terdapat interaksi yang berlangsung antar partikel sehingga bisa menghambat aliran. Contohnya, larutan gula yang pekat punya kekentalan lebih tinggi daripada air murni.

5. Kohesi dan Adhesi

Gaya antar molekul, baik kohesi pada molekul sejenis serta adhesi pada molekul berbeda punya peran penting di dalam kekentalan. Jika gaya kohesi yang terjadi antar molekul semakin kuat, maka tingkat kekentalannya semakin tinggi. Contohnya, molekul pada madu punya ikatan kohesi kuat sehingga menjadikannya lebih kental daripada air.

Rumus untuk Menghitung Viskositas

Cara menghitung viskositas bisa lewat rasio tegangan geser serta gradien kecepatan pada fluida. Misalnya, sebuah kelereng yang dijatuhkan ke cairan memungkinkan tingkat kekentalannya Anda hitung berdasarkan rumus berikut ini.

µ = Viskositas (Pa.s atau N.s/m²)

r = Jari-jari benda (m)

g = Gaya gravitasi bumi (m/s²)

Pb = Massa jenis benda (kg/m³)

Pf = Massa jenis fluida (kg/m³)

v = Kecepatan benda (m/s)

Perlu Anda pahami bahwa, hubungan antara massa jenis berbanding lurus terhadap tingkat kekentalan. Jika hanya massa jenis benda mengalami peningkatan, maka nilai pada (Pb-Pf) juga akan bertambah. Jadi, ini akan memungkinkan nilai kekentalan mengalami perbedaan atau meningkat.

Penerapan Viskositas dalam Industri

Eksistensi kekentalan ini sangat dibutuhkan pada pekerjaan atau industri seperti berikut:

A. Bahan Pangan

Kekentalan berperan pada hampir berbagai produksi bahan pangan, seperti tingkat kekentalan pada mayones, saus, dan kecap. Bahkan, minyak goreng pun kekentalannya akan memperlihatkan apakah minyak tersebut masih memiliki daya pakai yang maksimal atau tidak.

Hal tersebut yang membuat pengukuran temperatur pada kekentalan penting agar mampu menghadirkan konsentrasi makanan yang tepat. Kekentalan juga berfungsi untuk menguji mutu produk.

B. Perminyakan

Rendahnya temperatur permukaan bisa berpengaruh pada performa minyak di dalam sistem pipa transportasi untuk minyak berat. Ini karena penurunan temperatur tersebut bisa meningkatkan kekentalan, sehingga minyak cenderung sulit mengalir.

Kemudian, sensor minyak mentah berperan untuk mengukur tingkat kekentalan fluida yang dijadikan penentu berapa banyak tekanan yang perlu ditambahkan. Dengan begitu, aliran minyak menjadi tetap stabil.

C. Otomotif

Setiap mesin butuh pelumas atau oli dengan viskositas yang berbeda. Pada umumnya, standar kekentalan pelumas atau oli pada otomotif sendiri ada di angka 10 sampai 40. Ada pula kekentalan SAE, seperti SAE 10W-40 dan SAE 20W-50.

Tingkat kekentalan oli sangat diperhatikan dalam mengurangi gaya gesek yang terjadi antar mesin. Sehingga, mesin pun akan mampu bekerja maksimal dan terhindar dari keausan.

D. Manufaktur

Penerapan kekentalan pada manufaktur sebenarnya tidak jauh berbeda dengan otomotif. Tingkat kekentalan berperan untuk mengukur kekentalan pelumas yang nanti digunakan pada berbagai produk pelumas mesin.

Ketika kekentalan pelumas terlalu tinggi, pelumas tersebut malah akan menyumbat. Sementara jika kekentalannya terlalu rendah, komponen manufaktur cenderung mendapatkan sedikit perlindungan saat bergerak.

Sudah Paham tentang Apa Itu Viskositas?

Berdasarkan penjelasan di atas bisa Anda simpulkan bahwa sangat penting untuk memilih pelumas dengan tingkat kekentalan yang sesuai kebutuhan. Itulah mengapa sebagai distributor pelumas Shell berkualitas, Sefas selalu menghadirkan produk yang sesuai dengan kebutuhan konsumen.

Sefas juga menawarkan layanan analisa pelumas dari para teknisi andal. Pelayanannya pun juga bisa dimodifikasi sesuai kebutuhan pelanggan. Mari kunjungi service analisa pelumas Sefas Group atau situs resminya untuk mendapatkan informasi yang lebih lengkap!

FAQ

Apa yang dimaksud dengan viskositas?

Viskositas merupakan sifat ketebalan atau kekentalan fluida yang terjadi karena adanya gesekan antara molekul cairan. 

Apa yang terjadi jika viskositas meningkat?

Jika tingkat kekentalannya tinggi, maka cairan akan sulit untuk mengalir, benda pun akan sulit bergerak di dalamnya.

Apa fungsi dari viskositas?

Fungsinya adalah untuk mengukur seberapa cepat suatu cairan mampu mengalir lewat gelas kapiler atau pipa gas.

Viskositas dipengaruhi oleh apa?

Ada berbagai faktor yang mampu mempengaruhi tingkat kekentalan. Beberapa faktor tersebut seperti konsentrasi larutan, suhu, berat molekul terlarut, serta tekanan.

Apa saja alat pengukur viskositas?

Alat yang digunakan untuk mengetahui viskositas zat cair adalah viskometer. Ini merupakan alat yang mampu mengukur secara akurat serta spesifik berdasarkan standar yang sudah ditentukan.