Kalium klorat

Potasium klorat atau kalium klorat yang memiliki rumus kimia KCL seperti bahan klorat lain adalah bahan oksidator umum yang ditemui di laboratorium kimia. Bahan ini merupakan oksidator yang relatif kuat. Kalium klorat diproduksi dalam skala besar untuk industri kembang api korek api, peledak, dan antiseptik. Sebagian besar piroteknik dan bahan peledak berdaya ledak rendah, beroperasi berdasarkan proses reaksi antara "bahan bakar" dan oksigen untuk menghasilkan panas, suara, atau gas. Piroteknik adalah bahan untuk menghasilkan api, nyala, cahaya panas, suara ledakan, atau asap, Dalam dunia piroteknik, penggunaan kalium klorat ini telah mulai ditinggalkan karena kepekaannya pada asam dan suhu dekomposisi (penguraian)yang relatif rendah

Sifat fisik kalium klorat:

Keadaan fisik atau penampilan: padat berupa kristal atau bubuk (serbuk)

Warna: Putih

Bau / Rasanya: Tanpa bau

Berat Molekul: 122,55 g / mol

Kelarutan: Larut dalam aseton , cairan ammonia, air.

Nilai Kelarutan: 7.19 g/100 ml (20 °C) 57 g/100 ml (100 °C)

Berat jenis cairan: 2,34 g/cm³(Air = 1 g/cm³)

Titik Leleh : 368 °C (694F)

Titik didih: 400 °C (752F)

Struktur Kristal: monoklinik

Kelarutan dalam air 7.19 g/100 ml (20 °C) 57 g/100 mL (100 °C)

% Volatiles pada 21 °C (70F): 0

STABILITAS DAN REAKTIVITAS

Stabil di bawah suhu dan tekanan normal.

Bahaya pembusukan produk: Klorin, oksigen, oksida kalium

Hindari kondisi: Bahan yang tidak kompatibel seperti ammonia, bahan mudah terbakar, serbuk logam halus, alkohol, asam kuat, sulfur dan senyawa logam-belerang, gula, dan senyawa logam-fosfor.

laporan fisdas

INTISARI PERCOBAAN

Zat cair memiliki gaya kohesi antar molekul yang lebih besar dibandingkan dengan gas, sehingga zat cair dapat membentuk suatu kesatuan yang jelas meskipun bentuknya sebegian besar ditentukan oleh wadahnya.Selain dari pada itu zat cair sulit dimampatkan sedangkan gas mudah dimampatkan. Zat cair memiliki gaya gesek yang bergantung pada 2 hal, yang pertama adalah Viskositas (kekentalan),viskositas berbanding lurus dengan gaya gesek, makin besar viskositas makin besar gaya gesek, dan makin kecil viskoitas makin kecil gaya gesek.Untuk dapat mengetahui harga viskositas suatu cairan secara kuantitatif dapat digunakan alat ukur yang dinamakan Viskosimetri.Sedangkan zat cair yang akan diukur viskositasnya dapat juga dilakukan dengan melakukan prosedur yang telah ditentukan. Hal yang kedua adalah keepatan benda, sama halnya dengan viskositas,kecepatan benda berbanding lurus dengan gaya gesek,makin cepat benda makin besar gaya geseknya,dan makin lambat benda makin kecil gaya gesek.Pernyataan diatas juga berhasil dikuatkan dengan kaidah Stokes,yang berbunyi jika V semakin besar maka F semakin besar pula            (F_s = -6πηrv).

KOEFISIEN PERGESERAN ZAT CAIR

B-1

I. Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah :

1. Memahami mekanika fluida tentang viskositas.

2. Menentukan koefisien pergeseran zat cair.

3. Membandingkan harga koefisien pergeseran zat cair hasil percobaan dengan 

    harga hasil koreksi.  

II. Alat-Alat Percobaan dan Fungsinya

  1. Bola-bola kecil            :  untuk dijatuhkan ke dalam tabung berisi gliserin sehingga waktu jatuhnya dapat diketahui.

  2. Tabung berisi gliserin  :  untuk tempat bola dijatuhkan atau tempat lintasan

                                             bola.

  3. Sendok penyaring       :  untuk mengambil kembali bola di dasar tabung.

  4. Mikrometer sekrup      :  untuk mengukur diameter bola.

  5. Jangka sorong             :  untuk mengukur diameter tabung.

  6. Areometer                   :  untuk mengukur massa jenis zat cair dalam tabung.

  7. Stopwatch                   :  untuk mengukur waktu jatuh bola.

  8. Penggaris                     :  untuk mengukur tinggi tabung atau jarak lintasan    bola.

  9. Termometer                 :  untuk mengukur suhu zat cair dalam tabung.

III. Tinjauan Pustaka

      Jika sebuah benda yang berbentuk bola bergerak ke bawah dalam suatu fluida (zat cair atau gas yang homogen), maka benda tersebut akan mengalami suatu gaya gesek yaitu gaya gesekan Stokes. Kaidah gaya gesekan Stokes yaitu :

               F_s = -6πηrv ………………………………………………………         (1)

Dengan :

F_s = Gaya gesekan Stokes

η   = koefisien pergeseran zat cair

r    = Jari-jari bola

v   = kecepatan relatif bola terhadap fluida

      Berdasarkan kaidah Stokes tersebut, maka gaya gesekan Stokes berbanding lurus dengan kecepatan bola. Jadi makin besar kecepatan bola maka gaya gesekan Stokes Fs makin besar pula.

      Setiap benda yang berada dalam suatu fluida akan mengalami gaya ke atas Archimedes yang besarnya :

F_A= ρ_fgV

      F_A= ρ_fg¾πr³  …………………………………………………………….(2)

Dengan :

  F_A = Gaya Archimedes ke atas

  ρ_f  = massa jenis fluida

  g   = percepatan gravitasi

  r   = jari-jari bola

      Maka jika sebuah benda dilepaskan dalam suatu zat cair tanpa kecepatan awal, sehingga gerakan ke bawah hanya disebabkan oleh gaya gravitasi saja, maka gaya luar yang bekerja pada benda dapat dinyatakan sebagai :

                                         F_A

                                                                 F_s

                                                             mg

     

      Gaya luar yang bekerja pada bola tersebut dapat dinyatakan sebagai :

F = mg - F_s – F_A

      F = mg - 6πηrv – ρ_fg¾πr³ …………………………………………………(3)

      Dari persamaan (3) terlihat bahwa makin besar nilai v, makin kecil nilai F sehingga pada keadaan tunak F=0, pada saat itu :

mg - 6πηrv – ρ_fg¾πr³ = 0

ρ bola g3/4πr³  - 6πηrv – ρ_fg¾πr³  = 0

sehingga :

         v = 2r²g(ρbola - ρ_f )  ………………………………………………………(4)

                        9η

Jika jarak “t” detik, bola menempuh jarak d, maka :

         tr² =          9ηd            …………………………………………………….(5)

                   2g(ρbola - ρ_f)

Dalam penerapan hukum Stokes diperlukan syarat-syarat sebagai berikut :

1. Ruang tempat zat cair tidak terbatas

2. Tidak terjadi turbulensi pada zat cair

3. Kecepatan bola v tidak besar

      Pada praktikum, syarat (1) tidak dapat dipenuhi karena jari-jari bola tidak jauh lebih kecil dibandingkan dengan jari-jari tabung tempat fluida. Sehingga kecepatan bola v perlu dikoreksi. Rumus koreksi tersebut dinyatakan sebagai :

   v kor = v(1+k(r/R)) ………………………………………………………….(6)

Dengan :

    v kor = kecepatan hasil koreksi

    v       = kecepatan hasil percobaan

    r        = jari-jari bola

    R      = jari-jari tabung tempat zat cair

    k      = konstanta koreksi

Karena kecepatan v = d/t, maka koreksi dapat pula dilakukan terhadap t sebagai :

   t = to(1+k(r/R))

   dengan :

   to = waktu jatuh bola sebenarnya

   t   = waktu jatuh bola hasil percobaan

IV. Prosedur Percobaan

1. Ukur diameter dan timbang masing-masing bola sebanyak 3 kali.

2. Ukur diameter tabung sebanyak 3 kali.

3. Ukur temperatur zat cair dan massa jenisnya.

4. Letakkan   karet  melingkar  dengan   batas  atas  permukaan zat  cair dan  dasar tabung minimal  4 cm. Tentukan  jarak  jatuh  bola (d)  dengan  mengatur  karet melingkar sesuai dengan table pengamatan.

5. Ukurlah waktu  jatuh (t) untuk  masing-masing bola  pada jarak  jatuh  tersebut, ulangi pengukuran sebanyak 3 kali.

6. Ubah letak karet melingkar untuk jarak  jatuh d yang lain, lakukan  pengukuran yang sama seperti langkah (5).

7. Ukurlah temperatur zat cair dan massa jenisnya setelah percobaan.

V. Tugas Pendahuluan

1. Jelaskan dalam teori dasar apa yang dimaksud dengan koefisien pergeseran zat cair. Buktikan dan jelaskan rumus-rumus yang mendasari percobaan.

    Jawab :

    Koefisien pergeseran zat cair adalah suatu nilai yang menyatakan gaya gesekan

    yang  dialami  oleh  suatu benda yang   berbentuk bola yang  bergerak di dalam

    suatu  za t cair , jadi  fluida   tersebut   mempunyai   viskositas. Besar   kecilnya

    nilai koefisien pergeseran  zat  cair  tersebut  bergantung  pada  kekentalan  atau

    viskositas dari zat cair tersebut. Bukti dari adanya koefisien  pergeseran zat cair

    adalah ketika bola dimasukkan ke dalam tabung yang berisi gliserin, maka bola

    tersebut   bergerak  dengan   kecepatan  tetap, walaupun  bola  tersebut   terkena

    percepatan   gravitasi g. Hal  ini  terjadi   karena   ada  gaya  gesek  Stokes yang  

    arahnya berlawanan dengan arah  jatuh bola. Gaya gesek  Stokes terjadi  karena  

    ada  koefisien   pergeseran  zat  cair. Besarnya  koefisien   pergeseran   zat   cair

    berbanding lurus dengan gaya  gesek  Stokes, dan  berbanding  terbalik  dengan

    kecepatan relatif bola terhadap fluida dan jari-jari bola.

    Rumus-rumus yang mendasari percobaan :

                F_{S =}  - 6 πηrv ………………………………………………………….(1)

    Dengan :

                F_S  = Gaya gesekan Stokes

                η   = Koefisien pergeseran zat cair

                r    = Jari-jari bola

                v   = kecepatan relatif bola terhadap fluida

F_A = ρ_fg¾πr³ …………………………………………………………. (2)

Didapat dari penurunan rumus :

                F_A = ρ_fgV

Dengan :

FA = Gaya Archimedes ke atas

ρf   = Massa jenis fluida

g     = Percepatan gravitasi

V    = Volume bola

r     = Jari-jari bola

 F = mg – F_S – F_A

 Diturunkan menjadi :

           F = mg - 6πηrv - ρ_fg¾πr³ ………………………………………………(3)

Dengan :

           F = gaya total yang bekerja pada bola

           m = massa bola

           g  = percepatan grafitasi

           r  = jari-jari bola

           v = kecepatan relatif bola terhadap fluida

           ρ_f  = massa jenis fluida

Pada keadaan F= 0, maka :

   mg - 6πηrv - ρ_fg¾πr³ = 0

   ρ bola g¾πr³ - 6πηrv - ρ_fg¾πr³ = 0

Sehingga :

               v = 2r²g(ρbola - ρ_f ) …………………………………………………   (4)

                        9^η

Jika jarak “t” detik, bola menempuh jarak d, maka :

         tr² =          9ηd            ……………………………………………………. (5)

                   2g(ρbola - ρ_f)

   v kor = v(1+k(r/R)) ………………………………………………………….  (6)

Dengan :

    v kor = kecepatan hasil koreksi

    v       = kecepatan hasil percobaan

    r        = jari-jari bola

    R      = jari-jari tabung tempat zat cair

    k      = konstanta koreksi

Karena kecepatan v = d/t, maka koreksi dapat pula dilakukan terhadap t sebagai

       t = to(1+k(r/R))

   dengan :

   to = waktu jatuh bola sebenarnya

   t   = waktu jatuh bola hasil percobaan

2. Gambarkan  bentuk grafik tr² terhadap d dengan  grafik t  terhadap  r/R  dengan

    rumus di atas.

    Jawab :

DAFTAR PUSTAKA

Jones.Dr,Edwin and Dr.Richard Childers.Contemporary College Physics.Mc Graw Hill,2001:Columbia SC

Sears,Zemansky.Fisika Untuk Universitas 1.Bina Cipta.1985:Jakarta-New York.