MODUL 1 PENGUJIAN DENSITAS & VISKOSITAS
1.1. Tujuan Praktikum a) Mengetahui cara mengukur densitas menggunakan alat Densitymeter. b) Mengetahui cara mengukur viskositas menggunakan alat Vikometer, c) Mengetahui densitas dan viskositas dari solar dan oli.
1.2. Teori Dasar Massa jenis atau densitas adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumenya. Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi (misalnya besi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air). Satuan SI massa jenis adalah kilogram per meter kubik (kg·m−3). Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Dan satu zat berapapun massanya berapapun volumenya akan memiliki massa jenis yang sama. Rumus untuk menentukan massa jenis adalah : 𝝆=
𝒎 𝑽
Dengan : ρ adalah massa jenis, m adalah massa, V adalah volume. Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan di dalam fluida. Makin besar viskositas suatu fluida, maka makin sulit suatu fluida mengalir dan makin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut. Di dalam zat cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi antara molekul zat cair. Pada praktikum pengujian densitas bahan yang di uji adalah solar dexlite dan oli fastron pertamina diesel 15W40.
1
Dexlite adalah bahan bakar minyak terbaru dari Pertamina untuk kendaraan bermesin diesel di Indonesia. Dexlite diluncurkan Selasa, (12/4/2016) sebagai varian baru bagi konsumen yang menginginkan BBM dengan kualitas di atas Solar biasa (bersubsidi) Cetane Number minimal 48, tetapi dengan harga yang lebih murah daripada Pertamina Dex Cetane Number minimal 53. Dexlite merupakan komposisi dari campuran bio diesel atau Fatty Acid Methyl Ester (FAME) sebanyak 20 % dengan zat adiktif di dalamnya sehingga sulfur content mencapai 1.000 – 1.200, sedangkan Solar biasa 48 mempunyai sulfur content 3.500. Ini sesuai dengan kebijakan pemerintah terkait pencampuran Bahan Bakar Nabati (BBN) pada solar. keunggulan Dexlite terbukti melalui hasil uji coba diketahui jika pemakaian Dexlite lebih hemat dibandingkan Solar. Hitungannya, untuk 1 liter Dexlite dengan jalur lurus, rata-rata kendaraan bisa menempuh 16 hingga 20 kilometer (km). Sementara bila memakai Solar hanya mampu menempuh 12 hingga 14 Km. Dexlite memiliki angka Cetane 51 dengan kandungan sulfur maksimal 1.200 ppm atau lebih tinggi dibandingkan dengan Solar dengan angka Cetane Number 48 dan kandungan sulfur maksimal 3.500 ppm. Selain irit, Dexlite disebut membuat mesin lebih bertenaga dan lebih ramah lingkungan karena emisi hasil pembakaran yang rendah. Penggunaan Dexlite membuat suara dan getaran
mesin kendaraan lebih halus, jika dibandingkan
getaran kendaraan menggunakan Solar biasa. Dexlite me-miliki pengaruh yang lebih baik dibanding Bio-Solar dan PertaminaDEX terhadap daya mesin kendaraan, pada kecepatan yang sering digunakan pengguna mobil diesel, yakni 20-100 Km/jam. Sementara dari aspek akselerasi dan torsi, Dexlite juga lebih baik dibanding Solar. Selain itu, keunggulan lain Dexlite, seperti pengurangan kebisingan mesin yang hampir sama dengan PertaminaDEX, dan kehematan konsumsi bahan bakar yang sangat menonjol. FASTRON adalah minyak lumas mesin kendaraan dengan bahan dasar semi synthetic berkualitas tinggi dengan kekentalan ganda (multigrade) sehingga pelumas
mudah bersirkulasi
pada temperatur rendah dan memberikan
2
perlindungan optimal terhadap keausan komponen mesin pada suhu dan kecepatan tinggi. Fastron Diesel 15W-40 direkomendasikan untuk kendaraan mesin diesel modern putaran tinggi khususnya untuk mesin diesel system Direct Injection dengan gas buang rendah emisi. Fastron Diesel SAE 15W-40 dapat juga digunakan pada kendaraan mesin bensin. Kehandalan pelumas Fastron Diesel SAE 15W-40 telah memenuhi tingkatan mutu API CH-4 dan juga memenuhi persyaratan untuk tingkatan mutu API CF, ACEA A2-98/B2-98 dan MB 226.1. Fastron Diesel ini memiliki tugas cukup berat. Salah satunya sebagai komponen penetralisir asam hasil pembakaran yang dinotasikan dengan angkat total base number (TBN). Untuk mesin diesel memiliki angka TBN 12,07. Asam ini bersifat korosif, sebab itu oli harus diganti. Selain itu, fungsi oli juga harus bisa mereduksi getaran serta mengurangi suara mesin. Dengan oli yang bagus bisa mengurangi kedua hal tersebut, walau tidak bisa hilang sepenuhnya. Terutama di mesin diesel yang terkenal memiliki getaran dan suara kencang. Dengan daya lumas maksimal, meminimalkan gesekan di ruang mesin. Efeknya, performa mesin terus terjaga. Dengan menggunakan oli Fastron Diesel ini tenaga mesin tetap maksimal. Bukan itu saja, oli diesel yang baik harus mampu memecah kotoran yang ada. Sehingga mesin lebih bersih dari jelaga dan oli bekerja maksimal, efeknya performa mesin yang tetap terjaga. Di kemacetan, tetap dingin. Suara mesin tidak berisik.
Karakteristik Oli Fastron Diesel SAE 15W40 : Metoda Test
Karakteristik
(ASTM)
No. SAE Viscosity Grade
Hasil Test Tipikal 15W-40
Viscosity Kinematic, at 40 °C, cSt
D – 445
114.34
Viscosity Kinematic, at 100 °C, cSt
D – 445
14.97
Viscosity Index
D – 2270
135
Apparent Viscosity/CCS, s
D – 5293
7000
Density 15°C, Kg/l
D – 1298
0.8832
3
D – 1500
4.0
Flash Point (COC), °C
D – 92
225
Pour Point, °C
D – 97
-27
D – 2896
11.37
Colour ASTM
Total Base Number (TBN), mg KOH/g
Keunggulan yang dimiliki oli Fastron adalah sebagai berikut : Kekentalan ganda yang stabil yang memberikan akselerasi dan perlindungan optimal terhadap mesin pada saat start up dan operasi pada temperatur tinggi. Ketahanan yang tinggi terhadap oksidasi dan panas sehingga mampu memberikan perpanjangan masa pakai pelumas. Tingkat penguapan pelumas yang rendah sehingga pemakaian pelumas lebih irit dan pelumasan optimal lebih terjamin. Mencegah pembentukan deposit pada piston dan menjaga kebersihan mesin sehingga umur mesin lebih panjang. Memiliki kemampuan yang sangat baik dalam mengkontrol soot dan menetralisasi asam hasil pembakaran.
4
1.3. Alat & Bahan a) Densitymeter & Viskometer (Digital) b) Viskometer c) Piknometer d) Densitymeter (Timbangan) e) Bahan bakar (Dexlite) f) Oli pertamina fastron for diesel 15W40
Gambar 1.3.a. Densitymeter & Viskometer
Gambar 1.3.b. Viskometer
5
Gambar 1.3.c. Piknometer
Gambar 1.3.d. Densitymeter (Timbangan)
Gambar 1.3.e. Bahan Bakar Solar (Dexlite)
6
Gambar 1.3.f. Oli Fastron for Diesel SAE 15W40
7
1.4. Prosedur Percobaan Pengujian densitas dexlite menggunakan densitymeter (timbangan). a) Pertama sediakan alat dan bahan untuk pengujian densitas seperti densitymeter, viskometer, pikometer, timbangan, bahan bakar (Dexlite) dan oli fastron untuk diesel SAE 15W40. b) Timbang massa dari Pikometer kemudian nolkan berat dari pikometer. c) Masukan bahan bakar (dexlite) ke dalam piknometer hingga penuh, catat volume bahan bakar (dexlite) pada pikometer. d) Kemudian masukan pikometer ke dalam timbangan kemudian baca pengukuran massa dari bahan bakar (dexlite). e) Hitung dengan menggunkan rumus
𝜌=
𝑚 𝑉
Pengujian Viskositas oli pertamina fastron for diesel SAE 15W40 menggunakan viskometer. a) Masukan oli ke dalam gelas ukur. b) Kemudian sedot oli ke dalam suntikan. c) Hilangkan udara yang ada di ujung suntikan dengan membuang sedikit oli yang ada pada suntikan. Dorong secara pelan-pelan sampai udara keluar semua. d) Masukan oli ke viskometer dengan menyuntikan oli ke dalam lubang masuk viskometer sampai oli luber/keluar dari lubang keluar yang terhubung oleh selang ke receiver. e) Start viskometer setel pada pengukuran 40°C dan 100°C. f) Tunggu dan baca hasil pengukuran viskositas oli bila sudah pada suhu 40°C dan 100°C. Pengukuran viskositas bahan bakar (Dexlite) menggunakan viskometer. a) Lakukan hal yang sama seperti pada pengukuran viskositas oli menggunakan viskometer di atas, hanya bahan yang digunakan adalah bahan bakar (Dexlite). b) Start viskometer setel pada pengukuran 15°C c) Tunggu dan baca hasil pengukuran viskositas oli bila sudah pada suhu 15°C.
8
1.5. Analisa
Dari hasil praktikum pengujian densitas dan viskositas dari bahan bakar Dexlite dan Oli fastron for Diesel SAE 15W40 dapat di analisa sebagai berikut. Pada pengukuran densitas menggunakan densitymeter, Dexlite dimasukan ke dalam piknometer dan jumlah volumenya adalah 49,833cm3 . Dan saat di timbang massanya adalah 41,5794 gram. Sesuai dengan rumus massa jenis maka densitas/massa jenis Dexlite adalah ; 𝜌=
𝑚 𝑉
41,5794 𝑔
= 49,833 𝑐𝑚³ = 0,8343 g/cm³
Dari pengujian viskositas oli Fastron Diesel 15W40 menggunakan alat viscometer di dapat viskositas kinematik pada suhu 40°C adalah 94,813 mm²/s dan viskositas kinematik pada suhu 100°C adalah 13,364 mm²/s. Dari dua hal tersebut dapat diketahui bahwa viskositas berbanding terbalik dengan suhu, dimana semakin menurunnya suhu semakin besar nilai viskositas. Kemudian pada pengujian viskositas Dexlite menggunakan Viskometer di dapat viskositas kinematik pada suhu 15°C adalah 0,8433 mm²/s. Dalam hal ini densitas sebanding dengan massa benda/zat dan berbanding terbalik dengan Volume. Hal ini berarti jika massa benda bertambah, maka massa jenis ikut bertambah, jika volume bertambah maka massa jenis akan berkurang.
9
1.6. Kesimpulan
Dari hasil analisa pada praktikum pengujian densitas dan viskositas dapat di ambil kesimpulan bahwa, hubungan viskositas dengan densitas adalah sebanding. Jika harga viskositas naik maka harga densitas pun akan naik, begitupun sebaliknya. Sedangkan hubungan viskositas dengan suhu adalah berbanding terbalik, semakin tinggi suhu suatu zat cair, maka harga viskositas akan semakin kecil begitu pula sebaliknya. Untuk hubungan antara densitas dengan suhu, semakin tinggi suhu suatu zat cair, maka harga densitas akan semakin kecil, begitu pula sebaliknya.
10