Okaeri ^^

Welcome to my blog :)

Sunday 25 November 2012

Kok gelembung sabun bulat ya? (Tugas artikel TI)



Sabun
Sabun adalah surfaktan yang digunakan dengan air untuk mencuci dan membersihkan. Sabun biasanya berbentuk padatan tercetak yang disebut batang karena sejarah dan bentuk umumnya. Penggunaan sabun cair juga telah telah meluas, terutama pada sarana-sarana publik. Jika diterapkan pada suatu permukaan, air bersabun secara efektif mengikat partikel dalam suspensi mudah dibawa oleh air bersih. Di negara berkembang, deterjen sintetik telah menggantikan sabun sebagai alat bantu mencuci atau membersihkan.

Banyak sabun merupakan campuran garam natrium atau kalium dari asam lemak yang dapat diturunkan dari minyak atau lemak dengan direaksikan dengan alkali (seperti natrium atau kalium hidroksida) pada suhu 80–100 °C melalui suatu proses yang dikenal dengan saponifikasi. Lemak akan terhidrolisis oleh basa, menghasilkan gliserol dan sabun mentah. Secara tradisional, alkali yang digunakan adalah kalium yang dihasilkan dari pembakaran tumbuhan, atau dari arang kayu. Sabun dapat dibuat pula dari minyak tumbuhan, seperti minyak zaitun.

Banyak orang sepertinya suka dengan gelembung. Kenapa??
  1. gampang dan murah membuatnya; cukup bermodal air sabun :)
  2. bentuknya bulat gembul-gembul
  3. warnanya seperti pelangi

Apa sih gelembung itu?
Bahan utama gelembung adalah air dan sabun. Mengapa harus ada sabun?. Sabun, deterjen, dan segala jenis pembersih lainnya selalu terdiri dari 2 bagian. Bagian yang senang dengan air dan bagian yang senang dengan minyak.
Pada kasus gelembung, lapisan tipis air dilapisi oleh lapisan tipis sabun. Bagian yang senang air pada sabun akan menangkap molekul air, sedangkan bagian yang senang minyak akan berhadapan dengan udara. jelasnya seperti gambar berikut.


Apa yang membuat gelembung pecah



  • utamanya, gelembung pecah karena bahan pembentuknya (entah sabun atau air) menguap
  • penyebab utama gelembung pecah yang lain adalah bersentuhannya gelembung dengan permukaan benda  yang kering. Hal ini disebabkan benda kering mengambil bagian dari sabun atau air dari gelembung. Gambar berikut adalah gelembung yang ditusuk dengan paku basah



    • (walau lebih jarang terjadi) gelembung juga pecah karena terkena gaya angin yang cukup kuat
    Bagaimana membuat gelembung lebih lama pecahnya?
    Mari kita mengakali penyebab pecahnya gelembung
    • Buat larutan air sabun yang lebih sulit menguap. Menambahkan air sabun dengan glycerin adalah yang umum dipakai. Jika glycerin sulit di dapat, coba ganti dengan garam atau gula.
    • Bermain gelembung di cuaca yang lembab dan sejuk akan membuat gelembung lebih tahan lama daripada saat matahari bersinar terang
    • basahi tangan dan permukaan lantai, maka gelembung tidak akan langsung pecah saat menyentuh tangan atau permukaan lantai
    • Gunakan air sisa kondensasi ac, karena air keran masih mengandung ion Calcium, Magnesium dan besi yang dapat menghambat pembuatan gelembung. Namun jika menggunakan deterjen, maka hal ini bukan masalah, karena deterjen sudah kebal terhadap ion-ion tersebut.
    Resep Gelembung Keren
    • ½ bagian sabun atau deterjen
    • 5 bagian air
    • 1 bagian glycerin, garam atau gula (optional). Berdasarkan pengalaman Ardhissa, perasan daun Uwi bisa dipakai sebagai alternatif. Sementara Mbak Izzah memakai getah jarak, kalau saya waktu kecil sering memakai perasan daun kembang sepatu (semakin air perasannya kenyul-kenyul, semakin bagus)
    Komposisi di atas hanya merupakan ancer-ancer, anda bebas berkreasi menggunakan komposisi dan bahan sesuai kemauan anda. Setelah bahan di campur, tinggalkan campuran semalaman tanpa di tutup. Campuran sabun biasanya makin maknyus seiring dengan waktu

    Fakta Menarik tentang sabun
    • Walau gelembung bulat, kalau dua gelembung yang sama besar menempel, bentuknya seperti angka delapan dengan dinding pemisah yang datar
    • 3 gelembung bertemu akan membentuk 3 dinding pemisah dengan sudut 120 derajat
    • Banyak gelembung bertemu akan membentuk sudut sarang lebah
    • Basahi kertas, letakkan gelembung di atas kertas sehingga membentuk ½ bola. Masukan ke dalam kulkas dan lihat apa yang terjadi

    Apasih hubungan tegangan permukaan dengan sabun?

                Tegangan permukaan zat cair merupakan kecenderungan permukaan zat cair untuk menegang, sehingga permukaannya seperti ditutupi oleh suatu lapisan elastic. Selain itu, tegangan permukaan juga diartikan sebagai suatu kemampuan atau kecenderungan zat cair untuk selalu menuju ke keadaan yang luas permukaannya lebih kecil yaitu permukaan datar atau bulat seperti bola atau ringkasnya didefinisikan sebagai usaha yang membentuk luas permukaan baru. Dengan sifat tersebut zat cair mampu untuk menahan benda-benda kecil di permukaannya. Seperti silet, berat silet menyebabkan permukaan zat cair sedikit melengkung ke bawah tampak silet itu berada. Lengkungan itu memperluas permukaan zat cair namun zat cair dengan tegangan permukaannya berusaha mempertahankan luas permukaan-nya sekecil mungkin.
                Tegangan permukaan merupakan fenomena menarik yang terjadi pada zat cair (fluida) yang berada dalam keadaan diam (statis). Tegangan permukaan  didefinisikan sebagai gaya F persatuan panjang L yang bekerja tegak lurus pada setia garis di permukaan fluida. 

    Faktor yang mempengaruhi
                Tegangan permukaan terjadi karena permukaan zat cair cenderung untuk menegang, sehingga permukaannya tampak seperti selaput tipis. Hal ini dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi antara molekul air. Pada zat cair yang adesiv berlaku bahwa besar gaya kohesinya lebih kecil dari pada gaya adesinya dan pada zat yang non-adesiv berlaku sebaliknya. Salah satu model peralatan yang sering digunakan untuk mengukur tegangan permukaan zat cair adalah pipa kapiler. Salah satu besaran yang berlaku pada sebuah pipa kapiler adalah sudut kontak, yaitu sudut yang dibentuk oleh permukaan zat cair yang dekat dengan dinding. Sudut kontak ini timbul akibat gaya tarik-menarik antara zat yang sama (gaya kohesi) dan gaya tarik-menarik antara molekul zat yang berbeda (adesi).
    Pada dasarnya tegangan permukaan suatu zat cair dipengaruhi oleh beberapa factor diantaranya suhu dan zat terlarut. Dimana keberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan mempengaruhi besarnya tegangan permukaan terutama molekul zat yang berada pada permukaan cairan berbentuk lapisan monomolecular yang disebut dngan molekul surfaktan. Faktor-faktor yang menpengaruhi :

    • Suhu

                    Tegangan permukaan menurun dengan meningkatnya suhu, karena meningkatnya energy kinetik molekul

    • Zat terlarut (solute)

               Keberadaan zat terlarut dalam suatu cairan akan mempengaruhi tegangan permukaan. Penambahan zat terlarut akan meningkatkan viskositas larutan, sehingga tegangan permukaan akan bertambah besar. Tetapi apabila zat yang berada dipermukaan cairan membentuk lapisan monomolecular, maka akan menurunkan tegangan permukaan, zat tersebut biasa disebut dengan surfaktan.

    • Surfaktan

        Surfaktan (surface active agents), zat yang dapat mengaktifkan permukaan, karena cnderung untuk terkonsentrasi pada permukaan atau antar muka. Surfaktan mempunyai orientasi yang jelas sehingga cenderung pada rantai lurus. Sabun merupakan salah satu contoh dari surfaktan.

                Surfaktan menurunkan tegangan permukaan air dengan mematahkan ikatan-ikatan hydrogen pada permukaan. Hal ini dilakukan dengan menaruh kepala-kepala hidrofiliknya terentang menjauhi permukaan air. Sabun dapat membentuk misel (miceves), suatu molekul sabun mengandung suatu rantai hidrokarbon panjang plus ujung ion. Bagian hidrokarbon dari molekul sabun bersifat hidrofobik dan larut dalam zat-zat non polar, sedangkan ujung ion bersifat hidrofilik dan larut dalam air. Karena adanya rantai hidrokarbon, sebuah molekul sabun secara keseluruhan tidaklah benar-benar larut dalam air, tetapi dengan mudah akan tersuspensi di dalam air. Larutan surfaktan dalam air menunjukkan perubahan sifat fisik yang mendadak pada daerah konsentrasi yang tertentu. Perubahan yang mendadak ini disebabkan oleh pembentukan agregat atau penggumpalan dari beberapa molekul surfaktan menjadi satu, yaitu pada konsentrasi kritik misel (KMK).

    Kenapa gelembung itu bulat?
    Coba kamu bayangkan bagaimana seandainya gelembung sabun tersebut berbentuk persegi. Gelembung-gelembung bundar berbentuk bola, terbentuk karena adanya suatu gaya tarik menarik yang disebut dengan tegangan permukaan yang menarik molekul-molekul air sekuat mungkin untuk membentuk kelompok-kelompok. Dan pengelompokan yang sekuat mungkin antara sejumlah partikel hanya mungkin terjadi apabila mereka membentuk sebuah bola. Diantara semua bentuk yang ada seperti kubus, piramida, dan sebagainya, hanya bentuk bola atau bundar yang memiliki luas sebelah luar paling kecil. 



    Ketika kamu meniup air sabun dari sebuah pipa kecil, maka tegangan permukaan air akan mencari luas permukaan yang paling kecil. Maka kemudian terbentuklah bola. Cobalah untuk meniupkan lebih banyak udara ke dalam gelembung air sabun tadi, maka yang terjadi adalah air sabun akan terus memperluas permukaannya untuk menyeimbangkan tekanan dari dalam. Tetapi permukaannya akan semakin tipis karena memang persediaan air memang terbatas, sehingga pada suatu titik tertentu tegangan tadi tidak sanggup lagi untuk menahan tekanan udara dari dalam dan membuatnya menjadi pecah. Lalu mengapa kita harus menggunakan air sabun untuk membentuk gelembung? Air sabun mempunyai khasiat khusus mengurangi tegangan permukaan air. Zat pembersih ini membuat tegangan permukaan air cukup elastis untuk dapat ditarik dan dapat diregangkan membentuk wujud tiga dimensi.

    Coba kita pikir begini, Tidak akan terkejutkah Anda bila bentuk gelembung itu persegi? Itu karena semua pengalaman kita sejak bayi mengatakan bahwa hukum alam lebih menyukai bentuk-bentuk yang mulus. Memang tidak banyak benda alami yang memiliki ujung tajam atau membentuk sudut ganjil. Pengecualian yang penting dalam hal ini adalah kristal-kristal mineral tertentu, yang cantik justru karena memiliki bentuk-bentuk geometris serba tajam. Itu mungkin sebabnya mengapa sebagian orang percaya bahwa kristal-kristal dan piramida memiliki supranatural.



    Akan tetapi itu metafisika, bukan sains. Gelembung-gelembung bundar–berbentuk bola–karena ada suatu gaya tarik menarik yang disebut tegangan permukaan yang menarik molekul-molekul air sekuat mungkin antara sejumlah partikel adalah ketika mereka membentuk sebuah bola. Di antara semua bentuk yang mungkin, kubus, piramida, bongkahan tak beraturan–bola memiliki luas sebelah luar paling kecil.
    Segera setelah Anda melepaskan sebuah gelembung dari pipa tiup atau dari salah satu peralatan lebih modern, tegangan permukaan membuat lapisan tipis air sabun mencari luas permukaan yang sekecil mungkin. Maka terjadilah sebuah bola. Andaikata Anda tidak dengan sengaja memerangkapkan udara didalamnya, air sabun akan terus menyusut membentuk sebuah titik bola padat, seperti yang terjadi pada air hujan.

    Akan tetapi udara di dalam mendorong ke arah luar, menahan selaput air. Semua gas memberikan tekanan pada wadah penyimpanan mereka karena mereka terdiri atas molekul-molekul terbang bebas yang terus membentur apa pun yang menghalangi. Dalam sebuah gelembung, gaya-gaya tegangan permukaan ke arah dalam pada selaput air diseimbangkan dengan tepat oleh gaya mendorong keluar oleh udara dari dalam. Jika ada perbedaan sedikit saja, gelembung entah akan mengeceil atau mengembang sampai keduanya sama besar.



    Cobalah meniupkan udara lebih banyak untuk membuat gelembung lebih besar. Itu sama dengan menambahkan tekanan udara di sebelah dalam. Yang dapat diperbuat oleh selaput air untuk mengimbangi kenaikan tekanan ke luar adalah memperluas permukaannya. Ini dapat menyebabkan bertambah besarnya gaya-gaya tegangan permukaan ke arah dalam. Maka gelembung itu secara serentak memperbesar ukurannya. Namun dalam proses tersebut selaput air semakin tipis, pasalnya persediaan air memang terbatas. Apabila Anda terus menambahkan udara ke dalamnya, akhirnya selaput tadi tidak memiliki cadangan air lagi untuk memperluas permukaan. Akibat buruknya mulai ditebak. Gelembung-pun meletus.


    Hal yang tepat sama juga terjadi pada permen karet, kecuali bahwa ahli-ahli tegangan permukaan ke arah dalam, gaya yang cenderung memperkecil gelembung atau balon berasal dari elastisitas karet dalam permen Anda. Elastisitas, seperti tegangan permukaan, seolah-olah berkata: “Kalau boleh, aku ingin menjadi bola yang sekecil mungkin”.

    Sumber:
    http://itatrie.blogspot.com/2012/10/laporan-kimia-fisika-penentuan-tegangan.html