REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER -...

16

Transcript of REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER -...

Page 1: REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/132231574/pendidikan/REOLOGI+DAN+SIFAT... · Ideal (Newton) 2. Tidak Ideal (Non Newton) ... dengan
Page 2: REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/132231574/pendidikan/REOLOGI+DAN+SIFAT... · Ideal (Newton) 2. Tidak Ideal (Non Newton) ... dengan

Reologi? Ilmu mengenai deformasi dan aliran bahan

Page 3: REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/132231574/pendidikan/REOLOGI+DAN+SIFAT... · Ideal (Newton) 2. Tidak Ideal (Non Newton) ... dengan

4 Gejala Reologi1. Aliran kental (viscous flow)

Bersifat tidak reversibel untuk polimer

2. Kekenyalan (Elastisitas seperti karet)

3. Elastisitas dari Hooke

Fungsi deformasi untuk bahan gelas

4. Viskoelastisitas

Deformasi polimer secara reversibel tetapitergantung pada temperatur

Page 4: REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/132231574/pendidikan/REOLOGI+DAN+SIFAT... · Ideal (Newton) 2. Tidak Ideal (Non Newton) ... dengan

1. ALIRAN KENTAL s = η dv/dx = η γ

s ~ γ

s = shear stress = tegangan geser

γ = koefisien viskositas

dv/dx = γ = rate of shear (laju geser)

Page 5: REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/132231574/pendidikan/REOLOGI+DAN+SIFAT... · Ideal (Newton) 2. Tidak Ideal (Non Newton) ... dengan

Aliran

1. Ideal (Newton)

2. Tidak Ideal (Non Newton)

Sifat aliran dari bahan yang tidak tergantung padawaktu

Page 6: REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/132231574/pendidikan/REOLOGI+DAN+SIFAT... · Ideal (Newton) 2. Tidak Ideal (Non Newton) ... dengan

Aliran Newton

γ

s

η >>

η <<

laju geser meningkat denganmeningkatnya tegangan geser

Page 7: REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/132231574/pendidikan/REOLOGI+DAN+SIFAT... · Ideal (Newton) 2. Tidak Ideal (Non Newton) ... dengan

Pseudoplastik (Shear Thinning)η berkurang (penyimpangan dari aliran Newton)

Page 8: REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/132231574/pendidikan/REOLOGI+DAN+SIFAT... · Ideal (Newton) 2. Tidak Ideal (Non Newton) ... dengan

Sifat dilatansi (shear thickening) η bertambah (penyimpangan dari aliran Newton)

Naiknya lambat akibat partikel molekul yang besar

Page 9: REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/132231574/pendidikan/REOLOGI+DAN+SIFAT... · Ideal (Newton) 2. Tidak Ideal (Non Newton) ... dengan

Tak ada aliran sampai ada yield stress

Yield stress

Page 10: REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/132231574/pendidikan/REOLOGI+DAN+SIFAT... · Ideal (Newton) 2. Tidak Ideal (Non Newton) ... dengan

Sifat aliran bahan bergantung padawaktu 1. Fluida heksotropik

Gaya mekanik partikel (obat mengendap bila tidakdikocok)

2. Fluida tiksotropik (viskositas berkurang dengan waktu)

3. Fuida reopektik (viskosits bertambah dengan waktu)

Page 11: REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/132231574/pendidikan/REOLOGI+DAN+SIFAT... · Ideal (Newton) 2. Tidak Ideal (Non Newton) ... dengan

Makin besar viskositas, makin besar pula massamolekul suatu material

Makin besar partikel, makin besar pula viskositasnya

Alirannya makin lambat

Page 12: REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/132231574/pendidikan/REOLOGI+DAN+SIFAT... · Ideal (Newton) 2. Tidak Ideal (Non Newton) ... dengan

Penyimpangan dari aliran Newton (Non Newtonian) terutama pada partikel dengan massa molekul besar

Aliran Newton berlaku untuk partikel kecil

Molekul besar akan mengalami antaraksi (adhesi) dengan partikel lainnya, sehingga viskositas menjadibesar dan alirannya menjadi lambat

Page 13: REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/132231574/pendidikan/REOLOGI+DAN+SIFAT... · Ideal (Newton) 2. Tidak Ideal (Non Newton) ... dengan

Reologi dapat juga dijelaskan untuk emulsi

Molekul-molekul kecil bergabung membentukmolekul besar → sifatnya sama dengan polimer

Page 14: REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/132231574/pendidikan/REOLOGI+DAN+SIFAT... · Ideal (Newton) 2. Tidak Ideal (Non Newton) ... dengan

Untuk cairan dengan massa molekul

rendah

η = A e E/RT

A = tetapan (faktor Arrhenius)

E = energi pengaktifan (tergantung pada struktur molekul)

η = bergantung pada temperatur

Page 15: REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/132231574/pendidikan/REOLOGI+DAN+SIFAT... · Ideal (Newton) 2. Tidak Ideal (Non Newton) ... dengan

Energi pengaktifan?? A + B → AB → C

Zat antara produk → E

A + B → E’

Katalis mempengaruhi ikatan antara A dan B sehingga

dapat membentuk produk

Energ yang diperlukan lebih kecil dengan adanya katalis

tersebut

E’ < E

Page 16: REOLOGI DAN SIFAT MEKANIK POLIMER - staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/upload/132231574/pendidikan/REOLOGI+DAN+SIFAT... · Ideal (Newton) 2. Tidak Ideal (Non Newton) ... dengan