Buku Petunjuk Praktikum Praktikum Analisis Bahan 2014

Panduan Praktikum Analisis Bahan 2014

i


ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kesempatan dan karunia yang

telah diberikanNya sehingga buku Petunjuk Praktikum Analisis Bahan 2014 ini dapat

terselesaikan. Buku panduan ini dimaksudkan untuk membantu kelancaran pelaksanaan

Praktikum Analisis Bahan Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Tahun 2014. Materi yang ada didalam buku ini disusun berdasarkan urutan kode mata praktikum

yang bersangkutan secara terpisah satu dengan yang lain agar dapat lebih mudah dipahami. Pada

edisi kali ini, terdapat beberapa penyempurnaan dari edisi sebelumnya. Dengan adanya

perubahan tersebut diharapkan adanya peningkatan kualitas Praktikum Analisis Bahan secara

keseluruhan.

Penyusun mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang

telah memberikan bantuan dalam penyusunan buku ini, diantaranya dosen pembimbing

praktikum, para asisten dan laboran. Kami juga menyampaikan terimakasih atas dukungan dan

fasilitasi yang telah diberikan oleh Jurusan Teknik Kimia Universitas Gadjah Mada. Kami

menyadari bahwa masih terdapat kekurangan, baik dari segi materi maupun penulisan. Oleh

karena itu, penyusun mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari segenap

pembaca dan pengguna demi perbaikan di masa mendatang. Semoga buku ini dapat memberikan

manfaat untuk kemajuan dan perkembangan pendidikan di Jurusan Teknik Kimia Fakultas

Teknik Universitas Gadjah Mada.

Yogyakarta, Maret 2014

Penyusun


iii

DAFTAR ISI

Kata Pengantar ........................................................................................................................ ii

Daftar Isi .................................................................................................................................. iii

Daftar Dosen Pembimbing Praktikum dan Asisten ................................................................. iv

Format Penulisan Laporan Ringkas ........................................................................................ v

Format Penulisan Laporan Resmi ........................................................................................... vii

Tata Cara Penulisan Laporan .................................................................................................. xi

Keselamatan Kerja di Laboratorium ....................................................................................... xiii

Pengukuran Suhu dan Kenaikan Titik Didih..................................................................... 1

Peneraan Alat Ukur Laju Alir Fluida ............................................................................... 14

Pengukuran Rapat Massa dan Konduktansi ..................................................................... 24

Modulus Patah dan Kuat Desak Bahan Padat ................................................................. 40

Pengukuran Tegangan Muka dan Kekentalan Zat Cair ................................................... 51

Analisis Volumetri .....................................................................................…………….. 67

Analisis Gravimetri .......................................................................................................... 80

Spektrofotometri………………………………………………………………………… 89


iv

DAFTAR DOSEN PEMBIMBING PRAKTIKUM

DAN ASISTEN

A. PENGUKURAN SUHU DAN KENAIKAN TITIK DIDIH

Dosen Pembimbing : Sang Kompiang Wirawan, ST., MT., Ph.D Asisten Praktikum : 1. Ihsan Prayogo Sutjipto (pagi) 2. Baskoro Ajie (siang)

B. PENERAAN ALAT UKUR LAJU ALIR FLUIDA

Dosen Pembimbing : Ahmad Tawfiequrrahman Y., ST., MT., D.Eng Asisten Praktikum : 1. Mahardita Cahyuningtyas (pagi) 2. Albertus Fuad Prajna Harto Subagyo (siang)

C. PENGUKURAN RAPAT MASSA DAN KONDUKTANSI

Dosen Pembimbing : Himawan Tri Bayu Murti Petrus, ST., ME Asisten Praktikum : 1. Septiana Damayanti (pagi) 2. Wahyu Faizal Ardy (siang)

D. MODULUS PATAH DAN KUAT DESAK BAHAN PADAT

Dosen Pembimbing : Indra Perdana, ST., MT., Ph.D Asisten Praktikum : 1. Ade Hidayat (pagi) 2. Indrayana Pratama (siang)

E. PENGUKURAN TEGANGAN MUKA DAN KEKENTALAN ZAT C AIR

Dosen Pembimbing : Yuni Kusumastuti, S.T., M.Eng. Asisten Praktikum : 1. Kikis Yulianti (pagi) 2. Ardina Lukita Diyani Putri (siang)

F. ANALISIS VOLUMETRI

Dosen Pembimbing : Ir. Suprihastuti Sri Rahayu, M.Sc Asisten Praktikum : 1. Daniswara Krisna Prabatha (pagi) 2. Rifkah Akmalina (siang)

G. ANALISIS GRAVIMETRI

Dosen Pembimbing : Ir. Harry Sulistyo, SU., Ph.D Asisten Praktikum : 1. Dewi Kurniati (pagi) 2. Evan Caesario Tedjososrokuntjoro (siang)

H. SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS

Dosen Pembimbing : Chandra Wahyu Purnomo, ST., M.Sc Asisten Praktikum : 1. Veronica Candra Gunawan (pagi) 2. Fildzah Hanifati (siang)

.


v

FORMAT PENULISAN LAPORAN RINGKAS

JUDUL MATA PRAKTIKUM

I. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan percobaan ini adalah:

1. ....

2. ....

II. CARA KERJA

Cara kerja berupa uraian secara lengkap dan rinci mengenai tahap-tahap dalam percobaan.

Uraian tersebut dituliskan dalam bentuk narasi menggunakan kalimat pasif.

Setiap kalimat yang diawali dengan angka atau rumus senyawa tertentu, maka harus dituliskan

dalam kata-kata. Contoh : 5 gram ….. ditulis Lima gram…., H2SO4 …. ditulis Asam sulfat…..

III. HASIL PERCOBAAN

A. Data

Semua data yang ada di laporan sementara ditulis kembali di bagian ini.

B. Analisis Data

Berisi persamaan-persamaan yang digunakan untuk perhitungan, lengkap dengan nomor

persamaan dan keterangan dari variabel-variabel yang digunakan, dilengkapi dengan

perhitungan.

IV. PEMBAHASAN

Berisi penjelasan mengenai hasil percobaan yang diperoleh serta penjelasan mengenai grafik

yang dibuat (jika ada).

V. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah:

1. ....


vi

2. ....

VI. SARAN

Berisi saran untuk kemajuan Praktikum Analisis Bahan (bukan saran untuk asisten secara

pribadi).

Yogyakarta, 2013

Asisten, Praktikan,

Nama Lengkap Asisten Nama Lengkap Praktikan

Catatan: Laporan sementara disertakan di akhir laporan.

KETENTUAN PENGUMPULAN LAPORAN RINGKAS

1. Laporan dikumpulkan kepada asisten jaga maksimal 1 (satu) minggu setelah praktikum

dilakukan dan juga sebagai syarat untuk mengikuti praktikum selanjutnya.

2. Laporan dikumpulkan dalam bentuk sudah dijilid rapi.

3. Laporan akan dikoreksi oleh asisten dan dikembalikan kepada praktikan maksimal 2 (dua)

minggu setelah tanggal pengumpulan laporan untuk direvisi oleh praktikan.

4. Laporan yang telah direvisi dikembalikan kepada asisten dengan waktu sesuai dengan

kebijakan asisten.

5. Keterlambatan pengumpulan laporan yang telah direvisi akan dikenai pengurangan nilai

sebanyak 2 (dua) poin per hari.

6. Kartu acara harus selalu dibawa pada saat pengambilan dan pengumpulan laporan.


vii

FORMAT PENULISAN LAPORAN RESMI

JUDUL MATA PRAKTIKUM

I. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan percobaan ini adalah:

1. ....

2. ....

II. DASAR TEORI

Berisi teori-teori yang berhubungan dengan praktikum terkait. Sumber dari dasar teori yang

digunakan harus dicantumkan. Contoh: …dikenal sebagai ‘pektin’(Kertesz, 1951).

III. PELAKSANAAN PERCOBAAN

A. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah:

1. ....

2. ….

Sumber bahan juga harus ditulis, misalnya: Aquadest yang diperoleh dari laboratorium Proses

dan Analisis Bahan.

B. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini ditunjukkan oleh gambar rangkaian alat berikut:

Gambar 1. Rangkaian Alat ............................................................


viii

Alat yang digambar hanya alat utama saja. Merk dagang dari alat yang digunakan harus di

cantumkan, misalnya : Gelas beker pyrex 250 ml.

C. Cara Percobaan

Cara kerja berupa uraian secara lengkap dan rinci mengenai tahap-tahap dalam percobaan.

Uraian tersebut dituliskan dalam bentuk narasi menggunakan kalimat pasif.

D. Analisis Data

Berisi persamaan-persamaan yang digunakan untuk perhitungan, lengkap dengan nomor

persamaan dan keterangan dari variabel-variabel yang digunakan.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Berisi hasil percobaan dan penjelasan mengenai hasil percobaan yang diperoleh serta penjelasan

mengenai grafik yang dibuat (jika ada).

V. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah:

1. ....

2. ....

VI. DAFTAR PUSTAKA

Berisi daftar pustaka yang dijadikan acuan dalam penulisan laporan. Cara penulisan dijelaskan

pada bagian selanjutnya.

Yogyakarta, 2014

Praktikan, Praktikan,

Nama Lengkap Praktikan Nama Lengkap Praktikan 2

Asisten,

Nama Lengkap Asisten


ix

VII. LAMPIRAN

A. Identifikasi Hazard Proses dan Bahan Kimia

Identifikasi hazard terdiri dari:

� Identifikasi hazard proses selama praktikum, merupakan identifikasi kegiatan yang memiliki

potensi bahaya selama praktikum beserta penanganannya. Contoh: mengambil H2SO4 di lemari

asam.

� Identifikasi hazard dari bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan. Contoh: HCl.

B. Penggunaan Alat Perlindungan Diri

Berisi poin-poin alat perlindungan diri apa saja yang harus digunakan selama percobaan beserta

kegunaannya. Contoh: Jas laboratorium lengan panjang.

C. Manajemen Limbah

Berisi poin-poin limbah yang dihasilkan dalam percobaan disertai dengan penanganannya.

Contoh: Sisa larutan NaOH.

D. Data Percobaan

Semua data yang ada di laporan sementara ditulis kembali di bagian ini.

E. Perhitungan

Berisi perhitungan yang diperoleh dari hasil percobaan.

Catatan: Laporan sementara disertakan di akhir laporan.


x

KETENTUAN PENGUMPULAN LAPORAN RESMI

1. Laporan resmi yang ditulis tangan dikumpulkan kepada asisten jaga maksimal 1 (satu) minggu

setelah praktikum dilakukan. Setiap praktikan membuat satu laporan.

2. Laporan dikumpulkan dalam bentuk sudah dijilid rapi.

3. Laporan akan dikoreksi oleh asisten dan dikembalikan kepada praktikan maksimal 1 (satu)

minggu setelah tanggal pengumpulan laporan untuk direvisi oleh praktikan.

4. Laporan yang telah direvisi dikembalikan kepada asisten dengan waktu sesuai dengan

kebijakan asisten.

5. Laporan yang telah di-acc oleh asisten dikembalikan lagi kepada praktikan untuk diketik.

Setiap kelompok membuat satu laporan.

6. Laporan yang telah diketik kemudian dikonsultasikan kepada dosen pembimbing masing-

masing mata praktikum.

7. Batas waktu pengumpulan laporan resmi yang sudah dikonsultasikan kepada dosen

pembimbing adalah 4 (empat) minggu setelah praktikum dilakukan.

8. Kartu acara harus selalu dibawa pada saat pengambilan dan pengumpulan laporan.


xi

TATA CARA PENULISAN LAPORAN

1. Laporan yang ditulis tangan ditulis dengan tinta berwarna hitam di kertas folio bergaris.

2. Laporan yang diketik dicetak pada kertas HVS 80 gram/m2 ukuran A4 dengan line

spacing 1,5 dan margin: Atas : 4 cm Bawah : 3 cm Kiri : 4 cm Kanan : 3 cm.

3. Menggunakan bahasa Indonesia yang baku.

4. Tidak diperbolehkan menyingkat kata.

5. Menggunakan tanda baca yang tepat.

6. Tidak diperbolehkan menggunakan kata penghubung untuk memulai kalimat.

7. Permulaan kalimat yang berupa bilangan, lambang, atau rumus kimia ditulis dengan kata-

kata. Contoh: NaOH dibuat.... � Natrium hidroksida dibuat....

8. Menggarisbawahi setiap istilah asing (jika ditulis tangan) atau dicetak miring (jika

diketik). Contoh: aquadest atau aquadest.

9. Penulisan sumber dijadikan satu dengan kalimat.

10. Contoh: ... dikenal sebagai ‘pektin’ (Kertesz, 1951).

11. Penulisan pada cover menggunakan huruf kapital.

12. Judul mata praktikum ditulis dengan huruf kapital.

13. Contoh: PENGUKURAN SUHU DAN KENAIKAN TITIK DIDIH LARUTAN

14. Judul bab ditulis dengan huruf kapital (jika diketik) dan digaris bawah (jika ditulis

tangan).

Contoh:

I. TUJUAN PERCOBAAN (jika diketik)

I. TUJUAN PERCOBAAN (jika ditulis tangan).

15. Daftar/ tabel diberi border atas dan bawah dengan garis double dan tidak boleh dipenggal

kecuali lebih dari satu halaman. Nomor dan judul daftar ditempatkan di atas daftar.

16. Yang termasuk gambar adalah gambar alat, bagan serta grafik. Gambar alat merupakan

gambar penampang depan alat utama dan rangkaian alat. Keterangan dituliskan di tempat

yang kosong pada gambar, sedangkan nomor dan judul gambar ditempatkan di bawah

gambar.


xii

17. Penomoran daftar, gambar, persamaan:

• Daftar/ tabel diberi nomor urut dengan angka romawi besar. Jika diketik tulisan

dibuat bold, sedangkan jika ditulis tangan tulisan diberi garis bawah. Contoh:

Daftar I. .... atau Daftar I. ....

• Gambar diberi nomor urut dengan angka arab. Jika diketik tulisan dibuat bold,

sedangkan jika ditulis tangan tulisan diberi garis bawah. Contoh: Gambar 1. ....

atau Gambar 1. ....

• Persamaan diberi nomor urut dengan angka arab di dalam kurung pada tepi kanan.

Contoh:

CaSO4 + K2CO3 ↔ CaCO3 + K2SO4 (1)

18. Ketentuan penulisan daftar pustaka:

Ke bawah menurut abjad nama akhir penulis pertama.

Ke kanan:

• Buku : Nama akhir penulis, tahun terbit, “judul buku”, jilid, edisi ke, nomor

halaman, nama penerbit, kota.

• Majalah/ jurnal : Nama akhir penulis, tahun terbit, “judul penelitian”, nama

majalah (singkatan resmi), jilid, nomor halaman.

19. Syarat tidak inhall laporan:

• Harus sesuai ketentuan (format) laporan.

• Seluruh bab dan sub bab harus ada.

• Gambar rangkaian alat utama harus ada dan lengkap.


xiii

KESELAMATAN KERJA DI LABORATORIUM

Di dalam laboratorium praktikan harus:

• Mencuci tangan ketika masuk dan keluar laboratorium,dan ketika kontak dengan bahan-

bahan kimia.

• Selalu memakai jas laboratorium lengan panjang yang dikancingkan.

• Memakai alat perlindungan diri seperti masker, sarung tangan, dan goggle.

• Mengikat rambut panjang ke belakang.

• Memastikan bahwa label telah sesuai dengan bahan-bahan kimia yang ada di dalamnya

dan dalam kondisi yang baik.

• Mencabut dan mematikan aliran listrik dan air di akhir percobaan.

Di dalam laboratorium praktikan dilarang:

� Bekerja di luar area kerja.

� Menggunakan gelang, kalung, dan lengan yang terlalu longgar.

� Bekerja sendiri di laboratorium, khususnya untuk resiko tinggi.

� Merokok, makan,dan minum.

� Meletakkan makanan di kulkas bersama bahan-bahan kimia.

� Menggunakan lensa kontak.

� Menggunakan kembali suatu wadah untuk bahan kimia lain tanpa membuang label awal.

� Membawa bahan kimia dalam saku baju atau saku jas laboratorium.

� Menghisap menggunakan mulut.

� Menyentuh bahan kimia.

� Menyimpan bahan kimia dalam jumlah besar di laboratorium.

� Menuangkan bahan kimia ke wastafel.


xiv

Beberapa contoh simbol bahaya yang terdapat pada label bahan kimia:

Untuk informasi lebih lengkap lihat poster “Keselamatan Kerja di Laboratorium” yang ada di

Laboratorium Analisis Bahan.


1

PENGUKURAN SUHU DAN KENAIKAN TITIK DIDIH LARUTAN

(A)

I. TUJUAN PERCOBAAN

Percobaan ini bertujuan untuk:

1. Mengetahui prinsip kerja termometer berisi zat alir dan thermocouple digital.

2. Mengetahui cara menera alat ukur suhu.

3. Menerapkan hasil peneraan untuk pengukuran kenaikan titik didih larutan.

4. Menentukan pengaruh konsentrasi zat terlarut elektrolit dan non elektrolit terhadap

kenaikan titik didih air.

II. DASAR TEORI

Suhu (temperatur) merupakan peubah proses yang sangat penting dalam proses-

proses baik dalam skala laboratorium maupun skala industri, karena suhu dapat

mempengaruhi kinerja unit proses yang melibatkan reaksi kimia, maupun unit operasi pada

sistem pemisahan, seperti distilasi, pengeringan, penguapan, penyerapan, kristalisasi, dan

lain-lain. Pada dasarnya suhu berkaitan dengan energi kinetik molekul suatu senyawa. Suhu

dapat didefinisikan sebagai kondisi suatu benda (potensial) yang menentukan perpindahan

kalor (heat) menuju atau dari benda lain, atau secara lebih praktis sebagai tingkat (derajat)

kepanasan (hotness) atau kedinginan (coldness).

Ada beberapa skala (satuan) suhu, seperti Kelvin, Celcius, Fahrenheit, Reamur,

Rankine, dan International Practical Temperature Scale (IPTS). Prinsip kerja alat pengukur

suhu diantaranya adalah :

1. Kenaikan volume benda oleh kenaikan suhu, seperti pada termometer berisi zat alir

(fluida: cair dan gas) dan bimetal (padat).

2. Kenaikan tegangan listrik (emf) akibat naiknya beda suhu pada pasangan logam (Seebeck

Effect), seperti thermocouple digital.

3. Perubahan tahanan suatu bahan (logam maupun semi-logam) akibat perubahan suhu

media yang terukur, seperti bimetal.

4. Kenaikan intensitas radiasi kalor dengan naiknya suhu bahan, seperti pada pyrometer.

Secara umum, hubungan antara perubahan suhu dengan perubahan sifat fisis dapat

digambarkan sebagai berikut:


2

Gambar 1. Profil Perubahan Suhu dan Sifat Fisis Bahan

Hubungan tersebut dapat digunakan sebagai kurva baku, sehingga perubahan suhu

media dapat diketahui melalui perubahan sifat fisisnya. Alat ukur suhu yang merupakan salah

satu sistem pengukuran mungkin tersusun atas beberapa elemen, seperti ditunjukkan pada

bagan berikut:

Gambar 2. Elemen Sistem Pengukuran Suhu

Termometer dengan prinsip kerja perubahan volume merupakan termometer yang

elemen penyusunnya paling sedikit, yaitu elemen perasa dan elemen penampil. Termometer

berisi cairan mempunyai elemen perasa berupa cairan pengisi, dan elemen penampil yang

berupa gelas kapiler berskala. Demikian juga termometer berisi gas, elemen perasanya berupa

uap/ gas, dan elemen penampilnya berupa simpangan. Elemen perasa termometer bimetal

berupa dua lapis logam yang mempunyai muai volum yang berbeda, dan perubahan elemen

perasanya ditunjukkan dengan simpangan.

Thermocouple merupakan elemen perasa sekaligus tranduser, karena hasil

pengukurannya berupa tegangan listrik. Pada umumnya, tegangan yang dihasilkan sangat

kecil, sehingga isyarat ini biasanya diolah lebih lanjut dengan penguat dan pengubah isyarat

dari tegangan menjadi suhu, untuk kemudian ditampilkan atau dicetak. Prinsip kerja bimetal

berdasarkan pemuaian dua buah logam yang disusun sedemikian rupa, sehingga pada saat

Media terukur

Elemen perasa Primer

Tran-duser

Pengkondisi isyarat/ pengubah

Transmisi data/ telemetri

Pemroses data

Tampilan data

Pencetak data

Perekam data

Suhu, 0 C

Sifat fisis


3

memuai, panjang kedua logam tidak sama yang diakibatkan oleh koefisien muai logam yang

berbeda.

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung padajenis zat

terlarut tetapi tergantung pada banyaknya partikel zat terlarut dalam larutan. Titik didih

adalah suhu di mana terjadi perubahan wujud zat dari cair ke gas pada tekanan tertentu. Pada

tekanan 1 atm, air mendidih pada suhu 100 °C karena pada suhu itu tekanan uap air sama

dengan tekanan udara di sekitarnya. Selisih antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut

disebut kenaikan titik didih (Δ Tb). Kenaikan titik didih tidak bergantung pada jenis zat

terlarut, tetapi hanya tergantung pada konsentrasi partikel (molalitas) dalam larutan. Oleh

karena itu, kenaikan titik didih tergolong sifat koligatif. Molalitas adalah konsentrasi larutan

yang dinyatakan dengan jumLah mol zat terlarut dalam 1000 gram pelarut.

Mendidihnya suatu zat cair diamati dari timbulnya gelembung-gelembung udara

yang terbentuk secara terus-menerus pada berbagai bagian zat cair. Dengan adanya zat

terlarut dalam suatu zat cair (pelarut) menimbulkan interaksi antara partikel terlarut dengan

partikel pelarut sehingga tekanan uap larutan akan turun dan menyebabkan titik didih larutan

tersebut akan naik karena energi yang diperlukan oleh pelarut untuk membentuk uap agar

tekanan uap sama dengan tekanan udara di sekitarnya meningkat. Kenaikan titik didih terjadi

pada larutan di mana zat terlarut termasuk zat non-volatil.

Menurut Raoult hubungan antara kenaikan titik didih larutan dengan konsentrasi zat

terlarut adalah sebagai berikut :

bb mxKT =∆ (1)

dengan, bT∆ = kenaikan titik didih (oC)

b

K = tetapan kenaikan titik didih (oC/molal)

m = molalitas larutan (molal)

Zat terlarut dalam larutan elektrolit bertambah jumLahnya karena terurai menjadi

ion-ion, sedangkan zat terlarut pada larutan nonelektrolit jumLahnya tetap karena tidak

terurai menjadi ion-ion, sesuai dengan hal-hal tersebut maka sifat koligatif larutan

nonelektrolit lebih rendah daripada sifat koligatif larutan elektrolit. Oleh karena itu untuk

larutan elektrolit berlaku persamaan

{ }α)1(1 −+=∆ nmxKTbb (2)

dengan, n= jumLah ion yang dihasilkan

misal untuk NaCl�Na+ + Cl- maka n=2

α = derajat ionisasi zat elektrolit


4

untuk elektrolit kuat dapat dianggap terionisasi sempurna, α ≈1

Diagram di bawah ini menunjukkan perubahan kenaikan titik didih dan hubungannya

dengan tekanan uap larutan. Semakin rendah tekanan uap larutan, semakin tinggi juga titik

didihnya. Dapat dilihat bahwa penambahan zat terlarut ke dalam solven dapat menurunkan

tekanan uap dan menaikkan titik didih.

Gambar 3. Phase Diagram for a Solvent and its Solution with a Nonvolatile Solute


A. Bahan


1. Garam dapur (NaCl) yang diperoleh dari Laboratorium Analisis Bahan Jurusan

Teknik Kimia Universitas Gadjah Mada.

2. Glukosa monohidrat (C6H12O6.H2O) yang diperoleh dari Laboratorium Analisis

Bahan Jurusan Teknik Kimia Universitas Gadjah Mada..

3. Aquadest yang diperoleh dari Laboratorium Analisis Bahan Jurusan Teknik

Kimia Universitas Gadjah Mada.


5

B. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah:

Gambar 4. Rangkaian Alat Utama Percobaan Peneraan Alat Ukur Suhu

Gambar 5. Rangkaian Alat Pengukuran Kenaikan Titik Didih Larutan C. Cara Kerja

Percobaan yang dilakukan meliputi peneraan alat ukur suhu dan pengukuran kenaikan

titik didih larutan.

1. Peneraan Alat Ukur Suhu (Menggunakan Termomemeter Raksa)

Keterangan: 1. Panel instrument 2. Blower 3. Water heater 4. Vacuum flask 5. Bimetal udara 6. Termometer alkohol 1100C 7. Termometer raksa 1100C 8. Tombol on/off temperature

measurement bench 9. Tombol on/off blower 10. Tombol on/off water heater 11. Steker temperature measurement

bench 12. Sensor thermistor 13. Sensor platinum resistance 14. Sensor thermocouple 15. Display platinum resistance 16. Display thermistor 17. Display thermocouple 18. Display tegangan listrik

Keterangan: 1. Labu Leher tiga 2. Pendingin bola 3. Thermocouple 4. Pemanas mantel 5. Layar Penunjuk Suhu 6. Statif dan klem 7. Steker 8. Pengatur skala

pemanas


6

a. Pengukuran Suhu Udara

Catat suhu udara yang ditunjukkan termometer raksa, termometer alkohol dan

thermocouple pada udara terbuka setelah suhu yang ditunjukkan alat ukur

konstan.

b. Pengukuran Suhu Air Ledeng

1. Masukkan air ledeng secukupnya kedalam gelas beker 250 mL.

2. Celupkan termometer raksa dalam air ledeng tersebut.

3. Catat suhu termometer raksa setelah nilainya konstan.

4. Ulangi percobaan dengan memakai termometer alkohol dan thermocouple.

c. Pengukuran Suhu Air Mendidih

1. Didihkan air ledeng secukupnya dalam water heater (skala water heater =

4).

2. Celupkan termometer raksa, termometer alkohol dan probe thermocouple

dalam air pada water heater yang sedang mendidih.

3. Catat suhu tiap alat ukur setelah suhunya konstan.

d. Pengukuran Suhu Es Melebur

1. Masukkan es batu ke dalam vacuum flask sampai mencair.


dalam leburan es melalui lubang pada tutup vacuum flask.

3. Catat suhu yang di tunjukkan tiap alat ukur setelah nilainya konstan.

e. Pengukuran Suhu Udara Panas

1. Pasang termometer raksa, termometer alkohol dan probe thermocouple

pada lubang yang tersedia pada pipa blower.

2. Hidupkan blower dengan menekan tombol on.

3. Catat suhu tiap alat ukur setelah nilainya konstan.

f. Pengukuran Suhu Es+Garam

1. Masukkan es batu ke vacuum flask dan menambah garam dapur

secukupnya, lalu membiarkan es batu mencair.


ke dalam campuran garam dan leburan es melalui lubang pada vacuum

flask.

3. Catat suhu tiap alat ukur setelah nilainya konstan.

2. Pengukuran Kenaikan Titik Didih

a. Pengukuran titik didih aquadest.


7

1. Ambil 250 mL aquadest dengan gelas beker PYREX 250 mL.

2. Panaskan gelas beker PYREX 250 mL berisi aquadest tersebut di atas

kompor sampai mendidih.

3. Catat suhu didih aquadest yang ditunjukkan termometer alkohol dan

thermocouple.

b. Pengukuran titik didih larutan gula

1. Timbang gula pasir sebanyak 85,5 gram pada gelas beker 250 mL

menggunakan neraca analitis digital.

2. Masukkan aquadest ke dalam labu ukur 250 mL sampai tanda batas.

3. Larutkan 85,5 gram gula pasir dengan aquadest dari labu ukur 250 mL

tersebut dalam gelas beker 600 mL. Akan diperoleh larutan gula 1 molal.

4. Tuang sebagian larutan gula tersebut (sekitar 100 mL) ke dalam labu leher

tiga 500 mL dengan bantuan corong gelas.

5. Panaskan larutan gula dalam labu leher tiga yang dilengkapi pendingin bola

di atas pemanas mantel pada skala 8.

6. Sisa larutan gula yang di belum dimasukkan ke labu leher tiga, dipanaskan

di atas kompor listrik dengan wadah gelas beker PYREX 600 mL sampai

suhunya sekitar 80oC (suhu dicek secara berkala menggunakan

thermocouple).

7. Masukkan larutan gula dari langkah 6 ke dalam labu leher tiga.

8. Panaskan larutan gula di dalam labu leher tiga sampai mendidih ditandai

dengan suhu yang konstan.

9. Catat suhu didih larutan gula yang ditunjukkan termometer alkohol dan

thermocouple.

10. Tuang larutan gula ke dalam gelas beker 600 mL lalu tambahkan 171 gram

gula pasir dan aduk dengan gelas pengaduk hingga homogen.

11. Ulangi langkah 4 sampai 10 dua kali lagi hingga diperoleh 3 data

percobaan.

c. Pengukuran titik didih larutan garam

1. Timbang garam dapur (NaCl) sebanyak 14,625 gram pada gelas beker 250

mL menggunakan neraca analitis digital.

2. Masukkan aquadest ke dalam labu ukur 250 mL sampai tanda batas.

3. Larutkan 14,625 gram NaCl dengan dari labu ukur 250 mL tersebut dalam

gelas beker 600 mL. Akan diperoleh larutan garam 1 molal.


8

4. Tuang sebagian larutan garam tersebut (sekitar 100 mL) ke dalam labu

leher tiga 500 mL dengan bantuan corong gelas.

5. Panaskan larutan garam dalam labu leher tiga yang dilengkapi pendingin

bola di atas pemanas mantel pada skala 8.

6. Sisa larutan garam yang di belum dimasukkan ke pemanas mantel

dipanaskan di atas kompor listrik dengan wadah gelas beker PYREX 600

mL sampai suhunya sekitar 80oC (suhu dicek secara berkala menggunakan

thermocouple).

7. Masukkan larutan garam dari langkah 6 ke dalam labu leher tiga.

8. Panaskan larutan garam di dalam labu leher tiga sampai mendidih ditandai

dengan suhu yang konstan.

9. Catat suhu didih larutan garam yang ditunjukkan termometer alkohol dan

thermocouple.

10. Tuang larutan garam ke dalam gelas beker 600 mL lalu tambahkan 29,25

gram garam dan aduk dengan gelas pengaduk hingga homogen.

11. Ulangi langkah 4 sampai 10 dua kali lagi hingga diperoleh 3 data

percobaan.

4. Analisis Data

1. Peneraan Alat Ukur Suhu

Hubungan antara suhu yang ditunjukkan termometer raksa (T1, K) dengan suhu yang

ditunjukkan alat ukur yang ditera (T2, K) dinyatakan dengan persamaan berikut:

T2 = A T1 + B (1)

Dengan regresi linier (least-square method) diperoleh:

� = � ∑ ��∑ �� ∑ �� ∑ ��∑ �� (2)

� = ∑ �� ∑ �� (3)

� Data untuk perhitungan regresi linier disajikan dalam tabel :

No T1 T2 T12 T1 x T2

Σ

� Dari nilai A dan B, diperoleh persamaan linier hubungan suhu termometer raksa

dengan suhu termometer yang ditera.

� Kesalahan relatif persamaan terhadap data percobaan dihitung sebagai berikut:


9

��ℎ�� = �� !"#�� $ 100 % (4)

Data disajikan dalam bentuk tabel:

No T1 T2 percobaan T2 persamaan Kesalahan

relatif

Σ

��ℎ�� − �� = ∑ )*+,-,.,�/*-,012� (5)

dengan, n = jumLah data

� Grafik hubungan suhu termometer raksa dengan suhu termometer yang ditera dapat

dibuat dengan mengeplot nilai T2 hasil persamaan dan nilai T2 hasil percobaan

terhadap nilai T1.

Peneraan dilakukan terhadap termometer alkohol dan thermocouple digital. Grafik

masing-masing dibuat terpisah dan dilampirkan di pembahasan.

2. Pengukuran Kenaikan Titik Didih Larutan

Suhu yang didapat dari percobaan kenaikan titik larutan, dimasukkan ke persamaan

yang Anda dapatkan dari perhitungan peneraan alat ukur suhu. Persamaan yang

digunakan untuk menera hasil suhu terukur ditulis kembali dan disajikan dalam

bentuk T1=f(T2):

34 = 35 − �� 6� dan 7�

Persamaan (6) untuk termometer alkohol dan (7) untuk thermocouple.

Hasil perhitungan peneraan alat ukur suhu disajikan dalam tabel berikut:

No. Bahan

Suhu terukur dari percobaan (T2) Suhu hasil peneraan terhadap termometer raksa (T1)

Termometer

alkohol, K

Thermocouple,

K

Termometer

alkohol, K Thermocouple, K

1. Aquadest

2.

Garam

3.

4.

5.

Gula

6.

7.


10

Suhu yang telah ditera inilah yang kemudian digunakan untuk menghitung kenaikan

titik didih atau ΔTb pada bagian kenaikan titik didih larutan.


Hasil percobaan harus diawali dengan deskripsi singkat mengenai tujuan dan manfaat

percobaan. Pembahasan dibahas per tahap prosedur kerja. Uraikan sedikit saja

prosedur kerja Anda, diikuti dengan pembahasan terkait tahap tersebut, diikuti dengan

asumsi yang Anda ambil dalam melakukan percobaan dan perhitungan pada tahap

tersebut dan mengapa asumsi tersebut Anda ambil, ditutup dengan kesulitan-kesulitan

yang Anda alami pada tahap tersebut.

Untuk pengukuran suhu, dibuat grafik hasil peneraan termometer alkohol dan

thermocouple terhadap termometer raksa. Dilihat juga kesalahan relatif persamaan yang

Anda hasilkan dari regresi linier terhadap hasil percobaan, persamaan yang manakah


11

yang lebih akurat dalam mewakili data yang Anda dapat dari percobaan. Jika ada hasil

percobaan/perhitungan yang menyimpang dari dasar teori, dibahas.

Untuk kenaikan titik didih larutan, dibuat grafik molalitas terhadap ΔTb untuk larutan

gula dan larutan garam dengan thermocouple dan termometer raksa, akan dihasilkan

empat grafik. Data percobaan ditampilkan dalam bentuk titik-titik , dan antar titik

jangan disambung dengan garis. Hasil perhitungan ΔTb menggunakan persamaan

ditampilkan dalam garis lurus, jangan ada titik-titiknya. Bahas grafiknya satu per

satu, jika terjadi penyimpangan antara data percobaan dengan garis persamaan, berikan

alasan mengapa. Jangan lupa membahas perbedaan kenaikan titik didih antara larutan

garam dan gula, mana yang lebih besar, dan sesuaikan dengan dasar teori. Jika ada data

dan/atau perhitungan yang tidak sesuai dengan dasar teori, dibahas mengapa. Tidak

perlu menuliskan penyebab kesalahan relatif.

V. KESIMPULAN

Buatlah kesimpulan yang sesuai dengan tujuan percobaan dan hal-hal yang anda

temukan dalam pelaksanaan praktikum. Jangan menulis ulang tujuan, cara kerja,

dan dasar teori di bagian kesimpulan.

VI. DAFTAR PUSTAKA

Brown, G.G., Fourst, A.S., and Scherdewind, R., 1950, “Unit Operation,” pp. 541-

547,John Wiley and Sons, Inc., New York.

Considine, D.M., 1957, “Process Instruments and Controls Handbook”, McGraw-Hill

Book Company, Inc., New York.

Eckman, D.P., 1966, “ Industrial Instrumentation”, Wiley Eastern Ltd., John Wiley and

Sons, Inc., New York.

Jones, B.E., 1980, “Instrumentation, Measurements, and Feedback”, Tata McGraw-Hill

Publishing Company, Ltd., New Delhi.

Perry, R.H., and Green, D.W., 1984, “Perry’s Chemical Engineers Handbook,” 6th ed.,

pp. 3-45, 3-127, 3-248, 12-3, 12-8, McGraw-Hill Company, Inc., New York.

Smith, J.M. and Van Ness, 1975, “Introduction to Chemical Engineering

Thermodynamics,” 3rd ed., pp. 573, McGraw-Hill Kogakusha, LTD., Tokyo.

Treybal, R.E., 1981, “Mass Transfer Operation,” 3rd ed., pp. 227-231, 237, McGraw-

Hill Kogakusha, LTD., Japan.


12

VII. LAMPIRAN


a. Proses

b. Alat

c. Bahan

Penanganan Hazard


a. Jas laboratorium lengan panjang

b. Masker

c. Sarung tangan

d. Sepatu tertutup

C. Manajemen Limbah

D. Data Percobaan

E. Perhitungan


13

LAPORAN SEMENTARAPENGUKURAN SUHU DAN KENAIKAN TITIK DIDIH LARUTAN

(A)

Nama : 1. NIM : : 2. NIM :

3. NIM : Asisten :Ihsan P. Sutjipto/Baskoro Ajie A. Data Percobaan

1. Peneraan Alat Ukur Suhu

Media Terukur Termometer Raksa (°C) Termometer Alkohol (°C) Thermocouple(°C)

Air mendidih

Udara blower

Udara

Air

Es Melebur

Air es + garam

2. Pengukuran Kenaikan Titik Didih Larutan

Tekanan : 1 atm Titik didih aquadest (pelarut) : Thermocouple : : Termometer alkohol : Massa pelarut : 250 gram

No. Larutan Massa (gram) Titik didih (oC)

Termometer alkohol Thermocouple

1.

Garam

+

+ +

2.

Gula

+

+ +

Asisten jaga, Praktikan,

1.

2.

3.


14

PENERAAN ALAT UKUR LAJU ALIR FLUIDA

(B)

I . TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan dari percobaan ini adalah membuat kurva baku hubungan antara tinggi

pelampung dalam rotameter cairan dengan laju alir air dan kurva baku hubungan antara tinggi

pelampung dalam rotameter gas dengan laju alir udara.

II. DASAR TEORI

Dalam perancangan alat dan pemipaan dalam industri terdapat beberapa besaran

yang perlu diperhatikan. Selain sifat fluida itu sendiri seperti densitas dan viskositas fluida,

debit fluida dan laju alir fluida juga memegang peranan penting. Terdapat beberapa pilihan

alat yang dapat digunakan untuk mengukur laju alir fluida, salah satunya adalah rotameter.

Rotameter berbentuk tabung yang terbuat dari gelas, kaca atau plastik yang

transparan. Tabung ini memiliki diameter atas yang sedikit lebih besar dibandingkan diameter

bawahnya. Pada dinding rotameter terdapat garis-garis skala ukuran panjang untuk mengukur

ketinggian float atau pelampung yang terdapat di dalam tabung.

Bahan pelampung dapat diganti-ganti sesuai dengan rapat massa dan laju maksimum

zat cair yang diukur. Pelampung dapat bergerak naik dan turun secara bebas karena didorong

oleh zat alir yang mengalir dari bagian bawah rotameter ke atas. Pada keadaan stabil yaitu

ketika tinggi pelampung tidak lagi berubah-ubah, terbentuk keseimbangan gaya dimana gaya

ke atas (gaya Archimedes) dan gaya gesek pelampung sama dengan gaya berat pelampung.

Rotameter bekerja dengan prinsip beda tekanan tetap. Semakin besar perbedaan

tekanan, laju alir fluida menjadi semakin besar yang menyebabkan ketinggian pelampung

juga semakin besar karena gaya dorong dari fluida yang bertambah kuat.

Pada pengukuran laju alir cairan pengukuran dapat dilakukan langsung dengan

mengukur debit cairan yang tertampung selama jangka waktu tertentu, berbeda dengan

pengukuran laju alir gas. Pengukuran laju alir gas dilakukan secara tidak langsung, dengan

mengukur debit air yang terdesak oleh aliran gas. Dalam hal ini diasumsikan volume air yang

terdesak sama dengan volume gas yang mengalir.

Kalibrasi dapat didefinisikan sebagai suatu operasi untuk mencari hubungan antara

suatu kuantitas dari suatu alat ukur dan kuantitas terkait berdasarkan suatu standar pada

kondisi tertentu. Hal penting yang perlu diperhatikan adalah hasil kalibrasi tersebut hanya

berlaku pada kondisi saat kalibrasi dilakukan.


15

Kalibrasi suatu alat ukur laju alir fluida menghasilkan hubungan antara suatu

variabel bebas dengan laju alir fluida. Misalnya pada rotameter, dihasilkan hubungan antara

variabel bebas tinggi pelampung dalam rotameter dengan variabel terikat laju alir fluida. Laju

alir fluida dapat dinyatakan dalam massa per satuan waktu, volume per satuan waktu, dan

besaran lain yang berhubungan dengan laju alir fluida.

Alat ukur laju alir dapat dikalibrasi secara gravimetrik dengan menimbang berat

fluida yang tertampung di dalam suatu bejana. Selain itu, alat ukur laju alir juga dapat

dikalibrasi secara volumetrik dengan mengukur volume fluida yang tertampung dalam

bejana.

Idealnya, semua alat ukur laju alir dikalibrasi secara in situ, untuk menghindari

perbedaan fluida dan pengaruh instalasi terhadap kalibrasi alat ukur laju alir.


A. Bahan


1. Air Ledeng

2. Udara

B. Alat

Alat yang digunakan dalam percobaan ini ditunjukkan oleh gambar rangkaian alat

berikut:

Gambar 1. Rangkaian Alat Percobaan Pengukuran Laju Alir Zat Alir Cairan

Keterangan:

1. Pipa pengeluaran air

2. Statif

3. Rotameter

4. Float (Pelampung)

5. Bak penampung air

6. Pipa pengatur aliran ke bak

7. Pipa overflow

8. Pipa pengatur aliran ke rotameter


16

Gambar 2. Rangkaian Alat Percobaan Pengukuran Laju Alir Zat Alir Gas

C. Cara Kerja

Peneraan Laju Alir Zat Cair

1. Suhu air ledeng diukur di gelas ukur dengan termometer alkohol 110 o C.

2. Kran Pemasukan dibuka untuk mengisi bak penampungan air hingga penuh dan

terjadi aliran overflow.

3. Ketinggian float diatur pada ketinggian 6 cm.

4. Debit cairan yang mengalir dalam rotameter diukur pada selang waktu 5 ± 0,20

detik dengan menggunakan stopwatch dan gelas ukur 50 mL atau 100 mL.

5. Volume air tertampung dan waktu stopwatch dicatat.

6. Pengambilan data dilakukan sebanyak 5 kali berurutan untuk ketinggalan float

yang sama.

7. Debit untuk ketinggian float yang lain 5,50 : 5,00 ; 4,50 ; 4,00 ; 3,50 ; 3,00 ; 2,50 ;

2,00 ; 1,50.

Peneraan Laju Alir Zat Gas

1. Suhu udara diukur dengan termometer ruangan.

2. Rangkaian alat disiapkan dan semua kran pada rangkaian alat ditutup.

3. Botol penampung diisi air hingga tanda batas.

4. Ketinggian cairan pada selang pengeluaran akhir dengan tinggi cairan pada botol

penampung diatur agar sejajar.

Keterangan:

1. Meteran tekanan

2. Kran overflow

3. Kompresor

4. Kran pengatur aliran

5. Rotameter

6. Float (Pelampung)

7. Pipa pengeluaran

8. Botol penampung air

9. Statif

10. Kran overflow

11. Kran pengatur aliran gas

12. Tabung pengaman


17

5. Kompresor dinyalakan dan diisi udara hingga tekanan 5 kg/cm².

6. Kran penghubung tabung pengaman dan kompresor dibuka, tabung gas pengaman

diisi.

7. Tekanan udara di kompresor dicatat, kran penghubung tabung gas dan rotameter

dibuka.

8. Ketinggian float rotameter diatur 15 cm dengan menggunakan penjepit klem,

dijaga konstan.

9. Debit aliran yang keluar diukur pada selang waktu 3 ± 0,20 detik dengan bantuan

stopwatch dan gelas ukur 100 mL atau 50 mL.

10. Volumer air tertampung dan waktu di stopwatch dicatat. Pengambilan data

dilakukan sebanyak 5 kali untuk ketinggian float yang sama.

11. Debit untuk ketinggian float yang lain 13,00 ; 11,00 ; 9,00 ; 7,00 ; 5,00

12. Tekanan akhir udara yang tersisa di kompresor dicatat.

13. Udara yang tersisa didalam kompresor dan tabung pengaman dikeluarkan secara

perlahan.

D. Analisis Data

Pengukuran laju alir zat cair dan gas

1. Menghitung debit rata-rata untuk tiap ketinggian float h dengan rumus:

Qi

Vi

ti (1)

5

54321 QQQQQQavg

++++= (2)

2. Menentukan Hubungan Debit Fluida Cair dan Gas Q dengan Ketinggian Float (h)

a. Dengan Pendekatan Linear

Q = ah + b (3)

Penyelesaian dilakukan dengan regresi linear hingga didapatkan nilai konstanta

a dan b untuk persamaan (3)

b. Pendekatan Eksponensial

Q = a e bh (4)

Melakukan linearisasi hingga diperoleh persamaan :

ln Q = ln a + bh (5)

Dengan pemisalan dituliskan kembali menjadi:

y = A + Bx (6)


18

Penyelesaian dilakukan dengan regresi linear hingga didapatkan nilai konstanta

a dan b untuk persamaan (4).

3. Menghitung Kesalahan Relatif dengan persamaan :

o

o

Qpersamaan

QpercobaanQpersamaanEr 100×−= (7)

Kesalahan Relatif Rata-Rata :

Eravl = (∑ Er linear)/n (8)

Erave = (∑ Er eksponensial)/n (9)

IV. PEMBAHASAN

Bahas data percobaan Anda, hasil perhitungan, dan grafik Anda, hubungkan dengan teori

yang ada.

V. KESIMPULAN

Tuliskan kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan yang telah dilaksanakan.

VI. DAFTAR PUSTAKA

Perry, R.H. and Green, D.W.,1997, ”Perry’s Chemical Engineers’ Hand Book”, 7 ed.,

McGraw-Hill Book Co., Singapore.

Brown, G.G., 1950, ”Unit Operations”, John Wiley and Sons, Inc., New York.

Nevers, N.D., 1970, ”Fluid Mechanics”, 2 ed., Addison Wesley Publishing Company,

New York.

Halliday, D. and Resnick, R., alih bahasa Silaban, P. dan Sucipto, E., 1994, ”Fisika I”,

edisi ke-3, Penerbit Erlangga, Jakarta.

McCabe, W.L., Smith , C.J., and Harriot, P., alih bahasa Jisyi, E.,“Operasi Teknik Kimia

Jilid I”, edisi ke-4, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Paton, R., 2005, ”Calibration and Standards in Flow Measurement”, pp. 1-3, 5, National

Engineering Laboratory, Scotland.


19

VII. LAMPIRAN


Semua bahan yang digunakan untuk praktikum ini diidentifikasi tingkat ke-hazard-

annya sesuai dengan MSDS dan proses praktikum yang berbahaya diidentifikasi dan

disertakan cara penanganannya.


1. Jas Laboratorium lengan panjang

2. Masker

3. Sarung Tangan

4. Sepatu tertutup

C. Manajemen Limbah

Setiap limbah yang dihasilkan dalam praktikum dijelaskan dibuang kemana dan

disertai alasan. Limbah praktikum ini berupa air ledeng dan udara bertekanan.

D. Data Percobaan

Lampirkan data percobaan yang telah diperoleh pada praktikum.

E. Perhitungan

Pengukuran Laju Alir Zat Cair dan Zat Gas

Menghitung debit rata-rata untuk tiap ketinggian float (h) dan tabelkan data yang

diperoleh.

Qi

Vi

ti (10)

Qavg = >�? >�? >@?>A?>BC (11)

No. V t Q,cm3/s Qavg , cm3/s H,cm

1. V1

V2

V3

V4

V5

t1

t2

t3

t4

t5

Q1

Q2

Q3

Q4

Q5

Qavg 1 H1

…

Menentukan Hubungan Debit Fluida Cair dan gas (Q) dengan Ketinggian Float h

1. Pendekatan Linear

Rumus Umum : Q = ah + b (12)


20

Penyelesaian dilakukan dengan regresi linear dengan terlebih dahulu membuat

tabel seperti berikut :

No. Q, cm3/s h,cm (h)2 Q×h

1.

…

…

n.

Σ ….. ………

Kemudian evaluasi tetapan a dan b dengan formulasi :

∑∑

∑ ∑ ∑

−

−=

2)(

2hhn

hQhQna

(13)

n

haQb ∑ ∑−

= (14)

2. Pendekatan Eksponensial

Rumus Umum : Q = a e bh (15)

Dengan linearisasi diperoleh:

ln Q = ln a + bh (16)

Dengan pemisalan maka kita dapat menuliskan kembali rumus di atas :

y = A + Bx (17)

Penyelesaian dilakukan dengan regresi linear dengan terlebih dahulu membuat tabel

seperti berikut:

No. Q,cm3/s ln Q (y) h,cm (x) x2 x * y

1.

…

n

Σ

Kemudian evaluasi tetapan A dan B dengan formulasi :

∑∑

∑ ∑ ∑

−

−=

2)(

2xxn

yxxynB

(18)

n

xByA ∑ ∑−

=

(19)


21

Setelah nilai A dan B diketahui, cari nilai a dan b dengan menyubsitusi ke rumus

pemisalan lalu tuliskan kembali persamaan lengkapnya :

Q = a e bh (20)

3. Menghitung Kesalahan Relatif

Ambil contoh data dan hasil perhitungan baik dengan pendekatan linear maupun

eksponensial:

Q percobaan = ……. cm3/s

Q persamaan linear = ……..cm3/s

Q persamaan eksponensial = ……..cm3/s

Hitung kesalahan relatif tiap pendekatan kemudian tabelkan dan hitung kesalahan

relatif rata-ratanya :

oo

Qpersamaan

QpercobaanQpersamaanEr 100×−=

(21)

No. Q percobaan,cm3/s Q persamaan,cm3/s Er Linear,% Er eksponensial,%

1.

...

...

n.

∑ ……. …….

Kesalahan Relatif Rata-Rata :

Eravl = (∑ Er linear)/n (22)

Erave = (∑ Er eksponensial)/n (23)

Buat grafik yang menggambarkan hubungan antara debit aliran zat cair dan zat gas

dengan ketinggian float dengan menggunakan persamaan pendekatan linear dan

eksponensial.

Bandingkan hasilnya pada masing-masing grafik persamaan pendekatan dengan grafik

yang diperoleh dari hasil percobaan.


22

LAPORAN SEMENTARA PENERAAN ALAT UKUR LAJU ALIR FLUIDA

(B)

Nama : 1. NIM :

2. NIM :

3. NIM :

Hari/tanggal :

Asisten : Mahardita Cahyuningtyas / Albertus Fuad P. H. S.

DATA PERCOBAAN 1. Peneraan Laju Alir Zat Cair

h(cm) 6 5,5 5 T (°C) °C °C °C

Q=V/t (cm3/s)

4,5 4 3,5 °C °C °C

3 2,5 2 °C °C °C

1,5 °C


23

2. Peneraan Laju Alir Gas P awal : kg/cm² P akhir : kg/cm² T udara : °C

h(cm) 15 13

Q =V/t (cm3/s)

11 9

7 5

Yogyakarta,

Asisten jaga, Praktikan, 1. 2. 3.


24

PENGUKURAN RAPAT MASSA DAN KONDUKTANSI

(C)

I. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan dari praktikum ini adalah :

1. Memahami, dan mempraktikkan cara pengukuran rapat massa dan konduktansi dengan

alat ukur.

2. Menentukan konsentrasi larutan sampel dengan mengukur rapat massa dan

konduktansinya dengan bantuan kurva standar.

II. DASAR TEORI

A. RAPAT MASSA

Rapat massa atau densitas, didefinisikan sebagai massa persatuan volume yang

biasa dilambangkan dengan ρ dan dapat dirumuskan dengan persamaan :

D = EF (1)

Rapat massa umumnya mempunyai satuan kg/m3 atau gram/mL. Massa (m) dan

volume (V) adalah sifat ekstensif, artinya nilainya tergantung pada jumLah bahan

yang sedang diselidiki, sedangkan densitas adalah sifat intensif yang nilainya tidak

tergantung pada jumLah bahan yang diselidiki, atau nilainya tetap untuk suatu kondisi

yang tetap pula.

Disamping rapat massa ada istilah specific gravity yang didefinisikan sebagai

perbandingan antara rapat massa yang diukur dengan rapat massa pembanding

(referensi). Specific gravity tidak mempunyai satuan, karena merupakan suatu

perbandingan. Umumnya yang dijadikan rapat massa referensi adalah rapat massa

aquadest murni pada suhu 4 °C dan pada tekanan atmosferik (1 atm), karena pada

suhu dan tekanan tersebut rapat massa dari air adalah 1 gram/mL. Specific gravity

dilambangkan dengan Sg yang dapat dirumuskan dengan persamaan :

Sg =GH,1/,�

G,IJ,K*+0 (2)

Rapat massa dipengaruhi oleh beberapa faktor :

1. Konsentrasi larutan.

Semakin besar konsentrasi larutan maka rapat massa dari larutan itu juga akan

bertambah. Hal ini disebabkan karena semakin besar konsentrasinya, maka jumLah


25

dari partikel yang terlarut juga bertambah sehingga rapat massanya juga akan

bertambah besar.

2. Suhu dan tekanan.

Untuk cairan, rapat massa hanya sedikit berubah bila terjadi perubahan suhu atau

tekanan karena sifat dari cairan yang incompressible, sedangkan untuk gas, rapat

massa sangat dipengaruhi oleh suhu dan tekanan. Pada umumnya semakin tinggi

suhu, maka volume dari fluida akan bertambah besar. Rapat massa berbanding

terbalik dengan volume, sehingga jika volume dari fluida bertambah maka rapat

massanya akan berkurang. Sedangkan tekanan tidak mempunyai pengaruh

langsung terhadap rapat massa, namun tekanan berpengaruh terhadap suhu. Jika

tekanan bertambah maka suhu juga akan meningkat.

3. Fasa dari zat yang diukur rapat massanya.

Tiap fasa dari zat mempunyai rapat massa yang berbeda. Secara umum

perbandingan dari rapat massa untu tiap fasa dari yang terbesar hingga yang

terkecil adalah fasa padat, cair dan gas.

Rapat massa cairan dapat ditentukan dengan menggunakan berbagai alat antara

lain dengan menggunakan piknometer, hidrometer, dan neraca Wesphalt. Untuk

padatan dapat digunakan metode Archimedes. Pada percobaan ini digunakan

piknometer dan hidrometer.

Prinsip pengukuran rapat massa dengan piknometer adalah dengan mengukur

massa dari cairan menggunakan neraca analitis digital dan kemudian dibandingkan

dengan volume piknometer yang telah diketahui sehingga dapat diperoleh rapat

massanya. Pada percobaan ini, suhu yang digunakan adalah suhu lingkungan.

Prinsip pengukuran dengan hidrometer adalah memakai hukum Archimedes

dimana gaya keatas yang diberikan oleh cairan sama dengan berat hidrometer

tersebut. Rapat massa fluida berbanding terbalik dengan tinggi bagian hidrometer

yang tercelup. Makin besar rapat massa dari suatu cairan, maka bagian dari

hidrometer yang tercelup akan semakin sedikit.

B. KONDUKTOMETRI

Konduktansi adalah kebalikan dari tahanan, atau bisa ditulis:

�L�MNO�� = 4P (3)


26

Parameter penting yang banyak digunakan dalam mempelajari mekanisme

penghantaran listrik dalam larutan adalah kebalikan dari tahanan spesifik yang disebut

konduktansi spesifik (σ ), mempunyai satuanΩ -1m-1 atau sering disebut dengan S

adalah siemen. Dalam suatu larutan elektrolit muatan listrik akan dibawa oleh ion-ion.

Ion-ion positif (kation) akan bergerak dalam larutan menuju katoda (kutub negatif)

sedangkan ion-ion negatif (anion) bergerak menuju anoda. Ion-ion yang paling mudah

tereduksi atau teroksidasi mungkin akan menerima atau melepaskan elektron sehingga

akan menyebabkan perubahan komposisi larutan akibat penghantaran arus searah.

Konduktivitas larutan elektrolit tergantung pada tiga faktor: jumLah muatan,

mobilitas, dan konsentrasi ion. Ion dengan dua muatan misalnya A2- akan mampu

menghantarkan dua kali muatan listrik yang dapat dihantarkan ion A-1. Mobilitas ion

adalah kecepatan bergerak ion dalam larutan. Mobilitas ion dipengaruhi olah sifat-

sifat solven, beda tegangan listrik, dan ukuran ion (yakni semakin besar ion akan

semakin kurang mobilitasnya). Mobilitas ion juga dipengaruhi oleh suhu dan

viskositas dari solven. Untuk ion, solven, dan suhu tertentu, konduktansi ditentukan

oleh konsentrasi ion. Oleh karena itu, konsentrasi ion dapat ditentukan berdasar nilai

konduktansi larutan. Konsentrasi merupakan variabel yang penting dalam larutan

elektrolit maka biasanya konduktivitas larutan elektrolit dihubungkan dengan

konsentrasi melalui besaran konduktivitas ekivalen yang didefinisikan sebagai :

Q = RS�T

(4)

dengan: Λ = konduktivitas ekivalen

κ = konduktivitas per satuan volume larutan

Ceq = konsentrasi ekivalen larutan

Dalam literatur (Dean, 1992) pada umumnya data ekivalen konduktansi

diberikan dalam satuan Ω -1.cm2. gram ekivalen-1 sedangkan konsentrasi sering

diberikan dalam grek/liter dan κ dalam Ω -1.cm-1, maka persamaan di atas sering

ditulis dalam bentuk:

Q = 4UUURS�T

(5)

Karena masing-masing ion adalah bermuatan listrik, maka dalam larutan akan

terjadi interaksi elektrostatik (saling tolak atau saling tarik) diantara ion-ion tersebut.

Interaksi ini akan semakin besar dengan semakin tinggi konsentrasi. Maka hanya

dalam keadaan sangat encer (infinite solution) sajalah larutan elektrolit akan


27

berkelakuan ideal. Maka biasanya pengukuran dilakukan konsentrasi larutan elektrolit

dengan prinsip konduktometri harus dilakukan dengan pengenceran atau untuk larutan

yang sangat encer.

Gambar1. Prinsip Penghantaran Listrik Berdasarkan Wheatstone

Konduktometer pada dasarnya adalah alat pengukur konduktansi yang biasanya

berupa sebuah jembatan Wheatstone dan cell konduktivitas seperti yang secara

skematik terlihat dalam Gambar 1. Tahanan A adalah sebuah cell yang berisi sampel

yang ditinjau. Tahanan B adalah tahanan variabel sedangkan tahanan D dan E sudah

tertentu harganya. Tahanan B dan kapasitor C dapat diatur hingga titik setimbang

dapat tercapai. Dalam keadaan ini berlaku persamaan:

PVPW

= PX

PY (4)

dengan mengetahui harga tahanan B, D, dan E, maka tahanan (dan juga konduktansi)

dari cell dapat ditentukan.

Nilai konduktometri dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu :

a) Suhu

Pada suhu yang semakin tinggi, ternyata mobilitas elektron bergerak semakin

cepat. Hal ini disebabkan pada suhu tinggi elektron akan menyerap energi dari

lingkungan untuk melakukan ionisasi. Semakin banyak jumLah ion-ion dalam

larutan, mengakibatkan semakin besar nilai dari konduktansinya.

b) Kosentrasi

Konduktansi juga dipengaruhi oleh konsentrasi. Semakin besar konsentrasi

menyebabkan semakin besarnya konduktansi. Hal ini disebabkan pada larutan

yang pekat interaksi ionnya akan semakin mudah jika dibandingkan dengan

larutan yang encer. Selain itu konsentrasi yang besar juga akan menyebabkan

tumbukan partikel semakin sering, yang memberi dampak pada semakin banyak


28

Keterangan : 1. Neraca analisis digital 2. Pintu neraca 3. Display 4. Pan neraca 5. Tombol On/Off 6. Tombol re-zero 7. Tombol konversi 8. Piknometer 25 mL+tutup 9. Steker

pula ion yang dihasilkan, dan oleh karena itu konduktansi dari suatu larutan

elektrolit akan semakin besar. Konduktansi akan menghasilkan hasil yang akurat

apabila diukur pada larutan yang encer. Karena ion-ion yang terdapat pada larutan

yang encer mempunyai mobilitas yang tinggi jika dibandingkan dengan larutan

pekat.


A. Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah :

1. Natrium klorida (NaCl)

2. Aquadest

3. Air ledeng

B. Rangkaian Alat Percobaan

Gambar 2. Rangkaian Alat Pengukuran Rapat Massa dengan Hidrometer

Gambar 3. Rangkaian Alat Pengukuran Rapat Massa Fluida Cair dengan

Piknometer 25 mL dan Neraca Analisis Digital

Keterangan: 1. Gelas Ukur 250 mL 2. Hidrometer 3. Fluida cair yang diukur 4. Beban pemberat hidrometer


29

Keterangan :

1. Larutan KOH

2. Gelas beker

3. Konduktometer

4. Knop on/off

5. Knop pengatur skala pembacaan

6. Probe

7. Adaptor

8. Steker

9. Penyangga probe

Gambar 4. Rangkaian Alat Pengukuran Konduktansi

C. Cara Kerja

1. Pembuatan Larutan NaCl Berbagai Konsentrasi

a. Timbang NaCl sebanyak 25 gram dengan bantuan gelas arloji dan

menggunakan neraca analitis digital.

b. Larutkan NaCl dengan aquadest sebanyak 300 mL di dalam gelas beker 600

mL dan aduk hingga homogen.

c. Masukkan larutan tersebut ke dalam labu ukur 500 mL dengan bantuan corong

gelas dan tambahkan aquadest hingga tanda batas, kemudian gojog larutan

hingga homogen.

d. Tuang larutan tersebut ke gelas beker 600 mL.

e. Ambil 100 mL larutan NaCl yang telah dibuat dengan menggunakan gelas

ukur 100 mL, kemudian masukkan ke dalam labu ukur 500 mL. Tambahkan

aquadest hingga tanda batas dan gojog larutan hingga homogen.

f. Tuang larutan NaCl yang telah diencerkan tersebut ke dalam gelas beker 600

mL.

g. Ambil 100 mL larutan NaCl yang telah diencerkan dengan menggunakan pipet

volum 25 mL, kemudian masukkan ke dalam labu ukur 500 mL. Tambahkan

aquadest hingga tanda batas dan gojog larutan hingga homogen.

h. Tuang larutan NaCl yang telah diencerkan tersebut ke dalam gelas beker 600

mL.

6

9 8 7 2 1 4 5

3


30

2. Pengukuran Rapat Massa Berbagai Cairan dengan Menggunakan Piknometer

pada Suhu Percobaan

a. Ukur suhu percobaan (lingkungan) dengan menggunakan termometer dan catat

hasil pengukurannya.

b. Timbang piknometer kosong dengan neraca analitis digital dan catat hasil

pengukurannya.

c. Isi piknometer dengan aquadest hingga penuh dengan bantuan pipet tetes,

kemudian tutup piknometer hingga tidak ada udara di dalamnya. Timbang

piknometer tersebut dan catat hasil pengukurannya.

d. Keluarkan aquadest pada piknometer, kemudian cuci dan keringkan

piknometer tersebut.

e. Ulangi langkah percobaan c dan d untuk pengukuran rapat massa air ledeng,

larutan NaCl berbagai konsentrasi, dan larutan sampel.

3. Pengukuran Rapat Massa Berbagai Cairan dengan Menggunakan Hidrometer

pada Suhu Percobaan

a. Tuang aquadest ke dalam gelas ukur 250 mL.

b. Ukur rapat massaaquadest dengan memasukkan hidrometer 0,900-1,000

gr/mL atau 1,000-1,200 gr/mL dengan perlahan-lahan.

c. Baca skala hidrometer dan catat hasil pengukuran.

d. Ulangi langkah percobaan a sampai c untuk pengukuran rapat massa air

ledeng, larutan NaCl berbagai konsentrasi, dan larutan sampel.

4. Pengukuran Rapat Massa Larutan NaCl dengan Menggunakan Hidrometer pada

Berbagai Suhu

a. Siapkan baskom plastik berisi air dan es batu.

b. Tuang larutan NaCl hasil pengenceran 25xsebanyak ± 300 mL ke dalam gelas

beker 600 mL, kemudian dinginkan larutan tersebut hingga suhu larutan 20oC.

c. Setelah suhu larutan mencapai 20oC, tuang larutan tersebut ke dalam gelas

ukur 250 mL dan ukur rapat massa larutan dengan menggunakan hidrometer

0,900-1,000 gr/mL atau 1,000-1,200 gr/mL dengan perlahan-lahan. Catat hasil

pengukurannya.


31

d. Tuang kembali larutan NaCl tersebut ke dalam gelas beker 600 mL, lalu

panaskan larutan dengan menggunakan kompor listrik hingga suhu larutan

30oC.

e. Setelah suhu larutan mencapai 30oC, tuang larutan tersebut ke dalam gelas



pengukurannya.

f. Tuang kembali larutan NaCl tersebut ke dalam gelas beker 600 mL, lalu

panaskan larutan dengan menggunakan kompor listrik hingga suhu larutan

40oC.

g. Setelah suhu larutan mencapai 40oC, tuang larutan tersebut ke dalam gelas



pengukurannya.

h. Ulangi langkah percobaan b sampai g untuk larutan NaCl hasil pengenceran 5x

dan larutan NaCl hasil pengenceran 1x.

5. Pengukuran Konduktansi Larutan NaCl Berbagai Konsentrasi pada Berbagai

Suhu

a. Tuang aquadest sebanyak 40 mL ke dalam gelas beker 50 mL.

b. Letakkan gelas beker 50 mL yang berisi aquadest ke dalam baskom plastik

yang berisi air es dan dinginkan larutan hingga suhu larutan 20oC.

c. Ukur konduktansi aquadest pada suhu 20oC tersebut dengan konduktometer

dan catat hasil pengukurannya.

d. Cuci probe pada konduktometer dengan aquadest dalam gelas beker 50 mL.

e. Panaskan aquadest tersebut dengan menggunakan kompor listrik hingga suhu

larutan 35oC.

f. Ukur konduktansi aquadest pada suhu 35oC tersebut dengan konduktometer

dan catat hasil pengukurannya.

g. Cuci probe pada konduktometer dengan aquadest dalam gelas beker 50 mL.

i. Ulangi langkah percobaan a sampai g untuk air ledeng, larutan NaCl hasil

pengenceran 25x, larutan NaCl hasil pengenceran 5x dan larutan NaCl hasil

pengenceran 1x.


32

6. Pengukuran Konduktansi Larutan Sampel pada Suhu Percobaan

a. Tuang larutan sampel sebanyak 40 mL ke dalam gelas beker 50 mL.

b. Ukur konduktansi larutan sampel tersebut dengan konduktometer dan catat

hasil pengukurannya.

c. Cuci probe pada konduktometer dengan aquadest dalam gelas beker 50 mL.

D. Analisis Data

1. Penentuan Rapat Massa Berbagai Cairan pada Suhu Percobaan

a. Penentuan volume piknometer

maqua = mpa – mpo (5)

Vaqua= Z�T[�ρ\]^

(6)

Vp = Vaqua (7)

dengan : maqua = massa aquadest (gram)

mpa = massa piknometer + aquadest (gram)

mpo = massa piknometer kosong (gram)

Vaqua = volume aquadest (mL)

ρref = rapat massa aquadest referensi pada suhu percobaan

(gram/mL)

Vp = volume piknometer (mL)

b. Penentuan rapat massa berbagai cairan pada suhu percobaan

mcair = mpc – mpo (8)

ρcair= Z_à\

bc (9)

dengan : mcair = massa cairan yang diukur (gram)

mpc = massa piknometer + cairan yang diukur (gram)

ρcair = rapat massa cairan yang diukur (gram/mL)

2. Penentuan Konsentrasi Larutan NaCl

a. Penentuan konsentrasi larutan NaCl awal

C0 = Zdèfbdèf

(10)


33

dengan : C0 = konsentrasi larutan NaCl mula-mula (gram/mL)

mNaCl = massa NaCl yang tertimbang (gram)

VNaCl = volume larutan NaCl (mL)

b. Penentuan konsentrasi larutan NaCl hasil pengenceran

V1.C1 = V2.C2 (11)

dengan : V1 = volume larutan NaCl sebelum pengenceran yang diambil

(mL)

C1 = konsentrasi larutan NaCl sebelum pengenceran (gram/mL)

V2 = volume larutan NaCl sesudah pengenceran (mL)

C2 = konsentrasi larutan NaCl sesudah pengenceran (gram/mL)

3. Pembuatan Kurva Standar Rapat Massa Larutan NaCl pada Suhu Percobaan

dengan Menggunakan Piknometer dan Hidrometer

Persamaan hubungan antara konsentrasi larutan NaCl dengan rapat massa tiap

larutan pada suhu lingkungan adalah :

y = A.x + B (12)

dengan : y = rapat massa larutan NaCl (gram/mL)

x = konsentrasi larutan NaCl (gram/mL)

A = g.∑ ij ∑ i.∑ jg.∑ i�∑ i�� (13)

B =∑ j– l.∑ i

g (14)

Untuk menghitung kesalahan relatif, persamaan yang digunakan adalah :

Kesalahan relatif=mnopoq Zorro psnroZoognopoq Zorro psntuvoognopoq Zorro psnroZoog m x 100% (15)

Kesalahan relatif rata-rata = ∑ xsroyozog nsyoq{|

g (16)

dengan : n = jumLah data

Kurva/grafik yang dibuat adalah :


34

- Grafik hubungan antara rapat massa dengan konsentrasi larutan NaCl pada

suhu percobaan dengan menggunakan piknometer.

- Grafik hubungan antara rapat massa dengan konsentrasi larutan NaCl pada

suhu percobaan dengan menggunakan hidrometer.

4. Penentuan Konsentrasi Larutan Sampel yang Terukur dengan Piknometer dan

Hidrometer

Persamaan yang diperoleh dari perhitungan no 3, digunakan untuk menentukan

konsentrasi larutan sampel.

y = A.x + B (12)

x = j }

l (17)

dengan : x = konsentrasi larutan sampel (gram/mL)

y = rapat massa larutan sampel yang terukur (gram/mL)

A dan B = konstanta

5. Pembuatan Kurva Standar Rapat Massa Larutan NaCl pada Berbagai Suhu Tiap

Konsentrasi dengan Menggunakan Hidrometer

Persamaan hubungan antara suhu dengan rapat massa tiap larutan adalah :

y = A.T + B (18)

dengan : y = rapat massa larutan NaCl (gram/mL)

T = suhu larutan NaCl (oC)

A = g.∑ ~j ∑ ~.∑ jg.∑ ~�∑ ~�� (19)

B = ∑ j– l.∑ ~

g (20)

Untuk menghitung kesalahan relatif, digunakan persamaan (11) dan (12).


- Grafik hubungan antara rapat massa dengan suhu larutan NaCl untuk setiap

konsentrasi dalam satu grafik.

6. Pembuatan Kurva Standar Konduktansi Larutan NaCl pada Berbagai Konsentrasi

Setiap Suhu dengan Menggunakan Konduktometer


35

Persamaan hubungan antara konsentrasi dengan konduktansi tiap larutan adalah :

K = A.N + B (21)

dengan : N = konsentrasi larutan NaCl (gram/mL)

K = konduktansi larutan NaCl (S)

A = g.∑ �� ∑ �.∑ �g.∑ ��∑ �� (22)

B = ∑ �– l.∑ �

g (23)

Untuk menghitung kesalahan relatif, persamaan yang digunakan adalah :

Kesalahan relatif=mxug��xqogr{ psnroZoogxug��xqogr{ psntuvoogxug��xqogr{ psnroZoog m x 100% (24)

Kesalahan relatif rata-rata = ∑ xsroyozog nsyoq{|

g (16)

dengan : n = jumLah data


- Grafik hubungan antara konduktansi dengan konsentrasi larutan NaCl pada

tiap suhu.

7. Penentuan Konsentrasi Larutan Sampel dengan Konduktometer

a. Penentuan nilai konduktansi pada suhu percobaan

Persamaan yang digunakan adalah :

~ ~��~@B~��

= � ��@B��

(25)

dengan : T = suhu percobaan (oC)

T20 = suhu sebesar 20 oC

T35 = suhu sebesar 35oC

K = konduktansi pada suhu percobaan (S)

K20 = konduktansi pada suhu 20 oC (S)

K35 = konduktansi pada suhu 35oC (S)

b. Pembuatan kurva standar pada suhu percobaan

Pembuatan kurva standar pada suhu percobaan dilakukan dengan

menggunakan persamaan (21), (22), dan (23).


36

c. Penentuan konsentrasi larutan sampel

Penentuan konsentrasi larutan sampel dilakukan dengan menggunakan

persamaan yang diperoleh dari perhitungan 7.b.


Hal-hal yang harus dibahas adalah :

1. Bahas hasil percobaan dan grafik yang diperoleh.

2. Bahas perbandingan rapat massa aquadest dan air ledeng.

3. Dari kedua cara pengukuran rapat massa, antara piknometer dan hidrometer mana

yang memberikan ketelitian lebih tinggi. Bandingkan dengan teori.

4. Jika terjadi penyimpangan dari teori, bahas apa yang menjadi penyebab

penyimpangan tersebut.

5. Bahasan lain yang dianggap perlu.

V. KESIMPULAN

Berisi tentang kesimpulan berdasarkan tujuan dan hasil percobaan.

VI. DAFTAR PUSTAKA

Basset, J., R.C. Denney, G.H. Jefery, dan J. Mendhem, 1994, Kimia Analisis

Kuantitatif Anorganik, Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta.

Brown, G.G., 1950, Unit Operations, John Willey and Sons, Inc., New York.

Brown R.D., 1985, Introduction to Chemical Analysis, p.p 3290332, Mc Graw-Hill

Book Co., Singapore.

Dean, J.A., 1992, Lange’s Hand Book of Chemistry, 14th edition, Mc. Graw-Hill

Inc., New York.

Holman, J. P., 1985, Metode Pengukuran Teknik, 4 ed, Erlangga, Jakarta.

Khopkar, S.M., 2003, Konsep Dasar Kimia Analitik, UI Press, Jakarta.


37

VII. LAMPIRAN


Hazard proses dari praktikum ini diantaranya adalah penggunaan alat-alat

yang rentan pecah, penggunaan kompor listrik dan penggunaan alat

konduktometer

Hazard bahan kimia pada praktikum ini adalah garam NaCl.


Alat perlindungan diri yang dipakai adalah : jas lab, masker, sarung tangan

karet. Jas lab digunakan untuk melindungi tubuh dari bahan-bahan kimia yang

digunakan selama praktikum.

(Tulislah alat perlindungan diri lain yang dirasa penting pada praktikum ini

beserta alasan pemakaiannya).

C. Manajemen Limbah

Tuliskan limbah apa saja yang dihasilkan pada praktikum ini, tuliskan juga

analisis kandungannya dan tempat pembuangannya.

D. Data Percobaan

E. Perhitungan


38

LAPORAN SEMENTARA PENGUKURAN RAPAT MASSA DAN KONDUKTANSI

( C )

Nama Praktikan : 1. NIM :

2. NIM :

Hari/Tanggal :

Asisten : Septiana Damayanti / Wahyu Faizal Ardy

DATA PERCOBAAN

A. Pengukuran Rapat Massa

Suhu percobaan = ................... oC

Massa NaCl = ................... gram

Volume larutan NaCl = ................... mL

Massa piknometer kosong = ................... gram

Pengukuran rapat massa berbagai cairan dengan piknometer dan hidrometer pada

suhu percobaan.

No Cairan Berat piknometer +

cairan, gram

Densitas cairan dengan

hidrometer, gram/mL

1 Aquadest

2 Air Ledeng

3 Larutan NaCl Pengenceran 1 x



6 Larutan Sampel

Pengukuran rapat massa larutan NaCl dengan hidrometer pada berbagai suhu

dan konsentrasi.

No Suhu, oC Densitas larutan NaCl, gram/mL

Pengenceran 1x Pengenceran 5 x Pengenceran 25 x

1 20

2 30

3 40


39

B. Pengukuran Konduktivitas

Pembuatan Kurva Standard

No. Cairan Konduktansi pada

20oC, S

Konduktansi pada

35oC, S

1. Larutan NaCl pengenceran 1 x



4. Aquadest

5. Air Ledeng

Penentuan Konsentrasi Larutan Sampel pada Suhu Percobaan

Konduktansi = ...................S

Yogyakarta,

Asisten Jaga, Praktikan,

1.

2.


40

(1)

MODULUS PATAH DAN KUAT DESAK BAHAN PADAT

(D)

I. TUJUAN PERCOBAAN

Percobaan ini bertujuan untuk :

1. Mengukur modulus patah dan kuat desak bahan padat berupa plester yang

merupakan campuran semen dan pasir.

2. Mencari hubungan antara komposisi campuran dengan kuat mekanik bahan.

II. DASAR TEORI

Material dalam bahan padat sangat penting perannya dalam kehidupan manusia,

termasuk diantaranya industri kimia. Pada setiap praktek dilapangan tentunya banyak

dijumpai material padat yang digunakan. Dalam pemilihan bahan padat banyak hal

yang perlu diperhatikan seperti ketahanan terhadap gaya mekanik, ketahanan terhadap

suhu, dan ketahanan terhadap bahan kimia. Salah satu parameter tersebut adalah

ketahanan terhadap gaya mekanik, dimana parameter ini meliputi kuat tarik, kuat desak,

modulus patah, dan momen puntir. Pada percobaan ini akan dipelajari penentuan

modulus patah dan kuat desak suatu bahan.

A. Modulus Patah

Modulus patah merupakan tegangan lengkung maksimum yang mampu ditahan

suatu benda agar tidak patah.Gaya-gaya yang bekerja pada pengukuran modulus patah

dengan metode “three point bending strength”disajikan pada gambar1.

Gambar 1. Gaya-gaya yang Bekerja Pada Padatan

Pada bahan getas yang memiliki hubungan tegangan-regangan linier, nilai

modulus patah dapat dihitung menggunakan persamaan (1).

σv = �.j

��


41

(2)

(3)

(4)

dengan:

Resultan momen di sebelah kiri atau kanan dari gaya F pada gambar 1 dapat

dinyatakan sebagai berikut:

ΣΓ = 2

L.

2

F

=

4

F.L

M = 4

F.L

Gambar 2. Luas Penampang Padatan yang Menerima Gaya F.

Pada gambar 2 diketahui bahwa sumbu netral dari bahan berada di pertengahan

tebal benda (t) dan membujur searah dengan lebar benda (w), sehingga secara

matematis dapat dinyatakan sebagai berikut:

� � 45�

� � �. �

Dari persamaan (3) dan (4), maka momen inersia penampang benda yang

menerima gaya dapat diperoleh sebagai berikut:

Ix = ∫

).(..2

12

twdt

= w.∫ dtt ..4

1 2

σv = Modulus patah padatan, kgf/cm2

M = Resultan momen di sebelah kiri atau kanan

penampang yang menerima gaya, kgf.cm

y = Jarak tepi benda ke sumbu netral, cm

Ix = Momen inersia penampang yang menerima gaya

(terhadap sumbu netral), cm4


42

(5)

(6)

(8)

(7)

= 3..12

1tw

Apabila persamaan (2), (3), dan (5), disubstitusikan ke persamaan (1), maka akan

menghasilkan:

Bila gaya F dihasilkanoleh dongkrak hidrolik, maka nilai F dapat ditentukan

sebagai berikut:

dengan:

Apabila persamaan (7) disubstitusikan ke persamaan (6), maka akan

menghasilkan persamaan (8).

2

2

..8

....3

tw

LdPb

πσ =

Persamaan (8) di atas hanya berlaku jika diambil asumsi sebagai berikut:

− Permukaan benda uji halus dan rata.

− Posisi pisau pematah tepat diantara kedua penumpu.

− Titik berat sampel berada tepat di antara kedua penumpu.

− Gaya berat sampel diabaikan.

Rangkaian alat percobaan modulus patah dapat dilihat pada gambar 3.

σb =

3w.t12

12

t

4

F.L

σb = 22wt

3FL

F = pistonP/A

F = 4

... 2dP π

P = Tekanan hidrolik pembacaan, kgf/cm2

d = Diameter piston, cm


43

(9)

Gambar 3. Rangkaian Alat Percobaan untuk Mengukur Modulus Patah Plester

B. Kuat Desak

Kuat desak adalah besaran yang menyatakan nilai gaya desak per satuan luas

permukaan penahan benda (A) atau tegangan desak (σC) maksimum yang mampu

ditahan suatu benda agar benda tidak mengalami keretakan.

Gambar 4. Gaya yang bekerja pada plester pada percobaan pengukuran kuat

desak plester

Tegangan yang ditimbulkan karena pengaruh gaya F adalah sebagai berikut:

dengan, A = luas permukaan yang di arsir

σc = A

F

σc = A

dPg

.4

... 2π

Keterangan Gambar 3: 1. Rangka alat uji kuat desak 2. Pisau pematah 3. Mur 4. Sampel/plester padatan 5. Pisau-pisau penumpu 6. Piston 7. Kaca pelindung 8. Dongkrak hidrolik 9. Indikator tekanan 10. Valve pelepas tekanan 11. Tuas pengungkit.


44

N pada gambar 4 adalah gaya normal yang diberikan permukaan penahan benda.

Jika N tidak ada, benda tidak akan mengalami pendesakan tetapi justru bergerak ke

bawah.

Persamaan (9) diatas hanya berlaku jika mengambil asumsi:

1. Permukaan sampel halus dan rata.

2. Penekanan berlangsung secara kontinyu dan steady.

Rangkaian alat percobaan modulus patah dapat dilihat pada gambar 5.

Gambar 5. Rangkaian Alat Percobaan untuk Mengukur Kuat Desak Plester

C. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan bahan

Berdasarkan posisinya dalam sistem periodik unsur, umumnya material

dikelompokan menjadi 3, yaitu logam, non-logam dan transisi. Logam mudah melepas

elektron menjadi ion positif dan berikatan dengan elemen non-logam yang cenderung

bermuatan negatif. Bahan keramik berdasarkan terminologi umum adalah bahan non-

organik padat yang tersusun atas elemen metalik dan non metalik (Van Vlack, 1964).

Bahan yang termasuk keramik sederhana adalah MgO, BaTiO3, SiO2, dan SiC

sedangkan yang termasuk keramik kompleks antara lain clay, mullite dan amorphous

glass.

Bahan yang diuji kekuatannya dalam percobaan ini adalah bahan keramik yang

terbuat dari campuran semen dan pasir. Ada beberapa faktor yang menentukan

kekuatan bahan, antara lain:

− Bentuk agregat.

− Ukuran agregat, ada ukuran optimum agar kekuatannya maksimum.

Keterangan Gambar 5: 1. Rangka alat uji kuat desak 2. Plat penekan atas 3. Sampel/plester padatan 4. Plat penekan bawah 5. Piston 6. Kaca pelindung 7. Dongkrakhidrolik 8. Indikator tekanan 9. Valve pelepas tekanan 10. Tuas pengungkit.


45

− Homogenitas.

− Unsur.

− Porositas.

− Kondisi saat pembuatan.

Dalam percobaan ini akan dihitung nilai dari modulus patah dan kuat desak bahan

pada berbagai perbandingan komposisi semen dan pasir.

III. METODOLOGI PERCOBAAN

A. Bahan

− Sampel A (semen : pasir = 1:3)

− Sampel B (semen : pasir = 1:5)

− Sampel C (semen : pasir = 1:7)

− Sampel D (semen : pasir = 1:9)

− Sampel E (semen : pasir = 1:10)

− Sampel F (semen : pasir = 1:12)

− Sampel G (semen : pasir = 1:14)

− Sampel H (semen : pasir = 1:16)

B. Alat

− Alat uji modulus patah (gambar 3)

− Alat uji kuat desak (gambar 5)

− Penggaris 30 cm

− Jangka sorong

− Kaca pembesar/lup

C. Cara Kerja

1. Modulus Patah

− Persiapkan alat uji modulus patah dengan memasang tuas pengungkit pada

dongkrak hidrolik, dan memastikan valve pelepas tekanan tertutup rapat.

− Ukur dimesi sampel A, yakni lebar sampel (w) dan tebal sampel (t) menggunakan

penggaris.

− Ukur jarak kedua ujung pisau penumpu (L) menggunakan penggaris, dan diameter

piston (d) menggunakan jangka sorong.


46

(10)

− Letakkan sampel di atas kedua pisau penumpu sedemikian sehingga posisi pisau

pematah tepat berada ditengah sampel.

− Naikkan posisi sampel dengan cara mengungkit tuas sampai permukaan atas

sampel menyentuh pisau pematah.

− Amati indikator tekanan dan lanjutkan pengungkitan secara perlahan sampai

sampel patah.

− Catat angka yang ditunjukkan indikator pada saat sampel patah.

− Turunkan posisi pisau penumpu dengan membuka valve pelepas tekanan.

− Lakukan lagi percobaan untuk sampel A sebanyak 2 kali.

− Lakukan hal yang sama untuk sampel B, C dan D (masing-masing 3 kali).

2. Kuat Desak

− Persiapkan alat uji kuat desak dengan memasang tuas pengungkit pada dongkrak

hidrolik, memastikan valve pelepas tekanan tertutup rapat, memastikan plat

penekan atas dan bawah dalam kondisi bersih.

− Ukur panjang sisi-sisi permukaan sampel E yang akan menerima gaya

menggunakan penggaris. Pilih permukaan penerima gaya dari sampel E yang

paling halus, paling datar dan bentuknya beraturan.

− Ukur diameter piston (d) menggunakan jangka sorong.

− Letakkan sampel pada plat penekan bawah.

− Naikkan posisi sampel dengan cara mengungkit tuas sampai permukaan atas

sampel menyentuh pisau pematah.

− Amati indikator tekanan dan lanjutkan pengungkitan secara perlahan sampai

sampel menunjukkan keretakan.

− Turunkan posisi plat penekan bawah dengan membuka valve pelepas tekanan.

− Lakukan percobaan untuk sampel E sebanyak 2 kali.

− Catat angka yang ditunjukkan indikator pada saat sampel retak.

− Lakukan lagi percobaan untuk sampel E sebanyak 2 kali.

− Lakukan hal yang sama untuk sampel F, G dan H (masing-masing 3 kali).

D. Analisis Data

1. Menghitung nilai modulus patah (σb) sampel dengan persamaan (8) :

2

2

..8

....3

tw

LdPb

πσ =


47

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(19)

2. Menghitung nilai modulus patah rata – rata.

3

σσσσ b.A3b.A2b.A1

b.A

++=

3. Membuat persamaan pendekatan modulus patah rata-rata sebagai fungsi

komposisi P (X) dengan metode regresi linier least square.

bσ = f (X) = mX + k ; m dan k = konstanta

X = ��?� . 100 % ; O = jumLah semen, P = jumLah pasir

4. Membuat persamaan pendekatan modulus patah sebagai fungsi komposisi P(x)

dengan metode regresi eksponensial :

� = �. �� ; a, b = konstanta

5. Menghitung kesalahan relatif σb hasil persamaan regresi linier dan eksponensial

terhadap σb hasil eksperimen:

.100%

σ

σσ% relatif, Kesalahan

nb.persamaa

enb.eksperimnb.persamaa−=

datajumlah

relatifkesalahan rata-rata relatifKesalahan

∑=

6. Menghitung standard deviasi (SD) percobaan Modulus Patah.

�� = �4� ∑ b.Aσ 1 − b.Aσ

��5 ; n = jumLah data

7. Menghitung nilai kuat desak (σc) sampel dengan persamaan (9):

σc=A

dPg

.4

... 2π

8. Menghitung nilai kuat desak rata – rata dan standar deviasi percobaan :

3

σσσσ c.E3c.E2c.E1

c.E

++=

9. Membuat persamaan pendekatan kuat desak (σc) sebagai fungsi fraksi komposisi

P (X) dengan metode regresi linier least square:


48

(20)

(21)

(16)

(22)

( ) kmXXfσc +== ; m dan k = konstanta

10. Membuat persamaan pendekatan modulus patah sebagai fungsi komposisi P(x)

dengan metode regresi eksponensial :

� = �. �� ; a, b = konstanta

11. Menghitung kesalahan relatif σC hasil persamaan regresi linier dan eksponensial

terhadap σC hasil eksperimen:

.100%σ

σσ% relatif,Kesalahan

nc.persamaa

enc.eksperimnc.persamaa −=

datajumlah

relatifkesalahan rata-rata relatifKesalahan

∑=

12. Menghitung standard deviasi (SD) percobaan kuat desak:

�� = �4� ∑ c.Eσ 1 − cEσ

��5 ; n = jumLah data


Bahas data percobaan, hasil perhitungan, dan grafik Anda, hubungkan dengan teori

yang ada.

V. KESIMPULAN

Tuliskan kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan yang telah dilaksanakan.

VI. DAFTAR PUSTAKA

Andrews, A.I., 1928, “Ceramic Test and Calculation”, pp. 43-46, John Wiley and Sons,

Inc., New York.

Timoshenko, S., 1958, “Strength of Materials Part I”, Robert E. Kriegler, New York.

Van Vlack, L. H., 1964, “Physical Ceramics for Engineers”, Addison-Wesley Publishing

Company, Inc., London.


49

LAPORAN SEMENTARA MODULUS PATAH DAN KUAT DESAK BAHAN PADAT

(D) Nama Praktikan : 1. NIM: 1. 2. 2. 3. 3. Hari/Tanggal : Asisten : Ade Hidayat / Indrayana Pratama Data Percobaan :

1. Percobaan Modulus Patah Diameter silinder piston (D) = cm Jarak ujung-ujung pisau penumpu = cm

No. Sampel w,cm t,cm P,kgf/cm2

1 A

(O:P= 1:3)

2

3

4 B

(O:P=1:5)

5

6

7 C

(O:P = 1:7)

8

9

10 D

(O:P =1:9)

11

12


50

2. Percobaan Kuat Desak Diameter silinder piston (D) = cm

No Sampel A, cm2 P, kgf/cm2

1 E

(O:P=1:10)

2

3

4 F

(O:P=1:12)

5

6

7 G

(O:P=1:14)

8

9

10 H

(O:P=1:16)

11

12

Mengetahui: Yogyakarta, 2014

Asisten Jaga, Praktikan, 1). 2)


51

PENGUKURAN TEGANGAN MUKA DAN

KEKENTALAN ZAT CAIR

( E )

I. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan dari percobaan ini adalah:

1. Memahami pengertian dasar tegangan muka.

2. Memahami metode tekanan maksimum gelembung dan kenaikan pipa kapiler untuk

penentuan tegangan muka.

3. Menentukan besaran kental relatif dari suatu cairan dengan air sebagai zat

pembanding berdasarkan hukum Hougen-Poiseuille.

4. Menentukan pengaruh suhu terhadap kekentalan dinamik suatu zat cair.

II. DASAR TEORI

Tegangan permukaan merupakan suatu sifat istimewa yang dialami suatu zat dalam

fasa cair. Pada fasa cair, semua molekul cairan dikelilingi oleh molekul-molekul cairan yang

lain dengan daya tarik intermolekuler ke segala arah dan gaya tersebut saling menghilangkan.

Akan tetapi kondisi pada permukaan cairan menjadi lain karena ada bagian yang tidak

dikelilingi oleh cairan itu sendiri. Kondisi ini mengakibatkan adanya gaya resultan yang

mengarah ke dalam cairan yang menimbulkan sifat kecenderungan untuk memperkecil luas

permukaan.

Gambar 1. Ilustrasi Gaya Intermolekuler pada Zat Cair


52

1

3

25

4

Satuan yang dipakai dalam perhitungan tegangan muka adalah dyne/cm. Untuk air,

tegangan mukanya lebih kurang sebesar 72,6 dyne/cm pada 20°C, sedangkan bahan-bahan

organik cair besarnya antara 20 – 30 dyne/cm.

Ada beberapa metode penentuan tegangan muka. Semuanya berdasar fenomena

yang berkaitan dengan tegangan muka dan yang banyak digunakan adalah :

1. Tekanan maksimum gelembung.

2. Kenaikan kapiler.

3. Tetes.

4. Cincin

Dalam pembahasan di bawah ini hanya akan dibatasi dua cara yang pertama.

A. Metode Tekanan Maksimum Gelembung

Keterangan:

1. Statif dan klem

2. Erlenmeyer 500 mL

3. Manometer

4. Gelas beker 500 mL

5. Pipa kapiler

6. Termometer alkohol

7. Penggaris

Gambar 2. Rangkaian Alat Metode Tekanan Maksimum Gelembung

Bagian penting dari metode ini adalah penentuan jari- jari maksimum gelembung

yang dapat diketahui dengan keluarnya gelembung udara pada ujung pipa yang dicelupkan ke

dalam cairan. Karena adanya sedikit kenaikan tekanan udara, gelembung akan pecah dengan

jari-jari yang lebih besar daripada jari-jari mulut pipa. Apabila jari-jari gelembung sama

dengan jari-jari mulut pipa akibatnya tekanan udara dalam pipa akan mencapai maksimum.

Dengan menyamakan tekanan-tekanan yang bekerja pada bejana dan manometer dalam

keadaan setimbang, harga tegangan muka dapat ditentukan.

Pada metode ini juga diperhatikan syarat dari cairan pengisi manometer dan buret

tidak berbeda karakteristik dan bebas dari pengotor.


53

Gambar 3. Proses Lepasnya Gelembung dari Pipa Kapiler

Tekanan pada permukaan gelembung dalam keadaan setimbang akan memiliki hubungan:

ρ4gh4 �P} � 5�n �ρ5gh5 � P} (1)

5�

n = gρ4h4 ( ρ5h5� (2)

γ = /�

5 D4�4 (D5 �5� (3)

Dengan : γ = koefisien tegangan muka,dyne/cm,N/m

g = gravitasi bumi, m/s2

r = jari-jari gelembung dalam pipa kapiler, cm

ρ1 = massa jenis zat cair dalam manometer, g/mL

ρ2 = massa jenis zat cari dalam bejana , g/mL

h1 = selisih tinggi permukaan cairan dalam manometer, cm

h2 = selisih tinggi permukaan zat cair dengan ujung gelembung udara dalam pipa,

cm

Dari persamaan diatas dapat diuraikan gaya-gaya yang bekerja, yaitu :

a. Tekanan hidrostatis = ρ1 g h1

b. Tekanan barometer = PB

c. Tekanan hidrostatis dari bawah = ρ2 g h2

d. Tekanan karena tegangan muka = 5�

/

B. Metode Kenaikan Kapiler

Jika sebuah pipa kapiler ujungnya dicelupkan dalam zat cair yang membasahi

dinding (meniskus cekung), maka zat cair akan naik setinggi h. Pada saat setimbang, gaya ke

atas akan sama dengan gaya ke bawah, sedang untuk gaya ke samping saling meniadakan.

Kenaikan cairan dalam pipa kapiler akan berhenti setelah cairan mencapai h karena gaya F1

akan diimbangi oleh gaya F2. Gaya F2 ini disebabkan oleh berat cairan atau gaya berat zat

cair yang naik.


54

1

23

Gambar 4. Neraca Gaya di Permukaan Cairan Dalam Pipa Kapiler

Gaya keatas = F1 = 2 π r γ cos θ

Gaya kebawah = Gaya berat zat cair yang naik

= F2 = π r2 ρ g h

Dengan: F1 = gaya atas , N,dyne

r = jari-jari kapiler, m,cm

γ = tegangan muka ,N/m, dyne/cm

θ = sudut kontak

ρ = massa jenis cairan , kg/l, g/cm3

h = tinggi cairan , m, cm

g = percepatan gravitasi, m/s2 ,cm/s2

Keterangan :

1. Gelas beker

2. Penggaris

3. Pipa kapiler (1 mm, 2mm, dan 3 mm)

Gambar 5. Keadaan Permukaan Zat Cair pada Percobaan dengan Metode

Kenaikan Kapiler.

Pada percobaan dengan metode ini, komponen mendatar akan saling meniadakan

sehingga yang mempengaruhi hanya gaya ke atas dan gaya ke bawah. Pada keadaan

seimbang,

Gaya ke atas = Gaya ke bawah

F1 = F2 (4)

2 π r γ cos θ = π r2 ρ g h (5)


55

γ = ρ g h r

2 cos θ (6)

Bila zat cair yang digunakan adalah air sehingga membasahi sempurna dinding

kapiler maka θ dianggap 0 sehingga cos θ = 1, rumus diatas akan menjadi :

γ = ρ g h r

2 (7)

C. Kekentalan Zat Cair

Viskositas atau kekentalan suatu fluida merupakan besaran resistansi terhadap laju

perubahan geraknya. Pendekatan teori melalui interaksi-interaksi molekuler dapat digunakan

dalam memprediksi nilai viskositas dari suatu fluida. Viskositas cairan akan berkurang

dengan naiknya temperatur, dimana pengekangan dari gaya-gaya intermolekulernya

berkurang, yang menyebabkan gerakan molekulnya menjadi lebih mobile. Dari hubungan

viskositas Newton, dimensi viskositas dapat dinyatakan sebagai hubungan antara tegangan

geser dan laju peregangan (Welty J.R. et al, 2002 terjemahan oleh Ir.Gunawan

Prasetio,MBA).

� = �M�/M�

Dalam sistem SI, viskositas dinamik dinyatakan dalam Pa.s atau poise.

Kekentalan dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung

berbentuk silinder, sedangkan alat standar yang biasa digunakan adalah viskosimeter Ostwald

yang bekerja berdasarkan hukum Poiseuille. Prinsip dari viskosimeter Ostwald dapat dilihat

pada gambar berikut:

Gambar 6. Prinsip kerja Viskosimeter Ostwald

Keterangan: 1. Arah aliran penghisap 2. Arah aliran fluida BA – Batas atas BB – Batas bawah


56

l

tghr

l

tghrV

ηπρ

ηπρ

88

4

0

04

00 ==

orelatif tr

tr

00

4

0 ρρ

µµµ ==

Untuk aliran zat cair yang laminer dalam suatu tabung, Poiseuille menemukan

bahwa volume yang dialirkan keluar pipa per satuan waktu t untuk jari-jari r dan panjang pipa

l dengan beda tekanan P adalah :

bq = � � nA

¡ y (8)

(9)

Pengukuran kekentalan yang tepat dengan persamaan diatas sukar dicapai. Hal ini

disebabkan nilai r dan l sukar ditentukan secara tepat. Untuk menghindari hal ini dalam

praktiknya digunakan suatu cairan pembanding.

Dengan viskosimeter Ostwald, dapat diukur waktu untuk cairan sampel dan cairan

pembanding yang mengalir melalui pipa kapiler yang sama. Tekanan p berubah-ubah tetapi

selalu berbanding langsung dengan rapat massa zat pembanding (ρ0) dan rapat massa zat

sampel (ρ) sehingga :

(10)

Dengan: ρ0 = rapat massa zat pembanding

ρ = rapat massa zat sampel

r0 = jari-jari kapiler viskosimeter untuk zat pembanding

r = jari-jari kapiler viskosimeter untuk zat sampel

t0 = waktu alir zat pembanding

t = waktu alir zat sampel

Viskositas cairan meningkat dengan semakin besarnya tekanan, namun semakin

menurun secara eksponensial seiring dengan semakin tingginya temperatur.

μ = B el ~¥ (11)

Dalam bentuk logaritmiknya :

ln μ = ln B + l~ (12)


A. Bahan


1. Aquadest

2. Larutan NaCl 15 %


57

3. Minyak goreng

B. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini ditunjukkan oleh gambar rangkaian

alat berikut:

Gambar 7. Rangkaian Alat Metode Tekanan Maksimum Gelembung

Gambar 8. Rangkaian Alat Metode Kenaikan Pipa Kapiler

Keterangan : 1. Air 2. Buret 50 mL 3. Cairan pengisi

manometer 4. Cairan sampel 5. Erlenmeyer 6. Gelas beker

250 mL 7. Klem 8. Manometer 9. Pipa kapiler 10. Statif 11. Selang

peghubung 12. Termometer

alkohol 110§

Keterangan : 1. Gelas beker 250 mL 2. Pipa kapiler 3. Penggaris 4. Larutan sampel 5. Termometer alkohol 110§


58

Gambar 9. Rangkaian Alat Pengukuran Viskositas Zat Cair

C. Cara Percobaan

1. Metode Tekanan Maksimum Gelembung

a. Ukur diameter dalam pipa kapiler dengan penggaris.

b. Isi gelas beker dengan aquadest dan ukur suhu aquadest dengan termometer.

c. Tutup kran buret dan isi buret dengan air sampai hampir penuh.

d. Seimbangkan tinggi cairan di kaki kanan dan kiri manometer.

e. Ukur ho (tinggi cairan di kaki kanan dan kiri manometer saat seimbang).

f. Masukkan pipa kapiler yang sudah dirangkai dengan selang dari manometer ke

dalam gelas beker sedalam h2 dari permukaan cairan.

g. Buka kran buret perlahan-lahan.

h. Baca hm (permukaan air dalam kaki terbuka) pada manometer tepat saat

gelembung akan lepas pada ujung pipa kapiler (bentuk gelembung tepat ½ bola).

i. Ulangi percobaan hingga didapatkan 5 data dan lakukan hal yang sama dengan

larutan NaCl 15%.

j. Kembalikan larutan NaCl 15% ke botol penyimpanannya.

Keterangan : 1. Air 2. Bola penghisap 3. Circulating bath 4. Gabus 5. Gelas ukur 250 mL 6. Hidrometer 7. Knop pengatur suhu 8. Penjepit kayu 9. Steker 10. Termometer alkohol 110§ 11. Thermostat 12. Tombol Power 13. Tombol Cooling 14. Viskosimeter Ostwald

0,6mm 15. Viskosimeter Ostwald 1

mm


59

Gambar 10. Skema Gambar Metode Tekanan Maksimum Gelembung

2. Metode Kenaikan Kapiler

a. Ukur diameter dalam dari 3 buah pipa kapiler dengan penggaris.

b. Isi gelas beker dengan aquadest dan ukur suhu aquadest dengan termometer.

c. Masukkan pipa kapiler dan penggaris ke dalam gelas beker.

d. Tarik pipa kapiler ke atas, sampai tinggi cairan dalam pipa kapiler konstan.

e. Ukur tinggi kenaikan aquadest dalam pipa kapiler terhadap permukaan cairan

aquadest di dalam gelas beker (meniskus cekung cairan).

f. Ulangi percobaan sehingga didapatkan 5 kali.

g. Ulangi percobaan dengan 2 pipa yang lain.

h. Lakukan percobaan yang sama dengan larutan NaCl 15%.

i. Kembalikan larutan NaCl 15% ke botol penyimpanan.

3. Kekentalan Zat Cair

a. Hidupkan water bath dan atur knop suhu pada suhu 30 oC.

b. Isi minyak ke dalam viskosimeter Ostwald berdiameter 1 mm dan aquadest ke

dalam viskosimeter Ostwald berdiameter 0.6 mm.

c. Isi gelas ukur 250 mL dengan minyak goreng dan masukkan hidrometer ke

dalamnya.

d. Letakkan viskosimeter (dengan bantuan penjepit kayu), gelas ukur, dan

termometer alkohol 110oC ke dalam water bath. Tunggu 15 menit agar suhu

fluida mendekati/sama dengan suhu water bath.

e. Setelah suhu 30ᵒC tercapai pada termomer, catat suhu yang tertera pada

termometer tersebut sebagai suhu awal (To), kemudian zat cair dinaikkan lebih

tinggi dari tanda paling atas pada Viskosimeter Ostwald dengan bola penghisap.


60

f. Lepaskan bola penghisap pada ujung Viskosimeter Ostwald dan hidupkan

stopwatch saat zat cair tersebut melewati tanda paling atas. Stopwatch kemudian

dimatikan saat zat cair tersebut melewati tanda paling bawah. Catat waktu yang

diperlukan oleh zat cair tersebut, catat pula suhu pada termometer sebagai suhu

akhir (Ta).

g. Ulangi langkah pada poin f sebanyak 3 kali, masing-masing untuk minyak dan

aquadest.

h. Catat rapat massa yang terbaca pada skala hidrometer.

i. Naikkan suhu water bath menjadi 40 oC (kira-kira 5 menit). Tunggu 5 menit agar

suhu fluida sama dengan suhu water bath.

j. Ulangi langkah pada poin e,f, dan g.

k. Ulangi percobaan untuk suhu 50, 60, dan 70 oC.

l. Matikan water bath setelah semua percobaan selesai dan kembalikan minyak

goreng ke botol penyimpannya serta bersihkan alat-alat.

4. Penimbangan

a. Bersihkan kemudian timbang piknometer kosong 25 mL beserta tutupnya dengan

neraca analitis digital dan catat hasilnya.

b. Timbang piknometer 25 mL yang berisi aquadest sampai penuh, dengan neraca

analitis digital dan catat hasilnya.

c. Keluarkan aquadest dari piknometer dan keringkan.

d. Timbang piknometer 25 mL yang berisi larutan NaCl 15% dengan neraca analitis

digital dan catat hasilnya.

e. Kembalikan larutan NaCl 15% ke botol penyimpanan dan bersihkan piknometer.

D. Analisis Data

1. Menentukan Rapat Massa Zat Cair

a. Menentukan rapat massa zat cair

Massa cairan = (massa piknometer+tutup+cairan) – (massa piknometer

kosong+tutup) (13)

Volume cairan = volume piknometer (14)

Rapat massa cairan = Vcairan

nmassacaira (15)

b. Menghitung kesalahan relatif perhitungan rapat massa zat cair


61

Rapat massa referensi dapat diketahui dengan metode interpolasi berdasarkan

data yang didapatkan dari literatur. ��

�� = G G�

G� G� (16)

))�¨� ¨� =

G G�G� G� (17)

dengan, T = suhu (ᵒC)

ρ = rapat massa (g/mL)

k = konsetrasi (%)

Kesalahan relatif = %100xreferensi

percobaanreferensi

ρρρ −

(18)

2. Menentukan Tegangan Muka dengan Metode Tekanan Maksimum Gelembung

• h1 = 2 (hm-h0) (19)

• h4�� = n

h∑ 1

(20)

• h5�� = n

h∑ 2

(21)

• r = ©5 (22)

• Tegangan Muka (γ)

−=

__

22

__

112

1hhgr ρργ

(23)

dengan, g = percepatan gravitasi bumi (981 cm/s2)

r = jari – jari pipa kapiler (cm)

D = diameter pipa kapiler (cm)

ρ1 = rapat massa cairan pada manometer (g/mL)


62

ρ2 = rapat massa cairan uji (g/mL)

γ� = tegangan muka dynecm �

h0 = ketinggian cairan pada manometer sebelum pipa kapiler dicelupkan

(ketika ketinggian kaki kiri dan kanan manometer sama) (cm)

hm = ketinggian cairan pada kaki terbuka manometer ketika terbentuk ½

gelembung pada ujung pipa kapiler yang tercelup (cm)

h1 = selisih ketinggian cairan pada manometer (cm)

h2 = kedalaman pipa yang tercelup dari permukaan (cm)

ℎ1�� = selisih ketinggian rata – rata cairan pada manometer (cm)

h2�� = kedalaman pipa rata − rata dari permukaan cairan cm�

n = jumLah percobaan

Lakukan perhitungan yang sama untuk aquadest dan larutan NaCl 15%.

3. Menentukan Tegangan Muka dengan Metode Kenaikan Pipa Kapiler

• n

hh ∑=__

(24)

• r = ©5 (25)

• hrg ργ21=

(26)

• γ rata − rataγ�� =

∑ �� (27)

dengan, h = tinggi cairan dalam pipa kapiler (cm)

ℎ� = tinggi cairan rata –rata dalam pipa kapiler (cm)

D = diameter pipa kapiler (cm)

g = percepatan gravitasi bumi (981 cm/s2)

r = jari - jari pipa kapiler (cm)

ρ = rapat massa zat cair (g/mL)

n = jumLah percobaan

Lakukan perhitungan yang sama untuk aquadest dan larutan NaCl 15%.


63

4. Menentukan Kesalahan Relatif Rata – Rata γ� (Tegangan Muka) Aquadest

H referensi diketahui dengan metode interpolasi berdasarkan data yang didapatkan

dari literatur.

~~�~� ~� =

� �� (28)

dengan, T= suhu (ᵒC)

γ = tegangan muka (dyne/cm)

Kesalahan relatif pengukuran tegangan muka aquadest baik untuk metode tekanan

maksimum gelembung maupun kenaikan pipa kapiler dihitung dengan rumus

berikut:

Kesalahan relatif = m� \]^]\]´µa � c]\_¶·``´� \]^]\]´µa

m × 100% (29)

5. Kekentalan Zat Cair

• ( )321

__

3

1tttt ++=

(30)

• Tº = ~ `»`f? ~ `¼½a\ �5 (31)

• � = © ¾¿�À"�¿��Á�� "�ÁÂ�ÃÄ5 (32)

• μ nsyoq{| = Å Æa´Ç`¼Å �T[�Ä��Á

= G /A 0̅

G� /�A 0�� (33)

Dengan, μ = vskositas (cp)

ρ0 = rapat massa aquadest (g/mL)

ρ = rapat massa minyak (g/mL)

r0 = jari – jari viskosimeter Ostwald untuk aquadest (cm)

r = jari – jari viskosimeter Ostwald untuk minyak (cm)

ot = waktu alir rata –rata aquadest (detik)

t = waktu alir rata – rata minyak (detik)

• μ �{goZ{x Z{gjox É Å \]f`Êa^ × Å µÊ`´Ë`\ `ÌÍ`Ë]µÊ� (34)

Mencari hubungan suhu dengan viskositas dinamik zat cair.

T

A

Be=µ (35)


64

T

AB += lnln µ

(36)

Misalkan y = ln μ

b = ln B

a = A

x = 1 Tº⁄

Diselesaikan dengan regresi linear:

Persamaan (36) menjadi: y = b +ax

a = g ∑ij� ∑ i ∑ jg∑ i��∑ i�� (37)

b = ∑ jo ∑ i

g (38)

Kemudian dibuat grafik hubungan antara ln μ dengan 1/Tº dan μ dengan Tº.

Kesalahan relatif persamaan linier = m-�Ï Ð*/HÑ�,,�-�Ï Ð*/+,E,,�-�Ï Ð*/HÑ�,,� m × 100% (39)

Kesalahan relatif persamaan eksponensial = mÏ Ð*/HÑ�,,�Ï Ð*/+,E,,�Ï Ð*/HÑ�,,� m × 100% (40)

Lalu dihitung kesalahan relatif rata-rata untuk masing-masing persamaan (kesalahan relatif

rata – rata untuk persamaan linier dan untuk persamaan eksponensial).

Kesalahan relatif rata – rata = ∑ )*+,-,.,� /*-,012

� (41)


Poin-poin dalam hasil dan pembahasan:

• Asumsi- asumsi yang digunakan dalam praktikum.

• Data/Grafik beserta penjelasan.

• Perbandingan hasil praktikum dengan teori yang ada .

• Faktor-faktor yang mempengaruhi tegangan muka (diamati dari praktikum).

• Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas (diamati dari praktikum).

• Penyebab penyimpangan hasil percobaan dengan teori (jika menyimpang).

V. KESIMPULAN

Poin-poin dalam kesimpulan:

• Hasil perhitungan (dibuat poin-poin).


65

• Kecenderungan data yang didapat (contoh: semakin tinggi ... maka ... akan semakin

besar).

VI. DAFTAR PUSTAKA.

Bird, T., 1993, ”Kimia Fisika Untuk Universitas”, Gramedia, Jakarta.

Daniels, F., J. H. Mathews, J. W. Williams, P. Bender, G. W. Murphy, R. A. Alberty,

1956, ”Experimental Physical Chemistry”, 5 ed., McGraw-Hill Book Company,

Inc., New York.

Sukardjo, 1985, ”Kimia Fisika”, hal. 101-109, Bina Aksara, Jakarta.

Welty, J.R., Wicks, C.E., Wilson, R.E., dan Rorrer G., Dasar-Dasar Fenomena

Transport, Alih Bahasa Ir.Gunawan Prasetio, MBA, Volume 1, Cetakan

Keempat, Jakarta:Erlangga, 2004.

VII. LAMPIRAN


Paparkan bahaya dari bahan yang digunakan dan juga bahaya yang dapat timbul dari

penggunaan alat dan juga unsafe act. Lengkapi juga dengan cara mengatasinya.


Paparkan alat perlindungan diri yang perlu digunakan saat praktikum beserta alasan.

C. Manajemen Limbah

Bahas setiap limbah yang dihasilkan dari praktikum ini, dan jelaskan penanganannya.

Limbah diklasifikasi berdasarkan fasaya : padat, cair, gas.

D. Data Percobaan

E. Perhitungan

(Grafik hasil perhitungan diletakkan di pembahasan, sedangkan nomograph

diletakkan di perhitungan).


66

LAPORAN SEMENTARA

PENGUKURAN TEGANGAN MUKA DAN

KEKENTALAN ZAT CAIR

(E)

Nama Praktikan : 1. NIM : 1.

2. 2.

Hari/Tanggal :

Asisten : Kikis Yulianti/Ardina Lukita Diyani Putri

DATA PERCOBAAN

A. Pengukuran Tegangan Muka

1. Metode tekanan Maksimum Gelembung

No

Aquadest,T= oC

No

NaCl …..% ,T= oC

Diameter Pipa = cm Diameter Pipa = cm

ho,cm hm,cm h2,cm ho,cm hm,cm h2,cm

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

2. Metode Kenaikan Kapiler

No. Aquadest, T= oC

Pipa 1,d= cm Pipa 2,d= cm Pipa 3,d= cm

1.

2.

3.

4.

5.


67

No. NaCl ....%, T= oC

Pipa 1,d= cm Pipa 2,d= cm Pipa 3,d= cm

1.

2.

3.

4.

5.

3. Penimbangan

No Objek yang ditimbang Berat,gram

1

2

3

B. Pengukuran Kekentalan Zat Cair

No

Suhu (T) ρ

minyak

,g/mL

t minyak t aquadest

To,oC Ta,oC 1 2 3 1 2 3

1

2

3

4

5

Yogyakarta,


1.

2.


68

ANALISIS VOLUMETRI

(F)

I. TUJUAN PERCOBAAN

1. Menentukan konsentrasi larutan standar NaOH dengan titrasi asidimetri-alkalimetri.

2. Menentukan konsentrasi larutan standar Na2S2O3 dengan titrasi iodometri.

II. DASAR TEORI

Analisis volumetri adalah analisis kimia kuantitatif dengan mengukur volume

larutan standar yang dapat bereaksi dengan suatu senyawa dalam larutan yang akan

ditentukan konsentrasinya. Analisis dilakukan dengan cara titrasi, yaitu menambahkan

larutan standar tetes demi tetes melalui buret ke dalam erlenmeyer yang berisi larutan yang

akan ditentukan konsentrasinya. Titrasi dihentikan saat reaksi sempurna tercapai, yang

disebut juga titik ekivalen. Meskipun tercapainya titik ekivalen kemungkinan dapat diketahui

dengan adanya perubahan pada larutan yang dititrasi (misalnya timbul endapan, atau

terbentuk senyawa kompleks), namun untuk memperjelas, kadang diperlukan indikator yang

sesuai yang memberikan perubahan (warna) yang jelas, sehingga akhir titrasi dapat diketahui

(titik akhir titrasi). Titik akhir titrasi seharusnya sama dengan titik ekivalen.

Larutan standar adalah larutan suatu zat yang konsentrasinya atau normalitasnya

sudah diketahui dengan pasti. Konsentrasi biasanya dinyatakan dalam molaritas. Molaritas

menyatakan jumLah mol zat terlarut dalam setiap liter larutan. Sedangkan normalitas

menyatakan banyaknya mol ekivalen (grek) zat terlarut dalam setiap liter larutan. Untuk

asam, 1 mol ekivalennya sebanding dengan 1 mol ion H+. Dan untuk basa, 1 mol ekivalennya

sebanding dengan 1 mol ion OH-. Sehingga, dapat dituliskan persamaan yang

menghubungkan normalitas dengan molaritas sebagai berikut.

N = M x valensi (1)

dengan, N = Normalitas larutan

M = Molaritas larutan

Valensi = Valensi dari zat terlarut

Larutan dari bahan yang mempunyai kemurnian yang tinggi, mempunyai berat

ekivalen yang tinggi, stabil (sehingga beratnya dapat diketahui dengan pasti), mudah larut

dalam air atau pelarut lainnya, disebut larutan standar primer. Misalnya larutan dari H2C2O4,

K2Cr2O7, Na2B4O7.10H2O. Jadi larutan standar primer dapat langsung digunakan pada titrasi


69

tanpa harus di standarisasi terlebih dahulu. Sedang larutan standar sekunder (misalnya HCl,

Na2S2O3) harus distandarisasi lebih dahulu dengan larutan standar primer bila akan

digunakan untuk menentukan normalitas larutan yang ingin diketahui konsentrasinya.

Berdasarkan reaksi yang terjadi dalam proses titrasi, analisis volumetri/ analisis

titrimetri digolongkan menjadi :

1. Asidi-alkalimetri (netralisasi)

2. Oksidimetri-reduksi (redoks)

3. Pengendapan

4. Pembentukan kompleks

Dalam praktikum ini hanya Asidimetri-alkalimetri dan Oksidimetri-reduksi (redoks)

yang dipraktekkan.

1. Titrasi Asidi - Alkalimetri

Asidimetri adalah titrasi terhadap suatu basa bebas atau larutan garam terhidrolisis

yang berasal dari suatu asam lemah dan basa kuat dengan larutan standar asam kuat.

Sedangkan alkalimetri adalah titrasi terhadap suatu larutan asam bebas atau larutan garam

terhidrolisis yang berasal dari suatu basa lemah dan asam kuat dengan larutan standar basa

kuat. Untuk menentukan konsentrasi larutan NaOH digunakan larutan standar HCl

(Asidimetri), yang diketahui konsentrasi, setelah larutan HCl tersebut distandarisir dengan

larutan boraks (standar primer). Reaksi yang terjadi:

Na2B4O7(aq) + 5H2O(l) + 2HCl(aq) � 2NaCl(aq) +4H3BO3(aq) (2)

Terbentuknya asam lemah H3BO3 membuat pH larutan pada titik akhir titrasi < 7.

Oleh karena itu digunakan indikator methyl orange yang memiliki trayek pH 3,1 - 4,4.

Indikator ini memberikan perubahan warna dari orange menjadi merah bata pada saat titik

ekivalen tercapai. Berdasarkan berat (yang tepat) boraks yang dilarutkan dan volum HCl

(yang tepat) yang diperlukan sampai perubahan warna terjadi, konsentrasi HCl dapat

diketahui. Selanjutnya larutan standar HCl digunakan untuk menentukan konsentrasi larutan

NaOH. Pada saat titik ekivalen, seluruh NaOH bereaksi sempurna dengan HCl membentuk

garam NaCl, sebagai berikut:

NaOH(aq) + HCl(aq)� NaCl(aq) + H2O(l) (3)

Karena NaCl adalah garam netral, maka pH larutan pada titik ekivalen sekitar 7,

maka digunakan indikator phenolphtalein yang memiliki trayek pH 8,3-10 dan memberikan

perubahan warna dari merah muda menjadi tidak berwarna.

2. Titrasi Redoks


70

Titrasi Redoks adalah metode penentuan kuantitatif yang reaksi utamanya adalah

reaksi oksidasi dan reduksi. Reaksi ini hanya dapat berlangsung kalau terjadi interaksi dari

senyawa/unsur/ion yang bersifat oksidator dengan senyawa/unsur/ion yang bersifat reduktor.

Jadi kalau larutan standarnya oksidator, maka analat harus bersifat reduktor atau sebaliknya.

Berdasarkan jenis oksidatornya maka titrasi Redoks digolongkan antara lain:

Permanganometri (bila larutan standar primer yang digunakan KmnO4), Dikhrometri

(larutan standar primer yang digunakan K2Cr2O7), Iodimetri/Iodometri (larutan standar

primer I2 langsung/tidak langsung). Larutan standar yang digunakan dalam kebanyakan

proses iodimetri/ iodometri adalah natrium thiosulfat (biasanya berbentuk pentahidrat

Na2S2O3.5H2O). Larutan natrium thiosulfat tidak stabil untuk waktu yang lama, oleh karena

itu konsentrasi yang tepat harus distandarisasi dengan larutan standar primer I2. Pada

praktikum ini, konsentrasi larutan standar Na2S2O3 ditentukan dengan titrasi Iodometri tidak

langsung, menggunakan larutan standar primer I2 yang dibebaskan dari reaksi oksidasi KI

dengan K2Cr2O7 dalam suasana asam (dengan penambahan HCl atau H2SO4). Reaksi yang

terjadi:

Cr2O72-

(aq) + 6I-(aq) + 14H+(aq) ↔ 2Cr3+

(aq) + 3I2(g) + 7H2O(l) (4)

Pada reaksi ini digunakan KI berlebih, agar semua Cr2O72- bereaksi dan sisa KI

berguna untuk melarutkan I2 yang terbentuk (I2 sangat sedikit/tidak larut dalam air tapi

mudah larut dalam dalam larutan yang mengandung ion iodida/ KI membentuk kompleks

Iodida : I2+I-� I3

- yang mudah larut dalam air). Selanjutnya Iodium (I2) yang timbul dititrasi

dengan larutan standar natrium thiosulfat (Na2S2O3).

Pati/amilum adalah indikator yang digunakan dalam titrasi Na2S2O3, karena amilum

membentuk kompleks dengan I2 yang menimbulkan warna biru tua yang masih jelas

meskipun hanya terdapat sedikit I2. Pada titik ekivalen, iod yang terikat akan hilang sehingga

warna biru akan pudar dan perubahan warna dapat diamati. Penambahan amilum dilakukan

pada saat titik akhir titrasi hampir tercapai (saat iod yang tersisa dalam larutan tinggal

sedikit), yang ditandai dengan terbentuknya warna coklat pada larutan. Hal ini dilakukan agar

amilum tidak membungkus iod, yang mengakibatkan warna biru tua sulit hilang dan

akibatnya titik akhir titrasi tidak dapat diamati.

Perubahan warna yang dapat diamati selama iodometri berlangsung:

a. Pada saat penambahan K2Cr2O7 pada larutan yang berisi Na2CO3, KI, dan HCl pekat,

terjadi perubahan dari tidak berwarna menjadi coklat pekat/ gelap. Perubahan warna

ini menandakan terjadinya reaksi antara ion kromat pada K2Cr2O7 dengan ion iod.


71

b. Pada saat titrasi larutan campuran Na2CO3, KI, HCl dan K2Cr2O7 dengan

menggunakan larutan Na2S2O3, terjadi perubahan warna dari coklat gelap menjadi

coklat bening. Perubahan ini menunjukan terjadinya reaksi berikut:

2S2O32-

(aq) + I2(g)� S4O62-

(aq) + 2I-(aq) (5)

c. Setelah amilum diteteskan, terjadi perubahan warna dari coklat bening menjadi biru

kehitaman/ gelap. Hal ini disebabkan oleh amilum yang mengikat iod menjadi

iodamilum sehingga terjadi perubahan warna.

d. Pada titik akhir titrasi terjadi perubahan warna dari biru gelap menjadi hijau

kebiruan, yaitu saat Na2S2O3 kembali ditambahkan ion sulfit bereaksi dengan sisa

iod (yang sudah terikat pada amilum).


A. Bahan


1. HCl 0,1 N

2. Aquadest

3. Boraks (Na2B4O7.10H2O)

4. Natrium hidroksida (NaOH)

5. Indikator methyl orange (m.o)

6. Indikator phenol pthalein (p.p)

7. Kalium dikromat (K2Cr2O7) 0,1 N

8. Natrium tiosulfat pentahidrat

(Na2S2O3.5H2O)

9. Natrium karbonat (Na2CO3)

10. Kalium Iodida (KI)

11. Pati

B. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini ditunjukkan oleh gambar rangkaian

alat berikut:

Keterangan :

1. Buret 50 mL

2. Kran Buret

3. Erlenmeyer

4. Titran

5. Titrat

Gambar 1. Rangkaian Alat Titrasi

1

4

2

3

5


72

C. Cara Percobaan

Asidimetri – Alkalimetri

1. Standarisasi larutan standar HCl 0,1 N

a. Timbang 0,2 gram boraks dalam gelas arloji dengan neraca analitis digital.

b. Masukkan boraks ke dalam erlenmeyer 250 mL dengan bantuan corong gelas.

c. Semprot sisa-sisa boraks yang menempel pada gelas arloji sehingga semua boraks

masuk ke dalam erlenmeyer

d. Tambahkan aquadest hingga volumenya 30 mL.

e. Goyang- goyang erlenmeyer hingga larutan homogen.

f. Tambahkan 3-5 tetes methyl orange.

g. Isi buret dengan larutan standard HCl 0,1 N sampai tanda batas nol.

h. Titrasi larutan boraks hingga titik ekivalen tercapai.

i. Catatlah volume larutan HCl yang diperlukan.

j. Ulangi percobaan 2 kali lagi.

2. Pembuatan larutan NaOH 0,1 N

a. Siapkan 10 mL aquadest dalam gelas beker 100 mL

b. Timbang 0,4 gram NaOH dengan botol timbang.

c. Masukkan NaOH ke dalam gelas beker, lalu aduk hingga homogen.

d. Pindahkan larutan NaOH ke dalam labu ukur 100 mL, tambahkan aquadest hingga

tanda batas dan gojog hingga homogen.

3. Penentuan konsentrasi larutan NaOH 0,1 N

a. Ambil 10 mL larutan NaOH 0,1 N dengan pipet volum 10 mL lalu tuang ke dalam

erlenmeyer 125 mL.

b. Tambahkan 3 tetes indikator phenolpthalein.

c. Isi buret dengan larutan standard HCl 0,1 N sampai tanda batas nol.

d. Titrasi larutan NaOH sampai titik ekivalen.

e. Catat volume larutan HCl yang diperlukan.

f. Ulangi percobaan 2 kali lagi.

4. Penentuan konsentrasi larutan NaOH X N

a. Ambil 10 mL larutan NaOH X N dengan pipet volum 10 mL lalu tuang ke dalam

erlenmeyer 125 mL.


73

b. Tambahkan 3 tetes indikator phenolpthalein.

c. Isi buret dengan larutan standard HCl 0,1 N sampai tanda batas nol.

d. Titrasi larutan NaOH sampai titik ekivalen.

e. Catat volume larutan HCl yang diperlukan.

f. Ulangi percobaan 2 kali lagi.

Iodometri

1. Pembuatan larutan standar Na2S2O3

a. Timbang 2,5 gram Na2S2O3 dalam gelas arloji menggunakan neraca analitis digital.

b. Masukkan Na2S2O3 ke dalam gelas beker 250 mL yang berisi aquadest 50 mL lalu

aduk sampai larut.

c. Saring larutan menggunakan kertas saring dan tuangkan larutan ke dalam labu ukur

100 mL.

d. Tambahkan aquadest hingga batas dan gojog hingga homogen.

2. Pembuatan indikator pati

a. Timbang 0,1 gram pati dalam gelas arloji dengan neraca analisis digital.

b. Masukkan pati ke dalam gelas beker 250 mL.

c. Tambahkan aquadest sampai volume ±50 mL.

d. Panaskan larutan pati sambil diaduk hingga mendidih

3. Peneraan larutan Na2S2O3

a. Timbang 3 gram KI dan 1 gram Na2CO3 dalam gelas arloji menggunakan neraca

analitis digital.

b. Masukkan KI dan Na2CO3 ke dalam erlenmeyer 250 mL bertutup yang berisi 50 mL

aquadest.

c. Goyang-goyang erlenmeyer hingga larutan homogen.

d. Tambahkan HCl pekat 1:1 sejumLah ±5 mL ke dalam erlenmeyer dengan pipet

volum 5 mL sambil digoyang pelan.

e. Tambahkan larutan K2Cr2O7 yang telah disediakan dengan pipet volum 25 mL dan

goyangkan hingga homogen.

f. Tutup erlenmeyer dengan gelas arloji dan simpan di tempat gelap ±10 menit.

g. Isi buret dengan larutan Na2S2O3 sampai tanda batas nol.


74

h. Titrasi larutan K2Cr2O7 dalam erlenmeyer bertutup tadi dengan larutan Na2S2O3

sampai berwarna coklat muda.

i. Tambahkan indikator pati sampai larutan menjadi biru kehitaman.

j. Lanjutkan titrasi hingga larutan berubah warna menjadi hijau kebiruan.

k. Catat volume larutan Na2S2O3 yang diperlukan.

l. Ulangi percobaan 2 kali lagi.

D. Analisis Data

1. Menghitung normalitas HCl teoritis

ÒÓS- = 4U F��)GF�Ô/ (6)

dengan, NHCl = normalitas HCl, N

V1 = volum HCl pekat, mL

n = jumLah H+ dalam molekul HCl

K = kadar HCl pekat, %

ρ = massa jenis HCl, g/mL

V2 = volum setelah pengenceran, mL

Mr = massa molekul relatif HCl = 35,5 g/mol

2. Standarisasi HCL dengan boraks

Normalitas HCl yang sebenarnya :

ÒÓS- = 5 E#"��À�FÕÖÃ Ô/#"��À�

(7)

dengan, NHCl = normalitas HCl yang sebenarnya, N

mboraks = massa boraks, mg

Mrboraks = massa molekul relatif boraks = 382 mg/mmol

VHCl = volum HCl untuk titrasi, mL

3. Standarisasi NaOH dengan HCl

• Normalitas NaOH teoritis :

Ò×,ØÓ = E �Ô/ FÙ�ÚÕ (8)

dengan, NNaOH = normalitas NaOH, N

m = massa NaOH, mg

n = jumLah OH- dalam molekul NaOH = 1


75

Mr = massa molekul relatif NaOH = 40 mg/mmol

VHCl = volum larutan NaOH, mL

• Normalitas NaOH sebenarnya :

Ò×,ØÓ = ×ÕÖÃ FÕÖÃFÙ�ÚÕ (9)

dengan, NNaOH = normalitas NaOH sebenarnya, N

VNaOH = volum NaOH yang dititrasi, mL

NHCl = normalitas HCl sebenarnya untuk titrasi, N


4. Standarisasi larutan NaOH X N dengan HCl

Normalitas NaOH X N dihitung dengan persamaan berikut:

Ò×,ØÓ Û × = ×ÕÖÃ FÕÖÃFÙ�ÚÕ Ü Ù (10)

dengan, NNaOH X N = normalitas NaOH X N, N

VNaOH X N = volum NaOH X N yang dititrasi, mL

NHCl = normalitas HCl sebenarnya untuk titrasi, N


5. Standarisasi Na2S2O3

• Normalitas Na2S2O3 teoritis :

Ò×,�Ý�Ø@ = E×,�Ý�Ø@Ô/×,�Ý�Ø@ F×,�Ý�Ø@ (11)

dengan, N Na2S2O3 = normalitas larutan Na2S2O3, N

m Na2S2O3 = massa Na2S2O3, mg

Mr Na2S2O3 = massa molekul relatif Na2S2O3.5H2O = 248 mg/mmol

V Na2S2O3 = volum larutan Na2S2O3, mL

• Normalitas K2Cr2O7 sebenarnya :

Ò)�S/�ØÞ = ß E)�S/�ØÞÔ/)�S/�ØÞ F)�S/�ØÞ (12)

dengan, N K2Cr2O7 = normalitas larutan K2Cr2O7 sebenarnya, N

m K2Cr2O7 = massa K2Cr2O7, mg

Mr K2Cr2O7 =massa molekul relatif K2Cr2O7 = 294 mg/mmol

V K2Cr2O7 = volum larutan K2Cr2O7, mL

• Normalitas Na2S2O3 sebenarnya :

Ò×,�Ý�Ø@ = Fà�Ö��ÚÞ×à�Ö��ÚÞFd`�á�â@

(13)

dengan, N Na2S2O3 = normalitas larutan Na2S2O3 sebenarnya, N


76

V K2Cr2O7 = volum larutan K2Cr2O7, mL

N K2Cr2O7 = normalitas larutan K2Cr2O7 sebenarnya, N

V Na2S2O3 = volum larutan Na2S2O3, mL

6. Menghitung rata-rata normalitas suatu larutan

n

NrataNrata ∑=−

(14)

dengan, Nrata-rata = normalitas rata-rata, N

Σ N = jumLah normalitas data hasil percobaan, N

n = jumLah data (3)

IV. HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

V. KESIMPULAN

VI. DAFTAR PUSTAKA

Day, R. A. and Underwood, A. L., 1991, “Quantitative Analysis”, pp. 43-51, Prentice-Hall

International, New Jersey.

Perry, R. H. and Green, D. W., 1950, “Perry’s Chemical Engineer’s Handbook”, 6ed., pp. 3-

14, 3-19, 3-22, McGraw-Hill Book Company Inc., New York.

Skoog, A.D., West, D.M., and Holler, F.J., 1994, “Analytical Chemistry An Introduction”,

6ed., pp. 150-153, Sounders College Publishing, Orlando.

Vogel, A.I, 1958, “Text Book of Quantitative Inorganic Analysis”, 2ed., pp. 43-45, 52, 150-

160, 229-233, Longman, Green and Co., London.


77

VII. LAMPIRAN

A. Indentifikasi Hazard Proses dan Bahan Kimia

1. Hazard Bahan Kimia

Berisi sifat-sifat fisis maupun sifat kimia dari bahan-bahan yang dipakai dalam

praktikum ini.

2. Hazard Proses

Penjelasan tentang potensi bahaya dari proses-proses yang terjadi selama

praktikum berlangsung misalnya saat pengambilan HCl, penimbangan bahan,

proses titrasi, dll.


a. Jas Laboratorium

b. Masker

c. Sarung tangan

d. Sepatu tertutup

e. Goggle

C. Manajemen Limbah

Berkaitan dengan pembuangan limbah hasil praktikum sesuai kandungan senyawa

yang ada dalam limbah tersebut.

D. Data Percobaan

E. Perhitungan


78

LAPORAN SEMENTARA

ANALISIS VOLUMETRI

(F)

Nama Praktikan : 1. NIM : 1.

2. 2.

3. 3.

Hari/Tanggal :

Asisten :

DATA PERCOBAAN

1. Alkalimetri dan Asidimetri

Rapat massa HCl pekat = g/mL

Kadar HCl pekat = %

Volum HCl pekat = mL

Volum HCl encer = mL

a) Peneraan larutan HCl

No. Berat Boraks, gram Volume HCl untuk titrasi, mL

1

2

3

b) Peneraan larutan NaOH

Massa NaOH = gram

Volum NaOH = mL

No. Volume NaOH, mL Volume HCl untuk titrasi, mL

1

2

3


79

c) Peneraan larutan NaOH X N

No. Volume NaOH X N, mL Volume HCl untuk titrasi, mL

1

2

3

Iodometri

Massa Na2S2O3 = gram

Volum larutan Na2S2O3 = mL

Massa K2Cr2O7 = gram

Volum larutan K2Cr2O7 = mL

Massa Pati = gram

Massa KI I = gram

Massa Na2CO3 I = gram

Massa KI II = gram

Massa Na2CO3 II = gram

Massa KI III = gram

Massa Na2CO3 III = gram

a) Peneraan larutan Na2S2O3

No. Volume K2Cr2O7, mL Volume Na2S2O3 untuk titrasi, mL

1

2

3

Yogyakarta,


1.

2. 3.


80

ANALISIS GRAVIMETRI (G)

I. TUJUAN PERCOBAAN

Percobaan ini bertujuan untuk menetukan kemurnian pupuk ZA dengan

menggunakan metode analisis gravimetri.

II. DASAR TEORI

Analisis gravimetric adalah analisis kuantitatif berdasarkan bobot yang digunakan

melalui proses isolasi dan penimbangan suatu unsure atau senyawa tertentu dari unsure

tersebut dalam bentuk semurni mungkin (Vogel : 1994).

Faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan analisis gravimetric adalah :

1. Sifat fisik endapan

2. Daya larut endapan

Analisis gravimetri dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:

1. Analisis kualitatif, yaitu analisis untuk mengetahui jenis ion dalam senyaw tertentu.

Contoh: ion Cl- pada larutan garam dapur.

2. Analisis kuantitatif, yaitu analisis untuk mengetahui jumlah atau kadar atau

konsentrasi suatu ion dalam senyawa tertentu. Contoh: penentuan konsentrasi ion

SO42-dalam larutan ammonium sulfat (ZA).

Analisis gravimetri harus melalui beberapa tahapan, yaitu pengendapan,

penyaringan, pencucian, dan pemijaran serta penimbangan.

a. Tahap pengendapan

Tahap ini merupakan tahap pembentukan inti dari ion-ion molekul yang akan

diendapkan. Pada proses pengendapan ini digunakan pupuk ZA [(NH4)2SO4] dan

BaCl2 yang bereaksi membentuk endapan BaSO4. Reaksi yang terjadi adalah :

(NH4)2SO4(aq) + BaCl2(aq) BaSO4(s) + 2NH4Cl (aq) (1)

b. Tahap penyaringan

Penyaringan bertujuan untuk memisahkan cairan dan endapan dalam larutan.

Kertas saring yang digunakan adalah kertas saring whatman 40 agar setelah

pemijaran, endapan yang diperoleh berupa garam sulfat murni dan bebas abu.

c. Tahap pencucian

Tahap pencucian berfungsi untuk menghilangkan kotoran yang teradsorpsi

pada endapan BaSO4, jika tidak dihilangkan maka akan mempengaruhi hasil


81

penimbangan. Selain itu, tahap pencucian berfungsi untuk mengambil endapan

BaSO4 yang melekat di gelas beker agar endapan BaSO4 tidak ada yang tertinggal.

Untuk memastikan endapan telah benar-benar bersih dari ion-ion, seperti ion

Cl-, dilakukan pengetesan menggunakan larutan AgNO3. Hal ini bertujuan untuk

mendeteksi keberadaan ion Cl- dalam larutan sesuai reaksi:

AgNO3(aq) + Cl- (aq) → AgCl(s) + NO3-(aq) (2)

Bila ion Cl- sudah tidak ada, maka hasil penambahan larutan AgNO3 tidak

menyebabkan kekeruhan sehingga pencucian tidak diperlukan lagi.

d. Tahap pemijaran

Pada tahap pemijaran digunakan muffle furnace sebagai pemijarnya bukan

oven biasa. Hal inidikarenakan, oven tidak bisa mencapai suhu tinggi yang

mencapai 800 oC sedangkan untuk memijarkannya harus mencapai 800 oC.

Sehingga dipilih muffle furnace yang dapat mencapai suhu tersebut.

e. Tahap penimbangan

Penimbangan dilakukan setelah krus yang telah berisi endapan didinginkan

dalam eksikator agar suhu krus sama dengan suhu lingkungan. Penyeimbangan

suhu dimaksudkan agar suhu krus yang masih tinggi tidak dimasukkan ke neraca,

sebab suhu tinggi dapat merusak neraca.


82

III.PELAKSANAAN PERCOBAAN

A. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam analisis gravimetri ini adalah:

1. Pupuk ZA ((NH4)2 SO4) merk Riedel de Haen.

2. Larutan BaCl2.2H2O 5% merk merck.

3. Larutan AgNO3 1% merk merck.

4. Kertas saring whatman 40.

5. Aquadest.

B. Alat

Alat yang digunakan dalam percobaan ini ditunjukkan oleh rangkaian alat berikut

:

Gambar 1.Rangkaian Alat Pengendapan

Keterangan:

1. Gelas Arloji

2. Gelas Beker 250 ml

3. Larutan ZA

4. Gelas Pengaduk

5. Asbes

6. Kompor Listrik

7. Steker

8. Knop Pengatur


83

C. Cara Percobaan

1. Tahap Pengendapan

a. Timbang pupuk ZA sebanyak 0,1 gram dengan gelas arloji menggunakan neraca

analitis digital.

b. Ambil 50 mL aquadest dengan gelas ukur 100 mL lalu tuangkan ke dalam gelas

beker 250 mL.

c. Masukkan ZA ((NH4)2SO4) yang sudah ditimbang ke dalam gelas beker 250 mL

yang berisi aquadest kemudian aduk hingga homogen.

d. Panaskan gelas beker 250 mL yang berisi larutan ZA ((NH4)2SO4) di atas kompor

listrik dalam keadaan tertutup oleh gelas arloji dan diberi gelas pengaduk hingga

mendidih.

e. Matikan kompor listrik setelah mendidih, turunkan gelas beker 250 mL dari

kompor listrik dan tunggu hingga larutan agak dingin.

f. Ambil 7,50 mL BaCl2 5% dengan pipet ukur 10 mL dan masukkan ke dalam

gelas ukur 10 mL.

g. Masukkan BaCl2 5% setetes demi setetes dengan pipet tetes ke dalam larutan ZA

yang sudah agak dingin sambil diaduk dengan gelas pengaduk.

h. Panaskan larutan lagi dengan kompor listrik hingga mendidih.

i. Matikan kompor listrik dan turunkan gelas beker 250 mL.

j. Dinginkan larutan hingga terbentuk endapan dan larutan bening.

k. Lakukan pengetesan dengan cara mengambil 10 mL BaCl2 5% dengan pipet ukur

10 ml dan masukkan ke dalam gelas ukur 10 mL. Teteskan BaCl2 5% tersebut ke

dalam larutan ZA dengan pipet tetes, setetes demi setetes sampai tidak terjadi

aliran endapan (seperti aliran minyak).

l. Catat volume BaCl2 5% yang digunakan selama pengetesan.

m. Lakukan percobaan sekali lagi dari langkah a sampai langkah m.

2. Tahap Penyaringan

a. Lipat kertas saring Whatman 40 (kertas saring bebas abu) hingga seperempat

lingkaran.

b. Pasang ke dalam corong gelas.

c. Basahi kertas saring menggunakan aquadest hangat sambil ditekan-tekan dengan

gelas pengaduk hingga menempel sempurna di corong gelas (tidak ada rongga).

Hati-hati saat menekan kertas saring.


84

d. Tuangkan larutan ke corong gelas, sedikit demi sedikit dengan bantuan gelas

pengaduk hingga semua larutan habis.

3. Tahap Pencucian

a. Panaskan 400 mL aquadest dalam gelas beker 500 mL menggunakan kompor

listrik sampai suhu 30oC – 40oC dan masukkan ke dalam botol semprot.

b. Lakukan pencucian dengan menyemprotkan aquadest hangat dari botol semprot

pada gelas beker yang dipanaskan untuk larutan ZA berulang-ulang.

c. Lakukan pengetesan terhadap filtrat terakhir dengan cara meneteskan AgNO3

1% pada tetesan terakhir pada gelas arloji.

d. Apabila larutan menjadi keruh, lakukan pencucian hingga filtrat terakhir hingga

saat dilakukan pengetesan dengan AgNO3 1% tidak keruh.

4. TahapPemijaran

a. Cuci krus porselen dengan air bersih kemudian keringkan di dalam oven 110oC

selama 45 menit.

b. Dinginkan krus porselen dalam eksikator selama 10 menit.

c. Timbang krus porselen tersebut dan tutupnya dengan neraca analitis digital dan

catat hasilnya.

d. Masukkan kertas saring berisi endapan dalam krus porselen dan masukkan ke

dalam muffle dengan tutup krus sedikit terbuka sampai suhu 350oC – 400oC

selama ±20 menit).

e. Turunkan suhu muffle sampai di bawah suhu 200°C setelah muncul asap pada

lubang muffle (penurunansuhu± 20 menit) kemudian buka tutup krus porselen

lalu pijarkan kembali kedua krus sampai suhu 800oC (pemijaran kira-kira

berlangsung selama 50 menit).

f. Turunkan suhu muffle sampai di bawah 200oC, lalu ambil kedua krus dan

dinginkan dalam eksikator sampai suhu lingkungan kira-kira selama 15 menit.

g. Timbang krus beserta endapannya dengan neraca analitis digital dan catat

hasilnya.

C. Analisis Data

1. Perhitungan jumlah endapan BaSO4 dari Percobaan Tiap Sampel

Untuk menganalisis beratendapan BaSO4 hasil percobaan digunakan rumus:


85

Mendapan = mkrus+tutup+endapan– mkruskosong+tutup (3)

dengan, m = massa (gram)

2. Menentukan Tingkat Kemurnian Pupuk ZA

a. Menentukan jumlah mol BaSO4 (endapan)

n1= E�Ô/� (4)

dengan, n1 = mol��äå, mol

m1 = massa��äå, gram

Mr1 = beratmolekul��äå, gram/mol

b. Menentukan massa (NH4)SO4 dalam pupuk ZA

(NH4)2SO4 (aq) + BaCl2(aq)� BaSO4 (s) + 2NH4Cl (aq) (5)

Karena (NH4)2SO4 dianggap habis bereaksi, maka:

Mol BaSO4 = mol (NH4)2SO4

m2 = n2 × Mr2 (6)

dengan, m2 = massa (NH4)2SO4, gram

n2 = mol (NH4)2SO4, mol

Mr2 = beratmolekul (NH4)2SO4, gram/mol

c. Menentukan kemurnian pupuk ZA

Kemurnian = E�E@ × 100% (7)

dengan, m3 = massa pupuk ZA, gram

Kemurnian rata-rata =∑ )*EJ/�1,�

5 (8)


Hal-hal yang perlu ada dalam pembahasan:

• Pembahasan mengenai jalannya percobaan.

• Hasil perhitungan.

• Pembahasan hasil percobaan.

• Perbandingan terhadap teori.

V. KESIMPULAN


86

VI. DAFTAR PUSTAKA

Vogel, A. I., (alih bahasa oleh Dr. A. Hadyana Pudjatmaka dan Ir. L. Setiono), 1994,

“Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik”, edisi ke-4, hal. 472-473, EGC, Jakarta.

Hage, David S., and Carr, James D., 2011, “Analytical Chemistry and Quantitative

Analysis”, p. 263-266, Pearson Prantice Hall, United States.

Underwood, A. L., and Day Jr., R. A., (alih bahasa oleh Dr. Ir. Iis Sopyan, M. Eng.),

2002, “Analisis Kimia Kuantitatif”, edisi ke-6, hal 86, Erlangga, Jakarta.

Meyovy,2011,“Pupuk Nitrogen”, [online],

http://meyovy.wordpress.com/2011/11/04/pupuk-nitrogen (diakses 19 November

2012).


87

VII. LAMPIRAN


1. Hazard Proses

Hazard proses meliputi bahaya apa saja yang dihadapi berkaitan dengan

jalannya praktikum gravimeteri ini. Contoh: saat pemanasan menggunakan kompor

listrik.

2. Hazard Bahan Kimia

Untuk hazard bahan, hal ini meliputi bahaya-bahaya (MSDS) bahan-bahan yang

digunakan dalam praktikum gravimetri. Contoh : AgNO3, ZA, BaCl2.2H2O.

B. PenggunaanAlatPerlindunganDiri

Dalam poin ini dijelaskan alat-alat perlindungan diri apa saja yang harus

digunakan saat melaksanakan praktikum gravimetric ini. Disebutkan per point alatnya

beserta fungsinya.

C. ManajemenLimbah

Dalam point ini, praktikan menjelaskan tindakan apa saja yang dilakukan untuk

mengatasi atau membuang limbah yang terbentuk saat praktikum gravimetri. Misalnya,

limbah campuran ZA dan BaCl2 mengandung apa saja, dibuang kemana/ ke jirigen

limbah apa disertai alasannya.

D. Data Percobaan

Data hasil percobaan ditulis ulang.

E. Perhitungan


88

LAPORAN SEMENTARA GRAVIMETRI

(G)

Nama Praktikan : 1. NIM : 1. 2. 2. 3. 3.

Hari/Tanggal : Asisten : DATA PERCOBAAN Berat ZA : 1. 2. 1. Penambahan Larutan BaCl2

No. Tahap Pengendapan, ml Tahap Pengetesan , ml 1

2

Rata-Rata

2. Berat Endapan Kosong

No. Berat krus kosong, gr Berat krus + endapan, gr Berat endapan, gr 1

2

Rata-Rata

Yogyakarta, Praktikan,

1.

2.

3.

Asisten Jaga,


89

SPEKTROFOTOMETRI

(H)

I. TUJUAN PERCOBAAN

Percobaan ini bertujuan untuk:

1. Menentukan panjang gelombang optimum untuk menentukan konsentrasi larutan

CuSOå. 2. Membuat kurva kalibrasi absorbansi versus konsentrasi untuk larutan CuSOå pada

panjang gelombang optimum.

3. Menentukan kosentrasi larutan CuSOå x N menggunakan spektrofotometer UV-

visible.

II. DASAR TEORI

Spektrofotometri didasarkan pada jumLah cahaya yang diserap oleh larutan

berwarna. Penyerapan warna bervariasi tergantung pada konsentrasi larutan.

Spektrofotometer UV/visible adalah alat analisis sampel dengan menggunakan

prinsip-prinsip absorbsi radiasi gelombang elektromagnetik dengan panjang

gelombang berkisar antara sinar UV sampai dengan sinar tampak. Berdasarkan

prinsip ini, spektrofotometer UV/visible dapat digunakan untuk menentukan

kandungan zat organik atau anorganik dalam larutan.

Komponen-komponen spektrofotometer yang penting yaitu:

1. Sumber energi radiasi yang stabil.

2. Monokromator (celah, lensa, cermin).

3. Wadah sampel transparan (cuvet).

4. Detektor radiasi yang dilengkapi recorder.

Untuk larutan yang cukup encer, hubungan antara absorbansi dan konsentrasi

memenuhi hukum Lambert-Beer, yaitu:

A = ε. b. C (1)

dimana, A = absorbansi

ε = absorbtivitas molar, cm4N4

b = lebar kuvet, cm

C = konsentrasi larutan, N

Untuk mengetahui hubungan antara kosentrasi dan absorbansi pada panjang

gelombang optimum perlu dibuat larutan standar pada berbagai konsentrasi yang hasil


90

pengukuran absorbansinya dinyatakan dalam kurva kalibrasi hubungan antara

absorbansi (A) dan konsentrasi (C).

III. METODOLOGI PERCOBAAN

A. Bahan

1. Kristal CuSO4.

2. Aquadest.

B. Rangkaian Alat Percobaan

Keterangan:

1. Tempat cuvet

2. Layar monitor

3. Knop % T 0

4. Tombol setting

5. Knop wavelength

6. Knop % T 100

7. Steker

Gambar 1. Rangkaian Alat Spektofotometer UV-Visible

C. Cara Kerja

1. Pembuatan Larutan CuSO4 0,025 N

a. Timbang 0,4 gram kristal CuSO4 menggunakan gelas arloji dengan neraca

analitis digital.

b. Isi gelas beker 250 mL dengan 50 mL aquadest.

c. Larutkan kristal CuSO4 yang telah ditimbang ke dalam gelas beker tersebut

hingga semua kristal melarut dengan menggunakan gelas pengaduk.

d. Menuangkan larutan tersebut ke dalam labu ukur 100 mL dengan

menggunakan corong gelas.

e. Mengisi labu ukur 100 mL dengan aquadest menggunakan botol semprot

hingga tanda batas lalu menggojognya hingga homogen.

2. Penentuan Panjang Gelombang Optimum

a. Hubungkan spektrofotometer dengan arus listrik.

b. Hidupkan spektrofotometer dengan memutar knop % T 0 searah jarum jam.


91

c. Diamkan spektrofotometer selama 15 menit sampai siap digunakan.

d. Atur panjang gelombang dengan memutar knop wavelength sesuai panjang

gelombang yang diinginkan (antara 600-950 nm) kemudian putar knop % T 0

sampai absorbansi yang ditunjukkan layar 0,0.

e. Isi cuvet dengan aquadest sampai tanda batas, lalu masukkan ke dalam tempat

cuvet pada spektrofotometer dan menutupnya. Cuvet harus bersih dan bebas

dari bekas jari.

f. Atur absorbansi hingga menunjukkan angka 0,0 dengan memutar knop % T

100.

g. Keluarkan tabung cuvet dan buang aquadest-nya kemudian cuci cuvet dengan

larutan CuSO4 0,025 N.

h. Isi cuvet dengan larutan CuSO4 0,025 N yang telah dibuat hingga tanda batas.

i. Masukkan tabung cuvet ke tempat cuvet pada spektrofotometer dan

menutupnya.

j. Baca absorbansi yang muncul di layar dan catat.

k. Ulangi langkah d sampai j dengan nilai panjang gelombang yang berbeda-

beda.

l. Catat hasilnya kemudian membuat plot antara panjang gelombang versus

absorbansi pada milimeter blok.

m. Tentukan panjang gelombang optimum dengan memilih panjang gelombang

dengan % absorbansi tinggi.

3. Pembuatan Kurva Kalibrasi

a. Buat larutan CuSO4 0,001 N, 0,0025 N, 0,005 N, 0,01 N, dan 0,025 N.

b. Atur wavelength pada nilai panjang gelombang optimum yang telah diperoleh.

c. Ulangi langkah yang sama pada tahap 2 langkah d sampai j.

d. Buat plot data antara absorbansi versus konsentrasi pada kertas milimeter

blok.


92

4. Penentuan Konsentrasi CuSO4 X N

a. Atur wavelength pada panjang gelombang optimum.

b. Isi cuvet dengan aquadest hingga tanda batas lalu masukkan ke dalam tempat

cuvet pada spektrofotometer, kemudian atur absorbansi pada 0,0.

c. Ambil cuvet dan buang aquadest, kemudian cuci cuvet dengan larutan CuSO4

X N.

d. Isi cuvet dengan larutan CuSO4 X N hingga tanda batas lalu masukkan ke

dalam wadah cuvet dan tutup wadahnya.

e. Baca absorbansi dan catat hasilnya.

D. Analisis Data

1. Penentuan λ maksimum

Dibuat plot antara absorbansi versus panjang gelombang, λ optimum merupakan

panjang gelombang dimana absorbansi terbaca paling besar.

2. Pembuatan kurva kalibrasi

Kurva kalibrasi merupakan plot kurva hubungan antara absorbansi dan

konsentrasi CuSO4.

íCuSOåî = Zorro ï�ð�A�n ï�ð�A x 4UUU

ñuy�Zs yon�qog (2)

Untuk memperoleh larutan CuSO4 dengan berbagai konsentrasi dilakukan

pengenceran dengan rumus:

V4. M4 = V5. M5 (3)

dengan, V4= volume larutan CuSO4 sebelum pengenceran, mL

M4= konsentrasi larutan CuSO4 sebelum pengenceran, N

V5= volume larutan CuSO4 setelah pengenceran, mL

M5= konsentrasi larutan CuSO4 setelah pengenceran, N

Sementara, absorbansi (A) dapat didefinisikan:

A = ε. b. C (1)

dengan, A = absorbansi

ε = absorbtivitas molar, cm4N4

b = lebar kuvet, cm

C = konsentrasi larutan, N

Dibuat plot antara absorbansi versus konsentrasi.


93

3. Pembuatan kurva hubungan antara absorbansi dan konsentrasi

Dibuat persamaan yang menghubungkan antara konsentrasi dan absorbansi

dengan persamaan sebagai berikut:

y = ax + b (6)

dengan, y = absorbansi

x = konsentrasi, N

Persamaan ini dapat diselesaikan dengan metode least square.

SSE = ∑ax + b − y�5 (7)

Nilai a dan b dicari dengan menurunkan SSE terhadap x dan y. Pada nilai SSE

minimum turunan SSE nilainya nol.

∂SSE∂x = 0

∂SSE∂y = 0

Dengan regresi linier (least-squares method) diperoleh:

a = g ∑ ij∑ i ∑ jg ∑ i�∑ i�� (8)

b = ∑ jo ∑ ig (9)

dengan, n = jumLah data

Data untuk perhitungan regresi linier disajikan dalam tabel :

No x y x2 xy

Σ

4. Penentuan konsentrasi CuSO4 X N

Dengan mengukur % T lalu dihitung absorbansinya dengan persamaan (3)

kemudian dengan hubungan persamaan yang telah diperoleh, yaitu x = jv�o

sehingga dapat dihitung jumLah CuSO4 yang dilarutkan.


Hal-hal yang perlu dibahas antara lain:

- Hasil percobaan yang menjawab tujuan percobaan.

- Penjelasan mengenai data yang diperoleh.

- Penjelasan grafik hubungan konsentrasi dengan absorbansi.

- Penyimpangan hasil percobaan terhadap landasan teori (jika ada).


94

V. KESIMPULAN

Tuliskan kesimpulan berupa pernyataan yang singkat dan tepat yang dijabarkan dari

hasil percobaan dan pembahasan.

VI. DAFTAR PUSTAKA

Ewing, G.W., 1985, “Instrumental Method of Chemical Analysis”, 5ed., Mc. Graw-

Hill Book Company, New York.

Human, M., 1985, “Basic UV/Visible Spectrophotometry”, Pharmacia LKB Biochrom

Limited Science Park, Cambridge.

Mulyono, P, 2001, “Diktat Kuliah Analisis Dengan Instrumen Dalam Teknik Kimia”,

Fakultas Teknik, Yogyakarta.

VII. LAMPIRAN


Identifikasi hazard terdiri dari:

• Identifikasi hazard proses selama praktikum, merupakan identifikasi kegiatan

yang membahayakan selama praktikum beserta penanganannya.

• Identifikasi hazard chemical dari masing-masing bahan yang digunakan pada

praktikum ini.


Alat perlindungan diri yang dipakai adalah: jas laboratorium lengan panjang,

masker, dan sarung tangan karet. Tulislah alat perlindungan diri yang dirasa penting

pada praktikum ini beserta alasan pemakaiannya.

C. Manajemen Limbah

Perlakuan terhadap limbah hasil percobaan beserta alasan mengapa dibuang ke

tempat tersebut. Contoh: Larutan CuSO4 sisa dibuang ke drum limbah logam berat

karena mengandung Cu yang merupakan logam berat.

D. Data Percobaan

E. Perhitungan


95

LAPORAN SEMENTARA SPEKTROFOTOMETRI

(H)

Hari/Tanggal : Nama/NIM : 1. 2. Asisten : 1. Pembuatan larutan CuSO4

Massa kristal : gram Volume larutan : 100 mL

2. Penentuan panjang gelombang (λ optimum) Range λ: 600-950 nm No Panjang

gelombang, nm Absorbansi No Panjang

gelombang, nm Absorbansi

1 6 2 7 3 8 4 9 5 10

3. Pembuatan kurva kalibrasi

Panjang gelombang optimum: nm No Konsentrasi, N Absorbansi 1 2 3 4 5

4. Penentuan konsentrasi CuSO4 X N

Absorbansi: Asisten jaga, Praktikan, 1. 2.

Buku Petunjuk Praktikum Praktikum Analisis Bahan 2014

Documents

Transcript of Buku Petunjuk Praktikum Praktikum Analisis Bahan 2014