Penentuan Berat Jenis

I. TUJUAN

- Menentukan berat jenis larutan dengan piknometer dan aerometer

- Menentukan berat jenis padatan dengan piknometer

- Mengenal faktor-faktor yang dapat mempengaruhi berat jenis

II. ALAT DAN BAHAN

Alat yang digunakan:

- Piknometer 25 ml

- Gelas kimia 100 ml

- Pipet tetes

- Timbangan analitik

Bahan yang digunakan

- Etanol 96%

- Pasir kuarsa

- Air demineral

- Minyak sayur

III. DASAR TEORI

Berat jenis adalah konstanta/ tetapan bahan tergantung pada suhu untuk

tubuh padat, cair, dan bentuk gas yang homogen.

Berat jenis didefinisikan sebagai massa suatu bahan per satuan volume

bahan tersebut. Bentuk persamaannya adalah sebagai berikut :

Berat Jenis (ρ)=massa(m)volume (v)

Satuan dari berat jenis adalah kg/dm3, g/cm3, atau g/ml. Berat jenis

mempunya harga konstan pada suatu temperatur tertentu dan tidak tergantung

pada cuplikan atau sampel.

Dikenal beberapa alat yang dapat digunakan untuk menentukan berat

jenis, yaitu aerometer, piknometer, neraca whestphaal. Untuk pekerjaan secara

rutin dalam suatu laboratorium terdapat peralatan elektronik untuk menentukan

berat jenis.

Berat jenis relatif (spesifik) adalah perbandingan antara berat jenis zat

pada suhu tertentu terhadap berat jenis air pada suhu tertentu pula.

Berat jenis relatif tidak mempunyai satuan. Berat jenis relatif akan sama dengan

berat jenis absolut bila sebagai pembanding adalah air pada suhu 40°C.

Penentuan berat jenis zat cair dengan aerometer

Penentuan berat jenis dengan aerometer berdasarkan pada prinsip

Archimedes. Setiap benda yang dicelupkan ke dalam suatu cairan, akan

mengalami gaya angkat yang besarnya sama dengan berat zat cair yang

dipindahkan, karena adanya benda tersebut. Aerometer berbentuk sebuah silinder

yang berlubang. Agar aerometer dapat tercelup dengan posisi yang tepat (skala

tercelup dalam cairan), maka aerometer diisi dengan butir-butir Pb.

Skala-skala pada aerometer menunjukkan berat jenis cairan. Semakin kecil berat

jenis cairan, aerometer akan tercelup semakin dalam. Karena itu skala pada

aerometer menunjukkan angka yang semakin besar dari atas ke bawah.

Penentuan berat jenis dengan piknometer

Berat jenis suatu zat dapat dihitung yaitu mengukur secara langsung berat

zat dalam piknometer (dengan menimbang) dan volume zat (ditentukan dengan

piknometer).

Prinsip metode ini didasarkan atas penentuan massa cairan dan penentuan rungan

yang ditempati cairan ini. Ruang piknometer dilakukan dengan menimbang air.

Ketelitian metode piknometer akan bertambah sampai suatu optimum tertentu

dengan bertambahnya volume piknometer. Optimun ini terletak sekitar isi ruang

30 ml. Ada dua tipe piknometer, yaitu tipe botol dengan tipe pipet.

Faktor-faktor yang mempengaruhi berat jenis suatu zat adalah :

Temperatur

Dimana pada suhu yang tinggi senyawa yang diukur berat jenisnya dapat

menguap sehingga dapat mempengaruhi berat jenisnya, demikian pula halnya

pada suhu yang sangat rendah dapat menyebabkan senyawa membeku

sehingga sulit untuk menghitung berat jenisnya. Oleh karena itu, digunakan

suhu dimana biasanya senyawa stabil, yaitu pada suhu 25°C (suhu kamar).

Massa zat

Jika zat mempunyai massa yang besar maka kemungkinan berat jenisnya juga

menjadi lebih besar.

Volume zat

Jika volume zat besar maka berat jenisnya akan berpengaruh tergantung pula

dari massa zat itu sendiri, dimana ukuran partikel dari zat, berat molekulnya

serta kekentalan dari suatu zat dapat mempengaruhi berat jenisnya.

IV. PROSEDUR KERJA

1. Penentuan Volume Piknometer

- Menimbang piknometer kosong, bersih dan kering (a gram)

- Mengisi piknometer dengan air demineral pada suhu 18°C yang telah

diketahui berat jenisnya

- Menimbang piknometer yang berisi air demineral tepat pada suhu 20°C (b

gram)

- Menghitung berat air demineral pada suhu 20°C (b gram - a gram)

- Menghitung volume air demineral = b gram−agram

Berat jenis air demineral pada20° C

- Volume air demineral = volume piknometer

2. Penentuan Berat Jenis Zat Cair dengan Piknometer

- Menimbang piknometer kosong, bersih dan kering yang telah ditentukan

volumenya (c gram)

- Mengisi piknometer dengan zat cair pada suhu 18°C

- Menimbang piknometer yang berisi zat cair tepat pada suhu 20°C (d gram)

- Menghitung berat zat cair (d gram – c gram)

- Menghitung berat jenis zat cair pada 20°C = d gram−c gramVolume Piknometer

3. Penentuan Berat Jenis Padatan dengan Piknometer

- Menimbang piknometer kosong, bersih, dan kering yang telah ditentukan

volumenya (e gram)

- Mengisi piknometer dengan zat padat sampai separuh dari piknometer

terisi

- Menimbang piknometer yang berisi zat padat tersebut (f gram)

- Menambahkan kedalam piknometer berisi zat padat suatu zat cair pada

suhu 18°C yang telah diketahui berat jenisnya. (Perhatikan, tidak boleh

terdapat gelembung udara dalam piknometer)

- Menimbang piknometer berisi zat padat dan zat cair tepat pada suhu 20°C

(g gram)

- Menghitung berat zat padat = (f gram – e gram )

- Menghitung volume zat padat = g gram−f gram

Berat jenis zat cair pada20 °C

- Menghitung berat jenis zat padat = Berat zat padatVolume zat padat

V. DATA PENGAMATAN

1. Penentuan Volume Piknometer

- Berat piknometer kosong = 32, 7980 gram

- Berat air demineral = 24, 6177 gram

- Berat piknometer + air demineral = 57, 4157 gram

2. Penentuan Berat Jenis Zat Cair dengan Piknometer

- Berat piknometer kosong = 32, 7980 gram

- Berat minyak sayur = 22, 5560 gram

- Berat etanol = 19, 4680 gram

- Berat piknometer + minyak sayur = 55, 3540 gram

- Berat piknometer + etanol = 52, 2660 gram

3. Penentuan Berat Jenis Zat Padat dengan Piknometer

- Berat piknometer kosong = 32,7980 gram

- Berat pasir kuarsa = 28, 7305 gram

- Berat air = 13, 6547 gram

- Berat piknometer + pasir kuarsa = 61, 5285 gram

- Berat piknometer + pasir kuarsa + air = 75, 1832 gram

VI. PERHITUNGAN

1. Penentuan Volume Piknometer

Diketahui :

- Berat air demineral = 24, 6177 gram

- Berat jenis air demineral = 1 gram/mL

Ditanya : Volume air (V) = Volume piknometer (V)

Jawab : Volume= mρ

= 24 ,6177 gram

1grammL

= 24, 6177 mL

2. Penentuan Berat Jenis Zat Cair dengan Piknometer

Diketahui :

- Berat minyak sayur = 22, 5560 gram

- Berat etanol = 19, 4680 gram

- Volume piknometer = 24,6277 mL

Ditanya : a. Berat jenis minyak sayur

b. Berat jenis etanol

Jawab :

a. Berat Jenis Minyak Sayur = Berat minyak sayurVolume Piknometer

= 22 ,5560 gram24 ,6177mL

= 0, 9162 gram/mL

b. Berat Jenis Etanol = Berat etanol

Volume Piknometer

= 19 ,4680gram24 ,6177mL

= 0, 7908 gram/mL

3. Penentuan Berat Jenis Zat Padat dengan Piknometer

Diketahui :

- Berat air = 13, 6547 gram

- Volume air = 13 ,6547 gram

1gram /mL

= 13,6547 mL

- Berat pasir kuarsa = 28, 7305 gram

Ditanya : a. Volume zat padat

b. Berat jenis zat padat

Jawab :

a. Volume pasir kuarsa = volume piknometer–volume air

= 24, 6177 mL – 13,6547 mL

= 10, 9630 mL

b. Berat jenis zat padat = berat zat padatvolume zat padat

= 28 ,7305 gram

10,9630mL

= 2, 6207 gram/mL

VII. PERTANYAAN

1. Mengapa pada penentuan berat jenis zat padat dengan menggunakan

piknometer harus ditambah zat cair yang telah diketahui berat jenisnya ?

Jawab: Karena bila padatan memenuhi seluruh isi piknometer, maka akan

terdapat banyak celah yang tak terisi oleh padatan sehingga

volume yang ditentukan dengan air tidak akan sama dengan

volume yang ditentukan dengan padatan saja. Fungsi air yang

ditambahkan pada piknometer yang berisi padatan adalah agar

dapat memenuhi seluruh isi pikno dan volume padatan akan

didapatkan dari selisih volume air dan volume piknometer.

VIII. ANALISA DATA

Berat jenis suatu zat adalah perbandingan antara bobot zat dibanding dengan  volume zat pada suhu tertentu (biasanya pada suhu 25ºC), sedangkan rapat jenis (specific gravity) adalah perbandingan antara bobot zat pada suhu tertentu.  Berat jenis didefenisikan sebagai perbandingan kerapatan suatu zat terhadap kerapatan air. Harga kedua zat itu ditentukan pada temperatur yang sama. Air murni memiliki berat jenis 1 g/cm³ atau 1000 kg/m³ dan selalu digunakan sebagai penentu volume piknometer. Berat jenis merupakan bilangan murni tanpa dimensi (Berat jenis tidak memiliki satuan), dapat diubah menjadi kerapatan dengan menggunakan rumus yang cocok.

Pada percobaan kali ini, kami menentukan berat jenis suatu cairan dengan sampel minyak kelapa dan etanol juga berat jenis suatu padatan dengan sampel pasir kuarsa.

Sebelumnya, kami akan menentukan volume piknometer yang akan kami gunakan. Hal ini kami lakukan guna mendapatkan data yang lebih akurat. Perlakuan ini merupakan kalibrasi alat karena volume yang tertera pada piknometer belum tentu sama dengan volume aslinya. Setelah kami mengukur volume piknometer dengan menggunakan berat jenis air dan selisih berat piknometer yang berisi air dengan piknometer yang kosong, kami pun mendapatkan volume piknometer yaitu 24, 6177 mL (volume yang tertera di piknometer 25mL).

Dalam penentuan berat jenis minyak kelapa dan etanol, prosedur yang kami gunakan sama. Minyak kelapa atau etanol yang akan di uji kami masukkan kedalam piknometer untuk mendapatkan berat zat. Berat yang telah didapatkan akan dibagi dengan volume piknometer dan mendapatkan berat jenis zat tersebut. Minyak kelapa memiliki berat jenis 0,9162 gram/mL dan etanol memiliki berat jenis 0,7908 gram/mL.

Penentuan berat jenis zat padat sedikit berbeda dengan penentuan berat jenis zat cair. Pada penentuan berat jenis zat padat, digunakan zat cair yang telah diketahui berat jenisnya agar dapat memenuhi isi dari piknometer. Zat padat yang kami uji adalah pasir kuarsa. Pasir kuarsa yang telah di masukkan kedalam piknometer akan ditimbang. Setelah itu baru ditambahkan air hingga

penuh dan selisih dari piknometer yang berisi air dan pasir kuarsa dengan piknometer yang berisi pasir kuarsa akan mendapatkan berat air. Jangan terdapat gelembung pada piknometer karena berat yang akan didapatkan tidak akan benar. Karena berat piknometer dan berat air telah diketahui, maka berat total dari piknometer yang berisi air dan pasir kuarsa dan diselisihkan dengan berat piknometer dan berat air akan mendapatkan berat pasir kuarsa tersebut. Berat jenis dari pasir kuarsa yang kami uji adalah 2, 6207 gr/mL.

IX. KESIMPULAN

1. Berat jenis dipengaruhi beberapa faktor yaitu temperatur, massa dan

volume suatu zat.

2. Piknometer dapat mengukur berat jenis zat cair dan berat jenis zat padat

sedangkan aerometer hanya dapat mengukur berat jenis zat cair.

3. Berat jenis etanol : 0,7908 gram/mL

Berat jenis minyak sayur : 0, 9162 gram/mL

Berat jenis pasir kuarsa : 2,6207 gram/mL

DAFTAR PUSTAKA

- http://akudanpharmacy.blogspot.com/2013/06/laporan-bobot-jenis-dan-

kerapatn.html

- http://fitria-peez.blogspot.com/2013/03/berat-jenis-zat-cair-dan-zat-

padat_16.html

- Jobsheet penuntun praktikum Instrumentasi dan Teknik Pengukuran

“Penentuan Berat Jenis”.2014.Politeknik Negeri Sriwijaya

GAMBAR ALAT

Gelas Kimia Piknometer

Hot Plate Neraca Analitik Pipet Tetes

LAPORAN INSTRUMENTASI DAN TEKNIK PENGUKURANPENENTUAN BERAT JENIS

DISUSUN

OLEH:

Abellio Nathanael Sitompul (0613 4041 1637)

Kelompok 1 3EGB

Dosen Pembimbing: Yuniar, S.T., M.Si.

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYATAHUN AKADEMIK 2014/2015