Buku Panduan Praktikum Analisis Bahan 2017.pdf

ii

Panduan Praktikum Analisis Bahan 2017

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmatNya sehingga buku Panduan Praktikum Analisis Bahan 2017 ini dapat terselesaikan. Buku panduan ini bertujuan membantu praktikan, asisten, serta semua pihak yang bersangkutan demi kelancaran pelaksanaan Praktikum Analisis Bahan Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada Tahun 2017. Isi buku ini disusun berdasarkan urutan kode mata praktikum secara terpisah satu dengan yang lain agar lebih mudah dibaca dan dipahami. Pada edisi kali ini, terdapat penjelasan setiap mata praktikum yang telah diperbaiki dan disempurnakan dari edisi sebelumnya sehingga diharapkan terdapat peningkatan kualitas dari Praktikum Analisis Bahan secara keseluruhan. Penyusun mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan buku ini antara lain : 1. Himawan Tri Bayu Murti Petrus, S.T., M.E., D.Eng. selaku Kepala Laboratorium Praktikum Analisis Bahan. 2. Himawan Tri Bayu Murti Petrus, S.T., M.E., D.Eng., Yano Surya Pradana, S.T., M.Eng., Muhammad Mufti Azis, S.T., M.Sc., Ph.D., Indra Perdana, S.T., M.T., Ph.D, Dr.-Ing. Teguh Ariyanto, S.T., M.Eng., Ir. Suprihastuti Sri Rahayu, M.Sc., Ir. Hary Sulistyo, SU., Ph.D., Hanifrahmawan Sudibyo, S.T., M.Eng. selaku dosen pembimbing mata Praktikum Analisis Bahan. 3. Hariyanto dan Risma Wati selaku Laboran Laboratorium Analisis Bahan. 4. Seluruh asisten Praktikum Analisis Bahan 2017. 5. Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada serta semua pihak terkait. Penyusun menyadari masih terdapat kekurangan baik materi maupun penulisan. Oleh karena itu, penyusun mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi perbaikan selanjutanya. Semoga buku ini memberikan manfaat dalam perkembangan pendidikan di Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada.

Yogyakarta, Februari 2017 Penyusun

ii

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 .......................................... ................................................................. ........................... .... 25 Modulus Patah dan Kuat Desak Bahan Padat ............................................ ................................................................... ....................... 42 Pengukuran Tegangan Muka dan Viskositas Zat Cair Cai r........................................... ...................................................... ........... 57 Analisis Volumetri ....................................................... .............................................................................. .............................................. .............................. ....... 75 Analisis Gravimetri ................................................... ......................................................................... ............................................ .................................. ............ 88 Spektrofotometri ............................................ .................................................................. ............................................ ............................................. ....................... 96

iii

iv


DAFTAR DOSEN PEMBIMBING PRAKTIKUM DAN ASISTEN

A. PENGUKURAN SUHU DAN KENAIKAN TITIK DIDIH LARUTAN Dosen Pembimbing : Yano Surya Pradana, S.T., M.Eng. Asisten Praktikum : 1. Kanda Wiba Pratama (Batch 1) 2. Annisa Amalia Ulfah (Batch 2) B. PENERAAN ALAT UKUR LAJU ALIR FLUIDA Dosen Pembimbing : Muhammad Mufti Azis, S.T., M.Sc., Ph.D. Asisten Praktikum : 1. Ivone Marselina Nugraha (Batch 1) 2. M. Isma’il Hamidiy (Batch 2) C. PENGUKURAN RAPAT MASSA DAN KONDUKTANSI Dosen Pembimbing : Himawan Tri Bayu Murti Petrus, S.T., M.E., D.Eng. Asisten Praktikum : 1. Indah Tri Nur’aini (Batch 1) 2. Salsabila Isna Firdausi (Batch 2) D. MODULUS PATAH DAN KUAT DESAK BAHAN PADAT Dosen Pembimbing : Indra Perdana, S.T., M.T., Ph.D Asisten Praktikum : 1. M. Aldian Astrayudha (Batch 1) 2. Mayzaki Dwi Putra(Batch 2) E. PENGUKURAN TEGANGAN MUKA DAN VISKOSITAS ZAT CAIR Dosen Pembimbing : Dr.-Ing. Teguh Ariyanto, S.T., M.Eng. Asisten Praktikum : 1. Afrizal Luthfi Anggara (Batch 1) 2. Shelia Febriani Hunarko (Batch 2) F. ANALISIS VOLUMETRI Dosen Pembimbing : Ir. Suprihastuti Sri Rahayu, M.Sc. Asisten Praktikum : 1. Bill Rich (Batch 1) 2. Pinky Alifah Sosari (Batch 2) G. ANALISIS GRAVIMETRI Dosen Pembimbing : Ir. Hary Sulistyo, SU., Ph.D. Asisten Praktikum : 1. Farida Arisa (Batch 1) 2. Erda Cantia Ayunandya (Batch 2) H. SPEKTROFOTOMETRI Dosen Pembimbing : Hanifrahmawan Sudibyo, S.T., M.Eng. Asisten Praktikum : 1. Dwi Reinaldy Gunawan (Batch 1) 2. M. Naufal Fakhry (Batch 2)

iv

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 (H2SO4) …..

III. ANALISIS DATA

Berisi persamaan-persamaan yang digunakan untuk perhitungan, lengkap dengan nomor persamaan dan keterangan dari variabel-variabel yang digunakan, dilengkapi dengan perhitungan. Penulisan angka di belakang koma:  Untuk data percobaan, ditulis berdasarkan ketelitian alat.  Untuk hasil perhitungan persen, 2 angka belakang koma.  Untuk hasil perhitungan dengan ketelitian alat kurang dari 4 abk, maka ditulis 4 angka

belakang koma.

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. .... 2. .... v

vi


VI. SARAN

Berisi saran untuk kemajuan Praktikum Analisis Bahan (bukan saran untuk asisten secara pribadi).

Yogyakarta, Asisten,

Nama Lengkap Asisten

2017

Praktikan,

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 3 (tiga) poin per hari. 6. Kartu acara harus selalu dibawa pada saat pengambilan dan pengumpulan laporan.

vi

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. METODOLOGI 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 ............................................................

Alat yang digambar hanya alat utama saja. Merk dagang dari alat yang digunakan harus di cantumkan, contoh: Gelas beker pyrex 250 ml.

vii

viii


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, Praktikan,

Nama Lengkap Praktikan 1

2017

Praktikan,

Nama Lengkap Praktikan 2

Asisten,

Nama Lengkap Asisten

viii

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.

ix

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 ditulis tangan. 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 diketik. 6. Laporan yang telah diketik kemudian dikonsultasikan kepada dosen pembimbing masingmasing 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.

x

xi


TATA CARA PENULISAN LAPORAN 1. Laporan yang ditulis tangan ditulis dengan tinta berwarna hitam di kertas folio bergaris, TIDAK bolak balik. 2. Laporan yang diketik dicetak pada kertas HVS 80 gram/m 2 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 katakata. Contoh: NaOH dibuat.... ditulis 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. Contoh: ... dikenal se bagai ‘pektin’ (Kertesz, 1951). 10. Penulisan pada cover menggunakan huruf kapital. 11. Judul mata praktikum ditulis dengan huruf kapital. Contoh: PENGUKURAN SUHU DAN KENAIKAN TITIK DIDIH LARUTAN 12. 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). 13. 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. 14. 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. 15. 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. Data Hasil.... atau Daftar I.Data Hasil....

xi

xii


 Gambar diberi nomor urut dengan angka arab (1, 2, 3, dst.). Jika diketik tulisan dibuat

bold , sedangkan jika ditulis tangan tulisan diberi garis bawah. Contoh: Gambar 1. Gambar.... atauGambar 1.Gambar....  Persamaan diberi nomor urut dengan angka arab (1, 2, 3, dst.) di dalam kurung pada tepi

kanan. Contoh: CaSO 4 + K 2CO3 ↔ CaCO3 + K 2SO4 (1) 16. 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. 17. Ketentuan penulisan nomor halaman:  Laporan tulis tangan:

Jika terdapat bab baru : pojok kanan bawah Tidak terdapat bab baru : pojok kanan atas  Laporan ketik

: pojok kanan bawah

18. Syarat tidak inhall laporan:  Harus sesuai ketentuan (format) laporan.  Seluruh bab dan sub bab harus ada.  Gambar rangkaian alat utama harus ada dan lengkap.

xii

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 dan memasukkan jilbab ke dalam jas

laboratorium.  Memastikan bahwa label telah sesuai dengan bahan-bahan kimia yang ada di

dalamnya dan dalam kondisi yang baik.  Mencabut dan mematikan aliran listr ik 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 laintanpa membuang label awal.  Membawa bahan kimia dalam saku ba ju atau saku jas laboratorium.  Menghisap menggunakan mulut.  Menyentuh bahan kimia.  Menyimpan bahan kimia dalam jumlah besar di laboratorium.  Menuangkan bahan kimia ke wastafel.

xiii

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.

xiv

15


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 atau 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.

15

16


Secara umum, hubungan antara perubahan suhu dengan perubahan sifat fisis dapat digambarkan sebagai berikut:

Sifat fisis

Suhu, 0 C

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: Media terukur

Elemen perasa Primer

Tranduser

Pengkondisi isyarat/ pengubah

Transmisi data/ telemetri

Pemroses data

Tampilan data

Pencetak data

Perekam data

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. Dem ikian 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 volume yang berbeda, dan perubahan elemen perasanya ditunjukkan dengan simpangan.

16

17


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 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 (ΔT b).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 : Tb  m  K b

dengan,

T b

= kenaikan titik didih (oC)

K

= tetapan kenaikan titik didih (oC/molal)

m

= molalitas larutan (molal)

b

(1)

17

18


Zat terlarut dalam larutan elektrolit bertambah jumlahnya karena terurai menjadi ionion, 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 : Tb  m  K b

1   n  1  

(2)

dengan, n = jumlah ion yang dihasilkan misal untuk NaCl Na+ + Cl- maka n=2 

= derajat ionisasi zat elektrolit

untuk elektrolit kuat dapat dianggap terionisasi sempurna,





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

III. PELAKSANAAN PERCOBAAN A. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah: 1. Garam dapur (NaCl) 18

19


2. Glukosa monohidrat (C6H12O6.H2O) 3. Aquadest B. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah: 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

Gambar 4. Rangkaian Alat Utama Percobaan Peneraan Alat Ukur Suhu

19

20


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

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) 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

20

21


1. Didihkan air ledeng secukupnya dalam water heater (skala water heater =4). 2. Celupkan termometer raksa, termometer alkohol dan probe thermocoupledalam 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. 2. Celupkan termometer raksa, termometer alkohol dan probe thermocouple 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 5. Pasang termometer raksa, termometer alkohol dan probe thermocouple pada lubang yang tersedia pada pipa blower . 6. Hidupkan blower dengan menekan tombol on. 7. 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. 2. Celupkan termometer raksa, termometer alkohol dan probe thermocouple 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 . 1. Ambil 250 mLaquadest 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. 21

22


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. 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 PYREX600 mL sampai suhunya sekitar 80oC (suhu dicek secara berkala menggunakan thermocouple). 7. Masukkan larutan garam dari langkah 6 ke dalam labu leher tiga. 22

23


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 garamdan aduk dengan gelas pengaduk hingga homogen. 11. Ulangi langkah 4 sampai 10 dua kali lagi hingga diperoleh 3 data percobaan.

D. 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: T2



AT1  B

(3)

Dengan regresi linier (least-square method ) diperoleh : A 

n

T T  T T n T    T  1

2

1

2

2

2

1

B



T

2

 A T 1 n

(4)

1

(5)

 Data untuk perhitungan regresi linier disajikan dalam tabel :

No

T1

T12

T2

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:

Kesalahan relatif 

T2 persamaan  T 2 percobaan T 2 persamaan

 100

o

o

(6)

23

24


Data disajikan dalam bentuk tabel: No

T1

T2 percobaan

T2 persamaan

Kesalahan relatif

Σ

Kesalahan relatif rata  rata 

 Kesalahan relatif n

(7)

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) : T 1



T2



A

B

(8)

Persamaan (8) untuk termometer alkohol dan thermocouple. Hasil perhitungan peneraan alat ukur suhu disajikan dalam tabel berikut:

24

25


No

1.

Bahan

Suhu terukur dari percobaan

Suhu hasil peneraan terhadap

(T2)

termometer raksa (T1)

Termometer

Thermocouple,

Termometer

Thermocouple,

alkohol, K

K

alkohol, K

K

Aquadest

2. 3.

Garam

4. 5 6

Gula

7

Suhu yang telah ditera inilah yang kemudian digunakan untuk menghitung kenaikan titik didih atau ΔTb pada bagian kenaikan titik didih larutan. 

Molalitas larutan dihitung dengan persamaan berikut

    ×          dengan,          )     (58,5   )  (180        250  

(9)

Kenaikan titik didih hasil percobaan dihitung menggunakan perssamaan berikut

∆    dengan, ∆ = kenaikan titik didih ( C)  = titik didih larutan ( C) ( C)  = titik didih

(10)

0

0

aquadest



0

Kenaikan titik didih untuk larutan non elektrolit dihitung menggunakan persamaan berikut

25

26


∆   ×  dengan, ∆ = kenaikan titik didih ( C)  = molalitas larutan (molal)  = konstanta kenaikan titik didih ( C/molal)

(11)

0

0



Kenaikan titik didih untuk larutan elektrolit dihitung menggunakan persamaan berikut

∆   × [1   1] dengan, ∆ = kenaikan titik didih ( C)  = molalitas larutan (molal)  = konstanta kenaikan titik didih ( C/molal)  = jumlah ion  = derajat ionisasi  Nilai untuk  adalah 0,52 (Ebbing, 1990). Hasil perhitungan ∆ disajikan dalam tabel berikut :

(12)

0

0

NO 1 2 3

Larutan

T larutan (K)

T.alkohol

Thermocouple

Molalitas

∆

(m)

rumus (K)

∆ percobaan

T. alkohol

Thermocouple

Garam dapur

4 5

Gula

6

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN  Deskripsi singkatmengenai tujuan dan manfaat percobaan.  Pembahasan dibahas per tahap prosedur kerja. Uraikan sedikit prosedur kerja, diikuti

dengan pembahasan terkait tahap tersebut.  Asumsi yang diambil dalam melakukan percobaan dan perhitungan pada tahap tersebut

serta mengapa asumsi tersebut Anda ambil.  Kesulitan-kesulitan yang dialami pada tahap tersebut.

26

27


 Grafik hasil peneraan termometer alkohol dan thermocouple terhadap termometer raksa.

Bahas persamaan yang paling mewakili data percobaan berdasarkan kesalahan relatif dan jika ada hasil yang menyimpang.  Grafik molalitas terhadap ΔTb dengan thermocouple dan termometer raksa pada larutan

gula dan garam (2 grafik). Data percobaan ditampilkan dalam bentuk titik-titik ( jangan disambung dengan garis). Hasil perhitungan ΔTb menggunakan persamaan ditampilkan dalam garis lurus (tanpa titik-titik). Bahas grafiknya, jika terdapat

penyimpangan antara data percobaan dengan garis persamaan, berikan alasannya.  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.

27

28


VII.LAMPIRAN A. Identifikasi Hazard Proses dan Bahan Kimia

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

28

29


LAPORAN SEMENTARA PENGUKURAN SUHU DAN KENAIKAN TITIK DIDIH LARUTAN (A) Nama Praktikan : 1. NIM : 1. 2. 2. 3. 3. Hari/tanggal : Asisten : Kanda Wiba Pratama/Annisa Amalia Ulfah 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)

1.

Garam

+ +

2.

+

Gula

+ +

Asisten jaga,

Titik didih (oC) Termometer alkohol Thermocouple

+ Yogyakarta, Praktikan, 1. 2. 3.

2017

29

30


PENERAAN ALAT UKUR LAJU ALIR FLUIDA (B)

I.

TUJUANPERCOBAAN Tujuan dari percobaan ini adalah membuat kurva standar hubungan antara tinggi pelampung dalam rotameter cairan dengan laju alirair dan kurva standar hubungan antara tinggi pelampung dalam rotameter gas dengan laju alir udara.

II.

DASARTEORI Dalam perancangan alat dan pemipaan dalam industri terdapat 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 akibat laju alir fluida dan gaya gesek pelampung sama sama dengan gaya beratpelampung. 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

30

31


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. 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 rotameter dengan variabel terikat laju laju alir fluida. Laju alir fluida dapat dinyatakan dalam massa per satuan waktu, volume per satuan waktu, dan besaran lain yang berhubungan dengan laju alirfluida. alirfluida. Alat ukur laju alir dapat dikalibrasi secara 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. III. PELAKSANAAN A.

PERCOBAAN

Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah: 1. AirLedeng 2. Udara

31

32


B.

Alat

Alat yang digunakan dalam percobaan ini ditunjukkan oleh gambar rangkaian alat berikut : Keterangan 5

1.

Statif

2.

Pipa pengeluaranair

3.

Rotameter

4.

Float (Pelampung)

5.

Bak penampungair

6.

Pipa pengatur aliran kebak

7.

Pipaoverflow

8.

Pipa pengatur aliran kerotameter

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

Keterangan: 1.

Pressuregauge

2.

Kranoverflow

3.

Kompresor

4.

Kran pengaturaliran

5.

Rotameter

6.

Float (Pelampung)

7.

Pipapengeluaran

8.

Botol penampungair

9.

Statif

10.

Kranoverflow

11.

Kran pengatur alirangas

Tabungpengaman Gambar 2. Rangkaian Alat Percobaan Pengukuran Laju Alir Zat Alir Gas 12.

32

33


IV.

Cara Kerja Peneraan Laju Alir Zat Cair 1.

o Ukur suhu air ledeng di gelas ukur dengan termometer alkohol 110 C.

2.

Buka kran pemasukan untuk mengisi bak penampungan air hingga penuh dan terjadi aliranoverflow.

3.

Atur ketinggian float pada ketinggian 6,0cm.

4.

Ukur debit cairan yang mengalir dalam rotameter pada selang waktu 5 ± 0,20 detik dengan menggunakan stopwatch dan gelas ukur 50 mL atau 100mL.

5.

Catat volume air tertampung dan waktu stopwatch.

6.

Lakukan pengambilan data sebanyak 5 kali berurutan untuk ketinggian float yang sama.

7.

Debit untuk ketinggian float yang lain 5,5; 5,0; 4,5; 4,0; 3,5; 3,0; 2,5; 2,0; 1,5 cm.

Peneraan Laju Alir Zat Gas 1.

Ukur suhu udara dengan termometerruangan.

2.

Siapkan rangkaian alat dan tutup semua kran pada rangkaian alat.

3.

Isi botol penampung dengan air hingga tandabatas.

4.

Atur ketinggian cairan pada selang pengeluaran akhir dengan tinggi cairan pada botol penampung agarsejajar.

5. Nyalakan 6.

kompresor dan isi kompresor dengan udara hingga tekanan 5kg/cm².

Buka kran penghubung tabung pengaman dan kompresor sehingga tabung gas pengaman terisi udara.

7.

Catat tekanan udara di kompresor dan buka kran penghubung tabung gas dan rotameter.

8.

Atur ketinggian float rotameter 10,0 cm dengan menggunakan kran pada tabung pengaman dan dijagaagar dijagaagar teta tetap p konstan.

9.

Ukur debitaliranyang debitaliranyangkeluarpadaselangwaktu3±0,20detikdenganbantuan keluarpadaselangwaktu3±0,20detikdenganbantuanstopwatch dan gelas ukur 50 mL.

10.Catat

volumer air tertampung dan waktu di stopwatch. Lakukan pengambilan data

sebanyak 5 kali untuk ketinggian float yangsama. 11.Debit untuk ketinggian float

yang lain lain 8,0 ;6,0 ; 4,0 ; 2,0cm. 33

34


12.Catat

tekanan akhir udara yang yan g tersisa di kompresor.

13.Keluarkan

udara yang tersisa di dalam kompresor dan tabung pengaman secara

perlahan.

V. 1.

Analisis Data

Menghitung nilai debit fluida (Q) dengan membuat tabel ketinggian (h),volume (V), waktu (t), dan debit fluida(Q) h, cm

t, s

h1

3 V, cm V1

T1

3 Q, cm /s Q1

h2

V2

T2

Q2

…

…

..

Hn 2.

…

..

..

Vn

tn

…

..

Qn

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

Dengan PendekatanLinear

ℎ

(1)

Penyelesaian dilakukan dengan regresi linear hingga didapatkan nilai konstanta a dan b untuk persamaan(1)

     −−    −      3 ⋯ ℎℎ  ℎ  ℎ3 ⋯ℎ ℎ  ℎ  ℎ  ℎ3 ⋯ℎ ℎℎ  ℎ  3ℎ3 ⋯ℎ b.

(2) (3) (4) (5) (6) (7)

Dengan pendekatanLogaritmik

   ℎ

(8) 34

35


Melakukan linearisasi sehingga diperoleh persamaan :

lnlnlnℎ

(9)

Dengan pemisalan dituliskan kembali menjadi :

= +

(10)

Penyelesaian dilakukan dengan regresi linear seperticara di poin (a) c.

Dengan pendekatanEksponensial

. 

(11)

Persamaan dapat diturunkan menjadi :

lnln.ℎ

(12)


= +

(13)

Penyelesaian dilakukan dengan regresi linear seperti cara di poin (a) 3.

Menentukan nilai R-square masing-masingpendekatan 

SST (Total Sum of Squares) (14)    −     −      −   (15) ⋯ ⋯    −   −      (16) 



SSE (Sum of Square Due toError )

              ⋯    

(17)

(18)

Q persamaan diperoleh dari persamaan hubungan Q dan h hasil linearisasi tiap pendekatan.

35

36




SSR (Sum of Square Due to Regression)

     VI.

(19) (20)

HASIL DANPEMBAHASAN Hasil yang harus dibahas : -

Penjelasan singkat mengenai tujuan dan prosedur percobaan setiaptahapnya.

-

Penjelasan umum flowmeter, prinsip kerja rotameter, dan fungsi float padarotameter.

-

Asumsi yang diambil dalam melakukanpercobaan.

-

Pembahasan hubungan / trend debit fluida dengan ketinggian float berdasarkan data percobaan.

-

Pembahasan setiap metode pendekatan yang dilakukan berdasarkan hasilperhitungan.Pilihdua metode yang paling sesuai dan penjelasan mengapa memilih metode tersebut.

-

Kurva standar hubungan antara tinggi pelampung ( float ) dalam rotameter cair dan gas dengan laju alir fluida (cair dan gas) serta tujuan dibuat kurva tersebut. Pembahasan mengenai kurva dan persamaan yang diperoleh kemudian dibandingkan denganteori.

-

Penjelasan nilaiR-square.

VII. KESIMPULAN

Buatlah kesimpulan berdasarkan hasil percobaan. Jangan menulis ulang tujuan, cara kerja, dan dasar teori di bagian kesimpulan.

36

37


VIII. DAFTARPUSTAKA

Brown, G.G., 1950, ”Unit Operations”, John Wiley and Sons, Inc., New York. 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. Perry, R.H. and Green, D.W.,1997, ”Perry‟s Chemical Engineers‟ Hand Book”, 7 ed., McGraw-Hill Book Co., Singapore.

IX.

LAMPIRAN A.

Identifikasi Hazard Proses dan BahanKimia

Semua bahan yang digunakan untuk praktikum ini diidentifikasi tingkat kehazard -annya sesuai dengan MSDS dan proses praktikum yang berbahaya

diidentifikasi dan disertakan cara penanganannya.

B.

Penggunaan Alat PerlindunganDiri 1.

Jas laboratorium lenganpanjang

2.

Masker

3.

Sarungtangan

4.

Sepatu tertutup

5. C.

ManajemenLimbah

Setiap limbah yang dihasilkan dalam praktikum dijelaskan dibuang kemana dan disertai alasan. Limbah praktikum ini berupa air ledengdan udara bertekanan.

37

38


D.

Perhitungan 1.

Menghitung nilai debit fluida (Q) dengan membua t tabel ketinggian (h),volume (V), waktu (t), dan debit fluida(Q) h, cm

t, s

h1

V, cm3 V1

T1

Q, cm3/s Q1

h2

V2

T2

Q2

…

…

...

hn 2.

…

...

…

...

Vn

...

tn

Qn

Menentukan Hubungan Debit Fluida Cair dan Gas Q dengan K etinggian Float (h) a. Dengan PendekatanLinear

ℎ

(1)

Penyelesaian dilakukan dengan regresi linear hingga didapatkan nilai konstanta a dan b untuk persamaan(1)

     −−    −     3 ⋯ ℎℎ  ℎ  ℎ3 ⋯ℎ ℎ  ℎ ℎ  ℎ3 ⋯ℎ ℎℎ  ℎ  3ℎ3 ⋯ℎ

(2) (3) (4) (5) (6) (7)

b. Dengan pendekatanLogaritmik

ℎ

(8)

Melakukan linearisasi sehingga diperoleh persamaan :

lnlnlnℎ

(9)

Dengan pemisalan dituliskan kembali menjadi : 38

39


= +

(10)

Penyelesaian dilakukan dengan regresi linear seperticara di poin (a) c. Dengan pendekatanEksponensial

. 

(11)

Persamaan dapat diturunkan menjadi :

lnln.ℎ

(12)


= +

(13)

Penyelesaian dilakukan dengan regresi linear seperti cara di poin (a) 3.

Menentukan nilai R-square masing-masingpendekatan 

SST (Total Sum of Squares) (14)    −    −      −   ⋯   −   (15) −      (16) 



SSE (Sum of Square Due toError )

              ⋯   

(17)

(18)

Q persamaan diperoleh dari persamaan hubungan Q dan h hasil linearisasi tiap pendekatan. 

SSR (Sum of Square Due to Regression)

    

(19) (20)

39

40


LAPORAN SEMENTARA PENERAAN ALAT UKUR LAJU ALIR FLUIDA (B) Nama Praktikan : 1.

NIM : 1.

2.

2.

3.

3.

Hari/tanggal

:

Asisten

: Ivone Marselina Nugraha / M. Isma’il Hamidiy.

DATA PERCOBAAN 1. Peneraan Laju Alir Zat Cair

h(cm) T (°C)

6,0 °C

5,5 °C

5,0 °C

Q=V/t (cm3/s) 4,5 °C

3,0 °C

4,0 °C

2,5 °C

3,5 °C

2,0 °C

1,5 °C

40

41


2. Peneraan Laju Alir Gas

P awal

:

kg/cm²

P akhir

:

kg/cm²

T udara

:

°C

h(cm)

10,0

8,0

6,0

4,0

Q =V/t (cm3/s)

2,0

Yogyakarta, Asisten jaga,

2017

Praktikan, 1.

2.

3.

41

42


PENGUKURAN RAPAT MASSA DAN KONDUKTANSI (C) I. TUJUAN PERCOBAAN 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



dan dapat dirumuskan dengan persamaan

: m



(1)



v

Rapat massa umumnya mempunyai satuan kg/m 3 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 diselidikiatau 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 

 c a i r a n

(2)

 a q u a d e s t

42

43


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 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 untuk 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 se dikit.

43

44


B. Konduktometri

Konduktansi adalah kebalikan dari tahanan, atau bisa ditulis: Konduktansi

Parameter



1

(3)

R

penting

yang

banyak

digunakan

dalam

mempelajari

mekanisme penghantaran listrik dalam larutan adalah kebalikan dari tahanan spesifik yang disebut konduktansi spesifik (  ), mempunyai satuan Ω -1m-1 atau sering disebutdengan 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 A 2akan mampu menghantarkan dua kali muatan listrik yang dapat dihantarkan ion A1-. 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 : 

dengan:

Λ 



(4)

C eq = konduktivitas ekivalen = 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



dalam

Ω

-1

.cm-1, maka persamaan di atas

sering ditulis dalam bentuk:

44

45




1000

C eq

(5)

Karena masing-masing ion adalah bermuatan listrik, maka dalam larutan akan terjadi interaksi elektrostatik (saling tolak atau saling tarik) diantara ionion tersebut. Interaksi ini akan semakin besar dengan semakin tinggi konsentrasi. Maka hanya dalam keadaan sangat encer ( infinite solution ) sajalah larutan elektrolit akan 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: R A R B



RD RE

(6)

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

45

46


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) Konsentrasi Konduktansi juga dipengaruhi oleh konsentrasi. Semakin besar konsentrasi

menyebabkan

semakin

besarnya

konduktansi.

Hal

ini

disebabkan pada laruta 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 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 yag encer mempunyai mobilitas yang tinggi jika dibandingkan dengan larutan pekat.


Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah : 1. Natrium klorida (NaCl) 2. Aquadest 3. Air ledeng B. Rangkaian Alat Percobaan

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

Gambar 2. Rangkaian Alat Pengukuran Rapat Massa dengan Hidrometer

46

47


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

Gambar 3. Rangkaian Alat Pengukuran Rapat Massa Fluida Cair dengan Piknometer 25 mL dan Neraca Analisis Digital

Keterangan : 1. Gelas beker 2. Konduktometer 4

3. Probe 4. Penyangga probe 3

5

2

5. Steker

1

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 500 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. Tuangkan larutan tersebut ke dalam gelas beker 500 mL.

47

48


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 500 mL. g. Ambil 100 mL larutan NaCl yang telah diencerkan, kemudian masukkan ke dalam labu ukur 500 mL. Tambahkan aquadest hingga anda batas dan gojog larutan hingga homogen. h. Tuang larutan NaCl yang telah diencerkan tersebut ke dalam gelas beker 500 mL.

2. Pengukuran

Rapat

Massa

Berbagai

Cairan

dengan

Menggunakan

Piknometer pada Suhu Percobaan a. Ukur suhu percobaan (lingkungan) dengan menggunakan termometer alkohol 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 hydrometer 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.

48

49


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 25x sebanyak ±250 mL ke dalam gelas beker 250 mL, kemudian dinginkan larutan tersebut hingga suhu larutan 20°C. c. Setelah suhu larutan mencapai 20°C, 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. d. Panaskan

larutan

NaCl

hasil

pengenceran

25xtersebut

dengan

menggunakan kompor listrik hingga suhu larutan 40°C. e. Setelah suhu larutan mencapai 40°C, 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. f. Ulangi langkah percobaan b sampai e 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 250 mL ke dalam gelas beker 250 mL. b. Letakkan gelas beker 250 mLtersebut ke dalam baskom plastik yang berisi air es dan dinginkan larutan hingga suhu larutan 20°C. c. Ukur

konduktansi

aquadest pada

suhu

20°C

tersebut

dengan

menggunakan konduktometer dan catat hasil pengukurannya. d. Cuci probe pada konduktometer dengan aquadest dalam gelas beker 250 mL. e. Panaskan aquadest tersebut dengan menggunakan kompor listrik hingga suhu larutan 40°C. f. Ukur

konduktansi

aquadest pada

suhu

40°C

tersebut

dengan

konduktometer dan catat hasil pengukurannya.

49

50


g. Cuci probe pada konduktometer dengan aquadest dalam gelas beker 250 mL. h. Ulangi langkah percobaan a sampai g untuk air ledeng, larutan NaCl berbagai konsentrasi.

6. Pengukuran Konduktansi Larutan Sampel pada Suhu Percobaan a. Tuang larutan sampel sebanyak 250 mL le dalam gelas beker 250 mL. b. Ukur konduktansi larutan sampel tersebut dengan konduktometer dan catat hasil pengukurannya. c. Cuci probe pada konduktometer dengan aquadest dalam gelas beker 250 mL. d. Larutan sampel dikembalikankembali pada botol penampung.

D. Analisis Data

1. Penentuan Rapat Massa Berbagai Cairan pada Suhu Percobaan a. Penentuan volume piknometer ma q u a

V a q u a V p





mp a



mp o

ma q u a

(7) (8)



 r e f

(9)

V aq u a

dengan : maqua = massa aquadest , gram m pa

= massa piknometer + aquadest , gram

m po

= massa piknometer kosong, gram

Vaqua = volume aquadest , mL ρref

= rapat massa aquadest referensi pada suhu percobaan,

gram/mL V p

= volume piknometer, mL

b. Penentuan rapat massa berbagai cairan pada suhu percobaan mc ai r  c a i r



mpc



mc a i r 

V p

mpo

(10) (11)

50

51


dengan : mcair = massa cairan yang diukur, gram m pc = 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 C o

m N a C l 

(12)

V N a C l

dengan : C0

= konsentrasi larutan NaCl mula-mula, gram/mL

m NaCl

= massa NaCl yang tertimbang, gram

V NaCl

= volume larutan NaCl, mL

b. Penentuan konsentrasi larutan NaCl hasil pengenceran V1.C1 = V2.C2

(13)

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

(14)

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

A 

n xy   x y n x   x  2

2

(15)

51

52


B 

 y  A x

(16)

n

Untuk menghitung kesalahan relatif, persamaan yang digunakan adalah :

ps−p ss px 100%(17) p ss p ss ps

Kesalahan relatif=

Kesalahan relatif rata-rata =

∑s  

(18)

dengan : n = jumlah data

Kurva/grafik yang dibuat adalah :  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

(14)

 − 

(19)

x= dengan : x y

= konsentrasi larutan sampel, gram/mL = 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

(20)

dengan : y = rapat massa larutan NaCl, gram/mL T = suhu larutan NaCl, oC

52

53


A 

B 

n  Ty   T  y n  T   T  2

(21)

2

 y  A T

(22)

n

Untuk menghitung kesalahan relatif, digunakan persamaan (17) dan (18).

Kurva/grafik yang dibuat adalah :  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 Persamaan hubungan antara konsentrasi dengan konduktansi tiap larutan adalah : K = A.N + B

(23)

dengan : N = rapat massa larutan NaCl (gram/mL) K = konduktansi larutan NaCl (S) A 

B



n

 KN   K  N 2 2 n N   N 

 K  A N n

(24)

(25)

Untuk menghitung kesalahan relatif, persamaan yang digunakan adalah :

ps−s p x 100% (26) ss ps

Kesalahan relatif=

Kesalahan relatif rata-rata =

∑s  

(27)

dengan : n = jumlah data Kurva/grafik yang dibuat adalah :

53

54


 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 :

−  − − − dengan

: T

(28)

= suhu percobaan (oC)

T20 = suhu sebesar 20 oC T40 = suhu sebesar 40 oC K

= konduktansi pada suhu percobaan (S)

K 20 = konduktansi pada suhu 20 oC (S) K 40 = konduktansi pada suhu 40 oC (S)

b. Pembuatan kurva standar pada suhu percobaan Pembuatan kurva standar pada suhu percobaan dilakukan dengan menggunakan persamaan (23), (24), dan (25). c. Penentuan konsentrasi larutan sampel Penentuan konsentrasi larutan sampel dilakukan dengan menggunakan persamaan yang diperoleh dari perhitungan (23).


Hal-hal yang harus dibahas adalah : 1. Prinsip kerja piknometer dan hidrometer. 2. Hasil pengukuran rapat massa untuk aquadest, air ledeng, dan larutan NaCl berbagai konsentrasi menggunakan piknometer dan hidrometer. 3. Grafik hubungan antara rapat massa dengan konsentrasi larutan NaCl dengan piknometer. 4. Grafik hubungan antara rapat massa dengan konsentrasi larutan NaCl dengan hidrometer.

54

55


5. Hasil pengukuran rapat massa menggunakan hidrometer pada berbagai suhu dan konsentrasi. 6. Grafik hubungan antara rapat massa dengan suhu untuk berbagai konsentrasi. 7. Hasil

percobaan

pengukuran

konduktansi

larutan

NaCl

berbagai

konsentrasi, aquadest , air ledeng pada berbagai suhu. 8. Grafik hubungan antara konduktansi dengan konsentrasi larutan pada suhu 20oC. 9. Grafik hubungan antara konduktansi dengan konsentrasi larutan pada suhu 40oC. 10. Penjelasan pengaruh konsentrasi dan suhu terhadap konduktansi. 11. Penjelasan perbedaan konduktansi dan rapat massa antara aquadest dan air ledeng. 12. Grafik hubungan konduktansi dengan konsentrasi larutan NaCl pada suhu percobaan. 13. Hasil konsentrasi larutan sampel. 14. Asumsi yang digunakan serta penjelasan jika terja di penyimpangan.

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 GrawHill Book Co., Singapore. Dean, J.A., 1992, Lange’s Hand Book of Chemistry, 14 th 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.

VII.LAMPIRAN

55

56


A. Identifikasi Hazard Proses dan Bahan Kimia 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. Perhitungan

56

57


LAPORAN SEMENTARA PENGUKURAN RAPAT MASSA DAN KONDUKTANSI (C) Nama Praktikan

:1.

NIM : 1.

2.

2.

3.

3.

Hari/Tanggal

:

Asisten

: Indah Tri Nur’aini / Salsabila Isna Firdausi

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

1

Aquadest

2

Air Ledeng

3

Larutan NaCl Pengenceran 1x

4

Larutan NaCl Pengenceran 5 x

5

Larutan NaCl Pengenceran 25 x

6

Larutan Sampel

Berat piknometer +

Densitas cairan dengan

cairan, gram

hidrometer, gram/mL

57

58


Pengukuran rapat massa larutan NaCl dengan hidrometer pada berbagai suhu dan konsentrasi.

No

Densitas larutan NaCl, gram/mL

o

Suhu, C

Pengenceran 1x

Pengenceran 5 x

Pengenceran 25 x

1 2 3

B. Pengukuran Konduktivitas Pembuatan Kurva Standar

No.

Konduktansi

Cairan

Konduktansi

Konduktansi

pada ... oC, S pada ... oC, S pada ... oC, S

1.

Larutan NaCl pengenceran 1 x

2.


3.


4.

Aquadest

5.

Air Ledeng

Penentuan Konsentrasi Larutan Sampel pada Suhu Percobaan

Konduktansi

= ...................S

Yogyakarta,

2017

Asisten jaga,

Praktikan, 1.

2.

3.

58

59


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. Percobaan ini menggunakan dua metode pengukuran modulus patah, yaitu metode “three point bending strength” dan “four point bending strength”. Pada bahan getas yang memiliki hubungan tegangan-regangan linier, nilai modulus patah dapat dihitung menggunakan persamaan (1).

σ  .I

dengan :

σ

M yang

(1)

= Modulus patah padatan, kg/cm 2 = Resultan momen di sebelah kiri atau kanan penampang menerima gaya, kg.cm

Y

= Jarak tepi benda ke sumbu netral, cm

59

60


Ix sumbu

= Momen inersia penampang yang menerima gaya (terhadap netral), cm4

a. Metode Three Point Bending Strength Gaya-gaya yang bekerja pada pengukuran modulus patah dengan metode three point bending strength disajikan pada gambar 1.

Gambar 1. Gaya-gaya yang Bekerja pada Padatan

Resultan momen di sebelah kiri atau kanan dari gaya F pada gambar 1 dapat dinyatakan sebagai berikut: 

= =

M

=

F L . 2 2 F.L 4 F.L

(2)

4

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:

   

  .

(3) (4)

60

61


Dari persamaan (3) dan (4), maka momen inersia penampang benda yang menerima gaya dapat diperoleh sebagai berikut: 1

Ix =

2

= w. 1

=

2

t

.d(w.t)

1

 4 .t .dt .w.t

2

3

(5)

12

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

 b

=

 b

=

 F.L  t      4  2   1 3   w.t   12  3FL 2wt

(6)

2

Bila gaya F dihasilkanoleh dongkrak hidrolik, maka nilai F dapat ditentukan sebagai berikut:

F F dengan:

P.A piston

=

P.π.d

=

(7)

2

4

P

=

Tekanan hidrolik pembacaan, kg/cm2

D

=

Diameter piston, cm

Apabila persamaan (7) disubstitusikan ke persamaan (6), maka akan menghasilkan persamaan (8). 2

σ b =

3.P.π.d .L 8.w.t

2

(8)

Pada persamaan (8) di atas hanya berlaku jika diambil asumsi sebagai berikut:  Permukaan benda uji halus dan rata.  Posisi pisau pematah tepat diantara kedua penumpu.  Penekanan secara kontinyu dan steady.

61

62


 Titik berat sampel berada tepat di antara kedua penumpu.  Gaya berat sampel diabaikan.

b. Metode Four Point Bending Strength Gaya-gaya yang bekerja pada pengukuran modulus patah dengan metode four point bending strength disajikan pada gambar 3.

Gambar 3. Gaya-gaya yang Bekerja pada Padatan

Resultan momen di sebelah kiri atau kanan dari gaya F/2 pada gambar 3 dapat dinyatakan sebagai berikut: 

= =

M

=

F L . 4 4 F.L 16 F.L

(9)

16

Gambar 4. Luas Penampang Padatan yang Menerima Gaya F.

Pada gambar 4 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:

   

(3)

62

63


  .

(4)

Dari persamaan (3) dan (4), maka momen inersia penampang benda yang menerima gaya dapat diperoleh sebagai berikut: 1

Ix =

2

= w.

t

.d(w.t)

1

 4 .t .dt

1

=

2

.w.t

2

3

(5)

12

Pada gambar 4, terdapat dua gaya yang menekan sampel, apabila persamaan (2), (3), dan (5), disubstitusikan ke persamaan (1), maka akan

 b

=

2x

F.L

t

16

2

1

w.t

menghasilkan:

3

12

 b

=

3FL 4wt

2

(11) Bila gaya F dihasilkanoleh dongkrak hidrolik, maka nilai F dapat ditentukan sebagai berikut:

(7) F F

P.A piston

=

P.π.d

=

2

dengan:

4

P

=

Tekanan hidrolik pembacaan, kg/cm2

D

=

Diameter piston, cm

Apabila persamaan (7) disubstitusikan ke persamaan (10), maka akan menghasilkan persamaan (11). 2

 b =

3.P.π.d .L 16.w.t

2

(12)

Persamaan (12) di atas hanya berlaku jika diambil asumsi sebagai berikut:  Permukaan benda uji halus dan rata.  Pisau-pisau pematah memiliki panjang yang sama.

63

64


 Jarak antar pisau pematah tepat setengah dari jarak antar pisau penumpu.  Penekanan secara kontinyu dan steady.  Gaya berat sampel diabaikan.

Rangkaian alat percobaan modulus patah dapat dilihat pada gambar 3.

(a)

(b)

Keterangan: 1. Rangka alat uji kuat desak

7. Kaca pelindung

2. Pisau pematah

8. Dongkrak hidrolik

3. Mur

9. Indikator tekanan

4. Sampel/plester padatan

10. Valve pelepas tekanan

5. Pisau-pisau penumpu

11. Tuas pengungkit.

6. Piston

Gambar 5. Rangkaian Alat Percobaan untuk Mengukur Modulus Patah Plester (a) Metode Three Point Bending Strength dan (b) Metode Four Point

BendingStrength

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.

64

65


Gambar 6. Gaya yang Bekerja Pada Plester pada Percobaan Pengukuran Kuat Desak Plester

Tegangan yang ditimbulkan karena pengaruh gaya F adalah sebagai berikut c

c

=

=

C.

F A P.π.d

2

4.A

(13)

D. E.

dengan,

c= kuat desak padatan, kg/cm 2

F.

A = luas permukaan yang di arsir, cm 2

G.

d = diameter piston, cm

H.

P = tekanan hidrolik pembacaan, kg/cm 2

I. 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. J. Rangkaian alat percobaan modulus patah dapat dilihat pada gambar 5. K.

Keterangan: L. M. N. O. P. Q. R. S. T. U.

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.

65

66


Gambar 7. Rangkaian Alat Percobaan untuk Mengukur Kuat Desak Plester

Prinsip kerja alat uji percobaan kuat desak adalah memberikan tekanan atau gaya pada benda uji dengan cara memberikan beban hingga sampel mengalami retak.Permukaan sampel dipilih yang paling rata supaya distribusi gaya yang diterima permukaan sampel yang diukur akan merata disemua bagian. Beban total adalah jumlah paket beban ditambahkan sampai sampel retak.

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 5)



Alat uji kuat desak (gambar 7)



Penggaris 30 cm



Jangka sorong



Kaca pembesar atau lup

C. Cara Kerja 1. Modulus Patah

a. Persiapkan alat uji modulus patah dengan memasang tuas pengungkit pada dongkrak hidrolik, dan memastikan valve pelepas tekanan tertutup rapat.

66

67


b. Ukur dimensi sampel A, yakni lebar sampel (w) dan tebal sampel (t) menggunakan jangka sorong. c. Ukur jarak kedua ujung pisau penumpu (L) dan diameter piston (d) menggunakan jangka sorong. d. Letakkan

sampel

di

atas

kedua

pisau

penumpu

pada

posisi

simetris,posisi pisau pematah tepat berada di atas sampel. e. Naikkan posisi sampel dengan cara mengungkit tuas sampai permukaan atas sampel menyentuh pisau pematah. f.

Amati indikator tekanan dan lanjutkan pengungkitan secara perlahan sampai sampel patah.

g. Catat angka tertinggi yang ditunjukkan indikator pada saat sampel tepat patah. h. Turunkan posisi pisau penumpu dengan membuka valve pelepas tekanan. i.

Lakukan lagi percobaan untuk sampel A sebanyak 2 kali.

j.

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

2. Kuat Desak

a. 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. b. 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. c. Ukur diameter piston (d) menggunakan jangka sorong. d. Letakkan sampel pada plat penekan bawah. e. Naikkan posisi sampel dengan cara mengungkit tuas sampai permukaan atas sampel menyentuh plat penekan atas. f. Amati indikator tekanan dan lanjutkan pengungkitan secara perlahan sampai sampel menunjukkan keretakan. g. Turunkan posisi plat penekan bawah dengan membuka valve pelepas tekanan. h. Catat angka tertinggi yang ditunjukkan indikator pada saat sampel tepat retak.

67

68


i. Lakukan lagi percobaan untuk sampel E sebanyak 2 kali. j. Lakukan hal yang sama untuk sampel F, G dan H (masing-masing 3 kali). D. Analisis Data

1. Menghitung nilai modulus patah (  b) sampel : Metode three point bending strength : 2



b

=

3.P.π.d .L 8.w.t

(8)

2

2. Menghitung nilai modulus patah rata – rata. σ σ

b.A



 σ b.A2  σ b.A3

b.A1

(14)

3

3. Membuat persamaan pendekatan modulus patah rata-rata sebagai fungsi komposisi P (X) dengan metode regresi linier least square. σ

b

= f (X) = mX + k

; m dan k = konstanta

X  +PP .100 % ; O = jumlah semen, P = jumlah pasir

(15) (16)

Adapun untuk menghitung m dan k menggunakan persamaan :

m=

k=

n

XY n

X

2

X -(

Y-m

X)

Y

(17)

2

(18)

X

n

dengan, Y = modulus patah rata-rata (kg/cm 2) X = persentase jumlah pasir dalam sampel (%) n = jumlah data 4. Membuat persamaan pendekatan modulus patah sebagai fungsi komposisi P(x) dengan metode regresi eksponensial :

.

; a, b = konstanta

(19)

Persamaan dapat diturunkan menjadi : ln y = ln a + bX Y = A + BX

(20)

Dengan nilai A dan B dapat dicari dengan rumus :

68

69


n

B=

XY -

X

2

n

X -(

X)

Y- B

A=

Y

(21)

2

(22)

X

n

dengan, Y = logaritmik natural modulus patah rata-rata X = persentase jumlah pasir dalam sampel (%) n = jumlah data

5. Menghitung kesalahan relatif  b hasil persamaan regresi linier dan eksponensial terhadap  b hasil eksperimen: σ

Kesalahan relatif, % 

b.persamaan

 σ b.eksperimen

.100%

(23)

σ

b.persamaan

Kesalahan relatif rata - rata 

 kesalahan relatif

(24)

jumlah data

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

 √  ∑

σ

b.A

    σ

b.A

; n = jumlah data

(25)

7. Menghitung nilai kuat desak ( c) sampel dengan persamaan (9): c=

P.π.d

2

(13)

4.A

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

c.E



 σ c.E2  σ c.E3

c.E1

(26)

3

9. Membuat persamaan pendekatan kuat desak (c) sebagai fungsi fraksi komposisi P (X) dengan metode regresi linier least square: σc = f X =

mX + k ; m dan k = konstanta

(27)

Adapun menghitung nilai X digunakan persamaan (16) dan untuk menghitung nilai m dan k digunakan persamaan (17) dan (18) dengan nilai Y yang mendefinisikan nilai kuat desak rata-rata. 10. Membuat persamaan pendekatan kuat desak sebagai fungsi komposisi P(x) dengan metode regresi eksponensial :

.

; a, b = konstanta

(28)

69

70


Adapun persamaan dapat diturunkan menjadi : (20)

Y = A + BX

Nilai A dan B dihitung dengan persamaan (21) dan (22) dengan nilai Y yang mendefinisikan logaritmik nilai kuat desak rata-rata. 11. Menghitung kesalahan relatif C hasil persamaan regresi linier dan eksponensial terhadap C hasil eksperimen: σ

Kesalahan relatif, %

c.persamaan



σ

c.eksperim en



σ

.100%

(29)

c.persamaan

Kesalahan relatif rata - rata 

 kesalahan relatif

(24)

jumlah data

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

 √  ∑ IV.

σ

c.E

    σ

cE

; n = jumlah data

(30)

HASIL DAN PEMBAHASAN

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”, John Wiley and Sons, Inc., New York, pp. 43-46. Timoshenko, S., 1958, “Strength of Materials Part I”, Robert E. Kriegler, New York, pp. 403-405. van Vlack, L. H., 1964, “Elements of Material Science”, Addison-Wesley Publishing Company, Inc., London,p. 106.


Jelaskan jenis hazard proses dan bahan yang digunakan serta lengkapi juga dengan cara mengatasinya. B. Penggunaan Alat Perlindungan Diri

70

71


Terangkan alat perlindungan diri yang perlu digunakan saat praktikum beserta alasan. C. Manajemen Limbah

Bahas setiap limbah yang dihasilkan dari praktikum ini, dan jelaskan penanganannya. D. Data Percobaan E. Perhitungan

71

72


LAPORAN SEMENTARA MODULUS PATAH DAN KUAT DESAK BAHAN PADAT (D) Nama Praktikan

: 1. 2. 3.

NIM: 1. 2. 3.

Hari/Tanggal Asisten

: : Muhammad Aldian Astrayudha/Mayzaki Dwi Putra

Data Percobaan

:

1. Percobaan Modulus Patah Diameter silinder piston (d)

=

cm

Jarak ujung-ujung pisau penumpu (L)

=

cm

Umur Sampel

=

hari

No.

Sampel

w,cm

t,cm

P,kg/cm2

1 2

A

3 4 5

B

6 7 8

C

9 10 11

D

12

72

73


2. Percobaan Kuat Desak Diameter silinder piston (d)

=

cm

Umur Sampel

=

hari

No

Sampel

w, cm

A, cm2

t, cm

P, kg/cm2

1 2

E

3 4 5

F

6 7 8

G

9 10 11

H

12

Mengetahui:

Yogyakarta,

Asisten Jaga,

2017

Praktikan,

1) 2) 3)

73

74


PENGUKURAN TEGANGAN MUKA DAN VISKOSITAS ZAT CAIR (E)

I.

TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan dari percobaan Pengukuran Tegangan Muka dan Viskositas Zat Cair adalah: 1. Memahami pengertian dasar tegangan muka dan viskositas. 2. Menentukan tegangan muka zat cair menggunakan Metode Tekanan Maksimum Gelembung dan Kenaikan Pipa Kapiler. 3. Menentukan viskositas dengan viskosimeter Ostwald dan menganalisis pengaruh suhu terhadap viskositas zat cair.

II. DASAR TEORI

Tegangan permukaan merupakan suatu sifat istimewa yang dialami suatu z at dalam fasa cair. Pada bagian dalam zat cair, semua molekul cairan dikelilingi oleh molekulmolekul cairan yang lain dengan daya tarik intermolekuler pada berbagai arah dan gaya tersebut saling menghilangkan. Akan tetapi kondisi berbeda terjadi pada permukaan cairankarena ada bagian molekul yang tidak dikelilingi molekul-molekul lainnya. Akibat dari kondisi tersebut, resultan gaya-gaya tarik molekul di sekitarnya terhadap suatu molekul pada permukaan cairan, misal molekul A tidak seimbang (tidak saling menghilangkan).

A. Molekul pada Permukaan

A

B B.

Molekul

pada

Bagian

Dalam Zat Cair

Gambar 1. Ilustrasi Gaya Intermolekuler pada Zat Cair

74

75


Kondisi ini mengakibatkan adanya gaya resultan yang mengarah ke dalam cairan dan menimbulkan sifat kecenderungan molekul A tertarik ke dalam cairan. Hal ini terlihat seolah molekul-molekul yang ada di permukaan tidak suka berada di dekat permukaan zat cair. Secara makroskopis, fenomena ini terlihat sebagai gejala dimana permukaan cairan akan semakin mengecil (kecenderungan untuk memperkecil luas permukaan). Gaya yang digunakan untuk memperkecil luas permukaan, untuk tiap satuan lebar permukaan disebut tegangan muka ( surface tension , γ). Satuan yang dipakai dalam perhitungan tegangan muka adalah dyne/cm atau N/m. 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. Terdapat beberapa metode untuk penentuan tegangan muka, antara lain: 1. Tekanan Maksimum Gelembung 2. Kenaikan Pipa Kapiler 3. Tetes 4. Cincin Dalam pembahasan di bawah ini hanya akan dibatasi dua car a yang pertama. A. Metode Tekanan Maksimum Gelembung Keterangan: 1. Statif dan klem

1

2. Erlenmeyer 500mL 5

3. Manometer

2 3

4

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

75

76


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 dimana tidak berbeda karakteristik dan bebas dari pengotor.

Gambar 3. Proses Lepasnya Gelembung dari Pipa Kapiler

Tekanan pada permukaan gelembung dalam keadaan setimbang akan memiliki hubungan:

  ℎ        ℎ ..............................................(1)  =   ℎ  ℎ . .................................................................... (2)   =   ℎ ℎ  .....................................................................(3) dengan ,

:

koefisien tegangan muka

(dyne/cm atau N/m)

g :

gravitasi bumi

(m/s2)

r :

jari-jari gelembung dalam pipa kapiler

(cm)

 1

: massa jenis zat cair dalam manometer

(g/mL)

 2

: massa jenis zat cari dalam bejana

(g/mL)

h1 : selisih tinggi permukaan cairan dalam manometer (cm) h2 :

selisih tinggi permukaan zat cair dengan ujung gelembungudara dalam pipa

(cm)

P B : tekanan barometer

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

76

77


Tekanan hidrostatis =  1 g h1 Tekanan barometer = P B Tekanan hidrostatis dari bawah =  2 g h2 Tekanan karena tegangan muka =

 

Gambar 4. Skema Gambar Metode Tekanan Maksimum Gelembung

B. Metode Kenaikan Pipa 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. Pada Gambar 5 terlihat, kenaikan cairan dalam pipa kapiler akan berhenti setelah cairan mencapai h karena gaya F 1yang diakibatkan oleh adanya tegangan muka akan diimbangi oleh gaya F 2. Gaya F2 ini disebabkan oleh berat cairan atau gaya berat zat cair yang naik.

Gambar 5. Neraca Gaya di Permukaan Cairan Dalam Pipa Kapiler

Sesuai dengan hukum utama hidrostatika:

77

78


P A=P B

(4)

Pud = Pud + ρgh – (gaya akibat tegangan muka)/(luas penampang pipa)............................... (5)

0 = ρgh – (tegangan muka)(keliling pipa)(cos θ )/(luas tampang pipa) ................................. (6)

................................................... (7) 

0 = ρgh –

  ................................................................. (8)      ........................................................................(9) γ =  h =

Nilai θ tergantung pada jenis cairan. Bila cairan yang digunakan adalah air sehingga membasahi dinding kapiler dengan sempurna, maka θ dianggap 0 sehingga cos θ = 1. Persamaan diatas menjadi:

γ =

    ........................................................................(10)  Keterangan : 1. Gelas beker 2. Penggaris 3. Pipa kapiler

Gambar 6.Keadaan Permukaan Zat Cair pada Percobaan dengan MetodeKenaikan Pipa Kapiler.

C. Viskositas Zat Cair Viskositas 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 lincah. Hubungan Viskositas Newton hanya valid untuk aliran paralel dan laminer. Stokes memperluas konsep viskositas menjadi aliran laminer tiga dimensi. Persamaan Viskositas Stokes dapat dinyatakan sebagai perbandingan antara tegangan geser dan laju peregangan :

  .........................................(11)   

78

79


 .........................................................................(12)   / dimana tegangan geser dan laju peregangan merupakan elemen tiga dimensi (Welty J.R. et al, 2007). Dalam sistem SI, viskositas dinamik dinyatakan dalam Pa.s atau poise. Viskositas 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:

Keterangan: 1. Arah aliran penghisap 2. Arah aliran fluida BA – Batas atas BB – Batas bawah Gambar 7. Prinsip kerja Viskosimeter Ostwald

Untuk aliran zat cair yang laminer dalam suatu tabung, Poiseuille menemukan bahwa volume (V) yang dialirkan keluar pipa per satuan waktu (t) untuk jari-jari (r) dan panjang pipa (l) dengan beda tekanan (P) adalah : (Sutera and Skalak, 1993)

        ......................................................................(13)       .......................................................................(14)             ......................................(15) Pengukuran viskositas 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

79

80


(P)berubah-ubah tetapi selalu berbanding langsung dengan rapat massa zat pembanding (0) dan rapat massa zat sampel () sehingga :

      ...............................................(16) dengan: 

:

rapat massa zat sampel

(g/cm3)

 0

:

rapat massa zat pembanding

(g/cm3)

r :

jari-jari kapiler viskosimeter untuk zat sampel

(cm)

r 0 :

jari-jari kapiler viskosimeter untuk zat pembanding (cm)

t :

waktu alir zat sampel

(s)

t 0 :

waktu alir zat pembanding

(s)

Viskositas cairan meningkat dengan semakin besarnya tekanan, namun semakin menurun secara eksponensial seiring dengan semakin tingginya temperatur.

  ........................................................................................................................... (17) Dalam bentuk logaritmiknya:

  ........................................................ (18) III. PELAKSANAAN PERCOBAAN A. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah: 1. Aquadest 2. Larutan NaCl 3. Minyak goreng

80

81


B. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini ditunjukkan oleh gambar rangkaian alat berikut: Keterangan : 1. Air 2. Buret 50 mL 3. Cairan pengisi manometer (air kran) 4. Cairan sampel (aquadest atau Larutan NaCl) 5. Erlenmeyer 6. Gelas beker 250 mL 7. Klem 8. Manometer 9. Pipa kapiler 10. Statif 11. Selang penghubung 12. Termometer alkohol 110

℃

Gambar 8. Rangkaian Alat Metode Tekanan Maksimum Gelembung

Keterangan : 1. Gelas beker 250 mL 2. Pipa kapiler 3. Penggaris 4. Larutan sampel (aquadest atau Larutan NaCl) 5. Termometer alkohol 110

℃

Gambar 9. Rangkaian Alat Metode Kenaikan Pipa Kapiler

81

82


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 berisi aquadest 15. Viskosimeter Ostwald 1 mm berisi minyak

℃

Gambar 10. 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 alkohol 110°C. 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) dari dasar manometer. f. Masukkan pipa kapiler yang sudah dirangkai dengan selang dari manometer ke dalam gelas beker sedalam h2(batch satu = 2 cm, batch dua = 4 cm) 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 setengah bola). i.

Ulangi percobaan hingga didapatkan tiga data dan lakukan hal yang sama dengan larutan NaCl.

82

83


j.

Kembalikan larutan NaClke botol penyimpanannya serta bersihkan alat-alat.

2. Metode Kenaikan Kapiler a. Ukur diameter dalam dari tiga buah pipa kapiler dengan penggaris. b. Isi gelas beker dengan aquadest dan ukur suhu aquadest dengan termometer alkohol 110ºC. 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 tiga data. g. Ulangi percobaan dengan dua pipa yang lain. h. Lakukan percobaan yang sama dengan larutan NaCl. i.

Kembalikan larutan NaCl ke botol penyimpanan serta bersihkan alat-alat.

3. Viskositas Zat Cair a.

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

b.

Isi minyak ke dalam Viskosimeter Ostwald berdiameter 1.0 mm dan aquadest ke dalam Viskosimeter Ostwald berdiameter 0.6 mm.

c.

Letakkan Viskosimeter Ostwald (dengan bantuan penjepit kayu), dan termometer alkohol 110 oC ke dalam water bath . Tunggu 15 menit agar suhu fluida mendekati atau sama dengan suhu water bath.

d.

Setelah suhu 30 ºC tercapai, zat cair dinaikkan lebih tinggi dari tanda paling atas pada Viskosimeter Ostwald dengan bola penghisap.

e.

Lepaskan bola penghisap pada ujung Viskosimeter Ostwald dan hidupkan stopwatchsaat 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 alkohol 110ºC sebagai suhu waterbath. f.

Ulangi langkah pada poin e sebanyak tiga kali, masing-masing untuk minyak dan aquadest .

g. Naikkan suhu water bath menjadi 40 oC (kira-kira lima menit). Tunggu lima menit agar suhu fluida sama dengan suhu water bath. h.

Ulangi langkah pada poin d,e, dan f.

i.

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

83

84


j.

Isi gelas ukur 250 mL dengan minyak gorengdan masukkan hidrometer ke dalamnya.

k.

Catat rapat massa yang terbaca pada skala hidrometer serta ukur suhu minyak menggunakan termometer alkohol 110 °C.

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 piknometer. d. Timbang piknometer 25 mL yang berisi larutan NaCl sampai penuh dengan neraca analitis digital dan catat hasilnya. e. Kembalikan larutan NaCl ke botol penyimpanan dan bersihkan piknometer.

D. Analisis Data

1. Menentukan Rapat Massa Zat Cair Massa cairan =(massa piknometer+tutup+cairan) – (massa piknometer kosong+tutup)

  × ......................................................    (19)   Rapat massa aquadest diperoleh dari referensi (pada suhu percobaan) dengan, ρ Nacl

: rapat massa cairan NaCl (g/mL)

ρaquadest : rapat massa aquadest (g/mL)

Sedangkan untuk rapat massa minyak dapat didekati dengan persamaan berikut:

   − 6,514×10−.........................(20) dengan, ρminyak : rapat massa minyak pada berbagai suhu percobaan (g/mL) ρminyak mula-mula : rapat massa minyak yang diukur pada suhu ruang dengan hidrometer (g/mL)

84

85


T : Suhu percobaan Waterbath (ºC) To : Suhu minyak mula-mula (ºC)

2. Menentukan Tegangan Muka Zat Cair a. Metode Tekanan Maksimum Gelembung Pertama, tentukan selisih ketinggian cairan pada manometer dengan persamaan (21), kemudian tentukan rata-ratanya dengan persamaan (22). Selanjutnya, kedalaman pipa rata-rata dari permukaan cairan ditentukan dengan persamaan (23), sedangkan jari-jari pipa kapiler ditentukan dengan persamaan (24). Data-data yang diperoleh disajikan dalam tabel seperti contoh.

h1 = 2 (hm-ho) ......................................................(21)

ℎ =∑  ℎ  = 

h2

n

r =

..............................................................(22) .......................................................... (23)

  ...................................................................(24)

dengan, ho

: ketinggian cairan pada manometer sebelum pipa kapiler dicelupkan(ketika ketinggian kakikiri dan kanan manometer sama)

hm

(cm)

: ketinggian cairan pada kaki terbukamanometer ketika terbentuksetengah gelembung pada ujung pipa kapiler yang tercelup

(cm)

h1

: selisih

(cm)

h2

: kedalaman pipa yang tercelup dari permukaan

(cm)

:selisih ketinggian rata – rata cairan pada manometer

(cm)

: kedalaman pipa rata-rata dari permukaan cairan

(cm)

ℎ ℎ

ketinggian cairan pada manometer

85

86


n

: jumlah data percobaan

r

: jari – jari pipa kapiler

(cm)

D

:diameter pipa kapiler

(cm)

No. h0 (cm)

Aquadest, T =

0

Jari-Jari Pipa =

cm

hm (cm)

C

h1(cm)

h2 (cm)

1. 2. 3. Rata-Rata

Kemudian, tegangan muka dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (25) sebagai berikut.

 __  __ gr   1 h1   2 h2  ................................ (25)     2   1

dengan, g : percepatan gravitasi bumi r : jari – jari pipa kapiler

(981 cm/s2) (cm)

ρ1: rapat massa cairan pada manometer (g/mL) ρ2: rapat massa cairan uji

̅ ∶tegangan muka

(g/mL) (dyne/cm)

Lakukan perhitungan yang sama untuk larutan NaCl. Sebelum menyajikan tabel, berikan contoh perhitungan untuk salah satu bagian.

b. Metode Kenaikan Pipa Kapiler Pertama, tentukan rata-rata hasil pengukuran ketinggian cairan di dalam pipa kapiler dengan menggunakan persamaan (26). Selanjutnya, hitunglah jari-jari masing-masing pipa kapiler dengan persamaan (27). Kemudian, tentukan tegangan muka zat cair pada masing-masing

86

87


diameter pipa kapiler, dengan persamaan (28). Terakhir, tentukan tegangan muka rata-rata zat cair tersebut dengan persamaan (29). __ h 

h n

.................................................. (26)

 

r = .............................................................(27) 

1 

2

g  r h ........................................ (28)

̅ = ∑

........................... (29)

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 data percobaan

Sajikan rangkaian perhitungan tersebut menjadi tabel sebagai berikut. No.

Aquadest , T =

1.

2.

3.

0

C __

h



Pipa 1r= cm Pipa 2r= cm Pipa 3r= cm Rata-Rata

Lakukan perhitungan yang sama untuk larutan NaCl. Sebelum menyajikan tabel, berikan contoh perhitungan untuk salah satu bagian.

c. Perhitungan Kesalahan Relatif Pengukuran Tegangan Muka Perhitungan kesalahan relatif pengukuran tegangan muka dilakukan setiap

selesai

melakukan

perhitungan

tegangan

muka

dengan

menggunakan suatu metode. Perhitungan kesalahan relatif tidak dilakukan di akhir, setelah perhitungan dengan kedua metode.

87

88


Tegangan muka aquadest referensi diketahui dengan metode interpolasi berdasarkan data yang didapatkan dari literatur, dengan persamaan (30)

− = − ..........................................(30) − − dengan, T

: suhu

(ᵒC)

γ

: tegangan muka

(dyne/cm)

Kesalahan

relatif

pengukuran

tegangan

muka

aquadest dengan

persamaan berikut: Kesalahan relatif =

−  |×100% .........................................(34) |   

3. ViskositasZat Cair Pertama, jari-jari Viskosimeter Ostwald yang digunakan untuk aquadest dan minyak ditentukan jari-jarinya dengan menggunakan persamaan berikut.

    

. ........................................(31)

dengan, r : jari-jari Viskosimeter Ostwald

(cm)

D : diameter Viskosimeter Ostwald

(cm)

Massa jenis aquadest pada berbagai suhu dapat diketahui dengan data yang berasal dari referensi. Selanjutnya, waktu rata-rata percobaan untuk masingmasing minyak dan aquadest dihitung dengan persamaan (32). Terakhir, viskositas relatif ditentukan dengan persamaan (33). __

t 

1 3

t

1

 t 2  t 3

 ..................................................... (32)

 =    ̅       

............................. (33)

dengan, μ

: viskositas

(cp)

ρo : rapat massa aquadest

(g/mL)

ρ : rapat massa minyak

(g/mL)

88

89


r o : jari – jari Viskosimeter Ostwald untuk aquadest

(cm)

r : jari – jari Viskosimeter Ostwald untuk minyak

(cm)

t o

: waktu alir rata – rata aquadest

(detik)

t

: waktu alir rata – rata minyak

(detik)

Data-data yang diperoleh dari hasil percobaan dan data yang diperoleh dari perhitungan, disajikan dalam tabel berikut dengan menyertakan contoh perhitungan pada bagian sebelumnya.

No.

Suhu Waterbath

t Minyak

t

(s) 1

2

__

3

t Aquadest (s) 1

2

3



μ relatif

1. 2. 3. 4. 5.

Setelah mendapatkan viskositas relatif, maka viskositas dinamik dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut.

   =  ×   

................................... (34)

Viskositas standar dapat ditentukan dengan melakukan pembacaan pada Nomograph. Nomograph dapat diperoleh dari Perry’s Chemical Engineer’s Handbook, pada bagian Transport Properties 2-323 untuk Edisi 7.

No

μ Relatif Minyak

μ Standar

μ Dinamik Minyak

1. 2. 3.

89

90


Gambar 11. Nomograph untuk Menetukan Viskositas Zat Cair pada 1 atm

Berikut adalah langkah-langkah dalam meggunakan Nomograph, 1. Menentukan koordinat (X,Y) dari zat yang akan diukur viskositasnya. 2. Tandai titik tepat pada perpotongan X dan Y dari zat c air. 3. Nilai viskositas pada setiap suhu dalam percobaan dicari dengan menarik garis lurus dari suhu percobaan, memotong titik dan berakhir pada nilai viskositas.

90

91


4. Data pada indikator viskositas merupakan nilai viskositas zat cair pada suhu percobaan. Untuk aquadest gunakan koordinat X = 10 dan Y = 13.

Setelah diperoleh viskositas dinamik suatu zat cair, maka hubungannya dengan suhu dapat ditentukan melalui pendekatan eksponensial. Persamaan eksponensial dilinearkan terlebih dahulu.

  .................................................................(35)

μ B lnln  ......................................................(36) y = b + ax ............................................................... (37) dengan, y = ln μ b = ln B a=A x=

1⁄T ∑−∑∑.................................................(38) ∑−∑ ∑−∑ ..........................................................(39) b =  a=

Untuk mempermudah perhitungan, maka data dapat diubah menjadi tabel sebagai berikut.

No

T

x

1 T

=

x

2

mdinamik

y =ln

Xy

1 2 3 4 5

S

Dengan bantuan informasi tabel diatas, maka nilai A dan B dapat ditentukan.

91

92


μ  B   .................................................................(35) dengan, A=a B = e b

Kemudian, kesalahan relatif dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut. Kesalahan relatif persamaan =

− ×100% 

......................... (38)

Lalu dihitung kesalahan relatif rata-rata menggunakan persamaan berikut. Kesalahan relatif rata – rata =

∑ ........................................................(39) 

Berikut adalah contoh tabel untuk penyajian kesalahan relatif persamaan. No

T, K

percobaan m

Kesalahan

persamaan m

Relatif, %

1 2 3 4 5 Rata-rata

4.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bagian hasil dan pembahasan poin-poin yang

akan dipaparkan adalah

sebagai berikut. 1. Tegangan Muka Zat Cair 

Definisi tegangan muka



Faktor – faktor yang mempengaruhi tegangan muka *



Macam – macam metode pengukuran tegangan muka a. Metode Tekanan Maksimum Gelembung 

Prinsip kerja metode tekanan maksimum gelembung



Kelebihan dan kekurangan metode tekanan maksimum gelembung*



Asumsi – asumsi yang digunakan dalam percobaan*



Data hasil perhitungan beserta grafik dan penjelas an yang dihubungkan dengan teori yang ada

92

93


Penyebab adanya kesalahan relatif ataupun penyimpangan hasil terhadap teori b. Metode Kenaikan Pipa Kapiler 



Prinsip kerja metode tekanan maksimum gelembung



Kelebihan dan kekurangan metode tekanan maksimum gelembung*









Penyebab adanya kesalahan relatif ataupun penyimpangan hasil terhadap teori

2. Viskositas Zat Cair 

Definisi viskositas



Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas*



Prinsip kerja viskosimeter Ostwald









Penyebab adanya kesalahan relatif ataupun penyimpangan hasil terhadap teori

*disajikan dalam bentuk poin-poin Pembahasan harus urut sesuai dengan poin-poin pembahasan

1 0.9 0.8 ) s 0.7 p c , 0.6 μ

( s a 0.5 t i s o0.4 k s i V0.3

Keterangan : μ Percobaan μ Persamaan

0.2 0.1 0 300

310

320

330

340

350

Suhu (T,K)

Gambar 12. Grafik Hubungan

 (Viskositas) dengan T 93

94


5.

KESIMPULAN

Pada bagian kesimpulan, poin-poin yang dijabarkan adalah sebagai berikut. 1. Definisi tegangan muka dan viskositas zat cair. 2. Hasil percobaan pengukuran tegangan muka dengan Metode Tekanan Maksimum Gelembung dan Kenaikan Pipa Kapiler, dan kesalahan relatif yang diperoleh. 3. Hasil percobaan pengukuran viskositas zat cair dan persamaan hubungan viskositas dengan suhu beserta kesalahan relatif persamaan tersebut. 4. Pengaruh suhu terhadap viskositas zat cair.

6.

SARAN

Saran yang dipaparkan pada bagian ini dalam bentuk poin-poin dan bertujuan agar praktikan selanjutnya yang akan melakukan percobaan Pengukuran Tegangan Muka dan Viskositas Zat Cair dapat melakukan praktikum dengan baik dan memperoleh data dengan kesalahan relatif lebih kecil.

7.

DAFTAR PUSTAKA.

Bird, R.B., Stewart W.E., and Lightfoot E.N., 2001 , ”Transport Phenomena”, 2nd ed., pp.50-52., John Wiley & Sons, Inc., New York Sutera, S.P and Skalak, R, 1993, “The History Of Poiseuille’s Law”, Annual Review of Fluid Mechanics Vol. 25: 1-20, Annual Reviews Inc. Welty, J.R., Wicks, C.E., Wilson, R.E., and Rorrer G., 2007., “Fundamentals of Momentum, Heat, and Mass Transfer ”, 5th ed., pp.86-88, John Wiley & Sons, Inc., New York Wiratni, Diktat Materi Kuliah Fisika 2, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

8.

LAMPIRAN A. Identifikasi Hazard Proses dan Bahan Kimia

Paparkan bahaya dari bahan yang digunakan dan juga bahaya yang dapat timbul dari penggunaan alat dan juga unsafe act . Lengkapi juga dengan cara mengatasinya.

94

95



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.

D. Data Percobaan

E. Perhitungan

(Grafik hasil perhitungan diletakkan di pembahasan, sedangkan nomograph diletakkan di perhitungan)

95

96


LAPORAN SEMENTARA PENGUKURAN TEGANGAN MUKA DAN VISKOSITAS ZAT CAIR (E)

Nama Praktikan

: 1.

NIM : 1.

2.

2.

3.

3.

Hari/Tanggal

:

Asisten

: Afrizal Luthfi Anggara / Shelia Febriani Hunarko

DATA PERCOBAAN A. Pengukuran Tegangan Muka 1. Metode tekanan Maksimum Gelembung Aquadest ,T=

No

Diameter Pipa = ho,cm

hm,cm

o

NaCl …..% ,T=

C

cm

No

Diameter Pipa =

h2,cm

ho,cm

1

1

2

2

3

3

hm,cm

o

C

cm h2,cm

2. Metode Kenaikan Kapiler No.

Pipa 1,d=

cm

Aquadest , T=

o

Pipa 2,d=

cm

C Pipa 3,d=

cm

Pipa 3,d=

cm

1. 2. 3.

No.

NaCl ........%, T= Pipa 1,d=

cm

Pipa 2,d=

o

C

cm

1. 2. 3.

3. Penimbangan

96

97


No

Objek yang ditimbang

1

Piknometer kosong

2

Piknometer + Aquadest

3

Piknometer + Larutan NaCl

Massa, gram

B. Pengukuran Viskositas Zat Cair

Suhu minyak mula-mula

=

o

Densitas minyak mula-mula

=

g/mL

No

t aquadest

T Waterbath (oC)

C

1

2

t minyak 3

1

2

3

1 2 3 4 5

Yogyakarta, Asisten Jaga,

Praktikan, 1.

2.

3.

97

98


ANALISIS VOLUMETRI (F) I. TUJUAN PERCOBAAN

1. Menentukan konsentrasi larutan standar NaOH dengan titrasi asidimetrialkalimetri. 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 dapat dinyatakan dalam beberapa besaran, antara lain molaritas, normalitas, dan molalitas. Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam setiap liter larutan, normalitas menyatakan banyaknya mol ekivalen (grek) zat terlarut dalam setiap liter larutan. Sedangkan molalitas menyatakan jumlah mol yang terlarut dalam 1000 gr terlarut. 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 dengan,

N

(1) = Normalitas larutan

98

99


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, K 2Cr 2O7, Na2B4O7.10H2O. Jadi larutan standar primer dapat langsung digunakan pada titrasi tanpa harus di standarisasi terlebih dahulu. Sedang larutan standar sekunder (misalnya HCl, Na 2S2O3) harus distandarisasi lebih dahulu dengan larutan standar primer bila akan digunakan untuk menentukan normalitas larutan yang ingin diketa hui 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

99

100


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 Titrasi Redoks adalah metode penentuan kuantitatif yang reaksi utamanya adalah reaksi oksidasi dan reduksi. Pada reaksi redoks terjadi perubahan bilangan oksidasi. Bilangan oksidasi adalah muatan yang akan dimiliki oleh suatu atom jika suatu senyawa tersusun atas ion-ionnya. 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 analit 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 K 2Cr 2O7), 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 K 2Cr 2O7 dalam suasana asam (dengan penambahan HCl atau H 2SO4). Reaksi yang terjadi: Cr 2O72-(aq) + 6I-(aq) + 14H+(aq) ↔ 2Cr 3+(aq) + 3I2(g) + 7H2O(l)

(4)

Pada reaksi ini digunakan KI berlebih, agar semua Cr 2O72- bereaksi dan sisa KI berguna untuk melarutkan I 2 yang terbentuk (I 2 sangat sedikit/tidak larut dalam air tapi mudah larut dalam dalam larutan yang mengandung ion

100

101


iodida/ KI membentuk kompleks Iodida : I 2+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 Na 2S2O3, karena amilum membentuk kompleks dengan I 2 yang menimbulkan warna biru tua yang masih jelas meskipun hanya terdapat sedikit I 2. 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 K 2Cr 2O7 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 K 2Cr 2O7 dengan ion iod. b. Pada saat titrasi larutan campuran Na2CO3, KI, HCl dan K 2Cr 2O7 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).

101

102



Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah: 1. HCl 0,1 N

7. Kalium dikromat (K 2Cr 2O7) 0,1 N

2. Aquadest

8. Natrium

3. Boraks (Na2B4O7.10H2O)

tiosulfat

pentahidrat

(Na2S2O3.5H2O)

4. Natrium hidroksida (NaOH)

9. Natrium karbonat (Na2CO3)

5. Indikator methyl orange (m.o)

10. Kalium Iodida (KI)

6. Indikator phenol pthalein (p.p)

11. Pati

B. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini ditunjukkan oleh gambar rangkaian alat berikut: 1

Keterangan : 1. Buret 50 mL 2. KranBuret

4

3. Erlenmeyer 4. Titran

2

5. Titrat

3 5 Gambar 1. Rangkaian Alat Titrasi

C. Cara Percobaan Asidimetri – Alkalimetri

1. Standardisasi 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.

102

103


d. Tambahkan aquadest hingga volumenya 30mL. e. Gojog Erlenmeyer hingga larutan homogen. f. Tambahkan 3-5 tetes methyl orange. g. Isi buret dengan larutan standar HCl 0,1 N sampai tanda batas nol. h. Titrasi larutan boraks hingga titik ekuivalen tercapai. i. Catatlah volume larutan HCl

yang diperlukan dan perubahan warna

yang terjadi. 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 volume 10 mL lalu tuang ke dalamErlenmeyer 125 mL. b. Tambahkan 3 tetes indikator phenolphthalein. c. Isi buret dengan larutan standar HCl 0,1 N sampai tanda batas nol. d. Titrasi larutan NaOH sampai titik ekuivalen. e. Catat volume larutan HCl yang diperlukan dan perubahan warna yang terjadi. f. Ulangi percobaan 2 kali lagi.

4. Pembuatan larutan NaOH Y N a. Ambil sejumlah larutan NaOH 0,1 N dengan pipet volume 10 mL lalu tuang ke dalam labu ukur 100 mL. b. Ambil sejumlah larutan NaOH X N dengan pipet volume 10 mL lalu tuang ke dalam labu ukur berisi larutan NaOH 0,1 N. c. Gojog labu ukur hingga homogen.

5. Penentuan konsentrasi larutan NaOH Y N

103

104


a. Ambil 10 mL larutan NaOH Y N dengan pipet volume 10 mL lalu tuang ke dalam Erlenmeyer 125 mL. b. Tambahkan 3 tetes indikator phenolphthalein. c. Isi buret dengan larutan standar HCl 0,1 N sampai tanda batas nol. d. Titrasi larutan NaOH sampai titik ekuivalen. e. Catat volume larutan HCl yang diperlukan dan perubahan warna yang terjadi. f. Ulangi percobaan 2 kali lagi.

Iodometri

1. Pembuatan larutan standar Na2S2O3 a. Timbang 2,5 gram Na 2S2O3 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 Na 2CO3 dalam gelas arloji menggunakan neraca analitis digital. b. Masukkan KI dan Na2CO3 ke dalam Erlenmeyer 250 mL bertutup yang berisi 50 mL aquadest . c. Gojog Erlenmeyer hingga larutan homogen. d. Tambahkan HCl pekat 1:1 sejumLah ±5 mL ke dalam Erlenmeyer dengan pipet volume 5 mL sambil digojog pelan.

104

105


e. Tambahkan larutan K 2Cr 2O7 yang telah disediakan dengan pipet volume 25 mL dan gojog hingga homogen. f. Tutup Erlenmeyer dengan gelas arloji dan simpan di tempat gelap ±10 menit. g. Isi buret dengan larutan Na 2S2O3 sampai tanda batas nol. h. Titrasi larutan K 2Cr 2O7 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 Na 2S2O3 yang diperlukan dan perubahan warna yang terjadi. l. Ulangi percobaan 2 kali lagi.

D. Analisis Data Asidimetri-alkalimetri

1. Penentuan normalitas larutan HCl  Normalitas larutan HCl teoretis:

   dengan, NHCl

(1)

= normalitas HCl, N

V1

= volume HCl pekat, mL

n

= valensi HCl

K

= kadar HCl pekat, %

ρ

= massa jenis HCl, g/mL

V2

= volume setelah pengenceran, mL

Mr

= massa molekul relatif HCl = 36,5 g/mol

 Normalitas larutan HCl sebenarnya:

      dengan,

NHCl

= normalitas HCl yang sebenarnya, N

m boraks

= massa boraks, mg

(2)

Mr boraks = massa molekul relatif boraks = 382 mg/mmol VHCl

= volume HCl untuk titrasi, mL

105

106


2. Standardisasi NaOH dengan HCl  Normalitas NaOH teoretis:

    

dengan, N NaOH

(3)

= normalitas NaOH, N

m

= massa NaOH, mg

n

= banyak OH- dalam molekul NaOH = 1

Mr

= massa molekul relatif NaOH = 40 mg/mmol

VHCl

= volume larutan NaOH, mL

 Normalitas NaOH sebenarnya:

  

(4)

dengan, N NaOH

= normalitas NaOH sebenarnya, N

V NaOH

= volume NaOH yang dititrasi, mL

NHCl

= normalitas HCl sebenarnya untuk titrasi, N

VHCl


3. Standardisasi larutan NaOH Y N dengan HCl  Normalitas NaOH Y N teoretis dihitung dengan persamaan:

   33

(5)

dengan, N1 = normalitas larutan NaOH X N V1 = volume larutan NaOH X N N2 = normalitas larutan NaOH 0,1 N V2 = volume larutan NaOH 0,1 N N3 = normalitas larutan NaOH Y N hasil pencampuran V3 = volume larutan NaOH Y N hasil pencampuran  Normalitas NaOH Y N sebenarnya dihitung dengan persamaan:

       

(6)

dengan, N NaOH Y N = normalitas NaOH Y N, N V NaOH Y N = volume NaOH Y N yang dititrasi, mL NHCl

= normalitas HCl sebenarnya untuk titrasi, N

VHCl


4. Menghitung rata-rata normalitas suatu larutan

106

107


−  ∑ dengan,

(7)

Nrata-rata

= normalitas rata-rata, N

ΣN

= jumlah normalitas data hasil percobaan, N

n

= banyak data

Iodometri

1. Standardisasi Na2S2O3  Normalitas Na2S2O3 teoretis :

  

(8)

dengan, N Na 2S2O3 = normalitas larutan Na2S2O3, N m Na2S2O3 = massa Na2S2O3, mg Mr Na2S2O3 = massa molekul relatif Na2S2O3.5H2O = 248 mg/mmol V Na2S2O3 = volume larutan Na2S2O3, mL  Normalitas K 2Cr 2O7 sebenarnya :

7  77 7 dengan, N K 2Cr 2O7 m K 2Cr 2O7

(9)

= normalitas larutan K 2Cr 2O7 sebenarnya, N = massa K 2Cr 2O7, mg

Mr K 2Cr 2O7 =massa molekul relatif K 2Cr 2O7 = 294 mg/mmol V K 2Cr 2O7

= volume larutan K 2Cr 2O7, mL

 Normalitas Na2S2O3 sebenarnya :

  77 dengan, N Na 2S2O3

(10)

= normalitas larutan Na2S2O3 sebenarnya, N

V K 2Cr 2O7

= volume larutan K 2Cr 2O7, mL

N K 2Cr 2O7

= normalitas larutan K 2Cr 2O7 sebenarnya, N

V Na2S2O3

= volume larutan Na2S2O3, mL

2. Menghitung rata-rata normalitas suatu larutan

−  ∑ dengan,

Nrata-rata

(7)

= normalitas rata-rata, N

107

108


ΣN

= jumlah normalitas data hasil percobaan, N

n

= banyak data


Poin-poin yang perlu dibahas meliputi : a. Prinsip asidimetri-alkalimetri dan iodometri. b. Alasan pemilihan indikator phenolphthalein dan methyl orange. c. Alasan dilakukan standardisasi larutan standar sekunder. d. Perubahan warna yang terjadi pada proses titrasi. e. Alasan penambahan indikator pati setelah terjadi perubahan warna dari coklat tua ke coklat muda. f. Hasil percobaan asidimetri-alkalimetri dan iodometri dan narasinya. g. Penyebab perbedaan konsentrasi NaOH hasil pencampuran teoretis dengan hasil standardisasi.

V. KESIMPULAN

Kesimpulan menjawab tujuan dan hasil-hasil penting dalam percobaan ini.

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.


1. Hazard Bahan Kimia Berisi sifat-sifat fisis maupun sifat kimia dari bahan-bahan yang dipakai dalam praktikum ini. 2. Hazard Proses

108

109


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

109

110


LAPORAN SEMENTARA ANALISIS VOLUMETRI (F) Nama Praktikan

: 1.

NIM : 1.

2.

2.

3.

3.

Hari / tanggal

:

Asisten

: Bill Rich / Pinky Alifah Sosari

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 0,1 N

No.

Berat Boraks, gram

Volume HCl untuk titrasi, mL

Perubahan Warna

1 2 b)

Peneraan larutan NaOH 0,1 N

Massa NaOH

=

gram

Volum NaOH

=

mL

No. Volume NaOH, mL

Volume HCl untuk titrasi, mL

Perubahan Warna

1 2 3

c)

Peneraan larutan NaOH Y N Volume larutan NaOH 0,1 N

=

mL

Volume larutan NaOH X N

=

mL

Konsentrasi larutan NaOH X N =

N

110

111


No. Volume NaOH Y N, mL

Volume HCl untuk

Perubahan Warna

titrasi, mL

1 2 3

Iodometri

Massa Na2S2O3

=

gram

Volum larutan Na2S2O3

=

mL

Massa K 2Cr 2O7

=

gram

Volum larutan K 2Cr 2O7

=

mL

Peneraan larutan Na2S2O3:

No.

Massa KI, gram

Massa Na2CO3,

Volume

gram

K 2Cr 2O7, mL

Volume Na2S2O3 untuk titrasi, mL

Perubahan Warna

1 2 3

Yogyakarta, 2015 Asisten jaga,

Praktikan, 1.

2.

3.

111

112


ANALISIS GRAVIMETRI (G) I. TUJUAN PERCOBAAN

Percobaan ini bertujuan untuk menetukan kemurnian pupuk ZA dengan menggunakan metode analisis gravimetri.

II. DASAR TEORI

Analisis gravimetri adalah analisis kuantitatif berdasarkan bobot yang digunakan melalui proses isolasi dan penimbangan suatu unsur atau senyawa tertentu dari unsur tersebut dalam bentuk semurni mungkin (Vogel : 1994). Faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan analisis gravimetri 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 senyawa 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 BaSO 4. 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.

112

113


c. Tahap pencucian Tahap pencucian berfungsi untuk menghilangkan kotoran yang teradsorpsi pada endapan BaSO4, jika tidak dihilangkan maka akan mempengaruhi hasil penimbangan. Selain itu, ta hap pencucian berfungsi untuk mengambil endapan BaSO 4 yang melekat di gelas beker agar endapan BaSO 4 tidak ada yang tertinggal. Untuk memastikan endapan telah benar-benar bersih dari ion-ion, seperti ion Cl-, dilakukan pengetesan menggunakan larutan AgNO 3. 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 AgNO 3 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 o

C. 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.


Bahan-bahan yang digunakan dalam analisis gravimetri ini adalah: 1. Pupuk ZA ((NH 4)2 SO4) Petrokimia Gresik (SNI 02-1760-2005) 2. Larutan BaCl2.2H2O 5% 3. Larutan AgNO3 1% 4. Kertas saring Whatman 40 5. Aquadest

113

114


B. Alat

Alat yang digunakan dalam percobaan ini ditunjukkan oleh rangkaian alat berikut : 4

Keterangan Gambar:

3

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

1 2

5 6

8

GelasBeker 250 mL Larutan ZA GelasArloji Gelas pengaduk Asbes Kompor listrik Steker Knop pengatur

7

Gambar 1.Rangkaian Alat Pengendapan

C. Cara Percobaan 1. Tahap Pengendapan

a. Timbang

pupuk

ZA

sebanyak

0,2

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 ((NH 4)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 ((NH 4)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 BaCl 2 5% dengan pipet ukur 10 mL dan masukkan ke dalam gelas ukur 10 mL.

114

115


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 BaCl 2 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. 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 30 oC – 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 berulangulang. 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 AgNO 3 1% tidak keruh.

115

116


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 350 oC – 400oC

selama ±20 menit,setelah muncul asap pada

lubang muffle ). e. Turunkan suhu muffle sampai di bawah suhu 200°C (penurunansuhu

±

20 menit) kemudian buka tutup krus porselen lalu pijarkan kembali kedua krus sampai suhu 800 oC (pemijaran kira-kira berlangsung selama 50 menit). f. Turunkan suhu muffle sampai di bawah 200 oC, 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.

D. Analisis Data

1. Perhitungan jumlah endapan BaSO 4 dari Percobaan Tiap Sampel Untuk menganalisis beratendapan BaSO 4 hasil percobaan digunakan rumus: Mendapan = mkrus+tutup+endapan – mkruskosong+tutup

(3)

dengan, m = massa (g)

2. Menentukan Tingkat Kemurnian Pupuk ZA a. Menentukan jumlah mol BaSO 4 (endapan) n1=

 

dengan, n1 m1 Mr 1

(4)

, mol = massa  , g = beratmolekul  , g/mol = mol

116

117


b. Menentukan massa (NH4)2SO4 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 × Mr 2

dengan, m2

(6)

= massa (NH4)2SO4, g

n2

= mol (NH4)2SO4, mol

Mr 2

= beratmolekul (NH4)2SO4, g/mol

c. Menentukan kemurnian pupuk ZA K i=

 × 100% 

dengan, K i m3

(7)

= kemurnianpupuk ZA sampeli, % = massa pupuk ZA, g

+ 

Kemurnian rata-rata =

(8)


Hal-hal yang perlu ada dalam pembahasan:  Hasil perhitungan.  Pembahasan hasil percobaan.  Perbandingan terhadap teori.

V. KESIMPULAN

VI. DAFTAR PUSTAKA

Hage, David S., and Carr, James D., 2011, “Analytical Chemistry and Quantitative Analysis”, p. 263-266, Pearson Prantice Hall, United States. Meyovy,2011,“Pupuk

Nitrogen”,

http://meyovy.wordpress.com/2011/11/04/pupuk-nitrogen

[online], (diakses

19

November 2012).

117

118


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. Vogel, A. I., (alih bahasa oleh Dr. A. Hadyana Pudjatmaka dan Ir. L. Setiono), 1994, “Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik”, edisi k e-4, hal. 472-473, EGC, Jakarta.


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 analisisgravimetri. Contoh : AgNO3, ZA, BaCl 2.2H2O.

B. PenggunaanAlatPerlindunganDiri

Dalam poin ini dijelaskan alat-alat perlindungan diri apa saja yang harus digunakan saat melaksanakan praktikum analisis gravimetri ini. Disebutkan per point alatnya beserta fungsinya.

C. ManajemenLimbah

Dalam poinini, praktikan menjelaskan tindakan apa saja yang dilakukan untuk mengatasi atau membuang limbah yang terbentuk saat praktikum analisis gravimetri. Misalnya, limbah campuran ZA dan BaCl 2 mengandung apa saja, dibuang kemana/ke jirigen limbah apa disertai alasannya.

D. Data Percobaan

Data hasil percobaan ditulis ulang.

E. Perhitungan

118

119


LAPORAN SEMENTARA ANALISIS GRAVIMETRI (G) Nama Praktikan

: 1.

NIM : 1.

2.

2.

3.

3.

Hari / tanggal

:

Asisten

: Farida Arisa / Erda Cantia Ayunandya

DATA PERCOBAAN

Berat Pupuk ZA :

1. 2.

1. Penambahan Larutan BaCl 2

No.

Tahap Pengendapan, mL

Tahap Pengetesan , mL

1 2 Rata-Rata 2. Berat Endapan

No.

Berat krus kosong, g

Berat krus + endapan, g

Berat endapan, g

1 2 Rata-Rata Yogyakarta,

2017

Asisten jaga,

Praktikan, 1.

2.

3.

119

120


SPEKTROFOTOMETRI (H) I. TUJUAN PERCOBAAN

Percobaan ini bertujuan untuk: 1. Menentukan panjang gelombang optimum untuk menentukan konsentrasi larutan

CuSO dan Rhodamin B.

2. Membuat kurva kalibrasi absorbansi versus konsentrasi untuk larutan

CuSO

dan Rhodamin B pada panjang gelombang optimum. 3. Menentukan

kosentrasi

larutan

CuSO

dan

Rhodamin

menggunakan

spektrofotometer visible .

II. DASAR TEORI

Spektrofotometri merupakan metode analisis kimia yang didasarkan pada jumlah cahaya yang diserap oleh larutan berwarna. Adapun besar intensitas penyerapan warna tersebut bervariasi tergantung pada konsentrasi larutan yang dianalisis. 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,

cm−N−

b = lebar kuvet, cm C = konsentrasi larutan, ppm

120

121


Untuk mengetahui hubungan antara konsentrasi dan absorbansi pada panjang gelombang optimum perlu dibuat larutan standar pada berbagai konsentrasi yang hasil pengukuran absorbansinya dinyatakan dalam kurva kalibrasi hubungan antara absorbansi (A) dan konsentrasi (C).

III. METODOLOGI PERCOBAAN A. Bahan

1. Kristal CuSO4 2. Rhodamin B 3. Aquadest

B. Rangkaian Alat Percobaan

Keterangan: 1. Spektrofotometer 4 1

3

2. Tempat cuvet 3. Kabel penghubung 4. Komputer

2

Gambar 1. Rangkaian Alat Spektofotometer C. Cara Kerja 1. Pembuatan Larutan CuSO 4 10.000 ppm

d. Timbang 1 gram kristal CuSO 4 menggunakan gelas arloji dengan neraca analitis digital. e. Isi gelas beker 250 mL dengan 50 mL aquadest. f. Larutkan kristal CuSO 4 ke dalam gelas beker berisi aquadest kemudian kemudian aduk dengan gelas pengaduk hingga semua kristal terlarut. g. Tuang larutan tersebut ke dalam labu ukur 100 mL dengan bantuan corong gelas. h. Isi labu ukur 100 mL dengan aquadest menggunakan botol semprot hingga tanda batas lalu gojog hingga homogen. 2. Pembuatan Kurva Kalibrasi CuSO4

a. Hubungkan USB spektrofotometer ke laptop dan buka software Logger Lite.

121

122


b. Isi cuvet dengan dengan aquadest , lalu masukkan cuvet ke ke dalam tempat cuvet pada spektrofotometer. c. Pada toolbar , klik Experiment Experiment CalibrateSpectrometer: 1.

d. Tunggu proses pengkalibrasian selesai ( jangan klik skip warmup). Kemudian klik Finish Calibration  OK. Keluarkan cuvet dan buang aquadest .

122

123


e. Cuci cuvet dengan larutan CuSO 4, kemudian isi cuvet dengan larutan CuSO4. Masukkan cuvet ke dalam tempat cuvet pada spektrofotometer. f.

Klik Collect , maka akan muncul tabel pada sebelah kiri windows, lalu klik Stop.

123

124


g. Pilih

panjang

gelombang

optimum

larutan

CuSO 4 yang

menunjukkan nilai absorbansi maksimum pada tabel di sebelah kiri. Klik tombol Wave lalu pilih Absorbance vs Concentration dan centang panjang gelombang optimum yangsesuai. Jika sudah klik OK.

h. Catat nilai absorbansi yang ditunjukkan pada bagian kiri bawah. i.

Lakukan pengukuran absorbansi untuk larutan dengan konsentrasi 7.500, 3.000, 1.500, dan 750 ppm hasil pengenceran secara berurutan dari konsentrasi yang terendah.

j.

Buat kurva kalibrasi absorbansi versus konsentrasi larutan CuSO 4 pada kertas millimeter blok.

124

125


3. Penentuan Konsentrasi Larutan CuSO4 x ppm

a. Isi cuvet dengan aquadest , lalu masukkan cuvet ke dalam tempat cuvet pada spektrofotometer. Amati nilai absorbansi yang ditunjukkan

hingga 0,000. b. Keluarkan cuvet dan buang aquadest. Cuci cuvet dengan larutan CuSO4 x ppm, kemudian isi cuvet dengan larutan CuSO 4 x ppm. Masukkan cuvet ke tempat cuvet pada spektrofotometer. c. Klik Collect , lalu klik Stop. Catat nilai absorbansi yang ditunjukkan dan plotkan ke dalam kurva kalibrasi. 4. Pembuatan Kurva Kalibrasi Rhodamin B

a. Lakukan langkah b-d sama seperti pada tahap 2. b. Encerkan larutan Rhodamin B 100 ppm menjadi 5 ppm. c. Cuci cuvet dengan larutan Rhodamin B, kemudian isi cuvet dengan larutan Rhodamin B. Masukkan cuvet ke dalam tempat cuvet pada spektrofotometer. d. Klik Collect , maka akan muncul tabel pada sebelah kiri windows, lalu klik Stop. e. Pilih panjang gelombang optimum larutan Rhodamin B yang menunjukkan nilai absorbansi maksimum pada tabel di sebelah kiri. Klik Wave lalu pilih Absorbancevs Concentration dan centang panjang gelombang optimum yang sesuai. Jika sudahklik OK. f. Catat nilai absorbansi yang ditunjukkan pada bagian kiri bawah. g. Lakukan pengukuran absorbansi untuk larutan dengan konsentrasi 2, 1, 0.25, dan 0.1 ppm hasil pengenceran secara berurutan dari konsentrasi yang terendah. h. Buat kurva kalibrasi absorbansi versus konsentrasi larutan Rhodamin B pada kertas milimeter blok. 5. Penentuan Konsentrasi Larutan Rhodamin B y ppm

a. Encerkan larutan Rhodamin B y ppm sebanyak n kali. b. Isi cuvet dengan aquadest , lalu masukkan cuvet ke dalam tempat cuvet pada spektrofotometer. Amati nilai absorbansi yang ditunjukkan

hingga 0,000.

125

126


c. Keluarkan cuvet dan buang aquadest. Cuci cuvet dengan larutan Rhodamin B y ppm, kemudian isi cuvet dengan larutan Rhodamin B y ppm. Masukkan cuvet ke tempat cuvet pada spektrofotometer. d. Klik Collect , lalu klik Stop. Catat nilai absorbansi yang ditunjukkan dan plotkan ke dalam kurva kalibrasi.

D. Analisis Data I. Larutan CuSO4

1. Penentuan panjang gelombang optimum Panjang gelombang optimum merupakan panjang gelombang yang ditunjukkan saat absorbansi yang terbaca bernilai paling besar. 2. Pembuatan kurva kalibrasi Kurva kalibrasi merupakan plot kurva hubungan absorbansi dan konsentrasi CuSO4.

[CuSO ]= 4

m CuSO4 Vlarutan

dengan, m CuSO4

(2)

= massa CuSO4, mg

Vlarutan = volume larutan, L Untuk memperoleh larutan CuSO 4 dengan berbagai konsentrasi dilakukan pengenceran dengan persamaan :

V.M  V.M (3) dengan, V = volume larutan CuSO sebelum pengenceran, mL M = konsentrasi larutan CuSO sebelum pengenceran, ppm V = volume larutan CuSO setelah pengenceran, mL M = konsentrasi larutan CuSO setelah pengenceran, ppm 4

4

4

4

Dibuat plot antara absorbansi versus konsentrasi. 3. Pembuatan kurva hubungan antara absorbansi dan konsentrasi Hubungan antara konsentrasi dan absorbansi ditunjukkan oleh persamaan (4):

yaxb dengan, y x

(4)

= absorbansi = konsentrasi, ppm

Persamaan ini dapat ditunjukkan secara langsung oleh program Microsoft Excel dengan memunculkan kotak dialog trendline dan memilih Display Equation on chart.

126

127


Sementara itu kelinieran kurva hubungan absorbansi dan konsentrasi dapat ditunjukkan dengan memilih Display R-squared value on chart dari kotak dialog tersebut. 4. Penentuan konsentrasi CuSO 4 X ppm Absorbansi larutan CuSO4 X ppm yang ditunjukkan oleh spektrofotometer dimasukkan ke persamaan (4) yaitu

x  −  sehingga

dapat dihitung

konsentrasi larutan CuSO4 X ppm tersebut.

II. Larutan Rhodamin B

1. Penentuan panjang gelombang optimum Panjang gelombang optimum merupakan panjang gelombang yang ditunjukkan saat absorbansi yang terbaca bernilai paling besar. 2. Pembuatan kurva kalibrasi Kurva kalibrasi merupakan plot kurva hubungan absorbansi dan konsentrasi Rhodamin B.

[Rhodamin B]= dengan, m

m

 

(5)

Vlarutan

  = massa Rhodamin B mg ,

Vlarutan

= volume larutan, L

Untuk memperoleh larutan Rhodamin Bdengan berbagai konsentrasi dilakukan pengenceran dengan persamaan :

V.M  V.M

(6)

dengan, V1 = volume larutan Rhodamin B sebelum pengenceran, mL M1 = konsentrasi larutan Rhodamin B sebelum pengenceran, ppm V2 = volume larutan Rhodamin B setelah pengenceran, mL M2 = konsentrasi larutan Rhodamin B setelah pengenceran, ppm Dibuat plot antara absorbansi versus konsentrasi. 3. Pembuatan kurva hubungan antara absorbansi dan konsentrasi Hubungan antara konsentrasi dan absorbansi ditunjukkan oleh persamaan (7) : y

 ax  b

dengan, y x

(7)

= absorbansi = konsentrasi, ppm

127

128


Persamaan ini dapat ditunjukkan secara langsung oleh program Microsoft Excel dengan memunculkan kotak dialog trendline dan memilih Display Equation on chart .

Sementara itu kelinieran kurva hubungan absorbansi dan konsentrasi dapat ditunjukkan dengan memilih Display R-squared value on chart dari kotak dialog tersebut. 4. Penentuan konsentrasi Rhodamin B X ppm Absorbansi larutan Rhodamin B X ppm yang ditunjukkan oleh spektrofotometer dimasukkan ke persamaan (7), yaitu x

  −  sehingga y b a

dapat dihitung

konsentrasi larutan Rhodamin B X ppm tersebut.


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).

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.


Identifikasi hazard terdiri dari: 128

129


 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 CuSO 4 sisa dibuang ke drum limbah logam berat karena mengandung Cu yang merupakan logam berat.

D. Data Percobaan

E. Perhitungan

129

Buku Panduan Praktikum Analisis Bahan 2017.pdf

Recommend Documents