Modul Praktikum Analisis Bahan 2016 Revisi

8/19/2019 Modul Praktikum Analisis Bahan 2016 Revisi

1/124

1

Panduan Praktikum Analisis Bahan 2016


2/124

i


KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat-Nya sehingga buku Panduan

Praktikum Analisis Bahan 2016 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

2016.

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 ada peningkatan kualitas dari Praktikum Analisis Bahan secara keseluruhan.

Penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam

penyusunan buku ini antara lain :

1. Himawan Tri Bayu Murti Petrus, S.T., M.Eng., D.Eng. selaku Kepala Laboratorium

Analisis Bahan.

2. Sang Kompiang Wirawan, S.T., M.T., Ph.D., Muhammad Mufti Azis, S.T., M.Sc.,

Ph.D., Himawan Tri Bayu Murti Petrus, S.T., M.Eng., D.Eng., Indra Perdana, S.T.,

M.T., Ph.D., Rochim Bakti Cahyono, S.T., M.Sc., D.Eng., Ir. Suprihastuti Sri Rahayu,

M.Sc., Ir. Hary Sulistyo, S.U., Ph.D, dan Chandra Wahyu Purnomo, S.T., M.E.,

M.Eng., D.Eng. ; selaku dosen pembimbing mata Praktikum Analisis Bahan.

3. Hariyanto dan Risma Wati selaku Laboran Laboratorium Analisis Bahan.

4. Seluruh asisten Praktikum Analisis Bahan 2016.

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

selanjutnya. Semoga buku ini memberikan manfaat dalam perkembangan pendidikan di

Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada.

Yogyakarta, Februari 2016

Penyusun


3/124

ii


DAFTAR ISI

Kata Pengantar ........................................................................................................................... i

Daftar Isi ................................................................................................................................... ii

Daftar Dosen Pembimbing Praktikum dan Asisten ................................................................... iii

Format Penulisan Laporan Ringkas .......................................................................................... iv

Format Penulisan Laporan Resmi ............................................................................................. vi

Tata Cara Penulisan Laporan ..................................................................................................... x

Keselamatan Kerja di Laboratorium ........................................................................................ xii

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

Peneraan Alat Ukur Laju Alir Fluida ............................................................................ 15

Pengukuran Rapat Massa dan Konduktansi ................................................................... 27

Modulus Patah dan Kuat Desak Bahan Padat ................................................................ 45

Pengukuran Tegangan Muka dan Kekentalan Zat Cair .................................................. 61

Analisis Volumetri ....................................................................................................... 81

Analisis Gravimetri ...................................................................................................... 91

Spektrofotometri........................................................................................................... 99


4/124

iii


DAFTAR DOSEN PEMBIMBING PRAKTIKUM

DAN ASISTEN

A.

PENGUKURAN SUHU DAN KENAIKAN TITIK DIDIH LARUTANDosen Pembimbing : Sang Kompiang Wirawan, S.T., M.T., Ph.D.

Asisten Praktikum : 1. Farida Arisa (pagi)2. Astrid Ellyana (siang)

B. PENERAAN ALAT UKUR LAJU ALIR FLUIDA

Dosen Pembimbing : Muhammad Mufti Azis, S.T., M.Sc., Ph.D.Asisten Praktikum : 1. Muhammad Naufal Fakhry (pagi)

2. Dwi Reinaldy Gunawan (siang)

C. PENGUKURAN RAPAT MASSA DAN KONDUKTANSI

Dosen Pembimbing : Himawan Tri Bayu Murti Petrus, S.T., M.Eng., D.Eng.Asisten Praktikum : 1. Ayu Dwi Lestari Widianingrum (pagi)

2. Bill Rich (siang)

D. MODULUS PATAH DAN KUAT DESAK BAHAN PADAT

Dosen Pembimbing : Indra Perdana, S.T., M.T., Ph.D.Asisten Praktikum : 1. Kanda Wiba Pratama (pagi)

2. Mukmin Sapto Pamungkas (siang)

E. PENGUKURAN TEGANGAN MUKA DAN KEKENTALAN ZAT CAIRDosen Pembimbing : Rochim Bakti Cahyono, S.T., M.Sc., D.Eng.

Asisten Praktikum : 1. Polycarpus Kevin Dio Sinaga (pagi)2. Muhammad Aldian Astrayudha (siang)

F. ANALISIS VOLUMETRI

Dosen Pembimbing : Ir. Suprihastuti Sri Rahayu, M.Sc.Asisten Praktikum : 1. Rizky Putri Armandani (pagi)

2. Annisa Amalia Ulfah (siang)

G. ANALISIS GRAVIMETRIDosen Pembimbing : Ir. Hary Sulistyo, S.U., Ph.D.

Asisten Praktikum : 1. Pramesti Prihutami (pagi)

2. Inasanti Pandan Wangi (siang)

H. SPEKTROFOTOMETRI

Dosen Pembimbing : Chandra Wahyu Purnomo, S.T., M.E., M.Eng., D.Eng.Asisten Praktikum : 1. Galuh Amalia Agata (pagi)

2. Rifani Amanda (siang)


5/124

iv


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 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, 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 :


6/124

v


1. ....

2. ....

VI. SARAN

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

pribadi). Saran ditulis dalam bentuk poin-poin.

Yogyakarta, 2016

Asisten, Praktikan,

Nama Lengkap Asisten Nama Lengkap Praktikan

Catatan: Laporan sementara disertakan di akhir laporan.

KETENTUAN PENGUMPULAN LAPORAN RINGKAS

1. Laporan dikumpulkan kepada asisten jaga 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. Khusus untuk

praktikum minggu ke-7 dan ke-8 tidak ada revisi.

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 5 (lima) poin per hari.

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


7/124

vi


FORMAT PENULISAN LAPORAN RESMI

COVER

HALAMAN PENGESAHAN

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. ….

B. Alat

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

berikut :


8/124

vii


Keterangan :

1. ....

2. ....

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

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

dicantumkan, contoh : Gelas beker pyrex 250 mL.

C. Cara Percobaan

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

percobaan. Uraian tersebut dituliskan dalam bentuk narasi menggunakan kalimat pasif.

D. Analisis Data

Berisi persamaan-persamaan yang digunakan untuk perhitungan, lengkap dengan

nomor persamaan dan keterangan dari variabel-variabel yang digunakan.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Berisi hasil percobaan dan penjelasan mengenai hasil percobaan yang diperoleh serta

penjelasan mengenai grafik yang dibuat (jika ada).

V. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah :

1. ....


9/124

viii


2. ....

VI. DAFTAR PUSTAKA

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

dijelaskan pada bagian selanjutnya.

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 LimbahBerisi poin-poin limbah yang dihasilkan dalam percobaan disertai dengan

penanganannya. Contoh : Sisa larutan NaOH.

D. Perhitungan

Berisi perhitungan yang diperoleh dari hasil percobaan.

Catatan: Laporan sementara disertakan di akhir laporan.


10/124

ix


KETENTUAN PENGUMPULAN LAPORAN RESMI

1. Laporan resmi yang ditulis tangan dikumpulkan kepada asisten jaga 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 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. 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 masing-

masing mata praktikum.

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

pembimbing adalah 4 (empat) minggu setelah praktikum dilakukan.

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

laporan.


11/124

x


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 ukuran A4 dengan line spacing 1,5 dan

margin: Atas : 4 cm Bawah : 3 cm Kiri : 4 cm Kanan : 3 cm.

3. Menggunakan bahasa Indonesia yang baku.

4. Tidak diperbolehkan menyingkat kata.

5. Menggunakan tanda baca yang tepat.

6. Tidak diperbolehkan menggunakan kata penghubung untuk memulai kalimat.

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

kata. Contoh: NaOH dibuat.... 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 sebagai „pektin‟ (Kertesz, 1951).

10. Penulisan pada cover menggunakan huruf kapital dan nama tidak boleh disingkat.

11. Judul mata praktikum ditulis dengan huruf kapital.

Contoh: PENGUKURAN SUHU DAN KENAIKAN TITIK DIDIH LARUTAN12. 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 samping

gambar, sedangkan nomor dan judul gambar ditempatkan di bawah gambar.

15. Penomoran daftar, gambar, persamaan:


12/124

xi


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....

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

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

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

Persamaan diberi nomor urut dengan angka (1, 2, 3, dst.) di dalam kurung pada tepi kanan.

Contoh: CH3COOH(aq) + C2H5OH(aq) CH3COOC2H5(aq) + H2O(l) (1)

16. Ketentuan penulisan daftar pustaka:

Ke bawah menurut abjad nama akhir penulis pertama.

Ke kanan:

Buku: Nama penulis, tahun terbit, “judul buku”, jilid, edisi ke, nomor halaman, nama

penerbit, kota.

Contoh: Hodgman, C. D., Weast, R. C., and Selby, S. M., 1959, “Handbook of Chemistry

and Physics”, 40 ed., p. 1740, Chemical Rubber Publishing, Co.,

Cleveland

Majalah/jurnal: Nama penulis, tahun terbit, “judul penelitian”, nama majalah (singkatan

resmi), jilid, nomor halaman.

Contoh: Farris, R. D., 1979, “Methyl Esters in the Fatty Acid Industry”, J. Am. Oil Chem.

Soc., 56, 770A-773A

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 selesai.

Gambar rangkaian alat utama harus ada dan lengkap.


13/124

xii


KESELAMATAN KERJA DI LABORATORIUM

Di dalam laboratorium praktikan harus :

Mencuci tangan ketika masuk dan keluar laboratorium serta 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 listrik dan air di akhir percobaan.

Di dalam laboratorium praktikan dilarang :

Bekerja di luar area kerja.

Menggunakan gelang, kalung, dan lengan yang terlalu longgar.

Bekerja sendiri di laboratorium, khususnya untuk resiko tinggi.

Merokok, makan, dan minum.

Meletakkan makanan di kulkas bersama bahan-bahan kimia.

Menggunakan lensa kontak.

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

Membawa bahan kimia dalam saku baju atau saku jas laboratorium.

Menghisap menggunakan mulut.

Menyentuh bahan kimia.

Menyimpan bahan kimia dalam jumlah besar di laboratorium.

Menuangkan bahan kimia ke wastafel.


14/124

xiii


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.


15/124

1


PENGUKURAN SUHU DAN KENAIKAN TITIK DIDIH LARUTAN

(A)

I.

TUJUAN PERCOBAANPercobaan 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.


16/124

2


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

digambarkan sebagai berikut:

Gambar 1. Profil Perubahan Suhu dan Sifat Fisis Bahan

Hubungan tersebut dapat digunakan sebagai kurva baku, sehingga perubahan suhu

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

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

berikut:

Gambar 2. Elemen Sistem Pengukuran Suhu

Termometer dengan prinsip kerja perubahan volume merupakan termometer yang

elemen penyusunnya paling sedikit, yaitu elemen perasa dan elemen penampil. Termometer berisi cairan mempunyai elemen perasa berupa cairan pengisi, dan elemen penampil yang berupa

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

dan elemen penampilnya berupa simpangan. Elemen perasa termometer bimetal berupa dua lapis

logam yang mempunyai muai volume yang berbeda, dan perubahan elemen perasanya

ditunjukkan dengan simpangan.

Media

terukur

Elemen

perasa

Primer

Tran-

duser

Pengkondisi

isyarat/

pengubah

Transmisi data/

telemetri

Pemroses

data

Tampilan data

Pencetak data

Perekam data

Suhu, C

Sifat

fisis


17/124

3


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 pada jenis 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 :

bb mxK T (1)

dengan, bT = kenaikan titik didih (oC)

b K = tetapan kenaikan titik didih (oC/molal)

m = molalitas larutan (molal)


18/124

4


Zat terlarut dalam larutan elektrolit bertambah jumlahnya karena terurai menjadi ion-

ion, sedangkan zat terlarut pada larutan non elektrolit jumlahnya tetap karena tidak terurai

menjadi ion-ion, sesuai dengan hal-hal tersebut maka sifat koligatif larutan non elektrolit lebih

rendah daripada sifat koligatif larutan elektrolit. Oleh karena itu untuk larutan elektrolit berlaku

persamaan

)1(1 nmxK T bb (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 I ts Solution with a Nonvolatil e Solute

III. PELAKSANAAN PERCOBAAN

A. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah :


19/124

5


1. Garam dapur (NaCl)

2. Gula pasir (C12H22O11)

3. Aquadest

B. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah:

Gambar 4. Rangkaian Alat Utama Percobaan Peneraan Alat Ukur Suhu

Keterangan:

1. Panel instrumen

2. Blower

3. Water heater

4. Vacuum flask

5. Bimetal udara

6. Termometer alkohol 110

0

C7. 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


20/124

6


Gambar 5. Rangkaian Alat Pengukuran Kenaikan Titik Didih Larutan

C.

Cara KerjaPercobaan 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

1. Didihkan air ledeng secukupnya dalam water heater (skala water heater =4).

2. Celupkan termometer raksa, termometer alkohol, dan probe thermocouple

dalam air pada water heater yang sedang mendidih.

3. Catat suhu tiap alat ukur setelah suhunya konstan.

d. Pengukuran Suhu Es Melebur

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

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


21/124

7


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

1. Pasang termometer raksa, termometer alkohol, dan probe thermocouple pada

lubang yang tersedia pada pipa blower .

2. Hidupkan blower dengan menekan tombol on.

3. Catat suhu tiap alat ukur setelah nilainya konstan.

f. Pengukuran Suhu Es+Garam

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

lalu membiarkan es batu mencair.

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 150 mL aquadest dengan gelas beker PYREX 250 mL.

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

sampai mendidih.

3. Catat suhu didih aquadest yang ditunjukkan termometer alkohol dan

thermocouple.

b. Pengukuran titik didih larutan gula

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

menggunakan neraca analitis digital.

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

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

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

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

500 mL dengan bantuan corong gelas.

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

atas pemanas mantel pada skala 8.


22/124

8


6. Sisa larutan gula yang 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 aquadest 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 belum dimasukkan ke pemanas mantel dipanaskan di

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

sekitar 80oC (suhu dicek secara berkala menggunakan thermocouple).

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

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

dengan suhu yang konstan.

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

thermocouple.

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

garam dan aduk dengan gelas pengaduk hingga homogen.


23/124

9


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

4. Analisis Data

1. Peneraan Alat Ukur Suhu

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

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

T2 = A T1 + B (1)

Dengan regresi linier (least-square method ) diperoleh :

= 12−1 2 12− 12 (2) = 2−1 (3)

Data untuk perhitungan regresi linier disajikan dalam tabel :

No T1 T2 T1 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:

= 2 −2 2 100 % (4)Data disajikan dalam bentuk tabel:

No T1 T2 percobaan T2 persamaan Kesalahan

relatif

Σ

− = (5)dengan, n = jumlah data

Grafik hubungan suhu termometer raksa dengan suhu termometer yang ditera dapat

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

nilai T1.


24/124

10


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) :

1 = 2 − 6 dan (7) Persamaan (6) untuk termometer alkohol dan (7) untuk thermocouple.

Hasil perhitungan peneraan alat ukur suhu disajikan dalam tabel berikut :

No.Bahan

Suhu terukur dari percobaan (T2)Suhu hasil peneraan terhadap

termometer raksa (T1)

Termometer

alkohol, K

Thermocouple,

K

Termometer

alkohol, K

Thermocouple,

K

1. Aquadest

2.

Garam3.

4.

5.

Gula6.

7.

Suhu yang telah ditera inilah yang kemudian digunakan untuk menghitung kenaikan

titik didih atau ΔTb pada bagian kenaikan t itik didih larutan.


25/124

11



Deskripsi singkat mengenai tujuan dan manfaat percobaan.

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

Anda, diikuti dengan pembahasan terkait tahap tersebut.

Tuliskan asumsi yang Anda ambil dalam melakukan percobaan dan perhitungan

pada tahap tersebut dan mengapa asumsi tersebut Anda ambil, ditutup dengan

kesulitan-kesulitan yang Anda alami pada tahap tersebut.

Untuk pengukuran suhu, dibuat grafik hasil peneraan termometer alkohol dan

thermocouple terhadap termometer raksa. Dilihat juga kesalahan relatif persamaan

(8)

(9)

(10)


26/124

12


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

manakah yang lebih akurat dalam mewakili data yang Anda dapat dari percobaan.

Jika ada hasil percobaan/perhitungan yang menyimpang dari dasar teori, dibahas.

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

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

dihasilkan empat grafik. Data percobaan ditampilkan dalam bentuk titik-titik ,

dan antar titik jangan disambung dengan garis. Hasil per hitungan ΔTb

menggunakan persamaan ditampilkan dalam garis lurus, jangan ada titik-titiknya.

Bahas grafiknya satu per satu, jika terjadi penyimpangan antara data percobaan

dengan garis persamaan, berikan alasan mengapa. Jangan lupa membahas

perbedaan kenaikan titik didih antara larutan garam dan gula, mana yang lebih

besar, dan sesuaikan dengan dasar teori. Jika ada data dan/atau perhitungan yang

tidak sesuai dengan dasar teori, dibahas mengapa. Tidak perlu menuliskan

penyebab kesalahan relatif .

V. KESIMPULAN

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

dalam pelaksanaan praktikum. Jangan menulis ulang tujuan, cara kerja, dan dasar

teori di bagian kesimpulan.

VI. DAFTAR PUSTAKA

Brown, G.G., Fourst, A.S., and Scherdewind, R ., 1950, “Unit Operation”, pp. 541-547,

John Wiley and Sons, Inc., New York.

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

Company, Inc., New York.

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

Sons, Inc., New York.

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

Publishing Company, Ltd., New Delhi.

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

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


27/124

13


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.

VII. LAMPIRAN


a. Proses

b. Alat

c. Bahan

Penanganan Hazard


a. Jas laboratorium lengan panjang

b. Masker

c. Sarung tangan

d. Sepatu tertutup

C. Manajemen Limbah

D. Perhitungan


28/124

14


LAPORAN SEMENTARA

PENGUKURAN SUHU DAN KENAIKAN TITIK DIDIH LARUTAN

(A)

Nama : 1. NIM :

: 2. NIM :3. NIM :

Asisten : Farida Arisa /Astrid Ellyana

A. Data Percobaan

1. Peneraan Alat Ukur Suhu

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

Air mendidih

Udara blower

Udara

Air

Es Melebur

Air es + garam

2. Pengukuran Kenaikan Titik Didih Larutan

Tekanan : 1 atm

Titik didih aquadest (pelarut) : Thermocouple :: Termometer alkohol :

Massa pelarut : 250 gram

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

Termometer alkohol Thermocouple

1. Garam +

+ +

2. Gula +

+ +

Asisten jaga, Praktikan,

1.

2.

3.


29/124

15


PENERAAN ALAT UKUR LAJU ALIR FLUIDA

(B)

I.

TUJUAN PERCOBAANTujuan 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. DASAR TEORI

Dalam perancangan alat dan pemipaan dalam industri terdapat beberapa besaran

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

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

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

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

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

diameter bawahnya. Pada dinding rotameter terdapat garis-garis skala ukuran panjang

untuk mengukur ketinggian float atau pelampung yang terdapat di dalam tabung.

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

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

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

stabil, yaitu ketika tinggi pelampung tidak lagi berubah-ubah, terbentuk keseimbangan

gaya dimana gaya ke atas (gaya Archimedes) dan gaya gesek pelampung sama dengan

gaya berat pelampung.

Rotameter bekerja dengan prinsip beda tekanan tetap. Semakin besar perbedaan

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

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

Pada pengukuran laju alir cairan, pengukuran dapat dilakukan langsung dengan

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

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

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

yang terdesak sama dengan volume gas yang mengalir.


30/124

16


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 dengan variabel terikat laju alir fluida.

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

dan besaran lain yang berhubungan dengan laju alir fluida.

Alat ukur laju alir dapat dikalibrasi secara gravimetrik dengan menimbang berat

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

dikalibrasi secara volumetrik dengan mengukur volume fluida yang tertampung dalam

bejana.

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

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


A. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah:

1. Air Ledeng

2. Udara


31/124

17


Keterangan:

1.

Pressure gauge

2. Kran overflow

3. Kompresor4. Kran pengatur aliran

5. Rotameter

6. Float (Pelampung)

7. Pipa pengeluaran

8. Botol penampung air

9. Statif

10. Kran overflow

11. Kran pengatur aliran gas12. Tabung pengaman

B. Alat

Alat yang digunakan dalam percobaan ini ditunjukkan oleh gambar rangkaian alat

berikut :

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

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

Keterangan:

1. Statif

2. Pipa pengeluaran air

3. Rotameter

4. Float (Pelampung)

5. Bak penampung air

6. Pipa pengatur aliran ke bak

7. Pipa overflow

8. Pipa pengatur aliran ke rotameter

5


32/124

18


C. Cara Kerja

Peneraan Laju Alir Zat Cair

1. Kran pemasukan dibuka untuk mengisi bak penampungan air hingga penuh dan

terjadi aliran overflow.

2. Ketinggian float diatur pada ketinggian 6,0 cm.

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

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

4. Volume air tertampung dan waktu stopwatch dicatat.

5. Pengambilan data dilakukan sebanyak 5 kali berurutan untuk ketinggian float yang

sama.

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

2. Botol penampung diisi air hingga tanda batas.

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

penampung diatur agar sejajar.

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

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

diisi.

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

dibuka.

7. Ketinggian float rotameter diatur 10,0 cm dengan menggunakan kran pada tabung

pengaman, dijaga konstan.

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

stopwatch dan gelas ukur 50 mL.

9. Volumer air tertampung dan waktu di stopwatch dicatat. Pengambilan data dilakukan

sebanyak 5 kali untuk ketinggian float yang sama.

10. Debit untuk ketinggian float yang lain 8,0 ;6,0 ; 4,0 ; 2,0 cm.

11. Tekanan akhir udara yang tersisa di kompresor dicatat.


33/124

19


12. Udara yang tersisa di dalam kompresor dan tabung pengaman dikeluarkan secara

perlahan.

D. Analisis Data

1. Menghitung nilai debit fluida (Q) dengan membuat tabel ketinggian (h), volume

(V), waktu (t), dan debit fluida (Q)

h, cm V, cm t, s Q, cm /s

h1 V1 T1 Q1

h2 V2 T2 Q2

h3 V3 T3 Q3

… . ..

… . . .

… . . .

… . . .

hn Vn tn Qn

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

a. Dengan Pendekatan Linear

= + (1)Penyelesaian dilakukan dengan regresi linear hingga didapatkan nilai konstanta

a dan b untuk persamaan (1)

= − 2−()2 (2)

= − (3) = 1 + 2 + 3 + ⋯+ (4) = 1 + 2 + 3 + ⋯+ (5)

2 = 12 + 22 + 32 + ⋯+ 2 (6) = 11 + 22 + 33 + ⋯+ (7)

b. Dengan pendekatan Eksponensial

= . (8)


34/124

20


Persamaan dapat diturunkan menjadi :

= ln + . (9)Dengan pemisalan dituliskan kembali menjadi :

=

+

(10)

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

= − 2−( )2 (11) = − (12)Setelah diperoleh nilai A dan B :

= (13) = ln (14) = (15) Nilai a dan b disubstitusi ke persamaan (8)

3. Menentukan nilai R- square masing-masing pendekatan

SST (Total Sum of Squares)

= ( − − ) 2 (16)

= (

1

−

−

)

2+ (

2

−

− ) 2 + ⋯+ ( − − ) 2 (17) − = (18)

SSE (Sum of Square Due to Error )

= ( − ) 2 (19)

= ( 1 − 1) 2 + ( 2 − 2) 2 + ⋯+ ( − ) 2 (20)Q persamaan diperoleh dari persamaan hubungan Q dan h hasil linearisasi tiap

pendekatan


35/124

21


SSR (Sum of Square Due to Regression)

= − (21)2 = (22)


Hasil yang harus dibahas :

- Penjelasan singkat mengenai tujuan dan prosedur percobaan setiap tahapnya.

- Penjelasan umum flowmeter, prinsip kerja rotameter, dan fungsi float pada rotameter.

- Asumsi yang diambil dalam melakukan percobaan.

- Hal yang perlu diperhatikan selama melakukan percobaan dan kesulitan yang praktikan

alami selama percobaan.

- Pembahasan hubungan / trend debit fluida dengan ketinggian float berdasarkan data

percobaan.

- 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 dengan teori.

- Pembahasan setiap metode pendekatan yang dilakukan berdasarkan hasil perhitungan.

Pilih metode yang paling sesuai dan penjelasan mengapa memilih metode tersebut.- Penjelasan nilai R- square.

V. KESIMPULAN

Buatlah kesimpulan berdasarkan hasil percobaan. Jangan menulis ulang tujuan, cara

kerja, dan dasar teori di bagian kesimpulan.

VI. DAFTAR PUSTAKA

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

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

edisi ke-3, Penerbit Erlangga, Jakarta.

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

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


36/124

22


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

York.

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.

VII. LAMPIRAN


Semua bahan yang digunakan untuk praktikum ini diidentifikasi tingkat ke-

hazard -annya sesuai dengan MSDS dan proses praktikum yang berbahaya diidentifikasi

dan disertakan cara penanganannya.


1. Jas laboratorium lengan panjang

2. Masker

3. Sarung tangan

4. Sepatu tertutup

C. Manajemen Limbah

Setiap limbah yang dihasilkan dalam praktikum dijelaskan dibuang kemana dan

disertai alasan. Limbah praktikum ini berupa air ledengdan udara bertekanan.

D. Perhitungan

1. Menghitung nilai debit fluida (Q) dengan membuat tabel ketinggian (h), volume

(V), waktu (t), dan debit fluida (Q)

h, cm V, cm t, s Q, cm /s

h1 V1 T1 Q1

h2 V2 T2 Q2

h3 V3 T3 Q3


37/124

23


… . . .

… . . .

… . . .

… . . .

hn Vn tn Qn

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

a. Dengan Pendekatan Linear

= + (1)Penyelesaian dilakukan dengan regresi linear hingga didapatkan nilai konstanta

a dan b untuk persamaan (1)

= − 2−()2 (2)

= − (3) = 1 + 2 + 3 + ⋯+ (4) = 1 + 2 + 3 + ⋯+ (5)2 = 12 + 22 + 32 + ⋯+ 2 (6) = 11 + 22 + 33 + ⋯+ (7)

b. Dengan pendekatan Eksponensial

= . (8)Persamaan dapat diturunkan menjadi :

= ln + . (9)Dengan pemisalan dituliskan kembali menjadi :

= + (10)Penyelesaian dilakukan dengan regresi linear seperti cara di poin (a)

= − 2−( )2 (11) = − (12)Setelah diperoleh nilai A dan B :

= (13)


38/124

24


= ln (14) = (15) Nilai a dan b disubstitusi ke persamaan (8)

3. Menentukan nilai R- square masing-masing pendekatan

SST (Total Sum of Squares)

= ( − − ) 2 (16) = (1 − − ) 2 + (2 − − ) 2 + ⋯+ ( − − ) 2 (17)

−

=

(18)

SSE (Sum of Square Due to Error )

= ( − ) 2 (19) = ( 1 − 1) 2 + ( 2 − 2) 2 + ⋯+ ( − ) 2 (20)Q persamaan diperoleh dari persamaan hubungan Q dan h hasil linearisasi tiap

pendekatan

SSR (Sum of Square Due to Regression)

= − (21)2 = (22)


39/124

25


LAPORAN SEMENTARA

PENERAAN ALAT UKUR LAJU ALIR FLUIDA

(B)

Nama Praktikan : 1. NIM : 1.

2. 2.

3. 3.

Hari/tanggal :

Asisten : Muhammad Naufal Fakhry / Dwi Reinaldy Gunawan

DATA PERCOBAAN

1. Peneraan Laju Alir Zat Cair

h (cm) 6,0 5,5 5,0

Q=V/t

(cm3/s)

4,5 4,0 3,5

3,0 2,5 2,0

1,5


40/124

26


2. Peneraan Laju Alir Gas

P awal : kg/cm²

P akhir : kg/cm²

h (cm) 10,0 8,0

Q =V/t

(cm3/s)

6,0 4,0

2,0

Yogyakarta, 2016


1.

2.

3.


41/124

27


PENGUKURAN RAPAT MASSA DAN KONDUKTANSI

(C)

I.

TUJUAN PERCOBAANTujuan 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

v (1)

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

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

sedang diselidiki, sedangkan densitas adalah sifat intensif yang nilainya tidak

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

yang tetap pula.

Disamping rapat massa ada istilah specific gravity yang didefinisikan sebagai

perbandingan antara rapat massa yang diukur dengan rapat massa pembanding

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

perbandingan. Umumnya yang dijadikan rapat massa referensi adalah rapat massa

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

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

dilambangkan dengan Sg yang dapat dirumuskan dengan persamaan :

c a i r a n

a q u a d e s t

Sg

(2)


42/124

28


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 untu tiap fasa dari yang terbesar hingga yang terkecil

adalah fasa padat, cair, dan gas.

Rapat massa cairan dapat ditentukan dengan menggunakan berbagai alat antara

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

dapat digunakan metode Archimedes. Pada percobaan ini digunakan piknometer dan

hidrometer.

Prinsip pengukuran rapat massa dengan piknometer adalah dengan mengukur

massa dari cairan menggunakan neraca analitis digital dan kemudian dibandingkan

dengan volume piknometer yang telah diketahui sehingga dapat diperoleh rapat

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

Prinsip pengukuran dengan hidrometer adalah memakai hukum Archimedes

dimana gaya ke atas yang diberikan oleh cairan sama dengan berat hidrometer tersebut.

Rapat massa fluida berbanding terbalik dengan tinggi bagian hidrometer yang tercelup.


43/124

29


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

akan semakin sedikit.

B. Konduktometri

Konduktansi adalah kebalikan dari tahanan, atau bisa ditulis :

1 Kondukta si

Rn (3)

Parameter penting yang banyak digunakan dalam mempelajari mekanisme

penghantaran listrik dalam larutan adalah kebalikan dari tahanan spesifik yang disebut

konduktansi spesifik ( ), mempunyai satuan Ω-1

m-1

atau sering disebut dengan S

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

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

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

tereduksi atau teroksidasi mungkin akan menerima atau melepaskan elektron sehingga

akan menyebabkan perubahan komposisi larutan akibat penghantaran arus searah.

Konduktivitas larutan elektrolit tergantung pada tiga faktor : jumlah muatan,

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

akan mampu

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

. Mobilitas ion

adalah kecepatan bergerak ion dalam larutan. Mobilitas ion dipengaruhi oleh 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 :

eqC

(4)

dengan: Λ = konduktivitas ekivalen

= konduktivitas per satuan volume larutan

Ceq = konsentrasi ekivalen larutan


44/124

30


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 :

1000

eqC

(5)

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

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

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

keadaan sangat encer (infinite solution) sajalah larutan elektrolit akan berkelakuan ideal.

Maka biasanya pengukuran dilakukan konsentrasi larutan elektrolit dengan prinsip

konduktometri harus dilakukan dengan pengenceran atau untuk larutan yang sangat

encer.

Gambar 1. 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:

A D

B E

R R

R R (6)


45/124

31


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

dari cell dapat ditentukan.

Nilai konduktometri dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu :

a) Suhu

Pada suhu yang semakin tinggi, ternyata mobilitas elektron bergerak semakin

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

lingkungan untuk melakukan ionisasi. Semakin banyak jumlah ion-ion dalam larutan,

mengakibatkan semakin besar nilai dari konduktansinya.

b) Kosentrasi

Konduktansi juga dipengaruhi oleh konsentrasi. Semakin besar konsentrasi

menyebabkan semakin besarnya konduktansi. Hal ini disebabkan pada larutan yang

pekat interaksi ionnya akan semakin mudah jika dibandingkan dengan larutan yang

encer. Selain itu konsentrasi yang besar juga akan menyebabkan tumbukan partikel

semakin sering, yang memberi dampak pada semakin banyak pula ion yang

dihasilkan, oleh karena itu konduktansi dari suatu larutan elektrolit akan semakin

besar. Konduktansi akan menghasilkan hasil yang akurat apabila diukur pada larutan

yang encer. Karena ion-ion yang terdapat pada larutan yang encer mempunyai

mobilitas yang tinggi jika dibandingkan dengan larutan pekat.


A. Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah :

1. Natrium klorida (NaCl)

2. Aquadest

3. Air ledeng


46/124

32


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

B. Rangkaian Alat Percobaan

Gambar 2. Rangkaian Alat Pengukuran Rapat Massa dengan Hidrometer

Gambar 3. Rangkaian Alat Pengukuran Rapat Massa Fluida Cair dengan

Piknometer 25 mL dan Neraca Analisis Digital

Keterangan:

1. Gelas ukur 250 mL2. Hidrometer

3. Fluida cair yang diukur

4. Beban pemberat hidrometer


47/124

33


Keterangan :

1. Larutan KOH

2. Gelas beker

3. Konduktometer

4. Knop on/off

5. Knop pengatur skala pembacaan

6. Probe

7. Adaptor

8. Steker

9. Penyangga probe

Gambar 4. Rangkaian Alat Pengukuran Konduktansi

C. Cara Kerja

1. Pembuatan Larutan NaCl Berbagai Konsentrasi

a. Timbang NaCl sebanyak X 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.

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 tanda batas dan gojog larutan

hingga homogen.

h. Tuang larutan NaCl yang telah diencerkan tersebut ke dalam gelas beker 500 mL.

12

3

45

6

78 9


48/124

34


2. Pengukuran Rapat Massa Berbagai Cairan dengan Menggunakan Piknometer pada

Suhu Percobaan

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

hasil pengukurannya.

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

pengukurannya.

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

kemudian tutup piknometer hingga tidak ada udara di dalamnya. Timbang

piknometer tersebut dan catat hasil pengukurannya.

d. Keluarkan aquadest pada piknometer, kemudian cuci dan keringkan piknometer

tersebut.

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

larutan NaCl berbagai konsentrasi, dan larutan sampel.

3. Pengukuran Rapat Massa Berbagai Cairan dengan Menggunakan Hidrometer pada

Suhu Percobaan

a. Tuang aquadest ke dalam gelas ukur 250 mL.

b. Ukur rapat massa aquadest dengan memasukkan hidrometer 0,900 – 1,000 gr/mL

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

c. Baca skala hidrometer dan catat hasil pengukuran.

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

larutan NaCl berbagai konsentrasi, dan larutan sampel.

4. Pengukuran Rapat Massa Larutan NaCl dengan Menggunakan Hidrometer pada

berbagai Suhu

a. Siapkan baskom plastik berisi air dan es batu.

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

beker 500 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 –


49/124

35


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

pengukurannya.

d. Tuang kembali larutan NaCl tersebut ke dalam gelas beker 500 mL, lalu panaskan

larutan 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 40 mL ke dalam gelas beker 50 mL.

b. Letakkan gelas beker 50 mL yang beri aquadest 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 50 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.

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

h. Ulangi langkah percobaan a sampai g untuk air ledeng dan larutan NaCl berbagai

konsentrasi.

6. Pengukuran Konduktansi Larutan Sampel pada Suhu Percobaan

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

b. Ukur konduktansi larutan sampel tersebut dengan konduktometer dan catat hasil

pengukurannya.

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


50/124

36


D. Analisis Data

1. Penentuan Rapat Massa Berbagai Cairan pada Suhu Percobaan

a. Penentuan volume piknometer

aqu a p a pom m m (7)

a q

a

u

q u

a

e f

a

r

V m

(8)

p a qu aV V (9)

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

c ai r pc pom m m (10)

c a i r c a i r

p

mV

(11)

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

N a C

a l

o

l

N C

m

V C (12)

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

m NaCl = massa NaCl yang tertimbang (gram)

V NaCl = volume larutan NaCl (mL)


51/124

37


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)

22

n xy x y A

n x x

(15)

y A x B

n

(16)

Untuk menghitung kesalahan relatif, persamaan yang digunakan adalah :

Kesalahan relatif=rapat massa persamaan −rapat massa percobaanrapat massa persamaan

x 100%(17)Kesalahan relatif rata-rata =

kesalahan relatif n

(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.


52/124

38


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)

x =y −B

A (19)

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

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

A dan B = konstanta

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

Konsentrasi dengan Menggunakan Hidrometer

Persamaan hubungan antara suhu dengan rapat massa tiap larutan adalah :

y = A.T + B (20)

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

T = suhu larutan NaCl (oC)

22

n Ty T y A

n T T

(21)

y A T B

n

(22)

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.


53/124

39


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)

22

n KN K N A

n N N

(24)

K A N B

n

(25)

Untuk menghitung kesalahan relatif, persamaan yang digunakan adalah :

Kesalahan relatif=konduktansi persamaan −konduktansi percobaankonduktansi persamaan

x 100%(26)Kesalahan relatif rata-rata =

kesalahan relatif n

(27)

dengan : n = jumlah dataKurva/grafik yang dibuat adalah :

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 :

20 20

30 20 30 20

T T K K

T T K K

(28)

dengan : T = suhu percobaan (oC)


54/124

40


T20 = suhu sebesar 20oC

T30 = suhu sebesar 30oC

K = konduktansi pada suhu percobaan (S)

K 20 = konduktansi pada suhu 20oC (S)

K 30 = konduktansi pada suhu 30oC (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 Hidometer.

3. Grafik hubungan antara rapat massa dengan konsentrasi larutan NaCl dengan

piknometer.

4. Grafik hubungan antara rapat massa dengan konsentrasi larutan NaCl dengan

hidrometer.

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 , dan 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.


55/124

41


13. Hasil konsentrasi larutan sampel.

14. Asumsi yang digunakan serta penjelasan jika terjadi 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 329-332, Mc Graw-Hill Book

Co., Singapore.

Dean, J.A., 1992, “Lange‟s Hand Book of Chemistry”, 14th edition, Mc. Graw-Hill Inc.,

New York.

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

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

VII.LAMPIRAN


Hazard proses dari praktikum ini diantaranya adalah penggunaan alat-alat yang

rentan pecah, penggunaan kompor listrik dan penggunaan alat konduktometer.

Hazard bahan kimia pada praktikum ini adalah garam NaCl.


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

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

selama praktikum.

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

beserta alasan pemakaiannya).


56/124

42


C. Manajemen Limbah

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

analisis kandungannya dan tempat pembuangannya.

D. Perhitungan


57/124

43


LAPORAN SEMENTARA

PENGUKURAN RAPAT MASSA DAN KONDUKTANSI

(C)

Nama Praktikan :1. NIM : 1.

2. 2.

3. 3.

Hari/Tanggal :

Asisten : Ayu Dwi Lestari Widianingrum / Bill Rich

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 CairanBerat piknometer +

cairan, gram

Densitas cairan dengan

hidrometer, gram/ml

1 Aquadest

2 Air Ledeng

3 Larutan NaCl Pengenceran 1 x



6 Larutan Sampel


58/124

44


Pengukuran rapat massa larutan NaCl dengan hidrometer pada berbagai suhu dan

konsentrasi.

No Suhu,oC

Densitas larutan NaCl, gram/mL

Pengenceran 1x Pengenceran 5 x Pengenceran 25 x

1

2

3

B. Pengukuran Konduktivitas

Pembuatan Kurva Standar

No. Cairan Konduktansi

pada ….oC, S

Konduktansi

pada ….oC, S

Konduktansi

pada ….oC, S

1. Larutan NaCl pengenceran 1 x



4. Aquadest

5. Air Ledeng

Penentuan Konsentrasi Larutan Sampel pada Suhu Percobaan

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

Yogyakarta, 2016


1.

2.

3.


59/124

45


MODULUS PATAH DAN KUAT DESAK BAHAN PADAT

(D)

I.

TUJUAN PERCOBAANPercobaan 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 di lapangan 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 dengan menggunakan bahan berbentuk plester.

Plester adalah bahan padat yang terdiri dari campuran air, semen Portland, dan

agregat halus (pasir). Sedangkan beton adalah bahan padat yang dibuat dari air, semen

Portland, agregat halus, dan agregat kasar, yang bersifat keras seperti batuan. Dengan kata

lain, plester merupakan komponen terbesar dari beton.

A. Modulus Patah

Modulus patah merupakan tegangan lengkung maksimum yang mampu ditahan suatu

benda agar tidak patah. Tegangan lengkung tersebut adalah hasil kali momen lengkung

yang timbul akibat adanya gaya dengan jarak bidang netral ke titik yang memberikan harga

tegangan lengkungan maksimum (Ymax) dibagi dengan momen inersia penampang benda

uji. Secara matematis dirumuskan dalam bentuk :

σb = M.YIx (1)


60/124

46


(2)

dengan : σb = Modulus patah padatan, kg/cm2 M = Resultan momen di sebelah kiri atau kanan penampang yang menerima

gaya, kg.cm

Y = Jarak tepi benda ke sumbu netral, cm

Ix = Momen inersia penampang yang menerima gaya (terhadap sumbu

netral), cm4

Percobaan ini menggunakan dua metode pengukuran modulus patah, yaitu metode “three

point bending strength” dan “four point bending strength”.

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 :

Gambar 2. Luas Penampang Padatan yang Menerima Gaya F

=2

L.

2

F

=4

F.L

M =4

F.L


61/124

47


(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

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 :

=

1

2

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

gaya dapat diperoleh sebagai berikut :

Ix =

21

t .d(w.t)2

= w. dt t ..41 2

=3..

12

1t w

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

menghasilkan:

Bila gaya F dihasilkan oleh dongkrak hidrolik, maka nilai F dapat ditentukan sebagai

berikut:

dengan:

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

persamaan (8).

b =

3w.t12

1

2

t

4

F.L

b = 22wt

3FL

F = pistonP.A

F =

2P.π.d

4

P = Tekanan hidrolik pembacaan, kg/cm

d = Diameter piston, cm


62/124

48


(8)

(9)

2

b 2

3.P.π.d .Lσ =

8.w.t

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

Permukaan benda uji halus dan rata.

Posisi pisau pematah tepat di antara kedua penumpu.

Penekanan secara kontinyu dan steady.

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 :

=F L

.4 4

=F.

Date post:	07-Jul-2018
Category:	Documents
Upload:	inasanti-pandan-wangi
View:	221 times
Download:	0 times

Modul Praktikum Analisis Bahan 2016 Revisi

Documents