RSS

Aku, Teknik Kimia, dan Masa depanku..

Banjarbaru, 2 Januari 2009
“Kita pulangnya besok yah, Mah?”
“Iya, tapi siang ini jalan lihat-lihat unlam dulu..” jawab beliau.

Waow, tidak terasa sudah kelas 12 nih. Berarti 3 bulan lagi siap-siap ujian nasional. Kuliah di mana ya? Di Kalimantan atau Jawa? Kalau mamah sama papah nyuruhnya di Jawa. Tapi apa aku sanggup hidup jauh dari orang tua? Oops, geleng-geleng kepala. Hmmm... Rasanya hari-hari sebelumnya entah kapan mamah pernah bilang kalau Anna mau kuliah di daerah Kalimantan, berarti ya harus di universitas Lambung Mangkurat. Jadi, liburan ini aku sempatkan untuk melihat-lihat sekilas calon kampusku, ya betul sekali, pada hari ini. Ehhm, masih calon.
Drrrrttt,,, drtttt.. (kira-kira bunyi apa ini?)
Getar hape mode silent mengejutkan lamunanku sesaat. Sms dari teman sekelas, si Kiki. Isinya tentang jarkom bahwa besok adalah hari terakhir pengumpulan formulir pendaftaran SMUT (Seleksi Masuk Universitas Lambung MangkuraT). Nah lho, apa-apaan ini? Masa libur sekolah gini pengadaannya? Ahh, enggak percaya.. Kugeletakkan kembali hepe tersebut. Acuh tak acuh..

Beberapa jam kemudian..
“Ini fak Kedokteran.” Kata om-ku disertai telunjuk yang kanan focus setir dan kiri menunjukkan sebuah bangunan. Aku manggut-manggut.
“Ini mipa. Paling bagus sendiri, euy..” Aku manggut-manggut setuju,
Beberapa menit kemudian..
“Nah ini baru Teknik.” Mataku melotot. Ini bener-bener teknik? Hmmm..
“Ayo turun,” Papah menyuruh kami turun dari becak Av (ada sektar 7 penumpang rasanya).
Dengan muka batu kulangkahkan kaki demi kaki ke halaman kampus yang luasnya yah cukup luas dari halaman rumahku (yaiyalah, rumah aja gak punya), ralat, maksudnya rumah orang tuaku. Sepi. Sepi. Sepi. Pada liburan kali ya? Langkah kumulai dengan mengikuti jejak kaki om-ku yang ‘sepertinya’ tahu betul lekuk-bekuk area Teknik ini. Padahal beliau Alumnus Perikanan. Hebat. Hebat. Tepuk tangan. Prokkk prokk prokk. Heboh.
Sejam kemudian…
“Ann, nanti jangan dekati area ini yah!” Papah menunjuk papan panjat pinang, upss, alias panjat tebing. Aku terdiam. Aku paham. Hmmm..
“Hahaha, sip boss…”
***

Sampit, 4 Januari 2009
Back to school.. Aihh, padahal liburan rasanya berjalan cepat. Cepat sekali. Beneran. Ada kabar apa di sekolah gerangan? Kudekati beberapa wajah anak-anak yang familiar, dengan senyum ‘hai’ kusapa mereka. Yahh.. ada gerombolan yang mengumpul membicarakan prihal SMUT. Oh yeahh, aku ingin bertanya sekaligus.
“Cho, kamu gak jadi daftar SMUT? Katanya mau kuliah di unlam..” sesosok manusia lebih dulu menyapaku, dengan logat asli banjarnya (perfect, ini sudah aku translate ke bahasa Indonesia dengan baik dan belum benar, tetapi). Sebentar. Coba aku ulangi kalimat temanku ini. Sepertinya.. Aku salah dengar.
“CHO, KAMU GAK JADI DAFTAR SMUT? KATANYA MAU KULIAH DI UNLAM..”
Hah? Apa ini maksudnya?
Relax. Hmmm…
Pasti dia bercanda. Yahh. BERCANDA.
“Ha? Kan baru aja masuk. Emang sudah ada pendaftaran gitu pas libur?” jawabku enteng. Bener-bener innocent. Bersandiwara layaknya mananggapi canda.
“Lah kan kemarin terakhir ngumpul berkas pendaftaran, Cho. Emang gak ada yang ngasih tau kamu? Jarkom?”
Jreng jreng jreng. Dunia terasa berputar.
Putaran pertama, 180 derajat.
Putaran kedua, 180 derajat.
Baik. Aku kembali ke awal. Apa yang kudengar harus lebih kupercaya. Apa yang ada di depan adalah yang harus kuhadapi. Ini kenyataan. Ini fakta.

Beberapa jam kemudian..
Aku bersama tim suksesku mengajukan segenap hati dan diri menuju ke ruang BP. Menuntut keadilan dan menebar tangis pilu. Mengatakan dengan pahit bahwa kami mengaku salah karena tidak up to date, kami juga mengaku bahwa jaringan komunikasi kami sangat terbatas hingga terkadang misscom, atau yang lebih parah malah missuniverse. Kan malah jadi tidak nyambung.
Kembali ke laptop.

Eniwei, aksi protes kami (yang tidak sampai demo, alhamdulillah) berjalan dengan lancar. Pihak BP akan menanyakan kembali pihak Unlam apakah ada pendaftaran susulan atau bagaimana. Oh iya, waktu itu kami tidak langsung keluar dari kantor BP, melainkan menjadi anak catur yang bermainan di selasar ruang. Masih menatap pilu sampai akhirnya ada salah satu guru BP yang bertindak macho. Beliau menelepon ke rektorat Unlam menanyakan prihal masalah kami.
Kami tersenyum. Tertawa kecil.
Alhamdulillah, lega.
Fiuuuuhhh..
Walaupun belum jelas bagaimana keputusan akhir.
***

Sampit, 10 Januari 2009
Aku sedang mengisi lembar LJK pendaftaran SMUT. Hmm, tak perlu dengan sombong kukatakan bahwa kami berhasil memelas kemarin. Aku sudah mendapatkan formulir yang harus kuisi. Yahh, KAMI BERHASIL, saudara-saudara. Lah. Aku barusan mengatakannya, kapital pula. Okay, aku baru saja riya, bersombong diri. Astagfirullah..

Beberapa jam kemudian..
Baiklah. Setelah merundingkan dengan keluarga besar (terdiri dari aku, mamah, papah, dan adik) akhirnya keputusan terakhir dibuat. Aku memilih Teknik Kimia sebagai Pilihan pertama dan FKIP Kimia sebagai pilihan kedua. Ada dua keputusan untuk hasil akhir untuk kesimpulan. Pertama, pabila aku diterima di Unlam maka sudah jodohku untuk menempuh lanjutan pendidikan di sana. Kedua, di pilihan manapun itu adalah jalan yang Allah berikan padaku. Lanjutkann…!!!
***

Banjarmasin, 13 Agustus 2009
Dan di sinilah aku, di teknik kimia Universitas Lambung Mangkurat.. Sedang bersiap diri untuk malakukan registrasi ulang. Calon mahasiswa nih ceritanya, jadilah aku dipaksa untuk mencicipi rasa dalam menjalani proposal hidup dengan MANDIRI. Bukan. Bukan nama sebuah bank. Yang kutulis itu adalah nama sebuah makanan khas PERCAYA DIRI dengan bumbu penyedap PEDE.
Hah. Semakin tidak nyambung jadinya.

Beberapa jam kemudian…
Aku lapar. Sebelum bulan puasa dataaaaang, ayoo puas-puasin makan..
Massa-ku sekitar 46 kilobyte. Bahasa baiknya.
***

Banjarbaru, 25 Agustus 2009
Untuk Pertama kalinya berada di sebuah ruang bernama ‘kos’. Perlu kuberitahu kawan, bahwa di tempat ini kau akan menjumpai dan berkenalan dengan yang namanya “kesepian” serta “kehancuran”.
Tenang!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Ini bisa kujelaskan.

Relax.

Kesepian?
Yah betul sekali.Sepi. Aku sangat kesepian di sini. Tanpa mamah, papah, dan adik. Apalagi hari pertama kujalani saat bulan Romadhon. Sungguh, aku dilema… Pola makan berkurang, pola mengaji tidak teratur, pola tidur meningkat, pola kemalasan menanjuak, pola tak teratur berjalan sukses. Entah ini faktor apa. Waktu atau keadaan? Atau keadaan di waktu yang tidak tepat? Mungkinkah waktu yang hadir di keadaan yang tidak tepat? Atau mirisnya, kedua-duanya.

Kehancuran? Yahh. Betul sekali. Sudah kusebutkan di paragraph sebelumnya. Silahkan memberi komentar atau kesimpulan sendiri. Allahul musta’an..
***

Sampit, 18 Januari 2011
Bingung yah, kenapa skip tahun 2010? Maaf saya belum bisa memberitahukan kejelasannya. Berhubung saya lapar, pamit dulu yah. Semoga liburan di rumah kali ini bias menambah kilobyte dari massa yang kupunya.
Allahuma Aamin…

semoga manfaat

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read Comments

PERCOBAAN 1 PENENTUAN RAPAT MASSA

1.1 PENDAHULUAN

1.1.1 Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini adalah mengetahui cara mengukur rapat massa dan menentukan besarnya rapat massa cairan dan padatan yang tidak berongga.

1.1.2 Latar Belakang
Secara umum densitas atau rapat massa (ρ) suatu zat merupakan perbandingan antara nilai massa zat dengan volume zat tersebut dengan satuan SI gr.cm-3 atau Kg.m-3. Massa jenis dari suatu fluida homogen dapat bergantung banyak faktor, seperti temperatur fluida dan tekanan yang mempengaruhi temperatur tersebut. Untuk cairan, maka massa jenis sangat sedikit berubah pada jangkauan tekanan dan temperatur yang lebar, dan kita dengan aman dapat memperlakukan massa jenis tersebut sebagai suatu konstanta.
Awalnya penggunaan density log (log rapat massa) dipakai dalam industri eksplorasi minyak sebagai alat bantu interpetasi porositas. Kemudian dalam eksplorasi batubara dikembangkan menjadi unsur utama dalam identifikasi ketebalan bahkan kualitas steam batubara. Di mana rapat massa batubara sangat khas yang hanya setengah kali rapat massa batuan lain pada umumnya. Sedangkan untuk hukum Archimedes sendiri, pengaplikasiannya banyak terdapat pada pembuatan kapal selam dan juga pada pengoperasian balon udara. Maka dengan melakukan percobaan ini praktikan akan dapat menerapkan prinsip rapat massa dalam aplikasi-aplikasi tersebut.

1.2 DASAR TEORI

Pada dasarnya suatu benda dalam wujud makroskopis dapat dibedakan atas benda padat dan fluida. Wujud benda yang terakhir ini dibedakan dengan yang pertama, karena fluida dapat mengalir atas dirinya sedang benda padat tak dapat. Karena zat yang dapat mengalir itu hanyalah zat cair dan gas, maka keduanya termasuk fluida (Renreng, 1984: 220).
Kerapatan suatu fluida, dilambangkan dengan huruf ρ (rho), didefinisikan sebagai massa fluida persatuan volume. Kerapatan biasanya digunakan untuk mengkateristikkan massa sebuah sistem fluida. Dalam sistem BG, ρ mempunyai satuan slugs/ft3 dan dalam satuan SI adalah kg/m3. Nilai kerapatan dapat bervariasi cukup besar di antara fluida yang berbeda, namun untuk zat-zat cair, variasi tekanan dan temperatur umumnya hanya memberikan daftar nilai kerapatan beberapa zat cair yang umum. Kerapatan air pada 60oF adalah 1,94 slugs/ft3 atau 999 kg/m3. Perbedaan yang besar dari kedua nilai tersebut menunjukkan pentingnya kita memperhatikan satuan. Tidak seperti zat cair, kerapatan sebuah gas sangat dipengaruhi oleh tekanan dan temperaturnya
(Bruce, 2003: 14).
Ada suatu perbedaan di dalam cara sebuah gaya permukaan bereaksi pada suatu fluida dan pada suatu benda padat. Untuk suatu benda padat tidak ada batasan-batasan pada gaya arah seperti itu, tetapi untuk suatu fluida yang diam maka gaya permukaan harus selalu diarahkan tegak-lurus kepada permukaan. Karena suatu fluida yang diam tidak dapat menahan sebuah gaya tangensial; lapisan-lapisan fluida tersebut akan meluncur di atas lapisan lainnya bila fluida tersebut dipengaruhi oleh gaya seperti itu. Sesungguhnya, ketidakmampuan fluida untuk menolak gaya-gaya tangensial seperti itu (atau tegangan geser) yang memberikan kemampuan karakteristik kepada fluida tersebut untuk mengubah bentuknya atau untuk mengalir (Halliday, 1985: 554).
Rapat gas-gas bisa dihitung dengan menggunakan persamaan keadaan gas atau
(Hukum Boyle dan Charles) ..........(1.1)
dimana P adalah tekanan mutlak dalam pascal, vs volume spesific per satuan massa m3/kg, suhu T adalah suhu mutlak dalam derajat Kelvin (273 + oCelcius) dan R merupakan tetapan gas dalam J/kg K. Karena ρ=1/vs persamaan di atas bisa dituliskan
ρ = ……….(1.2)
Pada peristiwa-peristiwa khususnya yang berkenaan dengan cairan digunakan hasil kali ini yang disebut berat spesifik. Dalam satuan SI akhirnya kata spesifik harus digunakan semata-mata untuk menguraikan sifat-sifat per satuan massa dan istilah berat spesifik tidak lagi digunakan (Gilles, 1996: 2).
Berbeda dengan kerapatan, berat jenis adalah bilangan murni tanpa dimensi yang dapat diubah menjadi kerapatan dengan menggunakan rumus yang cocok. Berat jenis didefinisikan sebagai perbandingan kerapatan dari suatu zat terhadap kerapatan air, harga kedua zat itu ditentukan pada temperatur yang sama, jika tidak dengan cara lain yang khusus. Berat jenis untuk penggunaan praktis lebih sering didefinisikan sebagai perbandingan massa dari suatu zat terhadap massa sejumlah volume air yang sama pada suhu 4oC atau temperatur lain yang tertentu. Berat jenis dapat ditentukan dengan piknometer, neraca Mohr-Westphal dan hidrometer (Martin, 1990: 8).
Hidrometer digunakan untuk menunjukkan berat jenis zat cair. Dapat juga digunakan untuk mengukur massa jenis cairan secara langsung, misalnya massa jenis aki. Hidrometer mempunyai bentuk tabung atau pipa tertutup dengan diameter yang berbeda-beda. Perangkat hidrometer yang satu untuk cairan yang lebih besar berat jenisnya daripada berat jenis air, dan yang kedua untuk zat cair yang lebih ringan (Subroto, 2000: 63).

Gambar 1.1 Hidrometer dan Cara Pembacaan Hidrometer
Konsep kerja hidrometer berdasarkan gaya ke atas di dalam zat cair. Semakin dalam panjang hidrometer yang tengelam maka massa jenis zat cair yang diukur lebih kecil dan semakin dangkal panjang hidrometer yang tenggelam maka massa jenis zat cair yang diukur lebih besar. Hal ini karena adanya gaya apung yang dikerjakan zat cair terhadap hidrometer. Pada zat cair dengan massa jenis lebih kecil, gaya apung yang dikerjakannya kecil pula sehingga panjang hidrometer yang tercelup lebih besar. Dan pada zat cair dengan massa jenis lebih besar, gaya apung yang dikerjakannnya besar sehingga panjang hidrometer yang tercelup lebih kecil (dangkal). Piknometer digunakan sebagai alat bantu dalam mengukur berat jenis bitumen. Berat jenis bitumen adalah perbandingan antara berat bitumen dengan berat air suling dengan isi yang sama pada suhu tertentu. Piknometer berbentuk seperti gelas beker dengan penutup dan skala millimeter (Anonim3, 2009).

Tabel 1.1 Massa Jenis Beberapa Bahan dan Benda dalam kg/m3
Bahan/Benda Kerapatan
Ruang antarbintang
Vakum laboratorium yang terbaik
Hidrogen: pada 0oC dan 1,0 atm
Udara: pada 0oC dan 1,0 atm
pada 100oC dan 1,0 atm
Pada 0oC dan 50 atm
Busa styro
Es
Air: pada 0oC dan 1,0 atm
pada 100oC dan 1,0 atm
pada 0oC dan 50 atm
Aluminium
Air raksa
Platina
Bumi: massa jenis rata-rata
massa jenis inti
massa jenis kerak
Matahari: massa jenis rata-rata
massa jenis di pusat
Bintang cebol putih (massa jenis pusat)
Inti uranium 10-18 – 10-21
~ 10-17
9,0x10-2
1,3
0,95
6,5
~ 1x10-2
0,92x103
1,000x103
0,958x103
1,002x103
2,7x103
1,36x104
2,14x104
5,52x103
9,5x103
2,8x103
1,4x103
~ 1,6x103
108-1015
~1017
(Halliday, 2005: 555-556).
Prinsip Archimedes menyatakan benda yang seluruhnya atau sebagian tenggelam dalam fluida mengalami gaya apung sebesar berat fluida yang dipindahkan. Gaya apung ini dianggap bekerja dalam arah vertikal ke atas dan melalui titik pusat gravitasi. Gaya mengapung (bouyant force) pada sebuah benda yang direndam adalah
F(ke atas) = Vg (ρf – ρo) …(1.4)
dengan Vg adalah volume benda, ρf adalah massa jenis fluida, dan ρo adalah massa jenis benda (Bueche, 1989; 115).

1.3 METODOLOGI PERCOBAAN

1.3.1 Alat dan Deskripsi Alat
Percobaan ini menggunakan alat-alat antara lain piknometer 15 ml, neraca analitk, gelas beker (200, 500, dan 2000 mL), sudip, gelas ukur 100 mL, termometer, pipet tetes, dan gelas arloji.

Deskripsi Alat

Keterangan:
1. Lubang Piknometer
2. Tutup Piknometer
3. Tabung Ukur

Gambar 1.2 Alat Piknometer

1.3.2 Bahan
Percobaan ini menggunakan bahan-bahan antara lain akuades, es batu, garam, dan batu.

1.3.3 Prosedur Percobaan
1.3.3.1 Menentukan Rapat Massa Cairan
1. Menimbang piknometer kosong dan mencatat beratnya.
2. Mengambil akuades dalam gelas beker 500 mL dan mengukur suhunya.
3. Menurunkan suhunya sampai 19oC, bila suhu terlalu tinggi diberi es batu di sekelilingnya.
4. Memasukkan akuades ke dalam piknometer, menimbang dan mencatat beratnya. Melakukannya sebanyak 5 kali.
5. Mengulangi percobaan untuk larutan garam (50 gr garam + 250 mL akuades).

1.3.3.2 Menentukan Rapat Massa Padatan
1. Menimbang batu dengan neraca analitik dan memasukkan 30-40 mL akuades ke dalam gelas ukur.
2. Jumlah air yang naik = volume batu yang dipindahkan.
3. Melakukannya sebanyak 5 kali.

1.4 HASIL DAN PEMBAHASAN
1.4.1 Hasil Pengamatan
Tabel 1.2 Pengukuran pada Akuades suhu < 20oC No. mpiknometer (gram) mpiknometer + akuades (gram) Vakuades (mL) I II III IV V 13,6 13,6 13,6 13,6 13,6 27,6 27,0 27,4 27,2 27,4 15 15 15 15 15 Tabel 1.3 Pengukuran pada Larutan Garam suhu < 20oC No. mpiknometer (gram) mpiknometer + lar. garam (gram) Vakuades (mL) I II III IV V 13,6 13,6 13,6 13,6 13,6 27,8 27,8 27,7 27,4 27,5 15 15 15 15 15 Tabel 1.4 Pengukuran Padatan Batu No. Mbatu (gram) Vo gelas ukur (ml) Vkenaikan akuades dalam gelas ukur (mL) I II III IV V 6,6 6,6 6,6 6,6 6,6 50 50 50 50 50 52 53 52 52 52,5 1.4.2 Hasil Perhitungan
Tabel 1.5 Hasil Perhitungan Rapat Massa Akuades
No. makuades (gram) Vpiknometer (mL) ρ (g/ml)
I
II
III
IV
V 13,7
13,4
13,8
13,6
13,8 15
15
15
15
15 0,9133
0,8933
0,9200
0,9067
0,9200

Tabel 1.6 Hasil Perhitungan Rapat Massa Larutan Garam
No. Mlarutan garam (gram) Vpiknometer (mL) ρ (g/ml)
I
II
III
IV
V 14,2
14,2
14,1
13,8
13,9 15
15
15
15
15 0,9483
0,9483
0,9303
0,9240
0,9172

Tabel 1.7 Hasil Perhitungan Rapat Massa Padatan Batu
No. Mbatu (gram) Vbatu(mL) ρ (g/ml)
I
II
III
IV
V 2,0
3,0
2,0
2,0
2,5 6,6
6,6
6,6
6,6
6,6 3,30
3,20
3,30
3,30
2,64

1.4.3 Pembahasan
Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Massa jenis rata–rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumenya. Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi (misalnya besi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air). Satuan SI massa jenis adalah kilogram per meter kubik (Kg.m-3). Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Dan satu zat berapapun volumenya akan memiliki massa jenis yang sama.
Percobaan ini bertujuan untuk menentukan rapat massa (ρ) dari cairan dan padatan yang tidak berongga. Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah akuades dan larutan garam, sedangkan padatan yang digunakan adalah batu. Alat yang digunakan untuk menentukan rapat massa cairan pada akuades dan larutan garam adalah piknometer serta yang digunakan untuk menentukan rapat massa adalah gelas ukur untuk mengukur volumenya (selisih kenaikan akuades).
Piknometer didesain untuk mempertahankan suhu dengan cara memvakumkan ruangan, sehingga cairan yang akan diukur rapat massanya berada dalam volume dan temperatur yang tetap. Larutan yang telah divakumkan artinya tidak ada gelembung udara di dalam piknometer sehingga ketepatan dalam pengukuran massa dan volume dapat dicapai secara maksimal.
Suhu yang digunakan untuk mengukur rapat massa akuades pada percobaan ini adalah kurang dari 20oC. Pengkondisian ini penting untuk menjaga agar suhu tidak cepat naik melebihi 20oC karena akan mempengaruhi rapat massa cairan itu sendiri. Suhu dikhawatirkan cepat naik karena praktikan tidak bekerja pada kondisi standar (25oC). Jika digunakan suhu kurang dari 20oC, peningkatan suhu tidak akan terlalu besar. Penentuan rapat massa ini sangat rentan terhadap perubahan suhu.
Bila suhu mengalami kenaikan, maka volume dari zat tersebut akan lebih mudah mengalami pemuaian, sehingga nilai pada variabel volumenya berubah, yaitu akan menjadi semakin kecil. Akibatnya terjadi perubahan nilai densitas, bila suhu mengalami penurunan maka volume akan menyusut, hingga nilai dari densitas akan berubah., yakni menjadi lebih besar. Oleh karena itu, rapat massa suatu zat merupakan fungsi dari suhu. Besarnya densitas berbanding terbalik dengan volume suatu zat yang diujikan.
Pada air, dikenal istilah anomali air yang berarti penyimpangan sifat air. Antara suhu 0oC sampai 4oC volume air berkurang (menyusut) seiring bertambahnya suhu. Secara teoritis, massa jenis air pada 3oC seharusnya lebih besar dari 4oC, sehingga jika didinginkan seharusnya volume air menyusut, namun kenyataannya, justru akan memuai. Pemuaian berhenti ketika suhu mencapai 0oC, yaitu ketika air membeku. Volume air juga semakin bertambah ketika membeku (terjadi pemuaian volume). Hal ini menyimpang dari teoritis dikarenakan pada rentang suhu tersebut terjadi perubahan dari cair menjadi padat (es batu) dan sebaliknya, hingga menyebabkan ikatan antar molekul menjadi lebih rapat saat dalam keadaan padat (membeku).
Penentuan nilai rapat massa padatan dari batu menggunakan aplikasi dari hukum Archimedes. Jika sebuah benda dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam suatu fluida yang diam, maka setiap permukaan benda mendapatkan gaya tekan sebagai kenaikan volume yang dlakukan oleh fluida. Pada percobaan ini, batu sebagai bendanya dan akuades sebagai fluidanya. Batu yang dimasukkan ke dalam gelas ukur mengalami kenaikan volume air dari volume awalnya, sehingga jumlah air yang naik sama dengan volume batu.
Hasil perhitungan menunjukkan bahwa ρakuades pada suhu kurang dari 20oC dari rata-rata 5 kali percobaan adalah sebesar 0,9106 g/ml. Niilai tersebut hampir menyamai teoritis dari densitas akuades pada suhu 20oC yaitu sebesar 0,998 gr/ml (Himmelblau, 2004). Dari hasil perhitungan menunjukkan bahwa ρlarutan garam sebanyak 5 kali percobaan diperoleh rata-rata ρlarutan garam sebesar 0,9360 g/ml. Densitas batu yang diperoleh dari 5 kali percobaan rata-rata ρbatu sebesar 2,948 g/ml. Dapat dituliskan bahwa ρakuades > ρlarutan garam > ρbatu.
Berdasarkan percobaan yang dilakukan, dapat dianalisis bahwa densitas larutan garam lebih besar dibanding densitas akuades. Adanya perbedaan ini disebabkan oleh perbedaan struktur dan ikatan molekul setiap zat. Struktur molekul larutan garam lebih rapat daripada akuades, akibatnya ada penambahan konsentrasi zat lain di dalam cairan. Dengan struktur-struktur molekul yang lebih rapat menyebabkan massa dari zat tersebut juga bertambah, sehingga berdampak pada peningkatan densitas zat tersebut (densitas berbanding lurus dengan massa).
Pada hasil perhitungan juga menunjukkan bahwa ternyata rapat massa cairan lebih kecil dibandingkan dengan padatan. Hal ini disebabkan karena gaya tarik yang ditimbulkan masing-masing zat dan banyaknya molekul zat tersebut. Molekul-molekul padatan lebih rapat dan ikatan antarmolekulnya lebih kuat dibandingkan dengan larutan. Nilai rapat massa padatan (batu) yang lebih besar daripada akuades atau larutan garam inilah yang membuat batu akan selalu tenggelam apabila dimasukkan ke dalam suatu cairan (kecuali larutan tersebut memiliki rapat massa lebih besar daripada padatan tersebut).

1.5 PENUTUP

1.5.1 Kesimpulan
Kesimpulan dari percobaan ini adalah sebagai berikut:
1. Rapat massa suatu cairan dapat diukur dengan menggunakan alat piknometer dan rapat massa suatu padatan dapat diukur dengan menggunakan prinsip hukum Archimedes.
2. Rapat massa cairan lebih kecil daripada rapat massa padatan.
3. Rapat massa rata-rata akuades pada suhu < 20oC sebesar 0,9106 g/ml. 4. Rapat massa rata-rata larutan garam pada suhu < 20oC sebesar 0,9360 g/ml. 5. Rapat massa rata-rata batu sebesar 2,948 g/ml. 1.5.2 Saran
Saran untuk percobaan ini adalah sebaiknya alat yang digunakan dalam keadaan kering dan lebih cermat dalam melakukan penimbangan. Selain itu, dalam pengisian piknometer diusahakan sampai penuh.


semoga manfaat^^

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read Comments

PERCOBAAN 2 KESETIMBANGAN UAP CAIR

2.1 PENDAHULUAN

2.1.1 Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini adalah membuat diagram temperatur versus komposisi pada suatu larutan biner.

2.1.2 Latar Belakang
Seperti pada kesetimbangan umumnya, kesetimbangan uap cair dapat ditentukan ketika ada variabel yang tetap (konstan) pada suatu waktu tertentu. Saat kesetimbangan model ini, kecepatan antara molekul-molekul campuran yang membentuk fase uap sama dengan kecepatan molekul-molekulnya membentuk cairan kembali. Data kesetimbangan uap cair merupakan data termodinamika yang diperlukan dalam perancangan dan pengoperasian kolom-kolom distilasi. Contoh nyata penggunaan data termodinamika kesetimbangan uap-cair dalam berbagai metoda perancangan kolom distilasi packed column dan try column. Percobaan langsung yang betul-betul lengkap baru dapat diperoleh dari serangkaian metoda pengukuran, selain itu percobaan langsung seperti itu memerlukan waktu yang banyak dan biaya yang besar. Sehingga cara yang umum ditempuh adalah mengukur data tersebut pada beberapa kondisi kemudian meringkasnya dalam bentuk model-model matematik yang relatif mudah diterapkan dalam perhitungan-perhitungan komputer.
Salah satu contoh aplikasi dari percobaan kesetimbangan uap cair ini adalah pembuatan tabung gas LPG. Proses pembuatan tabung gas LPG ini menggunakan prinsip distilasi, yaitu tekanan uap dalam tabung bila semakin besar akan mengubah gas di dalam tabung menjadi cair. Prinsip distilasi yang digunakan sangat penting dipelajari oleh mahasiswa. Karena dengan begitu praktikan akan memperoleh nilai dari densitas dan fraksi mol dari larutan biner dan pengaruhnya antar satu sama lain.

2.2 DASAR TEORI

Kondisi kesetimbangan untuk sembarang sistem yaitu bahwa potensial kimia dari tiap konstituen pada seluruh sistem harus sama. Bila ada beberapa fase dari tiap konstituen, maka potensial kimia setiap konstituen pada tiap fase harus mempunyai nilai yang sama. Suatu larutan dikatakan ideal jika larutan tersebut mengikuti Hukum Roult pada seluruh kisaran komposisi dari sistem tersebut. Hukum Roult dalam bentuknya yang lebih umum didefinisikan sebagai fugasitasnya dalam larutan yang sama dengan hasil kali dari fugasitasnya dalam keadaan murni pada temperatur dan tekanan yang sama serta fraksi molnya dalam larutan tersebut, yakni :
f1 = x1 . f1o ...(2.1)
Sedangkan hubungan antara tekanan parsial dan komposisinya dalam larutan merupakan pendekatan dalam hal larutan yang mempunyai komponen tekanan parsial kecil.
ρ 1 = x1 . ρ1o ...(2.2)
(Dogra, 1990 : 542).
Larutan ideal mempunyai ciri-ciri :
Homogen pada seluruh sistem mulai dari fraksi mol sampai 1.
Tidak ada entalpi pencampuran pada waktu komponen dicampur membentuk larutan (ΔH Pencampuran = 0).
Tidak ada beda volume pencampuran artinya volume larutan = jumlah volume komponen yang dicampur (ΔH Pencampuran = 0).
Memenuhi Hukum Roult.
(Anonim, 2010 : 3).
Jika suatu komponen (pelarut) mendekati murni, komponen itu berperilaku sesuai dengan Hukum Roult dan mempunyai tekanan uap yang sebanding dengan fraksi mol. Beberapa larutan menyimpang jauh dari Hukum Roult. Walaupun demikian, dalam hal ini hukum itu semakin dipatuhi jika komponennya berlebih (sebagai pelarut) sehingga mendekati kemurnian. Bisa dikatakan, bahwa hukum ini menerangkan pendekatan yang baik untuk pelarut selama larutan ini encer (Atkins, 1994 : 174).
Dalam larutan ideal, sifat komponen yang satu akan mempengaruhi sifat komponen yang lain, sehingga sifat larutan yang dihasilkan terletak diantara sifat-sifat komponenya. Contohnya sistem Benzen - Toluen. Larutan non ideal adalah larutan yang tidak memiliki sifat seperti larutan ideal. Larutan ini dibagi menjadi 2 bagian :
Larutan non ideal devisiasi positif
Larutan non ideal devisiasi positif adalah larutan yang mempunyai volume ekspansi, di mana akan menghasilkan titik didih maksimum pada sistem campuran.
Contoh : Sistem aseton - karbondisulfida
Sistem HCl - air
Larutan non ideal devisiasi negatif
Larutan non ideal devisiasi negatif mempunyai volume kontraksi, di mana akan menghasilkan titik didih minimum pada sistem campuran.
Contoh : Sistem benzen - etanol
Sistem aseton - khloroform
(Anonim, 2010 : 3-4)
Dalam larutan ideal, semua komponen (pelarut dan zat terlarut) mengikuti Hukum Roult pada seluruh selang konsentrasi. Dalam semua larutan encer yang tak mempunyai interaksi kimia di antara komponen-komponennya, Hukum Roult berlaku bagi pelarut, baik ideal maupun tak ideal. Tetapi Hukum Roult tak berlaku pada zat terlarut pada larutan tak ideal encer. Perbedaan ini bersumber pada kenyataan : molekul-molekul pelarut yang luar biasa banyaknya. Hal ini menyebabkan lingkungan molekul terlarut sangat berbeda dalam lingkungan pelarut murni. Zat terlarut dalam larutan tak ideal encer mengikuti Hukum Henry, bukan Hukum Roult (Petrucci, 1992 : 52).
Bila dua cairan bercampur maka ruang diatasnya berisi uap kedua cairan tersebut. Tekanan uap jenuh masing-masing komponen (P1) diruang itu lebih kecil dari pada tekanan uap jenuh cairan murni (P1o), karena permukaan larutan diisi oleh dua jenis zat sehingga peluang tiap komponen untuk menguap berkurang. Peluang itu setara dengan fraksi molnya masing-masing (x1) (Syukri, 1999 : 53).
Bila seluruh larutan biner diuapkan secara parsial, komponen yang mempunyai tekanan uap lebih tinggi akan terkonsentrasi pada fase uapnya, hingga terjadi perbedaan komposisi antara cairan dengan uap yang setimbang. Uap tersebut dapat diembunkan sebagai kondensat. Uap yang diperoleh dengan menguapkan secara parsial kondensat itu akan mempunyai komposisi yang lebih kaya lagi akan komponen yang mudah menguap (Alberty, 1987 : 115).
Jika kita menghendaki komposisi uap yang dalam kesetimbangan dengan campuran air, tidak cukup bila kita hanya mengetahui sifat-sifat campuran cair pada komposisi seperti itu saja; sekarang kita juga harus mengetahui sampai sejauh mana sifat-sifat itu (khususnya energi Gibbs) bergantung pada komposisi. Pengaruh temperatur yang pokok pada kesetimbangan uap-cair terdapat dalam tekanan uap komponen murni atau lebih tepatnya dalam fugasitas zat cair komponen murni. Sementara koefisien aktivitas bergantung pada temperatur sebagaimana halnya komposisi, ketergantungan itu biasanya kecil bila dibandingkan dengan ketergantungan tekanan uap zat cair murni pada temperatur. Dalam suatu campuran, kenaikan temperature 10oC meningkatkan tekanan uap zat cair sebesar 1,5 - 2 kali. Oleh karena itu, kecuali pada perubahan temperatur yang besar sering lebih mudah bila pengaruh temperatur terhadap gE diabaikan saja ketika menghitung kesetimbangan uap-cair (Reid, 1990 : 353).
Pada suhu-suhu rendah yang terdapat adalah fase cair. Begitu suhu dinaikkan, fase uap mulai muncul kemudian jumlahnya secara relatif bertambah dan akhirnya menghilang kembali. Akan tetapi perilaku yang lebih menakjubkan lagi adalah bila tekanan dinaikkan pada suhu tetap sedikit di atas suhu kritis C bagi komposisi yang bersangkutan. Demikian tekanan dinaikkan, pengembunan mulai terjadi dan masih akan berlanjut bila tekanan dinaikkan sedikit lagi, tetapi penambahan tekanan lebih lanjut akan mengakibatkan cairan mulai menguap kembali dan cairan akan menghilang bila tekanan dinaikkan. Fraksi mol suatu komponen di dalam fase uap larutan mengikuti Hukum Roult, tekanan parsial komponennya dapat dihitung. Dan fraksi mol suatu komponen dalam fase uap dapat dihitung dengan menggunakan :
x1 uap = = = ...(2.3)
(Alberty, 1987 : 115).
Transisi fase terjadi pada temperatur tertentu untuk suatu tekanan tertentu. Jadi, pada tekanan 1 bar, es adalah stabil dan cair dibawah 00C, tetapi diatas 00C air cair lebih stabil itu menunjukkan bahwa dibawah 00C potensial kimia es lebih rendah dibandingkan potensial kimia cairan. Sehingga μ_((s)) > μ_((i)) dan diatas 00C μ_((s)) < μ_((i)). Temperatur transisi adalah temperatur dimana kedua potensial kimia bertemu μ_((s)) = μ_((i)). Walaupun demikian, kita harus selalu membedakan antara termodinamika transisi fase dan lajunya, dan transisi fase yang diramalkan karena termodinamika dapat berlangsung terlalu lambat untuk mempunyai arti dalam praktikum (Oxtoby, 2001 : 15). Diagram fase suatu zat memperlihatkan daerah-daerah tekanan dan temperatur dimana berbagai fase bersifat stabil secara termodinamis. Batas-batas antara daerah-daerah itu, yaitu batas-batas fase memperlihatkan nilai P dan T dimana dua fase berada dalam kesetimbangan. Jika suatu komponen pelarut mendekati murni, komponen itu berperilaku sesuai dengan hukum Roult dan mempunyai tekanan uap yang sebanding dengan fraksi mol. Beberapa larutan menyimpang jauh dari hukum Roult. Walaupun demikian, dalam hal ini hukum itu semakin dipatuhi jika komponen berlebihan (sebagai pelarut) sehingga mendekati kemurnian. Bisa dikatakan bahwa hukum Roult ini menerangkan pendekatan yang baik untuk pelarut selama larutan itu encer. Kimia memberi notasi kuantitatif yang berhubungan dengan zat murni dengan superskrip, sehingga potensial kimia campuran A adalah μA, karena tekanan uap cairan murni pada kesetimbangan kedua potensial kimiawi sama besar, sehingga keduanya dapat dieliminasi (Atkins, 1999 : 174). 2.3 METODOLOGI PERCOBAAN

2.3.1 Alat dan Deskripsi Alat
Percobaan ini menggunakan alat-alat antara lain gelas beker (200 dan 500 mL), pipet mohr (10 dan 25 mL), gelas ukur 10 mL, labu leher tiga, labu distilat, kolom vigreaux, termometer, kondensor, piknometer, neraca analitik, corong, dan propipet.

Deskripsi Alat :

Gambar 2.1 Rangkaian Alat Kesetimbangan Uap Cair

Keterangan :

Kolom vigreaux
Termometer
Labu leher tiga
Elektromantel
Pengatur skala panas
Tutup sumbat
Kondensor
Labu distilasi
Statif dan klem

2.3.2 Bahan
Percobaan ini menggunakan bahan-bahan antara lain etanol 96% dan akuades.

2.3.3 Prosedur Kerja
- Membuat campuran etanol-akuades dengan perbandingan sebagai berikut :
Etanol (mL) : 15 ; 12 ; 9 ; 6 ; 3 ; 0
Akuades (mL) : 0 ; 3 ; 6 ; 9 ; 12 ; 15
- Menimbang masing-masing campuran di dalam piknometer dan mencatat beratnya.
- Membuat larutan I, memasukkan ke dalam labu leher tiga, kemudian memasang labu leher tiga pada rangkaian alat dan memanaskannya sampai mendidih.
- Mencatat titik didihnya dan mempertahankan suhunya. Jika tidak ada lagi distilat yang menetes, maka proses dihentikan.
- Menimbang distilat dan residu yang diperoleh.
- Mengulangi langkah 3 sampai 5 untuk larutan II, III, IV, V dan VI.

2.4 HASIL DAN PEMBAHASAN

2.4.1 Hasil Pengamatan

Tabel 2.1 Hasil Pengamatan Kesetimbangan Uap Cair

Vetanol (mL) Vakuades (mL) mcampuran (gram) Tb (0C) mresidu (gram) Vresidu (mL) mdistilat (gram) Vdistilat (mL)
15 0 10,8 79 2,0 2,6 5,7 6
12 3 11,4 79,5 2,6 3,0 5,5 7
9 6 12,1 80 3,4 3,6 3,6 4,8
6 9 12,6 81 5,5 6 2,7 3,6
3 12 12,9 82 6,9 7,4 1,1 1,6
0 15 13,2 84 7,2 8 1,6 2

Tabel 2.2 Hasil Perhitungan Kesetimbangan Uap Cair
Vetanol (mL) Vakuades (mL) ρetanol (gr/mL) ρakuades (gr/mL) xetanol xakuades
15 0 0,75023 0 1 0
12 3 0,74980 0,99205 0,01602 0,98398
9 6 0,74920 0,99200 0,01560 0,98440
6 9 0,74849 0,99190 0,01422 0,98578
3 12 0,747626 0,99180 0,01318 0,98682
0 15 0 0,99160 0 1

2.4.2 Pembahasan
Kesetimbangan uap cair dipengaruhi oleh suhu dan komposisi dari larutan tersebut. Dalam percobaan ini larutan yang digunakan adalah akuades dan etanol 96%, dimana titik didih etanol lebih rendah dibandingkan dengan akuades. Sehingga apabila komposisi etanol dalam suatu larutan semakin besar, maka titik didih larutan akan menjadi semakin rendah.
Akuades merupakan pelarut murni dengan rumus kimia H2O. Akuades bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar. Titik didih air berada pada 1000C atau 373 K. Akuades berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat dibawah tekanan dan temperatur standar. Etanol merupakan cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Etanol memiliki titik didih 78,40C atau 351,4 K.
Campuran etanol dengan akuades akan membentuk azeotrop. Azeotrop merupakan campuran zat cair yang fase uap dan fase cairnya mempunyai komposisi yang persis sama. Perbandingannya kiri-kira 89 mol % etanol dan11 mol % akuades. Perbandingan ini juga dapat dinyatakan sebagai 96% volume etanol dan 4% volume akuades pada tekanan normal dan T = 351,4 K. Campuran etanol dan akuades memiliki sifat berbeda sesuai dengan konsentrasi kedua bahan tersebut.
Untuk mengetahui kesetimbangan uap cair antara akuades dan etanol, dilakukan proses distilasi. Adapun prinsip kerja dari percobaan ini adalah perbedaan tekanan uap dan titik didih serta berat jenis suatu pelarut/zat yang dimana saat titik didih terjadi, akan dapat kembali menjadi cair setelah menguap serta ketetapan saat larutan itu menguap sama dengan kecepatan pada saat zat/larutan itu kembali ke fase cairan. Campuran yang telah dipanaskan, diuapkan kembali dialirkan ke dalam kondensor untuk diembunkan menjadi cairan dan ditimbang dalam labu distilat setelah melewati kolom vigreaux. Uap kembali menjadi cairan karena melewati proses pendinginan pada kondensor (fase uap akan berubah menjadi fase cair) karena perbedaan titik didih larutan campuran. Proses distilasi dihentikan bila campuran tersebut sudah mencapai suhu kesetimbangan saat cairan yang berada di dalam labu leher tiga mendidih untuk pertama kali. Ketika tetesan pertama jatuh, diberi waktu 5 menit sampai tetesan berhenti yang artinya larutan campuran berubah dari uap menjadi cair. Hal ini terjadi bila campuran tersebut telah mencapai titik didih pada saat gelembung pertama muncul. Cairan yang jatuh dalam labu distilat pada saat proses distilasi disebut distilat yang berupa larutan etanol karena memiliki titik didih yang lebih rendah dibandingkan akuades. Sedangkan cairan yang masih tertinggal di dalam labu leher tiga dinamakan residu yang berupa akuades.
Ditinjau dari sifatnya, campuran yang hampir ideal sebab saat dicampur, akuades dan etanol akan membentuk ikatan hidrogen. Ikatan yang terbentuk ini akan saling mempengaruhi sehingga terbentuklah larutan yang homogen. Apabila fungsi keadaan tekanan dianggap nol (isobarik) dan yang menjadi variabel bebasnya adalah temperatur (A) dan V(x),maka secara teoritis saat T naik hingga menyebabkan campuran mendidih maka molekul larutan A dan larutan n (untuk larutan biner) akan melepaskan molekul yang sama besar.
Besarnya nilai densitas juga dipengaruhi oleh titik didih campuran. Namun densitas juga sangat dipengaruhi oleh komposisi komponen tertentu. Pada campuran antara akuades dan etanol misalnya, jika komposisi etanol semakin kecil maka titik didihnya semakin besar dan densitasnya akan semakin kecil. Begitu pula sebaliknya.
Pada kenyataanya komponen yang lebih atsiri akan lebih mudah menguap dan pada titk didih tersebut komponen-komponenya akan membentuk suatu kesetimbangan uap cair. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan membuat larutan etanol dan akuades masing-masing dengan perbandingan 15:0 ; 12:3 ; 9:6 ; 6:9 ; 3:12 ; 0:15. Hasil pengamatan menunjukkan semakin besar kadar akuades dalam campuran tersebut maka semakin besar pula titik didih larutannya. Ini disebabkan etanol merupakan senyawa alkohol dengan titik didih yang lebih rendah dibandingkan denagn akuades.
Nilai densitas yang diperoleh juga akan mempengaruhi fraksi mol setiap komponen. Selain itu, fraksi mol tiap komponen juga dipengaruhi oleh komposisi tiap larutan tersebut, maka didapatkan nilai fraksi mol etanol adalah 1 ; 0,01602 ; 0,01560 ; 0,01422 ; 0,01318 ; dan 0. Nilai densitas etanol pada titik didih 79 ; 79,5 ; 80 ; 81 ; 82 ; dan 840C masing-masing sebesar 0,75023 ; 0,74980 ; 0,74920 ; 0,74849 ; 0,747626 ; dan 0 gr/mL. Jika komposisi suatu komponen semakin besar maka fraksi molnya juga akan semakin besar. Dengan memasukkan nilai diatas dapat dibuat grafik hubungan antara fraksi mol dan densitas dari etanol. Hal ini dapat dilihat dari grafik berikut :

Gambar 2.2 Grafik Hubungan antara Fraksi Mol dengan Densitas Etanol

Dari Gambar 2.2 terlihat bahwa fraksi mol etanol berbanding lurus dengan densitas etanol. Artinya, kenaikan nilai fraksi mol akan meningkatkan nilai densitas etanol. Densitas etanol meningkat seiring dengan menurunnya titik didih, dengan kata lain fraksi mol etanol yang lebih besar akan menurunkan titik didih. Hal ini terjadi karena komposisi etanol yang lebih besar dapat menurunkan titik didih akibat titik didih etanol yang lebih rendah dibandingkan dengan akuades. Hal yang sama juga terjadi pada densitas dari akuades seperti yang terlihat dari grafik berikut ini :

Gambar 2.3 Grafik Hubungan antara Fraksi Mol dengan Densitas Akuades

Dari Gambar 2.3 terlihat bahwa meningkatnya nilai fraksi mol juga meningkatkan nilai densitas dari akuades itu sendiri. Hal ini dikarenakan penambahan volume akuades ke dalam campuran yang semakin besar sehingga nilai dari densitas akuades itu akan meningkat seiring pertambahan volume akuades ke dalam campuran. Dari hasil perhitungan didapatkan nilai densitas akuades masing-masing adalah 0 ; 0,99205 ; 0,99200 ; 0,99190 ; 0,99180 ; dan 0,99160 gr/mL dan nilai fraksi mol akuades masing-masing sebesar 0 ; 0,98398 ; 0,98440 ; 0,98578 ; 0,98682 ; dan 1.
Titik didih juga sangat berpengaruh terhadap fraksi mol tiap komponen dalam suatu larutan. Dengan adanya titik didih, maka dapat juga menunjukkan besarnya komposisi tiap komponen dalam larutan. Semakin besar atau tinggi titik didihnya, maka komposisi akuades dalam larutan itu akan menjadi semakin besar sehingga fraksi molnya juga akan bertambah besar. Sebaliknya, jika titik didih larutan tersebut tinggi maka komposisi etanol dalam larutan itu akan menjadi semakin kecil dibandingkan dengan akuades. Karena titik didih etanol lebih rendah dibandingkan dengan akuades sehingga fraksi molnya juga akan bertambah kecil. Hal ini dapat terlihat dalam grafik berikut ini :

Gambar 2.4 Grafik Hubungan antara Fraksi Mol dan Titik Didih antara Etanol dan Akuades

Dari Gambar 2.4 terlihat bahwa fraksi mol etanol berbanding terbalik dengan titik didih dan fraksi mol akuades berbanding lurus dengan titik didih. Pada akuades, ikatan molekul dalam pencampuran menjadi lebih kuat dengan penambahan fraksi mol komposisi akuades dalam larutan. Hal ini akan menyebabkan molekul lebih sukar untuk berpindah dari fase cair menjadi fase uap, sehingga tekanan uap murninya menurun. Dengan demikian campuran memerlukan suhu yang lebih tinggi dan kalor yang dibutuhkan lebih banyak untuk mencapai titik didih larutan. Sedangkan pada etanol, penambahan komposisi etanol ke dalam campuran akan menyebabkan gaya tarik menarik antar molekul dalam campuran menjadi berkurang, sehingga larutan lebih mudah untuk mencapai titik didih karena molekul-molekul dalam campuran lebih mudah untuk berpindah dari fase cair menjadi fase uap.

2.5 PENUTUP

2.5.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari percobaan ini adalah sebagai berikut :
Faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan uap cair adalah suhu (titik didih), densitas, dan komposisi zat dalam larutan.
Gaya tarik antar molekul-molekul etanol dan akuades semakin kuat ketika mendekati titik kesetimbangan volume antara akuades dan etanol.
Besarnya titik didih campuran tergantung pada jenis larutan, pada etanol titik didihnya menurun seiring kenaikan fraksi molnya dan pada akuades titik didih dan fraksi molnya berbanding lurus.
Semakin besar nilai dari fraksi mol, maka semakin tinggi pula densitasnya. Pada etanol dan akuades nilainya berbanding lurus.
Titik kesetimbangan larutan terjadi pada saat gelembung pertama muncul saat mendidih.
Nilai titik didih masing-masing pada perbandingan 15:0 ; 12:3 ; 9:6 ; 6:9 ; 3:12 ; dan 0:15 adalah 79 ; 79,5 ; 80 ; 81 ; 82 ; dan 840C.
Nilai densitas etanol masing-masing adalah 0,75023 ; 0,74980 ; 0,74920 ; 0,74849 ; 0,747626 ; dan 0 gr/mL dengan fraksi mol etanolnya masing-masing sebesar 1 ; 0,01602 ; 0,01560 ; 0,01422 ; 0,01318 ; dan 0.
Nilai densitas akuades masing-masing adalah 0 ; 0,99205 ; 0,99200 ; 0,99190 ; 0,99180 ; dan 0,99160 gr/mL dengan nilai fraksi molnya masing-masing sebesar 0 ; 0,98398 ; 0,98440 ; 0,98578 ; 0,98682 ; dan 1.

2.5.2 Saran
Saran yang dapat diberikan dalam percobaan ini adalah untuk praktikan agar lebih teliti dan berhati-hati dalam melakukan pengamatan titik didih larutan agar diperoleh kesetimbangan uap cair yang sesuai dengan yang diinginkan.

semoga manfaat

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read Comments

PERCOBAAN 3 KENAIKAN TITIK DIDIH

3.1 PENDAHULUAN

3.1.1 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah:
1. Menentukan berat molekul solute
2. Menentukan panas penguapan solvent pada suhu tertentu
3. Menentukan kenaikan titik didih.

3.1.2 Latar Belakang
Titik didih adalah suhu (temperatur) dimana tekanan uap sebuah zat cair sama dengan tekanan eksternal yang dialami oleh cairan. Berdasarkan nilai titik didih zat terlarut, larutan dapat dibagi dua yaitu titik didih zat terlarut lebih kecil daripada pelarutnya sehingga zat terlarut lebih mudah menguap O2, NH2, H2S dan alkohol didalam air. Yang kedua yaitu zat terlarut lebih besar daripada pelarutnya dan jika dipanaskan pelarut yang lebih dulu menguap. Kenaikan titik didih larutan bergantung pada jenis pelarut dan konsentrasi larutan, tidakbergantung pada jenis zat terlarutnya. Untuk larutan yang sangat encer, trekanan uap zat terlarut dapatdiabaika, sehingga yang mempengaruhi titik didih larutan hanya pelarutnya.
Didunia industri, kenaikan titik didih sangat penting dipelajari dan dipahami karena pada suatu proses bahan industri perlu diketahui kenaikan titik didihnya, contohnya adalah proses distilasi. Dalam proses distilasi kita harus mengetahui titik didih tiap senyawa yang dicampur agar waktu yang diperlukan, kecepatan menguap pada campuran tersebut dapat diketahui. Kenaikan titik didih juga digunakan untuk mengklasifikasikan bahan bakaryang digunakan sehari-hari. Oleh karena itu perlu melakukan percobaan ini agar dapat diterapkan dalam dunia industri.

3.2 DASAR TEORI

Suatu larutan mendidih pada temperatur lebih tinggi dari pelarutnya, selisihnya disebut kenaikan titik didih larutan. Peralihan wujud suatu zat ditentukan oleh suhu dan tekanan, contohnya air pada tekanan 1 atm, mempunyai titik didih 1000C dan titik beku 00C. Jika air mengandung zat terlarut yang sukar menguap, maka titik didihnya akan lebih besar dari 1000C dan titik bekunya lebih kecil dari 00C. Perbedaan itu disebut dengan kenaikan titik didih (DTb) dan penurunan titik beku (DTf) (Rosenberg, 1992 : 284).
Suhu dimana cairan mendidih dinamakan titik didih. Jadi, titik didih adalah temperatur dimana tekanan uap sama dengan tekanan atmosfer. Selama gelembung terbentuk dalam cairan, berarti selam cairan mendidih, tekanan uap sama dengan tekanan atmosfer, karena tekanan uap adalah konstan maka suhu dan cairan yang mendidih akan tetap sama. Penambahan kecepatan panas yang diberikan pada cairan yang mendidih hanya menyebabkan terbentuknya gelembung uap air lebih cepat. Cairan akan lebih cepat mendidih, tapi suhu didih tidak naik. Jelas bahwa titik didih cairan tergantung dari besarnya tekanan atmosfer. Lebih besar tekanan atmosfer, lebih tinggi suhu yang diperlukan untuk memberikan tekanan uap yang dapat menandinginya. Titik didih pada 1 atm (760 mmHg) dinamakan sebagai titik didih normal (Brady, 1999 : 540).
Pendidihan merupakan hal yang sangat khusus dari penguapan. Pendidihan adalah pelepasan cairan dari tempat terbuka ke fase uap. Suatu cairan dikatakan mendidih pada titik didihnya, yaitu bila suhu dimana tekanan uap cairan sama dengan tekanan atmosfer sekitarnya. Pada titik didih, tekanan uap cairan cukup besar sehingga atmosfer dapat diatasi hingga gelembung uap dapat terbentuk dipermukaan cairan yang diikuti penguapan yang terjadi di setiap titik dalam cairan. Pada umumnya, molekul dapat menguap bila dua persyaratan dipenuhi, yaitu molekul harus cukup tenaga kinetik dan harus cukup dekat dengan batas antara cairan-uap (Petrucci, 2000 : 175).
Kesetimbangan heterogen yang diperhatikan ketika membahas pendidihan adalah antara uap larut pelarut dalam larutan.

..........(3.1)

Dimana Persamaan 1 adalah untuk menetukan titik didih ΔT tidak mengacu ke jenis zat pelarutnya, melainkan hanya ke fraksi molnya. Hal ini menjadikan ciri bahwa kenaikan titik didih termasuk sifat koligatif. Nilai ΔT memang bergantung pada sifat pelarut, dan perubah terbesar menjadi pada pelarut dengan titik didih tinggi tetapi entalpi penguapan rendah (Atkins, 1994 : 183).
Pengaruh dari penambahan solute non volatile ke dalam solvent terhadap kenaikan titik didihnya terkait dengan beberapa hukum sebagai landasannya, antara lain: Hukum Roult dan Hukum Clausius Clapyron.
a. Hukum Roult
Tekanan uap benzena pada larutan benzena dan toluena berbanding lurus dengan fraksi mol benzena di dalam larutan. Pernyataan yang sama dapat pula diungkapkan tentang tekanan uap toluen. Penyimpulan umum ini ditemukan oleh Roult pada tahun 1884, dan disebut hukum Roult dapat ditulis sebagai berikut:
P1 = X1 x P1o ..........(3.2)
P2 = X2 x P2o ..........(3.3)
Dengan P1o dan P2o tekanan uap komponen 1 dan komponen 2 murni dalam atm , x adalah fraksi mol dan P adalah tekanan uap larutan. Pada suhu kesetimbangan, sesungguhnya juga terdapat udara, dan tekanan total adalah 1 atm. Hukum Roult dipenuhi oleh pasangan cairan A dan B yang sangat mirip, dimana antar aksi A-A, A-B, dan B-B semuanya hampir sama. Fraksi mol suatu komponen didalam uapnya ( Alberty, 1987 : 144 ).
b. Hukum Clausius Clapayron
Persamaan ini menghubungkan variasi tekanan pada fase terkondensasi dengan kesetimbangan uap dengan temperatur. Hubungan tersebut dapat diturunkan dari persamaan Clapayron dengan asumsi bahwa volume dari uap jenuh lebih besar dari pada volume molar padat; uap bersifat ideal dan persamaanya, yaitu :
..........(3.4)
Dimana ΔH adalah panas penguapan molar dari campuran atau panas sublimasi molar ( Dogra, 1990 : 556).
Bila dalam larutan biner, komponen suatu mudah menguap (volatile) dan komponen lain sukar menguap (non volatile), makin rendah. Dengan adanya zat terlarut tekanan uap pelarut akan berkurang dan ini mengakibatkan kenaikan titik didih, penurunan titik beku dan tekanan uap osmose. Keempat sifat ini hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut dan tidak ditentukan oleh jenis zat terlarut. Seperti telah disebutkan, sifat-sifat ini disebut sifat koligatif larutan.
Adanya zat terlarut (solute) yang sukar menguap (non volatile), tekanan uap dari larutan turun dan ini akan menyebabkan titik didih larutan lebih tinggi dari pada titik didih pelarutnya. Ini disebabkan karena untuk mendidih, tekanan uap larutan sama dengan tekanan udara dan untuk temperatur harus lebih tinggi (Sukardjo, 1990 : 152).
Sejauh ini kita selalu menganggap bahwa pelarut dan terlarutnya volatil. Tetapi jenis larutan penting lainnya adalah zat yang terlarutnya tidak volatil. Ada zat terlarut (solvent) yang sukar menguap (non volatile) tekanan uap dari larutan turun dan ini akan menyebabkan titik didih larutan lebih tinggi daripada titik didih pelarutnya. Ini disebabkan karena untuk mendidih, tekanan uap larutan harus sama dengan tekanan udara luar dan untuk itu temperatur harus lebih tinggi (Petrucci, 1999 : 101).

3.1 METODOLOGI PERCOBAAN

3.1.1 Alat dan Deskripsi Alat

Percobaan ini menggunakan alat labu leher tiga, kondensor, labu ukur ( 50 mL dan 250 mL ), termometer, piknometer 15 mL, gelas beker (200 mL dan 1000 mL), pemanas listrik, corong, neraca analitik, wajan, batu didih, propipet, pipet mohr, pipet gondok.
Deskripsi Alat :

Gambar 3.1 Rangkaian Alat Kenaikan Titik Didih

3.1.2 Bahan
Percobaan ini menggunakan bahan Aquadest (solvent), NaCl (solut non volatile), dan minyak goreng.

3.1.3 Prosedur Kerja
1. Merangkai alat seperti pada gambar 3.1.
2. Membuat larutan dengan perbandingan sebagai berikut :
Konsentrasi NaCl (N) : 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Volume akuades (mL) : 40 30 20 10 0
Volume NaCl (mL) : 10 20 30 40 50
3. Memasukkan campuran ke dalam gelas piala.
4. Mengambil 15 mL dan menentukan densitas dengan piknometer.
5. Memasukkan larutan ke dalam labu leher tiga.
6. Menentukan titik didih.
7. Mencatat titik didih tiap pengamatan.

3.4 HASIL DAN PEMBAHASAN

3.4.1 Hasil Pengamatan
Tabel 3.1 Hasil Pengamatn Kenaikan Titik Didih
Konsentrasi (N) VNaCl
(ml) Vakuades
(ml) mlarutan
(gr) Titik Didih (oC)
0,1
0,2
0,4
0,3
0,5 10
20
30
40
50 40
30
20
10
0 14,8
14,8
14,8
14,8
15 96
97
97,5
98
98,5

3.4.2 Hasil Perhitungan
Tabel 3.2 Hasil Perhitungan Kenaikan Titik Didih
No Konsentrasi
(N) BM NaCl
(gr/mol) MNaCl
(g) Makuades
(g) ∆Tb
(K)
1
2
3
4
5 0,1
0,2
0,3
0,4
0,5 58,44
58,44
58,44
58,44
58,44 0,2922
0,5844
0,8766
1,1688
1,461 14,5078
14,2156
13,9234
13,6312
13,539 0,1728
0,3538
0,5446
0,7437
0,9384

3.4.2. Pembahasan
Titik didih suatu larutan bergantung pada tekanan luar, dimana suhu pada saat tekanan uap jenuh cairan itu sama dengan tekanan luar, sehingga gelembung uap yang terbentuk dalam cairan dapat mendorong ke permukaan menuju fase gas (penguapan). Hal yang sangat khusus dari suatu penguapan adalah mendidih yaitu pelepasan cairan dari tempat terbuka ke fase uap. Kenaikan titik didih (∆Tb) tidak mengacu pada jenis zat terlarutnya melainkan ke fraksi molnya atau komponen zat terlarutnya.
Dalam percobaan ini solute yang digunakan adalah NaCl dan solvent-nya akuades dengan berbagai konsentrasi. Adapun tujuan dari beragamnya konsentrasi pada larutan NaCl adalah untuk mengetahui pengaruh konsentrasi tersebut terhadap kenaikan titik didih larutan NaCl. Dari literatur diketahui bahwa titik didih NaCl adalah 1465oK (Anonim,2009). Sehingga dapat dilihat bahwa NaCl memiliki titik didih lebih tinggi dari akuades (titik didih akuades 373oK). Adapun reaksi yang terjadi pada saat pelarutan NaCl dengan akuades adalah :
NaCl + H2O Na+ + Cl- + H2O
Larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih besar akan membutuhkan suhu yang lebih tinggi pula untuk mencapai titik didihnya. Hal ini sesuai dengan hasil yang diperoleh pada percobaan ini yaitu besarnya titik didih larutan NaCl yang diperoleh pada konsentrasi 0,1 N; 0,2 N; 0,3 N; 0,4 N dan 0,5 N secara berturut-turut adalah 96oC; 97 oC; 97,5 oC; 98 oC; dan 98,5 oC. Aniknya titik didih untuk setiap penambahan konsentrasi inilah yang disebut dengan kenaikan titik didih. Kecenderungan molekul solvent untuk berubah menjadi fase uap menyebabkan terbentulknya lapisan uap di atas permukaanzat cair dan mengakibatkan terjadinya tekanan uap.
Dari nilai titik didih yang diperoleh dalam percobaan maka dapat dihitung nilai kenaikan titik didih larutan NaCl pada konsentrasi 0,1 N; 0,2 N; 0,3 N; 0,4 N dan 0,5 N secara berturut-turut adalah 0,1728oK; 0,3538 oK; 0,5446 oK; 0,7437 oK dan 0,9384 oK. Sehingga dari hubungan konsentrasi NaCl dengan titik didih (∆Tb) dapat dibuat grafik sebagai berikut :

Gambar 3.2 Hubungan ∆Tb terhadap konsentrasi NaCl (N)
Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa penambahan konsentrasi NaCl yang semakin besar akan menyebabkan kenaikan titik didih yang semakin besar pula. Penambahan konsentrasi larutan NaCl tersebut akan mengganggu kesetimbangan dari pelarut. Kecenderungan molekul akuades akan meninggalkan larutan menjadi uap semakin berkurang, sehingga tekanan parsial dari pelarut akan menurun. Dengan menurunnya tekanan parsial pelarut tersebut menyebabkan diperlukannya panas yang lebih tinggi agar tekanan parsial sama dengan atmosfer sehingga larutan dapat mendidih.
Semakin besar konsentrasi NaCl maka semakin besar pula kenaikan titik didihnya. Konsentrasi NaCl yang semakin besar disebabkan oleh penambahan komposisi solute (NaCl) dalam larutan. Semakin besar komposisi solute maka mol dari larutan juga semakin tinggi. Akibatnya fraksi mol pun demakin tinggi sehingga tekanan parsialnya semakin tinggi, seperti percobaan ini sesuai dengan hukum Roult. Adapun bunyi hukum, ”semakin banyak zat yang terlarut di dalam larutan, maka semakin besar pula titik didihnya”.
Saat merangkai alat pada bagian atas kondensor disumbat. Hal ini bertujuan agar larutan yang menguap tidak keluar dan labu leher tiga tidak pecah karena larutan yang dipanaskan jumlahnya sedikit. Sedangkan fungsi kondensor sendiri adalah agar jumlah larutan yamng dipanaskan tidak berkurang derastis dengan membuat uap yang telah menguap kembali menjadi cairan dan jatuh kembali ke labu leher tiga. Selain itu fungsi kondensor juga menjaga gar labu leher tiga tidak pecah.
Penggunaan minyak pada percobaan ini untuk memanaskan larutan, selain itu agar kenaikan titik didih mudah diamati karena raksa pada termometer naik secara perlahan. Penggunaan batu didih adalah agarmudah mengamati kalau larutan sudah mendidih dengan tanda gelembung yang keluar disekitar batu didih. Suatu larutan dikatakan mendidih pada titik didihnya bila berada pada suhu dimana tekanan uap larutan sama dengan tekanan atmosfer. Menurut teori diketahui bahwa titik didih NaCl adalah 1465oK, sehingga dapat dilihat bahwa NaCl memiliki titik didih lebih tinggi dari akuades (titik didih akuades : 373oK). Dari hasil pengamatan titik didih larutan <100oc disebabkan kadar kemurnian NaCl yang tercampur dalam larutan sudah berkurang sehingga Tb larutan atau titik didih larutan tersebut tidak mencapai 100oC. 3.5. PENUTUP

3.5.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari percobaan ini adalah sebagai berikut:
1. Berat molekul solute (NaCl) adalah sebesar 58,449 g/mol.
2. Besarnya panas penguapan untuk akuades (solvent) adalah 40,67 kJ/mol
3. Kenaikan titik didih NaCl dengan konsentrasi 0,1 N; 0,2 N; 0,3 N; 0,4 N dan 0,5 N secara berturut-turut adalah 0,1728oK; 0,3538 oK; 0,5446 oK; 0,7437 oK dan 0,9384 oK.
4. Semakin besar konsentrasi dan jumlah NaCl (solute non volatile) yang digunakan maka tekanan uap parsial dari akuades (solvent) akan turun sehingga titik didih dan kenaikan titik didih larutan akan semakin tinggi.

3.5.2 Saran
Saran yang dapat diberikan untuk percobaan ini adalah agar praktikan harus berhati-hati dalam pembacaan skala pada termometer agar didapat hasil yang akurat.


semoga manfaat

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read Comments

PERCOBAAN 4 KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN SEBAGAI FUNGSI SUHU

4.1 PENDAHULUAN

4.1.1 Tujuan

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan pengaruh suhu terhadap kelarutan suatu zat dan menghitung panas pelarutannya.

4.1.2 Latar Belakang
Kelarutan adalah jumlah zat yang dapat larut dalam sejumlah pelarut sampai membentuk larutan jenuh. Apabila suatu larutan suhunya diubah, maka hasil kelarutannya juga akan berubah. Larutan ada yang jenuh, tidak jenuh dan lewat jenuh. Larutan dikatakan jenuh pada temperatur tertentu, bila larutan tidak dapat melarutkan lebih banyak zat terlarut. Bila jumlah zat terlarut kurang dari larutan jenuh disebut larutan tidak jenuh. Dan bila jumlah zat terlarut lebih dari larutan jenuh disebut larutan lewat jenuh. Daya larut suatu zat dalam zat lain, dipengaruhi oleh jenis zat pelarut, temperatur dan sedikit tekanan.
Pengaruh suhu terhadap kelarutan dapat dilihat pada peristiwa sederhana yang terjadi pada kehidupan sehari-hari yaitu kelarutan gula dalam air. Gula yang dilarutkan ke dalam air panas, dan satu lagi ke dalam air dingin, maka gula akan lebih cepat larut pada air panas karena semakin besar suhu semakin besar pula kelarutannya. Aplikasi kelarutan dalam dunia industri adalah pada pembuatan reaktor kimia, pada proses pemisahan dengan cara pengkristalan integral, selain itu juga dapat digunakan untuk dasar atau ilmu dalam proses pembuatan granul-granul pada industri baja. Oleh karena aplikasi kelarutan yang bermanfaat dan adanya faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan maka praktikum kelarutan zat padat dalam cairan perlu dilakukan.

4.2 DASAR TEORI

Kelarutan adalah jumlah zat yang dapat larut dalam sejumlah pelarut sampai membentuk larutan jenuh. Cara menentukan kelarutan suatu zat adalah dengan mengambil sejumlah tertentu pelarut murni, misalnya 1 liter. Kemudian menimbang zat yang akan dilarutkan misalnya 5 gram. Jumlah zat yang dilarutkan harus dapat diperkirakan agar dapat membentuk larutan lewat jenuh yang ditandai dengan masih terdapatnya zat yang tidak dapat larut. Setelah dicampur, dikocok dan didiamkan sampai terbentuk kesetimbangan zat yang tidak larut dengan zat yang larut. Kemudian padatan yang tidak larut disaring, dikeringkan dan ditimbang, misalnya didapat 1,5 gram. Larutan yang telah disaring itu mengandung (5-1,5) gram : 3,5 gram/liter, dan dapat dinyatakan dalam mol/liter dengan mencari molnya terlebih dulu (Syukri, 1999:360).
Larutan ada yang jenuh, tidak jenuh dan lewat jenuh. Larutan disebut jenuh pada temperatur tertentu, bila larutan tidak dapat melarutkan lebih banyak zat terlarut. Bila jumlah zat terlarut kurang dari ini, disebut larutan tidak jenuh dan bila lebih disebut lewat jenuh. Zat yang dapat membentuk larutan jenuh, misalnnya natrium tiosulfat (Sukardjo, 1989:141-142).
Kelarutan zat padat dalam cairan ditentukan bukan hanya oleh gaya antar molekul diantara zat terlarut dan pelarut tetapi juga oleh titik lebur dan entalpi peleburan zat terlarut sebagai contoh, hidromatik pada 25ºC, pada suhu 25ºC hidrokarbon aromatik padat fenantrena sangat mudah larut dalam benzena, kelarutan 20,7 persen mol. Kebalikannya, hidrokarbon aromatik padat antrasena, sebuah isomer fenantrena, hanya bisa larut sedikit dalam benzena 25ºC, kelarutannya 0,81 persen mol. Untuk kedua zat terlarut dan benzena pada hakikatnya identik. Walaupun demikian, titik-titik lebur kedua zat terlarut sangat berbeda, fenantrena meleleh pada 100ºC sedangkan antrasena pada 217ºC. Secara umum, dapat diperlihatkan bahwa apabila faktor-faktor lain dibuat konstan, zat terlarut dengan titik lebur lebih tinggi memiliki kelarutan lebih rendah. Demikian pula, bila faktor-faktor lain dibuat lebih konstan, zat terlarut dengan entalpi peleburan lebih tinggi memiliki kelarutan lebih rendah (Reid, 1990:373).
Suatu larutan lewat jenuh merupakan kesetimbangan dinamis. Kesetimbangan tersebut dapat bergeser bila suhu dinaikkan. Pada umumnya kelarutan zat padat dalam larutan bertambah bila suhu dinaikkan karena proses pelarutan bersifat endotermik. Akan tetapi ada zat yang sebaliknya yaitu kelarutan zat padat dalam larutan bertambah bila suhunya diturunkan yang disebut eksotermik seperti C2(SO4). Pengaruh kenaikkan suhu pada kelarutan gas berkurang bila suhu dinaikkan karena gas menguap dan meninggalkan pelarut. Walaupun suhu suatu zat bisa larut dalam pelarut cair, tetapi jumlah yang dapat larut selalu terbatas. Batas-batas tersebut disebut kelarutan (Syukri, 1999:52).
Dalam kesetimbangan kelarutan zat padat dalam cairan, kecepatan melarut sama dengan kecepatan mengendap. Artinya konsentrasi-konsentrasi suatu zat dalam suatu larutan akan selalu tetap ada. Jika suatu kesetimbangan terganggu, misalnya dengan berubahnya temperatur, maka konsentrasi larutan akan berubah. Hal ini dapat dinyatakan dengan hukum Van’t Hoff sebagai berikut:
………………………….(4.1)
diintegralkan
…………….(4.2)
Dimana: S1 = Kelarutan zat tiap-tiap temperatur (T1)
S2 = Kelarutan zat tiap-tiap temperatur (T2)
∆H = Panas pelarutan
R = Konstanta gas umum
Umumnya panas pelarutan adalah positif, sehingga menurut Van’t Hoff, makin tinggi temperatur, maka makin banyak zat yang larut. Sedangkan untuk zat yang panas pelarutannya negatif, makin tinggi temperatur, makin berkurang zat yang dapat larut (Dogra, 1984:170).
Berdasarkan keadaan fasa zat setelah bercampur, maka campuran ada yang homogen dan heterogen. Campuran homogen ialah campuran yang membentuk satu fasa, yaitu yang mempunyai sifat dan komposisi yang sama antara satu bagian dengan bagian lain didekatnya. Campuran homogen lebih umum disebut larutan. Contohnya air gula dan alkohol dalam air. Sedangkan campuran heterogen adalah campuran yang mengandung dua fasa atau lebih. Contohnya air susu dan air kopi (Syukri, 1999:193).
Apabila zat terlarut dilarutkan dalam pelarut kalor dapat diserap atau dilepas, secara umum kalor reaksi bergantung pada konsentrasi larutan akhir. Kalor pelarutan integral adalah perubahan entalpi untuk larutan dari 1 mol zat terlarut dalam n mol pelarut. Bila zat terlarut yang dilarutkan dalam pelarut yang secara kimia sama dan tidak ada komplikasi mengenai ionisasi atau solvasi. Kalor pelarutan dapat hampir sama dengan kalor pelelehan zat terlarut. Dapat dikatakan bahwa kalor selalu diadsorbsi dalam mengatasi tarikan antara molekul atau ion dari zat terlarut yang padat apabila zat terlarut dilarutkan. Untuk larutan encer didapatkan bahwa kalor reaksi basa kuat dengan asam kuat tidak tergantung pada sifat asam dan basa. Ketetapan dari netralisasi kalor ini adalah hasil ionisasi sempurna dari asam dan basa kuat dan garam yang terbentuk pada netralisasi antara larutan encer dari asam kuat ditambah larutan basa kuat
(Alberty, 1992:112).
Faktor-faktor penting yang dapat mempengaruhi kelarutan zat padat adalah temperatur, sifat dari pelarut , dan juga kehadiran ion-ion lainnya dalam larutan tersebut. Pengaruh kenaikan suhu pada kelarutan zat berbeda satu sama lain. Kebanyakkan garam-garam anorganik lebih dapat larut dalam air daripada dalam larutan-larutan organik. Air mempunyai momen dipol besar dan ditarik ke kation dan anion untuk membentuk ion-ion hidrat. Semua ion tanpa diragukan lagi terhidrasi pada suhu tingkat dalam larutan air, dan energi yang dilepaskan oleh interaksi ion-ion dengan pelarut mengatasi gaya tarik-menarik yang cenderung untuk menahan ion-ion dalam kristal tidak mempunyai gaya yang cukup besar bagi pelarut-pelarut organik, untuk itu kelarutannya biasanya kecil daripada dalam air (Underwood, 1999:89).
Pengaruh kenaikan suhu pada kelarutan zat berbeda satu sama lain. Perbedaan itu dapat dipakai untuk memisahkan campuran dua zat atau lebih dengan cara kristalisasi bertingkat. Contohnya memisahkan KNO3 dengan KBr. Kelarutan KNO¬3 sangat terpengaruh dengan kenaikan suhu, sedang KBr kecil sekali. Jika campuran ini dimasukkan dalam air panas, maka kelarutan KNO3 lebih besar daripada KBr sehingga KBr lebih banyak mengkristal pada suhu tinggi dan KBr dapat dipisahkan dengan menyaring dalam keadaan panas (Syukri, 1999:360).
Perubahan kelarutan pada suhu sangatlah erat hubungannya dengan panas yang dilepaskan bila solute melarut untuk menghasilkan larutan jenuh dan dapat ditulis sebagai panas yang menyertai selama suatu proses
Gas = larutan (l) larutan(q) + panas
Pada kesetimbangan macam ini kenaikan suhu akan mengeluarkan gas dari larutannya, sebab pergerakan ke kanan adalah endoterm. Karena itu kelarutan gas dalam cairan akan berkurang bila suhu dinaikkan (Brady, 1992:193).
Banyaknya senyawa organik yang sebenarnya tidak dapat larut dalam air, dan mereka semua mempunyai kelarutan yang terhingga betapapun kecilnya. Tetapan hasil kali kelarutan (Ksp), merupakan suatu ukuran kelarutan dari senyawa yang sedikit dapat larut seperti itu. Untuk dua garam apa saja dengan angka banding stoikiometri dari kation dan anion yang sama, garam yang tetapan hasil kelarutannya lebih rendah akan kurang dapat larut dalam air murni. Namun kelarutan relatif senyawaan dapat sangat diubah lewat pengaruh ion sekutu (Keenan, 1992: 154)

4.3 METODOLOGI PERCOBAAN

4.3.1 Alat dan Deskripsi Alat

Percobaan ini menggunakan alat-alat antara lain termometer, buret 50 mL, pengaduk, erlenmeyer 50 mL, gelas piala (2000 mL dan 200 mL), botol semprot, gelas arloji, neraca analitik, pipet tetes, pipet volume 10 mL, propipet dan corong.

Deskirpsi Alat :


Gambar 4.1 Rangkaian Alat Titrasi

4.3.2 Bahan
Percobaan ini menggunakan bahan-bahan antara lain asam oksalat (H2C2O4), larutan NaOH 0,5 N, indikator methyl merah, garam dapur, es batu dan aquadest.

4.3.3 Prosedur Percobaan
1. Melarutkan kristal asam oksalat yang telah ditimbang sebanyak 4 gram dalam 100 mL aquadest pada suhu kamar.
2. Mengambil larutan sebanyak 10 mL dan memasukkan ke dalam erlenmeyer. Suhu larutan bervariasi 30oC, 25oC, 20oC, 15oC, 10oC, 5oC, 0oC.
3. Memanaskan larutan di atas air hangat untuk larutan pada suhu 30ºC.
4. Untuk menurunkan suhu larutan gelas piala berisi larutan dimasukkan ke dalam gelas piala 2000 mL yang berisi es batu dan garam dapur.
5. Meneteskan 3 tetes indikator methyl merah pada larutan dengan suhu 30ºC dan menitrasinya dengan NaOH 0,5 N. Mencatat volume titrasi.
6. Mengulangi percobaan untuk setiap penurunan suhu 5ºC dan menghentikan percobaan setelah mencapai suhu 0ºC.

4.4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.4.1 Hasil Pengamatan

Tabel 4.1 Hasil Pengamatan
No Temperatur (ºC) V NaOH (mL)
1
2
3
4
5
6
7 30
25
20
15
10
5
0 14,9
13,8
12,4
12
11,8
12,1
11,5

Tabel 4.2 Hail Perhitungan Kelarutan H2C2O4 dalam aquadest
No T
(ºK) Volume titrasi
(mL) 1/T (ºK-1) S
(gmol/ 1000g) Log S ∆G
(J/mol)
1
2
3
4
5
6
7 303,15
298,15
293,15
288,15
283,15
278,15
273,15 14,9
13,8
12,4
12
11,8
12,1
11,5 0,00329
0,00335
0,00341
0,00347
0,00353
0,00359
0,00366 0,745
0,690
0,620
0,600
0,590
0,605
0,575 -0,17284
-0,16115
-0,20760
-0,22184
-0,22914
-0,21824
0,24033 -7.177,93177
-7.146,54602
-7.115,16067
-7.083,77532
-7.052,38997
-7.021,00462
-6.989,61927

4.4.2 Pembahasan
Percobaan ini menggunakan larutan asam oksalat dengan cara melarutkan kristal asam oksalat dengan akuades. Pada saat melarutkan kristal asam oksalat, permukaan gelas menjadi terasa dingin, berarti proses yang terjadi adalah proses endoterm dimana kristal asam oksalat melepaskan kalornya terhadap akuades dan akuades menerima kalor dari asam oksalat tersebut.
Kelarutan asam oksalat pada akuades dipengaruhi oleh suhu, karena itu pada percobaan ini menggunakan variasi suhu, yaitu pada suhu 30oC, 25oC, 20oC, 15oC, 10oC, 5oC, 0oC. untuk menurunkan suhu larutan, gelas piala yang berisi larutan diletakkan di dalam wadah berisi es batu yang ditaburi garam. Fungsi penaburan garam pada es batu adalah untuk menjaga suhu disekitar dan memperlambat proses pencairan es batu. Dari percobaan dapat dilihat bahwa semakin turun suhu larutan, maka akan semakin banyak endapan asam oksalat di dasar gelas piala. Hal ini dikarenakan kelarutan zat padat dalam cairan akan berkurang jika suhu turun. Hal ini dikarenakan jika suhu tinggi, kerapatan antar molekul asam oksalat akan berkurang, sehingga molekul akuade akan lebih mudah untuk menarik molekul asam oksalat. Kristal asam oksalat memiliki kelarutan yang tinggi seiring dengan kenaikan suhu.
Untuk mengetahui konsentrasi asam oksalat pada masing-masing suhu, larutan asam oksalat ditambahkan indikator metil merah. Penambahan indikator ini bertujuan untuk mengetahui titik ekuivalen dari larutan asam oksalat. Indikator metil merah memiliki trayek pH 4,2-6,3 dan berwarna merah pada suasana asam dan berwana kuning pada suasana basa. Titran yang digunakan adalah NaOH 0,5 N. Reaksi yang terjadi pada saat titrasi adalah sebagai berikut :
H2C2O4.2H2O(aq) + 2NaOH (aq) Na2C2O4 (aq) + 4H2O(aq)
Titik ekuivalen dicapai ketika warna larutan yang semula berwarna pink berubah menjadi kekuningan, yaitu pada saat jumlah mol terlarut sama dengan jumlah mol pelarut.
Dari perhitungan diperoleh nilai S pada suhu 30oC, 25oC, 20oC, 15oC, 10oC, 5oC, 0oC berturut-turut adalah sebagai berikut, 0,745 gmol/ 1000g; 0,690 gmol/ 1000g; 0,620 gmol/ 1000g; 0,600 gmol/ 1000g; 0,590 gmol/ 1000g; 0,605 gmol/ 1000g; 0,575 gmol/ 1000g. Semakin tinggi suhu, nilai S juga semakin besar, hal ini menandakan bahwa seiring dengan kenaikan suhu maka kelautannya juga semakin besar (reaksi endoterm). Untuk nilai perubahan entropi (∆S) sebesar 6,27707 J/mol.K . Perubahan entropi (∆S) positif menandakan bahwa entropi mengalami penaikan. Artinya molekul asam oksala dalam akuades dan molekul asam oksalat pada saat titrasi teratur.
Dari hasil perhitungan dapat dibuat grafik panas pelarutan (∆H) asam oksalat dengan hubungan antara log S dan 1/T.

Gambar 4.2 Hubungan antara log S dan 1/T

Dari gambar 4.2 didapatkan persamaan y = -275,5x + 0,755 yang merupakan bentuk persamaan garis lurus yang terdiri dari slope dan intersep. Dari percobaan ini slope yang didapat negatif yang berarti panas pelarutan (∆H) yang dihasilkan juga negatif. Hal ini sesuai dengan teori bahwa (∆H) untuk proses penetralan asam- basa (titrasi) bernilai negatif, karena asam oksalat akan melepas panas (eksoterm) saat bereaksi dengan NaOH. ∆H yang didapatkan sebesar
-5.275,0376 J/K.mol.
Nilai energi bebas Gibbs (∆G) untuk masing-masing suhu pelarutan dari suhu 303,15oK sampai 273,15 oK berturut-turut adalah -7.177,93177 J/mol; -7.146,54602 J/mol; -7.115,16067 J/mol; -7.083,77532 J/mol; -7.052,38997 J/mol; -7.021,00462 J/mol; -6.989,61927 J/mol. Energi bebas Gibbs (∆G) yang didapatkan berbeda pada tiap suhu, hal tersebut menunjukkan bahwa energi bebas dipengaruhi oleh suhu. Semakin rendah suhu maka akan semakin sulit reaksi berlangsung sehingga besar energi bebas Gibbs yang dihasilkan kecil. Sedangkan pada suhu tinggi reaksi akan berlangsung dengan cepat sehingga besar energi Gibbs yang dihasilkan juga besar. Dari percobaan, diperoleh besar energi bebas Gibbs yang dihasilkan bernilai negatif artinya reaksi berlangsung spontan.
Berdasarkan grafik, terlihat bahwa nilai 1/T memberikan pengaruh pada nilai log S. Pada grafik kenaikan nilai 1/T menyebakan penurunan pada nilai log S. Akan tetapi, pada suhu 5oC kenaikan nilai 1/T justru mengakibatkan kenaikan pada log S. Hal ini dikarenakan saat pengamatan suhu, suhu saat titrasi berubah tidak sama dengan suhu saat pengukuran suhu karena larutan yang sudah diambil pada suhu 5oC terbiarkan sebelum dititrasi tanpa mempertahankan suhunya.

4.5 PENUTUP

4.5.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari percobaan ini adalah sebagai berikut :
1. Kelarutan berbanding lurus dengan suhu. Semakin banyak kristal asam oksalat yang dilarutkan maka suhunya semakin tinggi.
2. Nilai S untuk larutan pada suhu 30oC, 25oC, 20oC, 15oC, 10oC, 5oC, 0oC berturut-turut adalah 0,745 gmol/ 1000g; 0,690 gmol/ 1000g; 0,620 gmol/ 1000g; 0,600 gmol/ 1000g; 0,590 gmol/ 1000g; 0,605 gmol/ 1000g; 0,575 gmol/ 1000g.
3. Nilai energi bebas Gibbs (∆G) untuk suhu pelarutan dari suhu 303,15oK sampai 273,15 oK berturut-turut adalah -7.177,93177 J/mol; -7.146,54602 J/mol; -7.115,16067 J/mol; -7.083,77532 J/mol; -7.052,38997 J/mol; -7.021,00462 J/mol; -6.989,61927 J/mol.
4. Pada percobaan ini didapat nilai ∆S sebesar 6,27707 J/K.mol. ∆S positif menunjukkan molekul asam oksalat dalam akuades dan pada saat titrasi teratur.
5. Pada percobaan ini reaksi yang terjadi adalah reaksi eksoterm, dimana panas pelarutan (∆H) didapat sebesar -5.275,0376 J/K.mol.

4.5.2 Saran
Saran untuk percobaan ini adalah agar praktikan bisa lebih teliti dalam membaca suhu dan lebih teliti saat menentukan titik ekuivalen, sehingga dapat menentukan volume titrasi dengan tepat.


semoga manfaat

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read Comments

PERCOBAAN 5 MEMPELAJARI KINETIKA ADSORBSI

5.1 PENDAHULUAN

5.1.1 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah mempelajari kinetika adsorbsi karbon aktif terhadap asam asetat dalam larutan.

5.1.2. Latar Belakang
Adsorbsi merupakan suatu penyerapan zat pada bagian permukaan zatnya. Adsorbsi terbagi atas dua macam yaitu adsorbsi fisik dan adsorbsi kimia. Pada adsorbsi fisik penyerapan dipengaruhi oleh gaya Van Der Waals. Sedangkan pada adsorbsi kimia, penyerapan dipengaruhi oleh sifat kimia bahan. Adsorbsi digunakan untuk menyatakan bahwa ada zat lain yang terserap pada zat itu besar kecilnya adsorbsi dipengaruhi oleh macam adsorben, macam zat yang diadsorbsi, konsentrasi adsorben dan zat, luas permukaan, temperatur serta tekanan zat yang diadsorbsi merupakan salah satu sifat penting dari permukaan zat tersebut.
Adsorbsi sering digunakan pada pengelolaan limbah pabrik, dimana dengan mengadsorbsi zat-zat yang berbahaya terhadap lingkungan yang berupa limbah yang dihasilkan oleh pabrik. Salah satu contohnya adalah kitosan, dimana kitosan yang telah dibuat sedemikian rupa dengan mencampurkan arang dan limbah (kulit udang) yang dapat digunakan untuk menyerap zat-zat tertentu yang berbahaya yaitu berupa limbah dari suatu pabrik. Aplikasi dari kinetika adsorbsi juga digunakan pada pemisahan senyawa-senyawa menjadi molekul-molekul senyawa tersebut, yaitu dengan menggunakan alat yang disebut dengan resin kolom. Oleh karena itu percobaan ini dilakukan untuk lebih memahami prinsip kinetika adsorbsi dan dapat di aplikasikan dalam dunia industri. Sehingga praktikan dapat memahami konsep adsorbsi oleh karrbon aktif dan dapat diterapkan saat bekerja di dunia industri.

5.2 DASAR TEORI

Adsorbsi (penyerapan) adalah suatu proses pemisahan di mana komponen dari suatu fase fluida berpindah ke permukaan zat padat yang menyerap (adsorben). Biasanya partikel-partikel kecil zat penyerap dilepaskan pada adsorbsi kimia yang merupakan ikatan kuat antara penyerap dan zat yang diserap sehingga tidak mungkin terjadi proses yang bolak-balik. Dalam adsorbsi digunakan istilah adsorbat dan adsorban, di mana adsorbat adalah substansi yang terserap atau substansi yang akan dipisahkan dari pelarutnya, sedangkan adsorban merupakan suatu media penyerap yang dalam hal ini berupa senyawa karbon
(Anonim1, 2008: 1).
Adsorbsi ada dua jenis, yaitu adsorbsi fisik dan adsorbsi kimia. Pada adsorbsi fisik, adsorbsi disebabkan oleh gaya Van Der Waals (penyebab terjadinya kondensasi gas untuk membentuk cairan) yang ada pada permukaan adsorban. Sedangkan pada adsorbsi kimia terjadi reaksi antara zat yang diserap dengan adsorban, banyaknya zat yang teradsorbsi tergantung pada sifat zat padatnya yang merupakan fungsi tekanan dan suhu (Anonim2, 2009:1).
Peristiwa adsorbsi terjadi jika berada pada permukaan dua fasa yang bersih ditambahkan komponen ketiga, maka komponen ketiga ini akan sangat mempengaruhi sifat permukaan. Komponen yang ditambahkan adalah molekul yang teradsorbsi pada permukaan (dan karenanya dinamakan surface aktif). Jumlah zat yang terserap setiap berat adsorbens, tergantung konsentrasi dari zat terlarut. Namun demikian, bila adsorbens sudah jenuh, konsentrasi tidak lagi berpengaruh. Adsorbsi dan desorbsi (pelepasan) merupakan kesetimbangan (Atkins, 1997:437).
Dalam kimia adsorbsi, partikel melekat pada permukan dengan membentuk ikatan kimia (biasanya ikatan kovalen), dan cenderung tempat yang memaksimalkan bilangan kordinasinya dengan substrat. Entalpi kimia adsorbsi dapat terpisah karena tuntunan valensi atau permukaan yang tidak terpenuhi. Adanya fragmen molekul pada permukaan sebagai hasil kimia asorbsi, merupakan salah satu alasan mengapa permukaan mengkatalisanya reaksi (Anonim2, 2009:1).
Daya serap zat padat terhadap gas tergantung dari jenis adsorbens, jenis gas, luas permukaan adsorbens, temperatur gas, dan tekanan gas tersebut. Untuk suatu adsorbens tertentu, banyaknya gas yang dapat diserap makin besar bila temperatur kritis semakin tinggi atau gas makin mudah dicairkan. Makin luas permukaan dari adsorbens, makin banyak gas yang diserap. Luas dari permukaan sukar ditentukan, hingga besarnya daya serap dihitung tiap satuan dari massa adsorbens (Sukardjo, 1997:190).
Molekul-molekul pada permukaan zat padat atau zat cair, mempunyai gaya tarik ke arah dalam, karena tidak ada gaya-gaya lain yang mengimbangi. Adanya gaya-gaya ini menyebabkan zat padat dan zat cair, mempunyai gaya adsorbsi. Adsorbsi berbeda dengan absorpsi. Pada absorpsi zat yang diserap masuk ke dalam absorbens, sedang pada adsorbsi, zat yang diserap hanya terdapat pada permukaannya (Sukardjo, 1997:190).
Zat-zat yang terlarut dapat diadsorbsi oleh zat padat, misalnya CH3COOH oleh karbon aktif, NH3 oleh karbon aktif, fenolftalein dari larutan asam atau basa oleh karbon aktif, Ag+ atau Cl- oleh AgCl. C lebih baik menyerap non elektrolit dan makin besar BM semakin baik. Zat anorganik lebih baik menyerap elektrolit. Adanya pemilihan zat yang diserap menyebabkan timbulnya adsorbsi negatif (Sukardjo, 1997:360).
Arang merupakan adsorbens yang paling banyak dipakai untuk menyerap zat-zat warna dalam larutan. Peristiwa penyerapan ini yaitu suatu zat padat permukaan zat lain semacam ini disebut dengan adsorban. Arang dipakai untuk menyerap zat-zat warna dalam larutan. Penyerapan gas oleh zat padat bersifat selektif, yang diserap hanya zat terlarut atau pelarutnya saja (Brady, 1999:579).
Analisa kinetika adsorbsi meliputi :
1. Orde Satu
Reaksi-reaksi orde I adalah reaksi-reaksi yang lajunya berbanding langsung dengan konsentrasi reaktan, yaitu :
..... (5.3)
yang pada integrasi memberikan
ln [C] = ln [C]o – kt
atau
..... (5.4)
[C]o adalah konsentrasi reaktan pada t = 0. Untuk reaksi-reaksi orde I, plot ln [C] atau log [C] terhadap t merupakan suatu garis lurus. Intersep memberikan konsentrasi pada t = 0 dan k dapat dihitung dari kemiringan tersebut.
2. Orde Dua
Dalam reaksi orde dua, laju berbanding langsung dengan kuadrat konsentrasi dari satu reaktan atau dengan hasil kali konsentrasi yang meningkat sampai pangkat satu atau dua dari reaktan-reaktan tersebut.
 Kasus I
2A → produk

yang pada integrasi memberikan
..... (5.5)
di mana [A]o adalah konsentrasi reaktan pada t = 0.

 Kasus II
aA + bB → produk
di mana a ≠ b dan [A]o ≠ [B]o. Persamaan laju diferensial adalah

dan pesamaan laju yang diintegrasikan adalah
..... (5.6)
Plot sisi kiri dari persamaan di atas terhadap t akan berupa garis lurus. Konstanta laju dapat dihitung dari kemiringan dan konsentrasi awal reaktan dari intersep tersebut. [A]o dan [B]o adalah konsentrasi reaktan pada t = 0.
3. Orde Tiga
 Kasus I
Laju berbanding langsung dengan pangkat tiga konsentrasi dari suatu reaktan, yakni
3R → P

diintegrasikan dengan [R] = [R]o pada t = 0 adalah
atau ..... (5.7)

 Kasus II
Laju sebanding dengan kuadrat konsentrasi dari reaktan dan pangkat satu dari konsentrasi reaktan kedua, yaitu :

dan bentuk integrasinya adalah
...(5.8)
[R1]o dan [R2]o adalah konsentrasi reaktan pada t = 0.

 Kasus III
Laju sebanding dengan hasil kali konsentrasi dari ketiga reaktan
..... (5.9)
[R1][R2][R3] = konsentrasi reaktan (N)
k = konstanta adsorbsi (s-1)
t = waktu (s)
(Dogra, 1990:632).

5.3 METODOLOGI PERCOBAAN
5.3.1 Alat dan Deskripsi Alat

Percobaan ini menggunakan bahan-bahan antara lain buret 50 ml, gelas bekker 250 mL, erlenmeyer (100 mL dan 250 mL), corong gelas, gelas piala (200 mL dan 500 mL)., pipet gondok (10 mL dan 25 mL), statif dan klem, pengaduk, botol semprot, propipet, pipet tetes, pipet mohr 5 mL, neraca analitik, dan stopwatch.

Deskripsi alat :

Gambar 5.1 Rangkaian Alat Adsorbsi

5.3.2 Bahan
Percobaan ini menggunakan bahan-bahan antara lain CH3COOH (1 N dan 0,5), karbon aktif, NaOH standar 0,5 N, aquadest, indikator pp, dan kertas saring.

5.3.3 Prosedur Percobaan
1. Membuat larutan blanko untuk asam asetat 1 N dan 0,5 N dengan cara menitrasinya dengan NaOH 0,5 N, dimana sebelum menitrasinya, asam asetat terlebih dahulu ditambahkan dengan indikator PP sebanyak dua tetes.
2. Menyiapkan 10 buah erlenmeyer 250 mL.
3. Mengisi 5 buah erlenmeyer dengan larutan asam asetat 1 N masing-masing 25 mL, dan mengisi 5 buah erlenmeyer lainnya dengan asam asetat 0,5 N masing-masing 25 mL.
4. Menimbang 2 gram karbon aktif sebanyak 10 kali.
5. Memasukkan karbon aktif sebanyak 2 gram ke dalam masing-masing erlenmeyer yang berisi larutan asam asetat.
6. Mengaduk larutan asam asetat yang berisi karbon aktif selama 1 menit. Menutupnya dengan kantong plastik hitam dan mengikat dengan karet gelang serta membiarkannya dalam selang waktu masing-masing 15, 30, 45, 60 dan 75 menit.
7. Menyaring larutan tersebut, kemudian mengambil 10 mL dari volume filtrat yang didapat.
8. Menambahkan 2 tetes indikator PP dan menitrasinya dengan NaOH 0,5 N, kemudian mencatat volume titrasinya.

5.4 HASIL DAN PEMBAHASAN

5.4.1 Hasil Pengamatan

Tabel 5.1 Hasil Titrasi CH3¬COOH Blanko
No Konsentrasi CH3COOH (N) V blanko (mL) V titrasi (mL)
1.
2. 0,5
1 10
10 9,1
19,7

Tabel 5.2 Hasil Titrasi CH3COOH 0,5 N dan 0,1 N setelah Adsorbsi
No Waktu (Menit) V. Filtrat (mL) V.Titrasi (mL) CH3COOH 0,5 N V.Titrasi (mL) CH3COOH 1 N
1 15 10 7,7 15,1
2 30 10 7,6 16,2
3 45 10 7,5 16,8
4 60 10 8 17
5 75 10 7,3 15,7

5.4.2 Hasil Perhitungan
Tabel 5.3 Hasil Perhitungan Konsentrasi Asam Asetat 0,5 N Terserap.
No Waktu
(menit) V titran
(mL) V filtrat
(mL) CO
(N) Cf
(N) Ct
(N) ln C


1.
2.
3.
4.
5. 15
30
45
60
75 7,7
7,6
7,5
8
7,3 10
10
10
10
10 0,455
0,455
0,455
0,455
0,455 0,385
0,380
0,375
0,400
0,365 0,070
0,075
0,080
0,055
0,090 -2,659
-2,590
-2,525
-2,900
-2,407 14,285
13,333
12,500
18,181
11,111 204,081
177,777
156,250
330,578
123,456
R2 0,027 0,007 0,000

Tabel 5.4 Hasil Perhitungan Konsentrasi Asam Asetat 1 NTerserap.
No Waktu
(menit) V titran
(mL) V filtrat
(mL) CO
(N) Cf
(N) Ct
(N) ln C


1.
2.
3.
4.
5. 15
30
45
60
75 15,1
16,2
16,8
17
15,7 10
10
10
10
10 0,985
0,985
0,985
0,985
0,985 0,755
0,810
0,840
0,850
0,785 0,230
0,175
0,145
0,135
0,200 -1,469
-1,742
-1,931
-2,002
-1,609 4,344
5,714
6,896
7,407
5 18,903
32,653
47,562
54,869
25
R2 0,149 0,138 0,129

5.4.3 Pembahasan
Adsorbsi dipengaruhi oleh beberapa faktor dan diantaranya adalah konsentrasi adsorbat dan waktu penyerapanlah yang akan diketahui melalui percobaan ini. Pada percobaan ini adsorbsi yang terjadi adalah adsorbsi fisik, karena adsorbsi yang terjadi antara karbon aktif dan asam asetat terjadi karena adanya gaya Van Der Waals antara asam asetat dan karbon aktif. Gaya Van Der Waals dapat terjadi karena adanya interaksi dwikutub-dwikutub, yaitu tarikan elektrostatik diantara dua molekul dengan moment dwikutub permanen. Karbon aktif juga merupakan zat yang memiliki sejumlah jaringan pori-pori, sehingga proses adsorbsi dapat terjadi pada permukaan karbon aktif. Adsorbat yang digunakan adalah asam asetat dan sebagai adsorban adalah karbon aktif.
Untuk adsorbsi pada tekanan standar dan temperatur kamar karbon aktif terhadap asam asetat, konsentrasidari larutan asam asetat dan waktu adsorbsi sangat berpengaruh. Semakin lama waktu yang digunakan untuk proses adsorbsi maka akan semakin berkurang konsentrasi dari larutan asam asetat atau semakin besar konsentrasi asam asetat yang diserap karbon aktif. Sedangkan untuk pengaruh konsentrasi, jika konsentrasi adsorbat lebih besar, maka semakin banyak konsentrasi adsorbat terserap.
Konsentrasi asam asetat yang digunakan pada percobaan ini sebesar 0,5 N dan 1 N dengan variasi selang waktu 15, 30,45,60, dan 75 menit. Variasi waktu bertujuan agar praktikan mengetahui pengaruh waktu adsorbsi terhadap besar konsentrasi terserap. Untuk konsentrasi asam asetat yang lebih tinggi (1N), konsentrasi yang akan diserap oleh adsorbat lebih besar daripada asam asetat
0,5 N. Mengetahui besar konsentrasi asam asetat yang diserap dapat dihitung dengan menghitung selisih konsentrasi asam asetat blanko dengan konsentrai asam asetat filtrat. Konsentrasi asam asetat filtrat ditentukan dengan titrasi asam asetat filtrat dengan NaOH. Menggunakan indikator PP untuk menunjukkan titik ekuivalen dari titrasi. PP memiliki trayek pH sebesar 8,0-9,6. PP memiliki warna asam tidak berwarna dan warna basa berwarna merah. Sehingga PP berwarna bening di dalam asam asetat dan berwarna pink pada saat titik ekuivalen. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O
Pengocokan juga sangat berpengaruh pada proses adsorbsi, bertujuan agar karbon aktif lebih besar daripada berat jenis asam asetat. Pada percobaan ini larutan asam asetat 1N memiliki volume titrasi lebih besar daripada larutan asam asetat 0,5 N. Hal ini membuktikan semakin besar konsentrasi maka volume titrasi juga semakin besar. Hasil yang diperoleh pada percobaan ini untuk konsentrasi asam asetat 0,5 N yang diserap dalam jangka waktu 15, 30,45,60, dan 75 menit secara berturut-turut adalah 0,070 N; 0,075 N; 0,080 N; 0,055 N; 0,090 N. Sedangkan untuk asam asetat 0,1 N dalam jangka waktu 15, 30,45,60, dan 75 menit secara berturut-turut adalah 0,230 N; 0,175 N; 0,145 N; 0,135 N; 0,200 N. Dari hasil percobaan dilihat bahwa penyerapan asam asetat tidak selalu naik seiring pertambahan waktu, akan tetapi ada yang turun. Hal ini karena kurang sempurnanya proses pengadukan yang dilakukan terhadap karbon aktif dan asam asetat, sehingga keduanya tidak tercampur dengan baik.
Dari hasil perhitungan yang diperoleh maka dapat dibuat grafik hubungan waktu dengan perubahan konsentrasi yang terjadi untuk asam asetat 0,5 N. Grafik tersebut adalah hubungan antara waktu dengan ln C, hubungan waktu dengan 1/C dan hubungan waktu dengan 1/C2 yaitu sebagai berikut :

Gambar 5.2 Grafik Hubungan antara ln C dengan t (menit)


Gambar 5.3 Grafik Hubungan antara 1/C dengan t (menit)


Gambar 5.4 Grafik Hubungan antara 1/C2 dengan t (menit)

Berdasarkan gambar diatas untuk gambar 5.3 adalah grafik orde reaksi 1 dimana nilai R2 adalah 0,0027, sedangkan grafik 5.4 dan 5.5 adalah hubungan waktu dengan 1/C dan hubungan waktu dengan 1/C2 merupakan orde reaksi 2 dan 3, dimana nilai R2 adalah 0,007 dan 0,000. Nilai R2 adalah nilai yang menunjukkan bagus tidaknya variasi model regerasi. Apabila nilai R2 mendekati 1 atau lebih tinggi dari R2 lainnya, maka itulah regerasi yang diinginkan. Berdasarkan grafik diatas nilai R2 yang terbesar adalah 0,027 pada hubungan waktu dengan ln C yang berarti reaksi berlangsung pada orde satu. Pada grafik 5.3 grafik mengalami penaikan, akan tetapi pada t = 60 menit graik turun dan naik kembali pada t = 75 menit. Pada grafik 5.4 grafik mengalami penurunan, akan tetapi pada t = 60 menit graik naik dan turun kembali pada t = 75 menit. Pada grafik 5.5 grafik mengalami penurunan, akan tetapi pada t = 60 menit graik naik dan turun kembali pada t = 75 menit. Perbedaan fluktuatif grafik unuk ketiga orde dikarenakan kurang telitinya praktikan ketika menitrasi filtrat asam asetat dan cara pengocokan yang berbeda, sehingga adsorban yang terdistribusi tidak merata.
Sedangkan grafik hubungan waktu dengan perubahan konsentrasi yang terjadi untuk asam asetat 1 N. Grafik tersebut adalah hubungan antara waktu dengan ln C, hubungan waktu dengan 1/C dan hubungan waktu dengan 1/C2 yaitu sebagai berikut:


Ganbar 5.6 Grafik Hubungan antara ln C dengan t (menit)


Gambar 5.7 Grafik Hubungan antara 1/C dengan t (menit)


Gambar 5.8 Grafik Hubungan antara 1/C2 dengan t (menit)
Berdasarkan gambar diatas untuk gambar 5.6 adalah grafik orde reaksi 1 dimana nilai R2 adalah 0,149, sedangkan grafik 5.7 dan 5.8 adalah hubungan waktu dengan 1/C dan hubungan waktu dengan 1/C2 merupakan orde reaksi 2 dan 3, dimana nilai R2 adalah 0,138 dan 0,129. Nilai R2 adalah nilai yang menunjukkan bagus tidaknya variasi model regerasi. Apabila nilai R2 mendekati 1 atau lebih tinggi dari R2 lainnya, maka itulah regerasi yang diinginkan. Berdasarkan grafik diatas nilai R2 yang terbesar adalah 0,149 pada hubungan waktu dengan ln C yang berarti reaksi berlangsung pada orde satu. Pada grafik 5.6 grafik mengalami penaikan, akan tetapi pada t = 60 menit grafik turun dan naik kembali pada t = 75 menit. Pada grafik 5.7 grafik mengalami penurunan, akan tetapi pada t = 60 menit graik naik dan turun kembali pada t = 75 menit. Pada grafik 5.8 grafik mengalami penurunan, akan tetapi pada t = 60 menit graik naik dan turun kembali pada t = 75 menit. Perbedaan fluktuatif grafik unuk ketiga orde dikarenakan kurang telitinya praktikan ketika menitrasi filtrat asam asetat dan cara pengocokan yang berbeda, sehingga adsorban yang terdistribusi tidak merata. Pada asam asetat 0,5 N dan 1 N reaksi semua berjalan pada orde satu, sehingga dapat disimpulkan bahwa kinetika adsorbsi yang terjadi oleh karbon aktif terhadap asam asetat merupakan reaksi orde satu dan memiliki slope positif.
Hasil percobaan kinetika adsorbsi ini tidak sesuai dengan konsep adsorbsi secara teoritis. Secara teoritis adsorbsi dipengaruhi oleh waktu. Semakin lama waktu yang dibutuhkan, maka akan semakin banyak asam asetat yang diserap. Namun pada percobaan ini molekul asam asetat yang terserap tidak selalu naik seiring bertambahnya waktu. Berdasarkan teori semakin besar konsentrasi adsorbat maka semakin besar molekul asam asetat yang terserap. Teori ini sesuai dengan hasil percobaan yang telah dilakukan.

5.5 PENUTUP

5.5.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari percobaan ini adalah:
1. Kinetika adsorbsi dipengaruhi oleh waktu adsorbsi dan konsentrasi adsorbat.
2. Adsorbsi yang terjadi pada karbon aktif terhadap asam asetat 1N dan 0,5 N adalah adsorbi fisik dan merupakan reaksi orde satu.
3. Konsentrasi yang terserap pada CH3COOH 0,5 N dalam waktu 15, 30, 45, 60 dan 75 menit secara berturut-turut yaitu 0,070 N; 0,075 N; 0,080 N; 0,055 N; 0,090 N.
4. Konsentrasi yang terserap pada CH3COOH 1 N dalam waktu 15, 30, 45, 60 dan 75 menit secara berturut-turut yaitu 0,230 N; 0,175 N; 0,145 N; 0,135 N; 0,200 N.
5. Semakin lama waktu proses adsorbsi mengakibatkan semakin besar konsentrasi adsorban yang terserap.
6. Semakin besar konsentrasi adsorban maka akan semakin besar juga konsentrasi adsorban yang terserap.

5.5.2 Saran
Saran dari percobaan ini adalah sebaiknya praktikan lebih teliti saat menitrasi asam asetat dengan NaOH karena akan mempengaruhi hasil volume titrasi. Selain itu perlu diperhatikan saat pengocokan agar karbon aktif terdistribusi merata.


semoga manfaat

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read Comments

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR PUSTAKA


Anonim1. 2008. Adsorban.
http : // id.wikipedia.org/ wiki/ Adsorben
Diakses pada tanggal 29 Oktober 2010

Anonim2. 2009. Adsorbsi.
http : // id.wikipedia.org/ wiki/ Adsorbsi
Diakses pada tanggal 29 Oktober 2010

Anonim3. 2010. Kelarutan Zat Padat dalam Cairan.
http : //www. Gigitlovegigit.blogspot.com
Diakses pada tanggal 7 November 2010

Anonim4. 2010. Penuntun Praktikum Kimia Fisika. FT UNLAM. Banjarbaru.

Alberty & Daniel. 1987. Kimia Fisika Jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Alberty, Robert. 1992. Kimia Fisika jilid 1 Edisi Kelima. Erlangga. Jakarta.

Atkins, P.W. 1994. Kimia Fisika Jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Atkins, P. W. 1997. Kimia Fisika 2. Erlangga. Jakarta.

Brady, J. E. 1992. Kimia Universitas Asas dan Srtuktur. Binarupa Aksara. Jakarta.

Brady, J. E. 1999. Kimia Universitas Asas dan Struktur. Binarupa Aksara. Bandung

Bueche, F. ck. J. 1989. Seri Buku Schaum Fisika Edisi kedelapan. Erlangga. Jakarta.

David, H. 1985. Fisika Jilid 1 Edisi ketiga. Erlangga. Jakarta.

Day, R.A. & Underwood, A.L. 1999. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi 6. Erlangga. Jakarta.

Dogra, S.K. 1990. Kimia Fisika dan Soal-soal. UI-Press. Jakarta.

Giles, R. V. 1996. Mekanika Fluida dan Hidraulika edisi kedua. Erlangga. Jakarta.

Halliday, R. 2005. Fisika Jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Himmelblau, D. M. 2004. Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering seventh Edition. Prentice Hall Professional Technical Reverence. New Jersey.

Keenan,W. Charles. 1992. Kimia Untuk Universitas Jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Martin, A dkk. 1990. Farmasi Fisik. UI-Press. Jakarta.

Munson, B. R. 2003. Mekanika Fluida. Erlangga. Jakarta.

Perry, S. 2001. Chemical Engineering Handbook. McGraw Hill. New York.

Petrucci, R.H. 1992. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Edisi Keempat Jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Petrucci, Ralph H. 2000. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. Erlangga. Jakarta.
Reid, Robert . C . 1990. Sifat Gas dan Zat Cair . PT Gramedia. Jakarta.

Renreng, A. 1994. Asas-Asas Ilmu Alam Universitas Jilid 1. Badan Kerjasama Perguruan Tinggi Negeri Indonesia Bagian Timur. Ujung Pandang.

Rosenberg, JI. 1992. Teori dan Soal Kimia Dasar. Erlangga. Jakarta

Subroto, Joko. 2000. Buku Pintar Alat-Alat Laboratorium. CV Aneka. Solo.

Sukardjo. 1989. Kimia Anorganik. Rineka Cipta. Yogyakarta.

Sukardjo. 1990. Kimia Fisika. Rineka Cipta. Yogyakarta

Sukardjo. 1997. Kimia Fisika. Rineka Cipta. Yogyakarta.

Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 1. ITB Press. Bandung.

Oxtoby, D.W. 2001. Kimia Modern. Erlangga. Jakarta.

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read Comments

Be My BestFriends

kasih makan ikan yuk..Tinggal klik aja di dalam akuariumnya ^^