Laporan Praktikum Kimia Dasar - Kalibrasi Alat Pengukur Volume (Volumetri) PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR KALIBRASI ALAT PENGUKUR VOLUME (VOLUMETRI) DISUSUN OLEH : NAMA : GIBRAN SYAILLENDRA WISCNU MURTI NIM : K1A021068 ASISTEN : NUR’AZIZA KEMENTERIAN PENDIDIKAN, KEBUDAYAAN, RISET DAN TEKNOLOGI LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN A...

Description

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR

KALIBRASI ALAT PENGUKUR VOLUME (VOLUMETRI)

DISUSUN OLEH : NAMA

: GIBRAN SYAILLENDRA WISCNU MURTI

NIM

: K1A021068

ASISTEN

: NUR’AZIZA

KEMENTERIAN PENDIDIKAN, KEBUDAYAAN, RISET DAN TEKNOLOGI LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN PURWOKERTO 2021

ii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ............................................................................................................... ii KALIBRASI ALAT PENGUKUR VOLUME (VOLUMETRI) ............................. 1 I.

TUJUAN .............................................................................................................. 1

II. TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................... 1 III.

PROSEDUR PERCOBAAN ........................................................................... 3

3.1

ALAT ............................................................................................................ 3

3.2

BAHAN ........................................................................................................ 3

3.3

SKEMA KERJA BAHAN .......................................................................... 4

IV.

HASIL DAN PEMBAHASAN....................................................................... 6

4.1

DATA PENGAMATAN ............................................................................. 6

4.2

DATA PERHITUNGAN ............................................................................. 6

4.3

PEMBAHASAN .......................................................................................... 8

V. KESIMPULAN .................................................................................................. 12 5.1

KESIMPULAN .......................................................................................... 12

5.2

SARAN ....................................................................................................... 12

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 13

KALIBRASI ALAT PENGUKUR VOLUME (VOLUMETRI)

I.

TUJUAN 1. 2.

II.

Melakukan teknik kalibrasi alat pengukur volume. Menentukan volume sebenarnya labu takar, buret, pipet volumetrik, dan pipet Mohr.

TINJAUAN PUSTAKA Mengukur adalah suatu perbandingan sebuah kuantitas yang tidak diketahui nilainya dengan suatu nilai standar (dalam satuan tertentu). Alat ukur merupakan benda penting dalam kehidupan sehari-hari dalam menunjang aktivitas. Jenisnya pun beragam, baik untuk mengukur panjang, suhu, dan lainnya. Begitu pula satuan panjangnya pun berbeda-beda. Alat ukur sendiri merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besaran. Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur dan dapat dinyatakan dengan angka atau nilai. Besaran terdiri dari besaran pokok dan besaran turunan. Pengukuran adalah bagian dari keterampilan proses sains yang merupakan pengumpulan informasi baik secara kuantitatif maupun secara kualitatif. Dengan melakukan pengukuran, dapat diperoleh besarnya atau nilai suatu besaran atau bukti kualitatif (Darmawan, 2021). Alat pengukur volume merupakan alat bantu yang penting untuk setiap penentuan kuantitatif. Kebanyakan pekerjaan analitik menyangkut larutan. Larutan dalam air encer yang umumnya digunakan sebagai pembanding dalam peneraan gelas volumetri. Dasar umumnya adalah untuk menentukan berat air yang dimuat atau dikeluarkan oleh suatu alat gelas tertentu. Kemudian densitas air diketahui, maka volume yang betul dapat dihitung (Underwood, 1981). Metode volumetri (disebut juga trimetri) ditemukan oleh Gay-Lussac pada tahun 1835. Metode ini masih digunakan karena merupakan metode yang tahan (rugged; tidak mudah terpengaruh oleh perubahan lingkungna yang kecil), murah, dan mampu memberikan presisi yang tinggi. Keuntungan utamanya ialah tidak diperlukan standar rujukan (reference standard), berbeda dengan metode instrumental yang mengharuskan keberadaan bahan rujukan. Keterbatasan metode volumetri ialah kurang spesisfik dan kurang sensitif sehingga memerlukan sampel dan jumkah yang relatif banyak. Analisis volumetri melibatkan pengukuran volume larutan baku yang bereaksi dengan analit secara akurat. Dalam analisis trimetri, sejumlah zat

1

yang diselidiki (analit) direaksikan dengan larutan baku (standar) yang kadar konsentrasinyatelah diketahui secara teliti, dan reaksinya berlangsung secara kuantitatif. Larutan baku tiap milimeter atau tiap liternya berisi sejumlah berat ekuivalen senyawa baku. Berat atau kadar analit dihitung dari volume larutan dan kesetaraan kimianya. Kesetaraan kimia ini dapat diketahui dari persamaan reaksinya (Rohman 2021). Kalibrasi adalah serangkaian pekerjaan di bawah kondisi tertentu yang menetapkan hubungan antara nilai yang ditunjukkan oleh suatu alat ukur, sistem pengukuran, nilai yang ditunjukkan oleh suatu besaran bahan (material measurement) atau bahan acuan, dan nilai yang diketahui yang berkaitan dari suatu besaran ukur. Suatu kalibrasi yang benar tidak melibatkan penyetelan suatu alat, tetapi dapat menunjukkan kebutuhan penyetelan. Fungsi utama dari sebuah proses kalibrasi adalah untuk membandingkan satu alat ukur atau sistem yang memiliki hubungan yang sudah diketahui, dengan standar nasional (ataupun Internasional) dengan suatu alat ataupun sistem lain yang hubungannya dengan standar nasional (maupun standar Internasional) tidak diketahui. Dalam kalibrasi dikenal akurasi dan presisi sebagai nilai ukur. Akurasi adalah sebuah konsep yang mana meliputi kedekatan pada jawaban yang benar (terkadang dikenal sebagai “kebenaran”) dengan penerimaan ketidakpastian (misalnya dengan presisi yang baik). Manfaat dari kalibrasi adalah menjaga kondisi instrumen ukur dan bahan ukur agar tetap sesuai dengan spesifikasinya (Masri, 2013). Peralatan yang telah dikalibrasi oleh petugas kalibrasi dari pihak internal laboratorium atau pihak eksternal, bila mungkin, diberi label atau kode yang memudahkan pengguna peralatan mengidentifikasi status kaibrasi, tanggal kalibrasi, tanggal kalibrasi ulang, dan personel yang melakukan kalibrasi. Bila laboratorium kalibrasi memberikan label, maka label tersebut dapat ditempel pada peralatan yang telah dikalibrasi. Bila hasil kalibrasi menyebabkan munculnya faktor koreksi, maka penyimpanan data faktor koreksi tersebut harus dimutakhirkan. Nilai koreksi dan ketidakpastian dibandingkan dengan kriteria batasan penerima yang mengacu pada toleransi atau akurasi berdasarkan peralatan atau metode pengujian dan/atau kalibrasi yang digunakan harus dievaluasi (Hadi, 2018).

2

Tabel 1.1 Volume 1 gram air pada berbagai suhu Suhu (°C) Volume (mL) Suhu (°C) 11 1,0017 21 12 1,0018 22 13 1,0019 23 14 1,002 24 15 1,0021 25 16 1,0022 26 17 1,0023 27 18 1,0025 28 19 1,0026 29 20 1,0028 30

Volume (mL) 1,003 1,0032 1,0034 1,0036 1,0038 1,0041 1,0043 1,0046 1,0048 1,0051

III. PROSEDUR PERCOBAAN 3.1 ALAT Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah neraca analitik (digital), labu takar 50 mL, buret 50 mL, pipet volumetri 10 dan 25 mL, pipet Mohr 10 dan 25 mL, erlenmeyer 100 mL bertutup yang telah dicuci dan dikeringkan.

3.2 BAHAN Bahan kimia yang digunakan pada percobaan ini adalah akuades.

3

3.3 SKEMA KERJA BAHAN A. Kalibrasi Labu Takar

Labu Takar  Dibersihkan dan dikeringkan (15 menit, 100°C).  Dikeluarkan dari oven, didiamkan sebentar di luar, dimasukkan ke dalam eksikator.  Ditimbang tepat labu takar, kemudian labu takar diisi dengan aquadest sampai tanda batas, dan ditimbang kembali.  Diperhitungkan volume sebenarnya berdasarkan Tabel 1.1.  Data yang diperoleh dimasukkan dalam Tabel 1.2. Hasil

B. Kalibrasi Buret Buret  Diisi aquadest sampai meniscus mencapai 0,00 ataupun daerah berskala.  Erlenmeyer kosong yang telah bersih dan kering ditimbang dengan tutupnya.  Dikeluarkan 10 mL air dari Buret (dicatat dengan teliti meniscus awal dan akhir cairan), ditampung dalam Erlenmeyer, ditutup dan kemudian ditimbang.  Diulangi seperti tahap ke 3, tetapi dengan jumlah air 0-20, 0-30, 0- 40 dan 0-50 mL.  Diperhitungkan volume yang sebenarnya dari data berdasarkan volume untuk 1 gram air pada berbagai suhu (Tabel 1.1).  Percobaan dilakukan secara duplo atau triplo. Hasil

4

C. Kalibrasi Pipet Volumetrik

Pipet Volumetrik  Diisi aquadest sampai meniscus mencapai 0,00 ataupun daerah berskala.  Erlenmeyer kosong yang telah bersih dan kering ditimbang dengan tutupnya.  Dikeluarkan seluruh air dari Pipet Volumetrik, ditampung dalan erlenmeyer, ditutup dan kemudian ditimbang.  Diperhitungkan volume yang sebenarnya dari data berdasarkan volume untuk 1 gram air pada berbagai suhu (Tabel 1.1).  Percobaan dilakukan secara duplo atau triplo. Hasil

D. Kalibrasi Pipet Mohr

Pipet Mohr  Diisi aquadest sampai meniscus mencapai 0,00 ataupun daerah berskala.  Erlenmeyer kosong yang telah bersih dan kering ditimbang dengan tutupnya.  Dikeluarkan 10 mL air dari Pipet Mohr (dicatat dengan teliti meniscus awal dan akhir cairan), ditampung dalam Erlenmeyer, ditutup dan kemudian ditimbang.  Diulangi seperti tahap ke 3, tetapi dengan jumlah air 0-5, 0-10, 0-15, 0-20 dan 0-25 mL.  Diperhitungkan volume yang sebenarnya dari data berdasarkan volume untuk 1 gram air pada berbagai suhu (Tabel 1.1).  Percobaan dilakukan secara duplo atau triplo. Hasil 5

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 DATA PENGAMATAN Tabel 1.2 Data hasil pengamatan Meniskus Volume Alat Awal Akhir (mL) Labu 0 50 50 Takar 0 50 50 0 10 10 0 20 20 Buret 0 30 30 0 40 40 0 50 50 0 10 10 Pipet Volumetrik 0 10 10 0 5 5 Pipet Mohr 0 10 10

Bobot (gram) 49,51 49,51 8,11 18,12 27,96 38,19 47,8 9,58 10,1 4,88 9,8

Volume Sebenarnya 49,76 49,76 8,15 18,21 28,103 38,38 48,04 9,62 10,15 4,905 9,85

4.2 DATA PERHITUNGAN Diketahui volume 1 gram air pada suhu 30°C adalah 1,0051 mL, maka massa jenis air (ρ) adalah sebagai berikut: massa 1 gram gram ρ air = = = 0, 9949 ⁄cm3 volume 1,0051 mL Sehingga dapat diperoleh pengukuran dari: a) Labu Takar 1. Volume 50 mL Bobot awal : 43,83 gram Bobot akhir + akuades : 93,34 gram Massa akuades : 93,34 – 43,83 = 49,51 gram Maka dapat diperoleh volume sebenarnya = 49,76 mL. 2. Volume 50 mL Bobot awal Bobot akhir + akuades Massa akuades

6

ρ

=

49,51 0,9949

=

: 43,84 gram : 93,35 gram : 93,35 – 43,84 = 49,51 gram

Maka dapat diperoleh volume sebenarnya = 49,76 mL.

massa

massa ρ

=

49,51 0,9949

=

b) Buret 1. Volume 10 mL Bobot awal Bobot akhir + akuades Massa akuades

: 75,35 gram : 83,46 gram : 83,46 – 75,35 = 8,11 gram

Maka dapat diperoleh volume sebenarnya = 8,15 mL. 2. Volume 20 mL Bobot awal Bobot akhir + akuades Massa akuades

massa ρ

=

𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝜌

=

𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝜌

=

𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝜌

=

48,05 mL.

7

=

18,12 0,9949

=

27,96 0,9949

=

38,19 0,9949

=

: 75,35 gram : 123,15 gram : 123,15 – 75,35 = 47,8 gram

Maka dapat diperoleh volume sebenarnya =

c) Pipet Volumetrik 1. Volume 10 mL Bobot awal Bobot akhir + akuades Massa akuades

0,9949

: 75,35 gram : 113,54 gram : 113,54 – 75,35 = 38,19 gram

Maka dapat diperoleh volume sebenarnya = 38,39 mL. 5. Volume 50 mL Bobot awal Bobot akhir + akuades Massa akuades

8,11

: 75,35 gram : 103,31 gram : 103, 31 – 75,35 = 27,96 gram

Maka dapat diperoleh volume sebenarnya = 28,10 mL. 4. Volume 40 mL Bobot awal Bobot akhir + akuades Massa akuades

𝜌

=

: 75,35 gram : 93,47 gram : 93,47 – 75,35 = 18,12 gram

Maka dapat diperoleh volume sebenarnya = 18,21 mL. 3. Volume 30 mL Bobot awal Bobot akhir + akuades Massa akuades

𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

: 73,37 gram : 82,95 gram : 82,95 – 73,37 = 9,58 gram

47,8 0,9949

=

Maka dapat diperoleh volume sebenarnya = 9,63 mL. 2. Volume 10 mL Bobot awal Bobot akhir + akuades Massa akuades

𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝜌

=

9,58 0,9949

=

: 73,37 gram : 83,47 gram : 83,47 – 73,37 = 10,1 gram

Maka dapat diperoleh volume sebenarnya =

𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝜌

=

10,1 0,9949

=

10,15 mL. d) Pipet Mohr 1. Volume 5 mL Bobot awal Bobot akhir + akuades Massa akuades

: 73,36 gram : 78,24 gram : 78,24 – 73,36 = 4,88 gram

Maka dapat diperoleh volume sebenarnya = 4,91 mL. 2. Volume 10 mL Bobot awal Bobot akhir + akuades Massa akuades

𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝜌

=

4,88 0,9949

=

: 73,36 gram : 83,16 gram : 83,16 – 73,36 = 9,8 gram

Maka dapat diperoleh volume sebenarnya =

𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝜌

=

9,8 0,9949

=

9,85 mL.

4.3 PEMBAHASAN Pengukuran adalah serangkaian kegiatan yang bertujuan untuk menentukan nilai suatu besaran dalam bentuk angka (kuantitatif). Adapun yang dimaksud besaran ukur adalah besaran tertentu yang nilainya hendak kita ukur, seperti besaran fisik, besaran kimia, dan besaran radiasi (Pusaka, 2014). Menurut (Sefriana et al., 2018) kalibrasi merupakan salah satu proses untuk mempertahankan fungsi alat ukur sebagaimana mestinya agar produk yang dihasilkan sesuai dengan kebutuhan. Kalibrasi merupakan serangkaian kegiatan yang bertujuan menentukan kebenaran konvensional nilai penunjukan alat ukur dengan cara membandingkan terhadap standar ukur yang mampu tertelusur pada standar nasional maupun internasional. Hasil yang didapatkan dari

8

kegiatan kalibrasi adalah mendapatkan kesalahan penunjukan, nilai pada tanda skala, faktor kalibrasi, atau faktor kalibrasi lainnya (LIPI, 2008). Prinsip kalibrasi ukur volume dilakukan dengan mengukur bobot suatu volume akuades yang dikeluarkan oleh alat ukur volume. Boobot ini kemudian dibandingkan dengan bobot jenis air pada suhu pengukuran volume tersebut dilakukan, sehingga dapat ditentukan nilai ketepatannya. Alat ukur volume (labu ukur, buret, pipet) merupakan peralatan yang digunakan dalam analisis trimetri (volumetri). Kalibrasi alat ukur volume dilakukan untuk menyesuaikan keluaran atau indikasi dari suatu perangkat pengukuran volume agar sesuai dengan besaran dan standar yang digunakan dalam akurasi tertentu (Giovani dan Nafisah, 2020). Proses kalibrasi pada 50 mL labu takar dilakukan dengan cara pertama-tama labu takar dibersihkan dengan dimasukkan kedalm oven dengan suhu 100°C selama 15 menit. Kemudian dikeluarkan dan didiamkan beberapa saat dalam suhu ruangan, lalu masukkan labu takar ke dalam eksikator. Setelahnya labu takar di timbang pada neraca analitik digital secara tepat, kemudian ke dalam labu takar diisi akuades sampai tanda batas dan ditimbang kembali pada neraca analitik digital. Hasil dari penimbangan labu takar yang berisikan akuades dicatat dan dimasukkan ke dalam tabel 1.2 untuk kemudian dihitung volume sebenarnya berdasarkan tabel 1.1. Pemasukkan labu takar ke dalam oven bertujuan untuk mengeringkan labu takar tersebut, sedangkan dimasukkannya labu takar ke dalam eksikator bertujuan utnuk memastikan bahwa labu takar tersebut sudah benar-benar kering. Proses penimbangan labu takar bertujuan untuk mengetahui bobot dari labu takar dalam keadaan kosong. Kemudian diisi dengan akuades dan ditimbang kembali, hal tersebut bertujuan untuk mengetahui bobot dari akuades tersebut yang nantinya akan dihitung sebagai pencari volume sebenarnya. Percobaan dilakukan secara berulang bertujuan agar mendapatkan hasil yang tepat dan juga akurat. Hasil dari pengkalibrasian labu takar 10 mL adalah 49,76 mL. Pada percobaan ternyata terdapat selisih antara volume skala dengan volume sebenarnya sebesar 0, 24 mL. Labu takar berfungsi untuk mengukur volume cairan kimia pada proses preparasi pencampuran. Percobaan selanjutnya adalah pengkalibrasian buret, yaitu dengan buret diisi akuades sampai meniskus mencapai 0,00 ataupun daerah berskala. Erlenmeyer kosong yang telah bersih dan kering ditimbang beserta dengan tutupnya. Kemudian dikeluarkan 10 mL air dari buret

9

dan dicatat dengan teliti meniskus awal serta akhir cairan, kemudian ditampung dalam erlenmeyer, ditutup dan kemudian ditimbang. Kegiatan diulangi tetapi dengan jumlah air 0-20, 0-30, 0-40, dan 0-50 mL. Setelah selesai diperhitungkan volume yang sebenarnya dari data berdasarkan volume untuk 1 gram air pada berbagai suhu (Tabel 1). Bobot air didapatkan dari hasil pengurangan bobot isi dengan bobot kosong. Percobaan dilakukan secara duplo atau triplo. Hal tersebut bertujuan agar mendapatkan hasil yang tepat dan juga akurat. Buret digunakan untuk melakukan titrasi (sebagai tempat titran). Hasil yang didapat pada kalibrasi buret 10 mL menghasilkan volume sebenarnya 8,15 mL. Kalibrasi buret 20 mL menghasilkan volume sebenarnya 18,21 mL. Kalibrasi buret 30 mL menghasilkan volume sebenarnya 28,10 mL. Kalibrasi buret 40 mL menghasilkan volume sebenarnya 38,39 mL. Kalibrasi buret 50 mL menghasilkan volume sebenarnya 48,05 mL. Pada percobaan ternyata terdapat selisih antara volume skala dengan volume sebenarnya sebesar 1,85 mL pada buret 10 mL, 1,79 mL pada buret 20 mL, 1,90 mL pada buret 30 mL, 1,61 mL pada buret 40 mL, dan 1,95 mL pada buret 50 mL. Kalibrasi pada pipet volumetrik 10 mL juga tidak jauh berbeda dengan pengkalibrasian buret. Proses kalibrasi pipet volumetrik yaitu pertama-tama pipet volumetrik diisi dengan akuades hingga mencapai meniskus 0,00 ataupun berskala. Labu erlenmeyer kosong yang telah bersih dan dipastikan kering kemudian ditimbang beserta tutupnya. Lalu seluruh air yang terdapat pada pipet volumetrik dikeluarkan dan kemudian ditampung dalam labu erlenmeyer. Labu erlenmeyer ditutup dan ditimbang setelahnya. Percobaan dilakukan secara duplo maupun triplo agar hasil akurat. Langkah selanjutnya adalah menghitung volume sebenarnya dari data berdasarkan volume untuk 1 gram air pada keadaan berbagai suhu menurut tabel 1.1. Pada kalibrasi pipet volumetrik 10 mL mengasilkan menghasilkan volume sebenarnya 9,63 mL dan 10,15 mL. Pada percobaan ternyata terdapat selisih antara volume skala dengan volume sebenarnya pada pipet volumetrik 10 mL sebesar 0,37 mL dan -0,15 mL. Pipet volumetrik digunakan untuk mengambil bahan kimia/cairan dengan ukuran yang tepat sesuai dengan label pada bagian samping dari pipet. Percobaan kalibrasi terakhir yaitu pada pipet mohr, yang dilakukan dengan cara yang sama pada buret. Hanya saja jumlah airnya yang berbeda yaitu 0-5, 0-10, 0-15, 0-20 dan 0-25 mL. Penjabaran prosesnya yaitu pipet mohr diisi akuades sampai meniskus mencapai 10

0,00 ataupun daerah berskala. Erlenmeyer kosong yang telah bersih dan kering ditimbang beserta dengan tutupnya. Kemudian dikeluarkan 10 mL air dari pipet mohr dan dicatat dengan teliti meniskus awal serta akhir cairan, kemudian ditampung dalam erlenmeyer, ditutup dan kemudian ditimbang. Kegiatan diulangi tetapi dengan jumlah air 0-5, 0-10, 0-15, 0-20 dan 0-25 mL. Kegiatan dilaksanakan secara duplo maupun triplo agar menghasillkan hasil yang akurat. Setelah selesai, dihitung volume yang sebenarnya dari data berdasarkan volume untuk 1 gram air pada berbagai suhu. Hasil dari percobaan ini didapat volume sebenarnya pipet mohr 5 mL adalah 4,91 mL dan pipet mohr 10 mL volume sebenarnya adalah 9,85 ml. Pada percobaan ternyata terdapat selisih antara volume skala dengan ...