View
41
Download
5
Category
Tags:
Preview:
DESCRIPTION
Laporan Pengukuran PH (IP) (Repaired)
Citation preview
LABORATURIUM INSTRUMENTASI DAN PENGUKURAN
SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2013/2014
PRAKTIKUM INSTRUMENTASI DAN PENGUKURAN
MODUL : PENGKURAN KONSENTRASI ION HIDROGEN
PEMBIMBING : Drs. Budi Santoso, Apt, MT
Oleh :
Kelompok : VII
Nama : 1. Tia Anggraeni , 131431026
2. Yushi Nuzzila , 131431027
3. Zalfa Rifdah Thufailah , 131431028
Kelas : 1A
PROGRAM STUDI DIPLOMA III ANALIS KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Praktikum :19 Mei 2014
Penyerahan :26 Mei 2014
I. TUJUAN PERCOBAAN
1. Menentukan linieritas dan histerisis dari pH meter 2. Menghitung standar deviasi dari pH meter 3. Menghitung ketepatan dan ketelitian pH meter yang digunakan4. Menentukan waktu pembacaan pH yang tepat
II. LANDASAN TEORI
pH adalah angka yang menunjukan derajat keasaman atau kebasaan dari suatu larutan.
Pengukuran pH dapat dilakukan beberapa cara antara lain menggunakan kertas, zat warna
dan yang saat ini umum digunakan adalah pH meter. pH meter adalah alat pengukur pH
dengan ketelitian yang sangat tinggi. pH meter ini terdiri dari alat ukur dan sensornya yakni
elektroda gelas. Sensor berfungsi mendeteksi jumlah konsentrasi ion hydrogen, yang
kemudian dinyatakan dalam bentuk beda potensial sedangkan pH meter mengubahnya dalam
satuan pH. Untuk mengetahui benar tidaknya pengukuran pH, kita perlu mengetahui
ketelitian dan ketepatan alat ukur serta sensor dari pH. Saat ini pengukuran pH tidak lagi
menggunakan zat warna atau kertas, tetapi sudah menggunakan elektroda yakni elektroda
gelas yang menghasilkan potensial berkaitan dengan konsentrasi ion hydrogen. Hubungan
tersebut dinyatakan dalam rumus sebagai berikut:
E = Ea + 0,000198 T (pH –pHr)
Dimana :
pHr = pH larutan yang terdapat didalam elektroda
E = potensial dari elektroda gelas tersebut
Ea = potensial asimetris (potensial pada kedua permukaan gelas luar dan dalam)
pH = pH larutan uji/sampel
T = Suhu larutan uji/sampel dalam satuan Kelvin
Dari rumus tersebut diketahui bahwa pengukuran dibawah2,0 atau diatas 12,0 menghasilkan
penyimpangan pengukuran pH sebesar + 0,01 satuan pH suhu larutan diketahui + 2,0oC.
Besarnya kesalahan instrumen berpengaruh terhadap penentuan konsentrasi ion
hydrogen dalam hal ini sebagai pH. Kesalahan ini harus kurang dari 1%. Elektroda yang baik
akan menghasilkan lebih kurang 60 mV untuk setiap perubahan 1 (satu) satuan pH. Jadi
potensial (tegangan) elektroda sebesar + 300 mV akan menyebabkan akan menyebabkan alat
ukur membaca sebagai pH = 2,0 , karena pada pH = 7, potensial yang terukur adalah 0 volt.
III. ALAT DAN BAHAN
No Alat Bahan Banyaknya1. pH meter 1 buah2. Gelas kimia 50 mL 6 buah3. Botol semprot 1 buah4. Termometer Gelas 1 buah5. Kertas Tissue 1 buah6. Gelas kimia 100 mL 2 buah7. Alat ukur pHep-tester 1 buah8. Pipet ukur 25 mL 1 buah9. CH3COOH 0,1 N 80 mL
10 NaOH 0,1 N 65 mL
11 Buffer pH 4 30 mL
12 Buffer pH 7 30 mL
IV. PROSEDUR KERJA
a. Kalibrasi pH meter
b. Pengukuran pH
Mengukur suhu larutan yang akan diukur / suhu ruang
Bilas dan keringkan elektroda
Tidak Perlu dilakukan kalibrasi.
Mengambil 80 mL CH3COOH 0,1N dan 65 mL NaOH 0,1N letakkan ke dalam beaker gelas 100 mL
Menambahkan aquadest 10 mL untuk larutan CH3COOH 0,1N , dan 25 untuk Larutan NaOH 0,1N
Membuat campuran dengan total volume 30 mL dari larutan awal dengan perbandingan konsentrasi antara CH3COOH dan NaOH sebesar 30:0,24:6,18:12,12:18,6:24,0:30 ke dalam gelas kimia 50 mL.
Mengukur pH dari pH terendah hingga tertinggi (waktu pengamatan 15 s) dan dari pH tertinggi hingga terendah (waktu pengamatan 15 s)
Mengukur larutan buffer pH 4 dan buffer pH 7, ulangi pengukuran pH naik, turun dan larutan buffer sebanyak 3 kali.
Mengukur pH dari pH tertinggi hingga terendah (waktu pengamatan 15 s) dan dari pH terendah hingga tertinggi (waktu pengamatan 15 s)
Mengukur larutan buffer pH 4 dan buffer pH 7, ulangi pengukuran pH turun, naik dan larutan buffer sebanyak 3 kali.
Cuci dan bilas semua peralatan gelas dan keringkan. Bersihkan meja kerja dari sisa cairan yang tumpah.
V. DATA PENGAMATAN
Pengukuran pH naik
Pengukuran pH turun
pH Terukur t=15 s t=30NaO
HCH3COO
H1 2 3 1 2 3
30 0 12,20
12,23
12,37
12,32
12,30
12,39
24 6 12,14
12,09
12,14
12,19
12,16
12,19
18 12 11,39
11,77
11,76
11,80
11,80
11,77
12 18 5,32 5,34 5,36 5,31 5,32 5,336 24 4,52 4,54 4,55 4,52 4,54 4,540 30 3,50 3,51 3,57 3,48 3,49 3,54
Buffer 4 4,32 4,34 4,34 4,32 4,34 4,34Buffer 7 7,37 7,46 7,53 7,36 7,45 7,49
pH Terukur t=15 s t=30NaOH CH3COO
H1 2 3 1 2 3
0 30 3,46 3,43 3,48 3,43 3,43 3,416 24 4,47 4,48 4,54 4,49 4,49 4,5512 18 5,14 5,21 5,26 5,20 5,31 5,3018 12 11,77 11,69 11,74 11,8
611,80 11,80
24 6 12,17 12,04 12,09 12,23
12,13 12,16
30 0 12,29 12,18 12,11 12,36
12,29 12,25
Buffer 4 4,32 4,46 4,30 4,33 4,38 4,31Buffer 7 7,43 7,50 7,41 7,42 7,48 7,40
VI. PENGOLAHAN DATA
6.1 GrafikpH terukur dan pH sebenarnyaBerikut merupakan grafik antara pH terukur dan pH sebenarnya pada
pengukuran naik dan turun.
Grafik 1.Grafik Pengukuran Naik dan Turun Pada 15s/pengukuran pH
2 4 6 8 10 12 140
2
4
6
8
10
12
14
f(x) = 0.874771869817046 x + 1.22932125430522R² = 0.97028815545905
Grafik pH terukur terhadap pH Sebenarnya dengan waktu pengukuran 15 sekon/pengukuran
pH TerukurLinear (pH Terukur)
pH Sebenarnya
pH T
eruk
ur
Grafik 1.Grafik Pengukuran Naik dan Turun Pada 30s/pengukuran pH
2 4 6 8 10 12 140
2
4
6
8
10
12
14
f(x) = 0.896300389189973 x + 1.08001976281601R² = 0.975262557261867
Grafik pH terukur terhadap pH Sebenarnya dengan waktu pengukuran 30 sekon/pengukuran
pH TerukurLinear (pH Terukur)
pH Sebenarnya
pH T
eruk
ur
6.2 Perhitungan pH secara teoritisMenghitung Konsentrasi NaOH 0,1N dan CH3COOH 0,1N akibat penambahan aquadest.Menghitung Konsentrasi CH3COOHNawal x Vawal = Nakhir x Vakhir
Nakhir = N awal xV awal
V akhir
Nakhir =0,1N x70 mL
100mLNakhir = 0,0700 N
Menghitung Konsentrasi NaOHNawal x Vawal = Nakhir x Vakhir
Nakhir= N awal xV awal
V akhir
Nakhir=
0,1N x70 mL110mL
Nakhir= 0,0636 N
Menghitung pH campuran dua larutan antara NaOH : CH3COOH :
N(NaOH)=M(NaOH), N(CH3COOH)=M(CH3COOH) === karena valensi NaOH dan CH3COOH adalah 1.
Ka untuk CH3COOH = 1,8 x 10-5.
Menghitung pH campuran NaOH : CH3COOH (0:30)
NaOH CH3COOH 0 306 2412 1818 1224 630 0
Karena volume NaOH = 0, maka :H+ = √Kax MolaritasH+ = √ (1,8 x10−5 x 0,0700)H+ = 1,1225 x 10−3
pH = -log[H+]pH = 2,9498
Menghitung pH campuran NaOH : CH3COOH (30:0)Karena volume CH3COOH = 0, maka :OH- = Molaritas NaOHpOH = -log[Molaritas NaOH]pOH = 1,1965pH = 14 – 1,1965pH = 12,8035
Menghitung pH campuran NaOH : CH3COOH (6:24)Mol CH3COOH = Molaritas x VolumeMol CH3COOH = 0,0700 M x 24 mLMol CH3COOH = 1,6800 mmol
Mol NaOH = Molaritas x VolumeMol NaOH = 0,0636 M x 6 mLMol NaOH = 0,3816 mmol
CH3COOH NaOH CH3COONa H2OMula2 1,6800 mmol 0,3816 mmol - -Terurai 0,3816 mmol 0,3816 mmol 0,3816 mmol 0,3816 mmol
Setimbang 1,2984 mmol - 0,3816 mmol 0,3816 mmol
Karena yang tersisa CH3COOH, maka menghitung pH larutan dari sisa konsentrasi CH3COOH :
M CH3COOH = molCH 3COOHVolume larutan
M CH3COOH = 1,2984mmol
30mL
M CH3COOH = 0,0433 M
H+ = √Kax MolaritasH+ = √ (1,8 x10−5 x 0 ,0433)pH = -log[H+]pH = 3,0541
Komposisi campuran pH
NaOH (mL) CH3COOH (mL) 0 30 2,94986 24 3,054112 18 3,262318 12 12,004324 6 12,567030 0 12,8035
6.3 Pengolahan DataPerhitungan pada campuran CH3COOH : NaOH (30:0) untuk pengukuran naik
dan turun Standar Deviasi
Rata-Rata:
ȳ=3,46+3,43+3,48+4,50+3,50+3,485
= 3,49
Y ȳ y-ȳ (y-ȳ)2
3,54 3,49 -0,05 0,00253,44 3,49 0,05 0,00253,45 3,49 0,04 0,00163,53 3,49 -0,04 0,00163,50 3,49 -0,01 0,00013,48 3,49 0,01 0,0001
∑ ( y− ȳ )2 0,0014
Standar Deviasi
Sy=√∑ ( y− ȳ )2N−1
= √ 0,00145
= 0,0167
Ketelitian
ketelitian=±syy
ketelitian=0,01673,49
= ±0,004785
Nilai Ketidakpastian (∆ y ¿
∆ y= Sy
√Nt
Dimana t pada tingkat kepercayaan 95% = 2,57
Dan N adalah jumlah data yaitu 10
∆ y=0,004785
√52,57
∆ y=0,00549
Ketidakpastian sebenarnya (∆ x ¿
∆ x= ∆ ym
Dimana m adalah slope yaitu 0,8748
∆ x=0,005490,8748
=0,00628
Hasil Pengukuran Sebenarnya (x )
x= y−nm
Dimana n adalah intersep yaitu 1,2293
x=3,54−1,22930,8748
=2,64
Maka nilai pengukuran sebenarnya adalah x± ∆x=2,64±0,00628
Penyimpangan (%)
% penyimpangan=PH hasil pengukuran−pH sebenarnyapH sebenarnya
×100 %
Pada waktu t = 15
% penyimpangan=3,54−2,8962,896
×100 %
% penyimpangan=19,12 %
Pada waktu t = 30 s
% penyimpangan=3,36−2,8962,896
×100 %
% penyimpangan=16,02 %
Histerisis
Menghitung Histerisis pada saat 15 s/pengukuran pH komposisi CH3COOH :
NaOH (30:0) pengukuran pertama.
Histerisis = |Nilai terukur pada pengukuran naik – Nilai Terukur pada pengukuran
turun|
Histerisis = 3,54-3,53Histerisis = 0,01
6.4 TabelPerhitungan
Tabel 1.Tabel Rata-Rata, StandarDeviasi, danKetelitian
Pada saat 15 s/pengukuran pH
Pada saat 30 s/pengukuran pH
pH Sebenarnya ȳ Sy Ketelitian2,896 3,49 0,706096 0,202322,996 4,397 0,792555 0,1802494,82 5,1 0,853564 0,16736510,12 11,405 1,276435 0,11191912,6 11,9 1,30384 0,10956612,86 11,94 1,30603 0,109383
4 4,29 0,782852 0,1824837 7,43 1,030257 0,138662
pH Sebenarnya ȳ Sy Ketelitian2,896 3,36 0,69282 0,2061972,996 4,376 0,79066 0,1806814,82 5,07 0,85105 0,1678610,12 11,35 1,273353 0,1121912,6 12,04 1,311488 0,10892812,86 12,16 1,318007 0,108389
4 4,275 0,781482 0,1828037 7,36 1,025392 0,13932
Tabel2.Histerisis
Komponen Histerisis pada t=15 s Histerisis pada t=30NaO
HCH3COOH 1 2 3 1 2 3
0 30 0,01 0,06 0,03 0,08 0,14 0,106 24 0,01 0,02 0,01 0,01 0,01 0,0212 18 0,04 0 0,02 0,03 0,02 0,0318 12 0,29 0,03 0,03 0,01 0 0,0224 6 0,06 0,23 0,11 0,06 0,02 0,0430 0 0,15 0,08 0 0,09 0,04 0
Buffer 4 0,05 0,05 0,09 0,03 0,06 0Buffer 7 0,15 0,01 0,09 0,02 0,04 0,02
Tabel3.TabelKetidakpastiandanPengukuranSebenarnya
Pada saat 15s/pengukuran pH
pH terukur
Hasil Pengukuran Sebenarnya (x)
Ketidakpastian (Δy)
Pengukuran Sebenarnya (x ± Δx)
Ketidakpastian Sebenarnya (Δx)
Persen Penyimpangan (%)
3,54 2,6414037 0,7053782 0,5738048 22,237569
3,44 2,5270919 0,7053782 0,5738048 18,78453
3,45 2,5385231 0,7053782 0,5738048 19,129834
3,53 2,6299726 0,7053782 0,5738048 21,8922653,5 2,595679 0,7053782 0,5738048 20,856354
3,48 2,5728166 0,7053782 0,5738048 20,165746
4,42 3,647348 0,7917491 0,644065 47,53004
4,4 3,6244856 0,7917491 0,644065 46,862483
4,38 3,6016232 0,7917491 0,644065 46,194927
4,41 3,6359168 0,7917491 0,644065 47,196262
4,38 3,6016232 0,7917491 0,644065 46,194927
4,39 3,6130544 0,7917491 0,644065 46,528705
5,08 4,4018061 0,8526964 0,6936438 5,3941909
5,1 4,4246685 0,8526964 0,6936438 5,8091286
5,09 4,4132373 0,8526964 0,6936438 5,6016598
5,12 4,4475309 0,8526964 0,6936438 6,2240664
5,1 4,4246685 0,8526964 0,6936438 5,8091286
5,11 4,4360997 0,8526964 0,6936438 6,0165975
11,21 11,409122 1,2751374 1,0372874 10,770751
11,45 11,683471 1,2751374 1,0372874 13,142292
11,44 11,672039 1,2751374 1,0372874 13,043478
11,5 11,740626 1,2751374 1,0372874 13,636364
11,42 11,649177 1,2751374 1,0372874 12,84585
11,41 11,637746 1,2751374 1,0372874 12,74703611,93 12,232167 1,3025152 1,0595585 -5,317460311,82 12,106424 1,3025152 1,0595585 -6,190476211,81 12,094993 1,3025152 1,0595585 -6,269841311,87 12,16358 1,3025152 1,0595585 -5,793650812,05 12,369342 1,3025152 1,0595585 -4,365079411,92 12,220736 1,3025152 1,0595585 -5,396825411,9 12,197874 1,3047025 1,0613377 -7,4650078
11,87 12,16358 1,3047025 1,0613377 -7,698289311,93 12,232167 1,3047025 1,0613377 -7,231726312,05 12,369342 1,3047025 1,0613377 -6,298600311,95 12,25503 1,3047025 1,0613377 -7,076205311,93 12,232167 1,3047025 1,0613377 -7,23172634,29 3,4987426 0,7820562 0,6361801 7,254,3 3,5101738 0,7820562 0,6361801 7,5
4,36 3,5787609 0,7820562 0,6361801 94,24 3,4415866 0,7820562 0,6361801 64,25 3,4530178 0,7820562 0,6361801 6,254,27 3,4758802 0,7820562 0,6361801 6,757,51 7,1795839 1,0292094 0,8372321 7,2857143
7,46 7,122428 1,0292094 0,8372321 6,5714286
7,45 7,1109968 1,0292094 0,8372321 6,4285714
7,36 7,0081161 1,0292094 0,8372321 5,1428571
7,45 7,1109968 1,0292094 0,8372321 6,42857147,36 7,0081161 1,0292094 0,8372321 5,1428571
Pada saat 30s/pengukuran pHpH terukur Hasil Ketidakpastia Pengukuran Ketidakpastia Persen
Pengukuran Sebenarnya (x) n (Δy)
Sebenarnya (x ± Δx)
n Sebenarnya (Δx)
Penyimpangan (%)
3,31 2,4880062 0,6921161 0,7721925 14,29558
3,27 2,4433783 0,6921161 0,7721925 12,914365
3,34 2,5214772 0,6921161 0,7721925 15,331492
3,39 2,5772621 0,6921161 0,7721925 17,0580113,41 2,599576 0,6921161 0,7721925 17,748619
3,44 2,633047 0,6921161 0,7721925 18,78453
4,37 3,670646 0,7898561 0,8812408 45,861148
4,37 3,670646 0,7898561 0,8812408 45,861148
4,38 3,681803 0,7898561 0,8812408 46,194927
4,36 3,659489 0,7898561 0,8812408 45,52737
4,36 3,659489 0,7898561 0,8812408 45,52737
4,36 3,659489 0,7898561 0,8812408 45,52737
5,08 4,4627915 0,8501847 0,9485493 5,3941909
5,08 4,4627915 0,8501847 0,9485493 5,3941909
5,09 4,4739485 0,8501847 0,9485493 5,6016598
5,05 4,4293205 0,8501847 0,9485493 4,7717842
5,06 4,4404775 0,8501847 0,9485493 4,9792531
5,06 4,4404775 0,8501847 0,9485493 4,9792531
11,43 11,547473 1,272059 1,4192335 12,944664
11,38 11,491688 1,272059 1,4192335 12,450593
11,25 11,346647 1,272059 1,4192335 11,166008
11,42 11,536316 1,272059 1,4192335 12,84585
11,38 11,491688 1,272059 1,4192335 12,450593
11,23 11,324333 1,272059 1,4192335 10,96837912,01 12,194578 1,3101547 1,4617368 -4,682539712,04 12,228049 1,3101547 1,4617368 -4,4444444
12 12,183421 1,3101547 1,4617368 -4,761904812,07 12,26152 1,3101547 1,4617368 -4,206349212,06 12,250363 1,3101547 1,4617368 -4,285714312,04 12,228049 1,3101547 1,4617368 -4,444444412,2 12,40656 1,3166675 1,4690031 -5,1321928
12,18 12,384246 1,3166675 1,4690031 -5,287713812,17 12,373089 1,3166675 1,4690031 -5,365474312,11 12,306147 1,3166675 1,4690031 -5,832037312,14 12,339618 1,3166675 1,4690031 -5,598755812,17 12,373089 1,3166675 1,4690031 -5,36547434,29 3,5813902 0,7806878 0,8710117 7,254,31 3,6037041 0,7806878 0,8710117 7,754,27 3,5590762 0,7806878 0,8710117 6,75
4,26 3,5479192 0,7806878 0,8710117 6,54,25 3,5367622 0,7806878 0,8710117 6,254,27 3,5590762 0,7806878 0,8710117 6,757,36 7,0065826 1,0243497 1,1428647 5,14285717,32 6,9619547 1,0243497 1,1428647 4,57142867,36 7,0065826 1,0243497 1,1428647 5,14285717,38 7,0288966 1,0243497 1,1428647 5,42857147,36 7,0065826 1,0243497 1,1428647 5,14285717,38 7,0288966 1,0243497 1,1428647 5,4285714
VII. PEMBAHASANSadur :
VIII. KESIMPULAN DAN SARAN7.1. Kesimpulan
a. KetelitiandanKetepatanalat ukur pH
Besaran NilaiKetelitian
SatuanTeknik (oC)
0,206197
Ketepatan SatuanTeknik
(oC)1,4690031
Nama alat : pHep-TesterJenispHmeter: HI 98121 ORP/pHSkalaMaksimum:14Skala Minimum:0
IX. DAFTAR PUSTAKA
Recommended