laporan konduktivitas tekim unjani

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Konsentrasi adalah cara untuk menyatakan hubungan kuantitatif antara zat

terlarut dan pelarut. Konsentrasi larutan dapat dinyatakan secara kualitatif maupun

kuantitatif. Istilah larutan encer dan larutan pekat merupakan contoh konsentrasi

yang dinyatakan secara kualitatif. Dalam percobaan kimia, semua konsentrasi

larutan dapat diukur secara tepat (kuantitatif) dengan menggunakan beberapa

metode, misalnya melalui kemolalan, kemolaran, fraksi mol, dan persen massa.

Namun untuk menghitung konsentrasi dengan jumlah yang kecil dapat dilakukan

dengan beberapa cara, yakni dengan menggunakan spektrofotometer, pH meter,

dan konduktivitimeter. Pada percobaan ini dilakukan percobaan pengukuran

konsentrasi larutan menggunakan konduktivitimeter.

1.2 Prinsip

Berdasarkan pengukuran konsentrasi larutan menggunakan

konduktivitimeter.

1.3 Tujuan

1. Menentukan konsentrasi larutan seteelah pengenceran.

2. Membuat kurva kalibrasi.

3. Membuat linierisasi data.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Konsentrasi Larutan

Konsentrasi larutan perlu dinyatakan secara kuantitatif misalnya melalui

kemolalan, kemolaran, fraksi mol, dan persen massa. Kemolalan dan fraksi mol

merupakan pernyataan konsentrasi taua kepekatan larutan yang menyatakan

dengan jelas jumlah mol zat terlarut dan jumlah mol zat pelarut. Hal ini berbeda

dengan kemolaran yang hanya menunjukan jumlah mol zat terlarut tanpa

menginformasikan jumlah mol pelarutnya. Berikut adalah beberapa jenis

penentuan konsentrasi yang dinyatakan secara kuantitatif :

1. Kemolalan

Kemolalan atau molalitas merupakan permyataan konsentrasi larutan yang

menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 kg atau 1000 gr zat pelarut.

m= jumlah mol zat terlarut1 kg zat pelarut

(1 )

atau

m=massaMr

x1000

pelarut(2)

Keterangan :

m = kemolalan (mol/kg)

Mr = massa molekul relatif (gr/mol)

Massa = massa zat terlarut (gr)

Pelarut = massa zat pelarut (gr)

2. Kemolaran

Kemolaran menunjukan jumlah mol suatu zat dalam 1 liter larutan. Secara

matematis, kemolaran dapat dirumuskan sebagai berikut :

m= jumlah mol zat terlarut1 L larutan

(3 )

atau

m=massaMr

x1000Vol

(4)

Kemolaran dapat dikonversi menjadi kemolalan dengan mengubah lebih

dahulu volume larutan menjadi massa larutan. Dengan mengetahui massa larutan,

kita dapat mengetahui massa zat pelarutnya. Pengubahan volume larutan menjadi

massa larutan tersebut memerlukan data massa jenis larutan, yang dapat

dirumuskan sebagai :

massa jenis()= massa larutanvolume larutan

(5)

Satuan massa jenis dinyatakan dalam gr/mL.

3. Persen Berat

Persen berat adalah jumlah gram zat terlarut dalam 100 gram massa larutan.

Perhitungan persen massa dapat dirumuskan sebagai berikut :

persen (% )= massa zat Amassa larutan

x 100 % (6)

4. Fraksi Mol

Fraksi mol adalah perbandingan antara jumiah mol suatu komponen dengan

jumlah mol seluruh komponen yang terdapat dalam larutan. Fraksi mol dapat

dirumuskan sebagai berikut :

Xt= ntnp+nt

(7)

Keterangan :

Xt = fraksi mol zat pelarut

np = jumlah mol zat pelarut

nt = jumlah mol zat terlarut

2.2 Konduktivitas

Sifat daya hantar listrik material dinyatakan dengan konduktivitas, yaitu

kebalikan dari resistivitas atau tahanan jenis penghantar, dimana tahanan jenis

penghantar tersebut didefinisikan sebagai:

¿ R AI

¿)

dimana;

A : luas penampang (m2)

l : Panjang penghantar (m)

Ώ : tahanan jenis penghantar (ohm.m)

R : tahanan penghantar (ohm)

ρ : konduktivitas

Menyatakan kemudahan – kemudahan suatu material untuk meneruskan

arus listrik. Satuan konduktivitas adalah (ohm meter). Konduktivitas merupakan

sifat listrik yang diperlukan dalam berbagai pemakaian sebagai penghantar tenaga

listrik dan mempunyai rentang harga yang sangat luas. Logam atau material yang

merupakan penghantar listrik yang baik, memiliki konduktivitas listrik dengan

orde 107 (ohm.meter) -1 dan sebaliknya material isolator memiliki konduktivitas

yang sangat rendah, yaitu antara 10-10 sampai dengan 10-20 (ohm.m)-1. Diantara

kedua sifat ekstrim tersebut, ada material semi konduktor yang konduktivitasnya

berkisar antara 10-6 sampai dengan 10-4 (ohm.m)-1. Berbeda pada kabel

tegangan rendah, pada kabel tegangan menengah untuk pemenuhan fungsi

penghantar dan pengaman terhadap penggunaan, ketiga jenis atau sifat

konduktivitas tersebut diatas digunakan semuanya.

Logam

Konduktivit

as

Perak ( Ag ) 6,8 x 107

Tembaga ( Cu ) 6,0 x 107

Emas ( Au ) 4,3 x 107

Alumunium ( Ac ) 3,8 x 107

Kuningan ( 70% Cu – 30%

Zn ) 1,6 x 107

Besi ( Fe ) 1,6 x 107

Baja karbon ( Ffe – C ) 0,6 x 107

Baja tahan karat ( Ffe – Cr ) 0,2 x 107

Tabel 1. Konduktivitas Listrik Berbagai Logam dan Paduannya Pada Suhu

Kamar.

2.3 Kriteria mutu penghantar

Konduktivitas logam penghantar sangat dipengaruhi oleh unsur – unsur

pemadu, impurity atau ketidaksempurnaan dalam kristal logam, yang ketiganya

banyak berperan dalam proses pembuatan pembuatan penghantar itu sendiri.

Unsur – unsur pemandu selain mempengaruhi konduktivitas listrik, akan

mempengaruhi sifat – sifat mekanika dan fisika lainnya. Logam murni memiliki

konduktivitas listrik yang lebih baik dari pada yang lebih rendah kemurniannya.

Akan tetapi kekuatan mekanis logam murni adalah rendah. Penghantar tenaga

listrik, selain mensyaratkan konduktivitas yang tinggi juga membutuhkan sifat

mekanis dan fisika tertentu yang disesuaikan dengan penggunaan penghantar itu

sendiri.

Selain masalah teknis, penggunaan logam sebagai penghantar ternyata

juga sangat ditentukan oleh nilai ekonomis logam tersebut dimasyarakat.

Sehingga suatu kompromi antara nilai teknis dan ekonomi logam yang akan

digunakan mutlak diperhatikan. Nilai kompromi termurahlah yang akan

menentukan logam mana yang akan digunakan. Pada saat ini, logam Tembaga dan

Aluminium adalah logam yang terpilih diantara jenis logam penghantar lainnya

yang memenuhi nilai kompromi teknis ekonomis termurah.

Dari jenis–jenis logam penghantar pada tabel 1. diatas, tembaga

merupakan penghantar yang paling lama digunakan dalam bidang kelistrikan.

Pada tahun 1913, oleh International Electrochemical Comission (IEC) ditetapkan

suatu standar yang menunjukkan daya hantar kawat tembaga yang kemudian

dikenal sebagai International Annealed Copper Standard (IACS). Standar tersebut

menyebutkan bahwa untuk kawat tembaga yang telah dilunakkan dengan proses

anil (annealing), mempunyai panjang 1m dan luas penampang 1mm2, serta

mempunyai tahanan listrik (resistance) tidak lebih dari 0.017241 ohm pada suhu

20oC, dinyatakan mempunyai konduktivitas listrik 100% IACS.

Akan tetapi dengan kemajuan teknologi proses pembuatan tembaga yang dicapai

dewasa ini, dimana tingkat kemurnian tembaga pada kawat penghantar jauh lebih

tinggi jika dibandingkan pada tahun 1913, maka konduktivitas listrik kawat

tembaga sekarang ini bisa mencapai diatas 100% IACS.

Untuk kawat Aluminium, konduktivitas listriknya biasa dibandingkan terhadap

standar kawat tembaga. Menurut standar ASTM B 609 untuk kawat aluminium

dari jenis EC grade atau seri AA 1350(*), konduktivitas listriknya berkisar antara

61.0 – 61.8% IACS, tergantung pada kondisi kekerasan atau temper. Sedangkan

untuk kawat penghantar dari paduan aluminium seri AA 6201, menurut standar

ASTM B 3988 persaratan konduktivitas listriknya tidak boleh kurang dari 52.5%

IACS. Kawat penghantar 6201 ini biasanya digunakan untuk bahan kabel dari

jenis All Aluminium Alloy Conductor (AAAC). Disamping persyaratan sifat listrik

seperti konduktivitas listrik diatas, kriteria mutu lainnya yang juga harus dipenuhi

meliputi seluruh atau sebagian dari sifat – sifat atau kondisi berikut ini, yaitu:

a. komposisi kimia.

b. sifat tarik seperti kekuatan tarik (tensile strength) dan regangan tarik

(elongation).

c. sifat bending.

d. diameter dan variasi yang diijinkan.

BAB III

HASIL PERCOBAAN

3.1 Grafik hasil percobaan pada NaCl

3.1.1 Pada konsentrasi 10-3 ; 2x10-3 ; 3x10-3 ; 4x 10-3

1 2 3 4 5 6 70

0.0010.0020.0030.0040.005

f(x) = 0.000626807264006747 x − 0.000131101841576322R² = 0.996404167228326

Grafik hubungan konduktivitas terhadap konsentrasi

Grafik hubungan konduktivitas terhadap konsentrasiLinear (Grafik hubungan konduktivitas terhadap kon-sentrasi)

Konduktivitas

Kons

entr

asi

Grafik 3.1.1 Grafik hubungan antara konduktivitas terhadap konsentrasi 10-3 ; 2x10-3 ; 3x10-3 ; 4x 10-3 M pada NaCl .


0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10

0.00010.00020.00030.00040.0005

f(x) = 0.000687646018368756 x − 0.000248199540308164R² = 0.999837310708171

Grafik Hubungan antara konduktivitas terhadap konsentrasi

Grafik Hubungan antara kon-duktivitas terhadap konsentrasiLinear (Grafik Hubungan antara konduktivitas terhadap konsen-trasi)

Konduktivitas

Kons

entr

asi



0.39 0.4 0.41 0.42 0.43 0.440

0.000010.000020.000030.000040.00005

f(x) = 0.000773455721917087 x − 0.000295113986908434R² = 0.993890602663457

Grafik hubungan antara konduktivitas terhadap konsentrasi

Grafik hubungan antara kon-duktivitas terhadap konsentrasiLinear (Grafik hubungan antara konduktivitas terhadap konsen-trasi)

konduktivitas

Kons

entr

asi



0.378 0.38 0.382 0.384 0.386 0.3880

0.00000050.000001

0.00000150.000002

0.00000250.000003

0.00000350.000004

0.0000045

f(x) = 0.000354430379746835 x − 0.000133379746835443R² = 0.620253164556963


Grafik hubungan antara kon-duktivitas terhadap konsentrasiLinear (Grafik hubungan antara konduktivitas terhadap konsen-trasi)

konduktivitas

kons

entr

asi



0.379 0.38 0.381 0.382 0.383 0.384 0.385 0.386 0.3870

0.000000050.0000001

0.000000150.0000002

0.000000250.0000003

0.000000350.0000004

0.00000045

f(x) = − 5.45454545454545E-06 x + 2.33363636363636E-06R² = 0.0163636363636374

Graafik hubungan antara konduktivitas terhadap konsentrasi

Series2Linear (Series2)

Konduktivitas

Kons

entr

asi


3.2 Grafik hasil percobaan pada NaOH


2 4 6 8 10 12 14 160

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

f(x) = 0.000271131735283672 x − 1.00020393885964E-05R² = 0.99668025890278



Konduktivitas

Kons

entr

asi

Grafik 3.2.1 Grafik hubungan antara konduktivitas terhadap konsentrasi 10-3 ; 2x10-3 ; 3x10-3 ; 4x 10-3 M pada NaOH .


0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.50

0.0001

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

f(x) = 0.00032244660144086 x − 4.5925368472349E-05R² = 0.927033979142471



Konduktivitas

Kons

entr

asi



0.4 0.41 0.42 0.43 0.44 0.45 0.460

0.0000050.00001

0.0000150.00002

0.0000250.00003

0.0000350.00004

0.000045

f(x) = 0.000573407566524922 x − 0.000218053132260751R² = 0.937521371268247


Grafik hubungan antara konduktivitaas terhadap konsentrasiLinear (Grafik hubungan antara konduktivitaas terhadap kon-sentrasi)

konduktivitas

Kons

entr

asi



0.386 0.388 0.39 0.392 0.3940

0.00000050.000001

0.00000150.000002

0.00000250.000003

0.00000350.000004

0.0000045

f(x) = 0.000416666666666666 x − 0.000159583333333333R² = 0.833333333333331


Grafik hubungan antara konduktivitas terhadap kon-sentrasiLinear (Grafik hubungan an-tara konduktivitas terhadap konsentrasi)

Konduktivitas

Kons

entr

asi



0.382 0.383 0.384 0.385 0.3860

0.000000050.0000001

0.000000150.0000002

0.000000250.0000003

0.000000350.0000004

0.00000045

f(x) = − 7.05882352941176E-05 x + 2.73823529411764E-05R² = 0.317647058823529


Grafik hubungan antara konduk-tivitas terhadap konsentrasiLinear (Grafik hubungan antara konduktivitas terhadap konsen-trasi)

konduktivitas

kons

entr

asi


Documents

laporan konduktivitas tekim unjani