alat ukur massa, panjang, volume
DESCRIPTION
alat ukurTRANSCRIPT
1
MAKALAHAlat Ukur Massa, Panjang, Volume
Disusun untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Alat Ukur
Dosen Pengampu : Bapak Sukiswo
Disusun oleh :
Nunung Dwi Kustiarni 4201411014
Rohmah Desiana 4201411025
Nartini Lestari 4201411039
Betari Diaz Karlinda 4201411044
Noor Hidayah 4201411090
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANGTahun 2014
MENGUKUR MASSA
2
Massa adalah banyaknya zat yang terkandung di dalam suatu benda.
Satuan SI-nya adalah kilogram (kg). Sedangkan berat adalah besarnya gaya yang
dialmi benda akibat gaya tarik bumi pada benda tersebut. Satuan SI-nya Newton
(N). Untuk mengukur massa benda dapat digunakan neraca atau timbangan.
Neraca dibedakan menjadi beberapa jenis, seperti neraca analitis dua
lengan, neraca Beda lengan, neraca lengan gantung, dan neraca digital.
Neraca Analitis Dua Lengan Neraca ini berguna untuk mengukur massa
benda, misalnya emas, batu, kristal benda, dan lain-lain. Batas ketelitian neraca
analitis dua lengan yaitu 0,1 gram.
Neraca Beda lengan ini berguna untuk mengukur massa benda atau logam
dalam praktek laboratorium. Kapasitas beban yang ditimbang dengan
menggunakan neraca ini adalah 311 gram. Batas ketelitian neraca Beda lengan
yaitu 0,1 gram.
Neraca Lengan Gantung ini berguna untuk menentukan massa benda, yang
cara kerjanya dengan menggeser beban pemberat di sepanjang batang.Neraca
Digital (neraca elektronik) di dalam penggunaanya sangat praktis, karena besar
massa benda yang diukur langsung ditunjuk dan terbaca pada layarnya.Ketelitian
neraca digital ini sampai dengan 0,001 gram.
A. Neraca Analitis Dua Lengan
3
Neraca ini berguna untuk mengukur massa benda, misalnya emas, batu,
kristal benda, dan lain-lain. Batas ketelitian neraca analitis dua lengan yaitu 0,1
gram.
a. Penanganan Neraca
Kedudukan timbangan harus diatur dengan sekrup dan harus tepat
horizontal dengan “Spirit level (waterpass) sewaktu-waktu timbangan
bergerak, oleh karena itu, harus dicek lagi.Timbangan harus terhindar dari
gerakan (angin) sebelum menimbang angka “nol” harus dicek dan jika perlu
lakukan koreksi. Setiap orang yang menggunakan timbangan harus
merawatnya, sehingga timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik. Jika
tidak, sipemakai harus melaporkan kepada manajer lab. timbangan harus
dikunci jika anda meninggalkan ruang kerja.
b. Kebersihan Neraca
4
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali selesai digunakan, bagian dan
menimbang harus dibersihkan dengan menggunakan sikat, kain halus atau
kertas (tissue) dan membersihkan timbangan secara keseluruhan, kemudian
piringan (pan) timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat
dibersihkan dengan menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak,
campurkan air dan etanol/alkohol. Sesudah dibersihkan cek kembali dengan
menggunakan anak timbangan.
B. Neraca Beda Lengan
5
a. Pengertian Neraca Beda Lengan
Neraca Beda lengan adalah alat ukur massa benda dengan ketelitian
0.01 gram. Prinsip kerja neraca ini adalah sekedar membanding massa benda
yang akan diukur dengan anak timbangan. Anak timbangan neraca Beda
lengan berada pada neraca itu sendiri. Kemampuan pengukuran neraca ini
dapat diubah dengan menggeser posisi anak timbangan sepanjang lengan.
Anak timbangan dapat digeser menjauh atau mendekati poros neraca . Massa
benda dapat diketahui dari penjumlahan masing-masing posisi anak
timbangan sepanjang lengan setelah neraca dalam keadaan setimbang. Ada
juga yang mengatakan prinsip kerja massa seperti prinsip kerja tuas.
b. Skala dalam Neraca Beda lengan
Banyaknya skala dalam neraca bergantung pada neraca lengan yang
digunakan. Setiap neraca mempunyai skala yang berbeda-beda, tergantung
dengan lengan yang digunakannya. Ketelitian neraca merupakan skala
terkecil yang terdapat dalam neraca yang digunakan disaat pengukuran.
Misalnya pada neraca Beda lengans dengan tiga lengan dan batas pengukuran
310 gram mempunyai ketelitian 0,01 gram. Hal ini erat kaitannya ketika
hendak menentukan besarnya ketidakpastian dalam pengukuran.
6
Berdasarkan referensi bahwa ketidakpastian adalah ½ dari ketelitian alat.
Secara matematis dapat ditulis :
Ketidakpastian = ½ x skala terkecil.
Misalnya untuk neraca dengan tiga lengan dan batas ukur 310 gram
mempunyai skala terkecil 0,1 gram, sehingga diperoleh ketidakpaastian ½ × 0
= 0,05.
c. Bagian-bagian Neraca Beda lengan:
1. Tempat beban yang digunakan untuk menempatkan benda yang akan
diukur.
2. Tombol kalibrasi yang digunakan untuk mengkalibrasi neraca ketika
neraca tidak dapat digunakan untuk mengukur.
3. Lengan neraca untuk neraca 3 lengan berarti terdapat tiga lengan dan
untuk neraca beda lengans 4 lengan terdapat empat lengan.
4. Pemberat (anting) yang diletakkan pada masing-masing lengan yang dapat
digeser-geser dan sebagai penunjuk hasil pengukuran.
5. Titik 0 atau garis kesetimbangan, yang digunakan untuk menentukan titik
kesetimbangan.
d. Fungsi dan Prinsip kerja Neraca
Alat ukur massa yang sering digunakan dalam laboratorium fisika
adalah neraca Beda lengan. Tingkat ketelitian alat ini lebih baik daripada
neraca pasar yang sering dijumpai di toko-toko atau di warung. Neraca Beda
lengan adalah alat ukur massa benda dengan ketelitian 0.01 gram. Prinsip
kerja neraca ini adalah sekedar membanding massa benda yang akan dikur
dengan anak timbangan. Anak timbangan neraca Beda lengan berada pada
neraca itu sendiri. Kemampuan pengukuran neraca ini dapat diubah dengan
menggeser posisi anak timbangan sepanjang lengan. Anak timbangan dapat
digeser menjauh atau mendekati poros neraca . Massa benda dapat diketahui
dari penjumlahan masing-masing posisi anak timbangan sepanjang lengan
setelah neraca dalam keadaan setimbang. Ada juga yang mengatakan prinsip
kerja massa seperti prinsip kerja tuas.
e. Jenis Neraca Beda lengan
7
Neraca Beda lengan terbagi menjadi dua macam, di antaranya :
1. Neraca Beda lengan dua lengan
Neraca ini memiliki dua lengan. Lengan satu digunakan untuk
meletakkan benda/logam yang akan ditimbang , terdapat satu anting
logam yang digeser-geser dari 0, 10, 20, …, 100g. Sedangkan lengan
belakang untuk meletakkann bobot timbangan, terdapat lekukan-lekukan
mulai dari 0, 100, 200, …, 500 g. Selain dua lengan, neraca ini memiliki
skala utama dan skala nonius. Skala utama 0 sampai 9 g sedangkan skala
nonius 0 sampai 0,9 g. Cara menggunakan neraca beda lengan dua lengan
sama seperti menggunakan timbangan biasa. Yang perlu diperhatikan
adalah memastikan bahwa timbangan dalam posisi seimbang sebelum
dilakuan pengukura massa.
Neraca Beda lengan dua lengan terdiri dari beberapa komponen, di
antaranya:
1) Lengan depan
2) Lengan belakang
3) System magnetic
4) Penggeser anak timbangan
5) Venier
8
6) Kait
7) Skala
8) Lekuk
9) Wadah
10) Alas
2. Neraca Beda lengan tiga lengan
Adalah nilai skalanya dari yang besar sampai ketelitian 0.01 g yang
di geser. Neraca ini memiliki tiga lengan, yakni sebagai berikut:
Lengan depan memiliki anting logam yang dapat digeser dengan skala
0, 1, 2, 3, 4,….., 10gr. Di mana masing-masing terdiri 10 skala tiap
skala 1 gr.jadi skala terkecil 0,1 gram
Lengan tengah, dengan anting lengan dapat digeser, tiap skala 100 gr,
dengan skala dari 0,100, 200, ………, 500gr.
Lengan belakang, anting lengan dapat digeser dengan tiap skala 10
gram, dari skala 0, 10, 20, …, 100 gr.
Cara Menggunakan Neraca Beda lengan Tiga Lengan
Mengukur berat benda dengan neraca beda lengan sangat mudah.
Cukup lepas pengunci kemudian taruh beda dalam cawan atau wadah.
9
Jangan lupa terlebih dahulu lakukan kalibrasi dengan cara dengan cara
memutar sekrup yang berada disamping atas piringan neraca ke kiri atau
ke kanan posisi dua garis pada neraca sejajar. Pastikan benar-benar
sejajar agar tidak terjadi keslahan penimbangan. Setelah itu geser anting
di ketiga lengannya mulai dari lengan belakang ke lengan depan. Setelah
itu jumlahkan nilai dari ketiga lengan tersebut.
f. Kalibrasi
Kalibrasi merupakan proses verifikasi bahwa suatu akurasi alat
ukur sesuai dengan rancangannya. Kalibrasi biasa dilakukan dengan
membandingkan suatu standar yang terhubung dengan standar nasional
maupun internasional dan bahan-bahan acuan tersertifikasi.
Sistem manajemen kualitas memerlukan sistem pengukuran yang efektif,
termasuk di dalamnya kalibrasi formal, periodik dan terdokumentasi,
untuk semua perangkat pengukuran. ISO 9000 dan ISO 17025
memerlukan sistem kalibrasi yang efektif.
Kalibrasi diperlukan untuk:
Perangkat baru
Suatu perangkat setiap waktu tertentu
Suatu perangkat setiap waktu penggunaan tertentu (jam operasi)
Ketika suatu perangkat mengalami tumbukan atau getaran yang
berpotensi mengubah kalibrasi
Ketika hasil observasi dipertanyakan
Kalibrasi, pada umumnya, merupakan proses untuk menyesuaikan
keluaran atau indikasi dari suatu perangkat pengukuran agar sesuai
dengan besaran dari standar yang digunakan dalam akurasi tertentu.
Adapun teknik pengkalibrasian pada neraca beda lengans adalah
dengan memutar tombol kalibrasi pada ujung neraca beda lengans
sehingga titik kesetimbangan lengan atau ujung lengan tepat pada garis
kesetimbanagn , namun sebelumnya pastikan semua anting pemberatnya
terletak tepat pada angka nol di masing-masing lengan.
g. Cara pengukuran massa benda dengan neraca Beda lengan
10
Dalam mengukur massa benda dengan neraca Beda lengan dua
lengan atau tiga lengan sama. Ada beberapa langkah di dalam melakukan
pengukuran dengan menggunakan neraca beda lengan, antara lain:
1. Melakukan kalibrasi terhadap neraca yang akan digunakan untuk
menimbang, dengan cara memutar sekrup yang berada disamping atas
piringan neraca ke kiri atau ke kanan posisi dua garis pada neraca
sejajar
2. Meletakkan benda yang akan diukur massanya
3. Menggeser skalanya dimulai dari yang skala besar baru gunakan skala
yang kecil. Jika panahnya sudah berada di titik setimbang 0 dan
4. Jika dua garis sejajar sudah seimbang maka baru memulai membaca
hasil pengukurannya.
h. Pembacaan dan penulisan hasil pengukuran dari neraca Beda
lengan
Untuk membaca hasil pengukuran menggunakan Neraca dapat
dilakukan dengan langkah sebagai berikut :
- Bacalah Skala yang ditunjukkan oleh anting (pemberat) pada masing-
masing lengan neraca.
- Hasil Pengukuran (xo) = Penjumlahan dari masing-masing Lengan
Misalnya pada neraca Beda lengans III lengan berarti hasilnya=
LenganI + Lengan II +Lengan III. Seperti halnya pada alat ukur
panjang, hasil pengukuran menggunakan neraca dapat anda laporkan
sebagai : Massa M = xo ± ketidakpastian
C. NERACA PEGAS
11
Neraca pegas (dinamometer) adalah timbangan sederhana yang
menggunakan pegas sebagai alat untuk menentukan massa benda yang
diukurnya neraca pegas mengukur ketegangan pegas, yang sebenarnya adalah
tekanannya.
1. Skala dalam Neraca Pegas
Neraca pegas mempunyai dua baris skala, yaitu skala N (newton) dan g
(gram). Untuk menimbang beban (benda), atur terlebih dahulu skala 0
(nol) dengan cara memutarsekrup pengatur skala. Setelah itu gantungkan
benda pada pengait neraca. Selanjutnya, baca hasil pengukuran.Kelebihan
menimbang beban dengan neraca pegas yaitudalam sekali menimbang
benda dapat diketahui massa dan berat benda sekaligus.
2. Bagian-bagian Neraca Pegas
Bagian-bagian dinamometer (neraca pegas)
- Gantungan : sebagai tempat untukmemegang dinamometer
tersebut agar tidak mengganggu proses pengukuran.
- Penunjuk skala : bagian yang berfungsi untuk menunjukkan skala
(hasil pengukuran)
- Pegas : bagian dari dinamometer (neraca pegas)
yang sangat vital.
12
- Skala : harga yang tertera dalam dinamometer
(neraca pegas) yang menunjukkan hasil pengukuran
- Pengait : sebagai tempat dimana benda diletakkan.
a. Prosedur Penggunaan Neraca Pegas
Kalibrasi
Kalibrasi adalah proses dalam membandingkan suatu acuan lokal kepada
standar yang berlaku untuk memastikan ketelitian suatu alat ukur atau
menyetandarkan keadaan ukur sebelum digunakan agar hasil pengukuran
akurat, dan mendekati nilai benar. Adapun cara pengkalibrasi dinamometer
adalah dengan cara memutar sekrup yang ada di bagian atas dinamometer
tanpa beban hingga garis penunjuk skala menunjukan pada skala nol.
4. Cara Pengukuran
Adapun cara pengukurannya, yaitu :
Gantungkan benda yang akan diukur massanya pada pengait yang terdapat
di bagian bawah pegas. Setelah keadaan sistem tenang, lihat skala yang
ditunjukan oleh penunjuk skala.
5. Cara Membaca
Cara membaca neraca pegas ini sama halnya seperti penggunaan alat ukur
mistar yaitu melihat angka yang ditunjukan oleh penunjuk skala. Batas
ketelitian atau nilai skala terkecil pada dinamometer berbeda-beda, namun
biasanya yang sering digunakan di laboratorium adalah 0,1 N.
D. Neraca digital
13
Neraca digital merupakan alat yang sering ada dalam laboratorium yang
digunakan untuk menimbang bahan yang akan digunakan. Neraca digital
berfungsi untuk membantu mengukur massa serta cara kalkulasi fecare
otomatis harganya dengan harga dasar satuan
Cara kerja neraca digital hanya bisa mengeluarkan label, ada juga yang
hanya angka ditampilkan layar LCDnya.
Kita mengenal neraca digital sebagai alat ukur untuk satuan massa.
Dibandingkan dengan neraca jaman dulu yang masih menggunakan neraca
analog atau manual, neraca digital memiliki fungsi lebih sebagai alat ukur,
diantaranya neraca digital lebih akurat, presisi, akuntable (bisa menyimpan
hasil dari setiap penimbangan).
Menimbang benda adalah menimbang sesuatu yang tidak memerlukan
tempat dan biasanya tidak dipergunakan pad reaksi kimia, seperti menimbang
cawan, gelas kimia dan lain-lain. Menimbang zat adalah menimbang zat
kimia yang dipergunakan untuk membuat larutan atau akan direaksikan.
Untuk menimbang zat ini diperlukan tempat penimbangan yang dapat
digunakan seperti gelas kimia, kaca arloji dan kertas timbang. Menimbang zat
dengan penimbangan selisih dilakukan jika zat yang ditimbang dikhawatirkan
akan menempel pada tempat menimbang dan sukar untuk dibilas. Pada
penimbangan selisih akan diperoleh berat zat yang masuk ke dalam tempat
yang diinginkan bukan pada tempat menimbang.
a.Neraca Analitik Digital
14
Bagian bagian neraca analitik digital
1. Bagian Pendeteksi Berat :
Bagian ini mempunyai fungsi merubah gaya tekanan / tarikan yang
menjadi sinyal. Bagian ini ada bermacam-macam tapi seringkali
memakai Loadcell sebagai alatnya.
Pada timbangan simpel ataupun portable keberadaan Loadcell
menyatu di dalam timbangan tersebut.
Sebagai contoh sebagai berikut :
Loadcell gambar disebelah kanan ada di dalam timbangan tersebut.
2. Bagian Pemroses dan Display ( INDICATOR ) :
15
Bagian ini yang bertugas memproses sinyal yang dihasilkan oleh
LOADCELL. Sinyal tersebut dirubah menjadi digital dari sebelumnya
sinyal analog. Kemudian di proses sampai bisa menunjuk angka di
display.
3. Bagian Power Supply ( Catu Daya ) :
Bagian ini yang memberi tegangan kepada timbangan supaya bisa
bekerja.
Neraca analitik digital memakai AC dan DC ( Listrik dan Batre ) :
4. Bagian ON/OFF
Bagian ini berfungsi untuk menghidupkan dan mematikan neraca saat
digunakan dan saat tidak digunakan.
5. Bagian piringan
Bagian ini berfungsi untuk meletakkan massa benda yang akan diukur.
6. Bagian kaca yang mengelilingi piringan
Bagian ini berfungsi untuk melindungi massa benda yang akan diukur
supaya tidak dipengaruhi oleh tekanan udara yang ada disekitar
tempat pengukuran.
Neraca analitik digital merupakan salah satu neraca yang memiliki tingkat
ketelitian tinggi, neraca ini mampu menimbang zat atau benda sampai
batas 0,0001 g.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan bekerja dengan neraca ini adalah:
16
Neraca analitik digital adalah neraca yang sangat peka, karena itu bekerja
dengan neraca ini harus secara halus dan hati-hati
Sebelum mulai menimbang persiapkan semua alat bantu yang dibutuhkan
dalam penimbangan
1. Langkah kerja penimbangan yang meliputi:
a. Persiapan alat bantu penimbangan
Untuk menimbang zat padat diperlukan:
• Kaca arloji yang kering dan bersih, digunakan untuk
menampung kelebihan zat yang ditimbang, karena kelebihan zat
tidak boleh dikembalikan ke botol zat.
• Sendok (biasanya sendok plastik)
• Kertas isap untuk memegang tempat menimbang pada saat
ymemasukan/mengeluarkan alat timbang (dan zat) ke atau dari
dalam neraca
• Botol timbang sebagai tempat penimbangan
• Zat yang akan ditimbang dan setelah penimbangan selesai, botol
zat harus dikembalikan ke tempatnya
b. Pemeriksaan pendahuluan terhadap neraca adalah:
• Pemeriksaan kebersihan neraca terutama piring-piring neraca
dapat dibersihkan menggunakan sapu-sapu yang tersedia dalam
neraca
• Pemeriksaan kedataran neraca dilakukan dengan cara melihat
water pass, dengan mengatur sekrup pada kaki neraca sehingga
gelembung air di water pass tepat berada di tengah
• Pemeriksaan kesetimbangan neraca yang dilakukan dengan
membiarkan dahulu pointer bergoyang ke kiri dan ke kanan
beberapa kali. Jika goyangan maksimum ke kiri dan ke kanan
kira-kira sama jauh maka neraca dalam keadaan setimbang
2. Cara menggunakan neraca analitis
17
• Nolkan terlebih dulu neraca tersebut
• Letakkan zat yang akan ditimbang pada bagian timbangan
• Baca nilai yang tertera pada layar monitor neraca
• Setelah digunakan, nolkan kembali neraca tersebut
Untuk menjaga dan merawat neraca analitik digital perlu dilakukan
kalibrasi yang meliputi :
a. Pengontrolan Neraca Digital
Timbangan/Neraca dikontrol dengan menggunakan anak
timbangan yang sudah terpasang atau dengan dua anak timbangan
eksternal, misal 10 gr dan 100 gr. Timbangan/Neraca digital,
harus menunggu 30 menit untuk mengatur temperatur. Jika
menggunakan timbangan yang sangat sensitif, hanya dapat
bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan. Timbangan harus
terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka “nol”
harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi. Penyimpangan massa
dicatat pada lembar/kartu kontrol, dimana pada lembar tersebut
tercantum pula berapa kali timbangan harus dicek. Jika timbangan
tidak dapat digunakan sama sekali maka timbangan harus
diperbaiki oleh suatu agen (supplier).
3. Penanganan Neraca
Kedudukan timbangan harus diatur dengan sekrup dan harus tepat
horizontal dengan “Spirit level (waterpass) sewaktu-waktu timbangan
bergerak, oleh karena itu, harus dicek lagi. Jika menggunakan
timbangan elektronik, harus menunggu 30 menit untuk mengatur
temperatur. Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif, anda
hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan.
Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang
angka “nol” harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi. Setiap orang
yang menggunakan timbangan harus merawatnya, sehingga
timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik. Jika tidak, sipemakai
18
harus melaporkan kepada manajer lab. timbangan harus dikunci jika
anda meninggalkan ruang kerja.
4. Kebersihan Neraca
Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali selesai digunakan,
bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan menggunakan sikat,
kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan secara
keseluruhan timbangan harus dimatikan, kemudian piringan (pan)
timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan
dengan menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak,
campurkan air dan etanol/alkohol. Sesudah dibersihkan timbangan
dihidupkan dan setelah dipanaskan, cek kembali dengan menggunakan
anak timbangan.
Prosedur pengoperasian neraca analitik digital yang harus diharus
diketahui dan harus dilakukan dalam mengoprasikan neraca digital
sebelum hingga setelah penimbangan:
1. Keadaan neraca harus siap pakai
2. Neraca harus bersih (terutama piring-piring neraca)
3. Anak timbangan dalam keadaan lengkap
4. Persiapan pendahuluan terhadap alat bantu penimbangan
5. Pemeriksaan kedataran neraca dan kesetimbangan neraca
6. Pekerjaan penimbangan dan perhitungan hasil penimbangan
7. Melaporkan hasil penimbangan
8. Mengembalikan neraca pada keadaan semula
Proses Pengukuran, secara umum proses menimbangan dengan neraca
elektronik/digital adalah:
1. Pastikan bahwa timbangan sudah menyala.
2. Pastikan timbangan menunjukkan angka ”nol”( jika tidak perlu di
koreksi).
3. Letakakan benda yang massanya akan diukur pada piringan
tempat benda.
19
4. Baca skala yang tertera pada display digital sesuai skala satuan
timbangan tersebut.
5. Untuk pengukuran yang sensitivitasnya tinggi perlu menunggu 30
menit, karena hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang
ditetapkan.
Salah satu neraca digital yang dipunyai oleh laboratorium fisika FMIPA
Universitas Negeri Semarang
Aturan penggunaannya adalah sebagai berikut :
1. Menekan tombol ON pada neraca digital
2. Menekan tombol MODE sekali sebelum muncul angka nol pada
display
3. Menekan ON TARE untuk memilih parameter yang diinginkan
4. Menekan MODE lagi untuk memilih pengaturan yang lain
a. Backlight (lampu dinyalakan atau dimatikan)
b. Auto shutdown (mati secara otomatis atau tidak)
c. Accurancy setting (pengaturan akuransi)
d.Weigth unit select (pengaturan massa yang diukur terkunci atau
tidak)
5. Menimbang beban dan mengamati nilai yang terukur pada display
6. Setelah mengukur selesai, menekan tombol OFF
20
MENGUKUR PANJANG
Kegiatan pengukuran memerlukan alat ukur yang sesuai. Ketepatan hasil ukur
salah satunya ditentukan oleh jenis alat yang digunakan. Penggunaan suatu jenis
alat ukur tertentu ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu: ketelitian hasil ukur yang
diinginkan, ukuran besaran yang diukur, dan bentuk benda yang akan diukur.
Penggaris/mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup merupakan contoh alat
ukur panjang. Setiap alat ukur memiliki ketelitian yang berbeda, sehingga Anda
harus bisa memilih alat ukur yang tepat untuk sebuah pengukuran. Pemilihan alat
ukur yang kurang tepat akan menyebabkan kesalahan pada hasil pengukuran.
1. Mistar (Penggaris)
Mistar atau penggaris adalah alat ukur panjang yang sering digunakan. Alat
ukur ini memiliki skala terkecil 1 mm atau 0,1 cm. Mistar memiliki ketelitian
pengukuran setengah dari skala terkecilnya yaitu 0,5 mm. Pada saat melakukan
pengukuran dengan mistar, arah pandangan harus tegak lurus dengan dengan
skala pada mistar dan benda yang diukur. Jika tidak tegak lurus maka akan
menyebabkan kesalahan dalam pengukurannya, bisa lebih besar atau lebih
kecil dari ukuran aslinya.
Contoh:
21
Cara perawatan :
a. Setiap selesai memakai penggaris, kita masukan lagi ke plastik, agar
penggaris tidak cepat tumpul karena tergesek benda lain
b. Membersihkan penggaris dengan tissue /lap agar noda-noda hitam bekas
drawing pen atau pensil dapat hilang
c. Disimpan ditempat yang mudah diambil (dirak terbuka dengan posisi
paling atas) atau kalau tidak di satu setkan dengan setiap praktikum yang
membutuhkan penggaris
22
2. Jangka Sorong
Jangka sorong juga merupakan alat pengukur panjang dan biasa digunakan
untuk mengukur diameter suatu benda. Penemu jangka sorong adalah seorang
ahli teknik berkebangsaan Prancis, Pierre Vernier. Jangka sorong terdiri dari
dua bagian, yaitu rahang tetap dan geser (sorong). Skala panjang yang terdapat
pada rahang tetap adalah skala utama, sedangkan skala pendek pada rahang
geser adalah skala nonius atau vernier, diambil dari nama penemunya. Skala
utama memiliki skala dalam cm dan mm. Sedangkan skala nonius memiliki
panjang 9 mm dan dibagi 10 skala. Sehingga beda satu skala nonius dengan
satu skala pada skala utama adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. Jadi, skala terkecil
pada jangka sorong adalah 0,1 mm atau 0,01 cm.
Contoh:
23
Gambar (a) menunjukkan bagian-bagian dari jangka sorong dan gambar (b)
menunjukkan skala jangka sorong.
Panjang benda diukur dengan jangka sorong ditunjukkan oleh gambar (b). Pada
gambar di atas skala utama (sku) 62 skala dan skala nonius (skn) 4 skala.
Sehingga dapat diketahui panjang benda yang diukur dengan cara berikut:
Panjang benda = sku . 1 mm + skn . 0,1 mm
= 62 . 1 mm + 4 . 0,1 mm
= 62 mm + 0,4 mm
= 62,4 mm
Cara perawatan:
a. Setelah pemakaian Berikan pelumas pada bagian pengunci dan bagian yang
bergesekan.
b. Memastikan bahwa ujung skala nonius (dapat digeser-geser) dan ujung skala
utama berimpit (skala nonius dan utama 0,00).
c. Pastikan bahwa alat ini tidak disimpan di tempat yang lembab.
24
d. Untuk spesifikasi tempatnya, berdasarkan seringg tidaknya alat ini
digunakan maka jangka sorong sebaiknya disimpan di rak terbuka dengan
posisi yang paling mudah utuk diambil
3. Mikrometer Sekrup
Mikrometer sekrup biasa digunakan untuk mengukur benda-benda yang tipis,
seperti tebal kertas dan diameter rambut. Mikrometer sekrup terdiri atas dua
bagian, yaitu selubung (poros tetap) dan selubung luar (poros ulir). Skala
panjang pada poros tetap merupakan skala utama, sedangkan pada poros ulir
merupakan skala nonius. Skala utama mikrometer sekrup mempunyai skala
dalam mm, sedangkan skala noniusnya terbagi dalam 50 bagian. Satu bagian
pada skala nonius mempunyai nilai 1/50 × 0,5 mm atau 0,01 mm. Jadi,
mikrometer sekrup memiliki ketelitian yang lebih tinggi dari dua alat yang
telah disebutkan sebelumnya, yaitu 0,01 mm.
Apabila kita hendak mengukur dengan teliti sekali, misalnya, tebal sebuah
lempengan, harus dipergunakan sebuah mikrometer. Benda yang akan diukur
ditaruh bidang B dan uril S. kalau tombol C diputarkan satu ligatan, ulir akan
25
bergerak maju atau mundur sepanjang jarak antara dua jalur uril. Jarak ini
disebut jarak uril mikrometer (sput).
Gambar . Mikrometer Skrup
Bergantung pada pembagian skala di tombol C, dibagi 50 atau 100, jarak uril
akan sama dengan 0,5 mm atau 1,0 mm. Dalam kedua hal itu ketelitian
mikrometer ialah 0,01 mm. Pada skala yang horizontal dapat dibaca satuan
millimeter yang bulat atau paruhannya. Cara menekankan ulir micrometer
harus selalu dilakukan dengan tombol G dan kalau sentuhannya dikuatkan akan
timbul ligatan lincir. Maksud ligatan lincir ini ialah untuk menjaga agar
tekanan ulir kepada obyek selalu samakuat, dan dengn demikian dapat
dihindarkan salah ukur pada pengukuran yang dilakukan oleh satu orang
berkali-kali maupun salah ukur pada pengukuran yang dilakukan oleh beberapa
orang.
Nonius
Nonius ialah pembagian skala yang tidak “seirama” dengan pembagian skala
yang normal (misalnya dengan skala mm).Nonius dirakitkan begitu rupa
sehingga letaknya berhadap-hadapan dengan pembagian skala yang normal.
Pada gambar 17 kita lihat contoh sebuah nonius. Nonius dibagi menjadi 10
bagian dan jumlahnya sama dengan 9 bagian pada skala yang normal atau sama
dengan 9 mm. Jadi, 1 bagian skala nonius adalah 0,1 mm lebih pendek
daripada skala yang normal. Dengan nonius, kita dapat mengukur sampai
ketelitian 0,1 mm. contohnya
26
Contohnya, kita mengukur sebuah benda memakai mistar geser yang
diperlengkapi dengan nonius.Kita cari pada skala yang normal sebuah garis
skala yang bertepatan dengan garis skala pada nonius.Pada gambar yang di
bawah ternyata bahwa garis skala yang bertepatan itu ialah garis skala nonius
yang ke-6 dan garis skala nonius yang ke-14. Panjang benda dapat dihitung
sebagai berikut :
p = 14 - 6 x 0,9 = 8,6 mm
(jarak antara dua garis skala nonius ialah 0,9 mm)
Tetapi panjang benda juga dapat dibaca langsung, yaitu sebagai berikut.
Apabila garis skala nonius yang pertama bertepatan dengan salah satu garis
skala normal, kita harus menambahkan 0,1 mm kepada jumlah millimeter yang
bulat. Apabila garis skala nonius yang ke-2 bertepatan dengan salah satu garis
skala normal, kita harus menambahkan 0,2 mm kepada jumlah yang tadi dan
begitu seterusnya. Kata-kata dalam gambar nonius = skala nonius;
schaalverdeling = skala normal. Dalam gambar , garis skala nonius yang ke-6
bertepatan dengan salah satu garis skala normal (skala utama). Jadi, panjang
benda ialah 8,6 mm.
Gambar 2 contoh pengukuran menggunakan nonius
Kalau nonius dibagi 20 bagian yang sama dan jarak seluruhnya sama dengan
19 mm, maka jarak antara dua garis skala nonius akan sama dengan 0,95 mm.
Dengan nonius ini, kita dapat mengukur dengan ketelitian 0,05 mm.
Kesimpulan dari yang di atas ialah bahwa garis skala nonius yang bertepatan
dengan garis skala utama menunjukan: jumlah persepuluhan mm atau kelipatan
dari 0,05 mm. Selain untuk mistar geser, nonius dipakai pula pada sejumlah
27
aparat lain dengan pembagian skala yang linier, misalnya barometer raksa,
neraca, dan goniometer.
Contoh:
Pada mikrometer sekrup di atas, ditunjukkan bahwa sku = 9 skala dan skn = 43
skala, maka panjang benda yang diukur dapat ditentukan dengan cara sebagai
berikut:
Panjang benda = (sku . 0,5 + skn . 0,01) mm
= (9 . 0,5 + 43 . 0,01) mm
= (4,5 + 0,43) mm
= 4,93 m
MENGUKUR VOLUME
1. Piknometer
28
Dengan piknometer, kita dapat mengukur bobot sejumlah (volum) benda
yang pasti pada suhu yang tertentu. Piknometer dipakai untuk mengukur massa
jenis zat cair atau zat padat. Alat ini terdiri atas labu kecil dari gelas yang
mempunyai sumbat yang terlubang yang disesuaikan secara seksama dengan
mulut labu melalui pengempelasan (gambar 12c).
Dengan menyumbat piknometer yang sudah terisi penuh, kelebihan cairan
akan keluar melalui lubang dalam sumbat sehingga piknometer akan terisi
sampai lubang sumbat paling atas. Sementara itu, suhu harus dipertahankan
agar tetap sama dengan suhu kalibrasi. Dengan jalan demikian, kita
mempunyai sejumlah cairan yang pada setiap percobaan volumenya pasti
sama. Itulah sebabnya mengapa piknometer tidak boleh dipegang dengan jari-
jari tangan karena piknometer memang dapat memuai akibat sentuhan jari-jari
tangan.Piknometer hanya boleh dipegang cunam atau bila terpaksa, dipegang
memakai kertas yang dilipat-lipatkan.Sebelum piknometer ditimbang, bagian
luarnya harus dikeringkan dahulu baik-baik.
Volume piknometer biasanya diukur memakai air suling yang suhunya
20oC (suhu kalibrasi). Volume ini ialah massa air suling dibagi oleh massa-
jenisnya. Setelah itu, piknometer diisi dengan cairan yang harus diukur. Suhu
cairan ini harus sama dengan suhu kalibrasi. Setelah piknometer yang berisi
cairan ditimbang, kita dapat menghitung massa cairan. Massa cairan dibagi
dengan volume piknometer menghasilkan massa jenis cairan.
Pada pengukuran massa jenis zat padat, piknometer mula-mula ditimbang
dengan sejumlah zat padat yang diisikan ke dalam piknometer dan kemudian
ditimbang lagi setelah dipenuhkan dengan air suling. Dari hasil-hasil
penimbangan, massa jenis zat padat itu dapat dihitung memakai persamaan:
Dalam persamaan ini:
ρs = massa jenis zat padat
ms = massa zat padat
29
Vp = voleme piknometer
Va = volume air
Catatan
Kalau perlu, suhu piknometer yang berisi dapat disamakan dengan suhu
kalibrasi dengan memakai rendaman air. Piknomter untuk mengukur massa
jenis zat padat mempunyai leher yang lebar. Kita dapat memperoleh
piknometer yang diperlengkapi dengan termometer yang dipasangkan seperti
sumbatnya.
2. Buret
30
Buret adalah salah satu alat laboratorium kaca atau Glassware yang berbentuk
silinder yang memiliki garis ukur dan sumbat keran pada bagian bawahnya. Ia
digunakan untuk meneteskan sejumlah reagen cair dalam eksperimen yang
memerlukan presisi, seperti pada eksperimen titrasi. Buret sangatlah akurat, buret
kelas A memiliki akurasi sampai dengan 0,05 cm3.Buret juga dapat didefinisikan
adalah alat yang digunakan dalam kimia analitik untuk mengeluarkan variabel,
jumlah terukur dari larutan kimia.
Fungsi buret adalah meneteskan sejumlah reagen cair dalam eksperimen yang
memerlukan presisi, seperti pada eksperimen titrasi. Pengukuran buret sangatlah
akurat, buret kelas A memiliki akurasi sampai dengan ? 0,05 cm3 lebih akurat
dibandingkan Gelas ukur maupun pipet tetes. Oleh karena ketelitian buret yang
tinggi, kehati-hatian pengukuran volume dengan buret sangatlah penting untuk
menghindari kesalahan sistematik.
Berdasarkan Ukuran, buret dibagi menjadi beberapa macam yaitu :
31
1. Buret makro yaitu buret yang kapasitasnya 50 ml dan skala terkecilnya
dapat dibaca hingga 0.10 ml
2. Buret semimikro memiliki kapasitas volume 25 ml dengan skala terkecil
dapat dibaca hingga 0.050 ml.
3. Buret makro memiliki kapasitas volume 10 ml. Skala terkecilnya adalah
0.020 ml
Jenis buret berdasarkan peruntukanya:
1. Buret asam ( dengan cerat kaca ) digunakan untuk larutan yang bersifat
asam (HNO3, HCl), netral (Tiosulfat) dam larutan pengoksid (KCrO4)
2. Buret basa digunakan untuk larutan yang bersifat basa seperti NaOH,
KOH dll. Memiliki ujung cerat karet dengan bola kaca yang berfungsi
mirip seperti keran.
3. Buret amberglas adalah buret yang terbuat dari bahan kaca yang
berwarnacoklatatau gelap.Buter ini berfungsi untuk larutan yang mudah
teroksidasi oleh cahaya matahari seperti larutan Kalium permanganat
atau iodium.
4. Buret Universal yaitu buret yang dapat digunakan untuk semua jenis
larutan baik yang bersifat basa maupun asam, Cerat unungnya terbuat
dari teflon
Cara kerja sebuah buret :
Jika perlu, buret dicuci bersih-bersih dengan menggunakan bahan pencuci. Dan
kemudian dibilas baik-baik dengan air suling. Sumbat keran diambil drai tubuh
keran, dan setelah melap sumbat dan dinding dalam tubuh keran sehingga kering.
Dan untuk membaca titik miniskus mata harus sama tinggi dengan miniskus, agar
sesatan karena paralaks dapat dihindari.
Kalibrasi buret : jika diperlukan untuk mengkalibrasi suatu buret, penting untuk
memastikan bahwa buret itu memuaskan dalam hal kebocoran dan waktu
hantaran. Sebelum melakukan proses kalibrasi yang sebenarnya. Buret harus
dicuci dan dibilas baik-baik, kemudian diuji kebocorannya. Sedangkan untuk
32
menguji waktu penghantaran : bongkar komponen keran,keringkan,lumasi dan
gabung kembali. Kemudian isi buret sampai tanda nol dengan air suling, dan taruh
pada penjepitnya. Atur posisi buret sedemikian sehingga ujung paruhnya berada
dalam leher sebuah labu erlenmeyer yang terletak pada standar buret, tetapi tidak
menyentuh dinding dalam labu. Buka keran lebar-lebar dan catat waktu
diperlukan oleh miniskus untuk mencapai tanda graduasi yang terbawah dari buret
itu. Jika buret telah lulus dalam kedua uji ini,barulah kalibrasi dapat dimulai.
33
3. Beaker
Beaker adalah alat ukur volume dengan air. Kita mengukurnya dengan
menggunakan garis-garis yang terdapat di beaker tersebut. Kita harus meletakkan
benda yang mau diukur ke dalam beaker/gelas ukur.
Bagian-bagian beaker
1.Garis pengukur dan angka :
Untuk mengukur benda
2.Gagang beaker (tergantung tipe gelas ukur) :
Untuk lebuh mudah memegang beaker
3.Corong :
Untuk memudahkan menuangkan benda cair atau padat ke sesuatu tempat
Cara memakai beaker
Zat cair: taruh zat cair ke dalam beaker lalu ukur menggunakan garis yang
terdapat di beaker.
Benda padat dan benda padat yang tidak beratura (batu): isi beaker dengan air lalu
ukur. Setelah diisi air jatuh kan benda ke dalam beaker berisi air. Tambahkan
volume air yang tak berisi benda dengan yang berisi benda lalu kurang kan
volume air tanpa benda. Lihat hasilnya.
34
4. Pipet ukur (Measuring Pipette)
Adalah alat yang terbuat dari gelas, berbentuk seperti gambar disamping. Pipet ini
memiliki skala. Gunakan bulp atau pipet pump untuk menyedot larutan, jangan
dihisap dengan mulut.
Fungsi :Digunakan untuk mengambil larutan dengan volume tertentu
5. Pipet Volum/gondok (Volume pipette)
Digunkan untuk mengambil larutan dengan volume tepat sesuai dengan label yang
tertera pada bagian yang menggelembung (gondok) pada bagian tengah pipet.
Gunakan propipet atau pipet pump untuk menyedot larutan.
35
Daftar Pustaka
(http://biologi1b5.blogspot.com/2012/09/peralatan-gelas-kimia-1.html)
(http://edu.anashir.com/2013/11/alat-ukur-panjang-mistar-jangka-sorong.html)
(http://mdesyra.wordpress.com/2012/03/23/titrasi/)
(http://siraitalfajri60.blogspot.com/2012/09/alat-ukur-besaran-volume-
beakergelas.html)
http://animeandgamesz.blogspot.com/2013/09/neraca-ohaus.html
http://anneahira.com
http://id.wikipedia.org/wiki/Neraca_massa
http://rumushitung.com/2013/06/02/neraca-ohaus-dua-lengan-dan-tiga-lengan/
Kolrausch, Praktische Physik, Teubner.
Kolthof dkk, Quantitative Chemical Analysis, Macmillan Company (London).
penyehatan-air-depkes.com
V. Alkemade dkk, Inleiding tot fysische meetmetboden, Oosthoek.
W. Walcher, Praktikum der physic, Teubner Verlag, Stuttgart.