LAPORAN INSTRUMENTASI DAN TEKNIK PENGUKURAN (IP)BOM KALORIMETER

Disusun oleh :

Nama: ADHEN SYAHPUTRANIM: 061230400288Kelas: 2 KAKelompok: 1Instruktur: Yuniar, S.T., M.Si.

JURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA2013 / 2014PENENTUAN KAPASITAS PANAS SUATU ZAT MENGGUNAKAN BOM KALORIMETER 4000 ADIABATIS

1. Tujuan Percobaan

Mahasiswa dapat mengoperasikan peralatan Bom Kalorimeter 4000 Adiabatis Mahasiswa dapat menentukan kapasitas panas suatu zat (c) Mahasiswa dapat menentukan nilai kalor suat zat

2. Bahan dan Alat

a. Bahan yang digunakan : Sampel padat dan cair Aquadest Gas oksigen Asam benzoat Kawat Ni-Cr Na2CO3 Indikator metil red 0.5 %

b. Alat yang digunakan: Seperangkat alat bom kalorimeter dan asesorisnya Spatula Kaca Arloji Crussible Stop Watch Gelas Kimia 250 ml

3. Dasar Teori

Alat yang digunakan untuk mengukur perubahan panas disebut kalorimeter, hal ini didasarkan pada standar energi panas yang telah digunakan secara bertahun-tahun yaitu kalorimeter. Dua metode eksperimen secara termokimia yang umum digunakan untuk menentukan panas, yaitu1) Kalori pembakaran 2) Kalori kalibrasi Dalam metode pertama, suatu unsur atau senyawa dibakar dengan oksigen, kalor atau energi yang dibebaskan dalam reaksi diukur, sedangkan metode kedua digunakan senyawa anorganik dan larutan-larutannya. Salah satu contoh metode kalori pembakaran adalah kalorimeter bom. Kalorimeter bom adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai kalori) yang dibebaskan pada pembakaran sempurna (dalam O2 berlebih) suatu senyawa, bahan makanan, bahan bakar. Sejumlah sampel ditempatkan pada tabung beroksigen yang tercelup dalam medium penyerap kalor (kalorimeter), dan sampel akan terbakar oleh api listrik dari kawat logam terpasang dalam tabung. Kalorimeter bom terdiri dari tabung baja tebal dengan tutup kedap udara. Sejumlah tertentu zat yang akan diuji ditempatkan dalam cawan platina dan sebuah "kumparan besi yang diketahui beratnya (yang juga akan dibakar) ditempatkan pula padacawan platina sedemikian sehingga menempel pada zat yang akan diuji. Kalorimeter bom kemudian ditutup dan tutupnya lalu dikencangkan. Setelah itu "bom" diisi dengan O2 hinggabtekanannya mencapai 25 atm. Kemudian "bom" dimasukkan ke dalam kalorimeter yang diisi air. Setelah semuanya tersusun, sejumlah tertentu aliran listrik dialirkan ke kawat besi dan setelah terjadi pambakaran, kenaikan suhu diukur. Kapasitas panas (atau harga air) bom, kalorimeter, pengaduk, dan termometer ditentukan dengan percobaan terpisah dengan menggunakan zat yang diketahui panas pembakarannya dengan tepat (biasanya asambenzoat ).Bentuk bentuk kalorimeter : Beker aluminium dan gelas plastik jenis polistirin (busa) dapat digunakan sebagai kalorimeter sederhana dengan termometer sebagai pengaduk. Keuntungan menggunakan gelas plastik sebagai kalorimeter adalah murah harganya dan setelah dipakai dapat dibuang. Kalorimeter yang biasa digunakan di laboratorium fisika sekolah berbentuk bejana biasanya silinder dan terbuat dari logam misalnya tembaga atau aluminium dengan ukuran 75 mm x 50 mm (garis tengah). Bejana ini dilengkapi dengan alat pengaduk dan diletakkan di dalam bejana yang lebih besar yang disebut mantel/jaket. Mantel/jaket tersebut berguna untuk mengurangi hilangnya kalor karena konveksi dan konduksi.

4. Prosedur Percobaan

Ukur panjang kawat Ni-Cr sebelum percobaan sepanjang 12 cm Timbang berat sampel tidak lebih 1 gr Masukkan kawat ke wadah sampel dengan kawat menyentuh sampel Sebelum menyalakan sakelar utama, pastikan untuk mengisikan aquadest pada bagian jacket melalui lubang di bawah tutup Hubungkan dengan water cooler sirkulator yang tersedia, pasang selangnya ke alat bom kalorimeter Setelah sampel masuk ke bucket, tambahkan oksigen dengan tekanan yang disesuaikan, lalu masukkan ke dalam bom head yang telah berisi air Pastikan volume air pada bucket selalu tetap dan atur suhunya 25 oC setiap kali melakukan pengukuran Masukkan bom head ke dalam bucket dan tutup C 4000, indikator led hijaukan menyala, nyalakan timer T1 selama 10 menit catat T1 pada display Tekan saklar pembakaran, maka indikator led kuning akan menyala dan nyalakan timer T2 selama 10 menit, setelah 10 menit catat T2 pada display Ukur kawat Ni-Cr setelah pengeboman.Catatan : Sisa aquadest yang terdapat di dalam bom head dapat digunakan untuk analisis sulfur dan nitrogen di dalam sampel dengan cara menitrasinya dengan Na2CO3 0.0725 N dan indikator metil red 0.5 % sebanyak 3 tetesPerhitungan :Untuk menentukan nilai kalor digunakan rumusNilai kalor (H) = (C.t Qf)/m sampelDimana :C = (Hob x m sampel + Qf)tHob = gross kalorimetrik dari asam benzoatQf = cal kawat + cal sulfur hasil analisis1 cal = 4.168 joule 1 Btu = 1055.05585 Joule1 cal/gr = 1.8 Btu/lb1 cm kawat Ni-Cr terkandung panas sebesar 2.3 cal1 ml volume titran setara dengan 1 calContoh :Massa sampel 0.8150 grt1 = 1.511 oC t2 = 3.858 oCt = 2.347 oC Sisa kawat 6 cm = 6 cal = 13.8 calAnalisa sulfur = 2.3 ml = 2.3 calHob asam benzoat = 6318 cal/grHarga C = {(6318 x 0.8150) + (13.8 + 2.3)} / 2.347 = 2200 cal/oCHarga nilai kalor = {(2200 x 2.347) 16.1} 0.8150 = 6316 cal/gr

Harga berdasarkan estndarASTM 24.47 cal/gr = 115 Joule/grMSI 28.66 cal/gr = 120 Joule/gr5. Data Pengamatan

NoDataAngka Ukuran

1Masa Sampel0,981 gram

2Panjang awal kawat Ni-Cr12 cm

3Sisa kawat Ni-Cr2 cm

4t1 ( suhu awal)4,262 0C

5t2 ( suhu akhir)6,959 0C

6Hob asam benzoat6318 cal /gram

7Analisa Sulfur0

6. Perhitungan

Diketahui :Masa sampel = 0,981 gramt1 = 4,262 0Ct2= 6,959 0Ct= 2,697 0CSisa kawat 2cm = 2 x 2,3 cal = 4,6 calAnalisa sulfur = 0 Hob asam benzoat = 6318 cal /gram Qf = cal kawat + cal sulfur hasil analisis = ( 4,6 cal + 0) = 4,6 cal Ditanya : Kapasitas kalor dan Nilai Kalor ?....

Jawaban :

Kapasitas Panas ( C ) =

= 2299,799

Nilai Kalor (H) =

=6317,999

7. Analisis Percobaan

Berdasarkan percobaan yang dilakukan mengenai Penentuan Kapasitas Suatu Zat menggunakan Bom Kalorimeter 4000 Adiabatisdimana tujuan praktikum ini adalah dapat mengoperasikan alat bom calorimeter 4000 adiabatis, memenentukan kapasitas panas, dan nilai kalor suatu zat. Bom calorimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur nilai kalor yang dibebaskan pada pembakaran sempurna suatu senyawa, bahan makanan atau bahan bakar.Hal pertama yang dilakukan adalah membuat pellet benzoate (tidak lebih dari 100mg) yang telah dipasang kawat Ni-Cr dengan cara mengkompresinya dengan alat penekan hidrolik. Kawat tersebut gunanya untuk melihat sempurna atau tidaknya pembakaran yang terjadi, semakin sedikit kawat Ni-Cr yang tersisa maka akan semakin sempurna pembakarannya. Lalu mengisi air pada bucket (sebagai pendingin). Pada alat ini terjadi sistem pertukaran bolak-balik untuk menjaga kestabilan suhu didalam bom Kalorimeter dan juga dilengkapi dengan pengukur suhu otomatis yang akan terlihat pada layar display. Detektor suhu yang digunakan pada alat ini adalah termokopel. Pada Bomb Kalorimeter C-4000 Adiabatis dilengkapi dengan tabung oksigen bertekanan. Tabung ini berfungsi untuk mengalirkan oksigen kedalam bomb kalorimeter. Karena dalam proses pembakaran dibutuhkan energi dari gas oksigen untuk mengubah sampel menjadi CO2 dan uap air (reaksi oksidasi). Dari percobaan didapatkan kapasitas panas dan nilai kalor dari asam benzoat, yaitu 2299,799 cal/0C dan 6317,999 cal/gr.

8. KesimpulanDari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa: Bom kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai kalori) yang dibebaskan pada pembakaran sempurna (O2 berlebih ) suatu senyawa, bahan makanan atau bahan bakar. Dalam penginjeksian oksigen harus dengan tekanan yang disesuaikan. Kapasitas kalor ( C ) asam benzoat = 2299,799 cal/ 0C Nilai Kalor asam benzoat = 6317,999 cal/ gr

9. Daftar Pustaka

Jobsheet. 2013. Penuntun Praktikum Instrumentasi dan Teknik Pengukuran. Politeknik negeri Sriwijaya: Palembang.

Sarenda, Yonathan. Tugas teknik analisa lab. Abuyunusalbaidury.blogspot.com/2012_12_01_archive.html. diakses tanggal 22 maret 2013.

http://id.wikipedia.org/wiki/Kalorimeter

Diannovitasari. Jenis-jenis calorimeter. http//diannovitasari. Wordpress. Com/ 20 Mei 2012

GAMBAR ALAT

Bagian dalam bom kalorimeterBom Kalorimeter

LAMPIRAN

Bagian Bagian Kalorimeter BOM

Keterangan:1. Termokopel : Berfungsi untuk mengukur suhu pada saat awal dan pada saat setelah terjadi pemboman pada kalorimeter bom.2. Agetator ( pengaduk) : berfungsi untuk mengaduk air disekitar bucket agar suhu air yang ada di dalam bucket merata, guna menyeragamkan suhu disekeliling bom.3. Katup Oksigen : berfungsi sebagai tempat masuknya oksigen didalam bom head yang digunakan untuk proses pembakaran.4. Cawan : berfungsi untuk meletakkan sampel yang akan dibakar di dalam bom head.5. Bom Head : berfungsi sebagai tempat pembakaran.6. Katup Listrik : befungsi sebagai tempat masuknya aliran listrik dalam bom head.7. Bucket : berfungsi sebagai tempat meletakkan bom head dan di dalam bucket juga diisi air yang berfungsi sebagai pendingin ketika terjadi pembakaran.8. Jacket : befungi sebagai tempat masuknya aliran air dari water cooler sirkulator.