Instrumentasi Analitiktentang :

Kalorimeter

oleh :

Atikah Risyad (110405048)

Adrian Hartanto (110405051)

Tongam May Andrivan (110405067)

Departemen Teknik Kimia

Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara

2012

KALORIMETER

A. Pengertian Kalorimeter

Gambar kalorimeter sederhana

Kalorimeter adalah alat untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat pada suatu

perubahan atau reaksi kimia. Secara umum, kalorimeter dibagi menjadi 2 yaitu:

1. Kalorimeter larutan

2. Kalorimeter bom

Proses dalam kalorimeter berlangsung secara adiabatik, yaitu tidak ada kalor yang

keluar atau masuk dari kalorimeter. Baik kalorimeter larutan dan bom menggunakan

prinsip yang sama yaitu azas black, yang berbunyi “Kalor yang dilepas oleh benda

panas = Kalor yang diterima oleh benda dingin”.

Perhitungannya adalah

Qlepas=Qterima

Kalorimeter, menurut kalor jenis yang diukur, dibagi menjadi kalorimeter volume

konstan dan tekanan konstan. Sesuai dengan namanya kalorimeter volume konstan mengukur

kalor jenis dalam volume konstan (Cv) dan kalorimeter tekanan konstan mengukur kalor jenis

dalam tekanan konstan (Cp).

B. Kalorimeter Larutan

Gambar kalorimeter larutan sederhana

Kalorimeter larutan adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor

yang terlibat pada reaksi kimia dalam sistem larutan. Pada dasarnya, kalor yang

dibebaskan /diserap menyebabkan perubahan suhu pada kalorimeter. Berdasarkan

perubahan suhu per kuantitas pereaksi kemudian dihitung kalor reaksi dari reaksi

sistem larutan tersebut. Kini kalorimeter larutan dengan ketelitian cukup tinggi dapat

diperoleh di pasaran.

Kalor yang timbul pada reaksi akan diterima ataupun diserap oleh sekeliling

(lingkungan). Jadi terjadi perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan atau

sebaliknya. Apabila kita memandang larutan yang diuji sebagai sistem maka seluruh

aspek diluar sistem disebut lingkungan termasuk juga dewar pada gambar di atas. Jadi

tidak seluruhnya kalor yang terlibat dipindahkan dari larutan ke air atau penerima

panas, akan tetapi juga akan dipindahkan ke tempat kalorimeter tersebut. Sehingga

perhitungannya menjadi:

Qlepas=Qterima

Qlepas=m .c . ∆ T+C .∆ T

Dengan m= massa zat

c = kalor jenis zat penerima panas

C = kapasitas kalor kalorimeter

ΔT = Perubahan suhu

C. 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. Satu hal yang perlu diperhatikan dalam

kalorimeter bom adalah kalorimeter bom adalah jenis kalorimeter volume tetap.

Sehingga dalam perhitungan tidak ada perubahan volume (usaha termodinamika = 0).

Gambar kalorimeter bom sederhana

Sejumlah sampel ditempatkan sebuah tabung di dalam kalorimeter, lalu pada

tabung tersebut dialirkan oksigen dengan tekanan tinggi (25 atm). Untuk melakukan

pembakaran (ignition), digunakan aliran listrik. Aliran listrik akan membakar sampel

dengan oksigen berlebih. Kalor yang dilepas akan diserap oleh air sekitar sekaligus

dengan wadahnya. Sehingga perhitungannya:

- Kalorimeter bersifat adiabatis, kalor tidak ada yang keluar masuk dari

kalorimeter. (Q =0)

- Tidak ada usaha karena volume konstan (W=0)

ΔU (total )=Q+W =0

- Larutan dipandang sebagai sistem.

ΔU (total )=ΔU (si stem )+ ΔU ( lingkugan )=0

ΔU (si stem)=−ΔU ( lingkungan)=−C v ΔT

Sebelum dilakukan pengukuran, biasanya kalorimeter bom dikalibrasi terlebih

dahulu dengan menggunakan asam benzoat. Kawat yang mengalirkan arus listrik

biasanya mengalami penyusutan. Maka perhitungannya;

ΔH c=ΔH c (asambenzoat )x m(asam benzoat )+ ΔH c (kawat ) x Δm(kawat )

ΔH c=C v. ΔT →C v=ΔH c / ΔT

Setelah Cv kalorimeter telah diketahui maka dapat dilakukan pengukuran

entalpi pembakaran dari sampel.

Contoh kalorimeter bom:PART 1271

PART 1271 Automatic Isoperibol Calorimeter

Kalorimeter 1271 menawarkan tingkat yang tiada bandingnya otomatisasi dengan dua

kemampuan unik:

1. FULL AUTOMATIC Bom Penanganan,

Bom dibuka dan ditutup secara otomatis oleh pneumatik drive di bawah

mikroprosesor kontrol. Operator hanya mamasukan sampel ke kepala bom,

menempel sebuah kapas bantu rangkaian sekering dan menutup penjaga

keamanan. Semua operasi kemudian dilanjutkan secara otomatis sampai akhir

tes,ketika kalorimeter bom membuka dan melepaskan keselamatan penjaga bagi

operator untuk menyisipkan sampel berikutnya.

2. Diperluas Untuk A Dual Sistem

Melayani laboratorium dengan volume suara tinggi pengujian beban, Kalorimeter

1271 dirancang sedemikian rupa sehingga dapat diperluas untuk mencakup dua

kalorimeter terpisah,mekanisme beroperasi dengan satu control, sehingga

memberikan redundansi serta tambahan kapasitas. Dual operasi dicapai dengan

menambahkan Kalorimeter 1272 Ekspansi, Modul dasar 1271 Sistem.