BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Bom kalorimeter berkaitan dengan
pengukuran besaran energi suatu materi. Jenis alat kalorimeter yang non aliran
dan telah lazim digunakan berupa bom kalorimeter untuk penentuan nilai kalor
bahan bakar padat dan bahan bakar cair.
Masalah bom kalorimeter berkaitan dengan ukuran besaran energi suatu
materi. Besaran-besaran energi mencakup sifaf termodinamika sistem, nilai kalor
biasanya dinyatakan dalam kalori/gram. Bom kalorimeter ksusus digunakan untuk
menentukan kalor dari reaksi-reaksi pembakaran. Reaksi pembakaran yang terjadi
dalam bom akan menghasilkan kalor dan diserap oleh air dan bom, oleh karena itu
tidak ada kalor yang akan terbuang ke lingkungan (Diannovitasari, 2012).
Batu
bara adalah salah satu bahan bakar fosil. Pengertian lainnya adalah batuan
sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari suatu endapan organik, utamanya
dadalah sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses pembatubaraan. Unsur-unsur
utamanya terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen. Berdasarkan tingkat
pembentukannya yang dikontrol oleh tekanan, panas dan waktu. Batu bara umumnya terdiri
dari antrasit, bituminius, subbituminus, lignit dan gambut. Disamping itu batu
bara juga adalah batuan organik yang memiliki sifaf-sifaf fisika dan kimia yang
kompleks dan dapat ditemui dalam berbagai bentuk. Pembentukan batu bara
tersebut memerlukan kondisi-kondisi tertentu dan hanya terjadi pada masa
tertentu sepanjang sejarah geologi (Anonim, 2012).
Berdasarkan
penjabaran di atas, maka untuk mengetahui lebih mendalam tentanng penentuan
panas pembakaran maka dilakukanlah suatu percobaan tentang penentuan panas
pembakaran dengan bom kalorimeter.
B.
Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini adalah
menentukan nilai panas pembakaran suatu sampel dengan menggunakan bom kalorimeter.
C.
Tujuan Percobaan
Prinsip
dari percobaan ini adalah penentuan suatu kalori dengan menggunakan sampel batu
bara dan alat bom kalorimeter lalu dilanjutkan dengan penitrasian sisa hasil
pembakaran dengan natrium karbonat sebagai titran dan metil orange sebagai
indikator.
BAB
II
TINJAUAN PUSTAKA
Panas yang timbul atau diserap pada suatu reaksi panas itu
tidak bergantung pada hasil akan tetapi bagaimana reaksi tersebut berlangsung
awal dan akhir. Berdasarkan hukum Hess tersebut maka dapat dicari panas reaksi
bagi suatu reaksi-reaksi yang sukar dilakukan. Panas pembentukan adalah panas
reaksi pada pembentukan satu mol suatu zat dari unsur-unsurnya, jika aktivitas
pereaksinya satu, hal ini disebut dengan panas pembentukan standar. Untuk zat
cair, gas dan padat keadaan standarnya adalah keadaan pada satu atmosfer. Panas
pembakaran adalah panas yang timbul pada pembakaran satu mol suatu zat,
biasanya panas pembakaran ditentukan secara eksprimen pada V tetap dalam bom kalorimeter.
Dari ini dapat dicari H :
Dari panas pembakaran, dapat diperoleh panas pembentukan
senyawa-senyawa organik. Panas pembakaran mempunyai arti penting pada
bahan-bahan bakar sebab nilai suatu bahan bakar ditentukan oleh besarnya panas
pembakaran zat yang bersangkutan (Sugiyarto, 1997, hal: 74-76).
Sifat-sifat air yang memberikan
definisi asal dari kalori adalah banyaknya perubahan temperatur yang dialami
air waktu mengambil atau melepaskan sejumlah panas. Istilah umum untuk sifat
ini disebut kapasitas panas yang didefinisikan sebagai jumlah panas yang
diperlukan untuk mengubah temperatur suatu benda sebesar 10C. Besarnya
panas spesifik untuk air disebabkan karena adanya sedikit pengaruh dari laut
terhadap cuaca. Reaksi kimia yang umum digunakan untuk menghasilkan energi
adalah pembakaran, yaitu suatu reaksi cepat antara bahan bakar dengan oksigen
yang disertai terjadinya api. Bahan bakar utama dewasa ini adalah bahan bakar
fosil, yaitu gas alam, minyak bumi dan batu bara. Bahan bakar fosil itu berasal
dari pelapukan sisa organisme, baik tumbuhan atau hewan (Anonim, 2012).
Kalorimeter
bom adalah alat
yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor
yang dibebaskan pada pembakaran sempurna
(dalam O2 berlebih) suatu senyawa, bahan makanan dan bahan bakar.
Sejumlah sampel ditempatkan pada tabung beroksigen yang tercelup dalam medium
penyerap kalor dan sampel akan terbakar oleh api listrik dari kawat logam terpasang dalam tabung
(Anonim, 2012).
Nilai kalor bahan bakar adalah suatu besaran menunjukkan
nilai energi kalor yang dihasilkan dari suatu proses pembakaran setiap satuan
massa bahan bakar. Bahan bakar yang banyak digunakan adalah umumnya berbentuk
senyawa hidrokarbon. Entalpi pembakaran adalah selisih antara entalpi dari
produk dengan entalpi dari reaktan itu ketika pembakaran sempurna
berlangsung pada temperature dan tekanan
tertentu. Pembakaran sempurna terjadi jika semua komponen bahan bakar, terbakar
semuanya dan membentuk ikatan dengan komponen-komponen udara yang membentuk
suatu senyawa baru. Tujuan dari mengetahui nilai bahan bakar adalah untuk
memilih bahan bakar yang sesuai dengan keperluan dalam kehidupan (Sandra,
2012).
Perpindahan kalor pada volum tetap bom kalorimeter yang
bereaksi dalam sebuah bejana kecil yang tertutup dan bejana di tempatkan dalam
sebuah kalorimeter. Pada waktu molekul-molekul bereaksi secara kimia, kalor
akan dilepas atau diambil dengan perubahan suhu pada fluida kalorimeter diukur.
Karena bejana ditutup rapat, volumenya tetap dan tak ada kerja pada tekanan
volume yang dilakukan. Oleh karena itu, perubahan energi internal sama dengan
besarnya kalor yang diserap oleh reaksi kimia pada volume tetap:
Percobaan pada volume konstan ini sering kurang
menguntungkan atau sulit untuk dilakukan. Percobaaan tersebut memerlukan
penggunaaan bejana reaksi yang dirancang dengan baik sehingga dapat tahan
terhadap perubahan pada tekanan yang besar dan terjadi pada beberapa atau
banyak reaksi kimia (Gillis, 2001, hal: 200).
Batubara adalah salah
satu bahan bakar fosil. Pengertian umumnya adalah batuan
sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik, utamanya adalah
sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses pembatubaraan. Unsur-unsur utamanya terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen. Berdasarkan tingkat
proses pembentukannya yang dikontrol oleh tekanan, panas dan waktu, batu bara
umumnya dibagi dalam lima kelas: antrasit, bituminus, sub-bituminus, lignit dan
gambut. Batu bara juga adalah batuan organik yang memiliki sifaf-sifaf
fisika dan kimia yang kompleks dan dapat ditemui dalam berbagai bentuk.
Pembentukan batu bara tersebut memerlukan kondisi-kondisi tertentu dan hanya
terjadi pada masa tertentu sepanjang sejarah geologi. Zaman karbon, kira-kira
340 juta tahun yang lalu adalah masa pembentukan batu bara yang paling
produktif, dimana hampir seluruh deposit batu bara yang ekonomis di belahan
bumi bagian utara terbentuk (Anonim, 2012).
Menuurut anonim (2012)
jenis-jenis tumbuhan pembentuuk batu bara adalah:
a.
Alga, dari zaman pre kambrium hingga ordovisium dan
bersel tunggal, sangat sedikit endapan batu bara pada periode ini.
b.
Silofita, dari zaman silur yang merupakan turunan dari
alga, sedikit endapan pada periode ini.
c.
Pteridofita, umur devon atas hingga karbon atas. Materi
pembentuk batu bara berumur karbon, pertumbuhan tanpa bunga dan biji yang
berkembang biak dengan spora.
d.
Gymnospermae, merupakan tumbuhan heterokseksual, biji
terbungkus dalam buah, mengandung kadar getah atau resin yang tinggi.
e.
Angiospermae, jenis tumbuhan modern, buah yang menutupi
bijinya, jantan dan betina berada dalam
satu bunga, kurang bergetah dibanding gymnospermae sehingga secara umum batu
bara yang terbentuk kuranng dapat
diawetkan.
BAB
III
METODE
PERCOBAAN
A.
Waktu dan Tempat
Hari/tanggal : Selasa/15 Mei 2012
Pukul :
08.00 – 11.00 WITA
Tempat : Laboratorium Kimia Fisika
Lantai I, Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri (UIN) Alauddin
Makassar
B.
Alat dan Bahan
Alat
dan bahan yang digunakan adalah :
1.
Alat
Bom kalorimeter, neraca analitik,
buret asam 50 mL, alat-alat gelas, stopwatch, botol semproot dan spatula.
2.
Bahan
Aquadest (H2O), batu
bara, kawat, metil orange dan natrium karbonat (Na2CO3).
C.
Prosedur Kerja
Prosedur kerja dari percobaan ini adalah:
1.
Mengisi
bom kalorimeter dengan sampel batu bara dan kawat yang sudah dirangkai dengan
gas oksigen pada tekanan 30 atm.
2.
Mengisi
jaket bom kalorimeter dengan 2 liter aquadest lalu memasukkan tabung bom kalorimeter
dengan posisi yang sesuai kemudian menyalakan bom kalorimeter.
3.
Mengamati
waktu pembakaran selama 5 menit dan mencatat suhunya pada menit ke-6 sampai ke-10 untuk bagian pertama
dan pada menit ke-18 sampai ke-23 untuk
bagian kedua pada bom kalorimeter tersebut.
4.
Mematikan
alat bom kalorimeter dan mengosongkan gas oksigen yang ada pada tabung bom kalorimeter.
5.
Mengukur
panjng sisa kawat dikali 2,3 kalori.
6.
Membilas
dengan aquadest sisa dari sampel batu bara lalu sampel tersebut menitrasinya
dengan natrium karbonat dan indikator metal orange.
BAB IV
HASIL DAN
PEMBAHASAN
A.
Hasil Pengamatan
1.
Tabel
Pengamatan
No
|
waktu (menit)
|
suhu (0C)
|
1
|
5
|
30,816
|
2
|
6
|
30,814
|
3
|
7
|
30,811
|
4
|
8
|
30,808
|
5
|
9
|
30,806
|
6
|
10
|
308,033
|
7
|
18
|
32,331
|
8
|
19
|
32,328
|
9
|
20
|
32,324
|
10
|
21
|
32,319
|
11
|
22
|
32,314
|
12
|
23
|
32,309
|
2.
Analisa
Data
Dik:
tc = 32, 331
menit
ta
= 30,8033 menit
b-a
= 1,6
c-d = 6,4
C2
= 0 mL
C1
= 3,2 mL
C3
= 17,02 kalori
Hgross……..?
Peny:
r1 =
(30,814-30,816) + (30,811-30,814)
+(30,808-30,811)+(30,806-30,808)+(30,8033-3,808)
5
r1 = (-0,002)+(-0,003)+(-0,003)+(-0,002)+(-0,0027)
5
r1
= -0,0127
5
r1 =
-0,00254 0C
r2 =
(32,328-32,331) + (32,324-32,328)
+(32,319-32,324)+(32,314-32,319)+(32,309-32,314)
5
r2 = (-0,003)+(-0,004)+(-0,005)+(-0,005)+(-0,005)
5
r2
= -0,022
5
r2 =
-0,0044 0C
t = tc – ta – r1 (b-a)
– r2 (c-d)
=
32,331 - 30,8033 - (-0,00254 x 1,6) – (-0,0044 x 6,4)
= 1,5277- (-0,004064) – (-0,02816)
= 1,559924 0C
Sisa kawat = 10
cm – 2,6 cm = 7,4 cm
= 7,4 cm x 2,3 kal/cm = 17,02 kal
0C
W = 6318 kal/0C + 3,2 mL +
17,02 kal
10C
W = 6338,22 kal/0C
10C
W = 6338,22 kal/0C
Hgross = W x t – C1
– C2 – C3
Mbatubara
Hgross =
(6338,22 kal/0C x 1,559924 0C) – 3,2 mL – 0 mL – 17,02
kal
1,09 gram
Hgross
= 9866,9214953 kal
1,09 gram
Hgross = 9052,22 kal/gram
B. Pembahasan
Percobaan
ini bertujuan untuk menentukan panas pembakaran dengan menggunakan bom kalorimeter,
dimana prinsip daripada bom kalorimeter adalah bekerja pada sistem terisolasi
yang tidak ada perpindahan, baik energi maupun massa. Hal yang pertama
dilakukan pada percobaan ini adalah mengisi tabung bom kalorimeter dengan
sampel batu bara sebanyak 1,09 gram dan kawat spanjang 10 kal/cm. dimana kawat
ini membentuk huruf V dan hanya menyentuh sampel batu bara tanpa menyentuh
wadah dari sampel maupun dari dinding tabung bom kalorimeter.
Kemudian
mengisi jaket bom kalorimeter dengan 2 liter aquadest, tujuan penggunaan
aquadest yang diletakkan di dalam jaket bom kalorimeter adalah untuk menstabilkan
suhu dalam sistem sehingga panas dalam sistem tertutup ini merata pada semua
sisi dari bom kalorimeter, disamping itu pula aqudest merupakan cairan
penghantar listrik yang baik. Setelah itu tabung bom kalorimeter yang berisi
sampel tersebut ditutup rapat lalu diberi gas oksigen pada tekanan 26-30 atm.
Setelah itu dimasukkan ke dalam jaket bom kalorimeter dengan posisi yang sesuai
lalu menyalakan bom kalorimeter tersebut.
Dari
analisa data maka didapatkan sisa panjang kawat sebesar 17,02 kalori dan energi
panas pembakaran dari sampel batu bara sebesar 9052,22 kalori/gram. Hal ini
berarti dalam ± 1 gram sampel
batu bara terdapat 9052,22 kalori setiap gramnya yang ada dalam sampel tersebut
sedangkan menurut teori batas antara batu bara muda dan batu bara tua terletak
pada nilai kalori sebesar 5700 Kcal/Kg, hal ini berarti nilai kaori yang
didapatkan pada percobaan sangat jauh berbeda nilai kalori secara teori. Hal
ini dapat disebabkan batu bara yang digunakan pada percobaan sudah tersimpan
lama di laboratorium sehingga mengakibatkan perbedaan nilai kalori yang sangat
signifikan.
BAB V
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Kesimpulan
dari percobaan ini adalah panas pembakaran dari sampel batu bara sebesar
9052,22 kalori/gram.
B.
Saran
Saran
dari percobaan ini sebaiknya untuk percobaan selanjutnya digunakan sampel
sampel batu bara diganti dengan pakan ternak agar dapat diketahui perbandingan
kalori dari sampel tersebut dari sampel tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. Batu Bara. http//id. Wikipedia. Org/ 20
Mei 2012
Anonim. Bom Kalorimeter. http//id. Wikipedia.
Org/ 20 Mei 2012
Anonim. Kapasitas kalor. http//id. Wikipedia.
Org/ 20 Mei 2012
Anonim. Pemisahan Kromatografi. http//www. Chem.-is-try. Org/ 8 Mei 2012
Diannovitasari. Jenis-jenis calorimeter.
http//diannovitasari. Wordpress. Com/ 20 Mei 2012
Gillis, Oxtoby. Prinsip-prinsip Kimia Modern Jilid I. Jakarta: Erlangga, 2001
Niketutsari. Bom Klaorimeter. http//niketutsari. Wordpress. Com/ 20 Mei 2012
Sandra. Kalorimeter Bom. http//Sandra131. Wordpress. Com/ 20 Mei 2012
Sugiyanto. Kimia Fisika. Jakarta: PT Rhineka Cipta, 1997
LEMBAR
PENGESAHAN
Laporan
lengkap paktikum Dasar-dasar Pemisahan Kimia dengan judul
“ Menentukan Panas Pembakaran dengan Bom
Kalorimeter “ disusun oleh :
Nama : Abdul Rahman Arif
NIM : 60500110002
Kelompok
: II (Dua)
telah
diperiksa dan dikonsultasikan oleh koordinator asisten/asisten dan dinyatakan
diterima.
Samata,
Mei 2012
Koordinator
Asisten, Asisten,
( Supiati ) (Andi Nurfitriani Abubakar)
Nim: 600500109025 Nim: 60500109002
Mengetahui
Dosen
Penanggung Jawab
(
H. Asri Saleh S.T, M. Si )
Nip
: 1976041 72009 201 003
LEMBAR
PENGESAHAN
Laporan
lengkap paktikum Dasar-dasar Pemisahan Kimia dengan judul
“ Menentukan Panas Pembakaran dengan Bom
Kalorimeter “ disusun oleh :
Kelompok
II : A. Reskianti Wardani
Abdul Rahman Arif
Enni ayu Safitri
Ridna Sulistiawati Amra
Samsinar
telah
diperiksa dan dikonsultasikan oleh koordinator asisten/asisten dan dinyatakan
diterima.
Samata, Mei 2012
Koordinator
Asisten, Asisten,
( Supiati ) (Andi Nurfitriani Abubakar)
Nim: 600500109025 Nim: 60500109002
Mengetahui
Dosen
Penanggung Jawab
( H. Asri Saleh S.T, M. Si )
Nip
: 1976041 72009 201 003
No comments:
Post a Comment