LAPORAN PRAKTIKUM LAPORAN PRAKTIKUM
FISIKA
FISIKA TERAPA
TERAPAN
N
ACARA II ACARA II
PENENTUAN MASSA JENIS ZAT CAIR PENENTUAN MASSA JENIS ZAT CAIR
Penanggung Jawab: Penanggung Jawab: A
Anna a AAnnddiiaannaa ((AA11FF001155002255 N
N!!""iia a RRee##nn! ! $$%% ((AA11FF00115500&&55
KEMENTERIAN RISET' TEKN)*I' +AN PEN+I+IKAN TIN**I KEMENTERIAN RISET' TEKN)*I' +AN PEN+I+IKAN TIN**I
UNI,ERSITAS JEN+ERA) SE+IRMAN UNI,ERSITAS JEN+ERA) SE+IRMAN
FAKU)T
FAKU)TAS PAS PERTANIANERTANIAN PUR$KERT PUR$KERT
201-I% PEN+A.U)UAN A% )a#a/ eaang
Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumenya. Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi (misalnya besi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air). Satuan SI
massa jenis adalah kilogram per meter kubik (kg/m3).
Massa jenis suatu bahan pangan merupakan salah satu indikator yang seara langsung maupun tidak langsung turut berperan dalam suatu proses pengolahan pangan maupun mutu suatu produk. !erat jenis dide"inisikan sebagai perbandingan kerapatan dari suatu #at terhadap kerapatan air, harga kedua #at itu ditentukan pada temperatur yang sama, jika tidak dengan ara lain yang khusus. Istilah berat jenis, dilihat dari de"inisinya, sangat lemah$ akan lebih ook apabila dikatakan sebagai kerapatan relati".
Sebuah benda memiliki massa jenis lebih tinggi (misalnya besi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air). Satuan SI massa jenis adalah kilogram per meter kubik (kg/m3). Massa jenis ber"ungsi untuk menentukan #at. Setiap #at
memiliki massa jenis yang berbeda. %an suatu #at berapapun massanya, berapapun volumenya akan memiliki massa jenis yang sama. Massa jenis air lebih besar daripada massa jenis minyak. Massa jenis air & gram/m3 dan massa jenis
minyak ', gram/m3. leh karena itu, berapapun banyaknya minyak yang
diampurkan ke dalam air maka minyak akan tetap di atas.
*ekanan hidrostatis adalah tekanan yang terjadi di ba+ah air. *ekanan hidrostatis disebabkan oleh "luida tak bergerak. *ekanan hidrostatis yang dialami oleh suatu titik di dalam "luida diakibatkan oleh gaya berat "luida yang berada di atas titik tersebut. ika besarnya tekanan hidrostatik pada dasar tabung adalah p, menurut konsep tekanan, besarnya p dapat dihitung dari perbandingan antara gaya berat "luida ( F ) dan luas permukaan bejana (). ukum tekanan hidrostatik berbunyi ,*ekanan hidrostatis pada sembarang titik yang terletak pada bidang
mendatar di dalam sejenis #at air yang dalam keadaan setimbang adalah sama. ukum hidrostatika berlaku pula pada pipa 0 (bejana berhubungan) yang diisi lebih dari satu maam #at air yang tidak berampur. 1ontoh penerapan hukum utama hidrostatik misalnya pada penggunaan +ater pass.
% Tu3uan
*ujuan dari praktikum kali ini untuk memahami hukum hidrostatika sebagai landasan untuk menentukan massa jenis #at air dengan alau ukur pipa 0.
2engetahuan tentang massa jenis dalam sebuah praktikum sangat penting mengingat bah+a pengetahuan tentang massa jenis akan selalu kita butuhkan dan selalu kita gunakan dalam praktikum lanjutan atau dalam pengaplikasiannya dalam penelitian (!resnik, ''). Massa jenis (density) suatu #at adalah kuantitas konsentrasi #at dan dinyatakan dalam massa persatuan volume. 4ilai massa jenis suatu #at dipengaruhi oleh temperatur. Semakin tinggi temperatur, kerapatan suatu #at semakin rendah karena molekul - molekul yang saling berikatan akan terlepas. 5enaikan temperatur menyebabkan volume suatu #at bertambah, sehingga massa jenis dan volume suatu #at memiliki hubungan yang berbanding terbalik (!esari, ''6).
Salah satu si"at yang penting dari suatu bahan adalah densitas ( density)-nya, dide"inisikan sebagai massa persatuan volume. !ahan yang homogen seperti es atau besi, memiliki densitas yang sama pada setiap bagiannya. 5ita gunakan huru" 7unani 8 (9rho) untuk densitas. ika sebuah bahan yang materialnya homogen bermasa m memiliki volume v, densitasnya 8 adalah
8 : m
v (&) keterangan;
8 : massa jenis air (kg/m3)$
m : massa benda (kg)$ < : volume benda (m3)
%ensitas suatu bahan, tidak sama pada setiap bagiannya$ ontohnya adalah atmos"er bumi (yang seakin tinggi akan semakin keil densitasnya) dal lautan (yang semakin dalam akan semakin besar densitasnya). 0ntuk bahan-bahan ini persamaan (&) memperlihatkan densitas rata-rata.. Seara umum, densitas bahan
tergantung pada "aktor lingkungan suhu dan tekanan (uliastuti, '').
2ipa 0 adalah pipa lengkung berbentuk huru" 0. 2ipa ini termasuk bejana berhubungan. ika pipa 0 diisi dengan satu jenis #at air, tinggi permukaan #at air pada pada kedua mulutnya selalu sama. *etapi, jika pipa 0 diisi dengan dua #at air yang tidak berampur, tinggi permukaan #at air pada kedua mulut pipa berbeda. !agaimana hubungan antara massa jenis dan tinggi #at air dalam pipa
adalah 8. %an titik pertemuan kedua #at air, kita
buat garis mendatar yang memotong kedua kaki pipa 0. Misalkan, tinggi permukaan #at air pertama dari garis adalah h& dan tinggi permukaan
#at air kedua dari garis adalah h. >at air prtama
setinggi h& melakukan tekanan yang sama besar
dengan tekanan #at air kedua setinggi h.
2&: 2
%engan menggunakan persamaan -& diperoleh 8& g h& : 8 g h
8& h& : 8 h (-)
%engan menggunakan persamaan -, kita dapat menentukan massa jenis #at air lain jika massa jenis salah satu #at air dikaetahui. arus diperhatikan bah+a kedua #at air yang dimasukkan dalam pipa 0 tidak boleh #at air yang berampur, misalnya air dan alkohol. 5edua #at air yang dimasukkan harus tidak berampur agar batasnya jelas. %engan demikian, tinggi permukaan
masing-masing #at air dapat diukur. %e"inisi peraional <ariabel
a) 5edalaman #at air (m) adalah ketinngian #at air, yang diukur dari permukaan #at air ke permukaan #at air yang berada di dalam orong b) Massa jenis #at air adalah kerapatan massa dari #at air yang dimasukkan
kedalam pipa 0 dan gelas kimia
) *ekanan hidrostatik adalah besarnya tekanan yang disebabkan oleh tinggi permukaan #at air yang diari berdasarkan rumus tekanan berbanding lurus dengan massa jenisnya dan tinggi permukaan #at air pada pipa 0 dikali dengan perepatan gravitasi ?,'
d) *inggi permukaan #at air (m) adalah Selisih ketinggian #at air pada pipa 0 akibat dari tekanan yang diberikan. (*im %osen @isika %asar I,
'&3)
ukum pokok hidrostatika dapat digunakan untuk menentukan massa jenis >at air dengan menggunakan pipa 0. idrostatika diman"aatkan antara lain dalam mendesain bendungan, yaitu semakin ke ba+ah semakin tebal$ serta dalam pemasangan in"us, ketinggian diatur sedemikian rupa sehingga tekanan #at air pada in"us lebih besar daripada tekanan darah dalam tubuh (Asvandiari, ''B). ir memiliki rapat jenis &,''.&'3 kg/m3, atau &,'' g/m3. Capat jenis sembarang
substansi yang dinyatakan dalam gram per entimeter kubik seara numerik sama dengan specific gravity-nya$ rapat jenis sembarang subsansi yang dinyatakan dalam kilogram pe meter kubik sama dengan &'3 kali specific gravity-nya
(Dihantoro etl al, ''6).
Minyak goreng selain digunakan dalam dunia industri juga digunakan dalam rumah tangga sebagai media penghantar panas dalam pengolahan makanan sehari-hari. Seiring dengan meningkatnya industri pengolahan makanan terutama industri keil dan rumah tangga, kebutuhan masyarakat akan minyak goreng juga semakin meningkat. 4amun demikian, industri-industri keil ini seringkali tidak mengontrol temperatur minyak yang digunakan dan membuangnya setelah digunakan beberapa kali, sedangkan dalam industri rumh tangga minyak goreng digunakan terus-menerus. 5eadaan ini memberikan e"ek negati" terhadap kualitas produk makanan, lingkungan, dan kesehatan manusia (<era, ''6).
Minyak goreng sering kali dipakai untuk menggoreng seara berulang-ulang, bahkan sampai +arnanya oklat tua atau hitam dan kemudian dibuang. 2enggunaan minyak goreng seara berulang-ulang sangat berbahaya bagi kesehatan. %alam penggunaannya, minyak goreng mengalami perubahan kimia akibat oksidasi dan hidrolisis, sehingga dapat menyebabkan kerusakan pada minyak goreng tersebut. 0ntuk mengatasinya, limbah minyak goreng bekas (jelantah) dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan biodiesel ( dhiatma et al., '&).
A% Aa# dan a4an &. lat
lat-alat yang digunakan untuk praktikum ini adalah; a. 2ipa 0, b. 2ipet, . Beaker glass, d. 1orong, dan e. Mistar. . !ahan
!ahan-bahan yang digunakan untuk praktikum ini adalah; a. Minyak goreng baru,
b. Minyak jelantah dari beberapa kali penggorengan, dan . Euades.
% P/!edu/ Ke/3a
I,% .ASI) +AN PEMA.ASAN
5edudukan 2ipa 0 diatur sedemikian rupa sehingga letaknya tidak miring. 2ipa 0 diisi dengan aEuades ( ρ &: & g/m3).
>at air yang akan diselidiki dimasukkan ke dalam pipa 0 pada kaki yang lain.
!idang batas permukaan #at #air ditentukan. *inggi h1 dan h2 diukur.
Massa jenis #at air yang diselidiki ( ρ ) dihitung dengan menggunakan
rumus ρ : ρ &
h1
h2
Fangkah -G sebanyak & kali diulangi dengan merubah tinggi permukaan #at air yang diselidiki (pipet digunakan untuk memasukkan/mengeluarkan #at
air).
A% .ai
4o enis minyak
Sebelum dikurangi Sesudah dikurangi h& (m) h (m) ρ miny ak (g/m3) h& (m) h (m) ρ minyak (g/m3)
& Minyak jelantah &6
ml H aEuades 3' ml ,6 '.3 6,6 B ',?&B Minyak jelantah '
ml H aEuades G' ml ,6 &' ',6 ,6 ? ',?G 3 Minyak baru &6 ml
H aEuades 3' ml ? ', 6 6,6 ',?'3 G Minyak baru ' ml
H aEuades G' ml ? && ',& ?,6 ',3B 2erhitungan;
2erlakuan & (Minyak jelantah &6 ml H aEuades 3' ml) Sebelum dikurangi
ρ
minyak jelantah : ρ air J
h1 h2 : & g/m3 J 7 8,5 : '.3 g/m3 Sesudah dikurangi ρ
minyak jelantah : ρ air J
h1 h2 : & g/m3 J 5,5 6 : ',?&B g/m3
&. 2erlakuan (Minyak jelantah ' ml H aEuades G' ml) Sebelum dikurangi
ρ
minyak jelantah : ρ air J
h1 h2
: & g/m3 J
8,5 10
: ',6 g/m3
Sesudah dikurangi ρ
minyak jelantah : ρ air J
h1 h2 : & g/m3 J 8,5 9 : ',?G g/m3
. 2erlakuan 3 (Minyak baru &6 ml H aEuades 3' ml) Sebelum dikurangi
ρ
minyak baru : ρ air J
h1 h2 : & g/m3 J 7 9 : ', g/m3 Sesudah dikurangi ρ
minyak baru : ρ air J
h1 h2 : & g/m3 J 5 5,5 : ',?'3 g/m3
3. 2erlakuan G (Minyak baru ' ml H aEuades G' ml) Sebelum dikurangi
ρ
minyak baru : ρ air J
h1 h2 : & g/m3 J 9 11 : ',& g/m3 Sesudah dikurangi ρ
minyak baru : ρ air J
h1 h2 : & g/m3 J 7 9,5 : ',3B g/m3 % Pe6ba4aan
2raktikum penentuan massa jenis #at air ini menggunakan sample minyak, minyak baru dngan minyak jelantah, dan dengan dua kali ulangan (pertama tanpa pengurangan minyak dan yang kedua dengan pengurangan minyak). 2enentuan massa jenis minyak ini menggunakan massa jenis yang telah diketahui, yaitu massa jenis air & g/m3. Mula-mula mengatur kedudukan pipa 0
sedemikian rupa sehingga letaknya tidak miring. 2ipa 0 diisi dengan akuades. Minyak dituang ke dalam pipa 0 pada kaki yang lain. 2enentuan massa jenis ini menggunakan indikator tinggi minyak dan air dengan rumus;
ρ
: ρ & J
h1
h2
dengan;
8& : massa jenis #at air pembanding
8 : massa jenis #at air yang diari
h& : tinggi permukaan #at air pembanding
h : tinggi permukaan #at air yang diselidik
%alam menentukan tinggi air maupun minyak, sebelumnya harus ditentukan terlebih dahulu bidang batas permukaan #at air. %ihasilkan massa jenis minyak goreng jelantah pada perlakuan pertama sebesar '.3 g/m3, dan
setelah minyak dikurangi massa jenisnya ',?&B g/m3. Massa jenis minyak goreng
jelantah pada perlakuan kedua sebesar '.6 g/m3, dan setelah minyak dikurangi
massa jenisnya ',?G g/m3. Sedangkan pada massa jenis minyak goreng baru pada perlakuan ketiga sebesar ', g/m3, dan setelah minyak dikurangi massa
jenisnya ',?'3 g/m3. 2erlakuan G menunjukkan hasil massa jenis minyak goreng
baru pada sebesar ',& g/m3, dan setelah minyak dikurangi massa jenisnya
',3B g/m3.
Menurut penelitian yang dilakukan oleh Dahyuni, S., et al, ('&6) massa jenis minyak jelantah pada suhu G''1 sebesar 6' kg/m3 yang setara dengan ',6'
lebih ukup signi"ikan pada perlakuan minyak jelantah yang sudah dikurangi. Mungkin ini bisa terjadi disebebkan kurang telitinya kemampuan mengukur mistar, ataupun kurang telitinya pengamat dalam melihat hasil tinggi minyak maupun air. !isa jadi karena kurang tepatnya penentuan batas permukaan batas airnya.
2engukuran kerapatan minyak goreng yang diteliti oleh 5, Sutiyah (''), dilakukan dengan mengukur massa dari minyak goreng dibagi dengan volume minyak goreng. Massa minyak goreng dihitung dengan menggunakan timbangan, sedangkan volume minyak goreng dihitung dengan menggunakan gelas ukur. asilnya nilai massa jenis minyak goreng baru sebesar 6,6& kg/m3, minyak
goreng satu kali pakai 6, kg/m3, minyak goreng dua kali pakai 6&,3& kg/m3.
Seperti yang dikemukakan 5, Sutiyah ('') dapat diketahui bah+a nilai kerapatan dari minyak goreng yang paling keil yaitu pada minyak goreng yang sudah dipakai dua kali, dan nilai kerapatan yang paling besar yaitu pada minyak goreng yang belum pernah dipakai. Minyak goreng yang sudah dipakai dua kali mempunyai nilai kerapatan yang paling keil karena minyak goreng tersebut telah mengalami pemanasan sehingga ikatan antar molekulnya berkurang dan menyebabkan kerapatan minyak berkurang. Minyak goreng yang belum pernah dipakai mempunyai nilai kerapatan yang paling besar karena minyak goreng tersebut belum mengalami pemanasan, sehingga molekul-molekulnya tidak mengalami perenggangan dan kerapatannya lebih besar. adi, minyak goreng dengan kerapatan paling besar adalah minyak goreng yang belum dipakai, dan kerapatan yang paling keil yaitu pada menyebabkan kerapatan minyak berkurang. Minyak goreng yang belum pernah dipakai mempunyai nilai kerapatan
yang paling besar karena minyak goreng tersebut belum mengalami pemanasan, sehingga molekul-molekulnya tidak mengalami perenggangan dan kerapatannya lebih besar. adi, minyak goreng dengan kerapatan paling besar adalah minyak goreng yang belum dipakai, dan kerapatan yang paling keil yaitu pada minyak goreng yang sudah dipakai dua kali.
%ari pernyataan diatas dapat disimpulkan bah+a semakin minyak goreng digunakan, densitasnya/ nilai massa jenisnya makin keil nilainya. Maka massa
jenis minyak jelantah lebih keil daripada massa jenis minyak baru. 4amun dari hasil perobaan yang telah dilakukan, massa jenis yang telah dihitung hasilnya banyak yang tidak sesuai dengan teori yang ada.
I,% PENUTUP A% Kei67uan
%ari praktikum argentometri yang dilakukan oleh praktikan, dapat ditarik kesimpulan yaitu;
&. Massa jenis minyak semakin terkena pemanasan ( telah dipakai berulang), semakin nilainya keil
. 2ada minyak baru massa jenisnya lebih besar dibanding dengan massa jenis minyak jelantah.
% Sa/an
%ari praktikum penentuan massa jenis #at air yang dilakukan, praktikan menyarankan %alam melakukan perobaan ini hendaknya menggunakan metode dan langkah kerja yang sesuai dengan panduan agar kita terhindar dari banyak kesalahan. Sehingga tidak perlu banyak melakukan pengulangan dalam memperoleh data, dan tidak menyia-nyiakan bahan yang ada dan praktikan harus teliti dalam membaa hasil pengukuran panjang, agar hasil data yang diperoleh akan lebih akurat.
dhiatma, . nshory., et al. '&. 9*he Anhanement o" Daste 1ooking il Asteri"iation 1ataly#ed by Sul"ated >ironia and ssisted by *he ddition o" Silia KelL, Proceeding of 19th Regional Symposium on Chemical Engineering !ali.
!esari, Ismail. ''6. !amus Fisika. !andung; 2ionir aya.
!resnik, S. ''. "ntisari Fisika #ipokrates$ akarta; Arlangga. Asvandiari. ''B. Smart Fisika. akarta; 2uspa S+ara.
uliastuti, Andang. ''. Fisika %niversitas &ilid 1 (Adisi 5esepuluh). akarta; Arlangga.
5. Sutiah., et al. ''. 9Studi 5ualitas Minyak Koreng dengan 2aameter <iskositas dan Indeks !ias. &urnal Berkala Fisika. (&&). 63-6.
*im %osen @isika %asar I. '&3. Penuntun Praktikum Fisika 'asar 1 . Makassar; 04M.
<era, 5. ''6. Efek (emperatur pada Proses Chemisorpsi !atalis )*+ dan #,- )*+ dalam proses Peningkatan !ualitas &elantah dengan Reaktor Fluida Fi.ed Bed . Skripsi. @MI2 04A. 0niversitas ember; tidak diterbitkan. Dahyuni, S., et al. '&6. 92engaruh Suhu 2roses dan Fama 2engendapan
*erhadap 5ualitas !iodesel dari Minyak elantah. &urnal Pillar of Physics. (B). 33-G'.
Dihantoro,. et al. ''6. Fisika 'asar %niversitas. 2ur+okerto; 0niversitas enderal Soedirman.
A% ACC
Minyak jelantah yang dipakai dalam perobaaan
Minyak Koreng baru belum digunakan
2enuangan air pada sisi kanan pipa
2roses penakaran minyak baru &6 ml dan 3' ml
2rosespenuangan minyak pada pipa sebelah kiri
2engukuran tinggi minyak dan air
