PENGUKURAN
KONSENTRASI TOTAL DISSOLVED SOLID (TDS)
LAPORAN PRAKTIKUM
INSTRUMEN DAN PENGUKURAN
|
DOSEN PEMBIMBING
:
OLEH
:
DEDI HARYANTO (101411008)
DEDI SUGIYANTO (101411009)
DESI ASRI YANI
(101411010)
DONNY WIRYAWAN (101411011)
KELAS
2 A
|
|
TANGGAL PRAKTIKUM
: 15 November 2011
TANGGAL
PENGEMBALIAN : 22 November 2011
|
LABORATORIUM INSTRUMEN DAN PENGUKURAN
DIPLOMA
3 TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2011
PENGUKURAN KONSENTRASI TOTAL DISSOLVED SOLID
(TDS)
I.
TUJUAN
o
Menentukan tetapan sel dari instrumen
konduktometer.
o
Menentukan linieritas dan hysteresis
antara konsentrasi NaCl dengan konduktivitas
larutan.
o
Menentukan linieritas dan hysteresis
antara konsentrasi NaCl dengan pengukuran TDS.
o
Menghitung standar deviasi dari
pengukuran TDS dengan konsentrasi NaCl
o
Menghitung standar deviasi dari
pengukuran konduktivitas dengan konsentrasi NaCl.
o
Menghitung ketepatan dan ketelitian
pengukuran konduktivitas dan TDS baik dari alat ukur portable dan non portable.
II.
DASAR TEORI
1.1
Pengukuran
Secara
garis besar prinsip dari pengukuran ada 3 tahap yakni :
- Variabel
yang diukur
- Pengolahan
data dari variabel yang terukur
- Mengubah
sinyal pengolahan menjadi mudah terbaca
Untuk
itu ada pembagian instrumen ukur yang berdasarkan pada fungsional dari
masing-masing elemen seperti yang ditunjukkan pada diagram berikut :
Dari
blok diagram tersebut dapat dimengerti bahwa proses kalibrasi suatu instrumen
ukur adalah tidak mudah. Suatu alat ukur atau instrumen harus mempunyai 3 sifat
utama yaitu presisi, akurat, dan repeatability.
Untuk
mengetahui presisi dilihat dari deviasi standar, sedangkan akurat dilihat dari
linieritas dan repeatability ditinjau dari hysteresis.
1.2
Pengukuran
TDS
TDS adalah total dissolved solids atau
total padatan yang terlarut, pengukuran TDS umunya dinyatakan sebagai ppmCaCO3,
pengukuran TDS ini dilakukan secara spesifik dari larutan elektrolit, kemudian
dikalikan dengan suatu faktor konversi hingga menghasilkan besaran yang
menyatakan konsentrasi TDS.
Pengukuran konduktivitas spesifik
seringkali digunakan dengan sampel air. Dari beberapa literatur menunjukkan
kadar padatan terlarut dapat ditentukan melalui perkalian terhadap suatu faktor
konversi yang besarnya bervariasi antara 0,55 hingga 0,9. Faktor yang tepat digunakan
bergantung pada komponen ion-ion dalam larutan sebagai penghantar arus listrik.
Bila komposisi dalam larutan air dapat diketahui, maka nilai konduktivitas
ekivalen ionik akan mempermudah pemilihan faktor konversi dari konduktivitas
menjadi konsentrasi padatan terlarut.
Salah satu rumus empiris yang
menunjukkan hubungan pengukuran konduktivitas dan konsentrasi garam yang
terdapat dalam air alam juga digunakan untuk menunjukkan padatan terlarut dalam
air adalah sebagai berikut :
Dissolved salts (mg/L) =
κ
Dimana
:
t
= suhu
sampel dalam satuan °C
κ = konduktivitas
spesifik dalam satuan mhos/cm atau S/cm
Hubungan tersebut diatas
memperlihatkan 95 hingga 98% total padatan terlarut bila air-air alam diukur
pada kondisi dimana kandungan bahan organik sintetis yang minimum atau sedikit.
Tidak
ada elektroda yang tepat untuk mengukur konduktivitas, oleh karena itu
pembacaannya harus dikoreksi terhadap kondisi baku/standar dengan penggunaan
tetapan sel konduktivitas spesifik (κ) yang dihubungkan terhadap tetapan sel, Q
adalah sebagai berikut :
κ
= κm x Q
Dimana
:
κm = konduktivitas yang
terukur pada kondisi standar/ baku, biasanya menggunakan larutan KCl 0,01 M
atau 0,1 M pada suhu standar 25°C = 14,13 S/cm (pada 26°C = 14,41 S/cm)
κ = konduktivitas spesifik yang diukur oleh
instrumen
Q = tetapan sel
III.
ALAT DAN BAHAN
3.1 Alat dan Bahan
ü
Padatan
NaCl
ü
Aquadest
ü
Spatula
dan pengaduk
ü
Konduktometer
IV.
LANGKAH KERJA
Tanpa pemanasan (T=25,4)
|
Diukur
konduktivitasnya
|
Aquadest 300 ml
|
+ garam 0,1 gr (5 kali). Tiap penambahan 0,1 gram diukur
konduktivitasnya
|
|
Diukur
konduktivitasnya
|
|
Diencerkan dengan penambahan
50 ml air (5 kali)
|
B. Dengan pemanasan (T = 35,4 0C)
Aquadest 300
ml, T=35,40C
|
Diukur
konduktivitasnya
|
|
+garam 0,1 gr (5 kali). Pada
setiap penambahan 0,1 gram diukur konduktivitasnya
|
|
+ 50 ml air (T=35,40C)
|
|
Diukur
konduktivitasnya
|
V.
DATA PENGAMATAN
k Larutan KCl
0,1 N pada suhu 26 oC = 10,26 mS/cm
Tetapan Sel =
=
= 0,616
Ø Suhu
Kamar = 26 oC
A.
Konsentrasi Naik
|
No.
|
Jumlah Garam
(gram)
|
Volume Aquades
(mL)
|
Konsentrasi Garam, NaCl
(M)
|
Konduktivitas, k
(mS/cm)
|
|
|
Portable
|
Nonportable
|
||||
|
1.
|
0,2
|
300
|
0,667
|
0,962
|
0,999
|
|
2.
|
0,3
|
300
|
1,000
|
1,484
|
1,319
|
|
3.
|
0,4
|
300
|
1,333
|
1,983
|
1,712
|
|
4.
|
0,5
|
300
|
1,667
|
4,150
|
2,210
|
|
5.
|
0,6
|
300
|
2,000
|
4,830
|
2,610
|
B.
Konsentrasi Turun
|
No.
|
Jumlah Garam
(gram)
|
Volume Aquades
(mL)
|
Konsentrasi Garam, NaCl
(M)
|
Konduktivitas, k
(mS/cm)
|
|
|
Portable
|
Nonportable
|
||||
|
1.
|
0,6
|
300
|
2,000
|
4,830
|
2,610
|
|
2.
|
0,6
|
350
|
1,714
|
3,920
|
2,100
|
|
3.
|
0,6
|
400
|
1,500
|
3,370
|
1,910
|
|
4.
|
0,6
|
450
|
1,333
|
2,940
|
1,636
|
|
5.
|
0,6
|
500
|
1,200
|
2,600
|
1,520
|
Ø Suhu
40 oC
A.
Konsentrasi Naik
|
No.
|
Jumlah Garam
(gram)
|
Volume Aquades
(mL)
|
Konsentrasi Garam, NaCl
(M)
|
Konduktivitas, k
(mS/cm)
|
|
|
Portable
|
Nonportable
|
||||
|
1.
|
0,2
|
300
|
0,667
|
1,121
|
0,829
|
|
2.
|
0,3
|
300
|
1,000
|
1,880
|
1,199
|
|
3.
|
0,4
|
300
|
1,333
|
1,900
|
1,599
|
|
4.
|
0,5
|
300
|
1,667
|
3,600
|
2,020
|
|
5.
|
0,6
|
300
|
2,000
|
4,440
|
2,460
|
B.
Konsentrasi Turun
|
No.
|
Jumlah Garam
(gram)
|
Volume Aquades
(mL)
|
Konsentrasi Garam, NaCl
(M)
|
Konduktivitas, k
(mS/cm)
|
|
|
Portable
|
Nonportable
|
||||
|
1.
|
0,6
|
300
|
2,000
|
4,440
|
2,460
|
|
2.
|
0,6
|
350
|
1,714
|
3,620
|
2,150
|
|
3.
|
0,6
|
400
|
1,500
|
3,250
|
1,980
|
|
4.
|
0,6
|
450
|
1,333
|
2,840
|
1,850
|
|
5.
|
0,6
|
500
|
1,200
|
2,640
|
1,469
|
VI.
PENGOLAHAN DATA
A.
Konsentrasi Naik
Konsentrasi
Garam
1.
M garam =
=
M
2.
M garam =
=
M
3.
M garam =
= 1,333 M
4.
M garam =
= 1,667 M
5.
M garam =
= 2 M
B.
Konsentrasi Turun
Konsentrasi
garam
1.
2 M
2.
3.
4.
5.
Grafik Hubungan Konsentrasi Garam NaCl
dengan Konduktivitas
Ø Suhu
Kamar 26 oC
Ø Suhu
40 oC
Standar deviasi =
Sy =
Hysteresis
= selisih nilai konduktivitas pada pengukuran naik dan turun
Ø
Suhu 26 oC
Portable
|
No.
|
Pengukuran Naik
|
Pengukuran Turun
|
Hysteresis
|
||
|
Konsentrasi Garam
|
Konduktivitas
|
Konsentrasi Garam
|
Konduktivitas
|
||
|
1.
|
0,667
|
0,962
|
1,2
|
2,6
|
1,638
|
|
2.
|
1,000
|
1,484
|
1,333
|
2,94
|
1,456
|
|
3.
|
1,333
|
1,983
|
1,500
|
3,37
|
1,387
|
|
4.
|
1,667
|
4,150
|
1,714
|
3,92
|
0,23
|
|
5.
|
2,000
|
4,830
|
2,000
|
4,83
|
0
|
|
Standar Deviasi
|
1,706
|
-
|
0,878
|
-
|
|
Nonportable
|
No.
|
Pengukuran Naik
|
Pengukuran Turun
|
Hysteresis
|
||
|
Konsentrasi Garam
|
Konduktivitas
|
Konsentrasi Garam
|
Konduktivitas
|
||
|
1.
|
0,667
|
0,999
|
1,200
|
1,520
|
0,512
|
|
2.
|
1,000
|
1,319
|
1,333
|
1,636
|
0,317
|
|
3.
|
1,333
|
1,712
|
1,500
|
1,910
|
0,198
|
|
4.
|
1,667
|
2,210
|
1,714
|
2,100
|
0,11
|
|
5.
|
2,000
|
2,610
|
2,000
|
2,610
|
0
|
|
Standar Deviasi
|
0,652
|
-
|
0,431
|
-
|
|
Ø
Suhu 40 oC
Portable
|
No.
|
Pengukuran Naik
|
Pengukuran Turun
|
Hysteresis
|
||
|
Konsentrasi Garam
|
Konduktivitas
|
Konsentrasi Garam
|
Konduktivitas
|
||
|
1.
|
0,667
|
1,121
|
1,200
|
2,640
|
1,519
|
|
2.
|
1,000
|
1,880
|
1,333
|
2,840
|
0,960
|
|
3.
|
1,333
|
1,900
|
1,500
|
3,250
|
1,350
|
|
4.
|
1,667
|
3,600
|
1,714
|
3,620
|
0,020
|
|
5.
|
2,000
|
4,440
|
2,000
|
4,440
|
0
|
|
Standar Deviasi
|
1,377
|
-
|
0,713
|
-
|
|
Nonportable
|
No.
|
Pengukuran Naik
|
Pengukuran Turun
|
Hysteresis
|
||
|
Konsentrasi Garam
|
Konduktivitas
|
Konsentrasi Garam
|
Konduktivitas
|
||
|
1.
|
0,667
|
0,829
|
1,200
|
1,469
|
0,640
|
|
2.
|
1,000
|
1,199
|
1,333
|
1,850
|
0,651
|
|
3.
|
1,333
|
1,599
|
1,500
|
1,980
|
0,381
|
|
4.
|
1,667
|
2,020
|
1,714
|
2,150
|
0,130
|
|
5.
|
2,000
|
2,460
|
2,000
|
2,460
|
0
|
|
Standar Deviasi
|
0,646
|
-
|
0,367
|
-
|
|
VII.
PEMBAHASAN
Pada praktikum ini bertujuan untuk
menentukan tetapan sel dari instrumen konduktometer. Menentukan linearitas dan
histerisis antara konsentrasi NaCl dengan konduktivitas larutan, konsenrasi
NaCl dengan pengukuran TDS. Menghitung standar deviasi dari pengukuran TDS dan
konduktivitas dengan konsentrasi NaCl. Serta menghitung ketepatan dan
ketelitian pengukuran konduktivitas dan TDS baik dari alat ukur portable dan
nonportable.
TDS (Total
Dissolve Solid) menyatakan banyaknya senyawa terlarut (padatan) dalam suatu
larutan yang dinyatakan dengan dengan ppm (part per million). Sedangkan
konduktivitas (Daya hantar listrik) adalah kemampuan dari larutan untuk
menghantarkan arus listrik yang dinyatakan dalam mS. Kemampuan ini disebabkan
oleh adanya senyawa terlarut terdisosiasi menjadi kation dan anion. Padatan
yang digunakan adalah garam atau NaCl ( Na+ + Cl-),
sedangkan pelarut yang digunakan adalah air murni (aquadest). Hal ini dilakukan
karena NaCl merupakan larutan elektrolit, dimana larutan NaCl memiliki daya
hantar. Dari data yang diperoleh bahwa temperature dan konsentrasi larutan
sangat berpengaruh terhadap pengukuran. Selain itu, pengadukan pun menjadi
faktor yang mempengaruhi nilai TDS dan DHL.
Pada
praktikum pengukuran konsentrasi total
dissolved solid dari larutan NaCl tidak dilakukan pengukuran secara
langsung, melainkan dengan mengalikan nilai konduktivitas dari larutan dengan
faktor konversi. Pengukuran konduktivitas dilakukan dengan dua alat, yaitu
konduktometer yang telah di kalibrasi dan konduktometer portable.
Sebelum melakukan
pengukuran konduktivitas dilakukan kalibrasi terlabih dahulu untuk mengetahui tetapan
sel. Dari hasil perhitungan didapat nilai
tetapan selnya 0,616. Pengukuran konduktivitas dilakukan pada 2 kondisi,
yaitu pada suhu kamar (suhu 26
oC) dan pada suhu 40 oC untuk mengetahui apakah suhu
mempengaruhi nilai konduktivitas dari larutan.
Dari data pengukuran
yang diperoleh dibuat grafik antara konsentrasi NaCl dengan konduktivitas dan
grafik antara konsentrasi NaCl dengan TDS. Nilai TDS dari larutan diperoleh dengan mengalikan nilai konduktivitas
larutan dengan faktor konversi:
Dari grafik antara konsentrasi NaCl dengan konduktivitas, dapat diketahui
bahwa semakin tinggi konsentrasi NaCl, maka semakin tinggi pula
konduktivitasnya. Dari grafik tersebut diperoleh persamaan garis dan linearitas
sebagai berikut:
|
|
T (oC)
|
Persamaan
garis
|
Linieritas
(R2)
|
|
|
PORTABEL
|
Pengukuran
Naik
|
26 oC
|
y = 3,1214x - 1,4802
|
R² = 0,9289
|
|
40 oC
|
y = 2,508x - 0,7559
|
R² = 0,9217
|
||
|
Pengukuran
Turun
|
26 oC
|
y = 2,766x - 0,7536
|
R² = 0,9971
|
|
|
40 oC
|
y = 2,2391x - 0,1113
|
R² = 0,9892
|
||
|
NON
PORTABEL
|
Pengukuran
Naik
|
26 oC
|
y = 1,2341x + 0,1245
|
R² = 0,9949
|
|
40 oC
|
y = 1,225x - 0,0121
|
R² = 0,9989
|
||
|
Pengukuran
Turun
|
26 oC
|
y = 1,3506x - 0,1375
|
R² = 0,9856
|
|
|
40 oC
|
y = 1,1232x + 0,2415
|
R² = 0,9427
|
||
Dari grafik antara konsentrasi NaCl dengan TDS,
dapat diketahui bahwa semakin tinggi konsentrasi NaCl, maka semakin tinggi pula
padatan terlarutnya. Hal ini disebabkan karena, jumlah NaCl dalam
larutan semakin banyak. Dari grafik
tersebut diperoleh persamaan garis dan linearitas sebagai berikut:
|
|
T (oC)
|
Persamaan
garis
|
Linieritas
(R2)
|
|
|
PORTABEL
|
Pengukuran
Naik
|
26 oC
|
y = 1E+06x - 679420
|
R² = 0,9289
|
|
40 oC
|
y = 2E+06x - 457821
|
R² = 0,9217
|
||
|
Pengukuran
Turun
|
26 oC
|
y = 1E+06x - 345909
|
R² = 0,9971
|
|
|
40 oC
|
y = 1E+06x - 67415
|
R² = 0,9892
|
||
|
NON
PORTABEL
|
Pengukuran
Naik
|
26 oC
|
y = 566436x + 57145
|
R² = 0,9949
|
|
40 oC
|
y = 741930x - 7303,6
|
R² = 0,9989
|
||
|
Pengukuran
Turun
|
26 oC
|
y = 619937x - 63094
|
R² = 0,9856
|
|
|
40 oC
|
y = 741930x - 7303,6
|
R² = 0,9427
|
||
Sedangkan untuk
mengetahui nilai histerisis, maka dilakukan perhitungan selisih dari pengukuran
naik dan turun pada setiap waktu pengukuran. Berdasarkan hasil perhitungan,
didapat nilai hysteresis 1,638 pada
pengukuran konduktivitas dan 919968,3. Berdasarkan hasil pengukuran naik dan turun, didapatkan hasil pengukuran
yang berbeda antara pengukuran naik dan turun.
VIII. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil
pengukuran dan perhitungan, didapatkan data sebagai berikut:
1.
Tetapan sel
adalah sebesar 0,616
2.
Linieritas grafik
Konsentrasi
NaCl dengan konduktivitas larutan
pada pengukuran naik sebesar 0.9289 dan pengukuran turun sebesar 0,9971 dengan
menggunakan konduktometer portable, sedangkan dengan menggunakan konduktometer
nonportable pada pengukuran naik pada
suhu 40 oC didapatkan nilai kelinieran pada pengukuan naik
kelinearan sebesar 0.9949 dan pengukuran turun sebesar 0,9855.
3.
Hysteresis
·
Konsentrasi NaCl dengan konduktivitas larutan pada suhu kamar dengan konduktometer
portable sebesar 1,638 dan nonportable sebesar 0,519
·
Konsentrasi NaCl dengan konduktivitas larutan pada suhu 40 oC dengan
konduktometer portable sebesar 1,519 dan nonportable sebesar 0,651
4.
Standar deviasi
·
Pada
suhu kamar
Pengukuran naik sebesar 1,706
Pengukuran turun sebesar 0,878
·
Pada
suhu 40 oC
Pengukuran naik sebesar 0,646
Pengukuran turun sebesar 0,431
DAFTAR PUSTAKA
Chamidy, Harita dkk. 2007. Jobsheet Instrumentasi dan Pengukuran.
Bandung : Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik.
Widiastuti, Endang dkk. 1996. Petunjuk
Praktikum Kimia Analitik Instrumen.
Bandung : Pusat Pengembangan
Pendidikan Politeknik
literaturnya mana?
BalasHapus