Kalorimeter BOM

 KALORIMETER BOM

Kalori didefinisikan sebagai kuantitas panas yang diperlukan untuk menentukan suhu 1 gram air dalam 1 skala derajat 0 C atau K (kelvin). Untuk dapatmengukur kalor maka dipergunakan sebuah alat yang disebut dengan Kalorimeter,Kalorimeter banyak berbagai jenisnya, bergantung dengan keadaan bahan dankebutuhan pengguna Kalorimeternya. Sehingga, pengukuran jumlah kalor reaksibaik yang diserap maupun yang dilepaskan pada suatu reaksi kimia denganeksperimen yang disebut Kalorimeter.Kalor merupakan jumlah energi yang dipindahkan dari satu benda atautubuh kepada benda lain akibat suatu perbedaan suhu diantara mereka.Kalorimeter yaitu cara penentuan kalor reaksi dengan menggunakan Kalorimeter.Perubahan entalpi adalah perubahan kalor yang diukur pada tekanan konstan,untuk menentukan perubahan kalor yang dilakukan dengan cara yang samadengan penentuan perubahan kalor pada suatu reaksi dapat diukur melaluipengukuran perubahan suhu yang terjadi pada reaksi tersebut. Sehingga dapatdiketahui Kalorimeter yaitu suatu sistem terisolasi (tidak ada perpindahan materiataupun energi dengan lingkungan diluar Kalorimeter).Latar belakang dilakukan percobaan tetapan Kalorimeter ini adalah untuk memahami proses perubahan energi dalam bentuk kalor serta hubunganKalorimeter dengan menggunakan prinsip Asas Black dan juga untuk memahamimetode penggunaan Kalorimeter dalam penentuan kalor suatu zat sertapengaplikasian dalam kehidupan sehari-hari.Oleh karena itu, percobaan ini dilakukan agar dapat mengetahui prinsipkerja alat Kalorimeter serta dapat menentukan berapa banyak energy panas yangdiserap oleh Kalorimeter, dan juga agar dapat menentukan nilai tetapanKalorimeter.

Sejarah Kalorimeter

Menuturut Robert Mayor kalor merupakan salah satu bentuk energi,hal ini dibuktikan ketika mngguncang guncang botol yang berisikan air setelah diguncangkan naik.Pada tahun 1818-1889 james joule yang namanya digunakan sebagai satuan SI menentukan bahwa munculnya atau hilangnya sejumlah energi termis diikuti dengan munculnya atu hilangnya energi mekanik yang ekiuvalen, Menurut James Joule kalor adalah salh satu bentuk energi dan dibuktikan melalui percobaan air dalam calorimeter ternyata kalornya sama dengan usaha yang dilakukan.satuan kalor yang timbul dinyatakan dalam satuan kalor dan usaha yang dilakukan oleh beban dan dinyatakan dalam satuan joule . Kapasitas Panas dan Kapasitas Jenis Bila energi panas ditambahkan suatu zat maka temperature zat itu biasanya naik,jumlah energi panas Q yang dibutuhkan untuk menaikan temperature suatu zat sebanding dengan perubahan temperatur

Q=C∆T=mc∆T

Dengan C adalah kapasitas panas zat yang didefinisikan sebagai energi panas yang bibutuhkan untuk menaikan temperature suatu zat dengan satu drajat

c= C/m

Dengan c adalah kapasitas panas zat(joule/k),c adalah panas jenis(j/kg ),m adalah massa(kg)
Berdasarkan asa black jumlah kalor yang dilepas sama dengan jumlah kalor yang diterima
Qterima=Qlepas

mc∆t+H∆t=mc∆t
mc(t2-t1)+H(t2-t1)=mc(t2-t1)

Pada percobaan ini berhubungan dengan energi listrik menjadi energi panas energi yang di hasilkan pada satu daya suatu resistor dinyatakan dengan

BAB II

KALORIMETER BOM      

Bomb kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai kalori) yangdibebaskan pada pembakaran sempurna (dalam O2 berlebih) suatu senyawa, bahan makanan, bahanbakar. Sejumlah sampel ditempatkan pada tabung beroksigen yang tercelup dalam medium penyerapkalor (kalorimeter), dan sampel akan terbakar oleh api listrik dari kawat logam terpasang dalam tabung.

Sejumlah sa mpel dalam suatu ruang bernama “BOMB” dan dinyalakan atau dibakar dengan system penyalaan elektris sehingga sampel tersebut terbakar habis dan menghasilkan panas.

.Keterangan :

a. Termometer berguna untuk mengukur suhu.

b. Pengaduk berguna untuk mengaduk air pendingin.

c. Katup oksigen untuk memasukkan oksigen dari tabung.

d. Cawan untuk meletakkan bahan/sampel yang akan di bakar.

e. Kawat penyala untuk membakar.

f. Bom yaitu tempat terjadinya pembakaran.g. Jacket air yaitu jacket untuk peletakan bom.

Cara Kerja Kalorimeter Bom

Ø  Sejumlah tertentu zat yang akan diuji ditempatkan dalam cawan platina dan sebuah "kumparan besi” yang diketahui beratnya (yang juga akan dibakar) ditempatkan pula pada cawan platinasedemikian sehingga menempel pada zat yang akan diuji.

Ø  Kalorimeter bom kemudian ditutup dan tutupnya lalu dikencangkan.

Ø  Setelah itu "bom" diisi dengan O2 hingga tekanannya mencapai 25 atm.

Ø  Kemudian "bom" dimasukkan ke dalam kalorimeter yang diisi air.

Ø  Setelah semuanya tersusun, sejumlah tertentu aliran listrik dialirkan ke kawat besi dan setelahterjadi pambakaran, kenaikan suhu diukur.

Ø  Kapasitas panas (atau harga air) “bom”, kalorimeter, pengaduk,dan termometer ditentukan.

Ø  dengan percobaan terpisah dengan menggunakan zat yang diketahui panas pembakarannyadengan tepat (Biasanya asam benzoate).

PRINSIP KERJA KALORIMETER BOM

Calorimeter bomb merupakan suatu piranti lain yang banyak di gunakan untuk penentuan nilai kalorbahan padat dan cair.Ppengukuran calorimeter bomb dilakukan pada kondisi volume konstan tanpa aliran atau dengan kata lain reaksi pembakaran di lakukan tanpa menggunakan nyala api melainkan menggunakan gas oksigen sebagai pembakar dengan volume konstan atu tegangan tinggi.Prinsip kerjanya ialah contoh bahan bakar yang akan di ukur dimasukan kedalam benjana logam yang kemudian di isi oksigen pada tekanan tinggi. Bom itudi tempatkan di dalam bejana berisi airbdan bahan bakar itu di nyalakan dengan sambungan listrik dari luar.Suhu di ukur sebagai fungsi waktu setelah penyalaan.Pada saat pembakaran suhu bom tinggi oleh karena itu keseragaman suhu air di sekeliling bom harus di jga dengan suatu pengaduk .Selain itu dalam beberapa hal tertentu  di berikan pemanasan dari luar melalui selubung air untuk menjaga supaya suhu seragam agar kondisi bejana air adiabatic.

SOP

   Prosedur Kerja Bomb Kalorimeter

Berikut ini disajikan prosedur kerja Bom Calorimetertype :”1261 Isoperibol Bomb Calorimeter” yang ada di laboratorium Pengolahan Air Industri Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, ITS-Surabaya. Pada alat ini nilai kalori pembakaran dihitung berdasarkan persamaan :

………………………………………. (4.1)                                                                         

Dimana Hc=gross heat pembakaran, T=kenaikan suhu, W=energi ekivalen dari kalorimeter yang digunakan, e₁=panas hasil pembakaran nitrogen, e₂=panas hasil pembakaran sulfur membentuk SO₃ dan asam sulfat, e₃=panas hasil pembakaran kawat dan m=massa sample.

1.      Hidupkan bomb calorimeter (ON) dan tekan tombol F1 untuk mengaktifkan pompa, pemanas dan mengalirkan air pendingin (dibutuhkan waktu sekitar 20 menit untuk menstabilkan suhu jaket, ditandai lampu control telah menyala)

2.      Ditimbang dengan teliti sejumlah sample (sesuai kapasitas mangkok bomb calorimeter) yang akan diukur nilai kalorinya

3.      Masukkan sample tersebut ke dalam mangkok bomb calorimeter

4.      Hubungkan seutas kawat dengan panjang tertentu antara kedua ujung katoda/anoda dengan sample (perhatikan gambar-4.4)

5.      Masukkan mangkok yang berisi sample tersebut ke dalam silinder aluminium dan tutup rapat

6.      Alirkan gas (N₂) ke dalam silinder tersebut hingga penuh (pada tekanan tertentu), alat ini akan bekerja secara otomatis

7.      Masukkan slinder yang berisi sample tersebut ke dalam bak bomb kalorimeter yang sebelumnya telah diisi air suling 2 liter (2000 gram), lalu tutup dengan rapat

8.      Inputkan data-data berupa berat sample dan panjang (massa) kawat

9.      Pembakaran dimulai dengan menekan tombol star hingga beberapa saat (sekitar 20 menit)

10.  Setelah pembakaran sempurna, alat akan secara otomatis memberikanpreliminary report yang dapat diprint out melalui komputer yang telah disiapkan

11.  Buka penutup bak, keluarkan slinder sampel dan keluarkan mangkok sampel dari slinder

12.  Ukur sisa kawat yang terlilit di ujung katoda/anoda yang tidak terbakar

13.  Residu yang kemungkinan mengandung asam di dalam slinder dikumpulkan dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer (gunakan pembilas air suling) untuk kemudian dititrsi menggunakan natrium karbonat 0,0709 N (3,76 gr Na₂CO₃ dilarutkan dalam 1 liter air suling). Gunakan indicator metil-orange. Bisa juga dititrasi menggunakan lrutan basa NaOH atau KOH.

14.  Inputkan data-data panjang sisa kawat dan konsentrasi asam hasil titrasi, maka sesaat kemudian secara otomatis alat bomb kalorimeter akan menberikan final report berupa hasil akhir sebagai hasil koreksi, yang dapat diprint out melalui printer yang telah disiapkan

15.  Akhiri penggunaan alat dengan menekan tombol off (untuk memutuskan arus listrik)

Kalibrasi Kalorimeter BOM

 A. Memperkirakan Cv

Kapasitas panas kalorimeter bom dapat diperkirakan dengan mempertimbangkan kalorimeter yang akan terdiri dari 450 g air dan 750 g stainless steel. Mengetahui kapasitas panas spesifik air menjadi 1 kal / g · K dan memperkirakan kapasitas panas spesifik dari baja menjadi 0,1 kal / g · K hasil

 B. Mengukur Cv

Untuk pekerjaan yang akurat, kapasitas panas kalorimeter harus diukur. Hal ini dilakukan dengan mendepositokan sejumlah dikenal energi ke kalorimeter dan mengamati kenaikan temperatur. Dua metode yang paling umum untuk Cv ukur yang

1. Membakar standar dengan DU diketahui, misalnya, asam benzoat.

mbenzoic asam DUbenzoic asam = mbenzoic asam -6.318 kal / g · K = Cv-DT

2. Melakukan pekerjaan listrik dengan melewatkan arus meskipun resistor.

DU = w + q = V · I · t + 0 = Cv DT

PEMELIHARAAN

Pemeliharaan peralatan medic dilakukan supaya peralatan kesehatan selalu dalam kondisi layak pakai, dapat berfungsi dengan baik dan menjamin usia pakai lebih lama. Berikut adalah perawatan peralatan medik yakni KAL0RIMETER BOM, antara lain :

Ø  Cek dan bersihkan seluruh bagian alat

Ø  Cek system catu daya, perbaiki bila perlu

Ø  Cek fungsi tombol/switch, perbaiki bila perlu

Ø  Cek system pengamanan, perbaiki bila perlu

Ø  Lakukan pengukuran tahanan kabel

Ø  Lakukan uji kinerja alat

BAB  III

BLOK DIAGRAM

GAMBAR 1. Skema diagram kalorimeter BOM

 

KETERANGAN

(A) Pembakaran bom, (B) kapal kalorimetrik, (C) stainless steel pengaduk, (D) thermister, (E) W stainless steel-heater, (F) tutup internal, (G) sekrup plastik, (H) kromium berlapis jaket tembaga, (I) tutup eksternal; (J) 200 mm sekrup, (K) stainless steel lembar; (L) feedtroughs, (M) motor pengaduk.

WIRING DIAGRAM KALORIMETER BOM

KETERANGAN :

: (1) a, b, c, d dan katup, (2) pengukur tekanan, (3 dan 14) mandi suhu air konstan, (4) bom sampel, (5) pemanas kalibrasi; ( 6) kalorimetrik sel, (7) termistor, (8) kulit terluar kalorimetrik, (9) tabung gas, (10) daya arus konstan, (11) timer; (12) multimeter digital yang tepat; (13) komputer on-line.

    KESIMPULAN

  Selama membuat makalah ini penulis banyak mendapatkan pengetahuan yang sangat bermanfaat bagi dikemudian hari, maka dengan ini penulis dapat mengambil kesimpulan bahwa :

ü  Pemberian KALORIMETER BOM harus dilakukan dengan baik supaya hasilnya maksimal.

ü  Dengan adanya Praktek Kerja Lapangan dapat di manfaatkan mahasiswa untuk menerapkan ilmu yang di peroleh dari perkuliahan secara langsung pada pekerjaan lapangan.

ü  Pemeliharaan secara berkala merupakan salah satu cara untuk memperpanjang umur alat dan agar alat dapat dipakai setiap saat.

ü  Didalam perbaikan diperlukan ketelitian sehingga hasilyang diperoleh maksimal dan aman digunakan oleh pengguna.