Kalibrasi Alat Ukur Volume

Prinsip Percobaan
Kalibrasi merupakan proses verifikasi bahwa suatu akurasi alat ukur sesuai dengan rancangannya.(Rouessac 2007) Kalibrasi biasa dilakukan dengan membandingkan suatu standar yang terhubung dengan standar nasional maupun internasional dan bahan-bahan acuan tersertifikasi.(Morris 2001) Alat ukur volume merupakan bagian dari perangkat peralatan yang digunakan dalam praktikum kimia analitik. Alat ukur volume yang dikalibrasi dalam percobaan ini meliputi buret, pipet mohr, pipet volumetrik, dan labu takar. Buret merupakan alat ukur volume yang bisa memindahkan beberapa volume sampai kapasitas maksimumnya. Pipet merupakan alat ukur volume yang bisa memindahkan suatu volume dari suatu wadah ke wadah lainnya. Pipet dibedakan menjadi pipet volumetrik dan pipet serologis. Pipet volumetrik hanya bisa memindahkan suatu volumeyang tetap, sedangkan pipet serologis atau pipet Mohr merupakan pipet yang bia memindahkan berbagai volume sampai kapasitas maksimumnya. Labu takar merupakan alat ukur volume yang mengandung sejumlah volume cairan yang diisi sampai tanda tera.(Patnaik 2004)
Kalibrasi alat ukur volume dilakukan untuk menyesuaikan keluaran atau indikasi dari suatu perangkat pengukuran volume agar sesuai dengan besaran dari standar yang digunakan dalam akurasi tertentu.(Pyzdek 2003) Prinsip kalibrasi alat ukur volume dilakukan dengan mengukur bobot suatu volume air destilata yang dikeluarkan oleh alat ukur volume. Bobot ini kemudian dibandingkan dengan bobot jenis air pada suhu pengukuran volume tersebut dilakukan, sehingga dapat ditentukan nilai ketepatannya.

Tujuan Percobaan
Percobaan ini bertujuan melakukan kalibrasi terhadap alat ukur volume.

Alat dan Bahan
Alat-alat yang dipakai adalah labu erlenmeyer, pipet Mohr 10 ml, 25 ml, pipet volumetrik 10 ml, 25 ml, buret 50 ml, neraca analitik, dan labu takar 50 ml. Bahan yang dipakai adalah air suling.

Prosedur Percobaan
Kalibrasi Buret
Buret diisi dengan air destilata sampai meniskusnya mencapai 0,00. Erlenmeyer kosong yang telah bersih dan kering ditimbang dengan tutupnya. 10,00 ml air dari buret dikeluarkan dan ditampung dalam erlenmeyer yang telah ditimbang, tutup kemudian timbang kembali. Tahapan tersebut diulang dengan jumlah air 0-20, 0-30, 0-40, 0-50 ml. Untuk tiap data, volume untuk 1 gram air pada berbagai suhu diperhitungkan. Percobaan dilakukan secara triplo.
Kalibrasi Pipet Mohr
Pipet Mohr diisi dengan air destilata sampai meniskusnya mencapai 0,00. Erlenmeyer kosong yang telah bersih dan kering ditimbang dengan tutupnya. 5,00 ml air dari pipet Mohr dikeluarkan dan ditampung dalam erlenmeyer yang telah ditimbang, kemudian timbang kembali. Tahapan tersebut diulang dengan jumlah air 0-10, 0-15, 0-20, 0-25 ml. Untuk tiap data, volume untuk 1 gram air pada berbagai suhu diperhitungkan. Percobaan dilakukan secara triplo.
Kalibrasi Pipet Volumetrik
Pipet Volumetrik diisi dengan air destilata sampai meniskusnya mencapai 0,00. Erlenmeyer kosong yang telah bersih dan kering ditimbang dengan tutupnya. 10,00 ml air dari pipet volumetrik dikeluarkan dan ditampung dalam erlenmeyer yang telah ditimbang, kemudian timbang kembali. Tahapan tersebut diulang pada pipet volumetrik lain dengan jumlah air 25 ml. Untuk tiap data, volume untuk 1 gram air pada berbagai suhu diperhitungkan. Percobaan dilakukan secara triplo.
Kalibrasi Labu Takar
Labu takar dibersihkan dan dikeringkan (30 menit, 100°C). Labu takar dikeluarkan dari oven, didiamkan sebentar di luar, dimasukkan ke dalam eksikator. Labu takar ditimbang dengan tepat. Labu takar diisi dengan air destilata sampai tanda tera, kemudian ditimbang. Untuk tiap data, volume untuk 1 gram air pada berbagai suhu diperhitungkan. Percobaan dilakukan secara triplo.




Data Hasil Pengamatan
Kalibrasi Buret
Volume
ml Ulangan Massa Awal
gram Massa Akhir
gram Δ m
gram Volume sebenarnya
ml Volume yang dikeluarkan
ml Ketepatan
%
0-10 1 54,4257 62,3610 7,9353 7,9694 7,9353 99,5721
2 56,6038 66,5716 9,9678 10,0107 9,9678 99,5715
3 53,9133 63,8559 9,9426 9,9853 9,9426 99,5724
0-20 1 52,5748 72,4540 19,8792 19,9647 19,8792 99,5717
2 56,7768 76,5486 19,7718 19,8568 19,7718 99,5719
3 54,0195 73,8371 19,8176 19,9028 19,8176 99,5719
0-30 1 52,4673 82,2964 29,8291 29,9573 29,8291 99,5721
2 56,8062 86,5527 29,7465 29,8744 29,7465 99,5719
3 57,9695 83,7651 25,7956 25,9065 25,7956 99,5719
0-40 1 58,0937 97,5707 39,4770 39,6467 39,4770 99,5719
2 38,2558 77,8228 39,5670 39,7371 39,5670 99,5719
3 57,7636 98,3362 40,5726 40,7471 40,5726 99,5717
0-50 1 58,1298 107,5588 49,4290 49,6415 49,4290 99,5719
2 38,3348 87,7112 49,3764 49,5887 49,3764 99,5721
3 57,7888 107,1983 49,4095 49,6219 49,4095 99,5715
Contoh Perhitungan Δm (Ambil data volume 0-30 ml ulangan ke-2) :
Δm = Massa akhir – Massa awal
= 86,5527 gram – 56,8062 gram
= 29,7465 gram
Contoh Perhitungan Volume Sebenarnya (Ambil data volume 0-50 ml ulangan ke-3) :
Diketahui volume 1 gram air pada suhu 27°C = 1,0043 ml
Maka ρ air pada suhu 27°C = (massa air pada suhu 27°C)/(volume air pada suhu 27°C)
= (1 gram)/(1,0043 ml) = 0,9957 gram/ ml
Volume sebenarnya = Δm/(ρ air pada suhu 27°C)
= (49,4095 gram)/(0,9957 gram/ ml)
= 49,6219 ml
Contoh Perhitungan Volume yang Dikeluarkan (Ambil data volume 0-40 ml ulangan ke-1) :
Diketahui ρ air pada kondisi standar = 1 gram/ ml
Volume yang Dikeluarkan = Δm/ρ
= (39,4770 gram)/(1 gram/ ml) = 39,4770 ml
Contoh Perhitungan Ketepatan (Ambil data volume 0-50 ml ulangan ke-2) :
Ketepatan = [1-((Volume sebenarnya-Volume yang dikeluarkan)/(Volume sebenarnya)) ]×100%
= [1-((49,5887-49,3764)/49,5887) ]×100%
= [1-0,0043]×100%
= 99,5721 %

Kalibrasi Pipet Mohr
Volume
ml Ulangan Massa Awal
gram Massa Akhir
gram Δm
gram Volume sebenarnya
ml Volume yang dikeluarkan
ml Ketepatan
%
0-5 1 35,9089 40,9040 4,9951 5,0166 4,9951 99,5714
2 34,7831 39,7680 4,9849 5,0063 4,9849 99,5725
3 32,6056 37,6055 4,9999 5,0214 4,9999 99,5718
0-10 1 38,1897 48,1782 9,9885 10,0314 9,9885 99,5723
2 43,5246 53,4956 9,9710 10,0139 9,9710 99,5716
3 46,8021 56,7665 9,9644 10,0072 9,9644 99,5723
0-25 1 38,2851 63,1920 24,9069 25,0140 24,9069 99,5718
2 43,4220 68,2570 24,8350 24,9418 24,8350 99,5718
3 46,8287 71,6451 24,8164 24,9231 24,8164 99,5719
Contoh Perhitungan Δm (Ambil data volume 0-10 ml ulangan ke-1) :
Δm = Massa akhir – Massa awal
= 48,1782 gram – 38,1897 gram
= 9,9885 gram
Contoh Perhitungan Volume Sebenarnya (Ambil data volume 0-25 ml ulangan ke-3) :
Diketahui volume 1 gram air pada suhu 27°C = 1,0043 ml
Maka ρ air pada suhu 27°C = (massa air pada suhu 27°C)/(volume air pada suhu 27°C)
= (1 gram)/(1,0043 ml) = 0,9957 gram/ ml
Volume sebenarnya = Δm/(ρ air pada suhu 27°C)
= (24,8164 gram)/(0,9557 gram/ ml)
= 24,9231 ml
Contoh Perhitungan Volume yang Dikeluarkan (Ambil data volume 0-10 ml ulangan ke-1) :
Diketahui ρ air pada kondisi standar = 1 gram/ ml
Volume yang Dikeluarkan = Δm/ρ
= (9,9885 gram)/(1 gram/ ml) = 9,9885 ml
Contoh Perhitungan Ketepatan (Ambil data volume 0-25 ml ulangan ke-2) :
Ketepatan = [1-((Volume sebenarnya-Volume yang dikeluarkan)/(Volume sebenarnya)) ]×100%
= [1-((24,9418-24,8350)/24,9418) ]×100%
= [1-0,0043]×100%
= 99,5718 %

Kalibrasi Pipet Volumetrik
Volume
ml Ulangan Massa Awal
gram Massa Akhir
gram Δm
gram Volume sebenarnya
ml Volume yang dikeluarkan
ml Ketepatan
%
0-5 1 46,7482 51,7402 4,9920 5,0135 4,9920 99,5712
2 46,7735 51,7322 4,9587 4,9800 4,9587 99,5723
3 43,5884 48,5489 4,9605 4,9818 4,9605 99,5724
0-10 1 35,8054 45,7825 9,9771 10,0200 9,9771 99,5718
2 34,7048 44,6818 9,9770 10,0199 9,9770 99,5718
3 32,4680 42,4226 9,9546 9,9974 9,9546 99,5719
0-25 1 35,9824 60,9600 24,9776 25,0850 24,9776 99,5718
2 34,8480 59,9051 25,0571 25,1648 25,0571 99,5720
3 32,6838 57,7455 25,0617 25,1695 25,0617 99,5717
Contoh Perhitungan Δm (Ambil data volume 5 ml ulangan ke-3) :
Δm = Massa akhir – Massa awal
= 48,5489 gram – 43,5884 gram
= 4,9605 gram
Contoh Perhitungan Volume Sebenarnya (Ambil data volume 0-25 ml ulangan ke-3) :
Diketahui volume 1 gram air pada suhu 27°C = 1,0043 ml
Maka ρ air pada suhu 27°C = (massa air pada suhu 27°C)/(volume air pada suhu 27°C)
= (1 gram)/(1,0043 ml) = 0,9957 gram/ ml
Volume sebenarnya = Δm/(ρ air pada suhu 27°C)
= (25,0617 gram)/(0,9557 gram/ ml)
= 25,1695 ml
Contoh Perhitungan Volume yang Dikeluarkan (Ambil data volume 0-25 ml ulangan ke-1) :
Diketahui ρ air pada kondisi standar = 1 gram/ ml
Volume yang Dikeluarkan = Δm/ρ
= (24,9776 gram)/(1 gram/ ml) = 24,9776 ml
Contoh Perhitungan Ketepatan (Ambil data volume 0-25 ml ulangan ke-2) :
Ketepatan = [1-((Volume sebenarnya-Volume yang dikeluarkan)/(Volume sebenarnya)) ]×100%
= [1-((25,1648-25,0571)/25,1648) ]×100%
= [1-0,0043]×100%
= 99,5720 %

Kalibrasi Labu Takar
Volume
ml Ulangan Massa Awal
gram Massa Akhir
gram Δm
gram Volume sebenarnya
ml Volume yang dikeluarkan
ml Ketepatan
%
0-10 1 12,7327 22,6523 9,9196 9,9622 9,9196 99,5724
2 12,2019 22,2952 10,0933 10,1367 10,0933 99,5719
3 12,2021 22,3782 10,1761 10,2198 10,1761 99,5724
0-25 1 23,3163 47,7549 24,4386 24,5437 24,4386 99,5718
2 23,7417 47,5680 23,8263 23,9287 23,8263 99,5721
3 23,7416 47,6163 23,8747 23,9774 23,8747 99,5717
0-50 1 35,6371 84,9376 49,3005 49,5125 49,3005 99,5718
2 35,1290 84,6965 49,5675 49,7806 49,5675 99,5719
3 35,6372 84,8387 49,2015 49,4131 49,2015 99,5718
0-100 1 59,4087 158,2758 98,8671 99,2922 98,8671 99,5719
2 60,7366 159,4295 98,6929 99,1173 98,6929 99,5718
3 59,4090 158,3048 98,8958 99,3210 98,8958 99,5719
Contoh Perhitungan Δm (Ambil data volume 0-50 ml ulangan ke-1) :
Δm = Massa akhir – Massa awal
= 84,9376 gram – 35,6371 gram
= 49,3005 gram
Contoh Perhitungan Volume Sebenarnya (Ambil data volume 0-100 ml ulangan ke-3) :
Diketahui volume 1 gram air pada suhu 27°C = 1,0043 ml
Maka ρ air pada suhu 27°C = (massa air pada suhu 27°C)/(volume air pada suhu 27°C)
= (1 gram)/(1,0043 ml) = 0,9957 gram/ ml
Volume sebenarnya = Δm/(ρ air pada suhu 27°C)
= (98,8958 gram)/(0,9557 gram/ ml)
= 99,3210 ml
Contoh Perhitungan Volume yang Dikeluarkan (Ambil data volume 0-100 ml ulangan ke-1) :
Diketahui ρ air pada kondisi standar = 1 gram/ ml
Volume yang Dikeluarkan = Δm/ρ
= (98,8671 gram)/(1 gram/ ml) = 98,8671 ml
Contoh Perhitungan Ketepatan (Ambil data volume 0-100 ml ulangan ke-2) :
Ketepatan = [1-((Volume sebenarnya-Volume yang dikeluarkan)/(Volume sebenarnya)) ]×100%
= [1-((99,1173-98,6929)/99,1173) ]×100%
= [1-0,0043]×100%
= 99,5718 %

Pembahasan
Pada percobaan ini dilakukan kalibrasi terhadap alat ukur volumetrik, meliputi kalibrasi buret, kalibrasi pipet Mohr, kalibrasi pipet volumetrik, dan kalibrasi labu takar. Percobaan diawali dengan menimbang erlenmeyer. Kemudian, percobaan berlanjut dengan mengeluarkan suatu volume air destilata dari alat ukur volumetrik tersebut pada suatu erlenmeyer. Selanjutnya erlenmeyer dan air destilata tersebut ditimbang. Dengan membandingkan massa jenis air destilata pada suhu 27°C, didapatkan volume yang sebenarnya dari air destilata yang dikeluarkan oleh alat ukur volumetrik tersebut. Volume yang dikeluarkan didapat dari hasil pembagian massa air destilata dengan massa jenis air pada kondisi setimbang, yaitu 1 gram/ ml.
Seluruh percobaan kalibrasi menghasilkan ketepatan di atas 99,57%. Hal ini berarti alat ukur volumetrik telah berhasil dikalibrasi. Namun, masih terdapat kesalahan dalam pelaksanaan kalibrasi, antara lain kesalahan paralaks pembacaan meniskus buret dan pipet serta pembacaan tanda tera labu takar, kesalahan kalibrasi timbangan, dan penetapan suhu percobaan yang tidak sesuai dengan kondisi faktual.

Simpulan
Alat ukur volume yang biasa digunakan dalam percobaan kimia analitik, seperti buret, pipet, dan labu takar telah berhasil dikalibrasi. Hasil kalibrasi ini menghasilkan ketepatan lebih dari 99,57%.

Pustaka Rujukan
Morris Alan. 2001. Measurement and instrumentation principle. Butterworth-Heinemann.
Patnaik Pradyot. 2004. Dean’s Analytical Chemistry Handbook Second Edition. New York: McGraw-Hill Comp.
Pyzdek Thomas. 2003. Quality Engineering Handbook. New York: CRC Press.
Rouessac Francis, Annick Rouessac. 2007. Chemical Analysis: Modern Instrumentation Methods and Techniques Second Edition. West Sussex: John Wiley & Sons, Ltd.

Post a Comment

 

Copyright © 2011 mio mondo | Powered by Blogger | Template by 54BLOGGER