Penentuan Nilai Kalori dengan Menggunakan Bom Kalorimeter

Penentuan Nilai Kalori dengan Menggunakan Bom Kalorimeter

I. TUJUAN PERCOBAAN

1.1 Mengenali analisa kalor dengan menggunakan bom kalorimeter.

1.2 Mengetahui jumlah kalor yang dilepaskan oleh suatu zat.

II. DASAR TEORI

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).

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.

III. ALAT DAN BAHAN

3.1 Alat

3.1.1 Seperangkat alat bom kalorimeter 1 buah

3.1.2 Spatula 1 buah

3.1.3 Bulp 1 buah

3.1.4 Pipet volume 10 ml 1 buah

3.2 Bahan

3.2.1 Sampel batubara

3.2.2 Aquades

IV. PROSEDUR KERJA

4.1 Ditimbang 1 gram sampel, dimasukkan dalam cawan.

4.2 Dipasang kawat pada kepala bom hingga menyentuh sampel namun tidak mengenai dinding cawannya.

4.3 Dipasang pada badan bom yang telah diisi 10 ml aquades.

4.4 Ditutup rapat lalu diberi gas oksigen pada tekanan yang telah ditentukan sebesar 25 atm.

4.5 Dimasukkan ke dalam alat bom kalorimeter dengan posisi yang sesuai lalu dinyalakan bom kalorimeter tersebut.

4.6 Diamati perubahan yang terjadi setiap 2 menit yang ditampilkan pada monitor yang terhubung dengan bom kalorimeter.

4.7 Dimatikan bom kalorimeter tersebut jika sudah selesai.

4.8 Dimasukkan sisa air pada badan bom ke dalam gelas kimia.

4.9 Dihitung rata-rata nilai kalori yang tercatat pada data di monitor.

V. DATA PERCOBAAN DAN PERHITUNGAN

5.1 Hasil pengamatan

Percobaan	Berat Sampel (gram)	Nilai Kalori (Qb)
1	1,000	14.578
2	0,9965	14.577
3	0,9966	14.500
4	1,1996	13.000
5	1,1999	13.406

5.2 Perhitungan

Kalori rata-rata = Qb1+Qb2+Qb3+Qb4+Qb5

                                                      5

              =(14.578+14.577+14.500+13.000+13.406) / 5

              =70.061/5 =14.021,2 kal/gr

Kalori rata-rata dalam kalori/gram, dimana 1 Joule = 0,239 kal. Maka, 14.0212,2 kal/gr x 0,239 = 3.351 J/gr.

VI. PEMBAHASAN

Percobaan ini bertujuan untuk menentukan nilai kalori 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 adalah mengisi tabung bom kalorimeter dengan sampel batu bara sebanyak 1 gram dan kawat sepanjang 10 cm, dimana kawat ini membentuk huruf V dan hanya menyentuh sampel batu bara tanpa menyentuh cawan dari sampel maupun dari dinding tabung bom kalorimeter.

Kemudian mengisi badan bom kalorimeter dengan 10 ml aquades. Tujuan penggunaan aquades yang diletakkan di dalam badan bom kalorimeter adalah untuk menstabilkan suhu dalam sistem sehingga panas dalam sistem tertutup ini merata pada semua sisi dari bom kalorimeter, disamping itu pula aquades merupakan cairan penghantar listrik yang baik. Setelah itu tabung bom kalorimeter yang berisi sampel tersebut ditutup rapat lalu diberi gas oksigen pada tekanan yang telah ditentukan sebesar 25 atm. Lalu dimasukkan ke dalam alat bom kalorimeter dengan posisi yang sesuai dan dinyalakan bom kalorimeter tersebut.

Selanjutnya yaitu mengamati perubahan yang terjadi setiap 2 menit yang ditampilkan pada monitor yang terhubung dengan bom kalorimeter. Setelah selesai maka bom kalorimeter tersebut dimatikan dan melepaskan gas oksigen yang ada pada tabung bom kalorimeter serta mengeluarkan sisa pembakaran sampel batu bara dan kawat. Sisa air pada tabung bom kalorimeter tersebut kemudian dimasukkan ke dalam gelas kimia untuk bahan dalam penentuan nilai sulfur. Data yang tercatat pada monitor dapat digunakan untuk menghitung nilai kalori rata-rata dari sampel batubara tersebut.

VII. KESIMPULAN

Dari analisa data yang dilakukan dengan bom kalorimeter, jumlah kalor yang dilepaskan oleh suatu zat yaitu sampel batu bara adalah sebesar 3.351 J/gr.

VIII. DAFTAR PUSTAKA

Mustafa dan Ramli. 2014. Praktikum Kimia Analisa Batubara. Samarinda: POLNES