PIKNOMETER

PIKNOMETER
Berat Jenis
• Massa jenis atau Berat Jenis (Wikipedia) 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•m-3)
Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Dan satu zat berapapun massanya berapapun volumenya akan memiliki massa jenis yang sama.

dengan
ρ adalah massa jenis,
m adalah massa,
V adalah volume.
Satuan massa jenis dalam ‘CGS [centi-gram-sekon]‘ adalah: gram per sentimeter kubik (g/cm3).
1 g/cm3 = 1000 kg/m3
Massa jenis air murni adalah 1 g/cm3 atau sama dengan 1000 kg/m3
• Menurut farmakope Indonesia edisi III
Berat jenis adalah bobot dalam gram / ml(milliliter) cairan yang ditimbang diudara pada suhu 20o C, kecuali dinyatakan air.
• Menurut farmakope Indonesia edisi IV
Berat jenis adalah hasil yang diperoleh dengan membagi bobot zat dan bobot air dalam piknometer kecuali dinyatakan lain dalam monografi keduanya ditetapkan pada suhu 25o C.
• Menurut buku teknologi farmasi
Berat jenis ρ adalah konstanta / tetapan bahan yang tergantung pada suhu baik untuk bodi padat, cair, dan gas yang homogen.
Bobot jenis didefinisikan sebagai perbandingan antara masa bahan (m) terhadap volumenya (v).

Keterangan :
ρ = massa jenis/ berat jenis (gram/ mL)
m = massa (g)
v = volume (mL)
Bobot jenis merupakan suatu karakteristik, yang digunakan dalam pengujian identitas dan kemurnian bahan obat dan bahan pembantu khususnya sifat cairan dan zat yang berjenis malam.
Penentuan berat jenis dilakukan dengan piknometer, aerometer, timbangan hidrostatik (timbangan Mohr-Westphal) dan cara manometrik.
Zat padat tidak homogen dan serbuk yang memiliki pori dan rongga, berat jenis tidak terdefenisi dengan jelas. Dalam hal ini dibedakan antara berat jenis sejati dan berat jenis nyata. Berat jenis sejati adalah perbandingan dari massa dengan volume dari zat padat tanpa pori dan tanpa ruang rongga. Sedangkan berat jenis nyata, volumenya yang membesar akibat adanya pori-pori yang ikut diperhitungkan. Dengan demikian berat jenis nyata secara numerik akan lebih kecil daripada berat jenis sejati.
Penentuan berat jenis sejati dari bahan berbentuk butir dan serbuk harus menuntut bahan tersebut berada dalam keadaan sehalus mungkin. Penentuannya dilakukan dengan menggunakan piknometer cairan dan metode manometer (fekrumeter, volumeter-Notari, piknometer pembanding Beckmann). Metode yang disebut terakhir, volume sejati sampel ditentukan dengan menggunakan gas (Udara, helium) yang mampu berinflitrasi masuk dalam pori-pori halus tanpa mengalami adsorpsi. Untuk menentukan berat jenis nyata, digunakan air raksa sebagai cairan piknometer. Oleh karena tingginya tegangan permukaan yang dimilikinya menyebabkan tidak mampu mendesak masuk kedalam pori-pori.
1.1 Penggunaan Berat Jenis
Berat jenis dapat digunakan dalam berbagai hal untuk menentukan suatu zat antara lain :
• Menentukan kemurnian suatu zat
• Mengenal keadaan zat
• Menunjukkan kepekatan larutan
Selain karena angkanya yang mudah diingat dan mudah dipakai untuk menghitung, maka massa jenis air dipakai perbandingan untuk rumus ke-2 menghitung massa jenis, atau yang dinamakan “Massa Jenis Relatif”
Rumus massa jenis relatif = Massa bahan / Massa air yang volumenya sama
Dalam beberapa kasus, massa jenis dinyatakan sebagai specific gravity atau massa jenis relatif. Umumnya digunakan untuk menyatakan massa jenis beberapa zat, seperti air dan udara.
1.2. Alat-alat penentu Berat Jenis
Alat-alat yang dapat digunakan untuk menentukan berat jenis antara lain :
• Piknometer
Digunakan untuk mengukur berat jenis suatu zat cair dan zat padat, kapasitas volumenya antara 10 mL – 25 mL, bagian tutup mempunyai lubang berbentuk saluran kecil. Pengukuran harus dilakukan pada suhu tetap. Volume zat cair selalu sama dengan volume piknometer.
Prosedur dan Koreksi Penentuan Berat Jenis menurut SNI dengan Piknometer
• Membersihkan dan dikeringkan piknometer
• Menimbang piknometer kosong
• Memasukkan air ad penuh dan tutup
• Merendam dalam air pada suhu 25°C selama 30 menit dan kemudian keringkan bagian luarnya saja
• Menimbang dan membuang air tersebut kemudian dikeringkan dan diisi dengan minyak biji mengkudu dan tutup kembali
• Merendam dalam air pada suhu 25°C selama 30 menit dan kemudian keringkan bagian luarnya saja
• Meitimbang
• Menghitung bobot jenisnya
Rumus

Catatan :
- Ruang piknometer diketahui dengan membuang air menurut peraturan harus digunakan piknometer yang sudah ditara dengan diisi ruang dalam ml suhu tertentu (20o C).
- Ketentuan piknometer akan meningkat sampai dengan kondisi tertentu sampai dengan bertambahnya volume piknometer ± isi ruang 25 ml.
- Kapasitas piknometer ditentukan dari bobot diudara dan sejumlah air yang dinyatakan dalam gram yang mengisi piknometer.
• Neraca hidrostatik
Penerapannya digunakan untuk mengukur berat jenis zat padat dan zat cair. Zat padat digantungkan pada piring yang pendek supaya neraca ditimbang pada piring yang panjang diletakkan anak timbangan. Supaya neraca setimbang pada piring yang pendek diletakkan anak timbangan yang beratnya R gram sehingga :
Jika sepasang air diganti dengan zat cair lain. Supaya neraca setimbang maka pada piring harus diletakkan anak timbangan C gram.
Metode hidrostatik
Berdasarkan hukum Archimedes :
• Benda yang dicelupkan kedalam cairan akan kehilangan massa besar sebesar volum yang terdesak.
• Kerapatan suhu cairan dengan menggunakan benda dengan ukuran diketahui yang dicelupkan pada sample, kehilangan yang terjadi diukur dengan neraca wesphal.
• Neraca Reimenn
Neraca ini khusus untuk menentukan bobot jenis zat cair, neraca reimenn hanya mempunyai satu piring, saja dimana benda digantungkan, sedangkan kesetimbangan diatur dengan benda G digeser kekiri / kekanan jika benda celup dalam zat cair yang dicari berat jenisnya. Supaya neraca setimbang pada piring harus diberi anak timbangan B gram. Jika benda celup diletakkan dalam air diletakkan A gram, maka :
Gaya keatas oleh air = A garam
Gaya keatas oleh sausar = B gram
S = B
A
• Neraca Mohr (Westphal)
Aplikasi digunakan untuk mengukur bobot jenis zat cair, terdiri atas luas dengan 10 buah lefufu ke 10 tergantung sebuah benda C tersebut dari gelas / kaca. Pejal (tidak berongga), ada yang dalam benda celup dilengkapi dengan sebuah termometer kecil umtuk mengetahui suhu cairan yang diukur massa jenisnya neraca setimbang bila ujung jarum D tepat pada ujung jarum T. antina (rider) R1, R2, R3, R4, yeng tertentu beratnya, dimana R paling berat R2 = 0,1 ; R3 = 0,01 ; R4 = 0,001.
Syarat-syarat Mohr :
1. Jika benda celup bergantung diudara pada ujung lengan (titik bagi no. 10) neraca harus setimbang.
2. Jika benda celup digantungkan pada ujung lengan dan dicelupkan dalam air yang massa jenisnya = 1g / cm3.
3. Perbandingan anting dari nomor yang berurutan harus 0 : 1
4. Jarak antara dua titik bagi = 0,1 panjang lengan
• Aerometer
Adalah alat untuk menentukan / mengetahui berat jenis zat cair
• Dersimeter
Adalah alat untuk menentukan / mengetahui berat jenis zat cair
• Neraca Ephin
Adalah alat untuk mengukur zat cair.
Berat jenis padat > berat jenis cair dipngarui oleh massa.
• Neraca Qeimann
Adalah alat untuk mengukur zat cair saja (karenatelah memiliki benda dapat yang tak bias diganti dengan zat padat.
Penetapan bobot jenis
Hanya untuk cairan kecuali dinyatakan lain berdasarkan percobaan zat diudara pada suhu 25o C bobot air, dengan neraca suhu dan volume yang sama, maka :

1.3 Penetapan bobot per milliliter
Bobot per milliliter suatu cairan adalah bobot dalam gram per ml cairan yang ditimbang di udara pada suhu 20o C, kecuali dinyatakan lain dalam monografi.
Bobot per ml zat cair ditetapkan dengan membagi bobot zat cair di udara yang dinyatakan dalam gram, dari sejumlah cairan yang mengisi piknometer pada suhu yang telah ditetapkan dengan kapasitas piknometer yang dinyatakan dalam ml, pada suhu yang sama. Kapasitas piknometer ditetapkan dari bobot di udara, dari sejumlah air yang dinyatakan dalam gram, yang mengisi piknometer pada suhu tersebut. Bobot 1 liter air pada suhu yang telah ditetapkan bila ditimbang terhadap bobot kuningan diudara dengan kerapatan 0,0012 gram per ml seperti tertera dalam table berikut. Penyimpangan kerapatan udara dari harga tersebut diatas, yang diambil sebagai harga rata-rata, tidak mempengaruhi hasil penetapan yang dinyatakan dalam FI :

TES BATAS PLASTIS ( PLASTIC LIMIT ) TANAH
Tes batas plastis ( plastic limit) tanah ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air suatu tanah pada keadaan batas plastis.
Batas plastis ialah kadar air minimum dimana suatu tanah masih dalam keadaan plastis.
Peralatan yang diperlukan dalam melakukan tes plastic limit tanah
a. Plat kaca 45 x 45 x 0,9 cm.
b. Sendok dempul panjang 12,5 cm.
c. Batang pembanding dengan diameter 3 mm panjang 10 cm.
d. Neraca dengan ketelitian 0,01 gram.
e. Cawan untuk menentukan kadar air 2 buah.
f. Botol tempat air suling.
g. Air suling.
h. Oven, yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai ( 110 ± 5 )º C.
Benda uji yang perlu disiapkan dalam percobaan
Benda uji disiapkan sesuai dengan cara mempersiapkan contoh tanah pada kadar air asli sebayak ± 20 gram.
Cara tes batas plastis ( plastic limits ) tanah adalah sebagai berikut:
a. Letakkan benda uji diatas pelat kaca, kemudian diaduk sehingga kadar airnya merata.
b. Setelah kadar air cukup merata, buatlah bola – bola tanah dari benda uji itu seberat 8 gram, kemudian bola – bola tanah itu digeleng diatas pelat kaca. Penggelengan dilakukan dengan telapak tangan, dengan kecepatan 80 – 90 gelengan per – menit.
c. Penggelengan dilakukan terus sampai benda uji membentuk batang dengan diameter 3 mm. Kalau pada waktu penggelengan itu ternyata sebelum benda uji mencapai diameter 3 mm suda retak, maka benda uji disatukan kembali, ditambah air sedikit dan diaduk sampai merata. Jika ternyata penggelengan bola – bola itu bias mencapai diameter lebih kecil dari 3 mm tanpa menunjukkan retakan – retakan, maka contoh perlu dibiarkan beberapa saat diudara, agar kadar airnya berkurang sedikit.
d. Pengadukkan dan penggelengan diulangi terus sampai retakan – retakan itu terjadi tepat pada saat gelengan mempunyai diameter 3 mm.
e. Periksa kadar air batang tanah pada d dilakukan ganda, benda uji untuk pemeriksaan kadar air 5 cm.
dalam melaksanakan tes bats plastis ( plastic limits ) perlu diperhatikan hal – hal sebagai berikut:
a. Alat – alat yang akan dipakai harus diperiksa dulu sebelum dipakai dan harus dalam keadaan bersih dan kering.
b. Agar pemeriksaan dapat dilakukan lebih cepat, maka sebaiknya pengadukkan benda uji untuk batas cair dan batas plastis dilakukan sekaligus ; setelah pengadukan rata pisahkan 20 gram benda uji untuk pemeriksaan batas plastis.
c. Indeks plastisitas adalah selisih batas cair dan batas plastis ( PI = LL – PL )
( Plastisitas Indek = Liquid Limit – Plastic Limit )
d. Contoh tanah dinyatakan tidak plastis ( Non Plastis = NP ) :
e. Batas cair atau batas plastis tidak dapat ditentukan atau
f. Batas plastis > batas cair
Cara mengetahui berat jenis tanah
April 1st, 2010 | 374 views
Berat jenis tanah adalah perbandingan antara berat butir tanah dan berat air suling dengan isi yang sama pada suhu tertentu. berat jenis tanah diperlukan untuk merencanakan konstruksi bangunan yang kekuatanya dipengaruhi oleh berat jenis tanah.
Untuk melakukan tes berat jenis tanah diperlukan alat – alat antara lain :
• Piknometer dengan kapasitas minimum 100 ml atau botol ukur dengan kapasitas minimum 50 ml.
• Desikator
• Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai ( 110 ± 5 ) º C.
• Neraca dengan ketelitian 0,01 gram.
• Termometer ukuran 0º – 50ºC dengan ketelitian pembacaan 1ºC
• Saringan dan penadahnya.
• Botol berisi air suling.
• Bak perendam.
• Pompa hampa udara ( vacuum, 1 – 1 ½ PK ) atau tungku listrik ( Kookplaat ).
Benda uji berupa tanah juga harus dipersiapkan untuk di lakukan tes berat jenisnya.
Sebelumnya Keringkan benda uji tanah terlebih dahulu dalam oven pembuat roti pada suhu 105 – 110ºC dan dinginkan sesudah itu dalam desikator. dan satu benda uji tanah lagi dalam keaadaan tidak dikeringkan.
Cara melaksanakan tes berat jenis tanah sebagai berikut:
a. Cuci piknometer dengan air suling dan keringkan. Timbang piknometer dan tutupnya dengan ketelitian 0,01 gram ( W1 ).
b. Masukkan benda uji kedalam piknometer dan timbang bersama tutupnya dengan ketelitian 0,01 gram ( W2 ).
c. Tambahkan air suling sehingga piknometer terisi dua pertiga. Untuk bahan yang mengandung lempung diamkan benda uji terendam selama paling sedikit 24 jam.
d. Didihkan isi piknometer dengan hati – hati selama minimal 10 menit, dan miringkan botol – botol sekali –sekali untuk mempercepat pengeluaran udara yang tersekap.
e. saat mempergunakan pompa vacum tekanan udara didalam piknometer atau botol ukur tidak boleh dibawah 100 mm Hg. Kemudian isilah piknometer dengan air suling dan biarkan piknometer beserta isinya untuk mencapai suhu konstrat didalam bejana air atau dalam kamar. Sesudah suhu konstrat tambahkan air suling seperlunya sampai tanda batas atau sampai jenuh.Tutuplah piknometer, keringkan bagian luarnya dan timbang dengan ketelitian 0,01 gram ( W3 ). Ukur suhu dari isi piknometer dengan ketelitian 1ºC.
f. Bila isi piknometer belum diketahui maka tentukan isinya sebagai berikut. Kosongkan piknometer dan bersihkan. Isi piknometer dengan air suling yang suhunya sama dengan suhu pada c dengan ketelitian 1ºC dan pasang tutupnya. Keringkan bagian luarnya dan timbang dengan ketelitian 0,01 gram dan dikoreksi terhadap suhu, ( W4 ).
g. Pemeriksaan dilakukan ganda ( duplo ) dengan sampel benda uji lain.
Setelah proses tes berat jenis tanah selesai, berikutnya kita menghitung berat jenis tanah dengan rumus sebagai berikut :
Gs = ( W2 – W1 ) / ( ( w4 – w1 ) – ( W3 – W2 ) )
Gs = Berat jenis tanah
W1 = berat piknometer ( gram ).
W2 = berat piknometer dan bahan kering ( gram ).
W3 = berat piknometer, bahan dan air ( gram ).
W4 = berat piknometer dan air ( gram ).
Apabila hasil kedua pemeriksaan berbeda lebih dari 0,03 pemeriksaan harus diulang.
setelah selesai melakukan percobaan yang benar, dan mengulang – ngulang lagi , langkah terakhir adalah menentukan rata – rata hasil percobaan tersebut.