DESAIN KALORIMETER SEDERHANA YANG DIPANTAU DENGAN MIKROSKOP DIGITAL
Abstract
Suatu padatan memiliki dua jenis energi termal yang tersimpan di dalammya
yaitu energi vibrasi atom-atom di sekitar posisi keseimbangannya dan energi kinetik
elektron bebas. Jika suatu padatan menyerap panas maka energi internal yang
tersimpan dalam padatan meningkat yang diindikasikan oleh kenaikan suhu.
Perubahan energi pada atom-atom dan elektron-bebas menentukan sifat-sifat termal
padatan. Sifat-sifat termal salah satunya adalah kapasitas panas. Kapasitas panas
(heat capacity) adalah jumlah panas yang diperlukan untuk meningkatkan suhu
padatan sebesar satu derajat K. Kapasitas panas dari media atau sampel, misalnya
cairan sering ditentukan dengan metode kalorimetrik.
Percobaan kalorimetrik mudah untuk dilakukan tetapi mempunyai beberapa
kekurangan mengenai keakuratan data yang diperoleh. Keakuratan ini dipengaruhi
oleh prosedur kalibrasi dan kehilangan panas, misalnya melalui reaktor dan suhu
mengendalikan sistem. Kalorimeter merupakan alat yang sering digunakan untuk
mengukur perubahan kalor selama reaksi kimia. Alat kalorimeter yang biasa
digunakan di laboratorium adalah kalorimeter termos atau kalorimeter gelas. Wadah
gelas tersebut terbuat dari Styrofoam untuk tempat pereaksi.
Kalorimeter termos sering digunakan karena alatnya mudah digunakan dan
bahannya pun tidak mahal. Pengamatan suhu yang dilakukan pada alat tersebut
adalah secara manual atau dengan mata telanjang. Sehingga kemungkinan data
pengamatannya kurang teliti. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan modifikasi alat
dengan pengamatan suhu menggunakan mikroskop digital. Dimana nantinya
diharapkan data yang diperoleh akurasi dan resolusinya lebih baik dan didapatkan
nilai entalpi yang lebih akurat. Melihat kelemahan tersebut, maka dalam penelitian ini dilakukan pembuatan
desain kalorimeter sederhana yang dipantau dengan mikroskop digital. Desain
kalorimeter ini terdiri dari mikroskop digital, styrofoam cup, termometer dan PC,
dengan rancangan ini diharapkan akan dihasilkan desain kalorimeter yang
menghasilkan data lebih akurat. Tujuan penelitian ini adalah (i) mengetahui tingkat
resolusi pembacaan suhu dengan termometer biasa yang dipantau dengan mikroskop
digital (ii) Mengetahui nilai C
kalorimeter merupakan fungsi suhu (iii) Mengetahui
kelayakan kalorimeter yang dibuat dengan menentukan entalpi netralisasi.
p
Pelaksanaan penelitian ini terdiri atas beberapa tahap, yaitu : (i) penyiapan alat
dan bahan, (ii) penyiapan program, (iii) penentuan Cp kalorimeter, (iv) analisa data
(pengujian akurasi, dan presisi) . Penelitian ini dilakukan dengan membandingkan
hasil uji dengan nilai literatur. Seluruh proses pengolahan data menggunakan aplikasi
program dari software LabView. Bahan yang digunakan adalah asam kuat (HCl)
dengan basa kuat (NaOH), basa kuat (NaOH) dengan garam (NH
Cl) dan asam kuat(HCl) dengan basa lemah (NH44OH) dimana pengujiannya dilakukan denganmenggunakan variasi konsentrasi (0,15; 0,1) M.
Hasil penelitian didapatkan bahwa desain kalorimeter yang dipantau dengan
mikroskop digital dapat meningkatkan resolusi pembacaan suhu untuk penentuan
nilai entalpi reaksi netralisasi larutan. Hasil uji akurasi menunjukan bahwa desain
kalorimeter yang dipantau dengan mikroskop digital mendekati dengan literatur.
Hasil akurasi antara reaksi NaOH dengan HCl dan reaksi HCl dengan NHOH pada
konsentrasi 0,15 M dan 0,1 M yaitu 99,4%, 98,3% dan 99,0% 98,0%. Namun ada
nilai akurasi yang diperoleh kecil yaitu reaksi antara NaOH dengan NH
Cl padakonsentrasi 0,15M dan 0,10 M sebesar 6,9% dan 11,5%, sehingga dari hal ini perlu pengembangan uji menggunakan sampel lain yang memiliki nilai ()50 kJ/mol.