Alat Ukur Hidrometer

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya

sehingga saya berhasil menyelesaikan makalah tentang Alat Ukur

Hidrometer ini dengan baik dan lancar. Makalah ini disusun dengan maksud untuk menyelesaikan tugas mata kuliah Instrumen Fisika. Harapan saya semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, sehingga saya dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini agar kedepannya dapat lebih baik. Saya menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu saya harapkan demi kesempurnaan makalah ini. Akhir kata,saya sampaikan terimakasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai segala usaha kita.Amin.

Bandarlampung, 24 Maret 2017

Penyusun

ii

DAFTAR ISI

Halaman COVER…………………………………………………………………………...... i KATA PENGANTAR............................................................................................... ii DAFTAR ISI ............................................................................................................ iii

I.

PENDAHULUAN A. Latar Belakang............................................................................................... 1 B. Rumusan Masalah......................................................................................... 2 C. Tujuan............................................................................................................ 2

II. PEMBAHASAN A. Sejarah Hidrometer……………………....................................................... 3 B. Pengertian Hidrometer…………………….................................................. 4 C. Bagian-bagian Hidrometer……………………............................................ 5 D. Prinsip Kerja Hidrometer…………………….............................................. 7 E. Cara Menggunakan Hidrometer………….................................................... 9 F. Cara Membaca Hasil Pengukuran…………………….……........................ 9 G. Cara Mengkalibrasi Hidrometer…...……………………………………..... 9 H. Cara Perawatan Hidrometer……………………………………………… 10

III. PENUTUP A. Kesimpulan.................................................................................................. 11 B. Saran............................................................................................................ 11

DAFTAR PUSTAKA

iii

I.

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Dalam ilmu fisika banyak sekali alat-alat yang digunakan untuk membantu proses pembelajaran fisika. Seperti untuk mengukur panjang, diperlukan sebuah mistar atau penggaris. Selain itu juga terdapat alat mikrometer sekrub yang dapat digunakan untuk mengukur ketebalan. Untuk mengukur diameter luar dan dalam suatu benda, serta kedalam benda dapat digunakan alat ukur jangka sorong. Sedangkan alat ukur yang digunakan untuk mengukur waktu yaitu stopwatch. Dan masih banyak lagi alat ukur yang dapat digunakan dalam membantu pembelajaran fisika termasuk Hidrometer. Hidrometer adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Hidrometer merupakan sebuah alat ukur besaran turunan yang menjadi salah satu aplikasi dari Hukum Archimedes yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Sebuah benda dalam fluida (zat cair atau gas) mengalami gaya dari semua arah yang dikerjakan oleh fluida di sekitarnya. Hukum Archimedes menyatakan bahwa sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan mendapat gaya ke atas seberat zat cair yang dipindahkan oleh benda itu. Pada makalah ini akan dibahas salah satu alat ukur yang tidak terlalu familiar di masyarakat. Alat tersebut adalah hidrometer, yang digunakan untuk mengukur massa jenis suatu fluida atau zat cair. Selain kegunaan dari hidrometer, sejarah, pengertian, bagian-bagian, prinsip kerja, cara menggunakan, cara mengkalibrasi hingga cara perawatan alat ini pun akan dibahas pada makalah ini. Untuk itulah dibuat makalah ini dalam memudahkan pemahaman mengenai hidrometer.

1

B. Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah dari makalah ini yaitu sebagi berikut : 1) Bagaimana sejarah Hidrometer? 2) Apa yang dimaksud dengan Hidrometer? 3) Apa saja bagian-bagian Hidrometer? 4) Bagaimana prinsip kerja Hidrometer? 5) Bagaimana cara menggunakan Hidrometer? 6) Bagaimana cara membaca hasil pengukuran menggunakan Hidrometer? 7) Bagaimana cara mengkalibrasi Hidrometer? 8) Bagaimana cara perawatan Hidrometer?

C. Tujuan Adapun tujuan dari makalah ini yaitu sebagai berikut : 1) Mengetahui sejarah tentang Hidrometer. 2) Mengetahui apa yang dimaksud dengan Hidrometer. 3) Mengetahui bagian-bagian dari Hidrometer. 4) Mengetahui prinsip kerja Hidrometer. 5) Mengetahui cara menggunakan Hidrometer. 6) Mengetahui cara membaca hasil pengukuran meggunakan Hidrometer. 7) Mengetahui cara mengkalibrasi Hidrometer. 8) Mengetahui cara perawatan Hidrometer

2

II.

PEMBAHASAN

A. Sejarah Hidrometer Hidrometer pertama kali dibuat oleh Antoine Baume yang lahir pada tanggal 26 Februari 1728 dan wafat pada tanggal 15 oktober 1804 saat berusia 76 tahun. Beliau adalah seorang ahli kimia asal Perancis. Antoine Baume lahir di Senlis dan mulai tertarik dengan bidang Kimia setelah sering menghabiskan waktu bersama seorang kimiawan yang bernama Claude Joseph Geoffroy. Kemudian sekitar tahun 1752, Baume diterima sebagai bagian dari Ecole de Pharmacie. Masih di tahun yang sama, beliau mendapat gelar professor dari sana. Sekitar 30 tahun sibuk dengan professor, ia kemudian memutuskan untuk pensiun dini dan focus pada bidang kimia terapan. Namun karena saat itu sedang terjadi Revolusi Perancis, ia kemudian kembali aktif di Ecole de Pharmacie demi mendapatkan keuntungan financial yang memadai. Baume telah mencetuskan banyak temuan mutakhir yang berkaitan dengan proses teknis. Sebut saja contohnya proses pemutihan kain sutera, pengemasan kain sutera, dan proses pemurnian kalium nitrat, serta masih banyak temuan lainnya. Dari sekian banyak hasil temuannya, ada satu temuannya yang sering diidentikan dengan kimiawan yang satu ini. Temuan yang dimaksud adalah Hidrometer berskala Baume. Skala Baume merupakan sepasang skala hydrometer yang dikembangkan oleh Antoine Baume pada tahun 1768. Skala ini terbukti efektif dapat mengukur tingkat kepadatan berbagai jenis cairan. Dalam hal ini, yang diukur adalah berat jenis dari cairan yang diukur. Skala Baume sendiri memiliki notasi dalam satuan derajat Baume. Terdapat salah satu cara atau langkah untuk mengukur kepadatan cairan, berat jenis dengan menggunakan alat ini, yaitu dengan menggunakan prinsip cairan lebih ringan

3

daripada air, dan Baume dari air hasil sulingan adala nol. Skala Baume ini sendiri adalah skala yang digunakan pada hydrometer untuk menentukan massa jenis cairan. Pada 60°F, berat jenis dapat dihitung dari derajat Baume menggunakan rumus berikut: 1. Cairan yang lebih ringan daripada air, berat jenis = 140/(°Bé + 130) 2. Cairan yang lebih berat daripada air, berat jenis = 145/(145 - °Bé) Hidrometer merupakan alat ukur kepadatan cairan. Nama kedua Antoine Baume disematkan sebagian nama alat ukur kepadatan cairan tersebut sebagai wujud rasa hormat bagi sang penemu.

B. Pengertian Hidrometer Hidrometer adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur kepadatan relative atau berat jenis suatu zat cair. Hydrometer sering juga disebut aerometer. Cairan yang diukur berat jenisnya dengan menggunakan alat ukur khusus ini nantinya akan diketahui rasio kepadatan dengan densitas airnya. Alat ukur ini umumnya terbuat dari kaca berkualitas dan terdiri dari beberapa bagian seperti bola bobot yang dilengkapi dengan cairan merkuri dan batang silinder. Pada bagian batang hydrometer, terdapat deretan skala dimana skala ini digunakan sebagai penunjuk besaran ukuran cairan yang sedang diukur. Dengan adanya skala pada batang silinder ini, cairan dapat dengan mudah untuk dibaca berat jenisnya. Sehingga memudahkan pengamat untuk membaca skalanya secara langsung. Hidrometer sangat bermanfaat karena dapat digunakan untuk mengukur berbagai jenis cairan yang memang ingin diketahui berat jenis dan densitas airnya. Misalnya saja cairan susu yang akan diukur tingkat kepadatannya, akan diketahui dengan mudah dan instan hanya dengan menggunakan alat ukur ini. Contoh cairan lainnya yang dapat diukur dengan menggunakan hydrometer yaitu minuman beralkohol.

4

Dengan mudah dan cepat kadar alcohol dalam suatu produk minuman beralkohol tertentu dapat terbaca, apakah kandungan alkoholnya rendah atau tinggi. Hidrometer merupakan sebuah alat ukur besaran turunan yang menjadi salah satu aplikasi dari Hukum Archimedes yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Sebuah benda dalam fluida (zat cair atau gas) mengalami gaya dari semua arah yang disebabkan oleh fluida di sekitarnya. Hukum Archimedes menyatakan bahwa sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan mendapat gaya ke atas seberat zat cair yang dipindahkan oleh benda itu. Nilai massa jenis suatu zat cair dapat diketahui dengan membaca skala pada hidrometer yang ditempatkan mengapung pada zat cair. Hidrometer terbuat dari sebuah tabung kaca berskala. Alat ini terdiri dari sebuah tabung berskala yang bagian bawahnya diberi beban raksa, supaya dapat mengapung tegak lurus dalam zat cair yang akan diukur berat jenisnya. Bagian bawah tabung dibebani dengan butiran timbale atau diberi beban raksa, supaya dapat mengapung tegak lurus dalam zat cair yang akan diukur berat jenisnya. Salah satu bagian diameter tabung kaca dibuat lebih besar supaya volume zat cair yang dipindahkan hydrometer lebih besar. Dengan demikian, dihasilkan gaya ke atas yang lebih besar dan hidrometer dapat mengapung di dalam zat cair.

C. Bagian-Bagian Hidrometer

1.

Batang Hidrometer Berfungsi untuk pengangan awal sebelum hidrometer dicelupkan pada cairan, serta sebagai tempat skala hidrometer

2.

Skala Hidrometer

5

Merupakan ukuran massa jenis cairan yang akan diukur, yaitu angka atau nilai yang menunjukan hasil dari pengukuran yang telah dilakukan berupa nilai massa jenis suatu zat cair. 3. Tabung Kaca Tempat tertampungnya udara. Tangkai tabung kaca didisain supaya perubahan kecil dalam berat benda yang dipindahkan dapat menghasilkan perubahan yang besar pada kedalaman tangkai yang dicelupkan ke dalam zat cair. 4. Butiran Timbal (Beban) Butiran timbal berfungsi sebagai pemberat pada hidrometer, sehingga pada saat melakukan pengukuran, posisi hidrometer tegak lurus tanpa miring ke kanan, ke kiri ataupun menempel di dinding tabung yang berisi zat yang diukur.

Batang Hidrometer Butiran Timbal

Tabung Kaca

Skala Hidrometer

Diambil dari Jl. Sam Ratulangi Bandarlampung pada tanggal 13 Mei 2017, pukul 14:45

Gambar 1. Bagian-bagian hidrometer

6

D. Prinsip Kerja Hidrometer Hidrometer merupakan salah satu dari aplikasi hukum Archimedes yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Jadi prinsip kerjanya menggunakan Hukum Archimedes, yang menyatakan bahwa benda yang tercelup ke dalam fluida mengalami gaya ke atas seberat fluida yang dipindahkan. Ketika hidrometer dicelupkan ke dalam fluida, maka fluida akan memberikan gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat hydrometer. Gaya ini terkonversikan menjadi massa jenis zat cair yang diukur. Hidrometer yang digunakan untuk mengukur kadar suatu zat itu prinsipnya sama dengan hidrometer biasa, tapi skala berat jenis telah dikonversikan langsung menjadi skala kadar zat. Jadi hidrometer tersebut adalah hidrometer yang khusus digunakan untuk zat tertentu. Misalnya hidrometer sakarimeter, jika suatu larutan gula dengan kadar gula 5% didapat berat jenis 1 dan larutan gula dengan kadar 70% didapat berat jenisnya 1,5 maka setelah dibuat grafiknya kita dapat mengetahui perbandingan skala berat jenis dengan skala kadar gula. Jadi dari hal tersebut, suatu pabrik langsung dapat mencetak skala kadar gula yang merupakan konversi perhitungan grafik terhadap berat jenis. Nilai massa jenis suatu zat cair dapat diketahui dengan membaca skala pada hidrometer yang ditempatkan mengapung pada zat cair. Hidrometer terbuat dari tabung kaca. Agar tabung kaca terapung tegak di dalam zat cair, bagian bawah tabung dibebani dengan butiran timbale. Salah satu bagian diameter tabung kaca dibuat lebih besar supaya volume zat cair yang dipindahkan hydrometer lebih besar. Dengan demikian, dihasilkan gaya ke atas yang lebih besar dan hidrometer dapat mengapung di dalam zat cair. Tangkai tabung kaca didesain supaya perubahan kecil dalam berat benda yang dipindahkan (sama artinya dengan perubahan kecil dalam massa jenis zat cair) menghasilkan perubahan besar pada kedalaman tangkai yang tercelup di dalam zat cair. Ini berarti perbedaan bacaan pada skala untuk berbagai jenis zat cair menjadi lebih jelas.

7

Pada elemen ini bekerja gaya-gaya seperti gaya berat (W) dan gaya-gaya oleh bagian fluida yang bersifat menekan permukaan (s), yaitu gaya (Fa). Kedua gaya tersebut saling meniadakan, karena elemen berada dalam keadaan setimbang, maka gaya ke atas = gaya ke bawah. Gaya ke atas = berat hydrometer.

Fa = W Hidrometer

ρVg=mg

Karena volume fluida yang dipindahkan oleh hidrometer sama dengan luas tangkai hydrometer dikalikan dengan tinggi yang tercelup, maka dapat dituliskan: 𝜌 (𝐴 ℎ) = 𝑚 𝑚 ℎ= 𝐴𝜌

Dalam prinsip Archimedes dinyatakan bahwa suatu benda yang seluruhnya atau sebagian tercelup dalam suatu fluida maka benda tersebut akan mendapat gaya angkat ke atas sebesar berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut. Pada benda yang dimasukkan ke dalam zat cair, akan terjadi tiga kemungkinan keadaan, yaitu terapung, melayang dan tenggelam. Ketiga kemungkinan keadaan tersebut terjadi ditentukan oleh perbandingan massa jenis benda dengan massa jenis fluida. a. Apabila massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis fluida ( ρb< ρ f ) maka benda terapung. b. Benda berada dalam keadaan melayang apabila massa jenis benda sama dengan massa jenis fluida (ρ f = ρb ). c. Benda dalam keadaan tenggelam apabila massa jenis benda lebih besar dari massa jenis fluida ρ b rata rata> ρ f.

8

E. Cara Menggunakan Hidrometer 1.

Menyiapkan hidrometer dan zat cair yang akan diukur massa jenisnya dalam suatu tabung.

2.

Pastikan hidrometer bersih dan terkalibrasi.

3.

Memasukkan hidrometer ke dalam tabung yang berisi zat cair yang akan diukur massa jenisnya dengan hati-hati untuk menghindari pembentukan gelembung udara dan usahakan hidrometer dalam keadaan tegak lurus agar mempermudah dalam pembacaan.

4.

Kemudian membaca hasil pengukuran yang tertera pada skala.

F. Cara Membaca Hasil Pengukuran Cara membaca hasil pengukuran pada hidrometer adalah dengan membaca skala yang ditunjuk oleh zat cair yang naik dalam hydrometer. Satuan yang digunakan dalam pengukuran ini adalah g/cm3. Skala yang terbaca ini merupakan massa jenis relatif.

G. Kalibrasi Hidrometer Kalibrasi Hidrometer dapat dilakukan dengan menggunakan aquades yang telah diketahui bahwa massa jenisnya adalah 1,000 g/cm³, dengan cara memasukkan Hidrometer ke dalam wadah yang berisi aquades dan melihat berapa skala massa jenis yang ditunjukkan pada batang Hidrometer. Apakah menunjukkan 1,000 g/cm³ atau tidak. Hidrometer dapat dikalibrasi untuk kegunaan yang berbeda, seperti lactometer untuk mengukur densitas (creaminess) dari susu, saccharometer untuk mengukur kepadatan gula dalam cairan, atau alcoholometer untuk mengukur tingkat alkohol yang lebih tinggi.

9

H. Perawatan Hidrometer Cara perawatan hydrometer sangat mudah. Alat ini cukup disimpan pada sebuah tempat dengan suhu ruangan 20°C dengan tujuan agar tidak terjadi perubahan akibat kenaikan suhu. Kemudian kondisi ruangan yang digunakan untuk menyimpan alat ini tidak dalam kondisi lembab agar alat tidak terkena korosi. Hindarkan alat dari benturan dan guncangan keras karena dapat membuat alat ini pecah. Setelah memakai hydrometer, masukkan kembali alat ke dalam wadahnya. Dan yang paling utama yaitu gunakan alat sesuai dengan fungsi dan aturan penggunaannya.

10

III.

PENUTUP

A. Kesimpulan Hidrometer pertama kali dibuat oleh Antoine Baume. Hidrometer adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis suatu zat cair. Bagian-bagian hidrometer yaitu batang hidrometer, skala hidrometer, tabung kaca, dan butiran timbal atau beban. Prinsip kerja yang digunakan dalam alat ukur hidrometer yaitu dengan menggunakan prinsip hukum Archimedes. Kalibrasi hidrometer dilakukan dengan cara memasukkan hidrometer kedalam aquades yang telah diketahui massa jenisnya yaitu 1,000 gr/cm3. Cara menggunakan hidrometer yaitu dengan memasukkan hidrometer ke dalam wadah yang berisi fluida yang ingin diketahui massa jenisnya, lalu membaca skala yang terbaca pada hydrometer. Cara membaca hasil pengukuran cukup melihat dengan tepat pada skala yang terbaca pada Hidrometer. Cara perawatan hydrometer yaitu dengan menyimpannya pada sebuah tempat dengan suhu 20°C, kemudian menghindari alat dari benturan dan guncangan keras, serta yang paling utama adalah dalam penggunaan alat hydrometer ini harus sesuai dengan fungsi dan aturan pemakaiannya.

B. Saran Untuk bisa mengukur massa jenis suatu zat cair sebaiknya harus mengetahui dan memahami dahulu tentang hidrometer. Dan hidrometer ini tidak cukup hanya dipahami saja, melainkan harus mencoba melalui praktikum agar semakin mengerti

tentang hidrometer.

Praktikum

menggunakan hidrometer

tidak

sembarangan, tetapi ada tahapan-tahapannya yang sudah dijelaskan di dalam makalah ini.

11

DAFTAR PUSTAKA

Affandi,

yusuf.

2014.

Alat

Ukur

Hidrometer.

Diunduh

dari

https://www.google.co.id/amp/s/yusufaffandi11.wordpress.com/2014/03/07/hid rometer/amp/ Pada tanggal 24 Maret 2017. Pukul 15:05 WIB.

Fathurrohman,

nurdin.

2014.

Sejarah

Hidrometer.

Diunduh

dari

https://blogpenemu.blogspot.co.id/2015/08/antoine-penemu-hidrometer-skalabaume.html?m=1 Pada taanggal 11 Mei 2017. Pukul 08:41 WIB.

Hamid,

mustofa

abi.

2011.

Hidrometer.

Diunduh

http://www.mustofaabihamid.blogspot.com/2011/04/hidrometer.html

dari Pada

tanggal 24 Maret 2017. Pukul 14:40 WIB.

Muidah.

2016.

Fungsi

Hidrometer.

Diunduh

dari

http://www.fungsiklopedia.com/fungsi-hidrometer/ Pada tanggal 11 Mei 2017. Pukul 16:53 WIB.

Saripudin, aip. 2009. Fisika II. Jakarta: Visindo Media Persada.

Supriyanto. 2004. Fisika 2 Untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.

12