praktikum ilmu bahan

PRATIKUM ILMU BAHAN MIKROSOP

Mikroskop  berasal dari bahasa Yunani

micros = kecil dan scopein = melihat

Secara harfiah : sebuah alat untuk melihat objek yang terlalu kecil untuk dilihat dengan mata kasar.

Sejarah Mikroskop

 

Jenis mikroskop :

1. Jenis-jenis Mikroskop berdasarkan kegunaannya

       Berdasarkan kegunaannya mikroskope terbagi menjadi 6 jenis, yaitu:

◦       Mikroskop cahaya (pembesaran 4-25x)

◦       Mikroskop stereo  (pembesaran 7-30 x)

◦       Mikroskop elektron  ( pembesaran hingga 2 juta x)

◦       Mikroskop ultraviolet : megamati objek yang tidak terdeteksi dengan pencahayaan biasa

◦       Mikroskop pender : mengamati objek asing / benda asing / antigen dalam jaringan

◦       Mikroskop medan gelap : mengamati mikroorgaisme hidup / bakteri yang sangat-sangat tipis

2. Jenis-jenis Mikroskop berdasarkan kenampakan objek yang diamati

◦       Mikroskop dua dimensi

◦       Mikroskop tiga dimensi

3. Jenis-jenis Mikroskop berdasarkan sumber pencahayaan

◦       Mikroskop cahaya pencahayaan berasal cahaya matahari yang dipantulkan dari bagian bawah  

–  Mikroskop berlensa tunggal (Monokuler)

–  Mikroskop berlensa ganda (Binokuler)

◦       Mikroskop stereo pencahayaan berasal dari cahaya  yang diteruskandari bagian atas

◦       Mikroskop elektron pencahayaan alami digantikan dengan aktivitas elektron

–  Mikroskop elektron scanning (SEM)

–  Mikroskop elektron Transmisi (TEM)

Struktur mikroskop :

Bagian optik, yang terdiri dari kondensor, lensa objektif, dan lensa okuler.

Bagian non-optik, yang terdiri dari kaki dan lengan mikroskop, diafragma, meja objek/meja preparat, pemutar halus dan kasar, penjepit kaca objek (preparat), dan sumber cahaya.

Struktur bayangan

Baik lensa objektif maupun lensa okuler keduanya merupakan lensa cembung. Lensa objektif menghasilkan bayangan bersifat semu, terbalik, dan diperbesar. Bayangan akhir ditentukan oleh lensa okuler.

Pada mikroskop cahaya, bayangan akhir mempunyai sifat nyata, terbalik, dan lebih lagi diperbesar.

Pada mikroskop elektron bayangan akhir mempunyai sifat yang sama seperti gambar benda nyata, sejajar, dan diperbesar.

kristalisasi Pada kristal NaCl dan Ba(NO3)2

Tahap kristalisasi

v  Supersaturated = kondisi dimana pelarut (solven) mengandung zat terlarut (solute) melebihi kemampuan pelarut tersebut untuk melarutkan solute pada suhu tetap.

v  Pembentukan inti

v  Pertumbuhan kristal

Cara mencapai supersaturated?

  • Pendinginan
  • Penguapan solven
  • Penambahan zat lain

ALAT DAN BAHAN

  • Kaca arloji
  • Spatula
  • Gelas Beker
  • Pipet tetes
  • Batang pengaduk
  • Hot plate
  • Preparat
  • Mikroskop elektronik

BAHAN

  • Padatan BaNO3/ NaCl
  • Aquadest

LANGKAH KERJA

  1. Padatan ditimbang à dilarutkan
  2. Larutan dipanaskan
  3. Setiap waktu tertentu larutan dicuplik àdiamati menggunakan mikroskop elektronik.
  4. Ukuran dan bentuk kristal diamati dan dicatat
  5. Dibiarkan selama seminggu à diamati ukuran dan bentuknya

Kesimpulan

  • Pada variasi lama pemanasan :

–      Semakin lama pemanasan maka semakin besar ukuran kristal.

  • Pada variasi konsentrasi :

–      Semakin kecil konsentrasi maka semakin besar ukuran kristal.

PENGENDAPAN AgCl
PRAKTIKUM ILMU BAHAN

Purpose

u        Mengetahui proses pengendapan dan filtrasi

u        Mengetahui pengaruh dari variasi konsentrasi salah satu pereaksi (asam klorida) terhadap hasil pengendapan.

u        Mengamati struktur molekul dari endapan yang diperoleh

Endapan didefinisikan sebagai jumlah konsentrasi yang sama dengan konsentrasi molar dari larutan jenuh suatu endapan

Pengendapan merupakan metode pemisahan senyawa kimia dengan cara mengendapkan suatu zat dalam campurannya

Dasar pemisahan pengendapan adalah perbedaan kelarutan analit (komponen atau konstituen yang dicari) dengan zat-zat atau komponen lain yang tidak diinginkan

Prinsip Dasar Dalam Metode Pengendapan

  • Endapannya mempunyai kelarutan yang kecil sekali dan dapat dipisahkan secara filtrasi.
  • Sifat fisik endapan sedimikian rupa, sehingga mudah dipisahkan dari larutannya dengan filtrasi, dapat dicuci untuk menghilangkan pengotor, ukuran partikelnya cukup besar serta endapan dapat diubah menjadi zat murni dengan komposisi kimia tertentu.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pengendapan

  • Temperatur
  • Sifat alami pelarut
  • Pengaruh ion sejenis
  • Pengaruh Ph
  • Pengaruh hidrolisis
  • Pengaruh ion kompleks

Metode pengendapan membutuhkan pemahaman yang memadai tentang reaksi pengendapan yang meliputi:

ü  Kelarutan endapan

ü  Hasil kali kelarutan

ü  Penerapan hubungan hasilkali kelarutan

Filtrasi adalah suatu proses pemisahan zat padat dari fluida (cairan maupun gas ) yang membawanya menggunakan suatu medium berpori atau bahan berpori lain untuk menghilangkan sebanyak mungkin zat padat halus yang tersuspensi dan koloid

Kemudahan suatu endapan dapat disaring dan di cuci tergantung sebagian besar pada struktur morfologi endapan

Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Proses Filtrasi

  • Konsentrasi Kekeruhan

Konsentrasi kekeruhan sangat mempengaruhi efisien dari filtrasi. Konsentrasi kekeruhan yang sangat tinggi akan menyebabkan tersumbatnya lubang pori dari media.

  • Temperatur

Perubahan suhu atau temperatur dari air yang akan difiltrasi, menyebabkan massa jenis (density) dari air akan mengalami perunbahan.

Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Kecepatan Filtrasi

  • Luas permukaan kertas saring
  • Diameter pori – pori kertas saring
  • Tebal kertas saring
  • Kepekatan larutan yang akan disaring
  • Volume larutan yang akan disaring

KSP (Solubility Product Constant)

u        Ksp adalah nilai maksimum dari hasil kali konsentrasi ion-ion yang dapat berada dalam suatu larutan.

u        Berdasarkan Ksp kita dapat meramalkan terjadi atau tidak terjadinya endapan dalam suatu larutan dengan membandingkan hasil kali ion-ion penyusunnya (Qc) dengan nilai Ksp.

u        Jika Qc < Ksp, larutan belum jenuh.
Jika Qc = Ksp, larutan tepat jenuh.
Jika Qc > Ksp, larutan lewat jenuh.

u        Secara umum , persamaan keseimbangan larutan garam AxBy dengan kelarutan s adalah:

       AxBy(s) ⇄ XAy+(aq) + YBx-(aq)

       Maka

       Ksp = [Ay+]x[Bx-]y karena [AxBy] konstan

Keterangan :

u        X dan Y adalah koefisien

u        x- dan y+ adalah muatan dari ion A dan B

AgCl(s)  =>  Ag+(aq) + Cl(aq)

Misal kita ambil contoh AgCl :

Ksp = [Ag+][Cl]

Ksp AgCl dalam suhu 25o C adalah 1.77×1010 mol2dm6

Maka kelarutan (S) adalah 1.33×105 mol dm3

Pembahasan

u        Pengendapan dengan menambahkan pereaksi

Agar dicapai pemisahan yang kuantitatif sejauh mungkin, endapan harus mudah di saring dan bebas dari pencemaran (kontaminasi).

Kontaminasi endapan oleh zat lain yang terlarut disebut kopresipitasi.

u        Filtrasi sederhana (tanpa tekanan) à residen dan filtrat

Faktor berpengaruh :

u        Debit filtrasi

u        Konsentrasi kekeruhan larutan

u        Volume larutan

Pengendapan adalah metode pemisahan secara kimia dengan cara mengendapkan suatu zat dalam campuranya. Sedangkan filtrasi adalah metode pemisahan dari campuran heterogen dengan menggunakan media filter yang meloloskan cairan dan menahan partikel padat. Endapan yang terbentuk akan semakin besar seiring dengan kenaikan konsentrasi HCl.

Pengaruh Variasi Suhu Pemanasan dalam Pembentukan Keramik Alumina

TUJUAN

  • Mengetahui proses pembuatan bahan keramik dengan metode metalurgi serbuk.
  • Mengetahui pengaruh suhu pemanasan terhadap sifat bahan keramik.

DASAR TEORI

  • Keramik àdari bahasa Yunani keramikos
  • Arti luasàgelas, bata, batuan, beton, bahan amplas, enamel porselin, isolator dielektrik, bahan magnetik bukan logam, batu tahan api suhu tinggi, dan lainnya.
  • Karakteristik :

ü  senyawa antara logam dan bukan logam

ü  ikatan ionik dan/atau ikatan kovalen

ü  konduktivitas panas dan listriknya rendah

ü   tahan korosi

ü  sifat listriknya dapat insulator, semikonduktor, konduktor bahkan superkonduktor

ü  sifatnya dapat magnetik dan non-magnetik

ü  keras dan kuat, namun rapuh

Klasifikasi bahan keramik

àkristal

àamorf (non crystalline)

Kelemahan utama keramik àkecenderungan untuk patah dengan tiba-tiba saat terjadi deformasi plastik.

Keramik Alumina

  • sifat fisik dan mekanik yang baik yaitu kekerasannya tinggi, tahan terhadap korosi, titik lelehnya tinggi, konduktivitas termalnya rendah dan tahan terhadap suhu lingkungan yang tinggi.

àbanyak dilakukan penelitian dalam upaya membuat suatu bahan keramik α-alumina (Al2O3) dengan penambahan zat aditif

  • Pembuatan bahan alumina dapat dilakukan dengan 2 metode, yaitu

ü  proses sol-gel

ü  metalurgi serbukàpengetahuan dan seni tentang pembuatan dan pemakaian serbuk logam atau paduannya. melibatkan tiga langkah dasar yaitu pembentukan serbuk, pengompakan serbuk, dan penyinteran serbuk.

  • Secara garis besar, langkah-langkah dalam pembuatan keramik adalah : 
  1. Pemilihan bahan dasar (raw material selection)

ü  dipilih berdasarkan kebutuhan

ü  Dipertimbangkan karakteristik material yang ingin dihasilkan, biaya dan kemudahan dalam memperoleh bahan tersebut

2. Pembuatan powder (powder preparation)

ü  kekuatan mekanik dari keramik berbanding terbalik dengan ukuran serbuk.

3. Pencetakan  (molding)

ü  ada 3 metode pencetakan keramik, yaitu pressing, casting, dan plastic molding.

ü  semi dry pressing dapat digunakan untuk mencetak keramik dengan bentuk-bentuk sederhana, termasuk bentuk silinder

4. Pengeringan (drying)

ü  agar kadar air yang terdapat di dalamnya berkurang

ü  5. Pembakaran (sintering)

ü  proses densifikasi partikel pada suhu tinggi di bawah suhu lelehnya, untuk meningkatkan rapat massa dan kekuatan dari material. Pada proses sintering, terjadi perubahan struktur mikro.

Pengujian

1. Massa Jenis

  • ukuran dari massa tiap satuan volume. Massa jenis merupakan ciri khas suatu produk bahan serbuk

 

2. Uji tekan

  • Uji tekan adalah cara untuk mengetahui sifat mekanik suatu bahan
  • Sampel penyangga hasil sintering ditekan dengan alat tekan hingga retak/pecah.
  • Ditentukan titik retak/pecah penyangga tersebut (dalam kgf/cm2)

3. Uji Korosi

  • Sampel dimasukkan ke dalam larutan HCl.
  • Diamati perubahan yang terjadi pada sampel dalam larutan.

3.  Daya Hantar Listrik

  •  Sampel di ukur tahanannya menggunakan multimeter.

4. Susunan Ikatan

  • Sampel (dapat berupa serbuk / pecahan hasil uji tekan) diamati strukturnya dengan bantuan mikroskop.

Pembahasan

  • Aquadest berfungsi sebagai pengikat antara Mg stearat dan membantu menghomogenkan antara kedua campuran tersebut.
  • Pengepresan dilakukan kurang lebih 25 Kg/cm2
  • Proses pemanasan yang dilakukan pada suhu 250 – 1000 oC.
  • Variasi Suhu  

kekerasan keramik yang didapat akan baik bila suhu pemanasan dilkukan pada suhu optimum. Selain itu, terjadi penurunan densitas pada keramik yang dihasilkan.

  • Uji korosi

Korosi bisa tergantung konsentrasi larutan dan kerapatan dari keramik yang dihasilkan

  • Uji daya hantar listrik, hasil pengujian ini tidak terlihat atu tidak bisa terukur..
  • Struktur keramik keramik pada suhu 85% lebih halus dibandingkan dengan komposisi yang lainnya

Kesimpulan

  • Untuk variasi suhu, Semakin tinggi suhu, densitas keramik semakin kecil
  • Kekerasan yang maksimum akan terjadi pada suhu yang optimum
  • Keramik dapat digunakan sebagai bahan isolator
  • Laju korosi tergantung pada konsentrasi larutan dan kerapatan keramik yang dihasilkan

Penentuan densitas serbuk

I. Tujuan

Menentukan densitas serbuk bata merah atau pasir.

       Densitas merupakan  salah  satu sifat fisis dari zat padat, cair maupun gas.   Secara  umum ,  densitas  didefinisikan  sebagai  besaran yang diperoleh dari perbandingan  antara berat  (m)  dibagi  dengan  volume  (V),  sehingga besaran ini mempunyai dimensi berat per satuan volume (gr/ml),

Densitas efektif (effective density)

Ketika sebuah sistem terdiri dari sejumlah bahan yang berbeda, densitas materi tersebut diambil bersama-sama, disebut kepadatan efektif dengan simbol (ρ eff) dan definisi berikut :

  • Densitas nyata  (Apparent density)

       Massa per satuan volume (atau berat per satuan volume) dari bahan, termasuk void yang bawaan dalam materi. Diukur dalam kilogram per meter kubik. Densitas nyata (ρb) dinyatakan dengan persamaan berikut :

                     ρb = (md / ms – mh) x ρw

where:
md = massa spesimen kering (g);
ms = massa spesimen jenuh di udara (g);
mh = massa spesimen jenuh dalam air (g)
ρw = densitas air (kg/m3).

http://www.istone.ntua.gr/Training_courses/wp1/apparent_density.html

  • Densitas Curah (Bulk Density)

       Densitas curah didefinisikan sebagai berat serbuk yang diperlukan untuk mengisipenuh lubang matris, mekanisme penyusunan mempunyai arti praktis dalam pengisisan lubang matris oleh serbuk.       

       Untuk menentukan densitas curah dilakukan dengan alat yang terdiri dari wadah berbentuk kotak yang di dalamnya dilengkapi dengan sekat-sekat dengan kemiringan tertentu dan diatur berselang seling, untuk mengatur tinggi jatuh butir. Alat ini biasanya disebut volumeter scott.

  • Densitas goyang (Tap Density)

       Prinsip penentuan densitas goyang adalah sejumlah serbuk atau bahan yang akan diukur densitasnya dimasukkan ke dalam wadah yang mempunyai penunjuk volume, kemudian digoyang dengan kecepatan tertentu, dan waktu tertentu pula, kemudian diamati volumenya.

      

  • Densitas Sejati (True Density)

       Kerapatan sejati, adalah kerapatan bahan padat sebenarnya. Kerapatan sejati ditentukan secara piknometris.

       Faktor – faktor yang berpengaruh dalam penentuan densitas sejati adalah antara lain : waktu kontak antara serbuk dengan fluida, jenis/macam fluida, tekanan operasi, dan suhu operasi.

Macam – macam alat untuk mengukur densitas

–          Piknometer

–          Aerometer

–          Density Gradient Columns

–          Densimeter

–          Pasir / Bata merah ditumbuk hingga halus

–          Kemudian dipanaskan pada suhu ± 1000C hingga kering (diusahakan penimbangan bobot konstan)

–          Pasir / Bata merah ditimbang sebanyak 5 gr

–          Piknometer kosong ditimbang

–          Piknometer diisi dengan CCl4 hingga penuh lalu ditimbang

–          CCl4 dikeluarkan dari piknometer

–          Pasir / Bata merah dimasukkan kedalam piknometer

–          CCl4 ditambahkan kedalam piknometer hingga penuh lalu ditimbang

–          Kemudian ditunggu hingga 5 menit lalu CCl4 ditambahkan hingga penuh (jika volumenya berkurang)

–          Volume Pasir / bata merah dan densitas Pasir / bata merah dihitung

–          Makin banyak pori – pori yang dimiliki oleh serbuk, maka sifat serbuk tersebut adalah rapuh. Keadaan ini ditunjukkan pada harga densitas sejati yang rendah. Sebaliknya serbuk yang memiliki pori – pori sedikit,akan mempunyai densitas sejati yang tinggi, dan serbuk yang demikian mempunyai sifat mampat

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s