Perubahan Sifat Fisika & Kimia Buah Salak Pondoh Pada Berbagai Perlakuan Penyimpanan Buah Segar

Jurnal 4 Pengaruh Medan Magnet Terhadap Proses Presipitasi CaCO3 dalam Air Sadah

Penulis : Nelson Saksono

URL      : http://repository.ui.ac.id/contents/koleksi/2/86f6443b1041c25b55796305a9e81de4adf998b7.pdf

Pembentukan kerak pada dinding pipa dan unit-unit operasi akibat kesadahan air yang tinggi merupakan masalah serius yang sering dijumpai di dalam industri. Deposit kerak tersebut tersusun dari senyawa-senyawa yang kelarutannya rendah, seperti kalsium karbonat (CaCO3). Metode magnetisasi ini prosesnya sederhana dan tidak mengubah sifat-sifat kimia air .

Campuran larutan Na2CO3 dan CaCl2 digunakan sebagai model air sadah sintetik guna mengamati pengaruh medan magnet terhadap pembentukan partikel CaCO3 dalam air sadah. Larutan sampel direaksikan dengan air demin (resistivity ∼ 18 MΩ) untuk menghasilkannlarutan Na2CO3 dengan konsentrasi 0,005 M, 0,010 M, 0,015 M, dan 0,020 M. Demikian juga untuk larutanCaCl2. Kuat medan magnet induksi sebesar 5200, 4000, dan 2000 Gauss.

Variabel proses meliputi waktu magnetisasi, kuat medan, dan konsentrasi larutan, sementara parameter yang akan diamati adalah jumlah deposit CaCO3, jumlah presipitasi total CaCO3, dan morfologi deposit CaCO3. Perbandingan parameter pengamatan dilakukan terhadap sampel yang dimagnetisasi dan sampel non-magnetisasi. Hasil percobaan menunjukkan adanya peningkatan laju pembentukan deposit dan presipitasi total CaCO3 pada sampel yang dimagnetisasi dibanding sampel non-magnetisasi. Peningkatan konsentrasi sampel larutan juga meningkatkan persentase kenaikan deposit yang terbentuk dengan adanya pengaruh medan magnet. Hasil foto mikroskop menunjukkan jumlah partikel CaCO3 yang terbentuk pada sampel yang dimagnetisasi lebih banyak dan ukuran partikelnya lebih kecil dan disertai adanya pembentukan agregat. Hasil uji XRD menunjukkan hanya kristal kalsit yang dominan. Namun demikian, terlihat adanya penurunan intensitas puncak kalsit yang cukup signifikan pada sampel yang dimagnetisasi yang menunjukkan adanya penurunan jumlah kristal kalsit dan peningkatan jumlah amorf pada deposit CaCO3 yang terbentuk. Proses magnetisasi air untuk pencegahan kerak ini membutuhkan perlakukan lanjut setelah air dimagnetisasi, yaitu proses separasi dengan pengendapan dan filtrasi. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa proses magnetisasi air sadah mendorong terjadinya penurunan ion Ca2+ dalam larutan akibat adanya peningkatan proses presipitasi total CaCO3.

Penelitian ini membuktikan adanya peningkatan laju presipitasi CaCO3 yang sebanding dengan intensitas kuat medan magnet. Terjadi peningkatan persentase kenaikan deposit dengan bertambahnya kesadahan akibat pengaruh medan magnet. Medan magnet menyebabkan terjadinya peningkatan jumlah partikel dan penurunan ukuran partikel CaCO3 serta terbentuknya fase agregat. Kristal deposit yang terbentuk didominasi struktur kalsit dan medan magnet mendorong terbentuknya fase amorf. Adanya peningkatan presipitasi total dan pembentukan struktur amorf pada partikel CaCO3 akibat medan magnet menunjukkan proses ini layak diaplikasikan untuk pengolahan air sadah.

Catatan Presentasi Teman 11 Stoikiometri

1.     Stoikiometri adalah ilmu yang mempelajari dan menghitung hubungan kuantitatif dari reaktan dan produk dalam reaksi kimia (persamaan kimia).

2.     Stoikiometri didasarkan pada hukum-hukum dasar kimia, yaitu hukum kekekalan massa, hukum perbandingan tetap, dan hukum perbandingan berganda.

Catatan Presentasi Teman 10 Struktur Senyawa Karbon

1.     Senyawa karbon banyak terdapat di alam, baik yang berasal dari makhluk hidup, benda mati, maupun yang dihasilkan secara sintesis dilaboratorium atau industri.

2.     Atom karbon juga dapat membentuk molekul bersama atom dari unsur lainnya, seperti hidrogen, oksigen, dan halogen.

Catatan Presentasi Teman 9 Penemuan Elektron

1.     Elektron ditemukan dengan menggunakan tabung Crookes.

2.     Apabila tabung dihubungkan dengan sumber arus searah tegangan tinggi maka dari katoda akan keluar seberkas sinar yang bergerak lurus menuju anoda. Sinar ini disebut sinar katoda.

3.     Sinar katoda termasuk materi karena mampu memutar baling – balin.

4.     Sinar katoda bergerak membelok menjauhi kutub negatif dan mendekati kutub positif dari medan listrik membuktikan bahwa sinar katoda bermuatan negatif.

5.     Thomson berkesimpulan bahwa materi sinar katoda ini tergantung di dalam setiap atom seluruh unsure. Sinar katoda ini diberi nama elektron.

Catatan Presentasi Teman 8 Kelahiran Mekanika Kuantum

1.     Di paruh pertama abad 20, mulai diketahui bahwa gelombang elektromagnetik, yang sebelumnya dianggap gelombang murni, berperilaku seperti partikel (foton).

2.     Fisikawan Jerman Werner Karl Heisenberg (1901-1976) menyatakan tidak mungkin menentukan secara akurat posisi dan momentum secara simultan partikel yang sangat kecil semacam elektron. Untuk mengamati partikel, seseorang harus meradiasi partikel dengan cahaya.

3.     Tumbukan antara partikel dengan foton akan mengubah posisi dan momentum partikel.

4.     Perkiraan ketidakpastian kecepatannya hampir setengah kecepatan cahaya (2,998 x10⁸ m s^-1) mengindikasikan bahwa jelas tidak mungkin menentukan dengan tepat posisi elektron. Jadi menggambarkan orbit melingkar untuk elektron jelas tidak mungkin.

5.     Dalam mekanika kuantum, keadaan sistem dideskripsikan dengan fungsi gelombang. Schrödinger mendasarkan teorinya pada ide bahwa energi total sistem

Catatan Presentasi Teman 7 Ikatan Kimia

1.     Untuk mencapai struktur konfigurasi elektron gas mulia atau struktur octet pada kulit terluar, atom – atom dapat melakukan dengan beberapa cara, bergantung pada sifat – sifat atom yang terlihat.

2.     Cara atom memcapai struktur octet yaitu cara transfer elektron, cara pemakaian bersama pasangan elektron, cara pemakaian bersama pasangan dimana elektronnya diperoleh dari salah satu atom.

3.     Ikatan kimia terbagi menjadi 5 yaitu ikatan ion, ikatan kovalen, ikatan kovalen koordinat, ikatan logam dan ikatan hidrogen.

Catatan Presentasi Teman 6 Sejarah Lahirnya Kimia

Kimia modern dimulai oleh kimiawan Perancis Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794). Ia menemukan hukum kekekalan massa dalam reaksi kimia, dan mengungkap peran oksigen dalam pembakaran. Berdasarkan prinsip ini, kimia maju di arah yang benar. Kimia merupakan ilmu pengetahuan yang relatif mudah bila dibandingkan dengan fisika dan matematika, keduanya telah berkembang beberapa ribu tahun.

Berdasarkan hal-hal ini dan sifat kimia modern yang terorganisir baik dan sistematik metodologinya, akar sebenarnya kimia modern mungkin dapat ditemui di filosofi Yunani kuno. Abad ke-19, kimiawan Inggris John Dalton (1766-1844) melahirkan ulang teori atom Yunani kuno. Tidak sampai awal abad 20 teori atom, akhirnya dibuktikan sebagai fakta, bukan hanya hipotesis. Hal ini dicapai dengan percobaan yang terampil oleh kimiawan Perancis Jean Baptiste Perrin (1870-1942). Jadi, perlu waktu yang cukup panjang untuk menetapkan dasar kimia modern.

Catatan Presentasi Teman 5 Struktur Senyawa Anorganik

1.     Senyawa anorganik adalah senyawa pada alam yang umumnya menyusun material / benda tak hidup.

2.     Sifat senyawa anorganik dibedakan menjadi 3 yaitu basa, asam, garam / netral.

3.     Basa dapat menghasilkan ion logam/gugus lain yang bermuatan positif serta gugus hidroksil (OH^-) yang bermuatan negatif (contoh : NaOH).

4.     Asam dapat menghasilkan ion H⁺ dan ion sisa asam yang bermuatan negatif (contoh : HCl, H₂SO₄).

5.     Garam / netral terbentuk dari asam bila semua atom H diganti dengan logam (contoh : NaCl), terbentuk dari basa bila semua gugus OH diganti dengan sisa asam (contoh : KNO₃).

Catatan Presentasi Teman 4 Komponen - Komponen Materi

1.     Atom adalah komponen terkecil unsur yang tidak akan mengalami perubahan dalam reaksi Kimia. Semua atom terdiri atas komponen yang sama, sebuah inti dan elektron. Diameter inti sekitar 10^–15-10^–14 m, yakni sekitar 1/10 000 besarnya atom.

2.     Banyak unsur yang ada alami di alam memiliki isotop-isotop. Beberapa memiliki lebih dari dua isotop. Sifat kimia isotop sangat mirip, hanya nomor massanya yang berbeda.

3.     Komponen independen netral terkecil materi disebut molekul.

4.     Atom atau kelompok atom yang memiliki muatan listrik disebut ion. Kation adalah ion yang memiliki muatan positif, anion memiliki muatan negatif.

Catatan Presentasi Teman 3 Teori Kuantum Klasik

1.     Bila gas ada dalam tabung vakum, dan diberi beda potensial tinggi, gas akan terlucuti dan memancarkan cahaya. Pemisahan cahaya yang dihasilkan dengan prisma akan menghasilkan garisspektra garis diskontinyu. Karena panjang gelombang cahaya khas bagi atom, spektrum ini disebut dengan spektrum atom.

2.     Salah satu teori bohr adalah elektron dalam atom diizinkan pada keadaan stasioner tertentu. Setiap keadaan stasioner berkaitan dengan energi tertentu.

3.     Menurut teori Bohr, energi radiasi elektromagnetik yang dipancarkan atom berkaitan dengan perbedaan energi dua keadaan stationer. Ini mengindikasikan bahwa teori Bohr dapat secara tepat memprediksi spektra atom hidrogen.

4.     Nilai Z setiap unsur berdekatan akan meningkat satu dari satu unsur ke unsur berikutnya. Moseley dengan benar menginterpretasikan nilai Z berkaitan dengan muatan yang dimiliki inti. Z tidak lain adalah nomor atom.

Catatan Presentasi Teman 2 Model atom

1.     Atom memiliki ukuran yang sangat kecil yaitu d = 30 - 150 pm

2.     Menurut Thomson, sebuah atom terdiri dari sebuah bola yang bermuatan positif dan elektron yang tersebar merata di dalam isi bola.

3.     Penemuan inti atom dilakukan pada tahun 1886 dengan melubangi tabung Crookes sehingga dapat ditemukan proton dan neutron yang berada di inti atom.

Catatan Presentasi Teman 1 Latihan Struktur Atom

1. Atom Terdiri dari proton dan neutron yang berada di inti atom serta elektron yang berada di kulit atom.

2. Elektron yang berada di kulit terluar atom disebut elektron valensi

3.

4. Elektron Valensi dari atom Mg dan Cl adalah 2 dan 7

Karakteristik Cairan

Jurnal 3 Reaksi Adisi Metanol Terhadap β-Kariofilena Dengan Katalis AICl3

Telah dilakukan reaksi adisi metanol terhadap β-kariofilena dengan menggunakan katalis  asam lewis AICl₃. Hasil  yang diharapkan dari reaksi ini adalah diperoleh senyawa  β -kariofilena yaitu β -kariofilena metil eter yang hermanfaat dalam industri ohat dan parfirm. Reaksi adisi metanol terhadap β -kariofilena dilakukan pada variasi suhu 27°C, 5°C dan 62.5°C  serta variasi waktu refluks selama 2 jam, 4 jam dan 6 jam.

Produk dominan yang dihasilkan dari reaksi  ini  bempa  senyawa kariofilena metil eter.  Hasil analisis dengan kromatografi gas menunjukkan bahwa produk kariofilena metil eter terbanyak pada suhu 62,5°C dalam waktu 6 jam yaitu sebesar 25,22%. Produk samping yang menarik untuk dianalisis adalah produk berupa  kariofilena alkohol. Hasil kromatografi kolom yang diikuti analisis dengan kromatrografi gas dan  spektrofotometer  IR diperoleh dua produk kariofilena alkohol  yang berbentuk cairan berwarna kuning bening dan kristal berbentuk jarum yang berwarna putih. Struktur kariofilena alkohol belum dapat ditentukan karena keterbatasan data-data yang ada.

Oleh : Triana, Fajar, Ali

Bab IV Sifat Cairan

1)     Tekanan Uap

Tekanan gas, yakni, tekanan uap cairan ketika kesetimbangan uap-cair dicapai, ditentukan hanya oleh suhunya. Baik jumlah cairan maupun volume di atas cairan tidak mempunyai akibat asal cairannya masih ada. Dengan kata lain, tekanan uap cairan dalam ruang ditentukan oleh jenis cairan dan suhunya. Tekanan uap cairan meningkat dengan meningkatnya suhu. Pola peningkatannya khas untuk cairan tertentu. Dengan meningkatnya suhu, rasio molekul yang memiliki energi yang cukup untuk mengatasi interaksi antarmolekul akan meningkat.

2)     Titik Didih

Wujud saat gelembung terbentuk dengan giat disebut dengan mendidih, dan temperatur saat mendidih ini disebut dengan titik didih. Titik didih pada tekanan atmosfer 1 atm disebut dengan titik didih normal. Titik didih dan perubahannya dengan tekanan bersifat khas untuk tiap senyawa. Jadi titik didih adalah salah satu sarana untuk mengidentifikasi zat. Identifikasi zat kini dilakukan sebagian besar dengan bantuan metoda spektroskopi, tetapi data titik didh diperlukan untuk melaporkan cairan baru. Titik didih ditentukan oleh massa molekul dan kepolaran molekul. Di antara molekul dengan jenis gugus fungsional polar yang sama, semakin besar massa molekulnya, semakin tinggi titik didihnya.

3)     Titik Beku

Bila temperatur cairan diturunkan, energi kinetik molekul juga akan menurun, dan tekanan uapnya pun juga akan menurun. Ketika temperatur menurun sampau titik tertentu, gaya antarmolekulnya menjadi dominan, dan gerak translasi randomnya akan menjadi lebih perlahan. Sebagai akibatnya, viskositas cairan menjadi semakin bertambah besar. Pada tahap ini, kadang molekul akan mengadopsi susunan geometri reguler yang disebut dengan keadaan padatan kristalin. Umumnya titik beku sama dengan titik leleh, yakni suhu saat bahan berubah dari keadaan padat ke keadaan cair.

Bab IV Karakteristik Cairan

Gas dapat dicairkan dengan mendinginkan pada tekanan tertentu. Ketika suhunya diturunkan, energi kinetik molekul gas akan menurun, dan akan menjadi sebanding dengan gaya tarik antarmolekulnya. Akhirnya jarak antarmolekul menurun sampai titik gas berubah menjadi cairan. Cairan memiliki volume tetap pada temperatur tetap tetapi cairan tidak memiliki bentuk yang tetap. Dalam hal ini, cairan mirip gas. Namun, kalau diperhatikan jarak antarmolekulnya, terdapat perbedaan besar antara cairan dan gas.

Volume gas dapat ditekan sementara volume cairan hampir tidak dapat ditekan sebab jarak antarmolekul jauh lebih pendek. Dalam padatan, setiap molekul cenderung menempati posisi tertentu. Bila susunan molekul dalam padatan teratur, padatan disebut padatan kristalin. Bila tekanan diberikan pada kristal, pengaruh tekanan pada padatan lebih kecil dibandingkan pengaruhnya pada cairan. Bila cairan meleleh, dalam banyak kasus volumenya meningkat sekitar 10%. Hal ini berkaitan dengan perbedaan dalam pengepakan molekul dalam cairan dan padatan. Singkatnya, cairan lebih dekat dengan padat dibandingkan dengan gas.

Bab IV Teori Kinetik Molekuler Gas

Poin penting dari teori ini adalah asal muasal tekanan gas adalah gerakan molekul gas. Jadi teori ini disebut dengan teori kinetik molekular gas.

Asumsi teori kinetik molekular:

1.   Gas terdiri atas molekul-molekul yang bergerak random.

2.   Tidak terdapat tarikan maupun tolakan antar molekul gas.

3.   Tumbukan antar molekul adalah tumbukan elastik sempurna, yakni tidak ada energi kinetic yang hilang.

4.   Bila dibandingkan dengan volume yang ditempati gas, volume real molekul gas dapat diabaikan.

Berdasatkan asumsi-asumsi ini diturunkan persamaan berikut untuk sistem yang terdiri atas n molekul dengan massa m.

PV = nmu²/3

Bab IV Gas Ideal dan Gas Nyata

1)     Persamaan Van Der Walls

Fisikawan Belanda Johannes Diderik van der Waals (1837-1923) mengusulkan persamaan keadaan gas nyata, yang dinyatakan sebagai persamaan keadaan van der Waals atau persamaan van der Waals. Ia memodifikasi persamaan gas ideal dengan cara sebagai berikut: dengan menambahkan koreksi pada P untuk mengkompensasi interaksi antarmolekul; mengurango dari suku V yang menjelaskan volume real molekul gas. Sehingga didapat:

[P + (n²a/V²)] (V – nb) = nRT (6.12)

a dan b adalah nilai yang ditentukan secara eksperimen untuk setiap gas dan disebut dengan tetapan van der Waals. Semakin kecil nilai a dan b menunjukkan bahwa perilaku gas semakin mendekati perilaku gas ideal. Besarnya nilai tetapan ini juga berhbungan denagn kemudahan gas tersebut dicairkan.

2)     Temperatur dan Tekanan Kritis

Gas yang tidak dapat dicairkan berapa besar tekanan diberikan bila gas berada di atas temperatur tertentu yang disebut temperatur kritis. Tekanan yang diperlukan untuk mencairkan gas pada temperatur kritis disebut dengan tekanan kritis, dan wujud materi pada temperatur dan tekanan kritis disebut dengan keadaan kritis.

3)     Pencairan Gas

 Pencairan oksigen atau nitrogen dengan pendinginan pada tekanan tidak berhasil dilakukan. Gas semacam ini dianggap sebagai “gas permanen” yang tidak pernah dapat dicairkan. Baru kemudian ditemukan adanya tekanan dan temperatur kritis. Hal ini berarti bahwa seharusnya tidak ada gas permanen. Beberapa gas mudah dicairkan sementara yang lain tidak. 

Bab IV Hukum Gas Ideal

A.     Sifat Gas

Dari berbagai sifat gas, yang paling penting adalah tekanan gas. Misalkan suatu cairan memenuhi wadah. Bila cairan didinginkan dan volumenya berkurang, cairan itu tidak akan memenuhi wadah lagi. Namun, gas selalu akan memenuhi ruang tidak peduli berapapun suhunya. Yang akan berubah adalah tekanannya. Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan gas adalah manometer. Prototipe alat pengukur tekanan atmosfer, barometer, diciptakan oleh Torricelli.

B.     Volume dan Tekanan

Fakta bahwa volume gas berubah bila tekanannya berubah telah diamati sejak abad 17 oleh Torricelli dan filsuf /saintis Perancis Blase Pascal (1623-1662). Boyle mengamati bahwa dengan mengenakan tekanan dengan sejumlah volume tertentu merkuri, volume gas, yang terjebak dalam tabung delas yang tertutup di salah satu ujungnya, akan berkurang. Setelah ia melakukan banyak percobaan, Boyle mengusulkan persamaan (6.1) untuk menggambarkan hubungan antara volume V dan tekanan P gas. Hubungan ini disebut dengan hukum Boyle.

PV = k (suatu tetapan) (6.1)

C.     Volume dan Temperatur

Pada tekanan tetap, volume gas akan meningkat bila temperaturnya dinaikkan. Hubungan ini disebut dengan hukum Charles, walaupun datanya sebenarnya tidak kuantitatif. Gay-Lussac lah yang kemudian memplotkan volume gas terhadap temperatur dan mendapatkan garis lurus (Gambar 6.2). Karena alasan ini hukum Charles sering dinamakan hukum Gay-Lussac.

D.     Persamaan Gas Ideal

Tiga hukum Gas

Hukum Boyle: V = a/P (pada T, n tetap) 
Hukum Charles: V = b.T (pada P, n tetap) 
Hukum Avogadro: V = c.n (pada T, P tetap)

Jadi, V sebanding dengan T dan n, dan berbanding terbalik pada P. Hubungan ini dapat digabungkan menjadi satu persamaan:

V = RTn/P atau PV = nRT

R adalah tetapan baru. Persamaan di atas disebut dengan persamaan keadaan gas ideal atau lebih sederhana persamaan gas ideal.

E.     Hukum Tekanan Parsial

Anggap satu campuran dua jenis gas A (n_A mol) dan B (n_B mol) memiliki volume V pada temperatur T. Persamaan berikut dapat diberikan untuk masing-masing gas.

p_A = n_ART/V

p_B = n_BRT/V

p_A dan p_B disebut dengan tekanan parsial gas A dan gas B. Tekanan parsial adalah tekanan yang akan diberikan oleh gas tertentu dalam campuran seandainya gas tersebut sepenuhnya mengisi wadah. Dalton meyatakan hukum tekanan parsial yang menyatakan tekanan total P gas sama dengan jumlah tekanan parsial kedua gas. Jadi,

P = p_A + p_B = (n_A + n_B)RT/V