Laporan praktikum Fislab densitas porositas serbuk

1. LAPORAN RESMI LABORATORIUM BAHAN 1
Abstrak – Densitas dan porositas serbuk merupakan suatu
sifat fisis serbuk yang dapat ditentukan dengan beberapa
metode pengukuran. Salah satunya dengan menggunakan
bejana piknometer dan air. Dalam percobaan kali ini, nilai
densitas dan porositas dari tiga jenis pasir yaitu pasir
bulu, pasir jenu dan pasir regoyo akan ditentukan
menggunakan percobaan sederhana yang melibatkan
peralatan berupa neraca digital, piknometer, gelas kaca
kecil, dan air. Percobaan dimulai dengan menentukan
massa pasir menggunakan neraca hingga mencapai 2
gram. Untuk memastikan data massa bersih sample
didapatkan benar maka dilakukan perhitungan massa
piknometer + tutupnya, massa piknomter + pasir,
piknometer + air dan piknometer + pasir + air. Dengan
menggunakan seperangkat rumus dan pengukuran,
didapatkan hasil berupa nilai pasir bulu yang merupakan
pasir dengan densitas terendah dan porositas tertinggi
dengan nilai densitas dan porositas masing masing 0.0408
dan 92.3076923%. Sementara pasir Jenu dan pasir regoyo
masing masing memiliki densitas sebesar 0.044396 dan
0.041907 dengan porositas sebesar 86.8421053% dan
86.4864865%
Kata Kunci— Densitas, Porositas, Serbuk, Pasir
I. PENDAHULUAN
Pada setiap jenis bahan yang berbeda, struktur
penyusunnya pun juga akan berbeda. Struktur penyusun
yang dimaksud merupakan bentuk rangkaian atom,
molekul, partikel dan sifat fisis bahan yang terkandung
didalam bahan tersebut. Hal ini tentunya akna
menimbulkan berbagai variasi yang akan dapat
menentukan karakteristik tiap bahan.
Salah satu sifat fisis bahan yang cukup dominan dan
dapat dikenali serta memiliki efek yang dapat dipelajari
adalah sifat densitas dan porositas bahan. Keduanya
merupakan sifat fisis bahan yang pasti ditemui pada
semua jenis bahan baik alam atau buatan. Salah satu
contoh bahan alam yang paling sering diperhitungkan
porositas maupun densitasnya adalah batuan.
Densitas bahan merupakan definisi kepadatan suatu
bahan yang dinyatakan sebagai fungsi massa persatuan
volume. Dimana semakin homogeny suatu bahan maka
rapat densitasnya akan semakin merata di seluruh
bagiannya. Secara matematis, densitas suatu bahan
didefinisikan dengan persamaan
(1)
Dengan :
Meski demikian, penggunana rumus (1) terbatas pada
bahan padat. Sementara untuk menghitung komponen
densitas pada bahan yang terdiri dari partikel atau serbuk
digunakan persamaan
(2)
Dengan
m1 = massa piknometer (kg)
m2 = massa piknometer + air (kg)
m3 = massa piknometer + pasir (kg)
m4 = massa piknometer + pasir + air (kg)
Perbedaan nilai kepadatan setiap bahan yang
disebabkan oleh komponen penyusunnya akan
menyisakan celah celah kosong diantara rapat serbuk
penyusun bahan tersebut. Perbedaan nilai kepadatan
setiap bahan yang disebabkan oleh komponen
penyusunnya akan menyisakan celah celah kosong
diantara rapat serbuk penyusun bahan tersebut. Sebagai
contoh, beberapa factor yang mempengaruhi tingkat
porositas serbuk adalah ukuran butir (Grain size), bentuk
butir, susunan butir dan komposisi mineral butir.
Semakin kecil grain size butir, maka prositas nya pun
akan semakin kecil. Demikian pula, bentuk butir yang
membundar (spherical) dan bagus juga akan mengurangi
nilai porositas dimana rongga kosong diantara serbuk
semakin berkurang. Pengurangan nilai porositas pun
juga dpengaruhi oleh susunan dan bahan serbuk. Dimana
susunan serbuk yang homogeny akan semakin
mengurangi jumlah rongga dan porositas.
Pengukuran Nilai Densitas dan Porositas Serbuk
Bogiva Mirdyanto, Rahmania Marwasah
Jurusan Fisika, Fakultas MIPA Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
E-mail: bogiva12@mhs.physics.its.ac.id

2. LAPORAN RESMI LABORATORIUM BAHAN 2
Dengan demikian, porositas didefinisikan sebagai
perbandingan volume pori per satuan volume
keseluruhan bahan. Dengan kata lain, porositas
merupakan perbandingan ukuran rongga yang terdapat
pada suatu bahan dengan bulk volumenya. Secara
matematis, untuk menentukan porositas suatu bahan
digunakan persamaan sebagai berikut
(3)
Dengan : = porositas total
Vtot = volume total campuran serbuk
Vg = volume partikel serbuk
Sedangkan porositas partikel serbuk dapat dicari
dengan menggunakan persamaan
(4)
Karena bersifat sebagai perbandingan, maka
porositas suatu bahan diukur dengan menggunakan
presentase sebagai satuannya.
II. METODE
A. Metodologi Percobaan
Untuk melakukan percobaan ini diperlukan 3 macam
pasir yang berbeda yaitu pasir bulu, jenu dan regoyo.
Serta diperlukan alat praktikum berupa neraca digital,
piknometer, gelas kaca kecil, dan air. Percobaan dimulai
dengan menentukan massa pasir menggunakan neraca
hingga mencapai 2 gram. Untuk memastikan data massa
bersih sample didapatkan benar maka dilakukan
perhitungan massa piknometer + tutupnya, massa
piknomter + pasir, piknometer + air dan piknometer +
pasir + air.
Gambar 1. 3 jenis pasir yang digunakan sebagai sampel
serbuk.
Percobaan dilanjut dengan mengukur sample yang
akan digunakan kedalam piknometer. Pengisian ini
bertujuan untuk mendapatkan variabel m1 hingga m4
yang akan digunakan untuk melakukan perhitungan.
Massa pikno dan tutup dinyatakan sebai m1, massa
pikno + tutup + pasir sebagai m2, pikno + tutup + air
sebagai m3 dan pikno + tutup + pasir air sebagai m4.
B. Metodologi Pengolahan Data
Perhitungan nilai porosita dan densitas serbuk
selanjutnya dilakukan dengan menggunakan persamaan
(2) dan (3) masing masing untuk densitas dan porositas
serbuk.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Data yang didapatkan pada praktikum disajikan pada
tabel berikut
Tabel 1. Massa seluruh sample sesuai dengan variable. (gr)
Serbuk m1 m2 m3 m4
P. Bulu 22.7506 24.7414 47.132 49.06
P. Jenu 21.6783 23.6663 44.0635 46.06
P. Regoyo 22.7555 24.7373 46.47 48.3137
Dengan mengoperasikan persamaan (2) pada tiap data
yang diperloh, didapatkan nilai densitas pada tiap jenis
pasir sebagai berikut
Tabel 2. Densitas serbuk pada tiap jenis sample (gr/cm3
)
Jenis Serbuk Densitas
Pasir Bulu 0.040879
Pasir Jenu 0.044396
Pasir Regoyo 0.041907
Perhitungan kedua yang dilakukan bertujuan untuk
mencari nilai porositas serbuk. Dimana perlu diketahui
volume sample sekaligus cairan (air) yang digunakan.
Dalam hal ini, volume sample dapat diketahui dengan
melakukan perhitungan sederhana menggunakan tinggi
sample dalam pikno yang terukur sebagai berikut.
Tabel 3. Tinggi sample dalam tabung piknometer (cm)
Serbuk tpas tair tpasirair
P. Bulu 1.3 2.6 3.6
P. Jenu 1.2 2.6 3.3
P. Regoyo 1.2 2.5 3.2

3. LAPORAN RESMI LABORATORIUM BAHAN 3
Sebagai patokan perhitungan, diameter tabung yang
digunakan berukuran 3,5 mm sehingga volume tiap
sample bisa didapat dengan mengalikan luas tabung
bagian dalam dengan tinggi sample. Dengan
mengoperasikan persamaan (4) pada data yang
didapatkan, maka diketahui porositas serbuk.
Tabel 4. Porositas serbuk
Serbuk v partikel v tot Porositas(%)
P. Bulu 2.884875 37.50338 92.3076923
P. Jenu 4.808125 36.54175 86.8421053
P. Regoyo 4.808125 35.58013 86.4864865
Berdasarkan data yang diperoleh dapat diamati
bahwa nilai densitas serbuk terlihat sangat kecil relative
terhadap nilai porositasnya. Hal ini berkaitan dengan
sifat serbuk yang tidak saling mengikat antar partikelnya
sehingga intrusi air menjadi sangat besar.
Berkaitan dengan ketiga sample uji, nilai porositas
paling besar didapatkan pada pasir bulu, sementara nilai
porositas dua jenis pasir lainnya hampir sama. Hal
tersebut bersesuaian dengan nilai densitas pasir bulu
yang juga merupakan nilai terkecil dibanding kedua
sample lainnya. Hal ini mengindikasikan bahwa pasir
bulu memiliki kerapatan serbuk yang relative lebih
renggang dibanding dua sample lainnya.
Selain itu, porositas yang mencapai 92,3% juga
mengindikasikan bahwa pasir bulu memiliki ketahanan
yang kecil terhadap intrusi air pada pori porinya
sehingga air dengan cepat dapat mengisi celah antar
sebuk dibandingkan kedua jenis pasir lainnya.
IV KESIMPULAN
Dari percobaan yang dilakukan, dapat disimpulkan
bahwa pasir bulu merupakan pasir dengan densitas
terendah dan porositas tertinggi dengan nilai densitas
dan porositas masing masing 0.0408 dan 92.3076923%.
Sementara pasir Jenu dan pasir regoyo masing masing
memiliki densitas sebesar 0.044396 dan 0.041907
dengan porositas sebesar 86.8421053% dan
86.4864865%
UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada asisten
laboratorium yang telah membimbing dalam percobaan
Pengukuran Densitas dan Porositas Serbuk. Tidak lupa
terimakasih kepada teman-teman satu team atas kerja
samanya.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Jurnal Ilmiah Horgan, Graham W. (1996-10-01). "A
review of soil pore models"
[2] Jurnal. USDA Natural Resources Conservation
Service "Soil quality indicators -- Bulk density"
[3] Artikel ensiklopedia Schlumberger online.
http://petrowiki.org/Rock_density_and_porosity
[4] Van Vlack, Lawrence. H. 2004. Elemen – Elemen
Ilmu Dan Rekayasa Material. Jakarta: Erlangga