Laporan praktikum Fislab konduktivitas listrik

1. LAPORAN RESMI LABORATORIUM BAHAN 1
Abstrak – 4 Point Probe sebagai salah satu
mekanisme ukur resistivitas bahan digunakan untuk
menentukan nilai resistivitas bahan CaCO3 dan Arang
pada praktikum ini. Praktikum yang bertujuan untuk
menguji nilai resistivitas pada kedua bahan menggunakan
larutan elektrolity NaCl sebagai salah satu parameter uji.
Praktikum kali ini dilakukan dengan menggunakan 2 jenis
bahan yaitu CaCO3 yang dibagi menjadi 3 bagian, dan
bahan Karbon yang berasal dari arang juga dibagi
menjadi 3 bagian berbentuk keeping padatan.
Sebagai elektrolit, digunakan larutan NaCl 2M dan 3M
dengan volume 10 mL dan peralatan percobaan lainnya
seperti kabel penghubung, penggaris, gelas beker,
aquades, pengaduk, 2 buah avometer, dan power supply.
Dengan merendam kedua sample pada masing masing
larutan elektrolit didapatkan data resistivitas hasil
rendaman pada kedua sample berupa nilai Resistivitas
CaCO3 yang menurun drastis antara larutan 2M dan 3M,
yaitu 19.9885 Ω.m (2M) dan 0.0014 Ω.m (3M) sementara
bahan arang memiliki nilai resistivitas 6.8360 Ω.m (2M)
dan 3.9955 (3M) Sehingga dapat dikatakan nilai
konduktivitas CaCO3 pada larutan 3M adalah yang paling
tinggi.
Kata Kunci— Resistivitas, 4 point probe, konduktivitas,
elektrolit
I. PENDAHULUAN
Pada sebuah bahan, konduktivitas listrk merupakan
kemampuan bahan tersebut dalam menghantarkan listrik.
Konduktivitas listrik ini juga dinyatakan sebagai
kapasitas suatu bahan dalam mengantarkan arus listrik.
Dengan demikian, konduktivitas tiap bahan akan
bervariasi tergantung jenis dan material penyusunnya.
Sifat konduktivitas listrik pada suatu bahan sendiri
sangat terpengaruh oleh besarnya nilai resistivitas bahan
tersebut. Dimana resistivitas adalah kapasitas suatu
bahan atau kemampuannya dalam menghambat arus
listrik yang melewatinya. Dengan demikian, semakin
kecil nilai resistivitas suatau bahan akan semakin besar
nilai konduktivitasnya yang pada gilirannya akan
memperbesar kemampuan bahan tersebut utnuk
menghantarkan listrik lewat aliran electron. Sementara
jika nilai resistivitasnya besar maka bahan tersebut tidak
dapat menghantarkan listrik dengan baik atau bersifat
isolator.
Untuk mengetahui sifat sifat konduktivitas maupun
resistivitas suatu bahan sendiri dapat digunakan metode
pengukuran 4 point probe atau yang dikenal dengan 4
terminal sensing. Dimana pengukuran model ini
menggunakan sebuah rangkaian yang terdiri dari 4
terminal elektroda terpisah yang disusun dalam sebuah
garis lurus dengan jarak antar elektroda sama besar. Dua
elektroda terluar masing masing akan diberikan arus
yang nilainya terukur lewat sebuah ampere meter
sedangkan dua elektroda ditengahnya akan mengukur
nilai tegangan yang dikembalikan dari bahan. Dengan
cara tersebut, berdasarkan hukum ohm yang menyatakan
V = I . R (1)
Maka nilai resitansi bahan dapat diketahui
berdasarkan perbedaan tegangan yang terbaca pada
bahan dengan tegangan awal pada arus yang diberikan.
Gambar 1. Diagram terminal pada rangkaian uji 4 point probe
Uji Konduktivitas Listrik pada CaCO3 dan Arang
Bogiva Mirdyanto, Nofyantika W
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 menggunakan 4 point probe, percobaan dapat
dilakukan untuk menentukan nilai resistivitas dari suatu
bahan yang diketahui menggunakan persamaan
(2)
Salah satu zat yang mudah menghantarkan listrik
adalah zat yang tergolong pada larutan elektrolit.
Dimana salah satu jenis bahan elektrolit yang cukup
umum adalah NaCl. Ketika listrik disalurkan melewati
bahan elektrolit, bahan tersebut akan menghantarkan
listrik dengan efektif sehingga menjadikan larutan
elektrolit sebuah larutan yang konduktif.
II. METODE
A. Metodologi Percobaan
Praktikum kali ini dilakukan dengan menggunakan 2
jenis bahan yaitu CaCO3 yang dibagi menjadi 3 bagian,
dan bahan Karbon yang berasal dari arang juga dibagi
menjadi 3 bagian berbentuk keeping padatan.
Sebagai elektrolit, digunakan larutan NaCl 2M dan 3M
dengan volume 10 mL dan peralatan percobaan lainnya
seperti kabel penghubung, penggaris, gelas beker,
aquades, pengaduk, 2 buah avometer, dan power supply.
Gambar 2. Peralatan uji konduktivitas listrik
Percobaan dimulai ketika alat telah dirangkai seperti
pada gambar (2) dimana 4 point probe telah terhubung
pada amperemeter di terminal 1 dan 4, sementara
terminal 2 dan 3 terhubung pada voltmeter. Percobaan
dilakukan dengan 3 variasi sumber tegangan sebesar 4, 8
dan 12 V sebagai sumber referensi. Dari masing masing
bahan kemudian diambil percobaan dengan masing
masing 5 kali pengulangan pada masing masing
tegangan. Hasil yang terbaca dicatat. Selanjutnya kedua
bahan CaCO3 dan Arang direndam pada masing masing
larutan NaCl 2M dan 3M selama 15 menit. Selesai
perendaman, perlakuan dengan 4 point probe kemudian
diujikan pada bahan yang telah direndam tersebut.
Gambar 3. Sample arang dan CaCo3
B. Metodologi Pengolahan Data
Data yang didapatkan berupa nilai resistansi
selanjutnya dihitung menggunakan persamaan (2) untuk
didapatkan resistivitasnya.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Data yang diperoleh selanjutnya diberikan pada
tabel berikut sesuai dengan jenis bahan ujinya pada
seluruh variasi tegangan sebelum dan setelah direndam,
Tabel 1. Data CaCO3 seblelum direndam
No Vin (V)
Sebelum direndam
Vout (V) Iout (A)
1 4 0.0002 0
2 4 0.0002 0
3 4 0.0001 0
4 4 0.0002 0
5 4 0.0002 0
6 8 0.0003 0
7 8 0.0003 0
8 8 0.0004 0
9 8 0.0005 0
10 8 0.0005 0
11 12 0.0011 0
12 12 0.0009 0
13 12 0.0012 0
14 12 0.0013 0
15 12 0.0009 0

3. LAPORAN RESMI LABORATORIUM BAHAN 3
Tabel 2. Data CaCO3 Setelah direndam
setelah direndam
2 molar 3 molar
Vout (V) Iout (A) Vout (V) Iout (A)
0.0002 0.000022 0.0007 0.00015
0.0003 0.000023 0.0008 0.00015
0.0004 0.000024 0.0007 0.00015
0.0003 0.000025 0.0008 0.00015
0.0004 0.000021 0.0007 0.00014
0.0011 0.000045 0.003 0.00072
0.0011 0.000046 0.0029 0.00069
0.0011 0.000044 0.0027 0.00066
0.0012 0.000042 0.0025 0.00062
0.0012 0.000041 0.0026 0.00063
0.0022 0.000066 0.0045 0.00096
0.0020 0.000063 0.0047 0.00093
0.0002 0.000062 0.0039 0.00094
0.0019 0.000062 0.0043 0.00092
0.0002 0.000076 0.0045 0.00091
Tabel 3. Data resistivitas bahan CaCO3
setelah direndam
ρ σ
2
molar
3 molar 2 molar 3 molar
0.0412 603.5874 24.27707 0.001657
0.0591 989.7334 16.92038 0.00101
0.0755 1106.5769 13.24204 0.000904
0.0544 910.5547 18.39172 0.001098
0.0863 1354.9921 11.58678 0.000738
0.1108 1449.0888 9.028662 0.00069
0.1084 1429.9137 9.229299 0.000699
0.1133 1455.0767 8.828025 0.000687
0.1295 1639.1033 7.724522 0.00061
0.1326 1718.5266 7.540605 0.000582
0.1510 2223.0339 6.621019 0.00045
0.1438 2282.6032 6.95207 0.000438
0.0146 190.4150 68.4172 0.005252
0.1389 2037.8330 7.20181 0.000491
0.0119 185.1457 83.86624 0.005401
0.0914 1305.0790 19.9885 0.0014
Tabel 4. Data resistivitas bahan Arang
No Vin (V)
Sebelum direndam
Vout (V) Iout (A)
1 4 0.0001 0
2 4 0.0001 0
3 4 0.0001 0
4 4 0.0001 0
5 4 0.0001 0
6 8 0.0002 0
7 8 0.0001 0
8 8 0.0002 0
9 8 0.0001 0
10 8 0.0002 0
11 12 0.0002 0
12 12 0.0003 0
13 12 0.0004 0
14 12 0.0004 0
15 12 0.0003 0
Tabel 5. Data Bahan Arang setelah direndam
setelah direndam
2 molar 3 molar
Vout (V) Iout (A) Vout (V) Iout (A)
0.0005 0.00002 0.0009 0.000024
0.0006 0.000021 0.0017 0.000024
0.0005 0.000021 0.0016 0.000026
0.0006 0.000021 0.0012 0.000023
0.0006 0.000022 0.0015 0.000024
0.002 0.000052 0.0034 0.000087
0.0019 0.000054 0.0049 0.000087
0.0017 0.000053 0.0042 0.000097
0.0018 0.000054 0.0028 0.000044
0.0018 0.000055 0.0032 0.000057
0.0034 0.000093 0.0067 0.000123
0.0039 0.000094 0.0073 0.000121
0.0038 0.000096 0.0077 0.000109
0.0037 0.000095 0.0081 0.000112
0.004 0.000097 0.0051 0.000084

4. LAPORAN RESMI LABORATORIUM BAHAN 4
Tabel 6. Data resistivitas bahan Arang
setelah direndam
ρ σ
2 molar 3 molar 2 molar 3 molar
0.1133 0.1699 8.828025 5.88535
0.1295 0.3209 7.724522 3.115774
0.1079 0.2788 9.269427 3.586385
0.1295 0.2364 7.724522 4.230096
0.1236 0.2832 8.092357 3.53121
0.1656 0.1771 6.040228 5.64734
0.1426 0.2552 7.010491 3.918562
0.1539 0.1962 6.498408 5.097134
0.1510 0.2883 6.621019 3.468153
0.1483 0.2544 6.743631 3.93123
0.1900 0.2468 5.262861 4.051668
0.1832 0.2734 5.459437 3.658189
0.1746 0.3201 5.726287 3.124204
0.1908 0.3277 5.24164 3.051663
0.1588 0.2751 6.296459 3.635069
0.1508 0.2602 6.8360 3.9955
Berdasarakan data diatas, dapat disimpulkan bahwa
perendaman pada larutan NaCL menjadikan sifat
keterhantaran listrikpada bahan meningkat. Hal ini
sesuai dengan pandangan bahwa NaCl sebagai larutan
elektrolit meresap kedalam pori pori bahan yang
membuat bah tersebut menjadi lebih konduktif berkat
adanya kandungan NaCl pada pori pori bahannya.
Penggunaan NaCl 2M sendiri juga menghasilkan
nilai resistivitas yang lebih tinggi dibanding NaCl 3M.
hal ini disebutkan sebagai pengaruh molaritas pada
konduktivitas listrik bahan, dimana semakin pekat
larutan elektrolit, maka semakin baik keterhantaran atau
konduktivitas listriknya.
Pada konsentrasi 3M, bahan CaCO3 pun memiliki
resistivitas yang sangat kecil hingga mendekati nol. Hal
ini dianggap sebagai efek dari porositas bahan CaCO3
yang sangat tinggi sehingga hampir seluruh permukaan
dan rongga bahan terisi oleh larutan NaCL. Saat
pengujian bahan pun terasa sangat rapuh akibat
banyaknya kandungan cairan didalam bahan.
IV KESIMPULAN
Berdasarkan data yang diperoleh, dapat disimpulkan
bahwa, semakin tinggi molaritas suatu cairan elektrolit,
maka semakin kecil nilai resistivitasnya. Selain itu
didapatkan pula bahwa Nilai Resistivitas CaCO3
menurun drastis antara larutan 2M dan 3M, yaitu
19.9885 Ω.m (2M) dan 0.0014 Ω.m (3M) sementara
bahan arang memiliki nilai resistivitas 6.8360 Ω.m
(2M) dan 3.9955 (3M).
UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada asisten
laboratorium yang telah membimbing dalam percobaan
Uji Konduktivitas Listrik Bahan CaCO3 dan Arang.
Tidak lupa terimakasih kepada teman-teman satu team
atas kerja samanya.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Abdullah, M.H. 1990. Sifat dan kegunaan
Semikonduktor. Selangor : DBP
[2] Saefudin dan Edi Herianto,“Perbandingan Sifat
Mekanik Kabel Listrik Berbagai Ukuran Dengan Merk
Berbeda.” Pusat Penelitian Metalurgi (P2M)-LIPI.ISSN
1411-2213
[3] Marten Ranteala, Erwin Abdul Rauf, Khairul
Basar. “Penentuan Konduktivitas Logam dengan Arus
Induksi dan Penabiran Magnetik”. ISBN 978-602-
19655-1-1
[4] Naris, Wahyu W. 2012. Mengenal Sifat Listrik
Material Serta Menentukan Nilai Resistivitas Dan
Konduktivitas Batu Arang (C) dan
[5] Batu Kapur (CaCO3) Dengan Metode Four Point
Probe.

5. LAPORAN RESMI LABORATORIUM BAHAN 5