Bab 2 Volumetri Dan Gravimetri [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH (KELOMPOK VII)



BAB II PERCOBAAN VOLUMETRI DAN SPESIFIK GRAVIMETRI A. Landasan Teori  Volumetri adalah metode analisis kimia yang dilakukan untuk menentukan banyaknya volume larutan yang konsentrasinya sudah diketahui dengan tepat yang bereaksi secara kuantitatif dengan larutan yang dianalisis.  Analisis gravimetri adalah proses isolasi dan pengukuran berat suatu unsur atau senyawa tertentu. Bagian terbesar dari penentuan secara analisis gravimetri meliputi transformasi unsur atau radikal ke senyawa murni stabil yang dapat segera diubah menjadi bentuk yang dapat ditimbang dengan teliti. Berat unsur dihitung berdasarkan rumus senyawa dan berat atom unsur-unsur yang menyusunnya. Pemisahan unsur-unsur atau senyawa yang dikandung dilakukan dengan beberapa cara, seperti: metode penguapan, metode elektroanalisis, atau berbagai macam metode lainnya (Khopkar, 2008: 27). B. Tujuan Pelaksanaan 1. Test menentukan Berat Volume. 2. Test menentukan kadar air 3. Test menentukan specific gravity C. Data dan Perhitungan 1. Test Menentukan Berat Volume Tanah 



Peralatan



:



1. 3 cawan 2. Tabung Shelby 3. Gelas kaca + kaca datar yang memiliki 3 paku 4. Mangkok peluberan 5. Pisau 6. Timbangan



PROGAM STUDI TEKNIK SIPIL – UNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA SURABAYA 2-1



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH (KELOMPOK VII)







Bahan



:



1. Tanah 2. Air raksa 



Langkah Kerja



:



1. Mengeluarkan contoh tanah yang akan di test dari dalam tabung Shelby secara perlahan-lahan, sehingga keadaan tanah tidak berubah.



Gambar 2.1 Alat Ekstruder 2. Meletakkan contoh tanah dari point 1 diatas kaca dan memotong secara perlahan-lahan dengan pisau hingga didapat bentuk kubus dengan ukuran 2 x 2 x 2. Buatlah 3 potong contoh tanah.



Gambar 2.2 Proses menentukan berat volume tanah PROGAM STUDI TEKNIK SIPIL – UNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA SURABAYA 2-2



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH (KELOMPOK VII)



Gambar 2.3 Test menentukan berat volume tanah 3. Mengukur 3 berat cawan yang disediakan menggunakan timbangan ohaws. 4. Memasukkan 3 potong tanah masing-masing kedalam 3 cawan tersebut, dan timbang. 5. Menentukan volume tanah basah menggunaka air raksa. Mula-mula, ukur berat mangkok peluberan. Kemudian isi mangkok dengan air raksa dan letakkan mengkok tersebut dalam mangkok peluberan, tekan dengan kaca datar 3 paku. Hal ini digunaka untuk mendapat volume raksa dalam gelas kaca yang tepat. Air raksa yang tumpah dalam mangkok peluberan dibersihkan kemudian pada mangkok yang berisi penuh air raksa dimasukkan tanah yang sudah ditimbang tadi lalu tekan dengan kaca 3 paku, air raksa akan meluber lagi karena ada volume tanag yang ditekan kedalam air raksa. Lakukan terus hingga pada cawan ke 3.



Gambar 2.4 Proses menentukan berat volume tanah PROGAM STUDI TEKNIK SIPIL – UNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA SURABAYA 2-3



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH (KELOMPOK VII)



Tabel 2.1 Tes Penentuan Berat Volume / Volumetri NO. CAWAN Berat Cawan Berat Cawan + Tanah Basah Berat Cawan Temapat HG Berat Cawan + HG yang dipindahkan Berat HG Berat tanah biasa Volume tanah Berat / Volume Basah (γt) Rata-rata (γt) =



17 10,4 21,3 175 228 52 10,9 3,82 2,85 2,86



53 10,3 25,6 175 249 74 15,3 5,49 2,81



62 10,7 29,4 175 281 106 18,7 7,79 2,40







Perhitungan Data Berat Volume Tanah







Berat Hg Luber = (Berat Cawan Peluberan + Hg Luber) – (Berat Cawan Peluberan)







Berat Hg Luber17



=



228 – 175 = 52gr



Berat Hg Luber53



=



249 – 175 = 74 gr



Berat Hg Luber62



=



281 – 175 = 106gr



Berat tanah basah (W) = (Berat Cawan + tanah basah) – (Berat cawan kosong)











W17



= 21,3 – 10,4 = 10,9 gr



W53



= 25,6 – 10,3



= 15,3 gr



W62



= 29,4 – 10,7



= 18,7 gr



𝐁𝐞𝐫𝐚𝐭 𝐡𝐠 𝐥𝐮𝐛𝐞𝐫



Volume Tanah (V)=𝐁𝐞𝐫𝐚𝐭 𝐯𝐨𝐥𝐮𝐦𝐞 𝐇𝐠 → 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝐻𝑔 = 13,6 𝑔𝑟⁄𝑐𝑐



𝑉17 =



52 = 3,82 𝑐𝑐 13,6



𝑉53 =



74 = 5,44 𝑐𝑐 13,6



𝑉62 =



106 = 7,79 𝑐𝑐 13,6 𝑩𝒆𝒓𝒂𝒕 𝒕𝒂𝒏𝒂𝒉 (𝑾)



Berat/Volume Tanah basah (γt) =𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 𝑻𝒂𝒏𝒂𝒉 (𝑽) 𝛄𝐭17 =



10,9 = 2,85 𝑔𝑟⁄𝑐𝑐 3,82



𝛄𝐭 53 =



15,3 = 2,81 𝑔𝑟⁄𝑐𝑐 5,44



𝛄𝐭 62 =



18,7 = 2,40 𝑔𝑟⁄𝑐𝑐 7,79



𝛄𝐭 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 = 2,68𝑔𝑟⁄𝑐𝑐 PROGAM STUDI TEKNIK SIPIL – UNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA SURABAYA 2-4



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH (KELOMPOK VII)



2. Test Menentukan Kadar Air (W) 



Peralatan 1. 3 cawan + potongan contoh tanah 2. Oven 3. Timbangan Ohaws







Prosedur percobaan 1. Masukkan 3 cawan + potongan contoh tanah hasil kegiatan test 1 dalam



oven dengan suhu 110°c selama 24 jam. 2. Setelah 24 jam smapel tanah diambil dari oven dan menimbang berat tiap



contoh tanah. 3. Cata berat tiap contoh tanah kering dalam hasil test



Tabel 2.2 Kadar air NO CAWAN



17



53



62



Berat Cawan



10,4



10,3



10,7



Berat Cawan + Tanah Basah



21,3



25,6



29,4



Berat Cawan + tanah Kering



18



22



24



Berat air



3,3



3,6



5,4



Berat tanah basah



10,9



15,3



18,7



Berat tanh kering



7,6



11,7



13,3



Kadar Air



43,42 %



30,76 %



40,60 %



Rata- rata (WC) =



38,26 %







Perhitungan Data Kadar Air







Berat air (Ww) = (Berat tanah basah (W) – (Berat tanah kering (Ws)



Ww17 =10,9 – 7,6 = 3,3gr Ww53= 15,3 – 11,7= 3,6 gr Ww62= 18,7 – 13,3= 5,4 gr 







Berat Tanah Kering (Ws) = (Berat Cawan+Tanah Kering) – (Berat Cawan)



Ws17



= 18 – 10,4 = 7,6 gr



Ws53



= 22 – 10,3= 11,7gr



Ws62



=24 – 10,7 =13,3gr 𝑩𝒆𝒓𝒂𝒕 𝒂𝒊𝒓



Kadar Air (Wc) = 𝑩𝒆𝒓𝒂𝒕 𝒕𝒂𝒏𝒂𝒉 𝒙 𝟏𝟎𝟎% Ws17



=



3,3 7,6



x 100% = 43,42 %



PROGAM STUDI TEKNIK SIPIL – UNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA SURABAYA 2-5



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH (KELOMPOK VII)



Ws53



=



Ws62



=



3,6 11,7 5,4 13,3



x 100% = 30,76% x 100% = 40,60%



Wrata-rata = 38,26 % 







𝐁𝐞𝐫𝐚𝐭 𝐡𝐠 𝐥𝐮𝐛𝐞𝐫 𝐁𝐞𝐫𝐚𝐭 𝐯𝐨𝐥𝐮𝐦𝐞 𝐇𝐠



Volume Tanah (V)=



𝑉17 =



52 = 3,82 𝑐𝑐 13,6



𝑉53 =



74 = 5,44 𝑐𝑐 13,6



𝑉62 =



106 = 7,79 𝑐𝑐 13,6



→ 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝐻𝑔 = 13,6 𝑔𝑟⁄𝑐𝑐



Berat Volime Tanah Kering (𝜸𝒅) =



𝛾𝑑17 =



𝛾𝑑53 =



𝛾𝑑62 =



7,6 3,82 11,7 5,44 13,3 7,79



𝐁𝐞𝐫𝐚𝐭 𝐭𝐚𝐧𝐚𝐡 𝐤𝐞𝐫𝐢𝐧𝐠 𝐯𝐨𝐥𝐮𝐦𝐞 𝐭𝐚𝐧𝐚𝐡



= 1,98 gr/cm3



= 2,15 gr/cm3



= 1,70 gr/cm3



𝛾𝑑 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 1,9433 gr/cm3



3. Tes Spesifik Gravity 



Peralatan: 1. 3 cawan + potongan contoh tanah kering 2. 2 piknometer/ bejana volumetri yang memiliki volume 500 ml (A dan B) 3. Timbangan Ohaws dengan tingkat ketelitian 0,1 gr 4. Termometer 5. Mangkok + spatula 6. Pompa Vakum 7. Botol plastic



PROGAM STUDI TEKNIK SIPIL – UNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA SURABAYA 2-6



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH (KELOMPOK VII)







Bahan:



1. Air suling 



Langkah Kerja:



1. Membersihkan dan mengeringkan bejana volumetric (piknometer). 2. Mengukur berat kedua piknometer dengan menggunakan timbangan ohaws.



Gambar 2.5Proses mengukur berat piknometri dengan timbangan ohaws 3. Mengisi piknometer dengan air suling sebanyak 500ml (dasar dari garis cekung permukaan air/water meniscus harus pada tanda yang menunjukkan 500 ml)



Gambar 2.6 Proses mengisi piknometri dengan air 4. Mengukur berat kedua piknometri 5. Meletakkan 3 potongan contoh tanah kering hasil test ke dalam mangkok lalu menghancurkannya dengan spatula, kemudian tanah yang telah dihancurkan dimasukkan ke dalam piknometer, lalu ditambang. 6. Menambahkan air suling ke dalam kedua piknometer hasil point 5 sampai mencapai kira-kira 2/3 dari volume total (500) PROGAM STUDI TEKNIK SIPIL – UNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA SURABAYA 2-7



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH (KELOMPOK VII)



7. Menambahkan air suling ke dalam bejana volumetri sampai dengan dasar dari garis cekung permukaan air (menicus) menyentuh tanda yang menunjukkan volume 500 ml. Mengeringkan bagian luar dari bejana dan bagian dalam dari leher bejana (diatas meniscus) dengan kertas pengering. 8. Menentukan berat dari bejana + air + tanah hasil point 7 9. Setelah menimbang dan mengukur temperaturnya, tuangkan campuran tanah+ air tersebut ke dalam mangkok. Membersihkan sisa=sisa tanah yang tertingal di dalam bejana sampai bersih. 10. Untuk menentukan berat tanah kering, mangkok beserta isisnya di panaskan di dalam temperatyr 110o C selama 24 jam sampai dengan air menguap sama sekali



Gambar 2.7 Proses pemanasan untuk menentukan berat tanah kering 11. Contoh tanah yang sudah kering ditimbang Tabel 2.3 Spesifik Grafimetri NO. PIKNOMETER Berat Piknometer Berat Pikno + tanah Kering Berat pikno + Tanah + air Temperatur Berat Pikno + air (W1) Temperatur Berat Tanah Kering (W3) Berat Air GS Rata-rata GS =



25 24 95,4 92 118,8 113,6 358 351,6 28˚C 28˚C 342 341,4 28˚C 28˚C 23,4 21,6 246,6 249.4 3,16 1,89 2,525



PROGAM STUDI TEKNIK SIPIL – UNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA SURABAYA 2-8



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH (KELOMPOK VII)







Perhitungan Data Spesifik Gravimetri







Berat Air (Ww) = (Berat pikno + air) – (Berat pikno) Ww1 = 342 – 95,4 = 246,6 gr Ww2 = 341,4 – 92 = 249,4 gr







Spesifik Gravimetri (Gs) =



Gs =



𝑩𝒆𝒓𝒂𝒕 𝑻𝒂𝒏𝒂𝒉 𝑲𝒆𝒓𝒊𝒏𝒈 ((𝒃𝒆𝒓𝒂𝒕 𝒑𝒊𝒌𝒏𝒐+𝒂𝒊𝒓)−(𝒃𝒆𝒓𝒂𝒕 𝒕𝒂𝒏𝒂𝒉 𝒌𝒆𝒓𝒊𝒏𝒈))−(𝒃𝒆𝒓𝒂𝒕 𝒑𝒊𝒌𝒏𝒐+𝒕𝒂𝒏𝒂𝒉+𝒂𝒊𝒓)



Gs1 =



23,4 = 3,16 (342+23,4)−358



Gs2 =



21,6 = 1,89 (341,4+21,6)−351,6



Gs rata-rata = 2,525







Volume Butir (𝜸𝒔) =



𝑩𝒆𝒓𝒂𝒕 𝒕𝒂𝒏𝒂𝒉 𝒌𝒆𝒓𝒊𝒏𝒈



𝛾𝑠1 =



23,4 = 7,41 gr/cm3 3,16



𝛾𝑠2 =



21,6 = 11,42 gr/cm3 1,89



𝑮𝒔



Rata-rata 𝛾𝑠 = 9,415



4. Kesimpulan Dengan adanya test volumetri dan gravimetri untuk mengetahui perbandingan antara butiran tanah , air dan udara yang terdapat dalam contoh tanah dan digunakan untuk mengukur parameter – parameter dari tanah yaitu :



PROGAM STUDI TEKNIK SIPIL – UNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA SURABAYA 2-9



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH (KELOMPOK VII)



Tabel 2.4 Kesimpulan Hasil Test Jenis Parameter



Rata – Rata



1.



Berat volume tanah (𝛾𝑡)



2,68 gr/cm3



2.



Berat volume tanah kering (𝛾𝑑)



1,9433 gr/cm3



3.



Berat volume butir (𝛾𝑠)



8,9 gr/cm3



4.



Spesific gravity (Gs)



2,525



5.



Kadar air (Wc)



38,26%



Melalui test volumetri dan gravimetri yang teah dilaksanakan, diperoleh Gs rata rata yaitu 2,525. Berdasarkan data tersebut, jenis tanah yang dipakai dalam percobaan termasuk dalam golongan lempung organik yang memiliki kadar air 38,26 %.



PROGAM STUDI TEKNIK SIPIL – UNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA SURABAYA 2-10