1

MAKALAHAlat Ukur Massa, Panjang, Volume

Disusun untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Alat Ukur

Dosen Pengampu : Bapak Sukiswo

Disusun oleh :

Nunung Dwi Kustiarni 4201411014

Rohmah Desiana 4201411025

Nartini Lestari 4201411039

Betari Diaz Karlinda 4201411044

Noor Hidayah 4201411090

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANGTahun 2014

MENGUKUR MASSA

2

Massa adalah banyaknya zat yang terkandung di dalam suatu benda.

Satuan SI-nya adalah kilogram (kg). Sedangkan berat adalah besarnya gaya yang

dialmi benda akibat gaya tarik bumi pada benda tersebut. Satuan SI-nya Newton

(N). Untuk mengukur massa benda dapat digunakan neraca atau timbangan.

Neraca dibedakan menjadi beberapa jenis, seperti neraca analitis dua

lengan, neraca Beda lengan, neraca lengan gantung, dan neraca digital.

Neraca Analitis Dua Lengan Neraca ini berguna untuk mengukur massa

benda, misalnya emas, batu, kristal benda, dan lain-lain. Batas ketelitian neraca

analitis dua lengan yaitu 0,1 gram.

Neraca Beda lengan ini berguna untuk mengukur massa benda atau logam

dalam praktek laboratorium. Kapasitas beban yang ditimbang dengan

menggunakan neraca ini adalah 311 gram. Batas ketelitian neraca Beda lengan

yaitu 0,1 gram.

Neraca Lengan Gantung ini berguna untuk menentukan massa benda, yang

cara kerjanya dengan menggeser beban pemberat di sepanjang batang.Neraca

Digital (neraca elektronik) di dalam penggunaanya sangat praktis, karena besar

massa benda yang diukur langsung ditunjuk dan terbaca pada layarnya.Ketelitian

neraca digital ini sampai dengan 0,001 gram.

A. Neraca Analitis Dua Lengan

3

 

Neraca ini berguna untuk mengukur massa benda, misalnya emas, batu,

kristal benda, dan lain-lain. Batas ketelitian neraca analitis dua lengan yaitu 0,1

gram.

a. Penanganan Neraca

Kedudukan timbangan harus diatur dengan sekrup dan harus tepat

horizontal dengan “Spirit level (waterpass) sewaktu-waktu timbangan

bergerak, oleh karena itu, harus dicek lagi.Timbangan harus terhindar dari

gerakan (angin) sebelum menimbang angka “nol” harus dicek dan jika perlu

lakukan koreksi. Setiap orang yang menggunakan timbangan harus

merawatnya, sehingga timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik. Jika

tidak, sipemakai harus melaporkan kepada manajer lab. timbangan harus

dikunci jika anda meninggalkan ruang kerja.

b. Kebersihan Neraca

4

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali selesai digunakan, bagian dan

menimbang harus dibersihkan dengan menggunakan sikat, kain halus atau

kertas (tissue) dan membersihkan timbangan secara keseluruhan, kemudian

piringan (pan) timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat

dibersihkan dengan menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak,

campurkan air dan etanol/alkohol. Sesudah dibersihkan cek kembali dengan

menggunakan anak timbangan.

B. Neraca Beda Lengan

5

a. Pengertian Neraca Beda Lengan

Neraca Beda lengan adalah alat ukur massa benda dengan ketelitian

0.01 gram. Prinsip kerja neraca ini adalah sekedar membanding massa benda

yang akan diukur dengan anak timbangan. Anak timbangan neraca Beda

lengan berada pada neraca itu sendiri. Kemampuan pengukuran neraca ini

dapat diubah dengan menggeser posisi anak timbangan sepanjang lengan.

Anak timbangan dapat digeser menjauh atau mendekati poros neraca . Massa

benda dapat diketahui dari penjumlahan masing-masing posisi anak

timbangan sepanjang lengan setelah neraca dalam keadaan setimbang. Ada

juga yang mengatakan prinsip kerja massa seperti prinsip kerja tuas.

b. Skala dalam Neraca Beda lengan

Banyaknya skala dalam neraca bergantung pada neraca lengan yang

digunakan. Setiap neraca mempunyai skala yang berbeda-beda, tergantung

dengan lengan yang digunakannya. Ketelitian neraca merupakan skala

terkecil yang terdapat dalam neraca yang digunakan disaat pengukuran.

Misalnya pada neraca Beda lengans dengan tiga lengan dan batas pengukuran

310 gram mempunyai ketelitian 0,01 gram. Hal ini erat kaitannya ketika

hendak menentukan besarnya ketidakpastian dalam pengukuran.

6

Berdasarkan referensi bahwa ketidakpastian adalah ½ dari ketelitian alat.

Secara matematis dapat ditulis :

Ketidakpastian = ½ x skala terkecil.

Misalnya untuk neraca dengan tiga lengan dan batas ukur 310 gram

mempunyai skala terkecil 0,1 gram, sehingga diperoleh ketidakpaastian ½ × 0

= 0,05.

c. Bagian-bagian Neraca Beda lengan:

1. Tempat beban yang digunakan untuk menempatkan benda yang akan

diukur.

2. Tombol kalibrasi yang digunakan untuk mengkalibrasi neraca ketika

neraca tidak  dapat digunakan untuk mengukur.

3. Lengan neraca untuk neraca 3 lengan berarti terdapat tiga lengan dan

untuk neraca beda lengans 4  lengan terdapat empat lengan.

4. Pemberat (anting) yang diletakkan pada masing-masing lengan yang dapat

digeser-geser dan sebagai penunjuk hasil pengukuran.

5. Titik 0 atau garis kesetimbangan, yang digunakan untuk menentukan titik

kesetimbangan.

d. Fungsi dan Prinsip kerja Neraca

Alat ukur massa yang sering digunakan dalam laboratorium fisika

adalah neraca Beda lengan. Tingkat ketelitian alat ini lebih baik daripada

neraca pasar yang sering dijumpai di toko-toko atau di warung. Neraca Beda

lengan adalah alat ukur massa benda dengan ketelitian 0.01 gram. Prinsip

kerja neraca ini adalah sekedar membanding massa benda yang akan dikur

dengan anak timbangan. Anak timbangan neraca Beda lengan berada pada

neraca itu sendiri. Kemampuan pengukuran neraca ini dapat diubah dengan

menggeser posisi anak timbangan sepanjang lengan. Anak timbangan dapat

digeser menjauh atau mendekati poros neraca . Massa benda dapat diketahui

dari penjumlahan masing-masing posisi anak timbangan sepanjang lengan

setelah neraca dalam keadaan setimbang. Ada juga yang mengatakan prinsip

kerja massa seperti prinsip kerja tuas.

e. Jenis Neraca Beda lengan

7

Neraca Beda lengan terbagi menjadi dua macam, di antaranya :

1. Neraca Beda lengan dua lengan

Neraca ini memiliki dua lengan. Lengan satu digunakan untuk

meletakkan benda/logam yang akan ditimbang , terdapat satu anting

logam yang digeser-geser dari 0, 10, 20, …, 100g. Sedangkan lengan

belakang untuk meletakkann bobot timbangan, terdapat lekukan-lekukan

mulai dari 0, 100, 200, …, 500 g. Selain dua lengan, neraca ini memiliki

skala utama dan skala nonius. Skala utama 0 sampai 9 g sedangkan skala

nonius 0 sampai 0,9 g. Cara menggunakan neraca beda lengan dua lengan

sama seperti menggunakan timbangan biasa. Yang perlu diperhatikan

adalah memastikan bahwa timbangan dalam posisi seimbang sebelum

dilakuan pengukura massa.

Neraca Beda lengan dua lengan terdiri dari beberapa komponen, di

antaranya:

1) Lengan depan

2) Lengan belakang

3) System magnetic

4) Penggeser anak timbangan

5) Venier

8

6) Kait

7) Skala

8) Lekuk

9) Wadah

10) Alas

2. Neraca Beda lengan tiga lengan

Adalah nilai skalanya dari yang besar sampai ketelitian 0.01 g yang

di geser. Neraca ini memiliki tiga lengan, yakni sebagai berikut:

Lengan depan memiliki anting logam yang dapat digeser dengan skala

0, 1, 2, 3, 4,….., 10gr. Di mana masing-masing terdiri 10 skala tiap

skala 1 gr.jadi skala terkecil 0,1 gram

Lengan tengah, dengan anting lengan dapat digeser, tiap skala 100 gr,

dengan skala dari 0,100, 200, ………, 500gr.

Lengan belakang, anting lengan dapat digeser dengan tiap skala 10

gram, dari skala 0, 10, 20, …, 100 gr.

Cara Menggunakan Neraca Beda lengan Tiga Lengan

Mengukur berat benda dengan neraca beda lengan sangat mudah.

Cukup lepas pengunci kemudian taruh beda dalam cawan atau wadah.

9

Jangan lupa terlebih dahulu lakukan kalibrasi dengan cara dengan cara

memutar sekrup yang berada disamping atas piringan neraca ke kiri atau

ke kanan posisi dua garis pada neraca sejajar. Pastikan benar-benar

sejajar agar tidak terjadi keslahan penimbangan. Setelah itu geser anting

di ketiga lengannya mulai dari lengan belakang ke lengan depan. Setelah

itu jumlahkan nilai dari ketiga lengan tersebut.

f. Kalibrasi

Kalibrasi merupakan proses verifikasi bahwa suatu akurasi alat

ukur sesuai dengan rancangannya. Kalibrasi biasa dilakukan dengan

membandingkan suatu standar yang terhubung dengan standar nasional

maupun internasional dan bahan-bahan acuan tersertifikasi.

Sistem manajemen kualitas memerlukan sistem pengukuran yang efektif,

termasuk di dalamnya kalibrasi formal, periodik dan terdokumentasi,

untuk semua perangkat pengukuran. ISO 9000 dan ISO 17025

memerlukan sistem kalibrasi yang efektif.

Kalibrasi diperlukan untuk:

Perangkat baru

Suatu perangkat setiap waktu tertentu

Suatu perangkat setiap waktu penggunaan tertentu (jam operasi)

Ketika suatu perangkat mengalami tumbukan atau getaran yang

berpotensi mengubah kalibrasi

Ketika hasil observasi dipertanyakan

Kalibrasi, pada umumnya, merupakan proses untuk menyesuaikan

keluaran atau indikasi dari suatu perangkat pengukuran agar sesuai

dengan besaran dari standar yang digunakan dalam akurasi tertentu.

Adapun teknik pengkalibrasian pada neraca beda lengans adalah

dengan memutar tombol kalibrasi pada ujung neraca beda lengans

sehingga titik kesetimbangan lengan atau ujung lengan tepat pada garis

kesetimbanagn , namun sebelumnya pastikan semua anting pemberatnya

terletak tepat pada angka nol di masing-masing lengan.

g. Cara pengukuran massa benda dengan neraca Beda lengan

10

Dalam mengukur massa benda dengan neraca Beda lengan dua

lengan atau tiga lengan sama. Ada beberapa langkah di dalam melakukan

pengukuran dengan menggunakan neraca beda lengan, antara lain:

1. Melakukan kalibrasi terhadap neraca yang akan digunakan untuk

menimbang, dengan cara memutar sekrup yang berada disamping atas

piringan neraca ke kiri atau ke kanan posisi dua garis pada neraca

sejajar

2. Meletakkan benda yang akan diukur massanya

3. Menggeser skalanya dimulai dari yang skala besar baru gunakan skala

yang kecil. Jika panahnya sudah berada di titik setimbang 0 dan

4. Jika dua garis sejajar sudah seimbang maka baru memulai membaca

hasil pengukurannya.

h. Pembacaan dan penulisan hasil pengukuran dari neraca Beda

lengan

Untuk membaca hasil pengukuran menggunakan Neraca dapat

dilakukan dengan langkah sebagai berikut :

- Bacalah Skala yang ditunjukkan oleh anting (pemberat) pada masing-

masing lengan neraca.

- Hasil Pengukuran (xo) = Penjumlahan dari masing-masing Lengan

Misalnya pada neraca Beda lengans III lengan berarti hasilnya=

LenganI + Lengan II +Lengan III.  Seperti halnya pada alat ukur

panjang, hasil pengukuran menggunakan neraca dapat anda laporkan

sebagai : Massa M = xo ± ketidakpastian

C. NERACA PEGAS

11

Neraca pegas (dinamometer) adalah timbangan sederhana yang

menggunakan pegas sebagai alat untuk menentukan massa benda yang

diukurnya neraca pegas mengukur ketegangan pegas, yang sebenarnya adalah

tekanannya.

1. Skala dalam Neraca Pegas

Neraca pegas mempunyai dua baris skala, yaitu skala N (newton) dan g

(gram). Untuk menimbang beban (benda), atur terlebih dahulu skala 0

(nol) dengan cara memutarsekrup pengatur skala. Setelah itu gantungkan

benda pada pengait neraca. Selanjutnya, baca hasil pengukuran.Kelebihan

menimbang beban dengan neraca pegas yaitudalam sekali menimbang

benda dapat diketahui massa dan berat benda sekaligus.

2. Bagian-bagian Neraca Pegas

  Bagian-bagian dinamometer (neraca pegas)

- Gantungan : sebagai tempat untukmemegang dinamometer

tersebut agar tidak  mengganggu proses   pengukuran.

- Penunjuk skala : bagian yang berfungsi untuk menunjukkan skala

(hasil pengukuran)

- Pegas : bagian dari dinamometer (neraca pegas)

yang sangat vital.

12

- Skala : harga yang tertera dalam dinamometer

(neraca pegas) yang menunjukkan hasil pengukuran

- Pengait : sebagai tempat dimana benda diletakkan.

a. Prosedur Penggunaan Neraca Pegas

Kalibrasi

Kalibrasi adalah proses dalam membandingkan suatu acuan lokal kepada

standar yang berlaku untuk memastikan ketelitian suatu alat ukur atau

menyetandarkan keadaan ukur sebelum digunakan agar hasil pengukuran

akurat, dan mendekati nilai benar. Adapun cara pengkalibrasi dinamometer

adalah dengan cara memutar sekrup yang ada di bagian atas dinamometer

tanpa beban hingga garis penunjuk skala menunjukan pada skala nol.

4. Cara Pengukuran

Adapun cara pengukurannya, yaitu :

Gantungkan benda yang akan diukur massanya pada pengait yang terdapat

di bagian bawah pegas. Setelah keadaan sistem tenang, lihat skala yang

ditunjukan oleh penunjuk skala.

5. Cara Membaca

Cara membaca neraca pegas ini sama halnya seperti penggunaan alat ukur

mistar yaitu melihat angka yang ditunjukan oleh penunjuk skala. Batas

ketelitian atau nilai skala terkecil  pada dinamometer berbeda-beda, namun

biasanya yang sering digunakan di laboratorium adalah 0,1 N.

D. Neraca digital

13

Neraca digital merupakan alat yang sering ada dalam laboratorium yang

digunakan untuk menimbang bahan yang akan digunakan. Neraca digital

berfungsi untuk membantu mengukur massa serta cara kalkulasi fecare

otomatis harganya dengan harga dasar satuan

Cara kerja neraca digital hanya bisa mengeluarkan label, ada juga yang

hanya angka ditampilkan layar LCDnya.

Kita mengenal neraca digital sebagai alat ukur untuk satuan massa.

Dibandingkan dengan neraca jaman dulu yang masih menggunakan neraca

analog atau manual, neraca digital memiliki fungsi lebih sebagai alat ukur,

diantaranya neraca digital lebih akurat, presisi, akuntable (bisa menyimpan

hasil dari setiap penimbangan).

Menimbang benda adalah menimbang sesuatu yang tidak memerlukan

tempat dan biasanya tidak dipergunakan pad reaksi kimia, seperti menimbang

cawan, gelas kimia dan lain-lain. Menimbang zat adalah menimbang zat

kimia yang dipergunakan untuk membuat larutan atau akan direaksikan.

Untuk menimbang zat ini diperlukan tempat penimbangan yang dapat

digunakan seperti gelas kimia, kaca arloji dan kertas timbang. Menimbang zat

dengan penimbangan selisih dilakukan jika zat yang ditimbang dikhawatirkan

akan menempel pada tempat menimbang dan sukar untuk dibilas. Pada

penimbangan selisih akan diperoleh berat zat yang masuk ke dalam tempat

yang diinginkan bukan pada tempat menimbang.

a.Neraca Analitik Digital

14

Bagian bagian neraca analitik digital

1. Bagian Pendeteksi Berat :

Bagian ini mempunyai fungsi merubah gaya tekanan / tarikan yang

menjadi sinyal. Bagian ini ada bermacam-macam tapi seringkali

memakai Loadcell sebagai alatnya.

Pada timbangan simpel ataupun portable keberadaan Loadcell

menyatu di dalam timbangan tersebut.

Sebagai contoh sebagai berikut :

Loadcell gambar disebelah kanan ada di dalam timbangan tersebut.

2. Bagian Pemroses dan Display ( INDICATOR ) :

15

Bagian ini yang bertugas memproses sinyal yang dihasilkan oleh

LOADCELL. Sinyal tersebut dirubah menjadi digital dari sebelumnya

sinyal analog. Kemudian di proses sampai bisa menunjuk angka di

display.

3. Bagian Power Supply ( Catu Daya ) :

Bagian ini yang memberi tegangan kepada timbangan supaya bisa

bekerja.

Neraca analitik digital memakai AC dan DC ( Listrik dan Batre ) :

4. Bagian ON/OFF

Bagian ini berfungsi untuk menghidupkan dan mematikan neraca saat

digunakan dan saat tidak digunakan.

5. Bagian piringan

Bagian ini berfungsi untuk meletakkan massa benda yang akan diukur.

6. Bagian kaca yang mengelilingi piringan

Bagian ini berfungsi untuk melindungi massa benda yang akan diukur

supaya tidak dipengaruhi oleh tekanan udara yang ada disekitar

tempat pengukuran.

Neraca analitik digital merupakan salah satu neraca yang memiliki tingkat

ketelitian tinggi, neraca ini mampu menimbang zat atau benda sampai

batas 0,0001 g.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan bekerja dengan neraca ini adalah:

16

Neraca analitik digital adalah neraca yang sangat peka, karena itu bekerja

dengan neraca ini harus secara halus dan hati-hati

Sebelum mulai menimbang persiapkan semua alat bantu yang dibutuhkan

dalam penimbangan

1. Langkah kerja penimbangan yang meliputi:

a. Persiapan alat bantu penimbangan

Untuk menimbang zat padat diperlukan:

• Kaca arloji yang kering dan bersih, digunakan untuk

menampung kelebihan zat yang ditimbang, karena kelebihan zat

tidak boleh dikembalikan ke botol zat.

• Sendok (biasanya sendok plastik)

• Kertas isap untuk memegang tempat menimbang pada saat

ymemasukan/mengeluarkan alat timbang (dan zat) ke atau dari

dalam neraca

• Botol timbang sebagai tempat penimbangan

• Zat yang akan ditimbang dan setelah penimbangan selesai, botol

zat harus dikembalikan ke tempatnya

b. Pemeriksaan pendahuluan terhadap neraca adalah:

• Pemeriksaan kebersihan neraca terutama piring-piring neraca

dapat dibersihkan menggunakan sapu-sapu yang tersedia dalam

neraca

• Pemeriksaan kedataran neraca dilakukan dengan cara melihat

water pass, dengan mengatur sekrup pada kaki neraca sehingga

gelembung air di water pass tepat berada di tengah

• Pemeriksaan kesetimbangan neraca yang dilakukan dengan

membiarkan dahulu pointer bergoyang ke kiri dan ke kanan

beberapa kali. Jika goyangan maksimum ke kiri dan ke kanan

kira-kira sama jauh maka neraca dalam keadaan setimbang

2. Cara menggunakan neraca analitis

17

• Nolkan terlebih dulu neraca tersebut

• Letakkan zat yang akan ditimbang pada bagian timbangan

• Baca nilai yang tertera pada layar monitor neraca

• Setelah digunakan, nolkan kembali neraca tersebut

Untuk menjaga dan merawat neraca analitik digital perlu dilakukan

kalibrasi yang meliputi :

a. Pengontrolan Neraca Digital

Timbangan/Neraca dikontrol dengan menggunakan anak

timbangan yang sudah terpasang atau dengan dua anak timbangan

eksternal, misal 10 gr dan 100 gr. Timbangan/Neraca digital,

harus menunggu 30 menit untuk mengatur temperatur. Jika

menggunakan timbangan yang sangat sensitif, hanya dapat

bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan. Timbangan harus

terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka “nol”

harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi. Penyimpangan massa

dicatat pada lembar/kartu kontrol, dimana pada lembar tersebut

tercantum pula berapa kali timbangan harus dicek. Jika timbangan

tidak dapat digunakan sama sekali maka timbangan harus

diperbaiki oleh suatu agen (supplier).

3. Penanganan Neraca

Kedudukan timbangan harus diatur dengan sekrup dan harus tepat

horizontal dengan “Spirit level (waterpass) sewaktu-waktu timbangan

bergerak, oleh karena itu, harus dicek lagi. Jika menggunakan

timbangan elektronik, harus menunggu 30 menit untuk mengatur

temperatur. Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif, anda

hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan.

Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang

angka “nol” harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi. Setiap orang

yang menggunakan timbangan harus merawatnya, sehingga

timbangan tetap bersih dan terawat dengan baik. Jika tidak, sipemakai

18

harus melaporkan kepada manajer lab. timbangan harus dikunci jika

anda meninggalkan ruang kerja.

4. Kebersihan Neraca

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali selesai digunakan,

bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan menggunakan sikat,

kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan secara

keseluruhan timbangan harus dimatikan, kemudian piringan (pan)

timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan

dengan menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak,

campurkan air dan etanol/alkohol. Sesudah dibersihkan timbangan

dihidupkan dan setelah dipanaskan, cek kembali dengan menggunakan

anak timbangan.

Prosedur pengoperasian neraca analitik digital yang harus diharus

diketahui dan harus dilakukan dalam mengoprasikan neraca digital

sebelum hingga setelah penimbangan:

1. Keadaan neraca harus siap pakai

2. Neraca harus bersih (terutama piring-piring neraca)

3. Anak timbangan dalam keadaan lengkap

4. Persiapan pendahuluan terhadap alat bantu penimbangan

5. Pemeriksaan kedataran neraca dan kesetimbangan neraca

6. Pekerjaan penimbangan dan perhitungan hasil penimbangan

7. Melaporkan hasil penimbangan

8. Mengembalikan neraca pada keadaan semula

Proses Pengukuran, secara umum proses menimbangan dengan neraca

elektronik/digital adalah:

1. Pastikan bahwa timbangan sudah menyala.

2. Pastikan timbangan menunjukkan angka ”nol”( jika tidak perlu di

koreksi).

3. Letakakan benda yang massanya akan diukur pada piringan

tempat benda.

19

4. Baca skala yang tertera pada display digital sesuai skala satuan

timbangan tersebut.

5. Untuk pengukuran yang sensitivitasnya tinggi perlu menunggu 30

menit, karena hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang

ditetapkan.

Salah satu neraca digital yang dipunyai oleh laboratorium fisika FMIPA

Universitas Negeri Semarang

Aturan penggunaannya adalah sebagai berikut :

1. Menekan tombol ON pada neraca digital

2. Menekan tombol MODE sekali sebelum muncul angka nol pada

display

3. Menekan ON TARE untuk memilih parameter yang diinginkan

4. Menekan MODE lagi untuk memilih pengaturan yang lain

a. Backlight (lampu dinyalakan atau dimatikan)

b. Auto shutdown (mati secara otomatis atau tidak)

c. Accurancy setting (pengaturan akuransi)

d.Weigth unit select (pengaturan massa yang diukur terkunci atau

tidak)

5. Menimbang beban dan mengamati nilai yang terukur pada display

6. Setelah mengukur selesai, menekan tombol OFF

20

MENGUKUR PANJANG

Kegiatan pengukuran memerlukan alat ukur yang sesuai. Ketepatan hasil ukur

salah satunya ditentukan oleh jenis alat yang digunakan. Penggunaan suatu jenis

alat ukur tertentu ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu: ketelitian hasil ukur yang

diinginkan, ukuran besaran yang diukur, dan bentuk benda yang akan diukur.

Penggaris/mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup merupakan contoh alat

ukur panjang. Setiap alat ukur memiliki ketelitian yang berbeda, sehingga Anda

harus bisa memilih alat ukur yang tepat untuk sebuah pengukuran. Pemilihan alat

ukur yang kurang tepat akan menyebabkan kesalahan pada hasil pengukuran.

1. Mistar (Penggaris)

Mistar atau penggaris adalah alat ukur panjang yang sering digunakan. Alat

ukur ini memiliki skala terkecil 1 mm atau 0,1 cm. Mistar memiliki ketelitian

pengukuran setengah dari skala terkecilnya yaitu 0,5 mm. Pada saat melakukan

pengukuran dengan mistar, arah pandangan harus tegak lurus dengan dengan

skala pada mistar dan benda yang diukur. Jika tidak tegak lurus maka akan

menyebabkan kesalahan dalam pengukurannya, bisa lebih besar atau lebih

kecil dari ukuran aslinya.

Contoh:

21

Cara perawatan :

a. Setiap selesai memakai penggaris, kita masukan lagi ke plastik, agar

penggaris tidak cepat tumpul karena tergesek benda lain

b. Membersihkan penggaris dengan tissue /lap agar noda-noda hitam bekas

drawing pen atau pensil dapat hilang

c. Disimpan ditempat yang mudah diambil (dirak terbuka dengan posisi

paling atas) atau kalau tidak di satu setkan dengan setiap praktikum yang

membutuhkan penggaris

22

2. Jangka Sorong

Jangka sorong juga merupakan alat pengukur panjang dan biasa digunakan

untuk mengukur diameter suatu benda. Penemu jangka sorong adalah seorang

ahli teknik berkebangsaan Prancis, Pierre Vernier. Jangka sorong terdiri dari

dua bagian, yaitu rahang tetap dan geser (sorong). Skala panjang yang terdapat

pada rahang tetap adalah skala utama, sedangkan skala pendek pada rahang

geser adalah skala nonius atau vernier, diambil dari nama penemunya. Skala

utama memiliki skala dalam cm dan mm. Sedangkan skala nonius memiliki

panjang 9 mm dan dibagi 10 skala. Sehingga beda satu skala nonius dengan

satu skala pada skala utama adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. Jadi, skala terkecil

pada jangka sorong adalah 0,1 mm atau 0,01 cm.

Contoh:

23

Gambar (a) menunjukkan bagian-bagian dari jangka sorong dan gambar (b)

menunjukkan skala jangka sorong.

Panjang benda diukur dengan jangka sorong ditunjukkan oleh gambar (b). Pada

gambar di atas skala utama (sku) 62 skala dan skala nonius (skn) 4 skala.

Sehingga dapat diketahui panjang benda yang diukur dengan cara berikut:

Panjang benda = sku . 1 mm + skn . 0,1 mm

                         = 62 . 1 mm + 4 . 0,1 mm

                         = 62 mm + 0,4 mm

                         = 62,4 mm

Cara perawatan:

a. Setelah pemakaian Berikan pelumas pada bagian pengunci dan bagian yang

bergesekan.

b. Memastikan bahwa ujung skala nonius (dapat digeser-geser) dan ujung skala

utama berimpit (skala nonius dan utama 0,00).

c. Pastikan bahwa alat ini tidak disimpan di tempat yang lembab.

24

d. Untuk spesifikasi tempatnya, berdasarkan seringg tidaknya alat ini

digunakan maka jangka sorong sebaiknya disimpan di rak terbuka dengan

posisi yang paling mudah utuk diambil

3. Mikrometer Sekrup

Mikrometer sekrup biasa digunakan untuk mengukur benda-benda yang tipis,

seperti tebal kertas dan diameter rambut. Mikrometer sekrup terdiri atas dua

bagian, yaitu selubung (poros tetap) dan selubung luar (poros ulir). Skala

panjang pada poros tetap merupakan skala utama, sedangkan pada poros ulir

merupakan skala nonius. Skala utama mikrometer sekrup mempunyai skala

dalam mm, sedangkan skala noniusnya terbagi dalam 50 bagian. Satu bagian

pada skala nonius mempunyai nilai 1/50 × 0,5 mm atau 0,01 mm. Jadi,

mikrometer sekrup memiliki ketelitian yang lebih tinggi dari dua alat yang

telah disebutkan sebelumnya, yaitu 0,01 mm.

Apabila kita hendak mengukur dengan teliti sekali, misalnya, tebal sebuah

lempengan, harus dipergunakan sebuah mikrometer. Benda yang akan diukur

ditaruh bidang B dan uril S. kalau tombol C diputarkan satu ligatan, ulir akan

25

bergerak maju atau mundur sepanjang jarak antara dua jalur uril. Jarak ini

disebut jarak uril mikrometer (sput).

Gambar . Mikrometer Skrup

Bergantung pada pembagian skala di tombol C, dibagi 50 atau 100, jarak uril

akan sama dengan 0,5 mm atau 1,0 mm. Dalam kedua hal itu ketelitian

mikrometer ialah 0,01 mm. Pada skala yang horizontal dapat dibaca satuan

millimeter yang bulat atau paruhannya. Cara menekankan ulir micrometer

harus selalu dilakukan dengan tombol G dan kalau sentuhannya dikuatkan akan

timbul ligatan lincir. Maksud ligatan lincir ini ialah untuk menjaga agar

tekanan ulir kepada obyek selalu samakuat, dan dengn demikian dapat

dihindarkan salah ukur pada pengukuran yang dilakukan oleh satu orang

berkali-kali maupun salah ukur pada pengukuran yang dilakukan oleh beberapa

orang.

Nonius

Nonius ialah pembagian skala yang tidak “seirama” dengan pembagian skala

yang normal (misalnya dengan skala mm).Nonius dirakitkan begitu rupa

sehingga letaknya berhadap-hadapan dengan pembagian skala yang normal.

Pada gambar 17 kita lihat contoh sebuah nonius. Nonius dibagi menjadi 10

bagian dan jumlahnya sama dengan 9 bagian pada skala yang normal atau sama

dengan 9 mm. Jadi, 1 bagian skala nonius adalah 0,1 mm lebih pendek

daripada skala yang normal. Dengan nonius, kita dapat mengukur sampai

ketelitian 0,1 mm. contohnya

26

Contohnya, kita mengukur sebuah benda memakai mistar geser yang

diperlengkapi dengan nonius.Kita cari pada skala yang normal sebuah garis

skala yang bertepatan dengan garis skala pada nonius.Pada gambar yang di

bawah ternyata bahwa garis skala yang bertepatan itu ialah garis skala nonius

yang ke-6 dan garis skala nonius yang ke-14. Panjang benda dapat dihitung

sebagai berikut :

p = 14 - 6 x 0,9 = 8,6 mm

(jarak antara dua garis skala nonius ialah 0,9 mm)

Tetapi panjang benda juga dapat dibaca langsung, yaitu sebagai berikut.

Apabila garis skala nonius yang pertama bertepatan dengan salah satu garis

skala normal, kita harus menambahkan 0,1 mm kepada jumlah millimeter yang

bulat. Apabila garis skala nonius yang ke-2 bertepatan dengan salah satu garis

skala normal, kita harus menambahkan 0,2 mm kepada jumlah yang tadi dan

begitu seterusnya. Kata-kata dalam gambar nonius = skala nonius;

schaalverdeling = skala normal. Dalam gambar , garis skala nonius yang ke-6

bertepatan dengan salah satu garis skala normal (skala utama). Jadi, panjang

benda ialah 8,6 mm.

Gambar 2 contoh pengukuran menggunakan nonius

Kalau nonius dibagi 20 bagian yang sama dan jarak seluruhnya sama dengan

19 mm, maka jarak antara dua garis skala nonius akan sama dengan 0,95 mm.

Dengan nonius ini, kita dapat mengukur dengan ketelitian 0,05 mm.

Kesimpulan dari yang di atas ialah bahwa garis skala nonius yang bertepatan

dengan garis skala utama menunjukan: jumlah persepuluhan mm atau kelipatan

dari 0,05 mm. Selain untuk mistar geser, nonius dipakai pula pada sejumlah

27

aparat lain dengan pembagian skala yang linier, misalnya barometer raksa,

neraca, dan goniometer.

Contoh:

 

Pada mikrometer sekrup di atas, ditunjukkan bahwa sku = 9 skala dan skn = 43

skala, maka panjang benda yang diukur dapat ditentukan dengan cara sebagai

berikut:

Panjang benda = (sku . 0,5 + skn . 0,01) mm

= (9 . 0,5 + 43 . 0,01) mm

= (4,5 + 0,43) mm

= 4,93 m

MENGUKUR VOLUME

1. Piknometer

28

Dengan piknometer, kita dapat mengukur bobot sejumlah (volum) benda

yang pasti pada suhu yang tertentu. Piknometer dipakai untuk mengukur massa

jenis zat cair atau zat padat. Alat ini terdiri atas labu kecil dari gelas yang

mempunyai sumbat yang terlubang yang disesuaikan secara seksama dengan

mulut labu melalui pengempelasan (gambar 12c).

Dengan menyumbat piknometer yang sudah terisi penuh, kelebihan cairan

akan keluar melalui lubang dalam sumbat sehingga piknometer akan terisi

sampai lubang sumbat paling atas. Sementara itu, suhu harus dipertahankan

agar tetap sama dengan suhu kalibrasi. Dengan jalan demikian, kita

mempunyai sejumlah cairan yang pada setiap percobaan volumenya pasti

sama. Itulah sebabnya mengapa piknometer tidak boleh dipegang dengan jari-

jari tangan karena piknometer memang dapat memuai akibat sentuhan jari-jari

tangan.Piknometer hanya boleh dipegang cunam atau bila terpaksa, dipegang

memakai kertas yang dilipat-lipatkan.Sebelum piknometer ditimbang, bagian

luarnya harus dikeringkan dahulu baik-baik.

Volume piknometer biasanya diukur memakai air suling yang suhunya

20oC (suhu kalibrasi). Volume ini ialah massa air suling dibagi oleh massa-

jenisnya. Setelah itu, piknometer diisi dengan cairan yang harus diukur. Suhu

cairan ini harus sama dengan suhu kalibrasi. Setelah piknometer yang berisi

cairan ditimbang, kita dapat menghitung massa cairan. Massa cairan dibagi

dengan volume piknometer menghasilkan massa jenis cairan.

Pada pengukuran massa jenis zat padat, piknometer mula-mula ditimbang

dengan sejumlah zat padat yang diisikan ke dalam piknometer dan kemudian

ditimbang lagi setelah dipenuhkan dengan air suling. Dari hasil-hasil

penimbangan, massa jenis zat padat itu dapat dihitung memakai persamaan:

Dalam persamaan ini:

ρs = massa jenis zat padat

ms = massa zat padat

29

Vp = voleme piknometer

Va = volume air

Catatan

Kalau perlu, suhu piknometer yang berisi dapat disamakan dengan suhu

kalibrasi dengan memakai rendaman air. Piknomter untuk mengukur massa

jenis zat padat mempunyai leher yang lebar. Kita dapat memperoleh

piknometer yang diperlengkapi dengan termometer yang dipasangkan seperti

sumbatnya.

2. Buret

30

Buret adalah salah satu alat laboratorium kaca atau Glassware yang berbentuk

silinder yang memiliki garis ukur dan sumbat keran pada bagian bawahnya. Ia

digunakan untuk meneteskan sejumlah reagen cair dalam eksperimen yang

memerlukan presisi, seperti pada eksperimen titrasi. Buret sangatlah akurat, buret

kelas A memiliki akurasi sampai dengan  0,05 cm3.Buret juga dapat didefinisikan

adalah alat yang digunakan dalam kimia analitik untuk mengeluarkan variabel,

jumlah terukur dari larutan kimia.

Fungsi buret adalah meneteskan sejumlah reagen cair dalam eksperimen yang

memerlukan presisi, seperti pada eksperimen titrasi. Pengukuran buret sangatlah

akurat, buret kelas A memiliki akurasi sampai dengan ? 0,05 cm3 lebih akurat

dibandingkan Gelas ukur maupun pipet tetes. Oleh karena ketelitian buret yang

tinggi, kehati-hatian pengukuran volume dengan buret sangatlah penting untuk

menghindari kesalahan sistematik.

Berdasarkan Ukuran, buret dibagi menjadi beberapa macam yaitu :

31

1.      Buret makro yaitu buret yang kapasitasnya 50 ml dan skala terkecilnya

dapat dibaca hingga 0.10 ml

2.      Buret semimikro memiliki kapasitas volume 25 ml dengan skala terkecil

dapat dibaca hingga 0.050 ml.

3.      Buret makro memiliki kapasitas volume 10 ml. Skala terkecilnya adalah

0.020 ml

Jenis buret berdasarkan peruntukanya:

1. Buret asam ( dengan cerat kaca ) digunakan untuk larutan yang bersifat

asam (HNO3, HCl), netral (Tiosulfat) dam larutan pengoksid (KCrO4)

2. Buret basa digunakan untuk larutan yang bersifat basa seperti NaOH,

KOH dll. Memiliki ujung cerat karet dengan bola kaca yang berfungsi

mirip seperti keran.

3. Buret amberglas adalah buret yang terbuat dari bahan kaca yang

berwarnacoklatatau gelap.Buter ini berfungsi untuk larutan yang mudah

teroksidasi oleh cahaya matahari seperti larutan Kalium permanganat

atau iodium.

4. Buret Universal yaitu buret yang dapat digunakan untuk semua jenis

larutan baik yang bersifat basa maupun asam, Cerat unungnya terbuat

dari teflon

Cara kerja sebuah buret :

Jika perlu, buret dicuci bersih-bersih dengan menggunakan bahan pencuci. Dan

kemudian dibilas baik-baik dengan air suling. Sumbat keran diambil drai tubuh

keran, dan setelah melap sumbat dan dinding dalam tubuh keran sehingga kering.

Dan untuk membaca titik miniskus mata harus sama tinggi dengan miniskus, agar

sesatan karena paralaks dapat dihindari.

Kalibrasi buret : jika diperlukan untuk mengkalibrasi suatu buret, penting untuk

memastikan bahwa buret itu memuaskan dalam hal kebocoran dan waktu

hantaran. Sebelum melakukan proses kalibrasi yang sebenarnya. Buret harus

dicuci dan dibilas baik-baik, kemudian diuji kebocorannya. Sedangkan untuk

32

menguji waktu penghantaran : bongkar komponen keran,keringkan,lumasi dan

gabung kembali. Kemudian isi buret sampai tanda nol dengan air suling, dan taruh

pada penjepitnya. Atur posisi buret sedemikian sehingga ujung paruhnya berada

dalam leher sebuah labu erlenmeyer yang terletak pada standar buret, tetapi tidak

menyentuh dinding dalam labu. Buka keran lebar-lebar dan catat waktu

diperlukan oleh miniskus untuk mencapai tanda graduasi yang terbawah dari buret

itu. Jika buret telah lulus dalam kedua uji ini,barulah kalibrasi dapat dimulai.

33

3. Beaker

Beaker adalah alat ukur volume dengan air. Kita mengukurnya dengan

menggunakan garis-garis yang terdapat di beaker tersebut. Kita harus meletakkan

benda yang mau diukur ke dalam beaker/gelas ukur.

Bagian-bagian beaker

1.Garis pengukur dan angka :

Untuk mengukur benda

2.Gagang beaker (tergantung tipe gelas ukur) :

Untuk lebuh mudah memegang beaker

3.Corong :

Untuk memudahkan menuangkan benda cair atau padat ke sesuatu tempat

Cara memakai beaker

Zat cair: taruh zat cair ke dalam beaker lalu ukur menggunakan garis yang

terdapat di beaker.

Benda padat dan benda padat yang tidak beratura (batu): isi beaker dengan air lalu

ukur. Setelah diisi air jatuh kan benda ke dalam beaker berisi air. Tambahkan

volume air yang tak berisi benda dengan yang berisi benda lalu kurang kan

volume air tanpa benda. Lihat hasilnya.

34

4. Pipet ukur (Measuring Pipette)

Adalah alat yang terbuat dari gelas, berbentuk seperti gambar disamping. Pipet ini

memiliki skala. Gunakan bulp atau pipet pump untuk menyedot larutan, jangan

dihisap dengan mulut.

Fungsi :Digunakan untuk mengambil larutan dengan volume tertentu

5. Pipet Volum/gondok (Volume pipette)

Digunkan untuk mengambil larutan dengan volume tepat sesuai dengan label yang

tertera pada bagian yang menggelembung (gondok) pada bagian tengah pipet.

Gunakan propipet atau pipet pump untuk menyedot larutan.

35

Daftar Pustaka

(http://biologi1b5.blogspot.com/2012/09/peralatan-gelas-kimia-1.html)

(http://edu.anashir.com/2013/11/alat-ukur-panjang-mistar-jangka-sorong.html)

(http://mdesyra.wordpress.com/2012/03/23/titrasi/)

(http://siraitalfajri60.blogspot.com/2012/09/alat-ukur-besaran-volume-

beakergelas.html)

http://animeandgamesz.blogspot.com/2013/09/neraca-ohaus.html

http://anneahira.com

http://id.wikipedia.org/wiki/Neraca_massa

http://rumushitung.com/2013/06/02/neraca-ohaus-dua-lengan-dan-tiga-lengan/

Kolrausch, Praktische Physik, Teubner.

Kolthof dkk, Quantitative Chemical Analysis, Macmillan Company (London).

penyehatan-air-depkes.com

V. Alkemade dkk, Inleiding tot fysische meetmetboden, Oosthoek.

W. Walcher, Praktikum der physic, Teubner Verlag, Stuttgart.