BAB V
ANALISA HIDROMETER
5.1. Tujuan Percobaan
1. Untuk mengetahui distribusi ukuran butiran tanah berbutir halus yaitu lanau dan lempung
2. Untuk keperluan mengklasifikasikan tanah berdasarkan gradasinya
5.2. Teori Dasar
Analisa hydrometer adalah cara yang didasarkan atas kecepatan pengendapan untuk menganalisa distribusi ukuran butiran tanah berbutir halus, dengan ukuran butir 0,075 mm sampai 0,001 mm ( lolos saringan No.200 ).
Kecepatan mengendap tergantung ukuran butiran, semakin besar ukurannya, semakin cepat mengendap. Menurut hokum stokes, kecepatan mengendap:
V =
V = Kecepatan mengendap, cm/det
γs = Berat isi partikel tanah =
γw = Berat isi air =
D = Diameter partikel tanah, cm
Jadi, D =
dimana V =
L = kedalaman efektif yang diukur
t = lamanya pengendapan berlangsung
sehingga, D = dalam poise maka D =
Persen tanah terlarut dihitung dengan rumus :
UNTUK HYDROMETER N0 151 ( mengukur berat jenis larutan )
P =
x = koreksi bahan disperse, cm = koreksi meniscus, CT = koreksi temperature
UNTUK HYDROMETER NO 152 ( mengukur kosentrasi larutan, gram/liter )
P =
Dimana, P = persen dengan ukuran < D
Ws = berat total contoh tanah kering oven yang digunakan
Gs = berat jenis butir
Rh = pembacaan hydrometer dalam larutan
Rc = pembacaan hydrometer terkoreksi
Kedalaman efektif yang diukur, L dapat ditentukan sebagai berikut :
Gambar 5.1 Kedalaman efektif L
Sumber : SNI 3423-2008
L = L1 + ½ [L2 –(VB /Agrad)]
Agrad = luas penampang silinder pengendapan
· L1, adalah jarak sepanjang batang hidrometer dari ujung bawah labu (bulb) terhadap tanda untuk pembacaan hidrometer dalam ukuran mm;
· L2, adalah panjang keseluruhan labu hidrometer dalam ukuran mm.
Vb = Volume hydrometer, ditentukan sebagai berikut :
1. Mengisi silinder dengan air suling, dan membaca skala volume, misalnya V1
2. Memasukkan hydrometer dan membaca skala volume, misalnya V2
3. maka Vb = V2 - V1
Pembacaan hydrometer dilakukan pada puncak meniscus sehingga perlu dikoreksi dengan kenaikan meniscus, ( cm bernilai + ). Lihat gambar diatas. Untuk menghitung kedalaman efektif, L digunakan R = Rh + cm
KOREKSI SUHU CT :
Hydrometer dikalibrasi pada suhu 20ºc sehingga untuk temperature saat pengujian bukan 20ºc, perlu dikoreksi. Bila suhu lebih besar 20ºc , Ra lebih kecil dari yang seharusnya , sehingga koreksi suhunya bernilai + , dan sebaliknya
KOREKSI REAGENT (LARUTAN DISPERSI ) X .
Larutan disperse menaikkan Rh, sehingga koreksinya bernilai negative
Caranya :
1. Melakukan pembacaan hydrometer dalam air suling = Rd
2. Melakukan pembacaan hydrometer dalam air suling yang dicampur dengan larutan disperse, Rr.
3. Maka x = Rr – Rd
5.3. Alat Dan Bahan Yang Digunakan
1. Tabung pengendapan ( hydrometer jar ) kap.1000 ml
2. Hydrometer dengan skala kosentrasi 5 – 60 gram/liter ( No.152 H) atau skala berat jenis larutan 0,995 – 1,038 (No 151 H)
3. Cawan untuk larutan dan pengaduk ( Mixer )
4. Bak perendam ( untuk mengatur temperature )
5. Thermometer 0 - 50º C, ketelitian C, 1ºC
6. Stopwatch
7. Oven dengan pengatur suhu 110 ± 5ºC
8. Gelas ukur 50 – 100 ml
9. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram
10. Saringan No.200 ( untuk tanah yang mengandung butiran kasar )
11. Bahan : Dispersion agent ( Sodium Hexa-metaphosphate, NaPo3 ( calgon ), sodium silikat ( Na2SiO3) yang disebut waterglass.
5.4.Persiapan Sampel
1. Untuk tanah yang mengandung butiran kasar ( 80 % lolos saringan No.200 ), melakukan langkah persiapan sample seperti pada langkah 4.4 percobaan analisa saringan secara basah diatas. Mengambil tepat 50 gram berat kering oven dari sampel yang lolos saringan N0.200 , untuk pengujian hydrometer.
2. Untuk tanah yang lolos saringan No.200 80%, langsung diambil tepat 50 gram kering oven
3. Mengambil 50 gram contoh tanah kering oven dari langkah No 1 atau No 2 diatas, aduk sampai merata dengan 125 ml larutan 4 % NaPO3 ( 40 gram/ liter Sodium metaphosphate)
4. Membiarkan selama 24 jam agar ikatan / kohesi antar butir dihilangkan, dan semua gumpalan – gumpalan dipisahkan butirannya.
5.5 Cara Melakukan Percobaan
1. Memasukkan larutan tanah seluruhya ke dalam mangkuk pengaduk dan menambahkan air suling sampai
2. Menuang selurunya kedalam silinder pengendapan dan menambahkan air suling hingga larutan menjadi 1000 ml, menutup rapat mulut tabung dengan telapak tangan dan mengocok dalam arah mendatar selama 1 menit.
3. Segera setelah dikocok, meletakkan tabung bersamaan dengan menjalankan stopwatch dan memasukkan hydrometer . membaca hydrometer pada menit ke
4. Mengangkat hydrometer, membersihkan dan memindahkan ketabung control yang berisi air suling. Meletakkan kedua tabung dalam bak perendam untuk menjaga temperaturnya sama dan konstan.
5. Memasukkan kembali hydrometer ke dalam larutan dan melakukan pembacaan untuk menit ke 5, 15, 30 dan pada jam ke 1, 4 dan 24 jam. Setiap kali selesai pembacaan, lakukan langkah 4 diatas. Proses memasukkan dan mengangkat hydrometer masing – masing selama 10 detik
6. Mengukur suhu larutan pada setiap melakukan pembacaan hydrometer
7. Kalau sampai tidak disaring dengan saringan No.200 pada tahap awal, menuangkan sekarang seluruh larutan tanah dalam silinder diatas saringan No.200
8. Fraksi yang tertahan dioven dan disaring dengan prosedur sama seperti pada analisa saringan.