PENENTUAN DENSITAS

PENENTUAN DENSITAS

I.   Tujuan Percobaan

      Setelah melakukan percobaan ini, mahasiswa diharapkan mampu :

1. Menjelaskan pengertian dan peranan sifat fisik batubara
2. Menentukan densitas batubara

II. Bahan dan Alat yang Digunakan

            2.1 Bahan yang Digunakan

Larutan typol 0,1 %                            : 100 ml

Batubara ukuran 60 mesh                   : 1 gr

Aquadest                                             : sesuai yang dibutuhkan

            2.2 Alat yang Digunakan

Piknometer                                          : 1 buah

Gelas kimia 250 ml                             : 1 buah

Pipet ukur 1 ml                                    : 1 buah

Bola karet                                            : 1 buah

Corong kaca                                        : 1 buah

Spatula                                                 : 1 buah

Kertas timbang                                    : 1 buah

Labu ukur 100 ml                                : 1 buah

III. Dasar Teori

1. Properties Fisik Batubara

    Sama halnya evaluasi batubara dapat dicapai dengan penentuan dari beberapa propertis yang penting, disinipun berbagai propertis batubara telah disediakan banyak informasi yang bernilai tentang potensi penggunaan batubara (Van Krevelen, 1957). Tentu saja, itu juga merupakan propertis dari material-material organik yang merupakan informasi bernilai yang menawarkan tentang perilaku lingkungan (Lyman et al., 1990). Karenanya, adalah alasan yang baik untuk mempelajari ciri khas daripada batubara tersebut.

   Dalam pengertian yang lebih luas, merupakan suatu hal yang telah diterima bahwa pada butiran alamiah dari batubara berperingkat tinggi adalah penting untuk dapat dipahami sifat fisik alamiahnya jika ingin dimodelkan dengan medium butiran yang mana terdiri dari graphite-like material embedded dalam batasan matriks organik.

2. Propertis Fisik

  Sebagai pertimbangan awal, perlunya mengenal sifat fisik secara tidak langsung juga menerangkan tentang hubungannya dengan sifat kimia. Sebagai contoh, ukuran pori batubara, yang mana merupakan sifat fisik batubara, merupakan faktor utama dalam penentuan reaktivitas kimiawi batubara (Walker, 1981). Dan efek kimiawi dari swelling indeks dan pengkokasan batubara memiliki efek substansial pada penanganan batubara atau selama operasi konversi batubara.

A. Densitas (spesifik grafiti)

    Padatan yang porous seperti batubara, memiliki tiga perbedaan dalam pengukuran densitasnya; true density, particle density, dan apparent density.

    Apparent density batubara dapat dilakukan dengan cara membenamkan sampel batubara di dalam cairan dan kemudian mengukur cairan yang terpindahkan. Untuk prosedur ini, cairan harus: (1) membasahi permukaan batubara, (2) tidak ada absorbsi yang kuat pada permukaan, (3) tidak menyebabkan pengembangan, dan (4) menetrasi pori batubara.

    True density batubara ditentukan dengan menggunakan prisip pemindahan helium. Helium baik digunakan sebab dapat menetrasi pori-pori sampel batubara tanpa menyebabkan interaksi secara kimiawi.

      Particle density adalah berat suatu unit volume padatan termasuk pori dan rekahan (Mahajan dan Walker, 1978). Densitas partikel dapat ditentukan dengan cara satu dari tiga metode; (1) mercury displacement (Gan et al, 1982), (2) aliran gas (Ergun, 1951), atau (3) Silanization (Ettinger dan Zhahupakhina, 1960).

       Densitas batubara dapat bervariasi yang menunjukkan hubungan antara rank dan kandungan karbon. Batubara dengan kandungan karbon 85% biasanya menunjukkan suatu derajat ciri hidropobik yang lebih besar dari batubara berank paling rendah.

Bagaimanapun, hasil temuan terbaru pada prediksi sifat hidropobik batubara mengindikasikan bahwa korelasi kharakteristik kandungan air lebih baik dari pada kandungan karbon dan begitupun rasio kandungan air/karbon lebih baik daripada rasio atomik oksigen/karbon. Begitupun, terdapat suatu hubungan antara sifat hidropobik batubara dan kandungan air ((Labuschagne, 1987; Labuschagne, 1988).

     Kecenderungan bahwa density batubara bernilai minimum pada kandungan karbon 85%. Sebagai contoh, karbon batubara 50-55% akan memiliki densiti sekitar 1,5 g/cm ³, dan cenderung berkurang hingga 1,3 g/cm ³ untuk batubara mengandung 85% karbon diikuti dengan peningkatan 1,8 g/cm ³ untuk batubara dengan kandungan karbon 87%. Sebagai pembanding, densitas graphite (2,25 g/cm ³) juga mengikuti kecenderungan ini.

      Walaupun variasi densitas tidak begitu besar, umumnya densitas untuk maseral (memilki kandungan karbon yang sama) adalah exinite

B. In-Place Density

   Densiti insitu batubara memberikan pengertian bahwa lapisan batubara lapisan dapat ditunjukkan sebagai ton per volume.

      Dalam standar ASTM D291 dinyatakan dalam berat batubara tercrusher per kubik feet, yang mana bervariasi dengan ukuran partikel batubara dan dengan cara pengisian dalam sebuah container.

C. Porositas dan Luas Permukaan

      Batubara merupakan suatu material yang bersifat porous. Dengan demikian porositasnya dan luas permukaannya (Manhajan dan Walker, 1978) memiliki pengaruh yang dapat dipertimbangkan terhadap perilaku selama penambangan, preparasi, dan penanganannya.

IV. Langkah Kerja

1.   Membuat larutan typol 0,1 % dalam labu ukur

2.   Menimbang piknometer kosong dan piknometer + larutan typol 0,1 %

3.   Mengisi piknometer dengan larutan typol sampai lubang kapilernya terisi penuh, kemudian ditimbang (P)

4.   Sebagian larutan typol dipindahkan dari piknometer dengan memakai pipet sampai kira-kira ½ bagian volumenya

5.   Menimbang satu gram sampel (sampel berukuran 60mesh) dimasukkan ke dalam piknometer yang berisi typol ½ bagian volume dengan menggunakan corong kecil

6.   Piknometer divakumkan, apabila tidak ada gelembung udara dan batubara sudah turun semua ke dasar piknometer, mengisi piknometer kembali dengan typol sampai penuh dan ditimbang (W1).

V. Data Pengamatan

·            Penentuan Densitas Typol 0,1 %

Volume piknometer                            = 24,632 cm³ = 24,632 ml

Berat piknometer kosong                    = 33,4 gr

Berat piknometer + typol                    = 57,6 gr

·            Penentuan Densitas Batubara

Berat piknometer kosong                    = 131,5 gr

Berat piknometer + typol                    = 155,4 gr

Berat piknometer + typol + batubara  = 155,6 gr

VI. Perhitungan

VII. Analisa Percobaan

                 Setelah melakukan percobaan penentuan densitas ini dapat dianalisa bahwa pada percobaan ini menggunakan sampel batubara -60 mesh dan ditentukan densitasnya. Penentuan densitas batubara dilakukan dengan bantuan larutan typol 0,1 % untuk mengeluarkan gelembung udara yang terdapat di dalam batubara. Sebelumnya densitas typol 0,1 % diukur terlebih dahulu densitasnya dengan menggunakan piknometer. Sampel batubara dimasukkan ke dalam larutan typol 0,1 % sampai batubara tersebut tidak terdapat gelembung udara yang kemudian mengendap ke dasar piknometer.

VIII. Kesimpulan

Dari hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa :

1.      Densitas larutan typol 0,1 % yang didapatkan adalah 0,9825 gr/ml

2.      Densitas sampel batubara yang didapatkan adalah 1,2281 gr/ml

IX. Daftar Pustaka

   - Kepala Seksi Laboratorium Hidrokarbon. 2010. Penuntun Praktikum Hidrokarbon. Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.