LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA
PENURUNAN TITIK BEKU PADA PEMBUATAN ES PUTER
A. Tujuan
Mengetahui penurunan titik beku larutan dengan mengaplikasikannya dalam pembuatan es puter.
B. Alat dan Bahan
1. Alat
|
No. |
Nama Alat |
Jumlah |
|
1. |
Kaleng |
1 buah |
|
2. |
Mangkuk |
2 buah |
|
3. |
Sendok |
6 buah |
|
4. |
Ember |
1 buah |
|
5. |
Pengaduk |
1 buah |
|
6. |
Panci |
1 buah |
|
7. |
Kompor |
1 buah |
|
8. |
Baskom |
1 buah |
|
9. |
Saringan |
1 buah |
|
10. |
Pisau |
2 buah |
2. Bahan
|
No. |
Nama Bahan |
Jumlah |
|
1. |
Kelapa |
1 buah |
|
2. |
Air |
Secukupnya |
|
3. |
Gula |
Secukupnya |
|
4. |
Nangka |
Secukupnya |
|
5. |
Susu coklat |
Secukupnya |
|
6. |
Roti tawar |
Secukupnya |
|
7. |
Es batu |
Secukupnya |
|
8. |
garam |
Secukupnya |
C. Dasar Teori
Larutan merupakan campuran homogen antara dua atau lebih zat. Adanya interaksi antara zat terlarut dan pelarut dapat berakibat terjadinya perubahan sifat fisis dari komponen-komponen penyusun larutan tersebut. Salah satu sifat yang diakibatkan oleh adanya interaksi antara zat terlarut dengan pelarut adalah sifat koligatif larutan. Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang hanya dipengaruhi oleh jumlah partikel zat terlarut di dalam larutan, dan tidak dipengaruhi oleh sifat dari zat terlarut.
Hukum Ralout merupakan dasar bagi empat sifat larutan encer yang disebut sifat koligatif (dari bahasa lain colligare, yang berarti “megumpul bersama”) sebab sifat-sifat itu tergantung pada efek kolektif jumlah partikel terlarut, bukannya pada sifat partikel yang terlibat. Keempat sifat itu ialah:
1. Penurunan tekanan uap larutan relatif terhadap tekanan uap pelarut murni.
2. Peningkatan titik didih.
3. Penurunan titik beku.
4. Gejala tekanan osmotik.
Titik beku adalah suhu dimana tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap dalam keadaan padat. Titik beku larutan lebih rendah daripada titik beku pelarut murni. Dalam pembekuan suatu larutan, yang mengalami pembekuan adalah hanya pelarutnya saja, sedangkan zat terlarut tidak ikut membeku. Titik beku adalah temperatur tetap dimana suatu zat tepat mengalami perubahan wujud dari cair ke padat. Setiap zat yang mengalami pembekuan memiliki tekanan 1 atm.
Titik beku suatu cairan akan berubah jika tekanan uap berubah, biasanya diakibatkan oleh masuknya suatu zat terlarut atau dengan kata lain, jika cairan tersebut tidak murni, maka titik bekunya berubah (nilai titik beku akan berkurang).
Adanya zat terlarut mengakibatkan suatu pelarut semakin sulit membeku, akibatnya titik beku larutan akan lebih rendah dibandingkan dengan titik beku pelarut murninya. Selisih antara titik beku larutan dengan titik beku pelarut murninya disebut penurunan titik beku larutan.
Proses pembekuan suatu zat cair terjadi bila suhu diturunkan, sehingga jarak antar partikel sedemikian dekat satu sama lain dan akhirnya bekerja gaya tarik menarik antarmolekul yang sangat kuat. Adanya partikel-partikel dari zat terlarut akan mengakibatkan proses pergerakan molekul-molekul pelarut terhalang, akibatnya untuk dapat lebih mendekatkan jarak antarmolekul diperlukan suhu yang lebih rendah. Jadi titik beku larutan akan lebih rendah daripada titik beku pelarut murninya. Perbedaan titik beku akibat adanya partikel-partikel zat terlarut disebut penurunan titik beku (∆Tf). Penurunan titik beku larutan sebanding dengan hasil kali molalitas larutan dengan tetapan penurunan titik beku pelarut (Kf), dinyatakan dengan persamaan:
Percobaan-percobaan juga menunjukkan bahwa penurunan titik beku tidak bergantung kepada jenis zat terlarut, tetapi hanya bergantung pada konsentrasi larutan. Tetapan penurunan titik beku molal adalah nilai penurunan titik beku jika konsentrasi larutan sebesar satu molal. Perbedaan titik beku akibat adanya partikel-partikel zat terlarut disebut penurunan titik beku (∆Tf). Penurunan titik beku larutan sebanding dengan hasil kali molalitas larutan dengan tetapan penurunan titik beku pelarut (Kf), dinyatakan dengan persamaan:
Elektrolit ∆Tf = Kf x m x i
Non Elektrolit ∆Tf = Kf x m
D. Prosedur Kerja
1. Menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan.
2. Membuat santan.
3. Merebus santan beserta gula hingga mendidih, kemudian menuangkannya ke dalam kaleng dan mendiamkan hingga dingin.
4. Menyiapkan bongkahan es batu.
5. Menutupi alas bagian dalam dari ember plastik dengan bongkahan es batu.
6. Memasukkan kaleng yang berisi adonan es puter ke dalam ember plastik yang alasnya sudah diberi sedikit bongkahan es batu.
7. Menutup kaleng dan menambahkan bongkahan es batu beserta garam setinggi kaleng yang digunakan.
8. Memutar kaleng secara perlahan.
9. Setelah terlihat sedikit membeku, kemudian memasukkan buah nangka ke dalam adonan es puter dan mengaduknya secara perlahan.
10. Menutup kembali kaleng dan kembali memutar-mutar kaleng secara perlahan.
11. Saat memutar kaleng, sesekali melihat dan mengaduk adonan es puter untuk mengetahui tingkat kebekuannya.
12. Menyajikan es puter dengan kreasi sesuai keinginan, bisa dengan menambahkan susu coklat dan roti tawar.
E. Hasil Praktikum
Suatu larutan akan membeku pada suhu yang lebih rendah dibanding dengan titik beku air. Untuk mempelajari hal ini lebih lanjut perlu dipahami tentang titik beku. Yang dimaksud dengan titik beku adakah suhu pada saat fasa zat cair dan fasa padatnya berada bersama-sama (dalam kesetimbangan).
Titik beku normal suatu zat cair yaitu titik beku pada tekanan 760 mmHg atau 1 atm. Misalnya air murni membeku pada suhu tetap, yaitu 0˚C pada tekanan 1 atm. Penurunan titik beku sebanding dengan besarnya konsentrasi zat terlarut, makin besar maka penurunan titik beku juga semakin besar. Jadi, dengan adanya zat terlarut dalam air maka titik beku air menjadi lebih kecil dari 0˚ C pada tekanan 1 atm.
Bila kita memperhatikan pembuatan es putar, untuk memperoleh suhu yang lebih rendah dan 0 ˚C maka adonan es putar ditempatkan dalam bejana yang terendam dalam es batu dan air yang telah diberi garam dapur, sambil diputar dan diaduk maka adonan es putar dalam bejana akan membeku, dimana titik beku adonan es putar tersebut beberapa derajat di bawah titik beku air murni. Hal ini terjadi karena terjadi proses perpindah kalor dari adonan es putar ke dalam campuran es batu, air dan garam dapur. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dan gambar berikut:
Gambar perubahan air murni es batu dan proses pembekuan es putar
Keterangan:
○ = partikel pelarut murni
● = partikel zat terlarut
Jika air murni dalam suatu wadah direndam dalam es batu dan air yang telah diberi garam air murni tersebut akan membeku pada suhu tertentu (normalnya 0 C yang diukur pada tekanan 1 atm). Sedangkan pada suhu yang sama, adonan es belum membeku secara sempurn a atau bahkan belum membeku. Adanya bahan-bahan atau zat terlarut yang ditambahkan dalam adonan es putar tersebut menghalangi gerak molekul pelarut murni untuk membeku secara normal, sehingga titik beku larutan turun (terjadi penurunan titik beku), akibatnya diperlukan suhu yang lebih rendah untuk membekukannya.
Dengan demikian, jelaslah larutan akan membeku pada suhu yang lebih rendah dibanding dengan titik beku air. Selisih antara titik beku pelarut murni dengan titik beku larutan disebut penurunan titik beku larutan yang dilambangkan dengan ΔTf.
ΔTf = Tºf – Tf
Keterangan:
ΔTf = penurunan titik beku
Tºf = titik beku larutan
Tf = titik beku pelarut
Titik beku tidak tergantung pada jenis zat terlarut, tetapi hanya bergantung pada konsentrasi atau jumlah partikel zat terlarut dalam larutan. jadi, semakin besar konsentrasi larutan maka penurunan titik bekunya akan semakin besar. Secara matematis dapat ditulis:
Keterangan:
ΔTf = penurunan titik beku
Kf = tetapan penurunan titik beku molal
m = kemolalan larutan
g = massa terlarut dalam gram
p = massa pelarut dalam gram
Mr = massa molekul relatif zat terlarut
Dimana, Kf sama dengan konstanta penurunan titik beku molal, yaitu nilai penurunan titik beku larutan sebanyak 1 mol zat terlarut dalam 1000 gram pelarut (Kf). Harga Kf tergantung pada sifat-sifat zat cair yang digunakan sebagai pelarut, jadi harga Kf untuk setiap pelarut berbeda-beda.
Es krim merupakan makanan dengan gizi tinggi. Hidangan yang sudah tersaji sejak zaman Romawi atau 400 SM itu ternyata mampu menyembuhkan influenza, serta mengandung zat anti tumor. Pada tahun 1851 es krim dapar dikatakan sebagai jenis hidangan paling populer di dunia. Pada tahun 2003, produksi es krim dunia mencapai lebih dari satu miliar liter dan dikonsumsi oleh miliaran konsumen per tahun.
Es krim adalah anggota kelompok hidangan beku yang memiliki tekstur semi padat. Banyak fakta menyebutkan bahwa es krim merupakan salah satu makanan bernilai gizi tinggi. Nilai gizi es krim sangat tergantung pada nilai gizi bahan bakunya. Bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan es krim adalah lemak susu, padatan susu tanpa lemak (skim), gula pasir, bahan penstabil, pengemulsi, dan pencita rasa.
Proses pembuatan es krim terdiri dari pencampuran bahan, tes teurisasi, homogenasi, aging didalam refrigerator, pembekuan sekaligus pengadukan didalam votator, dan terakhir adalah pengerasan (hardening) didalam freezer. Dibalik kelembutan dan rasa manisnya, es krim terbukti memiliki beberapa fakta gizi yang tak terduga.
Keunggulan es krim didukung oleh bahan baku utamanya, yaitu susu tanpa lemak dan lemak susu. Susu disebut sebagai makanan yang hampir sempurna karena kandungan zat gizi yang lengkap. Para penelliti menemukan lebih dari 100.000 jenis molekul yang terkandung di dalam susu, selain air dan lemak, molekul-molekul tersebut mencakup protein, karbohidrat, mineral, enzim-enzim, gas serta vitamin A, C dan D. terdapat beberpa peneliti yang menyatakan bahwa susu termasuk dalam golongan pangan fungsional.
Sebagian besar komponen dalam susu telah diketahui fungsinya secara biologis bagi tubuh. Komponen yang telah diketahui fungsinya adalah protein terutama bagian whey, termasuk didalamnya alfalaktalbumin, betakloglobulin, imunoglobulin, laktoferin,dan glikomakropeptida. Alfalaktalbumin berperan serta dalam metabolisme karbohidrat. Enzim ini memiliki kemampuan berinteraksi dengan enzim galaktotransferase. Fungsi enzim tersebut mentransportasikan galaktosa ke pool glukosa. Beberapa penelitian membuktikan alfalaktalbumin sebagai zat anti tumor.
Penerapan dalam Kehidupan Sehari-hari
.
a. Membuat Campuran Pendingin
Cairan pendingin adalah larutan berair yang memiliki titik beku jauh di bawah 0oC. Cairan pendingin digunakan pada pabrik es, juga digunakan untuk membuat es putar. Cairan pendingin dibuat dengan melarutkan berbagai jenis garam ke dalam air. Pada pembuatan es putar cairan pendingin di buat dengan mencampurkan garam dapur dengan kepingan es batu dalam sebuah bejana berlapis kayu. Pada pencampuran itu, es batu akan mencair sedangkan suhu campuran turun. Sementara itu, campuran bahan pembuat es putar dimasukkan ke dalam bejana lain yang terbuat dari bahan stainless steel. Bejana ini kemudian dimasukkan ke dalam cairan pendingin, sambil terus menerus diaduk sehingga campuran membeku.
b. Antibeku pada Radiator Mobil
Di daerah yang beriklim dingin, ke dalam air radiator biasanya ditambahkan etilen glikol. Di daerah yang beriklim dingin, air radiator mudah membeku. Jika keadaan ini dibiarkan, maka radiator kendaraan akan cepat rusak. Dengan penambahan etilen glikol ke dalam air radiator diharapkan titik beku air dalam radiator menurun, dengan kata lain air tidak mudah membeku.
c. Antibeku dalam Tubuh Hewan
Hewan-hewan yang tinggal di daerah beriklim dingin, seperti beruang kutup, memanfaatkan prinsip sifat koligatif larutan penurunan titik beku untuk bertahan hidup. Darah ikan-ikan laut mengandung zat-zat antibeku yang mampu menurunkan titik beku air hingga 0.8oC. Dengan demikian, ikan lat dapat bertahan di musim dingin yang suhunya mencapai 1.9oC karena zat antibeku yang dikandungnya dapat mencegah pembentukan Kristal es dalam jaringan dan selnya. Hewan-hewan lain yang tubuhnya mengandung zat antibeku antaralain serangga, ampibi, dan nematode. Tubuh serangga mengandung gliserol dan metal sulfoksida, ampibi mengandung glukosa dan gliserol darah sedangkan nematode mengandung gliserol dan trilose.
d. Antibeku untuk Mencairkan Salju
Di daerah yang mempunyai musim salju , setiap hujan salju terjadi, jalanan dipenuhi es salju. Hal ini tentu saja membuat kendaraan sulit untuk melaju. Untuk mengatasinya, jalanan bersalju tersebut ditaburi campuran garam NaCl dan CaCl2. Penaburan garam yang ditaburkan, akan semakin banyak pula salju yang mencair.
e. Menentukan Massa Molekul Relatif (Mr)
Pengukuran sifat koligatif larutan dapat digunakan untuk menentukan massa molekul relative zat terlarut. Hal itu dapat digunakan karena sifat koligatif bergantung pada konsentrasi zat terlarut. Dengan mengetahui massa terlarut itu dapat ditentukan.
F. Kesimpulan
Berdasarkan kegiatan praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa penurunan titik beku dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Salah satunya yaitu pada pembuatan es puter.
1. Penambahan garam dapat menurunkan titik beku larutan.
2. Penurunan titik beku sebanding dengan molalitas zat terlarut. Semakin besar molalitas garam semakin besar penurunan titik beku larutan garam.
DAFTAR PUSTAKA
http://ahmad121.pun.bz/makalah-pembuatan-es-puter.xhtml
http://mbahdegan.blogspot.co.id/2015/10/laporan-praktikum-es-puter-kimia.html
http://dwikamartharina.blogspot.co.id/2014/12/laporan-praktikum-kimia-titik-beku.html
Comments
Post a Comment