Penetapan Berat Jeni Partikel Tanah 35 1. PENDAHULUAN 4. PENETAPAN BERAT JENIS PARTIKEL TANAH Fahmuddin Agu dan Setiari arwanto Berat jeni partikel, ρ, adalah perbandingan antara maa total fae padat tanah dan volume fae padat V. aa bahan organik dan anorganik diperhitungkan ebagai maa padatan tanah dalam penentuan berat jeni partikel tanah. Berat jeni partikel mempunyai atuan g m -3 atau g cm -3. Penentuan berat jeni partikel penting apabila diperlukan ketelitian pendugaan ruang pori total. Berat jeni partikel berhubungan langung dengan berat volume tanah, volume udara tanah, erta kecepatan edimentai partikel di dalam zat cair. Penentuan tektur tanah dengan metode edimentai, perhitungan-perhitungan perpindahan partikel oleh angin dan air memerlukan data berat jeni partikel. Untuk tanah mineral, ρ ering diaumikan ekitar 2,65 g cm -3 (Hillel, 1982). Akan tetapi, ebenarnya berat jeni partikel tanah angat bervariai tergantung kepada kompoii mineral tanah terebut. Berikut ini diberikan contoh berat jeni partikel beberapa mineral (Blake, 1986): ineral/zat ρ (g cm -3 ) Humu 1,3 1,5 Kuara 2,5 2,8 Kalit 2,6 2,8 Gipum 2,3 2,4 ika 2,7 3,1 Hematit 4,9 5,3 ineral liat 2,2 2,6 2. PRINSIP ANALISIS Berat jeni partikel dihitung berdaarkan pengukuran maa dan volume partikel tanah. aa padatan tanah ditentukan dengan cara menimbang contoh tanah kering oven (105 o C, elama 24 jam). Volume partikel dihitung dari maa dan berat jeni zat cair yang dipiahkan oleh
36 Agu dan arwanto partikel tanah (metode piknometer) atau dari volume zat cair yang dipiahkan partikel (metode perendaman atau ubmerion). Kedua metode, yaitu metode piknometer dan metode perendaman mempunyai prinip erupa. etode ini mudah dilakukan dan memberikan hail yang akurat bila dilakukan dengan teliti. 3. ETODE ANALISIS 3.1. etode botol Piknometer Botol piknometer (pycnometer bottle atau denity bottle) adalah ejeni botol yang mempunyai volume tertentu (Gambar 1). Penutup piknometer terbuat dari kaca yang ditengahnya mempunyai pipa kapiler. Biaanya pada botol piknometer dicantumkan volume (volume botol ditambah dengan volume pipa kapiler penutup piknometer). Bila volume piknometer tidak diketahui, volume dapat ditentukan dengan menimbang berat piknometer yang diii penuh dengan zat cair. Volume piknometer dihitung dengan: V p = ( p + f ) - p (1) ρ f dimana: V p = volume piknometer ( p + f ) = maa piknometer + zat cair p = maa piknometer = berat jeni zat cair ρ f Gambar 1. Botol Piknometer
Penetapan Berat Jeni Partikel Tanah 37 Berat jeni zat cair berubah-ubah karena pengaruh uhu. Karena itu uhu zat cair pada aat pengukuran perlu ditentukan dan ρ f pada uhu tertentu dapat dilihat pada buku Handbook of Chemitry and Phyic. Zat cair yang biaa digunakan adalah air murni atau ethyl alcohol 95%. Daftar berat jeni air murni dan ethyl alcohol 95% pada berbagai uhu diajikan pada Tabel 1 dan 2. Tabel 1. Berat jeni ethyl alcohol (ethanol) pada berbagai uhu Suhu Berat jeni Suhu Berat jeni Suhu Berat jeni o C g cm -3 o C g cm -3 o C g cm -3 22 0,7877 27 0,7835 32 0,7793 23 0,7869 28 0,7827 33 0,7784 24 0,7860 29 0,7818 34 0,7776 25 0,7852 30 0,7810 35 0,7767 26 0,7844 31 0,7801 36 0,7759 Sumber: Weat dan Lide (1990). Tabel 2. Berat jeni air (aquadet) pada berbagai uhu Suhu Berat jeni Suhu Berat jeni Suhu Berat jeni o C g cm -3 o C g cm -3 o C g cm -3 0 0,9999 10 0,9997 25 0,9971 3,98 1,0000 15 0,9991 30 0,9957 5 0,9999 20 0,9982 35 0,9941 Sumber: Weat dan Lide (1990). 3.1.1. Bahan dan alat 1. Botol piknometer bervolume 25, 50 atau 100 ml 2. Botol pembila 500 ml 3. Aceton 4. Termometer 5. Kerta penimbang contoh tanah 6. Timbangan dengan keakuratan ampai 0.01 g 7. Oven
38 Agu dan arwanto 8. Ethyl alcohol 95% atau air uling yang udah dididihkan 9. Kerta tiu 10. Gela piala 250 ml 3.1.2. Proedur 1. Cuci botol piknometer dengan abun dan bila dengan air uling. Keringkan dengan cara membila botol dengan aeton. 2. Timbang berat piknometer yang telah kering. 3. Ii penuh piknometer dengan ethyl alcohol. Keringkan dinding luar dengan tiu dan timbang. 4. Catat uhu ethyl alcohol. 5. Dari tabel konveri (Tabel 1dan 2), tentukan berat jeni ethyl alkohol. 6. Tuangkan eparuh alkohol dari piknometer ke dalam gela piala. 7. Dengan hati-hati maukkan 10 g contoh tanah kering oven yang telah lolo ayakan 2 mm. 8. Keluarkan gelembung udara dalam piknometer dengan menjentik piknometer perlahan-lahan. Penuhkan piknometer dengan ethyl alcohol ehingga botol dan pipa kapiler terii penuh. Keringkan dinding piknometer dengan kerta tiu dan timbang. Catatan Proedur yang ama dapat dilakukan dengan menggunakan air uling ebagai pengganti ethyl alcohol. Contoh lembaran data untuk penentuan berat jeni partikel Pengukuran Nomor contoh 1 2 3 1. Berat piknometer, p (g) 29,76 2. Berat piknometer + zat cair, 1 (g) 70,19 3. Berat jeni zat cair, ρ f (g cm -3 ) 0,809 4. Berat contoh tanah, 2 (g) 10 5. Berat piknometer + contoh tanah + zat cair, 3 (g) 1 77,2 6. Berat jeni partikel, ρ (g cm -3 ) 2,78 1 3 adalah berat piknometer + tanah + zat cair yang didapat dari proedur langkah ke delapan (Bagian 3.1.2.).
Penetapan Berat Jeni Partikel Tanah 39 3.1.3. Perhitungan : ρ = fd = V f fd 1 2 3 (2) (3) Dengan menggabungkan peramaan (2) dan (3) didapat 1 f 2 3 (4) dimana: ρ = berat jeni partikel = maa padatan tanah kering oven V = volume partikel ρ f = berat jeni zat cair fd = maa zat cair yang dipiahkan oleh contoh tanah Dari tabel di ata, ρ dapat dihitung dengan menggunakan peramaan (4) ρ = 0,80910 70,19 10 77,28 3 ρ = 2,78 g cm -3 3.2. etode perendaman (ubmerion) etode ini dapat dilakukan dengan menggunakan gela ukur bervolume 50 atau 100 ml atau dengan labu ukur bervolume 50 ml. Pengukuran dengan labu ukur lebih akurat dibandingkan dengan pengukuran dengan gela ukur. 3.2.1. etode perendaman dengan menggunakan gela ukur 3.2.1.1. Bahan dan alat 1. Gela ukur berukuran 50 ml atau 100 ml 2. Air uling yang ebelumnya udah dididihkan 3. Oven 4. Timbangan 5. Corong 6. Batang pengaduk
40 Agu dan arwanto 3.2.1.2. Proedur 1. Ii gela ukur dengan 30 ml (V 1 ) air uling 2. Tambahkan ebanyak 20 g ( ) contoh tanah halu yang telah kering oven dan lolo ayakan 2 mm dengan menggunakan corong. Aduk beberapa aat. 3. Seudah 10 menit, baca volume upeni air dan tanah V 2. 3.2.1.3. Perhitungan ρ = = V V 2 V 1 (5) 3.2.2. etode perendaman dengan menggunakan labu ukur 3.2.2.1. Bahan dan alat 1. Labu ukur 50 ml 2. Air uling yang ebelumnya udah dididihkan 3. Pompa hiap 4. Corong 5. Timbangan 6. Botol pembila 3.2.2.2. Proedur 1. Berihkan dan keringkan labu ukur lalu timbang. 2. Ii labu ukur dengan air uling ampai ke gari bata volume, kemudian timbang. 3. Keluarkan ekitar eparuh air ke dalam gela piala. 4. Tambahkan 10 g contoh tanah halu kering oven yang telah lolo ayakan 2 mm. 5. Keluarkan gelembung udara dari labu ukur dengan menggunakan pompa hiap elama 2-5 menit ehingga gelembung udara lenyap. Hiap pompa terebut dengan daya hiapan 0,7 atm. 6. Tambahkan air uling ke dalam labu ukur hingga gari bata volume dan timbang. 3.2.2.3. Perhitungan (Sama dengan metode piknometer)
Penetapan Berat Jeni Partikel Tanah 41 Catatan: Data ρ biaa digunakan untuk menghitung poroita tanah, f dengan peramaan: f = 1 - b (6) dimana: f = poroita tanah = volume total pori/volume total contoh tanah tidak terganggu ρ b = berat volume tanah ρ = berat jeni partikel 4. DAFTAR PUSTAKA Blake, G. R. 1986. Particle denity. p. 377-382. In ethod of Soil Analyi, Part 1. Second ed. Agron. 9 Am. Soc. of Agron., adion, WI. Hillel, D. 1982. Introduction to Soil Phyic. Academic Pre, New York. Weat, R. C., and D. R. Lide (Ed.). 1990. Handbook of Chemitry and Phyic. CRC Pre, Inc., Boca raton, Florida.