Laporan percobaan sifat koligatif larutan pembuatan es krim

KATA PENGANTAR

        Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayat-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan Laporan Pembuatan Es Krim ini. Laporan ini disusun dengan tujuan untuk memenuhi Tugas Ujian Praktek Mata Pelajaran KIMIA.

          Terima kasih atas bantuan dari semua pihak, semoga bantuan yang diberikan itu mendapatkan balasan yang setimpal dari Allah SWT serta mendapatkan kebahagian dunia dan akhirat kelak.

          Dalam penyusunan makalah ini, masih banyak sekali kekurangan dan jauh dari sempurna, maka dengan senang hati kami mengharap saran dan kritik yang bersifat membangun.

               Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin.

                                                                                    Tambun, 22 Februari 2016

                                                                                                Penulis

DAFTAR ISI

COVER .............................................................................................................................. i

KATA PENGANTAR............................................................................................................ ii

DAFTAR ISI...................................................................................................................... iii

A.    JUDUL PECOBAAN............................................................................................................ 1

B.     TUJUAN PERCOBAAN....................................................................................... ................1

C.     LANDASAN TEORI............................................................................................. ..............1

D.    ALAT DAN BAHAN.............................................................................................................5

E.     CARA KERJA.....................................................................................................................5

F.      DATA HASIL PERCOBAAN.................................................................................................5

G.    PEMBAHASAN…………………………………………………………………...........................5

H.    PERTANYAAN…………………………………………………………………...........................6

I.       DOKUMENTASI PERCOBAAN………………………………………………...........................7

J.       KESIMPULAN................................................................................................................. 8

K.    DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................................... 8

A.                       JUDUL PERCOBAAN

             “PEMBUATAN ES KRIM”

B.                       TUJUAN PERCOBAAN

Untuk mengetahui Titik Beku dan Penurunan Titik Beku Larutan dengan mengaplikasikannya dalam pembuatan Es Krim

              

C.                       LANDASAN TEORI

1.      Sifat Koligatif Larutan

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.

2.           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 (∆T_f). Penurunan titik beku larutan sebanding dengan hasil kali molalitas larutan dengan tetapan penurunan titik beku pelarut (K_f), dinyatakan dengan persamaan:

            ∆T_{f =} K_f m atau ∆T_{f =} K_f (n x 1000/p)

            Dimana:

∆T_f = penurunan titik beku

K_f   = tetapan penurunan titik beku molal

n    =  jumlah mol zat pelarut

p    = massa zat pelarut

Titik beku larutan merupakan titik beku pelarut murni dikurangi dengan penurunan titik bekunya atau T_f = T_f ^o- ∆T_f.

3.         Penyebab dan Definisi Penurunan Titik Beku Larutan

Apakah yang dimaksud dengan penurunan titik beku? Air murni membeku pada suhu 0^o C, dengan adanya zat terlarut misalnya saja ditambahkan gula kedalam air tersebut maka titik beku larutan ini tidak akan sama dengan 0^o C, melainkan akan turun dibawah 0^o C, inilah yang dimaksud sebagai “penurunan titik beku”.

Jadi larutan akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya. Sebagai contoh larutan garam dalam air akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya yaitu air, atau larutan fenol dalam alkohol akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya yaitu alkohol.

Mengapa hal ini terjadi? Apakah zat terlarut menahan pelarut agar tidak membeku? Penjelasan mengapa hal ini terjadi lebih mudah apabila dijelaskan dari sudut pandang termodinamik sebagai berikut.

Contoh, air murni pada suhu 0^o C. pada suhu ini air berada pada kesetimbangan antara fasa cair dan fasa padat. Artinya kecepatan air berubah wujud dari cair ke padat atau sebaliknya adalah sama, sehingga bisa dikatakan fasa air dan fasa padat. Pada kondisi ini memiliki potensial kimia yang sama, atau dengan kata lain tingkat energi kedua fasa adalah sama.

Besarnya potensial kimia dipengaruhi oleh temperatur, jadi pada suhu tertentu potensial kimia fasa padat atau fasa cair akan lebih rendah daripada yang lain, fasa yang memiliki potensial kimia yang lebih rendah  secara energi lebih disukai, misalnya pada suhu 2^o C fasa cair memiliki potensial kimi yang lebih rendah dibanding fasa padat sehingga pada suhu ini maka air cenderung berada pada fasa cair, sebaliknya pada suhu -1^o C fasa padat memiliki potensial kimia yang lebih rendah sehigga pada suhu ini air cenderung berada pada fasa padat.

Apabila ke dalam air murni kita larutkan garam dan kemudian suhunya kita turunkan sedikit demi sedikit, maka dengan berjalannya waktu pendinginan maka perlahan-lahan sebagian larutan akan berubah menjadi fasa padat hingga pada suhu tertentu akan berubah menjadi fasa padat secara keseluruhan. Pada umumnya zat terlarut lebih suka berada pada fasa cair dibandingkan dengan fasa padat, akibatnya pada proses pendinginan berlangsung, larutan akan mempertahankan fasanya dalam keadaan cair, sebab secara energi larutan lebih suka berada pada fasa cair dibandingkan dengan fasa padat. Hal ini menyebabkan potensial kimia pelarut dalam fasa cair akan lebih rendah (turun) sedangkan potensial kimia pelarut dalam fasa padat tidak terpengaruh. Maka akan lebih banyak energi yang diperlukan untuk mengubah larutan menjadi fasa padat karena titik bekunya menjadi lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya. Inilah sebab mengapa adanya zat terlarut akan menurunkan titik beku larutannya. Rumus untuk mencari penurunan titik beku larutan adalah sebagai berikut:

∆T_{f =} K_f . m . i

Keterangan:

∆T_f   = penuruna titik beku

∆ m = molalilatis larutan

K_f    = tetapan konstanta titik beku larutan

Jangan lupa untuk menambahkan faktor Van Hoff pada rumus di atas apabila larutan yang ditanyakan adalah larutan elektrolit.

4.          Penerapan Penurunan Titik Beku Larutan Dalam Pembuatan Es Krim

Bagaimana es krim dibuat?

Adonan es krim ditempatkan dalan bejana yang terendam es batu dan air yang telah diberi garam dapur sambil diputar-putar untuk memperoleh suhu yang lebih rendah dari 0^o C. Proses tersebut mengakibatkan adonan es krim membeku dengan titik beku es beberapa derajat dibawah titik beku air murni. Hal ini terjadi karena proses perpindahan kalor dari adonan es krim ke dalam campuran es batu, air dan garam dapur.

Temperatur normal campuran es dan air adalah 0^o C. akan tetapi itu tidak cukup dingin untuk membekukan es krim. Temperatur yang diperlukan untuk membekukan es krim adalah -3^o C atau lebih rendah. Untuk mencapai suhu tersebut perlu ditambahkan garam dalam proses pembekuan es krim. Sebenarnya banyak bahan kimia lain yang dapat digunakan tetapi garam relatif murah. Garam berfungsi menurunkan titik beku larutan. Ketika es diampur dengan garam, es mencair dan terlarut membentuk air garam serta menurunkan temperaturnya. Proses ini memerlukan panas dari luar. Campuran itu mendapatkan panas dari adonan es krim maka hasilnya adalah es krim padat dan lezat seperti yang diinginkan.

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.

D.                       ALAT DAN BAHAN

1.      Plastik

2.      Sendok makan

3.      Air

4.      Toples

5.      Es Batu

6.      Garam

7.      Bubuk perasa

8.      Karet

9.      Baskom

E.                       CARA KERJA

1.      Menyiapkan Alat dan Bahan yang diperlukan

2.      Memasukkan bubuk perasa ke dalam wadah plastik

3.      Kocok bubuk perasa tersebut hingga larut

4.      Ikat plastik tersebut dengan menggunakan karet

5.      Pecahkan es batu

6.      Masukan es batu dan garam ke dalam toples

7.      Memasukkan plastic kedalam berisi batu dan garam tersebut

8.      Kemudian kocok panci ± 10 menit.

9.      Amati perubahan es mambo tersebut.

10.  Jika es dalam plastik sudah padat merata maka keluarkan dari toples

F.                        DATA HASIL PERCOBAAN

1.      Adonan es krim setelah dikeluarkan dari panic terbentuk menjadi es krim yang sudah siap dimakan. Dengan tekstur lembut, tidak padat tetapi tidak juga cair.

2.      Dengan proses pemutaran es pada es batu dan garam dapur pembekuan es krim terjadi lebih cepat.

G.                      PEMBAHASAN

Es memilikki suhu rata-rata di bawah 00 C. dalam pembuatan es krim ini terdapat penambahan garam, sehingga es mengalami peleburan tanpa adanya penambahan panas dan air yang terbentuk dari proses peleburan tersebut juga akan memiliki suhu dibawah 00 C. inilah sebabnya mengapa penambahan garam dapat penurunkan titik lebur air, karena es dapat melebur dibawah titik lebur normalnya, yaitu 00 C. Jadi partikel garam merupakan pemicu leburnya es. Disisi lain, peleburan memerlukan energi (menyerap kalor). Nah, karena disini kalor tidak di suplai dari luar, maka es menyerap kalor dari dirinya sendiri, sehingga suhu menjadi jauh turunnya. Es yang suhunya sangat dingin ini kemudian akan banyak menyerap banyak kalor dari adonan es krim,sehingga adonan es krim dapat membeku.

H.                       PERTANYAAN

Pertanyaan:
Apa fungsi garam dalam es batu?
Mengapa menggunakana garam?

Apa hubungannya dengan sifat koligatif larutan ?

Jawaban:

Garam berfungsi untuk menurunkan suhu es batu sehingga cukup dingin untuk membekukan adonan es krim. Tanpa penambahan garam, suhu es batu tidak akan cukup dingin untuk membekukan adonan es krim.
Karena garam dapat meleburkan es batu dan dapat melebur di bawah titik lebur normalnya ( 00 C). Sangat berhubungan sekali karena sifat koligatif larutan meliputi penurunan titik beku
( Tf ) yaitu Suatu larutan akan membeku pada suhu yang lebih rendah dibanding dengan titik beku air. Dan disini Adanya zat terlarut menyebabkan entropi (ketidakteraturan) pelarut semakin tinggi. Dengan demikian, untuk mengubah pelarut dari fasa cair menjadi fasa padat diperlukan usaha ekstra. Hal ini mengakibatkan titik beku larutan lebih rendah dibandingkan pelarutnya

I.                          DOKUMENTASI PERCOBAAN

J.                         KESIMPULAN

1.      Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan, dan tidak bergantung pada jenis zat terlarut. Sifat Koligatif larutan mencakup penurunan tekanan uap jeuh, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmosis.

2.      Perbedaan titik beku akibat adanya partikel-partikel zar terlarut disebut penurunan titik beku (∆T_f) _.penuruna titik beku larutan sebanding dengan hasil kali molalitas larutan dengan tetapan penutrunan titik beku pelarut (K_f), dinyatakan dengan persamaan:

∆T_{f =} K_f m atau ∆T_{f =} K_f (n x 1000/p)

3.      Temperatur normal campuran es dan air adalah 0^oC akan tetapi tidak cukup dingin untuk membekukan es krim. Temperatur yang diperlukan untuk membekuka es krim adalah -3 ^oC atau lebih rendah. Untuk mencapai suhu tersebut perlu ditambahkan garam dalam proses pembuatan es krim. Garam berfungsi menurunkan titik beku larutan. Ketika es dicampur dengan garam, es mencair dan terlarut membentuk air garam serta menurunkan temperaturnya. Proses ini memerlukan panas dari luar. Campuran itu mendapatkan panas dari adonan es krim maka hasilnya adalah es krim padat sesuai keinginan.

K.                      DAFTAR PUSTAKA

1.    https://www.academia.edu/10867567/LAPORAN_HASIL_PRAKTIKUM_PEMBUATAN_ES_KRIM_Disusun_untuk_Memenuhi_Tugas_KIMIA

2.      http://mbahdegan.blogspot.co.id/2015/10/laporan-praktikum-es-puter-kimia.html

3.      http://ahmad121.pun.bz/makalah-pembuatan-es-puter.xhtml

4.      http://mazidahrohmah.blogspot.co.id/2014_01_01_archive.html

5.      http://izzahfahma.blogspot.com/2013/10/penerapan-sifat-koligatif-pada.html