3.3.1. Sampling
Berdasarkan sifat unit eksperimen yang homogen, maka teknik sampling yang digunakan adalah teknik rancangan acak kelompok faktorial.Pengambilan sampel
dilakukan dengan metode undian pengulangan dilakukan tiga kali untuk setiap perlakuan dari masing-masing sampel.
3.3.2. Variabel
Dalam penelitian ini yang dipilih sebagai variabel bebas adalah suhu, konsentrasi larutan elektrolit, dan jenis larutan elektrolit karena ketiga variabel tersebut
mempunyai pengaruh terhadap perubahan fenomena dari unit eksperimen sasaran.Suhu yang digunakan adalah 30
o
C; 40
o
C; dan 50
o
C. Konsentrasi larutan yang digunakan adalah 0,01 M; 0,02 M; dan 0,03 M dan jenis larutan elektrolit
yang digunakan adalah HCl elektrolit kuat dan CH
3
COOH elektrolit lemah. Nilai daya hantar listrik hasil pengukuran dengan alat konduktometer yang
diakibatkan oleh adanya pengaruh dari variabel bebas ditetapkan sebagai variabel terikat.Variabel tetap dalam penelitian ini adalah elektroda yang digunakan,
volume larutan dan tekanan udara.
3.3.3 Randomisasi
Randomisasi dilakukan sebagai berikut : sampel dibedakan untuk elektrolit kuat HCl dan elektrolit lemah CH
3
COOH. Untuk setiap sampel memiliki tiga variasi suhu pemanasan dan tiga variasi konsentrasi yang masing-masing
dilakukan replikasi sebanyak 3 kali, maka total pengamatan yang harus dilakukan dalam urutan sembarang untuk tiap jenis elektrolit adalah 27 kali perlakuan.
Kemudian setiap perlakuan diberi nomor sebagai berikut
Tabel 3.3. Desain Percobaan 3 x 3
Universitas Sumatera Utara
Konsentrasi M
Suhu
o
C 30
40 50
0,01 1
2 3
4 5
6 7
8 9
0,02 10
11 12
13 14
15 16
17 18
0,03 19
20 21
22 23
24 25
26 27
Satu angka dipilih dari 1 sampai 27 dengan cara undian misalnya angka yang terpilih adalah 12, suhu 30
o
C dan konsentrasi 0,02 M . Proses ini diulang sampai ke-27 perlakuan untuk elektrolit kuat dan elektrolit lemah yang telah
diberikan satu posisi dalam urutan.
3.3.4. Pengumpulan Data
Universitas Sumatera Utara
3.3.4.1. Pembuatan Larutan
1. Pembuatan Larutan Standar KCl 0,1 M
Ditimbang 3,72 gram KCl dengan neraca analitis, kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 500 ml dan diencerkan hingga garis tanda.
2. Pembuatan Larutan H
2
C
2
O
4
0,2 M Ditimbang 3,15 gram H
2
C
2
O
4
dengan neraca analitis kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 250 ml dan diencerkan hingga garis
tanda. 3.
Pembuatan Larutan NaOH 0,2 M Ditimbang 4,01 gram NaOH dengan neraca analitis kemudian dimasukkan
ke dalam labu takar 500 ml dan diencerkan hingga garis tanda. 4.
Standarisasi Larutan NaOH 0,2 M Larutan H
2
C
2
O
4
0,2 M diukur sebanyak 10 ml, dengan menggunakan pipet volum, dimasukkan ke dalam erlenmyer dan ditambahkan 3 tetes indicator
fenolftalein selanjutnya larutan ini dititrasi dengan larutan NaOH 0,2 M sampai menunjukkan titik akhir titrasi yang ditandai dengan perubahan
warna. Diulangi sampai tiga kali perlakuan kemudian dicatat volume NaOH yang terpakai dan dihitung konsentrasinya.
3.3.4.2. Pembuatan Larutan Elektrolit Kuat
1. Pembuatan Larutan HCl 0,5 M
Larutan HCl pekat diukur sebanyak 21,2 ml dengan menggunakan gelas ukur, kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 50 ml dan diencerkan
hingga garis tanda. 2.
Pembuatan Larutan HCl 0,01 M Larutan HCl 0,5 M diukur sebanyak 10 ml dengan menggunakan gelas
ukur, kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 500 ml dan diencerkan hingga garis tanda.
3. Pembuatan Larutan HCl 0,02 M
Universitas Sumatera Utara
Larutan HCl 0,5 M diukur sebanyak 20 ml dengan menggunakan gelas ukur, kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 500 ml dan diencerkan
hingga garis tanda. 4.
Pembuatan Larutan HCl 0,03 M Larutan asam klorida diukur sebanyak 30 ml dengan menggunakan gelas
ukur, kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 500 ml dan diencerkan hingga garis tanda.
5. Standarisasi Larutan HCl
Masing-masing larutan HCl diukur sebanyak 10 ml dengan menggunakan pipet volum, dimasukkan ke dalam gelas Erlenmeyer dan ditambah dengan
tiga tetes indikator bromtimol blue. Selanjutnya larutan ini dititrasi dengan NaOH NaOH yang dipakai adalah standarisasi dengan larutan asam
oksalat 0,2 M. Titrasi dilakukan sampai menunjukkan titik akhir titrasi yang ditandai dengan adanya perubahan warna.Diulangi sampai tiga kali
perlakuan, dicatat volume NaOH yang terpakai dan dihitung konsentrasinya.
3.3.4.3. Pembuatan Larutan Elektrolit Lemah
1. Pembuatan Larutan CH
3
COOH 0,01 M Larutan asam asetat glasial diukur sebanyak 4,25 ml dengan
menggunakan gelas ukur, kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 500 ml dan diencerkan hingga garis tanda.
2. Pembuatan Larutan CH
3
COOH 0,02 M Larutan asam asetat glasial diukur sebanyak 2,83 ml dengan
menggunakan gelas ukur, kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 500 ml dan diencerkan hingga garis tanda.
3. Pembuatan Larutan CH
3
COOH 0,03 M
Universitas Sumatera Utara
Larutan asam asetat glasial diukur sebanyak 1,42 ml dengan menggunakan gelas ukur, kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 500
ml dan diencerkan hingga garis tanda. 4.
Standarisasi Larutan CH
3
COOH Masing-masing larutan CH
3
COOH diukur sebanyak 10 ml dengan menggunakan pipet volum, dimasukkan ke dalam gelas Erlenmeyer dan
ditambah dengan tiga tetes indikator fenolftalein. Selanjutnya larutan ini dititrasi dengan NaOH NaOH yang dipakai adalah standarisasi dengan
larutan asam oksalat 0,2 M. Titrasi dilakukan sampai menunjukkan titik akhir titrasi yang ditandai dengan adanya perubahan warna.Diulangi
sampai tiga kali perlakuan, dicatat volume NaOH yang terpakai dan dihitung konsentrasinya.
3.3.4.4. Pengukuran Daya Hantar Listrik
1. Alat konduktometer dikalibrasi dengan larutan standar KCl 0,1M
2. Semua alat gelas yang akan digunakan terlebih dahulu dicuci dengan
larutan pencuci, kemudian dikeringkan. 3.
Diukur sebanyak 25 ml masing-masing larutan elektrolit dan dimasukkan ke dalam gelas beaker.
4. Dipilih larutan secara acak.
5. Dipanaskan di atas hot plate hingga suhu 30
o
C. 6.
Dicelupkan konduktometer dalam gelas beaker tadi, sehingga elektroda benar-benar tercelup dan tidak ada gelembung udara.
7. Diukur daya hantar listriknya dan dicatat.
8. Diulangi perlakuan ini sebanyak 3 kali.
9. Diulangi perlakuan untuk semua larutan elektrolit yang telah disiapkan.
10. Diulangi perlakuan untuk semua larutan elektrolit untuk suhu percobaan
40
o
C dan 50
o
C.
3.4. Pengolahan Data
Universitas Sumatera Utara
Analisis Varian Anava dua jalur digunakan jika suatu penelitian eksperimen atau expose facto terdiri atas dua variabel bebas, baik untuk eksperimen dua faktor 2
treatment maupun eksperimen treatment 1 treatment dan satu variabel atribut.
Dalam penelitian ini, perubahan suhu 30 C, 40
C dan 50 C serta
perubahan konsentrasi 0,01 M, 0,02 M dan 0,03 M, keduanya merupakan variabel bebas treatment. Kedua variabel tersebut dalam penelitian ini tidak
diukur, tetapi dirancangdidesain dalam bentuk treatmentperlakuan.Dalam penelitian eksperimen 2 faktor ini, variabel yang perlu diukur diobservasi hanya
variabel kriteria terikat saja, yaitu konduktivitas larutan.
Dalam Anava dua jalur, ada 3 jenis hipotesis penelitian yang perlu diuji, yaitu :
a. Hipotesis interaction effect b. Hipotesis main effect
c. Hipotesis simple effect.
Hipotesis interaction effect hanya ada satu buah, yaitu hipotesis dari pengaruh interaksi perubahan suhu dengan perubahan konsentrasi terhadap
konduktivitas larutan. Hipotesis main effect ada dua buah, yaitu : 1 hipotesis tentang pengaruh perubahan suhu terhadap konduktivitas larutan; dan 2 hipotesis
tentang pengaruh perubahan konsentrasi terhadap konduktivitas larutan.
Banyaknya hipotesis simple effect tergantung pada banyaknya kelompok data atau teori dari variabel bebas, karena hipotesis ini merupakan hipotesis yang
membandingkan antar 2 kelompok data.Untuk desain eksperimen 3 x 3, banyaknya hipotesis simple effect maksimum 18 buah. Analisis Hipotesis simple
effect merupakan uji lanjut dari hipotesis pengaruh interaksi interaction effect.Oleh karenanya, jika di dalam pengujian hipotesis pengaruh interaksi
interaction effect tidak teruji secara signifikannyata, maka analisis simple effect disarankan tidak perlu dilakukandilanjutkan.
Universitas Sumatera Utara
Uji lanjut ini dilakukan untuk mengetahui perbedaan rata-rata nilai variabel terikat antara dua kelompok datasampel. Karena banyaknya data masing-
masing kelompok sama, maka uji hipotesis simple effect dapat dilakukan dengan Uji Tukey Supardi, 2013.
3.5. Analisis Data
Pengamatan-pengamatan respon dari eksperimen faktorial dua faktor, yaitu faktor A dengan a taraf dan faktor B dengan b taraf, dapat dijelaskan dengan model
mean sel. Model mean seal untuk faktorial a x b dengan n ulangan dalam suatu desain acak lengkap adalah
i = 1, 2, ….a
ijk ij
j i
ijk
y
ε τβ
β τ
µ
+ +
+ +
=
, j = 1, 2, ….b
k = 1, 2, ….n 14
y
ijk
= nilai respon untuk taraf i faktor A, taraf j faktor B pada ulangan ke k
μ = efek rata-rata umum
τ
i
= efek rata-rata taraf i faktor A β
j
= efek rata-rata taraf j faktor B τβ
ij
= efek rata-rata interaksi taraf i faktor A dan taraf j faktor B ε
ijk
= efek kekeliruan acak
Kedua faktor diasumsikan tetap, sehingga ,
= Σ
i
τ
, =
Σ
j
β dan
1
=
Σ
= ij
a j
τβ dan diasumsikan juga bahwa kekeliruan berdistribusi normal dengan mean nol
dan variansi σ
2
atau ε
ijk
~ N 0, σ
2
.
Universitas Sumatera Utara
Untuk membangun analisis variansi diperlukan beberapa besaran seperti total dan mean marjinal respon baris dan kolom, total respon dalam sel dan total
respon keseluruhan yaitu :
Tabel 3.4. Data Hasil Eksperimen dan Total Marjinal Respon
Selanjutnya Partisi Jumlah Kuadrat Total : JK
T
= JK
A
+ JK
B
+ JK
AB
+ JK
E
15 db : abn – 1
=[a – 1] + [b – 1] + [a – 1b – a] + [abn – 1] 16 Total
Mean Baris
∑∑
= =
=
b j
n k
ijk i
y y
1 1
..
bn y
y
i i
.. .
=
i = 1,2,….a Kolom
∑∑
= =
=
a i
n k
ijk j
y y
1 1
. .
an y
y
j j
. .
.
= j = 1,2,….b
Sel
∑
=
=
n k
ijk ij
y y
1 .
n y
y
ij ij
. .
= i = 1,2,….a
j = 1,2,….b Keseluruhan
abn y
y
... ...
=
Suwanda, 2011.
Konsentrasi M
Suhu
o
C Total
y
i..
30 40
50 0,01
1 2
3
y
ij.
= … 4
5 6
y
ij.
= … 7
8 9
y
ij.
= … …
0,02 10
11 12
y
ij.
= … 13
14 15
y
ij.
= … 16
17 18
y
ij.
= … …
0,03 19
20 21
y
ij.
= … 22
23 24
y
ij.
= … 25
26 27
y
ij.
= … …
y
.j.
… …
… y
…
=
Universitas Sumatera Utara
di mana untuk keperluan praktis JK – JK tersebut dihitung seperti berikut : Jumlah kuadrat terkoreksi, JK
T
=
∑∑∑
= =
=
−
a i
b j
n k
ijk
abn y
y
1 1
2 ...
1 2
17
Jumlah kuadrat Faktor A, JK
A
=
∑
=
−
a i
i
abn y
y bn
1 2
... 2
..
1
18
Jumlah kuadrat faktor B, JK
B
=
∑
=
−
b i
j
abn y
y an
1 2
... 2
. .
1
19 Jumlah kuadrat interaksi, JK
AB
= JK
subtotal
– JK
A
– JK
B
20 di mana JK
subtotal
=
∑∑
= =
−
a i
b j
ij
abn y
y n
1 2
... 1
2 .
1 21
Jumlah kuadrat kekeliruan, JK
E
= JK
T
– JK
A
– JK
B
– JK
AB
22
Jumlah kuadrat dibagi derajat bebasnya dikenal sebagai Kuadrat Tengah KT.Jumlah-jumlah kuadrat dan kuadrat tengahnya disajikan dalam tabel Anlisis
Variansi Anava sebagaimana tersaji dalam Tabel 3.5.
Tabel 3.5. Anava untuk Eksperimen Faktorial Dua Faktor Sumber
Variasi Db
JK KT
F Faktor A
a – 1 JK
A
KT
A
= JK
A
a – 1 KT
A
KT
E
Faktor B b – 1
JK
B
KT
B
= JK
B
b – 1 KT
B
KT
E
Interaksi AB
a – 1 x b – 1 JK
AB
KT
AB
= JK
AB
a – 1b – 1
KT
AB
KT
E
Kekeliruan abn – 1
JK
E
KT
E
= JK
E
abn – 1 Total
abn – 1 JK
T
Sumber : Suwanda, 2011
Pada tabel tersebut ditunjukkan bahwa statistik-statistik penguji di bawah ini : F
0 A
=
E A
KT KT
~ F
a – 1; abn – 1
F
0 B
=
E B
KT KT
~ F
b – 1; abn – 1
F
0 AB
=
E AB
KT KT
~ F
a – 1b – 1; abn – 1
Universitas Sumatera Utara
digunakan untuk menguji efek utama A, B dan efek interaksi A dan B Suwanda, 2011.
3.6. Skema Penelitian
a. Larutan Elektrolit Kuat
Universitas Sumatera Utara
diukur masing-masing sebanyak 100 ml
dimasukkan ke dalam gelas Beaker dipilih larutan secara acak
dipanaskan di atas hotplate diukur daya hantar listriknya dengan
konduktometer ECTestr11 dicatat data yang diperoleh
b. Larutan Elektrolit Lemah
HCl 36 Aquadest
Larutan HCl = 0,01 M; 0,02 M; 0,03 M
Data
Universitas Sumatera Utara
diukur masing-masing sebanyak 25 ml
dimasukkan ke dalam gelas Beaker dipilih larutan secara acak
dipanaskan di atas hotplate diukur daya hantar listriknya dengan
konduktometer ECTestr11 dicatat data yang diperoleh
BAB 4
BAB 4 CH
3
COOH Glasial Aquadest
Larutan CH
3
COOH = 0,01 M; 0,02 M; 0,03 M
Data
Universitas Sumatera Utara
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Dari hasil pengukuran data konduktivitas Lampiran 1 dan Lampiran 3, menunjukkan bahwa secara umum semakin tinggi suhu, maka konduktivitas
larutan HCl dan CH
3
COOH semakin rendah.Dari pengukuran juga diperoleh data bahwa secara umum semakin tinggi konsentrasi larutan, maka konduktivitas
larutan HCl dan CH
3
COOH semakin besar.
Dari hasil pengukuran, diperoleh penurunan konduktivitas ketika suhu larutan dinaikkan. Untuk larutan dari senyawa kovalen, pengaruh suhu terhadap
konduktivitas bergantung pada nilai ∆H yang menyertai proses ionisasi. Jika
reaksi eksoterm, derajat ionisasi berkurang ketika suhu dinaikkan, sehingga konduktivitas berkurang.Sedangkan jika reaksi endoterm, derajat ionisasi
meningkat ketika suhu dinaikkan, sehingga konduktivitas bertambah.Perubahan ini paling jelas kelihatan pada elektrolit lemah seperti asam asetat Bahl, 2008.
Dari hasil pengukuran juga didapatkan, semakin besar konsentrasi larutan maka konduktivitas larutan juga meningkat. Senyawa kovalen yang terionisasi
sebagian memiliki konsentrasi ion yang rendah dan dengan demikian gaya tarik antar ion dapat diabaikan. Kecepatan ion tidak dipengaruhi dengan pengurangan
konsentrasi.Dengan demikian, peningkatan konduktivitas larutan senyawa kovalen lebih disebabkan oleh kenaikan jumlah ion-ion yang membawa arus
listrik.Perubahan ini paling jelas kelihatan pada elektrolit lemah seperti asam asetat Bahl, 2008.
4.2 Pembahasan
4.2.1. Hipotesis 1 : Pengaruh suhu terhadap konduktivitas larutan
Universitas Sumatera Utara
Hipotesis yang diuji : H
:
02 01
µ µ
= H
1
:
02 01
µ µ
≠ Pengujian :
Dari baris Antar Kolom Ak tabel Ringkasan Anava Dua Jalur diperoleh nilai F suhu HCl adalah 3,13 dan CH
3
COOH adalah 55,75. p-value untuk suhu HCl dan CH
3
COOH adalah 0,000 maka H ditolak dan H
1
diterima. Dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan nilai konduktansi antara larutan HCl dan CH
3
COOH yang diuji pada suhu 30
C, 40 C dan 50
C.Hal ini menunjukkan ada pengaruh dari perubahan suhu terhadap konduktivitas larutan.
4.2.2. Hipotesis 2 : Pengaruh Konsentrasi terhadap konduktivitas larutan
Kategori