TEKNIK PENGUKURAN

TEKNIK PENGUKURAN 

*  Semua pengukuran dalam sains merupakan ANGGARAN nilai yang sebenar.

*  Proses pengukuran haruslah bermula dengan membuat anggaran bagi saiz yang hendak diukur.

*  Semua pengukuran yang diperolehi dengan alat pengukuran merupakan nilai anggaran munasabah sahaja kerana pengukuran 100% jitu masih belum boleh dicapai. 

UNIT ASAS S.I DALAM PENGUKURAN 

Kuantiti                        Unit SI                         Simbol 

Panjang                        Meter                           m

Jisim                            kilogram                       kg

Masa                            saat                              s

Suhu                             Kelvin                           K

Arus elektrik                   ampere                     A 

*  Untuk mewakili nilai kuantiti yang sangat besar atau kecil dalam unit S.I , IMBUHAN digunakan.

NAMA IMBUHAN	SIMBOL	FAKTOR PENDARAHAN/PEMBAHAGIAN
Mega	M	darab dengan 1,000,000 astau 106
Kilo	k	darab dengan 1,000 atau 103
Senti	c	bahagi dengan 100 atau X 10-2
Mili	m	bahagi dengan 1,000 atau  X 10-3
Mikro	m	bahagi dengan 1,000,000 atau X 10- 6

 PEMBARIS METER 

* pembahagi skala terkecil ialah 0.1 cm atau 1 mm. 

*  kejituan sehingga 1 mm atau 0.1 cm

  -----  bacaan pembaris serta nilai purata haruslah direkodkan tepat kepada 1 1 t.p dalam unit cm dalam unit mm tanpa titik perpuluhan. 

Contoh:

lebar buku   =  17.0 cm  (/)

lebar buku   =   170 mm (/)

lebar buku   =    17 cm   (X)

lebar buku   =    17.00 cm  (X) 

*          Semasa membaca bacaan pada pembaris elakkan ralat paralaks ( ralat paralaks ialah ralat yang didapati pada bacaan akibat kekudukan pemerhati yang salah). 

*          Cara elak ralat paralaks

-           letakkan pembaris pada bahagian tepinya supaya skalanya berada tegak di atas objek yang berukur. 

*          Semasa membuat ukuran selaraskan hujung objek dengan sifar pembaris (tiada ralat sifar) atau dari satu tanda yang sesuai misalnya tanda 1.0 cm.. 

Tolak Skru mikrometer 

*          Tolak skru meter biasanya digunakan untuk mengukur jarak yang pendek seperti diameter dawai, diameter bebola kecil, ketebalan kertas dan sebagainya. 

*          Tolak skru mikrometer mempunyai dua skala, iaitu skala utama dan skala vernier.

*          Setiap senggatan yang terkecil pada skala utama  bersamaan dengan 0.5mm yang mewakili satu pusingan lengkap pada bahagian bidal. 

*          Pada skala vernier, satu lilitan dibahagikan kepada 50 bahagian yang sama.  Oleh kerana satu pusingan lengkap bersamaan dengan jarak 0.5mm, maka setiap senggatan pada skala vernier bersamaan dengan 0.5/50 mm iaitu 0.01 mm. Jadi pembahagian skala terkecil tolak skru ialah 0.01 mm. 

KAEDAH MENGUKUR 

i.          Letak objek antara rahang.

Ii.         Putar bidal sehingga rahang hampir-hampir menyentuh objek.

Iii.        Putarkan racet sehingga bunyi ‘tik’ pertama.  Tujuan memutarkan skru racet dan memutarkan bidal adalah untuk mengelakkan objek yang diukur disepit/ditekan terlalu kuat.

iv.        Ambil bacaan.

V.        Ulang langkah 1 hingga 4 pada bahagian-bahagian lain objek untuk mendapatkan dua bacaan lagi. Seterusnya kira nilai purata bacaan. 

TERMOMETER 

*      Pembahagian skala terkecil hendaklah dikenalpasti.

*      Pemilihan termometer berdasarkan suhu maksimum yang hendak dicapai.

Contoh:   Termometer julat - 10 c  hingga 11) c sesuai untuk takat didih air (takat didih air 100 c)

untuk ukur suhu > 100 c tetapi < 300 c, termometer dengan julat 0 c hingga 360 c sesuai digunakan.

 KAEDAH GUNA TERMOMETER 

i.            Sebelum suhu cecair diukur, cecair harus dikacau dengan rod pengacau supaya suhunya menjadi seragam.

ii.            Kemudian letakkan termometer ke dalam cecair tersebut  supaya seluruh bebuli termometer berada di dalam cecair.

iii.        Semasa suhu dibaca , mata haruslah separas dengan meniskus cecair untuk elak ralat paralaks.

iv.        Kaedah membaca skala dalam termometer ditunjukkan dalam rajah berikut. 

LANGKAH BERJAGA-JAGA 

*   jangan guna termometer sebagai pengacau

*   jangan kacau terlalu kuat sehingga tumpah. 

*   Pastikan termometer tidak sentuh dasar bekas.

*   jangan kacau terlalu lama sehingga suhu diubah.

*   jangan letakkan termometer dalam cecair yang suhunya melebihi had atas termometer.

Contoh:   Minyak mendidih > 110 c.

Termometer -10 c -- 110c tidak sesuai. 

ALAT PENGUKUR  ELEKTRIK 

ammeter dan miliammeter 

*   Ammeter dan milimeter masing-masing digunakan untuk mengukur arus elaktrik dalam unit ampere (A) dan miliampere (mA) .

*   Cara penggunaan: 

i.    Perhatikan kedudukan asal penunjuk pada skala. Jika jarum penunjuk  tidak berada pada sifar kembali ke sifar   ,  putarkan palaras sifar supaya penunjuk kembali ke sifar.

ii.   Jika pelarasan tidak dapat dilakukan, rekodkan ralt  sifar.

iii.  Sambung secara selari.

iv.            Terminal (+ve) alat sambung ke terminal + ve litar dan sebaliknya.

V.        Semasa bacaan diambil pastikan mata berada  betul-betul tegak, di atas penunjuk yang pegun.  Bagi alat yang mempunyai cermin paralaks, apabila  mata berada betul-betul  di atas penunjuk , imej bagi penunjuk yang dibentuk dalam cermin tidak dapat dilihat bagi penunjuk yang dibentuk dalam cermin tidak dapat dilihat kerana imej itu berada betul-betul di bawah penunjuk. 

*          langkah berjaga-jaga;

i.          Jangan sambungkan ammeter atau milimeter terus kepada bekalan elaktrik.

ii.          Pastikan sambungan adalah betul.

iii.        Jangan guna alat untuk mengukur nilai arus yang melebihi had ukurannya. 

VOLTMETER DAN MILIVOLTMETER 

*          Voltmeter dan milivoltmeter masing-masing digunakan untuk mengukur beza keupayaan dalam unit volt (V) dan milivolt (mV). 

*          Kaedah penggunaan:

i.          Perhatikan kedudukan asal pada skala. Jika jarum penunjuk tidak berada pada tanda sifar, puturkan pelaras sifar supaya penunjuk kembali ke sifar.

ii.            Sambungan secara selari iaitu terminal positif alat disambungkan ke terminal positif bateri, begitu juga bagi sambungan nagatif.

iii.        Semasa bacaan diambil, pastikan mata anda berada betul-betul tegak di atas penunjuk yang pegun. 

GALVANOMETER 

1.            Galvanometer digunakan untuk:

(a) menyukat arus yang terlalu kecil (dalam tertib beberapa mikroampere)

(b) menunjukkan bahawa tiada arus yang mengalir melalui satu bahagian tertentu dalaam litar (untuk mendapatkan titik keseimbangan). 

2.            Sambungkan wayar dari litar kepada terminal positif (=) dan negatif (-) pada galvanometer. Pastikan sambungannya adalah betul. 

3.            Penunjuk galvanometer akan terpesong apabila terdapat arus yang mengalir dalam litar.

Jika jarum berarah ke kanan --- menunjukkan arus bergerak dari positif (+) ke  negatif (-). 

Jika jarum berarah ke kiri ------ menunjukkan arus bergerak dari negatif (-) ke positif (+). 

4.         Jika tiada arus yang mengalir melalui satu bahagian tertentu dalam litar, penunjuk akan tunjuk ke angka sifar, Titik keseimbangan dicapai. 

5.          Galvanometer mudah rosak.  Oleh itu galvanometer mesti dilindungi dengan susunan suis tekan dari perintang kawalan. 

PERINTANG 

i)          Fungsi - mengurangkan dan menghadkan pengaliran arus dalam litar. Jika rintangan tinggi, arus rendah dan sebaliknya. 

ii)         unit perintang - rintangan disukat dalam unit ohm.

Imbuhan:

1000 ohm   = 1 k ohm

100000 ohm  = 10k ohm

1000000 ohm  = 1M ohm

iii)   jenis perintang:

a.            Perintang tetap  - Nilai rintangannya tetap.

b.            Perintang boleh laras - nilai perintang berubah-ubah mengikut keperluan rintangan yang diperlukan.

iv)     Nilai rintangan perintang tetap dapat ditetapkan dengan sistem kod warna . setiap warna mewakili angka yang ditetapkan.

 Nombor         Warna 

0                      hitam

1                      perang

2                      kerah

3                      oren (jingga)

4.                     Kuning

5.                     Hijau

6.                     Biru

7.                     Ungu

8.                     Kelabu

9.                     Putih 

Cara membaca nilai rintangan 

a.         Kod warna dibaca dari kiri ke kanan bahagian yang mempunyai tiga warna berdekatan/

b.         Jalur pertama untuk angka (dijit) pertama

jalur kedua untuk angka (dijit) kedua

jalur ketiga untuk pendarab atau uumlah sifar seterusnya.

Jalur keempat untuk toleransi (had terima) iaitu perbezaan lebih dan kurang antara rintangan sebenar dengan rintangan yang dinyatakan. 

Toleransi 

20%     -            Tanpa warna

10%     -            perak

5%       -            Emas

2%       -            Merah

1%       -            Perang

TEKNIK ASAS BIOLOGI

TEKNIK-TEKNIK ASAS BIOLOGI

 Teknik-Teknik Asas Bakteria 

Sebelum anda memulakan kerja amali berhubung dengan semaian bakteria, anda perlu ingat tentang perkara-perkara berikut:-  

            1.         Pelupusan Sisa-sisa Semaian:

                        Walaupun bakteria patogenik ( Patogen ) Sekali-kali tidak boleh digunakan didalam kerja-kerja amali. Patogen ini boleh hidup dan menbiak jika keadaan sekeliling sesuai bagi pembiakan bakteria seperti ini .Bakteria sentiasa terdapat di udara dan bakteria patogenik boleh dibawa oleh penutut-penutut yang sakit jika terdapat tempat semaian yang sesuai bakteria boleh menbiak dengan pesatnya pada tahap yang sangat yang merbahaya. Kedua, Bakteria takpatogenik boleh mutet ( mutate ) untuk menjadi patogen. Masalah disin adalah untuk mengetahui mana-mana bakteria yang boleh menjadi mutan patogenik. Sebab inilah maka semua bakteria mesti dianggap sebagai potensi patoogen.

 Semaian hendalah dihapuskan dengan cara:

 a) Semaian air daging yang direbus, kaldu, bubur,

    i. Jika semaian tak spora ia boleh dihapuskan dengan cara membuka penutup dan   merendangkan tub (bekas) dalam larutan 10% lysol. Satu bekas khas mestilah  disediakan didalam makmal untuk tujuan ini dan dilebel dengan terang.                        

      Piring petri hendaklah juga direndam dalam 10% larutan lysol. 

   ii. Jika semaian spora, semaian ini hendaklah dipanaskan hingga 121 darjah celcius 15 minit di dalam oven ( 15 Ib - in 2 tekanan ). Jika organisma spora hendaklah digunakan satu bekas lain yang berlebel hendaklah digunakan, dan mesti ditutup. Bekas ini akan dipanaskan dalam oven. Kedua-dua semaian ini hendaklah dicampakkan ke dalam sinka dan di lupuskan dengan air yang banyak atau dengan cara yang lebih baik, iaitu dilupuskan di dalam jamban. 

b) Semaian agar-agar pepejal hendaklah dibungkus dalam kertas dan dibakar . Piring atau bekas hendaklah direndamkan 10% lysol. 

Penting :

            Jika ubi kentang berbentuk sedang hendaklah digunakan, mungkin murid-murid akan membuat ujikaji di rumah. Oleh itu ubat pembasmi kuman yang kuat ( disifectant ) hendaklah digunakan sebelum semaian dilupuskan. 

            1.1. Penggunaan pakaian luaran adalah digalakkan.

            1.2. Jika semaian bakteria terjatuh di atas meja, kerusi atau lantai, anda hendaklah: 

            Mencucinya dengan 3% lysol, dengan serta merta. Keadaan seperti ini hendaklah

            dianggap bahaya.

            1.3. Begitu juga jika semaian bakteria terkena tangan anda hendaklah membasuh tangan dengan larutan lemah centrimide, lysol.

            1.4. Kedua belah tangan hendaklah dibasuh sebelum dan selepas kerja-kerja amali.

            1.5. Makanan TIDAK boleh dimakan didalam makmal. 

            1.6. Apabila permuka cecair pecah beberapa titik cecair akan terjadi. Kebanyakannya akan terjatuh ke lantai, tetapi yang paling kecil akan terapung-apung di udara. Jika cecair berwap,  bakteria akan terapung-apung di udara. Jika kumin ini disedup ianya akan segera masuk ke dalam paru-paru membiak dan membinasakanya.

            Selalunya cuai menyedut cecair dengan pipet menyebabkan pencemaran udara. Apabila semaian tumbuh di atas semaian bahan tara pepejal dalam botol bertutup, skru membuka penutup ini akan melepaskan kumin-kumin ke udara. Selalunya, satu lapisan bendalir ini akan pecah dan melepaskan titik bendalir terapung-apung di udara. 

            1.7. Jangan sekali-kali menjilat label dan menggunakan mulut untuk menyedut pipet. 

            1.8. Bangku dan meja hendaklah di basuh dengan bahan pembasmi kuman sebelum dan sesudah kerja amali.           

            1.9. Merokok tidak di benarkan di dalam makmal. 

2. Bahan tara semaian:

            Jarang sekali identiti organisma mikro dapat dikenali melalui sifat-sifat sruktur sahaja. Mereka misti dipelihara dengan menggunakan bahantara tiruan dan satu organisma mesti di biakan berasingan. 

            2.1. Jenis-jenis bahantara:

                        a) Cecair atau Pepejal

                         Kegunaan bahantara cecair tidak menampakkan bahan semaian  dengan nyata. Dengan itu penggunaan bahantara cecair tidak digalakkan  kecuali untuk ujian biokimia tertentu.

                               Bahantara pepejal biasa digunakan sebab ia menampakan kebiasaan sifat pertumbuhan bagi satu-satu bakteria. 

                        b) Air

                        Air paip tidak sesuai untuk kerja ini.Selalu gunakan air suling atau air tak- ionik. Air tak-ionik lebih sesuai dan menjimatkan masa. Ianya mempunyai kelebihan senang di angkup dan tidak memerlukan haba atau tenaga elekrik walau bagaimanpun mungkin terdapat larutan sebatian organik yang terjadi daripada resimdan akan memberi kesan terhadap protozoa.Air mestilah mengandungi 1.5 p.p.m. ( bahagian dalam sejuta bahagian ) garam. Dengan demikian air suling berlogam tidak sesuai digunakan.  

                        c) Agar-agar

                        Agar-agar sebenarnya adalah sejenis polysacharide. Dalam larutan bercair ia mengeluarkan satu gel yang tidak cair di suhu yang tinggi. Hanya sebilangan kecil bakteria samudera yang akan menyebabkan ia rosak dan berair.Ia juga tidak menambah sifat-sifat noritif satu-satu bahantara dan juga bebas dari bahan-bahan pertumbuhan.

            Takat lebur dan pemejalan adalah berbeza. Kebanyakan agar-agar lebur pada 95 darjah celsius dan memejal pada 45 celsuis. Ini bermakna Nutrium yang sensitif pada haba boleh di tambah pada suhu yang agak rendah.

            Setelah steril ( dibersih dari kuman ) agar-agar boleh dibiarkan memejal dan disimpan untuk keggunaan masa hadapan, tetapi ianya mesti di lebur dengan sedikit haba dan digunakan terus.

            Jika agar-agar disediakan dalam masa yang pendek, adalh lebih baik ianya disimpan dalam bentuk cecair dalm air panas 45- 50 darjah celsius. Ini adalah untuk mengelak pembuagan masa dalm memanaskannya pada suhu yang tinggi.

 2.2 Memilih bahantara

            Ini bergantung kepada jenis organisma dan sifat cara penyelidikan.

            Jika satu bahantara dipilih dengan PH diluar banjaran kulat ( fungsi ), bakteria akan hidup tetapi pertumbuhan kulat akan terhap.Bakteria biasanya di biakkan di tas agar-agar nutrium manakala kulat di biakkan di atas agar-agar ubikentang dekstrosa. Untuk keja-kerja amali agar-agar lain digunakan. 

2.3. Bekas untuk bahantara

            Jika banyak bahantara hendak di buat, satu kelalang bertutup kapas bulu hendaklah digunakan. Ini juga mesti digunakan jika  hedak digunakan.Gunakan botol tabung uji dengan penutup getah gabus atau logam jenis lekat kertas ( slip-on ) dan bertutup jenis skru juga boleh digunakkan.

            Penutup logam lekat di atas, mempunyai kelebihan yang ia boleh digunakkan berulang kali tetapi tidak berguna jika semaian hendak disimpan. Kapas bulu boleh digunakkan untuk semaian yang hendak disimpan, tetapi mesti dibuang selepas di gunakkan. Juga, jika suhu dan tekanan bertukar udara masih boleh masuk ke dalamnya. Udara akan ditapis apabila ia melalui kapas bulu, tetapi perlindungan ini tidak terdapat pada penutup logam jenis lekat ke atas. 

3. Penstrilan ( basmi kuman )

            Untuk membiakan sesuatu mikro organisma, mikro organisma yang lain hendaklah di pupuskan dengan cara penstrilan.            

            Ada dua cara penstrilan:

            3.1 Haba

                        i. Haba kering

                               Haba kering mungkin membunuh dengan cara pengoksidaan yang

                        membinasakan beberapa juzuk sel tertentu.  

                        ii. Haba lembat

                             Haba lembat lebih berkesan kerana kelembapan membunuh dengan

            cara pengumpulan dan mengnyahaslikan ( denaturing ) protein dan enzin, satu     proses yang memerlukan air.

                        Masa yang diperlukan lebih kurang 15 minit, pada 121 darjah celsius.    Masa yang lebih lama hendaklah diberi jika terdapat banyak bakteria.             

            Jenis bahan di dalam mana mikro organisma dipanaskan akan memberikan kesan kepada kecepatan pembinasaan.  Bahan kinia organik biasanya melindungi organisma. Lemak yang lembab menghalang kemasukan air dalam organisma. Penentangan haba oleh spora adalah maksima pada nilai ph nuetral. 

3.2.    Bahan kimia 

Hanya beberapa bahan sahaja yang mempunyai kesan ke atas spora.  Perkataan disinfectant dan antiseptik digunakan kepada bahan kimia yang berlainan, walaupun kedudukannya memberi maksud pembasmi kuman. Bahan disinfectant merupakan bahan kimia yang toksik (Bisa ataua racun) . Bahan antiseptik tidak toksik dan boleh dikenakan pada bahagian luar tisu hidup. 

Jenis Bahan Kimia. 

A.        Antiseptik dari kumpulan phenol - seperti lysol (biasanya 3% dalam larutan air)

Ia bertindak dengan cara pengumpulan protein.

B.         Halogen - hipokrip biasa digunakan. Helogen tidak dapat bertindak adalam bahan organik yang berkesan ke atas spora. Selalunya helogen digunakan dengan bahan pembasuh. (Cecair). Kerana organik terutamanya kesan lemak .

c.         Etilalkohol - selalunya berkesan diantara 50 % - 70 % tetapi tidak berkesan dalam kekuatan selebihnya. Bahan ini digunakan terutamanya untuk menyejuk siku platinun, setelah dipanaskan dalam anyalaan api apabila tidaak digunakan.  Alat penstrilan boleh disimpan dalam alkohol.

D.        Formeldehyde

            Bahan ini sangat berguna kerana ia boleh dikenakan ke atas bahan yang akan rosak akibat dipanaskan. Selalunya digunakan dalam larutan 0.1  hingga 0.5 % .

e.         Sabun dan bahan basuh. - Tindakan adalah disebabkan oleh kepekatan pada permukaan antara air dan objek, membawa kepada menurunnya tekanan permukaan dan sebab itu sel-sel akan binasa.

F.         Certimide dan keloros - kedua-duanya boleh didapati dari kedai kimia tempatan, tapi tidak berkesan terhadap spora. 

3.3.    Teknik-Teknik Penstrilan Yang  Selalu Digunakan Di Sekolah-Sekolah. 

A.        Siku inokulasi (inoculating loop) dan titik-titik forcep .

panaskan dalam nyalaan bunsen sehingga panas merah.

B.         Mulut-mulut tub semaian, penutup kapas bulu, slide klip penutup skalpal dan jarum.

Stril dengan melakukannya dalam api bunsen tanpa bahan itu menjadi panas merah.

C.        Piring petri, tabung uji, kelalang, pipet dan semua peralatan.

Sebelum penstrilan dijalankan , kelalang dan tabung uji hendaklah ditutup dengan kapas bulu. Pipet hendaklah disalut oleh kertas coklat (Brown paper) sila ambil perhatian iaitu setengah-setengah kapas bulu mengeluarkan bahan coltaile semasa dipanaskan dan akan melekat terus kepada akaca apabila disejukkan.  Oleh yang demikian gantikan dengan penutup logam, letak di atas (Slip on metal caps) jalankan penstrilan pada 160 cesius untuk selama sejam. 

Semua botol bertutup jenis skeru mestilah distril dalam kukus tekanan. 

D.        Lemak , Minyak dan Gris - stril dalam oven berudara panas.

Oven jenis ini membenarkan haba panas masuk perlahan, bahan-bahan ini hendaklah distril dalam lapisan nipis tidak lebih dari 0.5 cm tebal dalama piring petri.

Apabila amenggunakan oven udara panas, janganlah masukkan piring petri sehingga sesak kerana udara hendaaklah dibiarkan bergerak bebas. 

Setelah selesai , pintu oven tidak boleh dibuka dengan segera. Biarkan sekurang-kurangnya 2 jam kerana barang kaca akan retak jika ia dibenarkan sejuk terlalu cepat. 

E.         Bahantara semaian, kapas bulu bahan berliang  . penutup mengandungi lapisan getah stril dalam kukus tekanan. 

4.         Menuangkan ke dalam piring. 

4.1.      Agar-agar mestilah cair tapi tidaklah panas daripada yang boleh ditanggung oleh pipi anda sendiri. Jika ia dituang terlalu panas (steaming) kondensasi akan terjadi pada penutup.  Kodensasi akan boleh terjadi suhu 45 celsius.  Jika boleh, panaskan sedikit piring itu.  Kerja-kerja ini hendaklah dijalankan jauh dari udara lembab. 

4.2.      keluarkan penutup dari botol.   JANGAN sekali-sekali letakkan penutup di atas bangku, ini akan menyebabkan pencemaran.  Begitu juga botol tidaka boleh ditegakkan , ianya mesti disendengkan. 

4.3   Panaskan leher botol dalam nyalaan bunsen.  Dengan tangan lain angkat piring petri. Jangan buangkan penutup piring petri, cuma ketepikan sedikit sahaja supaya bahantara dapat dituangkan ke dalam. 

5.         Suntikan Bahantara semaian. 

Selalunya siku platinam atau nikron digunakan dengan memanaskan di dalam api bunsen. 

5.1       menyuntik kaldu, bubur, air daging yang direbus atau sendeng ubi kentang.

a.jika botol bertutup jenis skru digunakan, longgarkan penutup sehingga terletak di atas.

B.         Pegang botol tabung mengandungi semaian dan pegang betol yang lain dengan tangan kiri.

C.        Panaskan siku platinum dengan tangan kanan.

D.        Kemudian masukkan siku platinum dalam 50% larutan alkohol.

E.         Ketepikan penutup botol yang hendak dijalankan suntikan dengan jari tengah tangan kanan.

F.         Nyalakan lehir botol. Menyalakan leher botol tak semestinya membunuh kuman bakteria, tetapi ia menahan bakteria dari masuk ke dalam botol,

g.         Masukkan siku platinum ke dalam botol dan carikkan permukaan semaian.

H.        Keluarkan siku platinum dan keluarkan penutup botol yang lagi satu dengan jari empat tangan kanan.

I.          Masukkan siku platinum yang mengandungi semaian dan lerikkan ke atas sendeng atau masukkan ke dalam bubur larutan daging rebus, kaldu, keluarkan suhu platinum dan nyalakan sekali lagi.

J.          Nyalakan leher kedua-dua botol ataua tabung dan panaskan penutup. 

6.         Pengeraman. (Incubation)

Kebanyakan bakteria memerlukan suhu 37 celsius untuk pembesaran optima.

pengeraman  semaian piring petri, hendaklah dengan cara membalikkan piring petri supaya kodensasi air berlaku.

TEKNIK ASAS KIMIA

TEKNIK ASAS KIMIA  

KANDUNGAN

TEKNIK ASAS KIMIA

 1.        Formula unsur

2.         Formula sebatian

3.         Persamaan kimia

4.         Sifat-sifat kimia  bahan pepejal dan larutan

5.         Mol dan Kemolaran

            5.1.      Mol

            5.2.      Kepekatan

            5.3       Kemolaran

            5.4       Penukaran unit kepekatan

            5.5       Hubungan antara kemolaran dengan bilangan mol

                        dan isipadu larutan penyediaan larutan kimia.

6.         Penyediaan larutan kimia

            6.1       Menyediakan larutan daripada bahan kimia pepejal

            6.2       Menyediakan larutan cair daripada larutan pekat.

            6.3.      Penyediaan larutan piawai (Standard)

            6.4.      Pentitratan asid -bes

TEKNIK ASAS KIMIA 

1.         SIMBOL UNSUR

Dalam alam ini terdapat 109 unsur yang telah diketahui. Unsur wujud sebagai logam, bukan logam dan separa logam.  Setiap unsur diberi sombol khas ( satu atau dua huruf)  simbol ini biasanya merujuk nama unsur dalam Bahasa Inggeris. Jika satu huruf, digunakan huruf besar dan jika dua huruf, yang pertama huruf besar dan yang kedua huruf kecil. Contoh:

H-Hidrogen      C- Karbon       O - Oksigen     K - Kalium

He - Helium   Na - Natrium   Fe - Natrium    Fe - ferum   MG - Magnesium 

(Sila rujuk jadual berkala unsur)

2.         FORMULA SEBATIAN

Sebatian terdiri daripada unsur-unsur yang bergabung secara kimia. Terdapat dua jenis sebatian iaitu sebatian ion (garam) dan sebatian molekul.  Formula kimia ialah satu set simbol kimia bagi atom unsur bersama nombor bulat bagi mewakili sesuatu bahan kimia.

Formula sebatian ion menunjukkan nisbah teringkas unsur yang hadir dalam sebatian itu. 

Contoh:

Formula                        nama                            Nisbah unsur 

NaCl                            Natrium Klorida           Natrium ; klorin  = 1:1

MgO                            Magnesium Oksida       Magnesium : oksigen  = 1:2

CaCl²                           Kalsium klorida            Kalsium: Klorin  = 1:2

Fe² O₃                          Ferum(III) Oksida        Ferum: oksigen  = 2:3 

(Unsur dalam sebatian ion wujud sebagai atom bercas positif/negatif.  Jumlah cas bersih dalam formula sebatian ion adalah sifar).

Formula sebatian molekul menunjukkan bilangan sebenar atom yang hadir dalam sesuatu molekul.

Contoh:

Formula                        nama                            Unsur

H2O                            Air                                 Hidrogen , Oksigen

NH3                            Ammonia                       Nitrogen, hidrogen

C6H12O6                   glukosa                          Karbon, hidrogen, oksigen

SO3                            Sulfur Trioksida              Sulfur, oksigen

H2SO4                       Asid Sulfurik                   Hidrogen, Sulfur, Oksigen

BaCl2                          Barium Klorida               Barium, Klorin

3.         PERSAMAAN KIMIA 

Tindak balas kimia melibatkan perubahan bahan tindak balas kepada hasil tindak balas.  Tindak balas kimia diwakili oleh persamaan yang menggunakan simbol dan formula kimia. 

Bahan tindak balas  ------>  hasil tindak balas.

A + B  -->  C + D 

Persamaan kimia mesti seimbang dari segi bilangan atom di sebelah kiri dan kanan. 

Contoh: 

Asid hidroklorik  + Natrium Hidroksida  ---> Natrium Klorida + Air

HCL  + NaOH ---> NaCl + H2O 

Asid Sulfurik  + Barium Hidroksida ---->  Barium Sulfat  + Air

H2SO4  + Ba (OH)2  --> BaSO4  +  H2O

Kalsium karbonat  --->  Kalsium oksida  + Karbon dioksida

CaCO3  ---> CaO + CO2 

Amonia + Hidrogen klorida --->  Ammonium klorida

NH3  + HCL  --> NH4Cl 

(Daripada persamaan kimia boleh ditentukan kualiti bahan tindak balas atau hasil tindak balas.  Kuantiti boleh sebagai jisim, isipadu (gas), mol dan lain-lain) 

4.         SIFAT-SIFAT KIMIA BAHAN PEPEJAL DAN LARUTAN 

Bahan atau jirim boleh wujud dalam keadaan pepejal , cecair dan gas.  Contoh:  Air (Pepejal)  <--> Air(Cecair) <---> Wap Air (Gas)

bahan pepejal wujud pada suhu di bawah takat beku/ takat lebur. Semua logam (kecuali raksa/merkuri wujud sebagai pepejal pada keadaan bilik.  Kebanyakan sebatian ion wujud dalam bentuk pepejal pada keadaan bilik. 

Bahan pepejal menunjukkan sifat kimia apabila berlaku tindak balas.  Secara amnya pepejal loga, (aktif) bertindak balas dengan asid menghasilkan garam dan membebaskan gas hidrogen. 

Contoh   Mg + 2HCL  ---> MgCl2  +  H2

Pepejal garam karbonat (sebatian ion) bertindak balas dengan asid membebaskan gas karbon dioksida.  Contoh:

CaCO3  + 2HNO3 ---> Ca(NO3)2  + CO2 +H2O

Larutan ialah satu campuran yang terbentuk apabila suatu zat terlarut dilarutkak dalam suatu pelarut tertentu.

Zat terlarut + pelarut ---->  Larutan 

Air merupakan pelarut semesta (Universal) yang boleh melarutkan kebanyakan bahan.  Zat terlarut(biasanya dalam keadaan pepejal) dicampurkan ke dalam pelarut hingga menjadi homogen (tidak wujud ampaian/berkeladak).  Contoh:

Natrium Klorida  + Air  ---> Larutan Natrium Klorida

 (garam biasa)      (Pelarut)    (Larutan garam) 

Larutan berair (akues) biasanya tidak berwarna, kecuali larutan ion logam peralihan seperti ion kuprum(II) - biru, ion ferum (II) - hijau muda, ion ferum(III) - kuning dan ion nikel - hijau. 

Larutan garam bertindak balas dengan bahan uji (reagen) menghasilkan mendakan yang larut atau tidak larut dalam keadaan berlebihan . contoh.

Larutan ion zink dicampaurkan dalam larutan natrium hidroksida membentuk mendakan putih yang larut dalam keadaan berlebihan menghasilkan larutan tidak berwarna. Larutan ion plumbum dicampurkan dalam larutan ammonia membentuk mendakan putih yang tidak larut dalam keadaan berlebihan. 

5.         MOL DAN KEMOLARAN 

5.1.      Mol 

Satu mol sesuatu bahan ialah kuantiti bahan yang mengandungi 6.02 X 10 ²³    

zarah bahan itu. Nombor pemalar (6.02  X 10 ²³) dipanggil Nombor Avogadro.  Jenis Zarah dalam suatu bahan mungkin atom, molekul atau ion, bergantung kepada jenis bahan itu. 

Bilangan mol atom unsur  = Jisim unsur (gram)

                                          Jisim atom reletif unsur 

Bilangan mol molekul =   jisim(gram)

                                       jisim molekul relatif

Bilangan mol sebatian ion  =  jisim (gram)

                                            jisim formula relatif

Secara ringkasnya:            Bilangan mol  =  jisim

                                                                 Jisim relatif 

5.2       Kepekatan 

Kepekatan sesuatu larutan ialah satu ukuran kuantiti zat terlarut yang terlarut dalam satu kuantiti pelarut . Kuantiti zat terlarut dinyatakan dalam gram atau mol. Oleh itu unit kepekatan larutan boleh dinyatakan dalam g dan dm3 (1 dm3 ialan 1000 cm3) 

Kepekatan larutan (g dm3) = jisim zat terlarut (g)

                                             Isipadu larutan (dm³)

Contoh :

              50 g kuprum (II) sulfat kontang dilarutkan dalan air untul menghasilkan

              250 cm3 larutan . Hitung kepekatan larutan yang terhasil dalam g dm -3

Jisim kuprum (II) sulfat = 50 g

Isipadu laruta  = 250          = 0.25 dm³

                           1000 

Kepekatan larutan kuprum(II) sulfat  = Jisim kuprum (II) sulfat dalam g   = 50 g

                                                           Isipadu larutan dalam dm3        0.25 dm³

                                                            = 200 g -³ 

Latihan :

Berapakah jisim kalium karbonat yang perlu dilarutkan dalam air untuk menyediakan 500 cm3 larutan yang mempunyai kepekatan 60 g dm-3 ?  

5.3 Kemolaran 

Kemolaran ialah unit  kepekatan yang menunjukkan  mol zat terlarut yang terdapat dalam 1 dm³larutan (atau mol dm-³). 

Kemolaran = Bilangan mol zat terlarut

                     Isipadu larutan dalam dm³ 

Contoh :

             28 g kalium hidroksida (KOH) dilarutkan dalam air untuk  menyediakan

             250 cm3 larutan . Berapakah kemolaran larutan yang terhasil ?

             [ Jisim atom relatif : H = 1; O = 16; K =39] 

              Jisim formula KOH = 39 + 16 + 1 = 56 

  Bilangan mol KOH = Jisim KOH dalam g         = 28  = 0.5 mol

                                   Jisim formula relatif KOH      56       

Isipadu larutan larutan      = 250                        = 0.25 dm³

                                          1000 

Kemolaran larutan KOH = Bilangan mol KOH             = 0.5 mol   = 2.0 mol dm-³

                                          Isipadu larutan dalam dm³             0.25 dm³

Latihan :

             Berapakah jisim zink nitrat , Zn(NO3)2, (jisim formula relatif = 127), yang perlu  

             dilarutkan dalam air untuk menyediakan 500 cm³ larutan yang mempunyai

             kemolaran 0.2 mol 0.2 mol dm-³ ?

5.4    Penukaran unit kepekatan

Kemolaran (mol dm-3)       = Kepekatan (g dm-3)             = 14.9    = 0.2 mol dm-3

                                               Jisim formula relatif KCI       74.5

 Latihan :

             Berapakah kepekatan (dalam unit g dm-3) larutan barium hidroksida, Ba(OH)2,

             yang mempunyai kemolaran 0.2 mol dm-3 ? [ Jisim formula relatif Ba (OH)2

             = 171] 

5.5   Hubungan antara kemolaran dengan bilangan mol dan isipadu larutan 

Katakan ,  n = bilangan mol zat terlarut

                 V= isipadu larutan (cm3)

                 M= Kemolaran larutan (mol dm3) 

Oleh kerana kemolaran larutan = bilangan mol zat terlarut

                                                      Isipadu larutan (dm3) 

Maka      M  =       n    

                              V  

                             1000

Oleh itu        n  =  M V

                             1000

6.   PENYEDIAAN LARUTAN KIMIA

  6.1            Menyediakan  larutan daripada bahan kimia pepejal

         Jisim pepejal  = Kemolaran larutan  x Jisim formula relatif  x Isipadu larutan

               (g)                         (mol dm-3)                   (g mol-1)                (dm3)

   Contoh : 

   (a)  Sediakan 1 dm3 larutan natrium karbonat (Na2CO3) dengan kemolaran 0.1 mol

         dm-3.

         Jisim formula relatif Na2CO3   = 106

         Jisim Na2CO3 yang diperlukan = 0.1 x 106 x 1  = 10.6 g 

Timbang 10.6 g (tepat) pepejal Na2CO3 dan larutkan dalam air suling hingga menjadi 1 dm³larutan. Gunakan kelalang volumetrik 1dm^3. 

(B)   Anda dibekalkan dengan pepejal hablur kuprum(II)  sulfat terhidrat, CUSO45H2O (jisim formula reletif = 249.6) sediakan 500 cm³ larutan kuprum(II) sulfat dengan kemolaran 0.5 mol dm³.

Jisim CuSO45H20 yang diperlukan = 0.5 X 249.5 X 500 = 62.38 g

                                                                                    1000

timbang 62.38 g CuSO45H20 dan larutkan dalam air suling hingga menjadi 500 cm³. Gunakan kelalang volumetrik 500 cm³. 

6.2.  Menyediakan larutan cair daripada larutan pekat 

Kebanyakan asid atau alkali dibekalkan dalam bentuk larutan pekat.  Untuk menyediakan larutan caiar, data yang dicatat pada label bekas perlu diambil kira. 

Contoh; 

Asid sulfurik pekat H2SO4

Jisim molekul relatif = 98

Ketumpatan = 1.84 g/cm3

kepekatan  =  96% 

Sediakan 1 dm3 larutan asid sulfurik dengan kemolaran 0.5 mol dm³ 

isipadu asid pekat       kemolaran larutan    X JMR  X  100

yang diperlukan  (CM3) (Mol dm3

                                       S.G (g cm3 )  X % kepekatan

                                         =  ^{0.5   X 98  X 100   =  27.7 cm3}

                                                 1.84  X  96

Sukat 27.7 cm3 asid sulfik pekat dan alirkan perlahan-lahan ke dinding dalam kelalang volumetrik 1 dm3 yang mengandungi kira-kira separuh air suling (Peringatan :  Jangan tuangkan air suling kepada asid pekat) tambahkan air suling hingga isipadu larutan menjadi 1 dm³. 

6.3.  Penyediaan larutan piawai (standard) 

Jika sesuatu bahan boleh diperolehi dalam keadaan sangat tulen, larutannya boleh disediakan secara terus.  Bahan tersebut ditimbang untuk mendaoat jisim yang tepat. Kemudian semua bahan tersebut dilarutkan dalam air suling kepada isipadu yang diperlukan dengan menggunakan kelalang volumetrik. Antara bahan yang mempunyai ketulenan tinggi ialah natrium karbonat, asid benzoik, boraks (dinatrium tertraborat), kalium hidrogen ftalat, argentum nitrat dan natrium klorida. 

Larutan piawai adalah larutan yang diketahui kepekatan (kemolaran)  dengan tepat . Bahan yang digunakan sebagai larutan piawai mesti cukup tulen dan stabil apabila didedahkan ke udara. 

Jika larutan asid seperti asid sulfurik , asid nitrik damn asid hidroklorid, dan larutan Alkali seperti natrium hidroksida, kalium hidroksida dan ammonia jika disediakan secara terus, kepekatan larutan yang terhasil tidak begitu tepat. Ini kerana asid nitrik dan asid hidroklorik pekat bersifat lembab cair (menyerap wap air dari udara) oleh itu larutan yang disediakan perlu dititratkan dengan leruitan piawai supaya kepekatannya dapat ditentukan dengan tepat.

Contoh:  penyediaan 250cm3 larutan natrium hidroksida. NaOH, 2.0 Mol dm3.

Jisim NaOH yang diperlukan = kemolaran X isipadu  x jisim formula relatif NaOH

                                                                         1000

                                                 = 2.0 X 250  X  40     =  20.0 g

                                                           1000 

Timbang 20.0 g (tepat) dalam sebuah bikar kecil yang kering dan ditutup.  Sebuah kelalang volumetrik 250cm3 yang bersih diisikan dengan air suling kira-kira satu pertiga penuh 20.0 g natrium hidroksida tadi dituangkan melalui corong turas, bikar kecil tadi dibilas dengan sedikit air suling.  Kemudian semua air bilasan dituangkan ke dalam kelalang volumetrik.  Pembilasan diulangi beberapa kali . Corong turat ddibilas beberapa kali dengan air suling. Kemudian corong turas ditanggalkan. Kelalang volumetrik digoncangkan perlahan-lahan sehingga semua natrium hidroksida larut.  Air suling ditambah dengan berhati-hati sehingga meniskus larutan berada pada senggatan 250cm3 . kelalang volumetrik ditutup dengan penutup sehingga ketat.  Kelalang volumetrik digoncang dan ditelengkupkan beberapa kali supaya larutan bercampur sekata. 

6.4.  Pentitratan asid -bes 

Pentitratan asid-bes ialah kaedah analisis kuantitif untuk menentukan isipadu asid yang diperlukan bagi meneutralkan dengan tepat suatu alkali yang mempunyai isipadu tertentu dengan bantuan sesuatu penunjuk yang sesuai .  Penunjuk(seperti fenolftalein atau metil jingga)  berubah warna sebaik sahaja kuantiti asid yang ditambak secukup-cukupnya sahaja meneutralkan kuantiti asid yang digunakan. Pentitratan dihentikan sebaik sahaja warna penunjuk berubahititu apabila takat akhir tercapai. 

Contoh  pentitratan untuk menentukan kepekatan Asid Sulfik cair. 

25.0 cm3 larutan natrium hidroksida 0.4 mol dm3 dipipetkan ke dalam kelalang kon 250 cm3.  Dua titik larutan fenolftelin ditambahkan ke dalam kelalang kon itu.  Warna larutan menjadi merah jambu.  Sebuah buret yang diapitkan pada kaki retort diisikan dengan asid sufurik cair. Bacaan awal buret dicatatkan. 

Dengan cermat, asid sulfurik cair daripada buret dialirkan sedikit demi sedikit ke dalam kelalang kon sambil mengoncangkannya. Apabila warna merah jambularutan dalam kon menjadi semakin pudar, asid sufurik cair dialirkanperlahan-lahan. Setiap kali asid sulfurik dialirkan, kelalang kon digoncangkan. Pentitrattan dihentikan sebaik sahaja larutan dalam kelalang menjadi tidak berwarna, iaitu apabila takat akhir tercapai. Bacaan akhir buret direkodkan. 

Pentitratan di atas diulangi dua kali untuk mendapat keputusan yang jitu. 

Keputusan ( Contoh )  

Nombor pentitratan	1	2	3
Bacaan akhir buret ( cm3 )	20.50	41.05	20.45
Bacaan awar buret ( cm3 )	0.50	21.00	0.50
Isipadu asid sulfurik cair yang digunakan ( cm3 )	20.00	20.05	19.95

 Purata isipadu asid sulfurik cair yang diperlukan = 20.00 + 20.05 + 19.95

                                                                                                   3

                                                                               = 20.00 cm 3 

Perhitungan:

Bilangan mol natrium hidroksida yang digunakan = mv

                                                                           1000

                                                                           = 0.4 x 25.0

                                                                              1000

                                                                           = 0.01 mol 

Persamaan tindak balas peneutralan :

2NaOH = H2SO4      -----> Na2SO4 + 2H2SO4 

Daripada persamaan ,2 mol natriun hidroksida memerlukan 1 mol asid sulfurik untuk penuetralan.

Oleh itu bilangan mol asid sulfurik yang diperlukan  = 0.01 x 1   = 0.005 mol

                                                                                             2

 Kepekatan asid sulfurik cair yang digunakan  = Bilangan mol H2SO4

                                                                         Isipadu H2SO4(dm³)

                                                             = 0.005 x 1000            = 0.25 mol dam-3

                                                                 20.00