STUDI INSTRUMENTASI PENGENDALIAN TINGKAT KEASAMAN PADA PROSES OPERASI DI BLENDING TANK
(APLIKASI PT. TOBA PULP LESTARI)
O L E H
JAFARI NOVRIL NASUTION Nim : 015203020
DEPARTEMAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI D IV
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
ABSTRAK
Pengukuran pH sangat penting untuk mengetahui nilai dari suatu larutan asam atau basa. Pengukuran pH pada umumnya dapat dilakukan dengan menggunakan metode kertas uji indikator (kertas lakmus) atau dengan sensor pH, tetapi untuk industri modern sekarang ini sering dilakukan dengan menggunakan metode sensor pH. Ini bertujuan untuk mempermudah pengerjaan dan pengukuran larutan-larutan asam di Blending tank, sehingga pengendalian larutan asam dan proses operasi produksi akan berjalan lancar.
Pengukuran pH secara tidak langsung biasanya menggunakan pH Analyzer
yang dilengkapi dengan sensor pH, sensor pH ini dilengkapi dengan dua buah elektroda yaitu elektroda gelas dan elektroda pembanding, serta sebuah compensator
suhu. Dan selanjutnya hasil pembacaan dari sensor pH dikirim ke pH Analyzer
melalui sebuah transmitter, hasil pembacaan pada pH Analyzer akan menjadi acuan untuk mengendalikan laruatan asam di Blending tank.
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkat dan rahmatnya penulis dapat menyelesaikan Karya Akhir ini, Yang menjadi salah satu persyaratan untuk menyelesaikan kuliah pada Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik D-IV Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Tidak lupa salawat beriring salam kepada junjungan nabi Muhammad SAW, yang telah membawa umatnya menuju jalan yang di ridhoi Allah SWT.
Karya akhir ini ditulis berdasarkan pengamatan langsung di lapangan selama kerja praktek di PT. Toba Pulp Lestari. Pada Karya Akhir ini penulis membahas masalah pengendalian larutan asam yang berjudul “ STUDI INSTRUMENTASI PENGENDALIAN TINGKAT KEASAMAN PADA PROSES OPERASI DI BLENDING TANK” (Aplikasi pada PT. Toba Pulp Lestari).
Selama berlangsungnya penulisan Karya Akhir ini hingga proses penyelesaiannya, penulis banyak mendapat bantuan dan dukungan serta masukan yang berharga. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaaan yang setinggi-tingginya serta ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ibunda yang telah memberikan semangat dan dukungan moril dan materil. 2. Bapak Ir Nasrul Abdi MT, selaku Ketua Program Studi Teknologi
Instrumentasi Pabrik D-IV Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Ir Arman Sani MT, selaku dosen pembimbing Karya Akhir.
4. Bapak Rahmad Fauzi ST. MT, selaku sekertaris Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik.
6. Bapak Antolin R Delmindo, selaku pembimbing lapangan.
7. Seluruh staf pengajar serta pegawai administrasi pada Program diploma IV Teknologo Instrumentasi Pabrik pada Fakultas Teknik USU Medan.
8. Serta teman-teman yang membantu dalam penulisan Karya Akhir.
Penulis menyadari bahwa Karya Akhir ini masih belum sempurna dan masih banyak kekurangan dalam penulisan. Oleh karena itu, untuk penyempurnaan penulisan Karya Akhir ini diharapkan saran dan keritikan yang konstruktif dan edukatif serta beguna bagi penulis.
Semoga Karya Akhir ini bemanfaat bagi mahasiswa khususnya dan para pembaca pada umumnya.
Medan, Maret 2008
Penulis
DAFTAR ISI
1.3Tujuaan Penulisan Karya Akhir………..2
1.4Manfaat Penulisan Karya Akhir………..3
1.5Batasan Masalah………..3
1.6Metode Penulisan Karya Akhir………...3
1.7Sistematika Pembahasan……….4
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Analisa Tingkat Asam dan Basa Secara Kimia………..6
2.1.1 Prinsip Umum Asam dan Basa………..7
2.2 Kekuatan Asam Dan Basa………...9
2.3 Penentuan Secara Eksperimen……….11
2.3.1 Pemakaian Indikator Dan Kertas Uji Indikator…………..11
2.3.2 Penentuan pH secara Kalorimetri………..13
2.3.3 Penentuan pH Secara Potensiometri………...13
2.4.1 Sistem Pengendalian Manual……….………..……15
2.5.2.3 Sisrem Transmitter Jembatan Setimbang……….…. 22
2.6 Pompa Sentrifugal………...….24
2.6.1 Prinsip Dasar Pompa Sentrifugal………...24
BAB III INSTRUMENT PENGENDALI TINGKAT KEASAMAN 3.1 Sensor pH……….25
3.1.1 Elektroda Gelas………...27
3.1.2 Elektroda Referense………...31
3.1.3 Kompensasi Temperature………....32
3.2 Prinsip Kerja pH Analyzer………..33
3,3 Kalibrasi pH Analyzer……….35
3.4 Pemeliharaan Detektor pH………..36
3.4.1 Cara Kerja Pembongkaran………..36
3.4.2 Cara Kerja Penyusunan………..37 BAB IV PENGUKURAN TINGKAT KEASAMAN DAN KEBASAAN
4.1 Dasar pengoperasian Bleaching Plant………..38
4.1.1 Tangki Penyimpanan High density (HD)……….……38
4.1.2 Unbleached Blending Tank………..39
4.1.3 Menara CD……….……..39
4.1.4 Menara EO……….……..40
4.1.5 Menara D1……….…...40
4.1.6 Menara D2………41
4.2 Pengoperasian Blending Tank………..42
4.3 Analisa Data……….45
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan………..49
5.2 Saran………....49
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skala pH Pada Caiaran Yang Biasa Di Jumpai………..7
Gambar 2.2 Diagram Blok Rangkaian Terbuka………16
Gambar 2.3 Diagram Blok Rangkaian Tertutup………..16
Gambar 2.4 Konstruksi Kontrol Valve……….18
Gambar 2.5 Konstruksi Flapper Nozzle………20
Gambar 2.6 Konstruksi D/P Cell Transmitter………..21
Gambar 2.7 Rangkaian perubahan besaran listrik……….22
Gambar 2.8 Rangkaian Jembatan Setimbang………23
Gambar 2.9 Rangkaian Thermoresistor Dengan Jembatan Setimbang……….24
Gambar 3.1 Konstruksi Elektroda Gelas………...30
Gambar 3.2 konstrukasi Elektroda Pembanding………...32
Gambar 3.3 Rangkaian Kerja pH meter………34
Gambar 4.1. Diagram Pengoperasian Blending Tank………41
Gambar 4.2. Diagram Pengukuran dan Pengendalian Larutan Kimia dgn pH Mtr...43
DAFTAR TABEL
ABSTRAK
Pengukuran pH sangat penting untuk mengetahui nilai dari suatu larutan asam atau basa. Pengukuran pH pada umumnya dapat dilakukan dengan menggunakan metode kertas uji indikator (kertas lakmus) atau dengan sensor pH, tetapi untuk industri modern sekarang ini sering dilakukan dengan menggunakan metode sensor pH. Ini bertujuan untuk mempermudah pengerjaan dan pengukuran larutan-larutan asam di Blending tank, sehingga pengendalian larutan asam dan proses operasi produksi akan berjalan lancar.
Pengukuran pH secara tidak langsung biasanya menggunakan pH Analyzer
yang dilengkapi dengan sensor pH, sensor pH ini dilengkapi dengan dua buah elektroda yaitu elektroda gelas dan elektroda pembanding, serta sebuah compensator
suhu. Dan selanjutnya hasil pembacaan dari sensor pH dikirim ke pH Analyzer
melalui sebuah transmitter, hasil pembacaan pada pH Analyzer akan menjadi acuan untuk mengendalikan laruatan asam di Blending tank.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dengan perkembangan ilmu pengetahuan yang semangkin pesat manusia selalu berusaha menciptakan peralatan yang dapat mempermudah pekerjaannya. Demikian pula halnya pada industri pengukuran dan pengendalian besaran-besaran seperti level larutan kimia, aliran stok (pulp basah), temperatur larutan asam, dan tekanan, serta pengukuran zat keasaman dan kebasaan yang telah dialihkan dari instrumen mekanik menjadi instrument elektronik.
Blending Tank memilik tinggi tanki lebih kurang 25 meter, tinggi tersebut sudah di standarisasikan oleh pabrik industri. Blending Tank merupakan tempat untuk pengadukan larutan kimia yang akan dicampurkan ke pulp yang masih berwarna coklat untuk kemudian diputihkan di Bleaching Plant. Pada prosesnya Blending Tank
berisikan cairan yang berupa larutan kimia seperti HCL dan CLO2 yang menghasilkan
keasaman jenuh, keasaman ini sangat dibutuhkan karena sebelumnya pada saat perebusan di Degester, pulp dicampur dengan White Liqor yang mempunyai nilai basa yang tanggi, sehingga perlu diturunkan kadar pH nya dengan menggunakan larutan asam yang proses nya berlangsung di Blendig Tank.
pH hasil pengukurannya kemudian dikirim melalui transmitter ke pH analyzer, dengan demikian ruang kendali dapat mengetahui berapa besar konsentersi asam yang sesuai dengan kebutuhan. Oleh karena itu, penulis merasa tertarik untuk membahas judul Karya Akhir tentang instrumentasi pengendali tingkat keasaman pada proses operasi di Blending tank, yang diaplikasikan di PT. Toba Pulp Lestari, porsea.
1.2 Perumusan Masalah
Instrument pengendali keasaman merupakan bagian yang sangat penting untuk memperoleh kendali mutu produksi yang diinginkan, salah satu alat instrument pengendali keasaman yang sangat penting adalah pH analyzer, Alat ini dilengkapi oleh sensor pH serta transmitter, perubahan keasaman yang terdapat di Blanding tank
dideteksi oleh sensor pH yang kemudian diubah besarannya dari besaran fisis menjadi besaran elektrik oleh transmitter yang berupa arus listik antara 4-20 mA, dan kemudian di baca oleh pH Analyzer berupa angka-angka analog maupun digital.
1.3 Tujuan Penulisan Karya Akhir
Adapun tujuan penulisan karya akhir ini adalah :
1. Untuk mengetahui bagaimana kerja sistem instrument pengendali keasaman di Blending Tank.
2. Menjelaskan prinsip kerja instrument pengendali keasaman.
3. Untuk mengetahui cara pengkalibrasian instrument pengendali keasaman. 4. Untuk memahami cara pemeliharaan dan perawatan instrument-instrument
1.4 Manfaat Penulisan Karya Akhir
Penulisan karya akhir ini diharapkan bermanfaat untuk :
1. Pedoman bagi mahasiswa yang membahas masalah yang berhubungan dengan instrument pengukuran dan pengendalian.
2. Mengenal dan memahami instrument-instrument yang dipergunakan untuk pengukuran dan pengendalian di industri pulp.
3. Menambah pengetahuan mahasiswa dalam menulis dan memahami prinsip kerja instrument-instrument yang dipergunakan untuk pengukuran dan pengendalian di industri pulp.
1.5 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penyusunan karya akhir ini adalah instrument yang diperlukan untuk mengendalikan tingkat keasaman pada operasi di Blending Tank yang mencakup :
1. Prinsip kerja dari sensor pH dan pH Analyzer
2. Sistem kerja instrument pengendali keasaman pada operasi di Blending Tank
3. Proses pengkalibrasian detector pH Anlyzer.
I.6 Metode Penulisan Karya Akhir
Metode penulisan yang dipergunakan dalam penulisan karya akhir ini antara lain sebagai berikut :
1. Dengan mempelajari secara teoritis dan pengamatan langsung dilapangan selama kerja praktek serta melakukan diskusi dengan pembimbing lapangan dan juga operator di lapangan.
I.7 Sistematika Pembahasan
Untuk mempermudah pembahasan dalam penulisan karya akhir ini, maka penulis membuat suatu sistamatika pembahasan, Sistematika ini merupakan urutan bab demi bab termasuk sub-subnya, Adapun sistematika pembahasan karya akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini penulis menjelaskan tentang latar belakang karya akhir, Tujuan penulisan karya akhir , Manfaat penulisan karya akhir, Perumusan masalah karya akhir, Pembatasan masalah karya akhir, Metode penulisan karya akhir, Dan sistematika pembahasan karya akhir.
BAB II LANDASAN TEORI
Pada bab ini penulis menjelaskan tentang metode analisa tingkat keasaman dan kebasaan secara kimia, kekuatan asam, dan penentuan pH secara eksperimen, serta pengertian sistem kendali beserta teori-teori pendukung yang berhubungan dengan sistem kendali.
BAB III INSTRUMENT PENGENDALI TINGKAT KEASAMAN
BAB IV PENGUKURAN TINGKAT KEASAMAN DENGAN
MENGGUNAKAN pH ANALYZER DI BLENDING TANK
Pada bab ini penulis menjelaskan tentang sistem operasi pengukutan tingkat keasaman di Blending Tank.
BAB V PENUTUP
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Analisa Tingkat Asam Dan Basa Secara Kimia
Simbol pH melambangkan keasaman atau alkali dari solution. Simbol pH merupakan sebuah ukuran dari semua kunci bahan larutan asam dan dasar konsentrasi ion hidrogen .
Pengukuran pH dalam suatu industri sangat penting peranannya, termasuk dalam pembuatan bubur kayu yang akan diproses menjadi pulp (bubur kertas), adapun manfaat dari pengukuran ph tersebut antara lain :
1. Menghasilkan operasi yang tepat dalam memantau pengaruh SO2 di menara
pendingin dan cairan panas dalam sistem akumulator.
2. Mencegah korosi (pengkaratan) pada peralatan dengan mempertahankan pH pada kondisi netral, seperti mempertahankan pH ClO2 di menara pemutih pada
posisi netral.
3. Mencegah seluruh reaksi kimia yang berada pada kondisi pH optimum yang rendah, seperti pada menara D1 Dan D2 yang merupakan tempat pemutih bubur kayu.
4. Membantu operator dalam mencegah kondisi pH dibawah batas yang diinginkan , sehingga didapatkan proses operasi yang lebih hemat.
5. Membantu dalam pengaturan kondisi basa atau kondisi asam dalam proses operasi produksi.
Dari manfaat pengukuran pH tesebut dapat diketahui dari Gambar 2.1, skala pH yang menunjukkan keasaman atau kebasaan dari cairan-cairan yang biasa kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari.
Skala pH keasaman atau kebasaan dari cairan-cairan yang biasa dijumpai
2.1.1 Prinsip Umum Asam Dan Basa
Hubungan antara pH dan konsentrasi ion H (Hidrogen) dinyatakan sebagai berikut:
- Log 10 [H] = pH ...(2.1)
Dimana [H] = molalitas dari ion hidrogen.
Pada tahun 1909, Sorenson mengusulkan bahwa keadaan pH diambil dari konsentrasi ion hidrogen untuk menggambarkan tingkat keasaman. Ia mendefinisikan pH sebagai negatif logaritma dari konsentrasi ion hidrogen atau sebagai logaritma yang berbanding terbalik dari konsentrasi ion hidrogen.
2.2 Kekuatan Asam Dan Basa
Menurut teori Arrhenius, suatu zat dikatakan asam bila zat tersebut dalam air dapat menghasilkan ion H+, banyak sedikitnya ion H+ dalam larutan asam menentukan besar kecilnya derajat keasaman larutan tersebut. Asam-asam kuat seperti HCI, H2SO4 atau HNO3 dalam air akan terionisasi sempurna. Sedangkan asam lemah
seperti CH3COOH, H3PO4 dan HCN dalam air hanya sedikit yang terionisasi. Oleh
karena itu ion H+ dalam larutan asam lemah kecil. Ukuran kekuatan asam dinyatakan dengan ketetapan asam yang dinyatakan dengan notasi Ka yang merupakan hasil bagi dari kebanyakan konsentrasi ion-ion H+ dan sisa asam dengan konsentrasi asam yang tidak terionisasi.
Menurut penelitian yang akurat, diketahui bahwa air (H2O) ternyata memiliki
sedikit sifat elektrolit. Dengan kata lain air dapat juga terionisasi menghasilkan ion H+ dan ion OH-, dengan harga α yang sangat kecil sekali, yaitu, 1.32 x 10-8.
H2O H+ + OH-...(2.2)
Perhitungan yang sangat cermat menunjukkan bahwa dalam 1 liter air murni terdapat ion H dan ion OH masing-masing sebanyak 0.0000001 mol atau 10-7 .
[H+] = [OH-] = 10-7 mol ………...(2.3)
Hasil kali [H] dan [OH] dalam air selalu konstan, dan disebut tetapan air (Kw) Kw = [H+] [OH-] = 10-14……….(2.4)
karena dalam larutan terjadi pelepasan ion H+ menurut reaksi: H2SO4 2 H+ + SO4………(2.5)
Sedangkan suatu zat dikatakan basa apabila zat dalam air dapat melepaskan ion hidroksi (OH-). Misalkan : larutan Ca(OH)2 dalam air bersifat basa , karena dalam
larutan terjadi pelepasan OH- menurut reaksi:
Ca(OH)2 Ca2 + 2OH- ………(2.6)
Setelah masing-masing konsentrasi dipangkatkan dengan koefisiennya pada persamaan reaksi yang bersangkutan, maka pada reaksi ioniasi asam dan basa pun merupakan reaksi kesetimbangan (jika α =1), maka dapat ditentukan harga tetapan kesetimbangannya. Untuk reaksi kesetimbangannya ionisasi asam dinyatakan dengan Ka dan untuk basa dinyatakan dengan Kb.
Asam kuat ialah asam yang dalam air mengalami ionisasi sempurna (α =1). Sehingga dalam larutan asam kuat tidak lagi terdapat molekul-molekul asamnya, melainkan hanya ion-ion H+ dan ion-ion sisa asam saja yang ada. Maka pada asam kuat, harga Ka-nya sangat besar.
Basa kuat ialah basa yang dalam air mengalami ionisasi sempurna (α =1). Dalam larutan basa kuat tidak terdapat molekul-molekul basanya, melainkan hanya ion-ion logam dan ion-ion hidroksil saja yang ada. Maka harga Kb basa kuat sangat besar.
Asam lemah ialah asam yang dalam air mengalami ionisasi sebagai (α = kecil). Asam lemah mempunyai harga Ka yang kecil. Makin kecil harga α asam lemah, makin kecil bila harga Ka-nya . Karena harga α untuk asam lemah sangat kecil
Basa lemah ialah basa yang dalam air mengalami ionisasi sebagian (α = kecil). Basa lemah mempunyai harga Kb yang kecil. Makin kecil harga α dari basa lemah, maka makin kecil pula harga Kb-nya. Harga α untuk basa lemah sangat kecil, maka 1 – α dianggap = 1. sehingga persamaan menjadi:
Kb = b α2 atau α2 = Kb , jadi α2 = Kb/ b ...(2.8)
1 b
Dimana : Ka : Reaksi kesetimbangan ionisasi asam Kb : Reaksi kesetimbangan ionisasi basa.
α
: Reaksi kesetimbangan.
2.3 Penentuan pH Secara Eksperimen
Dalam berbagai keadaan menentukan pH larutan secara eksperimen sangat penting untuk dilakukan, hal ini sesuai dengan tingkat ketelitian yang dibutuhkan, Berikut instrument-instrumen yang digunakan dalam penentuan pH secara eksperimen, Diantaranya adalah :
2.3.1 Pemakaian Indikator dan Kertas Uji Indikator
Indikator adalah suatu larutan yang warnanya berbeda-beda sesuai dengan konsentrasi ion hidrogen, indikator asam atau basa yang tidak berdisosiasi mempunyai warna yanh berbeda dengan hasil disosiasinya, dalam hal ini indikatornya adalah suatu asam, dimana menurut kesetimbangan :
Hind H + Ind – ...(2.9)
larutan tersebut menjadi basa , yaitu dengan menghilangkan ion-ion hidrogennya, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah pembentukan anion indikator dan warna larutan tersebut akan ikut berubah, perubahan warna terjadi dalam daerah pH yang sempit. Pada percobaan sepotong kertas saring yang berbentuk pita yang kecil, atau dengan lempengan uji ber cat (spot tes), kita teteskan setetes indikator, lalu ditambahkan dengan setetes larutan uji, dan selanjutnya kita amati perubahan warna-nya. Warna biru timol menunjukkan warna kuning, sedangkan jingga metil berwarna merah, dengan demikian dapat di ukur pH larutannya adalah 2.8 dan 3.1.
Beberapa indikator dapat dicampurkan secara bersamaan untuk memperoleh indikator universal, dan dengan indikator ini pH larutan dapat ditentukan dengan uji tunggal,
Indikator universal menunjukkan warna yang berbeda sesuai dengan larutan dan hasil pengukurannya.
Komposisi campuran indikator umumnya tidak dapat diketahui, tetapi suatu kertas warna yang mudah dipakai diberikan bersama strip kertas itu, Dengan bantuan kertas pH dapat ditentukan dengan mudah besaran pH, yaitu dengan membandingkan warna kertas strip dengan warna yang diperlihatkan pada kertas warna, maka ketelitian besaran pH dapat ditentukan antara 0.5 – 1 satuan pH dalam jangka pH 1-11
2.3.2 Penentuan pH Secara Kalorimetri
Pembuatan larutan-larutan baku pembanding adalah pekerjaan yang rumit dan butuh waktu lama, namun dapat dipersingkat dengan memekai metode warna baku permanen dan alatnya disebut komparator, dimana alat ini dilengkapi dengan kompartemen-komparteman rendah dan dapat diletakkan tabung uji kecil atau sel kaca persegi panjang.
Penentuan pH dari larutan dilakukan dengan suatu indikator universal atau indikator kasar dan dengan kertas uji indikator, dan kemudian indikator yang cocok disisipkan kedalam komparator, dalam komparator dapat juga dipakai teknik Walpole yaitu dengan cara menyisipkan blanko yang mengandung larutan, Hasil yang dicapai memiliki ketelitian sampai 0.2 satuan pH.
2.3.3 Penentuan pH Secara Potensiometri
Cara yang paling mudah dan tepat untuk mengukur pH adalah dengan menggunakan pengukuran tegangan gerak elektrik, Bila suatu sel elektrokimia yang mengandung larutan yang belum diketahui pH nya sebagai elektrolit dan dua buah elektroda jika telah dikalibrasi dengan baik dengan suatu buffer yang sesuai dan diketahui pH nya, maka pH larutan yang tidak di ketahui itu dapat di baca langsung dari skala pembacaan.
dipakai untuk membentuk sel elektrokimia tersebut mempunyai peranan yang berbeda dalam pengukuran, dan harus dipilih sesuai dengan peranan dan kegunaanya.
Adapun kegunaan elektroda yang memiliki tipe terpisah dalam industri antara lain :
1. Mengukur elektroda yang menghasilkan tegangan yang seimbang dengan konsentrasi ion hidrogen.
2. Membantu sebagai sumber tegangan yang konstan sebagai hasil dari pengukuran elektroda pembanding.
Tabung elektroda lambat laun akan berguna untuk proses kerja industri tertentu, keistimewaannya terdiri dari suatu penutup kaca khusus yang dirancang untuk sensitivitas ion hidrogen dan disebut dengan elektroda kaca. Agar elektroda kaca bekerja dengan baik, elektroda kaca harus basah dan dalam keadaan mengambang, maka elektroda elektroda kaca harus dijaga agar selalu tercelup dalam air atau dalam asam encer, elektroda kaca ini sangat cocok untuk pengukuran pH teliti dalam skala pH antara 2 sampai11.
Elektroda kalomel pada dasarnya adalah elektroda mercurium (raksa), yang potensial elektrodanya bergantung pada konsentrasi ion mercurium, dalam elektroda kalomel jenuh dipakai larutan kalium klorida yang jenuh, kejenuhan dipertahankan dengan menaruh kristal KCL yang belum larut.
pH meter adalah suatu voltmeter elektronik dengan resistansi input yang tinggi, alat ini umumnya menggunakan listrik dari jaringan utama, dan memiliki sumber tegangan dan penyearah arus.
2.4 Pengertian Sistem Kontrol
Sistem kontrol adalah proses pengaturan atau pengendalian terhadap satu atau beberapa besaran (variable, parameter) sehingga berada pada suatu harga tertentu.
Secara umum sistem kontrol dapat dikelompokkan sebagai berikut : 1. Dengan operator manual dan otomatis.
2. Rangkaian tertutup (closed-loop) dan rangkaian terbuka (open-loop). 3. Kontiniu (analog) dan diskontiniu (digital).
4. Servo dan Regulator.
2.4.1 Sistem Pengontrolan Manual
Pengontrolan secara manual adalah Pengontrolan (pengawasan dan pengukuran) dilakukan oleh manusia yang bertindak sebagai operator.
2.4.2 Sistem Pengontrolan Otomatis
Pengontrolan secara otomatis adalah pengontrolan yang dilakukan oleh mesin-mesin atau peralatan yang bekerja secara otomatis dan operasinya dibawah pengawasan manusia.
2.4.3 Rangkaian Terbuka
Gambar 2.2. Diagram Blok Rangkaian Terbuka
2.4.4 Rangkaian Tertutup
Sistem kendali rangkaian tertutup (closed loop control system) merupakan sistem pengendalian dimana besaran keluaran memberikan efek terhadap besaran masukan sehingga besaran yang dikontrol dapat dibandingkan terhadap harga yang diinginkan melalui alat pencatat (Indikator atau Recorder). Pada Gambar 2.3 memperlihatkan diagram blok rangkaian tertutup.
Gambar 2.3 Diagram Blok Sistem Rangkaian tertutup
2.5 Instrument Sistem Kendali
2.5.1. Control Valve
Control valve adalah jenis final control element yang paling umum dipakai untuk sistem pengendalian proses. Control Valve berfungsi untuk mengatur aliran fluida sehingga dapat ditentukan sesuai dengan yang dikehendaki oleh kontroller. Sebagian besar katup kendali yang digunakan pada proses industri mempunyai karakteristik:
a. Linear Characteristic
Katup akan memberikan harga pertambahan flow rate yang hampir mendekati pada setiap pertambahan travel (berbanding lurus).
b. Equal percentage characteristic
Persentase dari bukaan katup (valve travel) akan memberikan jumlah aliran (flow rate) yang sama persentasenya.
c. Quick opening characteristic
memberikan perubahan maksimum pada aliran dengan bukaan katup yang kecil dan tetap menjaga hubungan yang linear pada semua posisi pergerakan fluida. Setiap tambahan bukaan katup memberikan perubahan yang tajam pada flow rate
Gambar 2.4. Konstruksi Control Valve
Bagian actuator adalah bagian yang begerak untuk mengerjakan buka/ tutup
valve. Jenis yang banyak digunakan adalah pneumatic operated (diaphragm), electric actuator, hidrolic actuator, dan manual (hand operated actuator). Spring dan
diaphragm pneumatic actuator kurang banyak digunakan oleh karena kemampuan dan bentuknya yang sederhana.
Bagian valve adalah komponen mekanis yang menentukan besarnya flow yang masuk ke proses. Dalam kesatuannya sebagai unit control valve, actuator dan valve
harus melakukan tugas koreksi berdasarkan sinyal manipulated variable yang keluar dari kontroller.
2.5.2 Transmitter
suatu system penyaluran sinyal. System penyaluran sinyal dalam instrumentasi dikenal dengan istilah “transmitter”.
Fungsi utama transmitter adalah menerima sinyal dari sensor atau transducer
kemudian dengan mekanisme tertentu sinyal ini dikondisikan dalam besaran standart, kemudian ditransmisikan untuk kebutuhan indikasi pengukuran atau unutuk tujuan yang lainnya (misalnya untuk proses kendali).
Transmitter dapat dibedakan menurut operasi kerjanya antara lain: a. Sistem Transmisi Pneumatic.
b. Sistem Transmisi Elektrik.
2.5.2.1 Sistem Transmitter Pneumatic.
Pada sistem transmitter pneumatic, sinyal yang ditransmisikan adalah berupa sinyal udara tekan. Udara tekan yang bisa digunakan pada system ini, berkisar antara 3 psi dan 15 psi untuk tekanan supply 20 psi dan simyal udara berkisar 6 psi sampai 30 psi untuk tekanan supply 35 psi.
Transmitter pneumatic dapat digunakan untuk jarak kurang dari 600 ft, jika jarak bertambah, maka kecepatan response dari sistem transmitter pneumatic menjadi masalah, dan pemecahan alternative diperlukan.
Gambar 2.5 Konstruksi Flapper Nozzle
Tipe yang banyak digunakan pada sistem transmitter pneumatic adalah
diffrensial pressure transmitter (D/P Cell)
Pengukuran beda tekanan banyak digunakan pada sistem instrument industri antara lain untuk pengukuran variable proses tinggi permukaan (level) aliran, (flow) dll.
Beda tekanan yang dihasilkan dari pengukuran variable proses tersebut sangat kecil dan sukar untuk ditransmisikan. Oleh karna itu beda tekanan yang kecil ini harus diperkuat dan dirubah menjadi sinyal tekanan yang relative lebih besar sesuai dengan kebutuhan (3-15 psi). Gambar dan prinsip cara kerja D/P cell dapat di perlihatkan pada Gambar 2.6.
Tekanan tinggi (H) dan tekanan rendah(L) dipasangkan pada daerah antara
diaphragm-capsule. Perubahan gaya pada capsul disalurkan lewat flexure
pasangan flapper dan nozzle dan menghasilkan sinyal output yang sebanding dengan perbedaan tekanan HP-LP yang diterima, setelah mendapat penguatan dari pneumatic amplifier.
Gambar 2.6. Konstruksi D/P Cell transmitter
2.5.2.2 Sistem Transmisi Elektrik
Pada sistem transmisi elektrik, besaran sinyal elektrik harus dapat ditansmisikan kepada sistem penerima (receiver). Seperti transmisi elektrik yang banyak dijumpai pada pemakaian sistem intrumentasi industri dapat dikelompokkan menurut perubahan besaran listrik yang ditransmisikan perubahan besaran tegangan listrik, dan rangkaiannya dapat dilihat pada Gambar 2.7.
rangkaian listrik perubahan arus akan mengakibatkan juga perubahan tegangan listriknya.
Gambar 2.7. Rangkaian transmisi perubahan besaran listrik
2.5.2.3 Transmitter Sistem Jembatan Setimbang
adalah o volt, kondisi ini terjadi bila tegangan titik c-a sama dengan titik d-a atau tegangan titik c-b sama dengan titik d-b.
Gambar 2.8. Rangkaian jembatan setimbang
Pada sistem ini transmitter mengirimkan besaran arus dan tegangan listrik.besaran fisik yang terukur tidak ditunjukkan oleh nilai absolute dari besaran listrik yang sesuai dengan kesetimbangan nilai posisi transmitter. Gambar 2.9. memperlihatkan contoh pemakaian transmitter jembatan setimbang pada sistem instrumen.
2.6 Pompa Sentrifugal
Pompa sentrifugal merupakan pompa yang merubah energi listrik menjadi energi mekanis, yang bekerja untuk memindahkan fluida dari suatu tempat ke tempat yang lain.
2.6.1 Prinsip Dasar
Prinsip dasar dari pengoperasian pompa sentrifugal seperti pada Gambar 2.10, yang menerangkan jika tabung silinder dengan baling-baling yang memiliki banyak sudu berputar dengan kecepatan tinggi, maka pompa sentrifugal akan bereaksi terhadap air dan akan menekan air, hal ini akan menyebabkan air terdesak keluar dan tidak akan bisa kembali ke sisi masukan, tekanan mendorong air ke atas akan mengalirkan air melalui pipa ke tanki atau tabung air.
BAB III
INSTRUMENT PENGENDALI TINGKAT KEASAMAN
3.1 Sensor pH
Pengukuran pH dari suatu larutan adalah untuk mengetahui sifat asam atau basa dari suatu larutan, sifat asam atau basa suatu larutan tergantung pada nilai relative (H+) dan (OH-). Bila (H+) lebih besar dari ( OH-), maka larutan akan bersifat asam, sedangkan bila (H+) lebih kecil dari (OH-) larutan disebut bersifat basa. Dan apabila nilai (H+) sama dengan (OH-), maka larutan disebut bersifat netral seperti air murni . Konsentrasi ion biasanya dinyatakan dalam satuan mol, dimana satuannya dapat ditulis dengan.
pH = -log 10 (H+) ………. (3.1) dimana H+ = konsentrasi ion hidrogen
pH = pengukuran tingkat keasaman dan basa
Jadi apabila suatu laruatan yang mengandung H+ sebesar 10-3, maka akan mempunyai nilai pH sama dengan 3 scala pH.
Pengukuran pH pada proses industri umumnya menggunakan metode sebagai berikut :
1. Kertas Lakmus
dicelupkan pada larutan yang akan diukur pH nya denagan warna standar dari nilai pH. Berikut ini pada tabel 3.1 diperlihatkan indicator warna-warna pH yang standart.
Tabel 3.1 Indikator warna pH standart
Kisaran pH Indikator warana 1,2 - 2,8 Biru timol 3,0 – 4,2 Biru bromofenol 4,6 – 6,0 Biru bromotimol 6,3 – 7,2 Merah metal 7,6 – 8,3 Merah kresol
8,8 - 10 Merah Fenolftalein
2. Menggunakan elektronik pH meter
Metode dasar yang digunakan untuk pengukuran pada sistem ini adalah dengan mengukur potensial listrik antara dua buah elektroda yang dimasukkan kedalam laruatan yang akan diukur pH nya. Perbedaan antara kedua elektroda ini hanya terlatak pada konsentrasi ion H+ yang terkandung didalam kedua elektroda tersebut. Pada elektroda reference konsentrasi ion H+ berfungsi sebagai elaktroda hidrogen standart, sehingga mempunyai potansial sama dengan 0 volt. Berbeda dengan elektroda gelas dengan larutan KCL dan berpengaruh terhadap perubahan pH larutan.
3.1.1 Elektroda Gelas
Dalam penggunaannya ada beberapa tipe yang digunakan sebagai elektroda pengukur, antara lain adalah :
1. Elektroda Hidrogen Standart
Digunakan pada umumnya dalam aplikasi penelitian pada laboratorium. 2. Antimonium
Elektroda pengukur jenis ini dapat menghasilkan potensial listrik sebesar 55 mV/pH pada saat temperatur 25 0C, dengan skala pH yang dihasilkan 4,0 sampai 11,5, skala suhu 0 sampai 60 0C, dihasilkan dari komposisi antimoium yang terdapat dalam udara. Trioksida dari antimonium akan menghasilkan nilai pH dalam bentuk potensial listrik (emf) yang ditetapkan sesuai dengan persamaan Nerst . Adapun keuntungan, kerugian serta kekhususan penggunaan elektroda Antimonium adalah sebagai berikut :
1. Keuntungannya :
a. Elektroda Antimonium mempunyai hambatan dan larutan yang rendah ( tidak ada perlindungan atau impedansi tinggi yang dibutuhkan) b. Kasar dan dapat tahan lama, walaupun bila digunakan dalam bubur
semen
1. Kerugiannya :
2. Kekhususanya :
a. Elektroda Antimonium Sangat sensitive terhadap oksidator dan reduks b.Penguraian O2 harus berada dalam larutan untuk mempermudah lapisan trioksida.
3. Quinhidron
Elektroda pengukur jenis ini terbuat dari bahan organik, dengan skala pH yang dihasilkan dari 0 sampai 8,5, dengan skala suhu antara 0 sampai 37 0 C. Adapun kerugian penggunaan elektroda Quinhidron adalah :
1. Kerugiannya :
a. Tegangannya rendah
b. Tidak bisa digunakan dalam larutan alkalin, akan menyebabkan menyebabkan reduktor dan oksidator mengalami kebocoran c. Dapat merubah pH pada larutan yang bukan buffer, serta akan menyebabkan larutan terkontaminasi
d. Mempunyai potensi kerugian yang tinggi
4. Elektroda Gelas
tegangan hasil perbandingan ion H+ atau OH- dengan larutan kalomel, perbandingan ini berupa reaksi elektrokimia yang menghasilkan keluaran berupa potensial listrik.
Seperti yang diperlihatkan pada Gambar 3.1. Skala pH yang dihasilkan elektroda kaca yaitu 1 sampai 14, dengan skala suhu antara 0 sampai 100 0C, elektroda kaca juga menghasilkan potensial listrik sebesar 59,14 mV/pH pada saat suhu 25 0 C. Berbagai keuntungan serta kerugian pengunaan elektroda kaca adalah
1. keuntungannya ;
a. Elektroda ini tidak terpengaruh oleh oksidasi dan reduksi
b. Pada umumnya tidak terpengaruh olek gas yang dilarutkan
c. Tidak mengalami perubahan akibat pemutusan partikel
2. Kerugiannya :
a. Memiliki tegangan yang tinggi (+20 megaohm) tegangan, oleh karena itu dibutuhkan perlindungan, dan memiliki isolasi yang sangat bagus dan mempunyai masukan tegangan voltmeter yang besar. b. Elektroda ini biasanya menggunakan larutan klorida
c. mempunyai kerugian asimetris ( sebuah kaca menghasilkan kerugian umumnya pada tegangan 0 mV dalam larutan ber pH 7 pada suhu 25
0
Gambar 3.1. Elektroda Gelas
Berikut ini adalah tabel 3.2. Potensial listrik yang dihasilkan dari elektroda kaca @ 25 0 C dengan menggunakan larutan kalomel.
Tabel 3.2. Potensial listrik yang dihasilkaan oleh elektroda kaca
pH EMF,mV
0 +413,98 Asam (positive)
3 +236,56 4 +177,42 5 +118,28 6 +59,14 7 0
8 -59,14 Basa (negative)
9 -118,28 10 -177,42 11 -236,56 12 -295,70 13 -354,84
14 -413,98 Basa ( negative)
3.1.2 Reference Elektroda
Gambar 3.2. Elektroda Pembanding
3.1.3 Kompensasi Temperature
dengan pengiriman sinyal dari temperature yang terpisah dengan bantuan Resistance Thermometer digital atau lebih dikenal dengan nama RTD sebagai instrument pengukur suhunya, cara ini lebih praktis dan lebih menghemat waktu.
3.2 Prinsp kerja pH Analyzer
Pada dasarnya larutan mengandung element yang dapat diukur oleh dua buah elektroda, yaitu elektroda gelas dan elektroda reference. Elektroda gelas berisikan larutan (buffer) kalomel yang akan menghasilkan tegangan milivolt yang proporsional ke derajat ionisasi dari hidrogen didalam larutan yang sedang diukur pH nya, dan pH meter ini juga dapat disebut milivoltmeter yang sensitive. Elektroda reference akan menghasilkan tegangan referensi yang tidak akan berubah-ubah dari segala perubahan didalam karakteristik larutan, ini disebabkan elektroda ini hanya berisi larutan hidrogen standart yang nilai pH nya netral.
Elektroda yang ketiga adalah elektroda pengkompensasi temperature atau thermo kompensator, yang biasanya digunakan secara otomatis untuk mengkompensasi kesalahan yang disebabkan suhu yang tidak tetap ( cendrung naik turun), dengan nilai pH yang sama dan dengan perubahan suhu, akan menghasilkan nilai milivolt yang bebeda-beda, dari kenyataan tadi dapat terlihat jelas bahwa suhu memiliki efek yang sangat kuat pada derajat ionisasi dari larutan yang disebabkan oleh perubahan suhunya, dan rankaian kerja pH meter ini dapat dilihat pada Gambar 3.3.
menghasilkan potensial listrik yang kecil, sehingga dibutuhkan pH Amplifier untuk menguatkan sinyal tersebut. Sinyal yang telah dikuatkan dari pH Amplifier kemudian dibandingkan dengan elektroda reference, hasil perbandingannya kemudian disimpan di recorder untuk kemudian dikirim ke transmitter. Sebelum sinyal dikirim oleh transmitter ke controller, sinyal terlebih dahulu dirubah oleh Converter dari tegangan menjadi arus dengan besaran 4-20 mA.
Selama pengukuran akan membentuk referensi dan ukuran elektroda dari sel elektrolitik yang tegangan outputnya adalah jumlah matematis dari kumpulan tegangan masing-masing elektroda, sehingga pada akhirnya kita dapat mengatur besaran keasaman atau kebasaan dengan mengatur besaran sinyal antara 4 sampai 20 mA melalui sebuah transmitter.
3.3 Kalibrasi pH Analyzer
Setelah beberapa hari pH Analyzer doperasikan untuk proses pengukuran dan pengendalian pada proses operasi di Blending tank, tentu kita perlu menstandarisasikan kembali nilai pengukuran dari pH Analyzer, yang dilakukan dengan Pengkalibrasian , hal ini bertujuan untuk memperoleh kembali nilai pengukuran yang sebenarnya. Berikut ini beberapa cara untuk pengkalibrasian Ph Analyzer, antara lain :
1. Menyediakan larutan asam CIO2 dan larutan basa NaOH sebagai
perbandingan dari ph terendah dan ph tertinggi, apabila pH nya menunjukkan angka 0 sampai 6 disebut dengan asam dan bila skala nya antara 8 sampai 14 menunjukkan larutan basa.
2. Sensor ph harus selalu dicuci dengan air bersih pada setiap selesai melakukan pengukuran larutan asam dan larutan basa.
3. Pada saat sensor pH melakukan pembacaan terendah pada pengukuran larutan. CIO2, hasil pengukurannya akan tak terhingga, sehingga perlu distabilisasikan.
4. pengendalian diatur hingga zero sampai pembacaan sesuai dengan nilai larutan CIO2.
5. Kemudian sensor dikeluarkan dari larutan dan dicuci dengan air bersih
6. Kemudian sensor pH dicelupkan ke larutan NaOH pada tingkat basa tertinggi, apabila hasil pengukurannya tak terhingga, maka angka pengukurannya harus kembali di stabilkan.
8. Dan seteusnya mengulang kembali lankah ke-3 sampai langkah ke-7, sampai didapatkan angka pengkalbrasian yang diinginkan.
Setelah proses pengkalibrasian telah selesai dilakukan maka sebaiknya sensor pH kembali dibersihkan dan kemudian disimpan dengan baik kembali.
3.4 Pemeliharaan Detektor
Pemeliharaan sangat penting untuk dilakukan, ini berguna untuk mencegah peralatan mengalami kerusakan. Berikut ini beberapa garis besar cara pemeliharaan peralatan pH Analyzer, antara lain :
3.4.1 Cara kerja pembongkaran
Dengan memutar terlebih dahulu power ke pembongkaran, dan mengikuti Memutar penutup atau penempatan meter
Memutar segel sekrup penerima berturut-turut, ini dilakukan untuk
memperkuat jalan masuk ke sekrup pengaturan zero dan span.
Meluruskan bagian luar pengatur zero dan span sampai alurnya
mendatar.
Menarik lurus pegangan (tombol) dari pemasangan papan sirkuit Memisahkan papan sirkuit dengan cara memutar sekrup penerima yang
terdapat pada sisi batas dari papan transmitter.
Memutar masing-masing papan sirkuit dengan menarik lurus dari
3.4.2 Cara kerja penyusunan
Pemasangan papan sirkuit dan pemasangan sekrup penerima dapat dilakukan dengan :
Meluruskan sekrup pengatur zero dan span, dan menempatkannya pada
posisi mendatar
Meluruskan potensiometer zero dan span yang terdapat pada papan
sirkuit power ke posisi mendatar
Menempatkan papan sirkuit masuk ke penempatan yang rapat dengan
mendorong lurus pada tombol dengan menekan kuat
Pasang penutup matriks, dan kemudian sambungkan dengan skrup dan
pembersih.
Periksalah sambungan berskrup pada penempatan untuk meyakinkan
bahwa skrup tidak mengalami kerusakan.
Periksalah penutup cincin dan kemudian dipasangkan kembali Pasang penutup pada penempatan transmitter
Kemudian pasang kembali power supplay ke unit operasi
BAB IV
PENGUKURAN TINGKAT KEASAMAN DENGAN MENGGUNAKAN PH ANALYZER DI BLENDING TANK
4.1 Dasar Pengoperasian Bleaching Plant
Bleaching plant pada PT. Toba Pulp Lestari terletak di areal fiberland, bleaching plant dirancang khusus untuk menghasilkan pulp atau bubur kertas sebanyak 550 adt/hari, pulp tersebut diputihkan pada enam tahapan yang berurutan. Adapun tahapan-tahapan yang diperlukan pada proses pemutihan antara lain :
4.1.1 Tanki Penyimpanan High Density (HD)
mendilusi stock dari konsistensi 12 menjadi konsistensi kurang lebih 3% sampai 4%.
4.1.2 Unbleached Blending Tank
Pulp yang belum diputihkan yang masih berbentuk stock yang berasal menara
high density (HD) dipompakan menuju sebuah unbleached blending tank yang bekerja sebagai suatu tanki yang berdensity rendah, hal ini dilakukan untuk menyeragamkan konistensi stock sebelum tahapan awal proses pemutihan.
Unbleached blending tank dibuat dari bahan logam karbon dengan sebuah penutup dari baja yang memiliki ukuran diameter yang sama dengan menara
high density. Unbleached blending tank ini dilengkapi dengan empat buah pengaduk tegak yang terpasang pada sisi atas kerucut dan sebuah pengaduk jenis propeller pada sisi pengisapan pompa.
4.1.3 Menara CD
4.1.4 Menara EO
Menara EO merupakan sebuah aliran yang menaik dengan sebuah pengikis pada sisi atas dan pencucian dilusi yang tersusun rapi. Menara ini dibuat dari logam karbon dan dilapisi dengan F.R.P pada bagian dalamnya dan pada bagian luarnya diisolasi dengan kapasitas 288 m3, yang berdiameter 3,7 m dan tinggi 2,7 m. Konsistensi pada menara dijaga sebesar 10% sampai 12% dengan konsistensi yang keluar sebesar 2,5% pada daerah dilusi.
4.1.5 Menara D1
4.1.6 Menara D2
Pada umumnya menara ini sama dengan menara D1, namun berbeda dari segi ukuran. Pada sisi bawah menara dilengkapi dengan dua buah pengaduk dan sembilan buah nozzledilusi yang berguna untuk menurunkan konsistensi pulp dari 12% menjadi 2,5%.
Pada Gambar 4.1. Kita bisa melihat diagram pengoperasian Bleaching plant (tempat pemutihan), yang dimulai dari tanki penyimpanan high density
sampai ke menara pemutihan
4.2 Pengoperasian Blending Tank
Blending tank terletak pada salah satu areal bleaching plant. Blending tank berbentuk sebuah tanki atau menara yang berisikan chlorine dioxide (ClO2) yang
berguna untuk menurunkan kadar basa pada stock yang berasal dari tempat pencucian stock (stock washing). Pada menara ini kadar asam dikendalikan pada pH 2 sampai dengan 3.
Pada bagian bawah blending tank stock diencekan menjadi 4,5% dengan air dilusi yang sama kemudian stock dipompakan menuju ketempat percampuran bahan kimia pertama dimana larutan chlorine dioksida (ClO2) sebesar 8 gpl ditambahkan
pada stock. Aliran stock dan konsistensi sebesar 4% dikendalikan berdasarkan pada kecepatan produksi yang dikehendaki. Pulp yang telah bercampur dengan larutan chlorine dioksida kemudian melewati alat percampuran bahan kimia kedua, dimana kadar pH chlorine dioksida lebih sedikit. Pada bleaching tank pengaturan dosis chlorine dioksida diatur secara optik atau warna dan sisa dari bahan kimia diukur dari stock pulp yang mengalir menuju menara DC, sementara dosis chlorine dikendalikan berdasarkan perbandingan dari jumlah chlorine dioksida. Stock pulp yang telah mengalami proses chlorinisasi keluar dari menara percampuran atau blending tank dan masuk pada bagian bawah menara DC aliran menanjak dan keluar dari sisi menara aliran menurun. Dengan mengendalikan konsistensi dan kecepatan aliran maka waktu tinggal menara akan dapat dicapai.
Gambar 4.2. Diagram Pengukuran dan Pengendalian larutan kimia dengan pH mtr
Pada Gambar 4.3. Kita bisa melihat dan mengetahui aliran diagram kotak sistem pengendalian otomatis secara tertutup.
Dari Gambar 4.3, dapat diperoleh penjelasan :
1. Set Point (SP) merupakan besaran proses variable yang dikehendaki. Sebuah
controller akan selalu berusaha menyamakan control variable dengan set point.
2. Measured Variable merupakan sinyal yang dikeluarkan dari transmitter, dan berupa cerminan besarnya sinyal sistem pengukuran.
3. Controlled Variable adalah besaran variable yang akan dikendalikan, besaran ini pada diagram kotak disebut juga output proses atau proses variable.
4. Error adalah selisih set point dengan measured vaiable, error bisa menjadi negatif dan bias juga positif. Bila set point lebih besar dari measured variable, maka error akan bernilai positif. Sebaliknya bila set point lebih kecil dari
measured variable, error akan bernilai negative.
5. D/P Transmitter adalah alat yang berfungsi untuk membaca sinyal pH meter dan mengubahnya menjadi sinyal yang dapat dibaca oleh controller.
6. Controller merupakan suatu alat yang membandingkan set point dengan harga yang ingin diukur (measured variable), dan memberikan sinyal untuk mengkoreksi kesalahan jika terjadi penyimpangan harga pengukuran.
7. control unit merupakan bagian dari controller yang menghitung besarnya koreksi yang diperlukan.
8. Transducer adalah alat yang berguna untuk mengubah suatu bentuk sinyal menjadi bentuk sinyal yang lain atau menguba sinyal listrik menjadi sinyal
pneumatik.
10.Control Valve berfungsi untuk mengendalikan aliran proses yang masuk dengan membuka dan menutup katub, control valve hanya bisa digerakkan oleh sinyal pneumatik.
4.3 Analisa data
Pada tahun 1909, sorensen mengusulkan bahwa keadaan pH diambil dari konsentrasi ion hidrogen untuk menggambarkan tingkat keasaman. Ia mendefinisikan pH sebagai negatif logaritma dari konsentrasi ion hidrogen atau sebagai logaritma yang berbanding terbalik dari konsentrasi ion hidrogen.
(pH = log
Sehingga akan didapat hubungan antara pH dan konsentrasi ion H (Hidrogen) dinyatakan sebagai berikut:
- Log 10 [H] = pH
Dimana [H] = molalitas dari ion hidrogen. Maka akan didapat nilai pH sebagai berikut :
pH = - log ( H+) atau (OH-) ……….(4.2)
Bila, pOH- = 14 – pH, Maka pH =14- pOH-…………..(4.3) Dimana H+ = molalitas dari ion Hidrogen
OH-= konsentrasi dari hidrogen
E = -59,14 Log
Pa Px
………..(4.4)
Dimana E : Elektroda yang diukur Px : Konsentrasi ion H+
Pa : Konsentrasi Hidrogen Reference
-59,14 : Ketetapan Pengukuran di Elaktroda Glass (mV/pH)
Dan seteusnya , mulai H+ antara 100 sampai 10-14 dan OH- antara 10-14 sampai 100 akan diperoleh hasil pada analisa data yang terdapat dalam tabel 4.1.
BAB V PENUTUP
5.1 KESIMPULAN
Dari hasil pengamatan yang dilakukan dilapangan, pada penggunan pH meter ini dapat disimpulkan :
1. pH Analyzer merupakan instrument pengukuran keasaman dan kebasaan dengan mempergunakan potensial listrik, yang didalamnya terdapat dua buah elektroda dan sebuah kompensator suhu.
2. Dengan menggunakan metoda ini maka pangerjaan pengukuran akan lebih gampang dan lebih efesien.
3. Dengan pengendalian keasaman, akan mendapatkan mutu pulp yang jauh lebih baik
5.2 SARAN
1. Setiap pengoperasian pH analyzer diperhatiakan keterpasangan instalasi dan pastikan peralatan berfungsi dengan baik.
2. Selalu membersihkan dan mencuci serta menyimpan dengan baik, seluruh peralatan-peralatan yang telah selesai dikalibrasi.
DAFTAR PUSTAKA
1. Charles W. Keenam, Donald, Kleinfelte, Jesse H. Wood,” Ilmu Kimia Untuk Universitas”, alih bahasa A.Hadyana Pudjoatmaka Ph.D, edisi ke enanm jilid satu. Penerbit Erlangga Jakarta 1989.
2. Galen W. Ewing, “ Instrumental Methods Of Chemical Analisis “, edisi kelima . McGraw Hill Book Company.
3. George T.Austin,”Industri Proses kimia”, alih bahasa Ir E. Jasjfi M.Sc, edisi kelima jilid satu. Penerbit PT. Gelora Aksara Pratama Jakarta 1996.
4. Perry O. Black,” Pulp “. Edisi ke tiga. Addison – Wesley Publishing Company.
