MODEL PELARUTAN U 3 O 8 UNTUK PENYIAPAN UMPAN PROSES GELASI

ISSN 0216 - 3128. 170. Ariyani Kusuma Dewi, dkk.. MODEL PELARUTAN U3O8 UNTUK PENYIAPAN UMPAN PROSES GELASI Ariyani Kusuma Dewi dan Moch. Setyadji Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan, BATAN – Yogyakarta Telp. +6281227265899, E-mail : my24dewi@yahoo.com. ABSTRAK MODEL PELARUTAN U3O8 UNTUK PENYIAPAN UMPAN PROSES GELASI telah disusun. Proses Pelarutan U3O8 tersebut dilakukan pada suhu kamar (30oC) dan suhu 60 oC, dengan pelarut menggunakan asam nitrat (HNO3). Dengan menentukan persamaan neraca massa yang terjadi pada pelarutan U3O8, maka didapat model matematika yang dapat diselesaikan menggunakan program Basic. Model matematika proses pelarutan yang didapat adalah: (dr/dt) = - kx.(xs – x)/ρs dan (dx/dt) = 4π.ρs.Nb.r2.(xs – x)/m dengan kondisi batas t = 0; X = 0; r = R, sehingga selanjutnya dihitung ralat kesalahan dari hasil perhitungan model matematika menggunakan program Q-BASIC dan hasil percobaan di lapangan. Dari percobaan pada suhu kamar didapat ralat rerata sebesar 19,65 % sedangkan pada suhu 60 oC didapat ralat rerata sebesar 16,32 % . Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan persamaan model matematika di atas lebih sesuai jika memperhatikan faktor suhu. Sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi suhu pelarutan maka semakin besar laju kelarutan yang berakibat pada semakin besarnya kadar U yang dihasilkan. Kata Kunci : Pelarutan U3O8, Model Pelarutan, Proses Gelasi. ABSTRACT DISSOLUTION MODELS OF U3O8 AS GELATION FEEDSTOCK LIQUID has been compiled. Dissolution process of U3O8 was performed at room temperature (30oC) and at 60 oC, using nitric acid (HNO3) as solvent. By determining the mass balance equation which occurs in dissolution of U3O8, the importance of the mathematical model which then can be solved using the program Basic. Mathematical models dissolution process obtained were: (dr/dt)=-kx.(xs – x)/ρs and (dx/dt)= 4π.ρs.Nb.r2.(xs – x)/m , with the boundary conditions t = 0; X = 0; r = R. So that would be calculated the corrected error from the calculation using the mathematical model of the Q-BASIC program and the results of experiments in the field. From the experiments at room temperature obtained corrected average of 19,65% while the temperature of 60 oC obtained corrected average of 16,32%. This indicates that the mathematical model equations were appropriate if . It concluded that the higher of the temperature, the greater the dissolution rate of solubility which generates in greater levels of Uranium. Keywords : U3O8 Dissolution, Dissolution Model, Gelation Process. PENDAHULUAN. U. nsur uranium pada sistem periodik dikelompokan dalam golongan logam-logam transisi dalam dan termasuk pada deret aktinida. Unsur uranium ini memiliki nomor atom 92, nomor massa 238 dan mempunyai kerapatan 19,7 g/ml serta titik leleh 1132° C[1]. Uranium merupakan salah satu unsur yang dapat dijumpai dalam batuan di kerak bumi. Di kerak bumi, kadar uranium berkisar antara 0,2x10-6 g/g atau rata-rata 4x10-6gram uranium dalam setiap gram batuan. Hingga kedalaman 20 km dalam kerak bumi, dapat ditemukan sekitar 1,3x1014 ton. uranium. Kelimpahan uranium di kerak bumi adalah sekitar 800 kali kelimpahan emas (Au) atau 40 kali kelimpahan perak (Ag). Selain itu, uranium juga termasuk ke dalam kelompok radionuklida alamiah yaitu suatu jenis radionuklida yang terjadi secara alamiah bersamaan dengan terbentuknya alam semesta[2] . Senyawa-senyawa uranium yang memegang peranan penting dalam proses pembuatan bahan bakar nuklir adalah senyawa uranil (terutama uranil nitrat dan urnil klorida) dan senyawa uranat (terutam amonium diuranat). Uranium nitrat [UO2(NO3)2] dapat dibuat dengan melarutkan logam uranium atau oksida-oksida uranium dalam asam. Prosiding PPI - PDIPTN 2010 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 20 Juli 2010.

Ariyani Kusuma Dewi, dkk.. ISSN 0216 - 3128. nitrat. Larutan uranil nitrat berwarna kuning kehijauan dan bersifat asam karena adanya proses hidrolisis yang biasanya juga disertai dengan pembentukan ion-ion polimer[3]. Larutan uranil nitrat pekat dapat mengkristal membentuk uranil nitrat hidrat [UO2(NO3) 2.xH2O] yang mengandung dua sampai enam molekul air tergantung pada konsentrasi asam nitrat dalam larutan[4]. Dewasa ini reaktor yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber panas dan sebagai sumber listrik (cogeneration ), mempunyai prospek yang sangat baik. Reaktor yang dikembangkan ke arah itu antara lain adalah jenis reaktor temperatur tinggi (High Temperature Reactor = HTR) Ada dua jenis elemen bakar yang dikembangkan untuk HTR yaitu berbentuk bola dan berbentuk prisma. Keduanya dapat menggunakan bahan bakar uranium atau campuran uranium – thorium sebagai senyawa oksida atau karbida dalam bentuk partikel berlapis. Elemen bakar HTR bentuk bola, yang dikembangkan pertama di Jerman Barat berdiameter 6 cm. Kulit bola berupa grafit yang bebas bahan bakar setebal 5 mm. Bagian dalam bola berisi partikel berlapis dengan pengkayaan tinggi atau dengan menggunakan campuran bahan pembiak, misalnya pada tiap bola elemen bakar HTR terdapat sekitar 1 gram U-235 dan 10 gram thorium. Daya spesifik tiap bola sekitar 2,5 kW, suhu dalam bola sekitar 1150oC.[5] Secara umum proses pembuatan bahan bakar dibagi menjadi dua yaitu: Proses kimia kering (Dry chemical process) misalnya proses granulasi dan proses kimia basah (Wet chemical process) antara lain proses sol-gel. Secara garis besar proses pembuatan kernel UO2 melalui proses sol-gel dilakukan dalam tahapan-tahapan sebagai berikut : pembuatan umpan gelasi, proses gelasi, pencucian, pengeringan, kalsinasi, reduksi, dan sintering[6]. Dalam pembuatan umpan gelasi akan dilakukan pelarutan padatan uranium. Proses pelarutan merupakan proses kimia yang mengakibatkan terjadinya perubahan fisis dan kimia dari zat yang dilarutkan. Oleh karena itu, perlu diketahui sifat fisis serta kimia dari senyawa yang akan dilarutkan sehingga dapat diperkirakan hasil yang akan didapat. Pelarutan uranium mengunakan asam nitrat (HNO3) pada suhu tertentu. Dari reaksi tersebut diperoleh larutan uranil nitrat dengan kadar uranium, ion nitrat, dan asam tertentu, sehingga pada proses gelasi akan diperoleh gel dan butiran oksida U3O8 yang mempunyai sifat fisis. 171. tertentu pula sesuai dengan komposisi uranil nitrat hasil pelarutan. Sebagai bahan dasar pembuatan butiran uranium oksida diperlukan larutan uranil nitrat (UNH) dengan kadar uranium dan tingkat keasaman tertentu sebagai umpan proses gelasi. Bahan yang biasa digunakan sebagai sumber uranium : a. Konsentrasi uranium 40 % - 60 % b. Serbuk atau butiran U3O8 Dalam penelitian ini digunakan serbuk U3O8 berwarna hijau kehitaman. Pertama kali serbuk U3O8 dilarutkan dengan asam nitrat dengan konsentrasi yang bervariasi yaitu dari 5 N dan dipanaskan pada suhu titik didihnya. U3O8 akan bereaksi dengan HNO3 dan menghasilkan Uranil Nitrat. Reaksi antara keduanya bersifat eksotermis (mengeluarkan panas) sambil mengeluarkan gas NO2 berwarna merah kecoklatan, kemudian larutan berubah menjadi hijau kehitaman (warna hitam berasal dari senyawa karbon). Adapun reaksi yang berjalan adalah : U3O8 + 4HNO3 → 3UO2(NO3)2 + 2NO2 + 4H2O (1) Dalam larutan uranil nitrat yang terbentuk tersebut terdapat asam nitrat bebas dan pengotor yang terbentuk selama pemanasan. Setelah larutan didiamkan selama 24 jam larutan yang awalnya berwarna kuning kemerahan berubah menjadi kuning jernih. Larutan uranil nitrat yang dihasilkan tersebut masih belum diketahui kadar keasamannya, untuk mengetahuinya dilakukan analisis baik untuk U, NO3 total maupun asam bebasnya.[7] Dalam larutan uranil nitrat, analisa kadar uranium digunakan metode Titan. Dalam sampel UN terdapat uranium bervalensi IV (tetra valence) dan bervalensi VI (heksa valence), agar dapat dianalisa pertama kali uranium bervalensi VI direduksi dengan Ti+3 menjadi uranium bervalensi IV. Uranium bervalensi IV dioksidasi menggunakan K2Cr2O7 menjadi uranium bervalensi VI, sebagai indikator digunakan barium diphenil sulfanat dan FeCl3 sebagai katalisator. Kelebihan titan (III) dinetralisir dengan ion nitrat dan udara. Kadar uranium dapat dihitung dari volume kalium bikromat yang digunakan. Setelah itu perubahan warna tidak terjadi karena tidak ada lagi U (IV) yang dapat dioksidasi oleh K2Cr2O7, reaksinya seperti berikut : UO2+2 + 2Ti+3 → 2TiO+2 + U+4. (2). 3U+4(total)+Cr2O4+2+2H+→ 3UO2+2+2Cr+3+ H2O (3) Model Matematika Proses Pelarutan. Prosiding PPI - PDIPTN 2010 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 20 Juli 2010.

Ariyani Kusuma Dewi, dkk.. ISSN 0216 - 3128. 172. Proses pelarutan oksida-oksida uranium dalam asam nitrat akan berlangsung lebih sempurna, serta kelarutan uranil nitrat akan semakin besar sesuai dengan peningkatan konsentrasi asam nitrat dalam larutan. Akan tetapi, proses gelasi membatasi besarnya konsentrasi nitrat dalam umpan, yaitu dengan perbandingan NO3-/U < 2. Serbuk padatan A berupa bola jari-jari R, berjumlah Nb butir, dimasukkan ke dalam tangki berpengaduk yang berisi solven murni dengan massa m. Padatan A melarut dengan laju:. R. In – R. Out = R. Acc. NA= kx (Xs-X). Keadaan Batas (Boundary Conditions):. (4). Dengan NA dalam (kgA)/(waktu x luas) dan X adalah kadar A dalam larutan (kgA)/(kgsolven), sedangkan Xs adalah kelarutan jenuh A dalam solven. Rapat massa padatan A : ñs. Jika suhu sistem dapat dianggap tetap, ingin disusun persamaan-persamaan matematis yang bisa dipakai untuk mencari jari-jari butir (r) dan kadar A dalam larutan (X) pada berbagai waktu (t). Pada proses pelarutan U3O8 dapat disusun neraca massa sebagai berikut:. kx. (Xs-X).. . Nb – 0 = m.. (9) (10). Perhitungan neraca komponen A dalam tangki : (A padatan + A di larutan) saat t = (A padatan + A dilarutan) awal (11) + m.x = X=. (. t = 0; X = 0; r = R. + m.0 (12) ). (13) (14). Persamaan 8 dan 10 atau 8 dan 13 dengan keadaan batas 14 dapat diselesaikan. Lebih sederhana tentunya memakai persamaan 8 dan 13.[8] Serbuk U3O8 sangat halus, sehingga jumlah butiran (Nb) ditentukan dengan pendekatan massa dan densitas U3O8. Dengan asumsi porositas =0 maka dapat dituliskan persamaan volume serbuk : V = Nb . 4/3.πR3. (15) (16). Nilai densitas (ρ) dan massa (m) dari U3O8 diketahui, sehingga nilai Nb dapat dihitung. Koefisien perpindahan massa (kx) ditentukan dengan simulasi, sampai didapat data yang paling mendekati dengan data eksperimen.. TATA KERJA Bahan. Gambar 1. Pelarutan padatan Neraca massa A di padatan : Rate of Input – Rate of Output = Rate of Accumulation (5) 0-kx.(Xs - X). -kx (Xs-X).. . Nb = . Nb =. ( 6) .. (7) (8). Persamaan differensial 8 mengandung 3 variabel (x, r, t) jadi belum dapat diselesaikan, perlu satu persamaan lagi. Ada 2 cara untuk mencari persamaan pelengkap tersebut. Perhitungan Neraca komponen A di larutan :. Penelitian ini menggunakan bahan-bahan antara lain serbuk U3O8 hasil proses di P3TM BATAN, dan bahan-bahan kimia dari Merck seperti HNO3, H2SO4, TiCl3 kristal, FeCl3 kristal, Barium difenilsulfonat kristal, asam sulfamat kristal, larutan N, Urea kristal, titrisol K2Cr2O70,1 heksametilentetramin (C6H12N4) kristal, NH3 pekat, aceton, dan ABM. Alat Alat-alat yang digunakan antara lain : Alatalat gelas (gelas beker, erlenmeyer, corong gelas, pipet volume, pipet tetes, pipet mikro, labu takar, gelas arloji), sendok, cawan porselin, lumpang porselin, neraca analitik, termometer, kertas saring, muffle furnace, piknometer, tungku reduksi, pengaduk magnet, buret. Cara Penelitian Larutan medium disiapkan untuk analisa kadar uranium yang terdiri atas H2SO4 pekat (95-97. Prosiding PPI - PDIPTN 2010 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 20 Juli 2010.

Ariyani Kusuma Dewi, dkk.. ISSN 0216 - 3128. %), HNO3 pekat (65 %) dan 19,4 g asam amido sulfonat (HSO3NH3) yang telah diencerkan dulu masing-masing dalam labu takar 1 ml dan dicampurkan ketiganya hingga homogen. Disamping larutan medium, juga dibuat larutan indikator Barium Diphenil Sulfonat yang dilarutkan ke dalam ABM dan dipanaskan , serta indikator FeCl3 yang dilarutkan dalam ABM tanpa pemanasan. Setelah larutan medium dan indikator telah siap, dilakukan pelarutan U3O8 ke dalam HNO3 5 N dengan cara menambahkan 2,5 g serbuk U3O8 ke dalam 25 mL solven HNO3 5 N, diaduk dengan magnetik stirer dengan variasi lama pengadukan 24 menit, 48 menit, 72 menit, 96 menit, dan 120 menit. Suspensi yang telah terbentuk yang selanjutnya disebut dengan ADUN, didiamkan selama 15 menit dan dilakukan analisis kadar uranium. Selain variabel waktu, dilakukan juga varibel suhu, dimana pelarutan pertama pada suhu kamar, sedangkan yang kedua menggunakan suhu 60 ºC. Larutan ADUN dianalisis kadar uraniumnya untuk setiap variabel waktu dan suhu seperti yang telah dilakukan di atas dengan cara mengambil 50µL larutan ADUN menggunakan pipet mikro dan dimasukkan ke dalam beaker glass, lalu ditambahkan 20 mL larutan medium serta 1 mL larutan TiCl3 dan diaduk selama sekitar 5 menit. Kemudian ditambahkan 2 tetes indikator FeCl3 dan 2 tetes indikator Barium diphenil sulfonat. Larutan dititrasi menggunakan larutan standar K2Cr2O7 0,1 N sampai titik ekivalen (warna larutan berubah menjadi ungu). Data yang dihasilkan dari kadar uranium yang terlarut dimasukkan ke dalam program QBASIC untuk mencari ralat rerata kesalahan.. HASIL DAN PEMBAHASAN. 173. Tabel 1. Kadar U pada pelarutan 2,5 gr U3O8 dalam 25 ml HNO3 5N secara eksperimen pada variasi waktu pada suhu 30 oC. No 1 2 3 4 5 6. Waktu (menit) 0 24 48 72 96 120. Gambar 2. Kurva hubungan antara kadar uranium dengan waktu pelarutan pada suhu 30 o C. Dari Gambar 2 tersebut diatas dapat dilihat bahwa waktu pelarutan sangat berpengaruh terhadap kadar uranium yang dihasilkan. Reaksi antara uranium dengan HNO3 bersifat eksotermis (mengeluarkan panas) sambil mengeluarkan gas NO2 berwarna merah kecoklatan, kemudian larutan berubah menjadi hijau kehitaman (warna hitam berasal dari senyawa karbon). Makin lama waktu kontak, maka reaksi antara U3O8 dan HNO3 semakin bagus, sehingga kadar uranium yang terukur pun semakin tinggi. Sebagaimana terlihat pada persamaan (8) : (8). Pelarutan U3O8 dengan larutan HNO3 5 N pada suhu 30 oC Dalam proses perancangan model pelarutan U3O8, dilaksanakan proses pelarutan serbuk U3O8 dengan larutan HNO3 sehingga dihasilkan larutan uranil nitrat {UO2(NO3)2}. Kadar uranium dari data eksperimen yang didapatkan, akan digunakan sebagai pembanding data perhitungan model matematis menggunakan program Q-BASIC. Proses eksperimen dilakukan dengan melarutkan 2,5 gr U3O8 dalam pelarut HNO3 5 N sebanyak 25 ml, sehingga didapatkan data kadar U yang terlarut. Perhitungan analisis kadar U terlarut dapat dilihat pada lampiran.. Kadar (Kg U/L) 0 0,014280 0,019040 0,019040 0,021420 0,023800. Dari persamaan 8 diatas dapat terlihat bahwa semakin besar waktu yang digunakan untuk melarut, maka semakin kecil jari-jari butiran uranium (r) dalam pelarut. Hubungan antara kadar uranium dengan jari-jari butiran uranium dapat dilihat pada persamaan (10) : (10) Pelarutan U3O8 dalam solven HNO3 mengakibatkan jari-jari butiran U3O8 semakin kecil, sehingga kadar U yang dapat diukur pun semakin tinggi. Sedangkan Xs (kadar jenuh) dapat diperoleh apabila dengan penambahan U3O8 sudah tidak larut. Prosiding PPI - PDIPTN 2010 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 20 Juli 2010.

lagi dalam solven HNO3, sehingga kadar U yang terukur telah konstan. Serbuk U3O8 sangat halus, sehingga jumlah butiran (Nb) ditentukan dengan pendekatan massa dan densitas U3O8. Dengan asumsi porositas =0 maka persamaan 15 dan 16 menjadi: V = Nb . 4/3.πR3. (15) (16). Berdasarkan penelitian didapat ρ U3O8 = 4,598 kg/L dan m U3O8 = 2,5.10-3kg sehingga didapat 0,129868.10-3L =0,129868.10-3 3 dm Jika asumsi Nb=1 maka R = 0,0506408 dm. Koefisien perpindahan massa (kx) ditentukan dengan simulasi, sampai didapat data yang paling mendekati dengan data eksperimen. Kadar kelarutan U3O8 jenuh (Xs) = 0,062 kg/L, sedangkan massa solven HNO3 5 N (M) = (Volume x ρ) HNO3 5 N = 0,025 L x 1,4 kg/L = 0,035 kg. Data-data tersebut menjadi masukan dalam program Q-BASIC, untuk kemudian dihitung ralat rerata antara hasil eksperimen dengan hasil perhitungan dari model matematika. Tabel 2. Ralat Data Eksperimen Dengan Data Perhitungan pada suhu 30 oC Dengan ralat rerata 19,65 %. No 1 2 3 4 5 6. Ariyani Kusuma Dewi, dkk.. ISSN 0216 - 3128. 174. Waktu (menit) 0 24 48 72 96 120. Data Eksperimen 0 0,014280 0,019040 0,019040 0,021420 0,023800. Data Perhitungan 0 0,0075 0,0137 0,0189 0,0232 0,027. Ralat (%) 0 47,4 28,1 0,9 8,5 13,3. Dari data yang telah dimasukkan dalam program Q-BASIC menghasilkan ralat rerata sebesar 19,65 %. Hal ini menunjukkan bahwa pada suhu kamar, proses pelarutan yang terjadi kurang optimal, dimana U3O8 banyak yang belum larut dalam HNO3. Disamping harus memperhatikan faktor suhu, reaksi kimia yang terjadi pada proses pelarutan juga perlu diperhitungkan sehingga ralat kesalahan antara hasil perhitungan dan hasil eksperimen bisa seminimal mungkin. Pelarutan U3O8 dengan larutan HNO3 5 N pada suhu 60 oC Proses selanjutnya ialah pelarutan padatan 2,5 gr U3O8 pada pelarut HNO3 5N 25 ml pada suhu 60 oC . Proses pelarutan ini digunakan sebagai pembanding pelarutan pada suhu 30 oC. Dari proses tersebut didapatkan data-data sebagai berikut: Tabel 3. Kadar U pada pelarutan 2,5 gr U3O8 dalam 25 ml HNO3 5N secara eksperimen pada variasi waktu pada suhu 60 oC. No 1 2 3 4 5 6. Waktu (menit) 0 24 48 72 96 120. Kadar (Kg U/L) 0 0,02380 0,02618 0,02856 0,02856 0,03808. Jika dibuat kurva akan menjadi:. Gambar 4 : Kurva hubungan antara kadar uranium dengan waktu pelarutan pada suhu 60 ºC. Pada gambar 4 tersebut diketahui bahwa semakin lama waktu pelarutan maka akan semakin sempurna pelarutannya. Gambar 3. Kurva perbandingan antara hasil percobaan dan perhitungan terhadap waktu pelarutan pada suhu 30 oC. Dari data yang didapatkan, dimasukan ke dalam program Q-BASIC dan mendapatkan hasil sebagai berikut:. Prosiding PPI - PDIPTN 2010 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 20 Juli 2010.

Ariyani Kusuma Dewi, dkk.. ISSN 0216 - 3128. Tabel 4. Ralat Data Eksperimen Dengan Data Perhitungan pada suhu 60 oC. No 1 2 3 4 5 6. Waktu (menit) 0 24 48 72 96 120. Data Eksperimen 0 0,02380 0,02618 0,02856 0,02856 0,03808. Data Perhitungan 0 0,0128 0,0219 0,0287 0,0339 0,0379. Ralat (%) 0 46,1 16,2 0,4 18,6 0,4. 175. persamaan (13) : (dx/dt) = 4π.ρs.Nb.r2.(xs – x)/m sesuai untuk proses pelarutan U3O8, akan tetapi lebih baik jika memperhitungkan reaksi kimia yang terjadi disamping faktor konsentrasi dan suhu.. DAFTAR PUSTAKA 1.. COTTON, F.A. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta : UI-Press. 1990.. 2.. GALKIN N.P, et al Technology of Uranium (Translated from Russian). Washington DC: The US Atomic Energi Comission and The National Science Foundation. 1966.. 3.. GREENWOOD, N.N., Chemistry of Element, Pergamon Press, Oxford. 1986.. 4.. BUSRON MASDUKI dan WARDOYO. Pabrikasi Elemen Bakar Reaktor Suhu Tinggi (RST), Pemilihan Proses Sol gel dan Penelitian Pembuatan Kernel. dalam Seminar Teknologi dan Aplikasi Reaktor Temperatur Tinggi: Jakarta PPkTN BATAN. 1994.. 5.. NICKEL, H. Development of coated Fuel Partikel, KFA contribution within the frame of the Germany High Temperature reactor Fuel Development Program, Julich. Kernforschungsanlage. 1970.. Gambar 5. Kurva perbandingan antara hasil percobaan dan perhitungan terhadap waktu pelarutan pada suhu 60 oC.. 6.. SOLEH, Pengaruh Waktu Pelarutan Uranium dari Oksida U3O8 dengan asam Nitrat 2M, SMTI, Yogyakarta : 2002.. Dari gambar 5 tersebut di atas dapat diketahui bahwa perbandingan antara data perhitungan dengan data eksperimen tidak terlalu jauh, dengan menghasilkan ralat rerata sebesar 16,32 % dan lebih kecil nilainya dari ralat rerata pada pelarutan U3O8 suhu 30oC sebesar 19,65%. Hal ini dikarenakan semakin tinggi suhu pelarutan maka semakin besar laju kelarutan yang berakibat pada semakin besarnya kadar yang dihasilkan.. 7.. WAHYUDI B.S., AGUS PRASETYA. Pemodelan Matematis dan Penyelesaian Numeris dalam Teknik Kimia. Yogyakarta: Penerbit ANDI. 1997.. Dari data tersebut dihasilkan ralat rerata sebesar 16,32 %. Kurva perbandingan antara data perhitungan dengan data eksperimen dapat dilihat pada gambar 5.. Ralat rerata tersebut telah sesuai dengan ketentuan yaitu harus dibawah 30 %, Sehingga pelarutan pada suhu 30 oC maupun 60 oC telah sesuai untuk menggunakan persamaan (8) : (dr/dt) = - kx.(xs – x)/ρs dan persamaan (13) : (dx/dt) = 4π.ρs.Nb.r2.(xs – x)/m.. KESIMPULAN Ralat rerata yang diperoleh melalui perbandingan hasil di lapangan dengan program QBASIC menunjukkan bahwa penggunaan persamaan model matematika; (8) : (dr/dt) = - kx.(xs – x)/ρs dan. The. TANYA JAWAB Dyah S.R. − Program yang dipakai apa saja ? − Dari kurva, parameter yang optimum apa ? Ariyani Kusuma Dewi • Program Q Basic saja. • Parameter yang dipakai suhu dan waktu. • Untuk membuktikan apakah model matematika yang dipakai berlaku atau tidak. • Terlihat di kurva, semakin tinggi suhu ralat kesalahan semakin kecil, tapi untuk suhu optimumnya tidak ditentukan.. Prosiding PPI - PDIPTN 2010 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 20 Juli 2010.

176. ISSN 0216 - 3128. Prof. Dr. Ir. Agus Taftazani. Ariyani Kusuma Dewi, dkk.. Ariyani Kusuma Dewi. − Pada kesimpulan terdapat reaksi kimia, apa ada di model ? − Saran : Bandingkan dengan penelitian sebelumnya yang serupa, akan semakin baik. Apa kelebihan atau kekurangan dari tulisan terdahulu dengan sekarang.. • Reaksi kimia belum dimasukkan dalam model, masih menggunakan 2 parameter (suhu dan waktu). • Reaksi kimia (kecepatan reaksi, transfer massa) akan dilakukan untuk penelitian selanjutnya. • Terima kasih sarannya.. Prosiding PPI - PDIPTN 2010 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 20 Juli 2010.

Ariyani Kusuma Dewi, dkk.. ISSN 0216 - 3128. LAMPIRAN Program Q-BASIC untuk pelarutan pada suhu 60oC REM MENGHITUNG KECEPATAN PELARUTAN PADATAN SUHU 60C REM LATIHAN DARI PERSAMAAN YANG DIBERIKAN READ XS, K, RHO, R0, T0, M, Nb, X0, PHI, DELT DATA .062, .53,4.598, .0506408,0,.035,1,0,3.14,.4 READ XDAT(1), XDAT(2), XDAT(3), XDAT(4), XDAT(5) DATA 0.0238,0.02618,0.02856,0.02856,0.03808 CLS INPUT "JUMLAH DATA ="; N 'DIM XDAT(N), XHIT(N) 'FOR I = 1 TO N STEP 2 'PRINT "XDAT("; I; ")="; : INPUT XDAT(I) 'NEXT I PRINT "DATA PERHITUNGAN" PRINT PRINT " ------------------------------------------" PRINT " NO. T R X " PRINT " ------------------------------------------" I=1 100 DEF FNR (R0, X0) = -K * (XS - X0) / RHO DEF FNX (R0, X0) = 4 * PHI * Nb * K * R0 ^ 2 * (XS - X0) / M PRINT TAB(7); I; TAB(15); T0; TAB(25); R0; TAB(38); X0 R = R0 + DELT * FNR(R0, X0) X = X0 + DELT * FNX(R0, X0) IF T0 >= 2 THEN 1000 T0 = T0 + DELT X0 = X R0 = R XHIT(I) = X0 T(I) = T0 I=I+1 GOTO 100 1000 PRINT " -------------------------------------------" PRINT PRINT PRINT "MEMBANDINGKAN DATA PERCOBAAN DENGAN HITUNGAN" PRINT PRINT "======================================================" PRINT " NO. WAKTU (JAM) CAEXP CAHIT RALAT,%" PRINT "------------------------------------------------------" A$ = " ## ##.# ##.## ##.#### ##.#" FOR I = 1 TO N RALAT = ABS(XDAT(I) - XHIT(I)) / XDAT(I) * 100 SRALAT = SRALAT + RALAT PRINT USING A$; I; T(I); XDAT(I); XHIT(I); RALAT NEXT I PRINT "======================================================" PRINT RERATA = SRALAT / N PRINT USING "RALAT RERATA = ##.##"; RERATA END. Prosiding PPI - PDIPTN 2010 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 20 Juli 2010. 177.

178. ISSN 0216 - 3128. Hasil Pada Layar Akan Terlihat JUMLAH DATA =? 5 DATA PERHITUNGAN -----------------------------------------------------------------------------NO. T R X -----------------------------------------------------------------------------1 0 0.052172 0 2 .4 4.931337E-02 1.283879E-02 3 .8 4.704669E-02 2.193393E-02 4 1.2 4.519936E-02 2.868064E-02 5 1.6 4.366311E-02 3.385932E-02 6 2 4.236563E-02 3.794083E-02 -------------------------------------------------------------------------------MEMBANDINGKAN DATA PERCOBAAN DENGAN HITUNGAN ======================================= NO. CAEXP CHIT RALAT,% 1 0.02380 0.0128 46.1 2 0.02618 0.0219 16.2 3 0.02856 0.0287 0.4 4 0.02856 0.0339 18.6 5 0.03808 0.0379 0.4 ======================================= RALAT RERATA : 16.32. Prosiding PPI - PDIPTN 2010 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 20 Juli 2010. Ariyani Kusuma Dewi, dkk..