BAB I PENDAHULUAN A. TUJUAN PERCOBAAN
1. Mempelajari hubungan antara kadar garam (NaCl) dalam larutan dengan waktu leaching
2. Mempelajari hubungan antara persentase garam (%NaCl) yang terekstraksi terhadap garam mula-mula (effisiensi leaching) dengan waktu leaching.
3. Menentukan koefisien transfer massa pada proses leaching. B. LATAR BELAKANG
Leaching merupakan salah satu unit operasi yang sudah lama dipakai dalam industri kimia. Leaching dalam industri kimia memegang peranan penting terutama dalam satu unit pemisah, misalnya untuk memisahkan gula dari bit dengan memakai air panas, pengambilan minyak sayur dari biji-bijian seperti kedelai dengan memakai pelarut organik dan juga banyak lagi pada produk farmasi yang didapatkan dari akar-akaran dan daun-daunan. Definisi leaching adalah proses pemisahan zat padat dengan menggunakan pelarut zat cair pada percobaan ini, campuran padatan yang dipisahkan adalah campuran garam dapur (NaCl) dengan pasir sedangkan pelarutnya adalah aquadest. Campuran garam dapur dan pasir ini mempunyai sifat berpori-pori, sehingga partikel-partikel garam yang larut dalam aquadest mudah keluar dari pori-pori pasir dan tidak memerlukan pengadukan. Syarat dari pelarut adalah melarutkan salah satu konstituen dari campuran padatan yang dipisahkan. Dalam percobaan ini dipakai pelarut aquadest karena aquades merupakan pelarut garam dapur yang baik dan tidak melarutkan pasir.
C. TINJAUAN PUSTAKA
Leaching atau ekstraksi zat padat (solid extraction) merupakan suatu proses pemisahan fraksi padat yang diinginkan dari fraksi padat yang lainnya dalam suatu campuran padat-padat, dengan menggunakan solvent cair. Dalam hal ini fraksi padat yang diinginkan bersifat larut dalam soventn sedangkan fraksi padat lainnya tidak larut.
Untuk memisahkan komponen dari campuran zat padat atau zat cair, ada beberapa metode yang dapat dilakukan yang digolongkan pada dua kategori, yaitu: 1. leaching atau ekstraksi zat padat (solid extraction), yaitu digunakan untuk
melarutkan zat yang dapat larut dari campurannya dengan zat padat yang tidak dapat larut.
2. ekstraksi zat cair (liquid extraction), yaitu digunakan untuk memisahkan dua zat cair yang saling bercampur dengan menggunakan suatu pelarut yang melarutkan salah satu dalam campuran tersebut.
Leaching tidak banyak berbeda dari pencucian zat dari hasil filtrasi. Dalam leaching, kuantitas zat mampu larut (soluble) yang dikeluarkan biasanya lebih banyak bila dibandingkan dengan pencucian filtrasi biasa, dan sifat-sifat zat padat mungkin mengalami perubahan dalam operasi leaching. Umpan yang berbentuk kasar, keras dan butiran-butiran besar mungkin akan terdisintegrasi menjadi bubur atau lumpur, bila bahan mampu larut yang terkandung didalamnya dikeluarkan. (Mc. Cabe, 1990)
Dalam proses leaching dapat dijumpai dua tahap yaitu :
1. Terjadinya kontak antara zat padat dengan zat padat yang akan di pisahkan, sehingga akan terjadi perpindahan massa dari butiran zat padat ke zat pelarut. 2. pemisahan yang akan menghasilkan suatu larutan yang merupakan residu
campuran padatan.
Makin luas permukaan bidang kontak antara solid dengan solvent maka solid yang terekstraksi akan lebih banyak atau proses leaching akan berjalan baik. Leaching dapat dilakukan secara batch dan kontinyu. Pada umumnya leaching mempunyai tiga langkah yang harus dilakukan yaitu :
1. Pencampuran zat padat dengan campuran yang akan di pisahkan dari zat penyusun.
2. Penambahan zat terlarut pada langkah pertama yang menyebabkan fase campuran yang sempurna sehingga perpindahan massa dan panas berlangsung baik.
3. Pemisahan kedua fase yang telah membentuk kesetimbangan.
Agar proses leaching dapat berjalan dengan baik, maka perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut :
1. Campuran padatan harus mempunyai densitas yang lebih besar dari pada solvent.
2. Campuran padatan bersifat selektif permiabel aktif sehingga terjadi kontak antara solvent yang membawa partikel-partikel.
3. Campuran padatan mempunyai permukaan aktif sehingga terjadi kontak antara solvent dan padatannya.
4. Partikel yang akan dipisahkan harus bisa keluar dari pori-pori dan dapat larut dalam solvent.
5. Solvent harus merupakan cairan yang hanya dapat melarutkan konstituen yang dikehendaki saja.
Sebelum proses leaching dilakukan, terlebih dahulu harus diperhatikan sifat-sifat fisika dan kimia dari bahan yang digunakan sebagai umpan. Hal ini diperlukan untuk keperluan dalam menentukan jenis solvent dan macam peralatan yang digunakan. Maksudnya adalah untuk menghindari kerusakan alat dan demi kelancaran proses. Disamping itu, faktor lain yang mempengaruhi jalannya proses adalah faktor tekanan dan suhu., terutama pada proses kelarutan solute. Sebenarnya pengaruh tekanan pada proses kelarutan solute adalah kecil dan dapat diabaikan, kecuali pada tekanan tinggi.
Pelarut yang digunakan tergantung dari bahan padat yang akan diekstraksi, karena pada bahan itu terdapat zat dapat larut juga yang tidak dapat larut. Dengan mengetahui sifat dari bahan yang akan dipisahkan, maka dapt dipilih pelarut yang sesuai. Proses pelarutan pada temperatur tinggi akan mempercepat pelarutan solute dalam solventnya. Pada temperatur tinggi, viskositas zat menjadi rendah dan difusivitas zat menjadi besar. Hal ini sangat menguntungkan karena mempercepat pemisahan.(Treybal, R.E.,1960)
Dalam proses laeching ini, metode operasinya sangat sederhana karena dilakukan single stage operation dengan anggapan proses berjalan stedy state. Keadaan ini dapat digunakan dengan mengadakan kontak fase antara campuran zat dan solventnya sehingga memperoleh kesetimbangan fase. Selain membutuhkan waktu yang lama, cara ini juga memberikan produk yang terlalau sedikit, sehingga
tidak banyak digunakan. Yang banyak digunakan adalah cara multi stage operation karena operasinya lebih sempurna dan produk yang dihasilkan lebih banyak. (Brown,G.G.,1978)
KECEPATAN LEACHING (LAJU LEACHING)
Apabila suatu bahan akan dipisahkan dari padatan menuju pelarut, maka kecepatan transfer massa dari permukaan zat padat menuju cairanadalah faktor kontrol. Hal ini sesungguhnya tidak berlawanan atau berbeda dalam fase padat, jika bahan tersebut adalah suatu bahan murni. Persamaan ini akan diperoleh jika terjadi sistem batch.
Kecepatan transfer massa zat terlarut A yang akan dipisahkan terhadap larutan dengan volume (m3) adalah
A NA
= KL (CAS-CA)
Dimana:
NA : kecepatan pelarutan, mempunyai satuan
liter grmol A : luas permukaan partikel dalam satuan cm2 KL : koefisien transfer massa dalam satuan cm/menit
CAS : kelarutan kejenuhan zat padat terlarut A dalam larutan dalam satuan grmol /cm3
Neraca massa zat x pada cairan disekitar alat ektraktor proses dapat dinyatakan dengan :
M.in – M.out – M.reaksi= M.acc 0 – KL A ( CAS – CA )- 0 = V dt dCA - V dt dCA = KL A ( CAS – CA) - V dt dCA = NA = A KL (CAS-CA)
Diintegralkan dari t = 0 dan CA = CA0 terhadap t = t dan CA = CA -
A AS C C = A AS A C C dC = V K A L
t t dt 0 t V AK C C C C L Ao AS A AS ln dengan mengintegralkan dari K = 0 → K = t dan CA = CA0 → CA = CA hal ini diasumsikan :
1. ukuran benda padat berpori tetap
2. luas permukaan kontak tiap satuan volume padatan tetap-nilai V AKL
di dapat
dengan membuat grafik hubungan antara : - Vst C C C C Ao AS A AS ln
BAB II
PELAKSANAAN PERCOBAAN A. BAHAN DAN ALAT
1.Bahan yang digunakan : a. NaCl ( garam dapur ) b. Pasir
c. Aquades
2.Alat-alat yang digunakan : a. Labu leher tiga
b. Pemanas listrik c. Termometer d. Pompa vakum e. Pendingin f. Tabung sampel g. Tabung pengaman h. Piknometer Gambar alat
Keterangan alat :
1. Pemanas Listrik
2. a. Termometer Titik Didih b. Termometer Titik Embun 3. Labu Leher 3 4. Isolasi 5. Pendingin Balik 6. Labu Penampung 7. Kran 8. Tabung Sampel 9. Pompa Vakum 10. Statif 11. Erlenmeyer B. CARA KERJA 1. Menera. piknometer
2. Menimbang pasir dan garam dapur dengan berat masing-masing 8 gram dan 10 gram.
3. Mencampur pasir dan garam dapur dan membungkus dengan kertas saring dan mengukur diameternya selanjutnya memasukkan kedalam tabung sampel.
4. Mengisi labu leher tiga dengan aquades dengan volume 250 ml.
5. Menghidupkan pemanas dan pendingin sampai aquades mendidih dan menguap hingga uap melewati pendingin dan mengembun.
6. Mencatat titik embun dan titik didih dan mencatat waktu mula-mula leaching (t = 0) pada saat embun atau tetesan pertama menetes kedalam tabung sampel
7. Mematikan pemanas pada selang waktu 10 menit.
8. Mengalirkan larutan garam yang terekstraksi kedalam labu leher tiga dengan membuka kran penjepit lalu menutup kran kembali.
9. Menghidupkan pompa vakum untuk menghisap ekstrak yang masih tertinggal sampai tidak ada lagi ekstrak yang keluar dari tabung sampel.
10. Mengambil larutan garam dari labu leher tiga secukupnya dan didinginkan lalu memasukkan dalam piknometer pada suhu sesuai dengan suhu peneraan piknometer dan menimbang untuk mengetahui berat larutan.
11. Mengukur rapat massa atau densitasnya.
C. ANALISA PERHITUNGAN
a. Perhitungan untuk peneraan piknometer
Suhu aquadest : t °C
Berat piknometer kosong : a gr
Berat piknometer + aquadest : b gr
Berat aquades : (b-a) gr
Densitas aquadest pada suhu t oC : c
ml gr
Volume aquadest = volume piknometer :
ca b
ml
b. Perhitungan untuk mencari densitas larutan garam
Berat piknometer kosong : a gr
Berat larutan garam + piknometer : d gr Berat larutan garam : (d-a) gr
Densitas larutan garam :
ml gr a b c a d
Perhitungan mencari berat larutan garam
volume larutan garam – volume aquades = z ml
berat larutan garam = (z) x ρlarutan garam
d. Perhitungan mencari kadar NaCl
dihitung dengan korelasi antara densitas, suhu dan kadar NaCl (data tabel korelasi 3-121, hal 3-94, perry).
e. Perhitungan mencari effisiensi leaching
Garam terekstraksi = (berat larutan) (kadar NaCl )
Effisiensi leaching = x100% mula mula garam si terekstrak garam
BAB III
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN A. HASIL PERCOBAAN
Berat garam (NaCl) : 10 gram
Berat pasir : 8 gram
Volume aquades dalam labu : 250 ml
Berat piknometer kosong : 16.561 gram
Berat piknometer + aquades : 40.975 gram
Berat aquades dalam piknometer : 24.414 gram
Densitas aquades : 0.9956 ml gram Volume piknometer : 24.5 ml Diameter padatan : 3.7 cm Suhu aquades : 30 °C
Tabel 1. Hasil Pengamatan
No. Waktu Suhu (⁰C) Brt Pikno +
(menit) T didih T embun Larutan Garam (g)
1 10 100 34.8 41.021 2 20 101 34.8 41.231 3 30 101 34.8 41.513 4 40 101 33.8 41.783 5 50 101 33.8 42.407 B. PERHITUNGAN 1. Menera piknometer.
Berat aquadest dalam piknometer = (Berat pikno + aquadest) – (Berat pikno kosong)
= (40.975-16.561) gram = 24.414 gram
Densitas aquadest pada suhu 30 o C = 0.9956 ml gram Volume aquadest = aquadest densitas aquadest berat = 9956 . 0 414 . 24 ml gram gram = 24.5207 ml 2. Densitas larutan NaCl.
larutan NaCl = piknometer volume piknometer dalam larutan berat
larutan NaCl = 5207388 . 24 46 . 24 ml gram = 0.9975 ml gram
Dengan cara yang sama akan diperoleh data untuk percobaan lain : Tabel 2. Hubungan Waktu Dengan Densitas NaCl
No. Waktu (menit) ρ NaCl
1 10 0.997523
2 20 1.006087
3 30 1.017588
4 40 1.028599
5 50 1.054047
3. Kadar NaCl dalam larutan
Percobaan dilakukan pada suhu 30 o C.
Dari Perry’s Chemical Engineering Handbook Tabel 3-90 didapat data : Pada T = 25 o C, didapat densitas NaCl 1.00409
Pada T = 40 o C, didapat densitas NaCl 0.99908
Contoh : untuk 1 % kadar NaCl dalam larutan akan didapatkan densitas : 40 30 25 0.99908 x 1.00409 1.00242 x 00409 . 1 99908 . 0 x -0.99908 25 40 30 40
maka larutan NaCl pada suhu 30 o C dengan kadar 1 % adalah 1.00242 ml gr
. Dengan cara yang sama akan diperoleh densitas larutan NaCl pada kadar 2%, 4%, dan 8% pada suhu 30 o C.
Tabel 3. Hubungan Kadar NaCl dengan Densitas NaCl pada Masing-masing Suhu No. Kadar NaCl (%) Densitas larutan NaCl
25 ⁰C 30 ⁰C 40 ⁰C 1 1 1.00409 1.00242 0.99908 2 2 1.01112 1.00939 1.00593 3 4 1.0253 1.023457 1.01977 4 8 1.05412 1.052073 1.04798 5 12 1.08365 1.08143 1.07699
Menghitung kadar NaCl dalam larutan pada densitas tertentu pada 30 oC. Percobaan 1 : pada densitas 1.00242
ml gram
dengan cara interpolasi, maka akan didapatkan kadar NaCl. dalam larutan.
2 1 x 1.00939 1.00242 0.997523 997523 . 0 00939 . 1 00242 . 1 1.00939 x -2 1 2 x = 0.2969
Sehingga kadar NaCl dalam larutan pada densitas 0.997523 ml gram
adalah 0.2969%
Dengan cara yang sama akan diperoleh data untuk percobaan lain : Tabel 4. Hubungan Densitas NaCl dengan Kadar NaCl
4. Berat Larutan Garam Total (Wt). Wt = NaCl x Volume pelarut Pada percobaan 1 : Wt = 0,997523 ml gram x 250 ml = 249,381 gram
No. Densitas NaCl Kadar NaCl (%)
1 0.997523 0.2969
2 1.006087 1.5670
3 1.017588 3.1761
4 1.028599 4.7311
Dengan cara yang sama akan diperoleh data untuk percobaan yang lain : Tabel 5. Hubungan Densitas NaCl dengan Berat Larutan NaCl Total
No. Densitas larutan Berat Larutan NaCl (gram/ml) NaCl total (gram)
1 0.997523 249.3807
2 1.006087 251.5218
3 1.017588 254.3969
4 1.028599 257.1497
5 1.054047 263.5116
5. Berat Larutan NaCl yang Tterekstraksi.
Berat terekstraksi = Wt x Kadar NaCl dalam larutan Pada percobaan 1 :
Berat terekstraksi = 249.,3807 x 0.2969 % = 0.7404 gram
dengan cara yang sama akan diperoleh data untuk percobaan lain :
Tabel 6. Hubungan Kadar NaCl dalam Larutan dengan Berat NaCl Total dan Berat NaCl Terekstrak
No. Kadar NaCl Wt Berat NaCl terekstrak
dalam larutan (%) (gram) (gram)
1 0.2969 249.3807 0.7404 2 1.5670 251.5218 3.9413 3 3.1761 254.3969 8.0800 4 4.7311 257.1497 12.1660 5 4.0330 263.5116 21.8056 6. Effisiensi leaching.
Untuk mencari effisiensi leaching dapat dilakukan dengan cara : Berdasarkan zat terlarut dalam sample yang akan dilarutkan.
Effisiensi leaching () = 100% mula garammula ksi terekstra garam x Pada percobaan 1 : = x 100% 3807 . 249 7404 . 0 = 7.4041%
Dengan cara yang sama akan diperoleh data untuk percobaan lain :
Tabel 7. Hubungan Waktu dengan Berat Larutan NaCl total, Berat NaCl Terekstrak, dan Efisiensi
No. Waktu Berat Larutan
Berat Larutan
NaCl Effisiensi (menit) NaCl total (gram) terekstrak (gram) (%)
1 10 249.3807 0.7404 0.2969 2 20 251.5218 3.9413 1.5670 3 30 254.3969 8.0800 3.1761 4 40 257.1497 12.1660 4.7311 5 50 263.5116 21.8056 8.2750 7. Mencari % kesalahan.
a. Hubungan kadar garam dalam larutan dengan waktu leaching. Tabel 8. Hubungan Waktu dengan Kadar NaCl dalam Larutan
Waktu Kadar NaCl dalam (menit) larutan (%) 10 0.2969 20 1.5670 30 3.1761 40 4.7311 50 8.2750
Dari data-data diatas tersebut dapat dibuat persamaan garis lururs yang merupakan hubungan antara kadar garam dalam larutan dengan waktu leaching dengan persamaan garis polynomial orde 2 :
Y = a X2 + b X + c
Dimana y = kadar garam, x = waktu, a, b & c = konstanta Dengan metode Least Square, yaitu :
Y = a X2 + b X + n c………(1)
XY = a X3 + b X2 + c X……….(2)
X2Y = a X4 + b X3 + c X2……….………….(3) Tabel 9. Menghitung Menggunakan Least Square
x y x^2 x^3 x^4 xy x^2.y 10 0.2969 100 1000 10000 2.969 29.69 20 1.567 400 8000 160000 31.34 626.8 30 3.1761 900 27000 810000 95.28384 2858.515 40 4.7311 1600 64000 2560000 189.2438 7569.751 50 8.2750 2500 125000 6250000 413.75 20687.5 150 18.04612 5500 225000 9790000 732.587 31772.3 Sehingga persamaannya menjadi :
732.587 = 225000 a + 5500 b + 150 c………. (2) 31772.3= 9790000 a + 225000 b + 5500 c………...(3) Eliminasi persamaan (1) & (2)
18.0461 = 5500 a + 150 b + 5c x 30 732.587 = 225000 a + 5500 b + 150 c x 1 Mendapatkan persamaan :
- 191.203 = -60000 a – 1000 b………(4) Eliminasi persamaan (2) & (3)
732.5866 = 225000 a + 5500 b + 150 c x 110 31772.26 = 9790000 a + 225000 b + 5500 c x 3 Mendapatkan persamaan :
- 14732.2 = - 4620000 a – 70000 b……….(5) Eliminasi persamaan (4) & (5)
-191.203 = -60000 a – 1000 b x 70 -14732.2 = - 4620000 a – 70000 b x 1 Mendapatkan a & b yaitu :
a = - 0,0032 b = -0,0013
a & b dimasukkan ke persamaan 1 mendapatkan c, yaitu : c = 0.1198
Jadi didapatkan persamaan regresi liniernya, yaitu : Y = 0.0032X2 – 0.0013X + 0.1198
Dengan persamaan diatas dapat dihitung persen kesalahan :
Persen kesalahan = x 100%
Ydata Y data Y hitung
-Tabel 10. Menghitung Persen Kesalahan
No. x y data y hitung % Kesalahan
1 10 0.2969 0.427 43.8487
2 20 1.567 1.3762 12.1739
3 30 3.1761 2.9673 6.5748
4 40 4.7311 5.2003 9.9173
5 50 8.2750 8.0752 2.4144
Persen kesalahan rata-rata = 14.9858 5
9293 . 74
Gambar 1 : Grafik Hubungan Antara Waktu Leaching vs Kadar NaCl
b.Hubungan efisiensi leaching berdasarkan berat zat terlarut mula-mula dengan waktu leaching.
Tabel 11. Mencari Efisiensi Leaching
Waktu Effisiensi (menit) (%) 10 0.2969 20 1.5670 30 3.1761 40 4.7311 50 8.2750
Dari data dapat grafik hubungan antara effisiensi leaching vs waktu, dengan persamaan :
Y = a X2 + b X + c
Dimana y = kadar garam, x = waktu, a, b & c = konstanta Tabel 12. Menghitung Menggunakan Least Square
No. x y x^2 x^3 x^4 xy x^2.y 1 10 0.2969 100 1000 10000 2.969 29.69 2 20 1.5670 400 8000 160000 31.34 626.8 3 30 3.1761 900 27000 810000 95.28384 2858.515 4 40 4.7311 1600 64000 2560000 189.2438 7569.751 5 50 8.2750 2500 125000 6250000 413.75 20687.5 Jumlah 150 18.04612 5500 225000 9790000 732.5866 31772.26 Dengan metode Least Square, yaitu :
Y = a X2 + b X + n c………(1)
XY = a X3 + b X2 + c X……….(2)
Sehingga persamaannya menjadi :
18.0461= 5500 a + 150 b + 5c………...(1) 732.587 = 225000 a + 5500 b + 150 c………...(2) 31772.3= 9790000 a + 225000 b + 5500 c………...(3) Dengan menggunakan cara eliminasi didapat nilai a, b, & c yaitu :
a = 0.0032 b = -0.0013 c =0.1198
Jadi didapatkan persamaan regresi liniernya , yaitu: Y = 0.0032 X2 – 0.0013 X + 0.1198
Dengan persamaan di atas dapat dihitung persen kesalahan :
Persen kesalahan = x100%
Ydata Yhitung
Ydata
Tabel 13. Menghitung Persen Kesalahan
No. x y data y hitung % kesalahan
1 10 0.2969 0.427087 43.84875
2 20 1.5670 1.376234 12.17394
3 30 3.1761 2.967303 6.574822
4 40 4.7311 5.200293 9.917338
5 50 8.2750 8.075205 2.414444
Persentase kesalahan rata–rata = 14.9859 5
9293 . 74
%
8. Menentukan koefisien transfer massa.
Untuk menentukan koefisien transfer massa pada proses leaching ini, yaitu menggunakan persamaan sebagai berikut :
Dengan persamaan pendekatan, yaitu y = a + bx
misal :
Dari Perry’s Chemical Engineer’s Handbook (tabel 3-121, hal 3-94) didapat kelarutan NaCl dalam air pada suhu 30 oC = 36,09
aquadest gr gr NaCl Dan BM NaCl = 58 5 CAS =
NaCl aquadest volume NaCl gmol larutanTabel14. Hubungan T embun dengan Densitas Larutan NaCl dan densitas T embun No.
T embun
Densitas Larutan
NaCl Densitas T embun
(⁰C) (gram/ml) (gram/ml) 1 34.8 0.997522963 0.9941 2 34.8 1.006087142 0.9941 3 34.8 1.017587611 0.9941 4 33.8 1.028598699 0.994438 5 33.8 1.054046546 0.994438 Pada percobaan 1 CAS =
NaCl aquadest laru volume NaCl gmol tan tV
A
K
C
C
C
C
LA A AS A AS 0 ln
C
C
C
C
A AS A ASy
0ln
V
A
K
LA bt
x
0
a
CAS = 0,6169 5 , 58 09 , 36 gmol/ml
Dengan cara yang sama diperoleh data berikut
Tabel 15. Hubungan T embun dengan Densitas T embun dan Konsentrasi No. T embun Densitas T embun
CAS(gmol/ml) (⁰C) (gram/ml) 1 34.8 0.9941 0.613283231 2 34.8 0.9941 0.613283231 3 34.8 0.9941 0.613283231 4 33.8 0.994438 0.613491751 5 33.8 0.994438 0.613491751 CA0 = 0 gmol/ml Pada percobaan 1 : CA = ρ NaCl BM NaCl CA = 0.997523 58.5 CA = 1.71E-02 gmol/ml Dengan cara yang sama diperoleh
Tabel 16. Menghitung Menggunakan Least Square No. CA x xy x^2 (CAS-CA)/ y (t(menit)) (CAS- CA0) 1 1.71E-02 0.972196 0.0281978 10 0.281978 100 2 1.72E-02 0.971957 0.0284433 20 0.568867 400 3 1.74E-02 0.971637 0.0287732 30 0.863195 900 4 1.76E-02 0.97134 0.0290791 40 1.163163 1600 5 1.80E-02 0.970631 0.0298093 50 1.490466 2500 0.1443027 150 4.367669 5500 Z
sehingga persamaan menjadi :
0.144303 = 150 b
4.367669 = 5500 b
-4.22337 = -5350 b
dari data diatas dapat dibuat regresi linier sebagai berikut: ∑y = b∑x
∑xy = b∑x^2
b = 7.894E-04
Maka nilai koefisien transfer mass KLA dapat dicari, yaitu :
diameter bungkusan, D = 3,7 cm, maka r=1.85 A=3.14*r^2 33= A= 3.14*1.85^2 A=10.74665 cm^2 KLA = 7.89E0-4 × 250 10.74665 KLA = 0.0183 cm/menit
V
A
K
LA b A
V
b
K
LABAB IV PENUTUP A. PEMBAHASAN
Dari data-data yang diperolehdari hasil percobaan, maka didapatkan densitas NaCl tiap 10 menit
Tabel 17. Densitas NaCl Setiap Periode Waktu 10 Menit No Waktu (menit) Densitas larutan NaCl
1 10 0,99752
2 20 1,00609
3 30 1,01759
4 40 1,0286
5 50 1,05405
HUBUNGAN WAKTU LEACHING DENGAN KADAR NaCl DALAM LARUTAN Dari data percobaan diatas, bila dibuat perhitungan untuk memperoleh kadar NaCl seperti pada lampiran, akan diperoleh hubungan sebagai berikut:
Gambar 3 : Grafik Hubungan Antara Waktu Leaching vs Kadar NaCl
Tabel 18. Hubungan Waktu Leaching Dengan Kadar NaCl dalam Larutan
Waktu (menit) Densitas NaCl Kadar NaCl (%)
10 0.997523 0.2969
20 1.006087 1.5670
30 1.017588 3.1761
40 1.028599 4.7311
Dari tabel diatas dengan menggunakan persamaan least square, diperoleh persamaan garis Y = 0.0032X2 – 0.0013X + 0.1198. Dan didapat persen kesalahan rata-rata sebesar 14.9858%, yang berlaku hanya pada range waktu 0-50 menit.
Dari grafik diketahui bahwa semakin lama waktu leaching maka akan semakin tinggi pula kadar NaCl dalam larutan yang diperoleh, karena waktu kontak semakin lama sehingga jumlah garam terekstraksi atau terlarut semakin besar.
HUBUNGAN WAKTU LEACHING DENGAN EFFISIENSI LEACHING
Tabel 19. Hubungan Waktu Leaching dengan Effisiensi Leaching (Berdasarkan Zat Terlarut Mula-Mula)
Dari data percobaan diatas, bila dibuat perhitungan untuk memperoleh effisiensi akan diperoleh hubungan sebagai berikut dengan persamaan :
Y = 0.0032 X2 – 0.0013 X + 0.1198. Dan didapat persen kesalahan rata-rata, sebesar 14.9859%, yang berlaku hanya pada range 0-50 menit
.
Gambar 4 : Grafik Hubungan antara Efisiensi Leaching vs Waktu Leaching Waktu Berat Larutan Berat Larutan NaCl Effisiensi (menit) NaCl total (gram) terekstrak (gram) (%)
10 249.3807 0.7404 0.2969
20 251.5218 3.9413 1.5670
30 254.3969 8.0800 3.1761
40 257.1497 12.1660 4.7311
Dengan melihat grafik dapat diketahui bahwa semakin lama waktu leaching maka akan semakin besar effisiensi yang diperoleh, hal ini juga disebabkan oleh garam yang terekstraksi atau terlarut semakin besar.
PENENTUAN BESARNYA KOEFISIEN TRANSFER MASSA
Dari data percobaan diatas, bila dibuat perhitungan untuk memperoleh besarnya koefisien transfer massa akan diperoleh hubungan sebagai berikut:
Tabel 20. Hubungan Waktu Leaching dengan
Ao AS A AS C C C C ln Y No. CA x xy x^2 (CAS-CA)/ y (t(menit)) (CAS- CA0) 1 1.71E-02 0.972196 0.0281978 10 0.281978 100 2 1.72E-02 0.971957 0.0284433 20 0.568867 400 3 1.74E-02 0.971637 0.0287732 30 0.863195 900 4 1.76E-02 0.97134 0.0290791 40 1.163163 1600 5 1.80E-02 0.970631 0.0298093 50 1.490466 2500 0.1443027 150 4.367669 5500 Dari hasil perhitungan diperoleh besarnya koefisien transfer massa (KL), yaitu: 0.0183
menit cm
B. KESIMPULAN
Dengan mengambil data hasil pengamatan dan hasil perhitungan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Grafik hubungan antara kadar NaCl terlarut Vs waktu leaching akan diperoleh persamaan:
Y = 0.0032X2 – 0.0013X + 0.1198
Dengan persen kesalahan rata-rata sebesar 14.9858%.
2. Grafik hubungan antara waktu leaching dengan effisiensi leaching mempunyaai persamaan :
Y = 0.0032 X2 – 0.0013 X + 0.1198 Dengan persen kesalahan rata-rata = 14.9859%
3. Semakin lama waktu leaching maka semakin banyak garam yang terekstraksi atau terlarut, semakin tinggi kadar garam yang terekstraksi atau terlarut maka semakin besar effisiensi yang diperoleh. Besarnya koefisien transfer massa (KL), yaitu : 0.0183
menit cm
