BAB I BAB I
PENDAHULUAN PENDAHULUAN
I.1. LATAR BELAKANG I.1. LATAR BELAKANG
Dalam industri sering dibutuhkan bahan
Dalam industri sering dibutuhkan bahan – – bahan yang relatif murni terhadap bahanbahan yang relatif murni terhadap bahan – – bahan
bahan lainnya,baik lainnya,baik dalam dalam proses proses industri industri maupun maupun hasil hasil industri. industri. Cara Cara pemisahan pemisahan yangyang digunakan untuk memisahkan suatu bahan dari campurannya dengan bahan lain antara lain : digunakan untuk memisahkan suatu bahan dari campurannya dengan bahan lain antara lain : filtrasi, ekstraksi, kristalisasi, distilasi dan sebagainya. Untuk bahan
filtrasi, ekstraksi, kristalisasi, distilasi dan sebagainya. Untuk bahan – – bahan yang terdiri daribahan yang terdiri dari cairan
cairan – – cairan metode distilasi lebih sering digunakan yaitu dengan menggunakan menaracairan metode distilasi lebih sering digunakan yaitu dengan menggunakan menara pemisah.
pemisah. Baik Baik yang yang menggunakan menggunakan jenis jenis menara menara dengan dengan bahan bahan isian isian atau atau menara menara dengandengan plate.
plate.
Konsep HETP pada dasarnya distilasi dipakai untuk mencari tinggi kolom bahan isian Konsep HETP pada dasarnya distilasi dipakai untuk mencari tinggi kolom bahan isian yang equivalen dengan satu plate teoritis. Konsep HETP juga dipergunakan untuk yang equivalen dengan satu plate teoritis. Konsep HETP juga dipergunakan untuk membandingkan suatu efisiensi menara isian, kecepatan dan sifat fluida. Keadaan operasi membandingkan suatu efisiensi menara isian, kecepatan dan sifat fluida. Keadaan operasi pada umumnya oleh variasi keadaan dispersi cairan dipermukaan bahan isian.
pada umumnya oleh variasi keadaan dispersi cairan dipermukaan bahan isian.
I.2. TUJUAN PERCOBAAN I.2. TUJUAN PERCOBAAN
Percobaan ini bertujuan untuk menentukan perbandingan tinggi kolom bahan isian yang Percobaan ini bertujuan untuk menentukan perbandingan tinggi kolom bahan isian yang eqivalen terhadap satu plate teoiritis.
eqivalen terhadap satu plate teoiritis.
I.3. TINJAUAN PUSTAKA I.3. TINJAUAN PUSTAKA
Untuk mengetahui tinggi bahan isian yang harus digunakan untuk menghasilkan produk Untuk mengetahui tinggi bahan isian yang harus digunakan untuk menghasilkan produk dengan komposisi sama dengan satu plate teoritis pada menara bertingkat digunakan istilah dengan komposisi sama dengan satu plate teoritis pada menara bertingkat digunakan istilah HETP (
HETP ( High High Equivalent Equivalent of of Theoritical Theoritical PlatePlate). HETP adalah tinggi bahan isian yang akan). HETP adalah tinggi bahan isian yang akan memberikan perubahan komposisi yang sama dengan perubahan komposisi yang yang memberikan perubahan komposisi yang sama dengan perubahan komposisi yang yang diberikan oleh satu plate teoritis. Variable yang mempengaruhi HETP antara lain : Tipe dan diberikan oleh satu plate teoritis. Variable yang mempengaruhi HETP antara lain : Tipe dan ukuran bahan isian,kecepatan aliran masing-masing fluida,konsentrasi fluida,diameter ukuran bahan isian,kecepatan aliran masing-masing fluida,konsentrasi fluida,diameter menara,sifat fisis bahan difraksinasi. (Treybal,1981)
menara,sifat fisis bahan difraksinasi. (Treybal,1981)
HETP dalam penggunaannya sering digunakan dalam perhitungan menara distilasi HETP dalam penggunaannya sering digunakan dalam perhitungan menara distilasi dengan bahan isian. Distilasi adalah suatu cara pemisahan komponen
dengan bahan isian. Distilasi adalah suatu cara pemisahan komponen – – komponen dari suatukomponen dari suatu larutan tergantung dari distribusi bahan
seimbang. Secara umum ada dua macam menara distilasi, yaitu menara dengan bahan isian seimbang. Secara umum ada dua macam menara distilasi, yaitu menara dengan bahan isian (( packed tower packed tower ) dan menara plate () dan menara plate ( plate tower plate tower ).).
Berdasarkan konstruksi, menara distilasi digolongkan : Berdasarkan konstruksi, menara distilasi digolongkan : 1.
1. Menggunakan plate dengan bubble cup atau perforated.Menggunakan plate dengan bubble cup atau perforated. Bila umpan dari komponen
Bila umpan dari komponen – – komponon yang berbeda jauh titik didihnya yang menguapkomponon yang berbeda jauh titik didihnya yang menguap terlebih dahulu adalah yang titik didihnya rendah. Sedangkan umpan dengan beda titik terlebih dahulu adalah yang titik didihnya rendah. Sedangkan umpan dengan beda titik didih yang dekat maka hasil atas masih tercampur (belum murni). Untuk mendapatkan didih yang dekat maka hasil atas masih tercampur (belum murni). Untuk mendapatkan alkohol murni, hasil atas sebagian distilasi kembali berulang
alkohol murni, hasil atas sebagian distilasi kembali berulang – – ulang sampai didapatkanulang sampai didapatkan alkohol murni. Untuk mengurangi distilasi yang berulang maka dipakai plate. Disini alkohol murni. Untuk mengurangi distilasi yang berulang maka dipakai plate. Disini terjadi kontak antara cairan keatas dengan aliran kebawah. Makin banyak zat yang terjadi kontak antara cairan keatas dengan aliran kebawah. Makin banyak zat yang didistilasi melewati plate maka hasilnya makin murni.
didistilasi melewati plate maka hasilnya makin murni.
2.
2. Menggunakan Menggunakan packing dengan menara bahan isian packing dengan menara bahan isian seperti yang dipakai seperti yang dipakai dalam percobaandalam percobaan HETP.
HETP.
Menara bahan isian terdiri atas sebuah silinder vertikal yang didalamnya terdapat Menara bahan isian terdiri atas sebuah silinder vertikal yang didalamnya terdapat bahan
bahan isian isian tertentu. tertentu. Bahan Bahan isian isian merupakan merupakan media media untuk untuk memperluas memperluas bidang bidang kontak kontak antara fase uap dan cair sehingga transfer massa dan panas berjalan baik. Cairan mengalir antara fase uap dan cair sehingga transfer massa dan panas berjalan baik. Cairan mengalir melewati permukaan bahan isian dalam bentuk lapisan film tipis sehingga luas bidang melewati permukaan bahan isian dalam bentuk lapisan film tipis sehingga luas bidang kontak antara fase uap dan cair makin besar. Cairan masuk dari bagian atas kontak antara fase uap dan cair makin besar. Cairan masuk dari bagian atas menara,sedangkan gas masuk dari bagian bawah menara (Brown,1950).
menara,sedangkan gas masuk dari bagian bawah menara (Brown,1950). Jenis bahan isian antara lain :
Jenis bahan isian antara lain : 1.
1. Bahan isian yang tersusun secara teratur (Bahan isian yang tersusun secara teratur ( regular packing regular packing ),diantaranya),diantaranya doubledouble spiral ring, wood grid.
spiral ring, wood grid. 2.
2. Bahan isian yang tersusun secara acak (Bahan isian yang tersusun secara acak ( random packing random packing ), diantaranya), diantaranya rashing rashing ring, ring packing.
ring, ring packing. 3.
3. Pseudo plate column, kontak fase terjadi pada plate seperti misalnyaPseudo plate column, kontak fase terjadi pada plate seperti misalnya hitted trayshitted trays,, triple trays.
triple trays.
( Treybal, R.E., 1986) ( Treybal, R.E., 1986)
Sifat
Sifat – – sifat bahan yang harus dimiliki bahan isian adalah sifat bahan yang harus dimiliki bahan isian adalah :: 1.
1. Perbandingan luas permukaan bidang basah (bidang kontak) bahan isian per satuanPerbandingan luas permukaan bidang basah (bidang kontak) bahan isian per satuan volume bahan isian cukup besar.
volume bahan isian cukup besar. 2.
2. Susunan bahan isian dalam kolom cukup memberikan rongga kosong, sehinggaSusunan bahan isian dalam kolom cukup memberikan rongga kosong, sehingga memudahkan aliran fluida, sedangkan penurunan tekanan aliran tidak terlalu besar. memudahkan aliran fluida, sedangkan penurunan tekanan aliran tidak terlalu besar. 3.
3. Permukaan bahan isian mudah menjadi basah.Permukaan bahan isian mudah menjadi basah. 4.
4. Tahan terhadap suhu dan perubahannya, dan tidak mudah berkarat.Tahan terhadap suhu dan perubahannya, dan tidak mudah berkarat. 5.
5. Cukup kuat, tidak mudah pecah.Cukup kuat, tidak mudah pecah.
Didalam distilasi ada beberapa cara untuk menentukan jumlah plate teoritis sebagai plate Didalam distilasi ada beberapa cara untuk menentukan jumlah plate teoritis sebagai plate minimum, yaitu dengan cara :
minimum, yaitu dengan cara : 1.
1. Metode Mc Cebe ThileMetode Mc Cebe Thile Rumus diatas didapat dari : Rumus diatas didapat dari :
Xa
Xa
..
1)
1)
--ab
ab
((
1
1
Xa
Xa
..
ab
ab
Y
Ya
a
Rumus tersebut didapat dari: Rumus tersebut didapat dari:
Xb Xb Y Ybb Xa Xa Y Yaa ab ab
Xb Xb Y Ybb a abb Xa Xa Y Yaa Xa Xa Xb Xb Y Ybb ab ab Y Yaa
XaXa Xa Xa -1 1 Y Yaa -1 1 .. ab ab Y Yaa SyaratSyarat – – syarat metode Mc Cabe Thile :syarat metode Mc Cabe Thile : a.
a. Apabila sistem campuran yang disuling menghasilkan diagram komposisi uapApabila sistem campuran yang disuling menghasilkan diagram komposisi uap jenuh
jenuh dan dan cair cair jenuh jenuh adalah adalah lurus lurus dan dan sejajar sejajar atau atau garis garis operasi operasi mendekatimendekati garis lurus atau sejajar. Syarat ini jarang dijumpai bila besaran
dalam satuan massa atau jika komposisi dalam satuan fraksi massa dan dalam satuan massa atau jika komposisi dalam satuan fraksi massa dan enthalpi dalam Btu/Lbm , tetapi lebih
enthalpi dalam Btu/Lbm , tetapi lebih mendekati bila satuan dalam mol.mendekati bila satuan dalam mol. b.
b. Jika prsyaratan a) dapat dipenuhi, maka Ln/VJika prsyaratan a) dapat dipenuhi, maka Ln/Vn+1n+1 pada seksi rektifikasi danpada seksi rektifikasi dan
Lm/V
Lm/Vm+1m+1 pada seksi striping bernilai tetap. Keadaan semacam ini dikenalpada seksi striping bernilai tetap. Keadaan semacam ini dikenal
sebagai “
sebagai “Constant molal ever flow and VaporationConstant molal ever flow and Vaporation”.”. c.
c. Tekanan di seluruh menara dianggap tetap.Tekanan di seluruh menara dianggap tetap. d.
d. Panas pencampuran ( ∆Hs ) dapat diabaikaPanas pencampuran ( ∆Hs ) dapat diabaikan.n. e.
e. Panas latent penguapan ( λ ) rata – Panas latent penguapan ( λ ) rata – rata tetap.rata tetap. Bila ditinjau
Bila ditinjau dari seksi dari seksi enriching / enriching / rektifikasi :rektifikasi : Neraca bahan : Neraca bahan : VVn+1n+1= L= Lnn+ D+ D Neraca komponen : Neraca komponen : VVnn11YYnn11
LLnn XXnn
DDXXdd d d n n n n Y Y V V 11 11
LLnn XXnn
DDXX d d 1 1 n n n n 1 1 n n n n 1 1 n n XX V V D D X X V V L L Y Y
n n 1 1 0 0 LL LL L L
1 1 n n 2 2 1 1 VV VV V V
Xd Xd V V D D Xn Xn V V L L Y Ynn11
………..…(1)………..…(1) D D L L V V11
00
D D L L V V
Xd Xd D D L L D D Xn Xn D D L L L L Y Ynn 11
………..(2)………..(2) L L Xd Xd Xn Xn L L D D L L Y Ynn 11
Persamaan (1), (2) dan (3)
Persamaan (1), (2) dan (3) disebut persamaan garis operasi atas (GOA) dengandisebut persamaan garis operasi atas (GOA) dengan
Slope : Slope : 1 1 R R R R D D L L L L V V L L
intercept : intercept : 1 1 R R X X D D L L X X D D V V X X D D dd dd dd
Bila dilihat dari seksi striping : Bila dilihat dari seksi striping :
B B V V L Lmm
mm11
B B L L V Vmm11
mm
b b m m m m 1 1 m m 1 1 m m ..YY LL ..XX BB..XX V V
b b 1 1 m m m m 1 1 m m m m 1 1 m m XX V V B B X X V V L L Y Y
b b m m XX V V B B X X V V L L Y Y
….………(4)….………(4)Persamaan (4) disebut persamaan garis operasi bawah (GOB) dengan Persamaan (4) disebut persamaan garis operasi bawah (GOB) dengan
Slope Slope :: V V L L Intercept : Intercept : V V X X .. B B b b
Pada refluks total dimana seluruh uap yang terembunkan dalam kondensor dikembalikan Pada refluks total dimana seluruh uap yang terembunkan dalam kondensor dikembalikan kedalam kolom sebagai refluks maka tidak
kedalam kolom sebagai refluks maka tidak ada hasil distilat ( D=0 ).ada hasil distilat ( D=0 ). Perbandingan refluks ( Lo/D ) adalah tak terhin
2.
2. Metode Fenske UnderwoodMetode Fenske Underwood
o o o o d d Pb Pb Pa Pa
, pada suhu puncak (td), pada suhu puncak (td)o o o o Pb Pb Pa Pa w w
, pada suhu bawah (tw), pada suhu bawah (tw)Dimana : Paº = tekanan uap murni komponen a Dimana : Paº = tekanan uap murni komponen a Pbº = tekann uap murni komponen b Pbº = tekann uap murni komponen b
Untuk campuran ideal, metode ini didasarkan atas volatilitas relatif αab antar komponen, Untuk campuran ideal, metode ini didasarkan atas volatilitas relatif αab antar komponen, dengan terlebih dahulu menetapkan αd dan αw.
dengan terlebih dahulu menetapkan αd dan αw.
11--YYaa
Xa Xa Xa Xa 1 1 Y Yaa ab ab
Dimana : Y = mol fraksi uap Dimana : Y = mol fraksi uap
X = mol fraksi cairan X = mol fraksi cairan
Campuran ideal mematuhi hukum Roult dan volatilitas relatifnya ialah tekanan uap Campuran ideal mematuhi hukum Roult dan volatilitas relatifnya ialah tekanan uap komponennya.
komponennya.
Pa
Pa = = Paº Paº . . Xa Xa ; ; Pa Pa = = tekanan tekanan parsial parsial aa Pb = Pbº .Xb ; Pb = tekanan parsial b Pb = Pbº .Xb ; Pb = tekanan parsial b Pt Pt Pa Pa Y
Yaa
; ; Pt = Pt = tekanan tekanan totaltotalPt Pt Pb Pb Y Ybb
Xb Xb Xb Xb .. Pb Pb Xa Xa Xa Xa .. Pa Pa Xb Xb Pb Pb Xa Xa Pa Pa Xb Xb Y Ybb Xa Xa Y Yaa ab ab oo o o
o o o o Pb Pb Pa Pa ab ab
sehingga : sehingga : Xb Xb Xa Xa .. Y Ybb Y Yaa Xb Xb Y Ybb Xa Xa Y Yaa ab ab
Xa Xa --1 1 Xa Xa .. Y Yaa 1 1 Y Yaa ab ab
Xa Xa 1 1 Xa Xa ab ab Y Yaa 1 1 Y Yaa
untuk plate n + 1 untuk plate n + 1 1 1 n n 1 1 n n 1 1 n n 1 1 n n X X 1 1 X X ab ab Y Y 1 1 Y Y
oleh karena itu refluks total distilat (D) = 0 dan
oleh karena itu refluks total distilat (D) = 0 dan L = 1, YL = 1, Yn+1n+1 = X= Xnn
sehingga : sehingga : 1 1 n n 1 1 n n n n n n X X 1 1 X X a abb X X 1 1 X X
pada puncak kolom, bila kondensor total Y
pada puncak kolom, bila kondensor total Y11 = Xd= Xd
1 1 1 1 d d d d X X 1 1 X X ab ab X X 1 1 X X
………(1)………(1)untuk n plate berurutan menghasilkan : untuk n plate berurutan menghasilkan :
2 2 2 2 1 1 1 1 X X 1 1 X X ab ab X X 1 1 X X
………(2)………(2) jikajika persamaan persamaan (1) (1) dan dan (2) (2) dikalikan dikalikan satu satu sama sama lain lain dan dan sukusuku – – suku tengah salingsuku tengah saling menghapuskan, maka : menghapuskan, maka :
Xn Xn 1 1 Xn Xn a abb Xd Xd 1 1 Xd Xd nn
Untuk sampai ke hasil bawah yang keluar dari kolom diperlukan N min plate ditambah Untuk sampai ke hasil bawah yang keluar dari kolom diperlukan N min plate ditambah satu reboiler.
Xb Xb 1 1 Xb Xb ab ab Xd Xd 1 1 Xd Xd N Nmminin 11 Untuk mendapatkan N min dengan logaritma menghasilkan : Untuk mendapatkan N min dengan logaritma menghasilkan :
1 1 ab ab lo logg Xb Xb Xb Xb --1 1 .. Xd Xd 1 1 Xd Xd lo logg m minin N N ( Treybal R.E., 1986 ) ( Treybal R.E., 1986 ) Jika perubahan nilai αab dari dasar kolom tidak terlalu menyolok, maka untuk αab Jika perubahan nilai αab dari dasar kolom tidak terlalu menyolok, maka untuk αab digunakan rata
digunakan rata – – ratanya.ratanya.
aquadest aquadest P P alkohol alkohol P P d d oo o o
, pada suhu puncak (td), pada suhu puncak (td)
aquadest aquadest P P alkohol alkohol P P w w oo o o
, pada asuhu bawah (tw), pada asuhu bawah (tw)
3. Metode Ponchon
3. Metode Ponchon – – SavoritSavorit
(Dengan menggunakan diagram entalpi komposisi) (Dengan menggunakan diagram entalpi komposisi)
HETP penggunaannya sering untuk perhitungan menara distilasi dengan memakai bahan HETP penggunaannya sering untuk perhitungan menara distilasi dengan memakai bahan isian. Dengan menggunakan metode diatas, jumlah plate minimum dapat diketahui, maka isian. Dengan menggunakan metode diatas, jumlah plate minimum dapat diketahui, maka harga HETP dapat dihitung :
harga HETP dapat dihitung :
HETP = Tinggi packing kolom bahan isian HETP = Tinggi packing kolom bahan isian
Jumlah plate minimum Jumlah plate minimum
Manfaat dari HETP adalah untuk menghitung tinggi kolom bahan isian dengan terlebih Manfaat dari HETP adalah untuk menghitung tinggi kolom bahan isian dengan terlebih dahulu menentukan jumlah plate teoritis.
BAB II BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN PELAKSANAAN PERCOBAAN II.1. BAHAN II.1. BAHAN 1. 1. AlkoholAlkohol 2. 2. AquadestAquadest
II.2. ALAT YANG DIGUNAKAN II.2. ALAT YANG DIGUNAKAN
1.
1. Labu leher tigaLabu leher tiga 2.
2. Thermometer Thermometer 3.
3. Kolom bahan isianKolom bahan isian 4.
4. Piknometer Piknometer 5.
5. Erlenmeyer Erlenmeyer 6.
6. Pemanas listrik Pemanas listrik 7.
7. Pipet gondok Pipet gondok 8.
8. Kondensor Kondensor 9.
9. CorongCorong 10.
10. Gelas ukur Gelas ukur 11.
11. Refraktometer Refraktometer 12.
12. Tabung reaksiTabung reaksi 13.
II.3. GAMBAR ALAT II.3. GAMBAR ALAT
1 1 8 8 7 7 6 6 4 4 3 3 5 5 2 2
Gambar 1 : Rangkaian alat percobaan Gambar 1 : Rangkaian alat percobaan
Keterangan Gambar : Keterangan Gambar : 1. Pendingin balik 1. Pendingin balik 2. Erlenmeyer 2. Erlenmeyer 3. Labu leher tiga 3. Labu leher tiga 4. Termometer 4. Termometer 5. Pemanas listrik 5. Pemanas listrik 6. Kolom bahan isian 6. Kolom bahan isian 7. Kran
7. Kran 8. Statif 8. Statif
II.4. CARA KERJA II.4. CARA KERJA
Membuat larutan alkohol
Membuat larutan alkohol – – aquadest untuk membuat grafik standard dari aquadest untuk membuat grafik standard dari fraksifraksi mol vs indeks bias
mol vs indeks bias
Memeriksa terlebih dahulu rangkaian alat percobaan. Memeriksa terlebih dahulu rangkaian alat percobaan.
Membuat larutan umpan yaitu campuran alkohol dan aquadest dengan Membuat larutan umpan yaitu campuran alkohol dan aquadest dengan
perbandingan volume tertentu. perbandingan volume tertentu.
Memasukkan umpan ke dalam labu leher tiga dan diusahakan jangan sampai Memasukkan umpan ke dalam labu leher tiga dan diusahakan jangan sampai
tumpah. tumpah.
Menghidupkan pendingin balik dan pemanasnya. Menghidupkan pendingin balik dan pemanasnya.
Mengatur kran pada refluks total Mengatur kran pada refluks total
Mencatat secara periodik perubahan suhu residu dan destilat, sehingga dapat Mencatat secara periodik perubahan suhu residu dan destilat, sehingga dapat
diketahui berapa lama dicapai suhu keduanya tetap. diketahui berapa lama dicapai suhu keduanya tetap.
Mengambil distilat dengan memutar kran refluks, kemudian mengamati Mengambil distilat dengan memutar kran refluks, kemudian mengamati indeks biasnya. Setelah cukup, k
indeks biasnya. Setelah cukup, kran dikembalikan ke posisi refluks total,ran dikembalikan ke posisi refluks total, Setelah suhu destilat dan residu konstan,
Setelah suhu destilat dan residu konstan,
Mematikan pemanas, mengambil residu dan menampungnya seperti pengambilan Mematikan pemanas, mengambil residu dan menampungnya seperti pengambilan
destilat. Mengamati indeks biasnya. destilat. Mengamati indeks biasnya.
Mengamati indeks biasnya Mengamati indeks biasnya
Menghidupkan pemanas seperti semula Menghidupkan pemanas seperti semula
Mengamati indeks bias destilat dan indeks bias residu
Mengamati indeks bias destilat dan indeks bias residu dengan refraktomer dengan refraktomer
Mengulangi percobaan mulai dari langkah ke Mengulangi percobaan mulai dari langkah ke
II.5. ANALISIS PERHITUNGAN II.5. ANALISIS PERHITUNGAN
1.
1. Mencari densitas alkohol.Mencari densitas alkohol.
Menera piknometer sebagai berikut : Menera piknometer sebagai berikut :
Berat
Berat piknometer piknometer kosong kosong : : A A gramgram Berat
Berat piknometer piknometer + + aquadest aquadest : : B B gramgram Berat
Berat aquadest aquadest ( ( BB – – A A ) ) : : C C gramgram Dari tabel 3-28,
p3-Dari tabel 3-28, p3-75, Perry, didapat harga densitas aquadest ( ρ aquadest )75, Perry, didapat harga densitas aquadest ( ρ aquadest ) pada suhu t tersebut adalah
pada suhu t tersebut adalah C C = V ml= V ml ρ aquadest
ρ aquadest
Menentukan densitas alkohol : Menentukan densitas alkohol :
Berat
Berat piknometer piknometer + + alkohol alkohol : : D D gramgram Berat
Berat alkohol alkohol ( ( DD – – A A ) ) : : E E gramgram
Dengan menganggap volume piknometer = volume alkohol, pada suhu yang Dengan menganggap volume piknometer = volume alkohol, pada suhu yang sama t, maka :
sama t, maka :
Densitas
Densitas alkohol alkohol : : E E gram gram = alkohol = alkohol gramgram V
V ml ml mlml
2.
2. Mencari kadar alkohol (sampel)Mencari kadar alkohol (sampel)
Dengan mengetahui densitas alcohol pada suhu t, maka dari Perry’s Chemical Dengan mengetahui densitas alcohol pada suhu t, maka dari Perry’s Chemical Engineers’ Handbook tabel 3
Engineers’ Handbook tabel 3-110, p3-89 akan didapat kadar alcohol : K %.-110, p3-89 akan didapat kadar alcohol : K %. 3.
3. Membuat grafik standartMembuat grafik standart
Untuk membuat grafik standart antara fraksi mol dengan indeks bias diperlukan Untuk membuat grafik standart antara fraksi mol dengan indeks bias diperlukan beberapa campuran dengan berbagai perbandingan untuk m
beberapa campuran dengan berbagai perbandingan untuk m enghitung fraksi molenghitung fraksi mol dengan data-data :
dengan data-data : Kadar
Kadar alkohol alkohol : : K K %% Alkohol
Alkohol : : L L mlml
Aquadest
Aquadest : : M M mlml
Densitas alkohol
Densitas alkohol : ρ alcohol: ρ alcohol Densitas aquadest
Maka
Maka : : Alkohol Alkohol == ρ alkohol x L x K %ρ alkohol x L x K % = S gmol.= S gmol. BM alkohol
BM alkohol Aquadest =
Aquadest = (ρ aquadest x M) + ρ alkohol x L (100%(ρ aquadest x M) + ρ alkohol x L (100% - K%)- K%) BM aquadest
BM aquadest = R gmol
= R gmol Sehingga
Sehingga fraksi fraksi alkohol alkohol : : X X = = S S = = Q Q molmol S + R
S + R
Sehingga dari harga fraksi mol alkohol tersebut dan indeks bias dapat dibuat Sehingga dari harga fraksi mol alkohol tersebut dan indeks bias dapat dibuat grafik standart.
grafik standart. 4.
4. Mencari fraksi mol destilat dan residu sampelMencari fraksi mol destilat dan residu sampel
Dengan mengetahui indeks bias sampel dan dengan menggunakan grafik Dengan mengetahui indeks bias sampel dan dengan menggunakan grafik standart didapat fraksi mol destilat dan residu.
standart didapat fraksi mol destilat dan residu. 5.
5. Mencari sifat penguapan rataMencari sifat penguapan rata – – rata (αab)rata (αab)
Harga αd dan αw dicari dengan menggunakan rumus : Harga αd dan αw dicari dengan menggunakan rumus :
αd =
αd = Pº Pº alkohol alkohol ; ; P P pada pada suhu suhu tdtd Pº aquadest
Pº aquadest αw =
αw = Pº alkohol Pº alkohol ; ; P P pada pada suhu suhu twtw Pº aquadest
Pº aquadest αab =
αab = (αd . αw)(αd . αw)½½
Pº alkohol dan aquadest dapat dilihat pada fig. 543, p. 583, G.G.
Pº alkohol dan aquadest dapat dilihat pada fig. 543, p. 583, G.G. Brown, “UnitBrown, “Unit Operation”.
Operation”. 6.
6. Menentukan HETPMenentukan HETP
Sebelumnya menghitung jumlah plate minimum (Np min). Jumlah Np min pada Sebelumnya menghitung jumlah plate minimum (Np min). Jumlah Np min pada percobaan ini
percobaan ini diasumsikan sebagai kondisi diasumsikan sebagai kondisi kondensor dan reboiler kondensor dan reboiler total, dengantotal, dengan cara :
cara :
a.
a. Metode Mc Cabe Thiele Metode Mc Cabe Thiele
Metode ini menggunakan grafik antara fraksi mol uap (Y) vs Metode ini menggunakan grafik antara fraksi mol uap (Y) vs
b.
b. Metode Fenske Underwood Metode Fenske Underwood Dengan rumus :
Dengan rumus : Np min
Np min= log [Xd/(1= log [Xd/(1 – – Xd)] . [(1Xd)] . [(1 – – Xb)/Xb]Xb)/Xb] aLog αab
aLog αab Maka harga HETP :
Maka harga HETP :
HETP = Tinggi kolom bahan isian HETP = Tinggi kolom bahan isian
Np min Np min
BAB III BAB III
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN A.
A. Hasil PercobaanHasil Percobaan Suhu
Suhu Aquadest Aquadest : : 2828 ooCC
Berat
Berat Piknometer Piknometer kosong kosong : : 7,7037 7,7037 gramgram Berat
Berat Piknometer Piknometer + + Aquadest Aquadest : : 19,719 19,719 gramgram Berat
Berat Aquadest Aquadest : : 12,0153 12,0153 gramgram Berat
Berat Piknometer Piknometer + + Alkohol Alkohol : : 18,0796 18,0796 gramgram Berat
Berat Alkohol Alkohol : : 10,3759 10,3759 gramgram Densitas
Densitas Aquadest Aquadest : : 0,996233 0,996233 gramgram Volume
Volume Piknometer Piknometer : : 12,0607 12,0607 mlml Densitas
Densitas Alkohol Alkohol : : 0,860300 0,860300 gr/mlgr/ml Tinggi
Tinggi bahan bahan isian isian : : 64 64 cmcm Tabel 1
Tabel 1 Indeks Bias Larutan StandartIndeks Bias Larutan Standart No No AlkoholAlkohol (ml) (ml) Aquades Aquades (ml)
(ml) Mol Mol Alkohol Alkohol Mol Mol AquadestAquadest
Fraksi Mol Fraksi Mol Alkohol ( X ) Alkohol ( X ) Indeks Bias Indeks Bias ( n ) ( n ) 1 1 1 1 6 6 0,0132 0,0132 0.3461 0.3461 0,0368 0,0368 1.34291.3429 2 2 2 2 6 6 0,0264 0,0264 0.3600 0.3600 0,0684 0,0684 1.34551.3455 3 3 3 3 5 5 0,0396 0,0396 0.3187 0.3187 0,1106 0,1106 1.35091.3509 4 4 3 3 4 4 0,0396 0,0396 0.2634 0.2634 0,1308 0,1308 1.35301.3530 5 5 4 4 4 4 0,0528 0,0528 0.2774 0.2774 0,1600 0,1600 1.35461.3546 6 6 4 4 3 3 0,0528 0,0528 0.2221 0.2221 0,1922 0,1922 1.35731.3573 7 7 5 5 3 3 0,0661 0,0661 0.2361 0.2361 0,2186 0,2186 1.35911.3591 8 8 5 5 2 2 0,0661 0,0661 0.1808 0.1808 0,2676 0,2676 1.36091.3609 9 9 6 6 1 1 0,0793 0,0793 0.1395 0.1395 0,3624 0,3624 1.36241.3624 10 10 6 6 1 1 0,0793 0,0793 0.1395 0.1395 0,3624 0,3624 1.36291.3629 Tabel 2
Tabel 2 Indeks Bias distilat dan residuIndeks Bias distilat dan residu No
No Umpan Umpan ( ( ml ml ) ) Indeks Indeks Bias Bias Suhu Suhu ( ( °C °C )) Alkohol Aquades
Alkohol Aquadest t Distilat Distilat Residu Residu Tw Tw TdTd 1 1 90 90 70 70 1.3629 1.3629 1.3531 1.3531 76 76 9191 2 2 70 70 70 70 1.3629 1.3629 1.3507 1.3507 76,5 76,5 8989 3 3 70 70 90 90 1.3618 1.3618 1.3466 1.3466 76 76 9191
B.
B. PembahasanPembahasan
1.
1. Dari Data hubungan indeks bias vs fraksi mol alkohol menunjukkan bahwa semakinDari Data hubungan indeks bias vs fraksi mol alkohol menunjukkan bahwa semakin besar
besar fraksi fraksi mol mol alkohol, alkohol, semakin semakin besar besar pula pula indeks indeks biasnya biasnya karena karena kerapatankerapatan molekulnya akan semakin besar sehingga cahaya yang dipantulkan semakin banyak pula. molekulnya akan semakin besar sehingga cahaya yang dipantulkan semakin banyak pula. 2.
2. Dari data Indeks Bias distilat dan residu didapat bahwa indeks bias destilat lebih besar Dari data Indeks Bias distilat dan residu didapat bahwa indeks bias destilat lebih besar daripada residu, hal ini menunjukkan bahwa fraksi mol alkohol dalam destilat lebih daripada residu, hal ini menunjukkan bahwa fraksi mol alkohol dalam destilat lebih banyak daripada dalam residu.
banyak daripada dalam residu. 3.
3. Dari data sifat penguapan rata-Dari data sifat penguapan rata-rata (αrata (αabab) didapat bahwa semakin tinggi suhu makin kecil) didapat bahwa semakin tinggi suhu makin kecil
sifat penguapan
rata-sifat penguapan rata-rata (αrata (αabab)nya.)nya.
4.
4. Dari data Nmin dan HETP didapat bahwa semakin tinggi fraksi mol alkohol dalamDari data Nmin dan HETP didapat bahwa semakin tinggi fraksi mol alkohol dalam umpan diperlukan Nmin dan HETP yang semakin kecil.
umpan diperlukan Nmin dan HETP yang semakin kecil. 5.
5. Dari perhitungan didapat perbandingan HETP yang berbeda antara metode FenskeDari perhitungan didapat perbandingan HETP yang berbeda antara metode Fenske Underwood dan McCabe Thiele. Hal ini disebabkan oleh :
Underwood dan McCabe Thiele. Hal ini disebabkan oleh : a.
a. Pada Fenske Underwood, pembacaan grafik untuk mencari P˚alkohol dan P˚aquadesPada Fenske Underwood, pembacaan grafik untuk mencari P˚alkohol dan P˚aquades kurang teliti sehingga mempengaruhi perhitungan pada α
kurang teliti sehingga mempengaruhi perhitungan pada αabab dan Nmin.dan Nmin.
b.
b. Pada McCabe Thiele, dalam penentuan jumlah plate pada kurva keseimbanganPada McCabe Thiele, dalam penentuan jumlah plate pada kurva keseimbangan alkohol-air terdapat ketidaktelitian dalam pembacaan Nmin.
BAB IV BAB IV KESIMPULAN KESIMPULAN
1.
1. HETP adalah Height Equivalent of Theoritical Plate digunakan untuk menentukanHETP adalah Height Equivalent of Theoritical Plate digunakan untuk menentukan perbandingan tinggi kolom bahan isian yang equivalen terhadap 1 plate teoritis.
perbandingan tinggi kolom bahan isian yang equivalen terhadap 1 plate teoritis. 2.
2. Dari grafik standar indeks bias vs fraksi mol semakin besar fraksi mol alkohol,Dari grafik standar indeks bias vs fraksi mol semakin besar fraksi mol alkohol, semakin besar pula indeks biasnya.
semakin besar pula indeks biasnya. Persamaan yang didapat adalah : Persamaan yang didapat adalah : n = 13,9x - 18,64
n = 13,9x - 18,64 3.
3. Dari persoalan yang diberikan didapat hasil sebagai Dari persoalan yang diberikan didapat hasil sebagai berikut :berikut : No
No
Umpan
Umpan ( ( ml ml ) ) N N min min HETP HETP ( ( cm cm )) Aquadest Alkohol
Aquadest Alkohol FenskeFenske Underwood Underwood McCabe McCabe Thiele Thiele Fenske Fenske Underwood Underwood McCabe McCabe Thiele Thiele 1 1 90 90 70 70 4,3016 4,3016 1 1 13,1346 13,1346 37,015637,0156 2 2 70 70 70 70 4,2883 4,2883 1,0625 1,0625 13,1754 13,1754 320320 3 3 70 70 90 90 3,4374 3,4374 1,061 1,061 16,4369 16,4369 60,320460,3204
DAFTAR PUSTAKA DAFTAR PUSTAKA
Brown, G.G, 1978, “Unit Operation”,14
Brown, G.G, 1978, “Unit Operation”,14thth , John Willey&Sons, New York., John Willey&Sons, New York. Perry, R.H, 1999, “Chemical Engineering Handbook”, 7
Perry, R.H, 1999, “Chemical Engineering Handbook”, 7thth ed, Mc Graw-Hill Inc, Newed, Mc Graw-Hill Inc, New York.
York.
Treyball, R.E, 1986, “Mass Transfer Operation” 2
LAMPIRAN LAMPIRAN 1.
1. Mencari densitas alcoholMencari densitas alcohol a.
a. Menera piknometer Menera piknometer
Berat Berat piknometer piknometer kosong kosong : : 7,7037 7,7037 gr gr
Berat Berat piknometer piknometer + + aquadest aquadest : : 19,719 19,719 gr gr
Berat Berat aquadest aquadest : : 12,0153 12,0153 gr gr
Densitas aquadest Densitas aquadest : : 0,996233 0,996233 gr/mlgr/ml
Volume piknometer Volume piknometer : : 12,0607 12,0607 mlml b.
b. Menentukan densitas alkoholMenentukan densitas alkohol
Berat Berat piknometer piknometer + + alkohol alkohol : : 18,0796 18,0796 gr gr
Berat Berat alkohol alkohol : : 10,3759 10,3759 gr gr
Densitas alkohol Densitas alkohol : : 0,860300 0,860300 gr/mlgr/ml 2.
2. Mencari kadar alkoholMencari kadar alkohol
Dengan mengetahui densitas alkohol pada suhu t dari tabel 2-110 Perry Dengan mengetahui densitas alkohol pada suhu t dari tabel 2-110 Perry -- Dengan K (%) = 70%, pada T = 28Dengan K (%) = 70%, pada T = 28ooCC
25 25 28 28 30 30 0.8634 0.8634 ρ1ρ1 0.859080.85908 30-28 = 0.85908-30-28 = 0.85908- ρ1ρ1 30-25 0.85908-30-25 0.85908-0.8634 ρ10.8634 ρ1 -8.64 x 10 -8.64 x 10-3-3= 2.57724 x 10= 2.57724 x 10-3-3 ρ1ρ1 ρ1= 0.86196 ρ1= 0.86196 25 25 28 28 30 30 0.83911 0.83911 ρ2ρ2 0.834730.83473
Maka pada T = 28 Maka pada T = 28 ooCC K = 70%, didapat K = 70%, didapat ρ1= 0.86196ρ1= 0.86196gr/mlgr/ml K = 80%, didapat K = 80%, didapat ρ2 =0.83648ρ2 =0.83648gr/mlgr/ml 0.83648 0.83648 0.8603 0.8603 0.86196 0.86196 80 80 K K 7070 0.83468 0.83468 - - 0.8603 0.8603 = = 80-K 80-K 0.83648-0.86196 80-70 0.83648-0.86196 80-70 -0.2382 = -0.2382 = --2.0384+0.02548K 2.0384+0.02548K K K = = 70.65%70.65% 3.
3. Menentukan Fraksi Mol AlkoholMenentukan Fraksi Mol Alkohol
alkh alkh alkh alkh alkh alkh alkh alkh BM BM K K V V N N
** ** aq aq alkh alkh alkh alkh aq aq aq aq aq aq BM BM K K V V V V N N
(( ** ))
(( ** **((11
%% )))) )) (( alkhalkh aqaq alkh alkh N N N N N N X X
Dengan rumus di atas maka akan diperoleh data seperti tabel di bawah ini : Dengan rumus di atas maka akan diperoleh data seperti tabel di bawah ini : Tabel 3 : Menentukan harga Fraksi Mol Alkohol
Tabel 3 : Menentukan harga Fraksi Mol Alkohol No.
No. AlkoholAlkohol ( ml ) ( ml )
Aquadest Aquadest
( ml )
( ml ) Mol AlkoholMol Alkohol
Mol Mol Aquadest Aquadest Fraksi Mol Fraksi Mol Alkohol ( X ) Alkohol ( X ) Indeks Indeks Bias ( n ) Bias ( n ) 1 1 1 1 6 6 0,0132 0,0132 0.3461 0.3461 0,0368 0,0368 1.34291.3429 2 2 2 2 6 6 0,0264 0,0264 0.3600 0.3600 0,0684 0,0684 1.34551.3455 3 3 3 3 5 5 0,0396 0,0396 0.3187 0.3187 0,1106 0,1106 1.35091.3509 4 4 3 3 4 4 0,0396 0,0396 0.2634 0.2634 0,1308 0,1308 1.35301.3530 5 5 4 4 4 4 0,0528 0,0528 0.2774 0.2774 0,1600 0,1600 1.35461.3546 6 6 4 4 3 3 0,0528 0,0528 0.2221 0.2221 0,1922 0,1922 1.35731.3573 7 7 5 5 3 3 0,0661 0,0661 0.2361 0.2361 0,2186 0,2186 1.35911.3591 8 8 5 5 2 2 0,0661 0,0661 0.1808 0.1808 0,2676 0,2676 1.36091.3609 9 9 6 6 1 1 0,0793 0,0793 0.1395 0.1395 0,3624 0,3624 1.36241.3624 10 10 6 6 1 1 0,0793 0,0793 0.1395 0.1395 0,3624 0,3624 1.36291.3629
Grafik 1. Hubungan antara Indeks Bias Vs Fraksi Mol Grafik 1. Hubungan antara Indeks Bias Vs Fraksi Mol Tabel 4 : Mencari % kesalahan
Tabel 4 : Mencari % kesalahan No.
No. Indeks Indeks Bias Bias (X) (X) Fraksi Fraksi Mol Mol Alkohol Alkohol (Y) (Y) Y Y hitung hitung % % KesalahanKesalahan 1 1 1,3429 1,3429 0,03680,0368 0,0263 0,0263 28,4528,45 2 2 1,3455 1,3455 0,06840,0684 0,0624 0,0624 8,668,66 3 3 1,3509 1,3509 0,11060,1106 0,1375 0,1375 24,3324,33 4 4 1,3530 1,3530 0,13080,1308 0,1667 0,1667 27,4527,45 5 5 1,3546 1,3546 0,16000,1600 0,1889 0,1889 18,0818,08 6 6 1,3573 1,3573 0,19220,1922 0,2268 0,2268 17,8217,82 7 7 1,3591 1,3591 0,21860,2186 0,2515 0,2515 15,0415,04 8 8 1,3609 1,3609 0,26760,2676 0,2765 0,2765 3,323,32 9 9 1,3624 1,3624 0,36240,3624 0,2974 0,2974 17,9417,94 10 10 1,3629 1,3629 0,36240,3624 0,3043 0,3043 16,0216,02 % Kesalahan rata-rata % Kesalahan rata-rata 17,71%17,71% 4.
4. Mencari fraksi mol distilat dan residuMencari fraksi mol distilat dan residu
Tabel 5 : Menentukan Fraksi Mol Distilat dan Residu Tabel 5 : Menentukan Fraksi Mol Distilat dan Residu
No
No Umpan Umpan ( ( ml ml ) ) Indeks Indeks Bias Bias Fraksi Fraksi Mol Mol Alkohol Alkohol (X)(X) Alkohol
Alkohol Aquadest Aquadest Distilat Distilat Distilat Distilat Distilat Distilat ResiduResidu
y = 13,9x - 18,64 y = 13,9x - 18,64 R² = 0,897 R² = 0,897 0,0000 0,0000 0,0500 0,0500 0,1000 0,1000 0,1500 0,1500 0,2000 0,2000 0,2500 0,2500 0,3000 0,3000 0,3500 0,3500 0,4000 0,4000 1,3400 1,3450 1,3500 1,3550 1,3600 1,3650 1,3400 1,3450 1,3500 1,3550 1,3600 1,3650 F F r r a a k k s s i i M M o o l l Indeks Bias Indeks Bias
grafik hubungan antara indeks bias Vs
grafik hubungan antara indeks bias Vs
fraksi mol
fraksi mol
Mencari sifat penguapan
rata-Mencari sifat penguapan rata-rata (αrata (αabab))
Dari Figure 543 (brown, G.G.,p.583) Dari Figure 543 (brown, G.G.,p.583)
Tabel 6 : Menentukan P°alkohol , P°aquadest Tabel 6 : Menentukan P°alkohol , P°aquadest
Suhu
Suhu ( ( °C °C ) ) P°alkohol ( P°alkohol ( psia psia ) ) padapada P°aquadest ( psia )P°aquadest ( psia ) pada pada T TR R TTDD TTR R TTDD TTR R TTDD 76 76 91 91 12 12 24 24 5,7 5,7 1212 76,5 76,5 89 89 16 16 22 22 6,8 6,8 1111 76 76 91 91 12 12 24 24 5,7 5,7 1212 α αdd == aquadest aquadest P P alkohol alkohol P P
, pada suhu T , pada suhu Tdd α αww == aquadest aquadest P P alkohol alkohol P P , pada T , pada Tww α αavav = (α= (αd .d .ααww))0,50,5Tabel 7 : Menentukan Harga
Tabel 7 : Menentukan Harga αdαd ,, αwαw , dan, dan αabαab Suhu ( °C ) Suhu ( °C ) αd αd αwαw αabαab T TR R TTDD 76 76 91 91 2 2 2,105 2,105 2,0522,052 76,5 76,5 89 89 2 2 2,353 2,353 2,1692,169 76 76 91 91 2 2 2,105 2,105 2,0522,052 5.
5. Menentukan Nmin dan HETPMenentukan Nmin dan HETP a.
a. Metode Fenske UnderwoodMetode Fenske Underwood
Nmin = Nmin = ab ab Log Log XD XD XW XW XW XW XD XD )) 1 1 (( * * )) 1 1 (( * * lo logg
;; HETP = HETP = m minin N N Isian Isian Ba Bahanhan Kol Kolomom Tinggi TinggiTabel 8 : Menentukan Harga Nmin dan HETP Tabel 8 : Menentukan Harga Nmin dan HETP
No No
Umpan ( ml )
Umpan ( ml ) Fraksi Mol AlkoholFraksi Mol Alkohol ( X )
( X ) N N min min HETP HETP (cm (cm )) Aquades
Aquades Alkohol Alkohol Distilat Distilat ResiduResidu FenskeFenske Underwood Underwood Fenske Fenske Underwood Underwood 1 9 1 90 0 70 70 0.9962 0.9962 0.9229 0.9229 1.0744 1.0744 52.589152.5891 2 7 2 70 0 70 70 0.9962 0.9962 0.9049 0.9049 1.3341 1.3341 42.351242.3512 3 7 3 70 0 90 90 0.9880 0.9880 0.8743 0.8743 2.1854 2.1854 25.805525.8055
b.
b. Metode McCabe ThieleMetode McCabe Thiele
Data fraksi mol uap-cairan didapat dengan bantuan rumus: Data fraksi mol uap-cairan didapat dengan bantuan rumus:
Y= Y= X X ab ab X X ab ab * * )) 1 1 (( 1 1 * *
Umpan 1 Umpan 1 α αabab = 2.052= 2.052Grafik 2 . kurva kesetimbangan etanol air dan fraksi mol uap etanol pada umpan 1 Grafik 2 . kurva kesetimbangan etanol air dan fraksi mol uap etanol pada umpan 1
0 0 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,4 0,5 0,5 0,6 0,6 0,7 0,7 0,8 0,8 0,9 0,9 1 1 0 0 0,1 0,1 00,2 ,2 0,3 0,3 0,4 0,4 00,5 ,5 0,6 0,6 0,7 0,7 00,8 ,8 00,9 ,9 11 f f r r a a k k s s i i m m o o l l u u a a
p p e e t t a a n n o o l l
fraksi mol cair etanol fraksi mol cair etanol
kurva kesetimbangan etanol air kurva kesetimbangan etanol air
Umpan 2 Umpan 2 α
αabab = 2.169= 2.169
Grafik 3 . kurva kesetimbangan fraksi mol cair etanol dan fraksi mol uap etanol Grafik 3 . kurva kesetimbangan fraksi mol cair etanol dan fraksi mol uap etanol
pada umpan 2 pada umpan 2 0 0 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,4 0,5 0,5 0,6 0,6 0,7 0,7 0,8 0,8 0,9 0,9 1 1 0 0 0,1 0,1 00,2 ,2 0,3 0,3 0,4 0,4 00,5 ,5 0,6 0,6 0,7 0,7 00,8 ,8 00,9 ,9 11 f f r r a a k k s s i i m m o o l l u u a a
p p e e t t a a n n o o l l
fraksi mol cair etanol fraksi mol cair etanol
kurva kesetimbangan etanol air kurva kesetimbangan etanol air
Umpan 3 Umpan 3 α
αabab = 2.052= 2.052
Grafik 4 . kurva kesetimbangan etanol air dan fraksi mol uap etanol pada umpan 3 Grafik 4 . kurva kesetimbangan etanol air dan fraksi mol uap etanol pada umpan 3
0 0 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,4 0,5 0,5 0,6 0,6 0,7 0,7 0,8 0,8 0,9 0,9 1 1 0 0 0,1 0,1 00,2 ,2 0,3 0,3 0,4 0,4 00,5 ,5 0,6 0,6 0,7 0,7 00,8 ,8 00,9 ,9 11 f f r r a a k k s s i i m m o o l l u u a a
o o e e t t a a n n o o l l
fraksi mol cair etanol fraksi mol cair etanol
kurva kesetimbangan etanol air kurva kesetimbangan etanol air
Data fraksi mol uap-cair di dapat dengan bantuan grafik : Data fraksi mol uap-cair di dapat dengan bantuan grafik :
No No
Umpan
Umpan ( ( ml ml ) ) N min N min HETP ( HETP ( cm cm )) Aquadest Alkohol
Aquadest Alkohol FenskeFenske Underwood Underwood McCabe McCabe Thiele Thiele Fenske Fenske Underwood Underwood McCabe McCabe Thiele Thiele 1 1 90 90 70 70 4,3016 4,3016 1 1 13,134613,1346 6464 2 2 70 70 70 70 4,2883 4,2883 1,0625 1,0625 13,175413,1754 60.2352941260.23529412 3 3 70 70 90 90 3,4374 3,4374 2 2 16,436916,4369 3232
LAMPIRAN LAMPIRAN
PERTANYAAN PERTANYAAN
1.
1. Apakah yang terdapat dalam bahan isian ?Apakah yang terdapat dalam bahan isian ? Jawab
Jawab : : KelerengKelereng 2.
2. mengapa memakai bahan isian tersebut ?mengapa memakai bahan isian tersebut ? Jawab
Jawab : karena : karena kelereng kelereng mempunyai mempunyai sifat sifsifat sifat :at :
aa.. Perbandingan luas permukaan bidang basah (bidang kontak) bahan isian per Perbandingan luas permukaan bidang basah (bidang kontak) bahan isian per satuan volume bahan isian cukup besar.
satuan volume bahan isian cukup besar. b. Susunan bahan isian dalam k
b. Susunan bahan isian dalam kolom cukupp memberikan rongga olom cukupp memberikan rongga kosong, shinggakosong, shingga memudahkan aliran fluida, sedangkan penurunan tekanan aliran tidak terlalu memudahkan aliran fluida, sedangkan penurunan tekanan aliran tidak terlalu besar.
besar.
c. Permukaan bahan isian mudah menjadi basah. c. Permukaan bahan isian mudah menjadi basah.
d.Tahan terhadap suhu dan perubahannya, dan tidak mudah berkarat. d.Tahan terhadap suhu dan perubahannya, dan tidak mudah berkarat. e.Cukup kuat, tidak mudah pecah.
e.Cukup kuat, tidak mudah pecah. 3.
3. Apa perbedaan metodeApa perbedaan metode fenske underwood fenske underwood dan metodedan metodeMc Cabe ThieleMc Cabe Thiele?? Jawab
Jawab : : a.a.Mc Cabe ThieleMc Cabe Thiele
Metode ini menggunakan grafik antara fraksi mol uap (Y) vs fraksi mol cairan (X). Metode ini menggunakan grafik antara fraksi mol uap (Y) vs fraksi mol cairan (X). dalam penggambaran kurvanya digunakan diagram kesetimbangan etanol
dalam penggambaran kurvanya digunakan diagram kesetimbangan etanol – –aquadest ygaquadest yg terdapat pada G.G. Brown, “Unit
terdapat pada G.G. Brown, “Unit Operation”, p.582Operation”, p.582 b
b. Fenske underwood . Fenske underwood
Dengan rumus : Dengan rumus : Np min
Np min= log [Xd/(1= log [Xd/(1 – – Xd)] . [(1Xd)] . [(1 – – Xb)/Xb]Xb)/Xb] aLog αab
aLog αab Maka harga HETP :
Maka harga HETP :
HETP = Tinggi kolom bahan isian HETP = Tinggi kolom bahan isian
4.
4. Mengapa hasil dariMengapa hasil dari fenske und fenske underwood erwood dandanMc Cabe ThieleMc Cabe Thieleberbeda ?berbeda ? Jawab :
Jawab :
Dari perhitungan didapat perbandingan yang berbeda antara metode Fenske Dari perhitungan didapat perbandingan yang berbeda antara metode Fenske Underwood dan McCabe Thiele. Hal ini disebabkan oleh :
Underwood dan McCabe Thiele. Hal ini disebabkan oleh :
-- Pada Fenske Underwood, pembacaan grafik untuk mencari P˚alkohol dan P˚aquadesPada Fenske Underwood, pembacaan grafik untuk mencari P˚alkohol dan P˚aquades kurang teliti sehingga mempengaruhi perhitungan pada α
kurang teliti sehingga mempengaruhi perhitungan pada αababdan Nmin.dan Nmin.
- Pada McCabe Thiele, dalam penentuan jumlah plate pada kurva keseimbangan - Pada McCabe Thiele, dalam penentuan jumlah plate pada kurva keseimbangan
alkohol-air terdapat ketidaktelitian dalam pembacaan Nmin alkohol-air terdapat ketidaktelitian dalam pembacaan Nmin
