1 1
BAB III BAB III
NERACA Z
NERACA ZAT AT DALAM SISTIM YDALAM SISTIM YAANG MELIBANG MELIBATKAN REAKTKAN REAKSI KIMIASI KIMIA
Pada Bab II telah dibahas neraca at dala! "an# !elibat$an sat% ata% !%lti %nit tan&a rea$si' Pada Bab II telah dibahas neraca at dala! "an# !elibat$an sat% ata% !%lti %nit tan&a rea$si' Pada Bab ini a$an dibahas neraca at "an# !elibat$an rea$si $i!ia' Neraca !assa "an# !elibat$an Pada Bab ini a$an dibahas neraca at "an# !elibat$an rea$si $i!ia' Neraca !assa "an# !elibat$an rea$si $i!ia
rea$si $i!ia a$an a$an !e!ba!e!bahas has tran(tran()r!as)r!asi i r%!%r%!%s s $i!i$i!ia a "an# "an# dit%ldit%lis$an dala! is$an dala! &ersa&ersa!aan*&e!aan*&ersa!rsa!aanaan rea$si st)$i)!eti' Aas "an# di#%na$an dala! &eneracaan ini adalah h%$%! Dalt)n dan $)nse& rea$si st)$i)!eti' Aas "an# di#%na$an dala! &eneracaan ini adalah h%$%! Dalt)n dan $)nse& !)le$%
!)le$%l A+l A+)#adr)' )#adr)' K)nse& DaltK)nse& Dalt)n )n !e!b!e!beri$an l)#i$a dasar bah,a at*at "an# ber#ab%neri$an l)#i$a dasar bah,a at*at "an# ber#ab%n# secara# secara $i!ia a$an !en#hasil$an &r)d%$ den#an &erbandin#an "an# sa!a' Sedan#$an A+)#adr) !en"ata$an $i!ia a$an !en#hasil$an &r)d%$ den#an &erbandin#an "an# sa!a' Sedan#$an A+)#adr) !en"ata$an bah,a
bah,a setia& setia& %ns%r %ns%r "an# "an# terlibat terlibat dala! dala! rea$si rea$si a$an a$an $e$al' $e$al' A&li$asi A&li$asi $ed%a $ed%a h%$%! h%$%! ini ini dala!dala! &erhit%n#an
&erhit%n#an rea$si rea$si $i!ia $i!ia di$enal di$enal seba#ai seba#ai &ersa!aan*&ersa!aan &ersa!aan*&ersa!aan rea$si rea$si st)$i)!etri' st)$i)!etri' Persa!aanPersa!aan st)$i)!etri san#at &entin# dala! !e!ban#%n ne
st)$i)!etri san#at &entin# dala! !e!ban#%n neraca at "an# !elibat$an rea$si $i!ia'raca at "an# !elibat$an rea$si $i!ia'
-'
-'11 NeNeraracaca*n*nereracaca Zaa Zat det den#n#an Ran Reaea$s$si Kii Ki!i!ia Ta T%n%n####alal
Prinsi& $e$e$alan !assa !en"ata$an bah,a dala! siste! t%na$ terb%$a. la/% !assa 0!)l Prinsi& $e$e$alan !assa !en"ata$an bah,a dala! siste! t%na$ terb%$a. la/% !assa 0!)l %!&an dan $el%aran setia& %ns%r dala! siste! har%s sei!ban# tan&a !e!&erhati$an a&a$ah ada ata% %!&an dan $el%aran setia& %ns%r dala! siste! har%s sei!ban# tan&a !e!&erhati$an a&a$ah ada ata% tida$ ada rea$si $i!ia' 2a
tida$ ada rea$si $i!ia' 2ala%&%n de!i$ian. &ada la%&%n de!i$ian. &ada &r)ses "an# !elibat$an rea$si $i!ia. ada&r)ses "an# !elibat$an rea$si $i!ia. ada
&en"%s%nan $e!bali at)!*at)! ata% !)le$%l*!)le$%l %nt%$ !e!bent%$ berba#ai sen"a,a*sen"a,a &en"%s%nan $e!bali at)!*at)! ata% !)le$%l*!)le$%l %nt%$ !e!bent%$ berba#ai sen"a,a*sen"a,a
!)le$%l "an# berbeda' 3adi dala! rea$si $i!ia ada at "an# bera$si a$an ber$%ran# dan at "an# !)le$%l "an# berbeda' 3adi dala! rea$si $i!ia ada at "an# bera$si a$an ber$%ran# dan at "an# dihasil$an a$an berta!bah' 3adi neraca !assa at 4
dihasil$an a$an berta!bah' 3adi neraca !assa at 4 La/% !)lar at s !as%$ 5 la/%
La/% !)lar at s !as%$ 5 la/% !)lar at s $el%ar!)lar at s $el%ar adalah tida$ selal% benar a&abila !elibat$an s%at% rea$si' adalah tida$ selal% benar a&abila !elibat$an s%at% rea$si'
Perbedaan antara la/% %!&an dan $el%aran 0R
Perbedaan antara la/% %!&an dan $el%aran 0R ss !er%&a$an la/% &r)d%$si !)lar at s iait%4 !er%&a$an la/% &r)d%$si !)lar at s iait%4
R
R ss 5 N 5 N$el%ar $el%ar ss * * NN0!as%$0!as%$ss
Ata% Ata% ss !as%$ !as%$ ss $el%ar $el%ar ss ss M M 6 6 6 6 R R == −− Di!ana4 M
Di!ana4 Mss adalah berat !)le$%l at s adalah berat !)le$%l at s
C)nt)h -'1 C)nt)h -'1 Dala! &r)ses
Dala! &r)ses &e!b%atan a!)nia !&e!b%atan a!)nia !elal%i rea$si elal%i rea$si NN77 8 8 - 9- 977 7N97N9--. :; !)l</a! 9. :; !)l</a! 977 dan 17 !)l</a! dan 17 !)l</a!
N
N77 di!as%$$an $e dala! rea$t)r di!as%$$an $e dala! rea$t)r $ataliti$ sehin##a !en#hasil$an = !)l</a! N$ataliti$ sehin##a !en#hasil$an = !)l</a! N77. 7= !)l</a! 9. 7= !)l</a! 977 dan dan
sisa = !)l</a! N9 sisa = !)l</a! N9--''
Dari de(inisi di atas. la/% &r)d%$si setia& at adalah4 Dari de(inisi di atas. la/% &r)d%$si setia& at adalah4
R
R N9- N9- 5 N 5 N$el%ar $el%ar N9- N9- * * NN0!as%$0!as%$ N9- N9- 5 = > ; 5 = !)l</a! 5 = > ; 5 = !)l</a!
R
R N7 N7 5 N 5 N$el%ar $el%ar N7 N7 * * NN0!as%$0!as%$ N7 N7 5 = * 17 5 *: !)l</a! 5 = * 17 5 *: !)l</a!
R
R 9797 5 N 5 N$el%ar $el%ar 9797 * * NN0!as%$0!as%$9797 5 5 7= * 7= * :; 5 :; 5 *17 *17 !)l</a!!)l</a!
Tanda 0* !en%n/%$$an la/% rea$tan "an# dihabis$an. sedan#$an &r)d%$ N9
Tanda 0* !en%n/%$$an la/% rea$tan "an# dihabis$an. sedan#$an &r)d%$ N9-- !e!&%n"ai la/% &)siti(' !e!&%n"ai la/% &)siti('
La/% &r)d%$si at "an# !elibat$an
La/% &r)d%$si at "an# !elibat$an rea$si $i!ia da&at dit%lis$an4rea$si $i!ia da&at dit%lis$an4
-*1 -*1
7
N$el%ar
s 5 N!as%$ s 8 R s -'1
ata% 6$el%ar
s 5 6!as%$ s 8 MsR s -'7
3adi ada sat% ta!bahan +ariabel dala! &erhit%n#an neraca at iait% la/% &r)d%$si' La/% &r)d%$si dan &en#%ran#an &erea$si !esti se!%an"a sebandin# den#an salah sat% at "an# terlibat dala! rea$si'
Perbandin#an it% ditent%$an dari $)e(isien st)$i)!etri dari &ersa!aan rea$si'
C)nt)h4 -'7
Dari rea$si st)$i)!etri %nt%$ &e!b%atan a!)nia4 N7 8 - 97 7 N9
-Ma$a da&at dib%at &erbandin#an4
-7 1 -1 7 7 -7 7 7 - = − = − − = − H NH N H N NH R R R R R R
Dari c)nt)h -'1 di$etah%i la/% !as%$ N7. 97 dan N9- !asin#*!asin# 17. :; dan ; !)l</a!. la/%
&r)d%$si N7 5 >: !)l</a!. !a$a
R N9- 5 70*R N7 5 = !)l</a!
R 97 5 - 0R N7 5 *17 !)l</a!
A$ibatn"a da&at dib%at neraca bahan4
jam mol R N N jam mol R N N jam mol R N N H masuk H keluar H N masuk N keluar N NH masuk NH keluar NH < 7= 17 :; < = : 17 < = = ; 7 7 7 7 7 7 -= − = + = = − = + = = + = + =
Da&at disi!&%l$an bah,a den#an adan"a rea$si $i!ia t%n##al "an# !elibat$an s at $i!ia. la/% &r)d%$si sebaran# sat% at !er%&a$an data "an# !enent%$an la/% &r)d%$si at lain 0s*1' Dala! hal
ini. neraca !assa a$an !enca$%& sat% +ariabel bebas ta!bahan iait% la/% &r)d%$si at ac%an "an# di&ilih'
-'1'1 K)nse& La/% Rea$si
Mes$i&%n &er%!%san &ersa!aan neraca la/% &r)d%$si at ac%an !er%&a$an &ende$atan "an# terbai$. &erl% !ende(inisi$an %$%ran la/% &r)d%$si "an# di&er)leh !elal%i rea$si'
C)nt)h -'- Se&erti &ada c)nt)h -'7. dari &ersa!aan rea$si $i!ia di&er)leh4
-7 1 -1 7 7 -7 7 7 - = − = − − = − H NH N H N NH R R R R R R
9%b%n#an ini da&at dit%lis se&erti4
1 -7 7 7 -− = − = H N NH R R R -*7
-Bent%$ ini !er%&a$an la/% &r)d%$si N9- diba#i den#an $)e(isien st)$i)!etrin"a dan la/%
&en#%ran#an rea$tan N7 dan 97 diba#i den#an $)e(isien !asin#*!asin# adalah $)nstan %nt%$ setia&
at'
Bilaσs !er%&a$an $)e(isien st)$i)!etri at s dala! rea$si $i!ia den#an tanda ne#ati( %nt%$
rea$tan dan &)siti( %nt%$ &r)d%$' Laju reaksi r %nt%$ rea$si $i!ia dide(inisi$an4 r 5 R s<σs di!ana s 5 1. 7. -. ?'. S
dari de(inisi. la/% &r)d%$si at s "an# terlibat dala! rea$si da&at di&er)leh den#an !en#$ali$an la/% rea$si den#an $)e(isien st)$i)!etri at. dala! hal ini4
R s 5σs r di!ana s 5 1. 7. -. ?'. S
Selan/%tn"a. !en#i$%t &ada &ersa!aan nerca !)l at &ersa!aan -'1 da&at dit%lis !en/adi4 N$el%ar
s 5 N!as%$ s 8 σs r di!ana s 5 1. 7. -. ?'. S 0-'-
Dan dari neraca !assa at 0-'7 da&at dit%lis4 6$el%ar
s 5 6!as%$ s 8σsMs r di!ana s 5 1. 7. -. ?'. S 0-':
3adi dala! &erhit%n#an neraca at a$an !ena!bah sat% +ariabel bar% iait% la/% rea$si r'
C)nt)h -':
Lihat $e!bali c)nt)h -'7' Ada seban"a$ 17. :; dan ; !)l</a!. !asin#*!asin# %nt%$ N7. 97 dan N9
-di%!&an $e rea$t)r di!ana a!)nia dihasil$an !en%r%t rea$si4 N7 8 - 97 7 N9
-Bila la/% $el%ar N7 = !)l</a!. hit%n# la/% $el%ar at lainn"a'
Pen"elesaian4
Dari rea$si $i!ia %nt%$ rea$tan dan &r)d%$ di&er)leh4
σ N7 5 *1 σ97 5 *- σ N9- 5 7
Neraca at adalah4
r r N N r r N N r r N N masuk NH keluar NH masuk H keluar H masuk N keluar N 7 ; 7 -:; -0 = 17 1 0 -7 7 7 7 + = + = − = − + = = − = − + =
Dari neraca &erta!a di&er)leh4 r 5 : !)l</a! 3adi %nt%$ d%a neraca beri$%tn"a da&at di&er)leh4
/a! < !)l = : 0 7 ; N !)l</a! 7= : 0 -0 :; N $el%ar N9 $el%ar 9 -7 = + = = − + = 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Dari c)nt)h di atas da&at di&er)leh bah,a har#a n%!eri$ la/% rea$si. !es$i&%n TTSL &ada rea$si setia& at. na!%n TSL &ada har#a n%!eri$ $)e(isien st)$i)!etri rea$si' Se!%a $)e(isien st)$i)!etri da&at di$ali$an ata% diba#i$an den#an berba#ai (a$t)r se!baran# tan&a !e!&en#ar%h $ete&atan st)$i)!etri rea$si'
-*-:
C)nt)h -'@' lan#i &erhit%n#an c)nt)h -': teta&i rea$si dit%lis$an se&erti beri$%t4 N7 8 -<7 97 N9
-Pen"elesaian4
Pada $as%s ini. σ N7 5 *1<7 σ97 5 *-<7 σ N9- 5 1
Ma$a &ersa!aan neraca at !en/adi4
r 1 0 ; N r 7 < -0 :; N r 7 < 1 0 17 N = $el%ar N9 $el%ar 9 $el%ar N -7 7 + + = − + = − + = =
Dari neraca N7 di&er)leh4 r 5 = !)l</a! 07 $ali har#a r c)nt)h -':
Mes$i&%n de!i$ian se!%a la/% at $el%ar lainn"a tida$ ber%bah'
/a! < !)l = = 0 1 ; N !)l</a! 7= : 0 7 < -00 :; N $el%ar N9 $el%ar 9 -7 = + = = − + =
3adi !es$i&%n har#a r ter#ant%n# &ada har#a $)e(isien st)$i)!etri. la/% $el%aran tida$ ber%bah $arena har#an"a han"a ter#ant%n# &ada &erbandin#an $)e(isien st)$i)!etri'
Dari &ersa!aan -'- dan -': da&at dicatat bah,a la/% rea$si r %!%!n"a ber&eran seba#ai +ariabel inter!edit dala! &erhit%n#an' !%!n"a la/% alir !as%$ ata% $el%ar s%at% at ditent%$an. $e!%dian den#an !en##%na$an neraca at la/% alir r da&at dihit%n#' Setelah r di$etah%i. dan den#an !en#etah%i salah sat% la/% !as%$ ata% $el%ar. la/% alir "an# ta$ di$etah%i da&at dihit%n#'
-'1'7' K)n+ersi dan Rea$tan Pe!batas
nt%$ !en#%$%r $ese!&%rnaan rea$si $i!ia di#%na$an $)n+ersi (ra$si ata% $)n+ersi s%at% at' K)n+ersi rea$tan s "an# din"ata$an dala! s adalah (ra$si rea$tan "an# ber$%ran# "an# da&at
dir%!%s$an4 !as%$ s $el%ar s !as%$ s s N N N C = −
K)n+ersi s%at% at !er%&a$an h%b%n#an antara la/% alir !as%$ dan $el%ar at' 9%b%n#an ini da&at di#%na$an %nt%$ !en#hit%n# la/% rea$si'
= − !as%$ s $el%ar s N N σsr
dan dari de(enisi $)n+ersi at s di&er)leh4
s !as%$ s $el%ar s !as%$ s N N N − =
setelah dis%bsit%si den#an &ersa!aan di atas di&er)leh4
s s !as%$ s N r σ − = 0-'@
3adi. bila $)n+ersi s%at% $)!&)nen di$etah%i. la/% rea$si da&at dihit%n# dan &erhit%n#an neraca bahan da&at diselesai$an den#an la/% terseb%t'
@
C)nt)h -'
Pr)ses !)dern %nt%$ !en#hasil$an asa! nitrat didasar$an & ada $)sidasi a!)nia !elal%i rea$si 9aber' Taha& &erta!a re$asi adalah )$sidasi N9- &ada $atalis Pt %nt%$ !en#hasil$an N
:N9- 8 @ 7 : N 8 97
Pada $)ndisi tertent%. den#an la/% %!&an :; !)l</a! N9- dan ; !)l</a! 7 di&er)leh $)n+ersi N9
-sebesar F;' 9it%n# la/% $el%ar !asin#*!asin# $)!&)nen dari rea$t)r' Pen"elesaian4 σ N9- 5 *: σ7 5 *@ σ N 5 8: σ97 5 8 Dari &ersa!aan -'@ . jam mol X N r NH NH masuk NH F < : 0 F . ; 0 :; -- = − − = − = σ
Den#an har#a la/% rea$si ini. se!%a la/% $el%ar da&at dihit%n# dari &ersa!aan neraca at4
jam mol r N N r N N r N N jam mol r N N masuk O H keluar O H masuk NO keluar NO masuk O keluar O masuk NH keluar NH < @: F 0 D ; D !)l</a! -D F 0 : ; : !)l</a! 1@ F 0 @ D; @ < : F 0 : :; : 7 7 7 7 7 -= + = + = = + = + = = − = − = = − = − =
K)n+ersi (ra$si selal% diberi$an dala! (ra$si &)siti( !en#i$%t4 N N ;
$el%ar s !as%$
s − >
Den#an de!i$ian $)n+ersi han"a %nt%$ rea$tan' K)n+ersi di&er)leh dari h%b%n#an antara la/% alir !as%$ dan $el%ar at. dan har%s didasar$an &ada rea$tan tertent%' Bila $)n+ersi tida$ diseb%t rea$tan tertent%. !a$a $)n+ersi didasar$an &ada &ada rea$tan &e!batas' Reaktan pembatas adalah rea$tan "an# terlebih dah%l% habis den#an berlan#s%n#n"a rea$si'
Tin/a% N N sr
!as%$ s $el%ar
s = +σ
Di!ana s adalah rea$tan.σs H ;' Rea$si a$an selesai berlan#s%n# a&abila N ; $el%ar
s = . sehin##a har#a
la/% rea$si da&at dit%lis4
s !as%$ s N r σ − =
Setia& rea$tan !e!&%n"ai ciri har#a r !a$in habis' nt%$ rea$tan "an# &alin# $ecil. ciri la/% rea$si r a$an habis sehin##a ta$ di&er)leh la#i rea$tan terseb%t' Rea$tan den#an har#a s
!as%$ s <
N σ
&alin# $ecil !er%&a$an rea$tan &e!batas' R%!%s sederhana da&at ditent%$an rea$tan &e!batas'
C)nt)h -'' Tin/a% rea$si &ada c)nt)h -' dan an##a& $)n+ersi =; di&er)leh den#an ca!&%ran !)lar sa!a antara a!)nia dan )$si#en %!&an &ada la/% 1;; !)l</a!' 9it%n# la/% $el%ar se!%a at'
Pen"elesaian4
K)n+ersi tida$ didasar$an &ada salah sat% rea$tan. /adi har%s didasar$an &ada rea$tan &e!batas' Rea$tan !e!&%n"ai !)lar "an# sa!a4
/a! < !)l @; N dan /a! < !)l @; N N9!as%$ - = E!as%$ 7 = 7 E !as%$ 7 E - N9 !as%$ - N9 N @ @; : @; N σ − = > = σ −
3adi )$si#en !er%&a$an rea$tan &e!batas' Dari &ersa!aan -'@. la/% rea$si da&at dit%lis4 !)l</a! = @ @; 0 = . ; N r 7 E !as%$ 7 E 7 E = = σ − =
Neraca bahan at da&at dit%lis4
/a! < !)l := = 0 D ; N !)l</a! -7 = 0 : ; N !)l</a! 1; = 0 @ @; N /a! < !)l 1= = 0 : @; N $el%ar E 7 9 $el%ar NE $el%ar E $el%ar - N9 7 = + = = + = = − = = − =
-'1'7 Analisa Dera/at Kebebasan
nt%$ at "an# ta$ i$%t berea$si 0σs 5 ; da&at dit%lis neraca bahan !asin#*!asin#'
Selan/%tn"a se!%a neraca at S da&at di/%!lah$an %nt%$ !en#hasil$an neraca t)tal'
Neraca !)l4
∑
= σ + = s 1 s s !as%$ $el%ar r N N Neraca !assa4∑
= σ + = s 1 s s s !as%$ $el%ar M r 6 6Ada seban"a$ S neraca "an# TTSL dari S81 &ersa!aan. "ait% sa!a den#an /%!lah at'
3%!lah +ariabel neraca bahan terdiri dari /%!lah ban"a$n"a at !as%$ dan $el%ar dita!bah at "an# ada $arena rea$si $i!ia. dita!bah +ariabel bar% "ait% la/% rea$si' 3%!lah +ariabel al%r ters&esi(i$asi dan h%b%n#ann"a sa!a den#an &erhit%n#an dala! Bab II. &ada bab ini ada h%b%n#an bar% "ait% $)n+ersi'
C)nt)h -'=
Ca!&%ran st)$i)!etri 97*N7 0@97 dan 7@ N7 %nt%$ sintesa a!)nia dib%at den#an !enca!&%r
#as J&r)d%cer 0= N7. 7; C dan 7 C7 dan J,ater #as 0@; 97 dan @; C' C
disisih$an den#an !erea$si$an ca!&%ran #as den#an %a& %nt%$ !e!bent%$ C7 dan 97 !elal%i
rea$si 4
C 8 97 C7 8 97
C7 $e!%dian disisih$an )leh &enc%cian den#an abs)rbent "an# ses%ai' An##a& se!%a $)!&)sisi
adala! !)l. dan %a& "an# dita!bah tida$ berlebih %nt%$ !er%bah C. hit%n# &erbandin#an al%r #as J&r)d%cer dan #as J,ater "an# b)leh dica!&%r$an'
Pen"elesaian4 -* N 7 5 = C57; C 7 97 5 @; C C 7 97 5 @ N 7 9 7 1 7 -: @
Dari dia#ra! alir da&at dilihat ada F +ariabel al%r dan la/% rea$si' Siste! !e!&%n"ai @ at. : at ters&esi(i$asi. sehin##a da&at dit%lis @ neraca TTSL dan : $)!&)sisi "an# ters&esi(i$asi' Bila di&ilih sat% basis. !a$a der/at $ebebasan siste! adalah4 1; > @ > : > 1 5 ;' 3adi siste! ters&esi(i$asi den#an te&at' Pada rea$si ini C ter$)n+ersi se!&%rna "an# berarti ta$ ada C dala! al%r &r)d%$'
σ N7 5 ; σC 5 *1 σ97 5 *1 σC7 5 81 σ97 5 81
Neraca bahan at da&at dit%lis4
C ; 5 ;.7 N1 8 ;.@ N7 > r
97 ; 5 N- > r
C7 N: 5 ;.;7N1 8 r
97 ;.@N@ 5 ;.@N7 8 r
Pilih basis 1;; !)l</a! %nt%$ al%r 1. !a$a neraca N7 di&er)leh4 N@ 5 -17 !)l</a!
Ele!inasi r den#an cara !en/%!lah$an neraca C dan 97 di&er)leh4
N7 5 ;.@0-17 * ;.701;; 5 7-: * 7; 5 71: !)l</a!
9it%n# har#a r dari neraca C4
r 5 ;.701;; 8 ;.@071: 5 17 !)l</a!
Dari neraca 97 dan C7 da&at dihit%n# la/% &ada al%r - dan :4
N- 5 17 !)l</a! dan N: 5 7 8 17 5 17F !)l</a!
5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Analisa dera/at $ebebasan da&at /%#a dila$%$an &ada siste! rea$si "an# !elibat$an !%lti %nit' Se&erti analisa &ada tan&a rea$si. neraca bahan da&at dib%at %nt%$ !asin#*!asin# %nit dan $esel%r%han &r)ses' Perbedaan %ta!a adalah bila ada sat% %nit dala! &r)ses adalah rea$t)r. $eti$a !e!b%at neraca $esel%r%han &r)ses dian##a& &r)ses $esel%r%han !er%&a$an seb%ah rea$t)r' La/% $esel%r%han har%s di&erhit%n#$an seba#ai +ariabel'
C)nt)h -'F
nt%$ !e!asti$an $)n+ersi C "an# se!&%rna a#ar $erac%nan $atalis da&at dihindari. rea$si shi(t C 8 97 C7 8 97
Dila$sana$an &ada d%a b%ah rea$t)r %n##%n "an# ter&isah den#an $atalis "an# berbeda' Rea$t)r &erta!a. !en##%na$an $atalis "an# !%rah. dan rea$t)r $ed%a lebih !ahal teta&i da&at den#an
se!&%rna !en#$)n+ersi sisa C dari rea$t)r &erta!a'
Pada &r)ses ini #as %!&an J&r)d%cer dan #as J,ater !e!&%n"ai $)!&)sisi "an# sa!a den#an c)nt)h -'= direa$si$an den#an %a& %nt%$ !en#hasil$an al%r &r)d%$ "an# !en#and%n# 97 dan
N7 den#an &erbandin#an -41' Bila la/% alir %a& diat%r sehin##a d%a $ali la/% #as $erin# t)tal dan bila
$)n+ersi =; ter/adi &ada rea$t)r &erta!a. hit%n# $)!&)sisi al%r inter!edit' Pen"elesaian4 -* N7 5 = C 5 7; C7 1 N7 97 @ C7 97
=
Penent%an dera/at $ebebasan sisti!
Pada rea$t)r 1 dan 7 terda&at rea$si shi(t. sehin##a %nt%$ !asin#*!asin# rea$t)r terlibat la/% rea$si. den#an de!i$ian $esel%r%han &r)ses har%s !elibat$an $ed%a +ariabel terseb%t' Dala! !en#$a/i neraca $esel%r%han. $esel%r%han siste! di&andan# seba#ai rea$t)r t%n##al di!ana rea$si shi(t ter/adi sehin##a neraca $esel%r%han han"a !en#and%n# sat% la/% rea$si terlibat'
Tabel dera/at $ebebasan
3%!lah Rea$t)r1 Rea$t)r 7 Pr)ses Ner' Kesel
ariabel Neraca K)!&)sisi 9%b%n#an Kelebihan 97 K)n+ersi 974N7 Der' $ebebasan Basis &erhit%n#an 17 @ -1 1 * 1; 7 1; @ * * * 1 : 1 1; -1 1 1 1 1 *1 ; 11 @ -1 * 1 1; 1 *1 ;
Berdasar$an tabel dera/at bebebasan. !a$a &erhit%n#an di!%lai dari neraca !)l $esel%r%han den#an !e!ilih basis 1;; !)l</a! &ada al%r 1
Neraca $esel%r%han %nt%$4 N7 N@ N7 5 ;.=01;; 5 = !)l</a! C ; 5 ;.701;; 8 ;.@N7 > r 97 N@97 5 N- > r C7 N@C7 5 ;.;701;; 8 r 97 N@97 5 ;.@ N7 8 r 9%b%n#an4 974 N7 N@97 5 -N@ N7 5 -0= 5 7-: !)l</a! Perb' a& N- 5 70N1 8 N7
Bila neraca 97 dan C dita!bah$an %nt%$ !en#hilan#$an r. !a$a da&at di&er)leh N7 4
N7 5 7-: > 7; 5 71: !)l</a!
S%bsit%si hasil ini $e neraca C. sehin##a di&er)leh4 R 5 7; 8 1; 5 17 !)l</a!
9ar#a N- dihit%n# dari &erbandin#an %a&4
N- 5 701;; 8 71: 5 7= !)l</a! -*= : N7 97 C C7 97 97 5 @; 7 C -97
F
A$hirn"a neraca C7 dan 97 !e!beri$an4
N@
C7 5 17F !)l</a!
N@
975 7= > 17 5 @;1 !)l</a!
Perhit%n#an diatas han"a %nt%$ neraca $esel%r%han' Neraca rea$t)r 1 dan 7 se$aran# da&at di#%na$an %nt%$ !en"elesai$an al%r "an# ta$ di$etah%i 0al%r :' Dari tabel dera/at $ebebasan di$etah%i der/at $ebebasan rea$t)r 1 adalah 7' Bila di$etah%i la/% alir seban"a$ d%a dari ti#a al%r 1. 7 dan - di$etah%i. neraca di rea$t)r 1 a$an ters&esi(i$asi' Disa!&in# it% dera/at $ebebasan rea$t)r 7 adalah :. a&abila ti#a +ariabel al%r @ di$etah%i dan sat% +ariabel ta!bahan al%r :. !a$a neraca rea$t)r 7 da&at ter&sesi(i$asi' Dari neraca $esel%r%han telah di&er)leh la/% alir al%r 1. 7. - dan @. !a$a $)!&)sisi &ada al%r @ /%#a da&at dihit%n#' 3adi der/at $ebebasan rea$t)r 7 di$%ran#i !en/adi 1. dan rea$t)r 1
!en/adi ;' 3elas neraca rea$t)r 1 har%s di#%na$an %nt%$ !en"elesai$an &ers)alan' Pada rea$t)r 1 da&at dihit%n# la/% rea$si den#an !en##%na$an $)n+ersi'
!)l</a! 1;1.D ;.@071: O;.701;; = . ; 1 N r !as%$ CE CE = + = =
Dari har#a r ini da&at dihit%n# $)!&)sisi di al%r : dari neraca at'
N7 N: N7 5 ;.=01;; 5 = !)l</a! C N: C 5 17 > r 5 7@.: !)l</a! 97 N:97 5 7= > 1;1. 5 @7.: !)l</a! C7 N:C7 5 7 8 r 5 1;-. !)l</a! 97 N:97 5 1; 8 r 5 7;=. !)l</a!
K)!&)sisi aliran : 0(ra$si !)l adalah4
0N7. C. 97. C7. 97 5 0 ;.;=- ;.;7 ;.@@F ;.11; ;.771
Dari &erhit%n#an diatas da&at dilihat bah,a la/% rea$si &ada rea$t)r 7 da&at dihit%n# iait%4 r 7 5 r $esel%r%han > r rea$t)r 1 5 17 > 1;1. 5 7@.: !)l</a!
5 5 5 5 5 5 5 5 5
Bila dala! s%at% sisti! "an# terdiri dari bebera&a %nit. terda&at sat% rea$si "an# sa!a dala! bebera&a %nit. !a$a la/% rea$si $esel%r%han !er%&a$an /%!lah la/% rea$si &ada !asin#*!asin# %nit'
C)nt)h -'1;
Dala! s%at% siste! da%r %lan# tert%t%& se&erti "an# di#a!bar$an &ada c)nt)h 1'-. C7 dan 97 dari
res&irasi dan %rin di&r)ses %nt%$ di#%na $e!bali se&erti #a!bar beri$%t' !&an !a$anan di,a$ili )leh C797 !en%r%t rea$si4
C797 8 @<7 7 7 C7 8 97
Pr)d%$ res&irasi di&isah$an den#an !en#$)ndensasi 97. dan #as sisa !en#and%n# &erbandin# N7
terhada& C7 se$itar 1 4 1;;. $ed%a #as ini direa$si$an %nt%$ !en#hasil$an air !en%r%t rea$si4
C7 8 : 97 C9: 8 797
97 dialir$an $e sel ele$tr)lisa sehin##a dihail$an 97 dan 74
97 97 8 7
1;
nt%$ !e!&ertahan$an at!)s(ere $abin n)r!al. N7 dica!&%r den#an 7 %nt%$ !e!&er)leh %!&an
air $abin 7@ 7' An##a& )r#anis!e !e!erl%$an .@ !)l 7 &er 1 !)l C797 %nt%$ !etab)lis!e. dan
1; 97 "an# di&r)d%$si )leh )$sidasi !a$anan dia!bil $e!bali dari %rine. tent%$an se!%a aliran
dan $)!&)sisi dala! sisti! berdasar$an 1 !)l<hari C797'
Pen"elesaian4
Pada &ers)alan ini ada - rea$t)r den#an ti#a rea$si "an# berbeda. sehin##a dala! analisa dera/at $ebebasan har%s dita!bah$an sat% +ariabel'
Tabel analisa dera/at $ebebasan
3%!lah Metab)* lis!a K)nde n*s)r Ele$tr)* lisa
Rea$t)r Mier1 Mier 7 Pr)ses
riabel Neraca K)!&)sisi 9%b%n#an C74N7 74C797 Pe!ba#ian 97 Der' Kebebasan Basis =81 @ 1 * 1 1QQQQQQ 1 *1 ; F : * 1 * *QQQQQ : :81 - QQQQQQ 7 81 @ 1 QQQQQQ 7 7 1 QQQQQQ -: 7 1 QQQQQQ - 778-7; 1 1 1 1QQQ 1 *1 ;
ariabel la/% rea$si di&isah$an den#an n)tasi 8 1 %nt%$ !ene$an$an &erbedaan dari +ariabel tan&a rea$si' -*1; C7 N7 -17 C797 C7 7 N7 97 7 Metab)lis!e K)ndens)r dan se&arat)r Sel ele$tr)lisa Rea$t)r Sabatier C797 97 N7 Ma$e*%& 97 : F 1; 97 7 N7 @ 7@ 7 N7 1: 11 7 97 97 = C9: C7 N7 1 1- 1 7
11
Dari tabel dera/at $ebebasan da&at dilihat &erhit%n#an da&at di!%lai dari %nit !etab)lis!e den#an cara !e!ilih sat% basis &erhit%n#an'
