LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM TEKNIK KIMIA I KESETIMBANGAN UAP CAIR (KUC)

OLEH KELOMPOK 8 AULIA YUNUS MUKHLIS KHOIRUDIN MELDA HELENA SILALAHI (0907114154) (0907121332) (0907114092) (0907136149)

SEPTIANA VERONIKA SITINJAK

Dosen Pembimbing : Chairul, ST, MT

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA SI UNIVERSITAS RIAU PEKANBARU 2011

1

ABSTRAK Kesetimbangan mengandung pengertian bahwa suatu keadaan dimana terjadi perubahan sifat makrokopis dari sistem terhadap waktu. Untuk material dalam jumlah tertentu hal tersebut dapat diartikan tidak ada perubahan sifat material tersebut dengan waktu. Data kesetimbangan uap cair dari berbagai zat merupakan data termodinamika yang diperlukan dalam perancangan dan pengoperasian kolom-kolom destilasi. Praktikum ini bertujuan untuk mempelajari data kesetimbangan etanol-air titik didih etanol 78.4oC. Data yang diperoleh selanjutnya dibandingkan dengan data literature untuk menganalisa error yang terjadi. Pertama untuk menentukan konsentrasi etanol maka terlebih dahulu dibuat kurva standarisasi etanol-0Brix. Hasilnya semakin besar fraksi etanol maka 0Brix semakin besar pula ((0,15;2,5), (0,25;3,5), (0,35;5), (0,45;6), (0,55;7), (0,65;8,5)). Selanjutnta alat KUC dirangkai. Campuran etanol-air dimasukkan kedalam labu kemudian ditutup rapat agar etanol tidak menguap. Kemudian kondensor dan ketel pemanas dinyalakan. Kedua sampel tersebut dianalisa menggunakan hand refractometer dan dibandingkan dengan kurva standarisasi etanol-0Brix sehingga diperoleh fraksi etanol pada fasa uap dan cair. Fraksi massa etanol pada fasa cair diperoleh (0,16; 0,23; 0,35; 0,47 dan 0,51 ). Sedangkan fraksi massa etanol pada fasa uap adalah (0,27; 0,34; 0,46; 0,55 dan 0,58). Data fraksi etanol pada fasa cair hampir mendekati data literature, akan tetapi data fraksi etanol pada fasa uap jauh berbeda dengan literatur. Hal ini disebabkan penanganan etanol yang sulit karena mudah menguap, sehingga sebelum sampel dianalisa menggunakan hand refractomenter, etanol telah terlebih dahulu menguap. Hasil data kesetimbangan fraksi etanol pada fasa uap yang error akan mempengaruhi nilai konstanta kesetimbangan (K). akibatnya, nilai K juga sangat berbeda dari K literatur. Kata kunci: kesetimbangan, kesetimbangan uap cair, konstanta kesetimbangan, fraksi mol.

BAB I DASAR TEORI Tujuan Percobaan Membuat kurva kesetimbangan uap cair Kesetimbangan Kesetimbangan mengandung pengertian bahwa suatu keadaan dimana terjadi perubahan sifat makrokopis dari sistem terhadap waktu. Untuk material dalam jumlah tertentu hal tersebut dapat diartikan tidak ada perubahan sifat material tersebut dengan waktu. Keadaan setimbang yang sebenarnya barangkali tidak pernah tercapai. Suatu proses berlangsung karena ada gaya penggerak dan selalu menuju ke titik kesetimbangan. Gaya ini merupakan selisih antara potensi pada keadaan seketika dan keadaan setimbang. Semakin dekat kaeaadan sistem dengan titik kesetimbangn, semakin kecil gaya penggerak proses semakin kecil pula laju proses dan akhirnya sama dengan 0 bila titik kesetimbangan sudah tercapai. Jadi titik kesetimbangan hanya bisa tercapai secara teoritis dalam waktu yang tak terhingga. Pada prakteknya di dalam pekerjaan ilmiah suatu kesetimbangan dianggap tercapai bila tidak ada lagi perubahan sifat/keadaan seperti yang ditunjukkan oleh alat pengukur yang digunakan. Di dalam masalah rekayasa kesetimbangan dianggap ada bilamana sifat yang ditunjukkan oleh praktek sama dengan sifat yang dihitung berdasarkan metode yang menggunakan anggapan kesetimbangan. Contoh komposisi pada pelat distilasi dibanding dengan komposisis pelat teoritis. Kriteria Kesetimbangan Yang dimaksud di sini bukan sekedar kriteria yang berupa kesetimbangan termal dan mekanikal secara internal yang biasa kita terjemahkan sebagai berlakunya T dan P yang uniform, melainkan pembatasan-pembatasan termodinamika pada sistem dengan fasa banyak dan komponen banyak yang mengalami keadaan kesetimbangan. Sekalipun sudah ada kesetimbangan termal dan mekanikal dalam sistem demikian masih dimungkinkan perpindahan massa

3

antar fasa. Jadi kriteria yang dimaksudkan di sini termasuk kesetimbangan antar fasa ditinjau dari segi kemungkinan perpindahan antar fasa tersebut. Kriteria ini pertama kali diturunkan oleh Gibbs. Komposisi uap yang dalam kesetimbangan dengan campuran air, dengan mengetahui sifat-sifat itu (khususnya energi Gibbs) bergantung pada komposisi. Pengaruh temperatur yang pokok pada kesetimbangan uap-cair terdapat dalam tekanan uap komponen murni atau lebih tepatnya dalam fugasitas zat cair komponen murni. Sementara koefisien aktivitas bergantung pada temperatur sebagaimana halnya komposisi. Ketergantungan itu, biasanya kecil bila dibandingkan dengan ketergantungan tekanan uap zat cair murni pada temperatur. Dalam suatu campuran, kenaikan temperature C meningkatkan tekanan uap zat cair sebesar 1,5 - 2 kali. Oleh karena itu, pada perubahan temperatur yang besar lebih mudah bila pengaruh temperatur terhadap gE diabaikan saja ketika menghitung kesetimbangan uap-cair. Pada suhu-suhu rendah yang terdapat adalah fase cair. Setelah suhu naik, fase uap mulai muncul, kemudian jumlahnya secara relatif bertambah dan akhirnya menghilang kembali. Akan tetapi, bila tekanan dinaikkan pada suhu tetap sedikit di atas suhu kritis C bagi komposisi yang bersangkutan. Demikian tekanan dinaikkan, pengembunan mulai terjadi dan masih akan berlanjut bila tekanan dinaikkan sedikit lagi, tetapi penambahan tekanan lebih lanjut akan mengakibatkan cairan mulai menguap kembali dan cairan akan menghilang bila tekanan dinaikkan. Fraksi mol suatu komponen di dalam fase uap larutan mengikuti Hukum Roult Dimisalkan bahwa sistem multi komponen yang tertutup yang terdiri dari sejumlah fasa mempunyai temperatur dan tekanan yang uniform, akan tetapi pada keadaan awal tidak setimbang ditinjau dari segi perpindahan massa. Setiap perubahan yang terjadi mesti bersifat irreversible, yang mendekatkan sistem itu ke keadaan setimbang. Sistem itu dibayangkan sebagai dikelilingi keadaan yang selalu setimbang secara termal dan mekanikal dengan sistem itu (sekalipun perubahan terjadi dalam sistem). Karenanya pertukaran panas dan pemuaian kerja antar sistem dan sekeliling terjadi secara reversible. Dalam keadaan yang

demikian perubahan entropi dari sekeliling sistem :dS sur = dQsur Tsur

(1)

Ditinjau dari sistem panas yang berpindah adalah dQ yang mempunyai harga numerik mutlak sama dengan dQsur. Selanjutnya Tsur = T dari sistem (setimbang secara termal). Maka :dS sur = dQsur dQ = Tsur T

(2)

menurut hukum ke dua :dS t + dS sur 0

(3) dimana St = entropi total dari sistem. Gabungan dari persamaan (2) dan (3) menjadi :dS t dQ 0 t T atau dQ TdS

Penerapan hukum pertama : dU t = dQ dW = dQ PdV t atau dQ = dU t + PdV t jadi ataudU t + PdV TdS t

dU t + PdV t TdS t 0

( dS )t

U t ,V t

0

(4)

Suatu sistem yang terisolasi mesti mempunyai syarat bahwa energi internal dan volume tetap, maka untuk sistem semacam itu diketahui langsung dari hukum

5

kedua bahwa persamaan terakhir berlaku.t t t Dari perumpamaan sistem persamaan dU + PdV TdS 0 berlaku untuk T

dan P yang tetap. Persamaan itu bisa juga ditulis sebagai berikut :

dU t T , P + dPV t

(

)

T ,P

dTS t 0

(

)

T ,P

0

atau (5)

d U t + PV TS t

(

)

T ,P

Persamaan terakhir penting mengingat T,P tetap merupakan persyaratan yang mudah di atur. Keadaan setimbang dari sistem tertutup adalah keadaan yang energi bebas Gibbs totalnya adalah minimum ditinjau dari perubahan pada T,P tertentu. Pada keadaan setimbang variasi dalam kadar differensial dapat terjadi didalam sistem pada T dan P yang tetap. Tanpa mengakibatkan perubahan Gt. Jadi :

( dG )t

T ,P

=0

(6)

Untuk menerapkan kriteria ini pada kesetimbangan fasa, sebaiknya ditinjau sebuah sistem tertutup yang terdiri dari dua fasa, a dan B. Setiap fasa dapat dianggap sebagai sistem terbuka yang memungkinkan perpindahan massa dari fasa yang satu ke yang lain. Untuk masing-masing fasa berlaku :

( nG ) = ( nS ) dT + ( nV ) dP + ( i dni )(7a)

( nG ) = ( nS ) dT + ( nV ) dP + ( i dni )(7b) Karena T dan P tetap maka penjumlahan ke dua persamaan menghasilkan

( nG )t

T ,P

= i dni + i dni

(

)

(

)

(8) Di dalam sistem yang tertutup berlaku :

dni = dni(9) Jadi Karena

( )dn = 0i i i

(10)

dni

sembarang dan bebas maka satu-satunya penyelesaian agar

persamaan terakhir sama dengan 0 adalah :

i = i(11)

untuk sistem multi komponen

i = i = ... = i ( i = 1,2,3...N )

(12) diketahui bahwadi = RTd ln f i (T tetap)6

atau

i = RT ln f i +

^

adalah tetapan integrasi harganya hanya tergantung pada T. Oleh karena padakesetimbangan fasa, semua fasa berada pada T yang sama, maka syarat diatas dapat diganti : f i = f i = ... = f i Kesetimbangan Uap dan Cair Dalam sebuah campuran dua fasa uap-cair pada kesetimbangan, suatu komponen dalam fasa berada dalam kesetimbangan dengan komponen yang sama dalam fasa lain. Hubungan kesetimbangan tergantung kepada suhu, tekanan, dan komposisi campuran tersebut. Gambar 1.a Kesetimbangan dua fasa pada tekanan konstan dan Gambar 1.b Kesetimbangan dua fasa pada temperatur konstan. Pada pasangan titik A-B dan C-D masing-masing komponen murni mendesakkan^ ^ ^

(13)

7

komponen uapnya masing-masing pada suhu kesetimbangan. Diantara pasanganpasangan titik tersebut, sebagai komposisi keseluruhan dari perubahan campuran, terhadap dua fase, masing-masing mempunyai komposisi yang berbeda untuk komponen yang sama seperti yang ditunjukkan oleh garis putus-putus. Hukum Henry Digunakan untuk komponen yang fraksi molnya mendekati nol, seperti fas encer yang dilarutkan sebagai cairan :

Pi = Hi.xi

(14)

Untuk Pi adalah tekanan dalam fase gas dari komponen encer pada kesetimbangan pada suatu suhu, dan Hi adalah konstanta hukum Henry. Catat bahwa dalam limit dimana xi=0. Pi=0. Nilai Hi dapt ditentukan dalam buku referensi. Hukum Raout Digunakan untuk komponen yang fraksi molnya mendekati satu atau larutan dari komponen-komponen yang benar-benar mirip dalam sifat kimia, seperti rantai lurus hidrokarbon. Misalnya subskrip i menunjukkan komponen, Pi tekanan parsial dari komponen i dalam fase gas yi fraksi mol gas-gas dan xi fraksi mol fase cair. Maka :

Pi = Pi.xi

(15)

Dimana xi = 1 : Pi=Pi . Dengan menggunakan persamaan diatas dan mengasumsikan bahwa Hukum Dalton berlaku untuk fasa gas (Pi=Ptot .yi) maka didapatkan persamaan Konstanta Kesetimbangan :Ki = yi Pi = xi Ptot

(16)

Masalah khas yang mungkin akan ditemui dalam mencari Konstanta Kesetimbangan antara lain : 1. Menghitung bubble point dari suatu campuran cairan dengan diberikan tekanan total dan komposisi cairan.

2. Menghitung Dew Point dari suatu campuran uap dengan diberikan tekanan total dan komposisi uap. 3. Menghitung komposisi uap-cair pada saat kesetimbangan.

Bubble Point (Suhu Titik Gelembung) Bubble Point (dengan diberikan tekanan total dan komposisi cairan) maka persamaan (16) dimana yi=Ki.xi dan yi = 1 maka persamaan nya menjadi :1 = Ki.xii 1 n

(17) Dimana Ki adalah fungsi suhu dan n adalah jumlah komponen. Karena setiap kenaikkan Ki dengan suhu, Pers (17) mempunyai hanya satu akar positif. Maka dapat digunakan metoda Newton untuk memperoleh akar tersebut. Jika anda dapat menyatakan tiap Ki sebagai sebuah fungsi eksplisit dari suhu. Untuk sebuah larutan indeal persamaan nya menjadi :Ptot = Pi.xii =1 n

Dan dengan menggunakan persamaan Antoine untuk Pi. Setelah suhu titik embun ditemukan, maka komposisi uap dapat dihitung dari :yi = Pi.xi Ptot

Untuk menentukan tekanan uap murni komponen dapat didekati dengan persamaan Antoine yaitu :ln P sat = A B T +C

(24)

9

Untuk memprediksi tekanan uap etanol : ln P sat 0 = 18,9119 3803,98 T 41,68 (25)

Untuk memprediksi tekanan uap air : ln P sat = 18,3036 (26) Psat dan T pada persamaan (25) dan (26) dalam satuan mmHg dan derajat Kelvin. 3816,44 T 46,13

BAB II

METODOLOGI PERCOBAAN 2.1 Bahan-bahan yang digunakan Bahan yang digunakan adalah etanol dan air. 2.2 Alat-alat yang digunakan Alat yang dipakai merupakan serangkaian alat kesetimbangan yang terdiri dari : labu 100 ml, labu pendingin, thermometer, pipet tetes, dan pengambilan smpel uap yang terkondensasi. 2.3 Gambar alat

Gambar 1. Alat Hand Refractometer

2.4 Prosedur Percobaan Pengukuran konsentrasi etanol dalam campuran etanol air pada percobaan ini menggunakan Hand Refractometer, satuan pengukuran Hand Refractometer adalah (0Brix). Sebelum percobaan KUC dimulai dahulu dilakukan pengukuran hubungan konsentrasi etanol dengan 0Brix. Adapun urutan perlakuan percobaan adalah sebagai berikut : 2.4.1 Kalibrasi Buat kurva hubungan konsentrasi etanol versus 0Brix. Langkah pertama. Ambil larutan etanol yang kosentrasinya 96%. Lakukan pengenceran dengan konsentrasi etanol adalah 15%, 25%, 35%, 45%, 55%, dan 65%. Gunakan labu ukur 5 atau 10 mL untuk membuat setiap konsentrasi. Caranya ambil etanol 96% dengan volume tertentu. Volume ini didapat setelah dicari dengan rumus pengenceran (lihat LAMPIRAN). Etanol yang telah diambil dimasukkan ke dalam labu 10 ml. Perlu dicatat, etanol yang diambil langsung ditutup karena mudah menguap. Langkah kedua, tambahkan aquades sampai mencapai 10 ml dalam labu 10

11

ml. tutup dan kemudian kocok larutan tersebut. Langkah selanjutnya, teteskan larutan tersebut kedalam Hand Refractometer, sehingga kita bisa mengetahui indeks biasnya (0Brix) yang merupakan perbatasan antara daerah terang dengan daerah gelap. Ulangi percobaan ini untuk kosentrasi yang berbeda. 2.4.2 Proses Susun rangkaian peralatan KUC seperti gambar 1. Isi labu 100 ml dengan 50 ml campuran etanol-air dengan komposisi tertentu. Tutup labu tersebut dengan memasang rangkaian condenser dengan pengambil sampel kondensat dan pengambil sampel cairan. Nyalakan ketel pemanas dan aliran air pendingin sekaligus. Amati kenaikan suhu dan tunggu sampai kondisi setimbang pada temperature tetap. Ambil sejumlah sampel uap yang terkondensasi dan juga sampel cair dengan waktu bersamaan. Analisa konsentrasi masing-masing sampel tersebut dengan hand

refractometer. Ulangi percobaan tersebut dengan komposisi etanol yang berbeda-beda.

BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Hasil Tabel 3.1 Pengaruh komposisi umpan terhadap oBrix Komposisi Umpan Indeks Bias (Brix) (%volume) 2.5 15 25 35 45 65 3.5 5 6 8.5

Grafik 3.1 Hubungan antara komposisi umpan terhadap Indeks Bias Tabel 3.2 Komposisi etanol (oBrix) pada temperatur kesetimbangan Komposisi umpan (%volume) 25 35 45 55 Temperatur (oC) 92.5 88.5 85.5 82.5 Fraksi etanol cair (oBrix) 3 4 5.5 7 4.5 6.5 4.5 Fraksi etanol kondesat (oBrix) 6.5

13

65

81.5

7.5

3.5

Tabel 3.3 Perbandingan % berat etanol pada percobaan dengan literatur Fraksi etanol cair (% berat) 0.16 0.23 0.35 0.47 0.51 Ket: *Geankoplis, 1990 Fraksi etanol cair (literatur)* 0.06 0.21 0.5 0.92 1.83 Fraksi etanol kondesat (% berat) 0.28 0.35 0.46 0.56 0.58 Fraksi etanol gas (literatur)* 0.41 0.68 0.83 0.92 1.10

Grafik 3.2 Kurva % berat etanol pada percobaan dengan literatur Tabel 3.4 Perbandingan konstanta kesetimbangan (K) percobaan dan literatur K literatur Fraksi volum etanol K percobaan 25% 35% 1,71 1,473,14 6,76

45% 55% 65%

1,32 1,18 1,13

1,65 0,99 0,60

Grafik 3.3 Kurva K pada percobaan dan literatur 3.2 Pembahasan Semakin besar konsentrasi etanol dalam umpan akan menyebabkan penurunan temperatur kesetimbangan. Hal ini dikarenakan titik didih etanol lebih rendah daripada titik didih air sehingga temperatur kesetimbangan semakin rendah (cepat tercapai). Dari grafik 3.1 diperoleh bahwa komposisi umpan berbanding lurus dengan 0Brix. Semakin besar komposisi umpan semakin besar juga 0Brix nya. Hal ini dikarenakan derajat 0Brix itu sendiri merupakan satuan untul mengukur kosentrasi etanol dalam campuran etanol air. Jadi secara tidak langsung, apabila kosentrasi etanol dalam campuran etanol air (kosentrasi umpan) diperbesar maka derajat Brix (0Brx) juga semakin besar. Dari grafik 3.2 dapat dilihat komposisi uap (Yd percobaan) yang semakin menurun setiap tercapainya temperatur kesetimbangan. Hal ini dapat kita lihat pada data percobaan, volume kesetimbangan fasa uap (Yd) semakin menurun (pada percobaan dapat kita lihat dari hasil destilat yang ditampung) terhadap temperatur kesetimbangan. Volume ini semakin sedikit karena waktu untuk penguapan semakin cepat (temperature kesetimbangan cepat tercapai). Namun

15

pada konsentrasi umpan 45% terjadi kenaikan komposisi uap. Hal ini terjadi dikarenakan adanya kesalahan pada saat pengambilan kondensat yang dilakukan sebelum kesetimbangan temperature tercapai. Fraksi mol etanol akan mempengaruhi konstanta kesetimbagan (K). Semakin besar fraksi etanol pada kondensat dan fasa cair maka konsanta keseimbangan akan semakin kecil. Akan tetapi nilai K percobaan jauh berbeda dengan nilai K literatur. Hal ini disebabkan penanganan etanol yang kurang baik sebelum dianalisa menggunakan hand refractometer.

BAB IV KESIMPULAN Semakin besar fraksi etanol dalam campuran etanol-air maka 0Brix yang diperoleh semakin besar pula. Jika fraksi etanol dalam campuran etanol-air diperbesar maka fraksi etanol dalam fasa uap dan fasa cair akan semakin besar. Apabila fraksi etanol dalam campuran etanol-air diperbesar maka temperature kesetimbangan yang diperoleh akan menurun. Jika fraksi etanol dalam campuran etanol-air diperbesar maka nilai K yang diperoleh akan semakin menurun.

17

LAMPIRAN A LAPORAN SEMENTARA Judul praktikum Hari/Tanggal Praktikum Pembimbing Nama Kelompok VIII : Kesetimbangan Uap - Cair : Selasa/ 25 Oktober 2011 : Chairul, ST, MT(Dosen) / Rika Waty (Asisten) : 1. Aulia Yunus 2. Mukhlis Khoirudin 3. Melda Helena 4. Septiana Veronika Tabel A.1 Data Percobaan Konsentrasi Etanol (% Volume) 15 25 35 45 55 65 Konsentrasi Etanol (oBrix) 2,5 3,5 5 6 7 8,5 92,5 88,5 85,5 82,5 81,5 3 4 5,5 7 7,5 4,5 6,5 7 3,5 6,5 Temperatur Kesetimbangan (0C) Konsentrasi Etanol Fasa Cair, xw (0Brix) Konsentrasi Etanol Fasa Uap, xD (0Brix)

Perkanbaru, 25 Oktober 2011 Asisten

(Rika Waty) LAMPIRAN B PERHITUNGAN Pembuatan Larutan Etanol Berbagai Konsentrasi. Konsentrasi Etanol yang tersedia : 96% v/v

Membuat Larutan Etanol 15 % v/v 10 ml V1 . M1 = V2 . M2 V1 . 0,96 = 10 . 0,15 V1 = 1,5625 ml Maka untuk membuat larutan etanol 15% v/v 10 ml adalah dengan mengambil 1,5625 ml etanol 96% kemudian memasukkan larutan tersebut kedalam labu ukur 10 ml dan menambahkan aquades hingga batas labu ukur (miniskus cekung). Perhitungan untuk konsentrasi selanjutnya dilakukan dengan cara yang sama, hingga diperoleh data pada Tabel A.1 Ket : V1 V2 M1 M2 = Volume Etanol yang tersedia (ml) = Volume Etanol yang diinginkan (ml) = Konsentrasi Etanol yang tersedia (% v/v) = Konsentrasi Etanol yang diinginkan (% v/v)

Tabel B.1 Pengenceran Konsentrasi Etanol Konsentrasi Volume etanol Volume Air etanol 96% (ml) % v/v (ml) 8,5 15% 1,5 25% 35% 45% 55% 65% 26 36 47 57 68 32 53 43 74 64

19

Menghitung Xw dan YD Menghitung Xw Xw merupakan fraksi massa etanol. Dari Kurva Kalibrasi Etanol-Air Vs 0Brix (Gambar 3.1) diperoleh persamaan linear: y =11,857x+0,6378 x =(y - 0,6378)/11,857 Ket. : y = konsentrasi etanol (0Brix) x = Komposisi etanol(% Volume)

Menghitung Xw Etanol 25%

x = 0,196 jadi, volume etanol = 100 ml x 0,196 =19,6 ml Massa etanol = etanol . Vetanol = 0.789 gr/cm3 x 19,6 ml = 15,479 gr

Massa Air

= air . Vair = air . (100 Vetanol)

= 0998 gr/cm3 (100 19,618) ml = 80,225 gr

xw = 0,161

Menghitung YD Etanol 25% T = 92,5oC + 273,15 = 365,65 KP sat = EXP (18,9119 3803,98 ) T 41,68 3803,98 ) 365,65 41,68

= EXP (18,9119 =1300,09 mmHg

yD =

Xw . P sat (0,161) (1300,09) mmHg = = 0,277 P 760 mmHg

Perhitungan untuk konsentrasi selanjutnya dihitung dengan cara yang sama hingga diperoleh data pada Tabel B.2.

Tabel B.2 Data Kesetimbangan Etanol-Air Percobaan

21

Konsentrasi Konsentrasi Temperatur Etanol Fasa Etanol Kesetimbangan Cair (% Volume) (0C) (0Brix) 25 35 45 55 65 92,5 88,5 85,5 82,5 81,5 3 4 5,5 7 7,5

Fraksi Massa Etnol Fasa Cair, xw 0,161748 0,235621 0,351779 0,474866 0,517543

Fraksi Massa Etnol Fasa Uap, yD 0,276678 0,348018 0,464291 0,558845 0,585941

Data Kesetimbangan Etanol-Air Literatur (Geankoplis, 1990)

Table B.3 Equilibrim Data for Ethanol Water System at 101.325 kPa (1 atm) Temperatur (0C) Vapor liquid Equilibrium Mass Fraction Ethanol Xa 100 98,1 95,2 91,8 87,3 84,7 83,2 82 81 80,1 79,1 78,3 78,2 78,1 78,2 78,3 79,1 78,3 78,2 78,1 78,1 78,2 78,3 0 0,02 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,94 0,96 0,98 1 0,8 0,9 0,94 0,96 0,96 0,98 1 Ya 0 0,192 0,377 0,527 0,656 0,713 0,746 0,771 0,794 0,822 1,0725 1,013 1,00 0,998 0,997 1 1,0725 1,013 1,00 0,998 0,997 1 1,073

23

B.4 Menghitung K Percobaan dan Literatur Nilai K dihitung dengan,

Tabel B.5 Nilai K Percobaan Temperatur K 0C) ( Percobaan 92,5 88,5 85,5 82,5 81,5 1,710551 1,477024 1,319838 1,176846 1,132158

Tabel B.6 Nilai K Literatur Temperatur K (0C) Literatur 100 98,1 95,2 91,8 87,3 84,7 83,2 82 0 9,6 7,54 5,27 3,28 2,3766666 7 1,865 1,542

81 80,1 79,1 78,3 78,2 78,1 78,2 78,3

1,3233333 3 1,1742857 1 1,0725 1,0133333 3 1,0021276 6 0,9989583 3 0,9979591 8 1

B.5 Interpolasi Data pada Literatur X X X X1 M = 2 X X .M1 + X X .M 2 2 1 2 1 Rumus interpolasi = Dimana : X = Temperatur (T) M = Fraksi massa etanol (XA atau YA literatur) Suhu 92.5

25

95.2 92.5 X A = 95.2 91.8 . 0.1 +

92.5 91.8 95.2 91.8 . 0.05 = 0,06

95.2 92,5 92.5 91.8 . 0.527 + YA = 95.2 91.8 95.2 91.8 . 0.377 = 0.41

Perhitungan untuk temperatur selanjutnya dihitung dengan cara yang sama hingga diperoleh data pada Tabel B.7. Tabel B.7 Berat Etanol Pada Percobaan dengan LiteraturTemperatur

(0C)92,5 88,5 85,5 82,5 81,5

Fraksi etanol cair (literatur)* 0.06 0.21 0.5 0.92 1.83

Fraksi etanol vapor (literatur)* 0.41 0.68 0.83 0.92 1.10

Ket: *Geankoplis, 1990