LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM OTK 2

HUMIDIFIKASI

Oleh :

NADYA RIZKITA (1431410119)

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI MALANG

2016

HUMIDIFIKASI

A. TUJUAN PRAKTIKUM INI

Menentukan harga kelembaban (Y), Entalphi (H),menentukan jumlah H2O yang

terserap, dan mengetahui pengaruh laju alir air terhadap jumlah H2O yang terserap.

B. DASAR TEORI

Humidifikasi adalah proses perpindahan air dari fase cair (A) ke dalam campuran gas

yang terdiri dari udara (B) dan uap air (A). Dehumidifikasi adalah proses perpindahan uap air

dari campuran uap air (A) dan udara (B) ke dalam air pada fase cair (A) dengan syarat B

tidak melarut pada A.

Proses humidifikasi, merupakan suatu proses yang dapat menambah kadar air dalam gas.

Dalam prosesnya ada dua cara yaitu dengan pemanasan dan tanpa pemanasan. Arah aliran

kedua proses tersebut berbeda tergantung bagaimana kita dapat mengatur buka tutupnya

valve. Pada proses ini, gas dikontakan dengan air yang berada di dalam labu secara counter

current dimana air mengalir dari atas dan gas/udara menngalir ke atas dari bawah, dengan

laju alir sirkulasi air tertentu. Data yang diambil dari percobaan ini seperti, suhu air di dalam

labu, suhu gas masuk (Tdin dan Twin), suhu gas keluar ( Tdout dan Twout), dan beda

tekanan di dalam labu.

Dalam pemrosesan bahan sering diperlukan untuk menentukan uap air dalam aliran gas.

Operasi ini dikenal sebagai proses humidifikasi. Dalam humidifikasi, kadar dapat ditngkatkan

dengan melewatkan aliran gas di atas cairan yang kemudian akan menguap ke dalam aliran

gas. Perpindahan ke aliran utama berlangsung dengan cara difusi dan pada perbatasan

(interface) perpindahan panas dan massa yang berlangsung terus menerus.

Contoh proses humidifikasi adalah pada menara pendingin, air panas dialirkan

berlawanan arah dengan media pendingin yaitu udara.

Terminologi humidifikasi

1. Dry bulb temperature

2. Wet bulb temperature

3. Dew point

4. Enthalpy

5. Humid volume

6. Humid heat

7. Absolute humidity

8. Relative humidity

9. Persen (absolute) humidity

10. Saturasi humidity

Suhu Bola Kering ( T )

Biasanya disebut sebagai suhu udara, merupakan istilah yang umum digunakan. Ketika

orang menyebut suhu udara, biasanya mereka mengacu pada temperatu bola kering.

Disebut suhu bola kering karena dalam mekanisme kerjanya tidak terpengaruh oleh

kelembaban udara. Suhu bola kering dapat diukur dengan menggunakan termometer

normal yang terkena udara bebas, tetapi terlindung dari radiasi dan kelembaban. Satuan

suhu yang biasa digunakan adalah derajat Celcius (oC), derajat Fahrenheit (oF) dan

satuan Kelvin (K). titik Nol pada Kelvin setara dengan 273oC.

Suhu Bola Basah ( Tw )

Suhu bola basah adalah temperatur adiabatik yang jenuh. merupakan suhu yang

ditunjukkan oleh thermometer bola basah yang terkena aliran udara. Diukur

menggunakan thermometer yang terbungkus kain kasa basah. Penguapan adiabatik dari

air pada thermometer dan akibat pendinginan yang ditunjukkan untuk membaca bahwa

suhu lebih basah dibanding dari suhu kering di udara. Tingkat penguapan dari kain kasa

yang basah pada thermometer dan perbedaan antara suhu bola kering dan suhu bola

basah tergantung pada kelembaban udara. Penguapan berkurang ketika udara

mengandung uap air lebih banyak. Suhu bola basah selalu lebih rendah dibanding suhu

bola kering, namun akan identik dengan kelembaban relatif 100 % dimana suhu udara

berada pada titik jenuh.

Kelembaban yaitu massa uap yang dibawa oleh satu satuan massa gas bebas uap, karena

itu humidity hanya bergantung pada tekanan bagian uap di dalam campuran bila tekanan

total tetap. Kelembaban Ҥ (specific humidity) merupakan massa uap air (dalam lb atau

kg) per unit massa udara kering (dalam lb atau kg) (beberapa menggunakan mole uap air

per mole udara kering sebagai penjelasan dari kelembaban).

H = mw / ma

Dimana

x = humidity (kgwater/kgair, lbwater/lbdry_air)

mw = massa ua air (kg atau lb)

ma = massa udara kering (kg atau lb)

PH2O = Tekanan parsial mbar, atm mm Hg dsb

Ptotal = Tekanan total /tekanan total uap air mbar, atm mm Hg dsb

Suhu bola basah yaitu suhu pada keadaan tunak dan tidak berkesetimbangan yang

dicapai bila suatu massa kecil dari zat cair dikontakkan dalam keadaan adiabatik di

dalam arus gas yang kontinu.

HS = 0.62198 pw / (pa - pw) = pw / (pa - pw) x (18/29)

Dimana

pw = Tekanan parsial uap air dalam udara (Pa, psi)

pa = Tekanan atmosferik udara basah (Pa, psi)

Hs = 0.62198 pws / (pa - pws) = pws / (pa - pws) x (18/29)

Dimana

Hs = Saturasi humidity (kgwater/kgair, lbwater/lbdry_air)

pws = Tekanan uap air jenuh

Kelembaban jenuh yaitu udara dalam uap air yang berkesetimbangan dengan air pada

suhu dan tekanan tertentu. Dalam campuran ini, tekanan parsial uap air dalam campuran

udara-air adalah sama tekanan uap air murni pada temperatur tertentu.

Kelembaban relatif yaitu ratio antara tekanan bagian dan tekanan uap zat cair pada suhu

gas. Besaran ini dinyatakan dalam persen (%) sehingga kelembaban 100% berarti gas

jenuh sedang kelembaban 0 % berarti gas bebas uap.

HR = (Pa / Pas) x 100 %

dimana Pa = Tekanan uap mbar Pas = Tekanan parsial uap jenuh mbar

HR = ρw / ρws 100%

Dimana

HR = relative humidity (%)

ρw = density uap (kg/m3)

ρws = density uap jenuh pada dry bulb temperature (kg/m3)

HR= mw / mws 100%

Dimana

HR = relative humidity (%)

mw = massa uap air dalam volume udara volume (kg)

mws =massa uap air yang diperlukan agar menjadi jenuh pada volume ini (kg)

Kalor lembab yaitu energi kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu satuan

massa beserta uap yang dikandungnya sebesar satu derajat satuan suhu.

Cs = 0,24 + 0,45 H Btu/oF.lbm udara kering

Cs = 1 + 1,88 H Kkal/oC.kg udara kering

Entalpi lembab adalah entalpi satu satuan massa gas ditambah uap yang terkandung di

dalamnya.

Volume lembab adalah volume total stu satuan massa bebas uap beserta uap yang

dikandungnya pada tekanan 1 atm.

Titik embun campuran udara-uap air adalah temperatur pada saat gas telah jenuh oleh uap air.

Cara pengukuran humidity

Cara tidak langsung

Mengukur td dan tw dengan bantuan diagram Psikhrometrik didapat Humidity

Cara langsung

Mengukur berat H2O dan beratudara kering

C. ALAT DAN BAHAN

Alat : Seperangkat alat humidifikasi dan dehumidifikasi, Termometer ayunan,

Termometer biasa, kapas, kompressor, stopwatch.

Bahan : Air dan udara tekan

D. SKEMA KERJA

Percobaan humidifikasi tanpa pemanasan

Percobaan humidifikasi dengan pemanasan

Percobaan humidifikasi tanpa pemanasan

Tekan tombol P2 ON

Putar switchPutar switch air

pressure

V1 Buka V4 Buka V2 Tutup V5 Tutup V3 Tutup V6 Tutup

V1 Tutup V4 Buka V2 Buka V5 Buka V3 Tutup V6 Tutup

Atur katup utama (V9) hingga

∆P = 50 mBar

Atur katup utama (V9) hingga ∆P =

50 mBar

Lakukan seperti pada percobaan

sebelumnya (tanpa pemanasan)

catat data pertama

Tekan tombol P1 ON

Atur kecepatan alir air (mulai 70 L/menit)

Lakukan pengambilan

data

Atur pemanasan

V1 Buka V4 Buka V2 Tutup V5 Tutup V3 Tutup V6 Tutup

Tekan tombol P2 ON

Putar switchPutar switch air

pressure

Atur katup utama (V9) hingga

∆P = 50 mBar

catat data pertama

Tekan tombol P1 ON

Atur kecepatan alir air (mulai 70 L/menit)

Lakukan pengambilan

data