LAPORAN

PENGENDALIAN PROSES

Dosen Pembimbing : Harita Nurwahyu Chamidy, LRSC.

Oleh

Dessy Dwi Susanti (07401042)

Dini Utia N (07401043)

Jenda Kristover Ginting (07401052)

Kelas : 2-B

TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2008 / 2009

DINAMIKA TANGKI

TUJUAN PERCOBAAN

Membuat kurva kalibrasi hubungan antara daya hantar listrik (DHL) terhadap konsentrasi

NaCl.

Memahami fenomena perbedaan respon konsentrasi yang ditunjukkan dari masing-

masing tangki yang tersusun seri.

Memahami perbedaan yang terjadi dari input step dengan pulse.

Menghitung volume efektif dari tangki.

Membandingkan volume ideal, berpengaduk dan tidak berpengaduk.

DATA PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATA

Dimensi Tangki

Tinggi tangki (cm) 11 Diameter tangki (cm) 9.5

DHL terhadap Konsentrasi NaCL standar

Konsentrasi NaCl (%) DHL0.8 4.780.5 2.920.2 2.370.1 1.58

0.05 1.220.025 0.860.014 0.80.01 0.77

Pengukuran DHL larutan dalam tangki

Waktu (menit)

DHL

Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3

0 0.76 0.92 1.191.5 0.89 0.85 1.123 0.84 0.82 1.05

4.5 0.93 0.84 1.036 1.15 0.84 1.05

7.5 1.28 0.92 1.019 1.45 0.94 1.04

10.5 1.56 0.95 1.0212 1.55 1 0.97

13.5 1.77 1.08 1.0315 1.87 1.1 1.03

16.5 1.96 1.16 1.0918 2.11 1.26 1.13

19.5 2.2 1.34 1.1221 2.29 1.35 1.19

22.5 2.15 1.33 1.0624 2.15 1.44 1.15

25.5 2.33 1.53 1.1827 2.24 1.55 1.16

28.5 2.38 1.6 1.1630 2.37 1.66 1.18

31.5 2.33 1.75 1.1933 2.38 1.76 1.22

34.5 2.75 1.9 1.2836 2.76 1.93 1.25

37.5 2.86 2.04 1.3839 2.84 1.93 1.36

40.5 3.11 2.27 1.4642 3.31 2.37 1.84

Membuat Kurva DHL terhadap Konsentrasi

C=1000K GL

L=1000KGC

K = 0.3

Konsentrasi NaCl (%) Konsentrasi NaCL→C (mol/L) DHL (G) L ( cm 2 mho/mol)0.8 0.137 4.78 10486.130.5 0.085 2.92 10249.200.2 0.034 2.37 20796.75

0.1 0.017 1.58 277290.05 0.009 1.22 42822

0.025 0.004 0.86 603720.014 0.002 0.8 100285.710.01 0.002 0.77 135135

0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 0.1600.00

20000.0040000.0060000.0080000.00

100000.00120000.00140000.00160000.00

Kurva L terhadap Konsentrasi NaCl

Kurva L terhadap Konsentrasi NaCl

Konsentrasi NaCl (mol / L)

L (cm

mho

/mol

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50.0000.0200.0400.0600.0800.1000.1200.1400.160

f(x) = 0.0345690911160035 x − 0.0298099679559379R² = 0.96084274188718

Kurva konsentrasi NaCL terhadap DHL

Kurva konsentrasi NaCL terhadap DHL y=ax+b

DHL

Kons

entr

asi N

aCl (

mol

/L)

Dinamika Reaktor Tangki

Kurva hubungan antara konsentrasi dengan waktu pada setiap tangki

τ = v/q 3.89654

Waktu (menit)Konsentrasi umpan

(%)Konsentrasi umpan

(mol/L)Cτ

tangki 1 tangki 2 tangki 30 0.8 0.137 0 0 0

1.5 0.8 0.137 0.044 0.014 0.00453 0.8 0.137 0.074 0.04 0.022

4.5 0.8 0.137 0.094 0.064 0.0446 0.8 0.137 0.108 0.085 0.067

7.5 0.8 0.137 0.117 0.1 0.0859 0.8 0.137 0.123 0.11 0.099

10.5 0.8 0.137 0.128 0.119 0.1112 0.8 0.137 0.131 0.125 0.119

13.5 0.8 0.137 0.133 0.129 0.12515 0.8 0.137 0.134 0.131 0.128

16.5 0.8 0.137 0.135 0.133 0.13118 0.8 0.137 0.136 0.135 0.134

19.5 0.8 0.137 0.136 0.135 0.13421 0.8 0.137 0.136 0.135 0.134

22.5 0.8 0.137 0.137 0.137 0.13624 0.8 0.137 0.137 0.137 0.137

25.5 0.8 0.137 0.137 0.137 0.13727 0.8 0.137 0.137 0.137 0.137

28.5 0.8 0.137 0.137 0.137 0.13730 0.8 0.137 0.137 0.137 0.137

31.5 0.8 0.137 0.137 0.137 0.13733 0.8 0.137 0.137 0.137 0.137

34.5 0.8 0.137 0.137 0.137 0.13736 0.8 0.137 0.137 0.137 0.137

37.5 0.8 0.137 0.137 0.137 0.13739 0.8 0.137 0.137 0.137 0.137

40.5 0.8 0.137 0.137 0.137 0.13742 0.8 0.137 0.137 0.137 0.137

0 5 10 15 20 25 30 35 40 450

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

Kurva Konsentrasi NaCl terhadap Waktu

tangki 1tangki 2tangki 3

Waktu (menit)

Kons

entr

asi N

aCl (

mol

/L)

Volume tangki sesungguhnya

V=( 14 π D 2) x t=( 14 3.14 (9.5 )2)x 11V=779.31cm3

V=0 .00078m3

Penentuan t’ dari garis singgung pada kurva konsentrasi NaCl terhadap waktu setiap tangki

Penentuan volume tangki efektif dari tangki 1t’ pada tangki 1 = 5.2 menit

q0 ( dianggap konstan) = 200 mL/menit

maka

Vefektif = q0 t’

Vefektif = 200 mL/menit x 5.2 menit

Vefektif = 1040 mL = 0.0014 m3

PEMBAHASAN

Dessy Dwi Susanti (07401042)Pada praktikum dinamika tangki ini dilakukan pengamatan untuk membuat kurva L

terhadap konsentrasi NaCl dimana bentuk dari kurva tidaklah linier karena L dan C

berbanding terbalik sesuai dengan persamaan C=1000K GL

. Sedangkan untuk kurva DHL

terhadap konsentrasi NaCl merupakan kurva linier. Dalam hal ini kelinieran kurva ditunjukkan dengan nilai R yang hampir mendekati satu dengan nilai R = 0.96. selain dari nilai R terlihat pula dari persamaan garis yang dinyatakan dalam bentuk persamaan linier.

Dari pengamatan dinamika reactor tangki, untuk respon dari ketiga tangki hampir sama dan membentuk nilai konstan pada konsentrasi 1.37. sedangkan responnya termasuk agak lambat karena hampir dari ketiga tangki mencapai nilai konstan pada waktu yang sama yaitu 22.5-24 menit. Dari ketiga tangki tersebut tidak terlihat adanya perbedaan yang terlalu mencolok dan dapat disimpulkan bahwa bentuk kurva respon dari ketiga tangki sama.

Untuk penentuan volume efektifitas tangki apabila dibandingkan dengan volume tangki sesungguhnya tidak begitu jauh berbeda. Untuk volume tangki sebenarnya 0 .00078m3 sedangkan untuk volume efektifitas tangki didapat 0.0014 m3 jadi volume tangki sebenarnya hampir sama dengan volume efektifitas tangki.

Sebenarnya dalam percobaan dinamika tangki ini kondisi alat tidak dalam keadaan yang baik karena laju alir NaCl yang masuk ke dalam tangki tidaklah sama pada setiap waktu karena alat pengukur laju alirnya tidak dalam kondisi yang baik. Untuk data DHL aquadest pada t=0 didapat nilai DHL yang tidak sama, hal ini disebabkan karena keadaan tangki (kebersihan tangki) dalam keadaan yang tidak bersih (masih terdapat sisa larutan NaCl).

Dari kurva NaCl terhadap waktu dalam penentuan t’, didapat t’ yang tidak sama hal ini dapat dikeranakan mulai samanya (konstannya) konsentrasi dalam setiap tangki pada waktu yang tidak berrsamaan. Hal tersebut juga dapat disebabkan laju alir larutan NaCl yang berbeda pada setiap waktu yang menyebabkan keterlambatan setiap tangki dalam mengkonstankan konsentrasi di setiap tangki. Walaupun laju alirnya berbeda setiap waktu terlihat bahwa konsentrasi dari ketiga tangki dapan mencapai konstan yang sama pada masing-masing waktu tertentu.

Dini Utia N (07401043)

Pada praktikum dinamika tangki ini, percobaan pertama yang kami lakukan adalah mengkur DHL larutan NaCl pada beberapa konsentrasi. Konsentrasi divariasikan dengan melakukan beberapa kali pengenceran. Larutan NaCl sebagai larutan elektrolit akan mempunyai daya hantar listrik yang tinggi jika kandungan atau konsentrasi NaCl dalam larutan tersebut tinggi. Dan pengukuran DHL ini merupakan pengukuran secara tidak langsung terhadap konsentrasi NaCl.

Pada data pengamatan hubungan kurva antara L terhadap konsentrasi NaCl, terlihat bahwa semakin besar konsentrasi NaCl maka daya hantar equivalen (L). Harga daya hantar equivalen merupakan fungsi teremperatur dan konsentrasi sehingga hubungannya tidak linier. Untuk mengetahui besarnya konsentrasi NaCl dalam tangki dilakukan pengukuran besar DHL larutan. Pada Kurva hubungan antara konsentrasi NaCl terhadap DHL terdapat regresi linier 0.96.

Kurva konsentrasi NaCl setiap tangki terhadap waktu, didapat waktu yang berbeda-beda setiap tangki. Pada tangki 1 didapat waktu 5.2 menit, pada tangki 2 didapat waktu 10.4menit dan pada tangki 3 didapat waktu 12 menit. Semakin lama waktu pengadukan maka konsentrasi NaCl semakin homogen. Pada perhitungan volume efektif didapat volume 0.0014 m3. Volume efektif hampir sama dengan nilai volume sebenarnya yaitu 0.00078m3.

Proses pengadukan sangat berpengaruh pada praktikum ini karena pengadukan akan membuat konsentrasi dalam tangki menjadi lebih merata sehingga konsentrasi pada setiap titik dalam tangki akan sama. Sehingga diharapkan DHL yang terbaca pun lebih akurat.

Jenda Kristover Ginting (07401052)

Pada percobaan ini, dilakukan pengukuran konsentrasi suatu larutan secara tidak langsung, yaitu dengan mengukur DHL (Daya Hantar Listrik) dari larutan tersebut. Larutan yang digunakan adalah larutan NaCl 0.8 %. Proses ini dilakukan dengan mengalirkan larutan NaCl ke dalam tiga buah tangki berpengaduk yang dirangkai secara seri.

Setelah membuat larutan NaCl 0.8 %, dilakukan pengenceran terhadap larutan tersebut sebesar 5 kali, 10 kali, 20 kali, 40 kali, 70 kali, dan 100 kali pengenceran. Dari masing-masing pengenceran diukur DHLnya sehingga dapat dibuat kurva baku antara konsentrasi NaCl terhadap DHL. Kurva inilah yang kemudian akan digunakan untuk menentukan konsentrasi larutan NaCl ketika dialirkan ke dalam tangki.

Proses selanjutnya yaitu mengalirkan larutan NaCl ke dalam tangki dengan kecepatan aliran 90 ft2/menit dan kecepatan putaran pengaduk 60 rpm. Lalu DHL dari setiap tangki diukur setiap 1,5 menit sekali secara bersamaan. Pengukuran DHL ini dilakukan sampai nilai DHL tangki ke 3 mendekati nilai DHL larutan NaCl awal (0.8%). Dari data DHL yang diperoleh, dihitung konsentrasi NaCl masing-masing tangki setiap waktunya dengan memasukkan ke persamaan garis pada kurva baku. Kemudian dapat dibuat kurva hubungan antara konsentrasi NaCl terhadap DHL. Dari hasil percobaan, terlihat bahwa konsentrasi NaCl berbanding lurus dengan DHL. Semakin besar DHL, maka konsentrasi NaCl pun semakin besar, begitu pula sebaliknya. Hal ini terlihat dari kurva yang linier.

Selain menghitung konsentrasi NaCl, dihitung pula daya hantar equivalen (L) dari larutan tersebut dengan menggunakan persamaan C = 1000 K.G / L dan dibuat kurva hubungan antara L terhadap konsentrasi NaCl. Berbeda dengan kurva yang dihasilkan antara konsentrasi NaCl terhadap DHL, kurva antara L terhadap konsentrasi NaCl ini tidak linier dan berbanding terbalik. Hal ini karena harga L merupakan fungsi dari temperatur dan konsentrasi.

Percobaan ini dilakukan dengan pengadukan, sedangkan percobaan tanpa pengadukan tidak dilakukan, sehingga tidak dapat membandingkan hasil pengukuran yang diperoleh antara proses dengan pengadukan dan tanpa pengadukan. Volume tangki sesungguhnya yaitu 7.78x10-4 m3 dengan diameter tangki 9.5 cm dan tinggi tangki 11 cm. Dari grafik

diperoleh bahwaktu pengadukan untuk tangki satu lebih singkat dibandingkan dengan tangki 2dan 3 sampai mencapai konsentarasi yang konstan. Hal ini karena untuk mencapai pengadukan yang homogeny dibutuhkan waktu yang lama. Pada kurva ini tidak menunjukkan garis linear dan respon untuk waktu pada tangki satu lebih cepat dibandingkan dengan tangki 2dan 3.

KESIMPULAN

Vefektif = 1040 mL = 0.0014 m3

Volume tangki sesungguhnya V=0 .00078m3

Waktu setiap tangki yaitu :

Tangki 1 = 5.2

Tangki 2 = 10.4

Tangki 3 = 12

Semaki lama waktu yang dicapai maka larutan akan semakin homogen

DAFTAR PUSTAKA

Armfield, Engineering Teaching and Research Equipment, Electrical Console PCT-10, London,

1987

Armfield, Engineering Teaching and Research Equipment, Pressure Console Accesory PCT-

14, London, 1987

Harita N Chamidy, LRSC, MT : Bahan Kuliah ’Instrumentasi dan Pengukuran’ ; Bahan Kuliah

Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung : 2006.