laporan ekstraksi cair2 kel 2 fix bener

Upload: dini-khairida-lubis

Post on 14-Apr-2018

247 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    1/24

    LABORATORIUM PRAKTIKUM SATUAN OPERASI

    SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2013

    MODUL : Ekstraksi Cair-Cair

    PEMBIMBING : Iwan Ridwan ST, MT,

    PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH

    JURUSAN TEKNIK KIMIA

    POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

    2013

    Praktikum : 08 April 2013

    Penyerahan : 15 April 2013

    (Laporan)

    Oleh :

    Kelompok : 2

    Nama : Dini Khairida Lubis .111424005

    Fauzi Yusupandi .111424006

    Kamalul Hasan .111424009

    Voninurti Septiani .111424028

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    2/24

    I. Tujuan Percobaan1. Dapat menjelaskan proses ekstraksi2. Menentukan koefisien distribusi3. Menghitung kesetimbangan massa dan koefisien perpindahan massa keseluruhan (overall)

    dengan fasa encer sebagai media kontinyu

    II. Dasar Teori

    Ekstraksi adalah salah satu cara memisahkan larutan dua komponen dengan

    menambahkan komponen ketiga (solvent) yang larut dengan solute tetapi tidak larut dengan

    pelarut (diluent). Dengn penambahan solvent ini sebagian solute akan berpindah dari fasa diluent

    ke fasasolvent(disebut ekstrak) dan sebagian lagi tetap tinggal di fasa diluent(disebut rafinat).

    Perbedaan konsentrasi solute di dalam suatu fasa dengan konsentrasi pada keadaan

    setimbang merupakan pendorong terjadinya pelarutan (pelepasan) solute dari larutan yang ada.

    Gaya dorong (driving force) yang menyebabkan terjadinya proses ekstraksi dapat ditentukan

    dengan mengukur jarak sistrem dari kondisi setimbang.

    Pertimbangan pemakaian proses ekstraksi sebagai proses pemisahn antara lain :

    1. Komponen larutan sensitif terhadap pemanasan jika digunakan distilasi meskipun padakondisi vakum.

    2. Titik didih komponen-komponen zat cair dalam campuran berdekatan.3. Kemudahan menguap (volatilitas) komponen-komponen hampir sama.

    Pertimbangan-pertimbangan dalam pemilihan pelarut yang digunakan adalah :

    1. Selektifitas (faktor pemisahan ) = fraksi massa solute dalam ekstrak / fraksi massa diluent dalam ekstrak fraksi masssa

    solute dalam rafinat / fraksi massa diluentdlm rafinat pada keadaaan setimbang. Agar proses

    ekstraksi bisa berlangsung, harga harus lebih dari 1. Jika = 1 mka kedu komponen tidak

    bis dipisahkan.

    2. Koefisien distribusiSebaiknya dipilih harga koefisien distribusi yang besar, sehingga jumlah solvent yang

    dibutuhkan lebih sedikit.

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    3/24

    3. Recoverability (kemampuan untuk dimurnikan)Pemisahan solute dari slvent biasanya dilakukan dengan cara distilasi, sehingga diharapkan

    harga volatilitas relatif dari campuran tersebut cukup tinggi.

    4. DensitasPerbedaan densitas fasa solvent dan fasa diluent harus cukup besar. Perbedaan densitas ini

    akan berubah selama proses ekstraksi dan mempengaruhi laju perpindahan massa.

    5. Tegangan antar muka (interfacial tention)Tegangan antar muka yang besar menyebabkan penggabungan (coalescence) lebih mudah

    namun mempersulit proses pendispersian. Kemudahan penggabungan lebih dipentingkan

    sehingga dipilih pelrut yang memiliki tegangan antar muka yang besar.

    6. Chemical reactivityPelrut merupakan senyawa yang stabil dan inert terhadap komponen-komponen dalam sistem

    material / bahan konstruksi.

    7. Viskositas, tekanan uap dan titik beku dianjurkan rendah untuk memudahkan penanganandan penyimpanan.

    8. Pelarut tidak beracun dan tidak mudah terbakarPenentuan ini bertujuan menentukankoefisien istribusi untuk sisten TCE-asam propionate-air

    dan menunjukan ketergantungannya terhadap konsentrasi.

    Koefisien distribusi

    Pelarut (air) dan larutan (TCE/asam propionate) dicampur bersama dan kemudian dibiarkan

    membentuk dua lapisan terpish, fasa ekstrak dan fasa rafinat. Fasa ekstrak merupakan air dan

    asam propionate, sedangkan rafinat merupakan campuran TCE dengan sedikit sisa asam

    propionate.

    Koefisien distribusi , k, didefinisikan sebagai perbandingan

    Dalam hal ini diasumsikan bahwa kesetimbangan berada antara dua fasa. Pada konsentrasi

    rendah, koefisien distribusi tergantung pada konsentrasi, sehingga y = kx.

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    4/24

    Neraca masssa

    Prinsip-prinsip proses ekstraksi

    1. Kontak antara pelarut dengan campuran zat terlarut (solute) dan dilute sehingga terjadipemindahan massa zat terlarut (solute) ke pelarut.

    2. Pemisahan kedua fasa tersebut (fasa cair-fasa organik)Kesetimbangan massa dan transfer massa keseluruhan dengan fasa organik sebagai media

    kontinu.

    Teori ini diberikan untuk sistem trikloroetilen-asam propionate-air

    Misal:

    Vo = laju alir air (l/detik)

    Vw = laju alir TCE (l/detik)

    X = konsentrasi asam propionate dalam fasa organik (Kg/l)

    Y = konsentrasi asam propionate dalam fasa air (Kg/l)

    1. Kesetimbangan massaAsam propionate yang terekstraksi dari fasa organik (rafinat)

    = Vo (X1-X2)

    Asam propionate yang terekstraksi dari fasa air (ekstrak)

    = Vw (Y1-0)

    Maka,

    Vo (X1-X2) =Vw (Y1-0)

    2. Efisiensi ekstraksi

    Dengan ;

    X1 = driving force pada kolom atas = (X2 - 0)

    X2 = driving force pada dasar kolom = (X1 - X1*)

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    5/24

    X1* adalah konsentrasi dalam fasa organik yang setimbang dengan konsentrasi Y1 pada fasa cair.

    Angka kesetimbangan dapat diperoleh menggunakan koefisien distribusi yang didapat dari

    percobaan pertama.

    II.Prosedur Kerja Menentukan koefisien distribusi

    1. Buat campuran larutan 50 ml TCE dan 50 ml air di dalam corong pemisah.2. Tambahkan 2 ml asam propionate kedalam larutan diatas.3. Tutup corong pemisah dan kocok selama 5 menit.4. Biarkan larutan terpisah menjadi dua lapisan.5. Ambil 10 ml fasa air (lapisan bagian atas) dan titrasi dengan lrutan NaOH 0,1 N.6. Ulangi percobaan tersebut dengan konsentrasi asam propionate yang bervariasi.

    (2,3,5,6,7 ml)

    Fasa air sebagai fasa kotinu1. Isi tangki fasa organik dengan 2 L TCE.2. Isi tangki air dengan 10 L air.3. Jalankan pompa air dengan laju alir yang tinggi.4. Bila ketinggian air pada kolom telah mencapai puncak unggun packing, turunkan laju

    alir menjadi 0,2 L/min.5. Jalankan pompa fasa organik dan atur laju 0,2 L/min.6. Setelah 5 menit (steady state) ambil sample di umpan TCE, aliran rafinat, dan

    ekstrak.

    7. Titrasi ketiga sample dengan larutan NaOH.8. Ulangi Percobaan diatas pada laju alir 0,3 , 0,4 , 0,5 L/min

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    6/24

    V. DATA PRAKTIKUM

    1. Tabel data menentukan koefisien distribusiEkstrak

    No Asam Propinoatyang ditambahkan (ml)

    Volume titerNaOH (ml)

    Konsentrasi asam propionatedifasa air (Y) (kg/l)

    1 2 21 0,212 3 27 0,273 5 42 0,424 6 46 0,465 7 54 0,54

    Rafinat

    No Asam Propinoatyang ditambahkan (ml) Volume titerNaOH (ml) Konsentrasi asam propionatedifasa organik (X) (kg/l)

    1 2 19 0,19

    2 3 32 0,32

    3 5 50 0,50

    4 6 58 0,58

    5 7 63 0,63

    Percobaan I (Penentuan Koefisien distribusi)

    Asam propionate dalam fasa air (ekstrak), Y Penambahan asam propionat 2 ml

    V1 x M1 = V2 x M2

    21 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,21 mol/liter

    Penambahan asam propionate 3 mlV1 x M1 = V2 x M2

    27 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,27 mol/liter

    Penambahan asam propionate 5 mlV1 x M1 = V2 x M2

    42 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,42 mol/liter

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    7/24

    Penambahan asam propionate 6 mlV1 x M1 = V2 x M2

    46 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,46 mol/liter

    Penambahan asam propionate 7 mlV1 x M1 = V2 x M2

    54 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,54 mol/liter

    Asam propionate dalam fasa air (rafinat), X

    Penambahan asam propionate 2 ml

    V1 x M1 = V2 x M2

    19 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,19 mol/liter

    Penambahan asam propionate 3 mlV1 x M1 = V2 x M2

    32 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,32 mol/liter

    Penambahan asam propionate 7 mlV1 x M1 = V2 x M2

    50 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,50 mol/liter

    Penambahan asam propionate 7 mlV1 x M1 = V2 x M258 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,58 mol/liter

    Penambahan asam propionate 7 mlV1 x M1 = V2 x M2

    63 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,63 mol/liter

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    8/24

    Konsentrasi asam

    propionatedifasa air (Y) (kg/l)

    Konsentrasi asam

    propionate

    difasa air (X) (kg/l)

    Koefisien distribusi

    = Y/X

    0,21 0,19 1,105

    0,27 0,32 0,8430,42 0,50 0,840

    0,46 0,58 0,793

    0,54 0,63 0,857

    Kurva kalibrasi

    % Bukaan Volume (mL)

    Debit

    (L/m)

    30 65 0.2598

    40 80 0.3198

    50 100 0.4002

    60 110 0.4398

    70 116 0.4638

    y = 0.7324x + 0.0548

    R = 0.9789

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

    kurva antara asam propionat dalam rafinat VS asam propionat

    dalam ekstrak

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    9/24

    2. Data Ekstraksi dengan Fasa air sebagai fasa kotinuVolume titer

    NaOH (ml)

    Konsentrasi asam

    propionat (Kg/L)

    RUN 1

    Umpan 11,5 0,115

    Ekstrak (Y) 1,6 0,016

    Rafinat (X) 1,5 0,015

    RUN 2

    Umpan 11,7 0,117

    Ekstrak (Y) 1,7 0,017

    Rafinat (X) 5,0 0,050

    RUN 3

    Umpan 1,8 0,018

    Ekstrak (Y) 1,3 0,013

    Rafinat (X) 1,6 0,016

    RUN 4

    Umpan 2,3 0,023

    Ekstrak (Y) 1,4 0,014

    Rafinat (X) 1,2 0,012

    y = 0.0074x

    R = 0.7985

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0 10 20 30 40 50 60 70 80

    kurva kalibrasi % bukan vs debit

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    10/24

    Percobaan II (Penentuan neraca massa dan koefisien perpindahan massa dengan fasa cair

    sebagai media kontinu)

    Asam propionat dalam umpan Run 1

    V1 x M1 = V2 x M2

    11,5 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,115 mol/liter

    Run 2V1 x M1 = V2 x M2

    11,7 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,117 mol/liter

    Run 3V1 x M1 = V2 x M2

    1,8 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,018 mol/liter

    Run 4V1 x M1 = V2 x M2

    2.3 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,023 mol/liter

    Asam propionat dalam fasa air (ekstrak), Y Run 1

    V1 x M1 = V2 x M21,6 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,016 mol/liter

    Run 2V1 x M1 = V2 x M2

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    11/24

    1,7 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,017 mol/liter

    Run 3V1 x M1 = V2 x M2

    1.3 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,013 mol/liter

    Run 4V1 x M1 = V2 x M2

    1.4 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,014 mol/liter

    Asam propionat dalam fasa organik (rafinat), X Run 1

    V1 x M1 = V2 x M2

    1.5 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,015 mol/liter

    Run 2V1 x M1 = V2 x M2

    5,0 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,050 mol/liter

    Run 3V1 x M1 = V2 x M2

    1.6 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,016 mol/liter

    Run 4V1 x M1 = V2 x M21.2 x 0,1 = 10 x M2

    M2 = 0,012 mol/liter

    Volume packing :Tinggi packing (t) = 113 cm

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    12/24

    Diameter packing (d) = 6 cm

    Volume packing = d2

    t

    = (3,14) (6)2

    cm2

    (113)cm

    = 3193 cm3

    = 3,193 L

    Menghitung kesetimbangan massaRun 1

    Laju alir TCE = 0,2 ml/detik

    Laju alir air = 0,2 ml/detik

    Asam propionat yang terekstraksi dari fasa organik (rafinat)

    = Vo (X1X2)

    Asam propionat yang terekstraksi dari fasa air (ekstrak)

    = Vw (Y10)

    Maka : Vo (X1X2) = Vw (Y10), dimana Vo = Vw

    X1X2 = Y1

    X1 = 0,015 + 0,016

    X1 = 0,031

    Asam propionat yang tereduksi dari fasa organik (rafinat)

    = Vo (X1X2)

    = 0,2 ml/detik (0,0310,015) mol/L

    = 0,003 mol/detik

    Menghitung efisien ekstraksi

    o Laju transfer asam = 0,003 mol/detiko Mean driving force :

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    13/24

    litermol

    K

    YX /022,0

    7324,0

    016,01*1

    = X20 = 0,0150 = 0,015

    = X1X1* = 0,0310,022 = 0,009 mol/liter

    = 0,0117 mol/L

    = 9,1458x10-4

    L/detik

    Run 2

    Laju alir TCE = 0,3 ml/detik

    Laju alir air = 0,3 ml/detik

    Asam propionat yang terekstraksi dari fasa organik (rafinat)

    = Vo (X1X2)

    Asam propionat yang terekstraksi dari fasa air (ekstrak)

    = Vw (Y10)

    Maka : Vo (X1X2) = Vw (Y10), dimana Vo = Vw

    X1X2 = Y1

    X1 = 0,050 + 0,017

    X1 = 0,067

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    14/24

    Asam propionat yang tereduksi dari fasa organik (rafinat)

    = Vo (X1X2)

    = 0,3 ml/detik (0,0670,052) mol/L

    = 0,004 mol/detik

    Menghitung efisien ekstraksi

    o Laju transfer asam = 0,004 mol/detiko Mean driving force :

    litermolK

    YX /023,0

    7324,0

    017,01*1

    = X20 = 0,0500 = 0,050

    = X1X1* = 0,0670,023 = 0,044 mol/liter

    = 0,0469 mol/L

    = 1,1245x10-3

    L/detik

    Run 3

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    15/24

    Laju alir TCE = 0,4 ml/detik

    Laju alir air = 0,4 ml/detik

    Asam propionat yang terekstraksi dari fasa organik (rafinat)

    = Vo (X1X2)

    Asam propionat yang terekstraksi dari fasa air (ekstrak)

    = Vw (Y10)

    Maka : Vo (X1X2) = Vw (Y10), dimana Vo = Vw

    X1X2 = Y1

    X1 = 0,016 + 0,013

    X1 = 0,029

    Asam propionat yang tereduksi dari fasa organik (rafinat)

    = Vo (X1X2)

    = 0,4 ml/detik (0,0290,016) mol/L

    = 0,005 mol/detik

    Menghitung efisien ekstraksi

    o Laju transfer asam = 0,005 mol/detiko Mean driving force :

    litermolK

    YX /017,0

    7324,0

    013,01*1

    = X20 = 0,0160 = 0,016

    = X1X1* = 0,0290,017 = 0,012 mol/liter

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    16/24

    = 0,0139 mol/L

    = 1,5166x10-3

    L/detik

    Run 4

    Laju alir TCE = 0,5 ml/detik

    Laju alir air = 0,5 ml/detik

    Asam propionat yang terekstraksi dari fasa organik (rafinat)

    = Vo (X1X2)

    Asam propionat yang terekstraksi dari fasa air (ekstrak)

    = Vw (Y10)

    Maka : Vo (X1X2) = Vw (Y10), dimana Vo = Vw

    X1X2 = Y1

    X1 = 0,012 + 0,014

    X1 = 0,026

    Asam propionat yang tereduksi dari fasa organik (rafinat)

    = Vo (X1X2)

    = 0,5 ml/detik (0,0260,012) mol/L

    = 0,007 mol/detik

    Menghitung efisien ekstraksi

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    17/24

    o Laju transfer asam = 0,007 mol/detiko Mean driving force :

    litermolK

    YX /019,0

    7324,0

    014,01*1

    = X20 = 0,0120 = 0,012

    = X1X1* = 0,0260,019 = 0,007 mol/liter

    = 0,00927 mol/L

    = 2,1461x10-3

    L/detik

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    18/24

    PEMBAHASAN

    Dini Khairida Lubis (111424005)

    Praktikum yang kami lakukan nadalah ekstraksi cair-cair dengan menggunakan

    dua metode yaitu dengan corong pemisah dan kolom ekstraksi. Kolom ekstraksi yang digunakan

    dilengkapi dengan packing. Penambahan packing ini bertujuan untuk memperluas bidang kontak

    sehingga perpindahan massa akan lebih optimal

    Ekstraksi cair-cair adalah proses pemisahan dua komponen dengan menambahkan

    komponen ketiga yang memiliki kelarutan lebih besar daripada pelarut awalnya (diluent).

    Komponen ketiga ini disebut juga solven. Pada praktikum ekstraksi, yang berperan sebagai

    larutan yang akan diekstraksi adalah campuran asam propionate dan TCE.

    Ektraksi dengan menggunakan corong pemisah dilakukan untuk menentukan koefisien

    distribusinya. Penentuan koefisien distribusi ini bertujuan untuk mencari kesetimbangan yang

    terjadi pada fasa rafinat (x) dan fasa ekstrak (y). Kemudian dilakukan kalibrasi pompa untuk

    menyesuaikan laju alir fluida yang masuk dan keluar kolom.

    Proses ekstraksi terjadi ketika larutan dikontakkan dengan solven. Pada saat larutan

    berkontak, terjadi perpindahan massa antara asam propionate dan TCE dengan air. Hal ini

    disebabkan oleh driving force (gaya dorong) karena adanya perbedaan konsentrasi asam

    propionate di dalam air dan TCE. Pada saat tercapai kondisi steady state, perpindahan massa

    tidak akan terjadi lagi, sehingga waktu tidak akan berpengaruh terhadap konsentrasi. Hal ini

    disebabkan karena air sudah jenuh terhadap asam propionate.

    Proses ekstraksi ini menghasilkan fasa air (asam propionate dan air) yang akan keluar

    dari bagian atas kolom dan fasa organic (TCE dan sedikit air dan asam propionat) yang akan

    keluar dari bagian bawah kolom. Adanya kedua fasa ini disebabkan perbedaan densitas yang

    cukup besar di antara kedua pelarut..

    Proses ekstraksi ini dilakukan sebanyak empat kali run dengan laju alir air yang berbeda,

    yaitu 0.2 L/menit, 0.3 L/menit, 0.4 L/menit, dan 0.5 L/menit. Pada setiap variasi laju alir

    dilakukan sampling pada larutan umpan, ekstrak, dan rafinat dan kemudian dititrasi dengan

    NaOH 0.1 M untuk mengetahui konsentrasi asam propionate di setiap fasa.

    Berdasarkan data yang didapat, terjadi kenaikan konsentrasi asam propionate dalam fasa

    air. Hal ini disebabkan oleh adanya pengaruh dari laju alir yang digunakan. Semakin tinggi laju

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    19/24

    alir maka akan semakin tinggi konsentrasi asam propionate yang diperoleh di fasa air. Namun

    terjadi kenaikan konsentrasi asam propionate secara tidak stabil. Hal ini dapat disebabkan oleh

    waktu ekstraksi yang belum mencapai steady state tetapi sudah dilakukan pengambilan sampel.

    Berikut adalah data Ekstraksi dengan Fasa air sebagai fasa kotinu

    Volume titer

    NaOH (ml)

    Konsentrasi asam

    propionat (Kg/L)

    RUN 1

    Umpan 11,5 0,115

    Ekstrak (Y) 1,6 0,016

    Rafinat (X) 1,5 0,015

    RUN 2Umpan 11,7 0,117

    Ekstrak (Y) 1,7 0,017

    Rafinat (X) 5,0 0,050

    RUN 3

    Umpan 1,8 0,018

    Ekstrak (Y) 1,3 0,013

    Rafinat (X) 1,6 0,016

    RUN 4

    Umpan 2,3 0,023

    Ekstrak (Y) 1,4 0,014

    Rafinat (X) 1,2 0,012

    Kemudian untuk menentuan koefisien perpindahan massa, ini ditentukan melalui

    persamaan neraca massa. Berdasarkan dari data yang diperoleh, terbukti bahwa semakin besar

    laju alir, maka semakin besar pula koefisien perpindahan massanya.

    Run 1 : Koefisien perpindahan massa = 9,1458x10-4

    L/detik

    Run 2 : Koefisien perpindahan massa = 1,1245x10-3

    L/detik

    Run 3 : Koefisien perpindahan massa = 1,5166x10-3

    L/detik

    Run 4 : Koefisien perpindahan massa = 2,1461x10-3

    L/detik

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    20/24

    Fauzi Yusupandi (111424006)

    Ekstraksi cair-cair adalah proses pemisahan dua komponen dengan menambahkan

    komponen ketiga (immiscible solvent). Komponen ketiga ini disebut juga solven. Solven yang

    digunakan bersifat tidak larut dalam diluent (pelarut) tetapi dapat melarutkan solute. Diluent

    yang digunakan pada praktikum kali ini yaitu TCE dan solute berupa asam propionat. Solven

    yang digunakan yaitu air.

    Percobaan pertama yaitu menentukan koefisien perpindahan massa dengan cara ekstraksi

    sederhana dengan menggunakan corong pisah. Proses ekstraksi akan menyebabkan terjadinya

    dua fasa, yaitu fasa air dan fasa organik. Penyebab terjadinya dua fasa ini dikarenakan perbedaan

    densitas yang cukup tinggi. Fasa air mengandung asam propionat (ekstrak) yang berada di bagian

    atas corong pisah dan fasa organik (rafinat) berada di bagian bawah corong pisahnya. Biasanya

    asam propionat yang terkandung dalam rafinat (Fasai air) lebih sedikit hadirnSetelah itu akan

    mendapatkan nilai konsentrasi asam propionat di fasa air (Y) dan konsentrasi asam propionat di

    fasa organik (X). Sehingga mendapatkan nilai koefisien perpindahan massa dengan persamaan =

    Y/X. Sehingga didapatkan kurva antara konsentrasi asam propionat di fasa organik (X) dengan di

    fasa air (Y) untuk mendapatkan koefisien perpindahan massa pada kesetimbangan di fasa

    organik dan fasa air. Nilai koefisien perpindahan massa nya sebesar 0,7324.

    Percobaan kedua yaitu menentukan koefisien perpindahan massa terhadap pengaruh laju

    alir. Percobaan ini menggunakan kolom berpacking. Sebelum dilakukan proses ekstraksi cair-

    cair terlebih dahulu dilakukan kalibrasi pompa umpan fasa organik, yakni disesuaikan antara laju

    alir air dengan laju alir umpan fasa organik. 2 liter TCE dicampurkan dengan 20 ml asam

    propionate dikontakkan dengan 15 L air maka akan terjadi perpindahan massa asam propionate

    dari TCE ke air. Hal ini terjadi karena adanya gaya dorong (driving force) yang disebabkan oleh

    perbedaan konsentrasi asam propionate di dalam air dan TCE. Tetapi, ketika prosesnya sudah

    mencapai steady state tidak akan terjadi perpindahan massa asam propionate dari TCE ke air.

    Tujuan penggunaan packing yaitu untuk memperluas bidang kontak.

    Terdapat empat kali run dengan laju alir 0,2 L/menit, 0,3 L/menit, 0,4 L/menit, dan 0,5

    L/menit. Setiap run dilakukan sampling pada umpan fasa organik, ekstrak dan rafinat untuk

    dititrasi dengan NaOH 0,1 M agar konsentrasi asam propionate di setiap fasa diketahui. Dari data

    yang diperoleh konsentrasi asam propionate di fasa air (ekstrak) mengalami kenaikan. Hal ini

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    21/24

    dikarenakan adanya pengaruh laju alir, sehingga semakin tinggi laju alir semakin tinggi pula

    konsentrasi asam propionat di fasa air (ekstrak). Namun, pada run ke-3 terjadi keanehan yaitu

    konsentrasi asam propionat di fasa air nya menurun dan ketika run ke-4 naik kembali. Hal ini

    terjadi dikarenakan waktu ekstraksi yang belum mencapai steady state.

    Setelah itu dilakukan juga penentuan koefisien perpindahan massa. Penentuan koefisien

    perpindahan massa ini ditentukan melalui persamaan neraca massa.

    Run 1 : Koefisien perpindahan massa = 9,1458x10-4

    L/menit

    Run 2 : Koefisien perpindahan massa = 1,1245x10-3

    L/menit

    Run 3 : Koefisien perpindahan massa = 1,5166x10-3

    L/menit

    Run 4 : Koefisien perpindahan massa = 2,1461x10-3

    L/mrnit

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    22/24

    Voninurti Septiani (111424028)

    Pada prinsipnya, ekstraksi cair-cair adalah proses pemisahan dua komponen dengan

    menambahkan komponen ketiga. Komponen ketiga ini disebut juga solven. Solven yang

    digunakan bersifat tidak larut dalam diluent (pelarut) tetapi dapat melarutkan solute. Pada

    praktikum kali ini, solven yang digunakan adalah air sedangkan solute yang ingin diekstrak

    adalah asam propionate. Asam propionate ini tarlarut dalam diluent. Diluent yang digunakan

    adalah TCE.

    Sebelum proses ekstraksi dimulai, dilakukan penentuan koefisien distribusi terlebih

    dahulu. Penentuan koefisien distribusi ini dilakukan dengan proses ekstraksi sederhana, yaitu

    dengan menggunakan corong pisah. Penentuan koefisien distribusi ini bertujuan untuk mencari

    kesetimbangan yang terjadi pada fasa ekstrak(Y) dan fasa rafinat(X). Kemudian melakukan

    kalibrasi pompa untuk menyesuaikan laju alir fluida yang masuk dan keluar kolom.

    Asam propionate bersifat larut dalam TCE. Ketika campuran tersebut dikontakkan

    dengan air, maka akan terjadi perpindahan massa asam propionate dari TCE ke air. Hal ini

    terjadi karena adanya gaya dorong (driving force). Gaya dorong ini disebabkan oleh perbedaan

    konsentrasi asam propionate di dalam air dan TCE. Tetapi, ketika prosesnya sudah mencapai

    steady state tidak akan terjadi perpindahan massa asam propionate dari TCE ke air. Hal ini

    disebabkan karena air sudah jenuh dengan asam propionate sehingga tidak akan ada perubahan

    konsentrasi pada waktu yang bebeda. Kolom ekstraksi yang digunakan dilengkapi dengan

    packing. Penambahan packing ini bertujuan untuk memperluas bidang kontak sehingga

    perpindahan massa akan lebih optimal.

    Proses ekstraksi ini menghasilkan dua fasa, yaitu fasa air dan fasa organik. Adanya

    kedua fasa ini disebabkan perbedaan densitas yang cukup besar di antara kedua pelarut. Fasa air

    (ekstrak) akan keluar dari atas kolom. Fasa air ini mengandung asam propionate dan air.

    Sedangkan fasa organic (rafinat) akan keluar dari bagian bawah kolom. Fasa organik ini

    mengandung sedikit asam propionate dan juga TCE.

    Pada proses ini dilakukan empat kali run dengan laju alir air yang berbeda, yaitu 0.2

    L/menit, 0.3 L/menit, 0.4 L/menit, dan 0.5 L/menit. Pada setiap run dilakukan sampling pada

    larutan umpan, ekstrak, dan rafinat. Sampel tersebut dititrasi dengan NaOH 0.1 M untuk

    mengetahui konsentrasi asam propionate di setiap fasa. Dari data yang diperoleh terjadi kenaikan

    konsentrasi asam propionate di fasa air. Hal ini terjadi karena adanya pengaruh dari laju alir yang

    digunakan. Semakin tinggi laju alir maka akan semakin tinggi konsentrasi asam propionate yang

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    23/24

    diperoleh di fasa air. Tetapi kenaikan asam propionate ini tidak stabil. Hal ini dapat disebabkan

    oleh waktu ekstraksi yang belum mencapai steady state tetapi sudah dilakukan pengambilan

    sampel.

    Volume titer

    NaOH (ml)

    Konsentrasi asam

    propionat (Kg/L)

    RUN 1

    Umpan 11,5 0,115

    Ekstrak (Y) 1,6 0,016

    Rafinat (X) 1,5 0,015

    RUN 2

    Umpan 11,7 0,117

    Ekstrak (Y) 1,7 0,017

    Rafinat (X) 5,0 0,050

    RUN 3

    Umpan 1,8 0,018

    Ekstrak (Y) 1,3 0,013

    Rafinat (X) 1,6 0,016

    RUN 4

    Umpan 2,3 0,023

    Ekstrak (Y) 1,4 0,014

    Rafinat (X) 1,2 0,012

    Selain menentukan konsentrasi asam propionate pada setiap fasa, dilakukan juga

    penentuan koefisien perpindahan massa. Penentuan koefisien perpindahan massa ini ditentukan

    melalui persamaan neraca massa. Dari data yang diperoleh, dapat disimpulkan bahwa semakin

    besar laju alir yang digunakan maka akan semakin besar koefisien perpindahan massanya.Run 1 : Koefisien perpindahan massa = 9,1458x10

    -4L/detik

    Run 2 : Koefisien perpindahan massa = 1,1245x10-3

    L/detik

    Run 3 : Koefisien perpindahan massa = 1,5166x10-3

    L/detik

    Run 4 : Koefisien perpindahan massa = 2,1461x10-3

    L/detik

  • 7/30/2019 Laporan Ekstraksi Cair2 Kel 2 Fix Bener

    24/24

    DAFTAR PUSTAKA

    Manfaati, Rintis. - . Ekstraksi Cair-cair dengan Fasa Air sebagai Fasa Kontinu. Bandung :

    Politeknik Negeri Bandung.