laporan ekstraksi cair2 kel 2 fix bener
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.