PENDAHULUANA. LATAR BELAKANGCarry-over cairan adalah peristiwa ikut terbawanya butir-butir cairan oleh suatu fluida yang mengalir ke atas. Pada peralatan proses di industri, peristiwa ini dapat mengakibatkan kerusakan mekanis dikarenakan adanya padatan terlarut yang terbawa oleh tetesan cairan. Alat pada industri yang sering dijumpai adanya peristiwacarry-over adalah boiler, heat exchanger, menara distilasi, evaporator. Contoh akibat yang ditimbulkan karena adanya fenomena carry-over adalah perapuhan pada superheater yang menyebabkan umur pemakaian alat menjadi lebih pendek dan terbentuknya kerak pada turbin bladessehingga menurunkan efisiensi dari turbin tersebut.Faktor-faktor mekanis dan kimiawi dapat memicu timbulnya carry-over. Faktor mekanis antara lain desain alat pemisah yang tidak memadai atau bocor, level air yang tinggi, dan karakteristik muatan seperti viskositas dan massa jenis fluida. Faktor kimiawi antara lain konsentrasi padatan total yang terlarut dalam jumlah tinggi dan dan keberadaan bahan berminyak serta kontaminan organik lainnya. Kebanyakan industri menggunakan alat-alat seperti yang telah disebutkan diatas. Fenomena carry-over akan menimbulkan dampak kerugian bagi industri apabila tidak segera diatasi dengan baik.

B. TUJUAN PERCOBAANPercobaan ini bertujuan untuk:1. Mengetahui variabel-variabel yang mempengaruhi fenomena carry-over cairan akibat penggelembungan udara.2. Menentukan sistem yang dapat meminimalisir jumlah carry-over cairan akibat penggelembungan udara.3. Mengetahui penerapan konsep carry-over cairan pada alat-alat pemisahan di industri.4.Menghitung nilai-nilai konstanta C1, C2, dan C3 pada persamaan umum jumlah cairan yang tercarry-over yang dinyatakan sebagai:

C. TINJAUAN PUSTAKAi. Pembentukan dropletsDroplets terbentuk karena adanya gas berkecepatan tinggi yang menumbuk fluida cair. Hal ini menimbulkan tegangan geser pada permukaan antara fluida cair dan gas sehingga memecah kestabilan fluida cair. Secara keseluruhan ada dua tahap dalam proses pembentukan droplets, yaitu tahap pertama adalah pemecahan stabilitas fluida cair. Tahap kedua adalah pembentukan droplets pada udara.Gelembung adalah sebuah selaput tipis yang berisi udara atau gas. Gelembung terbentuk ketika adanya gas yang terperangkap dalam cairan karena rapat massa dari gas yang lebih kecil. Tekanandalam air mendorong gas tersebut untuk naik ke atas dan melewati cairan. Besarnya tekanan berbanding lurus terhadap suhu. Apabila tekanan dalam air meningkat maka suhu akan meningkat. Tegangan geser terjadi jika terdapat dua gaya yang berlawanan arah bekerja pada suatu benda, tegak lurus sumbu, dan tidak segaris gaya namun pada penampangnya tidak terjadi momen.

ii. Aliran udaraViskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan di dalam fluida. Makin besar viskositas suatu fluida, maka makin sulit suatu fluida mengalir dan makin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut. Di dalam zat cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi antara molekul zat cair. Sedangkan dalam gas, viskositas timbul sebagai akibat tumbukan antara molekul gas. Viskositas zat cair dapat ditentukan secara kuantitatif dengan besaran yang disebut koefisien viskositas.Bilangan Reynolds adalah salah satu bentuk kelompok (bilangan) tak berdimensi yang identik dengan aliran suatu fulida. Bilangan Reynolds dapat menentukan jenis aliran suatu fluida. Bilangan Reynolds dirumuskan sebagai berikut.(1)dimana, = massa jenis fluida (kg/cm2) v= kecepatan aliran fluida (cm/s)d= diameter pipa (cm)= viskositas pipa (cp)Re= Bilangan ReynoldsBerdasarkan bilangan Reynolds, diketahui jenis-jenis aliran fluida untuk gerak jatuh butir dalam fluida yang diam:1. Aliran laminar (Re < 0,1)Aliran dengan fluida yang bergerak dalam lapisanlapisan, atau laminalamina dengan satu lapisan yang meluncur secara lancar . Dalam aliran laminar ini viskositas berfungsi untuk meredam kecendrungan terjadinya gerakan relatif antara lapisan. Sehingga aliran laminar memenuhi hukum viskositas Newton yaitu : = dy/du(2)2. Aliran turbulen (Re > 1 )Aliran dimana pergerakan dari partikel partikel fluida sangat tidak menentu karena mengalami percampuran serta putaran partikel antar lapisan, yang mengakibatkan saling tukar momentum dari satu bagian fluida kebagian fluida yang lain dalam skala yang besar. Dalam keadaan aliran turbulen maka turbulensi yang terjadi membangkitkan tegangan geser yang merata diseluruh fluida sehingga menghasilkan kerugian kerugian aliran. 3. Aliran transisi ( 0,1 < Re < 1 )Aliran transisi merupakan aliran peralihan dari aliran laminar ke aliran turbulen.

Pada prinsipnya besar aliran fluida dapat diukur melalui : 1. Kecepatan (velocity)2. Berat (massanya) 3. Luas bidang yang dilaluinya 4. Volumenya

iii. Hukum Stokes dan Kecepatan TerminalHukum StokesApabila terdapat butir yang jatuh dalam fluida yang diam seperti pada gambar berikut ini, maka gaya netto yang diterima oleh butir tersebut adalah:

FaWFs

Gambar 1. Gaya-gaya yang Bekerja pada Sistem Butir Cairan BerbentukBola yang Bergerakdalam Fluida Diam

Resultan gaya yang bekerja:F = W+Fd-Fa(3) = W + Fd Fa(4)

+ fdA -(5)Dengan, m= massa fluidafd= faktor gesekVr= kecepatan relatif butir terhadap fluida

= massa jenis fluida= massa jenis butir cairanUntuk butir yang berbentuk bola dan sifat gerakannya laminer, maka berlaku hubungan-hubungan seperti berikut:

A= (6)(7)

fd = (8)Pada persamaan (5) dapat dilihat bahwa dengan adanya percepatan maka kecepatan gerak butir (V) semakin besar. Nilai Vr juga semakin besar, menyebabkan nilai Fd semakin besar sehingga nilai F menurun. Perubahan ini terjadi pada keadaan transient (unsteady state), perubahan ini berlangsung sampai suatu keadaan dimana nilai F=0 atau . Keadaan ini disebut keadaan kecepatan terminal (Vr maks). Pada keadaan ini persamaan dapat ditulis sebagai berikut:(9)Persamaan (6),(7), dan (8) disubstitusi ke persamaan (9) menghasilkan persamaan yang dikenal dengan Hukum Stoke seperti berikut: (10)

Kecepatan terminal/relatifApabila fluida bergerak ke atas dengan kecepatan Uf, maka terdapat tiga kemungkinan yang terjadi, yaitu:1. Bila kecepatan terminal butir padatan pada fluida tersebut (Vm) lebih besar dari kecepatan aliran fluida ke atas (Uf), pada keadaan ini partikel bergerak ke bawah dengan kecepatan Vr- Uf.2. Bila kecepatan terminal butir padatan pada fluida tersebut (Vm) sama dengan kecepatan aliran fluida ke atas (Uf), pada keadaan ini partikel akan stasioner Vm = Uf.3. Bila kecepatan terminal butir padatan pada fluida tersebut (Vm) lebih kecil dari kecepatan aliran fluida ke atas (Uf), pada keadaan ini partikel bergerak ke atas dengan kecepatan Uf Vr.

Persamaan kontinuitas adalah persamaan yang menghubungkan kecepatan fluida dalam dari satu tempat ke tempat lain. (11)(12)(13)(14)(15)

Gambar 2. Prinsip Kontinuitas

Keterangan gambar : A1 = luas penampang bagia pipa yang berdiameter besar.A2 = luas penampang bagian pipa yang berdiameter kecil.v1 = kecepatan aliran fluida pada bagian pipa yang berdiameter besar.v2 = kecepatan aliran fluida pada bagian pipa yang berdiameter kecil.

iv. Kecepatan Superfisial GasKecepatan superfisial gas adalah kecepatan fluida dalam suatu kolom yang memiliki media hambatan seperti packing yang besarnya sama dengan kecepatan fluida dalam suatu kolom tanpa adanya hambatan sama sekali. Kecepatan aktual dari fluida diperoleh melalui perbandingan antara volumetrik fluida tersebut dengan luas penampang yang dilalui fluida, secara matematis adalah:v = (16)dengan, v = kecepatan superfisial gas, m/sQf = volumetrik gas, m3/sA = luas penampang, m2v. AnemometerAnemometer adalah sebuah alat yang berfungsi untuk mengukur kecepatan angin. Pada percobaan ini, anemometer digunakan untuk mengukur besarnya kecepatan aliran udara yang keluar dari kompresor. Alat ini mengukur kecepatan udara dengan menggunakan kipas yang akan berputar jika dikenai udara yang mengalir. Semakin cepat udara yang dialirkan maka semakin cepat kipas berputar. Kecepatan udara diukur dengan mengarahkan aliran udara sehingga memutarkan kipas pada anemometer. Udara terus dialirkan hingga pembacaan kecepatan udara pada anemometer menunjukkan angka tetap.

vi. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju AlirHal-hal yang mempengaruhi secara matematis terhadap laju alir (Q) fluida dalam percobaan adalah:1. Kecepatan (v)Semakin besar kecepatan air, debit (Q) akan semakin besar. Q berhubungan langsung dengan v yang dapat ditulis secara matematis.Q = A v(18)dengan, Q = laju alir/debit, m3/sA= luas penampang pipa, m2v = kecepatan alir, m/s2. Tekanan (P)Semakin besar tekanan yang diberikan pada zat cair, maka debit akan semakin besar. Persamaan Bernoulli:P1 + g h1 + v12 = P2 + g h2 + v22(19)3. Percepatan gravitasi (g)(20)dengan, v = kecepatan aliran air, m/sh = ketinggian air pada bak, m4. Tekanan pada dasar bakP = Pud + g h(21)Dengan, P= tekanan pada dasar bak, N Pud= tekanan udara luar, Nr= densitas cairan, kg/m3 g = gaya gravitasi, m/s2 h = ketinggian fluida, m

vii. Analisis Dimensi Terhadap Variabel yang Mempengaruhi Massa Cairan yang Tercarry-overVariabel-variabel yang digunakan dalam penentuan analisa dimensi adalah sebagai berikut:m= jumlah cairan yang tercarry-over, cm3/sc= massa jenis cairan, gram/cm3Ds= diameter sparger, cmD1= diameter tangki 1, cmD2= diameter tangki 2, cmu= massa jenis udara, gram/cm3= tegangan permukaan cairan, g/s2= kecepatan superfisial gas, m/sc= viskositas cairan, gram/cm.su= viskositas udara, gram/cm.sg= percepatan gravitasi, cm/s2hg= ketinggian diatas permukaan cairan pada tangki, cm

Analisa dimensi:(22)dengan satuan Q = mL/detik, dimensinya = [L3T-1] Jumlah Kelompok Tak Berdimensi = Jumlah variabel Jumlah dimensi dasar= 12 - 3 = 9Dengan menggunakan metode Rayleigh untuk analisis dimensi, maka:

(23)

M = 0 0 = C3+C4+C5+C6+C7L = 3 3 = C1+C2-3C3-3C4-C5-C6+C8+C9T = -1 -1 = -2C2-C5-C6-2C7-C9

C4 = -C3-C5-C6-C7(24)C1 = -C2+3C3+3C4+C5+C6-C8-C9-3(25)C9 = -2C2-C5-C6-2C7+1(26)

(27)

(28)(29)Dilakukan manipulasi persamaanagar nilainya konstan sehingga hanya ada tiga buah variabel saja yang divariasikan.

(30)M = 0 0 = 1+b+c (31)L = 0 0 = a-b-3c(32)T = 0 0 = -2-2a-b(33)Dari persamaan (33) diperoleh nilai konstanta a, b, dan c sebagai berikut: 0 = -2-2a-b2a = -2-ba = (34)Dari persamaan (31) -1 = b+cc = -1-b(35)Maka, persamaan (34) dan persamaan (35) di substitusi ke persamaan (32)0 = a+b-3c0 = -b-3(-1-b)0 = -2-b-2b+6+6b-4 = 3bb = - 4/3a = = c = -1- = konstanta sudah diketahui dan dapat di substitusi ke agar didapatkan KTD(36)Berikut ini adalah KTD dari persamaan () yang dapat di anggap konstanta(37)Maka, dapat dikatakan :(38)Sehingga dapat diperoleh persamaan umum jumlah cairan yang tercarry-over, yaitu:(39)Nilai eksponen c1, c2, dan c3 ditentukan melalui variasi variabel percobaan yaitu kecepatan superfisial gas, ketinggian di atas permukaan cairan pada tangki, dan diameter sparger. Metode regresi linier digunakan untuk menghitung nilai konstanta eksponen dari data yang diperoleh melalui percobaan.D. HIPOTESISSemakin besar kecepatan superfisial gas, maka akan semakin banyak jumlah cairan yang tercarry-over. Meningkatnya ukuran diameter sparger mengakibatkan bertambahnya jumlah cairan yang tercarry-over. Semakin besarjarak ruang di atas permukaan cairan terhadap lubang ouptut, maka jumlah cairan yang tercarry-over semakin kecil. PELAKSANAAN PERCOBAAN

A. BAHANBahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah:1. Air ledeng, diperoleh dari Laboratorium Proses Pemisahan, Jurusan Teknik Kimia, Universitas Gadjah Mada.2. Aquadest, diperoleh dari Laboratorium Proses Pemisahan, Jurusan Teknik Kimia, Universitas Gadjah Mada.3. Udara, diperoleh melalui kompresor dari Laboratorium Proses Pemisahan, Jurusan Teknik Kimia, Universitas Gadjah Mada.

B. ALAT PERCOBAAN

Keterangan :1. Kompresor2. Drain3. Kran pengatur aliran gas pada kompresor4. Selang5. Sparger6. Penutup tangki 17. Saluran pengeluaran tangki 18. Penampung carry-over (tangki 2)9. Anemometer

Gambar 3. Rangkaian Alat Percobaan

C. CARA KERJAa. Pengukuran massa jenis zat cair1. Ukur suhu udara sekitar, air ledeng dan aquadest dengan termometer alkohol 110oC.2. Timbang berat piknometer kosong dengan neraca analitis digital.3. Isi piknometer dengan air ledeng dan ditimbang beratnya dengan neraca analitis digital.4. Isi piknometer dengan aquadest dan ditimbang beratnya dengan neraca analitis digital.

b. Pengukuran kekentalan zat cair1. Isi aquadest ke dalam viskosimeter Ostwald.2. Ukur waktu alir aquadest dengan bantuan stopwatch. Catat waktu yang diperlukan oleh zat cair tersebut untuk mengalir.3. Ulangi percobaan untuk zat cair berupa air ledeng dan tahapan percobaan diulangi sebanyak tiga kali.

c. Hubungan kecepatan superfisial gas dan ketinggian permukaan di atas cairan dengan jumlah cairan yang tercarry-over1. Hidupkan kompresor, pastikan kran kompresor dalam keadaan tertutup dan tunggu selama 10 menit sampai terisi udara.2. Siapkan rangkaian alat percobaan. Gunakan sparger dengan diameter 0,3 cm dan hubungkan dengan ujung selang di dalam tangki 1. 3. Isi air ledeng pada tangki 1 dengan ketinggian ruang di atas permukaan cairan adalah 3,3 cm. 4. Buka kran pengarah aliran gas dan atur kran agar kecepatan superfisial gas sebesar 0,98 m/s. Kecepatan superfisial gas diukur dengan anemometer. 5. Sambungkan selang pengarah aliran gas ke tangki 1, percobaan dilakukan selama 3 menit. Perhitungan waktu dengan stopwatch dilakukan ketika selang pengarah aliran gas tersambung ke tangki 1.6. Matikan stopwatch dan ukur jumlah cairan yang tercarry-over dengan gelas ukur 100 mL. Catat jumlah cairan yang tercarry-over.7. Ulangi percobaan sehingga diperoleh 3 data percobaan.8. Percobaan diulangi untuk ketinggian ruang di atas permukaan cairan adalah 6,3 cm dan 9,5 cm.9. Keseluruhan rangkaian percobaan diulangi untuk kecepatan superfisial gas sebesar 0,54 m/s.

d. Hubungan diameter sparger dengan jumlah cairan yang tercarry-over1. Gunakan sparger dengan diameter 0,3 cm dan hubungkan dengan ujung selang di dalam tangki. 2. Isi air ledeng pada tangki 1 dengan ketinggian ruang di atas permukaan cairan adalah 3,3 cm. 3. Buka kran pengarah aliran gas dan atur kran agar kecepatan superfisial gas sebesar 0,98 m/s. Kecepatan superfisial gas diukur dengan anemometer. 4. Sambungkan selang pengarah aliran gas ke tangki 1, percobaan dilakukan selama 3 menit. Perhitungan waktu dengan stopwatch dilakukan ketika selang pengarah aliran gas tersambung ke tangki 1.5. Matikan stopwatch dan ukur jumlah cairan yang tercarry-over dengan gelas ukur 100 mL. Catat jumlah cairan yang tercarry-over.6. Ulangi percobaan sehingga diperoleh 3 data.7. Percobaandiulangi untuk diameter sparger 0,45 cm dan 0,55 cm.

D. ANALISIS DATA1. Menentukan densitas dan viskositas air.Berat air= (berat piknometer+air) (berat piknometer kosong) (40)Berat aquadest = (berat piknometer+aquadest)-(berat piknometer kosong) (41)

Densitas aquadest :(referensi)Densitas air= (42)

Viskositas aquadest:(referensi)Viskositas air= (43)2. Menentukan koefisien C3 pada persamaan umum. Nilai C3 dapat didapatkan dengan memvariasikan nilai hg. (44)Dengan dan yang konstan maka didapatkan persamaan (45) sebagai berikut: (45)Dimana:(46)Dengan penyelesaian regresi linier maka persamaan (45) menjadi: (47)Dengan metode regresi linier: (48)Dengan, (49)(50)(51)(52)

3. Menentukan nilai C1 dan C2 dengan memvariasikan nilai Ds dengan dan hg yang konstan.(53)(54)(55)(56)Dengan menggunakan persamaan (48) diperoleh:(57)(58)Dengan menggunakan persamaan (51) dan (52) diperoleh nilai konstanta A dan B pada persamaan (48), dimana:

4. Menentukan nilai C1 dengan memvariasikan nilai dengan hg dan yang konstan.Maka untuk menentukan C1, C2, dan C3 dapat digunakan persamaan:

Dengan metode regresi linier(59)(60)(61)(62)Dengan menggunakan persamaan (48) diperoleh:(63)(64)Dengan menggunakan persamaan (51) dan (52) diperoleh nilai konstanta A dan B pada persamaan (48), dimana:

5. Menghitung kesalahan relatifKesalahan relatif = (65)Dimana:

(66)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada percobaan ini, untuk mencari nilai konstanta pada persamaan umum jumlah cairan yang tercarry-over dilakukan dengan memvariasikan beberapa variabel bebas. Variabel bebas tersebut antara lain kecepatan superfisial gas, diameter sparger, dan ketinggian di atas permukaan cairan. Untuk mencari nilai konstanta C1 dan C2 dilakukan dengan memvariasikan kecepatan superfisial gas dan diameter sparger dengan kondisi ketinggian diatas permukaan cairan yang dibuat tetap. Konstanta C3 dicari dengan memvariasikan ketinggian diatas permukaan cairan dengan kondisi kecepatan superfisial gas dan diameter sparger yang tetap.Asumsi-asumsi yang digunakan pada percobaan ini antara lain:1. Suhu dan tekanan percobaan konstan.2. Semua cairan yang keluar dari bagian atas tangki 1 dianggap cairan yang tercarry-over.3. Tidak ada kebocoran pada alat percobaan.Berdasarkanhasil percobaan variasi ketinggian diatas permukaan cairan diperoleh jumlah cairan yang tercarry-over seperti yang terlampir pada Gambar 4.

Gambar 4. Grafik Hubungan antara Jumlah Cairan Yang Tercarry-Over dengan Ketinggian Diatas Permukaan Cairan (Hg) Pada Berbagai Kecepatan Superfisial Gas

Grafik ini menunjukkan bahwa semakin tinggi ruang diatas permukaan cairan, maka jumlah cairan yang tercarry-over akan semakin sedikit. Hal ini disebabkan karena selama dalam perjalanannya keluar, butir-butir cairan pecah sehingga jatuh kembali ke cairan. Pecahnya butir-butir tersebut dapat diakibatkan oleh berkurangnya tekanan pada bagian atas botol. Semakin mendekati permukaan botol, tekanan akan berkurang. Berkurangnya tekanan menyebabkan tegangan muka mengecil sehingga butir-butir cairan selama dalam perjalanan akan pecah. Kecepatan superfisial gas juga mempengaruhi banyaknya cairan yang tercarry-over karena dengan ketinggian di atas permukaan cairan yang sama memberikan hasil yang berbeda. Kecepatan superfisial gas yang lebih tinggi memberikan jumlah cairan tercarry-over yang lebih banyak.

Percobaan pengaruh kecepatan superfisial gas terhadap jumlah cairan yang tercarry-over ditunjukkan kembali pada gambar 5 seperti berikut:

Gambar 5. Grafik Hubungan antara Kecepatan Superfisial Gas (v) terhadap Jumlah Cairan yang Tercarry-over (Q)

Kecepatan superfisial gas yang digunakan dalam percobaan adalah sebesar 0,4; 0,54; 0,7; 0,98; dan 1,5 m/detik. Tahap pengujian ini dilakukan dengan kondisi diameter sparger dan ketinggian diatas permukaan cairan yang tetap. Semakin besar kecepatan superfisial gas mengakibatkan semakin besarnya gaya dorong yang diberikan oleh gas pada butir-butir cairan sehinggabutir-butir tersebut terbawa ke atas. Hal ini akan terjadi apabila kecepatan terminal butir cairan nilainya lebih kecil dibandingkan dengan kecepatan superfisial gas yang bergerak ke atas.Hubungan antara diameter sparger dengan jumlah cairan yang tercarry-over dapat dilihat pada gambar 6 sebagai berikut:

Gambar 6. Grafik Hubungan antara Diameter sparger dengan Volume Cairan yang Tercarry-over.

Grafik tersebut menunjukkan bahwa semakin besar diameter sparger maka semakin banyak jumlah cairan yang tercarry-over akan bertambah. Hal ini disebabkan karena semakin besar lubang sparger maka gelembung yang dihasilkan semakin besar sehingga tegangan permukaan besar dan mengakibatkan droplets yang terbentuk lebih banyak. Pada percobaan ini terjadi penyimpangan pada hasil percobaan, hal ini disebabkan oleh kesalahan relatif yang terjadi selama percobaan. Adapun kesalahan-kesalahan relatif tersebut disebabkan oleh:1. Adanya kebocoran pada tangki selama percobaan, sehingga terdapat sejumlah cairan yang tidak tertampung pada tangki penampungan.2. Adanya cairan carry-over yang tidak terhitung karena masih menempel pada dinding tangki.Dari data-data praktikum dan analisis kelompok bilangan tidak berdimensi didapatkan nilai c1, c2 dan c3 sebesar 1,9969, -0,5182, dan -3,5081. Dan nilai c1 menunjukan kecepatan superficial gas, nilai c2 menunjukkan pangkat pada diameter sparger, dan c3 munujukan ketingian diatas permukaan cairan.

KESIMPULAN1. Carry-over cairan adalah peristiwa ikut terbawanya butir-butir cairan oleh suatu fluida yang mengalir keatas.2. Penggelembungan udara mengakibatkan permukaan cairan pecah dan terbentuk butir-butiran cairan.3. Kecepatan terminal butiran adalah kecepatan maksimal gerak butiran setelah dipengaruhi oleh gaya-gaya seperti gaya gravitasi, gaya gesek, dan gaya apung.4. Arah kecepatan relatif butiran dipengaruhi oleh besar kecepatan fluida dan besar kecepatan terminal butiran.5. Apabila kecepatan fluida lebih besar daripada kecepatan terminal butiran, maka kecepatan relatif butiran searah dengan arah kecepatan fluida.6. Sebaliknya jika kecepatan fluida lebih kecil daripada kecepatan terminal butiran, maka kecepatan relatif butiran searah dengan arah kecepatan terminal butiran.7. Kecepatan superfisial gas adalah kecepatan fluida dalam suatu kolom yang memiliki media hambatan yang besarnya sama dengan kecepatan fluida dalam suatu kolom tanpa adanya hambatan sama sekali.8. Carry-over cairan dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti:a. Kecepatan superfisial gas: Semakin cepat superfisial gas, semakin banyak jumlah cairan yang tercarry-over.b. Diameter sparger: Semakin besar diameter sparger, semakin banyak jumlah cairan yang tercarry-over.c. Ketinggian di atas permukaan cairan: Semakin besar ketinggian di atas permukaan cairan, maka semakin kecil jumlah cairan yang tercarry-over.9. Persamaan umum volume Carry-over cairan yang diperoleh adalah:

10. Kesalahan relatif dari percobaan ini sebesar 54,0177%.

DAFTAR PUSTAKABrown, G.G., 1950. Unit Operation, pp 124-126, 156-159, John Wiley and Sons, Inc. New YorkChere Community 2013,http://www.cheresources.com/invision/topic/18059-vapour-liquid-separator-efficiency/?hl=carryover#entry74028Flow meter instrumentations 2012, http://www.duniainstrumentasi.com/flowmeter-2/rotameter/Foust, A.S., 1980, Principle of Unit Operations, 2 ed, 549-550, 560-563, John Wiley and Sons, Inc., New YorkKecepatan Superfisial Gas 2005, http://www.cheresources.com/invision/topic/1027-whats-superficial-velocity/Monnery, W. D., Analytical Study of Liquid/Vapor Separation Efficiency, Chem Eng Prog, September, 1994, p. 5

LAMPIRANA. DATA PERCOBAANSuhu percobaan :28,00oCSuhu air:28,00oCBerat piknometer kosong: 15,8265gramBerat piknometer+air: 40,8987gramBerat piknometer+aquadest: 40,8958gramDiameter tangki 1: 7,00cmDiameter tangki 2: 24,00cmWaktu alir air: 1. 24,0000detik 2. 23,5000detik 3. 24,0000detikSuhu aquadest: 28,00oCWaktu alir aquadest: 1. 23,0000detik 2. 23,5000detik 3. 23,5000detikTekanan awal: 7,5atmTekanan akhir: 2,5atm

1. Data Hubungan antara Variasi Ketinggian diatas Permukaan Cairan terhadap Jumah Cairan yang Tercarry-over untuk Kecepatan Superfisial Gas dan Diameter Sparger TertentuKecepatan superfisial gas, m/sWaktu, detikDiameter sparger, cmKetinggian di atas permukaan cairan, cmVolume carry over, cm3/s

0,401800,33,300,3237

0,3057

0,2872

6,300,0473

0,0304

0,0223

9,500,0008

0,0006

0,0003

0,541800,33,300,5833

0,5389

0,5556

6,300,1250

0,1333

0,0583

9,500,0111

0,0167

0,1389

0,701800,33,300,5271

0,4878

0,5850

6,300,0687

0,0774

0,0706

9,500,0007

0,0005

0,0000

0,981800,33,300,5167

0,5833

0,6722

6,300,1861

0,1722

0,1944

9,500,0472

0,0667

0,1000

1,501800,33,300,6754

0,6859

0,7220

6,300,3985

0,4234

0,5614

9,500,1286

0,1186

0,2029

2. Data Hubungan Antara Variasi Diameter Sparger terhadap Jumlah Cairan yang Tercarry-over untuk Kecepatan Superfisial Gas dan Ketinggian di atas Permukaan Cairan TertentuKecepatan superfisial gas, m/sWaktu, detikDiameter sparger, cmKetinggian di atas permukaan cairan, cmVolume carry over, cm3/s

0,98001800,303,300,5167

0,5833

0,6722

0,98001800,453,300,9778

1,0389

1,0278

0,98001800,553,300,7482

0,6437

0,9314

B. PERHITUNGAN1. Menentukan densitas air aquadest menurut literatur (Perry, 1999) pada 28C= 0,9962 g/cm3Berat aquadest = 40,8958 15,8265 = 25,0693 gramBerat air kran = 40,8987 15,8265 = 25,0722 gram air kran = g/cm3 = 0,9963 g/cm32. Menentukan viskositas air aquadest menurut literatur (Perry, 1999) pada 26C= 0,00989169 g/cm.sWaktu alir air kran = = 23,8333 detikWaktu alir aquadest = = 23,3333 detik air kran = = 0,008655 g/cm.s3. Menentukan koefisien C3 pada persamaan umum. Nilai C3 dapat diperoleh dengan variasi nilai ketinggian di atas permukaan cairanMaka untuk menentukan C1, C2, dan C3 dapat digunakan persamaan:

Dengan metode regresi linier multi variable didapatkan hasil sebagai berikut:QVhgDslog Qlog Vlog hglog Ds

0,59070,98003,30000,3000-0,2286-0,00880,5185-0,5229

0,55930,54003,30000,3000-0,2524-0,26760,5185-0,5229

0,30560,40003,30000,3000-0,5149-0,39790,5185-0,5229

0,53330,70003,30000,3000-0,2730-0,15490,5185-0,5229

0,69441,50003,30000,3000-0,15840,17610,5185-0,5229

0,18430,98006,30000,3000-0,7346-0,00880,7993-0,5229

0,10560,54006,30000,3000-0,9765-0,26760,7993-0,5229

0,03330,40006,30000,3000-1,4771-0,39790,7993-0,5229

0,07220,70006,30000,3000-1,1413-0,15490,7993-0,5229

0,46111,50006,30000,3000-0,33620,17610,7993-0,5229

0,07130,98009,50000,3000-1,1469-0,00880,9777-0,5229

0,05560,54009,50000,3000-1,2553-0,26760,9777-0,5229

0,00060,40009,50000,3000-3,2553-0,39790,9777-0,5229

0,00060,70009,50000,3000-3,2553-0,15490,9777-0,5229

0,15001,50009,50000,3000-0,82390,17610,9777-0,5229

1,01480,98003,30000,45000,0064-0,00880,5185-0,3468

0,77440,98003,30000,5500-0,1110-0,00880,5185-0,2596

Maka, dengan metode regresi linier multivariable didapatkan nilai:C1= 1,9969C2= -0,5182C3= -3,5081

4. Menentukan Kesalahan Relatif PercobaanContoh perhitungan pada data 1 pada daftar....:

Dengan cara yang sama diperoleh nilai kesalahan relatif pada daftar....Q Persamaan, cm3/sQ Percobaan, cm3/sError, %

0,59070,795625,7532

0,55930,776928,0181

0,30560,597648,8657

0,53330,761129,9277

0,69440,853518,6395

0,18430,479761,5896

0,10560,376671,9729

0,03330,228385,3989

0,07220,319477,3877

0,46110,714535,4624

0,07130,317677,5522

0,05560,285080,5067

0,00060,038698,5596

0,00060,038698,5596

0,15000,438765,8091

1,01481,00640,8354

0,77440,894913,4631

Jumlah918,3015

Sehingga kesalahan relatif rata-rata untuk percobaan ini adalah 54,0177 %27