laporan resmi db (1)

Upload: chatarina-icha-sanchia

Post on 19-Oct-2015

85 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • LAPORAN RESMI

    MATERI : DISTILASI BATCH

    KELOMPOK : 9/SELASA

    ANGGOTA : 1. KARTIKA DWI K. (21030111140158)

    2. M. AFZA HAFIDZ (21030111140166)

    3. SATRIA ARIEF W.B. (21030111130066)

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA

    UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG

    2013

  • ii

    LEMBAR PENGESAHAN

    LAPORAN RESMI

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA

    UNIVERSITAS DIPONEGORO

    Materi : Distilasi Batch

    Kelompok : 9/Selasa

    Anggota : 1. Kartika Dwi K. 21030111140158

    2. M. Afza Hafidz 21030111140166

    3. Satria Arief W.B. 21030111130066

    Semarang, Desember 2013

    Menyetujui,

    Dosen Pembimbing

    Ir. Herry Santosa, MT.

    NIP. 195404151982031002

  • iii

    KATA PENGANTAR

    Laporan praktikum Distilasi Batch dibuat dengan mendasarkan pada data hasil

    percobaan di laboratorium dalam rangka untuk mengkaji pengaruh perbandingan refluks

    terhadap komposisi etanol dalam distilat selama waktu operasi lima menit.

    Pada kesempatan ini disampaikan terima kasih kepada Bapak Ir. Herry Santosa, MT.,

    selaku dosen pembimbing materi Distilasi Batch atas bimbingan dan masukannya; asisten dan

    laboran Laboratorium Operasi Teknik Kimia yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan

    praktikum ini.

    Disadari bahwa dalam penulisan laporan ini masih banyak kekurangan, maka kritik

    dan saran berbagai pihak sangat diharapkan.

    Semoga laporan resmi ini dapat bermanfaat bagi yang membutuhkan, khususnya

    praktikan Distilasi Batch.

    Semarang, 11 Desember 2013

    Penyusun

  • iv

    DAFTAR ISI Halaman Judul ..................................................................................................................... i

    Lembar Pengesahan ............................................................................................................. ii

    Kata Pengantar ..................................................................................................................... iii

    Daftar Isi .............................................................................................................................. iv

    Daftar Gambar ..................................................................................................................... v

    Daftar Tabel ......................................................................................................................... vi

    Intisari .................................................................................................................................. vii

    Summary .............................................................................................................................. viii

    BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................... 1

    1.1 Latar Belakang .................................................................................................. 1

    1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................. 1

    1.3 Tujuan Percobaan ............................................................................................. 1

    1.4 Manfaat Percobaan ........................................................................................... 2

    BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................... 3

    2.1 Pengertian Distilasi ............................................................................................ 3

    2.2 Perbedaan antara Distilasi Batch dan Distilasi Kontinyu .................................. 4

    2.3 Distilasi Batch dengan Sistem Refluks .............................................................. 4

    2.4 Pengaruh Perbandingan Refluks terhadap Komposisi Distilat .......................... 5

    BAB III METODE PERCOBAAN ..................................................................................... 7

    3.1 Bahan dan Alat yang Digunakan ....................................................................... 7

    3.2 Gambar Alat Utama ........................................................................................... 7

    3.3 Variabel Percobaan ............................................................................................ 7

    3.4 Respon Uji Hasil ................................................................................................ 8

    3.5 Data yang Dibutuhkan ....................................................................................... 8

    3.6 Prosedur Percobaan ........................................................................................... 9

    BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN ................................................... 12

    4.1 Hasil Percobaan ................................................................................................. 12

    4.2 Pembahasan ....................................................................................................... 12

    BAB V PENUTUP .............................................................................................................. 14

    5.1 Kesimpulan ....................................................................................................... 14

    5.2 Saran .................................................................................................................. 14

    DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... 15

    LAMPIRAN ........................................................................................................................ 16

  • v

    DAFTAR GAMBAR

    Gambar 2.1 Langkah proses pemisahan secara distilasi ............................................. 3

    Gambar 2.2 Pengaruh perbandingan refluks terhadap komposisi fistilat

    pada campuran etanol-air ........................................................................ 5

    Gambar 2.3 Komposisi umpan masuk kolom ............................................................. 6

    Gambar 3.1 Alat utama distilasi batch ........................................................................ 7

    Gambar 4.1 Pengaruh perbandingan refluks (R) terhadap kadar etanol

    dalam distilat (Xe).................................................................................... 12

    Gambar 4.2 Distribusi komposisi dalam distilat dan .................................................. 13

    Gambar B.1 Kurva standar Xe vs e ............................................................................. B3

  • vi

    DAFTAR TABEL

    Tabel 3.1 Densitas larutan etanol pada berbagai komposisi ................................... 9

    Tabel 3.2 Komposisi etanol dalam distilat pada berbagai perbandigan refluks ...... 11

    Tabel A.1 Densitas larutan etanol-air pada berbagai komposisi .............................. A2

    Tabel A.2 Kadar distilat yang dihasilkan dengan berbagai perbandingan refluks ... A3

    Tabel B.1 Kadar distilat yang dihasilkan pada perbandingan refluks 0,5 ............... B4

    Tabel B.2 Kadar distilat yang dihasilkan pada perbandingan refluks 1,0 ............... B4

    Tabel B.3 Kadar distilat yang dihasilkan pada perbandingan refluks 1,5 ............... B4

    Tabel B.4 Kadar distilat yang dihasilkan pada perbandingan refluks 2,0 ............... B5

    Tabel B.5 Kadar distilat yang dihasilkan pada perbandingan refluks 2,5 ............... B5

    Tabel B.6 Kadar distilat yang dihasilkan pada perbandingan refluks 3,0 ............... B5

  • vii

    INTISARI

    Praktikum Distilasi Batch dimaksudkan untuk memisahkan campuran etanol-air dengan cara distilai batch yang dilakukan pada kolom packing dengan sistem refluks. Lebih

    jauh, sasaran yang diinginkan adalah untuk mengkaji pengaruh perbandingan refluks

    terhadap komposisi etanol yang terdapat dalam distilat selama waktu operasi lima menit.

    Percobaan ini dilakukan dalam keadaan tetap: (1) Jenis dan ukuran packing, (2)

    Tinggi tumpukkan packing 5 cm, (3) Diameter kolom 4 cm, (4) Komposisi etanol dalam

    larutan umpan 30%, (5) Volume larutan umpan 500 ml, dan (6) waktu operasi 5 menit.

    Perbandingan refluks yang digunakan divariasi. Disetiap akhir percobaan dilakukan uji hasil

    terhadap kadar etanol dalam distilat berdasarkan densitasnya.

    Dari hasil percobaan ini didapatkan bahwa: (1) Terdapat penyebaran komposisi yang

    cukup luas antara distilat dan residu. Dengan demikian, larutan etanol-air dapat dipisahkan

    secara distilasi batch. (2) Kenaikan perbandingan refluks meningkatkan kadar etanol dalam

    distilat. Dengan demikian, dengan menggunakan alat yang sama, sistem refluks dapat

    meningkatkan efisiensi pemisahan larutan etanol-air.

  • viii

    SUMMARY

    Batch Distilation Practicums purpose is to separate the mixture of ethanol-water with the means of batch distilation, which is done in a packing column with reflux system.

    Moreover, the aim of the work is to assess the influence of reflux ratio to the ethanol

    composition in the distilate throughout five minutes operation.

    The work is done in a fixed condition: (1)Type and size of packing, (2) The height of

    bed of 5 cm, (3) Column diameter of 4 cm, (4)Ethanol composition in the feed mixture 30%,

    (5) Feed mixture of 500 ml, and (6) operation time of five minutes. In each end of works, the

    analysis of ethanol composition in distilate by the density is done.

    From the work it is known that: (1) Fairly broad composition distribution between

    distilate and residue occurs. Thus, ethanol-water mixture can be separated using batch

    distilation. (2)The rise of reflux ratio increases ethanol composition in distilate. Hence, with

    using same separation equipment, the reflux system can increase the efficiency of ethanol-

    water separation.

  • DISTILASI BATCH

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2013

    1

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang

    Larutan etanol-air adalah campuran cair-cair yang saling melarutkan dimana keduanya

    memiliki perbedaan titik didih yang cukup, sehingga proses pemisahannya dapat dilakukan

    dengan cara distilasi.

    Dalam skala laboratorium, proses pemisahan secara distilasi dapat dilakukan dalam

    sebuah kolom packing yang dioperasikan secara batch.

    Untuk meningkatkan efisiensi pemisahan dengan cara distilasi, dapat dilakukan

    dengan sistem refluks yaitu dengan mengembalikan cairan hasil kondensasi uap yang keluar

    dari puncak kolom masuk ke dalam kolom dengan harapan dapat melakukan kontak ulang

    kembali dengan fase uapnya.

    Dengan alat yang sama, peningkatan efisiensi dapat dilihat dari meningkatnya

    kemurnian etanol dalam distiliat. Berdasarkan hal tersebut, maka percobaan distilasi batch

    dilakukan untuk menentukan pengaruh perbandingan refluks terhadap komposisi etanol dalam

    distilat.

    1.2 Rumusan Masalah

    Larutan etanol-air dapat dipisahkan secara distilasi batch dengan sistem refluks.

    Perbandingan refluks yang besar akan meningkatkan komposisi etanol dalam distilat.

    1.3 Tujuan Percobaan

    1. Tujuan Instruksional Umum

    Dapat melakukan percobaan distilasi batch dengan sistem refluks.

    2. Tujuan Instruksional Khusus

    a. Dapat mengkaji pengaruh perbandingan refluks (R) terhadap komposisi

    etanol dalam distilat selama waktu operasi lima menit.

    b. Dapat membuat laporan praktikum secara tertulis dengan baik dan benar.

  • DISTILASI BATCH

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2013

    2

    1.4 Manfaat Percobaan

    Grafik perbandingan refluks vs komposisi etanol dalam distilat dari hasil percobaan

    ini dapat digunakan sebagai alat bantu bagi operator untuk mengoperasikan kolom distilasi,

    khususnya dalam menentukan perbandingan refluks yang digunakan untuk mendapatkan

    distilat pada komposisi yang diinginkan.

  • DISTILASI BATCH

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2013

    3

    BAB II

    TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Pengertian Distilasi

    Distilasi merupakan metode operasi pemisahan suatu campuran homogen (cairan-

    cairan saling melarutkan), berdasarkan perbedaan titik didih atau perbedaan tekanan uap

    murni (masing-masing komponen yang terdapat dalam campuran) dengan menggunakan

    sejumlah panas sebagai tenaga pemisah atau Energy Separating Agent (ESA).

    Distilasi termasuk proses pemisahan menurut dasar operasi difusi. Secara difusi,

    proses pemisahan terjadi karena adanya perpindahan massa secara lawan arah, dari fasa uap

    ke fasa cairan atau sebaliknya, sebagai akibat adanya beda potensial diantara dua fasa yang

    saling kontak, sehingga pada suatu saat pada suhu dari tekanan tertentu sistem berada dalam

    keseimbangan.

    Secara sederhana, proses distilasi dapat digambarkan sesuai dengan skema berikut ini:

    Gambar 2.1 Langkah proses pemisahan secara distilasi

    Dalam bentuk lain, pengertian distilasi dinyatakan sebagai berikut:

    [XA]D > [XA]W dan [XB]D < [XB]w

    Dimana XA, XB : Komposisi Komponen A, B

    A, B : Komponen yang mempunyai tekanan uap tinggi, rendah

    D : Hasil puncak (distilat)

    W : Hasil bawah (residu)

  • DISTILASI BATCH

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2013

    4

    Diagram sederhana Gambar 2.1 menunjukkan bahwa operasi distilasi terdiri dari tiga

    langkah dasar, yaitu:

    1. Penambahan sejumlah panas (ESA) kepada larutan yang akan dipisahkan.

    2. Pembentukan fasa uap yangbisa jadi diikuti dengan terjadinya

    keseimbangan.

    3. Langkah pemisahan.

    Pada operasi pemisahan secara distilasi, fasa uap akan segera terbentuk setelah

    campuran dipanaskan. Uap dan sisa cairannya dibiarkan saling kontak sedemikian hingga

    pada suatu saat semua komponen terjadi dalam campuran akan terdistilasi dalam kedua fasa

    membentuk keseimbangan. Setelah keseimbangan tercapai, uap segera dipisaahkan dari

    cairannya, kemudian dikondensasikan membentuk distilat.

    Dalam keadaan seimbang, komposisi distilat tidak sama dengan komposisi residunya:

    1. Komponen dengan tekanan uap murni tinggi lebih banyak terdapat dalam

    distilat.

    2. Komponen dengan tekanan uap murni rendah sebagian besar terdapat

    dalam residu.

    2.2 Perbedaan antara Distilasi Batch dengan Distilasi Kontinyu

    Dalam operasi distilasi batch, sejumlah massa larutan dimasukkan ke dalam labu didih,

    kemudian dipanaskan. Selama proses berjalan, larutan akan menguap dan uap yang akan

    terbentuk, secara kontinyu meninggalkan labu didih untuk kemudian diembunkan

    Salah satu ciri dari pemisahan dengan batch adalah bahwa laju alir maupun komposisi

    dari umpan, produk distilat berubah menurut waktu selama operasi pemisahan berlangsung.

    Pada distilasi batch, umpan berupa uap yang secara kontinyu masuk melalui dasar

    kolom, karena kolom distilasi batch dapat dipandang sebagai kolom yang tersusun dari

    enriching section. Distilasi batch juga memiliki kapasitas yang rendah. Hal-hal inilah yang

    menjadi perbedaan antara distilasi batch dengan distilasi kontinyu.

    2.3 Distilasi Batch dengan Sistem Refluks Untuk meningkatkan efisiensi pemisahan, distilasi dapat dioperasikan dengan sistem

    refluks. Sistem refluks dimaksudkan untuk memberi kesempatan sebagian cairan hasil

    kondensasi uap yang keluar dari puncak kolom agar dapat mengadakan kontak ulang kembali

    dengan fasa uapnya di sepanjang kolom. Dengan demikian:

  • DISTILASI BATCH

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2013

    5

    1. Secara total, waktu kontak antarfasa semakin lama.

    2. Perpindahan massa dan perpindahan panas kembali terjadi.

    3. Distribusi suhu, tekanan dan konsentrasi di setiap fasa semakin uniform.

    4. Terwujudnya keseimbangan semakin didekati.

    Peningkatan efisiensi pemisahan dapat ditinjau dari dua sudut pandang:

    1. Terhadap kolom yang akan dibangun

    Bahwa untuk mencapai kemurnian yang sama, semakin besar perbandingan

    refluks yang digunakan, maka semakin sedikit jumlah plate ideal yang

    dibutuhkan.

    2. Terhadap kolom yang sudah ada

    Bahwa pada jumlah plate yang sama, semakin besar perbandingan refluks

    yang digunakan, maka kemurnain produk yang dihasilkan semakin tinggi.

    2.4 Pengaruh Perbandingan Refluks terhadap Komposisi Disitilat

    Terhadap kolom yang sudah ada, komposisi komponen ringan yang terdapat dalam

    distilat meningkat dengan semakin besarnya perbandingan refluks. Pada operasi pemisahan

    secara distilasi, peningkatan komposisi komponen rignan dalam distilast tidak pernah

    mencapai satu. Khusus untuk campuran etanol-air, komponen etanol dalam distilat tidak akan

    mencapai komposisi azeotropnya, sedangkan komposisi komponen ringan diatas komposisi

    umpan.

    Gambar 2.2 Pengaruh perbandingan refluks terhadap komposisi distilat pada campuran

    etanol-air

  • DISTILASI BATCH

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2013

    6

    Dalam hal distilasi batch, umpan berupa uap yang secara kontinyu masuk melalui dasar

    kolom. Komposisi umpan masuk kolom dapat diperkirakan dengan bantuan Gambar 2.3.

    Gambar 2.3 Komposisi umpan masuk kolom

  • DISTILASI BATCH

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2013

    7

    BAB III

    METODE PERCOBAAN

    3.1 Bahan dan Alat yang Digunakan

    a. Bahan yang Digunakan

    Etanol absolut 0,988 (Merck, Germany).

    Etanol teknis.

    Aquadest.

    b. Alat yang Digunakan.

    Satu unit alat distilasi batch dengan sistem refluks.

    Picnometer dan neraca analitis

    3.2 Gambar Alat Utama

    Gambar 3.1 Alat utama distilasi batch

    3.3 Variabel Percobaan

    a. Variabel Tetap

    1. Jenis Packing : Raschig Ring

    2. Ukuran Packing : 0,5 cm

    3. Tinggi Tumpukan Packing dalam Kolom : 5 cm

  • DISTILASI BATCH

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2013

    8

    4. Komposisi Umpan Masuk Kolom : 0,7

    5. Waktu Operasi : 5 menit

    6. Volume Larutan Umpan : 500 ml

    b. Variabel Bebas

    Perbandingan Refluks: 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0.

    3.4 Respon Uji Hasil

    Komposisi etanol dalam distilat berdasarkan densitasnya.

    3.5. Data yang Dibutuhkan

    a. Membuat kurva standard hubungan antara densitas dengan komposisi (%berat)

    larutan etanol-air (Xe vs e) pada berbagai komposisi:

    Data yang dibutuhkan:

    Densitas etanol absolut

    Densitas larutan etanol air pada berbagai komposisi

    Densitas air

    b. Menentukan kadar etanol teknis berdasarkan densitas

    Data yang dibutuhkan:

    Densitas etanol teknis

    Kurva standar

    c. Menentukan larutan umpan 30% berat etanol dalam air

    Data yang dibutuhkan:

    Densitas etanol teknis

    Volume etanol teknis yang dibutuhkan

    Volume total

    Densitas air

    d. Tahap operasi distilasi

    Data yang dibutuhkan:

    Laju alir aliran refluks

    Laju alir aliran distilat

    Densitas distilat

    Suhu puncak

  • DISTILASI BATCH

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2013

    9

    Suhu dasar

    3.6 Prosedur Percobaan

    a. Membuat kurva standard hubungan antara densitas dengan komposisi (% berat)

    larutan etanol-air (Xe vs e) pada berbagai komposisi.

    1. Membuat larutan 10% W etanol dalam air dengan volume total 25 mL.

    Hitung volume etanol absolute dalam air dengan persamaan :

    = (. . )

    (. . ) + ( )

    2. Ukur volume etanol absolute sesuai dengan volume etanol terhitung sampai

    batas ketelitian alat.

    3. Tambahkan air suling hingga volumenya 25 mL.

    4. Tentukan densitas larutan 10% W etanol dalam air menggunakan

    picnometer.

    = ( )

    5. Ulangi langkah 1-4 untuk Xe=0,2; Xe=0,3; dan seterusnya.

    6. Buat kurva standard hubungan antara Xe vs e.

    Tabel 3.1 Densitas larutan etanol pada berbagai komposisi

    Xe e

    0

    0,1

    0,2

    0,3

    0,4

    0,5

    0,6

    0,7

    0,8

    0,9

    0,998

    b. Menghitung kadar etanol teknis

    1. Menentukan densitas etanol teknis dengan menggunakan picnometer

    Menimbang picnometer kosong, catat berat picnometer.

  • DISTILASI BATCH

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2013

    10

    Isi picno meter kosong dengan etanol teknis sampai penuh, lalucatat

    beratnya.

    = ( )

    2. Plotkan data densitas etanol teknis pada kurva standar Xe vs e

    3. Baca kadar entaol teknis dan catat.

    c. Membuat larutan umpan 30% berat etanol dalam air

    1. Hitung volume etanol teknis dan volume air suling yang diperlukan untuk

    membuat larutan umpan dengan volume total 500 mL.

    = (. . )

    (. . ) + ( )

    2. Membuat larutan etanol teknis sebanyak volume tertentu sesuai dengan

    perhitungan dengan air suling hingga volume 500 mL.

    d. Tahap operasi distilasi

    1. Mempersiapkan alat hinggasiap dioperasikan.

    Memeriksa beberapa hal, antaralain: sambungan alat, pemanas, air

    pendingin, termometer, dan kran.

    Tutup kran pengatur refluks dan kran pengeluaran distilat.

    2. Masukkan umpan yang telah dibuat dalam labu didih.

    3. Hubungkan kontak listrikdengan sumber listrik Ac dan set tombol pengatur

    panas pada posisi tertentu.

    4. Alirkan air pendingin pada kondensor dan air pendingin.

    5. Tunggu sampai uap terkondensasi dan cairan kembali ke kolom.

    6. Tunggu sampai keadaan steady, yaitu sampai suhu uap dan suhu cairan

    relative konstan.

    7. Atur kran pengatur refluks untuk mendapatkan refluks yang diinginkan.

    8. Buka kran pengeluaran distilat, tampung distilat yang keluar dan dan

    segera kembalikan distilat ke labu didih, hidupkan stopwatch, tutup kran

    penampung distilat.

    9. Lakukan operasi distilasi selama lima menit.

    10. Catat perbandingan refluks selama 30 detik tanpa mengubah posisi kran.

  • DISTILASI BATCH

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2013

    11

    11. Tutup kran pengatur refluks tepat pada menit kelima setelah stopwatch

    dihidupkan.

    12. Buka kran pengeluaran distilat dan tampung distilatnya, ukur volume

    distilat.

    13. Ukur densitas distilat menggunakan picnometer.

    = ( )

    14. Masukkan kembali distilat yang dihasilkan ke labu didih.

    15. Ulangi langkah 9-14 untuk perbandingan refluks lain.

    Tabel 3.2 Komposisi etanol dalam distilat pada berbagai perbandingan refluks

    R Xe 0,5

    1,0

    1,5

    2,0

    2,5

    3,0

  • DISTILASI BATCH

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2013

    12

    BAB IV

    HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

    4.1 Hasil Percobaan

    Dalam percobaan ini, perbandingan refluks digunakan sebagai variabel operasi yang

    digunakan untuk meningkatkan kadar etanol dalam distilat.

    4.2 Pembahasan

    Dari Gambar 4.1 diperoleh data bahwa:

    1. Komposisi etanol dalam distilat (Xe) di atas komposisi umpan.

    Pada hampir semua perbandingan refluks, diperoleh komposisi distilat

    diatas komposisi umpan masuk kolom, kecuali pada perbandingan refluks 0,46.

    Pada perbandingan refluks tersebut diperoleh komposisi etanol dalam distilat

    sebesar 0,69, yang lebih rendah dari komposisi umpan masuk kolom. Hal ini

    dapat terjadi karena sebagian uap yang dihasilkan tidak terkondensasikan,

    sehingga mempengaruhi komposisi etanol dalam distilat.

    2. Komposisi distilat dalam produk Berada di bawah komposisi azeotropnya.

    Dari hasil percobaan diperoleh data bahwa pada semua perbandingan

    refluks diperoleh komposisi distilat dibawah titik azeotropnya. Komposisi

    0,62

    0,64

    0,66

    0,68

    0,7

    0,72

    0,74

    0,76

    0,78

    0,8

    0,82

    0,5 1 1,5 2 2,5 3

    Kaa

    dar

    Eta

    no

    l dal

    am D

    isti

    lat

    (Xe

    )

    Perbandingan Refluks (R)

    Gambar 4.1 Pengaruh perbandingan refluks (R) terhadap kadar etanol dalam distilat (Xe)

  • DISTILASI BATCH

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2013

    13

    azeotrop terjadi pada berbagai jenis larutan non-ideal, termasuk larutan etanol-

    air.

    Pada percobaan ini, larutan etanol-air dipisahkan dengan metode

    distilasi batch. Untuk mecapai kondisi azeotrop, operasi ini dianggap kurang

    memungkinkan karena akan dibutuhkan kolom packing dengan ketinggian tak

    terhingga. Untuk mencapai kondisi azeotropnya, larutan dapat dipisahkan

    dengan metode operasi pemisahan tertentu, seperti operasi distilasi pressure-

    swing, molecular sieving, dan lain lain.

    3. Penyebaran komposisi etanol umpan ke dalam produk cukup luas.

    Pada percobaan yang dilakukan, komposisi larutan umpan adalah 0,3

    dan komposisi tertinggi yang dihasilkan adalah 0,8. Penyebaran atau distribusi

    komposisi etanol-air pada produk distilat dan umpan mula-mula dapat

    direpresentasikan dengan garis bilangan.

    Gambar 4.2 Distribusi komposisi etanol dalam distilat dan residu

    Dari Gambar 4.2 dapat dilihat bahwa terdapat jarak antara XD dan XW.

    Operasi distilasi batch ini berlangsung selama lima menit. Dalam operasi

    distilasi batch, dengan meningkatnya perbandingan refluks . Akibatnya terjadi

    perbedaan yang cukup besar antara komposisi etanol dalam larutan umpan dan

    distilat.

  • DISTILASI BATCH

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2013

    14

    BAB V

    PENUTUP

    5.1 Kesimpulan

    1. Larutan etanol-air dapat dipisahkan secara distilasi batch dengan sistem refluks.

    2. Perbandingan refluks yang bertambah akan meningkatkan komposisi etanol dalam

    distilat.

    5.2 Saran

    1. Diharapkan adanya pembatasan maksimal tiga orang dalam satu kelompok

    praktikum agar pelaksanaannya lebih nyaman dan efisien.

    2. Alat distilasi batch diganti dan diperbanyak agar banyak praktikan yang dapat

    melalukan praktikum distilasi batch dalam waktu bersamaan.

    3. Demi kelancaran praktikum distilasi batch, sebaiknya praktikan telah atau sedang

    mengambil mata kuliah Unit Operasi IV.

  • DISTILASI BATCH

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2013

    15

    DAFTAR PUSTAKA

    Brown, G.G. 1978. Unit Operation 14th

    Ed. Tokyo: Charles E. Tuttle.Co.

    Foust, A. Sr. 1960. Principle of Unit Operation. Japan: Japan Company Ltd.

    Santosa, Herry. 2004. Operasi Teknik Kimia Distilasi. Semarang: Jurusan Teknik Kimia,

    Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro.

    Smith, B.D. 1980. Design of Equilibrium Stage Process. New York: McGraw Hill Book

    Company.

    Treyball, R.F. 1980. Mass Transfer Operation 2nd

    Ed. International Student Edition. New

    York: McGraw Hill Book Company.

  • LAMPIRAN A

    LAPORAN SEMENTARA

    Materi:

    DISTILASI BATCH

    Oleh : Kelompok 9/Selasa

    Anggota : 1. KARTIKA DWI K. (21030111140158)

    2. M. AFZA HAFIDZ (21030111140166)

    3. SATRIA ARIEF W.B. (21030111130066)

    LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA

    UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG

    2013

  • Tujuan Percobaan

    Dapat mengkaji pengaruh perbandingan refluks (R) terhadap komposisi etanol dalam

    distilat selama waktu operasi lima menit.

    Hasil Percobaan

    1. Membuat larutan etanol-air dalam berbagai komposisi

    Menghitung densitas etanol absolut

    Volume Picnometer : 25 ml

    Berat Picnometer (kosong) : 21,48 g

    Berat Picnometer (+etanol absolut) : 41,06 g

    X Etanol Absolut : 0,998

    Etanol Absolut :

    2. Menentukan densitas air

    Volume Picnometer : 25 ml

    Berat Picnometer (kosong) : 21,48 g

    Berat Picnometer (+air) : 46,78 g

    Air :

    3. Menentukan densitas etanol dalam berbagai komposisi

    = . .

    . . +

    Tabel A.1 Densitas larutan etanol-air pada berbagai komposisi

    No Xe VTerhitung (ml) Vterukur (ml) Vair (ml) Xe Terkoreksi Wtotal larutan

    1 0 0 0 25 46,78

    2 0,1 3,11 3,11 21,09 45,26

    3 0,2 6,0586 6,1 18,9 45,03

    4 0,3 8,854 8,8 16,2 44,92

    5 0,4 11,5085 11,5 13,5 44,3

    6 0,5 14,033 14 11 44,63

    7 0,6 16,4369 16,4 8,6 43,03

    8 0,7 18,728 19 6 42,47

    9 0,8 20,915 21 4 42,04

    10 0,9 23,0044 23 2 41,35

    11 0,998 24,964 25 0 41,06

  • 4. Memplot Xe Terkoreksi dan larutan ke sumbu x dan y untuk membentuk kurva standar

    5. Menentukan kadar etanol teknis berdasarkan densitasnya

    6. Menentukan kadar etanol teknis

    Volume Picnometer : 25 ml

    Berat Picnometer (kosong) : 21,48 g

    Berat Picnometer (+etanol teknis) : 42,63 g

    Etanol Teknis :

    Xe Etanol Teknis :

    7. Membuat larutan 30% W Etanol sejumlah 500 ml

    Mencari volume etanol teknis dengan Xe = 0,3

    = . .

    . . +

    Vetanol teknis = 224,8322 ml

    8. Menghitung densitas larutan umpan 30% W etanol dalam air

    Volume Picnometer : 25 ml

    Berat Picnometer (kosong) : 21,48 g

    Berat Picnometer (+larutan umpan) : 43,82 g

    Etanol 30% W :

    X Etanol 30% W :

    9. Pengaruh Perbadingan Refluks terhadap Komposisi Distilat

    Suhu operasi atas : 80 oC

    Suhu operasi bawah : 86 oC

  • Tabel A.2 Kadar distilat yang dihasilkan dengan berbagai perbandingan refluks

    No Refluks

    Rancangan

    Lo D R RMean VDistilat

    (ml)

    WTotal

    (g)

    (g/ml)

    Xe

    1 0,5 39 28 10,38

    28

    40

    2 1,0 72 26 20,37

    70

    70

    3 1,5 50 8,5 10,37

    52

    51

    4 2,0 105 15,5 10,35

    105

    108

    5 2,5 108 15 10,35

    108

    109

    6 3,0 113 14 10,33

    113

    112

    Semarang, 27 Oktober 2013

    Praktikan, Asisten,

    Kartika D.K M. Afza Satria AW Nadya Alfa

  • LAMPIRAN B

    LEMBAR PERHITUNGAN

    a. Membuat kurva standar hubungan Xe vs e

    Densitas etanol absolut dan air

    Volume Picnometer : 25 ml

    Berat Picnometer (kosong) : 21,48 g

    Berat Picnometer (+etanol absolut) : 41,06 g

    Berat Picnometer (+air) : 46,78 g

    o etanol absolut =(41,0621,48)

    25= 0,7832

    o air =(46,7821,48)

    25= 1,00

    Volume etanol dalam larutan etanol-air

    o Volume etanol dalam 25 ml larutan 10% W etanol-air

    = . .

    . . +

    0,1 = 0,7832 . . 0,998

    0,7832 . . 0,998 + 25 1,00

    Ve = 3,11 ml 3,1 ml

    Vair = (25-3,1) ml = 21,9 ml

    o Volume etanol dalam 25 ml larutan 20% W etanol-air

    = . .

    . . +

    0,2 = 0,7832 . . 0,998

    0,7832 . . 0,998 + 25 1,00

    Ve = 6,0586 ml 6,1 ml

    Vair = (25-6,1) ml = 18,9 ml

    o Volume etanol dalam 25 ml larutan 30% W etanol-air

    = . .

    . . +

    0,3 = 0,7832 . . 0,998

    0,7832 . . 0,998 + 25 1,00

    Ve = 8,854 ml 8,8 ml

  • Vair = (25-8,8) ml = 16,2 ml

    o Volume etanol dalam 25 ml larutan 40% W etanol-air

    = . .

    . . +

    0,4 = 0,7832 . . 0,998

    0,7832 . . 0,998 + 25 1,00

    Ve = 11,5085 ml 11,5 ml

    Vair = (25-11,5) ml = 13,5 ml

    o Volume etanol dalam 25 ml larutan 50% W etanol-air

    = . .

    . . +

    0,5 = 0,7832 . . 0,998

    0,7832 . . 0,998 + 25 1,00

    Ve = 14,035 ml 14 ml

    Vair = (25-14) ml = 11 ml

    o Volume etanol dalam 25 ml larutan 60% W etanol-air

    = . .

    . . +

    0,6 = 0,7832 . . 0,998

    0,7832 . . 0,998 + 25 1,00

    Ve = 16,4369 ml 16,4 ml

    Vair = (25-16,4) ml = 8,6 ml

    o Volume etanol dalam 25 ml larutan 70% W etanol-air

    = . .

    . . +

    0,7 = 0,7832 . . 0,998

    0,7832 . . 0,998 + 25 1,00

    Ve = 18,728 ml 19 ml

    Vair = (25-19) ml = 6 ml

    o Volume etanol dalam 25 ml larutan 80% W etanol-air

    = . .

    . . +

    0,8 = 0,7832 . . 0,998

    0,7832 . . 0,998 + 25 1,00

    Ve = 20,915 ml 21 ml

    Vair = (25-21) ml = 4 ml

  • o Volume etanol dalam 25 ml larutan 90% W etanol-air

    = . .

    . . +

    0,9 = 0,7832 . . 0,998

    0,7832 . . 0,998 + 25 1,00

    Ve = 23,004 ml 23 ml

    Vair = (25-23) ml = 2 ml

    o Volume etanol dalam 25 ml larutan 99,8 % W etanol-air

    = . .

    . . +

    0,998 = 0,7832 . . 0,998

    0,7832 . . 0,998 + 25 1,00

    Ve = 24,964 ml 25 ml

    Vair = (25-25) ml = 0 ml

    Memplotkan data Xe terhadap e

    Gambar B.1 Kurva standar Xe vs e

    b. Kadar etanol teknis

    Volume Picnometer : 25 ml

    Berat Picnometer (kosong) : 21,48 g

    Berat Picnometer (+etanol teknis) : 42,63 g

  • Etanol Teknis : 42,6321,48

    25= 0,896

    Xe Etanol Teknis : 0,62

    c. Membuat larutan 30% W Etanol sejumlah 500 ml

    Mencari volume etanol teknis dengan Xe = 0,3

    = . .

    . . +

    Vetanol teknis = 224,8322 ml 224,8 ml

    Vair = (500-224,8) ml = 275,2 ml

    d. Perhitungan refluks dan komposisi etanol pada distilat

    Volume Picnometer : 2 ml

    Berat Picnometer (kosong) : 8,71 g

    Distilat : +

    Tabel B.1 Kadar distilat yang dihasilkan pada perbandingan refluks 0,5

    Refluks

    Rancangan

    Lo D R RMean VDistilat (ml) WTotal (g) (g/ml) Xe

    0,5 39 94 0,414 0,465 28 10,38 0,85 0,69

    28 85 0,447

    40 75 0,533

    Tabel B.2 Kadar distilat yang dihasilkan pada perbandingan refluks 1,0

    Refluks

    Rancangan

    Lo D R RMean VDistilat (ml) WTotal (g) (g/ml) Xe

    1,0 72 70 1,028 1,001 26 20,37 0,83 0,715

    70 68 1,029

    70 74 0,954

    Tabel B.3 Kadar distilat yang dihasilkan pada perbandingan refluks 1,5

    Refluks

    Rancangan

    Lo D R RMean VDistilat (ml) WTotal (g) (g/ml) Xe

    1,5 50 32 1,562 1,62 8,5 10,37 0,83 0,715

    52 31 1,670

    51 31 1,640

  • Tabel B.4 Kadar distilat yang dihasilkan pada perbandingan refluks 2,0

    Refluks

    Rancangan

    Lo D R RMean VDistilat (ml) WTotal (g) (g/ml) Xe

    2,0 105 52 2,01 2,048 15,5 10,35 0,82 0,76

    105 52 2,08

    108 52 2,076

    Tabel B.5 Kadar distilat yang dihasilkan pada perbandingan refluks 2,5

    Refluks

    Rancangan

    Lo D R RMean VDistilat (ml) WTotal (g) (g/ml) Xe

    2,5 108 43 2,511 2,562 15 10,35 0,82 0,76

    108 42 2,543

    109 43 2,634

    Tabel B.6 Kadar distilat yang dihasilkan pada perbandingan refluks 3,0

    Refluks

    Rancangan

    Lo D R RMean VDistilat (ml) WTotal (g) (g/ml) Xe

    3,0 113 37 3,054 3,073 14 10,33 0,81 0,80

    113 37 3,054

    112 36 3,11

    e. Perhitungan fraksi residu

    F = D + W

    VF +F = VD .D + VW . W

    F. XF = D . XD + W XW

    VF = 500 ml, Larutan Umpan = 0,8936 g/ml

    Data distilat ditinjau dari Refluks 1 (0,465)

    VD = 28 ml

    D = 0,835 g/ml

    maka, VF +F = VD .D + VW . W

    W = 423, 229

    XW = 0,27

  • Diperiksa Keterangan Tanda

    Tangan No Tanggal

    1

    2

    12/12/2013

    13/12/2013

    P1

    1. Penulisan angka sub bab:

    1.1Latar Belakang

    1.2Rumusan Masalah

    1.3Tujuan

    1.4Manfaat

    dst.

    2. Intisari : format italic

    3. Summary??

    4. Footer:LABORATORIUM UNITOPERASI TEKNIK KIMIA2013

    5. Daftar Pustaka:

    -Santosa, Herry.

    -Penulisan daftar pustaka: Nama. Tahun.Judul Buku. Kota Penerbit: Penerbit

    6. Format tabel padal ampiran

    Media Alginat Kitosan Komposit(3%CaCl)

    Air 4,257732 2,18367 3,481481

    Etanol 95% 2,207547 0,94737 1,209677

    EtanolPA 0,979167 0,10256 0,553333

    7. Lembar asistensi??

    P2

    1. Penulisanangkasubbab di bab 1 5 disamakandengan yang di

    daftarisi. Pakaiangkalatin (1, 2, 3,dst.) , bukanangkaromawi (I,

    II, III, dst.)

    2. Footer:LABORATORIUMUNITOPERASI TEKNIK KIMIA2013

    3. Pengetikanditelitilagi

    (e.g. padadaftartabel: destilatdistilat; bab 1: dumanadimana;

    bab 2: komolkolom; dst. )

    SEMANGAT!! :D