mixing time

36
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Keberhasilan operasi suatu proses pengolahan sering bergantung pada efektifnya pengadukan dan pencampuran zat cair pada proses itu. Salah satu acara dalam Praktikum Dasar Teknik Kimia mempelajari tentang proses pencampuran tersebut. Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh lama waktu pencampuran terhadap homogenitas larutan biner. Pencampuaran (mixing) di lain pihak adalah peristiwa menyebarnya bahan-bahan secara acak dimana bahan yang satu menyebar ke dalam bahan yang lain dan sebaliknya. Sedangkan bahan-bahan itu sebelumnya terpisah dalam dua fase atau lebih . Disini sangat penting sekali diketahui waktu pencampuran yang sangat tepat agar diperoleh produk yang baik. Dalam praktikum ini menggunakan fase zat cair-padat, antara aquadest dan gula, adapun dipilih jenis ini karena memiliki efisiensi yang tinggi, sederhana serta fluida yang mudah bercampur. 1.2 TUJUAN PERCOBAAN 1. Menentukan hubungan antara indeks bias dengan larutan standar gula. 2. Menentukan hubungan antara waktu pencampuran dengan kadar larutan gula selama proses pencampuran sampai mencapai keadaan homogen. 1.3 DASAR TEORI Mixing time adalah waktu yang diperlukan untuk mencampur bahan- bahan yang mudah larut yang terdapat pada fase yang berbeda sehingga diperoleh fase yang homogen dimana konsentrasi di setiap permukaan sama ( Mc Cabe, 1987). Di dalam suatu industri mixing time berguna untuk menentukan waktu optimal suatu bahan/larutan, berapa lama waktu yang dibutuhkan suatu larutan

Upload: agus-sumantri

Post on 01-Dec-2015

726 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

PDTK D-10

TRANSCRIPT

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Keberhasilan operasi suatu proses pengolahan sering bergantung pada

efektifnya pengadukan dan pencampuran zat cair pada proses itu. Salah satu acara

dalam Praktikum Dasar Teknik Kimia mempelajari tentang proses pencampuran

tersebut. Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh lama waktu

pencampuran terhadap homogenitas larutan biner.

Pencampuaran (mixing) di lain pihak adalah peristiwa menyebarnya

bahan-bahan secara acak dimana bahan yang satu menyebar ke dalam bahan yang

lain dan sebaliknya. Sedangkan bahan-bahan itu sebelumnya terpisah dalam dua

fase atau lebih . Disini sangat penting sekali diketahui waktu pencampuran yang

sangat tepat agar diperoleh produk yang baik.

Dalam praktikum ini menggunakan fase zat cair-padat, antara aquadest dan

gula, adapun dipilih jenis ini karena memiliki efisiensi yang tinggi, sederhana

serta fluida yang mudah bercampur.

1.2 TUJUAN PERCOBAAN

1. Menentukan hubungan antara indeks bias dengan larutan standar gula.

2. Menentukan hubungan antara waktu pencampuran dengan kadar larutan

gula selama proses pencampuran sampai mencapai keadaan homogen.

1.3 DASAR TEORI

Mixing time adalah waktu yang diperlukan untuk mencampur bahan-

bahan yang mudah larut yang terdapat pada fase yang berbeda sehingga diperoleh

fase yang homogen dimana konsentrasi di setiap permukaan sama ( Mc Cabe,

1987).

Di dalam suatu industri mixing time berguna untuk menentukan waktu

optimal suatu bahan/larutan, berapa lama waktu yang dibutuhkan suatu larutan

2

hingga menjadi homogen. Dalam pencampuran derajat kehomogenisasian bahan

yang bercampur untuk berbagai operasi berbeda-beda ( Brown, G.G,1987 ).

Istilah pengadukan dan pencampuran sebenarnya tidak sama satu sama

lain. Pengadukan (agitation) menunjukan gerakan yang terinduksi menurut cara

tertentu pada suatu bahan dalam bejana, di mana gerakan itu biasanya mempunyai

semacam pola sirkulasi, sedang operasi pencampuran merupakan suatu usaha

mendistribusikan secara acak atau sama dari dua atau lebih fase yang terpisah (

Mc Cabe, 1987 ).

Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap pencampuran zat adalah jenis

impeller, karakteristik fluida ,ukuran serta perbandingan tangki dan sekat,

kecepatan pengadukan dan perbandingan dari zat yang di campur ( Brown, G.G,

1978 ).

Impeller akan membangkitkan pola aliran di dalam sistem yang

menyebabakan zat cair bersirkulasi di dalam bejana untuk akhirnya kembali ke

impeller. Adapun macam impeller ada dua jenis yang pertama membangkitkan

arus sejajar dengan sumbu poros impeller dan yang kedua membangkitkan arus

pada arah tangensial dan radial.

Dari segi bentuknya ada tiga macam jenis impeller yaitu propeller,

dayung, dan turbin. Dalam pencampuran yang biasa dipakai adalah jenis turbin,

karena efektif untuk menjangkau viskositas yang cukup luas, sirkulasinya bagus

dan harganya murah. Sedangkan untuk jenis propeller, penggunaannya hanya

terbatas untuk zat yang berviskositas rendah dan hanya efektif dalam bejana besar

karena alirannya sangat kuat. Untuk impeller dayung, putaran arus zat cair tidak

bisa dengan kecepatan tinggi, dan tidak ada sekatnya zat cair akan berputar-putar

mengelilingi bejana tanpa ada pencampuran ( Brown, G.G, 1978 ).

3

propeller dayung turbin

Gambar 1. Jenis impeller berdasarkan bentuknya

Agar bejana proses bekerja efektif pada setiap masalah pengadukan yang

dihadapi, volume fluida yang disirkulasi oleh impeller harus cukup besar agar

dapat menyapu keseluruhan bejana dalam waktu yang singkat demikian pula,

kecepatan arus yang meninggalkan impeller itu harus cukup tinggi agar dapat

mencapai semua sudut tangki ( Mc. Cabe, 1987 ).

Dalam tangki pencampuran ada tiga macam arah kecepatan fluida di setiap

titik suatu proses pengadukan :

1. Komponen radial yang bekerja tegak lurus terhadap poros impeller.

2. Komponen longitudianal yang bekerja pada arah paralel pada poros

impeller.

3. Komponen tangensial atau rotarial yang bekerja pada arah yang saling

bersinggungan terhadap lintasan lingkaran sekeliling poros impeller.

Ketiga komponen ini sering terjadi pada setiap proses pengadukan dari

ketiga komponen ini yang saling berpengaruh adalah komponen longitudinal dan

radial ( Mc Cabe, 1987 ).

Proses pencampuran zat cair maupun campuran di dalam tangki yang

berlangsung cepat adalah didaerah aliran turbulen. Dalam hal ini akan

menghasilkan kecepatan tinggi dan itu mungkin dapat bercampur didaerah sekitar

impeller karena ada keturbulenan yang hebat. Pada saat arus itu melambat karena

membawa zat cair lain dan mengalir di sepanjang dinding, terjadi juga

pencampuran radial, sedangkan pusaran-pusaran besar pecah menjadi kecil.

4

Fluida itu akan mengalami suatu lingkaran penuh dan kembali ke pusat impeller,

di mana terjadi lagi pencampuran yang hebat.

Karakteristik fluida menentukan berhasil tidaknya suatu pencampuran.

Fluida polar tidak akan bercampur dengan fluida nonpolar, misalnya air dengan

minyak. Adapun fungsi sekat adalah untuk mengurangi aliran putar merintangi

aliran rotasi tanpa mengganggu aliran radial atau longitudinal. Sekat yang

sederhana namun efektif dapat di buat dengan memasang sekat vertikal terhadap

dinding tangki

Gambar 2. Pembentukan vorteks dan pola aliran sirkulasi dalam bejana aduk.

Waktu pencampuran dengan menggunakan turbin bersekat berubah

dengan perubahan kecepatan didaerah itu. Timbulnya vorteks pada tangki atau

bejana karena terdapat aliran tangensial . Hal ini terutama terjadi karena pada

tangki yang tidak bersekat.

Bila bejana di pasang sekat, pencampuran akan lebih cepat dan lebih

banyak energi yang di berikan untuk lingkar. Sekat rotasi tanpa mengganggu

aliran radial atau longitudinal ( Brown, G.G, 1978 ).

Dalam bejana yang kecil biasanya waktu pencampuran lebih pendek

dibandingkan dalam bejana besar. Karena tidak praktis bila waktu pencampuran

dibuat sama untuk segala ukuran bejana ( Tryeball, 1986 ).

5

BAB II

PELAKSANAAN PERCOBAAN

2.1 BAHAN

Bahan yang digunakan :

a. Gula

b. Aquadest

2.2 GAMBAR ALAT

Alat yang digunakan :

a. Beker glass f. Tabung reaksi

b. Pengaduk listrik g. Refraktometer

c. Alat pengambil sampel (pipet) h. Timbangan analisis

d. Statif i. Stopwatch

e. Gelas ukur

Keterangan gambar :

1. Beker glass

2. Pengaduk

3. Motor Pengaduk

4. Statif

5. Sekat ( Buffle )

Gambar 3. Rangkaian alat bejana berpengaduk.

2 3

5

1

4

6

2.3 CARA KERJA

I. Membuat larutan standar

1. Menimbang gula seberat 0,1 gram; 0,2 gram; 0,3 gram; 0,4 gram;

0,5 gram; 0,6 gram; 0,7 gram; 0,8 gram; 0,9 gram; 1 gram

2. Mengukur volume sebanyak 10 ml aquadest dengan gelas ukur

atau pipet gondok

3. Mencampur masing-masing berat gula ke dalam 10 tabung reaksi

yang berisi aquadest sebanyak 10 ml kemudian dikocok sehingga

benar-benar homogen

4. Mengamati indeks bias masing-masing larutan gula dengan alat

refraktometer

II. Menentukan Mixing Time

1. Mengukur volume aquadest dengan volume 300 ml dengan gelas

ukur

2. Memasukan aquadest kedalam bekerglass dan mengaduk dengan

pengaduk listrik

3. Menimbang gula dengan berat 30 gram; 25 gram; 20 gram

4. Memasukan gula ke dalam bekerglass yang berisi aquadest dan

diaduk, pada saat memasukan gula kita catat sebagai t = 0

5. Pada selang waktu ( 30 detik ), kita ambil sampel pada posisi

tertentu dan kita amati indeks biasnya dengan menggunakan

reflaktometer selama beberapa menit sampai konstan

6. Percobaan diulangi dengan berat gula 25 gram dan 20 gram

7

2.4 ANALISA PERHITUNGAN

1. Mencari indeks bias larutan standar gula dengan refraktometer.

2. Mencari konsentrasi gula (dalam molalitas) untuk grafik standar :

Molalitas = grPelarut

gr

MR

beratGula 1000

3. Membuat grafik larutan standar antara konsentrasi gula vs indeks bias.

4. Membuat persamaan garis grafik standar.

5. Mencari indeks bias larutan biner, kemudian menentukan kadar gula

dalam larutan biner dengan mengeplotkan pada grafik larutan standar.

6. Membuat grafik hubungan antara waktu pencampuran Vs konsentrasi

gula.

7. Membuat persamaan garis larutan biner.

8. Menghitung prosentase kesalahan dari persamaan garis yang didapat.

8

BAB III

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

3.1 HASIL PERCOBAAN

Suhu Aquades = 29 0C

Densitas Aquades = 0.995945 gr/ml

BM gula = 180 gr/gmol

Volume (V) = 10 ml

Berat pelarut = 10 ml x 0.995945 gr/ml

= 9.95945 gram

1. Larutan Standart

Tabel 1. Hubungan antara konsentrasi gula (molalitas) dengan indeks

bias.

Dari data diatas digunakan untuk membuat grafik standart dengan

persamaan garis sebagai berikut : Y = 0.0245 X + 1.3344

No Berat gula (gr) V aquadest(ml) Indeksbias Molalitas

1 0,1060 10 1,3357 0,0591

2 0,2003 10 1,3372 0,1117

3 0,3081 10 1,3385 0,1719

4 0,4022 10 1,3402 0,2243

5 0,5020 10 1,3414 0,2800

6 0,6021 10 1,3428 0,3358

7 0,7028 10 1,3444 0,3920

8 0,8008 10 1,3452 0,4467

9 0,9014 10 1,3460 0,5028

10 1,0014 10 1,3485 0,5586

9

Gambar 4. Grafik Standard antara Molalitas VS Indeks Bias

Dengan persen kesalahan rata-rata : 1.65 %

2. Larutan biner antara 30 gram gula dengan 300 ml aquadest.

Tabel 2. Hubungan antara waktu pencampuran dengan molalitas

No Waktu(detik) Molalitas

1 30 0,1306

2 60 0,2163

3 90 0,2612

4 120 0,3020

5 150 0,3306

6 180 0,3551

7 210 0,3837

8 240 0,4000

9 270 0,4204

10 300 0,4449

11 330 0,4531

12 360 0,4531

13 390 0,4735

14 420 0,4857

15 450 0,4898

16 480 0,4980

17 510 0,5020

18 540 0,4857

19 570 0,5143

10

20 600 0,5184

21 630 0,5224

22 660 0,5265

23 690 0,5265

24 720 0,5306

25 750 0,5347

26 780 0,5265

27 810 0,4816

28 840 0,5388

29 870 0,5347

30 900 0,5469

31 930 0,5469

32 960 0,5347

33 990 0,5469

34 1020 0,5469

35 1050 0,5469

Dari data diatas digunakan untuk membuat grafik dengan persamaan garis

sebagai berikut : Y = 0,1185ln(x) - 0,2549

Gambar 5. Grafik hubungan antara Waktu pencampuran Vs Molalitas

Dengan persen kesalahan rata-rata sebesar : 3,5 %

11

3. Larutan biner antara 25 gram gula dengan 300 ml aquadest.

Tabel 3 . Hubungan antara waktu pencampuran dengan molalitas

No Waktu (detik) Molalitas

1 30 0,0735

2 60 0,1143

3 90 0,1510

4 120 0,1755

5 150 0,2000

6 180 0,2041

7 210 0,2286

8 240 0,2449

9 270 0,2612

10 300 0,2735

11 330 0,2939

12 360 0,3388

13 390 0,3959

14 420 0,4122

15 450 0,4122

16 480 0,4245

17 510 0,4367

18 540 0,4408

19 570 0,4490

20 600 0,4490

21 630 0,4571

22 660 0,4571

23 690 0,4571

24 720 0,4571

Dari data diatas digunakan untuk membuat grafik dengan persamaan garis

sebagai berikut : Y = 0,1464ln(x) - 0,507

12

Gambar 6. Grafik hubungan antara Waktu Pencampuran Vs Molalitas

Dengan persen kesalahan rata-rata sebesar : 14,29 %

4. Larutan biner antara 20 gram gula dengan 300 ml aquadest.

Tabel 4. Hubungan antara waktu pencampuran dengan molalitas

No Waktu(detik) Molalilatas

1 30 0,1020

2 60 0,1347

3 90 0,1592

4 120 0,1755

5 150 0,1837

6 180 0,2000

7 210 0,2204

8 240 0,2367

9 270 0,2449

10 300 0,2571

11 330 0,2694

12 360 0,2776

13 390 0,2694

14 420 0,2939

15 450 0,2776

16 480 0,3143

17 510 0,3184

18 540 0,3306

13

19 570 0,3388

20 600 0,3388

21 630 0,3429

22 660 0,3469

23 690 0,3469

24 720 0,3592

25 750 0,3469

26 780 0,3551

27 810 0,3592

28 840 0,3633

29 870 0,3633

30 900 0,3633

Dari data diatas digunakan untuk membuat grafik dengan persamaan garis

sebagai berikut : Y = 0,0885ln(x) - 0,2384

Gambar 7. Grafik hubungan antara Waktu Pencampuran Vs Molalitas

Dengan persen kesalahn rata-rata sebesar : 4,93 %

14

3.2 PEMBAHASAN

Dari Tabel 2 dan Gambar 4 dapat diketahui bahwa semakin lama waktu

pencampuran maka indeks biasnya akan semakin besar yang diikuti dengan

kenaikan kadar larutan gula, sampai indeks bias yang terukur kemudian menjadi

konstan. Hal ini disebabkan karena padatan gula yang terdapat dalam larutan telah

melarut sempurna sehingga larutan menjadi homogen.

Berdasarkan Tabel 2 pada data yang ke-33 telah diperoleh indeks bias

yang konstan, berdasarkan data percobaan diatas diperoleh persamaan grafik

hubungan pencampuran dengan molalitas sebagai berikut:

Y = 0,1185ln(x) - 0,2549

Dengan persentase kesalahan rata-rata sebesar : 3.5 %

Dari Gambar 4 dilihat bahwa semakin lama waktu pencampuran maka

konsentrasinya akan semakin besar, hal ini terjadi karena adanya pengadukan

yang semakin lama larutan akan homogen.

Dari Tabel 3 dan Gambar 5 dapat diketahui bahwa semakin lama waktu

pencampuran maka indeks biasnya akan semakin besar yang diikuti dengan

kenaikan kadar larutan gula, sampai indeks bias yang terukur kemudian menjadi

konstan. Hal ini disebabkan karena padatan gula yang terdapat dalam larutan telah

melarut sempurna sehingga larutan menjadi homogen.

Dari tabel 3 pada data yang ke-21 telah diperoleh indeks bias yang

konstan, berdasarkan data percobaan diatas dapat dibuat grafik hubungan antara

waktu pencampuran dengan molalitas dengan persamaan:

Y = 0,1464ln(x) - 0,507

Dengan persentase kesalahan rata-rata sebesar : 14,29%

Dari gambar 5 dilihat bahwa semakin lama waktu pencampuran maka

konsentrasinya akan semakin besar, hal ini terjadi karena dengan adanya

pengadukan semakin lama larutan akan homogen.

Dari tabel 4 dan gambar 6 dapat diketahui bahwa semakin lama waktu

pencampuran maka indeks biasnya akan semakin besar yang diikuti dengan

kenaikan kadar larutan gula, sampai indeks bias yang terukur kemudian menjadi

15

konstan. Hal ini disebabkan karena padatan gula yang terdapat dalam larutan telah

melarut sempurna sehingga larutan menjadi homogen.

Dari tabel 4 pada data yang ke-28 telah diperoleh indeks bias yang

konstan, berdasarkan data percobaan diatas dapat dibuat grafik hubungan antara

waktu pencampuran dengan molalitas dengan persamaan sebagai berikut:

Y = 0,0885ln(x) - 0,2384

Dengan persentase kesalahan sebesar : 4,93 %

Pada percobaan larutan biner antara 25 gram gula dengan 300 ml aquadest

terjadi ketidakstabilan data untuk mencapai homogen karena pada saat percobaan

berlangsung kemungkinan terjadi kerusakan alat atau kesalahan dalam pembacaan

sehingga menyebabkan data-data yang didapat kurang akurat dan terjadi persen

kesalahan yang cukup besar. Dari persamaan tersebut dapat dibuat grafik dari

grafik tersebut dapat terlihat bahwa semakin lama waktu pencampuran larutan

tersebut menjadi homogen, maka molalitasnya akan semakin besar.

Dari data pada tabel 2,3,dan 4 dapat diketahui bahwa semkin lama waktu

pencampuran maka indeks biasnya akan semakin konstan, ini menunjukan bahwa

larutan gula semakin homogen

16

BAB IV

KESIMPULAN

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan

sebagai berikut :

1. Antara gula dan aquadest merupakan dua senyawa yang mampu

mencampur (missible).

2. Indeks bias yang konstan menunjukan kadar campuran tersebut telah

homogen.

3. Waktu yang diperlukan untuk pencampuran semakin lama untuk

molalitas yang semakin besar. Diperoleh grafik hubungan antara

waktu pencampuran versus molalitas sebagai berikut :

a) Untuk berat gula 30 gram yang dilarutkan dalam 300 ml aquadest

diperoleh suatu persamaan :

Y = 0,1185ln(x) - 0,2549

Dengan prosentase kesalahan rata-rata 3,5%

b) Untuk berat gula 25 gram yang dilarutkan dalam 300 ml aquadest

di peroleh suatu persamaan :

Y = 0,1464ln(x) - 0,507

Dengan prosentase kesalahan rata-rata 14,29 %

c) Untuk berat gula 20 gram yang dilarutkan dalam 300 ml aquadest

di peroleh suatu persamaan :

Y = 0,0885ln(x) - 0,2384

Dengan prosentase kesalahan rata-rata 4,93 %

17

DAFTAR PUSTAKA

Brown.G.G, 1578, ”Unit Operation”, 14th

edition, John Willey and sons; New

York.

Mc. Cabe, W.L., and Smith, J.C., 1987 Unit Operation of ChemicEngineering,

International Student Edition, Mc. Graw Hill, Kogakusha: Tokyo.

Treyball, R. E., 1986., Mass Transfer Operation, 2nd

Edition, Mc. Graw Hill, New

York.

18

LAMPIRAN

LAMPIRAN A

Data Percobaan

Suhu Aquades = 29 0C

Densitas Aquades = 0.995945 gr/ml

BM gula = 180 gr/gmol

Volume (V) = 10 ml

Berat pelarut = 10 ml x 0.995945 gr/ml

= 9.95945 gram

1. Larutan Standart

Tabel 5. Data percobaan pembuatan larutan standart

No Berat gula (gr) V aquadest(ml) Indeksbias Molalitas

1 0,1060 10 1,3357 0,0591

2 0,2003 10 1,3372 0,1117

3 0,3081 10 1,3385 0,1719

4 0,4022 10 1,3402 0,2243

5 0,5020 10 1,3414 0,2800

6 0,6021 10 1,3428 0,3358

7 0,7028 10 1,3444 0,3920

8 0,8008 10 1,3452 0,4467

9 0,9014 10 1,3460 0,5028

10 1,0014 10 1,3485 0,5586

19

2. Larutan Biner antara gula 30 gram dengan aquades 300 ml

Tabel 6. Data percobaan larutan biner antara gula 30 gram dan

aquadest 300 ml.

No Waktu(detik) Indeks bias Molalitas

1 30 1,3376 0,1306

2 60 1,3397 0,2163

3 90 1,3408 0,2612

4 120 1,3418 0,3020

5 150 1,3425 0,3306

6 180 1,3431 0,3551

7 210 1,3438 0,3837

8 240 1,3442 0,4000

9 270 1,3447 0,4204

10 300 1,3453 0,4449

11 330 1,3455 0,4531

12 360 1,3455 0,4531

13 390 1,3460 0,4735

14 420 1,3463 0,4857

15 450 1,3464 0,4898

16 480 1,3466 0,4980

17 510 1,3467 0,5020

18 540 1,3463 0,4857

19 570 1,3470 0,5143

20 600 1,3471 0,5184

21 630 1,3472 0,5224

22 660 1,3473 0,5265

23 690 1,3473 0,5265

24 720 1,3474 0,5306

25 750 1,3475 0,5347

26 780 1,3473 0,5265

27 810 1,3462 0,4816

28 840 1,3476 0,5388

29 870 1,3475 0,5347

30 900 1,3478 0,5469

31 930 1,3478 0,5469

32 960 1,3475 0,5347

33 990 1,3478 0,5469

34 1020 1,3478 0,5469

35 1050 1,3478 0,5469

20

3. Larutan Biner antara gula 25 gram dengan aquades 300 ml

Tabel 7. Data percobaan larutan biner antara gula 25 gram dengan

Aquadest 300 ml

No Waktu (detik) Indeks bias Molalitas

1 30 1,3362 0,0735

2 60 1,3372 0,1143

3 90 1,3381 0,1510

4 120 1,3387 0,1755

5 150 1,3393 0,2000

6 180 1,3394 0,2041

7 210 1,3400 0,2286

8 240 1,3404 0,2449

9 270 1,3408 0,2612

10 300 1,3411 0,2735

11 330 1,3416 0,2939

12 360 1,3427 0,3388

13 390 1,3441 0,3959

14 420 1,3445 0,4122

15 450 1,3445 0,4122

16 480 1,3448 0,4245

17 510 1,3451 0,4367

18 540 1,3452 0,4408

19 570 1,3454 0,4490

20 600 1,3454 0,4490

21 630 1,3456 0,4571

22 660 1,3456 0,4571

23 690 1,3456 0,4571

24 720 1,3456 0,4571

21

4. Larutan Biner antara gula 20 gram dengan aquades 300 ml

Tabel 8. Data percobaan larutan biner antara gula 20 gram dengan

aquadest 300 ml

No Waktu(detik) Indeksbias Molalilatas

1 30 1,3369 0,1020

2 60 1,3377 0,1347

3 90 1,3383 0,1592

4 120 1,3387 0,1755

5 150 1,3389 0,1837

6 180 1,3393 0,2000

7 210 1,3398 0,2204

8 240 1,3402 0,2367

9 270 1,3404 0,2449

10 300 1,3407 0,2571

11 330 1,3410 0,2694

12 360 1,3412 0,2776

13 390 1,3410 0,2694

14 420 1,3416 0,2939

15 450 1,3412 0,2776

16 480 1,3421 0,3143

17 510 1,3422 0,3184

18 540 1,3425 0,3306

19 570 1,3427 0,3388

20 600 1,3427 0,3388

21 630 1,3428 0,3429

22 660 1,3429 0,3469

23 690 1,3429 0,3469

24 720 1,3432 0,3592

25 750 1,3429 0,3469

26 780 1,3431 0,3551

27 810 1,3432 0,3592

28 840 1,3433 0,3633

29 870 1,3433 0,3633

30 900 1,3433 0,3633

22

LAMPIRAN B

Cara Perhitungan

I. Mencari persamaan garis grafik standart dari fungsi indeks bias (X) Vs

molalitas (Y) dengan cara pendekatan least square

y = ax + nb

xy = ax2 + bx

Sehingga diperoleh harga a dan b yang akan membentuk persamaan :

Y = bX + a

a. Mencari molalitas gula untuk grafik standart :

Molalitas = grPelarut

gr

MR

beratGula 1000

1. gula 0,1060 gr, 9.95945gram pelarut

molalm 0591,095945,9

1000

180

1060,0

2. gula 0,2003 gr, 9.95945gram pelarut

molalm 1117,09.95945

1000

180

2003,0

3. gula 0,3081 gr, 9.95945 gram pelarut

molalm 1719,09.95945

1000

180

3081,0

4. gula 0,4022 gr, 9.95945 gram pelarut

molalm 2244,09.95945

1000

180

4022,0

5. gula 0,5020 gr, 9.95945 gram pelarut

molalm 2800,09.95945

1000

180

5020,0

6. gula 0,6021 gr, 9.95945 gram pelarut

molalm 3359,09.95945

1000

180

6021,0

23

7. gula 0,7028 gr, 9.95945 gram pelarut

molalm 3920,09.95945

1000

180

7028,0

8. gula 0,8008 gr, 9.95945 gram pelarut

molalm 4467,09.95945

1000

180

8008,0

9. gula 0,9014 gr, 9.95945 gram pelarut

molalm 5028,09.95945

1000

180

9014,0

10. gula 1,0014 gr, 9.95945 gram pelarut

molalm 5586,09.95945

1000

180

0014,1

Data perhitungan grafik standart:

Tabel 9. Data perhitunngan grafik standart

No Molalitas (X) Indeks Bias (Y) X 2 XY

1 0,0591 1,3357 0,0035 0,0789

2 0,1117 1,3372 0,0125 0,1494

3 0,1719 1,3385 0,0295 0,2301

4 0,2243 1,3402 0,0503 0,3006

5 0,2800 1,3414 0,0784 0,3756

6 0,3358 1,3428 0,1128 0,4509

7 0,3920 1,3444 0,1537 0,5270

8 0,4467 1,3452 0,1995 0,6009

9 0,5028 1,3460 0,2528 0,6768

10 0,5586 1,3485 0,3120 0,7533

3,0829 13,4199 1,2050 4,1435

n = 10

∑x = 3,0829

∑y = 13,4199

∑xy = 4,1435

∑x2 = 1,2050

24

Sehingga :

Y = aX+ b

13,4199 = 3,0829 a + 10 b …………….(1)

4,1435 = 1,2050 a + 3,0829 b ….…………(2)

Eliminasi (1) dan (2)

(1) x1 13,4199 = 3,0829 a + 10 b

(2) x3,2437 13,4403 = 3,9087 a + 10 b -

-0,0204 = -0,8258 a

a= 0,0245

b = 1,3344

Sehingga persamaan garis : Y = 0,0245 X + 1,3344

Persentase kesalahan dapat dihitung dengan cara :

%100%

Ydata

YhitungYdatakesalahan

Tabel 10. Data persentase kesalahan pada percobaan

No Y Data Y Hitung % Kesalahan

1 1,3357 1,3358 0,01

2 1,3372 1,3672 2,24

3 1,3385 1,3672 2,14

4 1,3402 1,3672 2,02

5 1,3414 1,3673 1,93

6 1,3428 1,3673 1,82

7 1,3444 1,3673 1,71

8 1,3452 1,3674 1,65

9 1,3460 1,3674 1,59

10 1,3485 1,3674 1,40

Jadi persen kesalahan rata-rata = 1,65 %

25

II. Mencari persamaan garis pada percobaan 30 gram gula + 300 ml aquadest

data bisa didekati dengan pendekatan least square :

∑Y = a. ∑Ln X – n. b

∑( Y.lnX ) = a. ∑(lnX)2 – b. ∑lnX

Untuk mencari harga a dan b dengan cara :

Tabel 11. Data perhitungan mencari harga a dan b

No Waktu (X) Y Ln X Ln X 2 Y Ln X

1 30 0,1306 3,4012 11,5681 0,4442

2 60 0,2163 4,0943 16,7637 0,8857

3 90 0,2612 4,4998 20,2483 1,1755

4 120 0,3020 4,7875 22,9201 1,4460

5 150 0,3306 5,0106 25,1065 1,6566

6 180 0,3551 5,1930 26,9668 1,8440

7 210 0,3837 5,3471 28,5916 2,0515

8 240 0,4000 5,4806 30,0374 2,1923

9 270 0,4204 5,5984 31,3423 2,3536

10 300 0,4449 5,7038 32,5331 2,5376

11 330 0,4531 5,7991 33,6295 2,6273

12 360 0,4531 5,8861 34,6462 2,6668

13 390 0,4735 5,9661 35,5949 2,8248

14 420 0,4857 6,0403 36,4847 2,9338

15 450 0,4898 6,1092 37,3229 2,9923

16 480 0,4980 6,1738 38,1156 3,0743

17 510 0,5020 6,2344 38,8679 3,1299

18 540 0,4857 6,2916 39,5838 3,0559

19 570 0,5143 6,3456 40,2671 3,2635

20 600 0,5184 6,3969 40,9207 3,3160

21 630 0,5224 6,4457 41,5473 3,3676

22 660 0,5265 6,4922 42,1492 3,4184

23 690 0,5265 6,5367 42,7283 3,4418

24 720 0,5306 6,5793 43,2865 3,4910

25 750 0,5347 6,6201 43,8254 3,5397

26 780 0,5265 6,6593 44,3462 3,5063

26

27 810 0,4816 6,6970 44,8503 3,2255

28 840 0,5388 6,7334 45,3387 3,6278

29 870 0,5347 6,7685 45,8125 3,6191

30 900 0,5469 6,8024 46,2726 3,7205

31 930 0,5469 6,8352 46,7197 3,7384

32 960 0,5347 6,8669 47,1548 3,6717

33 990 0,5469 6,8977 47,5783 3,7726

34 1020 0,5469 6,9276 47,9911 3,7890

35 1050 0,5469 6,9565 48,3935 3,8048

Σ 16,1102 211,1781 1299,5056 100,2058

Dari tabel diatas diperoleh data:

n = 35

∑Y = 16,1102

∑Ln X = 211,1781

∑(lnX)2

= 1299,5056

∑( Y.lnX ) = 100,2058

Penyelesaian dengan menggunakan matriks:

XY

Y

b

a

XX

nX

ln.lnln

ln

2

XX

nX

XXY

nY

a

lnln

ln

lnln.

2

22lnln

ln.ln

XnX

XYnXY

5056,129935)1781,211(

100,2058351781,21116,11022

= 0,1185

27

XX

nX

XYX

YX

b

lnln

ln

ln.ln

ln

2

2

22

2

lnln

lnln.ln

XnX

XYXYX

5056,1299351781,211

5056,12991102,162058,1001781,2112

= - 0,2549

Jadi persamaan yang di dapat Y = 0,1185Ln(x) – 0,2549

Tabel 12. Tabel persentase kesalahan pada percobaan

No Y Data Y Hitung % Kesalahan

1 0,1306 0,1481 13,42

2 0,2163 0,2303 6,45

3 0,2612 0,2783 6,55

4 0,3020 0,3124 3,44

5 0,3306 0,3389 2,49

6 0,3551 0,3605 1,51

7 0,3837 0,3787 1,29

8 0,4000 0,3946 1,36

9 0,4204 0,4085 2,83

10 0,4449 0,4210 5,37

11 0,4531 0,4323 4,58

12 0,4531 0,4426 2,31

13 0,4735 0,4521 4,52

14 0,4857 0,4609 5,11

15 0,4898 0,4690 4,24

16 0,4980 0,4767 4,27

17 0,5020 0,4839 3,62

18 0,4857 0,4907 1,02

28

19 0,5143 0,4971 3,35

20 0,5184 0,5031 2,94

21 0,5224 0,5089 2,59

22 0,5265 0,5144 2,30

23 0,5265 0,5197 1,30

24 0,5306 0,5247 1,11

25 0,5347 0,5296 0,96

26 0,5265 0,5342 1,46

27 0,4816 0,5387 11,85

28 0,5388 0,5430 0,79

29 0,5347 0,5472 2,33

30 0,5469 0,5512 0,78

31 0,5469 0,5551 1,49

32 0,5347 0,5588 4,51

33 0,5469 0,5625 2,84

34 0,5469 0,5660 3,49

35 0,5469 0,5695 4,12

Jadi Persentase kesalahan rata-rata = 3,5 %

III. Mencari persamaan garis pada percobaan 25 gram gula + 300 ml aquadest

data bisa didekati dengan pendekatan least square :

∑Y = a. ∑Ln X – n.b

∑( Y.lnX ) = a. ∑(lnX)2 – b. ∑lnX

Untuk mencari harga a dan b dengan cara :

Tabel 13.Tabel perhitungan untuk mencari a dan b

No Waktu (X) Y Ln X Ln X2 Y LnX

1 30 0,0735 3,4012 11,5681 0,2499

2 60 0,1143 4,0943 16,7637 0,4679

3 90 0,1510 4,4998 20,2483 0,6796

4 120 0,1755 4,7875 22,9201 0,8403

5 150 0,2000 5,0106 25,1065 1,0021

6 180 0,2041 5,1930 26,9668 1,0598

7 210 0,2286 5,3471 28,5916 1,2222

8 240 0,2449 5,4806 30,0374 1,3422

29

9 270 0,2612 5,5984 31,3423 1,4624

10 300 0,2735 5,7038 32,5331 1,5598

11 330 0,2939 5,7991 33,6295 1,7042

12 360 0,3388 5,8861 34,6462 1,9941

13 390 0,3959 5,9661 35,5949 2,3621

14 420 0,4122 6,0403 36,4847 2,4901

15 450 0,4122 6,1092 37,3229 2,5185

16 480 0,4245 6,1738 38,1156 2,6207

17 510 0,4367 6,2344 38,8679 2,7228

18 540 0,4408 6,2916 39,5838 2,7734

19 570 0,4490 6,3456 40,2671 2,8491

20 600 0,4490 6,3969 40,9207 2,8721

21 630 0,4571 6,4457 41,5473 2,9466

22 660 0,4571 6,4922 42,1492 2,9679

23 690 0,4571 6,5367 42,7283 2,9882

24 720 0,4571 6,5793 43,2865 3,0077

Σ 7,8082 136,4135 791,2226 46,7036

Dari tabel diatas diperoleh data:

n = 24

∑Y = 7,8082

∑Ln X = 136,4135

∑(lnX)2

= 791,2226

∑( Y.lnX ) = 46,7036

Penyelesaian dengan menggunakan matriks:

XY

Y

b

a

XX

nX

ln.lnln

ln

2

XX

nX

XXY

nY

a

lnln

ln

lnln.

2

22lnln

ln.ln

XnX

XYnXY

30

2226,791244135,136

7036,46244135,1368082,72

= 0,1464

XX

nX

XYX

YX

b

lnln

ln

ln.ln

ln

2

2

22

2

lnln

lnln.ln

XnX

XYXYX

2226,79124)4135,136(

2226,7918082,77036,464135,1362

= - 0,507

Jadi persamaan yang di dapat Y = 0,1464Ln(x) - 0,507

Tabel 14. Persentase kesalahan pada percobaan

No Y Data Y Hitung % Kesalahan

1 0,0735 -0,00906 112,34

2 0,1143 0,092412 19,14

3 0,1510 0,151772 0,50

4 0,1755 0,193889 10,47

5 0,2000 0,226557 13,28

6 0,2041 0,253249 24,09

7 0,2286 0,275817 20,67

8 0,2449 0,295366 20,61

9 0,2612 0,312609 19,67

10 0,2735 0,328034 19,95

11 0,2939 0,341987 16,37

12 0,3388 0,354726 4,71

13 0,3959 0,366444 7,44

14 0,4122 0,377293 8,48

15 0,4122 0,387394 6,03

16 0,4245 0,396842 6,51

17 0,4367 0,405718 7,10

18 0,4408 0,414086 6,06

31

19 0,4490 0,422001 6,01

20 0,4490 0,429511 4,34

21 0,4571 0,436653 4,48

22 0,4571 0,443464 2,99

23 0,4571 0,449972 1,57

24 0,4571 0,456202 0,21

Jadi Persentase kesalahan rata-rata = 14,29 %

IV. Mencari persamaan garis pada percobaan 20 gram gula + 300 ml aquadest

data bisa didekati dengan pendekatan least square :

∑Y = a. ∑Ln X – n. b

∑( Y.lnX ) = a. ∑(lnX)2 – b. ∑lnX

Untuk mencari harga a dan b dengan cara

Tabel 15. Data perhitungan untuk mencari a dan b

No X Y Ln X Ln X2 Y Ln X

1 30 0,1020 3,4012 11,5681 0,3471

2 60 0,1347 4,0943 16,7637 0,5515

3 90 0,1592 4,4998 20,2483 0,7163

4 120 0,1755 4,7875 22,9201 0,8403

5 150 0,1837 5,0106 25,1065 0,9203

6 180 0,2000 5,1930 26,9668 1,0386

7 210 0,2204 5,3471 28,5916 1,1785

8 240 0,2367 5,4806 30,0374 1,2975

9 270 0,2449 5,5984 31,3423 1,3710

10 300 0,2571 5,7038 32,5331 1,4667

11 330 0,2694 5,7991 33,6295 1,5622

12 360 0,2776 5,8861 34,6462 1,6337

13 390 0,2694 5,9661 35,5949 1,6072

14 420 0,2939 6,0403 36,4847 1,7751

15 450 0,2776 6,1092 37,3229 1,6956

16 480 0,3143 6,1738 38,1156 1,9403

17 510 0,3184 6,2344 38,8679 1,9848

18 540 0,3306 6,2916 39,5838 2,0801

19 570 0,3388 6,3456 40,2671 2,1497

32

20 600 0,3388 6,3969 40,9207 2,1671

21 630 0,3429 6,4457 41,5473 2,2100

22 660 0,3469 6,4922 42,1492 2,2524

23 690 0,3469 6,5367 42,7283 2,2678

24 720 0,3592 6,5793 43,2865 2,3632

25 750 0,3469 6,6201 43,8254 2,2968

26 780 0,3551 6,6593 44,3462 2,3647

27 810 0,3592 6,6970 44,8503 2,4055

28 840 0,3633 6,7334 45,3387 2,4460

29 870 0,3633 6,7685 45,8125 2,4588

30 900 0,3633 6,8024 46,2726 2,4711

Σ 8,4898 176,6942 1061,6682 51,8598

Dari tabel diatas diperoleh data:

n = 30

∑Y = 8,4898

∑Ln X = 176,6942

∑(lnX)2

= 1061,6682

∑( Y.lnX ) = 51,8598

Penyelesaian dengan menggunakan matriks:

XY

Y

b

a

XX

nX

ln.lnln

ln

2

XX

nX

XXY

nY

a

lnln

ln

lnln.

2

22lnln

ln.ln

XnX

XYnXY

6682,1061306942,176

8598,51306942,1764898,82

= 0,0885

33

XX

nX

XYX

YX

b

lnln

ln

ln.ln

ln

2

2

22

2

lnln

lnln.ln

XnX

XYXYX

1061,668230176,6942

1061,66824898,88598,51176,69422

= - 0,2384

Jadi persamaan yang di dapat Y = 0,0885 Ln(x) – 0,2384

Tabel 16. Persentase kesalahan pada percobaan

No Y Data Y Hitung % Kesalahan

1 0,1020 0,0626 38,65

2 0,1347 0,1239 7,98

3 0,1592 0,1598 0,41

4 0,1755 0,1853 5,57

5 0,1837 0,2050 11,63

6 0,2000 0,2212 10,59

7 0,2204 0,2348 6,54

8 0,2367 0,2466 4,18

9 0,2449 0,2571 4,97

10 0,2571 0,2664 3,59

11 0,2694 0,2748 2,02

12 0,2776 0,2825 1,79

13 0,2694 0,2896 7,50

14 0,2939 0,2962 0,78

15 0,2776 0,3023 8,91

16 0,3143 0,3080 2,01

17 0,3184 0,3133 1,58

18 0,3306 0,3184 3,69

19 0,3388 0,3232 4,60

34

20 0,3388 0,3277 3,26

21 0,3429 0,3320 3,15

22 0,3469 0,3362 3,11

23 0,3469 0,3401 1,97

24 0,3592 0,3439 4,27

25 0,3469 0,3475 0,15

26 0,3551 0,3509 1,17

27 0,3592 0,3543 1,36

28 0,3633 0,3575 1,59

29 0,3633 0,3606 0,73

30 0,3633 0,3636 0,10

Jadi Persentase kesalahan rata-rata = 4.93 %

35

LAMPIRAN C

Pertanyaan dan jawaban

1. Sebutkan jenis-jenis Impeller dan jelaskan !

Wayan Parta (121100151)

Jawaban : Dari segi bentuknya ada tiga macam jenis impeller yaitu propeller,

dayung, dan turbin. Dalam pencampuran yang biasa dipakai adalah jenis

turbin, karena efektif untuk menjangkau viskositas yang cukup luas,

sirkulasinya bagus dan harganya murah. Sedangkan untuk jenis propeller,

penggunaannya hanya terbatas untuk zat yang berviskositas rendah dan hanya

efektif dalam bejana besar karena alirannya sangat kuat. Untuk impeller

dayung, putaran arus zat cair tidak bisa dengan kecepatan tinggi, dan tidak

ada sekatnya zat cair akan berputar-putar mengelilingi bejana tanpa ada

pencampuran.

propeller dayung turbin

2. Apa fungsi dari sekat pada percobaan mixing time ?

Arina Ulya (121100042)

Jawaban: Fungsi dari sekat pada percobaan mixing time adalah untuk

mencegah timbulnya vorteks pada tangki atau bejana karena terdapat aliran

tangensial dan untuk mempercepat pencampuran.

36

3. Apa perbedaan antara pengadukan dan pencampuran ?

Verdila Dwi N (121100114)

Jawaban: Pengadukan (agitation) menunjukan gerakan yang terinduksi

menurut cara tertentu pada suatu bahan dalam bejana, di mana gerakan itu

biasanya mempunyai semacam pola sirkulasi, sedang operasi pencampuran

merupakan suatu usaha mendistribusikan secara acak atau sama dari dua atau

lebih fase yang terpisah.