Parameter Efisiensi Reaktor BatchReaksi kimia berlangsung hampir dimanapun dilingkungan dan Reaktor kimia didefinisikan sebagai sebuah alat yang didesain sedemikian rupa sehingga suatu reaksi dapat berlangsung dalam kondisi yang terkontrol sehingga dapat menghasilkan produk yang diinginkan. Setiap reaktor kimia memiliki dimensi dan struktur yang berbeda-beda, sehingga untuk dibutuhkan model matematika untuk mendapatkan deskripsi kuantitas. Terdapat dua karakteristik utama yang perlu di perhatikan, yaitu mode operasi dan kualitas pengadukan. Sebuah reaktor yang ideal merupakan bentuk sederhana dari reaktor kimia yang memiliki kedua karakteristik utama yang telah disebutkan sebelumnya. Reakor ideal dapat diklasfikasi lagi berdasarkan jenis operasi, Discontinuous dan Continuous, dan berdasarkan kualitas pengadukan, tidak ada pengadukan dan pengadukan sempurna. Reaktor Batch termasuk kedalam jenis reaktor diskontinu dan merupakan reaktor untuk sistem termodinamika tertutup.

Gambar 1. 1 Reaktor BatchDi industri, jenis operasi diskontinu merupakan jenis operasi yang cocok digunakan untuk memproduksi produk-produk yang memiliki reaksi yang kompleks dan m emungkinkan terjadinya pola reaksi yang berbeda-beda dengan hanya mengontrol suhu dari reaksi tersebut. Hal inilah yang membedakan reaktor diskontinu dan reaktor kontinu dimana pada reaktor kontinu berlangsung kondisi steady state dan untuk mendapatkan produk hanya dibutuhkan reaksi kimia yang sederhana. Berbeda halnya dengan reaktor-reaktor kontinu seperti CSTR dan Plug Flow Reactor, reaktor batch berjalan dengan kondisi unsteady. Analisis kuantitatif dari reaktor batch didapatkan dengan menggunakan model matematika dimana dalam model matematika tersebut terdiri dari neraca massa dan energi. Didalam kedua neraca, baik massa maupun energi, terdapat persamaan-persamaan differensial yang harus dipecahkan secara numerik. Neraca MassaSebuah neraca massa dari reaktor batch dapat dinyatakan untuk masing-masig senyawa kimia atau komponen yang berada didalam sistem atau reaktor. Persamaan 1 merupakan persamaan untuk jmlah molar dari suatu senyawa i (1) dimana Vr merupakan volume dari reaktor batch. Asumsikan bahwa reaksi yang terjadi merupakan single reaction dengan laju reaksi R dan laju perubahan jumlah molar dinyatakan dalam persamaan , akan sebanding dengan laju reaksi yang didapatkan dari persamaan aljabar sebagai berikut (2)dimana i merupakan koefisien stoikiometri dari senyawa i dan akan bernilai negatif jika senyawa tersebut merupakan reaktan dan positif jika merupakan produk. Karena laju reaksi tersebut merupakan fungsi dari konsentrasi, maka laju persamaan akumulasinya adalah (3)Asumsikan bahwa reaksi berjalan pada volume konstan sehingga didapatkan persamaan (4)Pada kondisi volume konstan pada reaktor batch, laju reaksi akan sangat bergantung dengan waktu penurunan konsentrasi. Ketika beberapa reaksi terjadi secara bersamaan, persamaan menjadi (5) Dimana NR merupakan total jumlah reaksi dan i,j merupakan koefisien stoikiometri dari senyawa i pada reaksi j. Seperti pada persamaan sebelumnya, nilai koefisien stoikiometri akan bernilai positif bila senyawa i merupakan reaktan dan positif bila senyawa i merupakan produk. Tabel 1. 1 Kinetika Reaksi Reaktor Batch

Kinetika orde nol dikarakteristikan dengan profil konsentrasi yang linear dimana pada waktu reaksi yang besar, orde reaksi ini tidak bisa digunakan dan menjadi unrealistic. Hal ini menunjukkan bahwa reaksi orde nol diturunkan dari mekanisme reaksi yang kompleks dan tidak bisa berlangsung pada konsentrasi reaksi yang sangat rendah. Ketika orde reaks dinaikkan, reaksi berlansung lebih cepat pada konsentrasi yang lebih tinggi dan berjalan lebih lambat pada reaksi yang konsentrasi yang terendah. Namun, pengaruh dari orde reaksi cukup kecil sehingga pada beberapa kasus, reaksi orde satu dianggap sebagai pendekatan yang cukup memadai untuk digunakan. Neraca EnergiTerdapat bagian dalam neraca energi atau heat balance yang merupakan bagian penting dalam membuat kinerja reaktor batch menjadi lebih realistis. Ketika sejumlah energi potensial yang tersimpan didalam sebuah rantai kimia diubah oleh reaksi eksotermal menjadi panas, sejumlah efek termal diproduksi dan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan neraca energi. Pada reaktor batch, akumulasi dari energi dalam didapatkan melalui selisih antara panas yang diproduksi oleh reaksi dan panas yang dipindahkan dari/ke lingkungan. (6)Beberapa asumsi sederhana membuat persaman..dapat digunakan dalam keadaan nyata.