Post on 05-Oct-2015
description
DINAMIKA TANGKII. TUJUAN PERCOBAAN
1. Membuat kurva kalibrasi hubungan antara Daya Hantar Listrik (DHL) terhadap konsentrasi NaCl.
2. Memahami Fenomena perbedaan respon konsentrasi yang ditunjukan dari masing-masing tangki yang tersusun seri.II. LANDASAN TEORI
Pengukuran konsentrasi NaCl dalamreaktor tangki dilakukan secara tidak langsung, yaitu dengan mengukur daya hantar listrik larutan dalam tangki kemudan di konversi kedalam konsentrasi.Hubungan antara DHL terhadap konsentrasi NaCl dapat didekati dengan hubungan
Dimana : C= konsentrasi (mol/L)
G = DHL (mhos/cm)
K = konstanta konduktivitas (0,3)
D = daya hantar equivalen (cm2 mhos/mol)
Reaktor CSTR bekerja secara kontinyu, dengan laju massa umpan sama besar dengan laju massa keluar dari tangki. Umpan dengan konsentrasi tetep C0 mengalir secara kontinyu dapat di pandang sebagai umpan dengan pola step.Neraraca massa NaCl
[laju akumulasi] = [laju masuk] [laju keluar]
Persamaan di bawah ini mencerminkan hubungan antara konsentrasi NaCl terhadap waktu pada reactor tunggal cstr dengan umpan berbentuk step.
Pada saat konsentrasi (Ci) mendekati konstan yaitu pada saat t=t ; konsentrasi NaCl pada tangki adalah Ck (Ck mendekati harga C0)
Pada saat Ci=Ck input step dihentikan, kemudian diganti dengan umpan berupa air, konsentrasi NaCl = 0 (model ini dapat dianggap seperti kelakua tangki setelah mendapat input berupa pulse)
Persamaan di atas mencerminkan hubungan antara konsentrasi NaCl terhadap waktu pada reactor tunggal cstr dengan umpan berbentuk pulse.Efektifitas dari tangki dapat diukur dari perbandingan volume tangki sesungguhnya dibandingkan dengan volume yang diperoleh dari perhitungan. volume tangki sesungguhnya dapat dihitung dengan mengukur dimensi tangki, yaitu diameter dan tinggi dari tangki.III. ALAT DAN BAHAN
Peralata 1. Seperangkat alat dinamika tangki2. Gelas kimia
3. Botol semprot
4. Timbangan analitik
5. Alat ukur TDS
Bahan :
1. Aquades
2. NaCl
3. Air kran
IV. SKEMA KERJA
1. Pembuatan larutan induk (larutan NaCl 4000 ppm )
2. Pembuatan kurva kalibrasi
PengencaranVoleme lar. Induk
(ml)Vol air
(ml)
21530
51575
1010100
2010200
4010400
100101000
3. Pengamatan respons tangki
V. DATA PERCOBAAN
Dimensi tangkiTinggi tangki = 11 cmDiameter tangki = 9,8 cm
DHL vs Konsentrasi Standar
Konsentrasi standar (ppm)TDS (ppm)
1000647
400331
200188
10093
5055
2023
Pengukuran TDS Larutan Dalam Tangki
Waktu
(menit)TDS (ppm)
Tangki 1Tangki 2Tangki 3
0109109109
3287132119
6487149129
9635190132
12725235139
15870292149
18935333166
211012379182
241113447209
271133552246
301242609275
331316685332
361387782339
391493868458
421490958525
4515261030608
4816051103679
5116271183741
5416761256825
5716641318901
6016991404973
63173314361023
66174314581073
69175314971151
72178115571220
75179516021263
78178916271305
81179816281329
84179916571370
87180216751412
90182517031453
VI. PENGOLAHAN DATA1. Voleme tangki
cm3PengenceranTDS (ppm)Konsentrasi (mol/lt)DHL (mhos/cm)L (mhos cm2/mol)
264711.059829060.00143777839
53315.6581196580.00073555639
101883.2136752140.00041777839
20931.589743590.00020666739
40550.940170940.00012222239
100230.3931623935.11111E-0539
2. Kurva DHL vs Konsentrasi
3. Dinamika reactor tangkiWaktuTDS (ppm)Konsentrasi (mol/l)DHL (mhos/cm)
Tangki 1Tangki 2Tangki 3Tangki 1Tangki 2Tangki 3Tangki 1Tangki 2Tangki 3
01091091091.863247861.8632481.8632480.000242220.0002420.000242
32871321194.905982912.256412.0341880.000637780.0002930.000264
64871491298.324786322.5470092.2051280.001082220.0003310.000287
963519013210.85470093.2478632.256410.001411110.0004220.000293
1272523513912.39316244.0170942.3760680.001611110.0005220.000309
1587029214914.87179494.9914532.5470090.001933330.0006490.000331
1893533316615.9829065.6923082.8376070.002077780.000740.000369
21101237918217.29914536.4786323.1111110.002248890.0008420.000404
24111344720919.0256417.6410263.572650.002473330.0009930.000464
27113355224619.36752149.4358974.2051280.002517780.0012270.000547
30124260927521.230769210.410264.7008550.002760.0013530.000611
33131668533222.495726511.70945.6752140.002924440.0015220.000738
36138778233923.709401713.367525.7948720.003082220.0017380.000753
39149386845825.521367514.837617.829060.003317780.0019290.001018
42149095852525.470085516.376078.9743590.003311110.0021290.001167
451526103060826.085470117.6068410.393160.003391110.0022890.001351
481605110367927.435897418.854711.606840.003566670.0024510.001509
511627118374127.811965820.2222212.666670.003615560.0026290.001647
541676125682528.649572621.4700914.102560.003724440.0027910.001833
571664131890128.444444422.5299115.401710.003697780.0029290.002002
601699140497329.0427352416.632480.003775560.003120.002162
6317331436102329.623931624.5470117.487180.003851110.0031910.002273
6617431458107329.794871824.9230818.341880.003873330.003240.002384
6917531497115129.96581225.5897419.675210.003895560.0033270.002558
7217811557122030.444444426.6153820.85470.003957780.003460.002711
7517951602126330.683760727.3846221.589740.003988890.003560.002807
7817891627130530.581196627.8119722.307690.003975560.0036160.0029
8117981628132930.735042727.8290622.717950.003995560.0036180.002953
8417991657137030.752136828.3247923.41880.003997780.0036820.003044
8718021675141230.803418828.6324824.136750.004004440.0037220.003138
9018251703145331.196581229.1111124.837610.004055560.0037840.003229
VII. PEMBAHASANNama: Fristy Utami
Nim: 08414012
Pada percobaan ini, praktikan mengamati respon sistem dalam tangki berpengaduk yang tersusun seri. Respon yang akan diamati yaitu pengaruh penambahan larutan natrium klorida (NaCl) 2000 ppm secara kontinyu ke dalam tangki berpengaduk yang disusun secara seri yang awalnya terisi air kran. Adapun jumlah tangi yang disusun seri sebanyak tiga tangki.
Larutan induk dilakukan pengenceran yaitu pengenceran 2 kali , 5 , 10, 20, 40, dan 100. Kemudian hasil dari pengenceran tersebut diukur TDS nya. Dan kemudian dari hasil perhitungan di buat kurva antara L (daya hantar listrik ekivalen) terhadap konsentrasi NaCl dan konsentrasi terhadap NaCl. Namun harga L yang diperoleh adalah sama sehingga kurva yang dihasilkan tidak sesuai dengan teori. (berdasarkan teori semakin besar L maka konsentrasi smakin kecil). Dari grafik diperoleh konsentrasi NaCl sebanding dengan DHL (linear).Penambahan NaCl (2000 ppm) kedalam tangki dengan kecepatan 0,347 ml/ s. Setiap tiga menit dilakukan pengukuran TDS (Total Disolved Solid) terhadap ketiga tangki tersebut. Dimana pada tangki pertama nilai TDS nya lebih besar dari tangki kedua dan tangki kedua nilai TDS nya lebih besar dari tangki ketiga. Berdasarkan teori seharusnya pada waktu terentu akan dicapai nilai TDS yang sama untuk ketiga tangki tersebut, namun pada percobaan tidak dieroleh nilai TDS yang sama sampai larutan baku habis. Dari nilai TDS dalam satuan ppm yang diperoleh dari percobaan, kemudian di konversi kedalam konsentrasi dengan satuan mol/l (dibagi dengan BM NaCl) kemudian untuk memperoleh nilai konduktifitas atau Daya Hantar Listrik (k) digunakan rumus :
Dimana t = 25C
Untuk nilai TDS dan konsentrasi dari ketiga tangki, dengan bertambahnya waktu tidak diperoleh nilai yang sama. Namun untuk nilai konduktifitas atau DHL diperoleh nilai yang sama yaitu 0,004 mhos/cm pada menit ke 90.perubahan konsentrasi pada tangki pertama sangat signifikan sedangkan tangki kedua dan ketiga kurang signifikan. Pengaruh ini disebabkan oleh adanya keterlambatan respon.VIII. KESIMPULAN
1. Kurva L terhadap Konsentrasi NaCl tidak linear.2. Hubungan antara konsentrasi NaCl terhadap DHL adalah linear.3. kecepatan laju alir adalah 0,347 ml/s.4. Konduktifitas atau DHL ketiga tangki diperoleh nilai yang sama yaitu 0,004 mhos/cm pada menit ke 90.
5. Respon dari ketiga tangki berbeda, tangki pertama lebih cepat dari tangki 2 begitu juga tangki 2 lebig cepat dari tangki 3.DAFTAR PUSTAKAFogler, H.,S., 1999, Elements of Chemical Reaction Enggineering, 3rd., pp.809-826, Prentice Hall PTR, New Jersey, USA.
Levenspiel, O., 1999, Chemical Reaction Engineering, 3 rd., pp.255-260,John Wiley & Sons, New York., USA.
LAPORAN PRAKTIKUMPENGENDALIAN PROSES
DINAMIKA TANGKI
Pembimbing:Harita N Chamidy, LRSC, MT
Disusun oleh : Fithri BS. (08414011)
Fristy Utami(08414012 )
Gilang Rifani(08414013)
Kelompok: V
Kelas : 2A-TKPB
Tanggal praktikum : 05 April 2010
Tanggal penyerahan : 12 April 2010
JURUSAN TEKNIK KIMIAPROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2009-2010
Menimbang 6 gr NaCl
Melarutkan NaCl dalam 3000 L air
Ambil 15 ml larutan NaCl
Masukan ke dalam gelas kimia
Ambil 30 ml aquades
Campurkan aquades dengan lar. NaCl sehingga di peroleh lar. NaCl dengan pengenceran 2 kali
Ukur TDS larutan
mengulangii prosedur tersebut, kemudian menambahkan aquades sehingga di peroleh larutan dengan pengenceran tertentu (2, 5, 10, 20, 40, dan 100 )
Mengukur TDS masing masing setelah pengenceran
Mengisi ketiga tangki dengan air
Mengukur TDS masing-masing tangki
Mengisi buret dengan larutan induk
Mengalirkan larutan induk kedalam tangki, kemudian tentukan laju alirnya.
Mengukur TDS masing-masing tangki setiap 3 menit
Menghentikan pengukuran apabila nilai TDS ketiga tangki sama atau larutan yang di alirkan telah habis