Praktikum Unit Operasi Proses 2

Praktikum Unit Operasi Proses 2Kelompok 9:Muchtazam M.M. Fatah KaryadiParamita Dona FitriaYoshua ReynaldoMengisi sel difusi dengan larutan KCl 1 MMembersihkan cairan yang berlebih pada luar sel difusi.Menempatkan sel difusi ke dalam tangki, lalu atur kedudukan sel horizontal sedikit di bawah garis tangki.Mengisi tangki dengan aquades.Memasang konduktometer.Menyalakan pengaduk dengan kecepatan sedang agar konsentrasi merata.Mencatat konduktivitas setiap interval 3 menit dalam waktu 60 menit.Mengulangi untuk konsentrasi KCl 2M.

Prosedur Percobaan Percobaan 1Difusi Cair-GasHasil Pengamatan pada percobaan To = 50C dan Lo = 2.8 mm :Hasil PengamatanWaktu H (Level)Delta H32.90.1630.193.30.3123.70.4153.90.2184.20.3214.40.2244.70.32750.3305.20.2Pertama, menghitung tekanan uap aseton , menggunakan rumus tersebut :

Dengan nilai : (Sumber : Perry Chemical Handbook, tabel 13-4)A=7,11714B=1210,595C=229,664

Menghitung Koefisien Difusivitas

Nilai P pada 50 C

Menghitung tekanan uap aseton standar pada 25 C :

Menghitung nilai Pt :

Menghitung Nilai Pb :

Menghitung Nilai PBM :

7Dengan nilai difusivitas didapat persamaan :

Nilai ini diplot ke dalam grafik sebagai : = y = m (gradien)t = x

Pada T = 50 C dan Lo = 2.8 mmData Yang Dihasilkan Waktu H (Level)Delta H(L1)^2 - (Lo)^232.90.10.57630.11.1693.30.33.05123.70.45.85153.90.27.37184.20.39.8214.40.211.52244.70.314.252750.317.16305.20.219.2Grafik yang dihasilkan :Memasukkan hasil ke dalam persamaan

Perhitungan Nilai Koefisien Difusi

Menghitung Dab literatur : (Sumber : Fuller Giddings)

Kesalahan Literatur :

Pada T = 60 C dan Lo = 5.7

Hasil PengamatanWaktuH36.768.7910.51212.51514.51816.72118.924212722.73024Pertama, menghitung tekanan uap aseton , menggunakan rumus tersebut :

Dengan nilai : (Sumber : Perry Chemical Handbook, tabel 13-4)A=7,11714B=1210,595C=229,664

Menghitung Koefisien Difusivitas

Menghitung Nilai P 60 =

Tekanan standar aseton

WaktuHDelta H(L1)^2 - (Lo)^236.7112.468.7243.2910.51.877.761212.52123.761514.52177.761816.72.2246.42118.92.2324.7224212.1408.512722.71.7482.830241.3543.51Hasil Perhitungan :Persamaan : y = 20.571x 95.333Hasil Pengolahan Grafik

Percobaan ini menggunakan tabung dengan cabang untuk pengukuran difusiDalam percobaan ini, digunakan pipet untuk memasukkan aseton ke dalam bagian bawah tabungPengukuran adalah menggunakan mikroskop dan jangka sorong, pengukuran diukur secara terbalikDigunakan udara yang mengalir, agar konsentrasi aseton pada udara tidak mempengaruhi perhitungan. Pengaliran udara menggunakan kompressor dengan flow yang tetapAnalisis PercobaanTabung yang menunjukkan ketinggian Aseton diukur secara terbalik oleh mikroskop (meniskus cembung)Pengukuran dilakukan pada temperatur yang berbeda untuk mengetahui pengaruh suhu pada kecepatan difusi, dengan meningkatkan tekanan uap.Pemanasan dalam percobaan ini, dilakukan dengan menggunakan heater melalui medium berupa air. Oleh karena itu, peletakkan tabung tidak boleh terendam dalam air, agar difusi dan penguapan aseton tidak terganggu. Pemanasan diukur suhunya dengan termometerPenggunaan waktu adalah 30 menit, dengan pengukuran tiap 3 menit, untuk mendapatkan data Dab percobaan yang akurat. Pengukuran menggunakan stopwatch sebagai alat bantuDalam percobaan ini, aseton akan menguap dan berkuarang karena suhu yang tinggi, dan berdifusi ke udara sebagai gas

Bahan :Udara (Air)Digunakan sebagai medium tempat difusi uap aseton ke udara. Pada udara terdapat 0% konsentrasi aseton agar difusi berjalan dengan maksimalAsetonSebagai zat yang dipilih untuk percobaan difusi. Difusi dilakukan dengan penguapan aseton oleh heater dan air pada lingkungan.Analisis Alat dan BahanAlat : TabungDigunakan dalam percobaan sebagai tempat pengisian dan pengukuran aseton, aseton akan mengalami penurunan dengan berjalannya waktu.Pemanas (Heater)Pemanas dalam percobaan ini menggunakan air sebagai medium pemanas, heater digunakan untuk mengatur suhuTermometerDigunakan untuk pengukuran suhu agar suhu operasi akurat.CompressorDigunakan untuk mengalirakan udara dalam percobaan, sebagai media difusiStopwatchDigunakan untuk mengukur waktu saat pengukuranMikroskop dan jangka sorongDigunakan untuk meningukur ketinggian zat aseton secara akurat, dengan kalibrasi penglihatan terbalik. Jangka sorong digunakna untuk mengukur panjang aktual pada aseton.

Mikroskop :Heater :

Tabung dan TermometerAlat percobaan Gambar Alat :

Menggunakan persamaan grafik untuk menghitung Dab.Pertama menghitung hasil berdasarkan pengamatan pada tabel sebelumnyaDengan nilai y merupakan perubahan nilai panjang akhir dan panjang awal, x merupakan waktu, dan m (gradien) adalah persamaan difusiNilai m didapat dari hasil plot persamaan y dan x ke grafik, kemudian disubstitusikan pada hasil persamaan Difusi.Analisis Perhitungan dan HasilNilai H (tinggi aseton) akan meningkat dengan berjalannya waktu, karena jumlah aseton akan terus berkurang. (mikroskop terkalibrasi terbalik dalam penglihatan)Aseton berkurang karena penguapan dan difusi ke udara (dibawa udara), sehingga tidak bertambah kembali tingginyaPenguapan terjadi karena temperatur yang tinggi, meningkatkan tekanan uap liquid yang menyebabkan perubahan fasa aseton menjadi gasGas yang menguap terdifusi karena perubahan konsentrasi pada udara dan asetonHasil aseton pada suhu yang berbeda memiliki delta H yang berbeda pula, pada suhu tinggi, delta H aseton memiliki nilai yang cukup tinggiHal tersebut disebabkan karena penguapan lebih cepat dengan temperatur yang lebih besar, yang membuat tekanan uap lebih tinggi dari sebelumnya. Hal ini dapat meningkatkan difusivitas karena jumlah aseton menguap yang lebih banyak.Peningkatan delta H pada percobaan pertama, memiliki nilai yang lebih konstan dibanding yang pada temperatur yang lebih tinggi, hal ini disebabkan karena peningkatan temperatur yang tinggi membuat penguapan lebih cepat, sehingga lebih sulit dihitung, dan memungkinkan kesalahanKemudian nilai Dab dihitung dengan persamaan yang terdapat pada modul, dan mendapatkan koefisien difusi. Semakin besar koefisien difusi, semakin banyak pula aseton yang akan terdifusi, sehingga mempercepat penurunan aseton pada tabung.Untuk analisis penentuan kesalahan, digunakan persamaan Fuller-Giddings, menghitung difusivitas literatur, dalam percobaan ini, kesalahan literatur memiliki nilai tinggi.Pada Difusi Gas-Cair, Kesalahan memiliki nilai yang cukup tinggi, hal ini disebabkan karena :Ketidak tepatan waktu pengukuran dengan menggunakan stopwatchKesalahan dalam mengkalibrasikan dan mengukur jangka sorong pada mikroskopPenentuan nilai Lo dan Temperatur yang salah (fluktuatif)Faktor Lingkungan, seperti suhu ruang dan lainnya.Adanya impuritas pada aseton dan tabung sebelum penggunaanAnalisis KesalahanTemperatur meningkatkan difusivitasDifusi aseton dilakukan dengan penguapan terlebih dahuluDengan berjalannya waktu, jumlah aseton akan berkurang (h bertambah)Difusi aseton terjadi karena perbedaan konsentrasiUdara yang digunakan bebas aseton agar difusi berjalan dengan maksimal

KesimpulanPercobaan 3Difusi Cair-Cair (1 M)No.t(s)K(S)K(S)10940,000094218094,30,0000943336094,70,0000947454094,90,0000949572095,10,0000951690095,30,00009537108095,60,00009568126095,90,00009599144096,20,000096210162096,50,000096511180096,70,0000967Diketahui:N= 121 D= 0,1 cmL= 0,5 cmV tangki= 900 cm3CA (KCI) = 1 M = 1 x 10-3 mol/cm3 CM = 0,41 mol/cm3

Percobaan 4Difusi Cair-Cair (2 M)

No.t(s)K(S)K(S)1060,80,0000608218062,50,0000625336063,30,0000633454064,20,00006425720650,000065690066,10,00006617108066,80,00006688126067,60,00006769144068,20,000068210162068,50,000068511180068,70,0000687Diketahui:N= 121 D= 0,1 cmL= 0,5 cmV tangki= 900 cm3CA (KCI) = 1 M = 1 x 10-3 mol/cm3 CM = 0,41 mol/cm3

Tujuan utama percobaan ini adalah mempelajari peristiwa difusi dari suatu cairan berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah.Praktikum difusi cair-cair ini menggunakan dua variasi konsentrasi larutan KCl (1 M dan 2 M) sebagai larutan elektrolit. Penggunaan larutan KCl ini dikarenakan larutan KCl merupakan larutan elektrolit kuat yang akan terionisasi sempurna dalam aquades menjadi K+ dan Cl- Larutan KCl dimasukkan ke dalam sel difusi yang mempunyai lapisan permeabel, disinilah difusi terjadi antara larutan dengan tingkat konsentrasi elektrolit KCl tinggi ke aquades.Saat memasukkan sel difusi ke dalam water bath, ketinggian dari lapisan permeabel sel difusi tidak boleh terlalu jauh dari permukaan air. Hal ini bertujuan agar proses difusi tidak berjalan terlalu cepat, proses yang cepat akan menyebabkan kesetimbangan cepat tercapai sehingga ke naikan konduktivitas larutan tidak dapat diamati dengan seksama

Analisis PercobaanKonduktometer segera dihubungkan dengan water bath agar diketahui nilai konduktansi awal (pada menit 0) yang digunakan sebagai acuan untuk mengamati fenomena difusi cair-cair dan kemudian akan dicatat nilai konduktansi setiap tiga menit.Selama pencatatan berlansung, water bath akan diaduk dengan magnetic strirrer agar ion-ion K+ dan Cl- terdispersi merata pada water bath.Variasi konsentrasi digunakan dalam percobaan ini untuk mempelajari pengaruh konsentrasi terhadap laju difusiAnalisis PercobaanAnalisis Hasil dan Perhitungan

Analisis Hasil dan PerhitunganDari tabel di atas terlihat bahwa semakin besar konsentrasi maka koefisien difusi juga semakin besar.Dapat disimpulkan bahwa Sehingga semakin besar konsentrasi maka semakin banyak ion K+ dan Cl- yang terionisasi dan terdifusi ke dalam air.

Pada percobaan difusi cair-cair ini alat-alat yang utama digunakan adalah sebagai berikut:Beaker GlassBeaker glass digunakan sebagai wadah water bath untuk menampung aquades tempat terionisasinya ion KCl.KonduktometerKonduktometer digunakan untuk mengukur konduktivitas aquades, yang juga menandakan bahwa larutan KCl telah terionisasi dalam aquades.Sel difusiSel difusi diengkapi dengan membran permeabel, disini adalah tempat larutan elektrolit diletakkan, dan akan terdifusi ke aquades yang memiliki konsentrasi yang lebih kecil melewati membran yang permeabel.Magnetic stirerMagnetic stirer berguna untuk mendispersi ion-ion KCl dalam aquades agar ion, ion tersebut tidak mengendap di bawah aquades

Analisis Alat dan BahanPada percobaan difusi cair-cair ini bahan-bahan yang utama digunakan adalah sebagai berikut:AquadesAquades digunakan sebagai tempat terionisasinya larutan KCl. Aquades tidak mengandung mineral, sehingga konduktivitas yang terdeteksi benar-benar berasal dari ionisasi KClKClKCl merupakan senyawa elektrolit kuat yang mudah terionisasi secara sempurna di air.

Analisis Alat dan BahanKesalahan pada percobaan ini dapat terjadi di saat ketinggian antara permukaan air dan membran permiabel tidak sama antara kpercobaan konsentrasi 1 M dan 2 M.Magenetic stirrer tidak mendispersi ion-ion KCl secara sempurna, karena berada di bawah dan berukuran kecil dibandingkan dengan wadah water bath yang besar.Terdapat pengotor dalam sel difusi atau di wadah water bath hal ini dapat berpengaruh terhadap nilai konduktivitas.

Analisis KesalahanDari pengolahan data cair-cair didapatkan tabel sebagai berikut:

Terlihat dari tabel di atas, semakin tinggi konsentrasi larutan akan semakin tinggi koefisien difusifitasnya.Kesimpulan

KCl 1 MKCl 2 M

DAB literatur = DAB literature =

Persamaan garisy = 1E-09x + 9E-05R = 0,9959Persamaan garisy = 4E-09x + 6E-05R = 0,9684

Kesalahan literatur = 99.87%Kesalahan literatur = 99.63 %

KCl 1 MKCl 2 M

DAB literatur = DAB literature =

Persamaan garisy = 1E-09x + 9E-05R = 0,9959Persamaan garisy = 4E-09x + 6E-05R = 0,9684

Kesalahan literatur = 99.87%Kesalahan literatur = 99.63 %