LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM PROSES KIMIA

Materi :

REAKTOR IDEAL ALIRAN KONTINYU

Disusun oleh:

Ekky Febri Ariani 21030110141026

Bagus Wahyu Murtianto 21030110141090

Yusuf Ebta Firmansa 21030110141101

LABORATORIUM PROSES KIMIA

TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2012

Reaktor Ideal Aliran Kontinyu

LEMBAR PENGESAHAN

Laporan Praktikum Proses Kimia berjudul Reaktor Ideal Aliran Kontinyu ini

telah disahkan

Hari,Tanggal :

Nama / NIM : 1. Ekky Febri Ariani

2. Bagus Wahyu Murtianto

3. Yusuf Ebta Firmansa

Kelompok : 11 / Selasa

Judul Materi : Reaktor Ideal Aliran Kontinyu

Semarang, November 2012

Dosen pembimbing,

Ir. Didi Dwi Anggoro, M.Eng.,Ph.D

NIP. 19671114 199303 1 001

Laboratorium Proses Kimia 2012 ii

Reaktor Ideal Aliran Kontinyu

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat dan

rahmat-Nya kami dapat menyelesaikan Laporan Resmi Praktikum Proses Kimia

berjudul Reaktor Ideal Aliran Kontinyu dengan sebaik-baiknya dan tepat pada

waktunya.

Adapun tujuan dari penulisan laporan ini adalah sebagai syarat untuk

menyelesaikan Praktikum Proses Kimia. Selain itu pembuatan Laporan Resmi

Praktikum Proses Kimia ini adalah sebagai bukti hasil dari percobaan-percobaan

yang dilakukan saat praktikum, dan untuk melengkapi tugas dari Praktikum

Proses Kimia. Penulisan laporan ini didasarkan pada hasil percobaan yang

dilakukan selama praktikum serta literatur-literatur yang ada baik dari buku

maupun sumber lainnya.

Dengan ini, kami juga menyampaikan terima kasih kepada:

1. Orang tua yang telah memberikan dukungan baik materil maupun spiritual.

2. Bapak Dr. Moh. Djaeni,S.T.,M.Eng selaku Penanggung jawab Laboratorium

Proses Kimia.

3. Bapak Ir. Didi Dwi Anggoro, M.Eng.,Ph.D sebagai dosen pembimbing

laporan Reaktor Ideal Aliran Kontinyu

4. Asisten Laboratorium Proses Kimia.

5. Teman-teman 2010 yang membantu dalam penyusunan laporan ini.

Laporan ini merupakan tulisan yang dibuat berdasarkan percobaan yang telah

dilakukan. Tentu ada kelemahan dalam teknik pelaksanaan maupun dalam tata

penulisan laporan ini. Maka kritik dan saran dari pembaca sangat kami harapkan

dalam tujuan menemukan refleksi untuk peningkatan mutu dari laporan serupa di

masa mendatang. Akhir kata, selamat membaca dan terimakasih.

Semarang, November 2012

Penyusun

Laboratorium Proses Kimia 2012 iii

Reaktor Ideal Aliran Kontinyu

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN............................................................................ ii

KATA PENGANTAR..................................................................................... iii

DAFTAR ISI.................................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR DAN GRAFIK............................................................ vi

DAFTAR TABEL........................................................................................... vii

INTISARI........................................................................................................ viii

SUMMARY..................................................................................................... ix

BAB I PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang........................................................................... 1

I.2. Tujuan Percobaan....................................................................... 1

I.3. Manfaat Percobaan..................................................................... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Reaktor Batch........................................................................... 3

II.2. Reaktor Ideal Aliran Kontinyu................................................. 4

II.3. Tinjauan Termodinamika.......................................................... 8

II.4. Tinjauan Kinetika..................................................................... 9

II.5. Sifat Fisis dan Kimia................................................................ 10

II.6. Faktor Faktor yang Mempengaruhi Harga k............................ 11

II.7. Menghitung Harga Konstanta Reaksi Penyabunan (K) Etil Asetat

Dengan NaOH........................................................................... 11

II.8. Menghitung Orde Reaksi.......................................................... 12

BAB III PELAKSANAAN PERCOBAAN

III.1. Bahan dan Alat yang digunakan.............................................. 13

III.2. Gambar Rangkaian Alat.......................................................... 13

III.3. Variabel Percobaan.................................................................. 15

III.4. Respon Uji Hasil..................................................................... 15

III.5. Prosedur Percobaan................................................................. 15

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1. Hasil Percobaan....................................................................... 17

IV.2 Pembahasan.............................................................................. 18

BAB V PENUTUP

Laboratorium Proses Kimia 2012 iv

Reaktor Ideal Aliran Kontinyu

V.1. Kesimpulan............................................................................... 24

V.2. Saran......................................................................................... 24

DAFTAR PUSTAKA...................................................................................... 25

LEMBAR PERHITUNGAN

LAPORAN SEMENTARA

REFERENSI

LEMBAR ASISTENSI

Laboratorium Proses Kimia 2012 v

Reaktor Ideal Aliran Kontinyu

DAFTAR GAMBAR DAN GRAFIK

Gambar II.1. Bagan Neraca Massa Suatu Sistem............................................. 3

Gambar III.1. Gambar Alat Utama Proses Batch............................................. 14

Gambar III.2. Gambar Alat Utama Proses Kontinyu........................................ 14

Gambar IV.1 Grafik Hubungan t vs Ca pada Reaktor Batch........................... 19

Gambar IV.2 Grafik Hubungan t vs Ca pada Reaktor CSTR........................... 20

Gambar IV.3 Grafik Hubungan Pengadukan dengan Konstanta Laju Reaksi.. 21

Gambar IV.4 Grafik Perbandingan Ca Model dengan Ca Percobaan pada

Pengadukan Lambat.......................................................................................... 22

Gambar IV.5 Grafik Perbandingan Ca Model dengan Ca Percobaan pada

Pengadukan Sedang.......................................................................................... 22

Gambar IV.6 Grafik Perbandingan Ca Model dengan Ca Percobaan pada

Pengadukan Cepat............................................................................................ 23

Laboratorium Proses Kimia 2012 vi

Reaktor Ideal Aliran Kontinyu

DAFTAR TABEL

Tabel IV.1 Hasil Percobaan pada Reaktor Batch Pengadukan Lambat............ 17

Tabel IV.2 Hasil Percobaan pada Reaktor Batch Pengadukan Sedang............ 17

Tabel IV.3 Hasil Percobaan pada Reaktor Batch Pengadukan Cepat............... 17

Tabel IV.4 Hasil Percobaan pada Reaktor Kontinyu Pengadukan Lambat...... 18

Tabel IV.5 Hasil Percobaan pada Reaktor Kontinyu Pengadukan Sedang...... 18

Tabel IV.6 Hasil Percobaan pada Reaktor Kontinyu Pengadukan Cepat......... 18

Laboratorium Proses Kimia 2012 vii

Reaktor Ideal Aliran Kontinyu

INTISARI

Reaktor tangki berpengaduk merupakan reaktor yang paling sering dijumpai dalam industri kimia. Hal ini dikarenakan kemampuan operasinya yang dapat diatur kapasitasnya. Untuk itu perlu dilakukan percobaan reaktor alir kontinyu dengan tujuan untuk menghitung harga konstanta reaksi penyabunan (k) etil asetat dengan NaOH, mengetahui pengaruh pengadukan terhadap konstanta reaksi penyabunan atil asetat dengan NaOH, mengetahui hubungan orde reaksi dengan harga konstanta reaksi penyabunan (k) etil asetat dengan NaOH, membandingkan hasil percobaan dengan perhitungan model matematis reaksi penyabunan pada reaktor ideal aliran kontinyu.

Pengoperasian reaktor alir tangki berpengaduk meliputi 3 tahap, yaitu pengisian reaktor tinggi overflow, kondisi kontinyu belum steady state, dan kondisi kontinyu steady state. Faktor-faktor yang mempengaruhi harga k sesuai persamaan Archenius yaitu frekuensi tumbukan, energi aktivasi, suhu, dan katalis.

Pada percobaan ini dilakukan 2 proses yaitu batch dan kontinyu. Variabel berubahnya adalah pengadukan yaitu lambat, sedang, dan cepat. Tahapan percobaannya dimulai dengan proses batch dan dilanjutkan dengan proses kontinyu. Pada proses batch dimasukkan etil asetat 0,1N dan NaOH 0,1N sampai ketinggian 8 cm, nyalakan pengadukan sesuai variabel, ambil sampel pada t=0 dan tiap 3 menit titrasi sampel dengan HCl 0,05N sampai warna merah orange sehingga didapat volume titran 3 kali konstan.

Berdasarkan hasil percobaan diperoleh bahwa konsentrasi reaktan semakin berkurang seiring dengan bertambahnya waktu. Hal ini terjadi karena reaktan telah bereaksi membentuk produk, semakin cepat pengadukan, nilai konstanta laju reaksi (k) semakin besar karena semakin cepat pengadukan, tumbukan antara zat pereaksi dengan yang bereaksi semakin besar, maka konstanta laju reaksi semakin besar, semakin besar nilai k yaitu 0,92; 2,46; 3,66, maka orde reaksi semakin kecil yaitu 19,37101; 1,324785; 1,300154 karena orde reaksi berbanding terbalik dengan konstanta laju reaksi (k), Ca percobaan lebih besar dari Ca model karena Ca percobaan diperoleh dari percobaan sedangkan Ca model diperoleh dari perhitungan matematis.

Kesimpulan dari percobaan kami adalah konsentrasi reaktan semakin berkurang seiring dengan bertambahnya waktu, semakin cepat pengadukan, nilai konstanta laju reaksi (k) semakin besar, semakin besar nilai k, orde reaksi semakin kecil, Ca percobaan lebih besar dari Ca model. Saran dari kami adalah teliti dalam pengamatan TAT dan pengaturan pengadukan harus sesuai variabel.

Laboratorium Proses Kimia 2012 viii

Reaktor Ideal Aliran Kontinyu

SUMMARY

Flow stirred tank reactor is a reactor of the most often encountered in chemical industry. This is because the ability operations to set up capacity. It is necessary for continuous flow reactor experiments in order to calculate the value of saponification reaction constant (k) of ethyl acetate with NaOH, determine the effect of the constant stirring ethyl acetate saponification reaction with NaOH, determine the relationship of the reaction order with saponification reaction constant (k) value of ethyl acetate with NaOH, comparing experimental results with mathematical models of computation saponification reaction in a continuous flow reactor ideal.

Operation flow stirred tank reactor includes 3 stages: charging high reactor overflow, not continuous steady state conditions, and the conditions of continuous steady state. Factors affecting the k value according to the equation Archenius the collision frequency, activation energy, temperature, and catalysts.

This experiment was done 2 process: batch and continuous processes. Variables that change is stirring slow, medium and fast. Stages of the experiment started with a batch process and proceed with the process continuously. In the batch process included ethyl acetate and 0.1 N NaOH 0.1 N to a height of 8 cm, corresponding variable stirring turn, take the sample at t = 0 and every 3 minutes titration sample with 0.05 N HCl to red orange in order to get the volume of titrant 3 time constant.

Based on the experimental results obtained that the reactant concentrations decreased with increasing time. This happens because the reactants has reacted to form a product, the faster stirring, the reaction rate constants (k) will be greater because of the faster growing agitation, collisions between reagents that react greater, so the reaction rate constant greater, the greater the value of k is 0.92; 2.46; 3.66, the smaller the reaction order 19.37101; 1.324785; 1.300154 for the reaction order is inversely proportional to the reaction rate constant (k), Ca experiments is larger than the model because Ca experiments obtained from experiments while Ca models derived from mathematical calculations.

The conclusion of our experiments is the reactant concentration decreased with increasing time, the faster the stirring, the reaction rate constants (k) the greater, the greater the value of k, the smaller the order of the reaction, Ca Ca experiments larger than the model. Suggestions from our observations are accurate in TAT and stirring setting must match the variable.

Laboratorium Proses Kimia 2012 ix