Laporan CSTR Kel.3

23
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Peralatan dimana terjadi reaksi kimia berlangsung disebut sebagai reaktor. Macam dan ragam jenis reaktor cukup banyak variasinya. Secara garis besar, secara teoritis, jenis reaktor dibagi menjadi tiga golongan besar, yaitu reaktor batch (batch reactor), reaktor tangki berpengaduk (continous stired tank reactor), dan reaktor pipa ideal (plug flow reactor). CSTR sering digunakan untuk mereaksikan bahan berwujud cair, sehingga sering dipakai untuk reaksi polimerisasi, bahan-bahan farmasi, dan reaksi-reaksi sintesa. Perhitungan-perhitungan yang melibatkan reactor tangki biasanya menganggap reaktor ideal, seperti waktu tinggal partikel adalah sama untuk semua reaktan dan penyebaran yang homogeny disemua tempat dalam reaktor. Pada kenyataannya reactor ideal tidak ada, yang terjadi adalah ada partikel yang keluar dengan cepat, adanya wilayah yang tidak tersirkulasi dan adanya gumpalan mengelompok yang tidak tersebar. Derajat ketidakidealan CSTR dapat diperkirakan dengan menambahkan tracer ke dalam reactor. Dalam praktikum ini tracer diganti dengan larutan NaCl dan menghitung daya hantar listriknya (DHL) kedalam reaktor tangki berpengaduk. Dinamika Tangki Seri Hal. 1

Transcript of Laporan CSTR Kel.3

Page 1: Laporan CSTR Kel.3

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Peralatan dimana terjadi reaksi kimia berlangsung disebut sebagai reaktor.

Macam dan ragam jenis reaktor cukup banyak variasinya. Secara garis besar, secara

teoritis, jenis reaktor dibagi menjadi tiga golongan besar, yaitu reaktor batch (batch

reactor), reaktor tangki berpengaduk (continous stired tank reactor), dan reaktor pipa

ideal (plug flow reactor).

CSTR sering digunakan untuk mereaksikan bahan berwujud cair, sehingga

sering dipakai untuk reaksi polimerisasi, bahan-bahan farmasi, dan reaksi-reaksi

sintesa.

Perhitungan-perhitungan yang melibatkan reactor tangki biasanya

menganggap reaktor ideal, seperti waktu tinggal partikel adalah sama untuk semua

reaktan dan penyebaran yang homogeny disemua tempat dalam reaktor. Pada

kenyataannya reactor ideal tidak ada, yang terjadi adalah ada partikel yang keluar

dengan cepat, adanya wilayah yang tidak tersirkulasi dan adanya gumpalan

mengelompok yang tidak tersebar.

Derajat ketidakidealan CSTR dapat diperkirakan dengan menambahkan tracer

ke dalam reactor. Dalam praktikum ini tracer diganti dengan larutan NaCl dan

menghitung daya hantar listriknya (DHL) kedalam reaktor tangki berpengaduk.

1.2 Tujuan Praktikum

Setelah melakukan praktikum ini, praktikan diharapkan dapat :

1. Keterampilan mengoperasikan peralatan berbasis reaktor tanki berpengaduk.

2. Kemampuan mengaplikasikan pengetahuan reaktor tanki berpengaduk terhadap

penyimpangan yang mungkin terjadi.

3. Peningkatan kemampuan logika berbasis reaktor tanki berpengaduk terhadap

hubungan – hubungan antara kecepatan putar pengaduk, ketidakidealan dan volume

efektif reaktor.

4. Membuat kurva kalibrasi hubungan antara Daya Hantar Listrik (DHL) terhadap

konsentrasi NaCl.

5. Memahami fenomena perbedaan respon konsentrasi yang ditunjukkan dari masing –

masing tanki yang tersusun seri.

Dinamika Tangki Seri Hal. 1

Page 2: Laporan CSTR Kel.3

6. Memahami perbedaan yang terjadi dari input step dengan pulse.

7. Menghitung volume efektif dari tanki.

8. Membandingkan volume ideal, berpengaduk dan tidak berpengaduk.

1.3 Tinjauan Pustaka

Kalibrasi Pengukuran Daya Hantar Listrik

Banyak metode pengukuran yang digunakan untuk memperoleh ketepatan (accuracy)

respon terhadap perubahan konsentrasi larutan garam dalam sistem. Salah satu metode yang

digunakan adalah dengan konduktometri. Umumnya digunakan larutan garam NaCl atau KCl.

Pada konsentrasi yang sama, larutan garam NaCl bersifat lebih korosif daripada larutan KCl

dan dapat merusak instalasi. Untuk itu, larutan garam KCl paling cocok digunakan untuk

memperoleh informasi mengenai perubahan konsentrasi larutan dalam sistem tersebut.

Terdapat dua macam larutan sebagai umpan (feed), yaitu cairan A (aquades) dan

larutan B (larutan KCl). Larutan garam KCl yang digunakan mempunyai konsentrasi antara

0,001 M dan 0,1 M. Aquades yang digunakan mempunyai daya hantar listrik harus lebih

kecil dari 1x10-4 mho.s dan akan lebih baik apabila harganya sekitar 1x10-4 mho.s.

Persamaan yang menyatakan hubungan antara konduktivitas larutan dan konsentrasi

larutan

C=1000 KGL

dimana, C = konsentrasi larutan [mol/liter]

G = daya hantar listrik larutan [mho.s]

L = daya hantar listrik ekivalen [mho.cm2/mol] pada temperature tertentu ºC

K = konstanta daya hantar listrik sel

Pengaruh perubahan temperatur terhadap daya hantar listrik ekivalen, L untuk larutan KCl

diberikan persamaan empiris sebagai berikut :

L = L25 + 2.4 (t-25)

Harga L25 diperoleh dari grafik hubungan konsentrasi larutan garam KCl dengan DHL

ekivalen

Pengaruh Perubahan Respon Step-Input

Respon sistem yang terdiri atas tiga tangki berpengaduk yang disusun secara seri

adalah untuk memperoleh perubahan impuls-input yang berupa kurva garis lengkung dari

suatu fungsi eksponensial dari tangki pertama, kedua, dan ketiga. Pada tangki kedua dan

Dinamika Tangki Seri Hal. 2

Page 3: Laporan CSTR Kel.3

ketiga menunjukkan adanya keterlambatan dalam pengisian fluida ke dalam tangki tersebut.

Pada suatu saat, fungsi tersebut akan kembali seperti semula.

Secara matematis, fungsi impuls ditunjukkan oleh gambar 1.6 di bawah ini dengan

besarnya fungsi 1/A dan lebar A, maka luas di bawah kurva = (1/A)A = 1, sehingga fungsi

impuls dapat didefinisikan sebagai berikut:

0 untuk t < 0

F(t) = 1/A untuk 0 < t < A t1 = A

1

A impuls

0

t=0 t=A Waktu ( t )

Pada suatu saat, fungsi akan kembali ke tingkat semula. Untuk sistem tiga tangki yang

tersusun secara seri, pada periode waktu tertentu, konsentrasi larutan dalam tiga akan

mendekati sama.

C A impuls

Tangki−3

Tangki−2

Tangki−1

t=0 t Waktu ( t ) Untuk sistem satu tangki seperti yang ditunjukkan oleh gambar berikut dan bila

diasumsikan bahwa tidak ada reaksi kimia, maka persamaan neraca massa ditulis sebagai

berikut:

Dinamika Tangki Seri Hal. 3

Page 4: Laporan CSTR Kel.3

[laju akumulasi] = [laju masuk] – [laju keluar]

VdCA

dt= q0 CA−qCA

Bila laju alir masuk (qo) sama dengan laju alir keluar (q), ruas kiri dan kanan dari

persamaan terakhir dibagi dengan volum tangki (V) dan kemudian persamaan tersebut

disusun kembali, maka diperoleh hubungan sebagai berikut:

T

dC A

dt= CA−qCA

atau

ln (C Ao

CAo−CA )=dtT

dengan T = V/q adalah konstanta waktu tinggal (rambat). Bila persamaan tersebut diintegrasi

dari konsentrasi CAo ke konsentrasi CA dan untuk waktu dari t = 0 ke t akan diperoleh

persamaan sebagai berikut:

ln ( C Ao

C Ao−CA)= t

T atau, C A=C Ao

(1−e−t /T )

dengan CA adalah konsentrasi larutan dalam tangki pada saat t setelah terjadi perubahan step-

input dan CAo adalah konsentrasi larutan input. Pada saat t = 0, maka persamaan terakhir

dapat disederhanakan menjadi :

dC A

dt=

C Ao

Te−t /T=

C Ao

T

Dinamika Tangki Seri Hal. 4

Page 5: Laporan CSTR Kel.3

1.4 Metodologi

1.4.1 Alat dan Bahan

1. Aquades untuk pembilas.

2. Air kran untuk pelarut NaCl dan untuk mengisi 3 tangki.

3. Larutan NaCl 0.1 Molar 4 Liter (dengan NaCl teknis dan air kran sebagai pelarut).

4. 1 buah gelas kimia 5 Liter, 1 buah gelas ukur 1 Liter, 1 buah gelas ukur 250 ml, 5 bua

gelas kimia 600 ml, 1 buah beaker plastic 2 L, 1 buah stopwatch, 1 buah botol

semprot, 1 buah batang pengaduk, 1 buah spatula, kertas tissue dan lap meja.

1.4.2 Prosedur Percobaan

a. Pembuatan larutan induk (untuk input sistem) dan persiapan larutan untuk

kalibrasi

1. Membuat larutan induk NaCl teknis 0.1 Molar sebanyak 4 Liter, gunakan air kran

dengan cara menimbang NaCl sebanyak 23.4 gram kemudian dilarutkan dalam air

kran sebanyak 4 Liter, didalam gelas kimia 5 Liter.

2. Menyisihkan 2 Liter larutan induk untuk larutan input sistem. 2 liter sisanya

digunakan untuk membat kurva kalibrasi dengan mengencerkan larutan sesuai

dengan table yang telah dibuat.

b. Persiapan Pengamatan Respon Tangki

1. Sambungkan panel alat dengan sumber istrik AC.

2. Menyalakan konduktometer. Mencatat posisi tombol-tombol pada konduktometer.

3. Memastikan ketiga tangki dalam kedaan bersih dengan cara membilasnya

beberapa kali dengan menggunakan air ledeng, dan mengukur konduktivitas dari

setiap tangki. Dan mengusahakan konduktivitas dari setiap pembilasan mendekati

sama.

4. Mengisi ketiga tangki sampai penuh dengan air kran.

5. Memeriksa flow meter. Melakukan kalibrasi sederhana dengan pompa A pada laju

alir 100 mL/menit dan 200 mL/menit dengan menggunakan air kran. Dan

menggunakan gelas ukur 250 mL untuk menampung keluaran dari flow meter,

dan mencatat hasilnya.

Dinamika Tangki Seri Hal. 5

Page 6: Laporan CSTR Kel.3

c. Pengamatan Run 1, Run 2 dan Run 3

1. Mencatat konduktivitas pada setiap awal run pada t = 0 detik untuk masing-masing

tangki.

2. Mengalirkan larutan induk pada setiap run selama 4 menit, dimulai dari t = 0.

Mencatat harga konduktivitas larutan pada masing-masing tangki. Mengusahakan

dalam 10 detik dapat mencatat harga G dan t untuk tiga tangki. Dan setelah 4

menit pompa dimatikan tetapi pencatatan masih diteruskan 3-4 kali.

3. Sebelum mulai run 2, tangki dikosongkan dan membilas dengan air ledeng beberapa

kali sampai tercapai konduktivitas seperti pada run 1.

4. Setelah run 2 selesai, isi tangki tidak perlu dikeluarkan melainkan melanjutkan

dengan pengamatan impuls dengan cara pengaliran aquadest menggunakan pompa

dengan laju alir tetap 200 mL selama 10 menit. Melakukan pencatatan G1, G2, G3

pada berbagai waktu seperti pada run 1 (laju alir NaCl 0,1M adalah 100 mL/mnt),

run 2 (laju alir NaCl 0,1M adalah 200 mL/mnt) dan run 3.

d. Tahap akhir percobaan

1. Setelah praktikum selesai, ketiga tangki dibilas dengan air kran sampai

konduktivitas air dalam tangki menunjukan konduktivitas air kran.

2. Memastikan dalam pompa dan flowmeter tidak ada air garam dengan cara

membilas atau memompa aquadest minimal 2 liter.

3. Memastikan sebelum meninggalkan ruang praktikum peralatan semua dalam

keadaan bersih, kering, rapih, dan hubungan listrik dicabut.

Dinamika Tangki Seri Hal. 6

Page 7: Laporan CSTR Kel.3

BAB II

ISI LAPORAN

2.1 Data Pengamatan

Dimensi TangkiTinggi tangki = 13 cm

Diameter tangki = 8 cm

Kurva Standar antara Konsentrasi NaCl lawan DHLTabel pengamatan

Konsentrasi NaCl (gr/mL)

DHL (mS)

0,0000 0,04120,0100 0,2330

0,0143 0,2690

0,0250 0,5880

0,0500 1,0960

0,1000 1,9600

0,2000 3,5700

0,5000 6,8300

1,0000 15,690

Kurva Kalibrasi

0.0000 0.2000 0.4000 0.6000 0.8000 1.0000 1.20000.00002.00004.00006.00008.0000

10.000012.000014.000016.000018.0000

f(x) = 15.1794000229114 x + 0.160798042784016

Kurva Kalibrasi Konsentrasi NaCl vs DHL

Konsentrasi NaCl (gr/mL)

DHL (

mS)

Dinamika Tangki Seri Hal. 7

Page 8: Laporan CSTR Kel.3

Tabel Data DHL pada tangkiWaktu(menit)

DHL (mS) Jenis UmpanTangki 1 Tangki 2 Tangki 3

0,0 0,79 0,538 0,399 Step Feed1,5 1,30 1,88 1,2103,0 1,78 2,86 2,2204,5 4,03 3,19 2,7506,0 4,59 4,35 3,6007,5 5,66 5,10 3,9009,0 8,15 5,94 4,280

10,5 8,62 7,64 6,09012,0 9,37 8,66 7,44013,5 9,71 8,72 8,09015,0 7,23 8,85 8,680 Pulse Feed16,5 5,00 7,60 8,04018,0 3,76 6,67 8,02019,5 2,51 5,05 7,08021,0 1,96 4,15 6,35022,5 1,23 3,02 5,13024,0 0,90 2,17 4,01025,5 0,70 1,84 3,54027,0 0,58 1,36 2,760

2.2 Pengolahan Data

o Penentuan Konsentrasi NaCl berdasarkan Kurva Kalibrasi

Berdasarkan kurva kalibrasi diperoleh hubungan persamaan garis :y = 15,17x + 0,160 dimana : y = DHL

x = konsentrasi NaCl, sehinggax = (y – 0,160) / 15,17

Waktu(menit

)

Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3 JenisUmpanDHL Ca1 DHL Ca2 DHL Ca3

0,0000 0,79 0,0415 0,538 0,0249 0,399 0,0158 Step1,5000 1,30 0,0751 1,88 0,1134 1,210 0,06923,0000 1,78 0,1068 2,86 0,1780 2,220 0,13584,5000 4,03 0,2551 3,19 0,1997 2,750 0,17076,0000 4,59 0,2920 4,35 0,2762 3,600 0,22687,5000 5,66 0,3626 5,10 0,3256 3,900 0,24659,0000 8,15 0,5267 5,94 0,3810 4,280 0,2716

10,5000 8,62 0,5577 7,64 0,4931 6,090 0,390912,0000 9,37 0,6071 8,66 0,5603 7,440 0,479913,5000 9,71 0,6295 8,72 0,5643 8,090 0,5227

Dinamika Tangki Seri Hal. 8

Page 9: Laporan CSTR Kel.3

15,0000 7,23 0,4661 8,85 0,5728 8,680 0,5616 Pulse16,5000 5,00 0,3191 7,60 0,4904 8,040 0,519418,0000 3,76 0,2373 6,67 0,4291 8,020 0,518119,5000 2,51 0,1549 5,05 0,3223 7,080 0,456221,0000 1,96 0,1187 4,15 0,2630 6,350 0,408022,5000 1,23 0,0705 3,02 0,1885 5,130 0,327624,0000 0,90 0,0488 2,17 0,1325 4,010 0,253825,5000 0,70 0,0356 1,84 0,1107 3,540 0,222827,0000 0,58 0,0277 1,36 0,0791 2,760 0,1714

o Perhitungan Volume Nyata dan Volume Efektif Tangki

Kurva Hubungan antara Waktu dengan Konsentrasi NaCl dalam Tangki

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.00.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

f(x) = 0.0365071945559751 x + 0.00656918559357558

f(x) = 0.0410160936990206 x + 0.0347959489422902

f(x) = 0.0491134149670735 x + 0.0139030382932823

Grafik Hubungan Konsentrasi NaCl dengan waktu

Tangki 1

Linear (Tangki 1)

Tangki 2

Linear (Tangki 2)

Tangki 3

Linear (Tangki 3)

Waktu (menit)

Kons

entr

asi N

aCl (

gr/L

)

o Diketahui :

Tinggi tangki = 13 cm

Diameter tangki = 8 cm

Laju alir air + NaCl (Qo) = 526 mL/menit

Volume tangki sebenarnya

V = A x h

= 1/4πd2x h

= ¼ x 3,14 x 82 x 13

= 653,12 mL

Dinamika Tangki Seri Hal. 9

Page 10: Laporan CSTR Kel.3

Volume tangki efektif

o Tangki 1

y 1= 0,049x + 0,013

m = dCidt

= 0,049 gr/mL = Cot '

t’ = Co

0,049 =

1 gr / L

49grL

.menit = 0,02 menit

V efektif = Qo * t’

= 526 mL/menit * 0,02

= 10,52 mL

o Tangki 2

y 2= 0,041x + 0,034

m = dCidt

= 0,041 gr/mL = Cot '

t’ = Co

0,041 =

1 gr /mL

41grL

. menit = 0,024 menit

V efektif = Qo * t’

= 526 mL/menit * 0,024

= 12,624 mL

o Tangki 3

y 3= 0,036x + 0,006

m = dCidt

= 0,036 gr/mL = Cot '

t’ = Co

0,036 =

1 gr /mL

36grL

. menit = 0,0278 menit

V efektif = Qo * t’

= 526 mL/menit * 0,0278

= 14,63 mL

Dinamika Tangki Seri Hal. 10

Page 11: Laporan CSTR Kel.3

o Respon Tangki terhadap Input Step dan Pulse

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.00.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

Respon Tangki terhadap Input Step dan Pulse

Tangki 1Tangki 2Tangki 3

Waktu (menit)

DHL (

mS)

o Hubungan antara Daya Hantar Ekivalen dengan Waktu

C=1000 K GL

Sehingga,

L=1000 K GC

Dimana, L = daya hantar equivalen

C = konsentrasi NaCl

G = DHL

K = konstanta konduktivitas sel = 0,3

Dinamika Tangki Seri Hal. 11

Page 12: Laporan CSTR Kel.3

Waktu(menit)

Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3DHL L1 DHL L2 DHL L3

Dinamika Tangki Seri Hal. 12

Page 13: Laporan CSTR Kel.3

0,0000 0,79 5706,81 0,538 0,0249 0,399 7597,691,5000 1,30 5189,74 1,88 0,1134 1,210 5244,483,0000 1,78 5000,48 2,86 0,1780 2,220 4904,474,5000 4,03 4739,15 3,19 6477,35 2,750 4832,146,0000 4,59 4715,37 4,35 4974,35 3,600 4762,677,5000 5,66 4683,39 5,10 4820,69 3,900 4745,699,0000 8,15 4642,13 5,94 4791,32 4,280 4727,74

10,5000 8,62 4637,07 7,64 4724,78 6,090 4673,7912,0000 9,37 4630,06 8,66 4698,40 7,440 4651,0213,5000 9,71 4627,24 8,72 4676,98 8,090 4642,8215,0000 7,23 4653,99 8,85 4648,35 8,680 4636,4616,5000 5,00 4701,45 7,60 4636,66 8,040 4643,4018,0000 3,76 4753,27 6,67 4636,06 8,020 4643,6419,5000 2,51 4860,85 5,05 4634,79 7,080 4656,2221,0000 1,96 4955,53 4,15 4648,87 6,350 4668,6322,5000 1,23 5231,52 3,02 4662,85 5,130 4697,5124,0000 0,90 5535,00 2,17 4699,91 4,010 4740,1325,5000 0,70 5899,44 1,84 4733,49 3,540 4766,4327,0000 0,58 6284,71 1,36 4805,60 2,760 4831,06

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.04500.0

5000.0

5500.0

6000.0

6500.0

7000.0

7500.0

8000.0

Hubungan antara Waktu dan Daya Hantar Ekivalen

Tangki 1Tangki 2Tangki 3

Waktu (menit)

Daya

Hna

tar E

kiva

len

(mS)

Dinamika Tangki Seri Hal. 13

Page 14: Laporan CSTR Kel.3

2.3 PEMBAHASAN

Oleh : Ira PermatasariPada praktikum kali ini, dilakukan pengujian step response dan pulse respons

pada tangki seri berpengaduk (CSTR). Larutan yang digunakan adalah larutan NaCl

1% yang akan dicampur dengan air di dalam tangki berpengaduk. Untuk kurva

kalibrasi, dilakukan pengenceran larutan 2 kali, 5 kali, 10 kali, 20 kali, 40 kali dan

100 kali.

Dari hasil percobaan pembuatan kurva kalibrasi, diperoleh bahwa semakin

kecil konsentrasi larutan NaCl, semakin kecil pula daya hantar listriknya. Daya

hantar listrik larutan dengan konsentrasi rendah mendekati DHL aquades.

Percobaan dilakukan menjadi dua tahap yaitu penambahan NaCl (pemekatan)

serta penambahan air (pengenceran). DHL di tiap tangki diukur, kemudian dengan

memplot nilai DHL ke kurva kalibrasi, diperoleh konsentrasi larutan. Kemudian,

dibuat grafik hubungan antara konsentrasi larutan dengan waktu, maka diperoleh

hubungan bahwa konsentrasi larutan di dalam setiap tangki meningkat seiring

bertambahnya waktu. Hal ini disebabkan adanya jumlah mol yang terbentuk karena

reaksi. Berdasarkan teori, jumlah mol yang terbentuk karena reaksi adalah jumlah

mol yang keluar dikurangi jumlah mol yang masuk.

Volume tangki sebenarnya berdasarkan perhitungan adalah 653,12 mL. Laju

alir air dan NaCl yang dialirkan adalah 526 mL/menit. Sedangkan volume masing –

masing tangki, yang diperoleh dari hasil mengalurkan konsentrasi NaCl terhadap

waktu, ialah tangki 1 10,52 mL, tangki 2 12,625 mL sedangkan tangki 3 14,63 mL.

Dari hasil tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa semakin besar urutan tangki dari

sumber umpan, maka volume efektif yang dibutuhkan semakin kecil.

Kemudian dari grafik respon tangki terhadap input Step dan Pulse, diperoleh

bahwa tangki 1 memiliki respon yang paling cepat terhadap perubahan step dan

pulse, diikuti tangki 2 dan terakhir tangki 3. Hal ini karena tangki 1 langsung

bersentuhan dengan aliran umpan NaCl, sehingga perubahan DHL dapat dideteksi

langsung lebih cepat dibanding tangki – tangki berikutnya.

Kurva terakhir menggambarkan hubungan daya hantar ekivalen (L) terhadap

waktu. Hubungan L tidak linier karena L merupakan fungsi temperatur dan waktu.

Dinamika Tangki Seri Hal. 14

Page 15: Laporan CSTR Kel.3

PEMBAHASAN

Nama : Khairunnisaa N H

NIM : 101411040

Praktikum dinamika tangki seri ini dilakukan pengukuran daya hantar listrik (DHL)

dari larutan NaCl dengan konsentrasi yang berbeda, untuk mengetahui efektifitas tangki dan

pengaruh pengadukan pada tangki seri.

Untuk pertama kali, dilakukan kalibrasi dari larutan NaCl 1% dan kemudian

diencerkan sebanyak 2 kali, 5 kali, 10 kali, 20 kali, 40 kali, dan 100 kali. Yang akan dibuat

kurva kalibrasi antara DHL dengan konsentasi NaCl. Dari kurva, didapatkan bahwa semakin

besar nilai konsentrasi NaCl maka semakin besar pula nilai DHL-nya, dan begitu pula

sebaliknya. DHL dari larutan NaCl dapat diukur, karena mengandung elektronifitas yang

tinggi.

Selanjutnya, dilakukan penambahn NaCl (pemekatan), pada tangki yang telah disusun

seri yang telah diisi air dengan volume sama rata. Laju alir air yang ditentukan adalah 526

mL/menit, yang kemudian setiap 1,5 menit diukur DHL dari larutan NaCl dari tiap tangki.

Sedangkan volume masing – masing tangki, yang diperoleh dari hasil mengalurkan

konsentrasi NaCl terhadap waktu, ialah tangki 1 10,52 ml, tangki 2 12,625 ml, dan tangki 3

14,63 ml.

Konsentrasi NaCl pada setiap tangki berbed- beda, konsentrasi keluaran di tangki 1

akan sama dengan konsentrasi masukkan di tangki 2, dan konsentrasi masukkan di tangki 3

akan sama dengan konsentrasi keluaran di tangki 2. Tetapi pada praktikum yang dilakukan

praktikan konsentrasi yang didapat berbeda-beda, hal ini dapat dikarenakan perubahan

konsentrasi karena penambahan air.

Pada nilai L (daya hantar eqivalen) berbanding terbalik dengan konsentrasi NaCl,

sehingga apabila konsentrasi NaCl semakin besar maka harga L nya semakin kecil. Pada

kurva antara DHL Vs konsentrasi NaCl pada masing-masing tangki, pada ketiga kurva ini

diapatkan kurva yang linier dengan nilai R2 . Kurva linier dikarenakan DHL berbanding lurus

dengan konsentrasi NaCl, yaitu semakin besar konsentrasi larutan maka DHLnya pun

semakin tinggi.

Dari hasil perhitungan diperoleh bahwa volume tangki sebenarnya yaitu 653,12 ml.

Dinamika Tangki Seri Hal. 15

Page 16: Laporan CSTR Kel.3

PEMBAHASAN

LATIF FAUZI (101411041)

Pada praktikum dinamika tangki seri ini dilakukan penentuaan konsentrasi NaCl pada

suatu tangki berpengaduk yang dirangkai secara seri. Pengukuran konsentrasi dilakukan

secara tidak langsung, yaitu dengan mengukur DHL (Daya Hantar Listrik) dari larutan

tersebut.

Pertama, dilakukan kalibrasi dengan cara membuat larutan NaCl 1% yang kemudian

diencerkan sebesar 2 kali, 5 kali, 10 kali, 20 kali, 40 kali, dan 100 kali pengenceran. Dari

masing-masing pengenceran diukur DHLnya sehingga dapat dibuat kurva baku antara

konsentrasi NaCl terhadap DHL. Dari kurva kalibrasi didapat bahwa semakin besar nilai

konsentrasi NaCl maka semakin besar pula nilai DHL-nya.

Tahap selanjutnya yaitu pemekatan dengan penambahan mengalirkan larutan NaCl

1% ke dalam tangki berpengaduk yang disusun secara seri (3 tangki) yang kemudian setiap

1,5 menit diukur DHL dari larutan garam dari ketiga tangki. Data DHL yang diperoleh

kemudian di plot ke kurva kalibrasi sehingga didapat nilai konsentrasi NaCl. Dari kurva

waktu terhadap konsentrasi NaCl didapat bahwa semakin lama konsentrasi NaCl di setiap

tangki semakin besar pula.

Selain menghitung konsentrasi NaCl, dihitung pula daya hantar equivalen (L) dari

larutan tersebut dengan menggunakan persamaan C = 1000 K.G / L dan dibuat kurva

hubungan antara L terhadap konsentrasi NaCl. Berbeda dengan kurva yang dihasilkan antara

konsentrasi NaCl terhadap DHL, kurva antara L terhadap konsentrasi NaCl ini tidak linier.

Hal ini karena harga L merupakan fungsi dari temperatur dan konsentrasi.

Dari hasil perhitungan diperoleh bahwa volume tangki sebenarnya yaitu 653,12 mL dengan

diameter 8cm dan tinggi 13cm, dan volume efektif untuk tangki 1, tangki 2, dan tangki 3

yaitu 10,52 mL, 12,624 mL, 14,63 mL.

Dinamika Tangki Seri Hal. 16

Page 17: Laporan CSTR Kel.3

BAB IIIPENUTUP

3.1 KESIMPULAN

- CSTR yang disusun secara seri dapat digunakan untuk mengetahui respon sistem.

- Pada nilai L (daya hantar eqivalen) berbanding terbalik dengan konsentrasi NaCl,

sehingga apabila konsentrasi NaCl semakin besar maka harga L nya semakin kecil.

- DHL berbanding lurus dengan konsentrasi NaCl, yaitu semakin besar konsentrasi larutan

maka DHLnya pun semakin tinggi.

- Volume tangki sesungguhnya yaitu 653,13 ml.

- Hubungan antara konsentrasi dan konduktivitas adalah linier.

- Untuk CSTR yang disusun seri terjadi keterlambatan.

- Besarnya keterlambatan dari tangki kesatu hingga terakhir semakin besar.

- Untuk tangki 1 lebih mudah dikendalikan ;

- Untuk tangki 2 masih dapat dikendalikan;

- Untuk tangki 3 agak sukar dikendalikan.

DAFTAR PUSTAKAHeriyanto. 2007. Pengendalian Proses.

Jobsheet praktikum Pengendalian Proses: Modul CSTR. 2012. Jurusan Teknik Kimia

POLBAN.

Dinamika Tangki Seri Hal. 17