Penentuan Waktu Mati

24
PENENTUAN WAKTU MATI ( DEAD TIME ) (DS 2) I. TUJUAN : Setelah melakukan praktikum mahasiswa dapat diharapkan : 1. Mengetahui perilaku dinamis dari tangki berpengaduk yang disusun secara seri 2. Menentukan waktu mati pada tangki bersusun seri akibat perubahan jarak. 3. Menggambarkan kurva respon konsentrasi tangki bersusun. II. DASAR TEORI Waktu mati atau dead time adalah waktu mulai dari terjadi perubahan input hingga input terukur oleh system. Dead time terjadi dikarenakan tempat pengukuran terletak jauh dari tempat perubahan input, umumnya oleh pipa aliran yang panjang sehingga saat terjadi perubahan di pangkal pipa, perubahan baru terukur setelah waktu tertentu. Hal ini menyebabkan perubahan tidak langsung dapat dideteksi sehingga pertauran yang seharusnya dilakukan menjadi lambat sehingga proses pengendalian menjadi tidak optimal. control M pengukur

description

Penentuan Waktu Mati

Transcript of Penentuan Waktu Mati

Page 1: Penentuan Waktu Mati

PENENTUAN WAKTU MATI ( DEAD TIME )

(DS 2)

I. TUJUAN :

Setelah melakukan praktikum mahasiswa dapat diharapkan :

1. Mengetahui perilaku dinamis dari tangki berpengaduk yang disusun secara

seri

2. Menentukan waktu mati pada tangki bersusun seri akibat perubahan jarak.

3. Menggambarkan kurva respon konsentrasi tangki bersusun.

II. DASAR TEORI

Waktu mati atau dead time adalah waktu mulai dari terjadi perubahan input hingga

input terukur oleh system. Dead time terjadi dikarenakan tempat pengukuran terletak jauh

dari tempat perubahan input, umumnya oleh pipa aliran yang panjang sehingga saat terjadi

perubahan di pangkal pipa, perubahan baru terukur setelah waktu tertentu. Hal ini

menyebabkan perubahan tidak langsung dapat dideteksi sehingga pertauran yang seharusnya

dilakukan menjadi lambat sehingga proses pengendalian menjadi tidak optimal.

controller

M

Katup kontrol

System (proses)

pengukuran

Page 2: Penentuan Waktu Mati

Pada gambar di atas tujuan pengendalian adalah mempertahankan harga pengukuran

pada proses (system) sesuai dengan set point. Apabila terjadi perubahan pada harga

pengukuran, maka error dari hasil pengukuran terhadap set point akan diberikan kepada

controller yang kemudian memberikan perintah kepada katup control untuk memberikan

aliran tertentu agar aliran tersebut menghasilkan perubahan yang akan membuat harga

pengukuran kembali ke harga set point namun karena jarak yang tau antara katup control dan

proses akan menyebabkan terjadinya dead time yaitu dimana katup control telah memberikan

perubahan namun perubahan yang melalui pipa panjang tidak langsung berakibat langsung

pada proses. Selang waktu ini membuat harga error berikut yang kemudian mengakibatkan

controller memberikan perintah lanjut kepada katup control untuk memberikan aliran baru

kembali. Semakin besar dead time yang terjadi akan menyebabkan pengendalian menjadi

tidak terkendali. Katup control sebaiknya terletak didekat proses atau system sedangkan alat

ukur atau controller dengan menggunakan tranmisi listrik dapat diletakan ditempat yang lebih

jauh.

Tiga buah tangki berpengaduk yang disusun secara seri mempunyi respon berbentuk

kurva eksponensial untuk tanki pertama : tempat terjadi perubahan input , dan kurva

sigmoidal ( bentuk huruf S) untuk dua tangki berikutnya. Perbedaan bentuk kurva

diakibatkan oleh transfer lag ; kelembapan akibat perpindahan , yang pada akhirnya akan

mencapai konstan pada titik yang sama.

A adalah konsentrasi dalam tangki pertama setelah terjadinya oerubahan input

konsenrasi yang diukur menggunakan alat konduktor, sedangkan E adalah konsentrasi awal

(konduktivitas awal) dan t adalah waktu konstan aau time constant, yang besarnya 2/3 dari

total perubahan mencapai konstan (63,2%) .

A = E (1 - e−t /T) dapat disederhanakan menjadi dA/dT = (E/T)e−t /T

A = 0,6321 E

Dikarenakan kelambatan ini, maka suatu perubhan terhadap input akan kembali stabil

etelah waktu konstan, dengan menghitung waktu konstan maka dapat diperkirakan waktu

yang dibutuhjjan oleh suatu perubahan untuk mencapastabil suatu keadaan konstan atau stabil

sehingga pengaturan dapat sebelum perubahan tersebut disarankan oleh suatu proses atau

system.

Page 3: Penentuan Waktu Mati

Pemilihan susunan rangkaian reactor dipengaruhi oleh berbagai pertimbangan,

tergantung keperluan dan maksud dari operasinya. Masing-masing rangkaian memiliki

kelebihan dan kekurangan, karena di dunia ini tidak ada yang sempurna. Semua yang ada

didunia ini saling melengkapi satu sama lainnya. Secara umum, rangkaian reactor yang

disusun secara seri itu lebih baik dibanding secara parallel. Setidaknya ada 2 sisi yang dapat

menjelaskan kenapa rangkaian reactor secara seri itu lebih baik. Pertama, ditinjau dari

konversi reaksi yang dihasilkan dan yang kedua ditinjau dari sisi ekonomisnya.

Pertama, ditinjau dari konversi reaksinya. Feed yang masuk ke reactor pertama dalam

suatu rangkaian reactor susunan seri akan bereaksi membentuk produk yang mana pada saat

pertama ini masih banyak reaktan yang belum bereaksi membentuk produk di reactor

pertama, sehingga reactor selanjutnya berfungsi untuk mereaksikan kembali reaktan yang

belum bereaksi dan seterusnya sampai mendapatkan konversi yang optimum. Secara

sederhana, reaksi yang berlangsung itu dapat dikatakan berkali-kali sampai konversinya

optimum. Konversi yang optimum merupakan maksud dari suatu proses produksi. Sementara

itu jika dengan reactor susunan parallel, dengan jumlah feed yang sama, maka reaksi yang

terjadi itu hanya sekali sehingga dimungkinkan masih banyak reaktan yang belum bereaksi.

Walaupun pada outletnya nanti akan dijumlahkan dari masing-masing reactor, namun tetap

saja konversinya lebih kecil, sebagai akibat dari reaksi yang hanya terjadi satu kali.

Kedua, tinjauan ekonomisnya. Dalam pengadaan alat yg lain, misal jika seri hanya

memerlukan satu wadah untuk bahan baku (baik dari beton ataupun stainless steel), dan

konveyor yang digunakan juga cukup satu. Namun jika paralel mungkin memerlukan wadah

lebih dari satu ataupun konveyor yang lebih dari satu untuk memasukkan feed ke masing-

masing reactor. Konsekuensi yang lain dari suatu reactor rangkain parallel adalah karena

masih ada reaktan yang banyak belum bereaksi maka dibutuhkan lah suatu recycle yang

berakibat pada bertambahnya alat untuk menampungnya, sehingga lebih mahal untuk

mendapatkan konversi yang lebih besar.

Tangki Berpengaduk

Tangki berpengaduk adalah alat simulasi pengendalian yang bertujuan menjelaskan

simulasi prilaku dari suatu sistem pengendali untuk tangki-tangki berpengaduk yang disusun

secara seri.

Salah satu hal yang penting dari pada tangki yang berpengaduk didalam

penggunaanya adalah :

Page 4: Penentuan Waktu Mati

1. Mempunyai bentuk yang pada umumnya digunakan yang berbentuk silinder dan bagian

bawahnya cekung.

2. Dapat dilihat dari ukurannya yaitu diameter dan tinggi tangki.

3. Kelengkapan dari suatu bejana yaitu :

- Ada atau tidaknya buffle, yang berpengaruh pada pola aliran di dalam tangki.

- Jaket atau coil pendingin/pemanas yang berfungsi sebagai pengendali suhu.

- Letak lubang pemasukan dan pengeluaran untuk proses kontinyu.

- Tutup tangki.

4. Pengaduk, biasanya zat cair diaduk dalam suatu bejana yang biasa berbentuk selinder

dengan sumbu terpasang vertical. Bagian atas bejana ini mungkin terbuka saja keudara

atau dapat pula tertutup.

Pada ujung tangki membulat maksudnya agar atau tidak terlalu banyak sudut-sudut

tajam atau daerah yang sulilt ditembus arus zat cair. Kedalam zat cair biasanya hampir sama

dengan diameter tangki, dan di dalam tangki dipasang impeller pada ujung poros yang

menggantung artinya poros itu ditumpu dari atas. Poros tersebut digerakkan oleh motor, yang

kadang-kadang dihubungkan langsung dengan poros itu.

Pengadukan zat cair dilakukan untuk berbagai maksud tergantung dari tujuan langkah

pengolahan itu sendiri. Tujuan dari pengadukan antara lain :

1) Untuk mencampur dua macam zat cair yang mampu campur.

2) Melarutkan padatan seperti garam dan air.

3) Untuk mendispersikan gas dalam zat cair yang menjadi gelembung-gelembung

halus dalam suspensi agar suatu mikroorganisme untuk fermentasi atau untuk

proses kerja Lumpur dalam proses pengolahan limbah.

4) Untuk suspensasi padatan halus dalam zat cair seperti dalam hidrogenesasi katalik,

dimana gas-gas hydrogen didispersikan melalui zat cair dimana terdapat partikel-

pertikel katalis padat dalam keadaan suspensi di dalam bejana hidrogenasi.

5) Pengadukan fluida mempercepat proses perpindahan panas antara zat cair dengan

kumparan atau mantel kalor dalam dinding bejana, dimana kalor reaksi diangkut

melaui kumparan atau mantel.

Tangki ini termasuk sistem tangki kontinyu untuk reaksi–reaksi sederhana. Berbeda

dengan sistem operasi batch di mana selama reaksi berlangsung tidak ada aliran yang masuk

atau meningggalkan sistem secara berkesinambungan, maka di dalam tangki alir (kontinyu),

baik umpam maupun produk akan mengalir secara terus menerus. Sistem seperti ini

Page 5: Penentuan Waktu Mati

memungkinkan kita untuk bekerja pada suatu keadaan dimana operasi berjalan secara

keseluruhan daripada sistem berada dalam kondisi stasioner. Ini berarti bahwa baik aliran

yang masuk, aliran keluar maupun kondisi operasi reaksi di dalam tangki tidak lagi berubah

oleh waktu. Pengertian waktu reaksi tidak lagi sama dengan lamanya operasi berlangsung,

tetapi ekivalen dengan lamanya reaktan berada di dalam tangki. Penyataan terakhir ini biasa

disebut waktu tinggal campuran di dalam tangki, yang besarnya ditentukan oleh laju alir

campuran yang lewat serta volume tangki di mana reaksi berlangsung.

Tangki tipe ini bisa terdiri dari satu tangki atau lebih. Biasanya tangki–tangki ini

dipasang vertikal dengan pengadukan sempurna. Pengadukan pada masing-masing tangki

dilakukan secara kontinu sehingga diperoleh suatu keadaan di mana komposisi campuran di

dalam tangki benar-benar seragam. Tangki tangki ini biasanya digunakan untuk reaksi-reaksi

dalam fase cair, untuk reaksi heterogen cair – padat atau reaksi homogen cair- cair dan

sebagainya.

Tiga buah tangki berpengaduk yang disusun secara seri mempunyi respon berbentuk

kurva eksponensial untuk tanki pertama : tempat terjadi perubahan input, dan kurva

sigmoidal (bentuk huruf S) untuk dua tangki berikutnya. Perbedaan bentuk kurva diakibatkan

oleh transfer lag; kelembapan akibat perpindahan, yang pada akhirnya akan mencapai

konstan pada titik yang sama.

A adalah konsentrasi dalam tangki pertama setelah terjadinya perubahan input

(konsentrasi) yang diukur menggunakan alat konduktometer, sedangkan E adalah konsentrasi

awal (konduktivitas awal) dan t adalah waktu konstan atau time constant, yang besarnya 2/3

dari total perubahan mencapai konstan (63,2%) .

A = E (1 - e−t /T) dapat disederhanakan menjadi dA/dT = (E/T)e−t /T

A = 0,6321 E

Dikarenakan kelambatan ini, maka suatu perubahan terhadap input akan kembali

stabil setelah waktu konstan, dengan menghitung waktu konstan maka dapat diperkirakan

waktu yang dibutuhkan oleh suatu perubahan untuk mencapai stabil suatu keadaan konstan

atau stabil sehingga pengaturan dapat sebelum perubahan tersebut disarankan oleh suatu

proses atau system.

Jenis Pengaduk

Pengaduk dalam tangki memiliki fungsi sebagai pompa yang menghasilkan laju

volumetrik tertentu pada tiap kecepatan putaran dan input daya. Input daya dipengaruhi oleh

Page 6: Penentuan Waktu Mati

geometri peralatan dan fluida yang digunakan. Profil aliran dan derajat turbulensi merupakan

aspek penting yang mempengaruhi kualitas pencampuran.

Rancangan pengaduk sangat dipengaruhi oleh jenis aliran, laminar atau turbulen.

Aliran laminar biasanya membutuhkan pengaduk yang ukurannya hampir sebesar tangki itu

sendiri. Hal ini disebabkan karena aliran laminar tidak memindahkan momentum sebaik

aliran turbulen [Walas, 1988].

Pencampuran di dalam tangki pengaduk terjadi larena adanya gerak rotasi dari

pengaduk dalam fluida. Gerak pengaduk ini memotong fluida tersebut dan dapat menimbulkan

arus eddy yang bergerak keseluruhan sistem fluida tersebut. Oleh sebab itu, pengaduk merupakan bagian

yang paling penting dalam suatu operasi pencampuran fasa cair dengan tangki pengaduk.

Pencampuran yang baik akan diperoleh bila diperhatikan bentuk dan dimensi

pengaduk yang digunakan, karena akan mempengaruhi keefektifan proses pencampuran,

serta daya yang diperlukan.

Menurut aliran yang dihasilkan, pengaduk dapat dibagi menjadi tiga golongan:

a. Pengaduk aliran aksial yang akan menimbulkan aliran yang sejajar dengan sumbu putaran

b. Pengaduk aliran radial yang akan menimbulkan aliran yang berarah tangensial dan radial

terhadap bidang rotasi pengaduk. Komponen aliran tangensial menyebabkan timbulnya

vortex dan terjadinya pusaran, dan dapat dihilangkan dengan pemasangan baffle atau

cruciform baffle

c. Pengaduk aliran campuran yang merupakan gabungan dari kedua jenis pengaduk di atas.

Menurut bentuknya, pengaduk dapat dibagi menjadi 3 golongan:

1. Propeller

Kelompok ini biasa digunakan untuk kecepatan pengadukan tinggi dengan arah aliran

aksial. Pengaduk ini dapat digunakan untuk cairan yang memiliki viskositas rendah dan tidak

bergantung pada ukuran serta bentuk tangki. Kapasitas sirkulasi yang dihasilkan besar dan

sensitif terhadap beban head.

Dalam perancangan propeller, luas sudu biasa dinyatakan dalam perbandingan luas

area yang terbentuk dengan luas daerah disk. Nilai nisbah ini berada pada rentang 0.45

sampai dengan 0.55.

Pengaduk propeler terutama menimbulkan aliran arah aksial, arus aliran meninggalkan

pengaduk secara kontinu melewati fluida ke satu arah tertentu sampai dibelokkan oleh

dinding atau dasar tangki.

2. Turbine

Istilah turbine ini diberikan bagi berbagai macam jenis pengaduk tanpa memandang

Page 7: Penentuan Waktu Mati

rancangan, arah discharge ataupun karakteristik aliran. Turbine merupakan pengaduk dengan

sudu tegak datar dan bersudut konstan. Pengaduk jenis ini digunakan pada viskositas fluida

rendah seperti halnya pengaduk jenis propeller [Uhl & Gray, 1966]. Pengaduk turbin

menimbulkan aliran arah radial dan tengensial. Di sekitar turbin terjadi daerah turbulensi

yang kuat, arus dan geseran yang kuat antar fluida.

Salah satu jenis pengaduk turbine adalah pitched blade. Pengaduk jenis ini memiliki

sudut sudu konstan. Aliran terjadi pada arah aksial, meski demikian terdapat pule aliran pada

arah radial. Aliran ini akan mendominasi jika sudu berada dekat dengan dasar tangki.

3. Paddles

Pengaduk jenis ini sering memegang peranan penting pada proses pencampuran dalam

industri. Bentuk pengaduk ini memiliki minimum 2 sudu, horizontal atau vertical, dengan

nilai D/T yang tinggi. Paddle digunakan pada aliran fluida laminar, transisi atau turbulen

tanpa baffle.

Pengaduk padel menimbulkan aliran arah radial dan tangensial dan hampir tannpa

gerak vertikal sama sekali. Arus yang bergerak ke arah horisontal setelah mencapai dinding

akan dibelokkan ke atas atau ke bawah. Bila digunakan pada kecepatan tinggi akan terjadi

pusaran saja tanpa terjadi agitasi.

Gambar 1. Bentuk-bentuk pengaduk(a) pengaduk paddle (b) pengaduk propeller (c) pengaduk turbine

Page 8: Penentuan Waktu Mati

Disamping itu, masih ada bentuk-bentuk pengaduk lain yang biasanya merupakan

modifikasi dari ketiga bentuk di atas.

a. Flate Blade

b. Curved Blade

c. Pitched Blade

Gambar 2. Tipe-tipe pengaduk jenis turbin

a. Standard three baldes

b. Weedless

c. Guarded

Gambar 3. Tipe-tipe pengaduk jenis propeler

a. Basic

b. Anchor

c. Glassed

Gambar 4. Tipe-tipe pengaduk jenis padel

Gambar 5. Pola aliran pada pengaduk jenis propeler

Kecepatan Pengaduk

Kecepatan pengaduk yang umumnya digunakan pada operasi industri kimia adalah

sebagai berikut :

• Kecepatan tinggi, berkisar pada kecepatan 1750 rpm.

Pengaduk dengan kecepatan ini umumnya digunakan untuk fluida dengan viskositas

Page 9: Penentuan Waktu Mati

rendah misalnya air.

• Kecepatan sedang, berkisar pada kecepatan 1150 rpm.

Pengaduk dengan kecepatan ini umumnya digunakan untuk larutan sirup kental dan

minyak pernis.

• Kecepatan rendah, berkisar pada kecepatan 400 rpm.

Pengaduk dengan kecepatan ini umumnya digunakan untuk minyak kental, lumpur di

mana terdapat serat atau pada cairan yang dapat menimbulkan busa.

Untuk menjamin keamanan proses, pengaduk dengan kecepatan lebih tinggi dari 400

rpm sebaiknya tidak digunakan untuk cairan dengan viskositas lebih besar dari 200 cP, atau

volume cairan lebih besar dari 2000 L. Pengaduk dengan kecepatan lebih besar dari 1150 rpm

sebaiknya tidak digunakan untuk cairan dengan viskositas lebih besar dari 50 cP atau volume

cairan lebih besar dari 500 L. Kecepatan pengaduk ditentukan oleh viskositas fluida dan

ukuran geometri sistem pengadukan.

Jumlah Pengaduk

Jumlah pengaduk yang digunakan ditentukan oleh viskositas fluida, diameter

pengaduk dan kedalaman fluida yang akan diaduk. Jumlah pengaduk yang umumnya

digunakan adalah 1 atau 2 buah pengaduk. Panduan dalam menentukan jumlah pengaduk

yang akan digunakan diperlihatkan pada Tabel 1.

Tabel 1. Kriteria penentuan jumlah pengaduk [Weber, 1963]

Satu Pengaduk Dua Pengaduk Fluida dengan viskositas

rendah Fluida dengan viskositas

sedang dan tinggi Dapat menyapu dasar tangki Untuk tangki yang dalam Kecepatan balik aliran tinggi Gaya gesek aliran lebih besar Ketinggian permukaan cairan

bervariasi Dapat meminimalkan ukuran

mounting nozzle

Pola Aliran dalam Tangki Berpengaduk

Pada tangki berpengaduk, pola aliran yang dihasilkan bergantung pada beberapa

faktor antara lain geometri tangki, sifat fisik fluida dan jenis pengaduk itu sendiri. Pengaduk

jenis turbine akan cenderung membentuk pola aliran radial sedangkan propeller cenderung

membentuk aliran aksial. Pengaduk jenis helical screw dapat membentuk aliran aksial dari

bawah tangki menuju ke atas permukaan cairan. Pola aliran yang dihasilkan oleh tiap-tiap

Page 10: Penentuan Waktu Mati

pengaduk tersebut dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6. Pola aliran fluida di dalam tangki berpengaduk(a) flat-blade turbine (b) marine propeller (c) helical screw

Pada dasarnya terdapat 3 komponen yang hadir dalam tangki berpengaduk yaitu:

a. komponen radial pada arah tegak lurus terhadap tangkai pengaduk

b. komponen aksial pada arah sejajar (paralel) terhadap tangkai pengaduk

c. komponen tangensial atau rotasional pada arah melingkar mengikuti putaran sekitar

tangkai pengaduk.

Komponen radial dan tangensial terletak pada daerah horizontal dan komponen

longitudinal pada daerah vertikal untuk kasus tangkai tegak (vertical shaft). Komponen radial

dan longitudinal sangat berguna untuk penentuan pola aliran yang diperlukan untuk aksi

pencampuran (mixing action).

Pengadukan pada kecepatan tinggi ada kalanya mengakibatkan pola aliran melingkar

di sekitar pengaduk. Gerakan melingkar tersebut dinamakan vorteks. Vorteks dapat terbentuk

di sekitar pengaduk ataupun di pusat tangki yang tidak menggunakan baffle. Fenomena ini

tidak diinginkan dalam industri karena beberapa alasan. Pertama kualitas pencampuran buruk

meski fluida berputar dalam tangki. Hal ini disebabkan oleh kecepatan sudut pengaduk dan

fluida sama. Kedua udara dapat masuk dengan mudahnya ke dalam fluida karena tinggi fluida

di pusat tangki jatuh hingga mencapai bagian atas pengaduk. Ketiga, adanya vorteks akan

mengakibatkan naiknya permukaan fluida pada tepi tangki secara signifikan sehingga fluida

tumpah. Upaya berikut ini dapat dilakukan untuk menghindari vorteks, yaitu:

1. menempatkan tangkai pengaduk lebih ke tepi (off-center)

2. menempatkan tangkai pengaduk dengan posisi miring

3. menambahkan baffle pada dinding tangki.

Page 11: Penentuan Waktu Mati

Dinamika Reaktor Tangki

Reaktor adalah suatu alat tempat terjadinya suatu reaksi kimia untuk mengubah suatu

bahan menjadi bahan lain yang mempunyai nilai ekonomis lebih tinggi. Continuous Stirred-

Tank Reactor (CSTR) merupakan suatu tangki reaktor yang digunakan untuk mencampur dua

atau lebih bahan kimia dalam bentuk cairan denganmenggunakan pengaduk (mixer). Pada

Continuous Stirred-Tank Reactor  terdapat heater yang akan menghasilkan panasuntuk mengatur

temperatur cairan pada harga tertentu. Gambar fisik Continuous Stirred-Tank  Reactor dapat

dilihat pada gambar di bawah ini:

Gambar 7. Tangki Berpengaduk

Reaktor CSTR bekerja secara kontinyu, dengan laju massa umpan sama besar

denganlaju massa keluar dari tangki. Umpan dengan konsentrasi tetap mengalir secara

kontinyudapat dipandang sebagai umpan dengan pola step.

Mekanisme Kerja Reaktor Tangki Berpengaduk

Pada reaktor ini proses berlangsung secara kontinyu. Terjadinya pengadukan

merupakan hal yang paling penting dalam reaktor ini, karena dengan pengadukan

menyebabkan reaksi menjadi homogen sehingga terdapat umpan masuk dan terbentuk produk

yang keluar selama proses berlangsung.

Daya Hantar Listrik Pada Suatu Larutan

Larutan adalah campuran homogen dari dua jenis atau lebih zat. Suatu larutan terdiri

atas zat pelarut ( solvent ) dan zat terlarut ( solute ). Dilihat dari kemampuannya dalam

Page 12: Penentuan Waktu Mati

menghantarkan arus listrik larutan dibedakan menjadi dua yaitu elektrolit kuat dan elektrolit

lemah. Garam merupakan salah satu contoh dari elektrolit kuat.

Menurut Arrhenius, larutan elektrolit mengandung ion yang bergerak bebas. Ion inilah

yang menghantarkan arus listrik melalui larutannya. Zat elektrolit dapat berupa senyawa ion

dan senyawa kovalen polar.

III. BAHAN DAN ALAT

BAHAN :

Kalium klorida yang dilarutkan dalam air sehingga mencapai konsentrasi 0,03 M dalam

3L

ALAT :

- 1 set tangki berpengaduk bersusun seri

- 1 set konduktometer

- Stopwatch

- Gelass kimia 100mL , 50ml , 500 ml

- Labu takar 1000ml

- Spatula, pengaduk, botol aquades.

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

Kalibrasi Konduktometer

1. Memasang sek konduktivitas pada socket “cond cell” dengan socket berwarna

hitam

2. Memasang resistance termometer pt-100 pada socket warna merah.

3. Menghidupkan alat konduktometer

4. Mengecek harga kanstanta cell npada elektroda immension cell, memasukan

harga 1,00 pada “cell const” dan menekan tombol xl

5. Memasukkan harga temperature pada “temp” dengan menekan tombol “temp”

6. Memasukkan harga keef temp, untuk larutan KCl 2,00 sedangkan untuk yang

lain, dapat melihat pada tabel, jika tidak dalam tabel memasukan harga 2

7. Menggunakan frekuensi 2KHz (tombol tidak ditekan)

8. Mengisi gelas kimia 100 ml KCl 0,1 N dan memasukkan elektroda kedalamnya.

Page 13: Penentuan Waktu Mati

9. Mengatur temperature larutan KCl sesuai dengan tabel atau menekan tombol

“temp”

10. Memasukkan harga K pada suhu larutan untuk menghitung konstanta cell (K)

K = K pada tabel temp t/m pengukuran

11. Kalibrasi telah selesai dan mencetak harga konduktivitas larutan KCl 0,1N

Perlakuan pada tangki

1. Mempersiapkan air aquadest dalam tangki penampungan dibelakang alat.

2. Mengisi ke 3 tangki berpengaduk dibagian depan dengan larutan KCl 0,03 M.

3. Menghidupkan pengaduk dan atur laju pengadukan dengan kecepatan medium.

Ukur konduktivitas ke 3 tangki di depan, pastikan nilai konduktivitas harus

sama (mematikan pengaduk saat melakukan pengukuran konduktivitas)

4. Menghidupkan pompa dan mengalirakan aquadest dari tangki penampungan ke

tangki berpengaduk, menentukan laju alir ke tangki berpengaduk dengan

menggunakan stopwatch (volume air tertampung/waktu).

5. Memasukkan selang berisi aquadest ke tangki berpengaduk I dan catat waktu

sebagai waktu 0 menit.

6. Mengukur konduktivias di tangki berpengaduk I,II,III bergantian setiap 2

menit . (mematikan pengaduk saat melakukan pengukuran konduktivitas)

7. Mengulangi langkah ke7 hingga didapat harga konduktivitas yang konstan di ke

3 tangki berpengaduk.

8. Setelah selesai, mengosongkan seluruh tangki penampung dan ke 3 tangki

berpengaduk. Mencuci bersih dengan air karena sisa air garam dapat membuat

korosi pada alat.

Page 14: Penentuan Waktu Mati

V. DATA PENGAMATAN

Waktu (menit) Konductivity (mS/cm)tangki 1 tangki 4

0 4,6 4,60,5 4,32 4,871 3,54 4,77

1,5 3 4,672 2,35 4,61

2,5 1,88 4,513 1,69 4,43

3,5 1,44 4,434 1,08 4,25

4,5 0,82 3,585 0,61 3,37 0,41 2,559 0,33 2,03

11 0,28 1,5513 0,27 1,2215 0,24 0,9117 0,24 0,7419 0,22 0,5721 0,2 0,4323 0,2 0,3425 0,19 0,2927 0,19 0,2429 0,19 0,2231 0,19 0,2133 0,19 0,235 0,19 0,237 0,19 0,1939 0,19 0,1941 0,19 0,1943 0,19 0,19

Page 15: Penentuan Waktu Mati

VI. GRAFIK

Grafik Perubahan Konduktivitas pada tangki 1

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500

0.51

1.52

2.53

3.54

4.55

Konduktivity VS Waktu

tangki 1

waktu (menit)

kond

uktiv

ity (m

s/cm

)

Grafik Perubahan Konduktivitas pada tangki 4

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500

1

2

3

4

5

6

Konduktivity VS Waktu

tangki 4

waktu (menit)

kond

uktiv

ity (m

s/cm

)

Page 16: Penentuan Waktu Mati

Grafik Perubahan Konduktivitas pada tangki 1dan 4

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500

1

2

3

4

5

6

Konduktivity VS Waktu

tangki 1tangki 4

waktu (menit)

kond

uktiv

ity

(ms/

cm)

Page 17: Penentuan Waktu Mati

VII.PERHITUNGAN

VIII.