Komunikasi Massa - Modul 1 - Pertemuan 1 (Rio & Abraham).pptx
Pertemuan 1 Pengantar Perpindahan Massa
-
Upload
rhoey-emoo -
Category
Documents
-
view
102 -
download
40
Transcript of Pertemuan 1 Pengantar Perpindahan Massa
Pengantar Perpindahan Massa
Pengantar
Bahan baku
Produk
Proses:(perubahan
kandungan, energi, komposisi)
Bahan baku
ProdukReaktorDown-stream
processing
Up-stream processing
Pada proses hulu (up-stream processing) akan terjadipemisahan bahan baku utama dari pengotornya agarmemenuhi spesifikasi bahan baku masuk ke reaktor.Pada proses hilir (down-stream processing) akan terjadipemisahan produk utama yang diinginkan dari campuranhasil agar memenuhi spesifikasi pasar.Pemisahan (separation) memainkan peranan penting dalamindustri kimia. Proses yang terjadi selama pemisahan dapatberupa perpindahan massa dan perpindahan panas yangberlangsung secara simultan, contoh: distilasi, absorbsi,adsorpsi, stripping, ekstraksi, humidifikasi,pengeringan,pemisahan dengan membran, dll.
Transfer Massa pada Proses Pemisahan
Proses perpindahan massa juga berperan pada proses reaksiyang melibatkan lebih dari satu fasa (reaksi heterogen), misal:reaksi gas -cair, reaksi cair-cair yang immiscible, reaksi padat-gas,reaksi padat-cair, maupun reaksi katalistik heterogen.Contoh : Reaksi yang terjadi antara gas A dengan cairan B yangterjadi pada reaktor gelembung, mekanisme reaksi terjadisebagai berikut:
Gas A ditransfer dari fasa gas ke badan cairan (transfermassa)Gas A yang terlarut bereaksi dengan B di cairan (reaksikimia)
Jika reaksi sangat cepat dibanding transfer massa : masstransfer controllingJika reaksi lebih lambat dibandingkan transfer massa: reactioncontrolling
Transfer Massa pada Reaksi Kimia
Kapan perpindahan atau transfer massa terjadi?
Perpindahan massa terjadi ketika suatu komponen pada
suatu fasa mengalami perpindahan ke fasa yang sama dan
atau ke fasa yang lain.
Perpindahan tersebut terjadi ketika ada perbedaan
konsentrasi atau perbedaan fugasitas.
Proses perpindahan massa akan berhenti ketika keadaan
keseimbangan (equilibrium) tercapai.
Mekanisme Transfer Massa
Transfer massa: gerakan molekul-molekul dari elemen suatu zatyang disebabkan adanya gaya pendorong (driving force) berupabeda konsentrasiDifusi molekuler: transfer massa yang disebabkan oleh gerakanmolekuler secara acak dan dominan pada fluida yang diam ataufluida yang bergerak laminerDifusi olakan: transfer massa yang dibantu dengan dinamika fluidaTransfer massa antar fasa: transfer massa dari suatu permukaan kefluida yang bergerak.
Transfer massa
Difusi
Transfer massa antar fasa (konveksi)
Difusi molekuler
Difusi olakan
Classification of The Mass Transfer Operation
Direct contact of two immiscible phasesPhases separated by a membraneDirect contact of miscible phasesUse of surface phenomena
Choice of Separation Method
Mass-transfer operation vs. Mechanical separationMass-transfer operation vs. Chemical reaction
Method of Conducting The Mass Transfer OperationsSolute recovery and fractinationUnsteady-state OperationSteady-state OperationStagewise OperationContinuous-contact Operation
Treybal, 1981
Konsentrasi
1. Konsentrasi massa =
2. Konsentrasi molar =
Simbol umum untuk konsentrasi umumnya adalah Ci , dengansubscript i menunjukkan nama komponen.Untuk gas ideal, konsentrasi suatu gas (misal gas A) dapat dinyatakansebagai berikut:
campuran volum
A massa
campuran volum
A mol
RT
P
V
nC
RTnVP
AAA
AA
Fraksi
1. Fraksi massa =
2. Fraksi mol =
simbol umum untuk fraksi dalam fasa cair =secara umum dapat dinyatakan bahwa
simbol umum untuk fraksi dalam fasa gas =untuk gas ideal
campuran totalmassa
A massa
campuran totalmol
A mol
Ax
AyC
CAAx
P
PAAy
RasioUntuk suatu campuran biner yang terdiri dari A dan B
1. Rasio massa =
2. Rasio mol =
Kadang rasio disebut juga sebagai fraksi bebas solut.
fraksi bebas solut dalam fasa cair =
fraksi bebas solut dalam fasa gas =
B massa
A massa
B mol
A mol
A
AA
x-1
xX
A
AA
y-1
yY
Ketentuan:
Komposisi gas akan selalu dianggap diberikan dalam mol,
kecuali jika disebut khusus.
Komposisi untuk zat cair dan padat akan selalu diasumsikan
dalam berat, kecuali jika disebut khusus.
Jika sangat encer, konsentrasi dapat pula dinyatakan dalam
bagian per satu juta/parts per million (ppm) atau bagian per
satu milyar/parts per billion (ppb)
Soal Latihan:
1. Suatu campuran gas memiliki komposisi sebagai berikut:
Hitunglah
a. Fraksi mol tiap komponen
b. Fraksi berat tiap komponen
c. Berat molekul rata-rata
Senyawa %
n-C4H10 50
n-C5H12 30
n-C6H14 20
2. Asam sulfat komersial terdiri dari 98% H2SO4 dan 2% H2O.
Hitunglah:
a. Fraksi mol H2SO4 dan H2O
b. Rasio mol H2SO4 dan H2O
3. Untuk membuat larutan asam sulfat dengan konsentrasi
150 ppm, berapa volume asam sulfat pekat (98%) yang
harus ditambahkan dalam 10 liter air? Diketahui densitas
asam sulfat = 1,834 gram/cc
Kecepatan
1. Kecepatan rata-rata massa
2. Kecepatan rata-rata molar
n
i
ii
n
i
i
n
i
ii uu
u 1
1
1
C
UC
C
UC
U
n
i
ii
n
i
i
n
i
ii
1
1
1