Laporan Praktikum Dosen Pembimbing

Teknik Reaksi Kimia Prof. Dr. Syaiful Bahri, M.Si

KINETIKA REAKSI SAPONIFIKASI PADA REAKTOR CSTR

(Continues Stired Tank Reactor)

Kelompok : II (Dua)

Nama Kelompok : 1. Rita P. Mendrova (1107035609)

2. Ryan Tito (1107021186)

3. Yakub J. Silaen (1107036648)

LABORATORIUM TEKNIK I DAN II

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

UNIVERSITAS RIAU

2013

ABSTRAK

Reaksi saponifikasi Etil asetat dengan Natrium hidroksida dilakukan pada reaktor CSTR (Continued Stired Tank Reactor) hingga kondisi steady state yang ditandai dengan konduktivitasnya konstan. Percobaan ini bertujuan untuk menentukan konstanta kecepatan reaksi saponifikasi pada reaktor CSTR. Percobaan dilakukan dengan memvariasikan laju alir dari produk yang keluar. Proses yang dilakukan yaitu kalibrasi pompa 1 dan pompa 2 untuk memperoleh persamaan. Dari persamaan tersebut, diperoleh speed setting yang digunakan untuk variasi laju alir 20 dan 40 ml/menit dengan konsentrasi umpan 0,03 M. Untuk mengetahui konsentrasi produk yang keluar, maka produk ditirasi dengan HCl 0,03 N. Berdasarkan percobaan yang dilakukan, semakin besar speed pompa, maka laju alir yang diperoleh juga akan semakin besar. Semakin besar laju alir, maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kondisi steady state. Pada flow pompa 20 ml/menit, kondisi steady state didapat pada menit ke-38 dengan konduktivitas sebesar 2,28 mS, sedangkan pada flow pompa 40 ml/menit, kondisi steady state didapat pada menit ke-26 dengan konduktivitas sebesar 2,69 mS. Semakin besar laju alir, konstanta kecepatan reaksi yang diperoleh juga akan semakin besar. Pada flow pompa 20 ml/menit, konstanta kecepatan reaksi didapat sebesar 0,272 L/det.mol, sedangkan pada flow pompa 40 ml/menit, konstanta kecepatan reaksi didapat sebesar 0,307 L/det.mol.

Kata kunci : saponifikasi; CSTR; steady state; konduktivitas; konstanta kecepatan reaksi.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Percobaan

Tujuan percobaan yaitu untuk menentukan konstanta kecepatan reaksi

saponifikasi pada reaktor CSTR (Continues Stired Tank Reactor).

1.2 Dasar Teori

1.2.1 Kalibrasi

Kalibrasi merupakan perbandingan kinerja instrumen dengan suatu standar

akurat telah spakati. Kalibrasi menjamin bahwa pengukuran yang akurat dan

dalam batas spesifikasi yang disyaratkan dari instrumen proses. Kalibrasi secara

singkat dapat digambarkan sebagai suatu aktivitas pengujian instrumen dengan

cara membandingkan hasil penunjukkan instrument tersebut dengan nilai/referensi

yang telah diketahui. Referensi merupakan nilai acuan /nilai pembanding yang

standarnya sudah ditetapkan. Alasan utama untuk kalibrasi adalah bahwa

instrumen yang paling baik pun juga mengalami drift serta akan kehilangan

kemampuan untuk memberikan pengukuran yang akurat.

Sumber-sumber yang mempengaruhi hasil kalibrasi:

Prosedur

Kalibrasi harus dilakukan sesuai dengan prosedur standar yang telah

diakui. Kesalahan pemahaman prosedur akan membuahkan hasil yang

kurang benar dan tidak dapat dipercaya. Pengesetan sistem harus teliti

sesuai dengan aturan pemakaian alat, agar kesalahan dapat dihindari.

Kalibrator

Kalibrator harus mampu telusur ke standar Nasional dan atau

Internasional. Tanpa memiliki ketelusuran, hasil kalibrasi tidak akan

diakui oleh pihak lain. Demikian pula ketelitian, kecermatan dan

kestabilan kalibrator harus setingkat lebih baik dari pada alat yang

dikalibrasi.

Tenaga pengkalibrasi

Tenaga pengkalibrasi harus memiliki keahlian dan keterampilan yang

memadai, karena hasil kalibrasi sangat tergantung kepadanya.

Kemampuan mengoperasikan alat dan kemampuan visualnya, umumnya

sangat diperlukan, terutama untuk menghindari kesalahan yang disebabkan

oleh penalaran posisi skala.

Periode kalibrasi

Periode kalibrasi adalah selang waktu antara satu kalibrasi suatu alat ukur

dengan kalibrasi berikutnya. Periode kalibrasi tergantung pada beberapa

faktor antara lain pada kualitas metrologis alat ukur tersebut, frekuensi

pemakaian, pemeliharaan atau penyimpanan dan tiingkat ketelitiannya.

Periode kalibrasi dapat ditetapkan berdasarkan lamanya pemakaian alat,

waktu kalender atau gabungan dari keduanya.

Lingkungan

Lingkungan dapat menyebabkan pengaruh yang sangat besar terhadap

kalibrasi terutama untuk mengkalibrasi kalibrator. Misalnya kondisi suhu,

kelembaban, getaran mekanik medan listrik, medan magnetik, medan

elektromagnetik, tingkat penerangan dan sebagainya.

Alat yang dikalibrasi

Alat yang dikalibrasi harus dalam keadaan maksimal, artinya dalam

kondisi jalan dengan baik, stabil dan tidak terdapat kerusakan yang

mengganggu.

1.2.2 Pengertian Konversi

Konversi memiliki pengertian bahwa untuk mengetahui sejauh mana reaksi

telah berlangsung atau untuk mengetahui jumlah mol hasil untuk setiap

penggunaan mol salah satu pereaksi atau basis.

Secara rumus dinyatakan:

Xa =

mol A reaktanmol A feed

1.2.3 Dasar Definisi Kecepatan ReaksiUntuk menyatakan cepat lambatnya suatu reaksi kimia perlu adanya suatu

konsep kecepatan reaksi. Kecepatan reaksi dapat didefenisikan sebagai banyaknya

mol zat per liter (gas maupun larutan) yang berubah menjadi zat lain dalam satuan

waktu.

1.2.4 Faktor- Faktor yang Mempengaruhi Kecepatan Reaksi

Kecepatan reaksi kimia dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :

1. Konsentrasi

Reaksi kimia akan berlangsung lebih cepat jika konsentrasi yang bereaksi

lebih besar. Semakin besar konsentrasi, maka semakin banyak partikel zat

sehingga semakin banyak terjadi tumbukan.

2. Luas permukaan

Semakin luas permukaan sentuhan zat bereaksi, maka semakin besar

frekuensi tumbukan yang terjadi sehingga reaksi semakin cepat.

3. Suhu

Dengan kenaikan suhu, energi kinetik molekul zat yang bereaksi bertambah

sehingga reaksi akan semakin cepat.

1.2.5 Bentuk-Bentuk Persamaan Kecepatan Reaksi

Reaksi yang dilakukan pada reaktor CSTR dilakukan hingga kondisi steady

state. Kondisi steady state ini ditandai dengan tidak berubahnya nilai

konduktivitas dan suhu yang ada pada reaktor. Kondisi steady state tergantung

pada konsentrasi reagen, laju alir, volume reaktor dan suhu reaksi.

Kecepatan reaksi dinyatakan dengan persamaan :

r = k.a.b …….....................…………….. ( 1 )

Jika konsentrasi awal A (ao) sama dengan konsentrasi awal B (bo), maka

persamaan (1) tersebut dapat disederhanakan menjadi :

r = k.a2 ……….....................………….. ( 2 )

secara umum untuk reaksi order n dapat dituliskan dengan :

r = k.an ……….....................………….. ( 3 )

reaksi order dua pada persamaan (2) dapat dinyatakan dengan hubungan konversi

A (Xa) dengan waktu reaksi (t) sebagai berikut :

Xa

1−X a

=k.a.t ……….....................………….. ( 4 )

Pada persamaan (4) dapat diplotkan pada grafik

Xa

1−X a versus t, sehingga

diperoleh slope k.a0. Dengan diketahui konsentrasi awal A (a0), maka nilai

konstanta kecepatan (k) dapat dihitung.

1.2.6 Menentukan Konsentrasi awal NaOH dan CH3COOC2H5 Masuk

Reaktor

Konsentrasi NaOH mula-mula dalam reaktor (a0) :

a0 = Fa

Fa+Fbaμ ................................................. ( 5

)

konsentrasi Etil asetat mula-mula dalam reaktor (b0) :

b0 = Fb

Fa+Fbbμ ..................................................( 6 )

Dengan ; Fa = laju alir volum NaOH (ml/menit)

Fb = laju alir volum Etil asetat (ml/menit)

aμ = konsentrasi NaOH dalam tangki umpan (mol/L)

bμ = konsentrasi Etil asetat dalam tangki umpan (mol/L)

1.2.7 Perhitungan konversi reaksi

Perhitungan konversi reaksi dari NaOH (Xa) menggunakan persamaan

berikut ini:

Xa=a0−a1

a0................................................. ( 7 )

Dengan a0 = konsentrasi awal NaOH masuk reaktor (mol/liter)

a1 = konsentrasi NaOH keluar reaktor (mol/liter)

Konsentrasi NaOH keluar reaktor dapat ditentukan dengan metode titrasi asam-

basa.

1.2.8 Perhitungan Konstanta Laju Spesifik

Konstanta laju spesifik (k), dapat dihitung dari neraca massa Natrium

hidroksida. Persamaan umum neraca massa untuk reaktor dapat ditulis sebagai

berikut :

Input – Output – yang bereaksi = Akumulasi ................................................. ( 8 )

Karena reaksinya orde dua dan prosesnya steady state maka persamaan yang

berlaku pada reaktor CSTR adalah sebagai berikut:

VF

= 1k . a0

∫0

X a dxa

¿¿ ¿ ................................................. ( 9 )

Dari persamaan (9) setelah diintegralkan dapat dibentuk persamaan berikut:

k= FV . a0

(X a)1−Xa

......................................... ..... ( 10 )

Dari persamaan (10) dapat digunakan untuk menghitung konstanta kecepatan

reaksi saponifikasi pada reaktor CSTR, dengan F adalah laju alir volum total (Fa +

Fb) dan V adalah volume reaktor.

BAB II

METODOLOGI PERCOBAAN

2.1. Alat dan Bahan

a. Alat:

1. Reaktor CSTR dengan kelengkapan

2. Stopwatch

3. Gelas ukur

4. Labu ukur

5. Beaker glass

6. Corong

7. Neraca digital

8. Buret + statif

9. Erlenmeyer

10. Batang pengaduk

11. Pipet tetes

b. Bahan:

1. Etil asetat

2. NaOH

3. Aquadest

4. HCL 0,03 N

5. Indikator PP

2.2. Prosedur Percobaan

2.2.1 Persiapan Percobaan

1. Kalibrasi Pompa Feed

a) Mengisi kedua tangki feed reagen dengan air hingga penuh

b) Menghidupkan pompa 1 dengan set kontrol kecepatan 8

c) Menampung air yang terpompa keluar dengan gelas ukur pada periode

waktu 1 menit.

d) Mengukur volume air yang keluar

e) Mengulang kembali percobaan di atas dengan set kontrol kecepatan 9,

10 dan 11

f) Membuat grafik hubungan antara flowrate vs speed setting

g) Melakukan kalibrasi pada pompa 2 dengan menggunakan set kontrol

kecepatan yang sama seperti pada pompa 1.

2. Pembuatan Larutan Umpan

Pembuatan larutan NaOH dan etil asetat masing-masing dibuat sebanyak

5 liter dengan konsentrasi 0,05 M. Untuk larutan NaOH ini dititrasi dengan

larutan HCl 0,01 N.

2.2.2 Pelaksanaan Percobaan

a. Larutan NaOH dan Etil asetat yang telah dibuat dimasukkan ke dalam

tangki reaktan sampai kira-kira 5 cm dari batas atas tutup tangki reaktan.

b. Kecepatan pompa disetting yang besarnya kecepatan didapatkan dari

persamaan yang diperoleh dari kalibrasi masing-masing pompa untuk

menghasilkan laju alir 20 ml/menit

c. Pengatur suhu diatur pada suhu 30oC

d. Konduktivitas hasil reaksi dicatat setiap 2 menit hingga diperoleh nilai

konduktivitasnya stabil (steady state).

e. Setelah konduktivitas stabil, produk diambil sebanyak 20 ml.

f. Tiap 10 ml larutan produk ditambah dengan indikator pp sebanyak 3 tetes

hingga diperoleh warna larutan ungu muda.

g. Larutan dititrasi dengan HCl 0,03 N hingga larutan berubah warna seperti

semula.

h. Percobaan diulangi dengan setting laju alir pompa 40 ml/menit

i. Jika percobaan telah selesai, alat dibersihkan.

2.3 Gambar dan Keterangan Alat (Reaktor CSTR dan Kelengkapannya)

Gambar 2.1. Reaktor CSTR dan kelengkapannya

Alat ini terdiri dari beberapa bagian :

Tangki Reaktan (2)

Tangki reaktan ini terdiri dari dua buah dengan kapasitas volume masing-

masing 5 liter. Pada bagian bawah tangki dilengkapi dengan drain valve

yang berfungsi untuk mengosongkan tangki.

Pompa Umpan

Tipe pompa paristaltik dengan kemampuan pada range 0-95 ml per menit.

Operasi normal dilakukan dengan switch toggle (16) pada posisi manual.

Untuk pengaturan kecepatan pompa dapat diatur dengan memutar

potensiometer.

Sirkulator Air Panas

Sirkulator air panas ini digunakan, jika reaktor dioperasikan di atas

temperatur kamar. Air dipanaskan dengan elemen pemanas dalam

sirkulator, dipompa dengan pompa sirkulasi yang terletak dalam sirkulator.

Air dikembalikan ke priming vessel (21) setelah dipanaskan. Sistem

sirkulasi dioperasikan pada tekanan sub-atmosfherik untuk meningkatkan

keamanan. Priming vessel ini digunakan untuk mengisi awal sirkulator dan

reactor serta untuk menghembuskan udara.

Kontrol Temperatur Automatis

Kontrol temperatur dijalankan dengan sirkulasi pemanas atau pendingin

air melalui coil yang terletak dalam reaktor CSTR. Sensor temperatur (13)

dirancang dalam reaktor yang berhubungan dengan pengontrol temperatur

otomatis. Temperatur proses diset dengan menekan tombol (23)

bersamaan dengan tombol (24), jika untuk menaikkan temperatur.

Sedangkan untuk menurunkan temperatur dengan menekan tombol (23)

bersamaan dengan tombol (25). Untuk menghidupkan sirkulator dengan

cara menekan switch toggle (26) pada posisi “1”.

Pengukur Konduktivitas

Konduktivitas ditunjukkan pada monitor (27) dalam satuan milliSiemen.

Selama bereaksi, konduktivitas dari larutan berubah. Dari data ini dapat

digunakan untuk menentukan tingkat konversi dan kecepatan konversi.

2.4 Perhitungan/Analisis

2.4.1 Data-data yang dicatat

1. Laju alir NaOH (Fa), L/s

2. Laju alir CH3COOC2H5 (Fb), L/s

3. Konsentrasi NaOH dalam tangki (aµ), mol/L

4. Konsentrasi CH3COOC2H5 dalam tangki (bµ), mol/L

5. Temperatur reaktor (T), K

6. Volume reaktor (V) : 0,4 L

2.4.2 Data-data yang dihitung

1. Konsentrasi NaOH dalam umpan campuran (ao), mol/L

2. Konsentrasi CH3COOC2H5 dalam umpan campuran (bo), mol/L

3. Konversi NaOH (Xa)

4. Konstanta laju spesifik (k)

2.5

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1. Kalibrasi Pompa

Percobaan kalibrasi pompa dilakukan dengan mengalirkan air menggunakan

speed pompa 8, 9, 10 dan 11 (untuk masing-masing pompa 1 dan 2), kemudian

menampung air yang keluar dari reaktor CSTR dengan gelas ukur selama 1 menit.

Hasil pengukuran laju alir air pada masing-masing pompa dapat dilihat pada Tabel

3.11, sedangkan grafik hubungan antara speed pompa terhadap laju alir air pada

masing-masing pompa disajikan pada Gambar 3.1.

Tabel 3.1. Data hubungan antara speed pompa dengan laju alir air pada pompa 1 dan pompa 2

Speed pompaLaju alir air pada

pompa 1( ml/menit )

Laju alir air pada pompa 2

( ml/menit )891011

31465270

22385062

0 2 4 6 8 10 120

10

20

30

40

50

60

70

80

f(x) = 13.2 x − 82.4R² = 0.994520547945206

f(x) = 12.3 x − 67.1R² = 0.968876080691643

Pompa 1

Linear (Pompa 1)

Pompa 2

Speed Pompa

Laj

u A

lir A

ir (

ml/m

enit)

Gambar 3.1. Hubungan antara speed pompa dengan laju alir air pada pompa 1 dan 2.

Berdasarkan Tabel 3.1 dan Gambar 3.1 dapat dilihat bahwa semakin besar

speed setting pompa yang digunakan, baik pada pompa 1 maupun pompa 2, maka

laju alir yang diperoleh akan semakin besar pula. Hal ini disebabkan oleh volume

air yang ditampung pada gelas ukur semakin banyak dalam jangka waktu yang

sama, yaitu 1 menit. Dengan bertambahnya volume air dalam jangka waktu yang

sama berarti laju alirnya semakin cepat. Gambar 3.1 menunjukkan bahwa untuk

speed pompa yang sama, laju alir air pada pompa 1 lebih besar dibandingkan laju

alir air pada pompa 2. Perbedaan ini bisa jadi dikarenakan spesifikasi pompa yang

digunakan berbeda, sehingga mempengaruhi kinerja dari pompa tersebut.

Berdasarkan hasil kalibrasi pompa tersebut, diperoleh persamaan pada

pompa 1 yaitu y = 12,3x – 67,1; R² = 0,968 dan pompa 2 yaitu y = 13,2x – 82,4 ;

R2 = 0,994. Berdasarkan persamaan yang diperoleh, maka dapat ditentukan speed

setting yang akan digunakan untuk memperoleh variasi laju alir yang diinginkan

yaitu 20 dan 40 ml/menit.

3.2. Menentukan kondisi steady state

Percobaan ini dilakukan dengan mengalirkan NaOH menggunakan pompa

1 dan etil asetat menggunakan pompa 2 ke dalam reaktor CSTR hingga didapat

kondisi steady state. Kondisi steady state ditandai dengan konstannya

konduktivitas reaksi yang terbaca pada alat. Penghitungan konduktivitas

dilakukan setiap selang waktu 2 menit. Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai

kondisi steady state dan konduktivitas reaksi selama mencapai kondisi steady

state dicatat. Konduktivitas reaksi pada saat steady state untuk flow pompa 20 dan

40 ml/menit disajikan pada Gambar 3.2.

0 5 10 15 20 25 30 35 402

2.2

2.4

2.6

2.8

3

Flow pompa 20 ml/menit

Flow pompa 40 ml/menit

Waktu (sekon)

Kon

du

kti

vita

s (m

S)

Gambar 3.2. Konduktivitas reaksi pada saat steady state untuk flow pompa 20

dan 40 ml/menit.

Konduktivitas merupakan kemampuan suatu bahan (larutan, gas atau

logam) untuk menghantarkan listrik. Dalam suatu larutan, arus listrik timbul

karena adanya pergerakan kation-kation dan anion-anion. Semakin besar

konsentrasi suatu larutan, maka semakin banyak ion-ion yang terkandung di

dalamnya, sehingga konduktivitas larutan semakin meningkat.

Berdasarkan Gambar 3.2 dapat dilihat bahwa semakin besar laju alir, maka

semakin sedikit waktu yang dibutuhkan untuk memperoleh konduktivitas pada

kondisi steady state. Hal ini disebabkan karena semakin besar laju alir, maka

kecepatan putar pompa untuk pereaksian larutan semakin cepat dan berlangsung

sempurna sehingga lebih cepat untuk memperoleh kondisi steady state. Pada laju

alir 20 ml/menit waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kondisi steady state

yaitu selama 38 menit, sedangkan pada laju alir 40 ml/menit waktu yang

dibutuhkan yaitu hanya 26 menit.

3.3. Konstanta Kecepatan Reaksi

Percobaan reaksi saponifikasi NaOH dengan CH3COOC2H5 ini dilakukan

dengan memvariasikan laju alir. Konsentrasi NaOH yang keluar reaktor diperoleh

dari hasil titrasi dengan HCl 0,03 N. Perbandingan antara laju alir dengan

konstanta kecepatan reaksi dapat dilihat pada Gambar 3.3.

15 20 25 30 35 40 450.25

0.26

0.27

0.28

0.29

0.3

0.31

0.32

0.272

0.307

Laju alir (ml/menit)

Kon

stan

ta k

ecep

atan

rea

ksi

, k(L

/det

.mol

)

Gambar 3.3 Hubungan antara laju alir dengan konstanta kecepatan reaksi

Berdasarkan Gambar 3.3 dapat dilihat bahwa semakin besar laju alir maka

konstanta kecepatan reaksi yang diperoleh mengalami peningkatan, dimana pada

laju alir 20 ml/menit harga k yang didapat sebesar 0,272 L/det.mol, sedangkan

pada laju alir 40 ml/menit harga k yang didapat sebesar 0,307 L/det.mol.

Peningkatan laju alir mengakibatkan terjadinya peningkatan frekuensi tumbukan

antarpartikel dalam larutan, hal ini tentu saja akan mempercepat terjadinya reaksi

sehingga kecepatan reaksinyapin semakin meningkat.

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

1. Semakin besar speed pompa, maka laju alir yang diperoleh juga akan

semakin besar.

2. Semakin besar laju alir, maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk

mencapai kondisi steady state. Pada flow pompa 20 ml/menit, kondisi

steady state didapat pada menit ke-38 dengan konduktivitas sebesar 2,28

mS, sedangkan pada flow pompa 40 ml/menit, kondisi steady state didapat

pada menit ke-26 dengan konduktivitas sebesar 2,69 mS.

3. Semakin besar laju alir, konstanta kecepatan reaksi yang diperoleh juga

akan semakin besar. Pada flow pompa 20 ml/menit, konstanta kecepatan

reaksi didapat sebesar 0,272 L/det.mol, sedangkan pada flow pompa 40

ml/menit, konstanta kecepatan reaksi didapat sebesar 0,307 L/det.mol.

4.2 Saran

1. Praktikan harus teliti dalam membuat larutan umpan, kesalahan dalam

pembuatan larutan akan berpengaruh terhadap hasil titrasi dan pengukuran

konduktivitas.

2. Pastikan bahwa alat yang digunakan berada dalam kondisi operasi yang

baik, jika ada kebocoran selang segera laporkan kepada teknisi untuk

ditindaklanjuti.

DAFTAR PUSTAKA

Tim Penyusun. 2013. Penuntun Praktikum Teknik Reaksi Kimia. Pekanbaru :

Program Studi D-III Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Riau.

LAMPIRAN A

PERHITUNGAN

A. Pembuatan Larutan Umpan

1. NaOH 0,03 M sebanyak 5 Liter.

M=massaBM

x 1

V ( liter )

0 .03 M=massa40

x 15

Massa = 6 gram

Sebanyak 6 gram NaOH dilarutkan kedalam 5 Liter aquadest.

2. Etil asetat 0,03 M sebanyak 5 Liter.

M = Volumeacetat x ρ

Mrx

1V (liter)

0,03 M = Volumeacetat x0,9

88x

15

Vacetat = 14,7 ml

Sebanyak 14,7 ml Etil asetat dicampurkan ke dalam 5 Liter aquadest.

3. HCL 0,03 N sebanyak 500 ml

V1. N1 = V2 . N2

V 2=V 1 x N1

N 2

V 2=500 ml x 0,03 N

10 N

V 2=1,5 ml

Jadi HCl sebanyak 1,5 ml diencerkan kedalam 500 ml aquadest.

B. Konversi NaOH berdasarkan pengukuran titrasi

Flow pompa = 20 ml/menit

Laju alir NaOH (Fa) = 0,000333 L/s (speed pompa = 7,1) dan laju alir Etil

asetat (Fb) = 0,000333 L/s (speed pompa = 7,8), maka nilai konversinya :

Ft = Fa + Fb

= (0,000333 + 0,000333) L/s

= 0,000666 L/s

Konsentrasi awal NaOH dalam reaktor (a0) :

a0 = Fa

F t x aµ

= 0,000333 L/s0,000666 L/s x 0,03 mol/L

= 0,015 mol/L

Karena Fa = Fb, maka a0 = b0

a1 = konsentrasi NaOH keluar reaktor (diperoleh setelah dititrasi dengan

HCl 0,03 N)

V1 N1 = V2 N2

(1,5+1,4 )ml

2 x 0,03 N = 10 ml x N2

N2 = 0,00435 N

a1 = 0,00435 mol/L

xa = a0−a1

a0

= (0,015−0,00435 ) mol/ L

0,015 mol/ L

= 0,71

Konstanta laju spesifik (k) :

k = F (Xa)

V . a0(1−Xa)

= 0,000666(0,71)

(0,4 ) (0,015 )(1−0,71)

= 0,272 L/det.mol

Flow pompa = 40 ml/menit

Laju alir NaOH (Fa) = 0,000667 L/s (speed pompa = 8,7) dan laju alir Etil

asetat (Fb) = 0,000667 L/s (speed pompa = 9,3), maka nilai konversinya :

Ft = Fa + Fb

= (0,000667 + 0,000667) L/s

= 0,001334 L/s

Konsentrasi awal NaOH dalam reaktor (a0) :

a0 = Fa

F t x aµ

= 0,000667 L/s0,001334 L/s x 0,03 mol/L

= 0,015 mol/L

Karena Fa = Fb, maka a0 = b0

a1 = konsentrasi NaOH keluar reaktor (diperoleh setelah dititrasi dengan

HCl 0,03 N)

V1 N1 = V2 N2

(2,1+2,1 ) ml

2 x 0,03 N = 10 ml x N2

N2 = 0,0063 N

a1 = 0,0063 mol/L

xa = a0−a1

a0

= (0,015−0,0063 ) mol/ L

0,015 mol/ L

= 0,58

Konstanta laju spesifik (k) :

k = F (Xa)

V . a0(1−Xa)

= 0,001334 (0,58)

(0,4 ) (0,015 )(1−0,58)

= 0,307 L/det.mol

LAMPIRAN B

LAPORAN SEMENTARA

Judul Praktikum : Kinetika Reaksi Safonifikasi pada Reaktor CSTR

Hari/Tanggal Praktikum : Senin/7 Oktober 2013

Pembimbing : Prof. Dr. Syaiful Bahri., M.Si

Asisten Laboratorium : Deslia Prima S

Nama Kelompok II : Rita Puriani Mendrova (1107035609)

Ryan Tito (1107021186)

Yakub Jeffery Silaen (1107036648)

Hasil Percobaan :

B.1 Kalibrasi Pompa Feed

Tabel B.1 Data hasil percobaan kalibrasi pompa 1 dan 2

Speed pompaLaju alir air pada

pompa 1( ml/menit )

Laju alir air pada pompa 2

( ml/menit )

891011

31465270

22385062

B.2 Pembuatan Larutan Umpan

1. NaOH 0,03 M sebanyak 5 Liter.

M=massaBM

x 1

V ( liter )

0,03 M=massa40

x 15

Massa = 6 gram

Sebanyak 6 gram NaOH dilarutkan ke dalam 5 Liter aquadest.

2. Etil asetat 0,03 M sebanyak 5 Liter.

M = Volumeacetat x ρ

Mrx

1V (liter)

0,03 M = Volumeacetat x0,9

88x

15

Vacetat = 14,7 ml

Sebanyak 14,7 ml Etil asetat dicampurkan ke dalam 5 Liter aquadest.

Untuk menentukan konsentrasi NaOH yang keluar dari reaktor, dapat dilakukan

dengan titrasi menggunakan HCl. HCl yang tersedia yaitu 10 N, maka untuk

membuat larutan HCl 0,03 N dilakukan proses pengenceran :

V1. N1 = V2 . N2

V 2=V 1 x N1

N 2

V 2=500 ml x 0,03 N

10 N

V 2=1,5 ml

Jadi HCl sebanyak 1,5 ml diencerkan kedalam 500 ml aquadest.

B.3 Penentuan kondisi steady state (konduktivitas dan titrasi)

1. Flow pompa = 20 ml/menit

Kecepatan alir dari NaOH (Fa) = 20 ml/menit

= 0,000333 L/s

Kecepatan alir CH3COOC2H5 (Fb) = 20 ml/menit

= 0,000333 L/s

Konsentrasi NaOH dalam tangki (aµ) = 0,03 mol/L

Konsentrasi CH3COOC2H5 dalam tangki (bµ) = 0,03 mol/L

Speed pompa NaOH = 7,1

Speed pompa CH3COOC2H5 = 7,8

Temperatur pada saat steady state = 31,2 oC

Tabel B.2 Data hasil pengukuran konduktivitas pada keadaan steady-state untuk

flow pompa 20 ml/menit.

Waktu

(menit)

Konduktivitas

(mS)

0 2,50

2 2,50

4 2,48

6 2,47

8 2,45

10 2,43

12 2,42

14 2,40

16 2,38

18 2,36

20 2,35

22 2,34

24 2,32

26 2,32

28 2,30

30 2,29

32 2,29

34 2,28

36 2,28

38 2,28

Kondisi steady state percobaan didapat pada menit ke-38 dengan konduktivitas

sebesar 2,28 mS.

Tabel B.3 Produk diambil 20 ml lalu dititrasi tiap 10 ml dengan HCl 0,03 N.

Volume Produk

(ml)

Volume HCl 0,03 N

yang terpakai

(ml)

10

10

1,5

1,4

2. Flow pompa = 40 ml/menit

Kecepatan alir dari NaOH (Fa) = 40 ml/menit

= 0,000667 L/s

Kecepatan alir CH3COOC2H5 (Fb) = 40 ml/menit

= 0,000667 L/s

Konsentrasi NaOH dalam tangki (aµ) = 0,03 mol/L

Konsentrasi CH3COOC2H5 dalam tangki (bµ) = 0,03 mol/L

Speed pompa NaOH = 8,7

Speed pompa CH3COOC2H5 = 9,3

Temperatur pada saat steady state = 31,6 oC

Tabel B.4 Data hasil pengukuran konduktivitas pada keadaan steady-state untuk

flow pompa 40 ml/menit.

Waktu

(menit)

Konduktivitas

(mS)

0 2,70

2 2,81

4 2,85

6 2,84

8 2,83

10 2,81

12 2,78

14 2,76

16 2,73

18 2,71

20 2,70

22 2,69

24 2,69

26 2,69

Kondisi steady state percobaan didapat pada menit ke-26 dengan konduktivitas

sebesar 2,69 mS.

Tabel B.5 Produk diambil 20 ml lalu dititrasi tiap 10 ml dengan HCl 0,03 N.

Volume Produk

(ml)

Volume HCl 0,03 N

yang terpakai

(ml)

10

10

2,1

2,1

Pekanbaru, 7 Oktober 2013

Asisten Laboratorium,

Deslia Prima S