![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:
Reaktor CSTR bekerja secara kontinyu, dengan laju massa umpan sama besar
denganlaju massa keluar dari tangki. Umpan dengan konsentrasi tetap mengalir
secara kontinyu dapatdipandangsebagaiumpandenganpolastep.
NeracamassaNaCl
[laju akumulasi] = [laju masuk] – [laju keluar]
V dCi= qo Co – qi Ci…………………………………………………(2)
dt
Untuk laju alir masuk sama dengan laju alir keluar (=q), ruas kiri dan ruas
kanan daripersamaan 1 dibagi dengan laju alir q, persamaan menjadi:
i
i
dt ……………………………………………………………...(3)
Persamaan 2 dapat disederhanakan dengan integrasi](https://image.slidesharecdn.com/laporandinamikatangkikelompok2-140330085807-phpapp01/85/Laporan-dinamika-tangki-kelompok-2-3-320.jpg)
![[laju akumulasi] = [laju masuk] – laju keluar]
V dCi= qo Co – qi Ci………………………………………………………….(9)
dt
Untuk laju alir masuk sama dengan laju alir keluar = (q), Co=0 (aquades) ruas
kiri dan kanan dari persamaan 1 dibagi dengan laju alir q. Persamaan menjad :
i
i
dt...............................................................................(10)
Persamaan 8 dapat diselesaikan dengan integrasi
= ……………………….………………………………….(11)
Syarat batas dari persamaan adalah:
t = 0; Ci = Ck dan pada t = t; Ci = Ci
-ln =
=
………………………………………………………………(12)
Persamaan (12) mencerminkan hubungan antara konsentrasi NaCl terhadap
waktu pada reaktor tunggal CSTR dengan umpan berbentuk pulse.
C. Efektifitas tangki
Efektivitas tangki dapat diukur dari perbandingan volume tangki
sesungguhnya dibandingkan dengan volume yang diperoleh dari perhitungan
volume tangki seungguhnya dapat dihitung dengan mengukur dimensi tangki, yaitu](https://image.slidesharecdn.com/laporandinamikatangkikelompok2-140330085807-phpapp01/85/Laporan-dinamika-tangki-kelompok-2-5-320.jpg)
Laporan dinamika tangki kelompok 2
- 1. LABORATORIUM PENGENDALIAN PROSES SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2013/2014 MODUL : Dinamika Tangki Seri PEMBIMBING : Shoerya Shoelarta Oleh : Kelompok : 2 Nama : 1. Abed Nego 121411002 2. Neng Sri Widianti 121411020 3. Rima Puspitasari 121411026 4. Zahir Ilham 121411031 Kelas : 2A PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2014 Tanggal Praktikum: 18 Maret 2014 Tanggal Penyerahan:24 Maret 2014
- 2. DINAMIKA TANGKI SERI I. TUJUAN Tujuan umum :  Keterampilan mengoperasikan peralatan berbasis reaktor tangki berpengaduk.  Kemampuan aplikasi pengetahuan reaktor tangki berpengaduk terhadap penyimpangan yang mungkin terjadi  Peningkatan kemampuan logika berbasis reaktor tangki berpengaduk terhadap hubungan-hubungan antara kecepatan putar pengaduk, ketidakidealan, volume efektif reaktor. Tujuan khusus :  Membuat kurva kalibrasi hubungan antara daya hantar listrik (DHL) terhadap konsentrasi NaCl  Memahami fenomena perbedaan respon konsentrasi yang ditujukan dari masing- masing tangki yang tersusun seri.  Memahami perbedaan yang terjadi dari input step dengan pulse.  Menghitung volume ideal berpengaduk dan tidak berpengaduk. II. DASAR TEORI A. 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 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. B. 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
- 3. 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: Reaktor CSTR bekerja secara kontinyu, dengan laju massa umpan sama besar denganlaju massa keluar dari tangki. Umpan dengan konsentrasi tetap mengalir secara kontinyu dapatdipandangsebagaiumpandenganpolastep. NeracamassaNaCl [laju akumulasi] = [laju masuk] – [laju keluar] V dCi= qo Co – qi Ci…………………………………………………(2) dt Untuk laju alir masuk sama dengan laju alir keluar (=q), ruas kiri dan ruas kanan daripersamaan 1 dibagi dengan laju alir q, persamaan menjadi: i i dt ……………………………………………………………...(3) Persamaan 2 dapat disederhanakan dengan integrasi
- 4. = ………………………………………………………..(4) Integrasi dapat diselesaikan dengan memisalkan, U = Co-Ci; sehingga dU = - dCi sehinggasyarat batasnya menjadi : t = 0; Ci= 0; Uo= Co t = t; Ci= Ci;U=Ci- Co = ................................................................(5) -ln = ………………………………………………………………........(6) -ln = ………………………………………………………………….(7) - ln = - = = =1- )…………………………………………………………(8) Persamaan (7) mencerminkan hubungan antara konsentrasi NaCl terhadap waktu padareaktor tinggal CSTR dengan umpan berbentuk step.Pada saat konsentrasi (Ci) mendekati konstan yaitu pada saat t=t ; konsentrasi NaCldalam tangki adalah Ck.(Ck mendekati harag Co) Ck = Co (1- Pada saat Ci=Ck input step dihentikan, kemudian diganti dengan umpan berupaaquadest, konsentrasi NaCl = nol. (model ini dapat dianggap seperti kelakuan tangki setelahmendapat input berupa pulse). NeracamassaNaCl
- 5. [laju akumulasi] = [laju masuk] – laju keluar] V dCi= qo Co – qi Ci………………………………………………………….(9) dt Untuk laju alir masuk sama dengan laju alir keluar = (q), Co=0 (aquades) ruas kiri dan kanan dari persamaan 1 dibagi dengan laju alir q. Persamaan menjad : i i dt...............................................................................(10) Persamaan 8 dapat diselesaikan dengan integrasi = ……………………….………………………………….(11) Syarat batas dari persamaan adalah: t = 0; Ci = Ck dan pada t = t; Ci = Ci -ln = = ………………………………………………………………(12) Persamaan (12) mencerminkan hubungan antara konsentrasi NaCl terhadap waktu pada reaktor tunggal CSTR dengan umpan berbentuk pulse. C. Efektifitas tangki Efektivitas tangki dapat diukur dari perbandingan volume tangki sesungguhnya dibandingkan dengan volume yang diperoleh dari perhitungan volume tangki seungguhnya dapat dihitung dengan mengukur dimensi tangki, yaitu
- 6. diameter dan tinggi dari tangki.Volume efektiv dari tangki, yaitu volume yang benar-benar terpakai untuk terjadinya reaksi dapat diperkirakan dari penurunan lebih lanjut persamaan (1). Yaitu menghitung harga gradien konsentrasi NaCl pada saat t=0 pada reaktor CSTR dengan umpan step pada tangki pertama. V dCi= qo Co – qi Ci Pada saat t=0 ; Ci=0 ; persamaan menjadi : = qo Co – qi Ci.0………………………………(13) = qo Co = Co………………………………………(14) Harga gradient konsentrasi ini juga dapat dihitung dari aluran data konsentrasi terhadap waktu. Untuk menghitung volume efektif dari reaktor CSTR. V= qo.t III. PERCOBAAN 3.1 Bahan dan Alat Alat  Gelas kimia  Labu seukuran 100 ml  Gelas kimia 5000 ml  Botol semprot  Timbangan analitik  Pipet seukuran 10 ml  Ember plastic  Stopwatch  Alat ukur DHL Bahan  Aquadest  NaCl
- 7. 3.2 Langkah Kerja Pembuatan larutan NaCl 1 % berat Pembuatan kurva kalibrasi Pengamatan respons tangki Timbang NaCl 50 gram Larutkan dalam aquadest sampai volumenya 5000ml Ukur DHL larutan NaCl dan DHL aquadest 10 ml larutan NaCl, masukkan ke dalam gelas Ambil 10 ml aquadest, campurkan dengan larutan sebelumnya Ulangi prosedur pertama dan kedua untuk memperoleh larutan dengan pengenceran tertentu Ukur DHL larutan Ukur DHL masing masing larutan setelah pengenceran Isi ketiga tangki dengan aquadest sampai level ketinggian sama Siapkan aquadest, alirkan ke dalam tangki dengan laju alir volume 200 cm3 /menit Ukur DHL masing-masing tangki Nyalakan pompa, atur flowmeter sehingga diperoleh laju alir volume 200 cm3 /menit Alirkan NaCl 1% ke dalam tangki pertama dengan laju alir 200 cm3 /menit Ukur DHL masing-masing tangki tiap 2,5 menit Hentikan pengukuran apabila nilai DHL tangki ketiga mendekati nilai DHL larutan NaCl 1% Ukur DHL masing-masing tangki tiap 2,5 menit Lakukan lagi semua prosedur dengan pengaduk dihidupkan Hentikan pengukuran apabila nilai DHL tangki ketiga mendekati nilai DHL aquadest
- 8. 3.3 Data Pengamatan Dimensi Tangki Tinggi tangki : 13 cm Diameter tangki : 10 cm DHL vs Konsentrasi NaCl Standar Konsentrasi NaCl (%) DHL 1,00 0,61 0,50 0,30 0,20 0,16 0,10 0,08 0,05 0,03 0,00 0,00 Pengukuran DHL larutan dalam tangki Tanpa Pengadukan Aliran Step Waktu DHL Tangki-1 Tangki-2 Tangki-3 NaCl H2O NaCl H2O NaCl H2O 0,00 0,03 0,59 0,03 0,48 0,03 0,47 2,50 0,37 0,11 0,25 0,48 0,11 0,59 5,00 0,53 0,07 0,41 0,31 0,41 0,48 7,50 0,55 0,04 0,45 0,18 0,46 0,34 10,00 0,59 0,03 0,48 0,10 0,47 0,23 Dengan Pengadukan Waktu DHL Tangki-1 Tangki-2 Tangki-3 NaCl H2O NaCl H2O NaCl H2O 0,00 0,02 0,65 0,02 0,52 0,02 0,34
- 9. 2,50 0,39 0,24 0,15 0,42 0,05 0,45 5,00 0,58 0,12 0,35 0,28 0,26 0,39 7,50 0,62 0,09 0,49 0,21 0,32 0,33 10,00 0,65 0,06 0,52 0,15 0,34 0,27 IV. PENGOLAHAN DATA 4.1 Perhitungan Kurva Kalibrasi Perhitungan konsentrasi NaCl masing-masing tangki setiap waktu Persamaan garis dari kurva konsentrasi NaCl terhadap DHL yaitu : y = 0,5978x + 0,0123 dengan y = DHL dan x = konsentrasi, maka Tanpa Pengadukan Waktu Konsentrasi Tangki-1 Tangki-2 Tangki-3 NaCl H2O NaCl H2O NaCl H2O 0,00 0,030 0,966 0,030 0,782 0,030 0,766 2,50 0,598 0,163 0,398 0,782 0,163 0,966 5,00 0,866 0,097 0,665 0,498 0,665 0,782 7,50 0,899 0,046 0,732 0,281 0,749 0,548 10,00 0,966 0,030 0,782 0,147 0,766 0,364 y = 0.597x + 0.012 R² = 0.995 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.00 0.50 1.00 1.50 DHL Konsentrasi NaCl (%) Kurva Kalibrasi Konsentrasi NaCl terhadap DHL Kosentrasi NaCl vs DHL Linear (Kosentrasi NaCl vs DHL)
- 10. Dengan Pengadukan Waktu Konsentrasi Tangki-1 Tangki-2 Tangki-3 NaCl H2O NaCl H2O NaCl H2O 0,00 0,013 1,067 0,013 0,849 0,013 0,548 2,50 0,632 0,381 0,230 0,682 0,063 0,732 5,00 0,950 0,180 0,565 0,448 0,414 0,632 7,50 1,017 0,130 0,799 0,331 0,515 0,531 10,00 1,067 0,080 0,849 0,230 0,548 0,431 Kurva DHL vs Konsentrasi a. Harga L untuk setiap Data Persamaan (1) L = Data untuk Kurva Kalibrasi Konsentrasi NaCl (%) DHL K L ( ) 1,00 0,61 0,3 183 0,50 0,30 0,3 180 0,20 0,16 0,3 240 0,10 0,08 0,3 240 0,05 0,03 0,3 180 0,00 0,00 0,3 0 Tanpa Pengadukan Waktu L Tangki-1 Tangki-2 Tangki-3 NaCl H2O NaCl H2O NaCl H2O 0,00 303,97 183,16 303,97 184,06 303,97 184,16 2,50 185,51 201,92 188,62 184,06 201,92 183,16
- 11. 5,00 183,60 217,57 184,89 186,75 184,89 184,06 7,50 183,44 258,97 184,38 192,49 184,27 186,07 10,00 183,16 303,97 184,06 204,49 184,16 189,47 b. Kurva hubungan antara L terhadap konsentrasi NaCl Data Kurva Standar 0 50 100 150 200 250 300 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 L(DayaHantarEqivalen) Konsentrasi (%) Kurva Hubungan L terhadap Konsentrasi NaCl L vs Konsentrasi NaCl 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 L(DayaHantarEqivalen) Konsentrasi (%) Kurva L terhadap Konsentrasi NaCl Umpan Step-Tanpa Pengadukan Tangki-1 Tangki-2 Tangki-3
- 12. 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 L(DayaHantarEqivalen) Konsentrasi (%) Kurva L terhadap Konsentrasi NaCl Umpan Pulse - Tanpa Pengadukan Tangki-1 Tangki-2 Tangki-3 0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 L(DayaHantarEqivalen) Konsentrasi (%) Kurva L terhadap Konsentrasi NaCl Umpan Step - Dengan Pengadukan Tangki-1 Tangki-2 Tangki-3 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 L(DayaHantarEqivalen) Konsentrasi (%) Kurva L terhadap Konsentrasi NaCl Umpan Pulse - Dengan Pengadukan Tangki-1 Tangki-2 Tangki-3
- 13. Kurva hubungan antara Konsentrasi NaCl terhadap DHL 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 DHL Konsentrasi (%) Kurva DHL terhadap Konsentrasi NaCl Umpan Step - Tanpa Pengadukan Tangki-1 Tangki-2 Tangki-3 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 DHL Konsentrasi (%) Kurva DHL terhadap Konsentrasi NaCl Umpan Pulse - Tanpa Pengadukan Tangki-1 Tangki-2 Tangki-3 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 DHL Konsentrasi (%) Kurva DHL terhadap Konsentrasi NaCl Umpan Step - Dengan Pengadukan Tangki-1 Tangki-2 Tangki-3
- 14. Dinamika Reaktor Tangki a. Kurva hubungan antara konsentrasi terhadap waktu 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 DHL Konsentrasi (%) Kurva DHL terhadap Konsentrasi NaCl Umpan Pulse - Dengan Pengadukan Tangki-1 Tangki-2 Tangki-3 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0 2 4 6 8 10 12 DHL waktu (menit) Grafik Waktu terhadap DHL Tanpa pengadukan tangki 1 tangki 2 tangki 3
- 15. b. Volume Tangki Sesungguhnya Tinggi tangki = 13 cm Diameter tangki = 10 cm Volume tangki sesungguhnya = πr2 t = 3,14 x 52 x 13 = 1020,5 cm3 c. Konsentrasi NaCl fungsi Waktu Umpan Step ) Umpan Pulse Dimana : τ = = = = 4,12 menit 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0 2 4 6 8 10 12 DHL waktu (menit) Grafik Waktu terhadap DHL Dengan Pengadukan tangki 1 tangki 2 tangki 3
- 16. Waktu Tanpa Pengadukan Dengan Pengadukan Umpan Step Umpan Pulse Umpan Step Umpan Pulse Ci Ck Ci Ci 0,00 0,0000 0,0274 0,0000 0,0119 2,50 0,0136 0,0149 0,0059 0,0065 5,00 0,0211 0,0081 0,0091 0,0035 7,50 0,0251 0,0044 0,0109 0,0019 10,00 0,0274 0,0024 0,0119 0,0011 d. Menentukan nilai t’ 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0 2 4 6 8 10 12 Konsentrasi Waktu Kurva Konsentrasi terhadap Waktu Berdasarkan Perhitungan Tanpa Pengadukan Dengan Pengadukan
- 17. t’ = 5,6 menit t’ = 6,9 menit 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 0 2.5 5 7.5 10 Konsentrasi(%) Waktu (menit) Tanpa Pengadukan - Tangki 1 Series1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.00 2.50 5.00 7.50 10.00 Konsentrasi(%) Waktu (menit) Tanpa Pengadukan - Tangki 2 Series1
- 18. t’ = 7,50 menit t’ = 5,5 menit 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.00 2.50 5.00 7.50 10.00 Konsentrasi(%) Waktu (menit) Tanpa Pengadukan - Tangki 3 Series1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 0.00 2.50 5.00 7.50 10.00 Konsentrasi(%) Waktu (menit) Dengan Pengadukan - Tangki 1 Series1
- 19. t’ = 5,7 menit t’ = 5,9 menit e. Volume tangki efektif Qo (cm3 /menit) Tanpa Pengadukan Dengan Pengadukan t' Volume t' Volume Tangki 1 200 4,1 820 3,9 780 Tangki 2 200 3,7 740 5,1 1020 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.00 2.50 5.00 7.50 10.00 Konsentrasi(%) Waktu (menit) Dengan Pengadukan - Tangki 2 Series1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.00 2.50 5.00 7.50 10.00 Konsentrasi(%) Waktu (menit) Dengan Pengadukan - Tangki 3 Series1
- 20. Tangki 3 200 6,2 1240 3,8 760 4.2 Hasil Percobaan a. Kurva Hubungan antara Konsentrasi terhadap waktu 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 Konsentrasi(%) Waktu (menit) Kurva Konsentrasi Terhadap Waktu Tanpa Pengadukan Tangki-1 Tangki-2 Tangki-3 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 Konsentrasi(%) Waktu (menit) Kurva Konsentrasi Terhadap Waktu Dengan Pengadukan Tangki-1 Tangki-2 Tangki-3
- 21. b. Tabel Hubungan Konsentrasi terhadap Waktu Tangki 1 c. Kurva Hubungan Konsentrasi Terhadap Waktu Tangki 1 Tanpa Pengadukan d. Kurva Hubungan Konsentrasi Terhadap Waktu Tangki 1 Dengan Pengadukan 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 2 4 6 8 10 12 Konsentrasi(%) Waktu (menit) Kurva Konsentrasi Terhadap Waktu Tanpa Pengadukan Perhitungan Percobaan Waktu Tanpa Pengadukan Dengan Pengadukan Percobaan Perhitungan Percobaan Perhitungan Percobaan Perhitungan Percobaan Perhitungan Umpan Step Umpan Pulse Umpan Step Umpan Pulse 0 0,030 0 0,966 0,0274 0,013 0 1,067 0,0119 2,5 0,598 0,0136 0,163 0,0149 0,632 0,0059 0,381 0,0065 5 0,866 0,0211 0,097 0,0081 0,95 0,0091 0,18 0,0035 7,5 0,899 0,0251 0,046 0,0044 1,017 0,0109 0,13 0,0019 10 0,966 0,0274 0,030 0,0024 1,067 0,0119 0,08 0,0011
- 22. e. Tabel Volume Sesungguhnya dan Volume Tangki Efektif % efektifitas = Volume Sesungguhnya Tanpa Pengadukan Dengan Pengadukan Volume Efektif % Efektifitas Volume Efektif % Efektifitas Tangki 1 1020 1120 8,93 1100 7,14 Tangki 2 1020 1380 26,09 1140 8,70 Tangki 3 1020 1500 32,00 1180 10,67 0.0000 0.2000 0.4000 0.6000 0.8000 1.0000 1.2000 0 2 4 6 8 10 12 Konsentrasi(%) Waktu (menit) Kurva Konsentrasi Terhadap Waktu Dengan Pengadukan Perhitungan Percobaan
- 23. V. PEMBAHASAN Pada praktikum ini, dilakukan analisis konsentrasi NaCl yang terukur dalam Tangki CSTR yang disusun seri. Pengukuran konsentrasi dilakukan secara tidak langsung yaitu dengan mengkur nilai Daya Hantar Listrik larutannya yang kemudian di konversikan kedalam bentuk konsentrasi. Untuk dapat mengonversikan nilai DHL terhadap konsentrasi, dibuat terlebih dahulu kurva kalibrasi antara konsentrasi terhadap DHL yang terukur. Tangki dikenankan dua kondisi selama pengukuran yaitu tanpa memakai pengadukan dan dengan melakukan pengadukan. DHL yang dihitung pada tangki yaitu pada saat umpan step dimasukan (aliran masuk NaCl 1%) dan kemudian pada saat umpan pulse dimasukkan (aliran air). Sebelum aliran step dimasukkan, ke-3 tangki di isi penuh dengan air keran samapai mencapai kondisi yang steady-state dimana laju alir yang masuk sama dengan laju alir yang keluar. Hal tersebut dilakukan agar air dalam tangki tidak meluber keluar dari tangki. Berdasarkan hasil percobaan nilai DHL setiap data berbanding lurus dengan waktu yang ini berarti bahwa konsentrasi berbanding linier terhadap lama waktu masuknya aliran. Pengukuran nilai DHL untuk kondisi tanpa pengadukan dan dengan pengadukan, nilai yang terukur berbeda. Hal tersebut dapat terjadi karena pada kondisi tanpa pengadukan konsentrasi NaCl dalam larutan tidak merata, sehingga nilai DHL yang terukur adalah nilai dari titik yang terukur saja dan kemungkinan nilai nya berbeda untuk setiap titik dalam tangki yang sama. Untuk umpan step (penambahan NaCl), nilai DHL yang terukur pada tangki-1 lebih besar dibandingkan nilai DHL tangki-2 dan tangki-3. Hal tersebut dapat dijelaskan dengan analogi bahwa tangki-1 secara langsung berkontak dengan aliran umpan NaCl sementara tangki-2 dan tangki-3 konsentrasi umpan yang masuk merupakan konsentrasi akumulasi NaCl dalam tangki-1. Perhitungan L (Daya Hantar Eqivalen). Daya hantar ekivalen (L) merupakan daya hantar suatu larutan yang mengandung 1 gram ekivalen suatu zat elektrolit yang terlarut antara dua buah elektroda yang ukurannya tertentu dan berjarak 1 cm. Pada kurva L terhadap konsentrasi NaCl terlihat bahwa penambahan NaCl pada umpan Step menunjukan penurunan nilai Daya Hantar Eqivalen pada larutan. Penurunan yang tajam terjadi pada titik t = 0 ke titik t = 2,5 menit. Hal tersebut menunjukkan bahwa nilai daya hantar eqivalen (L) akan semakin menurun seiring
- 24. dengan bertambahnya konsentrasi dari larutan NaCl dan pada umpan step kenaikan konsentrasi NaCl dalam larutan berlangsung signifikan (kenaikan konsentrasi berlangsung cepat). Penurunan pun terjadi untuk umpan pulse, namun penurunannya lebih landai dibandingkan dengan umpan step, hal ini terjadi karena pada umpan pulse terjadi pengenceran sehingga konsentrasi akan semakin menurun seiring dengan berjalannya waktu, sehingga penurunannya lebih landai dibandingkan umpan step. Perbedaan respon dari ketiga tangki dapat dilihat dari bentuk kurva konsentrasi NaCl(%) vs Daya hantar eqivalen(L). Dari kurva diatas dapat dilihat bahwa penurunan L pada ketiga tangki berbeda-beda pada konsentrasi yang berbeda pula. Penurunan L yang paling tajam pada tangki-1 terjadi pada konsentrasi yang lebih tinggi dan Harga L lebih rendah dibanding dengan tangki lainnya. Hal tersebut dikarenakan L berbanding terbalik dengan konsentrasi, semakin besar konsentrasi maka semakin kecil harga L nya. Daya hantar ekivalen suatu larutan elektrolit akan naik karena pengenceran dan 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 L(DayaHantarEqivalen) Konsentrasi (%) Kurva L terhadap Konsentrasi NaCl Umpan Step-Tanpa Pengadukan Tangki-1 Tangki-2 Tangki-3 0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 L(DayaHantarEqivalen) Konsentrasi (%) Kurva L terhadap Konsentrasi NaCl Umpan Step - Dengan Pengadukan Tangki-1 Tangki-2 Tangki-3
- 25. akhirnya akan mencapai suatu batas tertentu. Hal ini disebabkan oleh derajat ionisasi suatu larutan elektrolit akan naik karena pengenceran sehingga akhirnya akan mencapai harga tertentu pada saat terjadinya ionisasi sempurna. Pada kurva yang diperoleh dari persamaan (8) dan (12) terlihat bahwa konsentrasi NaCl pada tangki tanpa pengadukan lebih tinggi dibandingkan konsentrasi NaCl pada tangki dengan pengadukan. Hal ini terjadi karena pada tangki yang tidak dissertai dengan pengadukan, NaCl yang di masukan tidak tercampur dengan rata sehingga data yang diambil tidak tentu, misalnya jika kita mengukur di tempat dimana NaCl itu masuk maka konsentrasi tinggi, tetapi jika kita mengukur di tempat yang jauh dari NaCl masuk maka konsentrasi kecil. Pada tangki yang disertai pengadukan, NaCl yang dimasukan akan tercampur rata sehingga mengukur konsentasi di dekat input atau jauh dari input data akan sama. Efektifitas tangki dapat diukur dari perbandingan volume tangki sesungguhnya dibandingkan dengan volume yang diperoleh dari perhitungan. Berdasarkan hasil percobaan efektifitas tangki yang diperoleh pada tangki tanpa pengadukan lebih tinggi dibandingkan dengan tangki dengan pengadukan. Hal ini terjadi karena pada kondisi tanpa pengadukan reaksi terjadi lebih lambat sehingga volume tangki yang terpakai lebih besar dibandingkan dengan kondisi yang disertai pengadukan. VI. KESIMPULAN 1. Semakin besar nilai DHL hal itu menandakan semakin besar konsentrasinya 2. Kurva kalibrasi digunakan untuk menghitung konsentrasi larutan NaCl pada setiap tangki CSTR. 3. Pada fungsi step konsentrasi akan semakin meningkat seiring dengan bertambahnya waktu. 4. Pada fungsi pulse konsentrasi akan menurun seiring bertambahnya waktu 5. Efektifitas tangki Volume Sesungguhnya Tanpa Pengadukan Dengan Pengadukan Volume Efektif % Efektifitas Volume Efektif % Efektifitas Tangki 1 1020 1120 8,93 1100 7,14 Tangki 2 1020 1380 26,09 1140 8,70 Tangki 3 1020 1500 32,00 1180 10,67
- 26. PUSTAKA Djauhari, Agus.2013.Jobsheet Pengendalian Proses-Dinamika Tangki.Jurusan Teknik Kimia.Politeknik Negeri Bandung:Bandung. Arzadz. 2011. Macam-macam Reaktor Heterogen:http://Arzadz.Blogspot.Com/2011/04/ Macam-Macam-Reaktor-Heterogen.Html#!/2011/04/Macam-Macam-Reaktor- Heterogen.Html