Upload
khairunnisaa-nurul-h
View
355
Download
63
Embed Size (px)
Citation preview
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
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
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
[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
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
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
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
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
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
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
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
Waktu(menit)
Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3DHL L1 DHL L2 DHL L3
Dinamika Tangki Seri Hal. 12
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
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
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
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
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