Upload
christoforus-sanders
View
82
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
OTK OTK TOK TOTOTKOTKOTK
Citation preview
SOAL SEMESTERAN LABORATORIUM UNIT PROSES
WATER TREATMENT
1. Gambarkan blok diagram proses penjernihan air dari air sungai sampai menjadi air umpan boiler !2. Jelaskan :
a. Fungsi alat – alat pada soal nomor satu !b. Kougulasi ,flokulasi sedimentasi !c. Macam – macam air yang disupply oleh unit utilitas!
3. Sebutkan bahan kimia untuk :a. Kougulan, Flokulan, phcontrol, desinfektan, oxygen scavenger, scaling agent, anti foam, anti
korosif.b. Buat 3 reaksi dari bahan kimia tersebut (kougulan, oxygen scavenger, anti korosif)!
4. Jelaskan tentang :a. Kesadahan b. Perbedaaan kesadahan tetap dan temporerc. Cara menghilangkannya
5. Tuliskan a. Fungsi kation dan anion exchangerb. reaksi pada kation dan anion excahanger dan reaksi regenerasinyac. bahan kimia yang digunakan untuk kation, anion dan regenerasinya
BIODIESEL
1. Pengertian biodiesel dan reaksi pembentukannya !2. sifat – sifat fisik biodiesel menurut SNI dan keunggulan biodiesel dari solar !3. jelaskan tentang :
a. titik tuangb. titik nyalac. angka penyabunan d. angka asame. octane numberf. cetane number
4. jelaskan tentang :a. reaksi transesterifikasi dan esterifikasi !b. perbedaan reaksi transesterifikasi dan esterifikasi !c. buat reaksinya
5. CPO dan methanol bereaksi membentuk methyl ester dan gliserol dengan volume methanol 141 ml dan CPO 200 ml, metal ester yang dihasilkan 100 ml dalam waktu 70 menit. Hitung konstanta laju reaksi pengurangan CPO! diketahui(BJ CPO = 0.872 gr/ml dan BM CPO = 256 gr/moL BJ methyl ester = 0,8358 gr/ml, BM methyl ester = 74 gr/mol. BJ methanol 0,802 gr/ml dan BM Methanol =32 gr/mol)
KOROSI
1. Definisi korosi dan factor – factor yang mempengaruhi laju korosi !2. Sebutkan dan jelaskan 5 macam korosi setempat (localized corrosion) dan berikan contohnya!3. Sebutkan dan jelaskan 5 macam teknik pengendalian korosi dan berikan contohnya!4. Sebutkan dan jelaskan 5 macam Identifikasi korosi berikan contohnya !5. Seng dan besi terkorosi dengan berat awal seng 108 gr dan berat awal besi didapat dengan
perbandingan (seng:besi = 2:7), banyaknya seng dan besi terkorosi selama 48 jam diterntukan dengan persamaan 3,939 =2,125x + 5,02y dan 0,325 = 0,75 x + 0,25 y (dimana x = besi yang terkorosi dan y = seng yang terkorosi) dengan panjang masing –masing logam 30 cm dan lebar 0,2 m. Hitung laju korosi masing-masing logam tersebut!
SAFONIFIKASI
1. Definsi Safonifikasi dan reaksi pembentukkannya !2. Jelaskan :
a. Mekanisme kerja sabunb. Proses pembuatan sabun
3. Apa pengaruh kadar FFA pada minyak dan pengaruh pewangi beralkohol terhadap sabun yang dihasilkan dan yang mana yang baik digunakan FFA tinggi atau rendah dan pewangi beralkkohol atau tidak beralkohol!
4. Apa perbedaan proses pembuatan sabun lunak dan sabun keras!5. Suatu minyak dengan kemurnian 97% bereaksi dengan NaOH membentuk sabun dan gliserol dimana
berat NaOH 36 g dan berat minyak 0,22938 kg, mol sabun yang terbentuk disusun dengan persamaan 3,125 x + 2,175 y = 3,43125 (dimana x =mol sabun secara teori dan y = mol sabun secara praktek). Buatlah material balancenya!. (BM NaOH = 40 gr/mol, BM minyak = 890 gr/mol, BM sabun =306 gr/mol dan BM gliserol = 92 gr/mol)
SOAL SEMESTERAN LABORATORIUM UNIT PROSES
KUNCI JAWABAN SOAL OTK
WATER TREATMENT
1. Blok diagram proses penjernihan air dari air sungai menjadi air umpan boiler :
air sungai
2. Jelaskan :a. Fungsi alat :
1. Rumah pomp air : memompakan air sungai (raw water intake)2. Clarifier : tempat terjadinya proses klarifikasi (menghilankan pengotor yang tidak
larut dalam air (suspended solid ) melaui mekanisme koagulasi, flokulasi, sedimentasi.
3. Sand filter :menyaring kotoran sisa yang terdapat di dalam air 4. Carbon acive filter : menghilangkan kandungan senyawa organic dengan cara adsorpsi,
mengurangi kandungan zat oksidator dan mengurangi atau menghilangkan zat yang tersuspensi dalam air.
5. Kation exchanger : menangkap ion positif yang ada di dalam air6. Anion exchanger : menagkap ion negative yang ada di dalam air7. Mixed bed : menghilangkan ion positif dan ion negative yang masih tertinggal 8. Demin tank :tempat menampung air murni 9. Deaerator : menghilangkan kadar gas – gas terlarut (CO2 dan O2 dalam air)
b. Kougulasi : proses penetralan ion sehingga membentuk flok kecilFlokulasi : proses pembentukkan flok besar dari flok – flok kecil dengan bantuan flokulanSedimentasi ; proses pengengdapan flok besar Karena gaya gravitasi
c. Macam – macam air :1. Air umpan boiler 2. Air hydrant 3. Air proses4. Air pendingin5. Air domestic
3. Sebutkan :a. Bahan kimia yang digunakan :
1. Kougulan : tawas Al2(SO4)3
2. Flokulan : poly elektrolite dan flokulan aid3. Desinfektan : gas clorine, kaporit (Ca(OCl)2) 4. Oxygen scavenger : Hydrazine (N2H4),, tannins, sodium sulfite5. Anti foam :Surfactants6. Anti Scaling :sodium phospat, potassium phospat,poly phosphat7. Anti korosif :morpholine (OC4H9N),alkylamines,ammonia
RUMAH POMPA AIR
CLARIFIER SAND FILTER CARBON ACTIVE FILTER
KATION EXCHANGER
ANION
EXCHANGER
MIXED BEDDEMIN TANK
DEARATOR BOILER FEED WATER
SOAL SEMESTERAN LABORATORIUM UNIT PROSES
b. Reaksi :1. Kougulan :Al2(SO4)3
Reaksinya : Al2(SO4)3 + 3 Ca(OH)3 2Al(OH)3 + 3 Ca(SO4)4
Al2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 2 Al(OH)3 + 3 Ca(SO4) + 6 CO2
2. Oxygen scavenger (N2H4) :Reaksinya : N2H4 + O2 N2 + 2H2O
3. Anti korosif (OC4H9N) :Reaksinya : OC4H9N + H2CO3 OC4H9N.H2CO3
4. Jelaskan tentang :a. Kesadahan ; banyaknya kadar garam Ca dan Mg yang terlarut dalam airb. kesadahan temporer : disebabakan oleh garam – garam bikarbonaat :Ca(HCO3)2 dan Mg(HCO3)2.
kesadahan tetap : disebakan oleh garam selain bikarbonat : CaSO4, CaCl2
c. cara menghilangkannya : kesadahan temporer : dapat dihilangkan dengan pemanasan kesadahan tetap : dapat dihilangkan dengan mengunakan bahan chemicalia
5. tuliskan :a.Fungsi :
Kation : menangkap ion positif yang ada didalam airAnion : menagkap ion negative yang ada didalam air
b. reaksi : pada kation : CaCl2 + 2R-OSO3-H R-2OSO3-Ca + 2HCl
pada anion : HCl+ R4-N-OH R4-N-Cl + H2O
regenerasinya : R-2OSO3-Ca + H2SO4 2R-OSO3H + CaSO4
R4-N-Cl + NaOH R4-N-OH + NaCl
c.bahan kimia yang digunakanpada kation : 2R-OSO3-HPada anion : R4-N-OHRegenerasinya : untuk kation : H2SO4
Untuk anion : NaOH
BIODIESEL
SOAL SEMESTERAN LABORATORIUM UNIT PROSES
1. Biodiesel adalah :mono-alkyl ester yang diperoleh dari minyak nabati atau lemak hewan.
RCOOCH2 CH2OH
RCOOCH + 3 CH3OH 3 RCOOCH2 + CHOH
RCOOCH2 CH2OH
trygliseride methanol metil ester gliserol
2. Sifat Fisik Biodiesel menurut SNI :
Tabel 2.1. Spesifikasi Biodiesel sesuai SNI 04-7182-2006:
No Parameter Satuan Nilai
1 Massa jenis pada 40 0C kg/m3 850-890
2 Viskositas kinematik pada 40 oC mm2/s(cst) 2.3-60
3 Angka setana Min 51
4 Titik nyala (mangkok tertutup) oc Min 100
5 Titik kabut oc Maks 18
6 Korosi lempeng tembaga (3 jam pada 50 0C)
Maks no 3
7 Residu karbonDalam contoh asliDalam 10% ampas distilasi
Maks 0.05Maks 0.30
8 Air dan sedimen % vol Maks 0.5*
9 Temperatur destilasi 90% oc Maks 360
10 Abu tersulfatkan % massa Maks 0.02
11 Belerang ppm-m (mg/kg) Maks 100
12 Fosfor ppm-m (mg/kg) Maks 10
13 Angka asam mg-KOH/g Maks 0.8
14 Gliserol bebas % massa Maks 0.02
15 Gliserol total % massa Maks 0.24
16 Kadar ester alkil % massa Maks 96.5
17 Angka iodium % massa 9g-I2/100 g) Maks 115
18 Uji Helphen Negatif
SOAL SEMESTERAN LABORATORIUM UNIT PROSES
3. Jelaskan tentang :
a. Titik tuang : suatu angka yang menyatakan suhu terendah dari bahan bakar minyak sehingga minyak tersebut masih dapat mengalir karena gaya gravitasi. Titik tuang ini diperlukan sehubungan dengan adanya persyaratan praktis dari prosedur penimbunan dan pemakaian dari bahan bakar minyak. Hal ini dikarenakan bahan baker minyak seringkali sulit untuk dipompa apabila suhunya telah dibawah titik tuangnya
b. Titik nyala : suatu angka yang menyatakan suhu terendah dari bahan bakar minyak dimana akan timbul penyalaan api sesaat, apabila pada permukaan minyak tersebut didekatkan pada nyala api, apabila pada permukaan minyak tersebut didekatkan pada nyala api. Titik nyala diperlukan sehubungan dengan pertimbangan – pertimbangan mengenai keamanan dari penimbunan minyak dan pengangkutan bahan baker minyak terhadap bahaya kebakaran
c. Angka penyabunan : merupakan banyaknya miligram KOH yang dipakai untuk menyabunkan 1 gram contoh biodiesel.
d. Angka asam : merupakan banyaknya miligram KOH yang dipakai untuk menetralkan kandungan asam lemak bebas didalam 1 gram contoh biodiesel.
e. Okatan number : angka yang menunjukkan seberapa besar tekanan yang diberikan sebelum bensin terbakar secara spontan
f. Cetane number : angka yang menunjukkan seberapa cepat bahan bakat mesin diesel yan diinjeksikan keruang bakar bias terbakar secara spontan (setelah bercampur dengan udara.
4. Jelaskan tentang :a. Transesterifikasi : penggantian alkohol (methanol) dari suatu gugus ester (trigliserida)
dengan ester lain atau mengubah asam–asam lemak kedalam bentuk ester sehingga menghasilkan metil ester.Esterifiksi : reaksi asam (FFA) dengan alkohol menggunakan katalis asam menghasilkan ester.
b. Perbedaan :Esterifikasi transesterifikasiDari asam lemak bebas menjadi ester Ester menjadi bentuk ester lainMenggunakan katalis asam Menggunakan katalis basa
c. esterifikasi :
Transeterifikasi :
RCOOCH2 CH2OH
RCOOCH + 3 CH3OH 3 RCOOCH2 + CHOH
RCOOCH2 CH2OH
trygliseride methanol metil ester gliserol
SOAL SEMESTERAN LABORATORIUM UNIT PROSES
5. perhitungan
Basis 200 ml CPO
Rasio CPO : metanol = 1 : 5
Katalis NaOH = 1,5 %
Suhu 70oC
Massa CPO = ρ x V
= 0,872 gr/ml x 200 ml
= 174,24 gr
Massa methanol = ρ x V
= 0,802 gr/ml x 141 ml
= 113,082 gr
1. Perhitungan Kinetika Reaksi Transesterifikasi
Menghitung Konversi CPO
Diketahui :
Waktu 70 menit, Volume Metanol 141 ml
Volume Untuk
volume CPO 200 ml, BJ CPO 0,872 gr/ml, BM = 256
- Untuk Metil Ester yang dihasilkan
Volume Metil Ester 100 ml, BM = 74 gr/mol, BJ = 0,8358 gr/ml
SOAL SEMESTERAN LABORATORIUM UNIT PROSES
Reaksi yang terjadi, misal A merupakan CPO, B merupakan Metanol, C adalah Metil Ester
dan D merupakan Gliserol, maka :
A + 3B 3C + D
CPO Metanol Metil Ester Gliserol
Untuk t = 70 menit
NA0 = 0,6813 mol
NA = 0,6813 – 0,3765 = 0,3048 mol
Maka Konversi CPO (XA) =
Menghitung nilai K (Konstanta Kecepatan Reaksi)
Trigliserida + 3 alkohol 3 ester + gliserol
reaksi kesetimbangan ini berjalan lambat (Groggin, 1958). Karena itu kecepatan reaksi ke kiri dapat
diabaikan, maka reaksinya menjadi :
…….(3)
bila alkohol yang diberikan berlebih, maka konsentrasi alkohol dapat dianggap konstan, sehingga
reaksi persamaan (3) menjadi :
Dengan menggunakan persamaan Laju Reaksi (Orde 1)
K1
K2
SOAL SEMESTERAN LABORATORIUM UNIT PROSES
- ln (1 – XA) = k t
Untuk t = 70 menit = 4200 sec
- ln (1 – 0,5526) = k 4200 sec
k = 0,0002/sec
KOROSI
SOAL SEMESTERAN LABORATORIUM UNIT PROSES
1. Korosi adalah proses suatu logam dari keadaan bersih atau licin menjadi karat karena adanya proses
reduksi oksidasi.
Faktor –faktor yang mempengaruhi laju korosi:
a. Dari bahan itu sendiri yang meliputi kemurnian bahan, struktur bahan, teknik pencmpuran
bahan dsb.
b. Factor dari lingkungan yang meliputi tingkat encemaran udara, suhu, kelembapan,
keberadaan zat kimia yang bersifat korosif dsb.
2. Korosi Permukaan Yang Terlokalisir/ Setempat (Localized Corrosion)
a. Pitting adalah bentuk perusakan lokal yang terjadi karena pada posisi tertentu dipermukaan
bahan, laju pelarutan jauh melebihi daerah lain disekitarnya.
Pitting dimulai oleh absoprsi anion (misalnya ion klorida), pada tempat kedudukan dimana
terdapat cacat. Cacat ini dapat berupa guratan, dislokasi, cacat struktur atau perbedaan
komposisi bahan. Ion Klorida mampu memeprcepat perlarutan atom-atom bahan logam yang
kemungkinan terbentuk pit. Setelah itu pertambahan jumlah pit akan berlanjut sendiri.
b.Crevice Corrosion adalah bentuk khusus dari pitting corrosion. Beberapa tahun yang lalu
masih dianggap bahwa bentuk ini disebabkan karena perbedaan konsentrasi ion logam dan
konsentrasi antara celah dan daerah sekitarnya. Penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa
memang ada perbedaan konsentrasi saat berlangsungnya korosi, namun hal ini bukan penyebab
utama.
Faktor lain yang dominan adalah migrasi ion-ion tertentu (terutama klorida), ke dalam celah
untuk keseimbangan muatan. Hal ini disebabkan oleh kelebihan muatan positif karena pelarutan
logam di dalam celah.
c.Korosi Galvanik (Bimetal Corrosion) adalah suatu bentuk korosi yang terjadi bila 2 (dua)
logam yang tidak sama berhubungan secara elektrik dan berada dalam lingkungan yang korosif.
Pada keadaan demikian terbentuk beda potensial yang menyebabkan mengalirnya elektron atau
timbul arus listrik, sehingga logam mudah terkorosi menjadi anodik dan logam yang lebih tahan
korosi menjadi katodik.Dengan kata lain, laju pelarutan logam yang mudah korosi makin tinggi
dan laju pelarutan logam tahan kororsi makin rendah dibandingkan dengan laju pelarutan
masing-masing logam dalam keadaan terpisah.
d. Stray Current Corrosion adalah suatu bentuk korosi yang disebabkan oleh sumber arus
yang berada di laur sistem. Korosi ini dapat menyebabkan sebagian konstruksi logam yang
terbenam di dalam tanah berair habis tanpa diketahui.
e.Korosi Selektif (Selective Corrosion) adalah korosi dalam bentuk pemisahan selektif dari satu
atau lebih komponen dari paduan logam. Sebagai hasilnya akan tertinggal logam yang lebih
mulia berupa kerangka struktur semula yang berongga. Contoh: dezincification pada paduan
kuningan (alloy tembaga), dimana seng terkorosi dengan meninggalkan rongga berpori yang
terdiri dari tembaga dan unsur paduannya.
f. Korosi Erosi (Erosion Corrosion) adalah gejala percapatan laju korosi oleh
erosi atau gerakan relatif antara lingkungan korosif dan permukaan logam.
Gerakan ini biasanya sangat cepat dan dapat menyebabkan terjadinya keausan
atau abrasi.
g. Kavitasi (Cavitation Demage adalah suatu bentuk khusu dari korosi erosi yang
disebabkan oleh terbentuk dan pecahnya gelembung-gelembung uap dalam cairan dan
SOAL SEMESTERAN LABORATORIUM UNIT PROSES
dipermukaan logam. Kerusakan seperti ini sering terjadi pada turbin, impeller pompa dan pada
permukaan dimana terdapat laju alir yang tinggi dan perubahan tekanan.
h. Fretting Corrosion adalah gejala korosi yang terjadi pada permukaan bahan yang
berkontak kerana vibrasi atau slip. Bantuk ini disebut juga sebagai friction oxidation, chating,
wear oxidation atau falsibrinelling. Korosi ini tampak sebagai pit atau alur di permukaan logam
yang dikelilingi oleh produk korosi. Pada dasarnya krorosi jenis ini adalah bentuk khusus dari
korosi erosi yang terjadi di atmosfer.
i. Korosi Antar Butir (Intergranular Corrosion)Korosi antar butir sering terjadi baja tahan karat
sebagai akibat dari proses heat treatment atau pengelasan. Dalam keadaan tertentu bidang
antarmuka butiran menjadi reaktif sehingga terjadi korosi lokal disekitar batas butir.
Reaktifitas yang tinggi pada batas butir dapat disebabkan oleh sebagai berikut:
1). Adanya unusr-unsur pengotor.
2). Pengkayaan (enrichment) salah satu unsur pemadu.
3). Pengurangan unsur-unsur tersebut pada daerah batas butir.
3. Teknik Pengendalian Korosi :
1. Proteksi Katodik
Pada diagram sistem korosi terlihat bahwa laju korosi mendekati nol apabila poetnsial sistem
bergeser ke arah negatif mendekati Eo logam M. untuk mencapai keadaan itu kepada struktur
konstruksi yang akan dilindungi harus disuplai arus tandingan sebesar Iapp dari suatu sumber arus
searah. Teknik ini dikenal dengan teknik arus tandingan atau impressed current.
Pada teknik arus tandingan digunakan rectifier yang merubah arus bolak-balik menjadi searah,
sebagai sumber arus searah.
2. Proteksi Anodik
Proteksi anodik adalah kebalikan dari protensi katodik. Teknik ini hnaya bisa diterapkan pada bahan
konstruksi yang mempunyai sifat pasif.
3. Inhibisi
Laju reaksi kimia sangat dipengaruhi oleh adanya senyawa lain, meskipun senyawa itu hanya
terdapat dalamjumlah yang kecil. Karena proses korosi adalah reaksi kimia, maka hal ini berlaku
untuk sistem konstruksi logam dan lingkungannya.
Senyawa-senyawa kimia tertentu secara spsifik dapat teradsopsi di permukaan struktur logam,
dimana proses korosi berlangsung dan berinterferensi baik dengan reaksi anodik maupun reaksi
katodik. Interferensi tersebut menyebabkan reaksi anodik dan katodik terhambat, sehingga secara
keseluruhan proses korosi juga terhambat. Senyawa yang mempunyai kemampuan seperti ini disebut
inhibitor korosi, yang digunakan sebagai pengedali korosi. Teknik pengendalian seperti ini dikenal
sebagai teknik inhibisi.
4. Pengendalian Lingkungan
SOAL SEMESTERAN LABORATORIUM UNIT PROSES
Proses korosi dapat dipandang sebagai serangan komponen-komponen senyawa kimia yang
terkandung di dalam lingkungan terhadap konstruksi logam yang bersangkutan. Oleh sebab itu
agresifitas lingkungan berhubungan dengan jumlah dan jenis komponen yang terkandung didalamnya.
Semakin banyak komponen agresif, maka semakin tinggi laju korosi atau sebaliknya.
Dengan gambaran seperti itu proses korosi dapat dikenalikan dengan jalan mengurangi jumlah
komponen agresif di dalam lingkungan. Beberapa cara yang dilakukan, antara lain:
a. Mengeluarkan oksigen dari sistem.
b. Menambahkan bahan yang dapat mengikat komponen agresif ke dalam sistem.
c. Mengedalikan pH agar berada dalam selang harga yang aman.
Teknik ini disebut teknik pengendalian lingkungan.
5. Pelapisan Permukaan
Pada permukaan konstruksi dilapisi dengan bahan lain yang mempunyai sifat kedap terhadap
penetrasi senyawa kimia dan mempunyai daya hantar listrik sangat rendah.
Bahan yang dapat digunakan sebagai lapisan pelindung eksternal beraneka ragam. Namu secara
sederhana dapat dikelompokkan menjadi beberapa macam, yaitu:
a. Lapisan Lindung Logam
b. Polimer atau Plastik
c. Elastomer
d. Lapisan Lindung Organik
Termasuk ke dalam kelompok terakhir adalah berbagai jenis cat dan coatings.
4. Identifikasi korosi
5. Perhitungan :
Diketahui :
t = 48 jam = 2 hari
p = 30 cm = 0,3 m
l = 0,2 m
persamaan
3,939 = 2,125 x + 5,02 y
0,325 = 0,75 x + 0,25 y
1. Menghitung berat besi dan seng yang terkorosi:
Dengan eliminasi :
Akan didapat x (seng terkorosi) dan y (besi terkorosi)
3,939 = 2,125 x + 5,02 y X 0,75 (pers 1)
0,325 = 0,75 x + 0,25 y X 2,125 (pers 2)
2,95425 = 1,59375 x + 3,765 y
0,6909625 = 1,59375 x + 0,53125 y
2,263625 = 3,23375 y
y = 0,7 (seng terkorosi)
0,325 = 0,75 x + 0,25 y
0,325 = 0,75 x + 0,25 (0,7)
0,15 = 0,75 x
x = 0,2 (besi terkorosi)
2. Menghitung laju korosi :
SOAL SEMESTERAN LABORATORIUM UNIT PROSES
a. Untuk besi
Besi terkorosi = 0,2 gr
A = p x l = 0,3 x 0,2 = 0,06 m2
t = 48 jam = 2 day
v =
v =
v = 1,667 gr m-2day-1
b. Untuk seng
Seng terkorosi = 0,7 gr
A = p x l = 0,3 x 0,2 = 0,06 m2
t = 48 jam = 2 day
v =
v =
v = 5,833 gr m-2day-1
SOAL SEMESTERAN LABORATORIUM UNIT PROSES
SAFONIFIKASI1. Safonifikasi adalah proses hidrolisis eter dari alkali pada lemak yang disengaja, biasanya dilakukan
dengan penambahan basa kuat (kaustik soda) membentuk alcohol dan garam dan sisanya asam.
CH2 – O – COO – R CH2 – OH
CH - O – COO – R + 3 NaOH CH - OH + 3 R – COO – Na
CH2 – O – COO – R CH2 – OH
Lemak Gliserol Sabun
Atau secara singkat, safonifikasi adalah suatu reaksi antara lemak dan kaustik soda atau peristiwa
hidrolisa dari ester-ester.
2. Jelaskana. Mekanisme kerja sabun
Kotoran yang melekat pada kulit atau pakaian atau benda-benda lainnya, pada
umumnya berasal dari lemak, minyak dan keringat, butir-butir tanah dan sebagainya. Zat
tersebut sangat sukar larut dalam air karena bersifat non polar. Untuk itu diperlukan sabun
untuk melarutkannya.
Suatu gugus sabun terdiri dari bagian muka berupa gugus –COONa yang polar
serta bagian ekor berupa rantai alkyl yang bersifat nonpolar.
Ketika sabun dimasukkan ke dalam air (pelarut yang polar) maka sabun
akanmengalami ionisasi bila dimasukkan ke dalam sabun.
Gugus-gugus ini akan membentuk buih, dimana akan mengarah pada air (karena
sama-sama polar), sedangkan bagian yang lain akanmengarah pada kotoran (karena sama-
sama non polar).
Karena itu kotoran terikat pada sabun dan sabun akan terikat pada air, maka
dengan adanya gerakan tangan atau mesin cuci maka kotoran itu akan tertarik atau terlepas.
Jika kotoran berupa minyak atau lemak mak akanmembentuk emulsi minyak, air
dan sabun sebagai sebagai emulgator.
Jika sabun bertemu dengan kotoran tanah, maka akan diadsorpsi oleh sabun dan
membentuk suspensi butiran tanah air, dimana sabun sebagai zat pembentuk suspensi.
b. Proses Pembuatan sabun
Gliserida atau lemak dalam ketel dipanasi (dididihkan) dengan pipa uap dan
selanjutnya ditambahkan larutan NaOH sehingga terjadi reaksi penyabunan. Sabun yang
terbentuk (natrium asetat) dapat diambil pada lapisan teratas dari campuran sabun, gliserol
dan sisa basa.Agar sabun mengendap dan dapat dipisahkan dengan cara penyaringan, NaCl
ditambahkan ke dalam campuran.
SOAL SEMESTERAN LABORATORIUM UNIT PROSES
Untuk gliserol murni dapat diperoleh dengan penyulingan. Sedangkan sabun yang
kotor dimurnikan dengan cara mengendapkan beberapa kali (reprisipitasi). Akhirnya
ditambahkan parfum supaya sabun memiliki bau yang dikehendaki.
3. Pada reaksi safonifikasi diperlukan FFA yang tinggi karena lemak merupakan bahan pembuatan
sabun
Pada safonifikasi tidak diinginkan adanya alcohol Karena alcohol akan memperlambat pengerasan
pada pembentukkan sabun (alkokol + FFA ester + H2O)
4. Jenis sabun yang sering ditemui adalah :
1. Natrium Karboksilat (sabun keras)
Sabun yang mengandung logam natrium ini disebut juga sabun keras dan sering dikatakan
sebagai sabun cuci. Misalnya; Na-Palmirat dan Na-stearat yang dibuat dari lemak dan
NaOH.
2. Kalium karboksilat (sabun lunak)
Misalnya K-Palmirat dan K-stearat yang dibuat dari lemak dan KOH. Sabun ini
mengandung logam kalium, biasanya disebut sabun lunak yang sering juga disebut dengan
sabun mandi.
5. Perhitungan :
Diketahui :
kemurnian minyak = 97 %
berat NaOH = 36 gr
berat minyak = 0,2294 kg = 229,4 gr
bm NaOH = 40 gr/mol
bm minyak = 890 gr/mol
bm sabun = 306 gr/mol
bm gliserol = 92 gr/mol
persamaan 3,125 x + 2,175 y = 3,4313
perhitungan :
1. Minyak yang dipakai dalam reaksi = 97% x 229,4 = 222,4986 gr
Pengotor dalam minyak =229,4 – 222 4986 = 6,8814 gr
Mol minyak = =
= 0,25 mol
Mol NaOH = =
= 0,9 mol
2. Menghitung mol sabun secara teori
Reaksi :
Minyak + 3NaOH gliserol + 3 sabun
M 0,25 0,9
SOAL SEMESTERAN LABORATORIUM UNIT PROSES
R 0,25 0,75 0,25 0,75
S - 0,15 0,25 0,75
3. Menghitung mol sabun secara praktek melaui persamaan :
3,125 x + 2,175 y = 3,4313
X = mol sabun secara teori
Y = mol sabun secara praktek
3,125 x + 2,175 y = 3,4313
x = 0,75
3,125 (0,75) + 2,175 y = 3,4313
2,175 y = 3,4313
y = 0,5 mol
4. Perhitungan secara praktek
Minyak + 3NaOH gliserol + 3 sabun
M 0,25 0,9
R 0,1667 0,5 0,1667 0,5
S 0,0833 0,4 0,1667 0,5
5. Table material balance
komponen bm mol massa
input output input output
Minyak 890 0,25 0,0833 222,4986 74,1633
NaOH 40 0,9 0,4 36 15,9997
Gliserol 92 0,1667 15,3335
sabun 306 0,5 153,0021
pengotor 6,8814 6,8814
total 265,38 265,38