PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA 2BAB VISOLID-LIQUID REACTION

I. Tujuan1. Memperlajari kelarutan partikel pada dalam suatu liquid.2. Menentukan koefisien transfer mass antar fase secara eksperimen.3. Mengetahui konsentrasi HCl yang bereaksi pada proses Solid Liquid Reaction.

II. DASAR TEORIMempelajari reaksi padat-cair (solid-liquid reaction) dapat dilakukan dengan cara yang sama untuk menyelidiki reaksi homogen, sering dalam reaktor batch. Semi-batch dan reaktor kontinyu juga digunakan, namun tantangan seperti tidak merata distribusi waktu tinggal partikel yang berbeda ukuran yang sering ditemui. Kemajuan reaksi sering diukur dengan mengamati perubahan berat fase padat, atau dengan mengukur konsentrasi produk di fase cair. Identifi kasi produk dari fase cair sampel dapat dilakukan dengan berbagai teknik analisis. Namun, bertentangan dengan reaksi homogen, reaksi tingkat senyawa fase padat terdispersi dalam cairan tidak tidak secara langsung tergantung pada konsentrasi solid dalam fase cair, tetapi lebih pada luas permukaan reaktif. Ini bahkan mempersulit penelitian dibandingkan dengan homogen reaksi sebagai kation quantifi dari luas permukaan tidak seperti langsung sebagai pengukuran konsentrasi. Ini menyiratkan bahwa peningkatan dua kali lipat dari luas permukaan dari padat ganda laju reaksi, setara dengan dua kali lipat konsentrasi dalam fase cair atau gas. Namun, permukaan daerah biasanya tidak menurun secara linear dengan konversi sebagai konsentrasi lakukan, yang membuat kinetika berperilaku berbeda dan mempersulit interpretasi eksperimental data. Selain itu, luas permukaan reaktif tidak selalu sama dengan total luas permukaan, misalnya, situs kristal tertentu akan bereaksi berbeda. Substansi padat juga menjadi heterogen satu terdiri dari sejumlah senyawa, seperti yang sering terjadi, misalnya, hidrometalurgi dan pulp. Bahkan fase perubahan padat kadang-kadang dapat terjadi karena ekstrim kondisi reaksi. Faktor-faktor ini biasanya sebanding dengan total luas permukaan (Murzin dkk., 2011).Rate dari perpindahan massa antara solid dengan liquid ini dapat ditulis dengan persamaan.)(1) Hal yang menandai terjadinya reaksi dalam suatu larutan yang ditambah dengan padatan (batukapur) adalah pembentukan gas, yang biasanya ditandai dengan adanya gelembung-gelembung udara jika reaksi berlangsung sebagai larutan atau bau yang tercium. Perubahan warna dan perubahan suhu juga mudah untuk diamati sebagai factor terjadinya rekasi kimia. Reaksi antara batu kapur dengan HCl dapat dituliskan :2HCl(aq) + CaCO3(s) CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l)Reaksi akan berlangsung lebih cepat jika konsentrasi reaktan lebih tinggi. Konsentrasi reaktan berhubungan dengan frekuensi tumbukan. Semakin besar konsentrasi, semakin banyak molekulmolekul reaktan yang bereaksi sehingga semakin besar kemungkinan terjadinya tumbukan antarmolekulnya. Dengan demikian, semakin besar pula kemungkinan terjadinya reaksi atau dapat juga dikatakan reaksi berlangsung lebih cepat (Suwardi dkk., 2009). Pada percobaan ini padatan yang telah terlarut di dalam HCl diasumsikan awalnya berbentuk bola, serta dari awal ukuran yang sama. Efek dari perubahan ukuran partikel pada koefisien perpindahan massa interfase diabaikan. Berdasarkan asumsi tersebut massa padatan yang tersisa di fase padat dengan jari-jari r adalah : (2)Dengan luas permukaan sebesar : (3)Dengan mensubstitusi persamaan-persamaan sebelumnya maka akan menghasilkan hubungan antara waktu dan fraksi sisa fase padat dan dapat diselesaikan secara numeric. Jika konsentrasi fase cair selalu jauh lebih kecil daripada konsentrasi jenuhnya ((CL< CSAT) adalah : (4)Dan untuk mengetahui konsentrasi larutan setelah bereaksi dengan padatan, larutan titrasi asam basa. Pada titrasi proton ditransfer dari satu molekul ke molekul lain, reaksi asam basa biasanya bersifat reversible. Zat yang akan ditentukan kadarnya disebut titran dan biasanya diletakkan didalam Erlenmeyer, pada percobaan ini digunakan larutan HCl. Sedangkan zat yang telah diketahui konsentrasinya disebut titrat yang diletakkan di buret, pada percobaan ini menggunakan NaOH. Kesetaraan kimia ditentukan melalui titik akhir titrasi yang diketahui dari perubahan warna indicator dan kadar sampel untuk ditetapkan melalui perhitungan. (5)

VI. DAFTAR PUSTAKAMurzin, D. Y. dkk. 2011. Solid-Liquid Reaction Kinetics Experimental Aspects and Model Development. Department of Chemical Engineering, Laboratory of Industrial Chemistry and Reaction Engineering , Process Chemistry Centre, Biskopsgatan 8, FI-20500 bo/Turku , FinlandSuwardi, dkk. 2009. Panduan Pembelajaran Kimia XI: Untuk SMA & MA. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta