laporan ekstraksi kel.2
TRANSCRIPT
-
5/27/2018 Laporan Ekstraksi Kel.2
1/16
LABORATORIUM SATUAN OPERASI
SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2013/2014
MODUL :Ekstraksi Cair Cair Dengan Fasa Air
Sebagai Fasa Kontinyu
PEMBIMBING : Ir. Ninik Lintang, MT
Oleh :
Kelompok : II (dua)
Nama : 1. Ahmad Hanif P ,121424007
2. Nurul Fathatun ,121424023
3. Reni Swara M ,121424026
4. Resza Diwansyah P ,121424027
Kelas : 2A
PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2014
Tanggal Praktikum : 07 April 2014Tanggal Penyerahan: 14 April 2014
(Laporan)
-
5/27/2018 Laporan Ekstraksi Kel.2
2/16
EKSTRAKSI CAIR CAIR DENGAN FASA AIR SEBAGAI FASA KONTINYU
I. TUJUAN
II. DASAR TEORI
III. ALAT DAN BAHAN
IV. PROSEDUR KERJA
V. DATA PENGAMATANTabel 1. Data Penentuan Koefisien Distribusi
NoVolume asam propionat
yang ditambahkan (ml)
Volume titran (NaOH)
Fasa Organik Fasa Air
1. 1 3,35 18,75
2. 2 10,5 34,80
3. 3 28,1 51,5
4. 442 63,1
Tabel 2. Kalibrasi Laju Alir TCE
No % Bukaan Valve V (mL) t (detik)
1 20 14
102 30 31
3 31 33
4 40 51,5
-
5/27/2018 Laporan Ekstraksi Kel.2
3/16
Tabel 3. Titrasi dengan NaOH
Konsentrasi NaOH = 0,1052 N
Run-1, Laju alir = 200 mL/menit
t (menit)Volume Sampel (mL) Volume Titran (NaOH) (mL)
Rafinat Ekstrak Rafinat Ekstrak
3
10
0,4 0,3
6 0,42 0,8
9 0,45 1,7
Run-2, Laju alir = 300 L/menit
t (menit)Volume Sampel (mL) Volume Titran (NaOH) (mL)
Rafinat Ekstrak Rafinat Ekstrak3
10
2,68 7,35
6 0,6 8,05
9 0,3 9,57
VI. PENGOLAHAN DATA4.1 Perhitungan kalibrasi laju alir (Q) TCE
Q1 =
=
= 84 mL/menit
Q2 =
=
= 186 mL/menit
Q3 =
=
= 198 mL/menit
Q4 =
=
= 309 mL/menit
Tabel Kalibrasi Pompa TCE Berdasarkan % Bukaan Terhadap Laju Alir
No % Bukaan Valve Q (mL/menit)
1 20 84
2 30 186
3 31 198
4 40 309
-
5/27/2018 Laporan Ekstraksi Kel.2
4/16
Kurva Kalibrasi Pompa TCE Berdasarkan % Bukaan Terhadap Laju Alir
Persamaan Kurva : y = 11,22x145,3
% bukaan valve pada laju alir 200 mL/menit
y = 11,22x145,3
200 = 11,22x145,3
345,3 = 11,22x
x = 30,78 (% bukaan valve)
Jadi, % bukaan valve untuk laju alir 200
mL/menit adalah 30,78%
% bukaan valve pada laju alir 300 mL/menit
y = 11,22x145,3
300 = 11,22x145,3
445,3 = 11,22x
x = 39,69 (% bukaan valve)
Jadi, % bukaan valve untuk laju alir 200
mL/menit adalah 39,69%
4.2 Menentukan Koefisien Distribusi
NoVolume asam propionat
yang ditambahkan (ml)
Volume titran (NaOH)
Fasa Organik Fasa Air
1. 1 3,35 18,75
2. 2 10,5 34,80
3. 3 28,1 51,5
4. 4 42 63,1
y = 11.227x - 145.36R = 0.996
0
50
100
150
200
250
300
350
15 20 25 30 35 40 45
Q
(mL/menit)
% Bukaan Valve
Kurva % Bukaan Valve Terhadap Laju Alir
TCE
-
5/27/2018 Laporan Ekstraksi Kel.2
5/16
Menentukan Konsentrasi Asam Propionat
Menggunakan rumus :
Dengan, V1:Volume sampel
N1: Konsentrasi sampel
V2: Volume NaOH
N2: Konsentrasi NaOH
Volume Asam Propionat yang ditambahan = 1 mL
a. Dalam Fasa OrganikV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 3,35 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,0352 N
b. Dalam Fasa AirV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 18,75 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,1972 N
Volume Asam Propionat yang ditambahan = 2 mL
a. Dalam Fasa OrganikV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 10,5 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,1105 N
b. Dalam Fasa AirV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 34,80 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,3661 N
V1x N1 = V2 x N2
-
5/27/2018 Laporan Ekstraksi Kel.2
6/16
Volume Asam Propionat yang ditambahan = 3 mL
a. Dalam Fasa OrganikV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 28,1 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,2956 N
b. Dalam Fasa AirV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 51,5 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,5418 N
Volume Asam Propionat yang ditambahan = 4 mL
a. Dalam Fasa OrganikV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 42 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,4418 N
b. Dalam Fasa AirV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 63,1 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,6638 N
Konsentrasi Asam Propionat (N)
Fasa Organik Fasa Air
0,0352 0,1972
0,1105 0,3661
0,2956 0,5418
0,4418 0,6638
-
5/27/2018 Laporan Ekstraksi Kel.2
7/16
Persamaan Kurva : y = 1,091x + 0.201
Slope = Koefisien distribusi
Maka, dari grafik tersebut diperoleh nilai koefisien distribusi (K) adalah 1,091
4.3 Penentuan Konsentrasi Asam Propionat dalam Ekstrak dan RafinatMenggunakan rumus :
Dengan, V1:Volume sampel
N1: Konsentrasi sampel
V2: Volume NaOH
N2: Konsentrasi NaOH
y = 1.0914x + 0.2013
R = 0.9642
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5KonsentrasiAsam
Pro
pionat
dalam
FasaAir
Konsentrasi Asam Propionat
dalam Fasa Organik
Kurva Konsentrasi Asam Propionat
V1x N1 = V2 x N2
-
5/27/2018 Laporan Ekstraksi Kel.2
8/16
Pada Laju Alir = 200 mL/menit
t = 3 menit
a. Dalam RafinatV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 0,4 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,0042 N
b. Dalam EkstrakV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 0,3 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,0032 N
t = 6 menit
a. Dalam RafinatV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 0,42 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,0044 N
b. Dalam EkstrakV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 0,8 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,0084 N
t = 9 menit
a. Dalam RafinatV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 0,45 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,0047 N
b. Dalam EkstrakV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 1,7 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,0179 N
-
5/27/2018 Laporan Ekstraksi Kel.2
9/16
Pada Laju Alir = 300 mL/menit
t = 3 menit
a. Dalam RafinatV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 2,68 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,0282 N
b. Dalam EkstrakV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 7,35 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,0773 N
t = 6 menit
a. Dalam RafinatV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 0,6 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,0063 N
b. Dalam EkstrakV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 8,05 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,0847 N
t = 9 menit
a. Dalam RafinatV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 0,3 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,0032 N
b. Dalam EkstrakV1x N1 = V2 x N2
10 mL x N1 = 9,57 mL x 0,1052 N
N1 =
= 0,1007 N
-
5/27/2018 Laporan Ekstraksi Kel.2
10/16
Kesetimbangan Massa
a. Laju alir TCE (Vo) = 200 mL/menitLaju alir air (Vw) = 200mL/menit
Neraca Massa Asam Propionat
Vo ( X1 - X2) = Vw ( Y1 - Y2) Dimana: Vo = Vw
Vo ( X1 - X2) = Vw Y1 Y2 = 0
X1 - X2= Y1
Waktu (menit)Konsentrasi Asam Propionat Solut dan Diluen
(X1)Rafinat (X2) Ekstrak (Y1)
3 0,0042 N 0,0032 N 0,0074 N
6 0,0044 N 0,0084 N 0,0128 N
9 0,0047 N 0,0179 N 0,0226 N
b. Laju alir TCE (Vo) =300 mL/menitLaju alir air (Vw) =300 mL/menit
Neraca Massa Asam Propionat
Vo ( X1 - X2) = Vw ( Y1 - Y2) Dimana :Vo = Vw
Vo ( X1 - X2) = Vw Y1 Y2 = 0
X1 - X2 = Y1
0
0.002
0.004
0.006
0.008
0.01
0.012
0.014
0.016
0.018
0.02
0 2 4 6 8 10KonsentrasiAsam
Propionat(N)
Waktu (menit)
Kurva Konsentrasi Asam Propionat
dalam Ekstrak dan Rafinat (Q = 200 mL/menit)
Rafinat
Ekstrak
X1= Y1 + X2
-
5/27/2018 Laporan Ekstraksi Kel.2
11/16
Waktu (menit) Konsentrasi Asam Propionat Solut dan Diluen(X1)Rafinat (X2) Ekstrak (Y1)
3 0,0282 N 0,0773 N 0,1055 N
6 0,0063 N 0,0847 N 0,0910 N
9 0,0032 N 0,1007 N 0,1039 N
4.4 Kecepatan Perpindahan MassaKecepatan Perpindahan Massa = Vo ( X1 - X2) = Vw ( Y1 - Y2)
Dengan, Vw : laju alir air (liter/menit)
Vo : laju alir TCE (liter/menit)
X : konsentrasi asam propionat dalam fasa organik (kg/L)
Y : konsentrasi asam propionat dalam fasa air (kg/L)
1 : puncak kolom
2 : dasar kolom
BM asam propionat (CH3CH2COOH) = 3(12) + 6(1) + 2(16)
= 74 g/mol
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0 2 4 6 8 10
Konse
ntrasiAsam
Propionat(N)
waktu (menit)
Kurva Konsentrasi Asam Propionat
dalam Ekstrak dan Rafinat (Q = 300 mL/menit)
Rafinat
Ekstrak
X1= Y1 + X2
-
5/27/2018 Laporan Ekstraksi Kel.2
12/16
Vo = 0,2 L/menitt = 3 menit
a. Puncak Kolom (X1)M = N x BM
= 0,0074 mol/L x 74 g/mol
= 0,5476 g/L
= 0,00055 kg/L
b. Dasar Kolom (X2)M = N x BM
= 0,0042 mol / L x 74 g/mol
= 0,3108 g/L
= 0,00031 kg/L
t = 6 menit
a. Puncak Kolom (X1)M = N x BM
= 0,0128 mol/L x 74 g/mol
= 0,9472 g/L
= 0,00095 kg/L
b. Dasar Kolom (X2)M = N x BM
= 0,0044 mol / L x 74 g/mol
= 0,3256 g/L
= 0,00033 kg/L
t = 9 menit
a. Puncak Kolom (X1)M = N x BM
= 0,0226 mol/L x 74 g/mol
= 0,9472 g/L
= 0,00167 kg/L
b. Dasar Kolom (X2)M = N x BM
= 0,0047 mol / L x 74 g/mol
= 0,3478 g/L
= 0,00035 kg/L
X1 (Kg/Liter) X2 (Kg/Liter)
0,00055 0,00031
0,00095 0,00033
0,00167 0,00035
X1 rata-rata =
= 0,00106 kg/L
X2 rata-rata =
= 0,00033 kg/L
-
5/27/2018 Laporan Ekstraksi Kel.2
13/16
Kecepatan Perpindahan Massa = Vo ( X1 - X2)
= 0,2 L/menit (0,00106 kg/L - 0,00033 kg/L)
= 0,00015 kg/menit
Vo = 0,3 L/menitt = 3 menit
a. Puncak Kolom (X1)M = N x BM
= 0,1055 mol/L x 74 g/mol
= 7,807 g/L
= 0,00781 kg/L
b. Dasar Kolom (X2)M = N x BM
= 0,0282 mol / L x 74 g/mol
= 2,0868 g/L
= 0,00209 kg/L
t = 6 menit
a. Puncak Kolom (X1)M = N x BM
= 0,0910mol/L x 74 g/mol
= 6,734 g/L
= 0,00673 kg/L
b. Dasar Kolom (X2)M = N x BM
= 0,0063 mol / L x 74 g/mol
= 0,4662 g/L
= 0,00047 kg/L
t = 9 menit
a. Puncak Kolom (X1)M = N x BM
= 0,1039mol/L x 74 g/mol
= 7,6886 g/L
= 0,00769 kg/L
b. Dasar Kolom (X2)M = N x BM
= 0,0032 mol / L x 74 g/mol
= 0,2368 g/L
= 0,00024 kg/L
X1 (Kg/Liter) X2 (Kg/Liter)
0,00781 0,00209
0,00673
0,00047
0,00769 0,00024
-
5/27/2018 Laporan Ekstraksi Kel.2
14/16
X1 rata-rata =
= 0,00741 kg/L
X2 rata-rata =
= 0,00094 kg/L
Kecepatan Perpindahan Massa = Vo ( X1 - X2)
= 0,3 L/menit (0,00741 kg/L - 0,00094 kg/L)
= 0,00194 kg/menit
Tabel Kecepatan Perpindahan Massa
Q = 200 mL/menit Q = 300 mL/menit
0,00015 kg/menit 0,00194 kg/menit
4.5 Volume PackingVolume packing = . . D
2. h
= . (3,14) . (15,3)2. 115
= 21132,4747 mL
= 21,1325 L
4.6 Penentuan Koefisien Perpindahan Massaa. Pada Q = 200 mL/menit
)XX(ln
)X-X(ForceDrivingMeanLog
21
21
Dimana : Mean Driving Force = DF
X1=X1X*
X2=X20
X* =Y1/K ; dengan nilai K = 1,091
Waktu
(menit)X
*X1 X2 Log Df DF
3 0,0029 0,0045 0,0042 0,0043 1,0099
6 0,0077 0,0051 0,0044 0,0047 1,0109
-
5/27/2018 Laporan Ekstraksi Kel.2
15/16
9 0,0164 0,0062 0,0047 0,0054 1,0125
Mean Driving Force (DF) =
= 1,0111
FPACKING DxV
propionatasammassanperpindahaKecepatan(K)MassanPerpindahaKoefisien
=
=7,02 x 10-6
b. Pada Q = 300 mL/menit)XX(ln
)X-X(ForceDrivingMeanLog
21
21
Dimana : Mean Driving Force = DF
X1=X1X*
X2=X20
X* =Y1/K ; dengan nilai K = 1,091
Waktu
(menit)X
*X1 X2 Log Df DF
3 0,0708 0,0347 0,0282 N 0,0314 1,0749
6 0,0776 0,0134 0,0063 N 0,0094 1,0219
9 0,0923 0,0116 0,0032 N 0,0065 1,0151
Mean Driving Force (DF) =
= 1,0373
FPACKING DxV
propionatasammassanperpindahaKecepatan(K)MassanPerpindahaKoefisien
=
=8,85 x 10-5
-
5/27/2018 Laporan Ekstraksi Kel.2
16/16
Tabel Koefisien Perpindahan Massa (K)
Q = 200 mL/menit Q = 300 mL/menit
7,02 x 10
-
8,85 x 10
-
Perbandingan Laju alir = 200 mL/menit dengan Laju alir = 300 mL/menit
Laju alir = 200 mL/menit Laju alir = 300 mL/menit
Koefisien Distribusi (K) 1,091
Kecepatan perpindahan
massa asam propionat0,00015 kg/menit 0,00194 kg/menit
Volume Packing 21,1325 L
Dr iving force rata-rata 1,0111 1,0373
Koefisien perpindahan
massa7,02 x 10-6 8,85 x 10-5
VII.PEMBAHASANOleh : Ahmad Hanif Pratama (121424007)
Oleh : Nurul Fathatun (121424023)
Oleh : Reni Swara Mahardika (121424026)
Oleh : Resza Diwansyah Putra (121424027)
VIII.SIMPULAN
IX. DAFTAR PUSTAKA