BAB 5DATA PERCOBAAN DAN PENGOLAHAN DATA

5.1. Data PercobaanDari praktikum absorpsi yang praktikan lakukan, diperoleh data percobaan absorpsi CO2 dengan air menggunakan analisis gas dan absorpsi CO2 dengan larutan NaOH menggunakan analisis larutan untuk menghitung jumlah CO2 yang terabsorp oleh air atau larutan NaOH sebagai berikut:5.1.1. Absorpsi CO2 dengan Air Menggunakan Analisis GasPada percobaan dilakukan pembacaan tekanan dan suhu packed column yang digunakan untuk menghitung konversi CO2 yang teradsorpsi dengan hasil pembacaan sebagai berikut:P= Tekanan kolom absorber= Tekanan atmosfer + tekanan yang terbaca= 1atm + 36.9 mmH2O= 760 mmHg + 2.714 mmHg= 762.714 mmHgT= Suhu kolom absorber = 21.3 oCDengan data kolom absorber yang digunakan sebagai berikut:D= Diameter kolom absorber= 0.075 mt= Tinggi kolom absorber= 1.4 mA= Luas spesifik kolom absorber= 440 m2/m3Data laju alir dan volume titrasi pada absorpsi CO2 dengan air dapat dilihat pada tabel 5.1 dan 5.2 berikut:Tabel 5.1. Data Laju Alir Pada Absorpsi CO2 dengan AirVariabelLaju Alir Volumetrik(L/menit)Laju Alir Volumetrik(L/detik)

F130.05

F2300.50

F330.05

(Sumber: Data Pribadi, 2015)Tabel 5.2. Data Volume Pada Absorpsi CO2 dengan AirVariabelVolume(L)

V10.015

V20.001

(Sumber: Data Pribadi, 2015)Keterangan:F1= Laju alir volumetrik air yang masuk ke dalam packed column [L/detik];F2= Laju alir volumetrik udara yang masuk ke dalam packed column [L/detik];F3= Laju alir volumetrik CO2 yang masuk ke dalam packed column [L/detik];V1= Volume CO2 dan udara pada analisis sampel keluaran gas sisa absorpsi [L]; danV2= Volume CO2 yang larut dalam air pada analisis sampel keluaran gas sisa absorpsi [L].5.1.2. Absorpsi CO2 dengan Larutan NaOH Menggunakan Analisis LarutanPada percobaan dilakukan pembacaan tekanan dan suhu packed column yang digunakan untuk menghitung konversi CO2 yang teradsorpsi dengan hasil pembacaan sebagai berikut:P= Tekanan kolom absorber= Tekanan atmosfer + tekanan yang terbaca= 1atm + 36.9 mmH2O= 760 mmHg + 2.714 mmHg= 762.714 mmHgT= Suhu kolom absorber = 21.3 oCDengan data kolom absorber yang digunakan sebagai berikut:D= Diameter kolom absorber= 0.075 mH= Tinggi kolom absorber= 1.4 ma= Luas spesifik kolom absorber= 440 m2/m3Bahan yang digunakan pada percobaan titrasi yaitu: NaOH= 0.25 M HCl= 0.20 M BaCl2= 1 Liter 5% berat Sampel= 10 ml/labu erlenmeyerData laju alir dan volume titrasi pada absorpsi CO2 dengan larutan NaOH dapat dilihat pada tabel 5.3 dan 5.4 berikut:Tabel 5.3. Data Laju Alir Pada Absorpsi CO2 dengan Larutan NaOHVariabelLaju Alir Volumetrik(L/menit)Laju Alir Volumetrik(L/detik)

F130.05

F2300.50

F330.05

(Sumber: Data Pribadi, 2015)Tabel 5.5. Data Volume Titrasi Pada Absorpsi CO2 dengan Larutan NaOHParameterVariabel

T1T2T2 T1VBaClT3

Volume di S5(L)0.00430.00360.00100.001100.0044

Volume di S4(L)0.00460.00370.00060.000660.0038

(Sumber: Data Pribadi, 2015)Keterangan:F1= Laju alir volumetrik air yang masuk ke dalam packed column [L/detik];F2= Laju alir volumetrik udara yang masuk ke dalam packed column [L/detik];F3= Laju alir volumetrik CO2 yang masuk ke dalam packed column [L/detik];T1= Volume HCl yang dibutuhkan untuk menetralkan NaOH dan mengubah karbonat menjadi bikarbonat [L];T2= Total volume HCl yang ditambahkan hingga mencapai end point kedua untuk menetralkan basa NaOH dan Na2CO3 [L];T3= Volume HCl yang ditambahkan untuk menetralkan NaOH [L];T2 - T1=Volume HCl yang ditambahkan untuk menetralkan Na2CO3 [L];S4= Saluran output yang terletak di bawah kolom (output);S5= Saluran output yang terletak di bawah tangki (input); danVBaCl= Volume BaCl yang ditambahkan ke dalam sampel titrasi [L].Volume BaCl yang harus ditambahkan ke dalam setiap sampel titrasi dapat dihitung menggunakan persamaan 5.1 sebagai berikut:5.1

5.2. Pengolahan Data5.2.1. Absorpsi CO2 dengan Air Menggunakan Analisis GasTujuan dari pengolahan data ini adalah menghitung jumlah CO2 yang terabsorp oleh air sehingga dapat dihitung nilai koefisien perpindahan massa CO2 dengan air. Tahapan dan hasil pengolahan data yang dilakukan adalah sebagai berikut:a. Menghitung Fraksi CO2 Inlet dan OutletDengan mengasumsikan bahwa gas CO2 merupakan gas ideal, maka dapat dianggap bahwa fraksi mol CO2 sama dengan fraksi volumenya shingga fraksi mol CO2 yang masuk dapat dihitung menggunakan persamaan 5.2 sebagai berikut:5.2

Sedangkan fraksi mol CO2 yang keluar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 5.3 sebagai berikut:5.3

b. Menghitung CO2 yang TeradsorpsiJumlah gas CO2 yang terabsorpsi dapat dihitung menggunakan persamaan neraca massa 5.4 sebagai berikut:

5.4

5.5

Jumlah gas CO2 yang terabsorpsi dapat dinyatakan dalam gmol/detik dengan konversi pada persamaan 5.6 sebagai berikut:5.6

5.2.2. Absorpsi CO2 dengan Larutan NaOH Menggunakan Analisis LarutanTujuan dari pengolahan data ini adalah menghitung jumlah CO2 yang terabsorp oleh larutan NaOH sehingga dapat dihitung nilai koefisien perpindahan massa CO2 dengan larutan NaOH. Tahapan pengolahan data yang dilakukan adalah sebagai berikut:a. Menghitung Jumlah CO2 Terabsorpsi Berdasarkan Senyawa CO2 Terabsorpa.1. Menghitung Fraksi Mol CO2 Inlet dan OutletDengan mengasumsikan bahwa gas CO2 merupakan gas ideal, maka dapat dianggap bahwa fraksi mol CO2 sama dengan fraksi volumenya shingga fraksi mol CO2 yang masuk dapat dihitung menggunakan persamaan 5.2 sebagai berikut:

Sedangkan fraksi mol CO2 yang keluar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 5.3 sebagai berikut:

a.2. Menghitung Laju Alir Gas CO2 Inlet dan OutletLaju alir gas CO2 yang masuk ke dalam kolom absober dapat dihitung menggunakan persamaan 5.7 sebagai berikut:5.7

Dimana diasumsikan tidak terjadi pressure drop pada kolom absorber. Sedangkan laju alir gas CO2 yang keluar dari kolom absorber dapat dihitung menggunakan persamaan 5.8 sebagai berikut:5.8

a.3. Menghitung Laju Alir Gas CO2 yang TerabsorpsiLaju alir gas CO2 yang terabsorpsi dapat dihitung dengan menentukan selisih laju alir gas CO2 yang masuk dengan laju alir gas CO2 yang keluar dengan persamaan 5.9 sebagai berikut:5.9

b. Menghitung Jumlah CO2 Terabsorpsi Berdasarkan Senyawa NaOH TeruraiKonsentrasi NaOH yang masuk dan keluar dapat dihitung dari persamaan stoikiometri untuk titrasi sebagai berikut:5.10

5.11

5.12

b.1. Menghitung Konsentrasi NaOH yang Masuk dan KeluarKonsentrasi NaOH pada bagian inlet dan outlet dapat dihitung menggunakan persaman 5.12. Dalam titrasi ini, senyawa asam yang digunakan adalah HCl 0.2 M sedangkan senyawa basa yang digunakan adalah NaOH. VHCl adalah volume HCl yang ditambahkan untuk menetralkan NaOH yaitu T3 untuk sampel inlet (S4) dan outlet (S5) sehingga diperoleh hasil sebagai berikut:

b.2. Menghitung NaOH yang Dibutuhkan untuk Mengabsorpsi CO2Jumlah NaOH yang dibutuhkan untuk mengabsorpsi CO2 dapat dihitung menggunakan persamaan 5.13 sebagai berikut:5.13

c. Menghitung Jumlah CO2 Terabsorpsi Berdasarkan Senyawa Na2CO3 Terbentukc.1. Menghitung Konsentrasi Na2CO3 yang Masuk dan KeluarKonsentrasi Na2CO3 pada bagian inlet dan outlet dapat dihitung menggunakan persaman 5.12. Dalam titrasi ini, senyawa asam yang digunakan adalah HCl 0.2 M sedangkan senyawa basa yang digunakan adalah Na2CO3. VHCl adalah volume HCl yang ditambahkan untuk menetralkan Na2CO3 yaitu T2 - T3 untuk sampel inlet (S4) dan outlet (S5) sehingga diperoleh hasil sebagai berikut:

c.2. Menghitung Na2CO3 yang Terbentuk dari Absorpsi CO2Jumlah Na2CO3 yang terbentuk dari proses absorpsi CO2 dapat dihitung menggunakan persamaan 5.14 sebagai berikut:5.14

Praktikum UOP: Absorpsi7Universitas Indonesia