kinetika reaksi fasa cair (kin) - · pdf filelaboratorium instruksional program studi teknik...

26
MODUL PRAKTIKUM LABORATORIUM INSTRUKSIONAL TEKNIK KIMIA KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) Koordinator LabTK Dr. Pramujo Widiatmoko PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2016

Upload: tranbao

Post on 03-Feb-2018

239 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

MODUL PRAKTIKUM

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL TEKNIK KIMIA

KINETIKA REAKSI FASA CAIR

(KIN)

Koordinator LabTK

Dr. Pramujo Widiatmoko

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2016

Page 2: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW ii

Kontributor:

Dr. Subagjo, Dr. I.G.B.N. Makertihartha, Dr. Ardiyan Harimawan, Hilman Prasetya Edi,

Muhammad Afif Naufal

Page 3: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW i

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ..................................................................................................................................... i

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................................... iii

DAFTAR TABEL ........................................................................................................................... iv

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................................ 5

BAB II TUJUAN DAN SASARAN PERCOBAAN ....................................................................... 6

2.1 Tujuan ................................................................................................................................ 6

2.2 Sasaran ............................................................................................................................... 6

BAB III RANCANGAN PERCOBAAN ......................................................................................... 7

3.1 Skema Alat Percobaan ....................................................................................................... 7

3.2 Alat Pendukung Percobaan ................................................................................................ 7

BAB IV PROSEDUR KERJA ......................................................................................................... 8

4.1 Langkah Percobaan............................................................................................................ 8

4.1.1 Kalibrasi Skala Alat ................................................................................................... 8

4.1.2 Penentuan Konsentrasi H2O2 dan Pembuatan Larutan ............................................... 8

4.1.3 Penentuan Kapasitas Panas Reaktor ........................................................................... 9

4.1.4 Penentuan Nilai β ..................................................................................................... 10

4.1.5 Penentuan Kalor Reaksi ........................................................................................... 11

4.1.6 Penentuan Ea dan A ................................................................................................. 12

4.1.7 Penentuan Densitas Campuran ................................................................................. 13

4.2 Metode Pengukuran ......................................................................................................... 13

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................................... 14

LAMPIRAN A TABEL DATA MENTAH ................................................................................... 15

A.1 Kalibrasi temperatur termometer terhadap temperatur nyata .............................................. 15

A.2 Kalibrasi temperatur termometer terhadap temperatur termokopel .................................... 15

A.3 Penentuan kapasitas panas reaktor ...................................................................................... 15

A.4 Penentuan nilai β ................................................................................................................. 16

A.5 Penentuan kapasitas panas larutan ...................................................................................... 16

A.6 Penentuan nilai ΔHr, Ea, dan A........................................................................................... 16

Page 4: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW ii

LAMPIRAN B PROSEDUR PERHITUNGAN ............................................................................ 17

B.1 Penentuan temperatur nyata dari kalibrasi termometer ....................................................... 17

B.2 Penentuan temperatur nyata dari kalibrasi termokopel ....................................................... 17

B.3. Penentuan (m.Cp)reaktor........................................................................................................ 17

B.4. Penentuan (m.Cp)larutan ........................................................................................................ 17

B.5 Penentuan (m.Cp)sistem ......................................................................................................... 18

B.6 Penentuan konsentrasi H2O2 dengan standarisasi oleh KMnO4 .......................................... 18

B.7 Penentuan nilai ................................................................................................................. 18

B.8 Penentuan nilai β ................................................................................................................. 18

B.9 Penentuan ΔHr ..................................................................................................................... 19

B.10 Penentuan densitas larutan................................................................................................. 19

B.11 Penentuan nilai orde reaksi, Ea, dan A .............................................................................. 19

LAMPIRAN C DATA SPESIFIKASI DAN LITERATUR .......................................................... 20

C.1 Data Literatur ....................................................................................................................... 20

Page 5: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Rangkaian alat percobaan Kinetika Reaksi Fasa Cair. .................................................... 7

Gambar 2 Diagram Alir Kalibrasi Termometer ............................................................................... 8

Gambar 3 Diagram Alir Kalibrasi Termokopel ............................................................................... 8

Gambar 4 Diagram Alir Penentuan Konsentrasi H2O2 .................................................................... 9

Gambar 5 Diagram Alir Pembuatan Larutan H2O2 .......................................................................... 9

Gambar 6 Diagram Alir Pembuatan Larutan Na2S2O3 ..................................................................... 9

Gambar 7 Diagram Alir Penentuan Kapasitas Panas Reaktor ......................................................... 9

Gambar 8 Diagram Alir Penentuan Nilai β .................................................................................... 10

Gambar 9 Diagram Alir Penentuan Kalor Reaksi .......................................................................... 11

Gambar 10 Diagram Alir Penentuan Ea dan A .............................................................................. 12

Gambar 11 Diagram Alir Penentuan Densitas Campuran .............................................................. 13

Page 6: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW iv

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Perangkat dan bahan kimia yang digunakan dalam percobaan Kinetika Reaksi Fasa Cair. 7

Tabel 2 Data kalibrasi temperatur termometer terhadap temperatur nyata .................................... 15

Tabel 3 Data kalibrasi temperatur termometer terhadap temperatur termokopel........................... 15

Tabel 4 Data yang diperlukan dalam penentuan kapasitas panas reaktor ...................................... 15

Tabel 5 Data dalam penentuan nilai β ............................................................................................ 16

Tabel 6 Data yang diperlukan dalam penentuan kapasitas panas larutan ...................................... 16

Tabel 7 Data percobaan utama dalam penentuan nilai ΔHr, Ea, dan A ......................................... 16

Tabel 8 Data literatur densitas air pada berbagai temperatur ......................................................... 20

Tabel 9 Data literatur kapasitas panas air pada berbagai temperatur ............................................. 20

Tabel 10 Data literatur nilai ΔHr dan β untuk masing-masing reaksi ............................................ 20

Page 7: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

BAB I

PENDAHULUAN

Rekayasa kimia atau chemical engineering adalah ilmu teknik tentang proses-proses dan sarana-

sarana pemroses yang mengubah keadaan, kandungan energi, dan/atau komposisi suatu

(kelompok) bahan dan menghasilkan produk yang memiliki nilai kemanfaatan lebih tinggi.

Individu-individu yang mendapat pengakuan resmi sebagai orang yang menguasai dan

mempraktikkan ilmu teknik ini disebut insinyur kimia atau sarjana teknik kimia.

Tugas-tugas insinyur kimia yang berkenaan dengan penerapan reaksi kimia di dalam

praktik/industri adalah:

1. menentukan ukuran-ukuran dan kondisi operasi reaktor kimia yang diperlukan untuk

menghasilkan sejumlah tertentu produk reaksi

2. mengendalikan, mengevaluasi, dan mengoptimumkan kinerja (performance) reaktor yang

beropersi di dalam pabrik.

Pelaksanaan tugas-tugas tersebut membutuhkan data kinetika reaksi yang bersangkutan, yakni

informasi kuantitatif tentang laju/kecepatan reaksi dan pengaruh variabel-variabel proses seperti

temperatur dan konsentrasi terhadap kecepatan reaksi. Jika data kinetika reaksi itu sama sekali

tidak tersedia, seorang insinyur kimia harus mampu secara mandiri menghimpunnya dan

kemudian meringkaskan himpunan tersebut menjadi rumusan-rumusan kuantitatif yang siap

pakai.

Usaha pengumpulan dan peringkasan data kinetika reaksi disebut penentuan kinetika reaksi.

Kegiatan ini umumnya berupa penelaahan eksperimental di laboratorium, karena perkembangan

ilmu kinetika reaksi kimia belum mencapai taraf yang memungkinkan dilakukannya peramalan

teoretik yang cukup teliti tentang kecepatan reaksi.

Sesuai dengan tujuan di atas, praktikan harus terlebih dahulu menguasai:

1. asas-asas kekekalan massa dan energi serta penerapannya untuk menganalisa kelakukan

reaksi eksoterm di dalam sistem tertutup

2. asas-asas dasar kinetika reaksi homogen

Page 8: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 6

BAB II

TUJUAN DAN SASARAN PERCOBAAN

2.1 Tujuan

Praktikum Kinetika Reaksi Fasa Cair dilakukan dengan tujuan untuk

1. Mempelajari salah satu metoda eksperimen untuk menentukan kinetika reaksi homogen

fasa cair, khususnya antara H2O2 dan Na2S2O3, di dalam reaktor batch.

2. Memperkenalkan salah satu penafsiran data kinetika reaksi

2.2 Sasaran

Sasaran praktikum ini adalah praktikan dapat menurunkan korelasi persamaan kinetika reaksi

fasa cair dan menentukan parameter-parameter reaksi homogen.

Page 9: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 7

BAB III

RANCANGAN PERCOBAAN

3.1 Skema Alat Percobaan

Skema alat praktikum Kinetika Reaksi Fasa Cair secara skematis dapat dilihat pada Gambar 1

berikut:

Gambar 1 Rangkaian alat percobaan Kinetika Reaksi Fasa Cair.

3.2 Alat Pendukung Percobaan

Perangkat, alat ukur, dan bahan kimia yang digunakan dalam praktikum Kinetika Reaksi Fasa

Cair dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1 Perangkat dan bahan kimia dalam percobaan Kinetika Reaksi Fasa Cair.

Perangkat dan Alat Ukur Bahan / Zat Kimia

1. Gelas piala 100 ml (reaktor batch adiabatik)

2. Pengaduk magnetik

3. Perangkat titrasi

4. Pipet ukur

5. Gelas ukur

6. Labu takar

7. Termokopel

8. Converter (pengubah sinyal)

9. Recorder (komputer)

10. Termometer

1. Larutan H2O2

2. Larutan Na2S2O3

3. Larutan KMnO4

4. Larutan H2SO4

Page 10: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 8

BAB IV

PROSEDUR KERJA

4.1 Langkah Percobaan

Langkah-langkah pengerjaan praktikum Kinetika Reaksi Fasa Cair dilakukan sebegai berikut:

4.1.1 Kalibrasi Skala Alat

a. Kalibrasi termometer terhadap temperatur

b. Kalibrasi termometer terhadap termokopel

4.1.2 Penentuan Konsentrasi H2O2 dan Pembuatan Larutan

a. Penentuan konsentrasi H2O2

Gambar 2 Diagram Alir Kalibrasi Termometer

Gambar 3 Diagram Alir Kalibrasi Termokopel

Page 11: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 9

b. Pembuatan larutan H2O2

c. Pembuatan larutan Na2S2O3

4.1.3 Penentuan Kapasitas Panas Reaktor

Gambar 4 Diagram Alir Penentuan Konsentrasi H2O2

Gambar 5 Diagram Alir Pembuatan Larutan H2O2

Gambar 6 Diagram Alir Pembuatan Larutan Na2S2O3

Gambar 7 Diagram Alir Penentuan Kapasitas Panas Reaktor

Page 12: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 10

4.1.4 Penentuan Nilai β

Gambar 8 Diagram Alir Penentuan Nilai β

Page 13: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 11

4.1.5 Penentuan Kalor Reaksi

Gambar 9 Diagram Alir Penentuan Kalor Reaksi

Page 14: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 12

4.1.6 Penentuan Ea dan A

Gambar 10 Diagram Alir Penentuan Ea dan A

Page 15: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 13

4.1.7 Penentuan Densitas Campuran

4.2 Metode Pengukuran

Parameter percobaan yang diperoleh pada percobaan Kinetika Reaksi Fasa Cair yaitu data-data

temperatur pada waktu tertentu melalui perangkat alat berupa termokopel yang dihubungkan

dengan converter (pengubah sinyal) untuk diteruskan ke dalam komputer sehingga diperoleh

masing-masing data percobaannya.

Gambar 11 Diagram Alir Penentuan Densitas Campuran

Page 16: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 14

DAFTAR PUSTAKA

Root, R.B., and Schmitz, R.A., AIChEJ, 15(5), 1969, pp.670-679

Coohen, W.C., and Spencer, J.L., Chem. Eng. Sci., 58 (12), 1962,pp.40-41 3.

Glasser, D., and Williams, D.F., Ind. Eng. Chem. Fundamental., 10(3), 1971, pp. 516-519.

Page 17: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 15

LAMPIRAN A

TABEL DATA MENTAH

A.1 Kalibrasi temperatur termometer terhadap temperatur nyata

Tabel 2 Data kalibrasi temperatur termometer terhadap temperatur nyata

Bahan Temperatur nyata (oC) Temperatur termometer (

oC)

Es Melebur

Air mendidih

A.2 Kalibrasi temperatur termometer terhadap temperatur termokopel

Tabel 3 Data kalibrasi temperatur termometer terhadap temperatur termokopel

Temperatur Termometer (oC) Temperatur Termokopel (

oC)

A.3 Penentuan kapasitas panas reaktor

Tabel 4 Data yang diperlukan dalam penentuan kapasitas panas reaktor

Data air dingin reaktor air panas

Cp (J/g.0C)

ρ (g/mL)

Volume (mL)

T awal (oC)

T akhir (oC)

Page 18: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 16

A.4 Penentuan nilai β

Tabel 5 Data dalam penentuan nilai β

Run V H2O2 (ml) V Na2S2O3 (ml) α T min T max ΔT

1

2

3

A.5 Penentuan kapasitas panas larutan

Tabel 6 Data yang diperlukan dalam penentuan kapasitas panas larutan

Data larutan dingin reaktor larutan panas

ρ (g/mL)

Volume (mL)

T awal (oC)

T akhir (oC)

Cp (J/g.0C)

A.6 Penentuan nilai ΔHr, Ea, dan A

Tabel 7 Data percobaan utama dalam penentuan nilai ΔHr, Ea, dan A

Waktu, t (s) Temperatur, T (oC)

Page 19: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 17

LAMPIRAN B

PROSEDUR PERHITUNGAN

B.1 Penentuan temperatur nyata dari kalibrasi termometer

Penentuan temperatur nyata terhadap temperatur termometer dapat ditentukan melalui

persamaan regresi dari hasil kalibrasi

(1)

B.2 Penentuan temperatur nyata dari kalibrasi termokopel

Penentuan temperatur nyata terhadap temperatur termokopel dapat ditentukan melalui

persamaan regresi dari hasil kalibrasi temperatur termokopel terhadap temperatur

termomoeter. Selanjutnya, persamaan terseut disubsitusi ke persamaan (1)

(2)

(3)

B.3. Penentuan (m.Cp)reaktor

Nilai kapasitas panas reaktor dapat ditentukan melalui hukum asas black, yaitu panas

yang masuk atau diterima sistem sama dengan panas yang keluar atau dilepas sistem. Pada

persamaan berikut, reaktor menerima panas dari air panas

(4)

B.4. Penentuan (m.Cp)larutan

Nilai kapasitas panas reaktor dapat ditentukan melalui hukum asas black, yaitu panas

yang masuk atau diterima sistem sama dengan panas yang keluar atau dilepas sistem. Pada

persamaan berikut, reaktor menerima panas dari larutan panas

(5)

Page 20: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 18

B.5 Penentuan (m.Cp)sistem

Nilai kapasitas panas sistem dapat ditentukan melalui persamaan berikut

(6)

B.6 Penentuan konsentrasi H2O2 dengan standarisasi oleh KMnO4

Konsentrasi H2O2 pekat dapat ditentukan melalui titrasi dengan KMnO4 dengan tambahan

H2SO4 sebagai suasana asam. H2O2 pekat sebaiknya diencerkan terlebih dahulu agar volume

KMnO4 yang dibutuhkan untuk menitrasi H2O2 tidak terlalu banyak. Berikut adalah

persamaan yang digunakan untuk menentukan konsentrasu H2O2

[ ]

[ ]

(7)

Sebelum melakukan titrasi dengan KMnO4, diperlukan standarisasi larutan KMnO4 dengan

menggunakan H2C2O4 terlebih dahulu.

B.7 Penentuan nilai

Nilai dari α merupakan perbandingan mol H2O2 dan mol Na2S2O3 sehingga dapat

ditentukan melalui persamaan berikut

(8)

B.8 Penentuan nilai β

Nilai dari β dapat ditentukan melalui subsitusi dua buah persamaan regresi linier naik dan

linier turun untuk maks (y) terhadap (x) sehingga diperoleh nilai (x) yang merupakan nilai

β percobaan. Berikut adalah persamaan yang digunakan

Linier naik

(9)

Linier turun

(10)

Subsitusi persamaan y1 dan y2 sehingga diperoleh nilai x (β)

(11)

Page 21: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 19

B.9 Penentuan ΔHr

Nilai dari kalor reaksi dapat ditentukan melalui persamaan berikut

(12)

B.10 Penentuan densitas larutan

Densitas dari larutan dapat ditentukan dengan menggunakan prosedur berikut.

Penentuan volume piknometer

(13)

Penentuan densitas larutan

(14)

B.11 Penentuan nilai orde reaksi, Ea, dan A

Persamaan hasil regresi linier untuk menentukan parameter kinetika reaksi adalah

sebagai berikut.

( ) . 1

ln . ln . .( )

.

s

ra b

bso o

r

dTmCp Eadt H V AR TmCp

Ca T TH V

(15)

Page 22: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 20

LAMPIRAN C

DATA SPESIFIKASI DAN LITERATUR

C.1 Data Literatur

Data-data literatur yang diperlukan dalam percobaan Kinetika Reaksi Fasa Cair ini antara

lain:

1. Densitas air pada berbagai temperatur

Tabel 8 Data literatur densitas air pada berbagai temperatur

Temperatur (0C) ρair (kg/m

3)

2. Kalor jenis air pada berbagai temperatur

Tabel 9 Data literatur kapasitas panas air pada berbagai temperatur

Temperatur (0C) Cpair (kg/m

3)

3. Jalur reaksi H2O2 dan Na2S2O3 yang ditentukan nilai β

Tabel 10 Data literatur nilai ΔHr dan β untuk masing-masing reaksi

No Reaksi β ∆H

1 2Na2S2O3 + H2O2 → Na2S4O6 + 2NaOH 0.5 -163300

2 Na2S2O3 + H2O2 → Na2S2O4 + 2 H2O 1.0 -173300

3 3Na2S2O3 + 4H2O2 → 2Na2S3O6 + 2NaOH +3H2O 1.33 -512800

4 Na2S2O3 + 4H2O2 +2NaOH→ Na2SO4 + 5H2O 4.00 -879000

5 3Na2S2O3 + 5H2O2 → 2Na2S4O6 + 2 Na2SO4 +5H2O 1.67 -432400

6 2Na2S2O3 + 4H2O2 → Na2S3O6 + 2Na2SO4 +4H2O 2.00 -596500

7 4NaOH + Na2S3O6 + 4H2O2 → 3Na2SO4 +6H2O

4. Reaksi antara H2O2 dan KMnO4

MnO4- + 8H

+ + 5e → Mn

2+ + 4H2O

H2O2 → O2 + 2H+ + 2e

2 MnO4- + 6H

+ + 5 H2O2 → 2Mn

2+ + 8H2O + 5O2

Page 23: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 21

5. Reaksi antara KMnO4 dan H2C2O4

MnO4- + 8H

+ + 5e → Mn

2+ + 4H2O

C2O42-

→ 2CO2 + 2e

2 MnO4- + 16H

+ + 5C2O4

2- → 2Mn

2+ + 8H2O + 10CO2

6. Persamaan kinetika reaksi antara H2O2 dan Na2S2O3

Page 24: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 22

LEMBAR KENDALI KESELAMATAN KERJA

No Bahan Sifat Bahan Tindakan Penanggulangan

1 Hidrogen

Peroksida

(H2O2)

Tidak berbau

Tidak

berwarna

Berbentuk

cairan dalam

suhu ruangan

Oksidator kuat

Titik Didih = 103 0C

Titik Beku = -15 0C

pH = 5.0 – 6.0 Densitas = 1,45

gr/cm3

Mr = 34.0147

gr/mol

Gunakan selalu Personal Protective

Equipment, seperti goggle, self-

contained breathing apparatus

(jika konsentrasi H2O2 melebihi 10

ppm), sarung tangan, pakaian

tertutup (jangan menggunakan

pakaian berbahan katun, wool, atau

kulit), dan sepatu tertutup.

Jika terkena mata, segera bilas mata

dengan air selama 15 menit dengan

mengedipkan mata. Segera temui

dokter untuk pemeriksaan karena

bersifat korosif terhadap mata dan

dapat mengakibatkan kebutaan.

Jika terkena kulit, bilas kulit

dengan air dan sabun. Segera

hubungi dokter jika ada iritasi yang

terasa.

Jika termakan, bilas mulut dengan

1-2 gelas air. Hindari muntah dan

segera hubungi dokter.

Jika terhirup, segera keluar dari

ruangan tersebut dan hirup udara

yang segar. Segera hubungi dokter

saat merasa kesulitan bernafas

2 Natrium

Tiosulfat

(Na2S2O3)

Berbentuk

crystalline

powder

Berwarna

putih

Tidak berbau

Stabil dalam

temperatur

dan tekanan

normal

Titik Didih = 100 0C

Titik Beku = 48 0C

pH = 6.0-8.5

Mr = 158,1

gr/mol

Personal Protective Equipment

yang harus selalu digunakan adalah

goggle, glove, sepatu tertutup, dan

pakaian yang menutupi kulit

Simpan dalam wadah tertutup di

tempat yang kering dan sejuk

Jika terkena mata, bersihkan mata

dengan air berjumlah banyak,

minimal 15 menit, dengan

mengedipkan mata secara berulang

lalu cari bantuan medis

Jika terkena kulit, bersihkan kulit

dengan air berjumlah banyak,

minimal 15 menit sembari melepas

sepatu atau pakaian yang

terkontaminasi

Jika tertelan, bilas mulut dengan air

lalu cari bantuan medis

Jika terhirup, pergi dari lokasi yang

terkontaminasi dan segera hirup

udara segar lalu cari bantuan medis

Page 25: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 23

No Bahan Sifat Bahan Tindakan Penanggulangan

3 Kalium

Permanganat

(KMnO4)

Berwarna

ungu tua

Berwujud

padatan

Oksidator kuat

Mudah

terbakar

Tidak berbau

Titik leleh = 240 0C

Densitas = 2,70

gr/cm3

Mr = 158,0339

gr/mol

Gunakan selalu Personal Protective

Equipment, seperti goggle, sarung

tangan, dan pakaian dan sepatu

tertutup

Jika terkena mata, maka bersihkan

mata dengan air selama minimal 30

menit lalu cari pertolongan medis

Jika terkena kulit, maka bersihkan

kulit dengan air berjumlah banyak

selama minimal 15 menit dengan

melepaskan pakaian atau sepatu

yang terkontaminasi

Jika termakan, jangan

dimuntahkan. Dalam keadaan

sadar, segera minum 2-4 gelas susu

atau air mineral. Jika korban tidak

sadar, jangan masukkan apapun ke

dalam mulut, namun segera cari

bantuan medis

Jika terhirup, pergi dari lokasi

tersebut lalu cari udara segar.

4 Air (H2O) Tidak mudah

terbakar

Tidak berbau

Tidak

berwarna

Titik didih = 100 0C

Titik beku = 0 0C

Densitas = 1

gr/cm3

Tidak membutuhkan penanggulangan

khusus

Kecelakaan yang mungkin terjadi Penanggulangan

Ledakan peroksida akibat paparan cahaya

atau panas

Simpan peroksida di tempat yang sejuk, jauh dari

paparan cahaya, dan dalam wadah tertutup.

Peroksida hanya dikeluarkan dari tempat

penyimpanan jika akan digunakan dan segera

kembalikan ke tempat penyimpanan segera

setelah digunakan

Kecelakaan akibat genangan air Selalu bersihkan area kerja secara berkala untuk

mencegah genangan air dan periksa seluruh

sambungan pipa atau keran agar selalu tertutup

rapat

Hubungan arus pendek akibat kontak antara

arus listrik dengan air

Hindarkan seluruh kabel listrik dari area kerja

yang berhubungan dengan air dan bersihkan

lokasi kerja dari air yang keluar dari wadah,

sehingga genangan air bisa dicegah

Alat gelas jatuh dan pecah Ambil pecahan besar dengan tanagan secara hati-

hati, lalu kumpulkan disatu tempat. Sapu atau lap

bagian kecil lalu buang ke tempat sampah.

Page 26: KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN) - · PDF filelaboratorium instruksional program studi teknik kimia fti - itb modul kinetika reaksi fasa cair (kin) kin – 2016/pw i daftar isi daftar

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FTI - ITB

MODUL KINETIKA REAKSI FASA CAIR (KIN)

KIN – 2016/PW 24

Perlengkapan keselamatan kerja

Goggle Sarung Tangan Jas Laboratorium Sepatu Tertutup

Asisten Pembimbing Koordinator Lab TK