laporan ekstraksi kel.2

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)


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


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


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)


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


5/16

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



10 mL x N1 = 10,5 mL x 0,1052 N

N1 =

= 0,1105 N


10 mL x N1 = 34,80 mL x 0,1052 N

N1 =

= 0,3661 N

V1x N1 = V2 x N2


6/16



10 mL x N1 = 28,1 mL x 0,1052 N

N1 =

= 0,2956 N


10 mL x N1 = 51,5 mL x 0,1052 N

N1 =

= 0,5418 N



10 mL x N1 = 42 mL x 0,1052 N

N1 =

= 0,4418 N


10 mL x N1 = 63,1 mL x 0,1052 N

N1 =

= 0,6638 N

Konsentrasi Asam Propionat (N)


0,0352 0,1972

0,1105 0,3661

0,2956 0,5418

0,4418 0,6638


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


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


10 mL x N1 = 0,42 mL x 0,1052 N

N1 =

= 0,0044 N


10 mL x N1 = 0,8 mL x 0,1052 N

N1 =

= 0,0084 N

t = 9 menit


10 mL x N1 = 0,45 mL x 0,1052 N

N1 =

= 0,0047 N


10 mL x N1 = 1,7 mL x 0,1052 N

N1 =

= 0,0179 N


9/16

Pada Laju Alir = 300 mL/menit

t = 3 menit


10 mL x N1 = 2,68 mL x 0,1052 N

N1 =

= 0,0282 N


10 mL x N1 = 7,35 mL x 0,1052 N

N1 =

= 0,0773 N

t = 6 menit


10 mL x N1 = 0,6 mL x 0,1052 N

N1 =

= 0,0063 N


10 mL x N1 = 8,05 mL x 0,1052 N

N1 =

= 0,0847 N

t = 9 menit


10 mL x N1 = 0,3 mL x 0,1052 N

N1 =

= 0,0032 N


10 mL x N1 = 9,57 mL x 0,1052 N

N1 =

= 0,1007 N


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)


dalam Ekstrak dan Rafinat (Q = 200 mL/menit)

Rafinat

Ekstrak

X1= Y1 + X2


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)


dalam Ekstrak dan Rafinat (Q = 300 mL/menit)

Rafinat

Ekstrak

X1= Y1 + X2


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


= 0,0128 mol/L x 74 g/mol

= 0,9472 g/L

= 0,00095 kg/L


= 0,0044 mol / L x 74 g/mol

= 0,3256 g/L

= 0,00033 kg/L

t = 9 menit


= 0,0226 mol/L x 74 g/mol

= 0,9472 g/L

= 0,00167 kg/L


= 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


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


= 0,1055 mol/L x 74 g/mol

= 7,807 g/L

= 0,00781 kg/L


= 0,0282 mol / L x 74 g/mol

= 2,0868 g/L

= 0,00209 kg/L

t = 6 menit


= 0,0910mol/L x 74 g/mol

= 6,734 g/L

= 0,00673 kg/L


= 0,0063 mol / L x 74 g/mol

= 0,4662 g/L

= 0,00047 kg/L

t = 9 menit


= 0,1039mol/L x 74 g/mol

= 7,6886 g/L

= 0,00769 kg/L


= 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


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


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


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

laporan ekstraksi kel.2

Documents