BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Absorpsi adalah proses pemisahan bahan dari suatu campuran gas dengan

cara pengikatan bahan tersebut pada permukaan absorben cair yang diikuti dengan

pelarutan. Kelarutan gas yang akan diserap dapat disebabkan hanya oleh gaya -

gaya fisik (pada absorpsi fisik) atau selain gaya tersebut juga oleh ikatan kimia

(pada absorpsi kimia). Komponen gas yang dapat mengadakan ikatan kimia akan

dilarutkan lebih dahulu dan juga dengan kecepatan yang lebih tinggi. Karena itu

absorpsi kimia mengungguli absorpsi fisik. Absorbsi gas merupakan operasi

dimana campuran gas dikontakkan dengan liquid dengan tujuan untuk

melewatkan suatu komposisi gas atau lebih dan menghasilkan larutan gas dalam

liquid. Pada operasi absorbsi gas terjadi perpindahan massa dari fase gas ke fase

liquid. Kecepatan larut gas dalam absorben liquid tergantung pada kesetimbangan

yang ada, karena itu diperlukan kerakteristik sistem gas liquid.

Transfer massa merupakan migrasi suatu komponen dari campuran yang

terjadi karena adanya perubahan dalam keseimbangan sistemnya yang disebabkan

karena adanya perbedaan konsentrasi. Adanya perbedaan konsentrasi zat kimia

antara bahan dan lingkungan disebut sebagai Driving force atau gaya penggerak

dari proses transfer massa. Perpindahan tersebut dapat terjadi dalam satu fase

maupun antara satu fase dengan fase lainnya (Singh and Heldman, 2001).

Perpindahan massa merupakan proses penting dalam proses industri, misalnya

dalam penghilangan polutan dari suatu aliran keluaran pabrik dengan absorbsi,

pemisahan gas dari air limbah, difusi neutron dalam reaktor nuklir.

Dalam perpindahan massa dikenal dua cara perpindahan, yaitu konveksi

atau difusi. Massa berpindah secara konveksi karena terbawa aliran dan aliran

disebabkan oleh gaya dari luar sistem. Perpindahan massa yang terjadi dari suatu

unsur yang berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah dipengaruhi oleh ciri

aliran liquid, seperti pada kasus heat transfer, mekanisme perpindahan massa

terjadi dengan cepat. Jika sejumlah campuran gas yang terdiri dari dua jenis

molekul atau lebih, di mana konsentrasi masing - masing berbeda, maka masing -

masing molekul ini cenderung menuju ke komposisi yang sama (seragam). Proses

ini terjadi secara alami. Perpindahan massa makroskopis ini tidak tergantung pada

konveksi dalam sistem. Proses ini didefinisikan sebagai difusi molekul. Dalam

difusi molekul - molekul bergerak satu terhadap yang lain karena adanya gaya

pergerakan di dalam sistem, yaitu perbedaan konsentrasi.

Pada umumnya kebanyakan perpindahan massa larutan antara gas dan liquid

melalui sebuah aliran dipelajari dengan menggunakan kolom wetted wall. Pada

kolom wetted wall ini, gas mengalir ke dasar tube dan berpindah ke atas. Liquid

dimasukkan melalui puncak kolom dan aliran liquid ini terdistribusi secara merata

di sekeliling perimeter dalam tube, membentuk lapisan fil liquid yang jatuh dan

secara merata membasahi permukaan dalam tube dan mengalir turun sepanjang

tube tersebut. Proses absorpsi yang terjadi di dalam wetted wall absorption

column dapat menggambarkan adanya perpindahan massa di dalam kolom

tersebut. Perpindahan massa ini terjadi akibat adanya proses absorpsi yang terjadi

di dalam kolom tersebut. Dengan adanya perpindahan massa maka akan diperoleh

suatu bilangan yang merupakan koefisien perpindahan massa. Di mana koefisien

perpindahan massa itu merupakan besaran empiris yang diciptakan untuk

memudahkan  persoalan - persoalan perpindahan massa antar fase.

1.2. Rumusan Masalah

1. Bagaimanakah menentukan Reynold Number (Re) dan Sherwood Number (Sh)

serta koefisien perpindahan massa dalam liquid dari data percobaan?

2. Bagaimanakah pengaruh laju aliran udara pada Wetted Wall Absorbtion

Column terhadap Koefisien Perpindahan Massa (KL), Re dan Sh?

3. Bagaimanakah pengaruh laju alir udara dan laju alir air terhadap banyaknya O2

yang terserap?

1.3. Tujuan

1. Mengetahui prinsip dan cara kerja Wetted Wall Absorption Column.

2. Mengetahui cara menghitung koefisien perpindahan massa dalam liquid (kL).

3. Mengetahui cara menghitung kadar DO dalam air.

4. Mengetahui aplikasi dari Wetted Wall Absorption Column.

1.4. Manfaat

1. Dapat memahami cara kerja alat Wetted Wall Absorption Column.

2. Dapat menentukan nilai Re, Sh, serta Koefisisen perpindahan massa suatu

senyawa dengan meggunakan alat Wetted Wall Absorption Column.

3. Dapat melihat hubungan antara nilai Re dan Sh melalui grafik.

4. Dapat memahami apa itu absorpsi yang terjadi pada Wetted Wall Absorption

Column.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Absorpsi

Absorpsi adalah proses penyerapan pada seluruh bahan atau zat yang

berlangsung dalam suatu kolom atau absorber. Zat yang diserap disebut fase

terserap sedangkan yang menyerap disebut absorben kecuali zat padat. Absorben

dapat pula berupa zat cair karena itu absorbsi dapat terjadi antara zat cair dengan

zat cair atau gas dengan zat cair. Beberapa faktor terjadinya absorpsi, yaitu :

a. kemampuan pelarut yang digunakan sebagai absorben

b. laju alir dari pelarut

c. jenis atau tipe kolom yang digunakan

d. kondisi operasi yang sesuai

Di dalam suatu kolom absorber, gas yang akan diserap dialirkan pada bagian

bottom kolom, sedangkan liquid atau pelarut dialirkan pada bagian top kolom. Hal

ini disebabkan karena gas lebih ringan dan mudah menyebar daripada liquid,

sehingga kontak antara liquid dan gas akan berlangsung dengan baik dan juga

mempengaruhi banyaknya gas yang diserap oleh pelarut atau liquid.

Absorpsi gas merupakan suatu proses di mana campuran gas dikontakkan

dengan liquid yang bertujuan untuk memisahkan satu atau lebih komponen dari

gas. Prinsip absorpsi tergantung pada banyaknya gas atau zat cair yang akan

diolah sifat -sifatnya, rasio antara kedua arus itu, tingkat perubahan konsentrasi

dan pada laju perpindahan massa persatuan volume. Pada operasi absorpsi gas

terjadi perpindahan massa dari fase gas ke liquid. Absorpsi dikelompokan

menjadi:

a. Proses absorpsi yang berlangsung secara fisika terdiri dari absorpsi dan

dekripsi. Absorpsi fisika disebabkan oleh gaya Van der Wall yang ada di

permukaan absorbent. Panas absorpsinya rendah dan lapisan yang terbentuk

pada permukaan absorbent lebih dari satu lapis.

b. Proses absorpsi yang berlangsung secara kimia, proses ini biasanya disertai

oleh reaksi kimia. Absorpsi kimia terjadi karena reaksi antara zat yang diserap

dengan absorbent. Panas absorpsinya tingi dan lapisan yang terbentuk pada

permukaan absorbent hanya satu lapisan.

2.2. Kriteria Pemilihan Solven

Dalam absorpsi ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, seperti solven

yang akan digunakan. Ada beberapa kriteria yang perlu diperhatikan dalam

pemilihan solven, antara lain:

a. Gas solubility (kelarutan gas) di mana kelarutan gas haruslah tinggi karena

selain dapat meningkatkan laju absorpsi juga dapat menurunkan kuantitas

solven yang dibutuhkan.

b. Volatility, solven haruslah mempunyai tekanan uap yang rendah sehingga jika

telah keluar dari proses absorpsinya solven tersebut masih merupakan

saturated solvent. Semakin kecil volatility, maka make up solven akan semakin

kecil.

c. Corrosiveness (tidak korosif), konstruksi material yang digunakan untuk

peralatan tidak terlalu mahal.

d. Cost (harga), harga dari solven tersebut murah dan selalu tersedia di pasaran.

e. Viskosity, penggunaan solven dengan viskositas rendah lebih menguntungkan

karena dapat mempercepat laju absorpsi, memperbaiki flooding pada kolom

absorpsi, pressure dropnya rendah, transfer panas berlangsung dengan baik.

f. Miscellaneous, solven haruslah tidak beracun, tidak mudah terbakar,

mengandung bahan kimia yang stabil, dan mempunyai freezing point yang

rendah. Tipe kolom absorber digolongkan ke dalam beberapa bagian yang

masing-masing memiliki klasifikasi dan pemakaian yang berbeda pada

operasinya. Di mana pemakaian harus disesuaikan dengan kondisi yang

diinginkan.

2.3. Tipe - Tipe Absorber

Absorber digolongkan menjadi beberapa bagian berdasarkan klasifikasi dan

pemakaian pada operasinya. Pemakaiannya harus disesuaikan dengan kondisi

yang diinginkan. Absorber diklasifikasi ke dalam 5 tipe utama yang metodenya

digunakan untuk menghasilkan kontak interfase.

1. Wetted Wall Column

Dalam laboratorium, Wetted Wall Column telah digunakan oleh sejumlah

pekerja dan mereka telah membuktikan pentingnya menentukan berbagai faktor,

dan mengadakan basis dari hubungan yang telah dikembangkan untuk packed

tower. Liquid dengan lapisan film yang tipis mengalir turun pada bagian dalam

pipa vertikal dengan aliran gas cocurrent atau countercurrent yang disebut dengan

wetted wall tower. Wetted Wall Column (WWC) merupakan suatu alat dimana di

dalamnya terdapat perpindahan massa dari fasa cair ke fasa gas. Praktikum ini

dilakukan untuk menentukan besarnya Kgl dalam berbagai operasi serta hubungan

antara bilangan tak berdimensi Nilai Re dan Nilai Sh.

Pada dasarnya susunan Wetted Wall Column (WWC) terdiri dari bagian

utama, yaitu :

a. Kolom perpindahan massa

b. Sistem air dan pengaturan fase gas

c. Sistem air dan pengaturan fase cair

Kolom perpindahan massa berwujud silinder, Air masuk kolom dari bagian atas

dengan dilewatkan suatu weir untuk mendapatkan aliran pada dinding yang

diharapkan serata mungkin. Suhu air diukur dengan suatu thermokopel, yang

dihubungkan dengan sutu MV-meter untuk membacanya.

Di bagian bawah dilakukan pengukuran suhu air keluar dengan cara yang

sama. Pengukuran suhu dapat juga dilakukan dengan thermometer air raksa

biasa.Udara mengalir keatas memasuki kolom gelas setelah melewati calming.

Pada sistem aliran air dan pengaturan fase gas, Udara yang digunakan diperoleh

dari suatu kompresor. Tekanan di tangki tekan, kompresor diatur agar ada tekanan

dengan harga tertentu pada selang terhadap arus motor. Sebelum memasuki

system saluran, udara dilewatkan pada membrane valve untuk menurunkan

tekanannya.Tekanan diluar dapat dibaca pada manometer. Untuk pengaturan

kecepatan aliran digunakan needle valve. Laju aliran diukur dengan arifece yang

dilengkapi manometer. Kalibrasi alat - alat tersebut dilakukan dengan dry test

meter atau wet test meter.

Konsentrasi uap air di udara tersebut diukur dengan menentukan humidity

nya. Pengukuran dilakukan dengan sepasang wet dan dry bulb thermometer. Pada

saat keluar dari kolom (diatas) dilakukan pengukuran kecepatan aliran dengan

arifece yang dilengkapi dengan rotameter. Kalibrasi alat-alat tersebut dilakukan

dengan menggunakan dry test meter atau wet test meter. Konsentrasi uap air di

udara tersebut diukur dengan sepasang wet dan dry bulb thermometer. Pada saat

keluar dari kolom (diatas) dilakukan juga pengukuran humidity dengan wet dan

dry bulb thermometer.

Lalu pada sistem aliran dan pengaturan fasa cair, Air yang akan digunakan

lebih dulu ditampung dalam sebuah constant head tank, selama operasi harus

terdapat overflow. Pengaturan keepatan alir dilakukan dengan menggunakan

arifece meter. Bila di bagian bawah kolom dapat diciptakan keadaan dimana

akumulasi air tidak berubah, maka laju alir dapat diukur dengan menentukan

volume air keluar yang terampung dengan jangka waktu tertentu. Suhu air keluar

dan masuk diukur dengan termokopel yang harus dikalibrasi terlebih dahulu.

2. Bubble Tower

Pada bubble tower, gas terdispersi menjadi fase liquid di dalam fine bubble.

Small gas bubble merupakan bagian untuk menentukan luas area. Kontak

perpindahan massa terjadi di dalam bubble formation dan buble rise up melalui

liquid. Arah aliran countercurrent di mana gas terdispersi di bottom tower.

Gerakan bubble mengurangi hambatan fase liquid. Penggunaan bubble tower

dengan sistem di mana pengontrol laju dari perpindahan masa pada fase liquid

yang absorpsinya adalah relatif fase gas. Mekanisme dasar perpindahan massa

terjadi di dalam bubble tower dan demikian juga dengan aliran counter di dalam

tank bubble batch di mana gas itu terdispersi di dalam bottom tank.

3. Spray Tower

Spray tower terdiri dari chamber - chamber besar di mana fase gas mengalir

dan masuk serta kontak dengan liquid terjadi di dalam spray nozzles. Aliran fase

di dalam spray tower dimulai dari liquid masuk ke dalam spray dan jatuh karena

gaya gravitasi, serta kontak secara countercurrent dengan aliran gas yang masuk.

Untuk ketinggian yang rendah, efisiensi ruang spray kira - kira mendekati packed

powder, tetapi untuk ketinggian yang melebihi 4 ft efisiensi spray turun dengan

cepat. Adanya kemungkinan terjadinya interfase aktif yang sangat besar pada saat

terjadinya sedikit penurunan, ternyata pada prakteknya ditemukan

ketidakmungkinan untuk mencegah terjadinya hubungan ini.

Spray nozzles didesain untuk aliran liquid yang mempunyai bilangan

pressure drop yang besar maupun kecil, untuk aliran liquid yang mempunyai flow

rate kecil, maka cross area kontaknya harus besar. Laju aliran yang mempunyai

drop fals menentukan waktu kontak dan sirkulasinya disertai dengan influensasi

perpindahan massa antara dua fase dan harus kontak secara kontinu. Hambatan

pada transfer yaitu pada fase gas dikurangi dengan gerakan swirling dari falling

likuid droplets. Spray tower digunakan untuk perpindahan massa larutan gas yang

tinggi dengan dikontrol laju perpindahan masa secara normal pada fase gas.

4. Plate Column

Plate column merupakan tipe absorber yang digunakan lebih luas

dibandingkan dengan packed column terutama untuk destilasi. Keuntungan dari

penggunaan plate column, antara lain:

a. Menyiapkan kontak lebih positif antara dua fase liquid.

b. Dapat meng-handle cairan lebih besar tanpa terjadi floading.

c. Lebih mudah dibersihkan.

5. Packed Tower

Packed tower merupakan tipe absorber yang digunakan untuk memperbesar

luas permukaan kontak antara gas dan liquid. Keuntungan dari penggunaan

packed tower, antara lain:

2.1. Pressure drop aliran gas rendah.

2.2. Lebih ekonomis di dalam operasi cairan korosif karena ditahan untuk

packing keramik.

2.3. Biaya kolom dapat lebih murah dari plate column pada ukuran diameter

yang sama.

2.4. Cairan hold up kecil.

2.4. Perpindahan Massa dalam Wetted Wall Column

Data yang paling baik untuk operasi perpindahan massa antara luas

permukaan pipa dan aliran fluida sebaiknya digunakan wetted wall column, alasan

penggunaan column ini adalah dalam pengamatan perpindahan massa yaitu

kontak luas permukaan antara dua fase yang hasilnya dapat akurat. Persamaan

dasar pada wetted wall column ada 2, yaitu:

2.4.1 Koefisien perpindahan massa untuk aliran gas

Koefisien perpindahan massa untuk aliran gas diberikan pada persamaan :

KC . D . ρB . IM

DAB . ρ=0 ,23 . R

e0 ,83 . Sc0 ,44

............................. (1)

Dimana :

B = densitas liquid B

Re = Reynold Number

DAB = massa difusivitas komponen A yang menjadi liquid

Sc = bilangan number Schmidt.

2.4.2 Koefisien Perpindahan Massa untuk Lapisan Film (Persamaan Vivian dan

Peaceman)

Koefisien perpindahan massa untuk lapisan film ditunjukkan oleh

persamaan Vivian dan Peaceman:

K I . Z

DAB

= 0 , 433 . Sc0,5 .( 2 gz 3

μ2)

1 6. Re0,4

....................... (2)

Dimana :

z = panjang kotak

g = gravitasi

Re = Reynold Number

DAB = massa difusivitas komponen A yang menjadi liquid

μ = viskositas liquid B

Sc = Schmidt Number.

4r/μ di mana r adalah massa flowrate liquid per unit wetted parameter. Koefisien

film liquid terletak antara 10–20% lebih rendah daripada persamaan teoritis untuk

absorpsi di dalam aliran laminar film.

2.5. Aliran dalam Pipa

Korelasi untuk perpindahan massa pada dinding dalam harus mempunyai

bentuk yang sama dengan korelasi untuk perpindahan kalor karena persamaan

dasar untuk difusi dan konduksi serupa. Persamaan ini merupakan persamaan

yang paling sederhana dan cocok dengan data publikasi dalam jangkauan

Reynolds Number dan Schmidt Number yang cukup luas. Bentuk alternatif dari

bentuk korelasi didapat dengan membagi persamaan di atas dengan NRe x NSc

sehingga menghasilkan faktor jM sebagaimana ditunjukkan oleh Chilton dan

Colbum sama dengan jH serta f/2. Suku (µ/µw) 0,14 biasanya 1,0 untuk

perpindahan massa oleh karena itu ditinggalkan. Analogi untuk persamaan ini

berlaku umum untuk perpindahan kalor dan perpindahan massa dengan pelarutan

yang sama.

Adanya perluasan analogi di atas dapat menutupi rugi gesek yang dilakukan

untuk pipa saja karena semua rugi disini berasal dari gesek kulit saja. Analogi ini

tidak berlaku untuk rugi gesek di mana tidak terdapat seret bentuk dari pemisahan

aliran, sebagaimana terdapat pada aliran seputar benda. Korelasi yang telah

disajikan untuk berbagai kisaran Schmidt Number. Data untuk penguapan

beberapa macam zat cair di dalam menara di dinding basah dikorelasi dengan

eksponen yang agak lebih tinggi baik untuk Reynold Number maupun untuk

Schmidt Number. Schmidt Number berkisar antara 0,60 dan 0,25 dan dalam

jangkau yang sempit. Perbedaan antara eksponen itu mungkin mempunyai makna

fundamental karena perpindahan ke permukaan zat cair yang mungkin

mempunyai gelombang yang harus berbeda dari permukaan perpindahan padat

yang licin. Korelasi untuk perpindahan massa dan Schmidt Number yang tinggi

(antara 430–100.000) didapat dengan mengukur laju kelarutan di dalam tabung

asam benzoat di dalam air dan zat cair viscous. Perbedaan antara eksponen

Schmidt Number dan nilai 1/3 yang biasa mungkin tidak banyak, tetapi eksponen

Reynold Number jelas lebih besar dari 0,80.

2.6. Teori - Teori Pada Absorber

2.6.1 Teori Film

Teori film bersifat elementer di mana semua aliran di dalam aliran fluida

turbulen terkonsentrasi dalam suatu stagnant film. Berikutnya terhadap dinding

atau batas stasioner fluida, menurut model ini semua driving force atau garad

konsentrasi untuk mengurangi stagnant film serta konsentrasi di dalam bulk fluida

adalah konstan, hal ini dikarenakan adanya turbulen yang tingi. Turbulen yang

tingi mengurangi stagnant fluida. Tebal dari film hayalan yang digunakan untuk

masa pada kecepatan aliran yang sebanding adalah tidak sama kecuali pada

kondisi batas. Dari Reynold Number diketahui koefisien dari transfer massa

banyak digunakan, tetapi lebih sedikit dibandingkan dengan koefisien transfer

atau juga apabila dibandingkan dengan koefisien permukan. Dalam teori film

ketebalan film efektif ditentukan oleh bagaimana kondisi laminer dan turbulen.

Gradien konsentrasi merupakan karakteristik steady state.

Persyaratan kontak antara liquid dan gas merupakan persyaratan yang paling

sulit dicapai, terutama pada tower yang besar. Secara ideal, terdistribusi dari top

packing, mengalir dalam bentuk film tipis dari seluruh permukaan packing turun

ke bawah tower. Sebenarnya film tersebut, cenderung menebal pada beberapa

tempat dan menipis di tempat lain, sehingga liquid itu mengumpul menjadi arus -

arus kecil dan mengalir melalui lintas - lintas tertentu dalam packing. Begitu juga

pada laju aliran rendah, sebagian besar permukaan mungkin kering atau sedikitnya

diliputi oleh film stagnant liquid. Efek ini disebut sebagai chanelling dan

merupakan penyebab utama dari kerja yang kurang memuaskan pada menara

berukuran besar.

2.6.2 Teori Penetrasi

Suatu gelembung gas yang berada pada likuid yang bergerak ke luar dari

likuid, dituliskan dalam persamaan menjadi:

∂C A

∂θ= DAB .

∂C A

∂ t2 ………………(3)

Rumus di atas digunakan berdasarkan teori penetrasi. Di mana θ merupakan

waktu yang diperlukan oleh gelembung gas untuk naik dengan jarak tempuh sama

dengan jarak gelembung, CA merupakan konsentrasi awal, t merupakan fungsi

waktu, dan D merupakan jarak gelembung.

Teori penetrasi digunakan oleh Higbie untuk menganalisa fase cair. Dalam

absorpsi gas di mana cairan diasumsikan sebagai aliran laminer atau stasioner.

Higbie mempertimbangkan bahwa transfer di dalam cairan dengan transport

molekul unsteady state. Konsep yang dikemukakan oleh Higbie ini menghasilkan

suatu persamaan untuk fluks masa pada titik yang berada pada permukan cairan

yang diekspos untuk absorpsi gas. Berbeda dengan Danckwerte yang

menggunakan konsep unsteady state untuk absorpsi di dalam suatu cairan

turbulen dengan mengangap random surface renewal. Kemudian Marcello,

melakukan perbaikan terhadap model film penetrasi dengan kombinasi dari dua

model di atas pada Sc yang rendah model film steady state kelihatan pada Sc yang

tinggi. Sedangkan pada model unsteady state surface renewal lebih

mengambarkan situasi yang menguntungkan.

2.7. Penggunaan Absorpsi

Absorpsi gas oleh zat padat digunakan pada gas masker. Alat ini berisi

arang halus yang berfungsi menyerap gas - gas yang tidak diinginkan misalnya

gas yang beracun. Arang halus yang juga dipergunakan untuk membuat vakum

dengan temperatur yang rendah dapat dibuat vakum sampai 10-4 mm. Grafit yang

juga dipergunakan sebagai pelumas karena molekulnya yang pipih sehingga

mudah bergeser terhadap satu sama lain.

Grafit memang sangat menguntungkan akan tetapi ternyata pada temperatur

yang tinggi sifat pelumas grafit sangat berkurang dan kembali lagi apabila

temperatur direndahkan. Dengan analisis kimia sering diperoleh kesulitan, hal ini

disebabkan oleh karena daya serap dari beberapa endapan terhadap ion - ion

dalam larutan.

2.8. Sistem Absorpsi

2.8.1 Sistem Dua Komponen

Bila sejumlah gas tunggal dikontakkan dengan liquid yang tidak mudah

menguap yang akan larut sampai tercapai keadaan setimbang. Konsentrasi gas

yang larut disebut kelarutan gas pada kondisi temperatur dan tekanan yang ada.

Pada temperatur tetap, kelarutan gas akan bertambah bila tekanan dinaikkan pada

absorben yang sama. Gas yang berbeda mempunyai kelarutan yang berbeda. Pada

umumnya kelarutan gas akan menurun apabila temperatur dinaikkan.

2.8.2 Sistem Multikomponen

Bila campuran gas dikontakkan dengan liquid pada kondisi tertentu,

kelarutan setimbang, gas tidak akan saling mempengaruhi kelarutan gas, yang

dinyatakan dalam tekanan parsil dalam campuran gas. Bila dalam campuran gas

ada gas yang sukar larut maka kelarutan gas ini tidak mempengaruhi kelarutan gas

yang mudah larut. Pada beberapa komponen dalam campuran gas mudah larut

dalam liquid, kelarutan masing - masing gas tidak saling mempengaruhi bila gas

tidak dipengaruhi oleh sifat liquid. Hal ini hanya terjadi pada larutan ideal.

Karakteristik larutan ideal yaitu:

a. Gaya rata - rata tolak menolak dan tarik menarik dalam larutan tidak berubah,

dalam campuran bahan, volume larutan berubah secara linear.

b. Pada pencampuran bahan tidak ada panas yang diserap maupun yang

dilepaskan.

c. Tekanan uap total larutan berubah secara linear dengan komposisi.

Dalam absorpsi gas dan beberapa operasi lain alat yang sering digunakan adalah

menara isian. Alat ini terdiri dari sebuah kolom berbentuk sekunder atau menara

yang dilengkapi dengan pemasukan gas dan ruang distribusi pada bagian bawah,

pemasukan zat cair dan distributornya pada bagian atas, sedangkan pengeluaran

gas dan zat cair masing-masing pada bagian atas dan bagian bawah serta tower

packing. Penyangga harus mempunyai fraksi ruang terbuka yang cukup besar

untuk mencegah terjadinya pembanjiran pada piring penyangga itu.

Zat cair yang masuk disebut weak liquor berupa pelarut murni atau larutan

encer zat terlarut di dalam pelarut, didistribusikan di atas isian dengan distributor

sehingga pada operasi yang ideal membebaskan permukaan isian secara seragam.

Gas yang mengandung zat terlarut disebut fat gas, masuk ke ruang pendistribusian

yang terdapat di bawah isian dan mengalir ke atas melalui celah - celah antara

isian berlawanan arah dengan aliran zat cair. Isian itu memberikan permukaan

yang luas untuk kontak zat cair dan gas serta membantu terjadinya kontak antara

kedua fase. Persyaratan pokok yang diperlukan untuk isian menara ialah:

a. Tidak terjadi reaksi kimia dengan fluida di dalam menara.

b. Harus kuat tetapi tidak terlalu berat.

c. Mengandung cukup banyak laluan untuk kedua arus tanpa terlalu banyak zat

cair yang terperangkap atau menyebabkan penurunan tekanan terlalu tinggi.

d. Harus memungkinkan terjadinya kontak yang memuaskan antara zat cair

dengan gas.

e. Harus tidak terlalu mahal.

Prinsip - prinsip absorpsi tergantung pada banyaknya gas atau zat cair yang

akan diolah sifat - sifatnya, rasio antara kedua arus itu, tingkat perubahan

konsentrasi dan pada laju perpindahan massa persatuan volume isian. Laju

optimum zat cair untuk absorpsi didapatkan dengan menyeimbangkan biaya

operasi untuk kedua unit dan biaya tetap untuk peralatan.

Bila gas hanya diumpankan ke dalam menara absorpsi maka suhu di dalam

menara itu berubah secara menyolok dari dasar menara ke puncaknya. Kalor

absorpsi zat terlarut menyebabkan naiknya suhu larutan, penguapan pelarut

cenderung menyebabkan suhu turun. Efeknya secara menyeluruh ialah

peningkatan suhu larutan, tetapi di dekat dasar kolom suhu itu bisa sampai

melewati maksimum. Bentuk profil suhu bergantung pada laju penyerapan zat

terlarut, penguapan dan kondensasi pelarut, serta perpindahan kalor antara kedua

fase.

BAB III

METODOLOGI

3.1. Alat dan Bahan

1. Alat yang digunakan, yaitu :

Wetted wall absorption column terdiri dari:

a. Tabung 1 berupa kolom Deoksigenator.

b. Pompa 1.

c. Pompa 2.

d. Kompressor.

e. Tabung 2 berupa kolom absorpsi.

f. Sensor probe inlet dan outlet.

2. Bahan yang digunakan, yaitu :

a. Air

b. Udara

3.2. Prosedur Percobaan

1. Tekan tombol power lalu tekan tombol supply

2. Tekan tombol pump 1 untuk mengalirkan air dari bak penampung ke kolom

deoksigenator

3. Atur flowmeter untuk air sesuai dengan laju alir yang ditetapkan

4. Bila kolom deoksigenator penuh dengan air, hidupkan pump 2 yang berfungsi

untuk menyedot air dan dialirkan ke flowmeter dan sensor probe dimana alat

ini digunakan untuk menghitung laju alir air dan O2 yang terserap dari inlet.

5. Kemudian air akan mengalir ke puncak wetted wall absorption column dan

selanjutnya akan turun dari puncak ke dasar kolom secara laminer yang berupa

lapisan tipis (film)

6. Bersamaan dengan itu, O2 mengalir dari dasar kolom setelah terlebih dahulu

dipompakan udara oleh kompresor melalui cakram yang mendistribusi udara

ke kolom sehingga O2 naik ke atas dan sebaliknya film turun ke bawah secara

countercurrent. Udara yang dialirkan oleh kompressor sebelumnya masuk

dalam flowmeter udara untuk menghitung laju alir udara.

7. Kemudian air yang sudah bebas O2 masuk ke sensor probe untuk menghitung

O2 outlet. Dimana kedua alat ini dihubungkan dengan DO meter.