perpindahan panas dan distilasi sederhana

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Bila dalam suatu sistem terdapat gradien suhu, atau bila dua sistem yang suhunya

berbeda disinggungkan maka akan terjadi perpindahan energi. Proses dimana transport

energi itu berlangsung disebut perpindahan panas. Boleh dikatakan hampir semua operasi

dalam industri kimia yang dilaksanakan oleh seorang sarjana teknik kimia melibatkan

pembangkitan atau penyerapan energi dalam bentuk kalor atau panas.

Perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari sering kali terjadi. Sebagai contoh

ketika kita mendinginkan air panas di dalam sebuah gelas. Kalor berpindah dari satu arus

fluida ke arus fluida lain baik itu melibatkan perubahan fasa atau tidak melibatkan

perubahan fasa. Dalam kondisi tersebut, kedua arus dipisahkan oleh suatu dinding

pemisah, yang berfungsi sebagai permukaan perpindahan kalor.

Dalam percobaan ini akan dicari pengaruh arah alirandan laju alir fluida yang

akan digunakan terhadap harga koefisien perpindahan kalor menyeluruh.

Distilasi adalah suatu proses dimana zat cair dipanaskan hingga titik didihnya dan

mengalirkan uap ke dalam alat pendingin yang disebut kondensor dan mengumpulkan

hasil pengembunan sebagai distilat (hasil distilasi).

Di dalam industri kimia proses distilasi ini digunakan untuk memisahkan dua

atau lebih komponen dalam larutan berdasarkan perbedaan titik didihnya..Campuran

kedua fasa yaitu fasa uap dan cair tersebut kemudian menghasilkan komponen yang lebih

murni dari proses kondensasi.

Dalam percobaan ini distilasi dilakukan untuk mengetahui komponen-komponen

yang terdapat di dalam bensin cuci.

1.2. Tujuan

1.2.1. Perpindahan Panas Sederhana

- Menentukan koefisien perpindahan panas menyeluruh (U)

- Menentukan pengaruh laju alir fluida dingin terhadap harga koefisien

perpindahan panas menyeluruh (U)

1.2.2. Distilasi Sederhana

- Menentukan komponen-komponen yang terdapat di dalam bensin cuci

- Menentukan % kehilangan massa dari distilasi

1.3. Ruang Lingkup

1.3.1. Perpindahan Panas Sederhana

- Penggunaan alat kondensor dengan pendekatan pipa ganda arah aliran fluida

secara counter current dan co current

- Perpindahan panas dapat berlangsung secara konduksi dan koveksi

1.3.2. Distilasi Sederhana

- Pengkajian efektivitas pemisahan pada suatu campuran. Dalam kasus di

percobaan ini dilakukan distilasi dengan menggunakan bensin cuci yang

memiliki komposisi pentana ke atas.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Perpindahan panas sederhana

Perpindahan panas dapat didefinisikan sebagai berpindahnya energi dari satu

daerah ke daerah yang lainnya akibat adanya perbedaan temperatur. Panas selalu

berpindah ke tempat yang temperatur lebih rendah dari tempat semula. Perpindahan

panas dapat terjadi dengan 3 cara:

Konduksi (Conduction atau Hantaran)

Konduksi adalah perpindahan panas tanpa disertai gerakan zat. Dalam konduksi

panas melalui padatan, molekul-molekul yang dilalui panas tetap ditempatnya dan tidak

bergerak. Konduksi merupakan juga proses dimana panas mengalir dari daerah yang

bersuhu lebih tinggi ke daerah yang bersuhu lebih rendah di dalam satu medium (padat, cair

atau gas) atau antara medium-medium yang berlainan yang bersinggungan secara langsung.

Dalam aliran panas konduksi, perpindahan energi terjadi karena hubungan

molekul secara langsung tanpa adanya perpindahan molekul yang cukup besar. Menurut teori

kinetik, suhu elemen suatu zat sebanding dengan energi kinetik rata-rata molekul-molekul yang

membentuk elemen itu. Energi yang dimiliki oleh suatu elemen zat yang disebabkan oleh

kecepatan dan posisi relatif molekul-molekulnya disebut energi dalam.

Jadi, semakin cepat molekul-molekul bergerak, semakin tinggi suhu maupun

energi-dalam elemen zat. Bila molekul-molekul di satu daerah memperoleh energi kinetik

rata-rata yang lebih besar daripada yang dimiliki oleh molekul-molekul di suatu daerah yang

berdekatan, sebagaimana diwujudkan oleh adanya beda suhu, maka molekul-molekul yang

memiliki energi yang lebih besar itu akan memindahkan sebagian energinya kepada

molekul-molekul di daerah yang suhunya lebih rendah.

Contoh paling umum dalam konduksi ini adalah perpindahan kalor dalam zat

padat buram yang tidak tembus cahaya seperti dinding bata pada tungku dan dinding

logam pada tabung.

Hubungan dasar dari aliran kalor melalui konduksi dapat dinyatakan dengan hokum

fourier :

……………………………………………………(1)

…………………………………………(2)

Dimana :

A = luas permukaan isothermal

q = laju alir kalor

k = konstanta proporsionalitas

Twc – Twh = beda suhu melintas dinding tabung

Konveksi (Convection atau ilian)

Konveksi adalah perpindahan panas dikarenakan adanya gerakan molekul –

molekul zat. Konveksi juga merupakan proses transport energi dengan kerja gabungan

dari konduksi panas, penyimpanan energi dan gerakan mencampur. Konveksi sangat

penting sebagai mekanisme perpindahan energi antara permukaan benda padat dan

cairan atau gas. Perpindahan energi dengan cara konveksi dari suatu permukaan yang

suhunya di atas suhu fluida sekitarnya berlangsung dalam beberapa tahap. Pertama,

panas akan mengalir dengan cara konduksi dari permukaan ke partikel-partikel fluida

yang berbatasan.

Energi yang berpindah dengan cara demikian akan menaikkan suhu dan energi-

dalam partikel-partikel fluida ini. Kemudian partikel-partikel fluida tersebut akan ber-

gerak ke daerah yang bersuhu lebih rendah di dalam fluida dimana mereka akan ber-

campur dengan, dan memindahkan sebagian energinya kepada, partikel-partikel fluida.

Konveksi terdiri dari 2 jenis :

1. konveksi alamiah, yang disebabkan perbedaan densitas

2. konveksi paksa, yang disebabkan oleh adanya usaha dari luar terhadap fluida.

Persamaan umum yang digunakan yaitu hokum Newton :

………………………………………………………(3)

Dimana :

U = koefisien perpindahan panas keseluruhan

T = perbedaan suhu

Radiasi

Radiasi adalah perpindahan panas tanpa zat perantara dan biasanya berlangsung

pada suhu tinggi. Radiasi juga merupakan proses dimana panas mengalir dari benda yang

bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rcndah bila benda-benda itu terpisah di dalam

ruang, bahkan bila terdapat ruang hampa di antara benda-benda tersebut. Istilah

"radiasi" pada umumnya dipergunakan untuk segala jenis gelombang elektromagnetik,

tetapi di dalam ilmu perpindahan-panas kita hanya perlu memperhatikan hal yang

diakibatkan oleh suhu dan yang dapat mengangkut energi melalui medium yang tembus

cahaya atau melalui ruang.

Semua henda memancarkan panas radiasi secara terus-menerus. Intensitas

pancaran tergantung pada suhu dan sifat permukaan. Energi radiasi bergerak dengan

kecepatan cahaya (3 X 108 m/s) dan gejala-gejalanya menyerupai radiasi cahaya.

Memang menurut teori elektromagnetik, radiasi cahaya dan radiasi termal hanya

berbeda dalam panjang gelombang masing-masing.

Panas radiasi dipancarkan oleh suatu benda dalam bentuk bacth (kumpulan)

energi yang terbatas atau quanta. Gerakan panas radiasi di dalam ruang mirip

perambatan cahaya dan dapat diuraikan dengan teori gelombang. Apabila gelombang

radiasi didekatkan dengan benda yang lain, maka energinya diserap di dekat permukaan

benda tersebut.

Jika radiasi berlangsung melalui ruang kosong dan bertemu massa, maka massa

menerimanya sebagai tambahan energi dalam.

ORIFICEMETER

Orificemeter merupakan suatu alat yang di gunakan untuk mengukur laju alir

fluida dengan bantuan pengukuran beda tekan pada alat manometer.

Gambar 2.1 Orificemeter

Persamaan Bernoulli :

P1 P1

A B

Persamaan Kontinuitas

Dari Persamaan (b) dan (c)

Dari Persamaan (a) dan (d)

=

sehingga :

Gambar 2.2 Kurva Kalibrasi Orificemeter

2.2 Distilasi Sederhana

Unit operasi distilasi merupakan suatu metode yang digunakan untuk

memisahkan komponen-komponen campuran zat cair yang berdasarkan pada distribusi

dari berbagai jenis komponen diantara fasa uap dan fasa cair. Semua komponen ada pada

kedua fasa. Fasa uap ditimbulkan dari fasa cair dengan cara penguapan pada titik

didihnya.

Alasan dasar untuk pemisahan komponen-komponen dengan distilasi adalah

komposisi uap yang berbeda dengan komposisi cair dengan keduanya berada dalam

kesetimbangan pada titik didih dari cairan. Distilasi berkaitan dengan larutan dimana

semua komponennya adalah bersifat volatile, seperti campuran amonia-air atau etanol-

air,dimana keduanya akan berada pada fasa cair

Tekanan uap adalah gaya tekan yang dimiliki setiap komponen yang

memungkinkan komponen tersebut menguap. Apabila dalam keadaan zat murni, maka

besarnya tekanan uap sama dengan tekanan parsial yang ditimbulkan ketika molekul

komponen tersebut sudah menjadi uap. Apabila cairan dan uap berada dalam keadaan

setimbang, maka dalam larutan tersebut berlaku hukum Raoult :

Pi = Pt Xi

Dimana :

Pi = tekanan parsial komponen uap

Pt = tekanan total

Xi = fraksi mol cairan

Slope=

m

Tekanan uap komponen berubah dengan perubahan temperatur. Semakin tinggi

temperaturnya maka tekanan uap komponennya semakin tinggi, dikarenakan molekul

komponen memiliki energi yang cukup tinggi untuk meninggalkan fasa cair dan menjadi

uap.

Distilasi dilaksanakan dalam praktek menurut salah satu dari dua metode

utamayaitu :

1. Metode pertama didasarkan atas pembuatan uap dengan mendidihkan

campuran zat cair yang akan dipisahkan dan mengembunkan (kondensasi) uap

tanpa ada zat cair yang kembali ke dalam bejana didih. Jadi tidak ada refluks.

2. Metode kedua didasarkan atas pengembalian sebagian dari kondensat ke bejana

didih dalam suatu kondisi tertentu sehingga zat cair yang dikembalikan ini

mengalami kontak akrab dengan uap yang mengalir ke atas menuju

kondensor.

Masing-masing metode ini dilaksanakan dalam proses kontinu

(sinambung) maupun dalam proses tumpak (batch).

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Metodologi Percobaan

Dalam percobaan “ Perpindahan panas dan Distilasi Sederhana” yang

dilakukan di laboratorium ini, metode yang dilakukan adalah :

* Untuk Perpindahan panas

- Dilakukan 2 kali percobaan dengan arah aliran fluida dingin yang berbeda

terhadap arah aliran fluida panas, yaitu secara counter current

( berlawanan arah) dan co-current (searah).

- Pada setiap arah aliran fluida (cunter current dan co-current) di buat

dengan variasi 4 skala pemanas (3,4,5,6) dan 4 (1,2,3,4 cm).

- Pada percobaan ini variable yang diamati adalah Temperature

(Tcin,Tcout,Thin,Thout) setiap variasi.

- Selain Temperature variable yang diukur adalah Volume distilat setiap 120

detik (2 menit).

* Untuk distilasi sederhana

- Percobaan distilasi dilakukan sebanyak 2 kali.

- Variable yang diamati pada percobaan ini adalah :

1. Temperature ketika tetesan pertama distilat

2. Volume distilat setiap kenaikan Temperature 5 oC

3.2 Cara Kerja

Peneraan thermometer

Es di masukkan ke dalam gelas kimia

Thermometer di celupkan sebagian

Mengamati dan mencatat temperatur yang terbaca pada termometer

Mengulangi percoban untuk 3 termometer lain

Melakukan percobaan yang sama untuk air mendidih dan toluene

Mencatat temperature pada waktu air dan toluene mendidih

Peneraan Oificemeter

Mengalirkan air dari keran

Air dialirkan melalui selang ke orificemeter

Mengatur valve supaya beda ketinggian (∆h) pada orificemeter tetap

Menampung air yang keluar dari selang orificemeter dan diukur volume airnya

Mengulangi percobaan pada variasi ∆h yang lainnya

Perpindahan panas sederhana

Menyusun alat distilasi dan mengisi labu distilasi dengan fluida ( aquadest)

Air pendingin dimasukan ke bagian anulus kondensor

Menyalakan mantel pemanas pada skala tertentu

Mengatur valve pada beda ketinggian tertentu di orificemeter

Distilasi sederhana

Menyusun alat destilasi dan mengisi labu destilasi dengan bensin cuci

Menyalakan mantel pemanas sehingga bensin cuci dalam labu destilasi mendidih

Mencatat suhu pada tetesan pertama

Mengamati dan mencatat volume distilat untuk setiap kenaikan temperature 5oC

Pemanas dimatikan jika bensin cuci dalam labu destilasi tinggal 1/3 nya

Mendinginkan bensin cuci yang tersisa (residu) dalam labu destilasi

Membuat kurva distilasi

Menghitung % kesalahan percobaan berdasarkan kesalahan alat dan neraca massa

(Percobaan dilakukan sekali lagi)

3.3 Alat dan Bahan

1. Perpindahan panas sederhana

Alat :

o perpanjangan termometer (3 buah)

o perpanjangan kondensor (1 buah)

o labu destilasi 500 ml (1 buah)

o kondensor (1 buah)

o mantel pemanas listrik (1 buah)

o termometer 110oC (2 buah)


o stopwatch (1 buah)

o Gelas kimia 500 ml (1 buah)

o Gelas ukur 10, 100 ml (@1buah)

o Botol semprot (1 buah)

o Statip dan klem (2 buah)

bahan :

o air aquadest (250 ml)

o

2. Distilasi sederhana

alat :

o labu destilasi 500 ml (1 buah)

o gelas ukur 100,10 ml (@1 buah)

o labu erlenmeyer tertutup 100 ml (8

buah)

o perpanjangan kondensor (1 buah)


o kondensor (1 buah)

o statif + klem (2 buah)

o jaket pemanas (1 buah)

o piknometer 10 ml (1 buah)

o gelas kimia 500 ml (1 buah)

bahan :

o bensin cuci 500 ml

3.4 Skema Alat

3.4.1 Peneraan Termometer

Gambar 3.1 Rangkaian Alat Untuk Peneraan Termometer

3.4.2 Peneraan Orificemeter

Gambar 3.2 Rangakaian Alat Untuk Percobaan Peneraan orificemeter

statip

termometer

klem

Labu distilasi

Mantel pemanas

skala

Aquadest / toluen

Suplai air kran valve

manometerraksa

Gelas ukur

3.4.3 Distilasi sederhana

Gambar 3.3 Rangkaian Alat Untuk Distilasi sederhana

3.4.4 Perpindahan panas

Gambar 3.4 Rangkaian Alat Untuk Percobaan Perpindahan panas

Labu distilasi

statip

termometer

klem

Mantel pemanasskala

Aquadest / toluen

statip

termometer

klem

Mantel pemanas

skala

Aquadest / toluen

kondensor

BAB IV

HASIL PERCOBAAN


Keterangan Distilasi I Distilasi II% volume pentana 59.72 60

% kehilangan 10.28 15

4.2 Perpindahan Panas Sederhana

4.2.1 Co-Current

Skala h (cm)

LMTD (oC) Ui (Kal/cm2.s.oC) hi (Kal/cm2.s.oC)

2 0.5 - - 0.011671 - - 0.01191

1.5 - - 0.012042 - - 0.01254

2.5 - - 0.013464 0.5 - - 0.01648

1 - - 0.01671.5 - - 0.016832 - - 0.01709

2.5 - - 0.017666 0.5 - - 0.02118

1 - - 0.021091.5 - - 0.021562 - - 0.02156

2.5 - - 0.021748 0.5 - - 0.02307

1 - - 0.023111.5 - - 0.023172 - - 0.02336

2.5 - - 0.0232910 0.5 - - 0.02276

1 - - 0.023411.5 - - 0.022852 - - 0.02287

2.5 - - 0.02382

4.2.1 Counter Current

Skala h (cm)

LMTD (oC) Ui (Kal/cm2.s.oC) hi (Kal/cm2.s.oC)

2 0.5 1.1995 0.00638 0.074341 1.36655 0.00648 0.07832

1.5 1.03245 0.00703 0.070022 0.8654 0.00815 0.06524

2.5 1.1995 0.00902 0.074344 0.5 1.20053 0.01582 0.07437

1 1.86873 0.01427 0.088771.5 2.20283 0.01378 0.094812 2.20283 0.01435 0.09481

2.5 1.86873 0.01624 0.088776 0.5 2.61457 0.0242 0.10153

1 3.11747 0.02249 0.108931.5 2.78162 0.02492 0.104082 2.44752 0.02525 0.09889

2.5 1.77407 0.02792 0.086948 0.5 2.95392 0.03009 0.10661

1 3.45507 0.0291 0.113511.5 3.45507 0.02986 0.113512 3.28802 0.03047 0.11128

2.5 2.95392 0.03109 0.1066110 0.5 2.11167 0.03164 0.09322

1 2.44927 0.0322 0.098911.5 2.78687 0.02979 0.104162 2.95567 0.02836 0.10664

2.5 2.61982 0.03224 0.10161

BAB V

PEMBAHASAN


Tujuan percobaan Destilasi Sederhana ini ialah dapat menentukan persen komponen dalam bensin cuci, persen kehilangan pada percobaan ini dan dapat membuat kurva distilasi.

Pada percobaan ini, proses destilasi dihentikan pada saat seluruh labu erlenmeyer sudah digunakan. Dari kurva destilasi didapat bahwa komponen yang terdapat pada bensin cuci adalah pentana yang memiliki titik didih 35.5583oC. hal ini dikarenakan range suhu yang digunakan antara 33oC sampai 73oC. Sedangkan persentase pentana yang diperoleh adalah 59.72% pada destilasi 1 dan 60% pada destilasi 2.

Volume bensin cuci yang digunakan adalah 250 ml. Namun pada akhir percobaan jumlah volume destilat dan residu tidak sama dengan volume awal. Hal ini disebabkan karena adanya sebagian bensin cuci yang tertinggal di kondensor dan ada sebagian lagi yang menguap ke lingkungan.


Tujuan dari percobaan ini adalah menentukan koefisien perpindahan panas keseluruhan (U), pengaruh laju alir massa fluida ( ) terhadap nilai U tersebut dan menghitung koefisien perpindahan panas lokal (h).

Dari hasil percobaan didapat bahwa nilai U tidak dipengaruhi oleh laju alir massa fluida. Hal ini tidak sesuai dengan literatur karena pada literatur nilai U dapat dipengaruhi oleh laju alir massa fluida dingin. Semakin besar laju alir massa fluida maka semakin besar pula nilai U. Penyimpangan ini dapat disebabkan karena ada sebagian destilat yang tertinggal di anulus pada saat pendinginan sehingga massa destilat yang diperoleh tidak akurat. Selain itu nilai h yang tidak konstan yang disebabkan oleh laju alir massa fluida dingin yang tidak konstan.

Pada percobaan ini dilakukan dua variasi arah aliran fluida yaitu Co-Current (aliran searah) dan Counter-Current (aliran berlawanan arah). Untuk aliran Co-Current nilai LMTD tidak dapat dihitung karena suhu fluida dingin yang keluar lebih tinggi daripada suhu fluida panas yang keluar. Selain itu, suhu destilat yang diperoleh tidak akurat karena pengambilan suhunya hanya dapat dilakukan di ujung adapter dimana suhu tersebut sudah terpengaruh oleh suhu lingkungan.

Panas yang dilepaskan fluida panas tidak seluruhnya diterima oleh fluida dingin. Padahal menurut Azas Black panas yang dilepaskan fluida panas seluruhnya diterima oleh fluida dingin. Hal ini disebabkan karena panas yang diterima fluida dingin ada yang lepas ke lingkungan karena sistem yang digunakan pada percobaan ini tidak benar-benar tertutup.

BAB VI

KESIMPULAN


Pada percobaan ini diperoleh kesimpulan bahwa komponen yang terdapat didalam bensin cuci adalah pentana dengan komposisi:

Keterangan Distilasi I Distilasi II% volume pentana 59.72 60

% kehilangan 10.28 15


Pada percobaan ini diperoleh kesimpulan bahwa laju alir massa fluida tidak berpengaruh terhadap koefisien perpindahan panas menyeluruh.

BAB VII

DAFTAR PUSTAKA

McCabe,dkk .Operasi Teknik Kimia. Jilid I Erlangga

Kreith,Frank. Prinsip-prinsip Perpindahan Panas. Edisi ketiga.

Modul Praktikum Laboratorium Teknik Kimia I,ITENAS, Bandung 2005

Perry,R.H, ‘Perry’s Chemical Engineers Handbook.’, McGrawHill, Kogakusha,

Tokyo.

LAMPIRAN A

DATA LITERATUR

A.1 Data Titik Didih Senyawa Alkana Pada P = 745 mmHg

Senyawa Td (0C)

Metana -161.71Etana -89.063

Propana -42.758Butana -1.2542Pentana 35.5583Heksana 68.1917Heptana 97.55Oktana 124.796Nonana 149.571Dekana 173.025

A.2 Data Persamaan Antoinne

Senyawa A B CAir 183,036 3816,44 -46,13

Toluene 160,137 3096,52 -53,67

LAMPIRAN B

DATA PENGAMATAN

B.1 Data Ruang

Keadaan Ruang

Hari ke-1 Hari ke-2

Awal Akhir Awal Akhir

Temperatur (oC) 27 28 27 28

Tekanan (mmHg) 746 744 746 748

B.2 Data Percobaan

B.2.1 Peneraan Termometer

Termometer 110oC

Keadaan Ruang

Titik Beku Air (oC)

Titik Didih Air (oC)

Titik Didih Toluene (oC)

1 0.5 101 1102 P = 746 mmHg 0.5 99 1113 T = 27 oC 1 99 1104 1 101 111

B.2.2 Peneraan Orificemeter

m pikno kosong = 14.5464 gr

m pikno + air kran = 26.4672 gr

Volume piknometer = 10 ml

B.2.3 Distilasi sederhana

h (cm) t (s) m (gr)

0.5 60 114.61 60 186.77

1.5 60 234.282 60 254.61

2.5 60 318.06

B.2.3.1 Distilasi I

B.2.3.1 Distilasi II

Keterangan Distilasi 1 Distilasi 2Volume bensin cuci awal (ml) 250 250Volume residu (ml) 64 53T tetes pertama (oC) 33 33T akhir distilasi (oC) 73 73Massa piknometer kosong (gr) 14.5464 14.5464Massa piknometer + bensin cuci (gr) 22.3305 22.3472Massa piknometer + destilat (gr) 22.1204 22.1333

Masa piknometer + residu (gr) 22.9126 22.9252

T (oC) Vdistilat (ml)

33 038 2.943 11.448 27.253 28.858 30.663 29.168 16.173 14.2

T (oC) Vdistilat (ml)

33 038 3.043 11.448 26.853 28.858 30.863 29.668 15.273 13.9

Panjang kondensor = 32 cm

Diameter dalam kondensor = 1.2 cm

B.2.4 Perpindahan Panas sederhana

B.2.4.1 Co-Current

B.2.4.1.1 Simplo

Skala h (cm) Th in (oC) Th out (oC) Tc in (oC) Tc out (oC)

t (s) mfp (gr)

2 0.5 99 29 27 30.5 120 1.41331 99 29.5 27 29.5 120 1.4685

1.5 99 27 27 29 120 1.52882 99 27 27 29.5 120 1.8149

2.5 99 26.5 27 30 120 2.22594 0.5 98.5 29 27 38 120 3.3029

1 98.5 29.5 27 32.5 120 3.45091.5 98.5 28 27 31.5 120 3.46692 98.5 28.5 27 31.5 120 3.6692

2.5 99 28 27 31 120 4.42636 0.5 96 38 28 43 120 6.7163

1 96 35 28 39 120 6.29611.5 96 34 28 37 120 6.36912 96 33 28 36 120 6.1765

2.5 96 34 28 36 120 6.31528 0.5 96 36.5 28 48 120 7.724

1 96 38 28 42 120 7.9161.5 96 38.5 28 40 120 7.95672 96 37 28 39.5 120 8.2717

2.5 96 37.5 28 38.5 120 7.927810 0.5 96.5 36.5 28 40 120 9.413

1 96.5 38 28 42 120 10.00871.5 96.5 38.5 28 41 120 8.45212 96.5 37 28 40 120 8.2117

2.5 96.5 37.5 28 39 120 8.9154

B.2.4.1.2 Duplo


t (s) mfp (gr)

2 0.5 99 27 27 31 120 1.4061 99 27 27 31.5 120 1.5291

1.5 99 27 27 30 120 1.53482 99 26.5 27 31 120 1.6968

2.5 99 26.5 27 29 120 2.20224 0.5 99 30 27 39 120 3.2818

1 99 30.5 27 39 120 3.41731.5 99 29 27 38.5 120 3.47232 99 29 27 38 120 3.6514

2.5 99 28 27 38 120 3.7836 0.5 99 35 27 42 120 6.1062

1 99 32 27 39 120 6.13691.5 99 33 27 38 120 6.30992 99 33 27 37 120 6.3948

2.5 99 32 27 36.5 120 6.50788 0.5 99 38 27 43 120 7.6935

1 99 36 27 40 120 7.69651.5 99 36 27 39 120 7.69892 99 35.5 27 38 120 7.778

2.5 99 34 27 38 120 7.783810 0.5 99 32.5 27 38.5 120 6.383

1 99 33.5 27 39.5 120 6.40311.5 99 34 27 38.5 120 6.49732 99 34.5 27 37 120 6.6604

2.5 99 35 27 38 120 8.0865

B.2.4.1.3 Triplo


t (s) mfp (gr)

2 0.5 99 27 27 31 120 1.39191 99 27.5 27 30 120 1.442

1.5 99 27 27 30.5 120 1.49692 99 26 27 29 120 1.535

2.5 99 27 27 30 120 1.59184 0.5 99 29 27 38 120 3.4048

1 99 28 27 38 120 3.45621.5 99 29 27 37.5 120 3.58582 99 29 27 38 120 3.6126

2.5 99 30 27 37 120 3.66386 0.5 99 32 27 41 120 5.874

1 99 33 27 41 120 6.0731.5 99 33 27 40 120 6.8742 99 32 27 40.5 120 6.9848

2.5 99 33 27 40 120 7.14988 0.5 99 38 27 43 120 7.7406

1 99 37 27 42 120 7.65561.5 99 37.5 27 42.5 120 7.75482 99 36 27 42 120 7.8404

2.5 99 37 27 42 120 8.002510 0.5 99 32 27 38.5 120 6.5871

1 99 34 27 38.5 120 7.61741.5 99 34.5 27 38.5 120 7.66232 99 35 27 37 120 7.7828

2.5 99 34 27 38 120 8.0858

B.2.4.2 Counter Current

B.2.4.2.1 Simplo


t (s) mfp (gr)

2 0.5 98.5 29 28 35.5 60 0.42021 98.5 29 28 33 60 0.4723

1.5 98.5 29 28 31.5 60 0.6162 98.5 29 28 32.5 60 0.8299

2.5 98.5 29 28 32.5 60 0.95514 0.5 98.5 29 29 38 60 1.5998

1 98.5 29.5 29 35.5 60 1.64521.5 98.5 29.5 29 35 60 1.69762 98.5 29.5 29 35 60 1.7859

2.5 98.5 29.5 29 35 60 2.08346 0.5 98.5 30.5 29 38.5 60 2.5875

1 98.5 31 29 39 60 2.58781.5 98.5 30.5 29 38.5 60 2.79582 98.5 30.5 29 37 60 3.0013

2.5 98.5 29 29 36 60 3.03128 0.5 98.5 32 29 51 60 3.6631

1 98.5 32 29 52.5 60 3.73731.5 98.5 32 29 53.5 60 3.79322 98.5 32 29 51 60 3.8082

2.5 98.5 32 29 49 60 3.904410 0.5 98.5 30 29 43.5 60 3.3923

1 98.5 31 29 40.5 60 3.7161.5 98.5 32 29 41 60 3.7972 98.5 32.5 29 41 60 3.8466

2.5 98.5 32 29 39 60 4.0329

B.2.4.2.2 Duplo


t (s) mfp (gr)

2 0.5 98 29 29 33.5 60 0.83391 98 29 29 34 60 1.0904

1.5 98 28.5 29 33.5 60 1.13212 98 28 29 33.5 60 1.1487

2.5 98 28 29 33.5 60 1.20054 0.5 98 30 29 40 60 1.9956

1 98 30.5 29 36.5 60 1.9921.5 98 31 29 35 60 2.09272 98 31 29 35 60 2.1843

2.5 98 30.5 29 35 60 2.28266 0.5 98 30.5 28.5 42 60 2.6905

1 98 31 28.5 38 60 2.84971.5 98 30.5 28.5 42 60 2.88342 98 30.5 28.5 38 60 2.9771

2.5 98 30 28.5 37 60 3.1778 0.5 98 30.5 28.5 37 60 3.1713

1 98 30.5 28.5 37.5 60 3.4271.5 98 31 28.5 39.5 60 3.50172 98 30.5 28.5 38.5 60 3.5088

2.5 98 29.5 28.5 39.5 60 3.621510 0.5 98 30 28.5 40 60 3.5776

1 98 30 28.5 40 60 3.71191.5 98 30 28.5 43 60 3.74862 98 30 28.5 38 60 3.8157

2.5 98 29.5 28.5 38 60 4.001

B.2.4.2.3 Triplo


t (s) mfp (gr)

2 0.5 98 29 28.5 33.5 60 0.7245

1 98 29.5 28.5 34 60 0.85311.5 98 29 28.5 33.5 60 0.89972 98 29 28.5 34 60 1.1341

2.5 98 30 28.5 34 60 1.16604 0.5 98 29 28.5 35 60 1.8574

1 98 30 28.5 35 60 1.98511.5 98 30.5 28.5 34.5 60 2.12332 98 30.5 28.5 35 60 2.1456

2.5 98 30 28.5 34.5 60 2.27646 0.5 98 30.5 28 36 60 2.5691

1 98 31 28 36.5 60 2.67741.5 98 31 28 36.5 60 2.83212 98 30 28 36.5 60 2.8994

2.5 98 30 28 37 60 2.99568 0.5 98 30 28 38 60 3.0781

1 98 31.5 28 38 60 3.13261.5 98 31 28 39.5 60 3.17812 98 31 28 39.5 60 3.2568

2.5 98 31 28 39.5 60 3.346810 0.5 98 30 28 40 60 3.4566

1 98 30 28 40 60 3.48591.5 98 30 28 41 60 3.60512 98 30 28 38 60 3.7413

2.5 98 30 28 38 60 3.9054

LAMPIRAN CHASIL ANTARA

C.1 Peneraan Termometer

C.1.1 Peneraan Termometer 1

y = 0.9735x - 0.5202R2 = 1

-20

0

20

40

60

80

100

120

0 50 100 150

T Terbaca ("C)

T L

itera

tur

("C

)


Terbaca LiteraturTb air (oC) 0.5 0Td air (oC) 101 99.6319Td toluen (oC) 110 110.1229

Terbaca LiteraturTb air (oC) 0.5 0Td air (oC) 99 99.6319Td toluen (oC) 111 110.1229

y = 1.0023x - 0.4129R2 = 0.9998

0

20

40

60

80

100

120

0 50 100 150

T Terbaca ("C)

T L

itera

rut(

"C

)


Terbaca LiteraturTb air (oC) 1 0Td air (oC) 99 99.6319Td toluen (oC) 110 110.1229

y = 1.0128x - 0.9783R2 = 1

0

20

40

60

80

100

120

0 50 100 150

T Terbaca ("C)

T L

iter

atu

r ("

C)


Terbaca LiteraturTb air (oC) 1 0Td air (oC) 101 99.6319Td toluen (oC) 111 110.1229

y = 0.9992x - 1.0229R2 = 1

-20

0

20

40

60

80

100

120

0 50 100 150

T Terbaca ("C)

T L

itera

tur

("C

)

C.2 Peneraan Orificemeter

Δh (cm)t (s) m (gr)

0.5 60 114.6 1.91 1.60224146 0.707111 60 186.77 3.11283333 2.61126211 11.5 60 234.28 3.90466667 3.27550724 1.224742 60 254.61 4.2435 3.55974431 1.414212.5 60 318.06 5.301 4.4468492 1.58114

Keterangan: air kran= 1.19208 gr/ml

y = 3.0657x - 0.5351

R2 = 0.9809

0

0.5

1

1.5

2

2.53

3.5

4

4.5

5

0 0.5 1 1.5 2

h^0.5 (cm)

Q (

ml/

s)

C.3 Distilasi Sederhana

C.3.1 Distilasi I

C.3.2 Distilasi II

T terkoreksi (oC) Vdistilat (ml)

31.6053 036.4728 2.941.3403 14.346.2078 41.551.0753 70.355.9428 100.960.8103 13065.6778 146.170.5453 160.3

T terkoreksi (oC) Vdistilat (ml)

31.6053 036.4728 341.3403 14.446.2078 41.251.0753 7055.9428 100.860.8103 130.465.6778 145.670.5453 159.5

Kurva T vs Volume distilat

05

1015202530354045505560657075

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170

Volume Distilat (ml)

T t

erk

ore

ks

i (o

C)

C.4 Perpindahan Panas Sederhana

C.4.1 Co-Current (rata-rata)

Skala h (cm)

Th in (oC)

Th out (oC)

Tc in (oC)

Tc out (oC) ΔT1 ΔT2 LMTD

2 0.5 95.8563 27.3174 25.9555 30.2497 0.0117 69.9008 -2.9323 -1 95.8563 27.6515 25.9555 29.7433 0.01233 69.9008 -2.0918 -

1.5 95.8563 26.6492 25.9555 29.2369 0.01267 69.9008 -2.5877 -2 95.8563 26.1481 25.9555 29.2369 0.01402 69.9008 -3.0889 -

2.5 95.8563 26.3151 25.9555 29.0681 0.01672 69.9008 -2.753 -4 0.5 95.6941 28.9879 25.9555 37.8457 0.02775 69.7386 -8.8578 -

1 95.6941 28.9879 25.9555 35.9889 0.02868 69.7386 -7.001 -1.5 95.6941 28.3197 25.9555 35.3137 0.02924 69.7386 -6.994 -2 95.6941 28.4868 25.9555 35.3137 0.03037 69.7386 -6.827 -

2.5 95.8563 28.3197 25.9555 34.8073 0.03298 69.9008 -6.4876 -6 0.5 95.8402 34.6121 26.2952 41.1487 0.05193 69.5449 -6.5366 -

1 95.8402 32.9311 26.2952 38.8379 0.05141 69.5449 -5.9068 -

1.5 95.8402 32.9276 26.2952 37.5137 0.05431 69.5449 -4.5861 -2 95.8402 32.2559 26.2952 37.0204 0.05432 69.5449 -4.7645 -

2.5 95.8402 32.5935 26.2952 36.6828 0.05548 69.5449 -4.0893 -8 0.5 95.8402 37.1126 26.2952 43.784 0.06433 69.5449 -6.6714 -

1 95.8402 36.6167 26.2952 40.4866 0.06463 69.5449 -3.8699 -1.5 95.8402 36.9526 26.2952 39.6688 0.06503 69.5449 -2.7162 -2 95.8402 35.778 26.2952 39.0002 0.06636 69.5449 -3.2222 -

2.5 95.8402 35.7797 26.2952 38.6757 0.06587 69.5449 -2.8959 -10 0.5 96.0072 33.2705 26.2952 38.1496 0.06218 69.712 -4.8791 -

1 96.0072 34.7792 26.2952 39.1362 0.06675 69.712 -4.357 -1.5 96.0072 35.2821 26.2952 38.4741 0.06281 69.712 -3.192 -2 96.0072 35.1098 26.2952 37.1368 0.06293 69.712 -2.027 -

2.5 96.0072 35.1115 26.2952 37.4875 0.06969 69.712 -2.376 -

(oC)λ (kal/gr)

Qlepas

(kal/s)Qterima (kal/s)

1.91 61.5869 560.651 7.36012 8.201923.11283 61.7539 560.551 7.75396 11.79083.90467 61.2528 560.85 7.98159 12.81284.2435 61.0022 560.999 8.84164 13.92465.301 61.0857 560.949 10.543 16.49991.91 62.341 560.21 17.396 22.7103

3.11283 62.341 560.21 17.9793 31.23233.90467 62.0069 560.401 18.3537 36.54074.2435 62.0904 560.353 19.059 39.71155.301 62.088 560.354 20.7084 46.92341.91 65.2262 558.514 32.1861 28.3701

3.11283 64.3857 559.009 31.97 39.04323.90467 64.3839 559.01 33.779 43.80444.2435 64.0481 559.209 33.8317 45.51225.301 64.2169 559.109 34.5283 55.06451.91 66.4764 557.788 39.6592 33.4035

3.11283 66.2285 557.935 39.8892 44.17543.90467 66.3964 557.835 40.1048 52.21934.2435 65.8091 558.181 41.0274 53.91335.301 65.81 558.18 40.725 65.62861.91 64.6389 558.858 38.6478 22.6418

3.11283 65.3932 558.418 41.36 39.97183.90467 65.6447 558.274 38.8795 47.55444.2435 65.5585 558.324 38.9678 46.00625.301 65.5594 558.323 43.1522 59.3302

C.4.2 Counter Current (rata-rata)

Skala h (cm)

Th in (oC)

Th out (oC)

Tc in (oC)

Tc out (oC) ΔT1 ΔT2 LMTD

2 0.5 95.0451 28.6538 27.4543 33.6257 60 1.4037 0.0234 1.19951 95.0451 28.8209 27.4543 33.1193 60 1.4799 0.02466 1.36655

1.5 95.0451 28.4868 27.4543 32.2753 60 1.5202 0.02534 1.032452 95.0451 28.3197 27.4543 32.7817 60 1.6822 0.02804 0.8654

2.5 95.0451 28.6538 27.4543 32.7817 60 2.0066 0.03344 1.19954 0.5 95.0451 28.9879 27.7874 37.1705 60 3.3298 0.0555 1.20053

1 95.0451 29.6561 27.7874 35.1449 60 3.4415 0.05736 1.868731.5 95.0451 29.9902 27.7874 34.3009 60 3.5083 0.05847 2.202832 95.0451 29.9902 27.7874 34.4697 60 3.6444 0.06074 2.20283

2.5 95.0451 29.6561 27.7874 34.3009 60 3.9577 0.06596 1.868736 0.5 96.0264 30.0755 27.461 38.0005 60 6.2322 0.10387 2.61457

1 96.0264 30.5784 27.461 36.9811 60 6.1687 0.10281 3.117471.5 96.0264 30.2426 27.461 38.1693 60 6.5177 0.10863 2.781622 96.0264 29.9085 27.461 36.3321 60 6.5187 0.10865 2.44752

2.5 96.0264 29.235 27.461 35.8388 60 6.6576 0.11096 1.774078 0.5 96.0264 30.4149 27.461 41.0439 60 7.7194 0.12866 2.95392

1 96.0264 30.916 27.461 41.6995 60 7.7560 0.12927 3.455071.5 96.0264 30.916 27.461 43.2056 60 7.8035 0.13006 3.455072 96.0264 30.749 27.461 42.0567 60 7.9634 0.13272 3.28802

2.5 96.0264 30.4149 27.461 41.7453 60 7.9047 0.13175 2.9539210 0.5 96.0264 29.5726 27.461 40.2982 60 7.4610 0.12435 2.11167

1 96.0264 29.9102 27.461 39.3247 60 8.0097 0.1335 2.449271.5 96.0264 30.2478 27.461 40.8373 60 7.5372 0.12562 2.786872 96.0264 30.4166 27.461 38.1365 60 7.5516 0.12586 2.95567

2.5 96.0264 30.0808 27.461 37.4875 60 8.3626 0.13938 2.61982

(oC)λ (kal/gr)

Qlepas

(kal/s)Qterima (kal/s)

1.91 61.8494 560.512 14.6668 11.78743.11283 61.933 560.445 15.4564 17.63423.90467 61.7659 560.544 15.8883 18.82444.2435 61.6824 560.594 17.5883 22.60685.301 61.8494 560.494 20.9655 28.24051.91 62.0165 560.395 34.7664 17.9218

3.11283 62.3506 560.204 35.8826 22.90283.90467 62.5176 560.109 36.5547 25.43324.2435 62.5176 560.109 37.9725 28.35655.301 62.3506 560.204 41.2652 34.52821.91 63.051 559.803 64.9967 20.1304

3.11283 63.3024 559.653 64.2674 29.63463.90467 63.1345 559.753 67.9507 41.81234.2435 62.9675 559.852 68.0085 37.64475.301 62.6307 560.044 69.5537 44.41091.91 63.2207 559.702 80.4504 25.9434

3.11283 63.4712 559.553 80.7485 44.3223.90467 63.4712 559.553 81.2423 61.47734.2435 63.3877 559.603 82.9358 61.9375.301 63.2207 559.702 82.3819 75.72131.91 62.7995 559.948 77.8934 24.519

3.11283 62.9683 559.851 83.5639 36.92973.90467 63.1371 559.752 78.5795 52.23014.2435 63.2215 559.701 78.702 45.30165.301 63.0536 559.801 87.2142 53.1507

Kurva U terhadap

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16

laju alir massa fluida Panas (gr/s)

U (

kal/

cm^

2.s.

oC

)

LAMPIRAN DCONTOH PERHITUNGAN

D.1 Peneraan Termometer

D.1.1 Menentukan T literatur dari Persamaan Antoinne

Mis: air

, dimana P dlm mmHg dan T dlm K

D.2 Distilasi Sederhana

D.2.1 Menghitung T terkoreksi

T terkoreksi (1) = (0.9735 x 33) – 0.5202 = 31.6053

D.2.2 Menetukan bensin cuci

m Besin Cuci = (massa pikno + bensin cuci)-(massa pikno kosong) = (22.3305) – (14.5464)

= 7.7841 gr

D.2.3 Menentukan distilat

m distilat = (massa pikno + Distilat)-(massa pikno kosong) = (22.1204) – (14.5464)

= 7.574 gr

D.2.4 Menetukan residu

m residu = (massa pikno + Residu)-(massa pikno kosong) = (22.9126) – (14.5464)

= 8.362 gr

D.2.5 Menetukan komposisi dalam bnsin cuci pada distilasi I

Vol pentana = 149.3 mlVol bensin cuci = 250 ml% komposisi = (V pentana / V bensin cuci)

D.2.6 Menentukan % kehilangan

% kehilanagn =

D.3. Perpindahan Panas Sederhana

D.3.1 Menghitung T terkoreksi

Mis: untuk aliran co-current, skala 6,Th in (2) = Th out (3) = Tc in (4) =Tc out (1) =

D.3.2 Menghitung LMTD

Mis: untuk aliran co-current, skala 2,

LMTD=

D.3.3 Menghitung Kalor Lepas (Qlepas) dan Kalor terima (Qterima)

Q terima = Mis: untuk aliran co-current, skala 2, Q terima =1.91

Q lepas= Mis: untuk aliran co-current, skala 2,

Q lepas =0.0117560.651)= 7.36012 kal/s

D.3.4 Menghitung Koefisien Perpindahan Panas Menyeluruh (U)

Ai =


Ui =

U=

D.3.5 Menghitung Koefisien Perpindahan Panas (h)


=

μf dan ψf zat cair hanya mengalami perubahan kecil dengan suhu sehingga dianggap tetap

perpindahan panas dan distilasi sederhana

Education