LEMBAR PENGESAHAN

Laporan Praktikum Proses Kimia berjudul Reaktor Ideal Aliran Kontinyu ini telah disahkan Hari,Tanggal :Nama / NIM : 1. Abdul Aziz(21030112130062)2. Bella Azaria Susanto(21030112130141)3. Herangga Bima Sadewa(21030112120013)Kelompok: 22 / KamisJudul Materi: Reaktor Ideal Aliran Kontinyu

Semarang, Mei 2014Asisten pembimbing,

Winda Putri HaryantiNIM 21030111130067

INTISARI

Reaktor tangki berpengaduk merupakan reaktor yang paling sering dijumpai dalam industri kimia. Hal ini dikarenakan kemampuan operasinya yang dapat diatur kapasitasnya. Untuk itu perlu dilakukan percobaan reaktor alir kontinyu dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh pengadukan terhadap harga konstanta laju reaksi penyabunan etil asetat dengan NaOH, mengetahui hubungan orde reaksi dengan harga konstanta laju reaksi serta membandingkan hasil percobaan dengan perhitungan model matematis reaksi penyabunan pada reaktor ideal aliran kontinyu.Pengoperasian reaktor alir tangki berpengaduk meliputi 3 tahap, yaitu pengisian reaktor tinggi overflow, kondisi kontinyu belum steady state, dan kondisi kontinyu steady state. Faktor-faktor yang mempengaruhi harga k sesuai persamaan Archenius yaitu frekuensi tumbukan, energi aktivasi, suhu, dan katalis.Pada percobaan ini dilakukan 2 proses yaitu batch dan kontinyu. Variabel berubahnya adalah pengadukan yaitu tanpa pengadukan,pengadukan lambat dan pengadukan cepat. Tahapan percobaannya dimulai dengan proses batch dan dilanjutkan dengan proses kontinyu. Pada proses batch dimasukkan etil asetat 0,15 N dan NaOH 0,15 N sampai ketinggian 8 cm, mengatur pengadukan sesuai variabel. Analisa hasil dilakukan dengan mengambil sampel setiap 2 menit dan menitrasi sampel dengan HCl 0,05N sampai warna merah orange sehingga didapat volume titran 3 kali konstan.Berdasarkan hasil percobaan diperoleh bahwa konsentrasi reaktan semakin berkurang seiring dengan bertambahnya waktu. Hal ini terjadi karena reaktan telah bereaksi membentuk produk, semakin cepat pengadukan. Nilai konstanta laju reaksi semakin besar dengan semakin cepat pengadukan namun pengadukan belum tentu diikuti dengan tumbukan yang efektif antar reaktan. Orde reaksi berbanding terbalik dengan nilai konstanta laju reaksi. Perhitungan Ca model memberikan nilai negatif. Sehingga nilai Ca akan semakin menurun. Akibatnya nilai Ca percobaan lebih tinggi daripada Ca model.Sebagai saran praktikum ini dapat dikembangkan dengan variasi variabel yang lain seperti optimalisasi suhu reaksi atau volume reaktan. Hal ini ditujukan agar didapatkan kondisi operasi yang paling optimal.Pengambilan data percobaan dapat dipersingkat rentang waktunya sehingga pengamatan fenomena reaksi akan lebih jelas. Lakukan standarisasi larutan sekunder agar analisa kadar dengan titrasi dapat lebih akurat.Kontrol debit aliran masuk dan keluar reaktor pada proses kontinyu dapat ditingkatkan dengan penggunaan valve, karena operasi pemompaan reaktan tidak stabil.

BAB IPENDAHULUANI.1Latar BelakangReaktor tangki berpengaduk pada industri berskala sering diaplikasikan karena kemampuan operasinya yang dapat diatur kapasitasnya. Pengoperasian reaktor alir tangki berpengaduk meliputi tiga tahap yaitu pengisian reaktor tinggi overflow, kondisi kontinyu dan kontinyu steady state. Evaluasi variabel-variabel operasi sangat mudah dilakukan pada kondisi steady state.Pemodelan matematik diperlukan untuk mempermudah analisa permasalahan yang timbul. Model matematika yang diusulkan diuji keakuratannya dengan membandingkan dengan data-data percobaan, diselesaikan dengan cara analisis jika persamaan itu mudah diselesaikan. Penyelesaian numerik sangat dianjurkan untuk memperoleh nilai k, tetapan transfer massa, dan orde reaksi yang merupakan adjustable parameter. Sehingga perlu adanya praktikum reaktor ideal aliran kontinyu bagi mahasiswa teknik kimia.

I.2Tujuan Percobaan1. Menghitung harga konstanta reaksi penyabunan (k) etil asetat dengan NaOH.2. Mengetahui pengaruh pengadukan terhadap harga konstanta reaksi penyabunan (k) etil asetat dengan NaOH.3. Mengetahui hubungan orde reaksi dengan harga konstanta reaksi penyabunan (k) etil asetat dengan NaOH.4. Membandingkan hasil percobaan dengan perhitungan model matematis reaksi penyabunan pada reaktor ideal aliran kontinyu.

I.3Manfaat Percobaan1. Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh waktu terhadap konsentrasi NaOH sisa.2. Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh pengadukan terhadap harga konstanta reaksi penyabunan (k) etil asetat dengan NaOH.3. Mahasiswa dapat mengetahui hubungan orde reaksi dengan harga konstanta reaksi penyabunan (k) etil asetat dengan NaOH.4. Mahasiswa dapat membandingkanhasilpercobaandenganperhitungan model matematisreaksipenyabunanpadareaktor ideal alirankontinyu.1. BAB IITINJAUAN PUSTAKA

II.1.REAKTOR BATCHNeraca bahan pada reaktor secara simultan

Reaktor outputinputreaktan bereaksiakumulasiGambarII. 1 Bagan Neraca Massa Suatu Sisteminput = 0output = 0Reaktan yang bereaksi = (-rA)Input = output + reaktan yang bereaksi + akumulasi 0 = 0 + v (-rA) + (1)0 = Vi (-rA) + (2)0 = Vi (-rA) (3)dt = (4)t = NAo (5) Pada volume konstanCA = CAo (1-XA)dCA = -CAo.dXA(6)Pers. (6) masuk ke pers. (5) diperoleht = CAo = - (7)

II.2. REAKTOR IDEAL ALIRAN KONTINYU / REAKTOR ALIR TANGKI BERPENGADUK (CSTR)Tahapan yang terjadi pada reactor CSTR ini terbagi dalam 3 tahap proses, yaitu :a. Tahap PertamaTahap pertama dimulai saat t = 0 sampai terjadi overflowDari hukum kekekalan massaAkumulasi = input-output = Fo 0 (8)dV = Fo.dt , pada t = 0 V = 0karena density laju alir dianggap konstan maka volumenya hanya merupakan fungsi dari waktu. V = Fo. T(9)Sedangkan dari neraca komponen :Akumulasi = input output laju konsumsi karena reaksi = Fo. Co 0 V (-rA)(10)Dalam hal ini :V = volume bahan dalam reaktor (l)C = kondentrasi molar reaktan dalam reaktor (mol/l)Fo = laju alir reaktan masuk (l/ menit)Co = konsentrasi molar reaktan dalam feed (mol/l)t = waktu reaksi (menit)-rA = kecepatan reaksi (mol/menit)Reaksi yang terjadi = A + B C + D- rA = k CA CB, karena CA = CB maka- rA = k CA2 = k C2(11)Pers. (11) pers.(10)= Fo. Co V.k.C2V + C = Fo. Co V.k.C2(12)Pers. (9) pers. (12)Fo.t.+ C.Fo = Fo.Co F.t.k.C2(13) = - - k.C2(14)Dengan menggunakan boundary condition pada t=0 , C = Co dan substitusi U = exp [k maka pers.14 menjadi : t2 + t - k.U. Co. t = 0 (15)Pers. (15) diubah menjadi fungsi Bessel dengan substitusi z = t0,5 , menjadi :z2. + z - 4.k.Co.z2.u = 0 (16)Pers. (16) merupakan modifikasi pers.Bessel yang mempunyai bentuk umum sebagai berikut:x2. + x (a + 2bxr) + [c + dx2s b(1-a-r) x.r + b2.x2.r].y = 0 ...(17)Dari pers.(5) didapatkan :a = 1r = 0p = = 0b = 0s = 0 p = 0c = 0d = -4.k.Co = imajinerSehingga penyelesaian pers. (16) adalah :U = C1. zp. () + Cz. zp.( )(18)Pada t = 0, z = 0 zp = ~Sehingga Cz = 0U = C1. Zp ()Karena p = 0 dan = imaginerMaka = U = C1. I0 () = C1. I0 ()(19)Dari Sherwood halaman 178 pers. (5.83) didapatkan = C1. ()I0 ()(20)Dari substitusi semula, diperoleh : = 2.k. Cz. C1. I0 ()(21)Maka pers. (14) dan (15) diperoleh :C1. () I0 () =k. C. C1. I0 ()C = C = (22)b. Tahap KeduaPada tahap ini proses berjalan kontinyu, namun belum tercapai kondisi steady state. Dapat dinyatakan dengan :C = f(t) dan V= konstan = 0Dari neraca massa komponen diperoleh : = F.Co F.C k.V.C2(23)V - C = F.Co F.C - k.V.C2(24)Apabila T = t waktu, menit = konstanta waktuPers. (24) menjadi = - k. C 2(25)Pada keadaan steady state C = CoPenyelesaian partikular pers. (25) adalah C Cs, dimana Cs adalah konsentrasi pada keadaan steady.Substitusikan C = Cs + Pers. (25) berubah menjadi pers.differential orde 1 yang mana dapat diselesaikan dengan metode factor integrasiC Co = (26)C1 adalah konsentrasi awal tiap tahap kedua yaitu pada saat t = yang diperoleh dengan pengukuran konsentrasi contoh.c. Tahap KetigaPada tahap ini proses berjalan dalam keadaan steady state dan akumulasi = 0Dari neraca komponen , diperoleh :F Co = F.C + Vr(27)F Co = F.C + V.k.Cs2(28) Co = Cs + k. Cs 2(29)k. . Cs 2 + Cs Co = 0(30)Apabila k diketahui maka Cs dapat diprediksikan. Sebaliknya apabila Cs diukur maka nilai k dapat dihitung. Pers. (30) merupakan persamaan aljabar biasa dan dapat diselesaikan dengan mudah.

II. 3.TINJAUAN THERMODINAMIKAReaksi = CH3COOC2H5 + NaOH CH3COONa + C2H5OHUntuk menetukan sifat reaksi apakah berjalan eksotermis / endotermis maka perlu membuktikan dengan menggunakan panas permbentukan standart (Hf) pada 1 atm dan 298 K dari reaktan dan produkH298 = Hreaktan - HprodukDiketahui data sebagai berikut :H CH3COOC2H5= -444.500 J/molH NaOH= -425.609 J/molH CH3COONa= -726.100 J/molH C2H5OH= -235 J/molSehingga H reaksi = (H CH3COONa + H C2H5OH) (H CH3COOC2H5 + H NaOH )= (-726.100 + -235.609) (-444.500 - 425.609)= -91600 J/molKarena H bernilai negative maka reaksi yang berlangsung adalah reaksi eksotermis yang menghasilkan panas.Selain dapat mengetahui bahwa reaksi tersebut eksotermis, berdasarkan tinjauan thermodinamikajuga dapat diketahui apakah reaksi tersebut berjalan searah atau bolak balik dapat diketahui dari nilai konstanta keseimbangan reaksi. Pada suhu kamar diperoleh data :G CH3COOC2H5 = -328 000 J/molG NaOH= -379 494 J/molG CH3COONa = -631 200 J/molG C2H5OH= -168 490 J/molSehingga, G reaksi = G produk - G reaktan= [G CH3COONa + G C2H5OH] [G CH3COOC2H5 + G NaOH]= [-631 200 - 168 490] J/mol [-328 000 -379 494]= -92196 J/mol= G = RT ln KK pada standar 298 K = Dari data di atas diperoleh nilai konstanta keseimbangan pada temperature 298 K adalah 4,179 x 1067. Pada temperature operasi, harga K dihitung dengan persamaan:ln = - ln = - = 20, 1827 k = 7, 715 . 1058Karena harga konstanta keseimbangan besar, maka reaksi berlangsung searah (irreversible).

II. 4. TINJAUAN KINETIKADitinjau dari kinetika reaksi, kecepatan reaksi saponifikasi etil asetat dengan NaOH akan makin besar dengan kenaikan suhu, adanya pengadukan dan perbedaan konsentrasi. Hal ini dapat dijelaskan oleh persamaan Arrhenius yaitu

Dengan : k= konstanta laju reaksiA= faktor frekuensi tumbukanT = suhuEA= Energi aktivasiR= konstanta gas ideal= 1,98 cal/gm-mol.oK= 1,98 Btu/lb-mol.oR=82,06 cm3.atm/gm-mol.oK Berdasarkan persamaan Arrhenius dapat dilihat bahwa konstanta laju reaksi dipengaruhi oleh nilai faktor frekuensi tumbukan, suhu,dan energi aktivasi.

II. 5.SIFAT FISIS DAN KIMIA REAGEN1) NaOHSifat fisis : - Berat Molekul = 40 gr/mol- Titik didih = 134 C- Titik lebur = 318, 4 C- Berat jenis = 2, 130 gr/mol- Kelarutan dalam 100 bagian air dingin 10 C = 42- Kelarutan dalam 100 bagian air panas 100C = 32Sifat kimia : - Dengan Pb(NO3)2 membentuk endapan Pb(OH)2 yang larut dalam reagen excess, merupakan basa kuat, mudah larut dalam air.2) Etil AsetatSifat fisis : Berat jenis = 1, 356 gr/mol Titik didih= 85 C Berat molekul= 88 gr/mol Titik lebur= -111 CSifat kimia:Bereaksi dengan Hg+ membentuk endapan Hg2Cl2 putih yang tidak larut dalam air panas dan asam encer tetapi larut dalam ammonia encer dan KCN tiosulfat, beraksi dengan Pb2+ membentuk PbCl2 putih, mudah menguap apabila dipanaskan.

II.6. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI HARGA kPersamaan Arhenius

1. Frekuensi tumbukanPengadukan akan memperbesar tumbukan partikel sehingga akan menurunkan energi aktivasi, jika energi aktivasi turun, maka kecepatan reaksi juga naik2. Energi aktivasiEnergi aktivasi merupakan energi minimum yang diperlukan bagi reaksi untuk berlangsung. Semakin rendah energi aktivasi, maka reaksi akan berjaan semakin cepat.3. SuhuSemakin tinggi suhu, maka reaksi akan berjalan semakin cepat.4. Konsentrasi pereaksiPerbedaan konsentrasi reaktan akan mempengaruhi kecepatan reaksi. Semakin besar konsentrasi maka semakin banyak partikel yang bertumbukan sehingga harga konstanta laju reaksi semakin besar pula.5. KatalisKatalis dapat mempercepat reaksi karena kemammpuannya mengadakan reaksi dengan paling sedikit satu molekul reaktan untuk menghasilkan senyawa yang lebih aktif. Interaksi ini akan meningkatkan laju reaksi.(Levenspiel, O., 1970, Chemical Reaction Engineering ).

II.7. MENGHITUNG HARGA KONSTANTA REAKSI PENYABUNAN (k) ETIL ASETAT DENGAN NaOHReaksi : NaOH + CH3COOC2H5 CH3COONa + C2H5OHA + B C + DPersamaan kecepatan reaksi:A. Apabila Konsentrasi CA = CB dimana Ca=Cb

y = mx+c, dimana m(slope) = nilai k

B. Apabila Konsentrasi CACB k CA CBdimana CACBJika dipilih A sebagai reaktan pembatas, maka :CA = CAo ( 1 XA )XA = 1 CB = CBo CAo XA

jika V konstan = k (CAo CAo XA ) (CBo CAo XA ), k CAo ( 1 XA ) (M XA )

M 1y = mxdimana m ( slope) =

(Levenspiel. O., 1970, Chemical Reaction Engineering)

II.8. MENGHITUNG ORDE REAKSIUntuk menghitung orde reaksi menggunakan persamaan:A. Apabila Konsentrasi CA = CB

y = mx + c m = n = orde reaksi

B. Apabila Konsentrasi

y = a + bx1 + cx2 (least square regresi berganda)Orde reaksi (n) didapat dari penjumlahan n = b + c (Levenspiel. O., 1970, Chemical Reaction Engineering)

BAB IIIMETODE PERCOBAAN

III.1. BAHAN DAN ALAT YANG DIGUNAKAN III.1.1 Bahan Yang Digunakan1. NaOH 0,15 N2. Etil asetat 0,15 N3. HCl 0,05 N4. Indikator MO5. AquadestIII.1.2 Alat Yang Dipakai1. Pipet2. Thermometer3. Magnetic stirer4. Reaktor Batch5. Gelas Ukur6. Buret7. Statif dan Klem8. Erlenmeyer9. Rangkaian alat reaktor aliran kontinyu

III.2. GAMBAR RANGKAIAN ALAT PERCOBAANa. Proses Batch

GambarIII.1Gambar Alat Utama Proses Batch

Keterangan :1. Reaktor Batch2. Stirer3. Statifb. Proses kontinyu

Gambar III.2.Gambar Alat Utama Proses KontinyuKeterangan :1. Reaktor Kontinyu2. Stirrer3. Statif4. Tangki Umpan NaOH5. Tangki Umpan Etil Asetat6. Pompa

III.3. VARIABEL PERCOBAANVariabel Berubah1. Tanpa Pengadukan2. Pengadukan Lambat3. Pengadukan CepatVariabel TetapKonsentrasi NaOH : 0,15NKonsentrasi Etil Asetat : 0,15 NKetinggian : 8 cm Suhu : 25oCWaktu : 2 menit Konsentrasi HCl 0,05N

III.4. RESPON UJI HASILKonsentrasi NaOH sisa yang dapat diamati dengan konsentrasi titran HCl sampai TAT.

III.5. PROSEDUR PERCOBAANPercobaan Batch1. Siapkan reagen yang dibutuhkan: etil asetat 0,15N, HCl 0,05N, dan NaOH 0,15N.2. Masukkan etil asetat 0,15N dan NaOH 0,15N sampai ketinggian 8 cm ke dalam reaktor batch.3. Ambil sampel 5 ml tiap 2 menit, kemudian tambahkan indikator MO 3 tetes ke dalam sampel dan titrasi dengan HCl sampai warna merah orange. Titrasi dihentikan sampai volume titran yang digunakan 3 kali konstan.4. Dengan perhitungan dapat diperoleh nilai Ca (konsentrasi NaOH sisa).5. Lakukanlangkah 1 sampai 4 untuk variable tanpa pengadukan, pengadukan lambat dan pengadukan cepat.Percobaan Kontinyu1. Siapkan reagen yang dibutuhkan: etil asetat 0,15N, HCl 0,05N, dan NaOH 0,15N.2. Masukkan etil asetat 0,15N dan NaOH 0,15N ke dalam tangki umpan masing-masing.3. Pompa masing-masing reaktan ke dalam CSTR yang kosong dan menjaga konstan laju alirnya serta mereaksikannya.4. Ambil sampel 5 ml tiap 2 menit, kemudian tambahkan indikator MO 3 tetes ke dalam sampel dan titrasi dengan HCl sampai warna merah orange. Titrasi dihentikan sampai volume titran yang digunakan 3 kali konstan.5. Dengan perhitungan dapat diperoleh nilai Ca (konsentrasi NaOH sisa).6. Lakukanlangkah 1 sampai 5 untuk variable tanpa pengadukan, pengadukan lambat dan pengadukan cepat.

BAB IVHASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1Hasil Percobaana. BatchTabel IV.1 Hasil Percobaan pada Reaktor Batch tanpa Pengadukant(x)VHCl (ml)Cak

0120,12

29,10,091

48,70,087

68,10,0810,356

87,80,078

107,40,074

127,20,072

147,20,072

Tabel IV.2 Hasil Percobaan pada Reaktor Batch dengan Pengadukan Lambatt(x)VHCl (ml)CaK

08,20,082

28,10,081

48,10,081

680,080,03

880,08

1080,08

Tabel IV.3 Hasil Percobaan pada Reaktor Batch dengan Pengadukan Cepatt(x)VHCl (ml)Cak

07,50,075

27,40,0740,074

47,20,072

67,20,072

87,20,072

k=0,074b. KontinyuTabel IV.4 Hasil Percobaan pada Reaktor Kontinyu tanpa Pengadukant (menit)VHClCaCa Model

080,080,0800

280,080,0238

480,080,0184

Tabel IV.5 Hasil Percobaan pada Reaktor Kontinyu dengan Pengadukan Lambatt (menit)VHClCaCa Model

07,30,0730,0800

270,070,0202

470,070,0151

670,070,0108

Tabel IV.6 Hasil Percobaan pada Reaktor Batch dengan Pengadukan Cepatt (menit)VHClCaCa Model

050,050,0800

250,050,0149

450,050,0105

IV.2 Pembahasan1. Hubungan waktu (t) vs konsentrasi NaOH sisa ( CA ) tiap variabela. Batch

Dari grafik di atas, dapat dilihat bahwa konsentrasi NaOH sisa dari waktu ke waktu semakin menurun. Halini sesuai dengan persamaan:

Ca: konsentrasi NaOH sisak : konstanta kecepatan reaksit : waktuCao : konsentrasi NaOH awaldimana (Levenspiel, 1970)Dari persamaan di atas diketahui bahwa waktu berbanding terbalik dengan Ca. Semakin lama waktu reaksi maka Ca akan semakin kecil karena semakin banyak NaOH yang bereaksi dengan etil asetat.Reaksi yang terjadi adalah:NaOH + CH3COOC2H5 CH3COONa + C2H5OHPada proses tanpa pengadukan, konsentrasi NaOH konstan dicapai lebih lama dari pada proses dengan pengadukan karena reaksi berjalan lebih lambat sehinggadiperlukan waktu yang lebih lama agar semua NaOH bereaksi dengan Etil Asetat. (Levenspiel, 1970)b. Kontinyu

Dari grafik di atas, terlihat bahwa dengan bertambahnya waktu reaksi konsentrasi Ca mengalami penurunan. Hal ini dikarenakan semakin lama waktu reaksi maka semakin banyak NaOH yang bereaksi dengan etil asetat sehingga konsentrasi NaOH berkurang. Reaksi yang terjadi adalah:NaOH + CH3COOC2H5 CH3COONa + C2H5OHPada proses kontinyu terjadi 3 tahap reaksi. Pertama pada awal reaksi hiingga terjadi overflow. Tahap kedua proses berjalan kontinyu namun belum terapai kondisi steady state sehingga konsentrasi reaktan dan produk masih berubah fungsi waktu. Dan tahap terakhir ketika proses berjalan dalam keadaan steady state dan tidak ada akumulasi. Hal ini ditandai dengan nilai konsentrasi reaktan maupun produk yang konstan.Kondisi steady state dicapai ketika konsentrasi tidak berubah terhadap waktu. Konsentrasi tidak mengalami perubahan karena pada saat kesetimbangan laju pembentukan produk sama dengan laju penguraian produk. Semakin cepat reaksi maka akan lebih cepat dicapai kondisi setimbang. Sehingga variabel 2 dengan pengadukan lambat membutuhkan waktu yang lebih banyak untuk mencapai kondisi steady state dari pada variabel 3 dengan pengadukan cepat.(Hill, G.C., 1977)2. Pengaruh Pengadukan terhadap Harga Konstanta Laju Reaksi (k) pada Reaktor BatchDari grafik di atas terlihat bahwa proses dengan pengadukan lambat mempunyai konstata laju reaksi yang lebih kecil dari pada proses dengan pengadukan cepat. . Hal ini dikarenakan semakin cepat pengadukan akan memperbesar frekuensi tumbukan antara molekul zat pereaksi dengan zat yang bereaksi sehingga mempercepat reaksi. Sesuai dengan persamaan Archenius :

Semakin besar tumbukan maka semakin besar pula harga konstanta laju reaksi (k).(Levenspiel, 1970)Pada variabel pengadukan baik cepat maupun lambat nilai konstanta laju reaksi yang didapat lebih kecil daripada variabel tanpa pengadukan. Hal ini tidak sesuai teori bahwa semakin cepat pengadukan maka nilai konstanta laju reaksi akan semakin besar. Fenomena ini disebabkan semakin cepat pengadukan belum tentu diikuti tumbukan yang efektif. Tumbukan efektif akan terjadi bila kedaaan molekul sedemikian rupa sehingga antara atom-atom yang berukuran sama saling bertabrakan . Sedangkan tumbukan tidak efektif jika yang bertabrakan adalah atom atom dengan ukuran berbeda tumbukan efektif.(Fathana, 2012)Berdasarkan persamaan reaksiCH3COOC2H5 + NaOH CH3COONa + C2H5OHterjadi tumbukan antara atom O dan Na membentuk CH3COONa dan tumbukan atara atom H dan O membentuk C2H5OH. Diameter atom O adalah 48 pm, H 53 pm sedangkan Na adalah 190 pm. Sehingga pada reaksi tanpa pengadukan dapat diperoleh nilai konstanta laju reaksi yang lebih tinggi daripada reaksi dengan pengadukan.3. Hubungan Orde Reaksi terhadap Harga Konstanta Laju ReaksiPada percobaan, reaksi yang terjadi adalah:CH3COOC2H5 + NaOH CH3COONa + C2H5OHPada reaksi elementer, nilai orde reaksi dapat diketahui dengan melihat pangkat konsentrasi reaktan. Untuk reaksi tersebut nilai orde reaksi adalah 2. Sedangkan untuk reaksi non elementer, orde reaksi dicari melalui perhitungan data hasil percobaan. (Levenspiel, 1970)Berdasarkan perhitungan, orde reaksi pada proses tanpa pengadukan, pengadukan lambat dan pengadukan cepat berturut-turut adalah 1,356 ; 80,09 dan 14,79 sedangkan nilai konstanta laju reaksi berturut turut adalah 0,356; 0,03 dan 0,074. Perhitungan orde reaksi berdasarkan hubungan

Sehingga dapat disimpulkan semakin besar konstanta laju reaksi maka orde reaksi akan semakin kecil

4. Perbandingan Ca model dengan Ca percobaan

Berdasarkan grafik, dapat dilihat bahwa pada variabel tanpa pengadukan, pengadukan lambat dan pengadukan cepat Ca percobaan lebih besar dari Ca model. Hal ini dikarenakan Ca model diperoleh dari perhitungan matematis menggunakan metode Runge Kutta. Dipilih metode ini karena Runge Kutta dianggap metode yang memberikan keakuratan tinggi. Perhitungan model matematis ini tidak dipengaruhi oleh variabel-variabel percobaan yaitu pengadukan. Sehingga diperoleh Ca model yang merupakan Ca ideal. Sedangkan Ca percobaan diperoleh dari percobaan dengan variabel pengadukan sehingga keakuratannya lebih rendah dari Ca model. Ca model diperoleh dari data hasil percobaan yang kemudian diaplikasikan ke dalam perhitungan teoritis metode Runge Kutta. Perhitungan Ca model memberikan nilai negatif. Sehingga nilai Ca akan semakin menurun. Akibatnya nilai Ca percobaan lebih tinggi daripada Ca model.(Richard G. Rice., 1980)BAB VPENUTUP

V.1 Kesimpulan1. Konsentrasi reaktan semakin berkurang seiring dengan bertambahnya waktu. Hal ini terjadi karena reaktan telah bereaksi membentuk produk.2. Pengadukan dapat memperbesar faktor tumbukan sehingga meningkatkan konstanta laju reaksi.3. Orde reaksi berbanding terbalik dengan konstanta laju reaksi (k).4. Ca percobaan lebih besar dari Ca model.

V.2 Saran1. Praktikum ini dapat dikembangkan dengan variasi variabel yang lain seperti optimalisasi suhu reaksi atau volume reaktan. Hal ini ditujukan agar didapatkan kondisi operasi yang paling optimal.2. Pengambilan data percobaan dapat dipersingkat rentang waktunya sehingga pengamatan fenomena reaksi akan lebih jelas.3. Lakukan standarisasi larutan sekunder agar analisa kadar dengan titrasi dapat lebih akurat.4. Kontrol debit aliran masuk dan keluar reaktor pada proses kontinyu dapat ditingkatkan dengan penggunaan valve, karena operasi pemompaan reaktan tidak stabil.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, Analisis Regresi Linear Berganda Dua Peubah. Tersedia : http://www.fp.unud.ac.id/ diases pada 5 April 2014 13:00Anonim. Atomic Radius of the elements. http://periodictable.com/ diakses 20 Mei 2014Abu Khalaf, A.M., Chemical Engineering Education, 28 (1), 48. 1994Charles, E. R, Harold, SM and Thomas K.S., Applied Mathematics in Chemical Engineering 2nd end.,Mc. Graw Hill Book Ltd. 1987, New YorkFathana. 2012. Faktor Faktor Laju Reaksi. http://kimia.upi.edu/ diakses 20 Mei 2014.G. Rice, Richard; D. Do Duoung. 1970. AppliedMathematicsAnd Modeling ForChemical Engineers. Mc Graw Hill Book CompanyHill, G.C., An Introduction to Chemical Engineering Kinetika and Reactor Design. 1nd ed, John Willey, New York, N.Y, 1977Levenspiel. O., Chemical Reaction Engineering 2nd ed, Mc. Graw Hill Book Kogakusha Ltd, Tokyo, 1970 Supriyanto. 2006. Runge-KuttaOrdeEmpat. VolUniversitas Indonesia JakartaY. Yuyun, Sumarno, Mahfud. 2010. Pemanfaatan Gliserolsebagai Hasil Samping Biodiesel Menjadi Produk Kimia Lain dalam Media Air Subkritis hingga Superkritis.Vol A-13-6. Institut TeknologiSepuluhNopember Surabaya

LEMBAR PERHITUNGAN

1. Perhitungan Reagen1. NaOH 0,15 N sebanyak 1000 ml

gr = 6 gr2. Etil Asetat 0,15 N sebanyak 1000 ml

V = 14,99 ml3. HCl 0,05 N sebanyak 500 ml

V = 3,15 ml

B. Perhitungan Proses BatchNaOH = 0,15 NTinggi fluida = 8 cmEtil asetat = 0,15Nt pengambilan = 3 menitHCl = 0,05 NV yang dititrasi = 5 ml Konsentrasi NaOH sisa (Ca) = Reaksi: NaOH +CH3COOC2H5 CH3COONa + C2H5OH A + B C + D Persamaan kecepatan reaksiA. Konsentrasi kedua reaktan sama CA = CB dimana Ca=Cb

y = mx+c

Variabel 1(Tanpa Pengadukan)t(x)VHCl (ml)Ca1/Ca (y)xyx2

0120,128,3333333300

29,10,09110,98901121,9784

48,70,08711,494252945,97716

68,10,08112,34567974,074136

87,80,07812,8205128102,56464

107,40,07413,5135135135,135100

127,20,07213,8888889166,667144

147,20,07213,8888889194,444196

5677,7368475,446560

k =0,356CAo = 0,103498

Variabel 2 (Pengadukan Lambat)t(x)VHCl (ml)Ca1/Ca (y)xyx2

08,20,08212,195100

28,10,08112,345724,69144

48,10,08112,345749,382716

680,0812,57536

880,0812,510064

1080,0812,5125100

3074,3865374,074220

k =0,03CAo =0,081699

Variabel 3 (Pengadukan Cepat)

t(x)VHCl (ml)Ca1/Ca (y)xyx2

07,50,07513,333300

27,40,07413,513527,0274

47,20,07213,888955,555616

67,20,07213,888983,333336

87,20,07213,8889111,11164

2068,5135277,027120

k =0,074CAo =0,0746274. Perhitungan Persamaan Kontinyu Neraca massa totalinput output = akumulasi Fo - 0 =dV = Fo.dtV = Fo.t ............(1) Neraca massa komponen apabila CA = CBakumulasi = input output laju konsumsi konversi = Fo.Cao 0 V.k.CaCb

.........(2a)Persamaan (1) dan (2a) diselesaikan dengan orde 4k1 = k2 = k3 = k4 = Ca = Ca model = Ca sebelumnya + Cat = 2 menit Variabel 1(Tanpa Pengadukan)k =0,356CAo = 0,103498

TVHClCak1k2k3k4dCaCa model

080,08000,0800

280,0800-0,00040,10640,0710-0,0176-0,05620,0238

480,0800-0,03260,01930,01150,0040-0,00550,0184

Variabel 2 (Pengadukan Lambat)k =0,03CAo =0,081699

TVHClCak1k2k3k4CaCa model

07,30,07300,0800

270,07000,00970,10980,0765-0,0236-0,05980,0202

470,07000,03460,24420,2012-0,2002-0,00520,0151

670,07000,06320,49160,4253-0,7207-0,00420,0108

Variabel 3 (Pengadukan Cepat)k =0,074CAo =0,074627

TVHClCak1k2k3k4CaCa model

050,05000,0800

250,05000,02960,11620,0868-0,0449-0,06510,0149

450,05000,04720,26000,2136-0,1201-0,00440,0105

5. Perhitungan orde reaksiReaktor batch Variabel 1 (Pengadukan Lambat)

CalnCa-dCa/dtln(-dCa/dt)Xyx2

0,12-2,1202604,495517

0,091-2,39690,0145-4,2336110,147515,745109

0,087-2,441850,002-6,2146115,175125,962618

0,081-2,513310,003-5,8091414,600156,316708

0,078-2,551050,0015-6,5022916,587646,507838

0,074-2,603690,002-6,2146116,180916,779203

0,072-2,631090,001-6,9077618,174926,92263

0,072-2,6310906,92263

-19,8892-35,88290,8662749,65225

n=1,356

Variabel 2 (Pengadukan Lambat)

tCalnca-dCa/dt=0,00004-0,00042ln(-dCa/dt)xyx^2

00-2,501040,00042-7,7752619,44626,255181

20,02-2,513310,00034-7,9865620,072686,316708

40,04-2,513310,00026-8,254836,316708

60,06-2,525730,00018-8,6225521,778236,379305

80,08-2,525730,0001-9,2103423,262826,379305

100,1-2,525730,00002-10,819827,327826,379305

-15,1048-52,6693111,887838,02651

n=80,09 Variabel 3 (Pengadukan Cepat)

tCalnca-dCadt=0,00007x-0,00097ln(-dCa/dt)xyx^2

00-2,590270,00097-6,917,971836,709484

20,02-2,603690,00083-7,118,47086,779203

40,04-2,631090,00069-7,319,151226,92263

60,06-2,631090,00055-7,519,747886,92263

80,08-2,631090,00041-7,820,520796,92263

-13,0872-3795,8625334,25658

n=14,79