View
233
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/19/2019 Leaching Laporan
1/22
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 MAKSUD PERCOBAAN
1. Mempelajari hubungan antara kadar garam (NaCl) dalam larutan dengan
waktu leaching
2. Mempelajari hubungan antara persentase garam (% NaCl) yang terekstraksi
terhadap garam mula – mula (eisiensi leaching) dengan waktu leaching
!. Menentukan k"eisien transer massa pada pr"ses leaching
1.2 LATAR BELAKANG
#einisi leaching adalah pr"ses pemisahan $at padat dengan
menggunakan pelarut $at cair. eaching dalam industri kimia memegang
peranan penting terutama dalam unit pemisah& misalnya untuk memisahkan gula
dari bit dengan memakai air panas& pengambilan minyak sayur dari biji – bijian
seperti kedelai dengan memakai pelarut "rganik.
'ada perc"baan ini campuran padatan yang dipisahkan adalah campurangaram dapur (NaCl) dengan pasir& sedangkan pelarutnya adalah air. Campuran
garam dapur dan pasir mempunyai siat berp"ri& sehingga larutan partikel –
partikel yang larut dalam air mudah keluar dari p"ri – p"ri pasir dan tidak
memerlukan pengadukan. yarat dari pelarut adalah mampu melarutkan salah
satu k"nstituen dari campuran padatan yang dipisahkan. #alam perc"baan ini&
air dipakai sebagai pelarut karena air merupakan pelarut garam yang baik dan
tidak melarutkan pasir.
1.3 TINJAUAN PUSTAKA
eaching atau ekstraksi $at padat merupakan pr"ses pemisahan raksi
padat yang diinginkan dari raksi padat lainnya dalam suatu campuran padat –
padat dengan menggunakan solvent cair.
1
8/19/2019 Leaching Laporan
2/22
#alam hal ini& raksi padat yang diinginkan bersiat larut dalam solvent,
sedangkan raksi padat lainnya tidak dapat larut.
(r"wn& 1*+,)
eaching tidak banyak berbeda dari pencucian $at dari hasil iltrasi.
#alam leaching& kuantitas $at mampu larut yang dikeluarkan biasanya lebih
banyak bila dibandingkan dengan pencucian iltrasi biasa dan siat – siat $at
padat mungkin mengalami perubahan dalam "perasi leaching. -mpan yang
berbentuk kasar& keras& dan butir – butiran besar mungkin akan disintegrasi
menjadi bubur atau lumpur bila bahan mampu larut yang terkandung didalamnya
dikeluarkan.
(Mc Cabe& 1**)
#alam pr"ses leaching dapat dijumpai dua tahapan& yaitu /
1. 0erjadinya k"ntak antara $at padat dengan $at padat yang akan dipisahkan
sehingga akan terjadi perpindahan massa dari butiran $at padat ke $at pelarut
2. 'emisahan yang akan menghasilkan suatu larutan yang merupakan residu
campuran padatan
Makin luas permukaan bidang k"ntak antara solid dengan solvent & maka
solid yang terekstraksi akan lebih banyak atau pr"ses leaching akan berjalan
baik. eaching dapat dilakukan secara batch atau k"ntinyu.
'ada umumnya leaching mempunyai tiga langkah yang harus
dilakukan& yaitu /
1. 'encampuran $at padat dengan campuran yang akan dipisahkan dari $at
penyusunnya
2. 'enambahan $at pelarut pada langkah pertama yang menyebabkan ase
campuran yang sempurna sehingga perpindahan massa dan panas
berlangsung baik
!. 'emisahan kedua ase yang telah membentuk keseimbangan
2
8/19/2019 Leaching Laporan
3/22
gar pr"ses leaching berjalan dengan baik& maka harus diperhatikan hal
– hal sebagai berikut /
1. Campuran padatan harus mempunyai densitas yang lebih besar daripada
solvent dan mudah dilalui "leh solvent
2. Campuran padatan mempunyai permukaan akti sehingga terjadi k"ntak
antara solvent dengan padatannya
3. 'artikel yang akan dipisahkan harus bisa keluar dari p"ri – p"ri dan dapat
larut dalam solvent
4. Solvent harus merupakan cairan yang hanya dapat melarutkan k"nstituen
yang dikehendaki saja
ebelum pr"ses leaching dilakukan& terlebih dahulu harus diperhatikan
siat – siat isika dan kimia dari bahan yang digunakan sebagai umpan. al ini
diperlukan untuk keperluan dalam menentukan jenis solvent dan macam
peralatan yang digunakan. Maksudnya adalah untuk menghindari kerusakan alat
dan demi kelancaran pr"ses. #isamping itu& akt"r lain yang mempengaruhi
jalannya pr"ses adalah tekanan dan suhu& walaupun pengeruh tekanan tersebut
kecil& dan dapat diabaikan& kecuali pada tekanan tinggi.
'elarut yang digunakan tergantung dari bahan padat yang akan
diekstraksi karena pada bahan itu terdapat $at padat larut dan juga yang tidak
dapat larut. #engan mengetahui siat dari bahan yang akan dipisahkan& maka
dapat dipilih pelarut yang sesuai. 'r"ses pelarutan pada temperatur tinggi akan
mempercepat pelarutan solute dalam solvent nya. 'ada temperatur tinggi&
3isk"sitas $at menjadi rendah dan diusi3itas $at menjadi besar. al ini sangat
menguntungkan karena mempercepat pr"ses pemisahan.
(0reyball& 1*4)
#alam pr"ses leaching ini& met"de "perasinya sangat sederhana karena
dilakukan single stage operation dengan anggapan pr"ses berjalan steady state.
5eadaan ini digunakan dengan mengadakan k"ntak ase antara campuran $at
!
8/19/2019 Leaching Laporan
4/22
dan solvent nya sehingga diper"leh kesetimbangan ase. elain membutuhkan
waktu yang lama& cara ini juga memberikan pr"duk yang terlalu sedikit sehingga
tidak banyak digunakan. Cara yang banyak digunakan adalah multi stage
operation& karena "perasinya lebih sempurna dan pr"duk yang dihasilkan lebih
banyak.
(r"wn& 1*+,)
KECEPATAN LEACHING (LAJU LEACHING)
pabila suatu bahan akan dipisahkan dari padatan menuju pelarut&
maka kecepatan transer massa dari permukaan $at padat menuju cairan adalah
akt"r k"ntr"l. al ini sesungguhnya tidak berbeda dalam ase padat. 6ika bahan
tersebut adalah suatu bahan murni& persamaan ini akan diper"leh jika terjadi
sistem batch.
5ecepatan transer massa $at terlarut yang akan dipisahkan terhadap
larutan dengan 3"lume (7) adalah /
N 8 5 (Cs – C) 9 (1)
Neraca massa $at pada cairan disekitar alat ekstrakt"r pr"ses batch&
dapat dinyatakan dengan /
Massa masuk – Massa keluar 8 Massa akumulasi
: 5 (Cs – C) – 8dt
dC V A 9 (2)
5ecepatan akumulasi dalam larutan /
dt
dC V A 8 N 8 5 (Cs – C) 9 (!)
idang batas / pada t 8 ; C 8 C"
t 8 t ; C 8 C
∫ ∫ =−t
L
C
C A As
Adt
V
A
C C
dC A
Ao
.
)( 9
(
8/19/2019 Leaching Laporan
5/22
t V
A
C C
C C L
Ao As
A As .
ln =
−−
− 9
(=)
Misal /
−−
− Ao As
A As
C C
C C ln 8 y
V
A L. 8 c
t 8 >
#imana /
N 8 kecepatan pelarutan& gm"l?liter
8 luas permukaan partikel& cm@
5 8 k"eisien transer massa& cm?menit
Cs 8 k"nsentrasi jenuh $at padat terlarut dalam larutan& gm"l?liter
C 8 k"nsentrasi $at dalam larutan pada waktu tertentu& gm"l?liter
C" 8 k"nsentrasi padatan dalam larutan mula – mula& gm"l?liter
Maka persamaan menjadi /y 8 c>
sumsi /
1. -kuran benda padat berp"ri tetap
2. uas permukaan k"ntak tiap satuan 3"lume padatan tetap
=
8/19/2019 Leaching Laporan
6/22
BAB II
PELAKSANAAN PERCOBAAN
2.1 BAHAN
ahan – bahan yang digunakan /
1. NaCl (garam dapur)
2. 'asir
!. Auades
2.2 ALAT
1. lat – alat yang digunakan /
a. abu leher tiga
b. 'emanas listrik
c. 0erm"meter
d. '"mpa 3akum
e. 'endingin
. 0abung sampel
g. 0abung pengaman
h. 'ikn"meter
i. 0imbangan
4
8/19/2019 Leaching Laporan
7/22
2. Bangkaian lat
Keteranan a!"ar#
1. 'endingin.
2. 0erm"meter /
1 a. titik embun.
b. titik didih.
2a !. 0abung sampel.
8/19/2019 Leaching Laporan
8/22
2.3 CARA KERJA
1. Bangkaian alat diperiksa untuk menghindari adanya keb"c"ran yang dapat
menghindari kesalahan
2. Daram dapur dan pasir ditimbang dengan berat tertentu& dan aAuades diukur
dengan 3"lume tertentu
!. Daram dapur dan pasir dicampur kemudian dibungkus dengan kertas saring
yang diameternya telah diukur& lalu dimasukkan ke dalam tabung sampel
8/19/2019 Leaching Laporan
9/22
2.$ ANALISIS PERHITUNGAN
1. Peneraan P%&n'!eter
uhu aAuades 8 0 EC
erat pikn"meter k"s"ng 8 a gram
erat pikn"meter : aAuades 8 b gram
F aAuades 8 c g?ml
erat aAuades 8 (bGa) gram
7"lume pikn"meter 8 3"lume aAuades
a!uadesesmassaa!uad
ρ =
ml g c
gramab
?)(
)( −=
8 d ml
2. Men%tn Ka*ar NaC+ *a+a! Lartan
#ihitung menggunakan tabel k"relasi antara densitas& suhu& dan kadar NaCl
dari tabel 2 – ,, "erry#s Chemical $ngineers# %and &oo'
3. Men%tn Berat Lartan NaC+ T'ta+ (,t)
7"lume larutan NaCl8 $ ml
erat larutan NaCl t"tal (Ht) 8 ($ ml)(densitas larutan NaCl)
$. Men%tn Berat Lartan NaC+ -an Tere&tra&%
NaCl terekstraksi 8 berat larutan (Ht) > kadar NaCl dalam larutan
/. Men%tn E0%%en% Lea%n
%1..
.. (
mulamula )aCl berat
sitere'stra' )aCl berat
−=η
*
8/19/2019 Leaching Laporan
10/22
. Pe!"atan Gra0%&
Mencari persamaan garis dengan met"de Least S!uare
'ersamaan garis / I 8 a : bJ
a. ubungan kadar NaCl 3s waktu leaching /
I 8 kadar NaCl
J 8 waktu leaching
b. ubungan waktu leaching 3s eisiensi leaching /
I 8 eisiensi leaching
J 8 waktu leaching
% 5esalahan 8*data
*hitung *data − > 1 %
. Men%tn K'e0%%en Tran0er Maa (K L)
t V
A
C C
C C L
Ao As
A As
=
−−
− ln
1
8/19/2019 Leaching Laporan
11/22
BAB III
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
3.1 HASIL PERCOBAAN
erat pikn"meter k"s"ng 8 1
8/19/2019 Leaching Laporan
12/22
uhu aAuades 8 2, EC
erat pikn"meter : aAuades 8 !*.!
#engan cara yang sama& akan diper"leh hasil sebagai berikut /
N',a&t
(!en%t)
Berat 5%&n'!eter
6 +ar. NaC+
(ra!)
Berat +ar. NaC+
(ra!)
Den%ta +ar. NaC+
(7!+)
1 1 !*.!** 2
8/19/2019 Leaching Laporan
13/22
ρ −
−
=
−
−
*2*,.
8/19/2019 Leaching Laporan
14/22
.12=.1
**=!.2=.1
<
2<
−
−
=
−
−
(
> 8 !.!=4 %
5adar NaCl dalam larutan pada suhu 2, EC dan F 8 1. g?ml adalah
!.!=4 %. #engan cara yang sama didapat hasil sebagai berikut /
N'Den%ta +ar. NaC+
(7!+)
Ka*ar NaC+ *a+a! +artan
(8)
1 1. !.!=4
2 1.124 !.
8/19/2019 Leaching Laporan
15/22
2 1.124 !=
8/19/2019 Leaching Laporan
16/22
N',a&t
(!en%t)
Berat +ar. NaC+
t'ta+
(ra!)
Berat +ar. NaC+
tere&tra&%
(ra!)
E0%%en%
(8)
1 1 != 11.=4*4 ++.1!+
2 2 !=
8/19/2019 Leaching Laporan
17/22
< 4.* 1 %
% 5esalahan rata – rata 8n
esalahan%Σ
8=
*
8/19/2019 Leaching Laporan
18/22
b. ubungan eisiensi leaching dengan waktu leaching
N' ,a&t (!en%t) E0%%en% (8)
1 1 ++.1!+
2 2 ,.+22+
! ! ,!.=2
<
8/19/2019 Leaching Laporan
19/22
#idapat persamaan garis / I 8 .=
8/19/2019 Leaching Laporan
20/22
. Men%tn K'e0%%en Tran0er Maa (K L)
t V
A
C C
C C L
Ao As
A As
=
−−
− ln
Misal /
−−
− Ao As
A As
C C
C C ln 8 y
V
A L. 8 c
t 8 >
Maka diper"leh / y 8 c>
5elarutan NaCl dalam air pada suhu 2, EC didapat dari tabel 2 – 2 "erry#s
Chemical $ngineers# %and &oo' yaitu !4.2< gram NaCl?gram air
1=.=,
2
8/19/2019 Leaching Laporan
21/22
2)412=.2(<
1
8/19/2019 Leaching Laporan
22/22
DATAR PUSTAKA
r"wn& D. D.& 1*+,& -nit peration& 1
Recommended