HALAMAN PENGESAHAN

Laporan resmi berjudul Minyak yang disusun oleh

Kelompok : 13 Selasa Siang

Anggota :

Telah diterima dan disetujui pada

Hari : Minggu

Tanggal : 8 Maret 2016

Semarang, 8 Maret 2016

1. Anindita Indriana NIM : 21030114120002

2. Eunice Elizabeth NIM : 21030114130118

3. Hibatullah Arif Y. NIM : 21030114130152

Asisten Pembimbing,

Yudy Wiraatmadja

INTISARI

Reaktor tangki berpengaduk merupakan reaktor yang paling sering dijumpai dalam industri kimia. Tujuan dari praktikum kali ini adalah untuk mengetahui harga orde reaksi, konstanta laju reaksi, pengaruh variabel terhadap konstanta reaksi penyabunan etil asaetat dengan NaOH pada reaktor batch dan Membandingkan hasil percobaan dengan perhitungan model matematis reaksi penyabunan pada reaktor ideal aliran kontinyu.

Pada reaktor batch laju perubahan konsentrasi reaktan dipengaruhi oleh waktu sedangkan pada reaktor aliran kontinyu tidak. 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. Sesuai dengan persamaan arhenius harga konstanta laju reaksi dipengaruhi oleh faktor tumbukan, energi aktivasi, suhu dan katalis.

Praktikum ini terdiri dari dua bagian yaitu pemodelan untuk reaktor batch dan reaktor kontinyu, dengan variabel tanpa pengadukan, pengadukan sedang, dan pengadukan cepat. Untuk reaktor batch, etil asetat 0.05N dan NaOH 0.05N dimasukkan dalam reaktor sampai ketinggian 8 cm dengan perbandingan 1 : 1, dan uji konsentrasi NaOH yang tersisa dalam reaktor menggunakan titrasi asam-basa dengan HCl 0.05N sampai konsentrasi NaOH tiga kali konstan pada berbagai variabel. Kemudian, untuk reaktor kontinyu, memompa masing-masing reaktan ke dalam CSTR yang kosong dan menjaga konstan laju alirnya serta mereaksikannya sampai ketinggian 8 cm, dan uji konsentrasi NaOH yang tersisa dalam reaktor menggunakan titrasi asam-basa dengan HCl 0.05N sampai konsentrasi NaOH tiga kali konstan pada berbagai variabel

Orde reaksi penyabunan pada variabel tanpa pengadukan dan pengadukan cepat adalah dua, dan orde reaksi penyabunan pada variabel pengadukan sedang adalah satu. Konstanta laju reaksi variabel tanpa pengadukan adalah 0.1976, kemudian untuk variabel pengadukan sedang adalah 0.0081, dan variabel pengadukan cepat adalah 1.4936. Faktor yang mempengaruhi harga konstanta laju reaksi adalah kecepatan tumbukan. Kecepatan tumbukan berbanding lurus dengan harga konstanta laju reaksi, namun tumbukan menjadi tidak efektif saat terjadi pada atom-atom yang memiliki ukuran yang berbeda. Nilai konsentrasi setiap waktu pada hasil praktikum lebih kecil dibandingkan, karena reaksi penyabunan etil asetat oleh NaOH sangat spontan sehingga pembentukan produk juga cepat yang mengakibatkan berkurangnya konsentrasi reaktan semakin cepat.

Pada praktikum kali ini, adapun saran dari praktikan adalah digunakan standar yang sama saat pengisian tangki reaktor dan kecepatan pengadukan yang sesuai dengan variabel. melakukan pengambilan sample untuk uji konsentrasi secara berkala sesuai waktu yang ditentukan Pada reaktor aliran kontinyu suplai reagen harus selalu terpenuhi dan konstan.

PRAKATA

Puji syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa berkat rahmat dan hidayah-Nya

sehingga dapat menyelesaikan Laporan Praktikum Proses Kimia yang berjudul “Reaktor Ideal

Aliran Kontinyu” dengan lancar.

Disadari bahwa tanpa bantuan dan kerjasama dari berbagai pihak, maka laporan ini tidak

akan terselesaikan. Oleh karena itu dalam kesempatan ini diucapkan terimakasih kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Purwanto, DEA. selaku Kepala Laboratorium Proses Kimia Jurusan

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro

2. Bapak Dr. Ir. Didi Dwi Anggoro, M. Eng selaku dosen pembibing pengampu materi

Reaktor Ideal Aliran Kontinyu

3. Saudara Roynaldi Daud selaku koordinator asisten praktikum proses kimia.

4. Saudara Yudy Wiraatmadja selaku asisten pengampu materi Reaktor Ideal Aliran

Kontinyu

5. Segenap teman-teman Dedikatif yang telah memberikan dukungan baik materil maupun

spiritual.

Diharapkan laporan resmi ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan bagi segenap pembaca

umumnya. Laporan resmi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari

berbagai pihak sangat diharapkan untuk menuju kesempurnaan laporan resmi ini.

Semarang, Maret 2016

Penulis

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL

DAFTAR GAMBAR

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Reaktor tangki berpengaduk merupakan reaktor yang paling sering dijumpai dalam

industri kimia. Pada industri berskala besar, reaktor alir tangki berpengaduk lebih sering

diaplikasikan karena kemampuan operasinya yang dapat diatur kapasitasnya. Unjuk kerja

reaktor alir berpengaduk perlu dipelajari untuk mengetahui karakteristik aliran fluida, reaksi

yang terjadi secara optimasi pengoperasian reaktor.

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 dalam pengoperasian reaktor alir tangki berpengaduk. Model matematika yang diusulkan

diuji keakuratannya dengan membandingkan dengan data-data percobaan. Model matematika

yang diusulkan diselesaikan dengan cara analisis jika persamaan itu mudah diselesaikan.

Namun untuk reaksi yang kompleks akan diperoleh model matematika yang kompleks juga.

Penyelesaian numerik sangat dianjurkan untuk memperoleh nilai k, tetapan transfer massa, dan

orde reaksi yang merupakan adjustable parameter.

I.2 Tujuan Percobaan1. Menentukan harga orde reaksi penyabunan etil asetat dengan NaOH.

2. Menghitung harga konstanta reaksi (k) penyabunan etil asetat dengan NaOH.

3. Mengetahui pengaruh variabel terhadap konstanta reaksi (k) penyabunan etil

asetat dengan NaOH.

4. Membandingkan hasil percobaan dengan perhitungan model matematis reaksi

penyabunan pada reaktor ideal aliran kontinyu.

I.3 Manfaat Percobaan 1. Mahasiswa dapat menentukan harga orde reaksi penyabunan etil asetat dengan NaOH.

2. Menghitung harga konstanta reaksi (k) penyabunan etil asetat dengan NaOH.

3. Mengetahui pengaruh variabel terhadap konstanta reaksi (k) penyabunan etil

asetat dengan NaOH.

4. Membandingkan hasil percobaan dengan perhitungan model matematis reaksi

penyabunan pada reaktor ideal aliran kontinyu.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Reaktor Batch

input = 0

output = 0

Reaktan yang bereaksi = (-rA)

Input = output + reaktan yang bereaksi + akumulasi

Pada volume konstan

CA = CAo (1-XA)

dCA = -CAo.dXA …(6)

Pers. (6) masuk ke pers. (5) diperoleh

2.2 Reaktor Ideal Aliran Kontinyu / Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (CSTR)

Tahapan yang terjadi pada reactor CSTR ini terbagi dalam 3 tahap proses, yaitu :

A. Tahap Pertama

Tahap pertama dimulai saat t = 0 sampai terjadi overflow

Akumulasi = input-output

karena densiti 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

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)

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.

2.3 Tinjauan Thermodinamika

2.4 Tinjauan Kinetika

2.5 Sifat Fisis Dan Kimia Reagen1. NaOH

Sifat 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 100°C = 32

Sifat 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 molekul = 88 gr/mol

Titik didih = 85 °C

Titik lebur = -111 °C

Berat jenis = 1, 356 gr/mol

Sifat 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.

2.6 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Harga kPersamaan Arhenius :

k=Ae−E ART

1. Frekuensi tumbukan