PERPINDAHAN MASSA DIFUSSIONAL

PERPINDAHAN MASSA DIFUSSIONALPRINSIP PERPINDAHAN MASSATansfer massa pada campuran biner.Macam macam jenis tranfer massa:

a. difusi molekuler.

b. Difusi antar fase satu film (difusi dalam aliran turbulen).

c. Difusi antar fase dua film

a. DIFUSI MOLEKULER

Difusi molekuler merupakan transfer mssa yang disebabkan gerakan molekuler secara acak dalam luida diam, atau dalam fluida yang mengalir secara laminer.Transfer molekuler juga disebut transfer molekul dalam satu fase. Gerak molekul ini disebabkan karena adanya gradien atau perbedaan konsentrasi. Difusi molekuler dapat terjadi di fluida ( gas atau cairan) dan di dalam padatan.Difsi molekuler di dalam padatan lebih lambat daripada di dalam fluida, hal ni karena tidak ada gerak padatan dalam padatan.

FENOMENA PERPINDAHAN

Dalam fisika, kimia, dan teknik, fenomena perpindahan adalah salah satu dari berbagai mekanisme di mana partikel atau kuantitas fisik berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Tiga contoh umum fenomena perpindahan adalah difusi, konveksi, dan radiasi. Tiga jenis utama fenomena perpindahan adalah perpindahan panas, perpindahan massa, dan perpindahan momentum (dinamika fluida).

Satu prinsip penting dalam fenomena perpindahan adalah adanya analogi antar tiap fenomena. Sebagai contoh, massa, energi, dan momentum semua dapat mengalami perpindahan secara difusi:

Penyebaran atau disipasi bau di udara merupakan contoh difusi massa

Konduksi panas pada bahan padat adalah contoh difusi panas

Seretan (drag) yang dialami butiran hujan sewaktu jatuh dalam atmosfer adalah contoh dari difusi momentum (butiran hujan kehilangan momentumnya ke udara sekitar melalui tegangan kental, viscous stress, dan berkurang kecepatannya)

Perpindahan massa, energi, dan momentum juga dipengaruhi faktor-faktor luar:Disipasi atau pelesapan bau menjadi lebih lambat jika sumber bau tetap ada

Laju pendinginan suatu zat padat yang menghantarkan panas tergantung pada apakah sumber panas ada.

gya gravitasi yang bekerja terhadap butiran hujan melawan seretan yang disebabkan udara sekitar

Semua pengaruh ini dijelaskan oleh persamaan perpindahan skalar generik. Persamaan yang sama yang mengatur konveksi pada perpindahan panas dapat diterapkan pada konveksi pada perpindahan massa. Sewaktu mempelajari problem fenomena perpindahan yang kompleks, seseorang harus menggunakan mekanika malaran (continuum mechanics) dan kalkulus tensor dan seringkali permasalahan tersebut dapat dijelaskan dengan persamaan diferensial parsial.

(sumber http://id.wikipedia.org/wiki/Fenomena_perpindahan)

Proses-proses transfer di bidang TK meliputi :

A. FISIS

1. transfer momentum

Dijumpai di kasus aliran fluida, pencampuran, sedimentasi dan filtrasi.

2. transfer panas

Dijumpai pada alat-alat pertukaran panas, distilasi, dan pengeringan.

3. transfer massa

Dijumpai pada alat-alat distilasi, pengeringan, ekstraksi, absorbsi, adsorpsi, stripping dan membran.

B. KIMIA, yaitu kecepatan reaksi kimia.

Peristiwa perpindahan massa atau transfer massa atau difusi banyak dijumpai di dalam kehidupan sehari-hari, di dalam ilmu pengetahuan dan di industri.

Contoh peristiwa transfer massa adalah:

larutnya kristal gula dalam air, artinya komponen gula mendifusi ke fase airlarutnya kopi ke dalam air

terjerapnya zat beracun ke dalam arang,

larutnya oksigen ke dalam darah,

Pada proses fermentasi, nutrisi dan oksigen yang terlarut dalam larutan mendifusi ke mikroorganisme,

Pengambilan uranium dari batuan, dengan cara ekstraksi menggunakan pelarut organik, misal heksan.

Penghilangan logam berbahaya dari limbah cair menggunakan adsorben, dll.

Di Industri, pemisahan komponen-komponen dari campurannya menggunakan alat transfer massa seperti absorbsi, distilasi terjadi karena adanya transfer massa. Kondisi optimum suatu proses dapat ditentukan jika mekanisme dalam peristiwa transfer massa diketahui.(sumber http://distantina.staff.uns.ac.id/files/2009/09/2-prinsip-perpindahan-massa.pdf)Apa yang terpikirkan oleh kita tentang massa?mungkin bagi masyarakat umum yang tidak memilki background berpendidikan tinggi, mungkin akan banyak yang bakal mengernyitkan dahi^^...Hehe...

Ya, sebenarnya kehidupan kita sehari-hari tak akan pernah lepas dari apa yang namanya massa. Massa yaitu suatu sifatfisikadari suatu benda yang digunakan untuk menjelaskan berbagai perilaku objek yang terpantau. Dalam kegunaan sehari-hari, massa biasanya disinonimkan dengnberat[1]. Dan tahukah anda semua, ternyata massa itu dapat berpindah lho...perpindahannya pun beragam bentuknya. Nah yang akan saya bahas pada postingan pertama ini yaitu mengenai perpindahan massa yang umum terjadi di kehidupan sehari-hari kita yaitu difusi. Hmmm makanan apa pula itu???

Difusi adalahpenyebaran partikel melalui gerakan acak dari suatu wilayah. dapat didefinisikan sebagai pergerakan partikel dari daerah konsentrasi tinggi ke daerah konsentrasi rendah[2]. Ternyata itu terjadi di dalam kehidupan kita sehari-hari kawan. Sebenarnya perpindahan massa memang dipelajari secara khusus di bidang studi yang saya geluti. Untuk bidang studi teknik yang lain memang tidak ada yang mempelajari hal ini(maaf...). Jadi, sebuah kehormatan juga sebenarnya bisa menjelaskan fenomena ini kepada kawan-kawan hehe....

Perpindahan massa merupakan salah satu dari 3 proses perpindahan yang terjadi yaitu perpindahan momentum, perpindahan energi (panas) dan perpindahan massa sendiri. Aplikasinya di dunia per-pabrik-an cukup banyak dan umunya mudah untuk ditemukan seperti :

1. Distilasi

2. Absorbsi

3. Pengeringan

4. Ekstraksi liquid-liquid

5. Adsorpsi

6. Proses Membran

7. Dll

So, banyak sekali rupanya ya...aplikasi dari perpindahan massa ini, ya... walaupun istilah-istilah di atas mungkin belum menyiratkan kita untuk bertanya, kok bisa??? Hehe ^^

Berbeda dengan proses perpindahan yang lain, untuk perpindahan massa juga melibatkan medium yang menjadi jembatan antara kedua tempat, ikut berpindah. Berbeda dengan misalnya perpindahan panas. Bisa dibayangkan jika kita memanaskan sebatang besi di satu sisi dan sisi yang lainnya akan ikut panas, sedangkan besinya tak ikut pindah hanya panasnya saja yng mengalir. Tetapi analogi demikian tidak berlaku untuk perpindahan massa. Jadi jika itu perpindahan massa maka bisa dibayangkan besinya ikut berpindah (Wah apa ya masuk akal ya???^^)...

Nah biar lebih mudah dibayangkan, gimana kalo kita membicarakan contoh saja....karena memang intisari dari teori adalah contoh...tul ga??? Oke contoh dari perpindahan massa adalah yang paling mudah saja dan sering kita lakukan sehari-hari yaitu mengaduk gula dalam susu(ya.... atau teh atau kopi atau es jeruk deh.. bagi yang ga suka sama susu...). Nah bisa kita amati kan setelah lama kita mengaduknya, partikel-partikel gula padat yang tadinya banyak jadinya menghilang....kira-kira kemana ya???disulap jin kali haha...

Yapz, bagi yang menebak betul (emang tadi tebakannya??) itu dia telah terjadi proses perpindahan massa atawa difusi yang telah kita bicarakan sebelumnya. Karena konsentrasi gula di air yang awalnya nol, maka terjadi perbedaan gradien konsentrasi sehingga gula tersebut berpindah ke air. Sehingga konsentrasi gula dalam air jadi meningkat...begitu kawan-kawan...

Nah slain proses pengadukan gula masih banyak lagi contoh-contoh perpindahan massa, yaitu

1. Penghilangan gas SO2 dari flue gas dengan absorpsi oleh pelarut.

2. Pemurnian uranium dari pengotor sehingga bisa digunakan sebagai bahan baku nuklir.

3. Pemisahan alkohol dengan air dengan distilasi.

Selain contoh-contoh di laboratorium di atas, ada juga di kehidupan sehari-hari yang bisa kita temui... misal

1. Proses penguapan air

2. Proses pengeringan baju kita

3. Dll

So, ternyata fenomena ini memang sedikitnya harus kita ketahui ya...karena memang banyak terjadi di sekitar kita. Jangan sampai kita jadi orang yang tidak peka dengan lingkungan sekitar. Bukannya salah satu ciri makhluk hidup yang pernah kita pelajari pada waktu duduk di bangku sekolah dasar adalah peka terhadap lingkungan. Nah lho... jadi sia-siakan hidupmu untuk tidak mempelajari berbagai hal di sekelilingmu..tentunya masih banyak rahasia yang harus kita kuak...

Ini masih pengantar kawan, Insya ALLAH di lain kesempatan posting, saya akan membahas lagi mengenai transfer massa. Rahasia dari Bumi Teknik Kimia....So dont miss it...

referensi

[1]http://id.wikipedia.org/wiki/Massa

[2]http://translate.google.co.id/translate?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Diffusion&ei=8GYdTLpOhcesB8ut6LIL&sa=X&oi=translate&ct=result&resnum=1&ved=0CBkQ7gEwAA&prev=/search%3Fq%3Ddiffusion%26hl%3Did%26client%3Dfirefox-a%26hs%3DQno%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26prmd%3Dv

referensi seluruh : geankoplis,transport phenomena and unit operations, 3rd ed. ch.6