Praktikum Liquid Liquid Equilibrium

8/18/2019 Praktikum Liquid Liquid Equilibrium

1/17

PRAKTIKUM LIQUID LIQUID EQUILIBRIUM

I. TUJUAN

Tujuan dari percobaan praktikum ini adalah:

1. Mendapatkan data LLE dari kresol + metanol + air isobarik pada tekanan

atmosfir.

2. Mendapatkan volume dan densitas dari ekstrak dan rafinat.

II. DASAR TEORI

II.1. esetimban!an "air # "air

$alam termodinamika% suatu sistem termodinamika &an! men!!ambarkan

sebuah campuran multikomponen% istilah 'sistem' men!acu pada hetero!en%

sistem tertutup &an! terdiri dari fase homo!en &an! berbeda. (etiap fase dalam

hetero!en% sistem tertutup ditandai oleh temperatur )T*% tekanan )*% dan kimia

potensi

j µ

dalam komponen tersebut. $en!an men!abaikan kekuatan eksternal

dan efek seperti membran semi#permeabel% listrik% ma!net% atau medan !ravitasi%

dapat dituliskan keseimban!an termodinamika multikomponen sebuah sistem

multiphase seba!ai berikut. )Modell dan ,eid% 1-/*

$imana 0 adalah jumlah fase dan j 1%2% ...%k menandakan sistem

komponen k . (uhu% tekanan% dan potensi kimia sistem tidak semua merupakan

variabel independen. eter!antun!an variabel tersebut di!ambarkan oleh

hubun!an ibbs#$uhem dan mendefinisikan fase aturan ibbs3. Total ibbs

ener!i dari multifase% sistem multikomponen dapat dihitun! dari jumlah molar

φ

jn

dari spesies kimia dalam fase &an! berbeda 4 dan potensi kimian&a

φ µ j

∑∑ +=φ

φ φ µ j

j j GnG int

int merupakan jumlah dari ener!i antarmuka% misaln&a% dihasilkan dari

!as#cair dan cair#cair antarmuka. (ementara untuk partikel &an! cukup kecil 5

)1*

)2*


2/17

fase ener!i antarmuka bisa menjadi pentin!% den!an men!abaikan hal tersebut

maka ) int 6*. $en!an demikian% model tersebut berlaku untuk sistem &an!

didominasi oleh fase multikomponen daripada fase ener!& antarmuka dan oleh

karena itu ju!a men!abaikan efek kelen!kun!an.

ada ener!i ibbs &an! minimum dari sebuah sistem multiphase pada

kondisi tertentu% seperti suhu konstan dan diketahui komposisi secara

keseluruhan% ersamaan 1 semua terpenuhi. 7leh karena itu% ada dua pilihan

untuk men!hitun! sifat sistem tersebut dalam kesetimban!an termodinamika.

ilihan )1* melibatkan pemecahan kondisi kesetaraan ersamaan )1* den!an

parameter sistem% seperti partisi dari komponen &an! berbeda dalam satu fase

memvariasikan dan menentukan campuran den!an ener!i ibbs minimun. ilihan

)2* didasarkan pada pencarian lan!sun! untuk ibbs ener!i minimum dari sistem.

edua kasus dapat diperlakukan seba!ai masalah optimasi dan diselesaikan

den!an men!!unakan metode numerik )8mundson et al.% 2669a% b*.

ntuk men!hitun! ener!i ibbs men!!unakan ersamaan. )2*% diperlukan

potensi kimia komponen &an! berbeda dalam semua fase. ntuk non#elektrolit

)or!anik% air* &an! kita !unakan murni

1) 6 = s x

*% pada suhu T atas dasar fraksi

mol );* seba!ai acuan. otensi kimia non#elektrolit seperti itu% di sini

dilamban!kan seba!ai pelarut s% dalam fasa cair l adalah

*)*)%ln*%%) x s

xo

s

I

s a RT xjT p += µ µ

otensial kimia adalah besaran &an! tidak mudah dipahami dan sulit untuk

dihubun!akan den!an variable#variabel &an! mudah diukur seperti suhu% tekanan%

dan komposisi. ntuk men!atasi hal tersebut% Le dkk% 1--*

6

6ln

i

i

f

f RT ii =− µ µ

)/*

)?*


3/17

ada fase I% persamaan menjadi:

I

i

I

i I

i

I

i f

f RT

6

6ln=− µ µ

ada fase II% persamaan menjadi:

II

i

II

i II

i

II

i f

f RT

6

6ln=− µ µ

riteria kesetimban!an cair#cair dapat din&atakan seba!ai:

II

i

I

i µ µ =

(ubstitusi persamaan @ dan persamaan A pada kriteria kesetimban!an

persamaan 9% maka:

II

i

II

i II

i I

i

I

i I

i f

f RT

f

f RT

6

6

6

6lnln +=+ µ µ

arena kondisi standar pada kedua fase adalah sama )fasa cair*% maka:

II

i

I

i

66 µ µ =

II

i

I

i f f 66 =

$en!an demikian dari persamaan % -% 16% kriteria kesetimban!an dapat

pula din&atakan seba!ai berikut )rausnit> dkk% 1--*:

II

i

I

i f f =

)@*

)A*

)9*

)*

)-*

)16*

)11*


4/17


5/17

2

221

112121 1ln

−

+=

x A

x A Aγ

)1*

2

112

221

212 1ln

−

+=

x A

x A Aγ

)2*

2* T


6/17

Gambar III.1

Picnometer

Gambar III.3

Pipet Ukur

Gambar III.2

Beaker Gelas

Gambar III.4

Erlenmeyer

Gambar III.6

Labu Takar

Gambar III.

!oron" kaca

Gambar III.#

!oron" Pemisa$

Gambar III.%

Ball &iller

Gambar III.'

Gelas Ukur

Gambar III.1()$eker

*resol

2 + , 6 +, 12 +

-etanol /0uaes

( mL

icampurkan alam labu takar I icampurkan alam labu takar II

Umpan )olent icampurkan alam erlemeyer

is$aker*ecepatan 2(( rpm selama 1 am

-asukkan alam coron" pisa$iamkan selama 1 am, akan terbentuk ua lapisan

Pisa$kan lapisan ekstrak an ra5nat

-asukkan kealam "elas ukur

Ukur olume an ensitasnya

)olentUmpan

*erosen

2 ml

/. ambar 8lat dan =ahan

?. (kema erja


7/17

ambar III.1. (kema kerja praktikum Ekstraksi "air cair

IV. DATA PENGAMATAN

Tabel IV.1. Tabel data pena!atan p"a#t$#%! LLE

&a"a Ke"'a Ha($l Pena!atan

1. Membuat larutan umpan% den!an

konsentrasi kresol 2% A% dan 12 %

didalam labu takar.

# resol 2 6%@ ml

# resol A 1%@ ml

# resol 12 / ml

2. Larutan kresol masin!#masin!

konsentrasi ditambahkan den!an

kerosen.

# enambahan kerosen sampai volume

2@ ml

/. Membuat larutan solvent% metanol +

aGuades.

# Metanol ?6 ml) Metanol + aGuades @6 ml

?. Larutan umpan + solvent dicampurkan

dan dimasukkan ke dalam erlenme&er

#

@. Larutan kemudian dishaker den!an

kecepatan 266 rpm% den!an


8/17

rafinatn&a kedalam picnometer 2@ ml

# Larutan rafinat diambil dimasukkan

kedalam picnometer 16 ml

. kur volume dan densitas dari ekstrak

dan rafinat

# $idapatkan volume dan densitas fase

ekstrak dan fase rafinat% lihat pada

tabel :

# Tabel I.2

# Tabel I./

# Tabel I.?

# Tabel I.@

Tabel IV.*. Tabel be"at den($ta( Ra+$nat denan ,-l%!e P$n-!ete" 1/ !L

onsentrasi Jeed icnometer

oson!

icnometer+

Larutan

$ensitas

2 1A%/9 !ram 2?%-1 !ram 6%@? !ram5 cm/

A 1@% !ram 2?%?A !ram 6%AA !ram5 cm/

12 1@% !ram 2?%?@ !ram 6%A@ !ram5 cm/

Tabel IV. 0. Tabel be"at ,-l%!e pada Ra+$nat

onsentrasi olume

2 2? mL

A 2/ mL

12 21 mL

Tabel IV.. Tabel be"at den($ta( E#(t"a# denan ,-l%!e p$n-!ete" *2 !L

onsentrasi Jeed icno koson! icno + Larutan $ensitas

2 2A%-A !ram ?%A !ram 6%9A !ram5cm/

A 2?%-? !ram ?A%96 !ram 6%96 !ram5cm/

12 2@%?@ !ram ?9%?9 !ram 6%6 !ram5cm/

Tabel IV.2. Tabel be"at ,-l%!e pada E#(t"a#

onsentrasi Jeed olume

2 @6 mL

A @2 mL

12 @/ mL


9/17

V. PEMBAHASAN

ada praktikum kali ini% variabel &an! di!unakan adalah konsentrasi dari

feed ) umpan * % &aitu sebesar 2 % A % dan 12 % den!an perbandin!an solvent

1 : 2. raktikum ini bertujuan untuk memisahkan solute berupa kresol &an! ada

dalam larutan pemba


10/17

antara lapisan atas dan ba


11/17

(.# (.' (.% 1

(+

2+

4+

6+

'+

1(+

12+

14+

16+

1'+

789 : ; 16.38


12/17

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Ke($!p%lan

1. $ata LLE dari larutan umpan &an! berupa campuran kresol% kerosene dan

larutan pelarut berupa air% methanol pada keadaan isobarik dapat diketahui

di tabel I.

2. olume &an! didapatkan pada larutan ekstrak palin! besar adalah

konsentrasi 12 &aitu seban&ak @/ ml% sedan!kan pada larutan rafinat

adalah pada konsetrasi kresol 2 seban&ak 2? ml.

B. Sa"an1. ada saat membuat larutan umpan dan solven perlu diperhatikan volume

kresol% kerosen% metanol &an! akan diambil untuk pembuatan larutan

tersebut.

2. (aat memisahkan antara fase ekstrak den!an rafinat% perlu ketelitian &an!

cukup tin!!i a!ar ekstrak &an! diambil dapat benar#benar terpisah den!an

rafinatn&a% karena akan mempen!aruhi ekstrak &an! diperoleh.

/. (ebaikn&a men!!unakkan 8lat elindun! $iri &an! len!kap karena kresol

bersifat racun ba!i tubuh manusia.


13/17

DA3TAR PUSTAKA

raustnist>% . M.% Lichtenthaler% ,. C.% and de 8>evedo% E. . 1---. Molecular

Thermodynamics of Fluid-Phase Euilibria! "rd ed#! rentice Kall T,.

(8

ondepudi.% 266. In$roduc$ion $o Modern Thermodynamics# ohn File& N (ons%

Ltd.% En!land

(mith% .M. ans Cess% K."% and 8bbot% M.M.% 2661. %hemical En&ineerin&

Thermodynamic '$h ed# (in!apore Mcra


14/17

LAMPIRAN

1 Pe"4$t%nan Den($ta( E#(t"a# dan Ra+$nat

a $ensitas Ekstrak

# onsentrasi feed 2

=erat piknometer koson! : 2A%-A !r

=erat piknometer + isi : ?%A !r

olume piknometer : 2@ ml

ρ=m

V

ρ=48,86 gr−26,96gr

25ml

ρ=0,876gr /ml

# onsentrasi feed A

=erat piknometer koson! :2?%-? !r =erat piknometer + isi : ?A%96 !r


ρ=m

V

ρ=46,70 gr−24,94 gr

25ml

ρ=0,870gr /ml

# onsentrasi feed 12=erat piknometer koson! : 2@%?@ !r

=erat piknometer + isi : ?9%?9 !r


ρ=m

V

ρ=47,47 gr−25,45gr

25ml

ρ=0,880gr /ml


15/17

b $ensitas ,afinat

# onsentrasi feed 2

=erat piknometer koson! : 1A%/9 !r

=erat piknometer + isi : 2?%-1 !r olume piknometer : 16 ml

ρ=m

V

ρ=24,91gr−16,37gr

10ml

ρ=0,854gr /ml

# onsentrasi feed A

=erat piknometer koson! : 1@% !r

=erat piknometer + isi : 2?%?A !r

olume piknometer : 16 ml

ρ=m

V

ρ=24,46 gr−15,8 gr

10ml

ρ=0,866gr /ml

# onsentrasi feed 12

=erat piknometer koson! : 1@%6 !r

=erat piknometer + isi : 2?%?@ !r

olume piknometer : 16 ml

ρ=m

V

ρ=24,45 gr−15,80gr

10ml

ρ=0,865gr

/ml

* Pe"4$t%nan 3"a#($ K"e(-l d$ E#(t"a# dan Ra+$nat

a Jraksi resol di Ekstrak

# onsentrasi feed 2 ρ=0,876gr /ml

y=19.618 x2−28.872 x+10.577

y=19.618 x2−28.872 x+10.577


16/17

y=19.618 (0,876 )2−28.872 .0,876+10.577

y=15,054−25,291+10,577

y=0,3 4

y=3 4

# onsentrasi feed A ρ=0,870gr /ml

y=19.618 x2−28.872 x+10.577

y=19.618 . (0,870 )2−28.872 .0,870+10.577

y=14,848 – 25,118+10.577

y=0,307

y=30,7


y=19.618 x2−28.872 x+10.577

y=19.618 (0,880 )2−28.872 .0,880+10.577

y=15,192−25,407+10.577

y=0,363

y=36,3

b Jraksi resol di ,afinat


y=−16.355 x2+30.899 x−14.428

y=−16.355 (0,854 )2+30.899 .0,854−14.428

y=−11,927+26,387−14.428

y=0,032

y=3,2


17/17

# onsentrasi feed A ρ=0,866gr /ml

y=−16.355 x2+30.899 x−14.428

y=−

16.355 (0,866 )

2+30.899.0,866

−14.428

y=−12,265+26,758−14.428

y=0,065

y=6,5


y=−16.355 x2+30.899 x−14.428

y=−16.355 (0,865 )2+30.899.0,865−14.428

y=−12,237+26,72−14.428

y=0,055

y=5,5

Documents

Praktikum Liquid Liquid Equilibrium