25
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam keilmuan teknik kimia, serta aplikasi dalam dunia industri, salah satu operasi yang penting dilakukan adalah proses pemisahan. Pemisahan tersebut bertujuan untuk memisahkan atau memurnikan produk yang diinginkan, ataupun pemisahan yang bertujuan untuk memisahkan bahan baku dari pengotor, ataupun bahan-bahan yang tidak diinginkan didalam bahan baku. Salah satu proses pemisahan tersebut adalah leaching atau ekstraksi padat cair. Leaching ialah pengontakan campuran beberapa komponen dengan suatu cairan pelarut. Proses leaching banyak dipergunakan dalam berbagai industri, contohnya adalah industri makanan, industri organik, industri metalurgi dan lain-lain. Hingga kini, teori tentang leaching masih sangat kurang, misalnya mengenai laju operasinya sendiri belum banyak diketahui orang, sehingga untuk merancang peralatannya sering hanya didasarkan pada hasil percobaan saja. 1.2 Tujuan Percobaan. Tujuan percobaan ini adalah : 1. Mengamati pengaruh jumlah pelarut dan waktu pengontakkan pelarut dengan campuran yang akan dipisahkan terhadap efisiensi operasi ekstraksi yang dilakukan. 2. Menentukan jumlah tahap teoritis dengan cara grafik

Laporan EPC irma & intanti

  • Upload
    unajni

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam keilmuan teknik kimia, serta aplikasi dalam dunia industri, salah

satu operasi yang penting dilakukan adalah proses pemisahan. Pemisahan tersebut

bertujuan untuk memisahkan atau memurnikan produk yang diinginkan, ataupun

pemisahan yang bertujuan untuk memisahkan bahan baku dari pengotor, ataupun

bahan-bahan yang tidak diinginkan didalam bahan baku. Salah satu proses

pemisahan tersebut adalah leaching atau ekstraksi padat cair. Leaching ialah

pengontakan campuran beberapa komponen dengan suatu cairan pelarut.

Proses leaching banyak dipergunakan dalam berbagai industri, contohnya adalah

industri makanan, industri organik, industri metalurgi dan lain-lain. Hingga kini,

teori tentang leaching masih sangat kurang, misalnya mengenai laju operasinya

sendiri belum banyak diketahui orang, sehingga untuk merancang peralatannya

sering hanya didasarkan pada hasil percobaan saja.

1.2 Tujuan Percobaan.

Tujuan percobaan ini adalah :

1. Mengamati pengaruh jumlah pelarut dan waktu pengontakkan pelarut

dengan campuran yang akan dipisahkan terhadap efisiensi operasi

ekstraksi yang dilakukan.

2. Menentukan jumlah tahap teoritis dengan cara grafik

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Ekstraksi padat cair, yang disebut juga dengan leaching, washing

lixiviation, dan pengurasan, adalah proses pemisahan zat yang dapat melarut

(solute) dari suatu campurannya dengan padatan lain yang tidak dapat larut (inert)

dengan menggunakan pelarut cair. Pada proses ekstraksi padat cair terjadi kontak

antara padatan dengan pelarut, agar terjadi perpindahan solute ke dalam pelarut.

Perpindahan solute merupakan perpindahan massa secara difusi.

2.1 Peralatan Ekstraksi

Operasi ekstraksi padat cair selalu terdiri atas 2 langkah, yaitu:

1. Kontak antara padatan dan pelarut untuk mendapatkan perpindahan solut ke

dalam pelarut

2. Pemisahan larutan yang terbentuk dari padatan sisa

Dikenal 2 jenis alat pengontak padatan dengan pelarut:

1. Alat dengan unggun tetap (fixed bed), dimana pelarut dilewatkan melalui

partikel padatan, yang tersusun dalam suatu unggun tetap

2. Alat dengan kontak terdispersi (dispersed contact), dimana partikel padatan

didispersikan dalam pelarut, sehingga di samping terjadi pergerakan relatif

antara partikel padatan dan pelarut terdapat pula pergerakan relatif antara

partikel padatan itu sendiri. Alat ekstraksi dengan unggun tetap yang paling

sederhana terdiri dari tangki terbuka dengan dasar berlubang-lubang. Ke

dalam tangki tersebut diisikan padatan, sebagai unggun tetap, sedang pelarut

dialirkan secara gravitasi atau secara paksa dengan menggunakan pompa.

Contoh alat ekstraksi jenis ini adalah leaching tank. Di dalam tangki ini

padatan dan pelarut diaduk bersama dan kemudian dipisahkan. Pemisahan

dapat dilaksanakan di dalam tangki yang sama maupun dalam satu unit yang

terpisah, dengan cara dekantasi atau filtrasi.

2.2 Metoda Operasi

Metoda operasi ekstraksi padat-cair ada 3 jenis, yaitu :

1. Berdasarkan tahap operasi

Operasi dengan sistem bertahap tunggal

Operasi dengan sistem bertahap banyak

2. Berdasarkan arah alirannya

Operasi dengan aliran sejajar

Operasi dengan aliran berlawanan

Operasi dengan aliran silang

3. Berdasarkan operasinya

Operasi batch

Operasi kontinu

Metoda operasi ekstraksi padat cair:

1. Operasi dengan Sistem Bertahap Tunggal

Dengan metoda ini, pengontakan antara padatan dan pelarut dilakukan

sekaligus, dan kemudian disusul dengan pemisahan larutan dari padatan sisa. Cara

ini jarang ditemukan dalam operasi industri karena perolehan solut yang rendah.

Gambar 1. Sistem operasi ekstraksi bertahap tunggal

2. Operasi dengan sistem bertahap banyak dengan aliran sejajar atau aliran silang

Operasi ini dimulai dengan pencampuran umpan padatan dan pelarut

dalam tahap pertama; kemudian aliran bawah dari tahap ini dikontakkan dengan

pelarut baru pada tahap berikutnya, dan demikian seterusnya. Larutan yang

diperoleh sebagai aliran atas dapat dikumpulkan menjadi satu seperti yang terjadi

pada sistem dengan aliran sejajar, atau ditampung secara terpisah, seperti pada

sistem dengan aliran silang.

Gambar 2. Sistem bertahap banyak dengan aliran sejajar

Gambar 3. Sistem bertahap banyak dengan aliran silang

3. Operasi secara kontinu dengan aliran berlawanan

Dalam sistem ini, aliran bawah dan atas mengalir secara berlawanan.

Operasi dimulai pada tahap pertama dengan mengontakkan larutan pekat yang

merupakan aliran atas tahap kedua, dan padatan baru. Operasi berakhir pada tahap

ke-n (tahap terakhir), dimana terjadi pencampuran antara pelarut baru dan padatan

yang berasal dari tahap ke-n (n-1). Dapat dimengerti bahwa sistem ini

memungkinkan didapatkannya perolehan solut yang tinggi, sehingga banyak

digunakan di dalam industri.

Gambar 4. Sistem bertahap banyak dengan aliran berlawanan

4. Operasi secara batch dengan sistem bertahap banyak dengan aliran berlawanan

Sistem ini terdiri dari beberapa unit pengontak batch yang disusun

berderet atau dalam lingkaran yang dikenal sebagai rangkaian ekstraksi

(extraction battery). Di dalam sistem ini, padatan dibiarkan stationer dalam setiap

tangki dan dikontakkan dengan beberapa larutan yang konsentrasinya makin

menurun. Padatan yang hampir tidak mengandung solut meninggalkan rangkaian

setelah dikontakkan dengan pelarut baru, sedangkan larutan pekat sebelum keluar

dari rangkaian terlebih dahulu dikontakkan dengan padatan baru di dalam tangki

yang lain.

Langkah pertama Langkah kedua

Gambar 5. Operasi batch bertahap empat dengan aliran berlawanan

Reaksi yang terjadi adalah : Ca(OH) + Na2CO3 2NaOH + CaCO3

Zat terlarut(C) : NaOH

Inert(B) : CaCO3

Pelarut (A) : H2O

2.3 Perhitungan Ekstraksi Padat Cair

Untuk merancang peralatan ekstraksi padat-cair perlu dilakukan tahapan

perancangan berikut:

1. Menghitung jumlah tahap yang diperlukan untuk memperoleh solut dalam

jumlah tertentu, dengan data yang ada: kadar solut di dalam campuran padatan

umpan, dan konsentrasi solut dalam larutan pada akhir tahap operasi

2. Menghitung jumlah solut yang dapat dipisahkan dari campuran umpan dengan

menggunakan beberapa data yang diketahui seperti kadar zat terlarut dalam

padatan umpan, jumlah tahap pencucian, dan metoda operasi yang dipilih.

Untuk menghitungan besaran-besaran yang diperlukan dalam perancangan

alat ekstraksi padat cair dikenal 3 metoda, yaitu:

1. cara aljabar (tahap demi tahap)

2. cara analitik, dan

3. cara grafik.

Seperti pada operasi perpindahan massa yang lain, perhitungan secara

grafik adalah yang termudah.

2.4 Tata Laksana Perhitungan

Dasar perhitungan yang digunakan adalah:

- neraca bahan

- data kesetimbangan antara fasa padat dan fasa cair di dalam campuran

Untuk maksud perhitungan ini, campuran dianggap terdiri dari tiga

komponen, yaitu:

- padatan yang tidak larut (B)

- satu solut tunggal yang dapat berbentuk padatan atau cairan (C)

- suatu pelarut (A)

Sistem 3 komponen ini dapat digambarkan dalam koordinat segitiga atau

segi empat. Pemakaian koordinat segi empat akan lebih menguntungkan untuk

keperluan perhitungan jumlah tahap operasi, karena alasan ketelitian pada

penempatan titik-titik dalam koordinat tersebut. Sebagai ordinat pada sistem ini

adalah konsentrasi innert (n), yang dinyatakan sebagai perbandingan berat padatan

innert dan larutan (B/(A+C)); sedang absisnya adalah fraksi berat solut di dalam

aliran atas (x) dan di dalam aliran bawah (y), yang keduanya dinyatakan sebagai

perbandingan berat solut dan larutan saja (C/(A+C)), tanpa memperhitungkan

padatan B.

Neraca Massa sistem bertahap banyak dengan aliran berlawanan

4 2 13

R1

x1

Padatan umpan Lo

E1

y1

N1

E2

y2

N2

E3

y3

N3

E4

y4

N4

R2

x2

R3

x3

R4

x4

Pelarut H2O

V n+1

Y n+1

4 3 2 1

Padatan umpan

Lo

yo

E1

y1

E2

y2E4

y4

E3

y3

H2O

V n+1

X n+1

R4

x4R3

x3

R2

x2R1

x1

Neraca massa total untuk larutan.

M =En +R = R + F 1 1+n ............................................................................ (1)

Sedangkan untuk zat terlarut :

n n11n 1+n M.y = y .En +.x R = 1+.xR + yf . F .............................................. (2)

Hubungan yang menyatakan koordinat titik M.

x. R + yf . F = Ym

R +F

B = N

1+n1+n

1+nM ............................................................................ (3)

Persamaan (1) disusun kembali,

R = R -En = R - F 1+n1 .............................................................................. (4)

R = selisih aliran bawah dengan atas pada setiap tahap.

Data kesetimbangan untuk operasi Ekstraksi Padat Cair adalah data

kesetimbangan antara larutan dalam aliran atas dengan larutan yang terperangkap

dalam padatan, diperoleh dari percobaan.

Percobaan :

Solut : NaOH dipisahkan dari hasil kostisasi Na2CO3 dan CaO dengan

solvent (pelarut) air.

Na2CO3 + CaO + H2O ------- 2NaOH + CaCO3

Contoh :

Zat terlarut : NaOH dari hasil pencampuran Na2CO3 dan CaO dipisahkan dengan

solvent (pelarut) air.

Na2CO3 + CaO + H2O 2NaOH + CaCO3

Dalam hal ini digunakan air sebagai pelarut, karena air dapat berfungsi

sebagai :

- reaktan

- pelarut

- pengion

Untuk mengetahui konsentrasi rafinat (NaOH) digunakan cara titrasi

(titrimetri). Istilah titrasi menyangkut proses untuk mengukur volume titran yang

digunakan untuk mencapai titik ekivalen. Dalam titrimetri sistem konsentrasi

molaritas dan normalitas paling sering digunakan. Molaritas adalah jumlah mol

zat terlarut yang terkandung di dalam satu liter larutan, sedangkan Normalitas

adalah jumlah gram-ekuivalen zat terlarut yang terkandung di dalam satu liter

larutan.

Jika larutan diencerkan, volumenya bertambah besar dan konsentrasinya

bertambah kecil, tetapi kuantitas total zat terlarut tidak berubah. Jadi dua buah

larutan yang konsentrasinya berbeda, tetapi mengandung zat terlarut yang

kuantitasnya sama, mempunyai hubungan sebagai berikut :

Volume1 x konsentrasi 1 = volume 2 x konsentrasi 2

2211 N V = N V ................................................................................ (5)

2.5 Neraca Bahan Operasi Ekstraksi Padat-Cair

2.5.1 Operasi dengan sistem bertahap tunggal

Pengontakan antara padatan dan pelarut, dilakukan sekaligus dan

dilanjutkan dengan pemisahan larutan dari padatan sisa. Cara ini jarang

ditemui dalam industri karena perolehan zat terlarut yang rendah.

LEACHING SOLVENTR

0 mass solution (A +C)

x0 mass C/mass (A + C)

LEACHED SOLIDB mass insolubles

E1 mass (A + C)

N1 mass B/mass (A + C)

y1 mass C/mass (A + C)

LEACHING SOLUTIONR

1 mass solution (A +C)

x1 mass C/mass (A + C)

SOLID TO BE LEACHEDB mass insolubles

F mass (A + C)

NF mass B/mass (A + C)

yF mass C/mass (A + C)

Gambar 6. Sistem operasi bertahap tunggal

Keterangan :

B : massa zat tidak larut(inert)

F : massa zat terlarut dan pelarut(A+C)

E : massa Ekstrak(A+C)

R : massa Rafinat(A+C)

N : CAmassa

massaB

Y : CAmassa

massaC

x : CAmassa

massaC

Neraca massa zat tidak larut (B):

11NEFNB F .............................................................................................(6)

Neraca massa zat terlarut ( C ) :

1111 .xR + .yE = Ro.xo + F.yF ........................................................................................................(7)

Neraca massa zat pelarut (A) :

)x-(1R + )y-(1E = xo)-Ro.(1 + yf)-F(1 1111 ...........................................(8)

Neraca massa total :

M = R + E = Ro + F 11 .............................................................................(9)

M merupakan titik kesetimbangan dimana besarnya reaktan yang masuk

harus sama dengan produk yang dihasilkan. Pada grafik kesetimbangan antara x,y

dengan N, titik M mempunyai koordinat Nm dan Ym.

Nm = 1M

B

RF

B

o

Ym = 0

00

RF

xRFyF

Gambar 7. Perhitungan secara grafik untuk sistem bertahap tunggal

Keterangan:

A = jumlah pelarut murni

B = jumlah innert

C = jumlah zat terlarut

E = jumlah larutan yang berada bersama padatan

F = jumlah larutan yang berada bersama padatan umpan

M = jumlah total larutan dalam campuran

N = B/(A+C)

R = jumlah larutan dalam aliran atas

x = C/(A+C) dalam aliran atas

y = C/(A+C) dalam aliran bawah

2.5.2 Operasi dengan sistem banyak

Pada operasi ini campuran diekstrak berulang-ulang, dimana ekstrak hasil

ekstraksi pertama akan diekstraksi lagi oleh pelarut baru, sehingga kandungan zat

terlarut pada padatan hasil ekstraksi akan sangat kecil, dan zat terlarut yang

dihasilkan akan bertambah banyak. Berdasarkan posisi masuk zat terlarut dan

padatan, proses ini dibagi menjadi 3(tiga), yaitu :

a. Sistem banyak dengan aliran sejajar

1 2 n

P P1

padatan

P2

Pn

Gambar 8. Sistem bertahap banyak dengan aliran sejajar

b. Sistem dengan aliran silang

Padatan

P

L1

1P

1

L2

2P

2P

n-1

Ln-1

Ln

n Pn

Pelarut

Gambar 9. Sistem bertahap banyak dengan aliran silang

c. Sistem dengan aliran berlawanan

N-1 n21

Larutan

Pekat

Padatan

Baru

Pelarut

baru

inert

Gambar 10. Sistem bertahap banyak dengan aliran berlawanan

2.5.3 Neraca Bahan Sistem Bertahap Banyak dengan Aliran Berlawanan

Pada dasarnya, penulisan neraca massa untuk sistem ini sama dengan pada

system bertahap tunggal. Neraca massa total utnuk larutan:

F + Rn+1 = R1 + En = M ............................................................ (10)

Sedangkan untuk terlarut, neraca massa totalnya adalah:

F.yF + Rn+1 . xn+1 = R1 x1 + En yn = M ym ............................ (11)

Dari persamaan-persamaan di atas dapat diturunkan hubungan yang

menyatakan koordinat-koordinat titik M:

NM1 = 1Rn F

B ........................................................................ (12)

YM = 1Rn

1.xn 1Rn .yF F

F ......................................................... (13)

Dengan menyusun kembali persamaan akan didapt persamaan berikut

F - R1 = En – Rn+1 = R .............................................................. (14)

Persamaan ini berlaku pula untuk tahap-tahap yang lain:

F – R1 = E2 –R2 –R2 = E3 – R3 = R .......................................... (15)

R merupakan perbedaan jumlah aliran bawah dan atas pada setiap tahap.

Bila data kesetimbangan suatu sistem 3 komponen yang terlibat dalam

operasi ini diketahui, maka dengan menggunakan persamaan-persamaan di atas,

jumlah tahap yang diperlukan untuk memperoleh solut dalam jumlah tertentu

dapat dihitung secara grafik.

Gambar 11. Perhitungan secara grafik untuk sistem bertahap banyak

dengan aliran berlawanan

BAB III

HASIL PERCOBAAN

3.1 Tabel Data untuk Hasil Perhitungan X, Y, N pada Volume air 600 mL

dan pada Pengadukan 10 menit dan Pengendapan 10 menit.

Tabel 3.1 Hasil Perhitungan X, Y, N pada Volume Air 600 mL

X Y N

0,0005 0,0005 1,4760

0,0011 0,0011 1,4079

0,0126 0,0126 1,0563

Dari grafik diperoleh jumlah tahap sebanyak : 2,133 tahap

Efisiensi : 53,25 %

3.2 Tabel Data untuk Hasil Perhitungan X, Y, N pada Volume air 600 ml

dan pada Pengadukan 10 menit dan Pengendapan 10 menit.

Tabel 3.2 Hasil Perhitungan X, Y, N pada Volume Air 500 mL

Dari grafik diperoleh jumlah tahap sebanyak : 2,176 tahap

Efisiensi : 54,4 %

BAB IV

PEMBAHASAN

Dari praktikum diperoleh hasil percobaan bahwa nilai nilai fraksi massa

NaOH di rafinat (x) dan di ekstrak (y) adalah sama. Nilai fraksi yang sama ini

dipengaruhi oleh pengadukan dan pengendapan yang dilakukan pada percobaan,

yakni jika waktu dan kecepatan yang diberikan cukup, maka NaOH yang

dihasilkan akan tersebar secara merata, baik di dalam rafinat maupun di dalam

ekstrak. Seperti pada percobaan yang dilakukan yaitu fraksi massa NaOH di

rafinat (x) untuk volume 600 ml sebesar sama dengan fraksi massa NaOH di

ekstrak (y).

Dengan membuat grafik dari data yang didapat maka dapat dihitung

jumlah tahap percobaan yaitu antara teori dengan percobaan ternyata diperoleh

jumlah tahap yang berbeda. Untuk volume 600 ml didapat tahap dan untuk 500 ml

didapat tahap, dengan effisiensi tahap yang diperoleh adalah untuk pelarut 600 ml

dan untuk pelarut 500 ml, sedangkan secara percobaan tahap yang dilakukan

adalah 3 tahap operasi. Perbedaan ini disebabkan jumlah pelarut yang dimasukkan

pada saat awal pengadukan tidak sama dengan jumlah/volume pelarut yang

dibuang dalam arti volume pelarut yang dibuang/ dimasukkan kedalam proses

berikutnya (rafinat) lebih kecil dari volume pelarut yang baru, terbukti pada

jumlah volume rafinat yang didapatkan lebih kecil dari jumlah volume pelarut

awal, contoh pada jumlah volume pelarut 600 ml, didapatkan volume rafinat yang

makin turun yaitu kurang dari 600 ml.

Waktu pengendapan yang cukup lama mengakibatkan sebagian pelarut

terserap oleh CaCO3 yang menyebabkan perbedaan volume awal pelarut sebelum

operasi dilakukan dengan volume akhir pelarut yaitu didapat volume akhir yang

lebih kecil baik untuk volume awal 600 ml ataupun 500 ml.

BAB V

KESIMPULAN

1. Proses pemisahan ekstrak dan rafinat akan menyebabkan perbedaan

perolehan jumlah massa CaCO3 dan NaOH.

2. Pengadukan dan pengendapan akan mempengaruhi fraksi massa NaOH di

ekstrak dan di rafinat.

3. Semakin banyaknya pelarut yang digunakan maka semakin banyak ekstrak

yang didapat.

4. Tahap yang diperoleh dari grafik hasil percobaan pada volume pelarut 600 ml

adalah dan pada 500 ml adalah tahap.

5. Efisiensi perolehan tahap pada percobaan ini adalah untuk volume pelarut

600 mL dan untuk volume pelarut 500 mL.

DAFTAR PUSTAKA

1. Mc Cabe, dkk, “Operasi Teknik Kimia”, jilid 1, Erlangga, edisi ke 4, 1993.

2. Perry, R. H, “Perry’s Chemical Engineering’s Hand Book”, Mc Graw Hill,

New York, 6th

ed, 1984.

3. Treyball, R. E., “Mass Transfer Operations”, Mc Graw Hill, 3th ed, 198

LAMPIRAN A

DATA PERCOBAAN

A.1 Volume Pelarut 600 mL

Berat CaO : 8,4 gram

Berat Na2CO3 : 15,9 gram

Lama Pengadukan : 10 menit

Lama Pengendapan : 10 menit

Berat Pikno kosong : 27,54 gram

Berat Pikno + Air : 54,45 gram

Berat Kertas Saring :

1. 0,96 gram

2. 1,01 gram

3. 0,98 gram

Rafinat

Ke-

W rafinat dalam piknometer

(gram)

V rafinat

(mL)

V HCl

(mL)

1 54,50 600 1,2

2 54,56 600 2,7

3 55,24 600 32,3

Ekstrak

Ke-

W ekstrak basah

(gram)

W ekstrak kering

(gram)

1 11,86 7,07

2 13,99 8,18

3 14,60 7,50

A.2 Volume Pelarut 500 mL

LAMPIRAN B

PERHITUNGAN ANTARA

B.1 Untuk pelarut 600 mL

B.1.1 Rafinat

Rafinat V rafinat ρ rafinat m (NaOH+Air) V HCl N HCl

( mL ) ( gram/mL ) ( gram ) ( mL ) (N)

1 600 0,9989 599,31 1,2 0,1

2 600 1,0011 600,65 2,7 0,1

3 600 1,0263 615,76 32,3 0,1

V NaOH N NaOH Mr NaOH W NaOH X

( mL ) (N) ( gram/mol ) ( gram )

10 0,012 40 0,288 0,0005

10 0,027 40 0,648 0,0011

10 0,323 40 7,752 0,0126

B.1.2 Ekstrak

Ekstrak W (Air+CaCO3+NaOH) W(CaCO3) W(Air + NaOH) ρ rafinat

(gram) (gram) (gram) (gr/ml)

1 11,86 7,07 4,79 0,9989

2 13,99 8,18 5,81 1,0011

3 14,6 7,5 7,10 1,0263

V (Air+NaOH) (ml) N NaOH (N) W NaOH (gram) Y N

4,80 0,012 0,0023 0,0005 1,4760

5,80 0,027 0,0063 0,0011 1,4079

6,92 0,323 0,0894 0,0126 1,0563

B.2 Untuk pelarut 700 mL

B.2.1 Rafinat

B.2.2 Ekstrak

LAMPIRAN C

CONTOH PERHITUNGAN

1. Penentuan Jumlah Umpan

Dasar perhitungan umpan CaO dan Na2CO3

Pelarut H2O = 500 ml

NaOH = 0,3 mol

CaO + H2O Ca(OH)2

Na2CO3 + Ca(OH)2 2NaOH + CaCO3

Mol Ca(OH)2 = 0,5 mol NaOH

= 0,5 x 0,3 mol

= 0,15 mol

Mol Na2CO3 = 0,5 mol NaOH

= 0,5 x 0,3 mol

= 0,15 mol

CaO yang ditimbang = mol x BM CaO

= 0,15 mol x 56 gr/mol

= 8,4 gram

Na2CO3 yang ditimbang = mol x BM Na2CO3

= 0,15 mol x 106 gr/mol

= 15,9 gram

2. Penentuan titik umpan (XF dan NF)

Untuk volume pelarut 500 mL

XF = CA

C

M

M

= 0,288 gram / 599,31 gram = 0,00048

NF =CA

B

M

M

= 7,07 gram / 4,79 gram = 1,4759

3. Pembuatan HCl

HCl yang tersedia adalah HCl 37 % (v/v) dengan massa jenis = 1,19 Kg/L

HCl 37 % artinya 37 L HCl dalam 100 L larutan

NKmol

mol

KmolKgL

LKgLtersediayangHCl 063,12

1

1000

/5,36100

/19,137

HCl yang dibuat konsentrasinya 0,1 N dalam 250 mL

mLN

NmLVHCl 08,2

063,12

1,0250

4. Menghitung densitas rafinat

Contoh data Rafinat 1 dengan volume pelarut 600 mL :

W air = (W piknometer + air) – (W piknometer kosong)

= 54,45 gram – 27,54 gram

= 26,91 gram

V air = W air / densitas air

= 26,91 gram / 0,997g/mL

= 26,99 mL

W larutan = (W piknometer + rafinat) – (W piknometer kosong)

= 54,50 gram – 27,54 gram

= 26,96 gram

larutan = W larutan / V air

= 26, 96 gram / 26,99 mL

= 0,9988 gram / mL

5. Menentukan konsentrasi NaOH (C) dalam rafinat

Contoh data Rafinat 1 dengan volume pelarut 600 mL :

Volume cuplikan (NaOH) = 10 mL

Konsentrasi HCl = 0,1 N

Volume HCl = 1,2 mL

V1 x N1 = V2 x N2

25 mL x 0,1 N = 1,2 x N2

N2 = 2,08 N

6. Menghitung massa NaOH + air (A+C)

Contoh data Rafinat 1 dengan volume pelarut 600 mL :

W(NaOH+Air) = VA+C x A+C

= 600 mL x 0,9988mLgram

mL

/ = 599,28 gram

7. Menentukan massa (NaOH) dalam rafinat

Contoh data Rafinat 1 dengan volume pelarut 600 mL :

WNaOH = mL

VMrN AirNaOHNaOHNaOH

1000

)(

= (0,012 x 40 x 600) /1000 gram

= 0,28 gram

8. Menghitung fraksi NaOH (A) di rafinat (X)

Contoh data Rafinat 1 dengan volume pelarut 600 mL :

X = )( AirNaOH

NaOH

W

W

= 0,28 gram / 599,28 gram

= 0,00048

9. Menentukan zat terlarut (C) di ekstrak

Contoh data Rafinat 1 dengan volume pelarut 600 mL :

WNaOH =

mL

VMrN AirNaOHNaOHNaOH

1000

WNaOH = (0,0023x 40 x 4,80) / 1000 gram

= 0,0000579 gram

10. Menentukan fraksi NaOH di ekstrak (Y)

Menentukan berat larutan di ekstrak

Contoh data Rafinat 1 dengan volume pelarut 600 mL :

m (NaOH + air) = berat basah – berat kering

= (11,86 – 7,07) gram

= 4,79 gram

Contoh data Ekstrak 1 dengan volume pelarut 600 mL :

Y = AirNaOH

NaOH

W

W

= 0,0023 gram / 4,79 gram

= 0,00048

11. Menentukan harga N di ekstrak

Contoh data Rafinat 1 dengan volume pelarut 600 mL :

N = AirNaOH

CaCO

W

W

3

= 7,07 gram / 4,79 gram

= 1,4759

13. Menghitung efisiensi kerja

Untuk volume pelarut 600 mL

Efisiensi = %100xteoritistahapJumlah

sebenarnyatahapJumlah

= (2,13/4) x 100%

= 53,25 %

Untuk volume pelarut 700 mL

%100teoritistahapJumlah

sebenarnyatahapJumlahEfisiensi

= (2,176/4) x 100%

= 54,4 %