Leaching Laporan

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


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


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

!


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

(


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

=


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


7/22

2. Bangkaian lat

Keteranan a!"ar#

1. 'endingin.

2. 0erm"meter /

1 a. titik embun.

b. titik didih.

2a !. 0abung sampel.


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


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

*


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


11/22

BAB III

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

3.1 HASIL PERCOBAAN

erat pikn"meter k"s"ng 8 1


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


13/22

ρ −

−

=

−

−

*2*,.


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 !.


15/22

2 1.124 !=


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 !=


17/22

< 4.* 1 %

% 5esalahan rata – rata 8n

esalahan%Σ

8=

*


18/22

b. ubungan eisiensi leaching dengan waktu leaching

N' ,a&t (!en%t) E0%%en% (8)

1 1 ++.1!+

2 2 ,.+22+

! ! ,!.=2

<


19/22

#idapat persamaan garis / I 8 .=


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


21/22

2)412=.2(<

1


22/22

DATAR PUSTAKA

r"wn& D. D.& 1*+,& -nit peration& 1

Documents

Leaching Laporan