Laporan Absorpsi Kel 4

  • View
    21

  • Download
    6

Embed Size (px)

DESCRIPTION

absorpsi

Transcript

LABORATORIUM SATUAN PROSESSEMESTER GANJIL TAHUN AJARAN 2014/2015MODUL: Distilasi BatchPEMBIMBING: Iwan Ridwan, ST, MTPraktikum: 13 Januari 2015Penyerahan: 26 Januari 2015(Laporan)

OlehKelompok : 4Nama : 1. Luthfiyah Sinatrya 1314240142. Nabila Vidiaty Novera1314240153. Nadhira Rifarni131424016Kelas : 2A TKPB

PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIHJURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG2014

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangAbsorpsi adalah operasi penyerapan komponen-komponen yang terdapat di dalam gas dengan menggunakan cairan, sehingga tingkat absorpsi gas akan sebanding dengan daya kelarutan gas tersebut dalam cairan. Kebalikan dari proses absorpsi adalah desorpsi, yaitu pelepasan molekul gas dari zat cair yang melarutkannya. Adapun tujuan dari proses absorpsi adalah pertama untuk mendapatkan senyawa yang bernilai tinggi dari campuran gas atau uap; kedua, untuk mengeluarkan senyawa yang tidak diinginkan dari produk; ketiga, pembentukan persenyawaan kimia dari absorben dengan salah satu senyawa dalam campuran gas.Bila gas dikontakkan dengan zat cair, maka sejumlah molekul gas akan meresap dalam zat cair dan juga terjadi sebaliknya, sejumlah molekul gas meninggalkan zat cair yang melarutkannya. Pada awal waktu, yang terjadi kecepatan pelarutan gas dalam zat cair lebih besar bila dibandingkan dengan proses pelepasan gas dari cairan pelarutnya, dengan bertambahnya waktu, kecepatan dari pelepasan gas juga bertambah hingga pada suatu ketika terjadi kecepatan pelarutan dan pelepasan sama besar. Keadaan ini disebut keadaan setimbang, tekanan yang diukur pada keadaan ini juga disebut tekanan setimbang pada temperatur tertentu.Daya larut gas dalam cairan bergantung dari suhu dan tekanannya,semakin tinggi suhunya semakin rendah daya larut gas dalam cairan, sedangkan semakin tinggi tekanan, gas akan larut lebih banyak dalamcairan.Dalam industri, proses ini banyak digunakan antara lain dalam proses pengambilan amonia yang ada dalam gas kota yang berasal dari pembakaran batubara dengan menggunakan air. Atau penghilangan gas H2S yang dikandung dalam gas alam dengan menggunakan larutan alkali.

1.2 Tujuan Praktikum Memahami proses absorpsi dan prinsip kerjanya Menghitung laju kecepatan absorpsi CO2 kedalam air Menghitung jumlah CO2 bebas dalam air

BAB IILANDASAN TEORIa. AbsorbsiAlat yang digunakan dalam absorpsi gas pada percobaan ini adalah menara isian. Alat ini terdiri dari sebuah kolom berbentuk silinder atau menara yang dilengkapi dengan pemasukan gas dan ruang distribusi pada bagian bawah, pemasukan zat cair dan distributornya pada bagian atas, sedangkan pengeluaran gas dan zat cair masing-masing di atas dan dibawah, serta suatu massa bentuknya zat padat tak aktif (inert) di atas penyangganya. Bentukan ini disebut menara isian tower (tower packing). Penyangga mempunyai fraksi ruang terbuka yang cukup besar untuk mencegah terjadinya kebanjiran pada dinding penyangga.Zat cair yang masuk bisa berupa pelarut murni atau larutan encer zat terlarut di dalam pelarut disebut cairan lemah (weak liquor), didistribusikan di atas isian itu dengan distributor, sehingga pada operasi yang ideal, membasahi permukaan isian itu secara seragam.Gas yang mengandung zat terlarut, disebut gas kaya atau gas gemuk (rich gas), masuk ke ruang pendistribusi yang terdapat di bawah isian dan mengalir ke atas melalui celah-celah antar isian, berlawanan arah dengan aliran zat cair.Isian itu memberikan permukaan yang luas untuk kontak antara zat cair dan gas dan membantu terjadinya kontak yang akrab antara kedua fasa.Zat terlarut yang ada dalam gas gemuk itudiserap oleh zatcair yang masuk ke dalam menara, dan gas encer atau gas kurus (leangas) lalu keluar dari atas. Sambil mengalir ke bawah di dalam menara, zat cair itu makin lama makin kaya akan zat terlarut, dan zat pekat (strong liquor) akan keluar dari bawah menara.Analisa karbon dioksida terlarut dalam NaOH, Absobsi karbon dioksida dari campuran udara ke dalam larutan NaOH ditujukan oteh reaksi (untuk kondisi pada umumnya) sebagai berikut:C02 + 2NaOH > Na2C03 + H20Pada kondisi percobaan absorbsi, jumlah CO2yang diambil dari aliran udara dapat ditentukan dari jumlah NaOH dan Na2C03 dalam sample cairan dengan anggapan tidak ada CO2bebas yag tidak bereaksi dalam cairan.Dengan menggunakan teknik analisa titrasi, asam yang digunakan lebih dahulu menetralkan NaOH danpada saat yang bersamaan mengubah Na2C03 menjadi NaHCOs konsentrasi total karbonat dapat ditentukan dan selanjutnya jumlah CO2yang diserap.Beberapa hal yang mempengaruhi absorpsi gas ke dalam cairan antara lain temperatur operasi, tekanan operasi, konsentrasi komponen di dalam cairan,konsentrasi komponen di dalam aliran gas, luas bidang kontak, lama waktu kontak. Untuk itu dalam operasi absorpsi harus dipilih kondisi yang tepat sehingga dapatdiperoleh hasil optimum. Karakteristik suatu cairan dalammenyerap komponen didalam aliran gas ditunjukkan oleh harga koefisien perpindahan massa antara gas-cairan, yaitu banyaknya mol gas yang berpindah per satuan waktu per satuan luas serta tiap fraksi mol [(grmol)/(detik)(cm2)(fraksimol)]A.Untuk menentukan harga koefisien perpindahan massa suatu zat absorpsi dapat digunakan perhitungan berdasarkan neraca massa.Persamaan untuk kolom absorpsi isian adalah :

y ialah fraks mol gas yang berada dalam kesetimbangan dengan calran disetiap titik dalam kolom, /adalah fraksi mol ruah "bulk", A adalah luas penampang kolom, Hadalah tinggi isian dan a adalah luas spesifik isian/satuan volum isian.Untuk gas encer terkecuali aliran gas inert, persamaan diatas dapat disederhanakan :

Ruas kanan dari persamaan diatas sulit diintegrasi.Perhitungan Kog dapat disederhanakan (tetapi kurang teliti) dengan menggunakan definisi Kog.

N =Kog x aAH xlog gaya penggerak rata-rataKecepatan absorpsiluas perpindahan(tekanan dalam atm)(mol/detik)massa (m2)

Jadi, Kog = x

b. Jenis Menara AbsorbsiBeberapa jenis menara absorpsi:1. Menara Absorpsi dengan Benda Isi (Packing Column)Menara jenis ini terdiri dari kolom dengan pengisian khusus, yang gunanya untuk memperbesar permukaan kontak dengan Jalan penyebaran zat cair dan penyebaran gas.Pada zaman dahulu bahan isian yang sering digunakan adalah kokas, pecahan batu, dsb, sedangkan sekarang sering digunakan dari bahan tanah liat, porselen polimer, kaca, logam, dll.Zat cair disemprotkan dari atas dan mengalir ke bawah sepanjang bahan isian, sedangkan gas yang akan dibersihkan dimasukkan dari dasar kolom dan menyapu sepanjang kolom isian dengan aliran berlawanan arah. Isian biasanya digunakan berbentuk teratur/seragam.Bahan isian biasanya dipasang menggantung diatas dasar kolom untuk memperoleh pembagian gas yang sempurna dan menjaga supaya bagian pengisisan yang paling bawah tidak berada di bawah zat cair absorpsi.Pada kolom yang tinggi, bagian isian dipasang dalam paket-paket dengan memberikan jarak antar paket agar aliran zat cair dan gas dapat terbagi kembali. Dengan cara seperti ini kerugian adanya aliran yang menempel dinding "efek dinding" dalam kolom biasanya dipasang suatu alat penahan ricikan, yaitu alat untuk mencegah tetesan air terseret oleh aliran gas.2. Menara Absorpsi dengan Pelat atau PiringanBentuk dari pelat/piring biasanya .piring ayak atau piring berlubang (sieve tray) dan pelat golakan (buble cup). Pelat ayak terdiri dari pelat yang berlobang yang dipasang horizontal dalam kolom dengan besar diameter lobang berkisar sekitar enam (6) sampai dua puluh lima (25)mm, sedangkan pada sisi tepian diberi tepian limpahan. Zat cair mengalir melalui tepian ke dalam ruang limpahan, zat cair dan' atas mengalir ke bawah dengan gravitasi dengan pola berliku-liku melalui pelat. Gas akan mengalir naik ke atas melalui lubang yang ada pada piring (perforasi) dan kontak dengan cairan membentuk gelembung-gelembung gas yang kecil-kecil. Laju alir/tekanan gas harus cukup untuk menembus lubang dalam piring sehingga lubang tersebut tidak dialiri oleh air, karena bila lubang dialiri air maka bagian tepian yang menampung air akan kosong sehingga digunakan lewat oleh fasa gas, akibatnya kontak menjadi sangat jelek dan absorpsi berjalan tidak seperti yang diharapkan.Pelat golakan (buble cup) berupa lubang-lubang bulat dengan ditambahkan cup dan aluran atau cerobong kecil diatasnya. Gas yang akan diabsorpsi m3engalir lewat lubang dan cerobong dan berkontak dengan cairan. Salah satu keuntungan dari buble cup ini adalah apabila terjadi penurunan tekanan atau laju alir gas dalam kolom fasa cairnya masih akan tetap tinggal dalam diatas pelat. Keuntungan lain adalah kontak yang terjadi sedikit lebih baik bila dibandingkan pelat ayak. Sedangkan kerugiannya adalah biaya konstruksi pembuatan lebih rumit dan lebih mahal, selain itu pelat golakan lebih sering kotor sehingga pembersihannya juga akan memakan waktu.3. Menara Absorpsi dengan PenyemprotCara lain untuk memperoleh kontak yang baik adalah dengan cara menyemprotkan dari atas kolom menjadi percikan kecil-kecil terhadap aliran gas yang dihembuskan dari bawah. Proses pemnyemprotan inidilakukan untuk memperbanyak luas permukaan dengan bantuanpenyemprot. Pembagian zat cair ini diatur agar menjadi percikan kecilyang banyak.Mengingat ada kemungkinan terjadi pengumbatan terhadap kepala semprot, penyemprot harus dipasang sedemikian rupa sehingga dapat dilakukan pembongkaran yang lebih mudah, Pemasangan penyemprot biasanya dilakukan diatas tetapi sering pula dipasang disisi samping.Contoh : Absorpsi gas HCl dalam airLaju penyerapan CO2 dapat dihitung dengan rumus

Percobaan Analisa Karbon yang Larut dalam Air

Jika M adalah konsentrasi penitran, Vs adalah volume sampel yang digunakan untuk titrasi, maka penentuan jumlah CO2bebas (Cco2)pada suatu tangki dengan volume (Vt volume penitran) adalah :

BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan p