Laporan Lengkap [PDF]

Citation preview

Laboratorium Separasi Termal dan Difusi Semester V 2019/2020



LAPORAN PRAKTIKUM ABSORPSI



Pembimbing



: Ir. Zulmanwardi, M.Si



Tanggal praktikum



: 21-28 Oktober 2019



Nama



: Namirah Anjani



N.I.M



: 331 17 062



Kelas



: 3C



Kelompok



: 2 (DUA)



PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG 2019/2020



I.



TUJUAN PERCOBAAN Setelah melakukan percobaan ini, diharapkan agar mahasiswa mampu : 1.1 Menentukan penurunan tekanan didalam kolom absorpsi, dan 1.2 Menentukan kelarutan CO2 didalam air dan NaOH.



II.



PERINCIAN KERJA 2.1 Menentukan penurunan tekanan dalam kolom isian kering dengan variasi laju alir udara. 2.2 Menentukan penurunan tekanan dalam kolom isian basah dengan variasi laju alir udara. 2.3 Menentukan konsentrasi CO2 yang tidak terserap dalam alat HMPL. 2.4 Menentukan kadar CO2 didalam air dengan cara titrasi.



III.



ALAT DAN BAHAN 3.1 Alat 



Rangkaian alat absorpsi dengan kolom isian







Gelas kimia



400 mL







Erlenmeyer



250 mL







Buret



50 mL







Pipet ukur



10 mL







Pipet ukur



25 mL







Klem







Bulp







Labu semprot







Gelas ukur







Pipet tetes



100 mL



3.2 Bahan  Larutan NaOH 0,01 N  Larutan NaOH 0,1 N  Indicator PP  Aquadest



IV.



DASAR TEORI Absorpsi adalah operasi penyarapan komponen-komponen yang terdapat didalam gas dengan menggunakan cairan. Suatu alat yang banyak digunakan dalam absorpsi gas ialah menara isiar. Alat ini terdiri dari sebuah kolom berbentuk silinder atau menara yang dilengkapi dengan pemasukan gas dan ruang distribusi pada bagian bawah, pemasukan zat cair pada bagian atas, sedangkan pengeluaran gas dan zat cair masing-masing diatas dan dibawah, serta suatu zat padat tak aktif (inert) diatas penyangganya. Yang disebut packing. Adanya packing (bahan isian) didalam kolom absorpsi akan menyebabkan terjadinya hambatan terhadap aliran fluida yang melewati kolom. Akibatnya gas maupun cairan yang melewati akan mengalami pressure drop penurunan tekanan. Persyaratan pokok yang diperlukan untuk packing :  Harus tidak bereaksi (kimia) dengan fluida didalam menara.  Harus kuat tapi tidak terlalu berat.  Harus mengandung cukup banyak laluan untuk kedua arus tanpa terlalu banyak zat cair yang terperangkap atau menyebabkan penurunan tekanan terlalu tinggi.  Harus memungkinkan terjadinya kontak yang memuaskan antara zat cair dan gas.  Harus tidak terlalu mahal.



Penurunan tekanan akan menjadi besar jika bahan isian yang digunakan tidak beraturan (random packing). Selain itu, penurunan tekanan juga dipengaruhi oleh laju alir gas maupun cairan. Pada laju alir tetap, penurunan tekanan gas sebanding dengan kenaikan laju alir cairan. Hal ini disebabkan karena ruang antar bahan pengisi yang semula dilewati gas menjadi lebih banyak dilewati cairan, sehingga akan menyebabkan terjadinya hold up (cairan yang terikat dalam ruangan ) bertambah. Akibatnya peningkatan laju alir cairan lebih lanjut akan menyebabkan terjadinya pengumpulan cairan diatas kolom keadaan ini biasa disebut Flooding (banjir). Titik tejadinya peristiwa disubut flooding point. Operasi pada keadaan flooding tidak akan menghasilkan perpindahan massa yang bagus. Perpindahan massa yang optimum, dilakukan pada keadaan loading point (titik beku kurva). Jika laju alir cairan dipertahankan tetap sedang laju gas bertambah maka terdapat beberapa kemungkinan yang terjadi :  Terbentuk lapisan cairan yang menyerupai gelembung gas diatas permukaan packing  Cairan tidak akan mengalir keluar kolom karena adanya tekanan yang besar dari aliran udara. Akibatnya cairan akan mengisi kolom dari bawah keatas sehingga terjadi inversi dari gas terdispersi kecairan berubah menjadi cairan terdispersi kealiran gas. Hal-hal lain yang berpengaruhi terhadap penurunan tekanan antara lain : bentuk isian, tinggi isian, susunan dan lain-lain. Didalam industri, proses ini banyak digunakan antara lain dalam proses pengambilan amonia yang ada dalam gas kota berasal dari pembakaran batubara dengan menggunakan air, atau penghilangan H2S yang dikandung dalam gas alam dengan menggunakan larutan alkali.



Banyak hal yang mempengaruhi absorpsi gas kedalam cairan antara lain :  Temperatur  Tekanan operasi  Konsentrasi komponen dalam cairan  Konsentrasi komponen didalam aliran gas  Luas bidang kontak  Luas waktu kontak karena itu dalam operasi harus dipilih kondisi yang tepat sehingga diperoleh hasil yang maksimal. Kolom Absorpsi Kolom absorpsi adalah suatu kolom atau tabung tempat terjadinya proses pengabsorbsi (penyerapan/penggumpalan) dari zat yang dilewatkan di kolom/tabung tersebut. Pada kolom absorpsi terdapat beberapa jenis kolom, diantaranya kolom kering dan kolom basah. Kolom kering adalah kolom yang hanya dilalui udara. Kolom yang dikeringkan dengan cara melewatkan laju alir udara maksimum hingga tidak ada lagi kelembaban udara atau uap air pada kolom menara dan packing. Kolom basah adalah kolom yang dialiri air dan udara. Kontak air dan udar terjadi di kolom dimana air dialirkan dari kolo bagian atas, sedangkan gas dari kolom isisan bagian bawah, dimana terjadi kontak antara air dan udara di dalam kolom yang menimbulkan penurunan tekanan. Struktur yang terdapat pada kolom absorber dibagi menjadi tiga bagian yaitu: Struktur dalam absorber  Bagian atas : Spray untuk mengubah gas input menjadi fase cair.  Bagian tengah : Packed tower untuk memperluas permukaan sentuh sehingga mudah untuk diabsorbsi.  Bagian bawah : Input gas sebagai tempat masuknya gas ke dalam reaktor.



Gambar 1. Kolom Absorpsi Karakteristik suatu cairan dalam menyerap komponen didalam aliran gas ditunjukkan oleh harga koefisien perpindahan massa antara gas-cairan, yaitu banyaknya mol gas yang berpindah persatuan luas serta tiap fraksi mol (grammol)/(detik) (cm³) (fraksional). Untuk menentukan hanya koefisien perpindahan suatu massa suatu kolom absorpsi dapat digunakan perhitungan berdasarkan neraca massa. Tinggi koefisien dalam kolom biasa digunakan persamaan: 𝑌0



𝐻= ∫ 𝑌𝑖



𝑑[𝑁 × 𝑌] 𝑘𝑜𝑔 × 𝑎 × 𝐴 × (𝑌 ∗ − 𝑌)



Keterangan: Yi



: fraksi mol CO2 dalam aliran gas masuk.



Yo



: fraksi mol CO2 dalam aliran gas keluar.



Y*



: fraksi mol gas CO2 yang berada dalam kesetimbangan dengan larutan



Y



: fraksi mol CO2 didalam larutan.



Persamaan diatas diubah menjadi : 𝑌0



𝐻 × 𝑎 × 𝐴 × 𝑘𝑜𝑔 𝑑𝑌 = ∫ ∗ 𝑁 𝑌 −𝑌 𝑌𝑖



Ruas kanan persamaan diatas sulit untuk dipecahkan. Karena itu penentuan kog lebih mudah dipecahkan dengan persamaan : N=



Kog



x



a.A.H



laju absorpsi



luas bidang



(mol/detik)



𝑘𝑜𝑔



x



transfer massa(m2)



selisih tekanan rata-rata logaritma (atm)



𝑃 ln 𝑖 𝑁 𝑃0 = × 𝑎 × 𝐴 × 𝐻 (𝑃𝑖 − 𝑃0 )



Keterangan: Pi



: tekanan partikel gas CO2 masuk kolom (atm)



Po



: tekanan partikel gas CO2 keluar kolom (atm)



N



: jumlah CO2 yang terserap dengan alat HMPL



A



: luas spesifik packing/unit volume.



A.H



: volume kolom berisi packing



Tekanan partikel gas CO2 : fraksi volume x (tekanan total/760) atmosfir. a. Penentuan kadar CO2 yang diserap didalam air / NaOH dengan alat HMPL. Misal :  Laju alir CO2 F3 liter/detik  Laju alir udara F2 liter/detik  Volume campuran udara dan CO2 didalam alat HMPL V1ml  Volume CO2 V=2ml



Fraksi gas CO2 didalam aliran gas masuk (Yi)



Yi  V2 /V1  



F3 F2  F3



Fraksi gas CO2 didalam aliran gas keluar (Yo)



V Yo   2  V1



  



Jika jumlah CO2 yang diabsorbsi sepanjang kolom adalah Fa liter/detik. Neraca massa : CO2 masuk – CO2 keluar = CO2 diabsorbsi Atau (F2 + F3) Yi – [ F2 + ( F3 + Fa ) ] Yo = Fa Dengan penurunan secara matematis diperoleh : 𝐹𝑎 =



(𝑌𝑖 − 𝑌0 )(𝐹2 − 𝐹3 ) (𝑌𝑖 − 𝑌0 ) = × 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑔𝑎𝑠 𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 1 − 𝑌0 1 − 𝑌0



[Liter/detik]



Atau 𝐹



𝑎 𝑁 = 22,42 ×[



𝑇𝑒𝑘.𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑘𝑜𝑙𝑜𝑚(𝑚𝑚𝐻𝑔) ] 760 𝑚𝑚𝐻𝑔



273



× [𝑇𝑒𝑚𝑝.𝑘𝑜𝑙𝑜𝑚 (𝐾)] [g.molCO2 terabsorpsi/detik]



Catatan : Pada percobaan ini diasumsikan bahwa laju alir volum air tidak dipengaruhi oleh penurunan tekanan didalam kolom, dianggap penurunan tekanan yang terjadi sangat kecil dibandingkan tekanan atmosfir.



b. Penentuan kadar CO2 yang terabsorbsi dengan metode titrasi Absorpsi CO2 dengan menggunakan air. Secara Stoikhiometri dapat ditulis: CO2



+



H2O



H2CO3



Jika : Laju alir



: F1 L/detik



Vol. Larutan NaOH



: V1 ml



Konsentrasi NaOH



: C1 M



VOL. Sampel



: V2 ml



Maka konsentrasi CO2 didalam sampel : Fa 



V1 xC1 [M ] V2



Laju rata-rata CO yang terabsorpsi pada suatu periode:







Cd (t  n)  Cd (t  m)]xvolumeSistem g.mol / det ik (n  m) x60



Absorpsi CO2 dengan menggunakan NaOH Secara stokiometri reaksi pada proses absorpsi ini : CO2 + 2NaOH



Na2CO3 + H2O



Pada proses titrasi tahap pertama reaksi yang terjadi : 2NaOH + Na2CO3 + 2HCl



2 NaHCO3 + 2NaCl + H2O



Jika volume sample yang digunakan V1 ml. Konsentrasi HCl



C



g.mol/liter. Indicator yang digunakan phenolphalein. Dalam suasana basa kuat indicator phenolphalein akan berwarna merah jambu. Jika seluruh NaOH sudah habis bereaksi dengan HCl serta semua



karbonat telah berubah menjadi bikarbonat larutan akan berubah menjadi tidak berwarna. Misalkan volume HCl yang digunakan untuk titrasi sampai tahap ini V2 m. bila dalam larutan ditambahkan indicator metil orange maka warna larutan akan berubah menjadi kuning. Jika titrasi dilanjutkan maka pada titik akhir titrasi larutan menjadi tidak berwarna. Reaksi yang terjadi : NaHCO3 + HCl



NaCl + H2O + CO2



Misalkan volume yang digunakan untuk titrasi tahap kedua ini V2 ml, maka volume yang digunakan untuk menetralisir bikarbonat = (V3 – V2) ml. pada tabung kedua dimasukkan larutan sample sebanyak (V3 – V2) ml lebih sedikit dan dikocok dengan baik. Endapan yang terbentuk adalah hasil reaksi antara karbonat dalam sampel dengan larutan barium. Endapan yang tebentuk adalah barium karbonat yang dari karbonat dalam sample. Jika larutan diberi beberapa tetes indicator phenolphalein maka larutan akan berwarna merah jambu.



V.



PROSEDUR KERJA a) Menentukan penurunan tekanan aliran gas dalam kolom kering - Dikeringkan kolom dan isinya dengan jalan mengalirkan udara kedalam kolom lewat bagian bawah sehingga semua airnya keluar. - Dialirkan udara dengan laju 60 L/menit (F2) - dicatat penurunan tekanan yang terjadi. - Diulangi percobaan dengan laju alir udara 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120 dan 130 L/menit. b) Menentukan penurunan tekanan aliran gas dalam kolom basah. - Dialirkan udara kedalam kolom dengan laju alir 60 L/menit (F2). - Dialirkan air kedalam kolom dengan laju alir 2 L/menit (F1) - Dicatat penurunan tekanan yang terjadi didalam kolom. - Diulang percobaan dengan menaikkan laju alir udara hingga terjadi flooding. c) Menentukan jumlah CO2 yang terserap denan metode titrasi - Dihidupkan pompa dan mengatur laju alir didalam kolom pada 2 L/menit. (F1) - Dihidupkan kompresor udara dengan mengatur laju alirnya 60 L /menit (F2) - Dibuka dengan hati-hati regulator gas karbon dioksida dan mengatur pada laju alir 2 L/menit (F3) - Diambil ±50 ml untuk 0 menit dari tangki yang masuk - Setelah 20 menit, diambil masing-masing 50 ml sampel dari tangki masuk dan sampel yang keluar kedalam erlenmeyer asah - Ditambahkan indikator PP kedalam sampel dan menitrasi dengan menggunakan NaOH 0,01 N hingga berwarna merah muda. - Dicatat volume NaOH 0,01 N yang digunakan - Diulangi prosedur diatas dengan selang waktu 20 menit selama 1 jam dan mengubah laju alir gas air menjadi 2,5 L/min



d) Cara menganalisa kadar CO2 dengan HMPL - Diisi bola tandom dibagian bawah alat HMPL dengan larutan NaOH 1N hingga tanda 0 - Dibilas tabung analisa HMPL dengan jalan enarik piston dan membuang gas yang telah terisap ke atmosfir dengan volume 10ml (V1) - Ditutup semua saluran kedua atmosfer dan menghisap kembali campuran gas yang diisap yaitu 10ml dan menutup saluran dari gas absorpsi - Dikembangkan tekanan didalam tabung dengan udara luar dengan jalan membuka dan menutup keran saluran buang ke atmosfir mengusahakan agar permukaan NaOH tetap pada tanda 0. - Dicatat kenaikan volume NaOH 0,1N setiap 20 menit pada variasi laju alir 2,5 dan 2 L/ menit selama masing-masing 1 jam dan dicatat pula perubahan tekanannya.



VI.



DATA PENGAMATAN 6.1 Penurunan Tekanan  Penurunan tekanan aliran gas pada dinding kolom kering No. 1 2 3 4 5 6 7 8



Q Udara ΔP ΔP₁ ΔP₂ (L/menit) (mmH₂O) (mmH₂O) (mmH₂O) 60 13 13.3 0.3 70 13.1 13.5 0.4 80 13.2 13.7 0.5 90 13.5 14.1 0.6 100 13.9 14.6 0.7 110 14.1 14.9 0.8 120 14.4 15.3 0.9 130 14.6 15.7 1.1



 Penurunan tekanan aliran gas pada dinding kolom basah Qair : 2L/min No. 1 2 3 4 5 6 7 8



Q Udara ΔP ΔP₁ ΔP₂ (L/menit) (mmH₂O) (mmH₂O) (mmH₂O) 60 26 34 8 70 38 46 8 80 73 82 9 90 99 110 11 100 Flooding flooding Flooding 110 Flooding flooding Flooding 120 Flooding flooding Flooding 130 Flooding flooding Flooding



6.2 Penentuan kadar CO2 yang terserap dengan alat HMPL  Absorpsi gas CO2 dengan H2O dan NaOH



No.



Qudara



: 80 L/menit



Qair



: 2 L/menit



QCO2



: 2 L/min



ΔP₁ ΔP₂ t (menit) (mmH₂O) (mmH₂O)



Vol. HMPL (mL) V₁ V₂



1



0



39



28



10



10



2



20



49



41



10



8



3



40



49



40



10



6.6



4



60



55



43



10



7



Vol. Titrasi (mL) Vin Vout 0.8 0.6 1.2 0.9 0.4 0.1 0.1 0.3 0.2 0.1 0.1 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1



 Absorpsi gas CO2 dengan H2O dan NaOH



No.



VII.



Qudara



: 80 L/menit



Qair



: 2,5 L/menit



QCO2



: 2 L/min



Vol. HMPL (mL) ΔP₁ ΔP₂ t (menit) (mmH₂O) (mmH₂O) V₁ V₂



1



0



64



50



10



8



2



20



86



80



10



7



3



40



86



77



10



10



4



60



86



79



10



9



Vol. Titrasi (mL) Vin Vout 0.4 1.5 0.5 1.4 0.3 0.3 0.3 0.5 0.2 0.4 0.2 0.3 0.2 0.1 0.2 0.1



DATA PERHITUNGAN 7.1 Percobaan I  Penurunan Tekanan/Pressure Drop (ΔP) pada kolom kering dengan laju alir udara 60 L/menit ∆𝑃 = ∆𝑃2 − ∆𝑃1 ∆𝑃 = 13.3 𝑚𝑚𝐻2 𝑂 − 13 𝑚𝑚𝐻2 𝑂 ∆𝑃 = 0.3 𝑚𝑚𝐻2 𝑂 ×



1 𝑚𝑚𝐻𝑔 13.6 𝑚𝑚𝐻2 𝑂



∆𝑃 = 0.0221 𝑚𝑚𝐻𝑔 Untuk hasil perhitungan pada laju alir berikutnya dapat dilihat pada Tabel 1



Tabel 1. Penurunan Tekanan pada Kolom Kering No. 1 2 3 4 5 6 7 8



Q Udara ΔP ΔP ΔP₁ ΔP₂ (L/menit) (mmH₂O) (mmH₂O) (mmH₂O) (mmHg) 60 13 13.3 0.3 0.0221 70 13.1 13.5 0.4 0.0294 80 13.2 13.7 0.5 0.0368 90 13.5 14.1 0.6 0.0441 100 13.9 14.6 0.7 0.0515 110 14.1 14.9 0.8 0.0588 120 14.4 15.3 0.9 0.0662 130 14.6 15.7 1.1 0.0809



Kolom Kering Q Udara (L/menit)



160 140 120 100 80



y = 1240.7x + 34.561 R² = 0.9883



60 40 20 0 0.0000



0.0200



0.0400



0.0600



0.0800



0.1000



ΔP (mmHg)  Penurunan Tekanan/Pressure Drop (ΔP) pada kolom basah dengan laju alir udara 60 L/menit ∆𝑃 = ∆𝑃2 − ∆𝑃1 ∆𝑃 = 34 𝑚𝑚𝐻2 𝑂 − 26 𝑚𝑚𝐻2 𝑂 ∆𝑃 = 8 𝑚𝑚𝐻2 𝑂 ×



1 𝑚𝑚𝐻𝑔 13.6 𝑚𝑚𝐻2 𝑂



∆𝑃 = 0.5882 𝑚𝑚𝐻𝑔 Untuk hasil perhitungan pada laju alir berikutnya dapat dilihat pada Tabel 2



Tabel 2. Penurunan Tekanan pada Kolom Basah No. 1 2 3 4 5 6 7 8



Q Udara ΔP ΔP ΔP₁ ΔP₂ (L/menit) (mmH₂O) (mmH₂O) (mmH₂O) (mmHg) 60 26 34 8 0.5882 70 38 46 8 0.5882 80 73 82 9 0.6618 90 99 110 11 0.8088 100 flooding flooding flooding flooding 110 flooding flooding flooding flooding 120 flooding flooding flooding flooding 130 flooding flooding flooding flooding



Q Udara (L/menit)



Kolom Basah 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0.0000



y = 113.33x - 9E-13 R² = 0.8333



0.2000



0.4000



0.6000



ΔP (mmHg)



0.8000



1.0000



7.2 Percobaan II Dilakukan percobaan dengan menggunakan data dibawah ini Q udara: 80 L/menit Q H2O : 2 L/menit Q CO2 : 2 L/menit a. Penentuan kadar CO2 yang terserap dalam alat HMPL Menghitung fraksi gas CO2 yang masuk (Yi) dan fraksi gas CO2 yang keluar (Y0) pada waktu 0 menit: 𝐹



3 𝑌𝑖 = 𝐹 +𝐹 2



3



𝑉



𝑌0 = 𝑉2



dan



1



Dimana : F2



: Laju alir udara



F3



: Laju alir CO2



V1



: Volume HMPL



V2



:Volume kolom NaOH, sehingga : 2 𝐿/𝑚𝑖𝑛



 𝑌𝑖 1 = (2+80)𝐿/𝑚𝑖𝑛 𝑌𝑖 1 = 0.0244 10 𝑚𝐿



 𝑌0 1 = 10 𝑚𝐿 𝑌0 1 = 1 Dari rumus diatas, maka diperoleh hasil perhitungan sebagai berikut: No.



Yi



Y0



1



0.0244



1



2



0.0244



0.8



3



0.0244



0.66



4



0.0244



0.7



Menghitung tekanan gas masuk (Pi) dan gas keluar (Po) 𝑃𝑡 = ∆𝑃1 + ∆𝑃2



𝑃𝑖 = 𝑌𝑖 × 𝑃𝑡 𝑃0 = 𝑌0 × 𝑃𝑡 Sehingga :  𝑃𝑡 = (39 + 28)𝑚𝑚𝐻2 𝑂 𝑃𝑡 = 67𝑚𝑚𝐻2 𝑂 ×



1 𝑚𝑚𝐻𝑔 13.6 𝑚𝑚𝐻2 𝑂



𝑃𝑡 = 4.9265 𝑚𝑚𝐻𝑔  𝑃𝑖 = 0.0244 × 4.9265 𝑚𝑚𝐻𝑔 𝑃𝑖 = 0.1202 𝑚𝑚𝐻𝑔  𝑃0 = 1 × 4.9265 𝑚𝑚𝐻𝑔 𝑃0 = 4.9265 𝑚𝑚𝐻𝑔



Dari rumus diatas, maka diperoleh hasil perhitungan sebagai berikut : Pt Pt Pi P0 (mmH₂O) (mmHg) (mmHg) (mmHg)



No. 1



67



4.9265



0.1202



4.9265



2



90



6.6176



0.1614



5.2941



3 4



89 98



6.5441 7.2059



0.1596 0.1758



4.3191 5.0441



Menghitung Koefisien Perpindahan gas CO2 ke cairan (air) 𝑃 𝑙𝑛 𝑖



𝑁



𝑘𝑜𝑔 = 𝑎×𝐴×𝐻 𝑥



𝑃0



( 𝑃𝑖 −𝑃0 )



Dimana : 𝑁=



𝐹𝑎 𝑃𝑡 273 𝑥 𝑥 22.42 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 𝑇 𝑘𝑜𝑙𝑜𝑚



𝐹𝑎 =



( 𝑌0 − 𝑌𝑖 ) × (𝐹2 + 𝐹3 ) ( 1 − 𝑌0 )



1 𝐴 = 𝜋 . 𝑑2 4 Keterangan : a



: luas permukaan packing = 440 m2



A



: luas penampung kolom absorpsi



d



: diameter = 7,5 cm = 0,075 m



H



: ketinggian = 1,4 m



T kolom : 303 K 1



 𝐴 = 4 𝜋 . 𝑑2 1 𝐴 = 𝜋 . (0.075)2 4 𝐴 = 0.0044 𝑚2  𝐹𝑎 =



( 𝑌0 −𝑌𝑖 )×(𝐹2 +𝐹3 ) ( 1−𝑌0 )



𝐹𝑎 =



( 1 − 0.0244) × {(2 + 80)𝐿/𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡} (1−1)



𝐹𝑎 = 79 𝐿/𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 ×



1 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 60 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘



𝐹𝑎 = 1.3167 𝐿/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 𝐹𝑎



 N = 22,42 𝑥 𝑁=



𝑃𝑡 760 𝑚𝑚𝐻𝑔



𝑥



273 𝑇 𝑘𝑜𝑙𝑜𝑚



79 𝐿/𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 4.9265 mmHg 273 𝐾 𝑥 𝑥 22,42𝐿/𝑔. 𝑚𝑜𝑙 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 303 𝐾



𝑁 = 0.0206 𝑔. 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂2 /𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 ×



1 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 60 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘



𝑁 = 0.000343 𝑔. 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂2 𝑡𝑒𝑟𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑝𝑠𝑖/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 𝑁



𝑃 𝑙𝑛 𝑖



 𝑘𝑜𝑔 = 𝑎×𝐴×𝐻 × ( 𝑃 −𝑃0 𝑃



𝑖



𝑘𝑜𝑔



0



)



0.1202 𝑙𝑛 0.000343 𝑔. 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂2 𝑡𝑒𝑟𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑝𝑠𝑖/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 4.9265 = × 𝑚2 ( 0.1202 − 4.9265 ) 440 3 × 0.0044𝑚3 × 1.4𝑚 𝑚



𝑘𝑜𝑔 = 0.000098



Dari rumus diatas, maka diperoleh hasil perhitungan sebagai berikut :



No.



Fa Fa (L/menit) (L/detik)



N



kog



1



79



1.3167



0.000343



0.000098



2



62.8



1.0467



0.000366



0.000092



3



51.46



0.8577



0.000297



0.000087



4



54.7



0.9117



0.000347



0.000088



Menghitung total CO2 yang di serap 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐶𝑂2 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑠𝑒𝑟𝑎𝑝 = 𝐹𝑎 × 𝑡 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐶𝑂2 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑠𝑒𝑟𝑎𝑝 = 79 𝐿/𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 × 0𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐶𝑂2 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑠𝑒𝑟𝑎𝑝 = 0 𝐿𝑖𝑡𝑒𝑟 Dari rumus diatas, maka diperoleh hasil perhitungan sebagai berikut :



No.



t (menit)



Fa (L/menit)



CO2 terserap (Liter)



1



0



79



0



2



20



62.8



1256



3



40



51.46



2058.4



4



60



54.7



3282



b. Penentuan kadar CO2 yang terserap oleh air (metode titrasi) Menghitung konsentrasi CO2 dalam sampel masuk (Cd) dan konsentrasi CO2 dalam sampel keluar (Co) Dimana : CNaOH = Konsentrasi NaOH = 0.01 N  𝐶𝑑 = 𝐶𝑑 =



𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻 ×𝐶𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑉𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙



1 𝑚𝐿 × 0.01 𝑁 20 𝑚𝐿



𝐶𝑑 = 0.0005 𝑁  𝐶0 = 𝐶0 =



𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑥 𝐶𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑉𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙



0.75𝑚𝐿 × 0.01 𝑁 20 𝑚𝐿



𝐶0 = 0.000375 𝑁 Menghitung total CO2 yang terserap © 𝐶 = 𝐶𝑑 − 𝐶0 𝐶 = 0.0005 𝑁 − 0.000375 𝑁 𝐶 = 0.0000125 𝑁



Dari rumus diatas, maka diperoleh hasil perhitungan sebagai berikut : Vol. Titrasi (mL)



Vol. Titrasi (mL)



Konsentrasi



No. Vin



Vout



0.8



0.6



1.2



0.9



0.4



0.1



0.1



0.3



0.2



0.1



0.1



0.1



0.2



0.1



1



2



3



4 0.1



Total CO2 yang terserap



Vin



Vout



masuk (Cd)



keluar (C0)



1



0.75



0.0005



0.000375



0.00012500



0.25



0.2



0.000125



0.0001



0.00002500



0.15



0.1



0.000075



0.00005



0.00002500



0.15



0.1



0.000075



0.00005



0.00002500



0.1



Untuk percobaan yang dilakukan dengan menggunakan data dibawah ini Q udara: 80 L/menit Q H2O : 2.5 L/menit Q CO2 : 2 L/menit Menggunakan cara yang sama persis seperti percobaan dengan laju alir air 2 L/menit, sehingga didapatkan : No.



Yi



Y0



1



0.0244



1



2



0.0244



0.8



3



0.0244



0.66



4



0.0244



0.7



No. 1 2 3 4



No. 1 2 3 4



Pt Pt (mmH2O) (mmHg) 4.7059 64 6.3235 86 6.3235 86 6.3235 86



1 2 3 4



1 2 3 4



0.1148 0.1543 0.1543 0.1543



3.7647 4.4265 6.3235 5.6912



Fa Fa N kog (L/menit) (L/detik) 62.8 1.0467 0.000260 0.000092 54.7 0.9117 0.000305 0.000088 79 1.3167 0.000440 0.000098 70.9 1.1817 0.000395 0.000095



No.



No.



Pi P0 (mmHg) (mmHg)



Vol. Titrasi (mL) Vin Vout 1.5 0.4 1.4 0.5 0.3 0.3 0.5 0.3 0.4 0.2 0.3 0.2 0.2 0.1 0.2 0.1



t Fa (menit) (L/menit) 0 20 40 60



62.8 54.6 79 70.9



CO2 yang terserap 0 1092 3160 4254



Vol. Titrasi (mL) Vin Vout



Konsentrasi masuk (Cd) keluar (C0)



1.45



0.45



0.000725



0.000225



0.0005



0.4



0.3



0.0002



0.00015



0.00005



0.35



0.2



0.000175



0.0001



7.5E-05



0.2



0.1



0.0001



0.00005



0.00005



C



VIII.



PEMBAHASAN



IX.



KESIMPULAN Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa kelarutan CO2 didalam air adalah sebagai berikut : 9.1 Semakin besar laju alir maka semakin besar pula perbedaan tekanannya, jadi perubahan laju alir udara mempengaruhi beda tekanan yang dihasilkan dimana keduanya berbanding lurus. 9.2 Semakin lama waktu kontak antara cairan dan gas CO2 maka gas CO2 yang terserap juga semakin besar.



X.



DAFTAR PUSTAKA 



Petunjuk praktikum. Satuan Operasi Teknik Kimia. PEDC. Bandung







Mc-Cabe. Terjemahan : E. Jasifi . Operasi Teknik Kimia. Jilid 2. erlangga. 1990







http://ayuniyustira.blogspot.com/2016/12/laporan-praktikumabsobsi.html?m=1 (diakses pada tanggal 25 Oktober 2019)







https://www.academia.edu/30081051/ABSORPSI.docx tanggal 25 Oktober 2019)



(diakses



pada