LEACHING [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN A. TUJUAN 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 (effisiensi leaching) dengan waktu leaching. 3. Menentukan koefisien transfer massa pada proses leaching. B. LATAR BELAKANG Leaching merupakan salah satu unit operasi yang sudah lama dipakai dalam industri kimia. Leaching dalam industri kimia memegang peranan penting terutama dalam satu unit pemisah, misalnya untuk memisahkan gula dari bit dengan memakai air panas, pengambilan minyak sayur dari biji-bijian seperti kedelai dengan memakai pelarut organik dan juga banyak lagi pada produk farmasi yang didapatkan dari akar-akaran dan daun-daunan. Definisi leaching adalah proses pemisahan zat padat dengan menggunakan pelarut zat cair pada percobaan ini, campuran padatan yang dipisahkan adalah campuran garam dapur (NaCl) dengan pasir sedangkan pelarutnya adalah aquadest. Campuran garam dapur dan pasir ini mempunyai sifat berpori-pori, sehingga partikel-partikel garam yang larut dalam aquadest mudah keluar dari pori-pori pasir dan tidak memerlukan pengadukan. Syarat dari pelarut adalah melarutkan salah satu konstituen dari campuran padatan yang dipisahkan. Dalam percobaan ini dipakai pelarut aquadest karena aquades merupakan pelarut garam dapur yang baik dan tidak melarutkan pasir.



C. TINJAUAN PUSTAKA Leaching atau ekstraksi zat padat (solid extraction) merupakan suatu proses pemisahan fraksi padat yang diinginkan dari fraksi padat yang lainnya dalam suatu campuran padat-padat, dengan menggunakan solvent cair. Dalam hal ini fraksi padat yang diinginkan bersifat larut dalam soventn sedangkan fraksi padat lainnya tidak larut. Untuk memisahkan komponen dari campuran zat padat atau zat cair, ada beberapa metode yang dapat dilakukan yang digolongkan pada dua kategori, yaitu: 1. leaching atau ekstraksi zat padat (solid extraction), yaitu digunakan untuk melarutkan zat yang dapat larut dari campurannya dengan zat padat yang tidak dapat larut. 2. ekstraksi zat cair (liquid extraction), yaitu digunakan untuk memisahkan dua zat cair yang saling bercampur dengan menggunakan suatu pelarut yang melarutkan salah satu dalam campuran tersebut. Leaching tidak banyak berbeda dari pencucian zat dari hasil filtrasi. Dalam leaching, kuantitas zat mampu larut (soluble) yang dikeluarkan biasanya lebih banyak bila dibandingkan dengan pencucian filtrasi biasa, dan sifat-sifat zat padat mungkin mengalami perubahan dalam operasi leaching. Umpan yang berbentuk kasar, keras dan butiran-butiran besar mungkin akan terdisintegrasi menjadi bubur atau lumpur, bila bahan mampu larut yang terkandung didalamnya dikeluarkan. (Mc. Cabe, 1990)



1



Dalam proses leaching dapat dijumpai dua tahap yaitu : 1. Terjadinya kontak antara zat padat dengan zat padat yang akan di pisahkan, sehingga akan terjadi perpindahan massa dari butiran zat padat ke zat pelarut. 2. pemisahan yang akan menghasilkan suatu larutan yang merupakan residu campuran padatan. Makin luas permukaan bidang kontak antara solid dengan solvent maka solid yang terekstraksi akan lebih banyak atau proses leaching akan berjalan baik. Leaching dapat dilakukan secara batch dan kontinyu. Pada umumnya leaching mempunyai tiga langkah yang harus dilakukan yaitu : 1. Pencampuran zat padat dengan campuran yang akan di pisahkan dari zat penyusun. 2. Penambahan zat terlarut pada langkah pertama yang menyebabkan fase campuran yang sempurna sehingga perpindahan massa dan panas berlangsung baik. 3. Pemisahan kedua fase yang telah membentuk kesetimbangan. Agar proses leaching dapat berjalan dengan baik, maka perlu diperhatikan halhal sebagai berikut : 1. Campuran padatan harus mempunyai densitas yang lebih besar dari pada solvent. 2. Campuran padatan bersifat selektif permiabel aktif sehingga terjadi kontak antara solvent yang membawa partikel-partikel. 3. Campuran padatan mempunyai permukaan aktif sehingga terjadi kontak antara solvent dan padatannya. 4. Partikel yang akan dipisahkan harus bisa keluar dari pori-pori dan dapat larut dalam solvent. 5. Solvent harus merupakan cairan yang hanya dapat melarutkan konstituen yang dikehendaki saja. Sebelum proses leaching dilakukan, terlebih dahulu harus diperhatikan sifatsifat fisika dan kimia dari bahan yang digunakan sebagai umpan. Hal ini diperlukan untuk keperluan dalam menentukan jenis solvent dan macam peralatan yang digunakan. Maksudnya adalah untuk menghindari kerusakan alat dan demi kelancaran proses. Disamping itu, faktor lain yang mempengaruhi jalannya proses adalah faktor tekanan dan suhu., terutama pada proses kelarutan solute. Sebenarnya pengaruh tekanan pada proses kelarutan solute adalah kecil dan dapat diabaikan, kecuali pada tekanan tinggi. Pelarut yang digunakan tergantung dari bahan padat yang akan diekstraksi, karena pada bahan itu terdapat zat dapat larut juga yang tidak dapat larut. Dengan mengetahui sifat dari bahan yang akan dipisahkan, maka dapt dipilih pelarut yang sesuai. Proses pelarutan pada temperatur tinggi akan mempercepat pelarutan solute dalam solventnya. Pada temperatur tinggi, viskositas zat menjadi rendah dan difusivitas zat menjadi besar. Hal ini sangat menguntungkan karena mempercepat pemisahan.(Treybal, R.E.,1960) Dalam proses laeching ini, metode operasinya sangat sederhana karena dilakukan single stage operation dengan anggapan proses berjalan stedy state. Keadaan ini dapat digunakan dengan mengadakan kontak fase antara campuran zat dan solventnya sehingga memperoleh kesetimbangan fase. Selain membutuhkan waktu yang lama, cara ini juga memberikan produk yang terlalau sedikit, sehingga 3



tidak banyak digunakan. Yang banyak digunakan adalah cara multi stage operation karena operasinya lebih sempurna dan produk yang dihasilkan lebih banyak. (Brown,G.G.,1978)



KECEPATAN LEACHING (LAJU LEACHING) Apabila suatu bahan akan dipisahkan dari padatan menuju pelarut, maka kecepatan transfer massa dari permukaan zat padat menuju cairanadalah faktor kontrol. Hal ini sesungguhnya tidak berlawanan atau berbeda dalam fase padat, jika bahan tersebut adalah suatu bahan murni. Persamaan ini akan diperoleh jika terjadi sistem batch. Kecepatan transfer massa zat terlarut A yang akan dipisahkan terhadap larutan dengan volume (m3) adalah NA = KL (CAS-CA) A Dimana: NA



: kecepatan pelarutan, mempunyai satuan



grmol liter



: luas permukaan partikel dalam satuan cm2 : koefisien transfer massa dalam satuan cm/menit : kelarutan kejenuhan zat padat terlarut A dalam larutan dalam satuan grmol /cm3 Neraca massa zat x pada cairan disekitar alat ektraktor proses dapat dinyatakan dengan : M.in – M.out – M.reaksi= M.acc dC A 0 – KL A ( CAS – CA )- 0 = V dt dC A -V = KL A ( CAS – CA) dt dC A -V = NA = A KL (CAS-CA) dt Diintegralkan dari t = 0 dan CA = CA0 terhadap t = t dan CA = CA CA dC A A KL t dt -  = = C AS  C A V t 0 C AS A KL CAS



 ln



C AS  C A  AK L   t C AS  C Ao  V 



dengan mengintegralkan dari K = 0 → K = t dan CA = CA0 → CA = CA hal ini diasumsikan : 1. ukuran benda padat berpori tetap AK L 2. luas permukaan kontak tiap satuan volume padatan tetap-nilai di dapat V  C  CA  dengan membuat grafik hubungan antara : - ln  AS  Vs t C  C Ao   AS



4



BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN A. BAHAN DAN ALAT 1.Bahan yang digunakan : a. NaCl ( garam dapur ) b. Pasir c. Aquades 2.Alat-alat yang digunakan : a. Labu leher tiga b. Pemanas listrik c. Termometer d. Pompa vakum e. Pendingin f. Tabung sampel g. Tabung pengaman h. Piknometer Gambar alat



5



Keterangan alat : 1. Pemanas Listrik 2. a. Termometer Titik Didih b. Termometer Titik Embun 3. Labu Leher 3 4. Isolasi 5. Pendingin Balik 6. Labu Penampung 7. Kran 8. Tabung Sampel 9. Pompa Vakum 10. Statif 11. Erlenmeyer B. CARA KERJA 1. Menera. piknometer 2. Menimbang pasir dan garam dapur dengan berat masing-masing 8 gram dan 10 gram. 3. Mencampur pasir dan garam dapur dan membungkus dengan kertas saring dan mengukur diameternya selanjutnya memasukkan kedalam tabung sampel. 4. Mengisi labu leher tiga dengan aquades dengan volume 250 ml. 5. Menghidupkan pemanas dan pendingin sampai aquades mendidih dan menguap hingga uap melewati pendingin dan mengembun. 6. Mencatat titik embun dan titik didih dan mencatat waktu mula-mula leaching (t = 0) pada saat embun atau tetesan pertama menetes kedalam tabung sampel 7. Mematikan pemanas pada selang waktu 10 menit. 8. Mengalirkan larutan garam yang terekstraksi kedalam labu leher tiga dengan membuka kran penjepit lalu menutup kran kembali. 9. Menghidupkan pompa vakum untuk menghisap ekstrak yang masih tertinggal sampai tidak ada lagi ekstrak yang keluar dari tabung sampel. 10. Mengambil larutan garam dari labu leher tiga secukupnya dan didinginkan lalu memasukkan dalam piknometer pada suhu sesuai dengan suhu peneraan piknometer dan menimbang untuk mengetahui berat larutan. 11. Mengukur rapat massa atau densitasnya. 12. Mengulangi langkah-langkah diatas sampai didapatkan berat yang konstan.



6



C. ANALISA PERHITUNGAN a. Perhitungan untuk peneraan piknometer Suhu aquadest Berat piknometer kosong Berat piknometer + aquadest Berat aquades



: : : :



t a b (b-a)



Densitas aquadest pada suhu t oC



:



c



Volume aquadest = volume piknometer



:



b  a  c



°C gr gr gr gr ml ml



b. Perhitungan untuk mencari densitas larutan garam Berat piknometer kosong : a gr Berat larutan garam + piknometer : d gr Berat larutan garam : (d-a) gr  d  a  c gr Densitas larutan garam : b  a ml Perhitungan mencari berat larutan garam volume larutan garam – volume aquades = z ml berat larutan garam = (z) x ρlarutan garam d. Perhitungan mencari kadar NaCl dihitung dengan korelasi antara densitas, suhu dan kadar NaCl (data tabel 3-121, hal 3-94, perry). e. Perhitungan mencari effisiensi leaching Garam terekstraksi = (berat larutan) (kadar NaCl ) garam terekstraksi Effisiensi leaching = x100% garam mula  mula



7



korelasi



BAB III HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN A. HASIL PERCOBAAN Berat garam (NaCl) Berat pasir Volume aquades dalam labu Berat piknometer kosong Berat piknometer + aquades Berat aquades dalam piknometer



: : : : : :



10 8 250 16.561 40.975 24.414



Densitas aquades



:



0.9956



Volume piknometer Diameter padatan Suhu aquades



: : :



24.5 3.7 30



gram gram ml gram gram gram gram ml ml cm °C



Tabel 1. Hasil Pengamatan No. 1 2 3 4 5



Waktu (menit) 10 20 30 40 50



Suhu (⁰C) T didih T embun 100 34.8 101 34.8 101 34.8 101 33.8 101 33.8



Brt Pikno + Larutan Garam (g) 41.021 41.231 41.513 41.783 42.407



B. PERHITUNGAN 1. Menera piknometer. Berat aquadest dalam piknometer



= (Berat pikno + aquadest) – (Berat pikno kosong) = (40.975-16.561) gram = 24.414 gram gram Densitas aquadest pada suhu 30 o C = 0.9956 ml berat aquadest Volume aquadest = densitas aquadest 24.414 gram = 0.9956 gram ml = 24.5207 ml 2. Densitas larutan NaCl. berat larutan dalam piknometer =  larutan NaCl volume piknometer Pada percobaan 1 (tabel 1)



8



24.46 gram 24.5207388 ml gram = 0.9975 ml



 larutan NaCl



=



Dengan cara yang sama akan diperoleh data untuk percobaan lain : Tabel 2. Hubungan Waktu Dengan Densitas NaCl No. Waktu (menit)



ρ NaCl



1 2



10 20



0.997523 1.006087



3



30



1.017588



4



40



1.028599



5



50



1.054047



3. Kadar NaCl dalam larutan Percobaan dilakukan pada suhu 30 o C. Dari Perry’s Chemical Engineering Handbook Tabel 3-90 didapat data : Pada T = 25 o C, didapat densitas NaCl 1.00409 Pada T = 40 o C, didapat densitas NaCl 0.99908 Contoh : untuk 1 % kadar NaCl dalam larutan akan didapatkan densitas : 40 30



25 0.99908



x



1.00409



40  30 0.99908 - x  40  25 0.99908  1.00409 x  1.00242 gr . ml Dengan cara yang sama akan diperoleh densitas larutan NaCl pada kadar 2%, 4%, dan 8% pada suhu 30 o C.



maka  larutan NaCl pada suhu 30 o C dengan kadar 1 % adalah 1.00242



Tabel 3. Hubungan Kadar NaCl dengan Densitas NaCl pada Masing-masing Suhu No. Kadar NaCl (%) Densitas larutan NaCl 1 2 3 4 5



25 ⁰C 1.00409 1.01112 1.0253 1.05412 1.08365



1 2 4 8 12 9



30 ⁰C 1.00242 1.00939 1.023457 1.052073 1.08143



40 ⁰C 0.99908 1.00593 1.01977 1.04798 1.07699



Menghitung kadar NaCl dalam larutan pada densitas tertentu pada 30 oC. gram Percobaan 1 : pada densitas 1.00242 dengan cara interpolasi, maka akan ml didapatkan kadar NaCl. dalam larutan. 2 1



x 1.00939



1.00242



0.997523



2  1 1.00939  1.00242  2 - x 1.00939  0.997523 x = 0.2969



Sehingga kadar NaCl dalam larutan pada densitas 0.997523 0.2969% Dengan cara yang sama akan diperoleh data untuk percobaan lain : Tabel 4. Hubungan Densitas NaCl dengan Kadar NaCl No. Densitas NaCl Kadar NaCl (%) 1



0.997523



0.2969



2



1.006087



1.5670



3



1.017588



3.1761



4



1.028599



4.7311



5



1.054047



8.2750



4. Berat Larutan Garam Total (Wt). Wt =  NaCl x Volume pelarut Pada percobaan 1 : gram Wt = 0,997523 x 250 ml ml = 249,381 gram



10



gram ml



adalah



Dengan cara yang sama akan diperoleh data untuk percobaan yang lain : Tabel 5. Hubungan Densitas NaCl dengan Berat Larutan NaCl Total No. Densitas larutan Berat Larutan NaCl (gram/ml) NaCl total (gram) 1



0.997523



249.3807



2



1.006087



251.5218



3 4



1.017588 1.028599



254.3969 257.1497



5



1.054047



263.5116



5. Berat Larutan NaCl yang Tterekstraksi. Berat terekstraksi = Wt x Kadar NaCl dalam larutan Pada percobaan 1 : Berat terekstraksi = 249.,3807 x 0.2969 % = 0.7404 gram dengan cara yang sama akan diperoleh data untuk percobaan lain : Tabel 6. Hubungan Kadar NaCl dalam Larutan dengan Berat NaCl Total dan Berat NaCl Terekstrak No. Kadar NaCl Wt Berat NaCl terekstrak dalam larutan (%) (gram) (gram) 1 0.2969 249.3807 0.7404 2 1.5670 251.5218 3.9413 3 3.1761 254.3969 8.0800 4 4.7311 257.1497 12.1660 5 4.0330 263.5116 21.8056 6. Effisiensi leaching. Untuk mencari effisiensi leaching dapat dilakukan dengan cara : Berdasarkan zat terlarut dalam sample yang akan dilarutkan. garam terekstraksi Effisiensi leaching (  ) = x 100 % garammula  mula Pada percobaan 1 : 0.7404 x 100%  = 249.3807 = 7.4041%



11



Dengan cara yang sama akan diperoleh data untuk percobaan lain : Tabel 7. Hubungan Waktu dengan Berat Larutan NaCl total, Berat NaCl Terekstrak, dan Efisiensi Berat Larutan Waktu Berat Larutan NaCl Effisiensi No. (menit) NaCl total (gram) terekstrak (gram) (%) 1 10 249.3807 0.7404 0.2969 2 20 251.5218 3.9413 1.5670 3 30 254.3969 8.0800 3.1761 4 40 257.1497 12.1660 4.7311 5 50 263.5116 21.8056 8.2750 7. Mencari % kesalahan. a. Hubungan kadar garam dalam larutan dengan waktu leaching. Tabel 8. Hubungan Waktu dengan Kadar NaCl dalam Larutan Waktu (menit) 10 20 30 40 50



Kadar NaCl dalam larutan (%) 0.2969 1.5670 3.1761 4.7311 8.2750



Dari data-data diatas tersebut dapat dibuat persamaan garis lururs yang merupakan hubungan antara kadar garam dalam larutan dengan waktu leaching dengan persamaan garis polynomial orde 2 : Y = a X2 + b X + c Dimana y = kadar garam, x = waktu, a, b & c = konstanta Dengan metode Least Square, yaitu :  Y = a  X2 + b  X + n c………………………………………(1)  XY = a  X3 + b  X2 + c  X……………………………….(2)  X2Y = a  X4 + b  X3 + c  X2………………….………….(3) Tabel 9. Menghitung Menggunakan Least Square x y x^2 x^3 x^4 xy x^2.y 10 0.2969 100 1000 10000 2.969 29.69 20 1.567 400 8000 160000 31.34 626.8 30 3.1761 900 27000 810000 95.28384 2858.515 40 4.7311 1600 64000 2560000 189.2438 7569.751 50 8.2750 2500 125000 6250000 413.75 20687.5 150 18.04612 5500 225000 9790000 732.587 31772.3 Sehingga persamaannya menjadi : 18.0461 = 5500 a + 150 b + 5c…………………………………..(1) 12



732.587 = 225000 a + 5500 b + 150 c…………………………. (2) 31772.3= 9790000 a + 225000 b + 5500 c……………………...(3) Eliminasi persamaan (1) & (2) 18.0461 = 5500 a + 150 b + 5c x 30 732.587 = 225000 a + 5500 b + 150 c x1 Mendapatkan persamaan : - 191.203 = -60000 a – 1000 b…………………………………(4) Eliminasi persamaan (2) & (3) 732.5866 = 225000 a + 5500 b + 150 c x 110 31772.26 = 9790000 a + 225000 b + 5500 c x 3 Mendapatkan persamaan : - 14732.2 = - 4620000 a – 70000 b…………………………….(5) Eliminasi persamaan (4) & (5) -191.203 = -60000 a – 1000 b x 70 -14732.2 = - 4620000 a – 70000 b x 1 Mendapatkan a & b yaitu : a = - 0,0032 b = -0,0013 a & b dimasukkan ke persamaan 1 mendapatkan c, yaitu : c = 0.1198 Jadi didapatkan persamaan regresi liniernya, yaitu : Y = 0.0032X2 – 0.0013X + 0.1198



Dengan persamaan diatas dapat dihitung persen kesalahan : Y hitung - Y data x 100% Persen kesalahan = Ydata Tabel 10. Menghitung Persen Kesalahan No. x y data y hitung 1 10 0.2969 0.427 2 20 1.567 1.3762 3 30 3.1761 2.9673 4 40 4.7311 5.2003 5 50 8.2750 8.0752 Persen kesalahan rata-rata =



% Kesalahan 43.8487 12.1739 6.5748 9.9173 2.4144



74.9293  14.9858 % 5



13



Gambar 1 : Grafik Hubungan Antara Waktu Leaching vs Kadar NaCl b.Hubungan efisiensi leaching berdasarkan berat zat terlarut mula-mula dengan waktu leaching. Tabel 11. Mencari Efisiensi Leaching Waktu Effisiensi (menit) (%) 10 0.2969 20 1.5670 30 3.1761 40 4.7311 50 8.2750



Dari data dapat grafik hubungan antara effisiensi leaching vs waktu, dengan persamaan : Y = a X2 + b X + c Dimana y = kadar garam, x = waktu, a, b & c = konstanta Tabel 12. Menghitung Menggunakan Least Square No. x y x^2 x^3 x^4 xy x^2.y 1 10 0.2969 100 1000 10000 2.969 29.69 2 20 1.5670 400 8000 160000 31.34 626.8 3 30 3.1761 900 27000 810000 95.28384 2858.515 4 40 4.7311 1600 64000 2560000 189.2438 7569.751 5 50 8.2750 2500 125000 6250000 413.75 20687.5 Jumlah 150 18.04612 5500 225000 9790000 732.5866 31772.26 Dengan metode Least Square, yaitu :  Y = a  X2 + b  X + n c………………………………………(1)  XY = a  X3 + b  X2 + c  X……………………………….(2)  X2Y = a  X4 + b  X3 + c  X2……………………………….(3) 14



Sehingga persamaannya menjadi : 18.0461= 5500 a + 150 b + 5c…………………………………...(1) 732.587 = 225000 a + 5500 b + 150 c…………………………...(2) 31772.3= 9790000 a + 225000 b + 5500 c……………………...(3) Dengan menggunakan cara eliminasi didapat nilai a, b, & c yaitu : a = 0.0032 b = -0.0013 c =0.1198 Jadi didapatkan persamaan regresi liniernya , yaitu: Y = 0.0032 X2 – 0.0013 X + 0.1198 Dengan persamaan di atas dapat dihitung persen kesalahan : Ydata  Yhitung Persen kesalahan = x100% Ydata Tabel 13. Menghitung Persen Kesalahan No. x y data y hitung 1 10 0.2969 0.427087 2 20 1.5670 1.376234 3 30 3.1761 2.967303 4 40 4.7311 5.200293 5 50 8.2750 8.075205 Persentase kesalahan rata–rata =



% kesalahan 43.84875 12.17394 6.574822 9.917338 2.414444



74.9293  14.9859 % 5



Gambar 2 : Grafik Hubungan antara Efisiensi Leaching vs Waktu Leaching



15



8. Menentukan koefisien transfer massa. Untuk menentukan koefisien transfer massa pada proses leaching ini, yaitu menggunakan persamaan sebagai berikut :



   K LA   ln  C AS C A     C AS  C A 0   V



A t 



Dengan persamaan pendekatan, yaitu y = a + bx misal :



 C AS  C A  y   ln     C AS C A0   K LA A b  V



  



xt



a0 Dari Perry’s Chemical Engineer’s Handbook (tabel 3-121, hal 3-94) didapat gr NaCl kelarutan NaCl dalam air pada suhu 30 oC = 36,09 gr aquadest Dan BM NaCl = 58 5 gmol NaCl CAS = volume larutan aquadest  NaCl  Tabel14. Hubungan T embun dengan Densitas Larutan NaCl dan densitas T embun Densitas Larutan No. Densitas T embun T embun NaCl (⁰C) (gram/ml) (gram/ml) 1 34.8 0.997522963 0.9941 34.8 2 1.006087142 0.9941 3 34.8 1.017587611 0.9941 33.8 1.028598699 4 0.994438 5 33.8 1.054046546 0.994438



Pada percobaan 1 CAS =



gmol NaCl volume laru tan aquadest  NaCl 



16



36,09  0,6169 gmol/ml 58,5



CAS =



Dengan cara yang sama diperoleh data berikut Tabel 15. Hubungan T embun dengan Densitas T embun dan Konsentrasi No. 1 2 3 4 5



T embun (⁰C) 34.8 34.8 34.8 33.8 33.8



Densitas T embun (gram/ml) 0.9941 0.9941 0.9941 0.994438 0.994438



CAS(gmol/ml) 0.613283231 0.613283231 0.613283231 0.613491751 0.613491751



CA0 = 0 gmol/ml Pada percobaan 1 : ρ NaCl CA = BM NaCl 0.997523 CA = 58.5 CA = 1.71E-02 gmol/ml Dengan cara yang sama diperoleh Tabel 16. Menghitung Menggunakan Least Square x No.



CA



1 2 3 4 5



1.71E-02 1.72E-02 1.74E-02 1.76E-02 1.80E-02



(CAS-CA)/ (CAS- CA0) 0.972196 0.971957 0.971637 0.97134 0.970631



y



(t(menit))



0.0281978 0.0284433 0.0287732 0.0290791 0.0298093 0.1443027



dari data diatas dapat dibuat regresi linier sebagai berikut: ∑y = b∑x ∑xy = b∑x^2



sehingga persamaan menjadi : 0.144303 = 4.367669 = -4.22337 =



150 b 5500 b -5350 b 17



10 20 30 40 50 150 Z



xy



x^2



0.281978 0.568867 0.863195 1.163163 1.490466 4.367669



100 400 900 1600 2500 5500



b



=



7.894E-04



Maka nilai koefisien transfer mass KLA dapat dicari, yaitu :



 K LA A b  V



  



b V   A



  



K



LA



diameter bungkusan, D = 3,7 cm, maka r=1.85 A=3.14*r^2 33= A= 3.14*1.85^2 A=10.74665 cm^2 KLA = KLA =



7.89E0-4 × 250 10.74665 0.0183 cm/menit



18



BAB IV PENUTUP A. PEMBAHASAN Dari data-data yang diperolehdari hasil percobaan, maka didapatkan densitas NaCl tiap 10 menit Tabel 17. Densitas NaCl Setiap Periode Waktu 10 Menit No Waktu (menit) Densitas larutan NaCl 1 10 0,99752 2 20 1,00609 3 30 1,01759 4 40 1,0286 5 50 1,05405 HUBUNGAN WAKTU LEACHING DENGAN KADAR NaCl DALAM LARUTAN Dari data percobaan diatas, bila dibuat perhitungan untuk memperoleh kadar NaCl seperti pada lampiran, akan diperoleh hubungan sebagai berikut:



Gambar 3 : Grafik Hubungan Antara Waktu Leaching vs Kadar NaCl Tabel 18. Hubungan Waktu Leaching Dengan Kadar NaCl dalam Larutan Waktu (menit)



Densitas NaCl



Kadar NaCl (%)



10 20 30 40 50



0.997523 1.006087 1.017588 1.028599 1.054047



0.2969 1.5670 3.1761 4.7311 8.2750



19



Dari tabel diatas dengan menggunakan persamaan least square, diperoleh persamaan garis Y = 0.0032X2 – 0.0013X + 0.1198. Dan didapat persen kesalahan rata-rata sebesar 14.9858%, yang berlaku hanya pada range waktu 0-50 menit. Dari grafik diketahui bahwa semakin lama waktu leaching maka akan semakin tinggi pula kadar NaCl dalam larutan yang diperoleh, karena waktu kontak semakin lama sehingga jumlah garam terekstraksi atau terlarut semakin besar. HUBUNGAN WAKTU LEACHING DENGAN EFFISIENSI LEACHING Tabel 19. Hubungan Waktu Leaching dengan Effisiensi Leaching (Berdasarkan Zat Terlarut Mula-Mula) Waktu Berat Larutan Berat Larutan NaCl Effisiensi (menit) NaCl total (gram) terekstrak (gram) (%) 10 249.3807 0.7404 0.2969 20 251.5218 3.9413 1.5670 30 254.3969 8.0800 3.1761 40 257.1497 12.1660 4.7311 50 263.5116 21.8056 8.2750 Dari data percobaan diatas, bila dibuat perhitungan untuk memperoleh effisiensi akan diperoleh hubungan sebagai berikut dengan persamaan : Y = 0.0032 X2 – 0.0013 X + 0.1198. Dan didapat persen kesalahan rata-rata, sebesar 14.9859%, yang berlaku hanya pada range 0-50 menit .



Gambar 4 : Grafik Hubungan antara Efisiensi Leaching vs Waktu Leaching



20



Dengan melihat grafik dapat diketahui bahwa semakin lama waktu leaching maka akan semakin besar effisiensi yang diperoleh, hal ini juga disebabkan oleh garam yang terekstraksi atau terlarut semakin besar. PENENTUAN BESARNYA KOEFISIEN TRANSFER MASSA Dari data percobaan diatas, bila dibuat perhitungan untuk memperoleh besarnya koefisien transfer massa akan diperoleh hubungan sebagai berikut:  C  CA  Tabel 20. Hubungan Waktu Leaching dengan Y  ln  AS   C AS  C Ao  x No.



CA



1 2 3 4 5



1.71E-02 1.72E-02 1.74E-02 1.76E-02 1.80E-02



(CAS-CA)/ (CAS- CA0) 0.972196 0.971957 0.971637 0.97134 0.970631



y 0.0281978 0.0284433 0.0287732 0.0290791 0.0298093 0.1443027



(t(menit)) 10 20 30 40 50 150



xy



x^2



0.281978 0.568867 0.863195 1.163163 1.490466 4.367669



100 400 900 1600 2500 5500



Dari hasil perhitungan diperoleh besarnya koefisien transfer massa (KL), yaitu: cm 0.0183 menit



21



B. KESIMPULAN Dengan mengambil data hasil pengamatan dan hasil perhitungan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Grafik hubungan antara kadar NaCl terlarut Vs waktu leaching akan diperoleh persamaan: Y = 0.0032X2 – 0.0013X + 0.1198 Dengan persen kesalahan rata-rata sebesar 14.9858%. 2. Grafik hubungan antara waktu leaching dengan effisiensi leaching mempunyaai persamaan : Y = 0.0032 X2 – 0.0013 X + 0.1198 Dengan persen kesalahan rata-rata = 14.9859% 3. Semakin lama waktu leaching maka semakin banyak garam yang terekstraksi atau terlarut, semakin tinggi kadar garam yang terekstraksi atau terlarut maka semakin besar cm effisiensi yang diperoleh. Besarnya koefisien transfer massa (KL), yaitu : 0.0183 menit



22