laporan pengendalian ph-sari.docx
Post on 02-Jun-2018
384 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
1/23
LAPORAN PRAKTIKUM
PENGENDALIAN PH
DISUSUN OLEH :
SARI MAULITA RIZKY
1124301010
DOSEN PEMBIMBING :
ELWINA,ST. MT
NIP.19730917 200212 2 001
JURUSAN TEKNIK KIMIA
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI
POLITEKNIK NEGERI LHOKSEUMAWE
2013
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
2/23
LEMBAR TUGAS
Judul Praktikum : Pengendalian pH
Laboratorium : Instrumentasi dan Pengendalian Proses
Jurusan/Prodi : Teknik Kimia / Teknologi Kimia Industri
Nama Mahasiswa : Sari Maulita Rizky
NIM : 1124301010
Kelas/Semester : 2A-TKI / IV (Empat)
Anggota Kelompok : 3 (Tiga)
Cut Farah Diana
Nurmalisna
Rauzatinur
Farhan Jihan
Uraian Tugas :
1.
Buat larutan pH3untuk tangki noise.
2. Lakukan pengamatan pH untuk proses stabil setiap 1 menit dan lakukan
pengamatan pH untuk proses unstabil setiap 1 menit dengan mengalirkan
aliran dari tangki noise.
3. Berikan input step, ramp dan sinus pada aliran, pada input ramp dengan
perubahan laju alir yaitu 2, 4, 6, 8, dan 10.
4. Lakukan variasi laju alir 2 dan 4 pada setiap input setiap 1 menit untuk
proses unstabil dan stabil setiap 20 detik.
5. Gambarkan grafik untuk data-data tersebut.
Buket Rata, 17 April 2013,
Ka. Laboratorium Dosen Pembimbing
Ir.Syafruddin, M.Si Elwina,ST. MT
NIP. 19650819 199802 1 001 NIP.19730917 200212 2 001
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
3/23
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Praktikum : Pengendalian pH
Mata Kuliah : Pengendalian Proses
Jurusan/Prodi : Teknik Kimia/ Teknologi Kimia Industri
Nama Mahasiswa : Sari Maulita Rizky
NIM : 1124301010
Kelas/Semester : 2A-TKI / IV (Empat)
Dosen Pembimbing : Elwina,ST. MT
NIP : 19730917 200212 2 001
Ka. Laboratorium : Ir. Syafruddin, M.Si
NIP : 19650819 199802 1 001
Tanggal Pengesahan : 17 April 2013
Buket Rata, 17 April 2013,
Ka. Laboratorium Dosen Pembimbing
Ir.Syafruddin, M.Si Elwina,ST.MT
NIP. 19650819 199802 1 001 NIP.19730917 200212 2 001
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
4/23
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Tujuan Percobaan
Mengenal komponen-komponen Peralatan Pengendalian pH
Dapat dan mampu mengenal proses stabil atau tidak stabil pada
pengendalian pH
Dapat memberikan input fungsi step dan fungsi lainnya pada pengendalian
pH
Mampu membedakan respon yang di timbulkan dari inpu-input yang di
berikan pada pengendalian PH.
1.2Bahanbahan
Air (aquadest )
H2SO4
NaOH
1.3 Alatalat
Seperangkat Pengendalian Ph
pH meter
Beaker glass
Kertas pH
Tissue
Pipet volume
Timbangan dan kertas timbang
Spatula
Labu ukur 250 ml
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
5/23
1.4 Prosedur Kerja
Isi tangki main dengan larutan aquadest
Isi tangki Noise dengan larutan pH yang di berikan pada lembaran tugas
Pasang pH meter pada tangki pencampuran
Hidupkan alat peralatan pengendali pH
Alirkan cairan dari tangki main dengan laju alir sesuai yang di lembaran
tugas dan catat pH ( gunakan kertas pH sebagai pembanding) pada tangki
pencampuran tiap 10 detik sampai keadaan steady tercapai
Alirkan cairan pada tangki noise dengan laju alir sesuai tugas dan catat pH(gunakan kertas pH sebagai pembanding) pada tangki pencampuran setiap
10 detik sampai keadaaan steady tercapai
Gambarkan grafik dari data yang di peroleh
Berika n masukkan (input ) step dan jenis lainya serta catat pH (gunakan
kertas pH sebagai pembanding) pada tangki pencampuran setiap 10 detik
sampai keadaaan steady tercapai
Gambarkan grafikgrafik dari data yang diperoleh.
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
6/23
BAB II
TNJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian / Definisi
pH didefinisikan sebagai minus logaritma dari konsentrasi ion hydrogen dalam
larutan. Pengukuran pH dengan menggunakan pH-meter di lakukan dengan
menggunakan elektroda yang peka terhadap ion hydrogen H+, pH- meter pada
dasarnya mengukur tegangan arus dalam volt, bukan maengukur pH secara
langsung, sehingga pH meter harusa dikalibrasi agar dapat di baca pH. Kalibrasi
dilakukan dengan menggunakan larutan dapar pH 7, kemudian dengan larutan
dapar lainya yang mempunyai pH yang mendekati pH sampel yang di analisa.
Harga pH merupakan ukuran untuk konsentrasi ion hydrogen dalam larutan
akuatik. Harga pH menentukan apakah larutan bersifat asam atau basa. Harga pH
dapat ditentukan dengan 2 cara yaitu:
1.
Pengukuran pH secara elektrometrik2. Pengukuran ph secara indicator warna
pH- meter adalah suatu peralatan pengukuran voltase yang di rencanakan untuk
di gunakan dalam sel-sel dengan tahanan tinggi. Alat alat pembacaan langsung
adalah voltameter elektronik dengan tahanan masukkan yang sangat tinggi,
rangkaian tersususun sedemikian hingga memberikan pembacaan meteran
sebanding pH.
Pengoprasian dari suatu pH adalah sangat mudah namun agak sedikit berbeda
dengan masing masing contoh. Gangguan khusus yang menyebabkan
simpangan. Pembacaan pH meter adalah ion natrium, dalam larutan sampel, bila
pH 10, maka konsentrasi H+ semakin kecil sehingga ion Na+ akan menempel
pada dinding elektroda kaca.
Lakmus merupakan salah satu jenis indicator untuk membedakan sifat asam
atau basa suatu larutan. Ada 2 jenis lakmus yaitu lakmus merah, dan lakmus
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
7/23
biru.kedua jenis lakmus ini dapat berubah warna, jika lakmus di kenai larutan
yang bersifat asam (misalnya cuka), lakmus berubah menjadi merah tetapi jika di
kenai larutan basa (misalnya air kapur),lakmus tidak berubah warna.begitu juga
dengan lakmus merah. Asam dan basa adalah sekelompok senyawa yang banyak
ditemukan didalam kehidupan.
Asam adalah zat yang dapat melepaskan ion H+ jika dilarutkan dalam air
sehingga konsentrasi ion H+ didalam air meningkat.
Contoh :
1. HCL (aq) H+(aq) +Cl
-(aq)
2. HNO(aq) H+(aq) + HNO3-(aq)
3. H2SO4(aq) 2H+(aq) +SO4
-(aq)
Basa adalah zat yang menghasilkan ion OH- jika dilarutka dalam air sehingga
konsentrasi ion OH- didalam larutan meningkat.
Contoh:
1. NaOH ((aq)+H2O(i)) Na+(aq) + OH
(aq)
2. Ca(OH) 2(s) + H2O(i) Ca2+(aq) + 2OH-
Besaran pH dan POH di definisikan sebagai negatif logaritma konsentrasi molar
ion hidroksida. Secara matematis, keduanya di ungkapkan sebagai berikut:
pH = -log [ H+]
= log
POH = -log [ H]
= log
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
8/23
Lambang pH diambil dari bahasa prancis Pourvior Hydrogen artinya
eksponensial kekuatan hydrogen. Untuk negative logaritma tetapan swaionisasi
air, yaitu pKW yang memungkinkan nilai pH dan POH di gabungkan.
Kw = [H+] [OH-]
pKW = pH + POH
Gambar 2.1 kertas pH
Gambar 2.2 pH meter Lamotte
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
9/23
Gambar 2.3 pH meter Hanna
2.2 Kestabilan ProsesGambar 2.4 memberikan ilustrasi dinamika jawaban (respon) dinyatakan
dengan nilai peubah X suatu proses sewaktu mengalami gangguan. Pada saat t=
to.harga x yang semula konstan mengalami perubahan karena adanya gangguan
(external disturbance) sehingga mengakibatkan osilasi.
Gambar 2.4 Respon Proses yang Stabil
Kebalikan prilaku yang diterapkan di atas terlihat pada gambar 2.5 pada
gambar 2.5 terlihat bahwa setelah terjadinya gangguan, peubah Y tidak dapat
kembali ke harga semula (seperti terlihat pada kurva ABC). Proses yang
menunjukkan perilaku semacam ini sewaktu terkena gangguan disebut proses
yang tidak stabil.
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
10/23
Gambar 2.5 Perilaku Proses yang tidak Stabil
2.3 Respon sistem pada beberapa macam masukkan
1.
Masukkan fungsi steep
Fungsi steep dinyatakan dengan persamaan matematis sebagai berikut:
X(t) = A(t) (2.1)
Fungsi ini apabila di gambarkan seperti terlihat pada gambar 2.6
Gambar 2.6 gambar fungsi step
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
11/23
2.
Masukkan fungsi ramp
Fungsi ramp dapat dinyatakan dengan persamaan matematis sebagai
berikut:
X(t) = t U(t)
T merupakan unit step
X = 0, t < 0
X = t , t 0
Fungsi ini digambarkan seperti terlihat pada gambar 2.7
Gambar 2.7 fungsi ramp
3.
Masukkan fungsi sinus
Fungsi sinus dapat dinyatakan dalam persamaan matematis sebagai
berikut:
X = 0 ,t < 0
X = A sin t ,t0
Fungsi sinus dapat digambarkan sebagai berikut :
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
12/23
Gambar 2.8 fungsi sinus
Pada kasus thermometer, apabila memperoleh masukkan fungsi sinus dapat
dijelaskan, missal mula-mula thermometer dalam keadaan setimbang dengan
temperature cairan dalam bak X5. M ulai saat t=0, temparatur cairan dalam bak di
ubah mengikuti bentuk fungsi sinus.
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
13/23
BAB III
DATA PENGAMATAN
3.1 Data Pengamatan
Tabel 3.1pH terhadap respon proses yang stabil pada tangki Main
Waktu (menit) pH Meter Kertas pH
1 7,01 6
2 7,03 63 7,03 6
4 7,04 6
5 7,05 6
6 7,05 6
7 7,06 6
8 7,06 6
9 7,07 6
10 7,08 6
Tabel 3.2pH terhadap respon proses tidak stabil pada tangki Noise
Waktu (menit) pH Meter Kertas pH
1 5 5
2 4,37 4
3 3,37 4
4 2,99 3
5 2,83 3
6 2,76 3
7 2,72 3
8 2,68 3
9 2,66 3
10 2,65 4
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
14/23
Tabel 3.3pH terhadap respon fungsi input sinus pada tangki Noise
Waktu (menit) pH Meter Kertas pH
1 2,68 4
2 2,76 4
3 2,85 4
4 2,94 5
5 3,00 5
6 3,05 5
7 3,08 5
8 3,10 5
9 3,12 5
10 3,13 5
Tabel 3.4pH terhadap respon fungsi input step pada tangki noise
Waktu (menit) pH Meter Kertas pH1 2,84 5
2 2,75 4
3 2,70 4
4 2,67 4
5 2,65 3
6 2,64 4
7 2,64 3
8 2,63 4
9 2,63 3
10 2,63 3
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
15/23
Tabel 3.5pH terhadap respon fungsi input ramp pada tangki noise, dengan laju
alir 2 dan 4
Laju Alir Waktu (detik) pH Meter Kertas pH
2 20 2,66 3
2 40 2,67 4
2 60 2,67 3
4 20 2,67 3
4 40 2,67 4
4 60 2,67 -
Tabel 3.6pH terhadap respon fungsi input ramp pada tangki noise, dengan laju
alir 6, 8, dan 10.
Laju Alir Waktu (menit) pH Meter
6 1 2,64
8 2 2,65
10 3 2,63
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
16/23
BAB IV
PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN
4.1 Pembahasan
Pada praktikum yang telah dilakukan pada pengendalian pH, kami
menggunakan alat pH-Meter dan kertas Lakmus (kertas pH). Yang dimana
pH_Meter itu adalah suatu peralatan pengukuran voltase yang direncanakan untuk
digunakan dalam sel-sel dengan tahanan tinggi. Dan kertas lakmus itu sendiri
adalah salah satu jenis indicator untuk membedakan sifat asam atau basa padasuatu larutan.
Gambar 4.1 Grafik Respon Proses yang Stabil
Pada grafik respon proses yang stabil dapat dilihat bahwa, pH meter yang
terbaca mengalami penurunan dan kenaikan nilai yang tidak cukup jauh. Pada
menit 1-4 mengalami proses yang stabil, tetapi pada menit 5-7 mengalami
kenaikan tapi kenaikannya cuma sedikit. Pada menit ke 8 mengalami penurunan
kembali seperti pada menit 1-4. Dan pada menit 9-10 mengalami kenaikan yang
tidak jauh juga. Sedangkan pada kertas pH mengalami proses yang stabil yaitu
tidak mengalami kenaikan atau penurunan. .
5.4
5.6
5.8
6
6.2
6.46.6
6.8
7
7.2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
pH
Waktu
Respon Proses Stabil
pH Meter
Kertas pH
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
17/23
Gambar 4,2 Grafik Perilaku Proses yang tidak Stabil
Pada grafik diatas dapat dilihat bahwa, prilaku proses yang tidak stabil
yang terdapat pada pH meter pada waktu 1-5 menit mengalami penurunan, dan
pada menit 6-10 juga mengalami penurunan sedikit demi sedikit. Sedangkan pada
kertas pH, menit 1-2 mengalami penurunan, pada menit 3 stabil, pada menit 4
mengalami penurunan kembali, pada menit 4-9 prosesnya kembali stabil, dan
pada menit terakhir yaitu menit 10 mengalami kenaikan kembali.Iini disebabkan
karena adanya gangguan yang diberikan oleh larutan pH. Berarti alat pengendali
pH pada proses tidak stabil berfungsi secara baik.
0
1
2
3
4
5
6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
pH
Waktu
Respon Proses Tidak Stabil
pH Meter
Kertas pH
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
18/23
Gambar 4.3 Grafik Fungsi Input Sinus
Pada grafik fungsi input sinus diatas dapat dilihat bahwa, untuk
menentukan fungsi input sinus tersebut menggunakan tangki noise. Pada pH
meter nilai pH yang terbaca mengalami kenaikan, sedangkan pada kertas pH
mengalami proses stabil dan pada menit 4 mengalami kenaikan dan pada menit 5-
10 mengalami proses yang stabil, tetapi kenaikannya tidak sesuai dengan yang
diinginkan, seharusnya pola respon keluarannya harus sama dengan masukan dan
puncak gelombang masukan harus terjadi sebelum munculnya puncak gelombang
keluaran. Hal ini berarti fungsi input sinus kurang berfungsi dengan baik.
0
1
2
3
4
5
6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
pH
Waktu
Respon Fungsi Input Sinus
pH Meter
Kertas pH
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
19/23
Gambar 4.4 Grafik Respon input Step
Pada grafik fungsi input step diatas dapat dilihat bahwa, pada pH meter
mengalami penurunan, sedangkan pada kertas pH pada menit 1 mengalami
kenaikan sampai pH-5, pada menit 2-4 mengalami penurunan yaitu menjadi pH-4,
pada menit 5 mengalami penurunan ke pH-3, pada menit 6 mengalami kenaikkan
kembali yaitu menjadi pH-4, pada menit 7 mengalami penurunan, pada menit 8
mengalami kenaikan, dan pada menit 9-10 mengalami penurunan. Tetapi
kenaikkan dan penurunan tidak sesuai dengan apa yang diinginkan. Hal ini
dikarenakan oleh fungsi step kurang berfungsi dengan baik.
0
1
2
3
4
5
6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
pH
Waktu
Respon Fungsi Input Step
pH Meter
Kertas pH
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
20/23
Gambar 4.5 Grafik Respon Input Ramp dengan laju alir 2 dan 4
Pada grafik diatas dapat dilihat fungsi input ramp laju alirnya di variasikan
yaitu 2 dan 4 L/menit. pH yang terbaca pada respon fungsi input ramp tersebut
mendapat nilai pH meter yang stabil sedangkan pada kertas pHnya yang tidak
stabil, karena pada kertas pH mengalami kenaikan dan penurunan. Hal ini berarti
alat pengendali pH berfungsi walau pun kenaikannya tidak terlalu jauh berbeda
dengan nilai yang sebelumnya.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
1 2 3 4 5 6
pH
Waktu
Respon Fungsi Ramp dengan Laju Alir2 dan 4
pH Meter
Kertas pH
laju alir
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
21/23
Gambar 4.6 Grafik Fungsi Input Ramp dengan laju alir 6, 8 dan 10
Pada grafik diatas dapat dilihat fungsi input ramp laju alirnya di variasikan
yaitu 6, 8 dan 10 L/menit. Pada fungsi input ramp dengan laju alir tersebut, tidak
dilakukan pengetesan pH dengan menggunakan kertas pH, karena kertas pH nya
habis dan tidak ada persediaan lebih di laboratorium jadi yang digunakan pada
pengetesan pH pada fungsi input ramp yaitu pH Meter saja. Pada pH meter
mengalami proses yang stabil. Pada laju alirnya mengalami kenaikan atau
menanjak. Pada laju alirnya mengalami penanjakkan, ini sama dengan apa yang
kita inginkan pada fungsi input ramp.
0
2
4
6
8
10
12
1 2 3
pH
Waktu (Menit)
Respon Fungsi Input Ramp denganLaju Alir 6, 8, dan 10
pH Meter
laju alir
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
22/23
4.3 Kesimpulan
Pada praktikum pengendalian pH tersebut dapat di ambil kesimpulan adalahsebagai berikut:
pH meter dalah suatu peralatan pengukuran voltase yang direncanakan
untuk digunakan dalam sel-sel dengan tekanan tinggi.
Harga pH dapat ditentukan dengan 2 cara yaitu:
1. Pengukuran pH secara Elektrometrik, yaitu pengukuran pH
dengan menggunakan alat ukur pH meter.
2.
Pengukuran ph secara indicator warna, yaitu pengukuran pH
dengan menggunakan kertas lakmus
Pada alat pengendali pH,percobaan yang dapat kita lakukan adalah
respon proses yang stabil, prilaku proses yang tidak stabil, fungsi step,
fungsi ramp dengan variasi laju alir, dan fungsi sinus.
Pada fungsi sinus pola respon keluarannya harus sama dengan masukan
dan puncak gelombang masukan harus terjadi sebelum munculnya
puncak gelombang keluaran. Sedangkan pada data yang didapat tidak
sesuai dengan apa yang seharusnya didapat.
Pada fungsi ramp pola respon terhadap pemberian masukan (input)
secara tanjak. Dan pada laju alir 6, 8 dan 10 yang didapat dari data
percobaan sesuai dengan apa yang dijelaskan diatas yaitu pemberian
inputnya secara tanjak.
Pada fungsi step pola respon sensor terhadap pemberian input secara
bertahap. Dan pada pH meternya sedikit sesuai dengan apa yang
dijelaskan diatas, tetapi pada kertas pH yang didapat sangat tidak sesuai
dengan yang dijelaskan diatas.
-
8/10/2019 LAPORAN PENGENDALIAN PH-SARI.docx
23/23
DAFTAR PUSTAKA
Tim Laboratorium,2012, Pengendalian pH, Laboratorium Komputasi Dan
Pengendalian Proses. Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri
Lhokseumawe.
top related