penuntun praktikum pengantar teknik kimia i · pdf filebuku penuntun pengantar teknik kimia...

21
PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I NAMA : STAMBUK : KELOMPOK /KLS : LABORATORIUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA MAKASSAR 2016

Upload: lamnga

Post on 04-Feb-2018

265 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

1

PENUNTUN PRAKTIKUM

PENGANTAR TEKNIK KIMIA I

NAMA :

STAMBUK :

KELOMPOK /KLS :

LABORATORIUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA

MAKASSAR

2016

Page 2: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

2

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmanirrahim

Assalamu Alaikum Warahmatullahi Wabarakatu

Sebagai rasa ketundukan dan kepercayaan kita terhadap Ke-Esaan Ilahi Rabbi,

sepantasnya mengucapkan , mengejewantahkan rasa syukur dan puji kita. Dan rasa mahabbah

yang terdalam kepada Ke-Rasulan NabiyullahMuhammad SAW.karena atas izin-Nya jualah

sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan buku penuntun praktikum Pengantar Teknik

Kimia (PTK) ini.

Buku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa

dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium Pengantar Teknik Kimia. Materi

percobaan alam buku ini disusun dari hasil revisi kurikulum jurusan Teknik Kimia FTI-UMI.

Semua percobaan yang ada di dalam buku penuntun ini dapa t dilaksanakan di

laboratorium Pengantar Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Universitas Muslim

Indonesiadengan tujuan agar mahasiswa mampu dan terampil dalam melaksanakan

percobaan Pengantar Teknik Kimia untuk mendapatkan data-data sebagai dasar analisa guna

membuktikan kebenaran teori-teori Pengantar Teknik Kimia pada masalah-masalah industry

kimia.

Pada akhirnya semoga Allah SWT. dapat menjadikan semua aktifitas kita sebagai

amal ibadah di sisi-Nya. Dan kamipun menyadari bahwa sejauh pandang, pendengaran,

pengelihatan dan jangkauan indrawi lainnya, akan tampak ketidakmampuan. Inilah sebuah

bukti eksistensi yang bersifat manusiawi, tidak pernh lepas dari intervensi diri Sang Maha

Sempurna dimana “posisi decision maker final” ada ditangan Ilahi. Oleh karena itu dengan

segala kerendahan hati kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif kea rah

kemapanan disaat mendatang.

Billahitaufiq Walhidayah

Wassalamu Alaikum Warahmatullahi Wabarakatu

Makassar, Maret 2016

Penyusun,

TIM Laboratorium PTK

Page 3: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

3

DAFTAR ISI

ANALISIS KADAR MINYAK NABATI DENGAN CARA SOXHLET

DEHIDRASI OSMOSIS PADA BUAH-BUAHAN

PENGATURAN VISKOSITAS LARUTAN PADA BERBAGAI KADAR

TETAPAN KESETIMBANGAN REAKSI

Page 4: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

4

PERCOBAAN I

ANALISIS KADAR MINYAK NABATI DENGAN CARA SOXHLET

1. Pengantar

Minyak/ lemak nabati merupakan komponen bahan makanan yang

penting bagi manusia dan mahluk hidup lain. Bahan ini juga sangat penting

dalam industry kimia, di Indonesia terdapat banyak tanaman yang

menghasilkan minyak/ lemak nabati, misalnya kacang tanah, jagung, kedelai,

kemiri, kelapa, kelapa sawit, dll.

Minyak/ lemak nabati secara kimiawi pada hakekatnya sama, yaitu

ester trigliserol, yang umum rumus bangunnya sebagai berikut :

Jadi minyak/ lemak nabati merupakan ester yang alkoholnya gliserol

dan asamnya adalah asam karboksilat rantai panjang.Ada banyak sekali jenis

minyak/ lemak nabati, istilah minyak dan lemak nabati hanya menyatakan

fasanya pada suhu kamar.Minyak pada suhu kamar berwujud cair, sedangkan

lemak pada suhu kamar berwujud padat.

Analisis untuk mengetahui kandungan minyak/ lemak nabati pada

suatu bahan adalah sangat penting, karena perancangan prosese pengolahan

suatu bahan tersebut sangat dipengaruhi oleh kandungan minyak/ lemaknya.

Analisis kadar minyak/ lemak pada suatu bahan yang umum dipakai adalah

soxhlet.

2. Landasan Teori

Sifat minyak/ lemak nabati yang menjadi dasar untuk analisis cara

soxhlet adalah bahwa minyak/ lemak nabati umumnya mempunyai titik didih

yang tinggi (3000C) dan bahwa minyak/ lemak mudah larut dalam petroleum

Page 5: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

5

eter. Dilain pihak petroleum eter ini praktis, tidak melarutkan air dan zat-zat

organic lainnya.

Jadi biji-bijian mengandung minyak/ lemak nabati direndam dalam

petroleum eter cukup lama dan jumlah petroleum eter yang cukup, maka

minyak/ lemak dalam biji-bijian tersebut akan terlarut dalam petroleum eter.

Larutan minyak/ lemak dalam petroleum eter tersebut (ekstrak) lalu

dipisahkan dan diuapkan petroleum eternya dengan pemanasan.Setelah

petroleum eter habis yang ditandai dengan tidak berubahnya berat, maka zat

tersisa tersebut dapat dianggap seluruhnya minyak/ lemak.Dengan

penimbangan, berat minak/ lemak dapat diketahui.Kadar minyak/ lemak

dalam biji-bijian dapat dihitung sebagai berat minyak/ lemak dibagi berat biji-

bijian.

3. Tujuan Percobaan

Menganalisis kandungan minyak/ lemak nabati dalam biji-bijian hasil

pertanian.

4. Percobaan

a. Bahan

Bahan yang digunakan adalah biji-bijian yang mengandung minak/

lemak, misalnya jagung, kedelai, kacang tanah, dll, serta petroleum eter

dan kertas saring.

b. Alat

Alat yang digunakan adalah satu set alat soxhlet, pemanas listrik,

pendingin, dan neraca analitis.

c. Cara Kerja

Biji-bijian sejumlah kira-kira 10 gr ditimbang (tergantung ukuran alat

soxhlet yang digunakan), lalu dibungkus dengan menggunakan kertas

saring dan dimasukkan ke bagian tengah alat soxhlet (di atas labu, dan di

bawah pendingin balik). Petroleum eter dimasukkan ke labu alat soxhlet,

selanjutnya alat soxhlet dirangkai, air pendingin balik dialirkan dan labu

dipanaskan dengan menggunakan pemanas listrik. Petroleum eter dalam

labu akan mendidih dan menguap, uap diembunkan oleh pendingin balik

dan jatuh ke tempat biji-bijian. Terjadi pelarutan minyak/ lemak ke dalam

petroleum eter. Setelah tinggi cairan pada tempat biji-bijian tercapai

tinggi diatas overflow, maka petroleum eter akan mengalir ke bawah

karena gaya berat dan petroleum eter akan kembali ke labu. Terjadi

Page 6: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

6

penguapan petroleum eter secara terus menerus dan biji-bijian terendam

petroleum eter lagi, dan kembali terjadi pelarutan minyal/ lemak lagi,

petroleum eter akan kembali kelabu sambal membawa minyak/ lemak

yang terlarut. Demikian terjadi sirkulasi petroleum eter secara terus

menerus.Setelah siklus sirkulasi berlangsung cukup banyak (± 6 kali),

semua minyak/ lemak dalam biji-bijian sudah terambil ke labu.Pemanas

dimatikan, dan biji-bijian diambil.

Cairan dalam labu dipanaskan sehingga petroleum eter menguap,

sedangkan minyak/ lemak tertinggal di dalam labu. Uap petroleum eter

yang keluar dari labu akan diembunkan dengan pendingin dan embun

petroleum eter akan ditampung untuk digunakan kembali dalam analisis

diwaktu yang lain. Setelah cairan dalam labu cukup pekat, cairan dituang

ke botol timbang. Botol timbang yang berisi cairan dipanaskan dalam

oven sehingga petroleum eter menguap. Setelah selang waktu tertentu,

botol timbang dan isinya ditimbang. Proses dihentikan setelah berat tetap.

Berat minyak/ lemak adalah selisi berat botol timbang isi dan botol

timbang kosong.Kadar minyak/ lemak dalam biji-bijian baiasa dihitung

sebagai berat minyak/ lemak dibagi berat biji-bijian awal. Hasil analisis

kadar minyak/ lemak dibandingkan dengan pustaka dan dibandingkan.

Page 7: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

7

TABEL ASISTENSI

NAMA :

STAMBUK :

KELOMPOK :

KELAS :

ASISTEN :

JUDUL PENETAPAN :

NO HARI

/TGL URAIAN PARAF KET

Makassar, 20

( )

ASISTEN

Page 8: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

8

PERCOBAAN II

DEHIDRASI OSMOSIS PADA BUAH-BUAHAN

1. Pengantar

Dehidrasi adalah penghilangan kadar air (H2O) dari suatu bahan.

Pengurangan kadar air bisa membuat bahan lebih tahan lama karena aktivitas

mikroba terhambat. Dehidrasi umumnya dilaksanakan dengan

drying(penguapan cairannya), namun pada umumnya drying perlu dilakukan

pada suhu yang agak tinggi, sehingga untuk buah-buahan tidak cocok, karena

bisa merusak rasa, aroma, dan zat-zat yang terkandung di dalamnya. Perlu

dikembangkan cara dehidrasi untuk buah-buahan yang tidak memerlukan

pemanasan. salah satunya adalah dehidrasi osmosis. Indonesia kaya akan hasil

buah-buahan, sehingga usaha pengawetan buah-buahan perlu mendapat

perhatian.

2. Landasan Teori

Ada satu jenis membrane yang bersifat semipermeable dalam arti bisa

ditembus atau dilewati air namun tidak bisa dilewati oleh zat-zat terlarut

dalam air. Perpindahan massa H2O lewat membrane semi permeable

disebabkan olehbeda tekanan osmosis H2O. pada larutan dikedua sisi

membrane, H2O berpindah dari tekanan osmosis H2O yang tinggi ke rendah.

Tekanan osmosis tergantung pada kadar zat tersebut. Makin tinggi kadar zat

tersebut maka tekanan osmosis makin tinggi. Jika kadar zat terlarut makin

tinggi maka kadar H2O otomatis menjadi rendah, berarti tekanan osmosis H2O

larutan pekat makin kecil (hipotonis). Jadi jika ada dua larutan yang berbeda

kepekatannya dibatasi oleh membrane semipermeable, maka akan terjadi

proses osmosis, yaitu perpindahan massa H2O dari larutan yang encer

(hipotonis) ke larutan yang pekat (isotonis) lewat membrane tersebut.

Fenomena osmosis ini bisa dimanfaatkan untuk dehidrasi buah-

buahan.Dinding sel buah-buahan bersifat semipermeable, dan di dalam sel

terdapat larutan (air dan zat-zat terlarut). Jika buah tersebut direndam dalam

sel tersebut direndam dalam larutan yang lebih pekat (hipotonis), misal

larutan gula pekat, maka akan terjadi transfer massa secara osmsis lewat

dinding sel dari sel ke dalam larutan. Akibatnya buah akan mengalami

dehidrasi (pengurangan kadar air). Teknologi ni dinamakan dehidrasi osmosis,

Page 9: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

9

larutan gula menjadi encer karena menerima air dari buah, larutan ini bisa

dipekatkan kembali dengan penguapan airnya, lalu dapat digunakan

kembaliuntuk dehidrasi osmosis.

3. Tujuan Percobaan

Mempelajari pengaruh waktu pada proses dehidrasi osmosis untuk

membuat grafik hubungan kadar air tersisa dalam buah pada berbagai waktu.

4. Percobaan

a. Bahan

Bahan yang digunakan adalah buah-buahan, misalnya buah nangka,

yang dipotong-potong menjadi bentuk lembaran dan larutan gula dengan

kadar sekitar 65% (bisa difariasi) untuk cairan perendam.

b. Alat

Alat yang digunakan adalah panic perendam yang dilengkapi dengan

pengaduk yang diputar lemah yan bertujuan untuk menghomogenkan

larutan. Alat analisis air dalam padatan (moisture-meter).

c. Jalannya Percobaan

Larutan gula dimasukkan ke dalam panic perendam, pengaduk

dijalankan dengan kecepatan rendah. Buah nangka yang telah dipotong-

potong dimasukkan ke dalam panic perendam, setelah selang waktu

tertentu (± 10 menit), diambil contoh potongan buah, lalu dengan cepat

dikeringkan dengan kertas tissue, kemudian diukur kadar airnya, kadar air

awal buah juga dianalitis. Jumlah larutan perendam juga harus cukup

banyak, sehingga kadar air pada larutan perendam praktis tidak berubah.

d. Analisis

Analisis kadar air pada buah awal ataupun cuplikan pada waktu yang

lain dilanjutkan dengan moisture-meter. Jika alat ini tidak tersedia, kadar

air dapat diukur dengan gravimetric. Buah ditimbang, lalu dikeringkan

dalam oven pada suhu rendah sampai berat tetap kadar air dihitung

sebagai :

Kadar H2O =

=

5. Hasil dan Pembahasan

Page 10: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

10

Dari percobaan diperoleh data kadar air dalam buah pada berbagai waktu

dehidrasi osmosis. Dialkukan pembahasan dan penyimpulan.Teori dasar

untuk dehidrasi osmosis tersedia di pustaka.

Page 11: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

11

TABEL ASISTENSI

NAMA :

STAMBUK :

KELOMPOK :

KELAS :

ASISTEN :

JUDUL PENETAPAN :

NO HARI

/TGL URAIAN PARAF KET

Makassar, 20

( )

ASISTEN

Page 12: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

12

PERCOBAAN III

PENGATURAN VISKOSITAS LARUTAN PADA BERBAGAI KADAR

1. Pengantar

Pabrik kimia memproses banyak sekali bahan dalam bentuk

cair.Cairan tersebut perlu ditransport, diaduk, dipanaskan atau

didinginkan.Pada proses-proses tersebut ada sifat cairan yang sangat

berpengaruh, yaitu viskositas atau kekentalan.Perhitungan peralatan yang

berkaitan dengan cairan selalu membutuhkan informasi tentang kekentalan

cairan. Study tentang viskositas cairandilakukan cukup mendalam di Teknik

Kimia.

Jika dua bagian fluida yang berdekatan bergerak dengan kecepatan

yang tidak sama, maka antara dua bagian tersebut terjadi gaya gesekan. Gaya

gesekan ini yang menghambat gerak fluida yang lebih cepat, namun

mempercepat fluida yang lebih lambat. Makin kental fluida, gaya gesekan

tersebut akan semakin besar. Kekentalan fluida umumnya dideskripsikan

dengan hubungan antara gaya gesekan (shear stress τ)dengan gradient

kecepatan ⁄ . Ilmu yang khusus mempelajari hubungan τdengan ⁄

disebut Rheology.

Newton menganjurkan hubungan sederhana antara τ dengan ⁄

untuk menyatakan sifat sebagai berikut :

= √

Dengan disebut iskositas (viscosity)dan atuan luas.Fluida yang

mengikuti hokum adalah gaya tiap satuan luas. Fluida yang mengikuti hokum

Newton disebut fluida Newtonian (Newtonian Fluid), sedangkan yang tidak

mengikuti disebut fluida Non-Newtonian.Persamaan Newton tersbut bisa

dipakai untuk memperhitungkan gerak fluida berdasarkan viskositasnya.

Percobaan ini mencoba mengukur viskositas larutan pada berbagai kadar.

2. Landasan Teori

Jika fluida mengalir lewat pipa dengan kecepatan lambat sehingga

garis arus tidak berpotongan (aliran laminar), maka distribusi kecepatan aliran

fluida mengikuti pola seperti gambar di bawah ini

Page 13: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

13

Fluida bagian tengah bergerak lebih cepat dibandingkan dengan fluida

bagian tepi.Timbul gesekan antara dua bagian fluida tengah dan tepi. Gaya

gesekan tiap satuan luas pada posisi r dari sumbu meurut hokum Newton

adalah :

=

Hagen-Poiselle berhasil menjabarkan hubungan kecepatan fluida .

Misal fluida mengalir pada panjang pipa L, akibat dorongan beda tekanan ΔP.

Gaya dorong aliran pada bagian fluida yang berbeda pada jarak kurang dari r,

dari sumbu adalah =(ΔP). atau tekanan kali luas. Gaya gesek yang

menahan aliran bagian fluida tersebut adalah atau kali luas

permukaan. Karena aliran fluida stabil maka kedua gaya tersebut harus sama.

(ΔP). =

=

r

Berdasarkan hokum Newton diperoleh :

=

r

=

r

Integrasi menghasilkan :

= -

Kecepatan fluida menempel pada dinding adalah nol (tidak ada slip), maka

pada r = R, nilai harus 0, diperoleh :

0 = -

C =

Distribusi kecepatan aliran diperoleh :

= -

+

= -

( (

)

)

Debit aliran (volume/waktu) dapat dihitung berdasarkan distribusi kecepata

tersebut, misalnya ditinjau dari bagian fluida bergerak r dari pusat setebal dr,

Page 14: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

14

nilai dr sangat kecil yaitu mendekati 0, debit aliran pada bagian terkecil adalah

:

= (luas) x (kecepatan)

=

=

∫ (

)

Dengan integrasi diperoleh debit aliran :

Q =

∫ (

)

Q =

Jika pipa vertikal dan aliran cairan diakibatkan oleh gaya berat cairan itu

sendiri, maka ΔP = , sehingga diperoleh :

Q =

Q =

Jika dua cairan dialirkan dengan gaya berat lewat pipa vertikal yang sama,

debit aliran berbanding lurus dengan rapat massanya dan berdanding terbalik

dengan viskositasnya. Untuk volume yang sama, waktu yang diperlukan

berbanding terbalik denga Q, sehingga perbandingan waktu pengaliran

mengikuti persamaan :

=

=

Atau,

=

.

Persamaan terakhir dapa digunakan untuk mengukur viskositas cairan

dengan dengan membandingkan wakt pengaliran cairan lainnya yang sudah

diketahui viskositasnya.

3. Tujuan Percobaan

Mengukur viskositas larutan pada berbagai kadar dengan

membandingkan waktu pengaliran dengan gaya berat.

4. Percobaan

a. Bahan

Alkohol teknis (C2H5OH) dan air suling (H2O)

Page 15: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

15

b. Alat

Alat yang digunakan adalah viscometer dengan prinsip pengukuran

waktu pengaliran.

c. Jalannya Percobaan

Alkohol teknis ditentukan rapat massanya dengan menggunakan

pycnometer dan penimbangan, dengan bantuan tabel rapat massa larutan

alkohol dapat diketahui kadar alkoholnya. Dibuat 6 larutan alkohol dengan

kadar yang berbeda dengan mencampur alkoho teknis dengan air suling

dengan perbandingan volume yang berbeda-beda. Rapat massamasing-

masing larutan diukur dengan dengan pycnometer dan penimbangan.

Setela itu dapat diketahui kadar alkohol pada masing-masing larutan

(%massa) dengan tabel rapat massa.

Waktu pengaliran pada viscometer untuk air suling dan masing-masing

larutan diukur dengan cara sebagai berikut. Cairan dimasukkan ke tendon

bawah viscometer , cairan disedot sampai melewati garis di atas tendon

atas, lalu sedotan dihentikan dan cairan ditahan dengan menutup lubang

atas dengan dengan jari. Lubang dibuka sedikit-sedikit dengan menggeser

jari penutup sehingga cairan jatuh tepat di garis atas, seelah itu lubang

dibuka dengan melepas jari .saat tersebut dihitung sebagai waktu nol .

waku pengaliran adalah waktu sampai permukaan cairan tepat melewati

garis di bawah tendon atas. Viskositas air suling pada suhu tersebut dibaca

dari pustaka.

5. Hasil dan Pembasan

Viskositas masing-masing larutan lalu dihitung dengan

membandingkan waktu alirannya dengan waktu alir alir air suling dengan

rumus sesuai di landasan teori :

=

.

Selanjutnya dibuat grafik viskositas larutan versus kadar alkohol, lalu

dibahas dan disimpulkan serta dibuat persamaan empirisnya.

Page 16: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

16

TABEL ASISTENSI

NAMA :

STAMBUK :

KELOMPOK :

KELAS :

ASISTEN :

JUDUL PENETAPAN :

NO HARI

/TGL URAIAN PARAF KET

Makassar, 20

( )

ASISTEN

Page 17: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

17

PERCOBAAN IV

TETAPAN KESETIMBANGAN REAKSI

1. Pengantar

Suatu reaksi kimia memerlukan peninjauan kinetika sekaligus

termodinamika.Dari sudut pandang kinetika, diperoleh informasi mengenai

kecepatan perubahan kimiawi dan kecepatan produksi atau konsumsi energi

yang terkait dengan perubahan kimiawi tersebut. Dengan kata lain, kinetika

terkait dengan perubahan-perubahan sebagai fungsi waktu. Di sisi lain,

termodinamika membahas sistem-sistem pada kesetimbangan yaitu sistem-

sistem yang tidak lagi mengalami perubahan netto terhadap waktu.

Perhitungan keseimbangan perlu dilakukan pada reaksi-reaksi bolak

balik untuk melengkapi perhitungan kinetika sebagai dasar pertimbangan

dalam memutuskan usaha-usaha untuk meningkatkan yield proses. Kadang-

kadang, pertimbangan kinetika berlawanan dengan pertimbangan

termodinamika misalnya, kecepatan reaksi akan semakin tinggi pada suhu

yang semakin tinggi. Tetapi jika reaksi itu merupakan reaksi eksotermis, maka

suhu tinggi akan menurunkan konversi kesetimbangannya. Oleh karena itu,

perlu dicari suhu optimum agar dapat dicapai konversi kesetimbangan yang

setinggi mungkin dalam waktu yang sesingkat mungkin.

2. Landasan Teori

Ditinjau reaksi bolak-balik :

A + B C + D

Kriteria dasar untuk kesetimbangan suatu reaksi kimia adalah perubahan

energi bebas gibbs yang terkait dengan reaksi tersebut sama dengan nol, atau

(Hill, 1977).

Dengan :

= perubahan energy bebasgibbs

= potensial kimia spesies i

= koefisien stoikhiometri spesies i

Untuk contoh reaksi di atas, VA= -1 VB= -1 VC=+1 VD=+1

Perubahan energi bebas gibbs pada reaksi yang berjalan isothermal untuk

energy bebas gibbs pada reaksi yang berjalan isothermal untuk reaktan dengan

Page 18: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

18

perbandingan stoikhiometris pada kondisi standar. Secara mathematis,

perubahan energy bebas gibbs standar dinyatakan sebagai :

Persamaan 2 dikurangkan dengan persamaan 1 menghasilkan :

Potensial kimia dapat dihubungkan dengan aktivitas (a1) sebagai :

Subtitusi persamaan 4 ke persamaan 3 menghasilkan :

[∏

]

Pada kesetimbangan ΔG=0, sehingga :

[∏

]

Konstanta kesetimbangan reaksi (K) didefenisikan sebagai :

Untuk contoh reaksi diatas konstanta kesetimbangan reaksi dinyatakan

sebagai berikut :

Jika campuran reaksi dapat dianggap larutan ideal, aktivitas bisa didekati

dengan konsentrasi, sehingga persamaan 8 dapat dinyatakan sebagai :

Dengan

M = perbandingan pereaksi

Page 19: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

19

XAe = konversi pada kondisi setimbang

.

3. Tujuan Percobaan

a. Menentukan konversi kesetimbangan reaksi esterifikasi asam asetat

dengan etanol

b. Menentukan nilai ΔH0.

4. Percobaan

a. Bahan

Asam asetat (CH3COOH) glasial, etanol (C2H5OH) absolute, asam sulfat

(H2SO4) 97% sebagai katalisator.

b. Alat

Pemanas mantel, labu leher tiga, pendingin balik, pengaduk merkuri,

motor pengaduk, thermometer, pengaduk sampel.

c. Jalannya percobaan

Etanol dimasukkan ke dalam labu leher tiga, pemanas mantel dinyalakan

hingga mencapai suhu yang lebih tinggi 100C dari suhu reaksi yang

diinginkan.Air pendingin dialirkan melalui pendingin balik.Setelah suhu

tercapai asam asetat sejumlah tertentu (perbandingan stoikhiometris

dengan etanol) dimasukkan ke dalam labu leher tiga. Motor pengaduk

dihidupkan dengan kecepatan tertentu diambil sampel ± 5 ml. konsentrasi

asam asetat awal ditentukan dengan titrasi volumetric dengan larutan

NaOH standar. Volume NaOH yang diperlukan untuk mencapai titik

ekivalen titrasi dicatat sebagai volume NaOH awal.Katalisator asam sulfat

dengan jumlah tertentu dimasukkan ke dalam labu leher tiga, kembali

dilakukan pengambilan sampel untuk mengetahui konsentrasi asam

total.V NaOH untuk mencapai titik ekivalen titrasi dicatat sebagai V

NaOH total.Thermostat diatur agar suhu reaksi konstan pada suhu yang

diinginkan.Reaksi dibiarkan dalam waktu yang cukup lama untuk

mencapai kesetimbangan. Pada akhir reaksi dilakukan pengambilan

sampel untuk dianalisis kadar asam asetatnya dengan titrasi volumetric

dengan menggunakan larutan NaOH standar. V NaOH untuk mencapai

titik ekivalen titrasi dicatat sebagai V NaOH akan lebih baik jika

percobaan dijalankan dalam 2 rangkaian alat yang beroperasi secara

pararel dengan konsentrasi awal yang berbeda. Dari perbandingan hasil

Page 20: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

20

kedua run ini dapat dibuktikan bahwa konstanta kesetimbangan tidak

tergantung pada konsentrasi awal reaktan-reaktan.

d. Analisis

Titrasi volumetric untuk menentukan konsentrasi asam asetat dalam

campuran reaksi dilakukan dengan larutan NaOH standar menggunakan

indikator phenolphthalein (PP) konversi asam asetat pada keseimbangan

(XAe) dihitung sebagai berikut :

Setelah diperoleh XAenilai kesetimbangan reaksi dapat dihitung dalam

persamaan 9.

5. Pengolahan Hasil dan Pembahasan

a. Data

Data percobaan yang perlu dicatat adalah konversi pada kesetimbangan

(XAe) setelah diperoleh XAe, konstanta kesetimbangan dihitung

berdasarkan persamaan 9

b. Pembahasan

Dibahas efek perbedaan konsentrasi awal terhadap nila konstanta

kesetimbangan pada suhu tertentu atau reaksi isothermal.

Page 21: PENUNTUN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK KIMIA I · PDF fileBuku penuntun Pengantar Teknik Kimia (PTK) disusun guna membantu mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum pada Laboratorium

Penuntun Praktikum Pengantar Teknik Kimia I

21

TABEL ASISTENSI

NAMA :

STAMBUK :

KELOMPOK :

KELAS :

ASISTEN :

JUDUL PENETAPAN :

NO HARI

/TGL URAIAN PARAF KET

Makassar, 20

( )

ASISTEN