1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Keberhasilan operasi suatu proses pengolahan sering bergantung pada efektifnya pengadukan dan pencampuran zat cair pada proses itu. Salah satu acara dalam Praktikum Dasar Teknik Kimia mempelajari tentang proses pencampuran tersebut. Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh lama waktu pencampuran terhadap homogenitas larutan biner. Pencampuaran (mixing) di lain pihak adalah peristiwa menyebarnya bahan-bahan secara acak dimana bahan yang satu menyebar ke dalam bahan yang lain dan sebaliknya. Sedangkan bahan-bahan itu sebelumnya terpisah dalam dua fase atau lebih . Disini sangat penting sekali diketahui waktu pencampuran yang sangat tepat agar diperoleh produk yang baik. Dalam praktikum ini menggunakan fase zat cair-padat, antara aquadest dan gula, adapun dipilih jenis ini karena memiliki efisiensi yang tinggi, sederhana serta fluida yang mudah bercampur. 1.2 TUJUAN PERCOBAAN 1. Menentukan hubungan antara indeks bias dengan larutan standar gula. 2. Menentukan hubungan antara waktu pencampuran dengan kadar larutan gula selama proses pencampuran sampai mencapai keadaan homogen. 1.3 DASAR TEORI Mixing time adalah waktu yang diperlukan untuk mencampur bahan-bahan yang mudah larut yang terdapat pada fase yang berbeda sehingga diperoleh fase yang homogen dimana konsentrasi di setiap permukaan sama ( Mc Cabe, 1987). Di dalam suatu industri mixing time berguna untuk menentukan waktu optimal suatu bahan/larutan, berapa lama waktu yang dibutuhkan suatu larutan 2 hingga menjadi homogen. Dalam pencampuran derajat kehomogenisasian bahan yang bercampur untuk berbagai operasi berbeda-beda ( Brown, G.G,1987 ). Istilah pengadukan dan pencampuran sebenarnya tidak sama satu sama lain. Pengadukan (agitation) menunjukan gerakan yang terinduksi menurut cara tertentu pada suatu bahan dalam bejana, di mana gerakan itu biasanya mempunyai semacam pola sirkulasi, sedang operasi pencampuran merupakan suatu usaha mendistribusikan secara acak atau sama dari dua atau lebih fase yang terpisah ( Mc Cabe, 1987 ). Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap pencampuran zat adalah jenis impeller, karakteristik fluida ,ukuran serta perbandingan tangki dan sekat, kecepatan pengadukan dan perbandingan dari zat yang di campur ( Brown, G.G, 1978 ). Impeller akan membangkitkan pola aliran di dalam sistem yang menyebabakan zat cair bersirkulasi di dalam bejana untuk akhirnya kembali ke impeller. Adapun macam impeller ada dua jenis yang pertama membangkitkan arus sejajar dengan sumbu poros impeller dan yang kedua membangkitkan arus pada arah tangensial dan radial. Dari segi bentuknya ada tiga macam jenis impeller yaitu propeller, dayung, dan turbin. Dalam pencampuran yang biasa dipakai adalah jenis turbin, karena efektif untuk menjangkau viskositas yang cukup luas, sirkulasinya bagus dan harganya murah. Sedangkan untuk jenis propeller, penggunaannya hanya terbatas untuk zat yang berviskositas rendah dan hanya efektif dalam bejana besar karena alirannya sangat kuat. Untuk impeller dayung, putaran arus zat cair tidak bisa dengan kecepatan tinggi, dan tidak ada sekatnya zat cair akan berputar-putar mengelilingi bejana tanpa ada pencampuran ( Brown, G.G, 1978 ). 3 propeller dayung turbin Gambar 1. J enis impeller berdasarkan bentuknya Agar bejana proses bekerja efektif pada setiap masalah pengadukan yang dihadapi, volume fluida yang disirkulasi oleh impeller harus cukup besar agar dapat menyapu keseluruhan bejana dalam waktu yang singkat demikian pula, kecepatan arus yang meninggalkan impeller itu harus cukup tinggi agar dapat mencapai semua sudut tangki ( Mc. Cabe, 1987 ). Dalam tangki pencampuran ada tiga macam arah kecepatan fluida di setiap titik suatu proses pengadukan : 1. Komponen radial yang bekerja tegak lurus terhadap poros impeller. 2. Komponen longitudianal yang bekerja pada arah paralel pada poros impeller. 3. Komponen tangensial atau rotarial yang bekerja pada arah yang saling bersinggungan terhadap lintasan lingkaran sekeliling poros impeller. Ketiga komponen ini sering terjadi pada setiap proses pengadukan dari ketiga komponen ini yang saling berpengaruh adalah komponen longitudinal dan radial ( Mc Cabe, 1987 ). Proses pencampuran zat cair maupun campuran di dalam tangki yang berlangsung cepat adalah didaerah aliran turbulen. Dalam hal ini akan menghasilkan kecepatan tinggi dan itu mungkin dapat bercampur didaerah sekitar impeller karena ada keturbulenan yang hebat. Pada saat arus itu melambat karena membawa zat cair lain dan mengalir di sepanjang dinding, terjadi juga pencampuran radial, sedangkan pusaran-pusaran besar pecah menjadi kecil. 4 Fluida itu akan mengalami suatu lingkaran penuh dan kembali ke pusat impeller, di mana terjadi lagi pencampuran yang hebat. Karakteristik fluida menentukan berhasil tidaknya suatu pencampuran. Fluida polar tidak akan bercampur dengan fluida nonpolar, misalnya air dengan minyak. Adapun fungsi sekat adalah untuk mengurangi aliran putar merintangi aliran rotasi tanpa mengganggu aliran radial atau longitudinal. Sekat yang sederhana namun efektif dapat di buat dengan memasang sekat vertikal terhadap dinding tangki Gambar 2. Pembentukan vorteks dan pola aliran sirkulasi dalam bejana aduk. Waktu pencampuran dengan menggunakan turbin bersekat berubah dengan perubahan kecepatan didaerah itu. Timbulnya vorteks pada tangki atau bejana karena terdapat aliran tangensial . Hal ini terutama terjadi karena pada tangki yang tidak bersekat. Bila bejana di pasang sekat, pencampuran akan lebih cepat dan lebih banyak energi yang di berikan untuk lingkar. Sekat rotasi tanpa mengganggu aliran radial atau longitudinal ( Brown, G.G, 1978 ). Dalam bejana yang kecil biasanya waktu pencampuran lebih pendek dibandingkan dalam bejana besar. Karena tidak praktis bila waktu pencampuran dibuat sama untuk segala ukuran bejana ( Tryeball, 1986 ). 5 BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN 2.1 BAHAN Bahan yang digunakan : a. Gula b. Aquadest 2.2 GAMBAR ALAT Alat yang digunakan : a. Beker glass f. Tabung reaksi b. Pengaduk listrik g. Refraktometer c. Alat pengambil sampel (pipet) h. Timbangan analisis d. Statif i. Stopwatch e. Gelas ukur Keterangan gambar : 1. Beker glass 2. Pengaduk 3. Motor Pengaduk 4. Statif 5. Sekat ( Buffle ) Gambar 3. Rangkaian alat bejana berpengaduk. 2 3 5 1 4 6 2.3 CARA KERJA I. Membuat larutan standar 1. Menimbang gula seberat 0,1 gram; 0,2 gram; 0,3 gram; 0,4 gram; 0,5 gram; 0,6 gram; 0,7 gram; 0,8 gram; 0,9 gram; 1 gram 2. Mengukur volume sebanyak 10 ml aquadest dengan gelas ukur atau pipet gondok 3. Mencampur masing-masing berat gula ke dalam 10 tabung reaksi yang berisi aquadest sebanyak 10 ml kemudian dikocok sehingga benar-benar homogen 4. Mengamati indeks bias masing-masing larutan gula dengan alat refraktometer II. Menentukan Mixing Time 1. Mengukur volume aquadest dengan volume 300 ml dengan gelas ukur 2. Memasukan aquadest kedalam bekerglass dan mengaduk dengan pengaduk listrik 3. Menimbang gula dengan berat 30 gram; 25 gram; 20 gram 4. Memasukan gula ke dalam bekerglass yang berisi aquadest dan diaduk, pada saat memasukan gula kita catat sebagai t = 0 5. Pada selang waktu ( 30 detik ), kita ambil sampel pada posisi tertentu dan kita amati indeks biasnya dengan menggunakan reflaktometer selama beberapa menit sampai konstan 6. Percobaan diulangi dengan berat gula 25 gram dan 20 gram 7 2.4 ANALISA PERHITUNGAN 1. Mencari indeks bias larutan standar gula dengan refraktometer. 2. Mencari konsentrasi gula (dalam molalitas) untuk grafik standar : Molalitas = grPelarutgrMRberatGula 1000 3. Membuat grafik larutan standar antara konsentrasi gula vs indeks bias. 4. Membuat persamaan garis grafik standar. 5. Mencari indeks bias larutan biner, kemudian menentukan kadar gula dalam larutan biner dengan mengeplotkan pada grafik larutan standar. 6. Membuat grafik hubungan antara waktu pencampuran Vs konsentrasi gula. 7. Membuat persamaan garis larutan biner. 8. Menghitung prosentase kesalahan dari persamaan garis yang didapat. 8 BAB III HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN 3.1 HASIL PERCOBAAN Suhu Aquades = 29 0C Densitas Aquades = 0.995945 gr/ml BM gula = 180 gr/gmol Volume (V) = 10 ml Berat pelarut = 10 ml x 0.995945 gr/ml = 9.95945 gram 1. Larutan Standart Tabel 1. Hubungan antara konsentrasi gula (molalitas) dengan indeks bias. Dari data diatas digunakan untuk membuat grafik standart dengan persamaan garis sebagai berikut : Y = 0.0245 X + 1.3344 No Berat gula (gr) V aquadest(ml) Indeksbias Molalitas 1 0,1060 10 1,3357 0,0591 2 0,2003 10 1,3372 0,1117 3 0,3081 10 1,3385 0,1719 4 0,4022 10 1,3402 0,2243 5 0,5020 10 1,3414 0,2800 6 0,6021 10 1,3428 0,3358 7 0,7028 10 1,3444 0,3920 8 0,8008 10 1,3452 0,4467 9 0,9014 10 1,3460 0,5028 10 1,0014 10 1,3485 0,5586 9 Gambar 4. Grafik Standard antara Molalitas VS I ndeks Bias Dengan persen kesalahan rata-rata : 1.65 % 2. Larutan biner antara 30 gram gula dengan 300 ml aquadest. Tabel 2. Hubungan antara waktu pencampuran dengan molalitas No Waktu(detik) Molalitas 1 30 0,1306 2 60 0,2163 3 90 0,2612 4 120 0,3020 5 150 0,3306 6 180 0,3551 7 210 0,3837 8 240 0,4000 9 270 0,4204 10 300 0,4449 11 330 0,4531 12 360 0,4531 13 390 0,4735 14 420 0,4857 15 450 0,4898 16 480 0,4980 17 510 0,5020 18 540 0,4857 19 570 0,5143 10 20 600 0,5184 21 630 0,5224 22 660 0,5265 23 690 0,5265 24 720 0,5306 25 750 0,5347 26 780 0,5265 27 810 0,4816 28 840 0,5388 29 870 0,5347 30 900 0,5469 31 930 0,5469 32 960 0,5347 33 990 0,5469 34 1020 0,5469 35 1050 0,5469 Dari data diatas digunakan untuk membuat grafik dengan persamaan garis sebagai berikut : Y = 0,1185ln(x) - 0,2549 Gambar 5. Grafik hubungan antara Waktu pencampuran Vs Molalitas Dengan persen kesalahan rata-rata sebesar : 3,5 % 11 3. Larutan biner antara 25 gram gula dengan 300 ml aquadest. Tabel 3 . Hubungan antara waktu pencampuran dengan molalitas No Waktu (detik) Molalitas 1 30 0,0735 2 60 0,1143 3 90 0,1510 4 120 0,1755 5 150 0,2000 6 180 0,2041 7 210 0,2286 8 240 0,2449 9 270 0,2612 10 300 0,2735 11 330 0,2939 12 360 0,3388 13 390 0,3959 14 420 0,4122 15 450 0,4122 16 480 0,4245 17 510 0,4367 18 540 0,4408 19 570 0,4490 20 600 0,4490 21 630 0,4571 22 660 0,4571 23 690 0,4571 24 720 0,4571 Dari data diatas digunakan untuk membuat grafik dengan persamaan garis sebagai berikut : Y = 0,1464ln(x) - 0,507 12 Gambar 6. Grafik hubungan antara Waktu Pencampuran Vs Molalitas Dengan persen kesalahan rata-rata sebesar : 14,29 % 4. Larutan biner antara 20 gram gula dengan 300 ml aquadest. Tabel 4. Hubungan antara waktu pencampuran dengan molalitas No Waktu(detik) Molalilatas 1 30 0,1020 2 60 0,1347 3 90 0,1592 4 120 0,1755 5 150 0,1837 6 180 0,2000 7 210 0,2204 8 240 0,2367 9 270 0,2449 10 300 0,2571 11 330 0,2694 12 360 0,2776 13 390 0,2694 14 420 0,2939 15 450 0,2776 16 480 0,3143 17 510 0,3184 18 540 0,3306 13 19 570 0,3388 20 600 0,3388 21 630 0,3429 22 660 0,3469 23 690 0,3469 24 720 0,3592 25 750 0,3469 26 780 0,3551 27 810 0,3592 28 840 0,3633 29 870 0,3633 30 900 0,3633 Dari data diatas digunakan untuk membuat grafik dengan persamaan garis sebagai berikut : Y = 0,0885ln(x) - 0,2384 Gambar 7. Grafik hubungan antara Waktu Pencampuran Vs Molalitas Dengan persen kesalahn rata-rata sebesar : 4,93 % 14 3.2 PEMBAHASAN Dari Tabel 2 dan Gambar 4 dapat diketahui bahwa semakin lama waktu pencampuran maka indeks biasnya akan semakin besar yang diikuti dengan kenaikan kadar larutan gula, sampai indeks bias yang terukur kemudian menjadi konstan. Hal ini disebabkan karena padatan gula yang terdapat dalam larutan telah melarut sempurna sehingga larutan menjadi homogen. Berdasarkan Tabel 2 pada data yang ke-33 telah diperoleh indeks bias yang konstan, berdasarkan data percobaan diatas diperoleh persamaan grafik hubungan pencampuran dengan molalitas sebagai berikut: Y = 0,1185ln(x) - 0,2549 Dengan persentase kesalahan rata-rata sebesar : 3.5 % Dari Gambar 4 dilihat bahwa semakin lama waktu pencampuran maka konsentrasinya akan semakin besar, hal ini terjadi karena adanya pengadukan yang semakin lama larutan akan homogen. Dari Tabel 3 dan Gambar 5 dapat diketahui bahwa semakin lama waktu pencampuran maka indeks biasnya akan semakin besar yang diikuti dengan kenaikan kadar larutan gula, sampai indeks bias yang terukur kemudian menjadi konstan. Hal ini disebabkan karena padatan gula yang terdapat dalam larutan telah melarut sempurna sehingga larutan menjadi homogen. Dari tabel 3 pada data yang ke-21 telah diperoleh indeks bias yang konstan, berdasarkan data percobaan diatas dapat dibuat grafik hubungan antara waktu pencampuran dengan molalitas dengan persamaan: Y = 0,1464ln(x) - 0,507 Dengan persentase kesalahan rata-rata sebesar : 14,29% Dari gambar 5 dilihat bahwa semakin lama waktu pencampuran maka konsentrasinya akan semakin besar, hal ini terjadi karena dengan adanya pengadukan semakin lama larutan akan homogen. Dari tabel 4 dan gambar 6 dapat diketahui bahwa semakin lama waktu pencampuran maka indeks biasnya akan semakin besar yang diikuti dengan kenaikan kadar larutan gula, sampai indeks bias yang terukur kemudian menjadi 15 konstan. Hal ini disebabkan karena padatan gula yang terdapat dalam larutan telah melarut sempurna sehingga larutan menjadi homogen. Dari tabel 4 pada data yang ke-28 telah diperoleh indeks bias yang konstan, berdasarkan data percobaan diatas dapat dibuat grafik hubungan antara waktu pencampuran dengan molalitas dengan persamaan sebagai berikut: Y = 0,0885ln(x) - 0,2384 Dengan persentase kesalahan sebesar : 4,93 % Pada percobaan larutan biner antara 25 gram gula dengan 300 ml aquadest terjadi ketidakstabilan data untuk mencapai homogen karena pada saat percobaan berlangsung kemungkinan terjadi kerusakan alat atau kesalahan dalam pembacaan sehingga menyebabkan data-data yang didapat kurang akurat dan terjadi persen kesalahan yang cukup besar. Dari persamaan tersebut dapat dibuat grafik dari grafik tersebut dapat terlihat bahwa semakin lama waktu pencampuran larutan tersebut menjadi homogen, maka molalitasnya akan semakin besar. Dari data pada tabel 2,3,dan 4 dapat diketahui bahwa semkin lama waktu pencampuran maka indeks biasnya akan semakin konstan, ini menunjukan bahwa larutan gula semakin homogen 16 BAB IV KESIMPULAN Dari hasil percobaan yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Antara gula dan aquadest merupakan dua senyawa yang mampu mencampur (missible). 2. Indeks bias yang konstan menunjukan kadar campuran tersebut telah homogen. 3. Waktu yang diperlukan untuk pencampuran semakin lama untuk molalitas yang semakin besar. Diperoleh grafik hubungan antara waktu pencampuran versus molalitas sebagai berikut : a) Untuk berat gula 30 gram yang dilarutkan dalam 300 ml aquadest diperoleh suatu persamaan : Y = 0,1185ln(x) - 0,2549 Dengan prosentase kesalahan rata-rata 3,5% b) Untuk berat gula 25 gram yang dilarutkan dalam 300 ml aquadest di peroleh suatu persamaan : Y = 0,1464ln(x) - 0,507 Dengan prosentase kesalahan rata-rata 14,29 % c) Untuk berat gula 20 gram yang dilarutkan dalam 300 ml aquadest di peroleh suatu persamaan : Y = 0,0885ln(x) - 0,2384 Dengan prosentase kesalahan rata-rata 4,93 % 17 DAFTAR PUSTAKA Brown.G.G, 1578, Unit Operation, 14th edition, John Willey and sons; New York. Mc. Cabe, W.L., and Smith, J.C., 1987 Unit Operation of ChemicEngineering, International Student Edition, Mc. Graw Hill, Kogakusha: Tokyo. Treyball, R. E., 1986., Mass Transfer Operation, 2nd Edition, Mc. Graw Hill, New York. 18 LAMPIRAN LAMPIRAN A Data Percobaan Suhu Aquades = 29 0C Densitas Aquades = 0.995945 gr/ml BM gula = 180 gr/gmol Volume (V) = 10 ml Berat pelarut = 10 ml x 0.995945 gr/ml = 9.95945 gram 1. Larutan Standart Tabel 5. Data percobaan pembuatan larutan standart No Berat gula (gr) V aquadest(ml) Indeksbias Molalitas 1 0,1060 10 1,3357 0,0591 2 0,2003 10 1,3372 0,1117 3 0,3081 10 1,3385 0,1719 4 0,4022 10 1,3402 0,2243 5 0,5020 10 1,3414 0,2800 6 0,6021 10 1,3428 0,3358 7 0,7028 10 1,3444 0,3920 8 0,8008 10 1,3452 0,4467 9 0,9014 10 1,3460 0,5028 10 1,0014 10 1,3485 0,5586 19 2. Larutan Biner antara gula 30 gram dengan aquades 300 ml Tabel 6. Data percobaan larutan biner antara gula 30 gram dan aquadest 300 ml. No Waktu(detik) Indeks bias Molalitas 1 30 1,3376 0,1306 2 60 1,3397 0,2163 3 90 1,3408 0,2612 4 120 1,3418 0,3020 5 150 1,3425 0,3306 6 180 1,3431 0,3551 7 210 1,3438 0,3837 8 240 1,3442 0,4000 9 270 1,3447 0,4204 10 300 1,3453 0,4449 11 330 1,3455 0,4531 12 360 1,3455 0,4531 13 390 1,3460 0,4735 14 420 1,3463 0,4857 15 450 1,3464 0,4898 16 480 1,3466 0,4980 17 510 1,3467 0,5020 18 540 1,3463 0,4857 19 570 1,3470 0,5143 20 600 1,3471 0,5184 21 630 1,3472 0,5224 22 660 1,3473 0,5265 23 690 1,3473 0,5265 24 720 1,3474 0,5306 25 750 1,3475 0,5347 26 780 1,3473 0,5265 27 810 1,3462 0,4816 28 840 1,3476 0,5388 29 870 1,3475 0,5347 30 900 1,3478 0,5469 31 930 1,3478 0,5469 32 960 1,3475 0,5347 33 990 1,3478 0,5469 34 1020 1,3478 0,5469 35 1050 1,3478 0,5469 20 3. Larutan Biner antara gula 25 gram dengan aquades 300 ml Tabel 7. Data percobaan larutan biner antara gula 25 gram dengan Aquadest 300 ml No Waktu (detik) Indeks bias Molalitas 1 30 1,3362 0,0735 2 60 1,3372 0,1143 3 90 1,3381 0,1510 4 120 1,3387 0,1755 5 150 1,3393 0,2000 6 180 1,3394 0,2041 7 210 1,3400 0,2286 8 240 1,3404 0,2449 9 270 1,3408 0,2612 10 300 1,3411 0,2735 11 330 1,3416 0,2939 12 360 1,3427 0,3388 13 390 1,3441 0,3959 14 420 1,3445 0,4122 15 450 1,3445 0,4122 16 480 1,3448 0,4245 17 510 1,3451 0,4367 18 540 1,3452 0,4408 19 570 1,3454 0,4490 20 600 1,3454 0,4490 21 630 1,3456 0,4571 22 660 1,3456 0,4571 23 690 1,3456 0,4571 24 720 1,3456 0,4571 21 4. Larutan Biner antara gula 20 gram dengan aquades 300 ml Tabel 8. Data percobaan larutan biner antara gula 20 gram dengan aquadest 300 ml No Waktu(detik) Indeksbias Molalilatas 1 30 1,3369 0,1020 2 60 1,3377 0,1347 3 90 1,3383 0,1592 4 120 1,3387 0,1755 5 150 1,3389 0,1837 6 180 1,3393 0,2000 7 210 1,3398 0,2204 8 240 1,3402 0,2367 9 270 1,3404 0,2449 10 300 1,3407 0,2571 11 330 1,3410 0,2694 12 360 1,3412 0,2776 13 390 1,3410 0,2694 14 420 1,3416 0,2939 15 450 1,3412 0,2776 16 480 1,3421 0,3143 17 510 1,3422 0,3184 18 540 1,3425 0,3306 19 570 1,3427 0,3388 20 600 1,3427 0,3388 21 630 1,3428 0,3429 22 660 1,3429 0,3469 23 690 1,3429 0,3469 24 720 1,3432 0,3592 25 750 1,3429 0,3469 26 780 1,3431 0,3551 27 810 1,3432 0,3592 28 840 1,3433 0,3633 29 870 1,3433 0,3633 30 900 1,3433 0,3633 22 LAMPIRAN B Cara Perhitungan I. Mencari persamaan garis grafik standart dari fungsi indeks bias (X) Vs molalitas (Y) dengan cara pendekatan least square Ey = aEx + nb E xy = aEx2 + bEx Sehingga diperoleh harga a dan b yang akan membentuk persamaan : Y = bX + a a. Mencari molalitas gula untuk grafik standart : Molalitas = grPelarutgrMRberatGula 1000 1. gula 0,1060 gr, 9.95945gram pelarut molal m 0591 , 095945 , 910001801060 , 0= = 2. gula 0,2003 gr, 9.95945gram pelarut molal m 1117 , 09.9594510001802003 , 0= = 3. gula 0,3081 gr, 9.95945 gram pelarut molal m 1719 , 09.9594510001803081 , 0= = 4. gula 0,4022 gr, 9.95945 gram pelarut molal m 2244 , 09.9594510001804022 , 0= = 5. gula 0,5020 gr, 9.95945 gram pelarut molal m 2800 , 09.9594510001805020 , 0= = 6. gula 0,6021 gr, 9.95945 gram pelarut molal m 3359 , 09.9594510001806021 , 0= = 23 7. gula 0,7028 gr, 9.95945 gram pelarut molal m 3920 , 09.9594510001807028 , 0= = 8. gula 0,8008 gr, 9.95945 gram pelarut molal m 4467 , 09.9594510001808008 , 0= = 9. gula 0,9014 gr, 9.95945 gram pelarut molal m 5028 , 09.9594510001809014 , 0= = 10. gula 1,0014 gr, 9.95945 gram pelarut molal m 5586 , 09.9594510001800014 , 1= = Data perhitungan grafik standart: Tabel 9. Data perhitunngan grafik standart No Molalitas (X) Indeks Bias (Y) X2 XY 1 0,0591 1,3357 0,0035 0,0789 2 0,1117 1,3372 0,0125 0,1494 3 0,1719 1,3385 0,0295 0,2301 4 0,2243 1,3402 0,0503 0,3006 5 0,2800 1,3414 0,0784 0,3756 6 0,3358 1,3428 0,1128 0,4509 7 0,3920 1,3444 0,1537 0,5270 8 0,4467 1,3452 0,1995 0,6009 9 0,5028 1,3460 0,2528 0,6768 10 0,5586 1,3485 0,3120 0,7533 3,0829 13,4199 1,2050 4,1435 n = 10 x = 3,0829 y = 13,4199 xy = 4,1435 x2 = 1,2050 24 Sehingga : Y = aX+ b 13,4199 = 3,0829 a + 10 b .(1) 4,1435 = 1,2050 a + 3,0829 b .(2) Eliminasi (1) dan (2) (1) x1 13,4199 = 3,0829 a + 10 b (2) x3,2437 13,4403 = 3,9087 a + 10 b - -0,0204 = -0,8258 a a= 0,0245 b = 1,3344 Sehingga persamaan garis : Y = 0,0245 X + 1,3344 Persentase kesalahan dapat dihitung dengan cara : % 100 % =YdataYhitung Ydatakesalahan Tabel 10. Data persentase kesalahan pada percobaan No Y Data Y Hitung % Kesalahan 1 1,3357 1,3358 0,01 2 1,3372 1,3672 2,24 3 1,3385 1,3672 2,14 4 1,3402 1,3672 2,02 5 1,3414 1,3673 1,93 6 1,3428 1,3673 1,82 7 1,3444 1,3673 1,71 8 1,3452 1,3674 1,65 9 1,3460 1,3674 1,59 10 1,3485 1,3674 1,40 Jadi persen kesalahan rata-rata = 1,65 % 25 II. Mencari persamaan garis pada percobaan 30 gram gula + 300 ml aquadest data bisa didekati dengan pendekatan least square : Y = a. Ln X n. b ( Y.lnX ) = a. (lnX)2 b. lnX Untuk mencari harga a dan b dengan cara : Tabel 11. Data perhitungan mencari harga a dan b No Waktu (X) Y Ln X Ln X2 Y Ln X 1 30 0,1306 3,4012 11,5681 0,4442 2 60 0,2163 4,0943 16,7637 0,8857 3 90 0,2612 4,4998 20,2483 1,1755 4 120 0,3020 4,7875 22,9201 1,4460 5 150 0,3306 5,0106 25,1065 1,6566 6 180 0,3551 5,1930 26,9668 1,8440 7 210 0,3837 5,3471 28,5916 2,0515 8 240 0,4000 5,4806 30,0374 2,1923 9 270 0,4204 5,5984 31,3423 2,3536 10 300 0,4449 5,7038 32,5331 2,5376 11 330 0,4531 5,7991 33,6295 2,6273 12 360 0,4531 5,8861 34,6462 2,6668 13 390 0,4735 5,9661 35,5949 2,8248 14 420 0,4857 6,0403 36,4847 2,9338 15 450 0,4898 6,1092 37,3229 2,9923 16 480 0,4980 6,1738 38,1156 3,0743 17 510 0,5020 6,2344 38,8679 3,1299 18 540 0,4857 6,2916 39,5838 3,0559 19 570 0,5143 6,3456 40,2671 3,2635 20 600 0,5184 6,3969 40,9207 3,3160 21 630 0,5224 6,4457 41,5473 3,3676 22 660 0,5265 6,4922 42,1492 3,4184 23 690 0,5265 6,5367 42,7283 3,4418 24 720 0,5306 6,5793 43,2865 3,4910 25 750 0,5347 6,6201 43,8254 3,5397 26 780 0,5265 6,6593 44,3462 3,5063 26 27 810 0,4816 6,6970 44,8503 3,2255 28 840 0,5388 6,7334 45,3387 3,6278 29 870 0,5347 6,7685 45,8125 3,6191 30 900 0,5469 6,8024 46,2726 3,7205 31 930 0,5469 6,8352 46,7197 3,7384 32 960 0,5347 6,8669 47,1548 3,6717 33 990 0,5469 6,8977 47,5783 3,7726 34 1020 0,5469 6,9276 47,9911 3,7890 35 1050 0,5469 6,9565 48,3935 3,8048 S 16,1102 211,1781 1299,5056 100,2058 Dari tabel diatas diperoleh data: n = 35 Y = 16,1102 Ln X = 211,1781 (lnX)2 = 1299,5056 ( Y.lnX ) = 100,2058 Penyelesaian dengan menggunakan matriks: ( ) ( )((EE=((((E EEX YYbaX Xn Xln .ln lnln2 ( )( ) ((E EE ((E EE=X Xn XX X Yn Yaln lnlnln ln .2 ( ) ( ) ( ) | |( ) ( ) ( ) | |2 2ln lnln . lnX n XX Y n X YE E E E E= ( ) ( ) | |( ) | | 5056 , 1299 35 ) 1781 , 211 (100,2058 35 1781 , 211 16,11022 = = 0,1185 27 ( ) ( )( ) ((E EE((E E E E=X Xn XX Y XY Xbln lnlnln . lnln22 ( ) ( ) ( ) ( ) | |( ) ( ) ( ) | |2 22ln lnln ln . lnX n XX Y X Y XE E E E E E= ( ) ( ) | |( ) ( ) | | 5056 , 1299 35 1781 , 2115056 , 1299 1102 , 16 2058 , 100 1781 , 2112 = = - 0,2549 Jadi persamaan yang di dapat Y = 0,1185Ln(x) 0,2549 Tabel 12. Tabel persentase kesalahan pada percobaan No Y Data Y Hitung % Kesalahan 1 0,1306 0,1481 13,42 2 0,2163 0,2303 6,45 3 0,2612 0,2783 6,55 4 0,3020 0,3124 3,44 5 0,3306 0,3389 2,49 6 0,3551 0,3605 1,51 7 0,3837 0,3787 1,29 8 0,4000 0,3946 1,36 9 0,4204 0,4085 2,83 10 0,4449 0,4210 5,37 11 0,4531 0,4323 4,58 12 0,4531 0,4426 2,31 13 0,4735 0,4521 4,52 14 0,4857 0,4609 5,11 15 0,4898 0,4690 4,24 16 0,4980 0,4767 4,27 17 0,5020 0,4839 3,62 18 0,4857 0,4907 1,02 28 19 0,5143 0,4971 3,35 20 0,5184 0,5031 2,94 21 0,5224 0,5089 2,59 22 0,5265 0,5144 2,30 23 0,5265 0,5197 1,30 24 0,5306 0,5247 1,11 25 0,5347 0,5296 0,96 26 0,5265 0,5342 1,46 27 0,4816 0,5387 11,85 28 0,5388 0,5430 0,79 29 0,5347 0,5472 2,33 30 0,5469 0,5512 0,78 31 0,5469 0,5551 1,49 32 0,5347 0,5588 4,51 33 0,5469 0,5625 2,84 34 0,5469 0,5660 3,49 35 0,5469 0,5695 4,12 Jadi Persentase kesalahan rata-rata = 3,5 % III. Mencari persamaan garis pada percobaan 25 gram gula + 300 ml aquadest data bisa didekati dengan pendekatan least square : Y = a. Ln X n.b ( Y.lnX ) = a. (lnX)2 b. lnX Untuk mencari harga a dan b dengan cara : Tabel 13.Tabel perhitungan untuk mencari a dan b No Waktu (X) Y Ln X Ln X2 Y LnX 1 30 0,0735 3,4012 11,5681 0,2499 2 60 0,1143 4,0943 16,7637 0,4679 3 90 0,1510 4,4998 20,2483 0,6796 4 120 0,1755 4,7875 22,9201 0,8403 5 150 0,2000 5,0106 25,1065 1,0021 6 180 0,2041 5,1930 26,9668 1,0598 7 210 0,2286 5,3471 28,5916 1,2222 8 240 0,2449 5,4806 30,0374 1,3422 29 9 270 0,2612 5,5984 31,3423 1,4624 10 300 0,2735 5,7038 32,5331 1,5598 11 330 0,2939 5,7991 33,6295 1,7042 12 360 0,3388 5,8861 34,6462 1,9941 13 390 0,3959 5,9661 35,5949 2,3621 14 420 0,4122 6,0403 36,4847 2,4901 15 450 0,4122 6,1092 37,3229 2,5185 16 480 0,4245 6,1738 38,1156 2,6207 17 510 0,4367 6,2344 38,8679 2,7228 18 540 0,4408 6,2916 39,5838 2,7734 19 570 0,4490 6,3456 40,2671 2,8491 20 600 0,4490 6,3969 40,9207 2,8721 21 630 0,4571 6,4457 41,5473 2,9466 22 660 0,4571 6,4922 42,1492 2,9679 23 690 0,4571 6,5367 42,7283 2,9882 24 720 0,4571 6,5793 43,2865 3,0077 S 7,8082 136,4135 791,2226 46,7036 Dari tabel diatas diperoleh data: n = 24 Y = 7,8082 Ln X = 136,4135 (lnX)2 = 791,2226 ( Y.lnX ) = 46,7036 Penyelesaian dengan menggunakan matriks: ( ) ( )((EE=((((E EEX YYbaX Xn Xln .ln lnln2 ( )( ) ((E EE ((E EE=X Xn XX X Yn Yaln lnlnln ln .2 ( ) ( ) ( ) | |( ) ( ) ( ) | |2 2ln lnln . lnX n XX Y n X YE E E E E= 30 ( ) ( ) | |( ) ( ) | | 2226 , 791 24 4135 , 1367036 , 46 24 4135 , 136 8082 , 72 = = 0,1464 ( ) ( )( ) ((E EE((E E E E=X Xn XX Y XY Xbln lnlnln . lnln22 ( ) ( ) ( ) ( ) | |( ) ( ) ( ) | |2 22ln lnln ln . lnX n XX Y X Y XE E E E E E= ( ) ( ) | |( ) | | 2226 , 791 24 ) 4135 , 136 (2226 , 791 8082 , 7 7036 , 46 4135 , 1362 = = - 0,507 Jadi persamaan yang di dapat Y = 0,1464Ln(x) - 0,507 Tabel 14. Persentase kesalahan pada percobaan No Y Data Y Hitung % Kesalahan 1 0,0735 -0,00906 112,34 2 0,1143 0,092412 19,14 3 0,1510 0,151772 0,50 4 0,1755 0,193889 10,47 5 0,2000 0,226557 13,28 6 0,2041 0,253249 24,09 7 0,2286 0,275817 20,67 8 0,2449 0,295366 20,61 9 0,2612 0,312609 19,67 10 0,2735 0,328034 19,95 11 0,2939 0,341987 16,37 12 0,3388 0,354726 4,71 13 0,3959 0,366444 7,44 14 0,4122 0,377293 8,48 15 0,4122 0,387394 6,03 16 0,4245 0,396842 6,51 17 0,4367 0,405718 7,10 18 0,4408 0,414086 6,06 31 19 0,4490 0,422001 6,01 20 0,4490 0,429511 4,34 21 0,4571 0,436653 4,48 22 0,4571 0,443464 2,99 23 0,4571 0,449972 1,57 24 0,4571 0,456202 0,21 Jadi Persentase kesalahan rata-rata = 14,29 % IV. Mencari persamaan garis pada percobaan 20 gram gula + 300 ml aquadest data bisa didekati dengan pendekatan least square : Y = a. Ln X n. b ( Y.lnX ) = a. (lnX)2 b. lnX Untuk mencari harga a dan b dengan cara Tabel 15. Data perhitungan untuk mencari a dan b No X Y Ln X Ln X2 Y Ln X 1 30 0,1020 3,4012 11,5681 0,3471 2 60 0,1347 4,0943 16,7637 0,5515 3 90 0,1592 4,4998 20,2483 0,7163 4 120 0,1755 4,7875 22,9201 0,8403 5 150 0,1837 5,0106 25,1065 0,9203 6 180 0,2000 5,1930 26,9668 1,0386 7 210 0,2204 5,3471 28,5916 1,1785 8 240 0,2367 5,4806 30,0374 1,2975 9 270 0,2449 5,5984 31,3423 1,3710 10 300 0,2571 5,7038 32,5331 1,4667 11 330 0,2694 5,7991 33,6295 1,5622 12 360 0,2776 5,8861 34,6462 1,6337 13 390 0,2694 5,9661 35,5949 1,6072 14 420 0,2939 6,0403 36,4847 1,7751 15 450 0,2776 6,1092 37,3229 1,6956 16 480 0,3143 6,1738 38,1156 1,9403 17 510 0,3184 6,2344 38,8679 1,9848 18 540 0,3306 6,2916 39,5838 2,0801 19 570 0,3388 6,3456 40,2671 2,1497 32 20 600 0,3388 6,3969 40,9207 2,1671 21 630 0,3429 6,4457 41,5473 2,2100 22 660 0,3469 6,4922 42,1492 2,2524 23 690 0,3469 6,5367 42,7283 2,2678 24 720 0,3592 6,5793 43,2865 2,3632 25 750 0,3469 6,6201 43,8254 2,2968 26 780 0,3551 6,6593 44,3462 2,3647 27 810 0,3592 6,6970 44,8503 2,4055 28 840 0,3633 6,7334 45,3387 2,4460 29 870 0,3633 6,7685 45,8125 2,4588 30 900 0,3633 6,8024 46,2726 2,4711 S 8,4898 176,6942 1061,6682 51,8598 Dari tabel diatas diperoleh data: n = 30 Y = 8,4898 Ln X = 176,6942 (lnX)2 = 1061,6682 ( Y.lnX ) = 51,8598 Penyelesaian dengan menggunakan matriks: ( ) ( )((EE=((((E EEX YYbaX Xn Xln .ln lnln2 ( )( ) ((E EE ((E EE=X Xn XX X Yn Yaln lnlnln ln .2 ( ) ( ) ( ) | |( ) ( ) ( ) | |2 2ln lnln . lnX n XX Y n X YE E E E E= ( ) ( ) | |( ) ( ) | | 6682 , 1061 30 6942 , 1768598 , 51 30 6942 , 176 4898 , 82 = = 0,0885 33 ( ) ( )( ) ((E EE((E E E E=X Xn XX Y XY Xbln lnlnln . lnln22 ( ) ( ) ( ) ( ) | |( ) ( ) ( ) | |2 22ln lnln ln . lnX n XX Y X Y XE E E E E E= ( ) ( ) | |( ) ( ) | | 1061,6682 30 176,69421061,6682 4898 , 8 8598 , 51 176,69422 = = - 0,2384 Jadi persamaan yang di dapat Y = 0,0885 Ln(x) 0,2384 Tabel 16. Persentase kesalahan pada percobaan No Y Data Y Hitung % Kesalahan 1 0,1020 0,0626 38,65 2 0,1347 0,1239 7,98 3 0,1592 0,1598 0,41 4 0,1755 0,1853 5,57 5 0,1837 0,2050 11,63 6 0,2000 0,2212 10,59 7 0,2204 0,2348 6,54 8 0,2367 0,2466 4,18 9 0,2449 0,2571 4,97 10 0,2571 0,2664 3,59 11 0,2694 0,2748 2,02 12 0,2776 0,2825 1,79 13 0,2694 0,2896 7,50 14 0,2939 0,2962 0,78 15 0,2776 0,3023 8,91 16 0,3143 0,3080 2,01 17 0,3184 0,3133 1,58 18 0,3306 0,3184 3,69 19 0,3388 0,3232 4,60 34 20 0,3388 0,3277 3,26 21 0,3429 0,3320 3,15 22 0,3469 0,3362 3,11 23 0,3469 0,3401 1,97 24 0,3592 0,3439 4,27 25 0,3469 0,3475 0,15 26 0,3551 0,3509 1,17 27 0,3592 0,3543 1,36 28 0,3633 0,3575 1,59 29 0,3633 0,3606 0,73 30 0,3633 0,3636 0,10 Jadi Persentase kesalahan rata-rata = 4.93 % 35 LAMPIRAN C Pertanyaan dan jawaban 1. Sebutkan jenis-jenis Impeller dan jelaskan ! Wayan Parta (121100151) Jawaban : Dari segi bentuknya ada tiga macam jenis impeller yaitu propeller, dayung, dan turbin. Dalam pencampuran yang biasa dipakai adalah jenis turbin, karena efektif untuk menjangkau viskositas yang cukup luas, sirkulasinya bagus dan harganya murah. Sedangkan untuk jenis propeller, penggunaannya hanya terbatas untuk zat yang berviskositas rendah dan hanya efektif dalam bejana besar karena alirannya sangat kuat. Untuk impeller dayung, putaran arus zat cair tidak bisa dengan kecepatan tinggi, dan tidak ada sekatnya zat cair akan berputar-putar mengelilingi bejana tanpa ada pencampuran. propeller dayung turbin 2. Apa fungsi dari sekat pada percobaan mixing time ? Arina Ulya (121100042) Jawaban: Fungsi dari sekat pada percobaan mixing time adalah untuk mencegah timbulnya vorteks pada tangki atau bejana karena terdapat aliran tangensial dan untuk mempercepat pencampuran. 36 3. Apa perbedaan antara pengadukan dan pencampuran ? Verdila Dwi N (121100114) Jawaban: Pengadukan (agitation) menunjukan gerakan yang terinduksi menurut cara tertentu pada suatu bahan dalam bejana, di mana gerakan itu biasanya mempunyai semacam pola sirkulasi, sedang operasi pencampuran merupakan suatu usaha mendistribusikan secara acak atau sama dari dua atau lebih fase yang terpisah.