Download - Lap Dinamika Tangki Kel 5 Fix
LABORATORIUM PENGENDALIAN PROSES
SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2012/2013
MODUL : Dinamika Tangki Seri
PEMBIMBING : Ir. Unung Leoanggraeni, MT
Oleh :
Kelompok : V
Nama : 1. Nur Aida Amalia (121411054)
2. Randy Surya K (121411057)
3. Widya Piqra (121411061)
Kelas : 2B
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2014
Praktikum : 8 April 2014Penyerahan Laporan : 15 April 2014
DINAMIKA TANGKI
I. TUJUAN
A. Tujuan umum :
Keterampilan mengoperasikan peralatan berbasis reaktor tangki
berpengaduk.
Kemampuan aplikasi pengetahuan reaktor tangki berpengaduk terhadap
penyimpangan yang mungkin terjadi
Peningkatan kemampuan logika berbasis reaktor tangki berpengaduk
terhadap hubungan-hubungan antara kecepatan putar pengaduk, ketidak
idealan, volume efektif reaktor.
B. Tujuan khusus :
Membuat kurva kalibrasi hubungan antara daya hantar listrik (DHL)
terhadap konsentrasi NaCl
Memahami fenomena perbedaan respon konsentrasi yang ditujukan dari
masing-masing tangki yang tersusun seri.
Memahami perbedaan yang terjadi dari input step dengan pulse.
Menghitung volume ideal berpengaduk dan tidak berpengaduk.
II. DATA PERCOBAAN
Kurva Kalibrasi DHL vs. Konsentrasi NaCl
Pengukuran DHL larutan dalam tangki
Penambahan NaCl (Tanpa Pengadukan)
Laju Alir = 200 cm3/menit
Waktu (menit)
DHL (µS)
Konsentrasi NaCl
(%) (C)
DHL
(µS)
1 11.330.5 6.450.3 4.87
0.25 3.80.2 3.13
Tangki 1 Tangki 2 Tangki 31.5 2.75 0.368 0.3463 5.28 1.14 0.397
4.5 6.52 2.97 0.4086 7.88 4.89 0.524
7.5 7.66 7.16 2.299 9.87 8.87 4.93
10.5 10.24 9.33 7.1312 10.72 10.11 8.33
13.5 11.06 10.56 9.3715 11.15 10.7 10
16.5 10.14 10.84 10.4318 11.24 11.14 10.62
19.5 11.29 11.25 10.9421 11.05 11.22 11.17
Penambahan Air (Tanpa Pengadukan)
Laju Alir = 200 cm3/menit
Waktu (menit)
DHL (µS)
Tangki 1 Tangki 2 Tangki 31.5 9.15 10.3 10.873 7.28 9.56 10.57
4.5 5.84 8.69 10.116 4.68 7.59 9.38
7.5 3.77 6.75 9.059 3.04 5.86 8.29
10.5 2.47 5.08 7.5912 2.04 4.31 6.92
13.5 1.647 3.66 6.0915 1.174 2.84 4.89
16.5 0.867 2.07 3.9618 0.721 1.571 3.2
19.5 0.583 1.23 2.5221 0.52 1.004 2.06
22.5 0.427 0.809 1.60424 0.404 0.67 1.285
25.5 0.387 0.568 1.05527 0.367 0.492 0.851
28.5 0.354 0.457 0.72230 0.347 0.411 0.629
31.5 0.336 0.392 0.55233 0.345 0.366 0.49
34.5 0.344 0.359 0.448
36 0.34 0.354 0.4137.5 0.335 0.349 0.3939 0.335 0.346 0.37
40.5 0.34 0.34 0.3642 0.335 0.34 0.35
Penambahan NaCl (Dengan Pengadukan)
Laju Alir = 200 cm3/menit
Kecepatan Putar Pengaduk = 70 rpm
Waktu (menit)
DHL (µS)
Tangki 1 Tangki 2 Tangki 31.5 3.71 0.945 0.4173 6.49 3.2 0.799
4.5 8.52 5.06 1.896 9.4 6.67 3.67
7.5 10.08 8.03 5.289 10.71 8.91 6.47
10.5 10.98 9.57 8.0112 11.1 10.16 8.86
13.5 11.27 10.6 9.4315 11.27 10.82 9.84
16.5 11.46 11.03 10.1218 11.42 10.97 10.91
19.5 11.52 11.27 10.8721 11.44 11.32 11.02
Penambahan Air (Dengan Pengadukan)
Laju Alir = 200 cm3/menit
Kecepatan Putar Pengaduk = 70 rpm
Waktu (menit)
DHL (µS)
Tangki 1 Tangki 2 Tangki 31.5 9.05 10.88 10.793 6.43 9.56 10.61
4.5 4.53 7.83 10.086 3.16 6.34 9.13
7.5 2.23 5.02 7.149 1.577 3.58 5.75
10.5 1.202 3 5.312 0.84 2.15 4.24
13.5 0.735 1.592 3.4815 0.591 1.258 2.65
16.5 0.514 0.964 1.92818 0.471 0.812 1.623
19.5 0.437 0.661 1.2721 0.411 0.569 1.02
22.5 0.408 0.527 0.85424 0.399 0.484 0.691
25.5 0.39 0.466 0.71227 0.381 0.446 0.65
28.5 0.374 0.417 0.57330 0.374 0.41 0.515
III. HASIL PERCOBAAN
1. Kurva Kalibrasi
Konsentrasi NaCl
(%) (C)
DHL
(mS)
K L
(1000 .K .G
C
)
1 11.33 0.3 3399
0.5 6.45 0.3 3870
0.3 4.87 0.3 4870
0.25 3.8 0.3 4560
0.2 3.13 0.3 4695
Perhitungan Konsentrasi NaCl
V1 x M1 = V2 x M2
10x1% = 20 x M2
M2 = 0,5%
V2 x M2 = V3 x M3
20x0,5% = 30 x M3
M3 = 0,3%
V3 x M3 = V4 x M4
30x0,3% = 40 x M4
M4 = 0,25%
V4 x M4 = V5 x M5
40x0,25% = 50 x M5
M5 = 0,2%
A. Tanpa Pengadukan
Kurva hubungan antara konsentrasi NaCl terhadap DHL
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
f(x) = 0.0997206610214974 x − 0.139947430603178R² = 0.992800348448907
Kurva Hubungan antara Konsen-trasi NaCl terhadap DHLLinear (Kurva Hubungan antara Konsentrasi NaCl terhadap DHL)
DHL
Kons
entr
asi N
aCl
Kurva Kalibrasi
Kurva hubungan antara L terhadap konsentrasi NaCl
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.10
1000
2000
3000
4000
5000
6000
f(x) = − 1751.86046511628 x + 5067.13720930233R² = 0.855278431804826
Kurva Hubungan antara L terhadap konsentrasi NaCl
Kurva Hubungan antara L terhadap konsentrasi NaClLinear (Kurva Hubungan antara L terhadap konsentrasi NaCl)
Konsentrasi NaCl
L
Perhitungan konsentrasi NaCl masing-masing tangki setiap waktu
Persamaan garis dari kurva kalibrasi konsentrasi NaCl terhadap DHL memiliki R² =
0.9928 dan persamaannya yaitu : y = 0.0997x - 0.1399
Dengan y = DHL dan x = konsentrasi, maka :
2. Dinamika Reaktor Tangki
Penambahan Air (Tanpa Pengadukan)
Waktu (menit)
DHL (µS) Konsentrasi (%) LTangki
1Tangki 2 Tangki 3 Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3 Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3
1.5 9.15 10.3 10.87 0.93 1.04713139 1.10430291 2951.613 2950.919 2952.9943 7.28 9.56 10.57 0.74422267 0.97290873 1.07421264 2934.606 2947.861 2951.93
4.5 5.84 8.69 10.11 0.59978937 0.88564694 1.02807422 2921.025 2943.611 2950.1766 4.68 7.59 9.38 0.48344032 0.77531595 0.95485456 2904.185 2936.867 2947.046
7.5 3.77 6.75 9.05 0.3921665 0.69106319 0.92175527 2883.979 2930.267 2945.4679 3.04 5.86 8.29 0.31894684 0.60179539 0.84552658 2859.411 2921.259 2941.362
10.5 2.47 5.08 7.59 0.26177533 0.52356068 0.77531595 2830.672 2910.837 2936.86712 2.04 4.31 6.92 0.21864594 0.44632899 0.70811434 2799.046 2896.966 2931.73
13.5 1.647 3.66 6.09 0.17922768 0.3811334 0.62486459 2756.829 2880.881 2923.83315 1.174 2.84 4.89 0.13178536 0.29888666 0.50450351 2672.528 2850.579 2907.809
16.5 0.867 2.07 3.96 0.10099298 0.22165496 0.41122367 2575.427 2801.652 2888.93918 0.721 1.571 3.2 0.08634905 0.17160481 0.33499498 2504.949 2746.426 2865.715
19.5 0.583 1.23 2.52 0.07250752 0.13740221 0.26679037 2412.164 2685.546 2833.68521 0.52 1.004 2.06 0.06618857 0.1147342 0.22065196 2356.903 2625.198 2800.791
22.5 0.427 0.809 1.604 0.05686058 0.09517553 0.17491474 2252.879 2550.025 2751.05524 0.404 0.67 1.285 0.05455366 0.0812337 0.14291876 2221.666 2474.343 2697.337
25.5 0.387 0.568 1.055 0.05284855 0.07100301 0.11984955 2196.844 2399.898 2640.81127 0.367 0.492 0.851 0.05084253 0.06338014 0.09938816 2165.51 2328.805 2568.716
28.5 0.354 0.457 0.722 0.04953862 0.05986961 0.08644935 2143.782 2289.977 2505.51330 0.347 0.411 0.629 0.04883651 0.05525577 0.07712136 2131.602 2231.441 2446.793
31.5 0.336 0.392 0.552 0.0477332 0.05335005 0.06939819 2111.738 2204.309 2386.22933 0.345 0.366 0.49 0.04863591 0.05074223 0.06317954 2128.057 2163.878 2326.703
34.5 0.344 0.359 0.448 0.04853561 0.05004012 0.0589669 2126.274 2152.273 2279.24536 0.34 0.354 0.41 0.0481344 0.04953862 0.05515547 2119.066 2143.782 2230.06
37.5 0.335 0.349 0.39 0.0476329 0.04903711 0.05314945 2109.886 2135.118 2201.34
Contoh perhitungan:
Pengukuran DHL larutan dalam tangki
Tangki 1 pada saat t = 1.5 menit
9.15= 0.0997x – 0.1399
x = 0,93 %
39 0.335 0.346 0.37 0.0476329 0.04873621 0.05114343 2109.886 2129.833 2170.36740.5 0.34 0.34 0.36 0.0481344 0.0481344 0.05014042 2119.066 2119.066 2153.95142 0.335 0.34 0.35 0.0476329 0.0481344 0.04913741 2109.886 2119.066 2136.865
Kurva antara konsentrasi NaCl masing-masing tangki terhadap DHL pada saat diisi air
keran
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
f(x) = 0.100212280396966 x + 0.0141227199683484R² = 0.999998731214058
Kurva Konsentrasi (Tangki 1) Terhadap DHL
Kurva Konsentrasi (tangki 1) terhadap DHL
Linear (Kurva Konsentrasi (tangki 1) terhadap DHL)
DHL
Kons
entr
asi
0 2 4 6 8 10 120
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
f(x) = 0.100300902708124 x + 0.0140320962888666R² = 1
Kurva Konsentrasi (Tangki 2) Terhadap DHL
Kurva Konsentrasi (Tangki 1) Terhadap DHLLinear (Kurva Konsentrasi (Tangki 1) Terhadap DHL)
DHL
Kons
entr
asi
Kurva hubungan antara L dengan konsentrasi NaCl
0 2 4 6 8 10 120
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
f(x) = 0.100300902708125 x + 0.0140320962888665R² = 1
Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 3) Terhadap DHL
Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 3) Terhadap DHLLinear (Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 3) Terhadap DHL)
DHL
Kons
entr
asi N
aCl
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
f(x) = 115.271502792931 x + 2242.3844375208R² = 0.654753888586365
Kurva antara L Terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 1)
Kurva Konsentras NaCl (Tangki 1) Terhadap DHLLinear (Kurva Konsentras NaCl (Tangki 1) Terhadap DHL)
Konsentrasi NaCl
L
0 2 4 6 8 10 120
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
f(x) = 64.759243527133 x + 2409.73468926767R² = 0.649658506538913
Kurva antara L Terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 2)
Kurva antara L Terhadap Konsen-trasi NaCl (Tangki 2)Linear (Kurva antara L Terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 2))
Konsentrasi NaCl
L
0 2 4 6 8 10 120
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
f(x) = 85.0507725528479 x + 2319.33958842599R² = 0.661917746117081
Kurva antara L Terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 3)
Kurva antara L Terhadap Konsen-trasi NaCl (Tangki 3)Linear (Kurva antara L Terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 3))
Konsentrasi NaCl
L
Kurva hubungan antara konsentrasi pada ke-3 tangki terhadap waktu
Penambahan NaCl (Tanpa Pengadukan)
Waktu (menit)
DHL (µS) Konsentrasi (%) LTangki
1Tangki 2 Tangki 3 Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3 Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3
1.5 2.75 0.368 0.346 0.28985958 0.05094283 0.04873621 2846.206 2167.135 2129.8333 5.28 1.14 0.397 0.28985958 0.12837513 0.05385155 5464.715 2664.068 2211.635
4.5 6.52 2.97 0.408 0.28985958 0.31192578 0.05495486 6748.095 2856.449 2227.2826 7.88 4.89 0.524 0.28985958 0.50450351 0.06658977 8155.673 2907.809 2360.723
7.5 7.66 7.16 2.29 0.28985958 0.73218656 0.24372116 7927.977 2933.679 2818.7959 9.87 8.87 4.93 0.28985958 0.9037011 0.50851555 10215.29 2944.558 2908.466
10.5 10.24 9.33 7.13 0.28985958 0.94983952 0.72917753 10598.24 2946.814 2933.44212 10.72 10.11 8.33 0.28985958 1.02807422 0.84953862 11095.03 2950.176 2941.597
13.5 11.06 10.56 9.37 0.28985958 1.07320963 0.95385155 11446.92 2951.893 2946.99915 11.15 10.7 10 0.28985958 1.08725176 1.01704112 11540.07 2952.398 2949.733
16.5 10.14 10.84 10.43 0.28985958 1.10129388 1.06017051 10494.74 2952.89 2951.41218 11.24 11.14 10.62 0.28985958 1.13138415 1.07922768 11633.22 2953.904 2952.111
19.5 11.29 11.25 10.94 0.28985958 1.14241725 1.11132397 11684.97 2954.262 2953.23421 11.05 11.22 11.17 0.28985958 1.13940822 1.13439318 11436.57 2954.165 2954.002
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Kurva Konsentrasi terhadap waktu pada ke 3 tangki
tangki 1tangki 2tangki 3
Konsentrasi
wak
tu
Kurva antara konsentrasi masing-masing tangki terhadap DHL
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
f(x) = 0.100300902708124 x + 0.0140320962888676R² = 1
Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 1) Terhadap DHL
Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 1) Terhadap DHLLinear (Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 1) Terhadap DHL)
DHL
Kons
entr
asi N
aCL
0 2 4 6 8 10 120
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2f(x) = 0.100300902708124 x + 0.0140320962888669R² = 1
Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 2) Terhadap DHL
Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 2) Terhadap DHLLinear (Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 2) Terhadap DHL)
DHL
Kons
entr
asi N
aCl
Kurva hubungan antara L dengan konsentrasi NaCl
0 2 4 6 8 10 120
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
f(x) = 0.100300902708125 x + 0.0140320962888665R² = 1
Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 3) Terhadap DHL
Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 3) Terhadap DHLLinear (Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 3) Terhadap DHL)
DHL
Kons
entra
si Na
Cl
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1227802800282028402860288029002920294029602980
f(x) = 10.0565450200259 x + 2847.2233527107R² = 0.84299431077529
Kurva antara L Terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 1)
Kurva antara L Terhadap Konsen-trasi NaCl (Tangki 1)Linear (Kurva antara L Terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 1))
Konsentrasi NaCl
L
0 2 4 6 8 10 120
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
f(x) = 42.2755534408813 x + 2529.76580368633R² = 0.596277007927004
Kurva antara L Terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 2)
Kurva antara L Terhadap Konsen-trasi NaCl (Tangki 2)Linear (Kurva antara L Terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 2))
Konsentrasi NaCl
L
0 2 4 6 8 10 120
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
f(x) = 64.9110528705445 x + 2328.53348390036R² = 0.776970134241945
Kurva antara L Terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 3)
Kurva antara L Terhadap Konsen-trasi NaCl (Tangki 3)Linear (Kurva antara L Terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 3))
Konsentrasi NaCl
L
Kurva hubungan antara konsentrasi pada ke-3 tangki terhadap waktu
0 5 10 15 20 250
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
Kurva Konsentrasi terhadap waktu pada ke 3 tangki
Tangki 1Tangki 2Tangki 3
Konsentrasi
Wak
tu
Perhitungan untuk volume efektif tangki dan efektifitas :
Volume tangki sesungguhnya (data dimensi tangki)
Diameter tangki = 8 cm = 0,08 m
Tinggi tangki = 13 cm = 0,13 m
Volume tangki = A x h
= 1/4πd2x h
= ¼ x 3,14 x 0,082x 0,13
= 6,53 x10-4 m3 = 653 mL
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 220
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
Efektivitas Tangki 1
Waktu (menit)
Kons
entr
asi (
%)
Volume Tangki Efektif
v = q0.t (6 menit – 1,5 menit)
v = 3.33 mls
x 4,5 menit x 60 s
1menit = 900 mL
Efektivitas = 900−653
900(mL ) x 100 % = 27,4 %
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 220
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Efektivitas Tangki 2
Waktu (menit)
Kons
entr
asi (
%)
Volume Tangki Efektif
v = q0.t (10 menit – 1,5 menit)
v = 3.33 mls
x 8,5 menit x 60 s
1menit = 1700 mL
Efektivitas = 1700−653
1700(mL ) x100 % = 61,58 %
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 220
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Efektivitas Tangki 3
Waktu (menit)
Kons
entr
asi (
%)
Volume Tangki Efektif
v = q0.t (15 menit – 1,5 menit)
v = 3.33 mls
x 13,5 menit x 60 s
1menit = 2700 mL
Efektivitas = 2700−653
2700(mL ) x100 % = 75,81 %
Penambahan NaCl (Dengan Pengadukan)
Waktu (menit)
DHL (µS) Konsentrasi (%) L
Tangki 1Tangki 2 Tangki 3 Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3 Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3
1.5 3.71 0.945 0.417 0.386148 0.108816 0.055858 2882.311 2605.305 2239.6253 6.49 3.2 0.799 0.664985 0.334995 0.094173 2927.886 2865.715 2545.329
4.5 8.52 5.06 1.89 0.868596 0.521555 0.203601 2942.681 2910.529 2784.8616 9.4 6.67 3.67 0.956861 0.683039 0.382136 2947.138 2929.554 2881.17
7.5 10.08 8.03 5.28 1.025065 0.819448 0.543621 2950.056 2939.783 2913.7959 10.71 8.91 6.47 1.088255 0.907713 0.662979 2952.434 2944.763 2927.695
10.5 10.98 9.57 8.01 1.115336 0.973912 0.817442 2953.37 2947.906 2939.65712 11.1 10.16 8.86 1.127372 1.033089 0.902698 2953.772 2950.374 2944.506
13.5 11.27 10.6 9.43 1.144423 1.077222 0.95987 2954.327 2952.039 2947.27515 11.27 10.82 9.84 1.144423 1.099288 1.000993 2954.327 2952.821 2949.072
16.5 11.46 11.03 10.12 1.16348 1.120351 1.029077 2954.927 2953.539 2950.21618 11.42 10.97 10.91 1.159468 1.114333 1.108315 2954.802 2953.336 2953.132
19.5 11.52 11.27 10.87 1.169498 1.144423 1.104303 2955.113 2954.327 2952.99421 11.44 11.32 11.02 1.161474 1.149438 1.119348 2954.865 2954.487 2953.505
B. Dengan Pengadukan
Kurva antara konsentrasi masing-masing tangki terhadap DHL
3 4 5 6 7 8 9 10 11 120
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
f(x) = 0.100300902708124 x + 0.0140320962888667R² = 1
Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 1) Terhadap DHL
Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 1) Terhadap DHLLinear (Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 1) Terhadap DHL)
DHL
Kons
entr
asi (
%)
0 2 4 6 8 10 120
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
f(x) = 0.100300902708124 x + 0.0140320962888669R² = 1
Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 2) Terhadap DHL
Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 2) Terhadap DHLLinear (Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 2) Terhadap DHL)
DHL
Axis
Title
0 2 4 6 8 10 120
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
f(x) = 0.100300902708125 x + 0.0140320962888658R² = 1
Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 3) Terhadap DHL
Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 3) Terhadap DHLLinear (Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 3) Terhadap DHL)
DHL
Kons
entr
asi (
%)
Kurva hubungan antara L dengan konsentrasi NaCl
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
f(x) = 981.461024464545 x + 2302.04968143991R² = 0.640053037354382
Hubungan antara L terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 1)
Hubungan antara L terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 1)Linear (Hubungan antara L ter-hadap Konsentrasi NaCl (Tangki 1))
Konsentrasi (%)
L
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
f(x) = 656.872712288491 x + 2424.35649335573R² = 0.634157004479122
Hubungan antara L terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 2)
Hubungan antara L terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 2)
Linear (Hubungan antara L ter-hadap Konsentrasi NaCl (Tangki 2))
Konsentrasi (%)
L
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
f(x) = 458.07312311803 x + 2553.14850795327R² = 0.662338534714172
Hubungan antara L terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 3)
Hubungan antara L terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 3)
Linear (Hubungan antara L ter-hadap Konsentrasi NaCl (Tangki 3))
Konsentrasi (%)
L
Kurva hubungan antara konsentrasi pada ke-3 tangki terhadap waktu
0 5 10 15 20 250
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
f(x) = 0.0598836803450647 x + 0.0394809703836775R² = 0.927017578387262f(x) = 0.048051113046098 x + 0.322826611703242R² = 0.824153282344577f(x) = 0.0299932765328954 x + 0.675103221753172R² = 0.664859640123477
Tangki 1Linear (Tangki 1)Linear (Tangki 1)Tangki 2Linear (Tangki 2)Tangki 3Linear (Tangki 3)
Waktu (menit)
Kons
entr
asi (
%)
Kurva Konsentrasi NaCl Terhadap Waktu Pada Ke-3 Tangki
Penambahan Air (Dengan Pengadukan)
Waktu (menit)
DHL (µS) Konsentrasi LTangki 1 Tangki 2 Tangki 3 Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3 Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3
1.5 9.05 10.88 10.790.92175
51.10530
61.09627
92945.46
72953.02
92952.71
6
3 6.43 9.56 10.610.65896
70.97290
91.07822
52927.30
92947.86
12952.07
5
4.5 4.53 7.83 10.080.46839
50.79938
81.02506
52901.39
62938.49
72950.05
6
6 3.16 6.34 9.130.33098
3 0.649940.92977
92864.19
62926.42
5 2945.86
7.5 2.23 5.02 7.140.23770
30.51754
30.73018
12814.43
52909.90
52933.52
1
9 1.577 3.58 5.750.17220
70.37310
90.59076
22747.28
12878.51
32919.95
6
10.5 1.202 3 5.30.13459
40.31493
50.54562
72679.17
32857.73
42914.07
9
12 0.84 2.15 4.240.09828
50.22967
90.43930
82563.97
62808.26
72895.46
3
13.5 0.735 1.592 3.480.08775
30.17371
10.36307
92512.72
72749.39
22875.40
5
15 0.591 1.258 2.65 0.073310.14021
10.27982
92418.49
92691.66
52841.01
6
16.5 0.514 0.964 1.9280.06558
70.11072
20.20741
22351.08
42611.94
32788.64
9
18 0.471 0.812 1.6230.06127
40.09547
6 0.176822306.04
22551.41
52753.64
1
19.5 0.437 0.661 1.270.05786
40.08033
10.14141
42265.67
32468.53
72694.21
2
21 0.411 0.569 1.020.05525
60.07110
30.11633
92231.44
12400.73
22630.24
4
22.5 0.408 0.527 0.8540.05495
50.06689
10.09968
92227.28
22363.55
82569.99
1
24 0.399 0.484 0.6910.05405
20.06257
8 0.083342214.52
82320.31
4 2487.4
25.5 0.39 0.466 0.7120.05314
90.06077
20.08544
6 2201.34 2300.392499.81
5
27 0.381 0.446 0.650.05224
70.05876
60.07922
82187.69
62276.81
52461.26
1
28.5 0.374 0.417 0.5730.05154
50.05585
80.07150
52176.75
42239.62
52404.04
4
30 0.374 0.41 0.5150.05154
50.05515
50.06568
72176.75
4 2230.062352.06
1
Kurva antara konsentrasi NaCl masing-masing tangki terhadap DHLpada saat diisi air keran
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
f(x) = 0.100300902708124 x + 0.0140320962888666R² = 1
Kurva Konsentrasi (Tangki 1) Terhadap DHL
Kurva Konsentrasi (Tangki 1) Terhadap DHLLinear (Kurva Konsentrasi (Tangki 1) Terhadap DHL)
DHL
Kons
entr
asi (
%)
0 2 4 6 8 10 120
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
f(x) = 0.100300902708124 x + 0.0140320962888666R² = 1
Kurva Konsentrasi (Tangki 2) Terhadap DHL
Kurva Konsentrasi (Tangki 2) Terhadap DHLLinear (Kurva Konsentrasi (Tangki 2) Terhadap DHL)
DHL
Kons
entr
asi (
%)
0 2 4 6 8 10 120
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
f(x) = 0.100300902708125 x + 0.0140320962888664R² = 1
Kurva Konsentrasi (Tangki 3) Terhadap DHL
Kurva Konsentrasi (Tangki 3) Terhadap DHLLinear (Kurva Konsentrasi (Tangki 3) Terhadap DHL)
DHL
Kons
entr
asi (
%)
Kurva hubungan antara L dengan konsentrasi NaCl
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
f(x) = 981.461024464545 x + 2302.04968143991R² = 0.640053037354382
Hubungan antara L terhadap Konsentrasi (Tangki 1)
Hubungan antara L terhadap Konsentrasi (Tangki 1)Linear (Hubungan antara L terhadap Konsentrasi (Tangki 1))
Konsentrasi (%)
L
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
f(x) = 656.872712288491 x + 2424.35649335573R² = 0.634157004479122
Hubungan antara L terhadap Konsentrasi (Tangki 2)
Hubungan antara L terhadap Konsentrasi (Tangki 2)
Linear (Hubungan antara L terhadap Konsentrasi (Tangki 2))
Konsentrasi (%)
L
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
f(x) = 458.07312311803 x + 2553.14850795327R² = 0.662338534714172
Hubungan antara L terhadap Konsentrasi (Tangki 3)
Hubungan antara L terhadap Konsentrasi (Tangki 3)
Linear (Hubungan antara L terhadap Konsentrasi (Tangki 3))
Konsentrasi (%)
L
Kurva hubungan antara konsentrasi pada ke-3 tangki terhadap waktu
0 5 10 15 20 25 30 350
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
f(x) = − 0.0393583758795183 x + 1.03014517235918R² = 0.876554323838793
f(x) = − 0.0324759742887812 x + 0.811215752520721R² = 0.75272777930411
f(x) = − 0.0203680716334467 x + 0.507868341867709R² = 0.579485817727265
Tangki 1Linear (Tangki 1)Tangki 2Linear (Tangki 2)Tangki 3
Waktu (menit)
Kons
entr
asi (
%)
Kurva Konsentrasi Terhadap Waktu Pada Ke-3 Tangki
Volume tangki sesungguhnya (data dimensi tangki)
Diameter tangki = 8 cm = 0,08 m
Tinggi tangki = 13 cm = 0,13 m
Volume tangki = A x h
= 1/4πd2x h
= ¼ x 3,14 x 0,082x 0,13
= 6,53 x10-4 m3 = 653 mL
Perhitungan untuk volume efektif tangki dan efektifitas :
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 220
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
Efektivitas Tangki 1
Waktu (menit)
Kons
entr
asi (
%)
Volume Tangki Efektif
v = q0.t (5 menit – 1,5 menit)
v = 3.33 mls
x 3,5 menit x 60 s
1menit = 700 mL
Efektivitas = 700−653
700(mL ) x100 % = 6,71 %
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 220
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
Efektivitas Tangki 2
Waktu (menit)
Kons
entr
asi (
%)
v = q0.t (6 menit – 1,5 menit)
v = 3.33 mls
x 4,5 menit x 60 s
1menit = 900 mL
Efektivitas = 900−653
900(mL ) x 100 % = 27,4 %
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 220
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Efektivitas Tangki 3
Waktu (menit)
Kons
entr
asi (
%)
v = q0.t (10,5 menit – 3 menit)
v = 3.33 mls
x 7,5 menit x 60 s
1menit = 1500 mL
Efektivitas = 1500−653
1500(mL ) x100 % = 56,47 %
Pembahasan
Pada praktikum kali ini dilakukan percobaan mengenai dinamika tangki seri. Tujuan
dari praktikum ini adalah Membuat kurva kalibrasi hubungan antara daya hantar listrik
(DHL) terhadap konsentrasi NaCl, memahami fenomena perbedaan respon konsentrasi yang
ditujukan dari masing-masing tangki yang tersusun seri dan perbedaan yang terjadi dari input
step dengan pulse serta menghitung volume ideal berpengaduk dan tidak berpengaduk.
Pengoperasian reaktor alir tangki berpengaduk meliputi tiga tahap yaitu pengisian
reaktor tinggi overflow, kondisi kontinyu dan kontinyu steady state. Evaluasi variabel-
variabel operasi sangat mudah dilakukan pada kondisi steady state. Pada kondisi awal yang
merupakan umpan step, dialirkan NaCl secara kontinyu yang bertujuan untuk meningkatkan
nilai DHL hingga mendekati nilai DHL NaCl 1% (11.33 µS). Dari kurva antara konsentrasi
NaCl masing-masing tangki terhadap DHL pada saat diisi NaCl dapat dilihat bahwa
hubungannya adalah berbanding lurus. Semakin tinggi konsentrasi maka semakin tinggi pula
nilai DHL, dan sebaliknya. Sama halnya dengan kurva antara konsentrasi NaCl masing-
masing tangki terhadap DHL, kurva antara L (daya hantar ekivalen) terhadap konsentrasi
NaCl pun cenderung naik.
Pada kondisi kedua yang merupakan umpan pulse, dialirkan air setelah penambahan
NaCl secara kontinyu yang bertujuan untuk menurunkan kembali nilai DHL hingga
mendekati nilai DHL air (0.375 µS). Dari kurva antara konsentrasi NaCl masing-masing
tangki terhadap DHL pada saat diisi air kran dapat dilihat bahwa hubungannya adalah
berbanding lurus. Semakin banyak volume air yang ditambahkan (konsentrasi semakin kecil)
maka semakin rendah pula nilai DHL, dan sebaliknya. Sama halnya dengan kurva antara
konsentrasi NaCl masing-masing tangki terhadap DHL, kurva antara L (daya hantar ekivalen)
terhadap konsentrasi NaCl pun cenderung naik. Apabila pengoperasian dilakukan tanpa
pengadukan, waktu yang dibutuhkan untuk mencapai nilai DHL air (0.375 µS) lebih lama
dibandingkan dengan pengoperasian yang disertai pengadukan. Waktu yang dibutuhkan
mencapai 42 menit, sedangkan yang diertai pengadukan hanya membutuhkan waktu 30
menit. Hal ini dikarenkan, pengadukan merupakan salah satu factor untuk mempercepat
proses homogenisasi.
Dari kedua perlakuan setelah melalui perhitungan, dapat diketahui bahwa efektivitas
dari tangki 1 ke tangki selanjutnya semakin besar. Dan efektifitas tangki dengan pengadukan
lebih kecil dibandingkan dengan efektivitas tangki tanpa pengadukan.
Kesimpulan
1. Kurva kalibrasi digunakan untuk menghitung konsentrasi pada ketiga tangki.
2. Nilai DHL berbanding lurus dengan nilai konsentrasi.
3. Nilai Daya Hantar Listrik (L) berbanding lurus dengan Konsentrasi.
4. Semakin jauh letak tangki dengan umpan masuk maka responnya semakin lambat.
5. Respon yang dihasilkan proses dengan pengadukan labih cepat dibandingkan dengan
tanpa pengadukan
6. Efektivitas tangki dengan pengadukan lebih kecil dibandingkan dengan efektivitas
tangki tanpa pengadukan dengan efektivitas tangki dari tangki 1 ke tangki selanjutnya
semakin besar.
DAFTAR PUSTAKA
Djauhari , Agus.2013.Jobsheet Pengendalian Proses-Dinamika Tangki.Jurusan Teknik
Kimia.Politeknik Negeri Bandung:Bandung