TEKNIK KIMIA

Pengertian Filtrasi

Filtrasi adalah operasi dimana campuran yang heterogen antara fluida dan partikel-partikel padatan dipisahkan oleh media filter yang meloloskan fluida tetapi menahan partikel-partikel padatan.

Hal yang paling utama dalam filtrasi adalah mengalirkan fluida melalui media berpori. Filtrasi dapat terjadi karena adanya gaya dorong, misalnya ; gravitasi, tekanan dan gaya sentrifugal. Pada beberapa proses media filter membantu balok berpori (cake) untuk menahan partikel-partikel padatan di dalam suspensi sehingga terbentuk lapisan berturut-turut pada balok sebagai filtrat yang melewati balok dan media tersebut.

Pada umumnya filter dapat digolongkan berdasarkan gaya dorong alami.

Macam-Macam Filter

a. Filter Gravitasi (Gravity Filter)

- Merupakan tipe yang paling tua dan sederhana.

- Filter ini tersusun atas tangki-tangki yang bagian bawahnya berlubang-lubang dan diisi dengan pasir-pasir berpori dimana fluida mengalir secara laminer (gb. 2-32)

- Filter ini dugunakan untuk proses fluida dengan kuantitas yang besar dan mengandung sedikit padatan. Contohnya : pada pemurnian air.

- Tangki biasanya terbuat dari kayu, bata atau logam tetapi untuk pengolahan air biasa digunakan beton. Saluran dibagian bawah yang berlubang mengarah pada filtrat, saluran itu dilengkapi dengan pintu atau keran agar memungkinkan backwashing dari dasar pasir untuk menghilangkan padatan-padatan yang terakumulasi. Bagian bawah yang berlubang tertutup oleh batuan atau kerikil setinggi 1 ft atau lebih untuk menahan pasir. Pasir yang biasa digunakan dalam pengolahan air sebagai media filter adalah pasir-pasir kuarsa dalam bentuk yang seragam. Kokas yang dihancurkan biasanya digunakan untuk menyaring asam sulfur. Batu kapur biasanya digunakan untuk membersihkan cairan organik baik dalam filtrasi maupun adsorbsi.

Hal yang harus diperhatikan dalam filter gravitasi, bongkahan-bongkahan kasar (batu atau kerikil) diletakkan bagian atas balok berpori (cake) untuk menahan materi-materi kecil yang ada di atasnya (pasir, dll). Materi yang berbeda ukurannya harus diletakkan dengan membentuk lapisan-lapisan sehingga dapat bercampur dan ukuran untuk setiap materi harusnya sama untuk menyediakan pori-pori dan kemampuan yang maksimal.

b. Filter Pelat dan Bingkai

Filter tekanan biasanya tersusun dari pelat-pelat dan bingkai-bingkai (gb. 2-34). Pada filter ini pelat-pelat dan bingkai-bingkai disusun secara bergantian dengan filter kain dengan arah berkebalikan pada tiap pelat. Pemasangannya dilakukan secara bersamaan sebagai kesatuan gaya mekanik (oleh sekrup / secara hidrolik). (gb. 2-36)

Ada beberapa macam tipe bertekanan yang menggunakan pelat dan bingkai. Yang paling sederhana mempunyai salah satu saluran tunggal mengenali suspensi pada pencucian dan pembukaan tunggal pada setiap pelat untuk mangalirkan cairan (pada pengiriman terbuka). Tipe yang lain mempunyai saluran terpisah untuk membedakan suspensi dan air pencucian tetapi ada juga yang menggunakan saluran terpisah untuk memisahkan suspensi dan air pencucian (pada pengiriman tertutup). Saluran ini biasanya terdapat di pojok atau di tengah atau tepat di tengah.

Umpan suspensi masuk malalui saluran yang terbentuk dari lubang-lubang pada pojok kanan atas antara pelat dan bingkai. Dari saluran ini, suspensi masuk ke bingkai menuju ruang di antara pelat-pelat. Tekanan pada suspensi diumpankan pada proses penekanan untuk menghasilkan filtrat. Filtrat tersebut menuju ruang-ruang diantara kain dan pelat melalui kain-kain dari kedua sisi pelat ke keluaran yang berupa klep atau menuju saluran kedua yang dibentuk oleh lubang-lubang pada pojok lain dari pelat dan bingkai dengan keluaran yang didukung oleh pelat-pelat tidak oleh bingkai. Baik keluaran melalui saluran atau melalui keran atau klep dan pelat dilubangi atau dibuat dengan filtrat, memasuki keluaran melalui sisi pelat.

Padatan dalam suspensi berakumulasi dalam kain pada sisi sebaliknya dari pelat-pelat. Setelah beberapa waktu sebagian kecil ruang diantara pelat tersedia untuk suspensi, dan umpan dimatikan. Jika cake dicuci, fluida pencuci di dalamnya disalurkan ke dalam suspensi atau masukan campuran bi balik suspensi, masuk ke cake kurang lebih dari tengah bingkai, dan lewat menuju pelat pada kedua sisi. Setelah cake dicuci, aliran ini terhenti, gaya yang menahan pelat dilepaskan, pelat dan bingkai terbuka seketika, dan cake dihilangkan atau dibuang ke dalam lubang di bawah penekan. Setelah pembuangan selesai, penekan ditutup lagi dengan memberikan gaya mekanik untuk mengunci pelat dan bingkai bersamaan, dan sebuah siklus baru filtrasi dimulai.

Pencucian dapat dikeluarkan terpisah dari filtrat dengan menyediakan kedua keluaran bawah melalui keran dan sebuah saluran terpisah pada pojok lainnya dari pelat.

Pencucian sederhana adalah ketika pencucian mengalir melalui cake dengan jalan yang sama seperti filtrat. Ekspresi “trhough washing” atau “every other pelate washing” (gb. 2-38) membutuhkan penggunaan dua tipe pelat yang berbeda. Pelat yang bukan pencuci (satu tombol) dan pelat pencuci (tiga tombol) diisikan dalam penekan diantara bingkai (dua tombol). Umpan memasuki bingkai seperti sebelumnya. Pencucian memasuki setiap pelat dan melewati dua cake pada bingkai di kedua sisi pelat, meninggalkan keran pada pelat bukan pencuci (satu tombol). Metode ini memerlukan klep yang tertutup pada pelat-pelat (tiga tombol) ke dalam masukan pencuci.

Semuam tipe pelat ini dapat didesain untuk mengoperasikan pada pengiriman tertutup dengan menyediakan saluran ketiga yang dibentuk oleh lubang di sebelah pojok kanan bawah pelat dan bingkai. Empat saluran memungkinkan untuk mengoperasikan dengan menggunakan pengiriman tertutup dengan keluaran terpisah untuk filtrat dan pencucian. Umpan suspensi masuk ke setiap bingkai melalui saluran kanan atas (tidak ada pembukaan dari saluran ini ke pelat manapun). Filtrat meninggalkan setiap pelat menuju saluran kiri bawah bingkai penuh dengan cake. Pencucian masuk melalui saluran kiri atas ke setiap pelat menuju cake ganda di antara bingkai pada sisi lain pelat ini dan keluar melalui saluran kanan bawah pada pelat pengganti (satu tombol). Selama pencucian keran pada filtrat pada keluaran dan masukan pencucian tertutup.

Penekan pelat dan bingkai sangat luas digunakan khususnya ketika cake sangat berharga dan ukurannya sangat kecil. Filter yang kontinyu menggantikan penekan pelat dan bingkai untuk banyak operasi berskala besar.

c. Batch Leaf Filter

Filter daun mirip dengan filter pelat dan bingkai, di bagian dalamnya cake disimpan pada setiap sisi daun dan filtrat mengalir keluar melalui saluran dari saringan pembuangan air yang kasar pada daun di antara cake, daun-daun tersebut dibenamkan ke dalam suspensi. Tipe filter daun ditunjukkan pada gambar 2-40, 2-41, 2-42 dan 2-43.

Gambar 2-40 menunjukkan Filter daun tetap (tipe Sweetland).Gambar 2-41 menunjukkan Filter daun berotasi (tipe Vallez) dimana cake lebih seragam.Gambar 2-42 menunjukkan Filter Kelly dalam posisi terbuka. Filter tertutup dan kran masukan terbuka sehingga suspensi dapat masuk ke selongsong dengan udara yang dipindahkan dari ventilasi ke selongsong atas bagian belakang. Ventilasi dapat tertutup atau dibiarkan terbuka setelah selongsong penuh. Jika kran dibiarkan terbuka, maka kran akan membatasi aliran berlebih dan akan mengembalikan umpan yang berlebih ke tangki pengumpan sehingga dapat memberikan sirkulasi yang lebih baik antara filter daun dan untuk menjaga partikel-partikel besar dari pengendapan filtrasi dilanjutkan sampai ketebalan yang diinginkan tercapai atau filtrasi rata-rata turun secara tajam.

Umpan didiamkan sebentar, saluran keluaran terbuka kemudian slurry dialirkan. Tekanan udara rendah dialirkan ke dalam tangki untuk menambahkan solution berlebih. Adanya perbedaan tekanan akan membantu menjaga cake di dalam melawan filter kain. Setelah filter kosong, tutup dapat dibersihkan atau dialiri udara berlebih untuk mengeringkan cake lebih dulu. Untuk kelebihan fluida pencuci dikeringkan pada akhir pencucian dengan cara sama seperti pada kelebihan slurry dan cake dialiri dengan udara. Tutup dibuka dan cake dibuang bertekanan udara.Gambar 2-43 menunjukkan Operasi Batchwise.

Contoh : pembuatan Mg dari air laut.

I. Tujuan

Setelah melakukan percobaan ini, kami diharapkan mampu :

- Menentukan penurunan tekanan didalam kolom absorpsi.

- Menentukan kelarutan CO₂ didalam air dan NaOH

II. Perincian Kerja

- Menentukan penurunan tekanan aliran gas dengan kolom kering,

- Menentukan penurunan tekanan aliran gas dengan kolom basah,

- Menentukan jumlah CO2 yang terserap dengan alat HEMPL

- Menentukan jumlah CO₂ yang terserap dengan metode titrasi

III. Dasar Teori

Absorbsi adalah operasi penyerapan komponen-komponen yang terdapat didalam gas dengan menggunakan cairan. Suatu alat yang banyak digunakan dalam absorpsi gas ialah menara isian. Alat ini terdiri dari sebuah kolom berbentuk silinder atau menara yang dilengkapi dengan pemasukan gas dan ruang distribusi padabagian bawah, pemasukan zat cair pada bagian atas, sedang pengeluaran gas dan zat cair masing-masing diatas dan dibawah, serta suatu zat padat tak aktif (inert) diatas penyangganya yang disebut packing.

Adanya packing (bahan isian) didalam kolom absorpsi akan menyebabkan terjadinya hambatan terhadap aliran fluida yang melewati kolom. Akibatnya gas maupun cairan yang melewati akan mengalami pressure drop atau penurunan tekanan.

Persyaratan pokok yang diperlukan untuk packing :

1. Harus tidak bereaksi (kimia) dengan fluida didalam menara.

2. Harus kuat, tetapi tidak terlalu berat.

3. Harus mengandung cukup banyak laluan untuk kedua arus tampa terlalu banyak zat cair yang terperangkap atau menyebkan penurunan tekanan terlalu tinggi.

4. Harus memungkinkan terjadinya kontak yang memuaskan antara zat cair dan gas.

5. Harus tidak terlalu mahal.

Penurunan tekanan akan menjadi lebih besar jika bahan isian yang digunakan tidak beraturan (random packing). Selain itu, penurunan tekanan juga dipengaruhi oleh laju alir gas maupun cairan.

Pada laju alir tetep, penurunasn tekanan gas sebanding dengan kenaikan laju alir cairan. Hal ini disebabkan karena ruang antara bahan pengisi yang semula dilewati gas menjadi lebih banyak dilewati cairan. Sehingga akan menyebabkan hold up (cairan yang terikat dalam ruangan) bertambah. Akibatnya peningkatan laju alir cairan lebih lanjut akan menyebabkan terjadinya pengumpulan cairan dibagian atas kolom. Keadaan ini biasa disebut flooding (banjir). Titik terjadinya peristiwa disebut flooding point. Operasi pada keadaan flooding tidak akan menghasilkan perpindahan massa yang bagus. Perpindahan massa yang optimum, dilakukan pada keadaan loading point (titik belok kurva).

Jika laju alir cairan dipertahankan tetap sedang laju gas bertambah, maka terdapat beberapa kemungkinan yang akan terjadi :

1. Terbentuk lapisan cairan yang menyerupai gelembung gas diatas permukaan packing.

2. Cairan tidak akan dapat mengalir keluar kolom karena adanya tekanan yang besar dari aliran udara. Akibatnya cairan akan mengisi kolom dari bawah keatas sehingga terjadi inversi dari gas terdispersi kecairan berubah menjadi cairan terdispersi kealiran gas.

3. Terjadi gelembung/ buih-buih udara didalam kolom yang makin lama makin keatas dan akhirnya tumpah keluar kolom. Pada kondisi demikian, penurunan tekanan gas berlangsung dengan cepat.

Hal-hal lain yang berpengaruh terhadap penurunan tekanan antara lain ; bentuk isian,tinggi isian, jenis, susunan dan lain-lain.

Didalam industri, proses ini banyak digunakan antara lain dalam proses pengambilan Amonia yang ada dalam gas kota yang berasal dari pembakaran batu bara dengan menggunakan air, atau penghilangan gas H₂S yang dikandung dalam gas alam dengan menggunakan larutan Alkali.

Banyak hal yang mempengaruhi absorpsi gas kedalam cairan, antara lain :

- Temperatur operasi

- Tekanan operasi

- Konsentrasi komponen dalam cairan

- Konsentrasi komponen didalam aliran gas

- Luas bidang kontak

- Lama waktu kontak

Karana itu, dalam operasi harus dipilih kondisi yang tepat sehingga diperoleh hasil yang maksimal.

Karekteristik suatu cairan dalam menyerap komponen didalam aliran gas ditunjukkan oleh harga koefisien perpindahan massa antara gas-cairan, yaitu banyaknya mol gas yang berpindah persatuan luas serta tiap fraksi mol (gram mol) / (detik) (cm²) (fraksi mol).

Untuk menentukan harga koefisien perpindahan massa suatu kolom absorpsi dapat digunakan perhitungan berdasarkan neraca massa.

Tinggi isian dalam kolom biasa dinyatakan dalam persamaan :

H =

Y_i = fraksi mol CO₂ dalam aliran gas masuk

Y₀ = fraksi mol CO₂ dalam aliran gas keluar

Y^* = fraksi mol gas CO₂ yang berada dalam kesetimbangan dengan larutan

Y = fraksi mol CO₂ didalam larutan

Persamaan diatas dapat diubah menjadi :

Ruas kanan persamaan diatas sulit untuk dipecahkan. Karena itu, penenyuan kog lebih mudah jika dipecahkan dengan persamaan :

N = K_og x a.A.H x ΔP

Dim ana :

K_og = Laju Absorbsi, mol/detik

a.A.H = Luas bidang transfer massa, m²

ΔP = Perbedaan tekanan rat-rata logaritma (atm)

K_og =

Pi = tekanan partikel gas CO₂ masuk kolom (atm)

Po = tekanan gas CO₂ keluar kolom (atm)

N = jumlah CO₂ yang terserap dengan alt HEMPL

A = luas spesifik packing / unit volume.

Pada percobaan ini dipakai Rasching ring dengasn luas bidang kontak 440 m² / m³

A.H = volume kolom berisi packing

Tekanan partikel gas CO₂ = fraksi volume x (tekanantotal / 760) atmosfir.

a. Penentuan kadar CO₂ yang diserap didalam air/NaOH dengan alat HEMPL

Misal : - laju alir udara F₂ liter/detik

- laju alir CO₂ F₃ liter/detik

- volum campuran udara dan CO2 didalam alat HEMPL V1 ml

- volume CO₂ V₂ ml

Fraksi gas CO₂ didalam aliran gas masuk :

Yi = (V₂/V₁)

Fraksi gas CO₂ didalam aliran gas keluar :

Y_o = V₂/V₁

Jika jumlah CO₂ yang diabsorpsi sepanjang kolom adalah Fa liter/ detik.

Neraca massa :

CO₂ masuk - CO₂keluar = CO₂ diabsorpsi

Atau

[F₂+ F₃ ]Yi – [F₂ + (F₃ – Fa)] Y_o = Fa

Dengan penurunan secara sistimatis diperoleh :

Fa =

total gas masuk (liter/detik)

Atau

N =

(g mol CO₂ terabsorpsi/detik)

Catatan : Pada percobaan ini diasumsikan bahwa laju alir volum air tidak dipengaruhi oleh penurunan tekana didalam kolom, dianggap penurunan tekanan yang terjadi sangat kecil dibandingkan tekanan atmosfir.

b. Penentuan kadar CO₂ yang terabsorpsi denganmetoda titrasi

§ Absorpsi CO₂ dengan menggunakan air

Jika larutan H₂CO₃ ditirasi denganlarutan NaOH maka reaksi yang terjadi:

H₂CO₃ + NaOH Na₂CO₃ + H₂O

Jika :

- Laju alir air F₁ liter/detik

- Volume larutan NaOH V1 ml

Konsentrasi larutan NaOH C1 ml

- Volume sampel V2 ml

Maka konsentrasi CO₂ didalam sample :

Cd =

Laju rata-rata CO₂ yang diabsorpsi pada suatu periode :

CO2 pada aliran masuk = F1 x Cd gmol/det

CO2 pada aliran keluar = F1 x Co gmol/det

Laju absorpsi = F₁ x (Cd – Co) gmol/det

Karena kelarutan CO₂ sangat dipengaruhi oleh temperatur maka ketelitian metode ini sekitar 10 %.

§ Absorbsi CO₂ dengan menggunakan larutan NaOH

Secara stokiometri reaksi pada proses absorbsi ini adalah :

CO₂ + 2NaOH

Na₂CO₃ + H₂O ……… (1)

Pada proses titrasi tahap reaksi pertama yang terjadi

2NaOH + Na₂CO₃ + 2HCl

2NaHCO₃ +2NaCl + H₂O …… (2)

Jika :

- Volume sample yang digunakan V₁, ml

- Konsentrasi HCl C, g/mol

- Indikator yang digunakan phenolphatalein

IV. Alat dan Bahan

v Alat :

- Seperangkat alat absorbsi dengan kolom isian

- Gelas kimia 50 ml dan 100 ml

- Erlenmeyer asah 250 ml

- Pipet ukur 25 ml

- Dosimat

- Bola isap

v Bahan :

- NaOH 0,1 N

- Indikator pp

- Gas CO₂

V. Prosedur Kerja

v Penentuan penurunan tekanan aliran gas dengan kolom kering

- Kolom dan isinya dikeringkan dengan jalan mengalirkan udara kedalam kolom lewat bagian bawah sehingga semua airnya menguap.

- Udara dialirkan dengan laju 60 liter/menit

- Penurunan tekanan yang terjadi dicatat dalam bentuk tabel

- Percobaan diulangi lagi dengan menggunakan laju alir udara 70,80,90,100,110,120 liter/menit

v Penentuan penurunan tekanan aliran gas dengan kolom basah

- Tangki dalam sistem absorbsi diisi dengan air hingga ¾ bagian

- Air dialirkan ke dalam kolom dengan laju alir 2 liter/menit

- Udara dialirkan dengan laju 60 liter/menit

- Penurunan tekanan yang terjadi dicatat dalam bentuk tabel

- Percobaan diulangi lagi dengan menggunakan laju alir udara 70,80,90,100,110,120 l/mnt

v Penentuan kadar CO₂ yang terserap dengan alat HEMPL

- Bola tandon diisi dengan larutan NaOH 0,1 N hingga permukaannya rata dengan bola tandon yang disampingnya (hingga tanda 0).

- Air dialirkan kedalam kolom dengan laju alir 2 liter/menit.

- Regulator gas karbon dioksida dibuka dan dialirkan dengan laju alir 2 liter/menit

- Kompresor udara dinyalakan dan udara dialirkan pada laju alir 70 liter/menit

- Sample air yang masuk dan keluar sistem diambil pada saat t = 0

- Tabung analisa HEMPL dibilas dengan cara menarik piston dan yang telah terisap dibuang ke atmosfer dengan volume V₁ (10 ml).

- Saluran keluar ke atmosfer ditutup dan campuran gas dari kolom absorbsi diisap kembali dengan cara menarik piston.

- Volume campuran gas yang diisap (V₂) dicatat

- Saluran gas dari kolom absorbsi ditutup.

- Tekanan didalam tabung HEMPL diseimbangkan dengan udara luar dengan jalan membuka-menutp keran saluran buang ke atmosfir (permukaan NaOH diusahakan agar tetap pada tanda 0).

- Perbedaan tekanan pada manometer yang terbaca dicatat.

- Percobaan diatas diulangi dengan variasi waktu 20 menit selama 1 jam.

- Percobaan diatas diulangi lagi pada laju alir gas karbon dioksida 4 liter/menit.

v Penentuan kadar CO₂ yang terabsorbsi dengan metoda titrasi

- Masing-masing sample yang diambil pada waktu (t) tertentu dititrasi dengan NaOH 0,1 N.

- Mencatat volume NaOH yang digunakan untuk mentitrasi larutan sample.

VI. Data Pengamatan

v Penentuan penurunan tekanan aliran gas dengan kolom kering

No	Q udara (l/menit)	∆P (cmH₂0)
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.	60 70 80 90 100 110 120	0,6 1,2 1,8 2,6 3 3,6 4,6

v Penentuan penurunan tekanan aliran gas dengan kolom basah

No	Q udara (l/menit)	Q air (l/menit)	∆P (cmH₂0)
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.	60 70 80 90 100 110 120	2 2 2 2 2 2 2	2,8 3,6 5,6 7 9 11 13

v Penentuan kadar CO₂ yang terserap dengan alat HEMPL

Pada Q air = 2 liter/menit ; dan Q CO₂ = 2 Liter/menit

t(menit)	Q udara (l/mnt)	V₁ (ml)	V₂ (ml)	∆P (cmH₂O)	Vol NaOH (ml) (Titrasi)
0 20 40 60	70 70 70 70	10 10 10 10	0,3 0,6 1,2 1,6	3 4 4 4,4	0,382 0,448 0,502 0,696

v Penentuan kadar CO₂ yang terserap dengan alat HEMPL

Pada Q air = 2 liter/menit ; dan Q CO₂ = 4 Liter/menit

t(menit)	Q udara (l/mnt)	V₁ (ml)	V₂ (ml)	∆P (cmH₂O)	Vol NaOH (ml) (Titrasi)
0 20 40 60	70 70 70 70	10 10 10 10	0,7 1,4 1,7 2,3	4 4,2 4,4 4,4	0,562 0,670 0,716 0,721

Untuk titrasi sample mula-mula:

Volume sample = 50 ml

NaOH 0,1 N

Volume titrasi (V_o) = 0,364 ml

VII. Data Hasil Perhitungan

v Log ∆P dan Log Q Udara pada penentuan penurunan tekanan aliran gas dengan kolom kering

No	Q udara (l/menit)	∆P (cmH₂0)	Log ∆P	Log Q Udara
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.	60 70 80 90 100 110 120	0,6 1,2 1,8 2,6 3 3,6 4,6	-0,222 0,079 0,255 0,415 0,477 0,556 0,663	1,778 1,845 1,903 1,954 2 2,041 2,079

Ø Grafik Hubungan antara Log ΔP Vs Log Q Udara untuk Kolom Kering

v Log ∆P dan Log Q Udara pada penentuan penurunan tekanan aliran gas dengan kolom basah

No	Q udara (l/menit)	Q air (l/menit)	∆P (cmH₂0)	Log ∆P	Log Q Udara
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.	60 70 80 90 100 110 120	2 2 2 2 2 2 2	2,8 3,6 5,6 7 9 11 13	0,447 0,556 0,748 0,845 0,954 1,041 1,114	1,778 1,845 1,903 1,954 2 2,041 2,079

Grafik Hubungan antara Log ΔP Vs Log Q Udara untuk Kolom Basah

v Penentuan kadar CO₂ yang terserap dengan alat HEMPL, untuk Q Air = 2 Liter/menit dan Q CO₂ = 2 Liter/menit

t (menit)	Yi	Pi (atm)	Yo	Po (atm)	Fa (liter/menit)	N (mol CO₂/menit)	Kog	Total CO₂ (liter)
0 20 40 60	0,03 0,06 0,12 0,16	0,0301 0,0602 0,1205 0,1607	33,33 16,67 8,33 6,25	33,33 16,67 8,33 6,25	74,16 76,32 80,64 83,52	0,0087 0,0119 0,0125 0,0143	6,736.10^-4 1,48.10^-3 2,371.10^-3 3,161.10^-3	0 1526,4 3225,6 5011,2

v Kadar CO₂ yang diserap dengan metode titrasi, untuk Q Air = 2 Liter/menit dan Q CO₂ = 2 Liter/menit

t (menit)	Cd (N)	Co (N)	C (N)
0 20 40 60	7,64.10^-4 8,96.10^-4 1,004.10^-3 1,392.10^-3	7,28.10^-4 7,28.10^-4 7,28.10^-4 7,28.10^-4	0,36.10^-4 1,68.10^-4 2,76.10^-4 6,64.10^-4

v Penentuan kadar CO₂ yang terserap dengan alat HEMPL, untuk Q Air = 2 Liter/menit dan Q CO₂ = 4 Liter/menit

t (menit)	Yi	Pi (atm)	Yo	Po (atm)	Fa (liter/menit)	N (mol CO₂/menit)	Kog	Total CO₂ (liter)
0 20 40 60	0,07 0,14 0,17 0,23	0,0703 0,1406 0,1707 0,2309	14,29 7,14 5,88 4,35	14,29 7,14 5,88 4,35	77,04 82,08 84,25 88,55	0,0119 0,0134 0,0144 0,0151	1,635.10^-3 2,764.10^-3 3,282.10^-3 3,957.10^-3	0 1641,6 3370 5313

v Kadar CO₂ yang diserap dengan metode titrasi, untuk Q Air = 2 Liter/menit dan Q CO₂ = 4 Liter/menit

t (menit)	Cd (N)	Co (N)	C (N)
0 20 40 60	1,124.10^-3 1,34.10^-3 1,432.10^-3 1,442.10^-3	7,28.10^-4 7,28.10^-4 7,28.10^-4 7,28.10^-4	3,96.10^-4 6,12.10^-4 7,04.10^-4 7,14.10^-4

VIII. Pembahasan

Pada percobaan ini, dilakukan dua tahap percobaan. Dimana pada percobaan pertama dilakukan dengan tujuan untuk menentukan penurunan tekanan aliran gas, dan pada percobaan kedua dilakukan bertujuan untuk menentukan kadar CO₂ yang terserap dengan alat HEMPL.

Pada percobaan pertama dilakukan lagi variasi, yaitu dengan kolom kering dan dengan kolom basah. Dari data yang diperoleh baik dengan kolom kering maupun kolom basah nampak bahwa semakin banyak volume udara yang dimasukkan dalam setiap menitnya maka beda tekanannya akan semakin tinggi pula. Akan tetapi kenaikan beda tekanan yang terjadi pada kolom basah lebih besar. Ini disebabkan karena adanya pengaruh tekanan dari air yang dialirkan kedalam kolom Absorbsi. Pada grafik hubungan antara Log ΔP Vs Log Q Udara juga dapat dilihat hubungan antara beda tekanan dan laju alir, dimana semakin besar logaritma dari laju alir udara maka logaritma perbedaan tekanan akan semakin besar pula. Akan tetapi kurva yang diperoleh pada grafik tidak menunjukkan garis yang lurus padahal seharusnya membentuk suatu garis yang lurus.

Pada percobaan kedua juga dilakukan variasi laju alir CO₂ yaitu pada 2 liter/menit dan pada 4 liter/menit. Laju alir CO₂ yang masuk mempengaruhi koefisien perpindahan massa antara gas dan cairan, dimana semakin besar laju alir CO₂ yang masuk maka koefisien perpindahan massa antara gas dan cairan akan semakin besar pula. Koefisien perpindahan massa ini kemudian akan sangat mempengaruhi daya serap cairan terhadap komponen yang terdapat pada aliran gas, dalam hal ini CO₂. Dimana dari hasil yang diperoleh nampak bahwa semakin besar koefisien perpindahan massa antara gas dan cairan maka kadar CO₂ yang diserap akan semakin banyak pula. Selain itu waktu juga mempengaruhi kadar CO₂ yang terserap, dimana semakin lama waktu kontak antara cairan dan gas maka kadar CO₂ yang terserap akan semakin besar pula.

Pada metode titrasi, untuk t = 0 terdapat nilai kadar CO₂ yang terserap dalam air. Sebenarnya nilai ini tidak menunjukkan kadar CO₂ yang terserap, dalam air tetapi nilai ini menunjukkan bahwa air ini sebelumnya telah mengandung CO₂.

IX. Kesimpulan

v Laju alir udara berbanding lurus dengan perbedaan tekanan. Dimana semakin banyak volume udara yang dimasukkan dalam setiap menitnya maka beda tekanannya akan semakin tinggi pula.

v Faktor laju alir CO₂ yang masuk, koefisien perpindahan massa antara gas dan cairan serta waktu sangat mempengaruhi kadar CO₂ yang diserap. Dimana semakin besar atau lama faktor-faktor ini maka kadar CO₂ yang diserap akan semakin besar pula.

X. Daftar Pustaka

v Petunjuk Praktikum “Satuan Operasi Teknik Kimia”, PEDC, Bandung.

v Operasi Teknik Kimia, Jilid 2, Mc-Cabe, terjemahan Ir. E. Jasifi, Msc, Erlangga, 1990.

XI. Lampiran

LAMPIRAN I Perhitungan

v Penentuan Jumlah CO₂ yang terserap dalam HEMPL Pada Q air = 2 liter/menit dan Q CO₂ = 2 Liter/menit

Ø Untuk t = 0 menit

a. Yi =