Laporan Absorpsi

ABSORPSI LAPORAN PRAKTIKUM PRAKTIKUM SATUAN OPERASI OPERASI

Dosen Pembimbing : Ir. Umar K

Oleh : Dedi Sugiyanto

(101411009)

KELAS 2 A

Tangal Praktikum Prakt ikum

: 11 Juni 2012

Tanggal Penyerahan Laporan

: 17 Juni 2012

LABORATORIUM SATUAN OPERASI D3 TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

Titles you can't find anywhere else

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.









I.

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Absorpsi

adalah

proses

pemisahan

bahan

dari

suatu

campuran

gas

dengan cara pengikatan bahan tersebut pada permukaan pelarut cair yang diikuti dengan pelarutan. Kelarutan gas yang akan diserap dapat disebabkan disebabkan hanya o leh gaya-gaya g aya-gaya fisik (pada absorpsi fisik) atau selain gaya tersebut juga oleh ikatan kimia (pada absorpsi absor psi kimia). Komponen gas yang dapat mengadakan ikatan kimia akan dilarutkan lebih dahulu dan juga dengan kecepatan yang lebih tinggi.

1.2 Tujuan

Setelah melakukan praktikum ini diharapkan mahasiswa mampu untuk : 1. Menentukan pengaruh laju alir air pada proses absorpsi absorps i CO2 oleh air 2. Menentukan titik jenuh pada proses penyerapan CO2 oleh air

II.

DASAR TEORI

Absorbsi merupakan salah satu proses pemisahan dengan mengontakkan campuran gas dengan cairan sebagai penyerapnya. Penyerap tertentu akan menyerap setiap satu atau lebih komponen gas. Pada absorbsi sendiri ada dua macam proses yaitu : a.

Absorbsi fisik Absorbsi fisik merupakan absorbsi dimana gas terlarut dalam cairan penyerap tidak disertai dengan reaksi kimia. Contoh absorbsi ini adalah absorbsi gas H2S dengan air, metanol, propilen, dan karbonat. Penyerapan terjadi karena adanya interaksi fisik, difusi gas ke dalam air, atau pelarutan gas ke fase cair. Dari asborbsi fisik ini ada beberapa teori untuk menyatakan model mekanismenya, yaitu : 1. teori model film 2. teori penetrasi 3. teori permukaan yang diperbaharui

b.

Absorbsi kimia Absorbsi kimia merupakan absorbsi dimana gas terlarut didalam larutan penyerap









Penggunaan absorbsi kimia pada fase kering sering digunakan untuk mengeluarkan zat terlarut secara lebih sempurna dari campuran gasnya. Keuntungan absorbsi kimia adalah meningkatnya koefisien perpindahan massa gas, sebagian dari perubahan ini disebabkan makin besarnya luas efektif permukaan. Absorbsi kimia dapat juga berlangsung di daerah yang hampir stagnan disamping penangkapan dinamik. Hal-hal yang mempengaruhi dalam prsoses adsorbsi : 

Zat yang diadsorbsi



Luas permukaan yang diadsorbsi



Temperatur



Tekanan

Absorben

Absorben adalah cairan yang dapat melarutkan bahan yang akan diabsorpsi pada permukaannya, baik secara fisik maupun secara reaksi kimia. Absorben sering juga disebut sebagai cairan pencuci. Persyaratan absorben : 1.

Memiliki Memilik i daya melarutkan melarut kan bahan yang akan diabsorpsi diabsor psi yang sebesar mungkin (kebutuhan akan cairan lebih sedikit, volume alat lebih kecil).

2.

Selektif

3.

Memiliki Memilik i tekanan uap yang rendah

4.

Tidak korosif.

5.

Mempunyai viskositas yang rendah

6.

Stabil secara termis.

7.

Murah Jenis-jenis bahan yang dapat digunakan sebagai absorben adalah air (untuk gas-gas

yang dapat larut, atau untuk pemisahan partikel debu dan tetesan cairan), natrium hidroksida (untuk gas-gas yang dapat bereaksi seperti asam) dan asam sulfat (untuk gas-gas yang dapat bereaksi seperti basa).

Kolom Absorpsi

Adalah

suatu

kolom

atau

tabung

tempat

terjadinya

proses

pengabsorbsi penyerapan/penggumpalan) penyerapan/penggumpalan) dari zat yang dilewatkan di kolom/tabung tersebut.









1.

Arang aktif Arang

merupakan

suatu

padatan

berpori

yang

mengandung

85-95%

karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada suhu tinggi. Ketika pemanasan berlangsung, diusahakan agar t idak terjadikebocoran udara didalam ruangan pemanasan sehingga bahan yang mengandung karbon tersebut hanya terkarbonisasi dan tidak teroksidasi. Arang selain digunakan sebagai bahan bakar, juga dapat digunakan sebagai adsorben (penyerap). ( penyerap). Daya serap ditentukan oleh luas permukaan per mukaan partikel p artikel dan kemampuan kemampuan ini dapat menjadi menjadi lebih tinggi t inggi jika terhadap t erhadap arang arang tersebut dilakuk d ilakukan an aktifasi akt ifasi dengan aktif faktor bahan-bahan kimia ataupun dengan pemanasan pada temperatur tinggi. Dengan demikian, arang akan mengalami perubahan sifat-sifat fisika dan kimia. Arang yang demikian disebut sebagai arang aktif. Arang aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa kimia tertentu atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan luas permukaan. Daya serap arang aktif sangat besar, yaitu 25-1000% terhadap berat arang aktif. Arang aktif dibagi atas 2 tipe, yaitu arang aktif sebagai pemucat dan sebagai penyerap uap. Arang aktif sebgai pemucat, biasanya berbentuk powder yang sangat halus, diameter pori mencapai 1000 A 0, digunakan dalam fase cair,berfungsi untuk memindahkan zat-zat penganggu yang menyebabkan menyebabkan warna dan bau yang tidak diharapkan, membebaskan membebaskan pelarut dari zat-zat zat -zat penganggu dan kegunaan lain yaitu pada industri kimia dan industri baru. Diperoleh dari serbukserbuk serbukser buk gergaji,

ampas

pembuatan

kertas

atau

dari

bahan

baku

yang

mempunyai densitas kecil dan mempunyai struktur yang lemah. Arang aktif sebagai penyerap uap, biasanya berbentuk granular atau pellet yang sangat keras diameter pori berkisar antara 10-200 A 0 , tipe pori lebih halus, digunakan dalam rase gas, berfungsi untuk u ntuk memperoleh memperoleh kembali pelarut, katalis,pemisahan katalis,pemisahan dan pemurnian gas. Diperoleh dari tempurung kelapa, tulang, batu bata atau bahan baku yang mempunyaibahan baku yang mempunyai struktur keras.

2.

Zeolit Mineral zeolit bukan merupakan mineral tunggal, melainkan sekelompok mineral

yang terdiri dari beberapa jenis unsur. Secara umum mineral zeolit adalah senyawa alumino silikat hidrat dengan logam alkali tanah. serta mempunyai rumus kimia sebagai berikut :









Ikatan ion Al-Si-O adalah pembentuk struktur kristal, sedangkan logam alkali adalah kation yang mudah tertukar. Jumlah molekul air menunjukkan jumlah pori-pori atau volume ruang hampa yang akan terbentuk bila unit sel kristal zeolit tersebut dipanaskan. Penggunaan zeolit cukup banyak, misalnya untuk industri kertas, karet, plastik, agregat ringan, semen puzolan, pupuk, pencegah polusi, pembuatan gas asam, tapal gigi, mineral penunjuk eksplorasi, pembuatan batubara, pemurnian gas alam, industri oksigen, industri petrokimia. Dalam keadaan normal maka ruang hampa dalam kristal zeolit terisi oleh molekul air bebas yang membentuk bulatan di sekitas kation. Bila kristal tersebut dipanaskan selama o

beberapa jam, biasanya pada temperatur 250-900 C, maka kristal zeolit yang bersnagkutan berfungsi menyerap gas atau cairan. Daya serap (absorbansi) zeolit tergantung dari jumlah ruang hampa dan luas permukaan. Biasanya mineral zeolit mempunyai luas permukaan beberapa ratus meter persegi untuk setiap gram berat. Beberapa jenis mineral zeolit mampu menyerap gas sebanyak 30% dari beratnya dalam keadaan kering. Pengeringan zeolit biasanya dilakukan dalam ruang hampa dengan menggunakan gas atau udara kering nitrogen atau methana dengan maksud mengurangi tekanan uap ari terhadap zeolit itu sendiri.

3.

Bentonit Bentonit adalah istilah pada lempung yang mengandung monmorillonit dalam dunia

perdagangan dan termasuk kelompok dioktohedral. Penamaan jenis lempung tergantung dari penemu atau peneliti, misal ahli geologi, mineralogi, mineral industri dan lain-lain. Bentonit dapat dibagi menjadi 2 golongan berdasarkan kandungan alu-munium silikat hydrous, yaitu activated clay dan fuller's Earth. Activated clay adalah lempung yang kurang memiliki daya pemucat, tetapi daya pemucatnya dapat ditingkatkan melalui pengolahan tertentu. Sementara itu, fuller's earth digunakan di dalam fulling atau pembersih bahan wool dari lemak. Sifat bentonit sebagai adsorben adalah : 

mempunyai surface area yang besar (fisika)



bersifat asam yang padat (kimia)



bersifat penukar-ion (kimia)



bersifat katalis (kimia)



















Aplikasi Absorbsi

Absorbsi dalam dunia industri digunakan untuk meningkatkan nilai guna dari suatu zat dengan cara merubah fasenya. 1. Proses Pembuatan Formalin Formalin yang berfase cair berasal dari formaldehid yang berfase gas dapat dihasilkan melalui proses absorbsi.Teknologi proses pembuatan formalin Formaldehid sebagai gas input dimasukkan ke dalam reaktor. Output dari reaktor yang berupa gas yang mempunyai suhu 1820C didinginkan pada kondensor hingga suhu 55 0C,dimasukkan ke dalam absorber.Keluaran absorber.Keluaran dari absorber pada t ingkat ingkat I mengandung larutan formalin for malin dengan kadar formaldehid sekitar 37 – 40%. Bagian terbesar dari metanol, air,dan formaldehid dikondensasi di bawah air pendingin bagian dari menara, dan hampir semua removal dari sisa metanol dan formaldehid dari gas terjadi dibagian atas absorber dengan counter current contact dengan air proses. 2. Proses Pembuatan Asam Nitrat Pembuatan asam nitrat (absorpsi NO dan NO 2).Proses pembuatan asam nitrat Tahap akhir dari proses pembuatan asam nitrat berlangsung dalam kolom absorpsi. Pada setiap tingkat kolom terjadi reaksi oksidasi NO menjadi NO 2 dan reaksi absorpsi NO2 oleh air menjadi asam nitrat. Kolom absorpsi mempunyai empat fluks masuk dan dua fluks keluar. Empat fluks masuk yaitu air umpan absorber, udara pemutih, gas proses, dan asam lemah. Dua fluks keluar yaitu asam nitrat produk dan gas buang. Kolom absorpsi dirancang untuk menghasilkan asam nitrat dengan konsentrasi 60 % berat dan kandungan NOx gas buang tidak lebih dari 200 ppm.

Aplikasi absorbsi lainnya seperti proses pembuatan urea,produksi ethanol, minuman berkarbonasi, fire extinguisher,dry ice,supercritical carbon dioxide dan masih banyak lagi









Absorbsi CO2 dari campuran biogas ke dalam larutan NaOH dapat dilukiskan sebagai berikut: CO2(g) + NaOH(aq) → NaHCO3(aq) NaOH(aq) + NaHCO3 → Na2CO3(s) + HO(l)

+

CO2(g) + 2NaOH(aq) → Na2CO3(s) + H2O(l) Dalam kondisi alkali atau basa, pembentukan bikarbonat dapat diabaikan karena -

bikarbonat bereaksi dengan OH membentuk CO3

2-

Prinsip Absorbsi

Udara yang mengandung komponen terlarut (misalnya CO 2) dialirkan ke dalam kolom pada bagian bawah. Dari atas dialirkan alir. Pada saat udara dan air bertemu dalam kolom isian, akan terjadi perpindahan massa. Dengan menganggap udara tidak larut dalam air (sangat sedikit larut),maka hanya gas CO 2 saja yang berpindah ke dalam fase air (terserap). Semakin ke bawah, aliran air semakin kaya CO 2. Semakin ke atas ,aliran udara semakin miskin CO 2. Faktor-faktor yang berpengaruh pada operasi absorpsi adalah sebagai berikut : 

Laju alir air. Semakin besar,penyerapan semakin baik.



Komposisi dalam aliran air. Jika terdapat senyawa yang mampu beraksi dengan CO 2 (misalnya NaOH) maka penyerapan lebih baik.



Suhu operasi.Semakin rendah suhu operasi,penyerapan semakin baik.



Tekanan operasi.Semakin tinggi tekanan operasi, penyerapan semakin baik sampai pada batas tertentu. Diatas tekanan maksimum (untuk hidrokarbon biasanya 40005000 kPa), penyerapan lebih buruk.



Laju alir gas. Semakin besar laju alir gas, penyerapan semakin buruk.









Operasi absorpsi dapat digambarkan secara skematik sebagai berikut : Y 1

Keterangan :

L,X 0

G Y1

= laju alir udara bebas CO 2 = rasio laju alir CO2 terhadp udara pada aliran gas keluar

Yn+1 = rasio laju alir CO 2 terhadap udara pada aliran gas masuk L

= laju alir air bebas CO2

X0

= rasio laju alir CO2 terhadap udara pada aliran air masuk

Xn = rasio laju alir CO 2 terhadap udara pada aliran air keluar

G, Y n+1 n+1

Xn

Gambar 1.Skema proses Absorpsi. Naraca massa total dalam kolom absorber dapat ditulis sebagai berikit : G(Yn+1 – Y – Y1) = L(Xn – X0)









III.

METEDOLOGI A. Alat dan Bahan









B. Langkah Kerja

Masukkan air sebanyak 20mL ke tengki tandon

Alirkan CO2 dari tabung gas

Titrasi sampel dengan NaOH 0,1M

Ambil sampel air sebanyak 50mL dari tandon

Operasikan pompa

Alirkan air

Ambil sampel setiap 5 menit hingga menit ke-30

Ulangi langkah tersebut dengan variasi 5 laju alir, dan 5 laju udara











IV.

DATA PENGAMATAN 

Laju alir air : 2 Liter/menit



Laju air udara : 80 Liter/menit



Laju alir CO2 : 20 Liter/menit



Temperatur : 25 C



Konsentrasi NaOH : 0,013 N



Konsentrasi HCl : 1 N



Volume sampling : 10 mL

o

Tabel Pengamatan Volume HCl No

Waktu (menit)

Dengan indikator

Dengan indikator

Phenolphtalein (PP)

Metyl Orange (MO)

1

0

2,8

3

2

5

0,4

0,45

3

10

0,35

0,5

4

15

0,3

0,6

5

20

0,25

0,7

6

25

0,15

0,8









V.

PENGOLAHAN DATA

a = Volume HCl 0,1 N pada titrasi pertama dengan indikator phenolphtalein b = Volume HCl 0,1 N pada titrasi kedua dengan indikator metil orange

a. t = 0 menit n Na2CO3

= =

                     

= 0,01204 n NaHCO3

= =

                   

= 0,00086 n CO2

= n Na2CO3 + n NaHCO 3 = 0,01204 + 0,00086 = 0,0129

b. t = 5 menit









c. t = 10 menit n Na2CO3

= =

                     

=0,001505 n NaHCO3

= =

                    

= 0,000645

n CO2

= n Na2CO3 + n NaHCO 3 = 0,001505 + 0,000645 = 0,00215

d. t = 15 menit n Na2CO3

= =

                     









e. t = 20 menit n Na2CO3

= =

                     

= 0,001075 n NaHCO3

= =

                     

= 0,001935

n CO2

= n Na2CO3 + n NaHCO 3 = 0,001075 + 0,001935 = 0,00301

f. t = 25 menit n Na2CO3

= =

                     









g. t = 30 menit n Na2CO3

= =

                     

= 0,00043 n NaHCO3

= =

                     

= 0,00344

n CO2

= n Na2CO3 + n NaHCO 3 = 0,00043 + 0,00344 = 0,00387



Data hasil percobaan

n Na2CO3

n NaHCO3

n CO2

n HCl











VI.

PEMBAHASAN

Pembahasan oleh Dedi Sugiyanto (101411009) Praktikum absorpsi ini bertujuan untuk mengetahui jumlah CO 2 yang dapat diserap oleh larutan larutan NaOH NaOH pada pada laju alir dan konsentrasi NaOH tertentu. Absorpsi adalah proses pemisahan bahan dari suatu campuran gas dengan cara pengikatan bahan tersebu t ersebutt pada permukaan pelarut cair yang diikuti dengan pelarutan. Prinsip kerja dari absorpsi dari gas CO 2 oleh larutan NaOH adalah udara yang mengandung mengandung komponen terlarut yaitu yaitu gas ga s CO 2 dialirkan ke dalam kolom pada bagian bawah. Dari atas dialirkan larutan NaOH dengan konsentrasi tertentu. Pada saat udara dan larutan NaOH bertemu dalam kolom isian, akan terjadi perpindahan massa. Dengan menganggap udara tidak larut dalam larutan NaOH (karena sangat sedikit udara yang dapat larut), maka hanya gas CO 2 saja yang berpindah ke dalam fase air (terserap). Semakin ke bawah, aliran air semakin kaya CO 2. Semakin ke atas ,aliran udara semakin miskin CO 2









VII. KESIMPULAN

Dari hasil praktikum dapat diketahui bahwa: 

NaOH berperan sebagai absorben. CO2 absorbat.



Peningkatan penyerapan CO2 oleh NaOH semakin lama semakin menurun berdasarkan variasi waktu kontak.



Variasi dari variabel waktu kontak tidak mempengaruhi proses penyerapan CO2 oleh NaOH.









DAFTAR PUSTAKA

http://www.scribd.com/doc/56617279/Absorbsi-baru http://lab.tekim.undip.ac.id/proses http://lab.tekim.undip.ac.id/proses/2010/03/04/absorbsi-co2-den /2010/03/04/absorbsi-co2-dengan-menggun gan-menggunakan-larutanakan-larutannaoh/ http://angghajuner.blogspot.com http://angghajuner.blogspot.com/2011/10/absorbsi /2011/10/absorbsi.html .html http://tekimerzitez.wetpaint.com/page/Ab http://tekimerzitez.wetpaint.com/page/Absorbsi+CO2+Den sorbsi+CO2+Dengan+NaOH gan+NaOH Robert H.Perry “Chemical Engineering Handbook” Mc Graw Hill 4th edition, edition , USA, 1988 Niniek Lintang “Bahan Ajar Proses Pemisahan Pemisahan dan Pemurnian” Jurusan Teknik Kimia 2010 2010

Laporan Absorpsi

Recommend Documents