AZAS TEKNIK TEKNIK KIMIA KIMIA I RULE: 1. Kehadiran minimal 75% 2. Komponen Penilaian: Tu Tugas (!%"# (!% "# $uis (!%" dan Uian &engah semes&er dan a'hir(!% a'hir(!%""
)ar*elina. +.T.# ).+*
Pendahuluan: sa&uan dan dimensi# sa&uan mol# de,inisi dan ma'na specific * gravity era*a massa: peneraan# analisis nera*a massa# * Pen/elesaian &anpa dan dengan persamaan simul&an dengan persamaan nera*a energi# peneraan rang'aian sis&em pemroses# Perhi&ungan dengan sis&em daur ulang# by-pass, recycle dan * purge, pen/elesaian dengan 0an&uan 'ompu&er. 'ompu&er .
Pendahuluan: sa&uan dan dimensi# sa&uan mol# de,inisi dan ma'na specific * gravity era*a massa: peneraan# analisis nera*a massa# * Pen/elesaian &anpa dan dengan persamaan simul&an dengan persamaan nera*a energi# peneraan rang'aian sis&em pemroses# Perhi&ungan dengan sis&em daur ulang# by-pass, recycle dan * purge, pen/elesaian dengan 0an&uan 'ompu&er. 'ompu&er .
Pus&a'a: *
elder# R.).# dan Rousseau# R..# 2!!5# “Elementary Principles of Chemical Processess” Processess”## rd ed.# 3ohn ile/ 4 +ons# e 6or'. * hope/# .P. (edi&or"# dan 8i*'s# T.9.# PE. (series edi&or"# 2!!# “Handbook of Chemical Engineering Calculations”, rd ed.# )* 9raahill ;oo' o.# e 6or'. * 8immel0lau# <.).# 1===# >Prinsip
Satuan dan Dimensi +ua&u 0esaran /ang diu'ur a&au dihi&ung harus memili'i nilai (value) dan satuan 5 B.. 1!!! B..
Dimensi : 'onsep dasar &en&ang pengu'uran +i,a&si,a& ,isi' dari o0e'o0e' a&au 0ahan0ahan engineering. on&oh: panang# a'&u# massa# &empera&ur# dll.
Tida' Ti da' memili'i dimensi dalam 0e0erapa 'uan&i&as'uan&i&as /ai&u C
Satuan : se0agai 'uan&i&as /ang din/a'an se*ara &epa& dalam 0en&u' di mana 'uan&ias'uan&i&as /ang lain /ang seenis dapa& din/a&a'an. *ara un&u' men/a&a'an dimensi.
on&oh: me&er a&au ,ee& un&u' panang am a&au de&i' un&u' a'&u gram a&au pound un&u' massa
on&oh: 3umlah'anlah soal 0eri'u& ini: a. 1 'a'i D se'on 0. 1 &enaga 'uda D !! a&&
3aa0an: perasi /ang di&unu''an oleh: 1 ,& D s Tida' memili'i ar&i 'arena dimensi dari dua unsur &erse0u& &ida' sama. +a&u 'a'i 0erdimensi panang sedang'an s 0erdimensi a'&u
1 &enaga 'uda (hp" D !! a&&
Tuuan mem0u0uh'an sa&uan pada semua ang'a /ang pada dasarn/a 0erdimensi: 1. )enghilang'an 'emung'inan &er0ali' /ang &ida' disengaa dalam 0agian0agian perhi&ungan 2. )engurangi perhi&ungan &engah (in&ermedia&e" dan a'&u dalam meme*ah'an soal . Pende'a&an logis 'epada soal 0u'ann/a mengha,al rumus dan memasu''an ang'aang'a 'e dalamn/a. . Pena,siran /ang mudah &erhadap ar&i ,isis dari ang'aang'a /ang diguna'an.
+is&em pengu'uran
+is&em inggris "merican Engineering
+is&em ini 0iasa digunaan di Imeri'a +eri'a&
+is&em me&ri'
+is&em ini diguna'an di Eropa (3erman# pran*is#F&ali dan 0e0erapa negara indus&ri lain"
Sistem Satuan Internasional (SI) +is&em sa&uan pengu'uran leng'ap /ang mengguna'an namanama dan sim0olsim0ol un&u' sa&uansa&uan dasar dan &urunann/a agar dapa& diguna'an un&u' men/a&a'an se&iap 'uan&i&as ,isi'.
+a&uan sis&em Imeri*an Enginering
8u0ungan an&ara dimensi ('o&a'" dan rived dimension (ellipses"
Konversi Satuan +ua&u 0esaran /ang &eru'ur dapa& din/a&a'an dalam sa&uan /ang sesuai# misaln/a massa 0isa din/a&a'an dalam gr a&au 'g Un&u' mengu0ah sua&u 0esaran /ang din/a&a'an dalam sua&u sa&uan menadi sa&uan lain /ang e'iJalen : 'ali'anlah dengan faktor konversi (rasio nilai yang baru tera!a" nilai yang lama)
on&oh:
1 inG 1H#A7 *m 1 hari G 2 am 1 am G H! meni&
3i'a se0uah pesaa& &er0ang dengan 'e*epa&an dua 'ali 'e*epa&an suara (asumsi'an 'e*epa&an suara adalah 11!! ,&s"# 0erapa 'e*epa&ann/a dalam milamM
1 mil G 52A! ,& 1 meni& G H! se'on 1 am G H! meni&
#onversi satuan lebih sederhana daripada konversi dalam sistem "merican Engineering$ misalnya% Hukum ne&ton % ' ( Cma dengan ' ( gaya )force* C( sebuah konstanta yang nilai dan satuannya tergantung pada nilai dan satuan yang dipilih untuk ', m, dan a m ( massa a ( perceatan
*
SI → satuan gaya didefenisikan sebagai Newton (N), jika C = 1 N/(kg)(m)/s², kemudian jika I kg diperepat pada m/ s²
*
Sistem Ameri#an Engineering → ni!ai numerik gaya dan massa sama di se!uru" permukaan bumi jika# m = 1 !b a = g ft/s² → g $ %&,& ft/s² ' = 1 !b
+a&uan harus
+oal:
1. 2.
KonJersi'an 1 ' 'e h.p KonJersi'an 1 poise a. ;ri&ish Engineering uni&s 0. +F uni&s
KonJersi'an: m a. 1 mi G galmin 0. 1 ,&s G *mmin *. !! inhari G
Konsistensi Dimensional Ida prinsip dasar 0aha persamaan harus 'onsis&en se*ara dimensional /ai&u persamaan harus memili'i dimensi dan sa&uan 0ersih /ang sama dengan unsur /ang lain /ang di&am0ah'an a&au disama'an. on&oh: & 0 &
Kedua nilai 1H#2 harus memili'i sa&uan mi'ron. Pang'a& harus &anpa dimensi sehingga !#!21 harus mempun/ai sa&uan 1se'on
Tugas: 1. KonJersi'an a. !#!5 g(min"(m" 'e l0m(hr"(,&" 0. 5Ls 'e ,&hari 'e m('g"(m ²) *.
& 5a!am satuan sistem *meria 6ngineering, iskositas dapat memi!iki satuan (!bf)("r)/ft², sedangkan da!am sistem 7I satuan tersebut ada!a" (g)/(m)(s) 8ba!a" iskositas sebesar & (g)/(m)(s) menjadi satuan satuan *meria 6ngineering
. ;ilangan &anpa dimensi /ang 0erguna /ang dise0u& 0ilangan Re/nolds adalah
Satuan Mol )ol (mole" adalah umlah &er&en&u dari mole'ul# a&om# ele'&on a&au par&i'el spesi,i' lainn/a. nilai 1 mol G umlah mole'ul menuru& 0ilangan IJogadro 2 * 1 mol G H#!2 1! mole'ul 2 * 1 l0 mol G H#!2.1! N 5#H mole'ul →spesi9kasi tdk stdr * 1 'mol G 1!!! mol
Un&u' mengu0ah umlah mol 'e massa:
g mol
massa ( g ) =
berat molekul
pon mol
)assa (g" G (;)" (g mol" )assa (l0" G (;)" (l0 mol"
=
massa ( pon) berat molekul
3i'a se0uah em0er 0erisi 2#!! l0 a8 (;) G !#!"# 0erapa (a" L0 mol a8 &erdapa& di dalamn/aM (0" 9ram mol a8 &erdapa& di dalamn/aM
a.
0.
atau
;erapa l0 a8 &erdapa& dalam 7#5 g mol a8M ;asis 7#5 g mol a8
ensi dalam Metode Analisa dan Pengukur
a& re,. un&u' Oa& *air dan pada& : air 9as → udara/gas !ain
Rapa& G 0era& enis G densi&as G
Pada sis&em sa&uan ma&ri' rapa& din/a&a'an se0agai gram per sen&ime&er 'u0i' ( g** " un&u' 0ahan pada& dan *air# sedang'an un&u' gas din/a&a'an dalam gram per li&er.
on&oh: * 3i'a di0omopen&ana (<;P" mempun/ai 0era& enis 1#57# 0erapa'ah densi&asn/a dalam (a"g*m (0" l0 m,& (*" 'gm M
(a"
(0"
("
a&au
on&oh: o * Kar0on &e&ra'lorida pada suhu 25 mempun/ai rapa& 1#5A g** ;erapa'ah 0era&n/a dalam l0gal M
1 l0 G 5#H gram 1 in (in*hi" G 2#5 *m 1 *u in G 1H#A7! ** 1 gallon G 21 *u in
Spesifik gravity (s$g": per0andingan massa sa&u 0ahan &erhadap massa 0ahan &er&en&u un&u' sa&u sa&uan Jolum /ang sama. * ;ahan pada& dan *air 0ahan pem0anding /ang diguna'an adalah air murni pada suhu o * gas /ang diguna'an se0agai pem0anding adalah gas hidrogen murni a&au udara 'ering.
o
Rapa& 0esi# e₂₃G 1 l0*u,& Rapa& 'uarsa +i₂G 155#7 l0*u,& Rapa& air murni# 8₂ G H2#7 l0*u,& s.g e₂₃G
G #! dan s.g +i₂G
G 2#5
dengan s.g# ada 0e0erapa s'ala spesi,i' /ang di'enal dalam indus&ri# /ai&u: 1. +'ala ;aume# 2. +'ala I.P.F# dan . +'ala Taddle
1.
+'ala ;aume# +'ala ini &erdapa& pada ala& ;aumeme&er. Tiap s'ala pada ala& ini dinama'an deraa& ;aume ( o;e". 8u0ungan o;e dengan s.g adalah: Un&u' *airan /ang le0ih 0era& daripada air:
Un&u' *airan /ang le0ih ringan daripada air:
2. +'ala I.P.F ( American Petroleum Instutute) +'ala ini diguna'an dalam indus&ri min/a' 0umi. Tiap s'ala pada ala& ini dinama'am deraa& IPF ( oIPF". 8u0ungan oIPF dengan s.g adalah:
. +'ala Taddle +'ala ini 0an/a' diguna'an di Fnggris. Tiap s'ala pada ala& ini dinama'an deraa& Teddle (oT". 8u0ungan oT dengan s.g adalah: QT G 2!!(s.g1"
*
;erapa l0 8 murni /ang &er'andung dalam 1 gallon 8 dari H#5 o;e /ang diu'ur pada H! oM. 3aa0:
Volume Spesifik Volume Spesifik ( S"e#ifi# volume): Jolume per sa&uan massa a&au sa&uan umlah ma&eri. Specific volume = +a&uan: ,&l0 massa# ,&l0 mol# *mg# 00ll0 m# m'g. on&oh: +ua&u Oa& *air memli'i densi&as se0esar !#= pada 25 A yang mempunyai massa &%& gram erapa berat boto! penu" tersebut-
i Bo! dan 'raksi Bassa (erat) ra'si mol: mol Oa& &er&en&u di0agi dengan umlah &o&al mol /ang ada. (9as# *air dan pada&" ra'si massa (0era&" G massa (0era&" Oa& di0agi dengan massa (0era&" &o&al semua Oa& /ang ada.
Komposisi larutan/campuran Kandungan se&iap 0ahan /ang ada dalam *ampuran i&u din/a&a'an dalam 'onsen&rasi
massa
mol
massa atau mol
lb A
gmol A
lb
lb NaOH
total massa
total mol
volum
lb laru tan
gmol campuran
cuft
lb H 2O
Kandungan 0ahan i&u dapa& pula din/a&a'an dalam prosen&ase (%".
+e0uah pem0ersih pipa saluran 0ers'ala indus&ri 0erisi 5#!! 'g air dan 5#!! a8. ;erapa'ah ,ra'si massa (0era&" dan ,ra'si mol se&iap 'omponen dalam adah pem0ersih pipa saluran &ese0u&M ;asis: 1! 'g laru&an &o&al kom"onen
kg
%raksi berat
&erat mol
Kg mol
%raksi mol
8₂
5#!!
51! G!#5
1A#!
!#27A
!#27A!#!G!#H=
a8
5#!!
51!G !#5
!#!
!#125
!#125!#!G!#1
Total
'
'
*+
'
Kg mol
&M
Massa (kg)
₂
!
2A
112!
₂
!
12!
8₄
!
1H
A!
1!!
2=2!
;) ra&ara&a G 2=2!1!! G 2=#2 'g'g mol
&M
mol
%rak$ mol
mol
%rak$ mol
%rak$ mas
0u&ana
!#
5A#12
1#7H
!#H7
1#7H
!#557
!#5
pen&ana
!#
72#15
1#1!=
!#7H
1#1!=
!#H
!#5
he'sana
!#2
AH#17
!#H
!#157
1
2#==
2#A5
Tugas 1. ;era& enis min/a' 0a'ar adalah !#A2. 0erapa'ah densi&asn/a dalam l0,& 2. Un&u' mem0ua& laru&an !#1! molar 82+ (!#1! mol 82+L" dari 'onsen&ra& 82+ (=H#!%". ;era& enis 82+ =H% G 1#5A5. 8i&unglah a. 0era& asam =H% /ang diperlu'an per L laru&an 0. Jol. asam =H% /ang diguna'an per L laru&an *. densi&as dari !#1 molar laru&an d. ppm 82+ dalam !#1 molar laru&an . Laru&an air /ang mengandung 1#7! 'g 8'g 82 dan mempun/ai 0era& enis 1#A2 pada 2!. /a&a'an 'omposisi &erse0u& dalam *ara 0eri'u& ini: a. Persen 0era& 8 0. L0 8 per 'a'i 'u0i' laru&an pada 2! *. )olari&as (gram mol 8 per li&er laru&an pada 2!
