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 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 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
1
hingga menjadi homogen. Dalam Dalam pencampuran derajat kehomogenisasian 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, ti nggi, dan tidak ada sekatnya zat cair akan berputar-putar berputar -putar mengelilingi bejana tanpa ada pencampuran ( Brown, G.G, 1978 ).
2
propeller
dayung
turbin
. Jenis im pell Gambar Gambar 1 pell er ber ber dasark dasark an bentu bentu kn ya 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 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.
3
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 Gambar 2. Pembe Pembentu ntu kan vorteks vorteks dan pola pola ali r an sir sir kul asi asi dalam bej bej ana aduk. 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 ).
4
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
3
Keterangan gambar :
2
1. Beker glass 1
2. Pengaduk 3. Motor Pengaduk 4
5
4. Statif 5. Sekat ( Buffle )
Gambar 3. Rangkai an alat bej bej ana ber ber pengaduk. pengaduk.
5
2.3
CARA KERJA
I.
Membuat larutan standar 1. Menimbang gula seberat 0,1 gram; 0,2 gram; 0,3 gram; 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 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
6
2.4
ANALISA PERHITUNGAN
1. Mencari indeks bias larutan standar gula dengan refraktometer. 2. Mencari konsentrasi gula (dalam molalitas) untuk grafik standar : Molalitas =
beratGula MR
1000 gr grPelarut grPelarut
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.
7
BAB III HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
3.1
HASIL PERCOBAAN
Suhu Aquades Densitas Aquades BM gula Volume (V) Berat pelarut
0 = 29 C = 0.995945 gr/ml = 180 gr/gmol = 10 ml = 10 ml x 0.995945 gr/ml = 9.95945 gram
1. Larutan Standart Tabel 1. Hubungan antara konsentrasi konsentrasi gula (molalitas) dengan indeks bias. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Berat gula (gr) 0,1060 0,2003 0,3081 0,4022 0,5020 0,6021 0,7028 0,8008 0,9014 1,0014
V aquadest(ml) aquadest(ml) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
Indeksbias Molalitas 1,3357 0,0591 1,3372 0,1117 1,3385 0,1719 1,3402 0,2243 1,3414 0,2800 1,3428 0,3358 1,3444 0,3920 1,3452 0,4467 1,3460 0,5028 1,3485 0,5586
Dari data diatas digunakan untuk membuat grafik standart dengan persamaan garis sebagai berikut :
Y = 0.0245 X + 1.3344
8
Gambar Gambar 4. Grafi k Standa Standard rd antara M olalitas VS In deks deks 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Waktu(detik) Waktu(detik) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570
Molalitas 0,1306 0,2163 0,2612 0,3020 0,3306 0,3551 0,3837 0,4000 0,4204 0,4449 0,4531 0,4531 0,4735 0,4857 0,4898 0,4980 0,5020 0,4857 0,5143
9
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 930 960 990 1020 1050
0,5184 0,5224 0,5265 0,5265 0,5306 0,5347 0,5265 0,4816 0,5388 0,5347 0,5469 0,5469 0,5347 0,5469 0,5469 0,5469
Dari data diatas digunakan untuk membuat grafik dengan persamaan garis sebagai berikut :
Y = 0,1185ln(x) - 0,2549
. Grafi k hubungan antara Gambar Gambar 5 antara Waktu pe pencampuran ncampuran Vs M olali tas Dengan persen kesalahan rata-rata sebesar : 3,5 %
10
3. Larutan biner antara 25 gram gula dengan 300 ml aquadest. Tabel 3 . Hubungan antara waktu pencampuran pencampuran dengan molalitas No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Waktu (detik) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 600 630 660 690 720
Molalitas 0,0735 0,1143 0,1510 0,1755 0,2000 0,2041 0,2286 0,2449 0,2612 0,2735 0,2939 0,3388 0,3959 0,4122 0,4122 0,4245 0,4367 0,4408 0,4490 0,4490 0,4571 0,4571 0,4571 0,4571
Dari data diatas digunakan untuk membuat grafik dengan persamaan garis sebagai berikut :
Y = 0,1464ln(x) - 0,507
11
Gambar Gambar 6. Grafi k hu bungan bungan antara Waktu Pe Penca ncampuran mpuran Vs M olali tas
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 pencampuran dengan molalitas No 1
Waktu(detik) Waktu(detik) 30
Molalilatas 0,1020
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540
0,1347 0,1592 0,1755 0,1837 0,2000 0,2204 0,2367 0,2449 0,2571 0,2694 0,2776 0,2694 0,2939 0,2776 0,3143 0,3184 0,3306
12
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
570 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900
0,3388 0,3388 0,3429 0,3469 0,3469 0,3592 0,3469 0,3551 0,3592 0,3633 0,3633 0,3633
Dari data diatas digunakan untuk membuat grafik dengan persamaan garis sebagai berikut :
Y = 0,0885ln(x) - 0,2384
Gambar Gambar 7. Grafi k hu bungan bungan antara Waktu Pe Penca ncampuran mpuran Vs M olali tas
Dengan persen kesalahn rata-rata sebesar : 4,93 %
13
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. 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
14
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 kesala han 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
15
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 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 %
16
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, 2 nd Edition, Mc. Graw Hill, New York.
17
LAMPIRAN LAMPIRAN A Data Percobaan
Suhu Aquades Densitas Aquades BM gula Volume (V) Berat pelarut
0 = 29 C = 0.995945 gr/ml = 180 gr/gmol = 10 ml = 10 ml x 0.995945 gr/ml = 9.95945 gram
1. Larutan Standart Tabel 5. Data percobaan pembuatan larutan standart No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Berat gula (gr) 0,1060 0,2003 0,3081 0,4022 0,5020 0,6021 0,7028 0,8008 0,9014 1,0014
V aquadest(ml) aquadest(ml) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
18
Indeksbias Molalitas 1,3357 0,0591 1,3372 0,1117 1,3385 0,1719 1,3402 0,2243 1,3414 0,2800 1,3428 0,3358 1,3444 0,3920 1,3452 0,4467 1,3460 0,5028 1,3485 0,5586
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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
Waktu(detik) Waktu(detik) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 930 960 990 1020 1050
Indeks bias 1,3376 1,3397 1,3408 1,3418 1,3425 1,3431 1,3438 1,3442 1,3447 1,3453 1,3455 1,3455 1,3460 1,3463 1,3464 1,3466 1,3467 1,3463 1,3470 1,3471 1,3472 1,3473 1,3473 1,3474 1,3475 1,3473 1,3462 1,3476 1,3475 1,3478 1,3478 1,3475 1,3478 1,3478 1,3478
19
Molalitas Molalitas 0,1306 0,2163 0,2612 0,3020 0,3306 0,3551 0,3837 0,4000 0,4204 0,4449 0,4531 0,4531 0,4735 0,4857 0,4898 0,4980 0,5020 0,4857 0,5143 0,5184 0,5224 0,5265 0,5265 0,5306 0,5347 0,5265 0,4816 0,5388 0,5347 0,5469 0,5469 0,5347 0,5469 0,5469 0,5469
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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Waktu (detik) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 600 630 660 690 720
Indeks bias 1,3362 1,3372 1,3381 1,3387 1,3393 1,3394 1,3400 1,3404 1,3408 1,3411 1,3416 1,3427 1,3441 1,3445 1,3445 1,3448 1,3451 1,3452 1,3454 1,3454 1,3456 1,3456 1,3456 1,3456
20
Molalitas 0,0735 0,1143 0,1510 0,1755 0,2000 0,2041 0,2286 0,2449 0,2612 0,2735 0,2939 0,3388 0,3959 0,4122 0,4122 0,4245 0,4367 0,4408 0,4490 0,4490 0,4571 0,4571 0,4571 0,4571
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 1 2
Waktu(detik) Waktu(detik) 30 60
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900
Indeksbias Molalilatas 1,3369 0,1020 1,3377 0,1347
1,3383 1,3387 1,3389 1,3393 1,3398 1,3402 1,3404 1,3407 1,3410 1,3412 1,3410 1,3416 1,3412 1,3421 1,3422 1,3425 1,3427 1,3427 1,3428 1,3429 1,3429 1,3432 1,3429 1,3431 1,3432 1,3433 1,3433 1,3433
21
0,1592 0,1755 0,1837 0,2000 0,2204 0,2367 0,2449 0,2571 0,2694 0,2776 0,2694 0,2939 0,2776 0,3143 0,3184 0,3306 0,3388 0,3388 0,3429 0,3469 0,3469 0,3592 0,3469 0,3551 0,3592 0,3633 0,3633 0,3633
LAMPIRAN B Cara Perhitungan
I. Mencari persamaan garis grafik standart dari fungsi indeks bias (X) Vs molalitas (Y) dengan cara pendekatan least square y
= ax + nb
xy = ax2 + bx
Sehingga diperoleh harga a dan b yang akan membentuk persamaan : Y = bX + a a. Mencari molalitas gula untuk grafik standart : Molalitas =
beratGula MR
1000 gr grPelarut grPelarut
1. gula 0,1060 gr, 9.95945gram pelarut
m
0,1060 180
1000 9,95945
0,0591molal
2. gula 0,2003 gr, 9.95945gram pelarut
m
0,2003 180
1000
0,1117 molal
9.95945
3. gula 0,3081 gr, 9.95945 gram pelarut
m
0,3081 180
1000 9.95945
0,1719 molal
4. gula 0,4022 gr, 9.95945 gram pelarut
m
0,4022 180
1000 9.95945
0,2244molal
5. gula 0,5020 gr, 9.95945 gram pelarut
m
0,5020 180
1000 9.95945
0,2800 molal
6. gula 0,6021 gr, 9.95945 gram pelarut
m
0,6021 180
1000 9.95945
0,3359 molal
22
7. gula 0,7028 gr, 9.95945 gram pelarut
m
0,7028 180
1000 9.95945
0,3920 molal
8. gula 0,8008 gr, 9.95945 gram pelarut 0,8008
m
180
1000 9.95945
0,4467 molal
9. gula 0,9014 gr, 9.95945 gram pelarut
m
0,9014 180
1000 9.95945
0,5028molal
10. gula 1,0014 gr, 9.95945 gram pelarut
m
1,0014 180
1000 9.95945
0,5586 molal
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 ∑x ∑y ∑xy ∑x2
= 10 = 3,0829 = 13,4199 = 4,1435 = 1,2050
23
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 : %kesalahan
Ydata Yhitung Ydata
100%
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 %
24
-
II. Mencari persamaan garis garis pada percobaan percobaan 30 gram gram gula + 300 ml aquadest data bisa didekati dengan pendekatan least square : ∑Y
= a. ∑Ln X – n. – n. b
∑( Y.lnX ) = a. ∑(lnX)2 – b – 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 X 2
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 5,7038
32,5331
2,5376
11
330
0,4531
5,7991 5,7991
33,6295
2,6273
12
360
0,4531
5,8861 5,8861
34,6462
2,6668
13
390
0,4735
5,9661 5,9661
35,5949
2,8248
14
420
0,4857
6,0403 6,0403
36,4847
2,9338
15
450
0,4898
6,1092 6,1092
37,3229
2,9923
16
480
0,4980
6,1738 6,1738
38,1156
3,0743
17
510
0,5020
6,2344 6,2344
38,8679
3,1299
18
540
0,4857
6,2916 6,2916
39,5838
3,0559
19
570
0,5143
6,3456 6,3456
40,2671
3,2635
20
600
0,5184
6,3969 6,3969
40,9207
3,3160
21
630
0,5224
6,4457 6,4457
41,5473
3,3676
22
660
0,5265
6,4922 6,4922
42,1492
3,4184
23
690
0,5265
6,5367 6,5367
42,7283
3,4418
24
720
0,5306
6,5793 6,5793
43,2865
3,4910
25
750
0,5347
6,6201 6,6201
43,8254
3,5397
26
780
0,5265
6,6593 6,6593
44,3462
3,5063
25
27
810
0,4816
6,6970 6,6970
44,8503
3,2255
28
840
0,5388
6,7334 6,7334
45,3387
3,6278
29
870
0,5347
6,7685 6,7685
45,8125
3,6191
30
900
0,5469
6,8024 6,8024
46,2726
3,7205
31
930
0,5469
6,8352 6,8352
46,7197
3,7384
32
960
0,5347
6,8669 6,8669
47,1548
3,6717
33
990
0,5469
6,8977 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
16,1102
211,1781
1299,5056
100,2058
Σ
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:
ln X 2 ln X
a Y ln X b Y . ln X n
Y Y . ln X a ln X 2 ln X
ln X n ln X n
Y ln X n Y . ln X ln X 2 n ln X 2
16,1102 211,1781 35 100,2058 (211,1781) 2 35 1299,5056
= 0,1185
26
Y ln X 2 ln X Y . ln X b n ln X 2 ln X ln X
ln X Y . ln X Y ln X ln X n ln X 2
2
2
211,1781 100,2058 16,1102 1299,5056 211,17812 35 1299,5056
= - 0,2549 Jadi persamaan yang di dapat dapat Y = 0,1185Ln(x) – 0,2549
Tabel 12. Tabel persentase 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
27
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. a. ∑Ln X – n.b – n.b
∑( Y.lnX ) = a. ∑(lnX)2 – b – b. ∑lnX
Untuk mencari harga a dan b dengan cara : Tabel 13.Tabel perhitungan untuk mencari mencari a dan b
No 1 2 3 4 5 6 7 8
Waktu (X) 30 60 90 120 150 180 210 240
Y 0,0735 0,1143 0,1510 0,1755 0,2000 0,2041 0,2286 0,2449
Ln X 3,4012 4,0943 4,4998 4,7875 5,0106 5,1930 5,3471 5,4806
28
Ln X 2 11,5681 16,7637 20,2483 22,9201 25,1065 26,9668 28,5916 30,0374
Y LnX 0,2499 0,2499 0,4679 0,4679 0,6796 0,6796 0,8403 0,8403 1,0021 1,0021 1,0598 1,0598 1,2222 1,2222 1,3422 1,3422
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 600 630 660 690 720 Σ
0,2612 0,2735 0,2939 0,3388 0,3959 0,4122 0,4122 0,4245 0,4367 0,4408 0,4490 0,4490 0,4571 0,4571 0,4571 0,4571 7,8082
5,5984 5,7038 5,7991 5,8861 5,9661 6,0403 6,1092 6,1738 6,2344 6,2916 6,3456 6,3969 6,4457 6,4922 6,5367 6,5793 136,4135
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:
ln X 2 ln X
a Y ln X b Y . ln X n
Y Y . ln X a ln X 2 ln X
ln X n ln X n
Y ln X n Y . ln X ln X 2 n ln X 2
29
31,3423 32,5331 33,6295 34,6462 35,5949 36,4847 37,3229 38,1156 38,8679 39,5838 40,2671 40,9207 41,5473 42,1492 42,7283 43,2865 791,2226
1,4624 1,4624 1,5598 1,5598 1,7042 1,7042 1,9941 1,9941 2,3621 2,3621 2,4901 2,4901 2,5185 2,5185 2,6207 2,6207 2,7228 2,7228 2,7734 2,7734 2,8491 2,8491 2,8721 2,8721 2,9466 2,9466 2,9679 2,9679 2,9882 2,9882 3,0077 3,0077 46,7036 46,703 6
7,8082 136,4135 24 46,7036 136,41352 24 791,2226
= 0,1464
Y ln X 2 ln X Y . ln X b n ln X 2 ln X ln X
ln X Y . ln X Y ln X ln X n ln X 2
2
2
136,4135 46,7036 7,8082 791,2226 (136,4135) 2 24 791,2226
= - 0,507 0,507 Jadi persamaan yang di dapat Y = 0,1464Ln(x) - 0,507
Tabel 14. Persentase kesalahan pada percobaan
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Y Data 0,0735 0,1143 0,1510 0,1755 0,2000 0,2041 0,2286 0,2449 0,2612 0,2735 0,2939 0,3388 0,3959 0,4122 0,4122 0,4245 0,4367 0,4408
Y Hitung -0,00906 0,092412 0,151772 0,193889 0,226557 0,253249 0,275817 0,295366 0,312609 0,328034 0,341987 0,354726 0,366444 0,377293 0,387394 0,396842 0,405718 0,414086
% Kesalahan 112,34 19,14 0,50 10,47 13,28 24,09 20,67 20,61 19,67 19,95 16,37 4,71 7,44 8,48 6,03 6,51 7,10 6,06
30
19 20 21 22 23 24
0,4490 0,4490 0,4571 0,4571 0,4571 0,4571
0,422001 0,429511 0,436653 0,443464 0,449972 0,456202
6,01 4,34 4,48 2,99 1,57 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. – n. b
∑( Y.lnX ) = a. ∑(lnX)2 – b – b. ∑lnX
Untuk mencari harga a dan b dengan cara Tabel 15. Data perhitungan untuk mencari a dan b
No
X
Y
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
Ln X
31
Ln X2
Y Ln X
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
8,4898
176,6942
1061,6682
51,8598
Σ
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:
ln X 2 ln X
a Y ln X b Y . ln X n
Y Y . ln X a ln X 2 ln X
ln X n ln X n
Y ln X n Y . ln X ln X 2 n ln X 2
8,4898 176,6942 30 51,8598 176,69422 30 1061,6682
= 0,0885
32
Y ln X 2 ln X Y . ln X b n ln X 2 ln X ln X
ln X Y . ln X Y ln X ln X n ln X 2
2
2
176,6942 51,8598 8,4898 1061,6682 176,69422 30 1061,6682
= - 0,2384 Jadi persamaan yang di dapat Y = 0,0885 Ln(x) – 0,2384 Tabel 16. Persentase kesalahan pada percobaan
No 1 2 3 4 5 6 7
Y Data
Y Hitung
% Kesalahan
0,1020 0,1347 0,1592 0,1755 0,1837 0,2000
0,0626 0,1239 0,1598 0,1853 0,2050 0,2212
38,65 7,98 0,41 5,57 11,63 10,59
0,2204
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
0,2367 0,2449 0,2571 0,2694 0,2776 0,2694 0,2939 0,2776 0,3143 0,3184 0,3306 0,3388
0,2348 0,2466 0,2571 0,2664 0,2748 0,2825 0,2896 0,2962 0,3023 0,3080 0,3133 0,3184 0,3232
6,54 4,18 4,97 3,59 2,02 1,79 7,50 0,78 8,91 2,01 1,58 3,69 4,60
33
20 21 22 23
0,3388 0,3429 0,3469
0,3277 0,3320 0,3362
3,26 3,15 3,11
0,3469
0,3401 0,3439 0,3475 0,3509 0,3543 0,3575 0,3606 0,3636
1,97 4,27 0,15 1,17 1,36 1,59 0,73 0,10
24 0,3592 25 0,3469 26 0,3551 27 0,3592 28 0,3633 29 0,3633 30 0,3633 Jadi Persentase kesalahan rata-rata
= 4.93 %
34
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 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
2.
dayung
turbin
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.
35
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.
36
