PERHITUNGAN A. Pembuatan Kurva Kalibrasi 1. Berat jenis sampel Berat aquadest = (Berat piknometer+aquadest) – piknometer+aquadest) – (Berat (Berat piknometer kosong) = (47,9088 – 23,0761) 23,0761) g = 24,8327g
Volume ume Aqua Aquades destt = b jb C =
, , /
= 24,8825mL Volume piknometer = Volume Aquadest = 24,8825mL
Untuk sampel 27 ml air dan 3 ml etanol
k k + c c− k k ,−, = ,
ρcamp =
= 0,984154 g/ml 2. % volume Untuk 27 ml air dan 3 ml etanol
% volume etanol
volume etanol ×100% %volum %vo lumee etanol etanol== volume ume airair volume ume etan etanolol = 27m3l ml3 ml ×100% =10% % volume air=100%% volume etanol % vovolume aiair = 100% 10% =90% % volume air
3. % mol Untuk sampel 27 ml air dan 3 ml etanol mol etanol
Mol etanol= volumeBMetanol× etanol 790 g/ml = 3 ml×0, 46,07 g/mol ρ
= 0,05145mol mol air
volume air× Mol air = BM air 998 g/ml = 27 ml×0, 18 g/mol = mol mol etanol % mol etanol= mol air mol etanol ×100% 0,0515mol ×100% = 0,05145mol1, 497mol = %mol etanol = 100%%mol etanol %mol etanol =100% ρ
1,497
% mol etanol
3,3222 %
% mol air
3,3223%
= 96,6777%
Volume (mL)
% volume
Mol
% mol
Massa pikno + Densitas (g/ml)
Etanol
Air
Etanol
Air
Etanol
Air
Etanol
Air
campuran (g)
0
30
0
100
0
1.6634
0
100
47,9088
0.998
3
27
10
90
0.0515
1.497
3.3223
96.6777
47,5643
0.9842
6
24
20
80
0.1028
1.3306
7.1771
92.8229
47,223
0.9705
9
21
30
70
0.1544
1.1644
11.7035
88.2964
46,881
0.9566
12
18
40
60
0.2057
0.998
17.0941
82.9059
46,5065
0.9416
15
15
50
50
0.2573
0.8316
23.6221
76.3779
46,1398
0.9269
18
12
60
40
0.3086
0.6654
31.6903
68.3097
45,6359
0.9066
21
9
70
30
0.3602
0.499
41.9163
58.0837
45,1132
0.8856
24
6
80
20
0.4115
0.3326
55.2996
44.7004
44,9215
0.8779
27
3
90
10
0.4629
0.1664
73.5695
26.4304
43,8038
0.8331
30
0
100
0
0.5145
0
100
0
42,8479
0.7946
B. Umpan
Volume umpan = 5000 ml
Densitas umpan ρumpan =
k k + − k k ,−, = , = 0,9272 g/ml
% volume dari grafik Densitas Vs % Volume Etanol Berdasarkan pada grafik 1 pada lampiran, didapatkan:
% volume umpan (ρ = 0,9272 g/ml) o
Etanol = 49%
o
Air
B. Umpan
Volume umpan = 5000 ml
Densitas umpan ρumpan =
k k + − k k ,−, = , = 0,9272 g/ml
% volume dari grafik Densitas Vs % Volume Etanol Berdasarkan pada grafik 1 pada lampiran, didapatkan:
% volume umpan (ρ = 0,9272 g/ml) o
Etanol = 49%
o
Air % volume air = 100% – % volume Etanol = 100%- 49% = 51 %
%mol dari grafik Densitas Vs % Mol Etanol Berdasarkan pada grafik 2 pada lampiran, didapatkan:
% mol umpan (ρ = 0,9272 g/ml) o
Etanol = 25%
o
air % mol air = 100% – % mol Etanol = 100% - 25 % = 75 %
Mol umpan
%v100 Etanol×V umpan × etanol = BM etanol 49100×5000 ml × 0,790 g/ml = 46,07 g/mol = %v100Air ×V umpan × air = BM air 51 ×5000 ml × 0, 9 98 g/ml 100 = 18 g/mol = mol = mol etanolmol air = 42.013mol141.384mol = mol ρ
42.013 mol
ρ
141.384
183.397
C. Destilat
Untuk destilat ke-2
Volume destilat = 100 ml
Densitas
k k + − k k .−, = ,
ρdestilat =
= 0,8371 g/ml
% volume dari grafik Densitas Vs % Volume Etanol Berdasarkan pada grafik 1 pada lampiran, didapatkan:
% volume destilat ke- 2 (ρ = 0,716435 g/ml) o
Etanol = 88%
o
Air fraksi volume air = 100% – fraksi volume Etanol = 100% - 88% = 22%
% mol dari grafik Densitas Vs % Mol Etanol Berdasarkan pada grafik 2 pada lampiran, didapatkan:
% mol destilat ke-2 (ρ = 0,716435 g/ml) o
Etanol = 72%
o
Air % mol air = 100% – % mol Etanol = 100% - 72% = 28%
Untuk destilat terakhir
Volume destilat = 245 ml
Densitas ρdestilat =
k k + − k k ,−, = , = 0,8808 g/ml
% volume dari grafik Densitas Vs % Volume Etanol Berdasarkan pada grafik 1 pada lampiran, didapatkan:
% volume destilat akhir (ρ = 0,8808 g/ml) o
Etanol = 72%
o
Air %volume air = 100% – %volume Etanol = 100% – 72%
= 28% % mol dari grafik Densitas Vs % Mol Etanol Berdasarkan pada grafik 2 pada lampiran, didapatkan:
% mol destilat (ρ = 0,8808 g/ml) o
o
Etanol =39% Air fraksi mol air = 100% – % mol Etanol = 100% – 39% = 61 %
Volume destilat (ml) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Pinko + destilat (gram) 40.9028 43.904 43.906 43.9171 43.9315 43.9711 43.9852 44.0236 44.1057 44.1708 44.2133 44.2748 44.3307 44.3814 44.4514 44.5128 44.5942 44.665 44.7593 44.8594
245 44.9933 Total voume = 2245ml
massa destilat (gram)
Densitas (g/ml)
17.8267 20.8279 20.8299 20.841 20.8554 20.895 20.9091 20.9475 21.0296 21.0947 21.1372 21.1987 21.2546 21.3053 21.3753 21.4367 21.5181 21.5889 21.6832 21.7833
0.716435 0.83705 0.837131 0.837577 0.838155 0.839747 0.840313 0.841857 0.845156 0.847773 0.849481 0.851952 0.854199 0.856236 0.85905 0.861517 0.864789 0.867634 0.871424 0.875447
% volume
21.9172 0.8803 Rata-rata densitas= 0.8464g/ml
% mol
Etanol
Air
Etanol
Air
100 88 88 88 87.5 87.2 87 86.9 85.5 85.3 84 83.2 82.2 82 80.1 80 78 77 75.3 73.5 72
0 12 12 12 12.5 12.8 13 13.1 14.5 14.7 16 16.8 17.8 18 19.9 20 22 23 24.7 26.5 28
100 72 72 72 70.2 69.5 69 68 66 65 64 62.7 59 59.6 57 56.8 53.9 52 50 47 39
0 28 28 28 29.8 30.5 31 32 34 35 36 37.3 41 40.4 43 43.2 46.1 48 50 53 61
Untuk destilat total
Volume destilat = 2245 ml
Densitas rata-rata = 0.8464 g/ml
%volume dari grafik Densitas Vs % Volume Etanol
Berdasarkan pada grafik 1 pada lampiran, didapatkan:
% volume destilat (ρ = 0.8464 g/ml) o
Etanol = 85.4%
o
Air % volume air = 100% – % volume Etanol = 100% – 85.4% = 14.6%
% mol dari grafik Densitas Vs % Mol Etanol
Untuk destilat total
Volume destilat = 2245 ml
Densitas rata-rata = 0.8464 g/ml
%volume dari grafik Densitas Vs % Volume Etanol
Berdasarkan pada grafik 1 pada lampiran, didapatkan:
% volume destilat (ρ = 0.8464 g/ml) o
Etanol = 85.4%
o
Air % volume air = 100% – % volume Etanol = 100% – 85.4% = 14.6%
% mol dari grafik Densitas Vs % Mol Etanol Berdasarkan pada grafik 2 pada lampiran, didapatkan:
% mol destilat (ρ = 0.8464 g/ml) o
o
Etanol = 65% Air % mol air = 100% – % mol Etanol = 100% – 65 % = 45 %
Mol destilat
%v100 Etanol×V destilat × etanol = BM etanol 85.1004×2245 ml × 0.790 g/ml = 46,07 g/mol ρ
= %v100Air ×V destilat × air = BM air 14.1006×2245 ml × 0,998 g/ml = 18 g/mol = mol = mol etanolmol air = 32.876mol18.174mol = 51.050 mol 32.876 mol
ρ
18.174
D. Residu
Volume residu = 2582 ml
Densitas ρresidu =
k k + − k k ,−, = , = 0,9581 g/ml
% volume dari grafik Densitas Vs % Volume Etanol Berdasarkan pada grafik 1 pada lampiran, didapatkan:
% volume residu (ρ = 0,9581 g/ml) o
Etanol = 29%
o
Air % volume air = 100% – % volume Etanol = 100% – 29% = 71 %
% mol dari grafik Densitas Vs % Mol Etanol Berdasarkan) pada grafik 2 pada lampiran, didapatkan:
% mol residu (ρ = 0,9581 g/ml) o
Etanol = 11%
o
Air % mol air = 100% – % mol Etanol = 100% - 11% = 89%
Mol residu
%v100 Etanol ×V residu × etanol = BM etanol 29100×2582 ml × 0,790 g/ml = 46,07 g/ml = mol %v100Air ×V residu × air = BM air 71100 ×2582 ml × 0,998 g/ml = 18 g/mol = mol = mol etanolmol air = 12.839mol101,642mol = mol ρ
12.839
ρ
101.642
114,481
NERACA KOMPONEN
% =0,25 % % =0,65 Y = % XF =
D
F
=
F. XF
=
Xw
=
D
+
D. YD +
W W. X w
. − D .YD . ×,−. ×, = .
= 0.11064
f
Ln WF = ∫ yDdxx
Misalkan: u= yD-x -du=dx
f
Ln WF = ∫ duu Ln WF = Ln u xw Ln WF = Ln yD x xx Ln WF = (Ln yD xLn yD x) Ln WF = (Ln yD xLn yD x) Ln WF = Ln yyDD x x F = yD x W yD x yD x = FyDWx x = yD F× yWD x 650,25 x =0,65183.397×0, 114,481 = 0.009
Trapezoidal
Data diagram hubungan antara komposisi fase uap (X,Y) dengan komposisi fase cair kesetimbangan pada tekanan uap. Diagram ini disebut dengan kesetimbangan atau diagram
X VS Y−
X
YD
1/(YD-X)
0.072
0.3891
3.153579
0.0966
0.4375
2.933412
0.1238
0.4704
2.88517
0.1661
0.5089
2.917153
0.2337
0.5445
3.217503
0.2608
0.558
3.364738
0.3273
0.5826
3.91696
0.3965
0.6122
4.636069
0.5079
0.6564
6.734007
.
1/(YD-X) vs X 8 7 6 5
) X D 4 Y ( / 1
3 2 1 0 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
−
kita dapat
X
Persamaan Reyleigh f F dx ∫ Ln W = y∗Dx f 8881 mol = ∫ dx Ln 192, 115,8598 mol y∗Dx f 0,509= ∫ y∗dxDx Dengan menggunakan grafik hubungan
memperoleh nilai X W dan XF dengan menggunakan metode “trial and error” dan metode “trapezoidal”.
Ln WF = 12 2 ×∆
0.6
Trial error I :
12 × ∆ = 3,43,4 ×0,2717170,27 2 2 =0,2438 Trial error II :
12 × ∆ = 3,43,3 ×0,2717170,23 2 2 = 0, 1397
Trial error III :
12 × ∆ = 3,43,1 ×0,2717170,19 2 2 =0,2655 Trial error IV :
12 × ∆ = 3,42,95 ×0,2717170,15 2 2 =0,3865 Trial error V :
12 × ∆ = 3,42,9 ×0,2717170,11 2 2 = 0,509 Pada “trial and error” ke II diperoleh nilai XW = 0,11
Untuk pembuktian bahwa X w = 0,11 maka digunakan metode “trapesiodal” guna mengetahui apakah luasdaerah yang diarsir sama dengan nilai
Luas daerah yang diarsir =
=
x 2
(y1 + 2y2 + 2y3 + 2y4 + y5 )
, ( 2,9 + (2 x 2,95) + (2 x 3,1) + (2 x 3,3) +3,4)
= 0,5
Dapat ditulis dalam bentuk Integral
,
∫ y∗dxDx =0,5
,
,
∫ y∗dxDx = ln WF
, 0,5
0,509
ln
Lampiran :
Grafik 1
Densitas Vs % volume Etanol 1.05 1 ) 0.95 l m / g 0.9 ( s a t i 0.85 s n e D 0.8
0.75 0.7 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
volume etanol (%)
Grafik 2
Densitas VS % mol Etanol 1.05 1 ) l 0.95 m / g ( s 0.9 a t i s n e d 0.85
0.8 0.75 0
10
20
30
40
50
60
mol etanol (%)
70
80
90
100
110
