SKRIPSI TK Oleh : PUTU CITRA ISWARA NRP P

Transkripsi

1 SKRISI TK ENGUKURAN KESETIMBANGAN UA-CAIR SISTEM TERNER ISOTERMAL DIETIL KARBONAT+ISOOKTANA+ETANOL DAN DIETIL KARBONAT+TOLUENA+ETANOL ADA TEMERATUR K. Oleh : UTU CITRA ISWARA NR Dosen embmbng rof. Dr. Ir. Gede Wbawa, M.Eng NI Annas Wguno, S.T., M.T NI DEARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEULUH NOEMBER SURABAYA 2017

2 FINAL ROJECT TK ISOTHERMAL VAOR-LIQUID EQUILIBRIUM MEASUREMENT FOR TERNARY SYSTEMS OF DIETHYL CARBONATE+ISOOCTANE+ETHANOL AND DIETHYL CARBONATE+TOLUENE+ ETHANOL AT TEMERATURE K. Wrtten By : UTU CITRA ISWARA NR Advsor : rof. Dr. Ir. Gede Wbawa, M.Eng NI Annas Wguno, S.T., M.T NI DEARTEMENT OF CHEMICAL ENGINEERING FACULTY OF TECHNOLOGY INDUSTRY INSTITUT TEKNOLOGI SEULUH NOEMBER SURABAYA 2017

3

4 ENGUKURAN KESETIMBANGAN UA-CAIR SISTEM TERNER ISOTERMAL DIETIL KARBONAT+ ISOOKTANA+ ETANOL DAN DIETIL KARBONAT+ TOLUENA+ ETANOL ADA TEMERATUR K Nama Mahasswa : utu Ctra Iswara NR : Dosen embmbng : rof.dr.ir. Gede Wbawa, M.Eng Annas Wguno, S.T., M.T ABSTRAK eneltan n bertujuan untuk mendapatkan data kesetmbangan uap-car (VLE) sstem terner sotermal detl karbonat+sooktana+etanol dan detl karbonat+toluena+etanol pada rentang temperatur K yang akurat. eralatan ekspermen yang dgunakan pada peneltan n adalah ebullometer sederhana yang dkembangkan oleh Oktavan et al., Fuel 107(2013) ada peneltan n, dlakukan lag valdas alat dan metodenya dengan membandngkan tekanan uap murn detl karbonat (DEC), sooktana, toluena, dan etanol dengan data lteratur. Dar hasl valdas, dperoleh average absolute devaton (AAD) tekanan uap murn berturut-turut sebesar 1.7, 0.9, 1.2 dan 0.8%. enambahan DEC ke dalam campuran sooktana+etanol dan toluena+etanol mampu menurunkan tekanan uap campuran secara sgnfkan. Data ekspermen dbandngkan dengan hasl predks model Wlson, NRTL, UNIQUAC dmana pasangan nteraks parameter bner doptmas hanya dar VLE data bner memberkan AAD berturut-turut sebesar 4.0, 3.9

5 dan 1.4% untuk sstem detl karbonat+sooktana+etanol, dan 5.0, 4.5 dan 3.3% untuk sstem detl karbonat+toluena+etanol. Data ekspermen juga dbandngkan dengan model predks menggunakan grup konstrbus model UNIFAC, memberkan AAD sebesar 1.4 dan 6.8% berturut-turut untuk sstem detl karbonat+sooktana+etanol dan detl karbonat+toluena +etanol. Kata Kunc: Kesetmbangan Uap-Car; Detl Karbonat; Etanol ; Isooktana; Toluena; Wlson; NRTL; UNIQUAC; UNIFAC.

6 ISOTHERMAL VAOR-LIQUID EQUILIBRIUM MEASUREMENT FOR TERNARY SYSTEMS OF DIETHYL CARBONATE+ISOOCTANE+ETHANOL AND DIETHYL CARBONATE+TOLUENE+ ETHANOL AT TEMERATURE K. Name : utu Ctra Iswara NR : Advsor : rof. Dr.Ir.Gede Wbawa, M.Eng Annas Wguno, S.T., M.T ABSTRACT The objectve of ths work was to measure sothermal ternary vapor-lqud equlbrum (VLE) for dethyl carbonate + sooctane + ethanol and dethyl carbonate + toluene + ethanol systems at the temperature range of K. The expermental apparatus used n ths work was smple ebullometer as developed by Oktavan et al., Fuel 107 (2012) In ths work, the valdaton of the apparatus and method were checked by comparng the measured vapor pressure of pure dethyl carbonate, sooctane, toluene, and ethanol wth the lterature data gvng average absolute devaton (AADs) of 1.7, 0.9, 1.2 and 0.8%, respectvely. The addton of DEC nto sooctane + ethanol and toluene + ethanol mxtures was capable of reducng the vapor pressure sgnfcantly. The expermental data were compared to the predcton results of Wlson, NRTL, UNIQUAC models where bnary nteracton parameter pars were ftted from bnary VLE data only gvng

7 AADs of 4.0, 3.9 and 1.4%, respectvely for dethyl carbonate + sooctane + ethanol system and 5.0, 4.5 and 3.3%, respectvely for dethyl carbonate + toluene + ethanol system. The expermental data were compare wth predctve UNIFAC group contrbuton model as well gvng AADs of 1.4 and 6.8% for dethyl carbonate + sooctane + ethanol and dethyl carbonate + toluene + ethanol systems, respectvely. Key Word: Vapor-Lqud Equlbrum; Dethyl Carbonate; Ethanol ; Isooctane;Toluene; Wlson; NRTL; UNIQUAC, UNIFAC. v

8 KATA ENGANTAR Segala puj dan syukur saya haturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan karuna-nya saya dapat menyelesakan Tugas Akhr (Skrps) saya yang berjudul: engukuran Kesetmbangan Uap-Car Sstem Terner Isotermal Detl Karbonat+Isooktana+Etanol dan Detl Karbonat+Toluena+Etanol ada Temperatur K. enulsan n adalah untuk memenuh salah satu syarat dalam menyelesakan program Strata-1 (S1) Departemen Teknk Kma Fakultas Teknolog Industr (FTI), Insttut Teknolog Sepuluh Nopember Surabaya (ITS). Saya berterma kash atas dukungan dan doa dar berbaga phak yang mendukung kelancaran pengerjaan tugas akhr saya. ada kesempatan n saya ngn mengucapkan terma kash kepada : 1. Bapak rof. Dr. Ir. Gede Wbawa, M. Eng. selaku Dosen embmbng tugas akhr dan Kepala Laboratorum Thermodnamka. 2. Bapak Annas Wguno, S.T., M.T, selaku Dosen embmbng. 3. Bapak dan Ibu Dosen enguj serta seluruh Karyawan Departemen Teknk Kma 4. Orang tua dan saudara-saudara yang selalu mendukung dan mendoakan saya. 5. Teman teman dekat saya yang senantasa mendampng dan mendukung kelancaran stud d kampus Teknk Kma FTI-ITS. 6. Teman teman d Laboratorum Thermodnamka Teknk Kma & angkatan K Semua phak yang telah membantu selama proses stud dan penyelesaan skrps yang tdak bsa dsebutkan satu per satu. v

9 Semoga Tuhan YME selalu memberkat dan member rahmat atas kebakan yang telah dberkan. enuls juga mengharapkan krtk dan saran yang membangun agar lebh bak d peneltan mendatang. ada akhrnya, penuls berharap semoga tugas akhr n dapat berkontrbus untuk lmu pengetahuan khususnya untuk para pembaca. Surabaya, 5 Jul 2017 enyusun v

10 DAFTAR ISI LEMBAR ENGESAHAN ABSTRAK... ABSTRACT... KATA ENGANTAR... v DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... x BAB I ENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang erumusan Masalah Tujuan eneltan Manfaat eneltan... 6 BAB II TINJAUAN USTAKA 2.1 Tnjauan eneltan Karakterstk Bahan Detl Karbonat (DEC) Etanol Isooktana Toluena Kesetmbangan Uap Car (VLE) engukuran Kesetmbangan Uap-Car (VLE) Isobark engukuran Kesetmbangan Uap-Car (VLE) Isotermal ersamaan-ersamaan Koefsen Aktftas ersamaan Wlson ersamaan NRTL ersamaan UNIQUAC ersamaan UNIFAC BAB III METODOLOGI ENELITIAN 3.1 Deskrps eneltan eralatan Ekspermen Bahan Ekspermen v

11 3.4 Varabel Ekspermen rosedur Ekspermen Data Treatment Estmas Ketdakpastan pada Ekspermen BAB IV HASIL DAN EMBAHASAN 4.1 Valdas eralatan Ebulometer Data Ekspermen engukuran Tekanan Uap Sstem Terner DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) Sstem Terner DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) engaruh enambahan DEC pada campuran Bner Hdrokarbon+Etanol redks Sstem Terner menggunakan arameter Bner Sstem Terner DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) Sstem Terner DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) redks Sstem Terner menggunakan Grup Konstrbus Sstem Terner DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) Sstem Terner DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) BAB V KESIMULAN DAFTAR USTAKA DAFTAR NOTASI AENDIKS LAMIRAN v

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 UNIFAC-VLE SubGroup arameters Gambar 2.2 UNIFAC-VLE Interacton arameter dalam kelvn..29 Gambar 3.1 Skema Alat Ebullometer (Oktavan et al., 2013)(Wbawa et al., 2015) Gambar 4.1 Hubungan Tekanan Uap dan Suhu pada Valdas Alat menggunakan DEC, Isooktana, Toluena, dan Etanol Gambar engaruh komposs DEC terhadap tekanan uap campuran sooktana+etanol dan toluena+etanol pada temperatur K Gambar 4.3 engukuran Tekanan Uap Campuran sstem DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) pada berbaga temperatur menggunakan Model Wlson, NRTL, UNIQUAC Gambar 4.4 engukuran Tekanan Uap Campuran sstem DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) pada berbaga temperatur menggunakan Model Wlson, NRTL, UNIQUAC...57 Gambar 4.5 engukuran Tekanan Uap Campuran sstem DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) pada berbaga temperatur menggunakan Model UNIFAC Gambar 4.6 engukuran Tekanan Uap Campuran sstem DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) pada berbaga temperatur menggunakan Model UNIFAC Gambar 4.7 engukuran Tekanan Uap Campuran sstem DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) dan sstem DEC (1) + toluena (2) + etanol pada berbaga temperatur menggunakan Model Wlson, NRTL, UNIQUAC, dan UNIFAC x

13 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 ropert Detl Karbonat... 9 Tabel 2.2 ropert Etanol Tabel 2.3 ropert Isooktana Tabel 2.4 ropert Toluena Tabel 3.1 ropert Bahan yang Dgunakan Tabel 3.2 Struktur Kma Bahan yang Dgunakan Tabel 3.3 Varabel Komposs Campuran DEC + sooktana + etanol & Campuran DEC + toluena + etanol Tabel 3.4 Temperatur Varabel Campuran Tabel 4.1 Konstanta untuk erhtungan Tekanan Uap Etanol, Toluena, Isooktana, dan DEC Tabel 4.2 Tekanan Uap Hasl Valdas Alat Menggunakan DEC, Isooktana, Toluena, dan Etanol Tabel 4.3 Hasl Ekspermen Sstem Terner DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) Tabel 4.4 Hasl Ekspermen Sstem Terner DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) Tabel 4.5 Daftar arameter ersamaan Koefsen Aktvtas Tabel 4.6 Hasl erhtungan dengan Model Wlson Sstem Terner DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) Tabel 4.7 Hasl erhtungan dengan Model NRTL Sstem Terner DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) Tabel 4.8 Hasl erhtungan dengan Model UNIQUAC Sstem Terner DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) Tabel 4.9 Hasl erhtungan dengan Model Wlson Sstem Terner DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) Tabel 4.10 Hasl erhtungan dengan Model NRTL Sstem Terner DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) Tabel 4.11 Hasl erhtungan dengan Model UNIQUAC Sstem Terner DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) x

14 Tabel 4.12 Hasl erhtungan dengan Model UNIFAC Sstem Terner DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) Tabel 4.13 Hasl erhtungan dengan Model UNIFAC Sstem Terner DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) x

15 BAB I ENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang D zaman modern, dengan mobltas manusa yang sangat tngg, bahan bakar merupakan salah satu kebutuhan pokok yang sangat pentng. Konsums energ fnal menurut jens selama tahun mash ddomnas oleh BBM (bensn, mnyak, solar, IDO, mnyak tanah, avtur dan avgas). Selama kurun waktu tersebut, total konsums BBM menngkat dar 315 juta SBM pada tahun 2000 menjad 399 juta SBM pada tahun 2013 atau menngkat 1,83% per tahun. ada tahun 2000, konsums solar mempunya pangsa terbesar (38,7%) dsusul mnyak tanah (23,4%), bensn (23,0%), mnyak bakar (9,6%), IDO (3%) dan avtur (2,2%). Selanjutnya pada tahun 2013 menjad mnyak solar (45,4%), bensn (44,5%), avtur (6,1%) dan mnyak tanah serta mnyak bakar masng-masng sebesar 1,9% (BT OEI, 2016). Terdapat jensjens bahan bakar sepert remum (RON 88), ertamax (RON 92), ertamax lus (RON 95), Avtur (Avaton Turbne), Mnyak Tanah (Kerosene), Mnyak Solar (HSD), Mnyak Desel (MDF), Mnyak Bakar (MFO), Bodesel, ertamna Dex dan Avgas ( Avaton Gasolne). etrol (basa dsebut gasoln d Amerka Serkat dan Kanada; d Indonesa basa dsebut bensn) adalah caran campuran yang berasal dar mnyak bum dan sebagan besar tersusun dar hdrokarbon serta dgunakan sebaga bahan bakar dalam mesn pembakaran dalam (nternal combuton). Istlah gasoln banyak dgunakan dalam ndustr mnyak, bahkan dalam perusahaan bukan Amerka. enggunaan bahan bakar mnyak khususnya gasoln secara terus menerus menyebabkan menngkatnya konsentras CO 2 secara sgnfkan d atmosfr dan memberkan efek pemanasan 1

16 global (Demrbas, et al., 2004). Sehngga perhatan duna terhadap permasalahan pemanasan glogal dfokuskan sebaga tndakan dalam mencar solus terhadap ems greenhouse gas (GHG). Salah satu upaya untuk mengurang ems yatu dengan penambahan zat addtf yang memlk kandungan oksgen tngg (oxygenated compound). Oxygenated Compound harus dtambahkan pada gasoln sebelum d dstrbuskan untuk mengurang polus serta menngkatkan efsens pembakaran (Katkttpong, et al., 2008). Beberapa senyawa oxygenated compound yang umum dgunakan mula dar Methyl tert-butyl Ether (MTBE), ether, alkohol, ester dll. MTBE merupakan fuel addtve yang palng serng dgunakan sebaga octane booster. Namun MTBE terbukt kurang ramah lngkungan karena dapat mencemar ar tanah dan tdak dapat terbodegradas langsung. Sehngga peneltan untuk menemukan fuel addttve baru yang lebh ramah lngkungan telah dlakukan d berbaga belahan duna. Etanol/ alkohol yang merupakan bahan bakar alternatve yang dapat dperbaharu sehngga dapat mengurang ems, karena bebas dar sulfur (Hansen, et al., 2005). Namun, terdapat beberapa kelemahan dar penggunaan etanol sebaga bahan bakar. ertama, etanol murn jka terlalu lama berteraks memlk kecenderungan untuk bersfat hgroskops sehngga dperlukan perlakuan khusus untuk mencegah kontamnas ar. emsahan etanol dengan ar hanya dapat dlakukan pada suhu tertentu dengan dstlas basa (kemurnan etanol hanya sampa 95%). Sedangkan kandungan ar pada etanol yang polar tdak dapat bercampur dengan gasoln yang non-polar sehngga menyebabkan keduanya akan terpsah bla dcampurkan. Etanol juga tdak larut dengan gasoln pada suhu yang relatf rendah. Keberadaan ar dalam campuran etanol-gasoln pada jumlah tertentu akan menyebabkan terjadnya layer pada bahan bakar, yatu etanol ar pada layer bawah dan gasoln pada layer atas (Larsen, 2009). enambahan etanol pada gasoln juga dapat menmbulkan masalah yatu kenakan tekanan uap. Tekanan uap 2

17 yang tngg dapat mengakbatkan terjadnya vapor lock. (Marad, 2014). Vapor lock adalah konds d mana proses pembakaran gagal terjad karena bahan bakar lqud telah berubah menjad gas pada sstem, mengakbatkan gagalnya start up pada mesn, terutama untuk mesn yang memaka karburator. Heatng value etanol juga lebh rendah apabla dbandngkan dengan gasoln (Semar, 2011). Langkah-langkah yang tengah dupayakan mula dar pencaran bahan bakar terbarukan (renewable fuel) hngga pemakaan octane booster yang ramah lngkungan dan memlk kandungan oktan lebh tngg. Dethyl carbonate dapat dgunakan sebaga zat tambahan (co-adtf) dalam campuran gasoln-alkohol untuk mengatas kekurangan yang ada pada alkohol sebaga campuran pada gasoln karena rendahnya nla oktan dar alkohol. DEC dapat menjad oxygenated compound pada bahan bakar untuk mengurang polus yang dhaslkan oleh mesn karena memlk kandungan oksgen yang tngg (40.6%-berat) (Dunn, et al., 2002). Dbandngkan dengan oxygenated compound lan yang umum dgunakan sepert MTBE (methyl-tert-buthyl-eter), DEC dapat terdekomposs secara perlahan menjad CO 2 dan etanol yang tdak memberkan dampak yang berart pada lngkungan (Eyrng, 2000). Sebaga propert yang pentng pada bahan bakar, data tekanan uap yang akurat dar kesetmbangan uap-car (Vapor-Lqud Equlbrum) sangat pentng dalam mendesan campuran bahan bakar dengan tekanan uap yang spesfk. Berdasarkan peneltan, DEC sebanyak 5 wt % dapat mengurang mater partkulat pada mesn desel sebanyak 50% (Dunn, et al., 2002). Selan DEC, terdapat beberapa senyawa yang juga dapat djadkan alternatf zat adtf pada bahan bakar sepert dmethyl carbonate (DMC) dan etanol. Namun, DEC memlk keunggulan dbandngkan DMC dan etanol yatu memlk koefsen dstrbus yang lebh tngg. Selan tu, heatng value pada DEC (74,3 Mbtu/gal) lebh tngg dbandngkan dengan DMC (55,6 Mbtu/gal) (acheco, 1997).Namun, dlhat dar produks etanol yang sangat tngg, tdak mungkn untuk 3

18 mensubttus peran etanol secara penuh sebaga fuel dengan DEC.Untuk mengaplkaskan teor tersebut, maka DEC dapat dgunakan sebaga pencampur etanol dsampng untuk mengurang kelemahan etanol sebaga zat addtf gasoln. Salah satu varable terpentng yang dlhat dar pengujan bahan bakar adalah vapor pressure. Dmana dalam pencampuran n gasolne yang dgunakan adalah sooktana dan toluena, karena sooktana dan toluena merupakan komponen utama dalam bensn. (Anugraha, et.all., 2017). Selan tu dlhat dar komposs ONA (araffn, Olefn, Naphthene and Aromatc) dalam bahan bakar, sooktana mewakl kelompok so-parafn dalam bensn, sedangkan toluena mewakl kelompok aromatk. Isooktana dan toluena juga menjad senyawa standar untuk mengukur jumlah oktan bensn. eneltan terdahulu telah dlakukan untuk sstem bner, yatu Roddrguez et al., (2002) yang menelt mengena kesetmbangan uap-car sstem bner DEC + heptana dan DEC + sooktana pada tekanan tetap ka pada suhu K hngga K. Oh Jong-Hyeok et al., (2006) yang menelt mengena kesetmbangan uap-car sstem bner DMC + n-heptana dan DMC + sooktana pada tekanan ka pada suhu K. Berdasarkan peneltan-peneltan yang telah dlakukan sebelumnya, dperoleh data kesetmbangan uap-car sstem bner sotermal untuk sstem n-heptana + DEC dan sooktana + DEC pada suhu K sedangkan peneltan untuk data kesetmbangan uap-car sstem terner sotermal detl karbonat + sooktana + etanol dan detl karbonat + toluena + etanol pada rentang suhu K belum pernah dlakukan. Dalam peneltan n akan d pelajar bagamana kesetmbangan uap car dar detl karbonat + sooktana + etanol dan detl karbonat + toluena + etanol, dmana sooktana dan toluena sebaga wakl dar gasoln. 4

19 1.2 erumusan Masalah Berdasarkan uraan d atas, djelaskan bahwa dalam mendesan campuran bahan bakar gasoln-dec dperlukan data tekanan uap campuran yang akurat dar kesetmbangan uap-car antar komponen-komponen yang akan djadkan campuran dengan bahan bakar. Dketahu telah dlakukan beberapa peneltan data kesetmbangan, antara lan data kesetmbangan uap-car sstem bner sotermal untuk sstem n-heptana + DEC dan sooktana + DEC pada suhu 303,15-323,15 K. Sedangkan peneltan untuk sstem terner sotermal untuk sstem detl karbonat + sooktana + etanol dan detl karbonat + toluena + etanol pada suhu 303,15-323,15 K belum pernah dlakukan. Oleh karena tu, peneltan n dharapkan mampu melengkap hasl yang telah dperoleh oleh penelt sebelumnya dengan menghaslkan data kesetmbangan uap-car sstem terner sotermal untuk sstem detl karbonat + sooktana + etanol dan detl karbonat + toluena + etanol pada suhu 303,15-323,15 K. 1.3 Tujuan eneltan Tujuan peneltan n adalah: 1. Mendapatkan data kesetmbangan uap-car sstem terner sotermal detl karbonat + sooktana + etanol dan detl karbonat + toluena + etanol pada suhu 303,15 323,15 K. 2. Membandngkan data ekspermen dengan hasl predks menggunakan model Wlson, NRTL, UNIQUAC, dan UNIFAC. 5

20 1.4 Manfaat eneltan Hasl peneltan berupa data kesetmbangan uap-car sstem terner sotermal detl karbonat + sooktana + etanol dan detl karbonat + toluena + etanol dapat dgunakan sebaga acuan tekanan uap campuran yang akurat dar kesetmbangan uap-car antar komponen-komponen yang akan djadkan campuran dengan bahan bakar gasoln. 6

21 BAB II TINJAUAN USTAKA 2.1 Tnjauan eneltan eneltan n dlakukan dengan mennjau beberapa peneltan tentang kesetmbangan uap-car yang telah dlakukan sebelumnya, antara lan: 1. Rodrguez et al., (2002) menelt tentang kesetmbangan uap car untuk sstem bner detl karbonat dengan alkana (heptana, oktana, cylclohexane) pada tekanan ka dan suhu 355 K 415 K. 2. Rodrguez et al., (2003) menelt tentang kesetmbangan uap car untuk sstem bner detl karbonat dengan lma alkohol (metanol, etanol, 1-propanol, 1-butanol, 1- pentanol) pada tekanan 101,3 ka dan suhu K K. 3. Oh Jong-Hyeok et al., (2006) yang menelt mengena kesetmbangan uap-car sstem bner DMC + n-heptana dan DMC + sooktana pada tekanan ka pada suhu K. 4. Oktavan et al., (2013) menelt pengukuran tentang tekanan uap sstem etanol sooktana, dan 1-butanol sooktana dengan ebulometer sederhana. 5. Wbawa et al., (2015) menelt tentang kesetmbangan uap car untuk sstem bner etanol + glycerol dan 2- propanol + glycerol pada berbaga temperatur. Sementara peneltan yang telah dlakukan Labolatorum Thermodnamka Departemen Teknk Kma, Insttut Tekolog Sepuluh Nopember Surabaya adalah : 6. Wardan dan Ellena (2013) melakukan ekspermen menggunakan ebullometer stats sederhana yang telah 7

22 dkembangkan oleh Oktavan et al. (2013) untuk mencar kesetmbangan uap-car (VLE) dar sstem terner 2- butanol + glserol + ar pada range suhu K sampa K. Reabltas peralatan dlakukan dengan mengukur tekanan uap murn H 2 O dan 2-butanol serta membandngkan data tersebut dengan data lteratur. 7. rharnanto dan Nuswantara (2014) melakukan ekspermen menggunakan ebullometer stats sederhana yang telah dkembangkan oleh Oktavan et al. (2013) untuk mencar kesetmbangan uap-car sothermal (VLE) dar sstem terner tert-butanol + glserol + ar. Reabltas peralatan dlakukan dengan mengukur tekanan uap murn H 2 O dan tert-butanol serta membandngkan data tersebut dengan data lteratur. 8. Novera & Rasyd (2015) menelt tentang kesetmbangan uap car sotermal pada sstem bner etanol + detl karbonat dan 2-propanol + detl karbonat pada K 9. utra & Nova (2016) menelt tentang kesetmbangan uap car sotermal pada sstem bner n-hepatana + detl karbonat dan sooktana + detl karbonat pada K. Berdasarkan data tersebut, peneltan sstem terner sotermal detl karbonat + sooktana + etanol dan detl karbonat + toluena + etanol pada suhu K belum pernah dlakukan. Oleh karena tu, peneltan n dharapkan mampu melengkap hasl yang telah dperoleh oleh penelt sebelumnya dengan menghaslkan data kesetmbangan uap-car sotermal untuk sstem terner sotermal detl karbonat + sooktana + etanol dan detl karbonat + toluena + etanol pada suhu K. 8

23 2.2 Karakterstk Bahan Detl Karbonat (DEC) Detl Karbonat (DEC) telah dkenal sebaga bahan kma yang ramah lngkungan karena DEC dapat terura dengan lambat menjad karbon doksda dan etanol dmana keduanya tdak mempunya efek pada saat dbuang ke lngkungan (Crandall, 1987). Kandungan oksgen yang tngg dalam DEC menjadkan DEC berpotens tngg sebaga bahan adtf penambah nla oksgen dalam bahan. Terdapat beberapa metode secara sntets untuk memproduks DEC, sepert proses phosgene (Muskat dan Stran, 1941), pertukaran ester (Urano et al., 1993), aktvas dar karbon doksda (Tomshge et al., 1999), reaks dar etanol dengan urea dengan katals organotn (Ryu, 1999) dan oksdatf carbonylaton dar etanol (Dunn et al., 2002) (Roh et al., 2002) (Zhang et al., 2005). Tabel 2.1 ropert Detl Karbonat (acheco & Marshall, 1997 ; erry & Green Don, 1984) Nama Lan Carbonc Ether, Ethyl Carbonate, Eufn Rumus Kma OC(OCH 2 CH 3 ) 2 Berat Molekul g/mole Lower Heatng Value 74.3 MBtu/gal Vapor C 1.11 ka Normal Bolng ont 126 C Meltng ont -43 C Research Octane Number (RON) Gasolne Blendng at 10 vol% 111 Motor Octane Number (MON) Gasolne Blendng at 10 vol% 96 Denstas g/cm 3 9

24 2.2.2 Etanol Etanol atau etl alkohol adalah jens alkohol prmer dengan 2 karbon yang terstruktur dengan rumus molekulnya adalah C 2 H 5 OH. Etanol bersfat mudah menguap, mudah terbakar, dan merupakan caran tak berwarna. Etanol basa dgunakan sebaga obat pskoaktf agak kuat, dtemukan dalam mnuman beralkohol dan termometer modern. Dalam penggunaan umum, serng dsebut hanya sebaga alkohol. Etanol telah dgunakan secara luas sebaga zat pelarut. Terutama dalam pewang, penyedap, pewarna, dan obat-obatan. Dalam ndustr kma, etanol merupakan pelarut pentng dan bahan baku untuk sntess produk-produk lannya. Juga dgunakan sebaga bahan bakar untuk energ panas dan cahaya, dan baru-baru n sebaga bahan bakar untuk mesn pembakaran nternal. Tabel 2.2 ropert Etanol (Short, 1983) Nama Lan Rumus Kma Berat Molekul Lower Heatng Value Vapor C Normal Bolng ont Ethyl alcohol;alcohol C 2 H 6 O g/mole 75.7 MBtu/gal 5.95 ka C (173 F ) pada 760 mmhg Meltng ont C (-174 F) Research Octane Number (RON) Gasolne Blendng at 10 vol% 109 Motor Octane Number (MON) 90 Denstas (0.789 gm/cm 3 ) pada 25 C atau 70 F 10

25 2.2.3 Isooktana Isooktana dengan rumus kma (CH 3 )2CHCH 2 C(CH 3 ) 3 merupakan caran yang tdak berwarna, mudah terbakar dan menddh pada suhu 90 o C, sedkt larut dalam alkohol dan eter, tdak larut dalam ar, dgunakan dalam bahan bakar mesn dan sebaga perantara kma. Isooktana (2,2,4-trmethylpentane) juga dgunakan sebaga acuan untuk penentuan nla oktan, dmana dgunakan sebaga acuan dengan nla 100. Isooktana sebaga acuan pada angka 100 karena hdrokarbon ranta lurus dapat menyebabkan knockng. Isooktana merupakan senyawa utama pada bensn, proporsnya yang semakn besar akan menngkatkan kualtas bensn dan menghndar masalah ketukan mesn. Tabel 2.3 ropert Isooktana, (erry dan Green Don, 1984) Nama Lan 2,2,4-trmethylpentane Rumus Kma (CH 3 ) 3 -C-CH 2 -CH(CH 3 ) 2 Berat Molekul g/mole Heat of Combuston BTU/lb Vapor C 5.5 ka Normal Bolng ont 99,3 C Meltng ont C Research Octane Number (RON) Gasolne Blendng at 10 vol% 100 Motor Octane Number (MON) Gasolne Blendng at 10 vol% 96 Denstas g/cm 3 at 20 0 C 11

26 2.2.4 Toluena Toluena adalah senyawa turunan benzene yang salah satu atom hdrogennya tersubttus oleh gugus metl (CH 3 ). Nama lan toluena adalah metl benzene C 6 H 5 CH 3. Toluena secara umum dproduks bersama dengan benzene, xylene, dan senyawa aromatk C9 dengan pembentukan kataltk dar nafta. Hasl pembentukan kasar n dekstraks, kebanyakan terjad dengan sulfolane atau tetraetlena glkol dan zat terlarut, ke dalam sumur campuran dar benzene, toluena, xylena dan senyawa C9- aromatk dmana dpsahkan dengan cara fraksnas. (Othmer & Krk, 1984). Toluena merupakan suatu senyawa tdak berwarna, caran berbau aromatc yang khas dmana tdak setajam benzena. Toluena basanya dgunakan secara luas dalam stok umpan ndustr dan juga sebaga bahan pelarut bag ndustr lannya. Sepert pelarut-pelarut lannya, toluena juga dgunakan sebaga obat nhalan. Tabel 2.4 ropert Toluena, (erry dan Green Don, 1984) Nama Lan 1-heptana Rumus Kma C 6 H 5 CH 3 Berat Molekul 92,14 g/mole Lower Heatng Value 40, 589 MBtu/gal Vapor C [c] 3.33 ka Normal Bolng ont 110 C Meltng ont -95 C Research Octane Number (RON) Gasolne Blendng at 10 vol% 121 Motor Octane Number (MON) Gasolne Blendng at 10 vol% 107 Denstas 0,867 g/cm 3 at 20 0 C 12

27 2.3 Kesetmbangan Uap-Car (VLE) Apabla ada sebuah campuran zat car pada temperatur dan tekanan tertentu berada dalam kesetmbangan dengan campuran uap pada temperatur dan tekanan yang sama, besaran yang dperlukan adalah temperatur, tekanan dan komposs kedua fase. Suatu sstem dkatakan setmbang secara thermodnamka jka sstem tersebut tdak mengalam kecenderungan ke arah perubahan pada skala makroskops dan fugastas dar kedua fase memlk nla yang sama. Uap berasal dar fase lquda yang menunjukan kecenderungan untuk berubah menjad uap. Fase uap juga memlk kecenderungan menjad fase lquda dengan cara kondensas. Kecenderungan untuk berubah dapat dukur dengan kuanttas f yang dsebut fugastas. ada keadaan setmbang propert-propert yang teramat tdak berubah terhadap waktu, sehngga propert-propert ntensf atau potensal thermodnamkanya (suhu, tekanan, potensal kma) sama dalam suatu sstem. Keseragaman tersebut berpengaruh pada tdak adanya transfer panas, transfer massa, dan kerja dar dalam maupun ke luar sstem. Untuk setap komponen dalam campuran, konds kesetmbangan dapat d nyatakan dengan persamaan : ^ f L ^ f V (2.1) Untuk fase uap dengan fraks mol y, hubungan antara fugastas dengan temperatur, tekanan dan fraks mol, koefsen fugastas dapat d nyatakan dengan persamaan : 13

28 ^ f y ^ (2.2) Fugastas komponen dalam fase car terhubung dengan komposs fase yang bersangkutan melalu koefsen aktvtas yang dapat dnyatakan dengan persamaan : ^ f L x f 0 (2.3) Dengan harga f 0 0 f sama dengan sat sat V exp RT sat (2.4) ada tekanan rendah, faktor eksponensal (poyntng factor) yang nlanya mendekat dan danggap 1 sehngga : ^ f L x sat (2.5) ada tekanan rendah fasa gas d asumskan mengkut kelakuan gas deal maka : 1 = 1 (2.6) Maka dar persamaan (2.2) dan (2.5) ddapatkan persamaan : 14

29 y x sat (2.7) Sedangkan koefsen aktvtas dnyatakan dengan persamaan : ^ L f 0 x f x y sat (2.8) ada ersamaan Gbbs Duhem dnyatakan bahwa d dalam suatu campuran, koefsen aktvtas tap komponenya tdak bebas terhadap yang lan melankan terhubung melalu ersamaan Dferensal. ersamaan Umum Gbbs Duhem : M T, x M d T, x dt x d M 0 (2.9) ada dan T konstan, maka : xd M 0 (2.10) Jka ln : adalah parsal propert, maka ersamaan (2.10) menjad x dln 0 (2.11) 15

30 Maka dperoleh hubungan ersamaan Gbbs Duhem untuk sstem bner sebaga berkut : ln 1 x1 x 1 T, ln 2 x2 x 2 T, (2.12) Agar suatu data mudah dolah maka harganya relatf terhadap suatu keaadaan deal dengan excess propert yatu perbedaan antara harga nyata dan harga dealnya, dmana : M E = M - M d ng E = ng d (2.13) (2.14) enggunaan ersamaan Gbbs Duhem palng bak dlakukan melalu konsep kelebhan energ Gbbs (excess energ Gbbs), yatu energ Gbbs teramat pada suatu campuran yang d atas atau lebh besar untuk larutan deal pada temperatur, tekanan dan komposs yang sama. Total kelebhan energ Gbbs G E untuk larutan bner, mengandung n 1 mol komponen 1 dan n2 mol komponen 2 d defnskan dengan : G E RT n1 ln n ln (2.15) ada persamaan Gbbs Duhem kta dapat menghubungkan koefsen aktftas tap komponen 1 dan 2 dengan E G melalu dferensas : 16

31 RT ln 1 G x2 n E 1 T,, n 2 (2.16) RT ln 2 G x2 n E 2 T,, n 1 (2.17) ersamaan untuk mencar konstanta kesetmbangannya adalah sat K I (2.18) engukuran Kesetmbangan Uap-Car (VLE) Isobark engukuran VLE pada keadaan sobark dapat dkelompokkan menjad dua kelompok besar, yatu pada konds sstem tekanan rendah dan tekanan tngg. Untuk pengukuran pada tekanan rendah, dgunakan dua macam rangkaan alat, yatu yang bersfat dnams (crculaton) dan tabung equlbrum stats. Berdasarkan data, penggunaan tabung equlbrum stats memberkan data yang lebh akurat. Salah satu ebullometer sobark yang dgunakan adalah Ebullometer Swetoslawsk yang dbuat pertama kal pada tahun Untuk pegukuran VLE, telah dlakukan modfkas oleh Malanowsk pada tahun eralatan n dapat dgunakan untuk mengukur 17

32 kesetmbangan larutan pada berbaga berbaga konsentras dengan range suhu K dan tekanan ka secara akurat (Rogalsk and Malanowsk, 1980) engukuran Kesetmbangan Uap-Car (VLE) Isotermal Salah satu peralatan yang dgunakan pada pengukuran VLE sotermal adalah yang dkembangkan oleh L et al. pada ada peralatan n, menggunakan konsep quas-statc method, yatu metode pengukuran dengan melakukan pengukuran berdasarkan komposs awal. Hal n dkarenakan komposs larutan awal danggap sama dengan komposs larutan pada keadaan setmbang akbat perubahan komposs yang sangat kecl hngga dapat dabakan. Secara teor, hal n sangat sult untuk dwujudkan pada ebullometer konvensonal. ada ebullometer yang dsusun oleh L et al., dapat dlhat bahwa ebullometer yang dgunakan memlk kemrngan 30 o sehngga dapat mengurang beban pompa untuk mengangkat lqud, sehngga suhu pada saat kesetmbangan dapat dukur. Selan tu, reflux rato dan lqud holdup dapat dkurang secara efektf. (L et al., 1995). Dengan prnsp yang sama, quas-statc condton, Oktavan, et al. merancang ebullometer baru pada Dengan menghlangkan bagan ebullometer yang mrng dan memperbesar volume tabung ebullometer, jumlah zat yang duj dapat menngkat sehngga perubahan komposs lqud dapat dabakan. (Oktavan, et al., 2013) 2.4. ersamaan-ersamaan Koefsen Aktvtas Model energ Gbbs sepert Wlson, NRTL (Non Random Two Lqud), UNIFAC (Unversal Functonal Actvty Coeffcent) dan UNIQUAC (Unversal Quas-Chemcal) serng 18

33 dgunakan untuk korelas VLE campuran non-deal. Model n membutuhkan parameter nteraks bner tap pasangan antar molekulnya (par) ersamaan Wlson ersamaan Wlson dkemukakan oleh Wlson (1964). ersamaan Wlson mengacu pada konsep local composton yang merupakan dasar dar pengembangan teor pada termodnamka molekuler untuk lqud-soluton. ada lqud-soluton, komposs lokal berbeda dengan komposs campuran secara keseluruhan, merupakan perkraan untuk menghtung short-range dan nonrandom moleculer orentaton yang dhaslkan dar perbedaan ukuran molekul dan gaya ntermolekuler. ersamaan Wlson dapat dgunakan untuk larutan deal maupun larutan yang sangat tdak deal. Untuk campuran-campuran bner sangat tdak deal, msalnya larutan-larutan alkohol dengan hdrokarbon, persamaan Wlson lebh bak karena tdak sepert persamaan NRTL yang memlk tga parameter dan secara matematk lebh sederhana dbandngkan persamaan UNIQUAC. ersamaan Wlson, sepert halnya persamaan Margules dan Van Laar hanya terdr dar dua parameter untuk sstem bner (Λ12 dan Λ21) yang dnyatakan sebaga berkut : ln 1 ln( x ln 2 ln( x x ) x ) x 2 x x 1 x x x 2 2 x 1 21 x x 2 (2.19) x2 21 (2.20) 19

34 12 21 V exp( ) V RT 2 1 V exp( ) V RT (2.21) (2.22) ersamaan bner tersebut dkembangkan dar persamaan umum yang juga dapat dgunakan untuk komponen lebh dar dua. arameter-parameter Wlson d atas dapat dgunakan untuk mempredks persamaanpersamaan sstem terner. ada sstem terner persamaan yang dgunakan adalah: E G x ln( x jj ) RT (2.23) ersamaan umum koefsen aktftas adalah sebaga berkut : N N x k k ln ln x jj 1 N j K x jkj (2.24) K Kelebhan dar persamaan Wlson n adalah : Dapat dgunakan untuk larutan mendekat deal maupun larutan yang sangat tdak deal Hanya memlk dua parameter sehngga lebh mudah dalam pengerjaannya Untuk campuran bner yang sangat tdak deal (larutan alkohol dengan hdrokarbon) akan dperoleh hasl predks yang lebh bak Bak dgunakan untuk larutan yang nonpolar 20

35 Dapat dpaka untuk sstem mult komponen Sementara, kekurangan dar persamaan Wlson n adalah: Tdak dapat dgunakan pada larutan yang tdak larut Tdak dapat dpaka untuk LLE (Lqud-lqud Equlbrum) Tdak dapat dpaka untuk polmer ersamaan NRTL (Non Random Two Lqud) ersamaan NRTL dkemukakan oleh Renon dan rauzntz (1968). ersamaan n dturunkan berdasarkan konsep local composton yang dpelopor oleh Wlson. ersamaan NRTL n dapat dgunakan untuk sstem yang larut sebagan maupun untuk sstem yang larut sempurna. ersamaan n dapat dpaka secara luas dalam VLE, LLE, dan VLLE untuk berbaga jens zat, msalnya campuran hdrokarbon jenuh dan speses polar, campuran senyawa nonpolar, campuran speses non-polar dan polar, campuran ar dan speses polar, dan campuran alkohol dengan campuran speses non-polar. ersamaan NRTL mempunya tga parameter, yatu dengan tambahan parameter ketdakacakan (α) yang membuat persamaan tersebut dapat daplkaskan untuk berbaga jens campuran dan kesetmbangan car-car. erhtungan parameter untuk persamaan n dlakukan dengan menetapkan harga α pada nla tertentu dan selanjutnya melakukan optmas untuk memperoleh dua parameter. Harga α basanya berada dantara 0,2 sampa 0,47. Angka n dperoleh dar beberapa ekspermen sstem bner. Walaupun lebh rumt, persamaan n dapat dgunakan pada sstem deal dan non-deal. ersamaan NRTL untuk sstem bner dnyatakan dengan : G E RT x x G21 x1 x2g G12 x x G (2.25)

36 2 2 G 21 12G12 ln 1 x x1 x2g21 x2 x2g12 (2.26) ln G 12 21G21 x 1 (2.27) 21 2 x2 x1g 12 x1 x2g21 dmana, ln G ln G (2.27) (2.28) (2.29) 12 b 12 RT (2.30) ln j n 1 n G k 1 j G k j x x k j n n j1 k 1 21 x jgj j Gkj xk n b 21 RT k n k 1 x G k 1 kj G kj kj x k (2.31) ersamaan koefsen aktftas untuk sstem bner dan multkomponen lan dapat dturunkan dar persamaan dasarnya: dmana, (2.32) 22

37 ln G G j j G jj j 1 b j b RT jj 0 j (2.33) (2.34) (2.35) (2.36) engalaman menunjukan bahwa ersamaan model NRTL n memlk keandalan yang konssten dbandng Van Laar dan Margules dalam art persamaan n basanya dapat menangan keadaan-keadaan yang sangat tdak deal, hanya dengan dua atau tga parameter yang dapat dsesuakan. ersamaan NRTL sesua untuk sstem multkomponen. Dapat dgunakan untuk system VLE dana LLE. Untuk sstem organk akan dperoleh hasl yang bak dan akurat, dan dapat dpaka untuk larutan yang salng larut sempurna dan yang larut sebagan. Sementara kekurangan dar persamaan NRTL adalah membutuhkan tga parameter bner, perlu kehathatan dalam pemlhan α (basanya dperoleh dar data percobaan sebelumnya), dan tdak dapat dpaka untuk polmer ersamaan UNIQUAC (Unversal Quas-Chemcal) E G ersamaan UNIQUAC g dkemukakan RT oleh Abrams dan rausntz (1975). ersamaan UNIQUAC dapat daplkaskan untuk campuran lqud 23

38 non-elektrolt yang mengandung fluda polar atau nonpolar sepert hdrokarbon, alkohol, ntrl, keton, aldehd, asam organk dan ar termasuk campuran larut sebagan. ersamaan tersebut dpsahkan menjad dua bagan yatu bagan kombnatoral yang terdr dar parameter komponen murn saja untuk menghtung perbedaan bentuk dan ukuran molekul, serta bagan resdual yang menggabungkan dua parameter bner tap pasang molekul untuk menghtung nteraks molekul. g g c g R (2.37) Untuk sstem multkomponen : g R g C x ln q x ln x 2 z q x ln j j Dmana, j, k,.= 1,2,3...,N (komponen ) xq x q dmana, j j j j j xr x r a j exp j j j a T (2.38) (2.39) (2.40) (2.41) (2.42) 24

39 a = dan z = 10 ( dtetapkan ) a jj = a kk = 0 a j a j (2.43) (2.44) Koefsen aktvtas untuk sembarang komponen dnyatakan sebaga berkut: N N N z j j ln ln q ln l x jl j q ln j q q N x 2 j j j K K Kj (2.45) dan, l z ( r q) ( r 1) 2 (2.46) Model UNIQUAC dapat dterapkan untuk mempredks kesetmbangan uap-car sstem mult komponen dengan parameter energ nteraks sstem bner. Keuntungan menggunakan ersamaan UNIQUAC adalah : Hanya mempunya dua parameter yang dapat dsesuakan. Mempunya ketergantungan yang lebh kecl terhadap suhu. Dapat dterapkan pada larutan dengan molekulmolekul yang besar atau kecl sebab varabel 25

40 konsentras prmer merupakan fraks permukaan dan bukan fraks mol ersamaan UNIFAC ersamaan UNIFAC pertama kal dkemukakan oleh Fredenslund et al (1975). ersamaan tersebut dpsahkan menjad dua bagan yatu bagan kombnas yang terdr dar parameter komponen murn saja untuk menghtung perbedaan bentuk dan ukuran molekul, serta bagan resdual untuk menghtung nteraks antar molekul. ln γ = ln γ C R + ln γ (2.47) Bagan kombnas ln γ C dapat dhtung menggunakan persamaan d bawah n, dmana dentk dengan model UNIQUAC sebaga berkut: ln γ C = ln Φ x + z 2 q ln θ Φ + l Φ x x j l j j Dmana: l = z 2 (r q ) (r 1) z=10 (2.48) (2.49) (2.50) θ = q x (2.51) j q j x j 26

41 Φ = r x (2.52) j r j x j permukaam molecular van der Waals. r = v k (1) Rk k q = v k (1) Qk k (2.53) (2.54) Dmana v k (1) selalu blangan bulat yang menunjukkan jumlah grup type k dalam suatu molekul. Rk dan Qk lebh lengkap terseda dalam Tabel 8.23 (olng, 2001) Metode UNIFAC dgunakan untuk mengestmas actvty coeffcents dar suatu komponen yang bergantung pada konsep bahwa campuran caran dapat danggap sebaga larutan dar unt struktural dar mana molekul terbentuk bukan larutan dar molekul tu sendr. Unt-unt struktural dsebut subkelompok, dan beberapa dar mereka yang tercantum dalam Gambar 2.3. Nla dar k dgunakan untuk mengdentfkas setap sub-kelompok. Relatve volume, Rk, dan relatve surface area, Qk, adalah propert dar subkelompok. Actvty coeffcents tdak hanya tergantung pada sfat subkelompok sepert Rk dan Qk, tetap juga pada nteraks antara subkelompok. arameter nla amk untuk beberapa pasangan tersebut dberkan pada Gambar 2.4. Keuntungan besar dar metode UNIFAC adalah bahwa jumlah yang relatf kecl dar subkelompok bergabung untuk membentuk jumlah yang sangat besar molekul. 27

42 Gambar 2.1 UNIFAC-VLE Subgroup arameters (Hansen et all., 1991) 28

43 Gambar 2.2. UNIFAC-VLE Interacton arameters, amk, dalam kelvn (Hansen et all., 1991) Untuk bagan resdual ln γ R dapat dhtung dengan menggunakan persamaan d bawah n: ln γ R = v k () (ln Γk ln Γ k (1) ) (2.53) k ln Γ k = Q k [1 ln ( Θ m Ψ mk ) m m Θ mψ km n Θ n Ψ nm ] (2.54) Θ m = Q mx m (2.55) n Q n X n X m = v (j) j m xj (2.56) (j) j n v n xj Ψ mn = exp ( a mn T ) (2.57) 29

44 BAB III METODOLOGI ENELITIAN 3.1 Deskrps eneltan Secara gars besar peneltan n dlakukan untuk mendapatkan data kesetmbangan uap-car sstem terner detl karbonat + sooktana + etanol dan detl karbonat + toluena + etanol dengan menggunakan peralatan ebulometer stats sederhana yang telah dkembangkan d Laboratorum Thermodnamka (Oktavan et al. 2013). Hasl ekspermen yang ddapat akan dbandngkan dengan hasl predks menggunakan parameter bner pada model ersamaan Wlson, NRTL, UNIQUAC, dan UNIFAC. Data kesetmbangan uap-car sstem terner DEC + sooktana + etanol dan DEC + toluena+ etanol secara sotermal pada suhu K yang ddapatkan dalam peneltan n dapat dgunakan dalam dalam mendesan campuran bahan bakar detl karbonat (DEC) dan gasoln. eralatan ekspermen yang dgunakan pada peneltan n adalah ebullometer sederhana yang dkembangkan oleh Oktavan et al., Fuel 107(2013) Valdas alat dlakukan dengan membandngkan tekanan uap murn DEC, sooktana, toluena, dan etanol hasl ekspermen dengan data yang telah dkorelaskan menggunakan ersamaan Antone dan Wagner. Data hasl ekspermen akan dpredks dengan persamaan Wlson, Non- Random Two-Lqud (NRTL), Unversal Quas-Chemcal (UNIQUAC), dan UNIFAC untuk masng masng sstem. 30

45 3.2 eralatan Ekspermen eralatan yang dgunakan pada peneltan n adalah ebullometer stats sederhana. Detal peralatan dtunjukkan Gambar 3.1. eralatan n memlk bagan utama yatu Ebullometer Cell (1), satu buah kondensor untuk mengkondensas uap (3), lubang sampel (untuk fase car) dan beberapa alat pelengkap sepert pompa vakum (Value VG 140) untuk mengatur tekanan operas (4), magnetk strrer sebaga pengaduk, pengukuran suhu d dalam sstem menggunakan Four-wre latnum Resstance Temperature Detector (2), ndkator pencatat suhu (YOKOGAWA 7563) dengan akuras ±0.03 K, Temperatur untuk sstem pemanasan dkontrol oleh ID controller (Shmaden SR64) dengan akuras ± 0.3% (dar dsplayed value) dan manometer raksa dengan akuras ± 0.1 mmhg (5). Ebulometer yang dgunakan merupakan alat yang dkembangkan oleh Oktavan et al. (2013) dmana perubahan komposs awal tdak sgnfkan pada saat terjad kesetmbangan. 31

46 1. Ebullometer Cell 2. Four-Wre latnum Resstance Temperature Detector 3. Condenser 4. Vacuum Unt 5. Mercury Manometer 6. Heatng System Controll 7. Magnetc Strrer Gambar 3.1 Skema Alat Ebullometer (Oktavan et al., 2013) (Wbawa et al., 2015) 3.3 Bahan Ekspermen Bahan-bahan yang dgunakan pada ekspermen n adalah DEC p.a dengan kemurnan 99.92%, etanol dengan kemurnan 99.8%, sooktana p.a dengan kemurnan 99.5% yang dsupply dar MERCK dan toluena dengan kemurnan 99.7% yang dsupply dar SIGMA ALDRICH. 32

47 Data komponen murn dar sstem yang dpaka dsajkan pada tabel 3.1 dan struktur kma bahan yang dtunjukkan pada tabel 3.2 Zat Detl Karbonat Rumus Molekul Tabel 3.1 ropert Bahan Tekanan Uap (ka pada 20 C) Ttk Ddh ( C) Denstas (g/cm 3 ) C 5 H 10 O Etanol C 2 H 6 O Isooktana C 8 H Toluena C 7 H Tabel 3.2 Struktur Kma Bahan yang Dgunakan Komponen Struktur Kma Detl karbonat Etanol 33

48 Isooktana Toluena 3.4 Varabel Ekspermen enentuan varabel komposs campuran dalam percobaan n dgunakan sebaga desan campuran bahan bakar. Berdasarkan peraturan pada BT Indonesa Energy Outlook 2016 sebagamana datur dalam ermen ESDM 12 bahwa campuran bodesel merupakan 30% dar mnyak solar dan campuran boethanol merupakan 20% terhadap bensn pada tahun Fraks DEC sebaga co-adtf dtetapkan pada rentang (fraks massa) dengan tujuan untuk melhat perubahan tekanan uap yang terjad tanpa penambahan adtf dan dengan dlakukan penambahan adtf hngga range fraks massa DEC 0.3. Komposs DEC sebaga co-adtf lazmnya lebh rendah dar etanol yang merupakan adtf utama. Namun pengaruh komposs DEC sebaga co-adtf dtelaah lebh lanjut (pada range 0.2 ; 0.3) untuk mengetahu seberapa jauh pengaruh penambahan komposs DEC terhadap tekanan uap campuran. Sehngga dapat dbuat varabel komposs campuran sepert pada tabel 3.3 berkut 34

49 Tabel 3.3 Varabel Komposs Campuran DEC + sooktana + etanol & Campuran DEC + toluena + etanol No Fraks massa X 1 X 2 X * X 1 = fraks massa DEC X 2 = fraks massa sooktana & toluena X 3 = fraks massa etanol enentuan varabel suhu ddasarkan penympanan bahan bakar yang berksar pada range antara 30 o C hngga 50 o C untuk sstem DEC + sooktana + etanol dan DEC + toluena+ etanol dapat dlhat pada tabel 3.4 berkut : Tabel 3.4 Temperatur Kesetmbangan No Temperature ( o C)

50 3.5 rosedur Ekspermen eneltan n dawal dengan melakukan valdas peralatan dengan menggunakan zat murn detl karbonat, sooktana, toluena, dan etanol. Setelah valdas peralatan, selanjutnya dlakukan peneltan kesetmbangan uap-car menggunakan sstem terner DEC + sooktana + etanol dan DEC + toluena+ etanol, dlakukan dengan memasukkan campuran dengan komposs tertentu dengan volume kurang lebh 200 ml ke dalam tabung (1) melalu lubang sampel yang terdapat d bagan atas tabung kemudan dtutup dengan rapat yang bertujuan agar tdak adanya udara yang keluar masuk ke sstem. Setelah tu dlakukan pengaturan tekanan vakum dengan menggunakan pompa vakum (4). Kemudan menyalakan magnetk strrer (7) yang bertujuan untuk mengaduk larutan agar campuran merata dan kondensor (3) harus dalr ar pendngn terlebh dahulu. Kemudan larutan dpanaskan dengan menggunakan sstem pemanas (6). emanasan n mengakbatkan sebagan lqud menguap dan selanjutnya uap akan masuk pada kondensor (3). engukuran suhu dalam sstem terbaca oleh Fourwre latnum Resstance Temperature Detector (2) dan pembacaan tekanan terbaca oleh manometer raksa (5). Akbat pemanasan maka akan ada sebagan lqud yang menguap menuju kondendor (3). ada kondensor (3) uap akan terkondensas menjad lqud yang akan langsung kembal ke dalam tabung (1). Setap kenakan suhu pada suhu yang berbeda dlakukan pencatatan tekanan yang terbaca pada manometer raksa. Data yang dperoleh dar ekspermen n dpredks dengan persamaan Wlson, NRTL, UNIQUAC dan UNIFAC. 3.6 Data Treatment Dar ekspermen n, dperoleh data, yatu x (molar fraks komponen dalam fase lqud), (tekanan sstem), dan T (suhu sstem). Berdasarkan valdas alat, dperoleh juga tekanan uap murn komponen, sat. Selanjutnya data ekspermen tersebut d predks dengan persamaan Wlson, NRTL, UNIQUAC, dan UNIFAC menggunakan parameter bner dar data sstem bner 36

51 hasl ekspermen sebelumnya. Dar parameter-parameter tersebut, selanjutnya dhtung koefsen aktftas, γ, dengan persamaan Wlson, NRTL, dan UNIQUAC. Nla γ kemudan dgunakan untuk menghtung tekanan uap korelas. Kemudan dhtung Average Absolute Devaton (AAD) antara tekanan uap ekspermen dengan tekanan uap hasl perhtungan. AAD pada ersamaan (3.1) membutuhkan data tekanan hasl perhtungan, cal, dan tekanan hasl ekspermen, exp. Untuk menghtung cal dbutuhkan data komposs (x 1 ), koefsen sat sat aktftas, (γ), dan tekanan saturated ( ). merupakan tekanan jenuh komponen murn pada suhu tertentu. Untuk model Wlson menggunakan ersamaan ( ), sedangkan untuk model NRTL menggunakan ersamaan ( ), untuk model UNIQUAC menggunakan ersamaan ( ), dan untuk model UNIFAC menggunakan persamaan ( ). 1 AAD n n 1 cal exp exp 100% (3.1) 3.7 Estmas Ketdakpastan pada Ekspermen Ketdakpastan data hasl ekspermen pada peneltan n bersumber dar keterbatasan readablty peralatan dan ketdakpastan pengukuran. Ketdakpastan pembacaan temperatur berasal dar ketdakpastan ndkator perekam suhu (YOKOGAWA 7563) dan RTD t 100 (four-wre), yang memlk ketdakpastan sebesar ±0.05 K, Ketdakpastan data tekanan berasal dar ketdakpastan pembacaan manometer raksa, yatu ± 0.5 mmhg. Dan ketdakpastan data fraks mol berasal dar ketdakpastan pembacaan massa pada neraca analts OHAUS Analytcal lus A210 dengan ketdakpastan ± g. 37

52 BAB IV HASIL DAN EMBAHASAN engukuran tekanan uap sstem terner sotermal detl karbonat+sooktana+etanol & detl karbonat+toluena+etanol pada ekspermen n menggunakan paralatan ebullometer yang sudah dmodfkas. Ebullometer yang sudah dmodfkas n lebh sederhana jka dbandngkan dengan peralatan ebullometer yang dgunakan sebelumnya. Modfkas pada ebullometer n dharapkan dapat mengukur tekanan uap dengan lebh akurat dar ebullometer sebelum dlakukan modfkas. Bahan yang dgunakan untuk campuran terner adalah detl karbonat (A), sooktana(a), toluene(a) dan etanol(a). engukuran tekanan uap campuran n dlakukan dalam keadaan vacuum. ada ekspermen n yang menjad kendala dalam pengukuran tekanan uap n adalah cara mengatur agar sstem benar-benar vacuum, sehngga menggunakan slcon rubber untuk mengsolas sstem agar dalam konds vacuum. Dalam peneltan n dlakukan valdas data pengukuran untuk membuktkan bahwa modfkas ebullometer yang dgunakan sudah sesua dan akurat untuk pengukuran tekanan uap. Selan tu juga menyusun grafk temperatur (T) terhadap tekanan () sstem terner detl karbonat+sooktana+etanol & detl karbonat+toluena+etanol pada berbaga komposs detl karbonat, serta mempredks hasl pengukuran tekanan uap ekspermen menggunakan parameter sstem bner dengan persamaan Wlson, NRTL, UNIQUAC dan UNIFAC. 4.1 Valdas eralatan Ebullometer engujan atau pengkalbrasan alat dlakukan untuk mengetahu sejauh mana akuras alat untuk dgunakan dalam ekspermen. Valdas n dlakukan dengan mengukur tekanan uap detl karbonat, sooktana, toluena dan etanol murn dan membandngkannya dengan data dar lteratur. Tekanan uap murn lteratur etanol, toluena, sooktana, dan dec dhtung 38

53 menggunakan persamaan (4-1), yatu persamaan Antone. Konstanta Antone untuk komponen murn sooktana, toluena dan etanol dperoleh dar olng et al. (1986) dan konstanta Antone untuk DEC dperoleh dar Luo et al. (2000). B log vp A (4.1) 10 T C Tabel 4.1 Konstanta untuk erhtungan Tekanan Uap Etanol, Toluena, Isooktana dan DEC Komponen A B C Etanol [a] Toluena [a] Isooktana [a] DEC [b] a (olng et al., 2001); b (Luo et al., 2000) erbandngan antara data pengukuran tekanan uap detl karbonat, sooktana, toluena, dan etanol murn dengan lteratur dberkan pada gambar 4.1 yang juga menyertakan nla error yang dnyatakan dalam average absolute devaton (AAD) berkut: AAD = 1 n n 1 exp lt lt 100% Dmana exp adalah tekanan uap yang dpoleh dar ekspermen sedangkan lt adalah tekanan uap yang dperoleh berdasarakan perhtungan dengan persamaan Antone dan n adalah jumlah dar data. Tabel 4.2 menunjukkan hasl ekspermen untuk valdas alat menggunakan DEC, Isooktana, Toluena, dan Etanol. Gambar 4.1 menunjukkan hubungan antara tekanan uap ekspermen dan hasl perhtungan vapor pressure murn dar 39

54 T (K) masng-masng komponen terhadap suhu. Nla AAD yang ddapat berturut-turut 1.7%, 1.2%, 0.9%, dan 0.8%. Tabel 4.2 Tekanan Uap Hasl Valdas Alat Menggunakan DEC, Isooktana, Toluena, dan Etanol exp (ka) DEC Toluena Isooktana Etanol lt (ka) exp (ka) lt (ka) exp (ka) lt (ka) exp (ka) lt (ka) AAD = 1.7% AAD = 1.2% AAD = 0.9% AAD = 0.8% 40

55 Gambar 4.1 Hubungan Tekanan Uap dan Suhu pada Valdas Alat menggunakan DEC, Isooktana, Toluena, dan Etanol Berdasarkan data ekpermen dan perhtungan, nla AAD yang dperoleh pada valdas alat Ebullometer sebesar 1.7% untuk sstem DEC murn, 1.2 % untuk sstem toluena murn, 0.9% untuk sstem sooktana murn, dan 0.8% untuk sstem etanol murn. Dar hasl data AAD yang ddapatkan maka alat ebullometer yang telah dmodfkas n cukup akurat dgunakan dalam ekspermen. AAD sstem DEC bernla palng besar, kemudan dkut oleh toluene dan sooktana, sedangkan etanol memlk AAD terkecl. Hal n dkarenakan tekanan uap murn DEC bernla palng rendah dbandngkan ketga senyawa lannya, dan kedua senyawa toluena dan sooktana memlk tekanan uap murn lebh rendah dbandng etanol pada rentang suhu tersebut. Dmana berdasarkan analsa ketdakpastan, ketdakpastan tekanan semakn besar dengan semakn rendahnya tekanan 41

56 4.2 Data Ekspermen engukuran Tekanan Uap Sstem Terner DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) Ekspermen n dlakukan dengan cara mengukur tekanan uap campuran pada konds setmbang (equlbrum) dengan varabel fraks massa DEC sebesar 0.0; 0.1; 0.2; 0.3 dan varabel suhu K K. Berkut merupakan data hasl ekspermen tekanan uap sstem terner DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) pada berbaga suhu : Tabel 4.3 Hasl Ekspermen Sstem Terner DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) T (K) X1 X2 X3 (ka) (ka) (ka) ka) (ka) (ka) T (K) X1 X2 X3 (ka) (ka) (ka) Keterangan : X 1 = fraks massa DEC, X 2 = fraks massa sooktana, X 3 = fraks massa etanol 42

57 4.2.2 Sstem Terner DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) Tekanan uap campuran pada sstem DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) ddapatkan dengan metode yang sama sepert sstem sebelumnya. Varabel fraks massa DEC sebesar 0.0; 0.1; 0.2; 0.3; dan varabel suhu K K. Berkut merupakan data hasl ekspermen tekanan uap sstem terner DEC (1) +toluena (2) + etanol (3) pada berbaga suhu : Tabel 4.4 Hasl Ekspermen Sstem Terner DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) T (K) X 1 X 2 X 3 (ka) (ka) (ka) ka) (ka) T (K) X 1 X 2 X 3 (ka) (ka) (ka) (ka) Keterangan : X 1 = fraks massa DEC, X 2 = fraks massa toluena, X 3 = fraks massa etanol 43

58 4.3 engaruh enambahan DEC pada campuran Isooktana+Etanol & Toluena Etanol enambahan DEC ke dalam campuran sooktana+etanol dan toluena+etanol, menyebabkan penurunan tekanan uap, tekanan uap campuran menjad lebh kecl dar tekanan uap campuran sooktana+etanol dan toluena+etanol. Sebaga contoh pengaruh komposs DEC d dalam campuran sooktana+etanol dan toluena+etanol dapat dlhat pada Gambar 4.2 berkut. : 1. Isooktana+Etanol 2. Toluena+Etanol Gambar 4.2 engaruh komposs DEC terhadap tekanan uap campuran sooktana+etanol dan toluena+etanol pada temperatur Dar gambar 4.2 terlhat bahwa dengan penambahan sedkt DEC ke dalam sooktana+etanol dan toluena+etanol akan menurunkan tekanan uap campuran sooktana+etanol dan toluena+etanol. Dapat dlhat dar nla vapor pressure berdasarkan lteratur dar masng- 44

59 masng komponen murn, DEC memlk vapor pressure palng kecl yatu 1.11 ka d bandngkan dengan vapor pressure sooktana sebesar 5.5 ka, vapor pressure toluena sebesar 3.33 ka, dan vapor pressure etanol sebesar 5.95 ka. enurunan tekanan uap campuran sooktana-etanol dan toluena+etanol n berbandng terbalk dengan jumlah DEC dalam campuran. Dar konsentras (fraks massa DEC) terlhat penurunan tekanan uap yang cukup drasts dan sgnfkan. Hal n d karenakan nteraks yang terjad antara DEC dan sooktana +etanol dan toluena+etanol tdak terlalu kuat sehngga tdak ada tekanan ekstrm campuran, selan tu detl karbonat, sooktana, dan toluena memlk nla ranta karbon yang cukup panjang sehngga tdak membentuk azeotrop. Semakn banyaknya komposs DEC yang dberkan menyebabkan penurunan tekanan uapnya semakn besar. Sebaga contoh pada sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) tekanan uap campuran saat komposs DEC 10% dapat dtekan sebesar 1.3 ka terhadap tekanan uap hdrokarbon+etanolnya, sedangkan saat komposs DEC 20% & 30 % tdak menunjukkan penurunan tekanan uap campuran yang sgnfkan terhadap tekanan uap campuran saat komposs DEC 10%. Sehngga dapat dsmpulkan bahwa, penambahan DEC 10% saja sudah cukup untuk menurunkan vapor pressure campuran. 4.4 redks Sstem Terner menggunakan arameter Bner (Wlson, NRTL, dan UNIQUAC) Setelah mendapatkan data tekanan uap campuran detl karbonat, sooktana, toluena dan etanol pada berbaga konsentras dan temperatur dlakukan perhtungan dlakukan dengan cara predks menggunakan pasangan parameter data sstem bner yang telah dlakukan pada ekspermen sebelumnya. Dmana untuk mendapatkan parameter nteraks bner campuran tersebut dlakukan fttng parameter pada sstem bner. Fttng parameter n menggunakan model Wlson, NRTL dan UNIQUAC. 45

60 arameter n ddapatkan dengan cara memnmalsas objectf functon (OF) dengan menggunakan solver yang terdapat pada program Mcrosoft Excel. n OF = 1 n cal exp x100% =1 exp Berkut adalah pasangan parameter bner (table 4.5) dengan model persamaan yang d dapat dar expermen - expermen yang telah d lakukan sebelumnya : 46

61 Tabel 4.5 Daftar arameter Bner ersamaan Koefsen Aktvtas Model Equaton Λ 12 [J/mol] Λ 21 [J/mol] α AAD (% Keterangan DEC (1) + Isooktana (2) Wlson NRTL UNIQUAC Isooktana (1)+Etanol (2) Wlson NRTL UNIQUAC DEC (1) +Etanol (2) Wlson NRTL UNIQUAC DEC (1) + Toluena (2) Wlson NRTL UNIQUAC Toluena (1) + Etanol (2) Wlson NRTL , UNIQUAC (Anugraha, 2017 ) (Oh, et.all., 2009, refttng ) (Novera, et.all., 2015) ( Anugraha,2017 ) (Kwak, et.al., 2007, refttng ) Sstem Terner DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) Data hasl perhtungan vapor pressure dengan menggunakan model Wlson, NRTL, dan UNIQUAC pada sstem DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) dsajkan dalam Tabel 4.6, Tabel 4.7, dan Tabel

62 Tabel 4.6 Hasl erhtungan dengan Model Wlson Sstem Terner DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T = K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K X 1 X 2 calc / ka y 1 y 2 y

63 Tabel 4.7 Hasl erhtungan dengan Model NRTL Sstem Terner DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T = K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K X 1 X 2 calc / ka y 1 y 2 y

64 Tabel 4.8 Hasl erhtungan dengan Model UNIQUAC Sstem Terner DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T = K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K X 1 X 2 calc / ka y 1 y 2 y

65 Hasl ekspermen yang d peroleh akan dkomparas dengan predks menggunakan parameter bner yang dperoleh dan dapat d tunjukan pada gambar 4.3 berkut : Gambar 4.3 engukuran Tekanan Uap Campuran sstem DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) pada berbaga Temperatur menggunakan Model Wlson,NRTL,UNIQUAC Untuk hasl fraks uap yang dberkan pada tabel 4.6, 4.7, dan 4.8, fraks mol uap terbesar d domnas oleh etanol, meskpun begtu fraks uap etanol dan sooktana memlk nla yang tdak jauh berbeda. Fraks uap DEC nak secara sgnfkan, fraks uap sooktana turun sgnfkan, dan fraks uap etanol turun perlahan serng dengan penambahan DEC. Berdasarkan gambar 4.3 terlhat bahwa pada campuran sooktana+etanol tekanan uap campuran berada d atas range tekanan murn sooktana, tekanan uap campuran sooktana+etanol menngkat secara sgnfkan megngat bahwa penambahan etanol pada gasoln dapat menyebabkan kenakan tekanan uap. Sedangkan tekanan uap yang tngg dapat mengakbatkan terjadnya vapor lock. (Marad, 2014). Kemudan untuk mengatas masalah tersebut, dtambahkan 51

66 DEC sebaga zat tambahan (co-adtf) dalam campuran sooktana+etanol. enambahan DEC dar kadar 0% - 30% massa pada campuran sooktana dan etanol menunjukkan bahwa tekanan uap campuran sooktana dan etanol mengalam penurunan, terlhat pada campuran DEC+sooktana+etanol tekanan uap campuran terner berada d bawah range tekanan uap campuran sooktana+etanol. Hal n dkarenakan nteraks yang terjad antara DEC & sooctane+etanol tdak terlalu kuat sehngga tdak terjad tekanan ekstrm campuran dan tdak membentuk azeotrop. Vapor pressure DEC juga memlk nla vapor pressure palng kecl d bandngkan dengan vapor pressure sooktana dan etanol. Sehngga semakn banyaknya komposs DEC yang dberkan dapat menurukan tekanan campuran semakn besar pula. Dar gambar 4.3 hasl perhtungan korelas dengan parameter Wlson dan NRTL memberkan hasl yang sedkt berbeda dengan hasl ekspermen yatu dengan AAD sebesar 4 %, dan 3.9%. Sedangkan perhtungan korelas dengan parameter UNIQUAC memberkan hasl yang hampr sama dengan hasl ekspermen dapat dlhat dar AAD sebesar 1,4 %. Meskpun model Wlson bak dgunakan untuk campuran-campuran bner sangat tdak deal, msalnya larutan-larutan alkohol dengan hdrokarbon, hal n kurang berpengaruh pada hasl AAD yang dberkan karena model Wlson secara matematk lebh sederhana dar kedua model lannya, sedangkan model NRTL merupakan pengembangan dar model Wlson dan memlk tga parameter yatu parameter ketdakacakan (α), namun model NRTL juga mash lebh sederhana dbandngkan model UNIQUAC. ersamaan pada model UNIQUAC dpsahkan menjad dua bagan yatu bagan kombnatoral yang terdr dar parameter komponen murn saja untuk menghtung perbedaan bentuk dan ukuran molekul, serta bagan resdual yang menggabungkan dua parameter bner tap pasang molekul untuk menghtung nteraks molekul. Sehngga hasl yang d berkan menjad lebh bak karena model UNIQUAC menjabarkan persamannya secara kompleks. Hal n dapat ddukung juga dar hasl AAD (Absolute 52

67 Average Devaton) yang dberkan oleh model UNIQUAC memlk nla palng kecl d bandngkan model Wlson & model NRTL Sstem Terner DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) Data hasl perhtungan dengan menggunakan model Wlson, NRTL, dan UNIQUAC pada sstem DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) dsajkan dalam Tabel 4.9, Tabel 4.10, dan Tabel

68 Tabel 4.9 Hasl erhtungan dengan Model Wlson Sstem Terner DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T = K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K X 1 X 2 calc / ka y 1 y 2 y

69 Tabel 4.10 Hasl erhtungan dengan Model NRTL Sstem Terner DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T = K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K X 1 X 2 calc / ka y 1 y 2 y

70 Tabel 4.11 Hasl erhtungan dengan Model UNIQUAC Sstem Terner DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) T = K T= K X 1 X 2 cal / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T = K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K X 1 X 2 calc / ka y 1 y 2 y Hasl ekspermen yang d peroleh akan dkomparas dengan predks menggunakan parameter bner yang dperoleh dan dapat d tunjukan pada gambar 4.4 berkut : 56

71 Gambar 4.4 engukuran Tekanan Uap Campuran sstem DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) pada berbaga Temperatur menggunakan Model Wlson,NRTL,UNIQUAC ada tabel 4.9, 4.10, dan 4.11, fraks mol uap terbesar mash d domnas oleh etanol. Nla fraks uap etanol cenderung berubah meskpun tdak fluktuatf serng penambahan DEC, sedangkan fraks uap DEC nak secara sgnfkan dan fraks uap toluena turun secara sgnfkan pula. ada gambar 4.4, ketka larutan toluena murn dtambahkan etanol maka tekanan uap campuran toluena+etanol menngkat secara sgnfkan dar tekanan uap toluena murnnya karena penambahan etanol pada toluena sebaga wakl dar gasoln dapat menyebabkan kenakan tekanan uap yang berujung pada terjadnya vapor lock (Marad, 2014). Namun setelah dlakukan penambahan DEC sebaga zat adtf dar kadar 0% - 30% massa, pada campuran toluena dan etanol menunjukkan bahwa tekanan uap campuran toluena dan etanol mengalam penurunan. Hal n dapat terlhat dar vapor 57

72 pressure DEC yang memlk nla palng kecl d bandngkan dengan vapor pressure toluena dan etanol. Interaks yang terjad antara ketga komponen DEC+toluena+etanol juga tdak terlalu kuat sehngga tdak terjad tekanan ekstrm campuran.. Sehngga semakn banyaknya komposs DEC yang dberkan maka tekanan uap campuran terner juga semakn menurun. Berdasarkan perhtungan korelas dengan parameter Wlson, NRTL, dan UNIQUAC memberkan hasl yang tdak terlalu sama dengan hasl ekspermen yatu dengan AAD berturut-turut sebesar 5%, 4.5%, dan 3.3%. Namun model UNIQUAC tetap memberkan AAD yang palng kecl dbandngkan dengan model Wlson dan model NRTL. Hal n dapat dsebabkan model Wlson dan NRTL secara matematk lebh sederhana sedangkan persamaan pada model UNIQUAC dpsahkan menjad dua bagan yatu bagan kombnatoral yang terdr dar parameter komponen murn saja untuk menghtung perbedaan bentuk dan ukuran molekul, serta bagan resdual yang menggabungkan dua parameter bner tap pasang molekul untuk menghtung nteraks molekul. Sehngga hasl yang d berkan menjad lebh telt d bandngkan model Wlson & model NRTL. Indkas untuk menunjukkan model mana yang lebh bak dgunakan untuk mendapatkan parameter bner pada sstem terner yatu dengan mengetahu nla devas untuk setap model dan campuran yang dnyatakan dalam average absolute devaton. Menurut tabel d atas terlhat bahwa persamaan UNIQUAC pada kedua sstem memlk harga % AAD yang palng kecl yatu 1.4% pada sstem DEC+Isooktana+Etanol dan 3,3% pada sstem DEC+Toluena+Etanol dbandngkan dengan persamaan Wlson & NRTL. Hal n membuktkan bahwa persamaan UNIQUAC lebh telt dbandngkan dengan persamaan Wlson& NRTL. ersamaan UNIQUAC memberkan predks terbak karena penggunaannya sangat bak dan akurat untuk larutan non-elektrolt (Abrams dan rausntz). Dmana dalam peneltan n, dec+sooktana+etanol dan 58

73 dec+toluena+etanol yang merupakan larutan yang bersfat nonelektrolt. 4.5 redks Sstem Terner menggunakan Grup Konstrbus (UNIFAC) Selan metode predks sstem terner menggunakan parameter bner, dlakukan juga metode predks menggunakan grup kontrbus dengan model UNIFAC Sstem Terner DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) Data hasl perhtungan dengan menggunakan model UNIFAC pada sstem DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) dsajkan dalam Tabel

74 Tabel 4.12 Hasl erhtungan dengan Model UNIFAC Sstem Terner DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T = K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K X 1 X 2 calc / ka y 1 y 2 y

75 Hasl ekspermen yang d peroleh akan dkomparas dengan predks menggunakan parameter bner yang dperoleh dan dapat d tunjukan pada gambar 4.5 berkut : Gambar 4.5 engukuran Tekanan Uap Campuran sstem DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) pada berbaga Temperatur menggunakan Model UNIFAC 61

76 ada tabel 4.12, fraks uap sooktana mengalam kenakan yang cenderung konstan (tdak sgnfkan), berbeda dengan fraks uap DEC yang mengalam kenakan secara sgnfkan. Fraks uap etanol mengalam penurunan yang sgnfkan serng penambahan DEC, meskpun begtu fraks uap terbesar tetap domnas oleh etanol. Berdasarkan gambar 4.9 dan setelah dlakukan perhtungan korelas dengan model UNIFAC, memberkan hasl yang hampr mrp dengan hasl ekspermen, dan dapat dbuktkan oleh nla AAD yang kecl yatu 1.4%. Hal n d sebabkan oleh gugus fungs dar sooktana yang sederhana dan tdak kompleks sehngga mempengaruh terhadap hasl yang dberkan, dmana tekanan uap campuran hasl predks UNIFAC nya mrp dengan tekanan uap campuran hasl ekspermen. 62

77 4.5.2 Sstem Terner DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) Tabel 4.13 Hasl erhtungan dengan Model UNIFAC Sstem Terner DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T= K X 1 X 2 calc y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T= K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K T = K X 1 X 2 calc / y ka 1 y 2 y calc / 3 ka y 1 y 2 y T = K X 1 X 2 calc / ka y 1 y 2 y

78 Hasl ekspermen yang d peroleh akan dkomparas dengan predks menggunakan parameter bner yang dperoleh dan dapat d tunjukan pada gambar 4.6 berkut : Gambar 4.6 engukuran Tekanan Uap Campuran sstem DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) pada berbaga Temperatur menggunakan Model UNIFAC 64

79 ada tabel 4.13, fraks uap toluena mengalam penurunan yang sgnfkan, berbeda dengan fraks uap DEC yang mengalam kenakan secara sgnfkan. Sedangkan untuk fraks uap etanol mengalam kenakan yang tdak sgnfkan serng penambahan DEC. Berdasarkan gambar 4.6 dan setelah dlakukan perhtungan dengan model UNIFAC, memberkan hasl AAD yang lumayan besar yatu 6.8%. AAD yang besar dapat dkarenakan senyawa toluena merupakan senyawa aromats sehngga gugus fungsnya lebh kompleks dbandngkan dengan sooktana. Terlhat juga pada grafk bahwa pada sstem bner (hdrokarbon+etanol) saja sudah menunjukkan bahwa predks UNIFAC kurang sesua pada sstem n. Tekanan uap campuran hasl predks UNIFAC nya jauh berbeda (underestmate) dengan tekanan uap campuran hasl ekspermen. Setelah dlakukan korelas berdasarkan predks sstem terner menggunakan parameter bner dan menggunakan grup konstrbus, maka akan dlakukan komparas terhadap keduanya yang dapat dtunjukan pada Gambar 4.7 sepert berkut : 65

80 Gambar 4.7 engukuran Tekanan Uap Campuran sstem DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) dan sstem DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) pada berbaga Temperatur menggunakan Model Wlson, NRTL, UNIQUAC, dan UNIFAC Berdasarkan gambar 4.7, setelah dlakukan predks dengan ke empat model persamaan yatu model Wlson,NRTL, UNIQUAC, dan UNIFAC, terlhat bahwa pada sstem pertama yatu sstem DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) model UNIQUAC dan UNIFAC memberkan hasl yang hampr mrp dengan hasl ekspermen, dapat dbuktkan oleh nla AAD yang sama perss yatu 1.4%. Tekanan uap campuran hasl predks UNIQUAC dan UNIFAC nya mendekat dengan tekanan uap campuran hasl ekspermen. Sedangkan pada sstem kedua yatu sstem DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) terlhat bahwa model UNIFAC memberkan hasl yang palng jauh dengan ketga model predks menggunakan parameter bnernya (Wlson,NRTL, UNIQUAC) apabla dbandngkan dengan hasl ekspermen, 66

81 dapat dbuktkan oleh nla AAD yang palng besar yatu 6,8%. Tekanan uap campuran hasl predks UNIFAC nya underestmate dengan tekanan uap campuran hasl ekspermen. Hal n dapat d sebabkan, karena toluena sebaga wakl dar gasoln pada sstem DEC (1) + toluena (2) + etanol (3) merupakan senyawa aromats sehngga gugus fungsnya lebh kompleks dbandngkan dengan sooktana sebaga wakl dar gasolne pada sstem DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3), nteraks yang terjad antara man groupnya juga semakn banyak sehngga predks UNIFAC kurang sesua untuk sstem DEC (1) + toluena (2) + etanol (3), dmana pada sstem n toluena sebaga wakl dar gasoln. 67

82 BAB V KESIMULAN Dar hasl ekspermen dapat dsmpulkan sebaga berkut : 1. ada peneltan n telah dperoleh data kesetmbangan uapcar untuk sstem terner detl karbonat (1) + sooktana (2) + etanol (3) dan untuk sstem terner detl karbonat (1) + toluena (2) + etanol (3) pada varabel fraks massa DEC sebesar 0.0; 0.1; 0.2; 0.3 dan varabel suhu K K 2. erbandngan hasl ekspermen dengan hasl predks menggunakan persamaan Wlson, NRTL,UNIQUAC, dan UNIFAC memberkan AAD sebesar 4%, 3.9%, 1.4%, dan 1.4% untuk sstem terner detl karbonat (1) + sooktana (2) + etanol (3) dan 5%, 4.5%, 3.3%, dan 6.8% untuk sstem terner detl karbonat (1) + toluena (2) + etanol (3). 3. Dengan menggunakan perbandngan persamaan Wlson, NRTL, UNIQUAC, dan UNIFAC ddapatkan model yang palng bak untuk sstem terner detl karbonat (1) + sooktana (2) + etanol (3) dan detl karbonat (1) + toluena (2) + etanol (3) adalah persamaan UNIQUAC, yang dtunjukkan dengan nla AAD yang palng kecl yatu 1.4% pada sstem detl karbonat (1) + sooktana (2) + etanol (3) dan 3.3% pada sstem detl karbonat (1) + toluena (2) + etanol (3). 4. Fraks uap terbesar pada masng-masng sstem d domnas oleh fraks uap etanol. ada sstem detl karbonat (1) + sooktana (2) + etanol (3) fraks uap etanol turun secara sgnfkan serng penambahan DEC, sedangkan pada sstem detl karbonat (1) + toluena (2) + etanol (3) fraks uap toluena turun secara sgnfkan serng penambahan DEC. 68

83 DAFTAR USTAKA Abrams, D.S.; rausntz, J. M. Statstcal thermodynamc of lqud mxture: a new expresson for the excess gbbs energy of partly or completely mscble system. AIChE J. 1975, 21, Badan engkajan dan enerapan Teknolog. engembangan Energ untuk Mendukung Industr Hjau ; Indonesa Energy Outlook : ISBN , Crandall, J.W.; Detzler, J. E.; Kapcak, L. A.; oppelsdorf, F. US atent Dunn, B. C.; Guenneau, C.; Hlton, S. A.; ahnke, J.; Eyrng, E. M.; Dworzansk, J. roducton of Dethyl Carbonate from Ethanol and Carbon Manoxde over a Heterogeneous Catalyst. Energ Fuel. 2002, 16(1):177. Katkttpong, W., Thpsunet,., Goto, S., Chasuk, C., raserthdam,. Dan Assabumrungrat, S. Smultaneous enhacement of ethanol supplement n gasolne and ts qualty mprovement, Fuel rocessng Technology, Vol. 89, 2008, hal Krk Othmer. Encyclopeda of Chemcal Technology. New York: John Wley & Sons Inc Larsen, U.; Johansen, T.; Schramm, J. Ethanol as a Fuel foe Road Transportaton. IEA AMF L, H.; Han, S.; Teng, Y.. Bubble ont Measurement for System Chloroform-Ethanol-Benzene by Inclned Ebullometer. Flud hase Equlbra J. no. 113, pp Luo, H.; Xao, W.; Zhu, K. Isobarc Vapor-Lqud Equlbra of Alkyl Carbonate wth Alcohols. Flud hase Equlbra. 2000, 175, Kwak, H-Y.; Oh, J-H.; ark, S-J.; aek, K-Y. Isothermal Vapor Lqud Equlbrum at K and Excess Volumes and Molar Refractvty Devaton at K for The Ternary System D-butyl Ether (1) + Ethanol (2) + 69

84 Toluene (3) and Its Bnary Subsystems. Flud hase Equlbra 2007, 262, Marad,. D.; Kurnawan, I. The Effect of n-butanol Addtton on Research Octane Number and Water Content of Gasohol Muskat, I.E.; Stran, F. US atent Ndaba, B.; Chyanzu, I.; Marx, S. n-butaol derved from bochemcal and chemcal routes: A revew. Botechnology Reports. 2015, 8, 1-9. Novera, Cndy Chrstne. Salam, Muhammad Rasyd. engukuran Kesetmbangan Uap-Car Isothermal Sstem Bner Etanol + detl Karbonat dan 2-propanol + detl karbonat pada K [Skrps]. Surabaya: Insttut Teknolog Sepuluh Nopember; Oh, J-H.; Hwang, I-C.; ark, S-J. Isothermal Vapor-Lqud Equlbrum at K and excess molar volumes and refractve ndces at K for the mxture of dmethyl carbonate, ethanol and 2,2,4-trmethylpentane. Flud hase Equlbra. 2009, 276, Oktavan, R.; Amdels, V.; Rasmto, A.; Wbawa, G. Vapor ressure Measurements of Ethanol Isooctane and 1- Butanol Isooctane System Usng a New Ebullometer. Fuel. 2013, 107, acheco, M.A.; Marshall, C.L. Revew of Dmethyl Carbonate (DMC) Manufacture and Its Characterstcs as a Fuel Addtve. Energy Fuels. 1997, 11, acheco, M.A.; Marshall, C.L. Revew of Dmethyl Carbonate (DMC) Manufacture and Its Characterstcs as a Fuel Addtve. Energy Fuels. 1997, 11, erry, R. H.; Green Don. erry s Chemcal Engneers Handbook, 6th ed.; Mc Graw-Hll: USA, olng, B.E; rausntz, J.M.; O Connell, J.. The ropertes of Gases and Lquds, 5th Ed. Mc-Graw Hll: New York

85 utra, F.; Nofa,R.R. engukuran Kesetmbangan Uap-Car Sstem Bner Isothermal n-heptana+ detl karbonat dan sooktana + detl karbonat pada K [Skrps]. Surabaya: Insttut Teknolog Sepuluh Nopember; Renon, H.; rausntz, J. M. Local compostons n thermodynamc excess functons for lqud mxtures. AIChE J. 1968, 14, Rodrı guez, A.; Canosa, J.; Domı nguez, A.; Tojo, J. Isobarc hase Equlbra of Dethyl Carbonate wth Fve Alcohols at ka. J. Chem. Eng. Data. 2003, 48, Rogalsk, M.; Malanowsk S Ebullometers modfed for the accurate determnaton of vapour-lqud equlbrum. Flud hase Equlbra, no. 5, pp Roh, N.S.; Dunn, B.C.; Eyng, E.M.; Dworzansk, J.; Meuzelaar, H.L.C.; Hu, J.Z. ACS Dvson of Fuel Chemstry. reprnts, 2002, 47(1):142. Ryu, J. Yong rocess for Makng Dalkyl Carbonates. US atent 5,902,984. Semar, D.; Yularta, E. Meramu Bensn Ramah Lngkungan dengan emanfaatan Butanol Short, G. D. Fuel Composton; assgned to ICI. 1983, E atent 98,691. Slva, R.D., Cataluna, R., Menezes, E.W.D., Samos, D. dan atnck C.M.S. Effect of addtves on the antknock propertes and Red vapor pressure of gasolne Fuel, Vol hal Smth, J.M.; Van Ness, H. C.; Abbott, M. M. Introducton to Chemcal Engneerng Thermodynamcs, 6th ed.; McGraw-Hll: New York, Tomshge, K.; Sakahor, T.; Ikeda, Y.; Fujmoto, K. A Novel Method of Drect Synthess of Dmethyl Carbonate from Methanol and Carbon Doxde Catalyzed by Zrcona. Catal Lett. 1999, 58(4):

86 Urano, Y.; Krshk, M.; Onda, Y.; Tsunek, H. US atent Wang, D.; Yang, B.; Zha, X.W.; Zhou, L. Synthess of Dethyl Carbonate by Catalytc Alcoholyss of Urea. J. Fuel rocessng Technology. 2007, 88, Wbawa, G.; Mustan, A.; Akbarna, M.; Ruslm, R. Isothermal Vapor-Lqud Equlbrum of Ethanol + Glycerol and 2- ropanol + Glycerol at Dfferent Temperatures. J. Chem. Eng. Data. 2015, 60, Wlson, G.M. Vapor lqud equlbrum. XI. A new expresson for the excess free energy of mxng. J Am Chem Soc. 1964, 86, Zhang, Z.; Ma, X.; Zhang, J.; He, F.; Wang, S. J Mol Catal A. 2005, 227,

87 A a mn B b j C fˆ G G j DAFTAR NOTASI Konstanta untuk ersamaan Antone arameter Interaks Grup UNIFAC Konstanta untuk ersamaan Antone arameter untuk ersa Model NRTL Konstanta untuk ersamaan Antone Fugastas Fugastas komponen murn Fugastas pada keadaan standar Fugastas komponen dalam larutan Energ bebas Gbbs Konstanta emprs untuk Model NRTL H Entalp K Konstanta kesetmbangan h Beda ketnggan manometer Hg, mmhg M ropert thermodnamka molar atau spesfk Jumlah mol total, mol / vp Tekanan uap, ka q arameter Area untuk Komponen n r arameter Volume untuk Komponen R Konstanta Gas, m 3 a/(mol. K) r Volume molecular pada persamaan UNIFAC S Entrop Suhu, K t Suhu, o C arameter untuk Model UNIQUAC T V vk X u j Volum molar komponen Jumlah grup tpe k pada molekul Fraks massa fase lqud komponen 73

88 x x δ y 0 Greek k k () larutan ˆ j j mn Fraks mol fase lqud komponen Komposs feed Fraks mol d fase uap Uncertanty arameter NRTL model (Non-Randomness factor) Koefsen aktvtas resdual grup Koefsen aktvtas resdual dar grup k pada Koefsen fugastas komponen Koefsen fugastas komponen murn Koefsen aktftas komponen arameter untuk ersamaan Wlson Fraks Area untuk Komponen Fraks Volume untuk Komponen 1 T /T c Konstanta emprs persamaan NRTL Denstas, kg/m 3 arameter grup nteraks Superscrpt C Combnatoral E Ekses d Larutan deal g Gas deal 74

89 l R 0 v Fase lqud Resdual Fase uap murn ( 0 1 = tekanan uap komponen 1 murn) Subscrpt c konds krts cal Nla dar perhtungan Nla dar ekspermen, j, k Komponen ke- Sat saturated/ jenuh exp 1,2 Komponen 1,2 75

90 AENDIKS 1. Densty Hg embacaan tekanan pada ekspermen menggunakan manometer raksa sehngga dbutuhkan data densty Hg untuk mengkonvers satuan tekanan dar mmhg menjad ka, densty Hg yang dgunakan merupakan fungs suhu. Oleh karena suhu lngkungan berpengaruh terhadap densty Hg, maka dperlukan faktor koreks yang dperoleh dar plot data hubungan perbandngan antara suhu (T) sebaga sumbu x dan densty Hg pada suhu 0 o C dan densty Hg pada berbaga suhu (ρ 1 /ρ 2 ) sebaga sumbu y. Data densty Hg dperoleh dar lteratur (erry dan Green, 1984, 3-77) Berdasarkan regres lner dar grafk tersebut ddapatkan persamaan sebaga berkut ( t) ( t0) ( t 1) Dmana Faktor koreks = (t) + 1 t = suhu Hg saat ekspermen dalam o C 76

91 t = 30 o C ( t 0 ) = kg/m 3 Contoh perhtungan densty Hg pada 30 o C: kg ρ(t) ( ) m 3 kg kg ρ(30 o C) m 3 m 3 2. Konvers Tekanan Uap dar mmhg Menjad ka erhtungan konvers tekanan uap menggunakan persamaan berkut Hg g h Dmana dalam a dalam kg/m 3 Hg h dalam mhg g = m/s 2 Contoh perhtungan Tekanan Uap dmana pembacaan manometer raksa menunjukkan perbedaan sebesar 629 mmhg dan suhu 30 o C serta tekanan lngkungan ( ambent ) sebesar mmhg = ka: kg m (629 /1000) mhg 3 2 m s a ka sstem ambent sstem ka ka sstem ka 77

92 3. Valdas Alat dengan engukuran Tekanan Uap Murn 3.1 Valdas Tekanan Uap Murn DEC Valdas tekanan uap murn DEC menggunakan ersamaan Antone sebaga berkut, B log 10 vp A T C dmana dalam ka dan T dalam K Konstanta ersamaan Antone untuk DEC (Luo et al., 2000) dberkan pada tabel dbawah n : A B C Contoh perhtungan tekanan uap murn DEC pada 30 C ( K): log 10 vp ) log 10 vp 0.29 vp ka vp Berdasarkan hasl ekspermen dperoleh tekanan uap DEC pada 30 C ( K) sebesar 1.95 ka. Sehngga ddapatkan nla AAD tekanan uap murn DEC berdasarkan ekspermen dan perhtungan sebesar, AAD 100% 2.29%

93 3.2 Valdas Tekanan Uap Murn Isooktana Valdas tekanan uap murn Isooktana menggunakan ersamaan Antone sebaga berkut, B log 10 vp A T C dmana dalam bar dan T dalam o C Konstanta ersamaan Antone (olng, rauszntz dan O connell, 2001) untuk sooktana dberkan pada tabel dbawah n: A B C Contoh perhtungan tekanan uap murn sooktana pada 30 C ( K) : log 10 vp ( ) log vp vp bar = 8.33 ka vp Berdasarkan hasl ekspermen dperoleh tekanan uap murn sooktana pada 30 C ( K) sebesar 8.33 ka. Sehngga ddapatkan nla AAD tekanan uap murn sooktana berdasarkan ekspermen dan perhtungan sebesar, AAD 100% 0.58%

94 3.3 Valdas Tekanan Uap Murn Toluena Valdas tekanan uap murn Toluena menggunakan ersamaan Antone sebaga berkut, B log 10 vp A T C dmana dalam bar dan T dalam o C Konstanta ersamaan Antone (olng, rauszntz dan O connell, 2001) untuk sooktana dberkan pada tabel dbawah n: A B C Contoh perhtungan tekanan uap murn toluena pada 30 C ( K) : log 10 vp ( ) log vp vp bar = 4.89 ka vp Berdasarkan hasl ekspermen dperoleh tekanan uap murn toluena pada 30 C ( K) sebesar 4.89 ka. Sehngga ddapatkan nla AAD tekanan uap murn toluena berdasarkan ekspermen dan perhtungan sebesar, AAD 100% 1.53%

95 3.4 Valdas Tekanan Uap Murn Etanol Valdas tekanan uap murn Etanol menggunakan ersamaan Antone sebaga berkut, B log 10 vp A T C dmana dalam bar dan T dalam o C Konstanta ersamaan Antone (olng, rauszntz dan O connell, 2001) untuk sooktana dberkan pada tabel dbawah n: A B C Contoh perhtungan tekanan uap murn toluena pada 30 C ( K) : log 10 vp ( ) log vp vp bar = ka vp Berdasarkan hasl ekspermen dperoleh tekanan uap murn toluena pada 30 C ( K) sebesar 4.89 ka. Sehngga ddapatkan nla AAD tekanan uap murn toluena berdasarkan ekspermen dan perhtungan sebesar, AAD 100% 0.52%

96 4. erhtungan Fraks Massa Tap Komponen dalam Sstem Terner Komponen : - DEC (1) - Isooktana (2) - Etanol (3) Fraks massa campuran bner DEC-etanol telah dtentukan terlebh dahulu. Contoh : 10% DEC dan 20% etanol, ssanya adalah 70%sooktana. Menghtung massa sooktana dengan cara : Msal : massa DEC = gram 0.2 Maka massa etanol x = gram Massa total campuran DEC dan ethanol = = gram Dngnkan fraks berat sooktana = 70% dar campuran ( decetanol ), massa sooktana x = gram Maka fraks berat untuk ketga komponen dalam campuran total yatu : w w w

97 5. erhtungan Fraks Mol Tap Komponen dalam Sstem Terner x x x m m 1 BM m 1 BM 1 BM m 1 BM m2 BM m 2 BM m2 BM m3 BM m2 BM m3 BM m3 BM m3 BM Korelas dengan ersamaan Koefsen Aktftas Model ersamaan Wlson Untuk menghtung koefsen aktftas dan parameter nteraks terner dapat dgunakan persamaan d bawah n : xk ln 1 ln x jj j k x j kj j 83

98 Menghtung Molar Volume V dan Vj untuk DEC, Isooktana dan Etanol ldengan menggunakan Racket Equaton Adapun persamaan persamaan yang dgunakan sebaga berkut : V = Vc Zc (1-Tr)2/7 dmana Tr=T/Tc Msal : Larutan DEC pada suhu o C Data propertes DEC : Tc = 576 o C Zc = Vc = 356cm 3 /mol Sehngga V = Vc Zc (1-Tr)2/ = (1-(303.15/576)2/7) = cm 3 /mol Menghtung Harga Λ 12, Λ 21, Λ 13, Λ 31, Λ 23, dan Λ 32. Untuk menghtung harga Λ 12, Λ 21, Λ 13, Λ 31, Λ 23, dan Λ 32 dengan melakukan tral harga a 12, a 21, a 13, a 31, a 23, dan a 32. dmana : V j aj j exp ( j ) V RT Harga Λ 12 pada Temperatur adalah : Λ 12 = (164.5/ x exp (1574.5/( x303.15)) = Menghtung Harga γ 1, γ 2, dan γ 3. Setelah ddapatkan harga Λ 12, Λ 21, Λ 13, Λ 31, Λ 23, dan Λ 32 dengan menggunakan persamaan xk ln 1 ln x jj, ddapatkan j k x j kj harga γ 1, γ 2, dan γ 3. j 84

99 Menghtung Tekanan Uap Campuran Terner. Dengan ersamaan : sat camp = x 1 γ 1 sat 1 + x 2 γ 2 sat sat 2 + x 3 γ 3 3 (v) Harga γ 1, γ 2, dan γ 3 yang sudah dhtung maka dengan menggunakan persamaan d atas dapat dhtung harga tekanan uap campuran terner. arameter Bner model Wlson yang dgunakan dalam perhtungan dapat d lhat pada tabel d bawah. a 12 a 21 a 13 a 31 a 23 a Harga AAD yang ddapatkan sebesar 4 % 85

100 ersamaan NRTL Untuk menghtung tekanan uap campuran terner dapat dgunakan persamaan NRTL sebaga berkut : Dalam perhtungan n dtetapkan parameter ketdakacakan (α) sebesar 0.3. Dmana parameter tersebut adalah b 12 = , b 21 = -14.4, b 13 =2332, b 31 = 2602, b 23 = , dan b 32 = ddapatkan dar hasl ekspermen sebelumnya. Berkut contoh perhtungan x 1 = , x 2 = , dan x 3 = pada suhu C. Sedangkan parameter Antone dar DEC, Isooktana, Etanol ddapatkan dar (olng et al., 1986); (Luo et al., 2000) 86

101 Komponen Antone Constants A B C Isooktana DEC Etanol sat = 10^ (( )/(30.25+( )) 1 sat = 1.983ka 2 sat = 10^ (( )/( )+( ))*100 2 sat = ka 3 sat =10^ (( )/( )+( ))*100 3 sat = ka Dar rumus yang telah djabarkan datas maka ddapatkan harga : τ 12 = ( x ) = τ 21 = ( x ) = τ 23 = ( x ) = τ 32 = ( x ) = τ 13 = ( x ) =

102 2602 τ 31 = ( x ) = G 12 = exp( ) = G 21 = exp( ) = G 23 = exp( ) = G 32 = exp( ) = G 13 = exp( ) = G 31 = exp( ) = zc dar rumus γ datas ddapatkan nla γ 1, γ 2, dan γ 3 masng masng sebesar calc = (x 1 γ 1 sat 1 ) (x 2 γ 2 sat 2 ) (x 3 γ 3 sat 3 ) calc = ( ) ( ) ( ) calc = ka Dar data ekspermen dperoleh tekanan uap sebesar ka ( ) AAD = 100% = 4.74% arameter Bner model NRTL yang dgunakan dalam perhtungan dapat d lhat pada tabel d bawah : b b b b b b α 0.30 α 0.46 α 0.59 Hasl predks keseluruhan data ekspermen pengukuran tekanan uap sstem terner DEC (1)/Isooktana(2)/Etanol(3) pada berbaga suhu dan komposs dengan persamaan NRTL menghaslkan AAD sebesar 3.9% 88

103 89 ersamaan UNIQUAC Untuk mengtung tekanan uap campuran terner dengan persamaan UNIQUAC, adalah sebaga berkut : R C ln ln ln () j j j C l x x l q z x ln 2 ln ln () j k kj k j j j j j R q ln 1 ln () j j j q x q x (v) j j j r x r x (v) (v) dmana u = u jj = u kk = 0 dmana untuk menghtung harga l, q, dan r menggunakan persamaan sebaga berkut : ) 1 ( 2 r q r z l (v) k k k Q q v ) ( (v) k k k R r v ) ( (x) RT u j j exp

104 dan z = 10 ( dtetapkan ) Data : UNIFAC Group Specfcatons and Sample Group Assgnments The ropertes of Gases and Lquds "John M. rausntz and olng" page 317. Senyawa Man Sec vj Volume(R) S.Area ( Q ) r q l CH CH DEC CH2O COO Isooktana CH CH CH C Etanol CH CH OH Dengan menggunakan persamaan (v), (v), dan (x) ddapatkan harga l, q, dan r sebaga berkut : r1 r2 r3 q1 q2 q3 l1 l2 l

105 arameter Bner model UNIQUAC yang dgunakan dalam perhtungan dapat d lhat pada tabel d bawah :. Δu12 Δu21 Δu13 Δu31 Δu23 Δu Dengan memasukan nla nla Δu 12, Δu 21, Δu 13, Δu 31, Δu 23, Δu 32, dar ekspermen sebelumnya maka dapat d htung θ 1, θ 2, θ 3 dengan persamaan (v), harga Φ 1, Φ 2, Φ 3 dengan persamaan (v), dan harga τ 12, τ 21, τ 13, τ 31, τ 23, τ 32 dengan menggunakan persamaan (v). Dar ketga harga θ, Φ, dan τ yang telah ddapatkan maka dapat menghtung harga γ C dan γ R dengan persamaan () dan (). Kemudan harga γ C dan γ R dgunakan untuk menghtung harga γ 1, γ 2, dan γ 3, dmana ketga harga tersebut dgunakan untuk mencar tekanan uap campuran dengan persamaan : sat camp = x 1 γ 1 sat 1 + x 2 γ 2 sat sat 2 + x 3 γ 3 3 Harga AAD yang ddapatkan sebesar 1.4 %. ersamaan UNIFAC Sebaga contoh adalah menghtung tekanan uap campuran dar sstem terner DEC (1) + Isooktana (2) +Etanol (3) dengan fraks mol dar masng-masn komponen yatu x 1 = ; x 2 =0.5410, dan x 3 = pada suhu o C. Tekanan uap campuran ternernya dhtung dengan persamaan UNIFAC, sebaga berkut : ln γ = ln γ C + ln γ R ln γ C = ln Φ + z x 2 q ln θ + l Φ Φ x x j l j (x) j θ = q x (x) j q j x j (x) 91

106 Φ = r x (x) j r j x j ln γ R = v k () (ln Γk ln Γ k (1) ) k (xv) ln Γ k = Q k [1 ln ( Θ m Ψ mk ) Θ mψ km ] (xv) n Θ n Ψ nm m m Θ m = Q mx m (xv) n Q n X n V j X j () = V k X m = j v m (j) xj (xv) (xv) (j) j n v n xj Ψ mn = exp ( a mn T ) (xx) dmana untuk menghtung harga l, q, dan r menggunakan persamaan (xx) sebaga berkut : l = z (r 2 q ) (r 1) (xx) Z=10 (dtetapkan) (1) r = k v k Rk (xx) (1) q = k v k Qk (xx) Adapun pembagan rumus bangun dar masng- masng komponen adalah sebaga berkut : a) Rumus bangun dan pembagan group DEC 92

107 Group Identfcaton vk Rk Qk Nama Man Secondary CH CH CH 2 O COO b) Rumus bangun dan pembagan group Isooktana 93

108 Group Identfcaton vk Rk Qk Nama Man Secondary CH CH CH C c) Rumus bangun dan pembagan group Etanol Group Identfcaton vk Rk Qk Nama Man Secondary CH CH OH I. Koefsen Aktvtas Combnatoral Langkah pertama dalam perhtungan predks kesetmbangan uapcar menggunakan model UNIFAC adalah menghtung koefsen aktvtas combnatoral. Dengan menggunakan persamaan (xx), (xx), (xx), serta menggunakan data vk, Rk, dan Qk datas untuk 94

109 sstem DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3), akan ddapatkan data sebaga berkut : r1 r2 r3 q1 q2 q3 l1 l2 l Dengan da tabel d atas maka dapat d htung nla θ 1, θ 2, θ 3 dengan persamaan (x), dan harga Φ 1, Φ 2, Φ 3 dengan persamaan (x), Dar kedua harga θ, Φ yang telah ddapatkan maka dapat menghtung harga γ C (γ 1, γ 2, dan γ3) dengan persamaan : dmana ketga harga tersebut dgunakan untuk mencar tekanan uap campuran dengan persamaan: ln γ C = ln Φ x + z 2 q ln θ Φ + l Φ x x j l j j Maka nla koefsen aktftas kombnatoral dar masngmasng komponen (γ 1, γ 2, dan γ3) ddapatkan. Koefsen Aktvtas Resdual Selanjutnya adalah menghtung koefsen aktvtas resdual. erhtungan dmula dengan menentukan man grup yang terlbat pada sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) berdasarkan table 8-24 UNIFAC Group-Group Interacton arameters (olng, et.all.,2001). Man Group yang terlbat adalah : 1, 13, 41 dan 5. Dmana dapat dcar parameter a(m,n) nya. Langkah selanjutnya adalah menghtung menghtung Ψ (m,n) dengan persamaan : a (1,13) = a (1,41) = a (1,5) = a (13,1) = a (41,1) = 529 a (5,1) = a (13,41) = 417 a (13,5) =237.7 a (415) =

110 a (41,13) = a (5,13) = a (5,41) = dengan persamaan : Ψ mn = exp ( a mn T ) (xx) Maka nla (1,13), (13,1), (13,41), (41,13), (1,41), (41,1), (13,5), (5,13), (1,5), (5,1) (415), dan (5,41) d dapatkan. a. Langkah selanjutnya adalah menghtung propert resdual untuk masng-masng komponen murn. Dmsalkan : DEC CH 3 = 1 1 CH 2 = 1 2 CH 2 O = 13 COO = 41 Isooktana CH 3 = 1'1 CH 2 = 1 2 CH = 1'3 C = 1 4 Etanol CH 3 = 1'1 CH 2 = 1 2 OH = 5 96

111 DEC Murn Gugus yang dmlk DEC adalah CH 3, CH 2, CH 2 O, dan COO. Sehngga akan dhtung X1 1 (1), X1 2 (1), X13 (1), dan X41 (1) menggunakan persamaan (xv). Selanjutnya akan dhtung 1 1 (1), 1 2 (1), 13 (1), 41 (1) dan ln 1 1 (1), ln 1 2 (1), ln 13 (1), ln 41 (1) untuk masng-masng gugus menggunakan persamaan (xv) dan (xv). Isooktana Murn Gugus yang dmlk Isooktana adalah CH 3, CH 2, CH, dan C. Sehngga akan dhtung X1 1 (1), X1 2 (1), X1 3 (1), dan X1 4 (1) menggunakan persamaan (xv). Selanjutnya akan dhtung 1 1 (1), 1 2 (1), 1 3 (1), 1 4 (1) dan ln 1 1 (1), ln 1 2 (1), ln 1 3 (1), ln 1 4 (1) untuk masng-masng gugus menggunakan persamaan (xv) dan (xv). Etanol Murn Gugus yang dmlk Etanol adalah CH 3, CH 2, dan OH. Sehngga akan dhtung X1 1 (1), X1 2 (1), dan X5 (1) menggunakan persamaan (xv). Selanjutnya akan dhtung 1 1 (1), 1 2 (1), 5 (1) dan ln 1 1 (1), ln 1 2 (1), dan ln 5 (1) untuk masng-masng gugus menggunakan persamaan (xv) dan (xv). b. Resdual Group Actvty Coeffcent ada langkah n, dhtung kembal Xk, k, dan ln k untuk tap grup. Seluruh man group dan jumlah yang terlbat pada sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanaol (3) dapat dlhat pada tabel berkut : 97

112 Gugus vj CH 3 = CH 2 = CH 2 O = 13 1 COO = 41 1 CH = 1'3 1 C = OH = 5 1 Total 16 : Sehngga besaran yang dhtung pada langkah n adalah X1 1, X1 2, X13, X41, X1 3, X1 4, dan X5 1 1, 1 2, 13, 41, 1 3, 1 4, dan 5 ln 1 1, ln 1 2, ln 13, ln 41, ln 1 3, ln 1 4, dan ln 5 Setelah mendapat semua besaran d atas, maka lnγ R (lnγ 1 R, lnγ 2 R, lnγ 3R ) dar masng- masng komponen dapat dhtung menggunakan persamaan (xv). Langkah akhr adalah menghtung dengan persamaan (x) ln γ = ln γ C R + ln γ Kemudan harga γ C dan γ R dgunakan untuk menghtung harga γ 1, γ 2, dan γ 3, dmana ketga harga tersebut dgunakan untuk mencar tekanan uap campuran dengan persamaan : sat camp = x 1 γ 1 sat 1 + x 2 γ 2 sat sat 2 + x 3 γ 3 3 Sehngga d dapatkan nla AAD untuk sstem untuk sstem DEC (1) + sooktana (2) + etanol (3) dengan model UNIFAC sebesar 1.4%. 98

113 7. erhtungan Uncertanty Uncertanty Tekanan Tekanan sstem dperoleh dar selsh tekanan lngkungan dengan 8. Δ pembacaaan dar manometer. sstem sstem lngkungan sstem g h g h h g h h lngkungan lngkungan Untuk sstem 1 (DEC+Isooktana+Etanol) dengan x 1 =0.1 (fraks massa), g= dan ρ= kg/m 3 δδh= m δρ=0.015 kg/m 3 (Holman et al., 1994) δ lngkungan = a Δh=629 mmhg sstem sstem sstem sstem a = ka (absolute uncertanty) sstem sstem % (relatve uncertanty) 99

114 Uncertanty Fraks Mol erhtungan fraks mol dar massa penmbangan dec + sooktana +etanol ddapatkan dar persamaan: n1 x1 n1 n2 n3 m1 / BM 1 x1 m1 / BM 1 m2 / BM 2 m3 / BM 3 Untuk x 1 (m 1,m 2, m 3 ), uncertanty x 1 (δx 1, δx 2, δx 3 ) dperoleh dar penurunan parsal fungs x 1 terhadap m 1, m 2, dan m 3. x x 1 1 x x 1 1 m1 m2 m3 m m m3 1 1 x ( m 1 + m 2 + m 3 ) BM 1 BM 1 BM 2 BM 3 x1 = m1 BM 1 2 ( m 1 BM 1 + m 2 BM 2 + m 3 BM 3 ) 2 m 1 BM1 x BM2 ( m 1 + m 2 + m 3 BM 1 BM 2 m 1 BM 1 x BM 3 ( m 1 BM 1 + m 2 BM 2 + m 3 m BM 3 ) 2 2 m BM 3 ) 2 3 m 1 x1 = m 2 ( + BM 1 x BM 2 m 3 ) + + BM 1 x BM 3 BM 1 x BM 2 ( m 1 BM 1 + m 2 BM 2 + m 3 m 1 m 1 BM 1 x BM 3 m ) 2 BM 3 100

115 x1 = ( m 1 + m 2 BM 1 x BM 2 + m 1 + m 3 BM 1 x BM 3 ) ( m 1 BM 1 + m 2 BM 2 + m 3 BM 3 ) 2 m x1 m = ( (m 1 + m 2 ) x BM 3 + (m 1 + m 3 ) x BM 2 ) ( m 1 + m 2 + m 3 ) 2 (BM BM 1 BM 2 BM 1 x BM 2 x BM 3 ) 3 dmana n 1,2,3 = m 1,2,3 BM 1,2,3 = ( (m 1 + m 2 ) x BM 3 + (m 1 + m 3 ) x BM 2 ) sehngga x1 x2 (n1 + n2 + n3) 2 (BM 1 x BM 2 x BM 3 ) = ( (m 2 + m 3 ) x BM 1 + (m 2 + m 1 ) x BM 3 ) (n1 + n2 + n3) 2 (BM 1 x BM 2 x BM 3 ) x3 = ( (m 3 + m 1 ) x BM 2 + (m 3 + m 2 ) x BM 1 ) (n1 + n2 + n3) 2 (BM 1 x BM 2 x BM 3 ) ada saat penmbangan massa DEC fraks 0.1, dketahu penmbangan m 1 sebesar g, m 2 sebesar g, dan m 3 sebesar g dengan keakuratan neraca analtk δm = g x1 x2 = ( ( ) x ( ) x 114.2) = ( ) 2 (118 x x 46.1) = x10 7 ( ( ) x ( ) x 46.1) ( ) 2 (118 x x 46.1) = x10 6 ( ( ) x ( ) x 118) x3 = ( ) 2 (118 x x 46.1) = x x 1 x % 101

116 x 2 x % x x % Uncertanty fraks mol komponen 1 (δx 1 ) terhadap fraks mol komponen 1 dperoleh sebesar %. Uncertanty fraks mol komponen 2 (δx 2 ) terhadap fraks mol komponen 2 dperoleh sebesar %. Uncertanty fraks mol komponen 3 (δx 3 ) terhadap fraks mol komponen 3 dperoleh sebesar %. 102

117 103 A. Hasl erhtungan Valdas Komponen Murn DEC B. Hasl erhtungan Valdas Komponen Murn Isooktana Konstanta A B C Konstanta A B C Antone Antone DEC Isooktana T (K) exp calc (ka) % T (K) exp calc (ka) % AAD (ka) ersamaan Antone AAD (ka) ersamaan Antone % % % % % % % % % % % % % % % % % % AAD = 1.7 % AAD = 0.9%

118 104 C. Hasl erhtungan Valdas Komponen Murn Toluena D. Hasl erhtungan Valdas Komponen Murn Etanol Konstanta A B C Konstanta A B C Antone Antone Toluena Etanol T (K) exp calc (ka) % T (K) exp calc (ka) % AAD (ka) ersamaan Antone AAD (ka) ersamaan Antone % % % % % % % % % % % % % % % % % % AAD = 1.2 % AAD = 0.8%

119 105 E.1 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) dengan model Wlson pada K K arameter Wlson a a a a a a x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % %

120 106 E.2 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) dengan model Wlson pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % % E.3 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) dengan model Wlson pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % %

121 107 E.4 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) dengan model Wlson pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % % E.5 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) dengan model Wlson pada T = K x1 x2 x3 γ1 γ2 γ3 calc AAD exp ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) % % % % AAD 4%

122 108 F.1 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) dengan model NRTL pada K K arameter NRTL b b b b b b α 0.30 α 0.46 α 0.59 x1 x2 x3 T = K T = K exp γ1 γ2 γ3 calc AAD exp γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % %

123 109 F.2 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) dengan model NRTL pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % % F.3 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) dengan model NRTL pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % %

124 110 F.4 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) dengan model NRTL pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % % F.5 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) dengan model NRTL pada T = K x1 x2 x3 γ1 γ2 γ3 calc AAD exp ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) % % % % AAD 3.9 %

125 111 G.1 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Isooktana (2) +Etanol(3)dengan model UNIQUAC pada K K arameter UNIQUAC u12 = u23 = u21 = u32 = u13 = u31 = x1 x2 x3 T = K T = K exp γ1 γ2 γ3 calc AAD exp γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % %

126 112 G.2 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) +Isooktana (2) +Etanol (3) dengan model UNIQUAC pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % % G.3 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) +Isooktana(2) +Etanol (3) dengan model UNIQUAC pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % %

127 113 G.4 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) +Isooktana(2) +Etanol (3) dengan model UNIQUAC pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % % G.5 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) dengan model UNIQUAC pada K T = K x1 x2 x3 γ1 γ2 γ3 calc AAD exp ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) % % % % AAD 1.4%

128 114 H.1 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) dengan model UNIFAC pada , , & K T = K T = K T = K T = K x1 x2 x3 AAD exp AAD AAD exp calc calc exp calc exp calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) (ka) (ka) (ka) (ka) (ka) (ka) (ka) % % % % % % % % % % % % % % % % H.2 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) dengan model UNIFAC pada , , & K T = K T = K T = K T = K x1 x2 x3 AAD exp AAD AAD exp calc calc exp calc exp calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) (ka) (ka) (ka) (ka) (ka) (ka) (ka) % % % % % % % % % % % % % % % %

129 115 H.3 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) dengan model UNIFAC pada K T = K x1 x2 x3 calc AAD exp ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) % % % % AAD 1.4%

130 116 I.1 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) dengan model Wlson pada K K arameter Wlson a a a a a a x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % %

131 117 I.2 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) dengan model Wlson pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % % I.3 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) dengan model Wlson pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % %

132 118 I.4 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) dengan model Wlson pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % % I.5 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) dengan model Wlson pada K T = K x1 x2 x3 γ1 γ2 γ3 calc AAD exp ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) % % % % AAD 5%

133 119 J.1 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) dengan model NRTL pada K K arameter NRTL b b b b b b α 0.30 α 0.56 α 0.59 x1 x2 x3 T = K T = K exp γ1 γ2 γ3 calc AAD exp γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % %

134 120 J.2 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) dengan model NRTL pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % % J.3 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) dengan model NRTL pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % %

135 121 J.4 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) dengan model NRTL pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % % J.5 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) dengan model NRTL pada K T = K x1 x2 x3 γ1 γ2 γ3 calc AAD exp ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) % % % % AAD 4.5 %

136 122 K.1 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) +Etanol(3)dengan model UNIQUAC pada K K arameter UNIQUAC u12 = u23 = u13 = u21 = u32 = u31 = x1 x2 x3 T = K T = K exp γ1 γ2 γ3 calc AAD exp γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % %

137 123 K.2 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) +Etanol (3) dengan model UNIQUAC pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % % K.3 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) +Etanol (3) dengan model UNIQUAC pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % %

138 124 K.4 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) +Etanol (3) dengan model UNIQUAC pada K K x1 x2 x3 exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD exp T = K γ1 γ2 γ3 calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) (ka) ( ka ) % % % % % % % % K.5 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) dengan model UNIQUAC pada K T = K x1 x2 x3 γ1 γ2 γ3 calc AAD exp ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) % % % % AAD 3.3%

139 125 L.1 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) dengan model UNIFAC pada , , & K T = K T = K T = K T = K x1 x2 x3 AAD exp AAD AAD exp calc calc exp calc exp calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) (ka) (ka) (ka) (ka) (ka) (ka) (ka) % % % % % % % % % % % % % % % % L.2 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) dengan model UNIFAC pada , , & K T = K T = K T = K T = K x1 x2 x3 AAD exp AAD AAD exp calc calc exp calc exp calc AAD ( mol ) (mol) (mol) (ka) (ka) (ka) (ka) (ka) (ka) (ka) (ka) % % % % % % % % % % % % % % % %

140 126 L.3 Hasl erhtungan redks Sstem DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) dengan model UNIFAC pada K T = K x1 x2 x3 calc AAD exp ( mol ) (mol) (mol) (ka) ( ka ) % % % % AAD 6.8%

141 127 M.1 Hasl erhtungan Uncertanty Error Tekanan pada Sstem DEC (1) + Isooktana(2) + Etanol (3) pada saat x1=0 x1 = 0 T (K) ambent (ka) Tambent ( C) H (mmhg) ρ Hg (g/cm 3 ) exp (ka) sstem (ka) Absolute Uncertanty (ka) Relatve Uncertanty % % % % % % % % %

142 128 M.2 Hasl erhtungan Uncertanty Error Tekanan pada Sstem DEC (1) + Isooktana(2) + Etanol (3) pada saat x1=0.1 x1 = 0.1 T (K) ambent (ka) Tambent ( C) H (mmhg) ρ Hg (g/cm 3 ) exp (ka) sstem (ka) Absolute Uncertanty (ka) Relatve Uncertanty % % % % % % % % %

143 129 M.3 Hasl erhtungan Uncertanty Error Tekanan pada Sstem DEC (1) + Isooktana(2) + Etanol (3) pada saat x1=0.2 x1 = 0.2 T (K) ambent (ka) Tambent ( C) H (mmhg) ρ Hg (g/cm 3 ) exp (ka) sstem (ka) Absolute Uncertanty (ka) Relatve Uncertanty % % % % % % % % %

144 130 M.4 Hasl erhtungan Uncertanty Error Tekanan pada Sstem DEC (1) + Isooktana(2) + Etanol (3) pada saat x1=0.3 x1 = 0.3 T (K) ambent (ka) Tambent ( C) H (mmhg) ρ Hg (g/cm 3 ) exp (ka) sstem (ka) Absolute Uncertanty (ka) Relatve Uncertanty % % % % % % % % %

145 131 M.5 Hasl erhtungan Uncertanty Error Tekanan pada Sstem DEC (1) + Toluena(2) + Etanol (3) pada saat x1=0 x1 = 0 T (K) ambent (ka) Tambent ( C) H (mmhg) ρ Hg (g/cm 3 ) exp (ka) sstem (ka) Absolute Uncertanty (ka) Relatve Uncertanty % % % % % % % % %

146 132 M.6 Hasl erhtungan Uncertanty Error Tekanan pada Sstem DEC (1) + Toluena(2) + Etanol (3) pada saat x1=0.1 x1 = 0.1 T (K) ambent (ka) Tambent ( C) H (mmhg) ρ Hg (g/cm 3 ) exp (ka) sstem (ka) Absolute Uncertanty (ka) Relatve Uncertanty % % % % % % % % %

147 133 M.7 Hasl erhtungan Uncertanty Error Tekanan pada Sstem DEC (1) + Toluena(2) + Etanol (3) pada saat x1=0.2 x1 = 0.2 ambent Tambent H ρ Hg exp sstem Absolute Uncertanty Relatve T (K) (ka) ( C) (mmhg) (g/cm 3 ) (ka) (ka) (ka) Uncertanty % % % % % % % % %

148 134 M.8 Hasl erhtungan Uncertanty Error Tekanan pada Sstem DEC (1) + Toluena(2) + Etanol (3) pada saat x1=0.3 x1 = 0.3 T (K) ambent (ka) Tambent ( C) H (mmhg) ρ Hg (g/cm 3 ) exp (ka) sstem (ka) Absolute Uncertanty (ka) Relatve Uncertanty % % % % % % % % %

149 135 N.1 Hasl erhtungan Uncertanty Error Fraks Mol Sstem DEC (1) + Isooktana (2) + Etanol (3) M1 M2 M3 n1 n2 n3 Fraks Mol Absolute Uncertanty (gr) (gr) (gr) (mol) (mol) (mol) x1 x2 x3 δx1 δx2 δx E E E E E E E E E E E E-06 M1 M2 M3 n1 n2 n3 Fraks Mol Relatve Uncertanty (gr) (gr) (gr) (mol) (mol) (mol) x1 x2 x3 δx1/x1 δx2/x2 δx3/x % % % % % % % % % % % %

150 136 N.2 Hasl erhtungan Uncertanty Error Fraks Mol Sstem DEC (1) + Toluena (2) + Etanol (3) M1 M2 M3 n1 n2 n3 Fraks Mol Absolute Uncertanty (gr) (gr) (gr) (mol) (mol) (mol) x1 x2 x3 δx1 δx2 δx E E E E E E E E E E E E-07 M1 M2 M3 n1 n2 n3 Fraks Mol Relatve Uncertanty (gr) (gr) (gr) (mol) (mol) (mol) x1 x2 x3 δx1/x1 δx2/x2 δx3/x % % % % % % % % % % % %

151 BIODATA ENULIS utu Ctra Iswara lahr pada tanggal 26 Me 1995 d Kota Jakarta, merupakan anak pertama dar 2 bersaudara. enuls menempuh penddkan formal d SD N 1 Serrt, kemudan menempuh penddkan menengahnya d SM Neger 1 Serrt dan SMA Neger 1 Sngaraja. ada tahun 2013, penuls melanjutkan penddkan tnggnya d Insttut Teknolog Sepuluh Nopember (ITS), Fakultas Teknolog Industr, rogram Stud Teknk Kma, sampa dengan terselesakannya buku n. Banyak pengalaman yang penuls dapatkan semasa kulah, dantaranya aktf dalam Kepantaan CHERNIVAL HIMATEKK FTI-ITS, aktf dalam aragon Campus Agent yang bernaung d bawah aragon Technology and Innovaton, dan lan sebaganya yang tdak dapat dtulskan semuanya. enuls menjalan nternshp d T. Unlever Indonesa, Tbk Rungkut Industr Surabaya. ada akhr studnya, penuls memlh Laboratorum Thermodnamka Teknk Kma untuk pengerjaan tugas akhr. enuls menyelesakan tugas ra-desan abrk Detl Karbonat dar CO 2, Ethylene Oxde, dan Ethanol melalu roses Drect Synthess dan skrps yang berjudul Kesetmbangan Uap- Car Sstem Terner Isotermal Detl Karbonat+Isooktana+Etanol dan Detl Karbonat+Toluena+Etanol pada Temperatur K dbawah bmbngan rof. Dr. Ir. Gede Wbawa, M.Eng dan Annas Wguno, S.T., M.T. Apabla ada krtk dan saran tentang peneltan n, pembaca dapat menghubung penuls va emal: putuctraswara@gmal.com