II LANDA SAN TEO RI BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sulfamic Acid Sulfamic acid juga dikenal sebagai asam amidosulfonic, asam amidosulfuric, asam aminosulfonic, dan asam sulfamidic, serta dalam bahasa Indonesia sering disebut Asam Sulfamat adalah senyawa molekul dengan rumus HOSO 2 NH 2. Senyawa ini larut dalam air dan cukup banyak penggunaannya antara lain sebagai metal cleaning dan bahan baku pemanis buatan. Sulfamic acid meleleh pada 205 C dan akan terdekomposisi pada suhu yang lebih tinggi menjadi H 2 O, SO 3, SO 2, dan N 2. Sulfamic acid (HOSO 2 NH 2 ) dapat dianggap sebagai senyawa antara asam sulfat (H 2 SO 4 ), dan sulfamide (H 4 N 2 SO 2 ). Sulfamic acid diproduksi industri dengan bahan baku urea dan asam sulfat berasap (oleum). Proses reaksi yang terjadi dilakukan dalam dua tahap : NH 2 CONH 2 + SO 3 [HSO 3 NHCONH 2 ] [HSO 3 NHCONH 2 ] + H 2 SO 4 2 HOSO 2 NH 2 + CO 2 5
Gambar 2. 1 Struktur ikatan molekul Sulfamic Acid Sumber : http://en.wikipedia.org/wiki/sulfamic_acid 2.2 Sistem Pneumatic Conveying Salah satu cara yang umum dipakai dalam transportasi material padat di industri kimia adalah sistem pneumatic conveying. Prinsip kerjanya adalah memindahkan padatan yang tersuspensi dalam udara atau gas yang bertekanan dalam pipa horizontal maupun vertical. Pada sistem peneumatic conveying ini dapat memindahkan partikel padat yang berbentuk powder atau bubuk sampai yang berbentuk pellet dengan bulk density 16 sampai 3200 kg/m 3 atau 1 sampai 200 lb/ft 3. Sedangkan Sulfamic Acid sendiri adalah produk yang berbentuk bubuk dengan ukuran partikel antara 0,15 mm hingga 2 mm atau berukuran 100 mesh hingga 10 mesh dan mempunyai bulk density antara 1300 kg/m 3 hingga 1400 kg/m 3. Ada 3 sistem pneumatic yang umum dipakai dalam industri, berdasarkan pertimbangan biaya operasional dan sifat material yang akan dipindahkan. (Kimbel, Kirk W, 1998) : 1. Pneumatic sistem vacuum 2. Pneumatic sistem pressure (tekan) 3. Pneumatic sistem gabungan vacuum dan pressure (tekan). 6
Gambar 2. 2 Pneumatic sistem vacuum Sumber : Shiddharta Ray. (2008). Materials Handling. New Delhi : New Age International (P) Limited, Pubisher Gambar 2. 3 Pneumatic sistem pressure (tekan) Sumber : Shiddharta Ray. (2008). Materials Handling. New Delhi : New Age International (P) Limited, Pubisher 7
Gambar 2. 4 Pneumatic sistem gabungan vacuum dan pressure (tekan) Sumber : Shiddharta Ray. (2008). Materials Handling. New Delhi : New Age International (P) Limited, Pubisher 2.3 Psikometri Psikometri merupakan kajian tentang sifat-sifat campuran udara dan uap air, yang mempunyai arti penting dalam bidang teknik pengkondisian udara. Udara di atmosfer tidak kering betul tetapi merupakan campuran antara udara dan uap air. Psikometri menggunakan sifat-sifat termodinamika untuk menganalisa kondisi dan proses yang melibatkan udara lembab. (Perry, R.H. and Green, D. Perry s, 1984). Udara di atmosfer terdiri dari beberapa komponen yang berbentuk gas seperti uap air dan dan berbagai macam pengotor antara lain asap, serbuk dan polutan. Udara kering adalah semua uap air dan pengotor dihilangkan. Dengan kata lain udara kering adalah 8
udara yang sama sekali tidak mengandung uap air. Komposisinya relatif konstan, tetapi sedikit bervariasi yang bergantung pada waktu, lokasi geografis dan ketinggian. Persentasi perkiraan komposisi dari udara kering dalam udara yaitu Nitrogen 78%, Oksigen 21%, Argon 0,9%, dan lainnya yang berjumlah relative kecil antara lain karbon dioksida, neon, helium, metana, sulfur dioksida, hidrogen, serta komponen kesil seperti kripton, xenon, dan ozon. Konstanta gas untuk udara kering didasarkan pada karbon-12, adalah : R da = 8314,41/287,9645 = 287,055 J/(kg o da K) Udara Lembab atau udara basah adalah campuran dari udara kering dan uap air. Dengan kata lain udara kering yang mengandung uap air. Jumlah uap air bervariasi dari nol (udara kering) sampai maksimum yang tergantung dari temperatur dan tekanan. Saturasi adalah keadaan keseimbangan netral antara udara lembab dan fasa air terkondensasi (cair atau padat). Masa molekul relatif dari air adalah 18,01528 pada skala karbon-12. Konstanta gas untuk uap air adalah : Rw = 8314,41/18,01528 = 461,520 J/(kg o da K) Pada beberapa proses pengkondisian udara, kandungan air ada yang dengan sengaja dihilangkan tetapi pada proses lain air atau uap air sengaja ditambahkan. 2.4 Parameter Kelembaban 2.4.1 Perbandingan Kelembaban : didefinisikan sebagai perbandingan antara masa uap air terhadap masa udara kering. W = M w /M da.( 2.1 ) W (kandungan uap atau pebandingan campuran) sama dengan perbandingan fraksi mol xw/xda dikalikan dengan perbandingan masa molekul (18,01528/28,9645 = 0,62198) : 9
W = 0,62198 χ w /χ da. 2.4.2 Kelembaban spesifik adalah pebandingan dari masa uap air dibanding masa total dari udara lembab, = M w /( M w + M da ) ( 2.2 ) Bentuk dari perbandingan kelembaban, = W/(1+W). 2.4.3 Kelembaban absolut (masa jenis uap air) dv adalah perbandingan masa uap air dengan volume total udara contoh. dv = M w /V..( 2.3 ) 2.4.4 Masa jenis ( dari campuran udara lembab adalah perbandingan dari total masa dengan volume total. = ( Mw+ M da )/V = (1/ )(1+W)...( 2.4 ) dimana adalah volume spesifik dari udara lembab, m 3 /kg da dirumuskan =V/ M da 2.4.5 Perbandingan kelembaban saturasi W s (t, p) adalah perbandingan kelembaban dari uap air dijenuhkan dengan air (atau es) pada temperatur t dan tekanan p yang sama. 10
2.4.6 Temperatur bola basah termodinamika adalah temperatur saat dimana air (cair atau padat) menguap ke udara lembab pada temperatur bola kering dan perbandingan kelembaban dapat membawa udara sampai jenuh adiabatic pada temperatur yang sama, dan tekanan totalnya konstan. Parameter ini dipertimbangkan terpisah pada bagian temperatur bola basah termodinamika dan temperatur dew point. 2.4.7 Derajat kejenuhan adalah perbandingan antara perbandingan kelembaban udara dengan perbandingan kelembaban saat uap air jenuh pada temperatur dan tekanan yang sama. = W / W s..( 2.5 ) 2.4.8 Temperatur Dew-point (t d ) adalah temperature pada udara lembab jenuh pada tekanan dengan perbandingan kelembaban yang sama seperti contoh udara lembab yang diberikan. W s (p,t d ) = W..( 2.6 ) 2.4.9 Kelembaban Relatif Ø adalah perbandingan fraksi mol dari uap air χ w pada contoh udara lembab yang diberikan terhadap fraksi mol x ws pada contoh udara jenuh pada temperatur dan tekanan yang sama. = χ w / χ ws ( 2.7 ) 2.5 Dehumidifikasi Proses dehumidifikasi adalah proses untuk mengurangi kandungan uap air dari udara. Kandungan uap air yang tinggi di dalam udara dapat menimbulkan berbagai 11
macam masalah baik bagi manusia maupun bagi material di sekelilingnya, diantaranya adalah sebagai berikut : 1. Membuat produk yang berbentuk powder / kristal dapat membeku (caking). 2. Mempercepat pertumbuhan jamur dan meningkatkan populasi serangga. 3. Mempercepat korosi logam. 4. Merusak proses finishing permukaan. 5. Membuat tekanan fisiologis dan ketidaknyamanan. 6. Menimbulkan penyakit. 7. Mengurangi hambatan listrik pada insulator. 12