Dari Neraca Massa A di Reaktor

dokumen-dokumen yang mirip
Kinetika Reaksi Homogen Sistem Reaktor Alir (Kontinyu)

Perubahan konsentrasi reaktan atau produk terhadap waktu. Secara matematis, untuk reaksi: A B Laju reaksi = r = -d[a]/dt = d[b]/dt

Kinetika Reaksi Homogen Sistem Reaktor Alir (Kontinyu)

n Biasa disebut juga sebagai piston flow, ideal n Reaktor ini juga disebut sebagai reaktor alir pipa n Di dalam RAP, fluida mengalir dengan pola

BAB 9. KINETIKA KIMIA

4/16/2017. Start-up CSTR A, B Q A, B A, B. I Gusti S. Budiaman, Gunarto, Endang Sulistyawati Siti Diyar Kholisoh. (Levenspiel, 1999, page 84)

Bab 10 Kinetika Kimia

PENGANTAR. Continuous Stirred Tank Flow Reactor (CSTFR)

Kinetika Kimia. Abdul Wahid Surhim

Perubahan kimia secara sederhana ditulis dalam persamaan reaksi dengan kondisi kesetimbangan

Termodinamika apakah suatu reaksi dapat terjadi? Kinetika Seberapa cepat suatu reaksi berlangsung?

KINETIKA & LAJU REAKSI

KINETIKA & LAJU REAKSI

Kompetensi Umum. Overview Mata Kuliah ANALISIS NUMERIK Pustaka atau Referensi

Kinetika kimia. Shinta Rosalia Dewi

Sulistyani, M.Si.

Bahasan: Mempelajari kecepatan/laju reaksi suatu proses/perubahan kimia. reaksi berlangsung mekanisme reaksi

Contoh-contoh reaksi berkatalis padat di dalam industri:

KINETIKA KIMIA. SHINTA ROSALIA DEWI

Laporan Kimia Fisik KI-3141

KAJIAN KINETIKA KIMIA MODEL MATEMATIK REDUKSI KADMIUM MELALUI LAJU REAKSI, KONSTANTE DAN ORDE REAKSI DALAM PROSES ELEKTROKIMIA ABSTRAK ABSTRACT

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. A. Hasil

BAB VI KINETIKA REAKSI KIMIA

KINETIKA REAKSI PEMBUATAN KALSIUM KARBONAT DARI LIMBAH PUPUK ZA DENGAN PROSES SODA. Suprihatin, Ambarita R.

BANK SOAL METODE KOMPUTASI

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

KINETIKA KIMIA LAJU DAN MEKANISME DALAM REAKSI KIMIA

KINETIKA STERILISASI (STR)

Indo. J. Chem. Sci. 3 (2) (2014) Indonesian Journal of Chemical Science

Kinetika Kimia dan Mekanisme Reaksi

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

REAKTOR BATCH Chp. 12 Missen, 1999

Teknik Reaksi Kimia Lanjut

Praktikum Kimia Fisika II Hidrolisis Etil Asetat dalam Suasana Asam Lemah & Asam Kuat

B T A CH C H R EAC EA T C OR

Disarikan dari berbagai sumber oleh : Dr. Sri Handayani Jurdik Kimia FMIPA Disampaikan Oleh : Dr. Kun Sri Budiasih

Simposium Nasional Teknologi Terapan (SNTT) 2013 ISSN X PEMODELAN KINETIKA REAKSI PROSES SULFONASI LIGNIN MENJADI NATRIUM LIGNOSULFONAT

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR

Gambar 2.1 Reaksi Saponifikasi tripalmitin

PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE I. Nurdinintya Athari

UJIAN AKHIR SEMESTER METODE NUMERIS I

Laporan Kimia Fisik KI-3141

Pemodelan Teknik Kimia Bebarapa Contoh Aplikasi Persamaan Diferensial (oleh: Prof. Dr. Ir. Setijo Bismo, DEA.)

Kesetimbangan Kimia. A b d u l W a h i d S u r h i m

Bab 16. Model Pemangsa-Mangsa

KINETIKA REAKSI Kimia Fisik Pangan

II. Persamaan Keadaan

Bab V Metode Peramalan Produksi Usulan Dan Studi Kasus

ORDE REAKSI PADA LAJU KETENGIKAN MINYAK KELAPA

Pengaruh Suhu Q10. Dhadhang Wahyu Kurniawan Laboratorium Farmasetika Unsoed

BAB II LANDASAN TEORI

V. HASIL DAN PEMBAHASAN. Kalibrasi Termokopel

KINETIKA REAKSI HIDROLISIS ENCENG GONDOK MENJADI FURFURAL DENGAN KATALISATOR HCL

BAB I PENGANTAR FARMAKOKINETIKA. meliputi ruang lingkup ilmu farmakokinetik dan dasar-dasar yang menunjang ilmu

KINETIKA REAKSI HIDROLISA PATI DARI KULIT NANGKA DENGAN KATALISATOR ASAM CHLORIDA MENGGUNAKAN TANGKI BERPENGADUK

TINJAUAN PUSTAKA. diketahui) dengan dua atau lebih peubah bebas dinamakan persamaan. Persamaan diferensial parsial memegang peranan penting di dalam

KINETIKA PELARUTAN ITRIUM HIDROKSIDA DALAM HCl

Persamaan Diferensial Biasa: Suatu Pengantar

Purwanti Widhy H, M.Pd. Laju Reaksi

VI. Teori Kinetika Gas

KONVERSI KATALITIK GLYCEROL MENJADI ACETOL (HYDROXI-2 PROPANON) Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Suprapto, DEA

I. TUJUAN Menentukan konstanta kecepatan reaksi dengan menggunakan polarimeter.

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS)

Tujuan Pembelajaran. Saat saya menyelesaikan bab ini, saya ingin dapat melakukan hal-hal berikut.

Pengolahan Data dan Penulisan Laporan

KINETIKA REAKSI Kimia Fisik Pangan

PENGANTAR MATEMATIKA TEKNIK 1. By : Suthami A

Kalkulus Diferensial week 09. W. Rofianto, ST, MSi

TUGAS FARMAKOKINETIKA

Penyelesaian Masalah Syarat Batas dalam Persamaan Diferensial Biasa Orde Dua dengan Menggunakan Algoritma Shooting Neural Networks

A. D. Rosalia, et al., ALCHEMY jurnal penelitian kimia, vol. 11 (2015), no. 1, hal

KONTRAK PERKULIAHAN SEMESTER GENAP TAHUN AKADEMIK Deskripsi Mata Kuliah

Kompetensi Umum. Pustaka atau Referensi. Agenda Pertemuan Selama Satu Semester-1 3/16/2011 ANALISIS NUMERIK

Kompetensi Umum. Overview Mata Kuliah. Pustaka atau Referensi ANALISIS NUMERIK Siti Diyar Kholisoh, ST, MT.

HUBUNGAN ANTARA KONSENTRASI DAN TEMPERATUR TERHADAP LAJU REAKSI DAN NILAI ENERGI AKTIFASI

BAB III METODE PENELITIAN

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

REVIEW MATEMATIKA : ALAT PEMECAHAN SOAL REVIEW MATEMATIKA : ALAT PEMECAHAN SOAL

tanya-tanya.com Soal No.2 Apabila anda diminta untuk mengukur laju reaksi terhadap reaksi : Zn(s) + 2HCI(aq)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

I. PENDAHULUAN. Fosfor (P) merupakan unsur hara makro yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah

Tujuan Pembelajaran. Saat kuselesaikan bab ini, kuingin dapat melakukan hal-hal berikut.

PETA KONSEP LAJU REAKSI. Percobaan. Waktu perubahan. Hasil reaksi. Pereaksi. Katalis. Suhu pereaksi. Konsentrasi. Luas. permukaan.

Versi : 4 Tanggal Revisi : 07 Juni 2012 Revisi : 4 Tanggal Berlaku: 03 September 2012 KONTRAK PERKULIAHAN. Deskripsi Mata Kuliah

TEORI TUMBUKAN PADA LAJU REAKSI KIMIA

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK KI3141 PERCOBAAN M-2 PENENTUAN ORDE REAKSI DAN TETAPAN LAJU REAKSI. : Ricky Iqbal Syahrudin.

HASIL DAN PEMBAHASAN. dengan metode MBAS setelah 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, dan 120 menit.

BAB III PERSAMAAN PELURUHAN DAN PERTUMBUIIAN RADIOAKTIF

PENDEKATAN KINETIKA TERHADAP REAKSI KESETIMBANGAN; STUDI KASUS PADA DATA PUSTAKA DAN REAKSI HIDROLISIS METIL ASETAT

Kode KIM.10. Laju Reaksi

LEMBAR KERJA SISWA 2

Analisis Regresi 1. Model-model Regresi yang Lebih Lanjut. Pokok Bahasan : Itasia & Y Angraini Dep. STK FMIPA-IPB

Pengujian enzim dan Aktivitasnya

MATEMATIKA EKONOMI DAN BISNIS MINGGU IX

Kompetensi Umum. Pustaka atau Referensi JADWAL KELAS 9/17/2011 ANALISIS NUMERIK Budiaman. Kalender Akademik Semester Gasal

Laju Reaksi KIM 2 A. KEMOLARAN B. LAJU REAKSI C. UNGKAPAN LAJU REAKSI LAJU REAKSI. materi78.co.nr

MODUL PRAKTIKUM LABORATORIUM INSTRUKSIONAL TEKNIK PANGAN

SEMESTER GENAP TAHUN AKADEMIK 2009/2010. Dr. Ir. I Gusti S. Budiaman, MT.

V. BIOREAKTOR SISTEM KONTINYU. Kompetensi: Setelah mengikuti kuliah mahasiswa dapat menyusun alur proses kontinyu dalam bioreaktor

berat yang terkandung dalam larutan secara elektrokimia atau elektrolisis; (2). membekali mahasiswa dalam hal mengkaji mekanisme reaksi reduksi dan

Transkripsi:

Kinetika dan Katalisis Semester Genap Tahun kademik 010-011 NLISIS & INTERPRETSI DT KINETIK - SISTEM REKTOR BTCH - siti diyar kholisoh PROGRM STUDI TEKNIK KIMI FTI UPN VETERN YOGYKRT Thursday, 19 th May 011 Bagaimana persamaan kinetika sebuah reaksi dapat diperoleh? PERSMN KINETIK TU KECEPTN REKSI r =...? Data-data dan persamaan-persamaan kecepatan reaksi yang tersedia dari literatur Metode-metode untuk memperoleh data kecepatan reaksi dari percobaan di laboratorium, menganalisisnya, dan menginterpretasikannya. Postulasi mekanisme reaksi untuk memprediksi persamaan kecepatan reaksi PERCOBN KINETIK REKSI Pendekatan umum: 1. Pemilihan spesies (reaktan atau produk) untuk memantau atau mengamati keberlangsungan reaksi. Pemilihan jenis reaktor dan mode pengoperasiannya 3. Pemilihan metode untuk mengamati keberlangsungan reaksi terhadap waktu 4. Pemilihan strategi percobaan, yakni bagaimana cara melakukan percobaan kinetika, termasuk jumlah dan jenis percobaan yang diperlukan; bagaimana mengantisipasi adanya kemungkinan reaksi-reaksi samping; bagaimana kondisi operasinya; bagaimana menjamin supaya data-data yang dihasilkan mempunyai reproducibility tinggi; dsb. 5. Pemilihan metode untuk menentukan harga-harga parameter kecepatan reaksi secara kuantitatif/numerik. Data Kinetika Sistem Batch + B produk reaksi C vs t; n vs t X vs t; 1-X vs t p vs t P vs t V vs t (sistem volume berubah) dan lain-lain. Perlu memahami hubungan antar besaran tersebut di atas!!! Dari Neraca Massa di Reaktor dn dx = r V n0 = r V n d C 1+ ε X V dc = = r C0 = r 1 dp = r RT dx 0 = r dx ( V ) ln 0 d V C d 0 C r V ε = ε = PROSEDUR NLISIS DN INTERPRETSI DT KINETIK 1. Metode Integral. Metode Diferensial 1

Metode Integral (Integrasi) Didasarkan pada hasil integrasi persamaan kecepatan reaksi. Pada metode ini, analisis data kinetika dilakukan dengan mengalurkan beberapa fungsi konsentrasi reaktan versus waktu, dalam grafik-grafik yang bersesuaian. Relatif mudah digunakan dan diterapkan, meskipun bersifat trial and error Direkomendasikan untuk: pengujian sebuah mekanisme reaksi persamaan kinetika yang sederhana data kinetika yang persebarannya tidak cukup baik (atau tidak menentu) Metode Diferensial (Diferensiasi) Didasarkan pada diferensiasi data-data percobaan (konsentrasi versus waktu) untuk memperoleh kecepatan reaksi yang sebenarnya. Pada metode ini, analisis data kinetika dilakukan dengan menduga beberapa hubungan antara kecepatan reaksi sebagai fungsi konsentrasi, dan menguji dugaan-dugaan tersebut melalui grafik-grafik yang bersesuaian. Terkait langsung dengan persamaan kecepatan reaksi dalam bentuk diferensial. Mengevaluasi harga-harga turunan dci/ atau dpi/ atau dp/ dalam persamaan kecepatan reaksi (dari data-data percobaan) Dapat digunakan untuk persamaan-persamaan kinetika yang lebih kompleks Memerlukan data-data yang banyak dan akurat (trial and error) METODE INTEGRL 1. Metode grafik (atau grafik pembanding). Metode merata-ratakan harga k (k averaging procedure) 3. Metode fractional life (metode ini hanya bisa diterapkan untuk model kinetika hukum pangkat) Prosedur Umum Metode Integral Kelengkungan positif: orde reaksi yang ditebak (atau diasumsikan) lebih besar daripada orde reaksi sebenarnya. Kelengkungan negatif: orde reaksi yang ditebak (atau diasumsikan) lebih kecil daripada orde reaksi sebenarnya. Metode Perata-rataan Harga k Grafik (a): harga-harga k tidak konsisten (karena adanya variasi yang cukup lebar antara harga-harga k yang dihitung pada pasangan-pasangan data yang berbeda). Grafik (b): harga-harga k relatif konsisten (karena hargaharga k yang dihitung pada pasangan-pasangan data yang berbeda tidak terlalu bervariasi).

Metode Fractional Life Hubungan antara fractional life suatu reaksi (t F ) dengan konsentrasi awal reaktan (C 0 ): t F log t F = atau: 1 n ( n 1) F 1 C k (n 1) F = log 1 n 0 1 n ( n 1) 1 + k ( 1 n) log C 0 Contoh Soal 1#: Di dalam sebuah reaktor batch bervolume-tetap, reaktan terdekomposisi menurut persamaan reaksi homogen berikut: produk Komposisi dalam reaktor (C ) yang diukur pada berbagai variasi waktu t disajikan sebagai berikut: t (detik) 0 0 40 60 10 180 300 C (mol/liter) 10 8 6 5 3 1 Tentukan persamaan kinetika reaksi yang merepresentasikan data-data kinetika tersebut di atas, dengan menggunakan metode integral dan metode diferensial. Persamaan kecepatan reaksi dianggap mengikuti model hukum pangkat: n r = k C Sumber: Levenspiel, 1999 Jika orde yang ditebak: n = 0 nalisis nda? Jika orde yang ditebak: n = 1 Jika orde yang ditebak: n = Cek: Jika n = 1,4 Nilai k = slopegrafik linieryang diperoleh nalisis nda? nalisis nda? nalisis nda? 3

Metode Perata-rataan Harga k Cek: n = 1,4 Metode Perata-rataan Harga k Metode Fractional Life (F = ½) nalisis nda? Jadi: k rata-rata =.. Penentuan n dan k: log t 1 ( 1 ) n ( n 1) 1 k ( 1 n) log 0 1 = log + C Dengan demikian, n dan k dapat ditentukan berdasarkan nilai-nilai slope dan intercept. Jangan lupa: Satuan k:..? Metode Diferensial (dengan Teknik Linierisasi) d C r = = k C d C r = n k1 C = 1 + k C Metode Diferensial (secara Trial and Error) d C Bentuk persamaan kecepatan: r = = f (C ) d t dengan f(c ) ditebak atau diasumsikan. Bentuk persamaan kecepatan reaksi tebakan tersebut dianggap sesuai jika plot tersebut menghasilkan bentuk yang linier. 4

Prosedur Umum Metode Diferensial Smooth-Curve atau Freehand-Curve (a) Contoh smooth-curve atau freehand-curve ditunjukkan pada kurva (a). Smooth-curve harus dibuat secara hatihati, dengan pandangan mata. Pada umumnya kurva ini tidak akan melewati semua titik data, tetapi mampu menunjukkan kecenderungan (trendline) data. Bandingkanlah dengan kurva (b), yang melewati semua titik data, tetapi justru tidak menunjukkan kecenderungan data. (b) METODE DIFERENSIL d C Penentuan : d t 1. Metode Grafik Metode garis singgung Metode diferensiasi (sederhana; equal area). Metode Numerik Metode finite-divided difference Metode curve-fitting Metode diferensial yang lain: 1. Metode isolasi. Metode initial rate Metode Garis Singgung C (mol/l) Tangents (garis-garis singgung) pada titik-titik data yang bersesuaian t (detik) Nilai n dan k dapat ditentukan Jangan lupa satuannya! Contoh Soal #: Data berikut ini diperoleh melalui eksperimen reaksi dekomposisi reaktan pada 0 o C dalam sebuah reaktor batch bervolume-tetap menggunakan gas murni (reaktan) : Waktu (menit) 0 4 6 8 10 1 14 Tekanan parsial (mm Hg) 760 600 475 390 30 75 40 15 150 Jika stoikiometri reaksinya dituliskan sebagai:,5 R tentukan persamaan kecepatan reaksi yang merepresentasikan data-data di atas! Soal Nomor 40 5

Contoh Soal: Sucrose is readily hydrolysed to glucose and fructose in acidic solution. The hydrolysis can be monitored by measuring the angle of rotation of plane-polarized light passing through the solution. From the angle of rotation the concentration of sucrose can be determined. n experiment on the hydrolysis of sucrose in 0.50 M HCl (aq) produced the following data: t/min 0 14 39 60 80 110 Sucrose/M 0,316 0,30 0,74 0,56 0,38 0,11 UTS KinKat SP 007/008 Reaksi homogen: 1,5 P berlangsung dalam sebuah reaktor sistem batch bervolume-tetap pada kondisi isotermal. Mula-mula: C 0 = 100 mmol/liter, dan pada berbagai waktu (t) dicatat nilai konversi reaktan (X ) seperti tersaji pada tabel berikut ini: t (menit) 15 40 65 90 10 X (%) 37,6 65,40 78,11 84,9 89,59 a) Berdasarkan data di atas, buktikan bahwa reaksi ini berorde 1,5. (Silakan pilih sendiri metode yang akan nda gunakan) b) pakah reaksi ini elementer? Berikan alasan singkat. c) Tentukan nilai kecepatan reaksi spesifiknya! Tuliskan juga satuannya. UTS KinKat - Genap 003/004 Dimerisasi butadiena (): P dilangsungkan secara batch (sistem bervolume konstan) pada 60 o C, dengan reaktan awal berupa murni. Keberlangsungan reaksi diamati melalui pengukuran tekanan total sebagai fungsi waktu sbb: t (menit) 0 5 10 0 35 50 80 P t (torr) 630 611 59 559 53 497 463 Jika persamaan kinetika mengikuti model umum: -r = k C n, tentukan harga-harga n (orde reaksi) dan k. 6