LAPORAN PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA FILTRASI ACARA D-6

LAPORAN PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA FILTRASI ACARA D-6 Disusun oleh Redhika Devi K 121140137 LABORATORIUM PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL VETERAN YOGYAKARTA 2016

KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, atas rahmat dan karunia- Nya kami dapat menyelesaikan laporan praktikum dasar teknik kimia ini. Laporan ini kami susun untuk melengkapi praktikum yang telah kami laksanakan di Laboratorium Dasar Teknik Kimia Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta. Dengan tersusunnya laporan ini, penyusun mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ir. Danang jaya M.T., selaku Kepala Laboratorium Dasar Teknik Kimia. 2. Perdana Putera Anugrah D.A selaku asisten pembimbing acara Filtrasi. 3. Rekan-rekan satu plug. 4. Segenap Staf Laboratorium PDTK UPN Veteran Yogyakarta. 5. Semua pihak yang telah membantu kami dalam pelaksanaan dan penyusunan makalah seminar ini. Penyusun menyadari masih banyak kekurangan yang terdapat dalam laporan ini. Oleh karena itu, saran yang bersifat membangun sangat kami harapkan dan semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Yogyakarta, 30 Mei 2016 Penyusun iii

DAFTAR ISI Hal HALAMAN JUDUL.... i HALAMAN PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... iv DAFTAR TABEL... v DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR LAMBANG... vii INTISARI... viii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang Percobaan... 1 1.2. Tujuan Percobaan... 1 1.3. Tinjauan Pustaka... 2 1.4. Hipotesa... 6 BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN... 7 2.1. Bahan... 7 2.2. Alat & Rangkaian Alat... 7 2.3. Cara Kerja... 8 2.4. Diagram Alir... 10 2.5. Analisis Perhitungan... 11 BAB III HASIL PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN... 13 3.1. Hasil Perhitungan... 13 3.2. Pembahasan... 20 BAB IV PENUTUP... 21 4.1 Kesimpulan... 21 4.2 Kritik dan Saran... 21 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN iv

DAFTAR TABEL Hal Tabel 1. Hubungan antara volume filtrat dengan kecepatan filtrasi... 13 Tabel 2. Hubungan antara volume air cucian dengan konsentrasi air cucian... 14 Tabel 3. Hubungan antara volume filtrat dengan kecepatan filtrasi... 15 Tabel 4. Hubungan antara Y data, Y hitung dan % kesalahan... 16 Tabel 5. Data absorbansi dan konsentrasi... 17 Tabel 6. Hubungan antara volume air cucian dengan konsentrasi... 18 Tabel 7. Hubungan antara y data, y hitung dan % kesalahan... 19 v

DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 1. Horizontal Plate Filter... 2 Gambar 2. Rotary Vacum Filter... 3 Gambar 3. Plate Frame Filter Press... 3 Gambar 4. Rangkaian Alat... 7 Gambar 5. Grafik Hubungan antara volume filtrasi dengan dt/dv... 16 Gambar 6. Grafik hubungan antara absorbansi dengan konsentrasi... 17 Gambar 7. Grafik Hubungan antara volume air cucian dengan konsentrasi air cucian... 19 vi

DAFTAR LAMBANG A = Luas medium filtrasi, (cm 2 ) Cv = Konstanta filtrasi, (gram/cm 3 ) Cw = Konsentrasi air cucian, (mg/ml) K = Permeabilitas t opt t s t w t p V Ve Vf V opt V w X x = Waktu optimum, (detik) = Waktu siklus, (detik) = Waktu pencucian, (detik) = Waktu bongkar pasang,(detik) = Volume filtrat, (ml) = Volume ekivalen, (ml) = Volume filtrat, (ml) = Volume optimum,(ml) = Volume air cucian, (ml) = Porositas cake = Fraksi massa padatan dalam slurry = 1/kecepatan filtrasi, (detik/ml) (-)Pc = Penurunan tekanan melalui cake, (gram/ml) µ = Viskositas, (gram/cm.detik) = Densitas (gram/ml) vii

INTISARI Filtrasi adalah proses dimana suatu campuran heterogen antara padatan dan cairan dari suatu larutan yang dipisahkan oleh suatu filter medium, dimana cairannya akan terus mengalir melewati medium porous, tetapi padatannya tertahan. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui hubungan antara volume filtrasi dengan kecepatan filtrasi, hubungan antara volume cucian dengan konsentrasi air cucian, dan menentukan nilai volume ekivalen (Ve), konstanta filtrasi (Cv), volume optimum (V opt ), dan waktu optimum (t opt ). Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah filter press, pompa, pengaduk listrik, manometer, filter cloth, tangki, tabung reaksi, pengukur waktu, timbangan dan spektrometer. Bahan yang digunakan adalah CaCO 3, Methyl Orange, dan air. Dalam percobaan ini mula-mula membuat suspensi dengan mencampur CaCO 3 sebanyak 200 gram ke dalam 6000 ml air dan ditambah dengan 2 gram Methyl Orange. Sebelum proses filtrasi dimulai, dilakukan uji kebocoran terlebih dahulu, kemudian campuran diaduk dengan pengaduk listrik dalam tangki suspensi dan dialirkan melalui filter. Setiap volume 500 ml filtrat yang keluar dicatat waktunya. Setelah filtrasi selesai dilanjutkan dengan pencucian menggunakan air, dan setiap kelipatan 500 ml air cucian yang keluar diambil sampelnya dalam tabung reaksi dan dicatat waktunya. Sampel diamati absorbansinya dengan menggunakan spektrometer dan dicari konsentrasinya dengan menggunakan grafik standard absorbansi vs konsentrasi. Dari hasil percobaan didapat kesimpulan bahwa semakin lama waktu filtrasi maka kecepatan filtrasi akan semakin menurun. Karena adanya cake yang makin membesar sehingga menutup pori-pori filter cloth dan menghambat laju aliran. Semakin besar volume air pencucian maka nilai absorbansinya semakin menurun, sehingga kosentrasi air cucian juga menurun karena cake dianggap sudah bersih dari filtrat dan nilai absorbansinya akan mendekati konstan.. Keyword: cake, filtrasi, frame filter press viii

Laporan Filtrasi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perlakuan bahan baku dalam industri banyak sekali macamnya karena kita akan dihadapkan dengan bahan-bahan yag berbentuk padat, cair, dan gas atau kombinasi antara ketiga bentuk bahan tersebut. Adakalanya kita perlu memisahkan zat yang bercampur satu sama lain. Disini pemisahan padatan dengan cairan dapat digunakan operasi pengendapan atau filtrasi. Filtrasi ini meliputi ragam operasi mulai dari yang sederhana sampai operasi yang rumit, sehingga perlu dipelajari. Pemisahan secara filtrasi ini dapat dijalankan tergantung dari banyak hal diantaranya ukuran partikel padatan, jumlah bahan yang akan dipisahkan dan sifat dari bahan itu sendiri. Dengan demikian dalam masalah ini akan ditinjau hal-hal yang berhubungan dengan filtrasi baik mengenai operasinya maupun teori-teori yang berhubungan dengan filtrasi. Hasil filtrasi biasanya berupa padatan dan cairan, oleh sebab itu operasi filtrasi sangat dipengaruhi oleh pemilihan filter yang sesuai dengan sistem. Didalam pengelolaan lingkungan, kita sering dihadapkan dengan masalah-masalah yang berhubungan dengan filtrasi, misalnya pemisahan limbah padat yang harus dipisahkan dari limbah cair sebelum dibuang. 1.2 Tujuan Percobaan 1. Mempelajari hubungan antara volume filtrasi (V) dengan kecepatan filtrasi(dt/dv). 2. Mempelajari hubungan antara volume air cucian (Vw) dengan konsentrasi air cucian (Cw). 3. Mencari harga : a.konstanta filtrasi(cv) b.volume ekuivalen(vc) c.volume Optimum(V Opt ) d.waktu Optimum(t Opt ) Redhika Devi K 121140137 1

Laporan Filtrasi 1.3 Tinjauan Pustaka Filtrasi adalah proses dimana suatu campuran heterogen antara padatan dan cairan dari suatu larutan yang dipisahkan oleh suatu filter medium, dimana cairannya akan terus mengalir melewati medium porous, tetapi padatannya tertahan. Medium porous ini adalah cake yang dibentuk oleh padatannya sendiri yang terkumpul karena tertahan oleh filter medium primer (kain penyaring). Fluidanya mungkin berupa zat cair atau gas. Gaya pendorong pada operasi filtrasi dapat berupa gaya berat, tekanan, vakum, sentrifugal. Jenis-Jenis Alat Filtrasi, yaitu : 1. Horizontal Plate Filter Gambar 1. Horizontal plate filter Biasanya digunakan dalam industri kecil, filter jenis ini digunakan untuk kapasitas filtrasi yang kecil. Filtrasi terjadi pada bagian atas setiap plate yaitu bagian bawah cake. Cake yang yang terbentuk akan terakumulasi pada filter. Untuk mengambil cake yang terbentuk, dilakukan dengan membongkar badan filter. Penambahan lubang dapat dilakukan bila dirasa laju pengeluaran cairan kurang lancar. Redhika Devi K 121140137 2

Laporan Filtrasi 2. Rotary Vacum Filter (RVP) Gambar 2. Rotary vacum filter RVP yang paling banyak digunakan dalam industri kimia yang mempunyai kapasitas cukup besar dan mampu memisahkan padatan yang sukar dipisahkan. Desain RVP sangat bervariasi yang dilengkapi oleh drum yang terus berputar. Tekanan dalam drum mendekati vakum, sedang diluar drum tekanannya atmosferik. Drum dimasukkan kedalam cairan yang mengandung suspensi yang akan difiltrasi, dan kecepatan putaran drum sangat rendah. cairan tertarik melalui filter karena perbedaan tekanan, sedangkan padatan akan tertinggal diluar permukaan drum membentuk cake. Pengambilan cake dilakukan dengan memasang pisau yang ditempelkan pada dinding luar drum. 3. Plate Frame Filter Press Gambar 3. Plate frame filter press Filter press terdiri atas seperangkat frame dan plate yang dirancang untuk memberikan sederetan ruang dimana zat padat akan tertahan. Redhika Devi K 121140137 3

Laporan Filtrasi Frame ditutup dengan medium filter yang disebut dengan filter cloth. Umpan masuk kedalam masing-masing komponen itu dengan tekanan, cairannya akan melalui cloth dan keluar pipa pengeluaran meninggalkan padatan didalam ruang tersebut. Dalam filtrasi dikenal ada dua macam filter yaitu : 1. Filter medium primer. Pada filtrasi filter medium primer bukan merupakan filter yang sesungguhnya. Filter medium primer dapat berupa kain saring atau kertas saring. Adapun fungsi dari filter medium primer adalah sebagai penahan zat padat pada permukaan filtrasi atau dapat juga sebagai pembuat filter medium sekunder. 2. Filter medium sekunder Filter medium sekunder merupakan filter medium yang sesungguhnya, yaitu berupa cake yang dibentuk oleh partikel padat yang tertahan filter medium primer. Makin lama operasi filtrasi, cake yang terbentuk makin tebal, sehingga penekanan cake terhadap filtrat yang melewatinya akan semakin besar. Untuk pencucian bahan terlarut yang terperangkap didalam ampas filter (cake) dapat digunakan pelarut yang dapat tercampur dengan filtrat itu. Sebagai bahan pencuci yang paling lazim digunakan adalah air. Medium filter pada setiap filtrasi harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut : 1. Harus dapat menahan zat padat yang akan disaring dan menghasilkan filtrat yang cukup bening. 2. Tidak mudah tersumbat. 3. Harus tahan baik secara kimia maupun fisika dalam kondisi proses. 4. Harus memungkinkan penumpukan ampas/cake secara total dan bersih. 5. Pengadaan alat dan proses tidak terlalu mahal. Proses yang digunakan dalam percobaan ini adalah filtrasi secara batch. Dalam filtrasi yang bekerja secara batch perlu diamati ketebalan Redhika Devi K 121140137 4

Laporan Filtrasi cake yang terbentuk, karena bila cake yang terbentuk sudah terlalu banyak, filtrasi harus dihentikan untuk membuang cakenya, sehingga waktu yang digunakan dapat lebih efisien. Pada pencucian, pekerjaan dianggap selesai bila air cucian yang keluar sejernih mungkin atau sudah tidak berubah intensitas warnanya. Untuk analisa air cucian diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrometer, selanjutnya konsentrasi didapat dengan cara memplotkan nilai absorbansinya tadi pada grafik standard absorbansi vs konsentrasi air cucian. (Brown, 1978) Spektrofotometer Spektofotometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut akan diserap dan sisanya akan dilewatkan. Nilai absorbansi dari cahaya yang dilewatkan akan sebanding dengan konsentrasi larutan di dalam kuvet. Fungsi alat spektofotometer dalam laboratorium adalah mengukur transmitansi atau absorbansi suatu contoh yang dinyatakan dalam fungsi panjang gelombang. Prinsip kerja spektrofotometer adalah bila cahaya (monokromatik maupun campuran) jatuh pada suatu medium homogen, sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan, sebagian di serap dalam medium itu, dan sisanya diteruskan. Nilai yang keluar dari cahaya yang diteruskan dinyatakan dalam nilai absorbansi karena memiliki hubungan dengan konsentrasi sampel. Studi spektrofotometri dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual yang lebih mendalam dari absorbsi energi. Hukum Beer menyatakan absorbansi cahaya berbanding lurus dengan konsentrasi dan ketebalan bahan/medium. Redhika Devi K 121140137 5

Laporan Filtrasi 1.4 Hipotesa 1. Jika volume filtrasi pada percobaan proses filtrasi semakin banyak, maka kecepatan filtrasi akan semakin menurun karena larutan suspensi yang mengalir melewati filter akan meninggalkan padatan berupa cake yang semakin lama akan semakin tebal sehingga menyebabkan kecepatan aliran filtrasi akan menurun. 2. Dan jika volume air cucian pada percobaan proses pencucian yang digunakan semakin banyak, maka konsentrasi air cucian yang keluar melewati filter konsentrasinya akan semakin menurun karena filtrate yang masih tertampung di cake akan terbawa oleh air cucian dan semakin lama jumlah filtrat akan semakin habis sehingga konsentrasinya akan menurun. Redhika Devi K 121140137 6

Laporan Filtrasi BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN 2.1. Alat-alat yang digunakan : a. Alat Utama Gambar 4. Rangkaian Alat Keterangan gambar : 1. Tangki air cucian 2. Tangki suspensi 3. Pengaduk 4. a. kran tangki air cucian b. kran tangki suspensi c. kran pompa d. kran bypass e. kran pembuangan b. Alat Pembantu 1. Tabung reaksi 2. Pengukur waktu 3. Gelas ukur 4. Timbangan 5. Spektrofotometer f. kran ke tangki penampung filtrat g. kran ke filter 5. Pompa 6. Manometer 7. Volumeter 8. Tangki penampung filtrat 9. Filter Plate 10. Filter Cloth 11. Filter Frame Redhika Devi K 121140137 7

Laporan Filtrasi 2.2. Bahan-bahan yang digunakan : 1. CaCO 3 2. Methyl Orange (MO) 3. Air 2.3. Cara Kerja 1. Proses Filtrasi Membuat suspensi CaCO 3 sebanyak 200 gram kedalam 6 liter air dan 2 gram Methyl Orange (MO). Mengukur diameter dalam frame filter press. Memasang rangkaian alat filter plate, frame, dan cloth dan mencatat waktunya. Mengisi tangki 1 dengan air dan tangki 2 dengan suspensi CaCO 3 sesudah menghidupkan pengaduk listrik terlebih dahulu yang ada pada tangki 2. Melakukan uji kebocoran dengan cara, membuka kran 4a, menghidupkan pompa dan membuka kran 4c untuk mengatur tekanan dan kecepatan aliran. Bila terjadi kebocoran, pompa dimatikan untuk membongkar dan memasang kembali rangkaian alat filter. Menutup kran 4a setelah tidak terjadi kebocoran, sedangkan kran yang lain tetap pada posisi semula. Memulai filtrasi dengan membuka kran 4b dan menghidupkan pompa. Menampung filtrat dan mencatat waktunya setiap kelipatan 500 ml. Menghentikan filtrasi bila suspensi sudah habis dan mematikan pompa untuk dilanjutkan dengan pencucian. Mengkonversi absorbansi dan transmitansi menjadi konsentrasi dengan menggunakan grafik standar. 2. Proses Pencucian Mengisi tangki 1 dengan 6 liter air, menutup kran 4b dan membuka kran 4a, sedangkan posisi kran yang lain tetap. Menghidupkan pompa. Menampung air dalam tabung reaksi setiap kelipatan 500 ml air yang keluar dari lubang filter frame dan mencatat waktunya. Mematikan pompa setelah air cucian habis. Mengukur absorbansi sampel air cucian dengan menggunakan spektometer sampai nilai absobansinya konstan. Redhika Devi K 121140137 8

Laporan Filtrasi 2.4. Diagram Alir 1.Proses Fitrasi Membuat suspensi CaCO 3 sebanyak 200gram kedalam 6 liter air dan 2 gram Methyl Orange (MO). Mengukur diameter dalam frame filter press. Memasang rangkaian alat filter plate, frame, dan cloth dan mencatat waktunya. Mengisi tangki 1 dengan air dan tangki 2 dengan suspensi CaCO 3 sesudah menghidupkan pengaduk listrik terlebih dahulu yang ada pada tangki 2 Sesudah menghidupkan pengaduk listrik terlebih dahulu yang ada pada Melakukan uji kebocoran Memulai filtrasi dengan membuka kran 4b dan menghidupkan pompa. Menampung filtrat dan mencatat waktunya setiap kelipatan 500 ml. Menghentikan filtrasi bila suspensi sudah habis dan mematikan pompa untuk dilanjutkan dengan pencucian. Redhika Devi K 121140137 9

Laporan Filtrasi 2.Proses Pencucian Mengisi tangki 1 dengan 6 liter air, menutup kran 4b dan membuka kran 4a, sedangkan posisi kran yang lain Menghidupkan pompa, posisi kran yang lain tetap Menampung air dalam tabung reaksi setiap kelipatan 500 ml air yang keluar dari lubang filter frame dan catat waktunya keluar dari lubang filter frame dan mencatat waktunya. Mematikan pompa setelah air cucian habis Mengukur absorbansi sampel air cucian dengan menggunakan spektometer sampai nilai absobansinya konstan. Redhika Devi K 121140137 10

Laporan Filtrasi 2.5 Analisis Perhitungan 1. Menentukan hubungan antara volume filtrat dengan kecepatan filtrasi. ( ) ( ) 2. Menentukan konstanta filtrasi (Cv) dengan menggunakan slope (a) dari persamaan hubungan antara volume filtrat dengan kecepatan filtrasi. Slope : ( ) 3. Menentukan volume ekivalen (Ve) dengan menggunakan intercept (b)dari persamaan hubungan antara volume filtrat dengan kecepatanfiltrasi. Intercept : ( ) 4. Menentukan waktu pencucian (tw). ( ) ( ) 5. Menentukan waktu filtrasi (tf). ( ) ( ) 6. Menentukan waktu siklus (t siklus). t siklus = tf + tw + tp 7. Menentukan volume optimum (Vpt) [ ( ) ] Redhika Devi K 121140137 11

Laporan Filtrasi 8. Menentukan waktu optimum (t opt). ( ) [( ) ( )] 9. Menentukan hubungan antara konsentrasi air cucian dengan volume air cucian.untuk menentukan hubungan diatas digunakan persamaan eksponensial, yaitu : (Brown, 1978) Redhika Devi K 121140137 12

Laporan Filtrasi BAB III HASIL PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 3.1. Hasil Perhitungan Data hasil percobaan : Berat CaCO 3 : 200 gram Berat MO : 2 gram Volume larutan : 6 liter Waktu bongkar pasang : 5 menit Jumlah filter plate : 7 buah Jumlah filter frame : 6 buah Jumlah filter cloth : 12 buah Tekanan pompa : 10 Psi/ 0.7 bar Waktu filtrasi : 8.00 menit Waktu pencucian : 7.00 menit Tabel 1. Hubungan antara kecepatan filtrasi dengan volume filtrasi No Volume filtrasi (cm 3 ) Waktu (detik) (detik) (cm 3 ) (detik/cm 3 ) 1 500 31 31 500 0,062 2 1000 54 23 500 0,046 3 1500 79 25 500 0,05 4 2000 100 21 500 0,042 5 2500 129 29 500 0,058 6 3000 153 24 500 0,048 7 3500 179 26 500 0,052 8 4000 204 25 500 0,05 9 4500 229 25 500 0,05 10 5000 283 54 500 0,108 11 5500 324 41 500 0,082 12 6000 480 156 500 0,312 Redhika Devi K 121140137 13

Laporan Filtrasi Tabel 2. Hubungan antara volume air cucian dengan konsentrasi cairan No Volume air cucian (ml) Waktu (detik) Konsentrasi air cucian Absorbansi 1 500 76 0,186403509 0,09 2 1000 95 0,149122807 0,056 3 1500 115 0,143640351 0,051 4 2000 131 0,141447368 0,049 5 2500 151 0,138157895 0,046 6 3000 166 0,137061404 0,045 7 3500 183 0,130482456 0,039 8 4000 196 0,123903509 0,033 9 4500 218 0,118421053 0,028 10 5000 256 0,114035088 0,024 11 5500 371 0,105263158 0,016 12 6000 420 0,097587719 0,009 Redhika Devi K 121140137 14

Laporan Filtrasi 1. Menentukan hubungan antara volume filtrat dengan kecepatan filtrasi Tabel 3. Hubungan antara volume filtrat dengan kecepatan filtrasi No Volume (X) (Y) X 2 X.Y 1 500 0,062 250000 31 2 1000 0,046 1000000 46 3 1500 0,05 2250000 75 4 2000 0,042 4000000 84 5 2500 0,058 6250000 145 6 3000 0,048 9000000 144 7 3500 0,052 12250000 182 8 4000 0,05 16000000 200 9 4500 0,05 20250000 225 10 5000 0,108 25000000 540 11 5500 0,082 30250000 451 12 6000 0,312 36000000 1872 39000 0,96 162500000 3995 Redhika Devi K 121140137 15

dt/dv Laporan Filtrasi Tabel 4. Hubungan antara Y data dan Y hitung No Volume filtrasi (cm 3 ) X Y data Y hitung % kesalahan 1 500 0,062 0,012692308 79,52853598 % 2 1000 0,046 0,02493007 45,8041958 % 3 1500 0,05 0,037167832 25,66433566 % 4 2000 0,042 0,049405594 17,63236763 % 5 2500 0,058 0,061643357 6,281649385 % 6 3000 0,048 0,073881119 53,91899767 % 7 3500 0,052 0,086118881 65,61323292 % 8 4000 0,05 0,098356643 96,71328671 % 9 4500 0,05 0,110594406 121,1888112 % 10 5000 0,108 0,122832168 13,73348873 % 11 5500 0,082 0,13506993 64,71942691 % 12 6000 0,312 0,147307692 52,78599606 % % kesalahan rata-rata 53,63202706 % Dibuat grafik hubungan antara volume filtrasi dengan sebagai berikut: 0,35 0,3 0,25 y = 2E-05x + 0,0005 R² = 0,46 0,2 0,15 0,1 Y data Linear (Y data) 0,05 0 0 2000 4000 6000 8000 Volume (cm 3 ) Grafik 5. Hubungan antara volume filtrasi dengan dt/dv Redhika Devi K 121140137 16

Absorbansi Laporan Filtrasi 2. Menentukan hubungan antara volume air cucian dengan konsentrasi air cucian Tabel 5. Data absorbsi dan konsentrasi air cucian No Konsentrasi Absorbansi 1 0,1 0,034 2 0,2 0,098 3 0,3 0,17 4 0,4 0,254 5 0,5 0,358 6 0,6 0,493 7 0,7 0,594 8 0,8 0,687 9 0,9 0,723 10 1 0,806 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Konsentrasi y = 0,9129x - 0,0804 R² = 0,9904 ABSORBANSI Linear (ABSORBANSI) Grafik 6. Hubungan antara absorbansi dengan konsentrasi Redhika Devi K 121140137 17

Laporan Filtrasi Tabel 6. Hubungan antara volume air cucian dengan konsentrasi No Volume Konsentrasi (X) (Y) X 2 Ln Y X LnY 1 500 0,18640351 250000-1,679842-839,92078 2 1000 0,14912281 1000000-1,902985-1902,9851 3 1500 0,14364035 2250000-1,940443-2910,664 4 2000 0,14144737 4000000-1,955828-3911,6552 5 2500 0,13815789 6250000-1,979358-4948,3952 6 3000 0,1370614 9000000-1,987326-5961,9788 7 3500 0,13048246 12250000-2,036516-7127,8077 8 4000 0,12390351 16000000-2,088252-8353,0087 9 4500 0,11842105 20250000-2,133509-9600,7894 10 5000 0,11403509 25000000-2,171249-10856,245 11 5500 0,10526316 30250000-2,251292-12382,105 12 6000 0,09758772 36000000-2,327004-13962,022 39000 1,585526316 162500000-24,45360-82757,5769 Redhika Devi K 121140137 18

Konsentrasi Laporan Filtrasi Tabel 7. Hubungan antara Y data dan Y hitung No Volume filtrasi (X) Y data Y hitung % kesalahan 1 500 0,186404 0,168021 9,861619 % 2 1000 0,149123 0,160505 7,632551 % 3 1500 0,14364 0,153325 6,741946 % 4 2000 0,141447 0,146466 3,547728 % 5 2500 0,138158 0,139913 1,270652 % 6 3000 0,137061 0,133654 2,485767 % 7 3500 0,130482 0,127675 2,151329 % 8 4000 0,123904 0,121964 1,565504 % 9 4500 0,118421 0,116508 1,615682 % 10 5000 0,114035 0,111296 2,402169 % 11 5500 0,105263 0,106317 1,001109 % 12 6000 0,097588 0,101561 4,071362 % % kesalahan rata-rata 3,695618 % 0,2 0,18 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 0 2000 4000 6000 8000 Volume y = 0,1756e -9E-05x R² = 0,9216 konsentrasi Expon. (konsentrasi) Grafik 7. Hubungan volume air cucian dengan konsentrasi air cucian Redhika Devi K 121140137 19

Laporan Filtrasi 3.2 Pembahasan Dari hasil percobaan dan perhitungan diperoleh hasil hubungan antara volume filtrasi dan kecepatan filtrasi adalah berbanding terbalik. Semakin besar volume filtrat maka kecepatan filtrasi semakin menurun. Penurunan kecepatan filtrasi ini disebabkan oleh cake yang semakin tebal pada bagian filter dan akan menutup pori-pori pada cloth sehingga menurunkan atau menghambat kecepatan filtrasi. Tetapi dari data percobaan yang didapatkan kecepatan filtrasi nilainya naik turun. Hal ini terjadi karena terlalu cepatnya aliran filtrat sehingga praktikan tidak teliti dalam membaca stopwatch. Pada percobaan juga dilakukan pengukuran nilai absorbansi untuk tiap 500 ml air pencucian dan didapat nilai absorbansi yang semakin menurun. Data ini menunjukan bahwa semakin besar volume air cucian maka konsentrasi air cucian akan semakin menurun. Pada pengukuran terakhir nilai absorbansi mendekati nol yang menunjukan cake telah bersih atau jernih. Pada percobaan filtrasi ini, juga didapat nilai konstanta fitrasi (Cv), yaitu konstanta yang menunjukan suatu proses filtrasi yang dipengaruhi oleh besarnya tekanan dan luas plate dan frame, lalu nlai volume ekivalen (Ve), yaitu volume yang menunjukan sesungguhnya yang dipengaruhi oleh besarnya tekanan dan luas plate dan frame terhadap knstanta filtrasi, lalu jumlah waktu pencucian (tw), yaitu waktu yang dibutuhkan untuk melakukan tahap pencucian pada proses filtrasi. Lalu jumlah waktu filtrasi (tf), yaitu waktu yang dibutuhkan dalam proses filtrasi, lalu jumlah waktu optimum (t opt ), yaitu waktu dalam proses filtrasi yang diperlukan agar jumlah volume filtrat per satuan waktu maksimum, dan nilai volume optimum (V opt ), yaitu volume terbaik pada proses filtrasi dan proses pencucian. Redhika Devi K 121140137 20

Laporan Filtrasi BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan Dari hasil percobaan dan perhitungan dapat disimpulkan bahwa: 1. Semakin lama waktu filtrasi maka kecepatan filtrasi akan semakin menurun. 2. Semakin besar volume air pencucian maka konsentrasi air cucian akan semakin menurun. 3. Harga-harga yang didapat percobaan : a. Konstanta filtrasi (C v ) = b. Volume Ekuivalen (V e ) = cm 3 c. Waktu Optimum (t opt ) = 1073,848 detik d. Volume Optimum (V opt ) = 9353,751 cm 3 4.2 Kritik dan Saran Pada pelaksanaan praktikum filtrasi ini yang telah kami lakukan terdapat beberapa kendala yang menyangkut kondisi alat-alat dan sumber daya, diantaranya alat filtrasi yang dapat digunakan hanya ada satu yang satu lainnya mengalami kerusakan sehingga tidak dapat digunakan. Sedangkan yang melaksanakan praktikum ada dua kelompok sehingga praktikan harus bergantian. Serta alat timbangan yang terbatas sehingga menghambat para praktikan dalam mempercepat proses praktikum. Diharapkan pihak laboratorium dapat memperbaiki alat-alat yang ada di laboratorium dan menyediakan fasilitas guna melengkapi kekurangan dari laboratorium teknik kimia supaya proses praktikum dapat berjalan secara maksimal. Redhika Devi K 121140137 21

Analisa Perhitungan LAMPIRAN 1. Menentukan hubungan antara volume filtrat dengan kecepatan filtrasi. Volume Waktu (c (detik/cm 3 ) No filtrasi (detik) (detik) m 3 ) (cm 3 Y ) X X 2 X.Y 1 500 31 31 500 0,062 250000 31 2 1000 54 23 500 0,046 1000000 46 3 1500 79 25 500 0,05 2250000 75 4 2000 100 21 500 0,042 4000000 84 5 2500 129 29 500 0,058 6250000 145 6 3000 153 24 500 0,048 9000000 144 7 3500 179 26 500 0,052 12250000 182 8 4000 204 25 500 0,05 16000000 200 9 4500 229 25 500 0,05 20250000 225 10 5000 283 54 500 0,108 25000000 540 11 5500 324 41 500 0,082 30250000 451 12 6000 480 156 500 0,312 36000000 1872 39000 0,96 162500000 3995 Menentukan persamaan garis dengan pendekatan least square : Y = X.a + n.b X.Y = X 2. a + X.b Diperoleh nilai a dan b, sehingga persamaan menjadi : Y = a.x + b 39000a + 12b= 0,96 (x39000) 162500000a+ 39000b = 3995 (x12) 1521000000a + 468000b = 37440 1950000000a + 468000b = 47940

-429000000a = -10500 a = 2,44755E-05 b = 0,000454545 sehingga Y = 2,44755E-05X + 0,000454545 Pada X=500, maka, Y = 2,44755E-05 (500) + 0,000454545 = 0. 0,012692308 %kesalahan = x 100% %kesalahan = x 100% = 79,52853598 % Dengan cara yang sama diperoleh data sebagai berikut: No Volume filtrasi (cm 3 ) X Y data Y hitung % kesalahan 1 500 0,062 0,012692308 79,52853598 % 2 1000 0,046 0,02493007 45,8041958 % 3 1500 0,05 0,037167832 25,66433566 % 4 2000 0,042 0,049405594 17,63236763 % 5 2500 0,058 0,061643357 6,281649385 % 6 3000 0,048 0,073881119 53,91899767 % 7 3500 0,052 0,086118881 65,61323292 % 8 4000 0,05 0,098356643 96,71328671 % 9 4500 0,05 0,110594406 121,1888112 % 10 5000 0,108 0,122832168 13,73348873 % 11 5500 0,082 0,13506993 64,71942691 % 12 6000 0,312 0,147307692 52,78599606 % % kesalahan rata-rata 53,63202706 %

2. Menentukan hubungan antara volume air cucian dengan konsentrasi air cucian Tabel 5. Data absorbsi dan konsentrasi air cucian No Konsentrasi Absorbansi 1 0,1 0,034 2 0,2 0,098 3 0,3 0,17 4 0,4 0,254 5 0,5 0,358 6 0,6 0,493 7 0,7 0,594 8 0,8 0,687 9 0,9 0,723 10 1 0,806 Y = 0,9129 X 0,0804

Dengan cara yang sama diperoleh data sebagai berikut: No Volume (X) Absorbansi Konsentrasi (Y) Ln Y X 2 X LnY 1 500 0,09 0,18640351-1,679842 250000-839,92078 2 1000 0,056 0,14912281-1,902985 1000000-1902,9851 3 1500 0,051 0,14364035-1,940443 2250000-2910,664 4 2000 0,049 0,14144737-1,955828 4000000-3911,6552 5 2500 0,046 0,13815789-1,979358 6250000-4948,3952 6 3000 0,045 0,1370614-1,987326 9000000-5961,9788 7 3500 0,039 0,13048246-2,036516 12250000-7127,8077 8 4000 0,033 0,12390351-2,088252 16000000-8353,0087 9 4500 0,028 0,11842105-2,133509 20250000-9600,7894 10 5000 0,024 0,11403509-2,171249 25000000-10856,245 11 5500 0,016 0,10526316-2,251292 30250000-12382,105 12 6000 0,009 0,09758772-2,327004 36000000-13962,022 39000 1,58552632-24,4536 162500000-82757,577 Menentukan persamaan dengan persamaan lny = n. a + b. X X LnY = a. X + b. X 2 Diperoleh nilai a dan b sehingga persamaan menjadi Y= a.e bx -24,4536 = 12 a + 39000 b (x 39000) -82757,6 = 39000 a + 162500000 (x 12) -953691 = 468000a + 1521000000b -993091 = 468000a + 1950000000b 39400,4 = -429000000b b = -9,2E-05 ln a = -1,7379 a = e -1,7379 = 0,17589 sehingga persamaan menjadi: Y = 0,17589.

Dari persamaan di atas dapat dihitung Y hitung dengan X=500 Y = 0,17589. = 0,562741 %kesalahan = x 100% %kesalahan = x 100% = 9,861619 % Dengan cara yang sama diperoleh data sebagai berikut: No Volume filtrasi (X) Y data Y hitung % kesalahan 1 500 0,186404 0,168021 9,861619 % 2 1000 0,149123 0,160505 7,632551 % 3 1500 0,14364 0,153325 6,741946 % 4 2000 0,141447 0,146466 3,547728 % 5 2500 0,138158 0,139913 1,270652 % 6 3000 0,137061 0,133654 2,485767 % 7 3500 0,130482 0,127675 2,151329 % 8 4000 0,123904 0,121964 1,565504 % 9 4500 0,118421 0,116508 1,615682 % 10 5000 0,114035 0,111296 2,402169 % 11 5500 0,105263 0,106317 1,001109 % 12 6000 0,097588 0,101561 4,071362 % % kesalahan rata-rata 3,695618 % 3. Menentukan harga Cv, Ve, t w, t f, V opt, dan t opt Dari percobaan yang telah dilakukan, diperoleh data: Diameter dalam pipa frame : 13,25 cm Jumlah filter frame : 6 buah Tekanan pompa (- ) : 10psia = 703 g/cm 2 Luas (A) : D 2 x n = (13,25) 2 4 = 826,899375 cm 2 Waktu bongkar pasang alat : 300 detik

a. Menentukan harga Cv = = 5882,51 gr/cm 2 Dari rumus diatas didapat nilai Cv sebesar 5882,51 gr/cm 2 b. Menentukan harga Ve = 18,57143 cm 3 c. Menentukan harga tw (waktu pencucian) Volume air cucian = 6000 cm 3 Volume filtrat = 6000 cm 3 = 883,8462 detik d. Menentukan harga tf (waktu filtrasi) = 440,7067 detik e. Menentukan harga volume optimum tp = Cv ( 2k +1) Vf 2 A 2 (- 2k +1 = tp. A 2 (- Vf 2.Cv

2k +1 = 2k +1 = 5,647365 k = 2,323683 V opt = = = 9353,751 cm 3 f. Menentukan waktu optimum t opt = Cv [V opt +V opt.ve +2(V opt +Vw+Ve.Vw)] A 2 (- = 9353,751+(9353,751 x 9353,751+ 6000+ (18,57143 x 6000)] = 1073,848 detik Dari rumus diatas didapat nilai t optimum sebesar 1073,848 detik.

PERTANYAAN 1. Dian Pratiwi (121140143) Kenapa mengukur absorbansi menggunakan air cucian? Jawab : karena jika menggunakan filtrat konsentrasinya terlalu tinggi sehingga nilai absorbansi tidak terbaca pada alatnya, makanya menggunakan air cucian yang mana konsentrasinya semakin rendah. 2. Tantriyani (121140170) Apa fungsi medium filter? Jawab : fungsinya yaitu sebagai penyaring untuk menahan zat padat atau cake. 3. Yolanda Ester (121140035) Apa saja syarat-syarat filter medium? Jawab : syarat-syarat filter medium, yaitu : a. Harus dapat menahan zat padat yang akan disaring dan menghasilkan filtrat yang cukup bening. b. Tidak mudah tersumbat. c. Harus tahan baik secara kimia maupun fisika dalam kondisi proses. d. Harus memungkinkan penumpukan ampas/cake secara total dan bersih e. Pengadaan alat dan proses tidak terlalu mahal. Pertanyaan Asisten : 1. Vania Auliya Apa fungsi kran by-pass? Jawab : fungsi kran by-pass adalah untuk mengurangi beban pompa supaya alat atau pipa tidak rusak. 2. Ardy Mukti Setyono a. Hubungan absorbansi vs konsentrasi terjadi perbedaan antara persamaan dengan grafik, karena persamaannya negatif seharusnya positif. b. Persen kesalahan tidak dibulatkan tanpa koma. c. Grafik volume vs dt/dv berbeda antara makalah dengan power pointnya

Jawab : a. Dari grafik yang kita dapat di sumbernya model grafiknya seperti gambar tersebut, kemudian kita mencari trendlinenya linear didapat hasil tersebut. b. Itu saat kita masuki nilai persen kesalahannya langsung seperti itu. c. Yang di makalah itu sudah benar, yang di power point ada kesalahan saat memasuki grafiknya. 3. Anira Wilda a. Dari tujuan dua mengetahui konsentrasi dari mana? b. Perbedaan refraktometer dengan spektrometer? c. Hubungan waktu dengan volume? Jawab : a. Mengetahui konsentrasi dari perhitungan dengan menggunakan grafik standar anatar absorbansi dengan konsentrasi. b. Refraktometer digunakan untuk menghitung indeks bias untuk mengetahui konsentrasi. Sedangkan spektrometer digunakan untuk menghitung absorbansi dengan mengukur panjang gelombang tertentu berdasarkan warna sehingga konsetrasi dapat diketahui.