8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
1/48
PENGANTAR ANALISISTEKNIK KMIA
OlehDr. Amir Husin, ST, MT
Dr. Eng. Rondang Tambun, ST, MT
Departemen Teknik Kimia
Fakultas Teknik !ni"ersitas Sumatera !tara
RTK ###$
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
2/48
RTK ###%
&E'(A'TAR A'A)*S*S TEK'*K KM*A
Kuliah ke-
Pengertian model dan simulasi, analisis, dan
sistem teknik kimia
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
3/48
Amir/PA-TK/2016 3
Pengantar Analisis Teknik Kimia
onsep Dasar Analisis
Perancangan, oerasi teknik kimia, dan research
mem!utuhkan analisis roses roses "isik-kimia #ang
komleks$
Pengolahan %treatment& secara kuantitati" sistem
teknik kimia sering dise!ut modeling, dimana
rinsi-rinsi kimia, !iokimia dan "isika digunakan
untuk mendaatkan ersamaan matematika guna
mendeskrisikan roses terse!ut$
Kemudian, ersamaan-ersamaan terse!ut
dimaniulasi untuk memrediksi aa #ang akan
ter'adi ada sistem terse!ut$
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
4/48
Amir/PA-TK/2016 4
Pengantar Analisis Teknik Kimia
Tu'uan khusus analisis adalah (
)$ Mendeskrisikan situasi "isik suatu sistem eroses
melalui ersamaan-ersamaan %mendaatkan
model&*$ Manggunakan model ersamaan-ersamaan
terse!ut untuk memrediksi kelakuan sistem
emroses terse!ut$
+$ Mem!andingkan hasil rediksi dengan kelakuan
aktual sistem real$
$ Mengealuasi keter!atasan model terse!ut dan
mereisin#a 'ika dierlukan
.$ Menggunakan model terse!ut untuk rediksi dan
erancangan
Konsep Dasar Analisi
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
5/48
Amir/PA-TK/2016 5
Konse /asar Analisis
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
6/48
Amir/PA-TK/2016 6
Pengantar Analisis Teknik Kimia
Situasi "isik terse!ut termasuk kelakuan suatu o!'ek
seerti(
Reaktor kimia atau !iokimia
0eat e1changers Kolom destillasi Sungai atau a#au, Sel !iologis dan
2rganisme $
Konsep Dasar Analisi
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
7/48
Amir/PA-TK/2016 7
Pengantar Analisis Teknik Kimia
Defenisi Sistem dan
Lingkungan Sistem adalah !agian dari alam semesta %unierse&
#ang tercaku dalam !atas-!atas lingku analisis
atau
Se'umlah 3at4 camuran 3at #ang si"at-si"atn#a
%kelakuan-n#a& diela'ari
)ingkungan+ environment/surrounding
5aitu 6agian dari alam semesta %unierse& #ang !erada di luar
!atas-!atas sistem
Sistem
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
8/48
Amir/PA-TK/2016
Defenisi !sti"a#
7man
Produk!a8ah
Air
Pendingin
Produkatas
Sistem
Steam
Kondensat Air endingin out
Searator
Menara /estillasiKondensor
HE
&ompa
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
9/48
Amir/PA-TK/2016 $
Pengantar Analisis Teknik Kimia
Pengg%"%ngan Sistem
)$ Sistem tertutu %closed system&
*$ Sistem ter!uka %open system&
+$ Sistem diisolasi4 tersekat
Sistem Tertutup ( #aitu !ila tidak ada aliran dan4atau
ertukaran massa antara sistem dan lingkungan
9ontoh( se'umlah 3at dalam 8adah tertutu reaktor !atch
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
10/48
Amir/PA-TK/2016 10
Pengantar Analisis Teknik Kimia
Pengg%"%ngan Sistem
Sistem Ter!uka #aitu !ila terdaat aliran dan4atauertukaran massa antara sistem dan lingkungan
9ontoh(
reaktor4 unit oerasi #g mengalir secara kontinu
8adah ter!uka #g !erisi se'umlah 3at
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
11/48
Amir/PA-TK/2016 11
Pengantar Analisis Teknik Kimia
Pengg%"%ngan Sistem
Sistem Tersekat/ diisolasi , #aitu 6ila tidak ada aliran
massa dan4atau energi antara sistem dan
lingkungan
9ontoh(
air dalam !otol termos ideal
reaktor !atch adia!atis
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
12/48
Amir/PA-TK/2016 12
Pengantar Analisis Teknik Kimia
&%de" &atematik
Model adalah
Reresentasi %gam!aran& sesuatu dalam !entuk kecil
Pola sesuatu #ang akan di!uat4diela'ari$
Suatu deskrisi atau analog #ang digunakan untuk
mem!antu memisualisasikan sesuatu %misal( suatu
atom& #ang tidak daat dio!serasi secara langsung$
De-enisi Model
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
13/48
Amir/PA-TK/2016 13
Pengantar Analisis Teknik Kimia
&%de" &atematik
&emodelan meruakan suatu kegiatan untuk
mendeskrisikan !agaimana kelakuan suatu alat atau
o!'ek$
9ara mendeskrisikan suatu alat dan kelakuann#a( Menggunakan kata-kata Gam!ar atau sketsa Menggunakan model "isik Program komuter
Rumus matematika
:adi( Aktiitas emodelan daat dilakukan dalam
!er!agai !ahasa, dan sering dilakukan secara simultan$
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
14/48
Amir/PA-TK/2016 14
Pengantar Analisis Teknik Kimia
ersamaan K%nser'asi
;olume kontrol
< #ang tim!ul
dalam olume
kontrol karenase'umlah roses
< #ang hilang dari
olume kontrol
karena se'umlah
roses
Permukaan kontrol
(%"ume k%ntr%"
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
15/48
Amir/PA-TK/2016 15
Pengantar Analisis Teknik Kimia
ersamaan K%nser'asi
:umlah total < #ang terkandung di dalam olume kontrol
ada 8aktu t* sama dengan 'umlah total < #ang
terkandung di dalam olume kontrol ada 8aktu
se!elumn#a %t)&, ditam!ah 'umlah total < #ang muncul di
dalam olume kontrol karena se'umlah roses selama
interal 8aktu %t) hingga t*&, dikurangi 'umlah total <
#ang hilang dari dalam olume kontrol karena se'umlahroses dalam interal 8aktu %t) hingga t*&,
)ukum K%nser'asi *
engan + * massa, energi atau m%mentum
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
16/48
Amir/PA-TK/2016 16
Pengantar Analisis Teknik Kimia
ersamaan K%nser'asi
( )[ ] ( )[ ]Δttt,keluar XJumlahΔttt,masuk XJumlahXXtΔtt
+−++=+
( ) [ ] t ∆=+ masuk XlajuΔttt,masuk XJumlah
( ) [ ] t keluar keluar ∆=+ XlajuΔttt,XJumlah
Sehingga (
[ ] [ ]Δtkeluar XlajuΔtmasuk XlajuXXtΔtt
−+=+
[ ] [ ] t t ∆−∆=−+
keluar Xlajumasuk XlajuXXtΔtt
=−
+ kontrolvolumedalam
XakumulasiLajuXX
tΔtt
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
17/48
Amir/PA-TK/2016 17
Pengantar Analisis Teknik Kimia
ersamaan K%nser'asi
am!il limit ∆t → =, maka (
[ ] [ ]keluar Xlajumasuk XlajuXX
tΔtt −=∆
−+
t
[ ] [ ]keluar Xlajumasuk Xlaju −=dt
dX >>>>>>>>$ %)$)&
[ ] [ ] t t ∆−∆=−+
keluar Xlajumasuk XlajuXXtΔtt
=−
+ kontrolvolumedalam
XakumulasiLajuXX
tΔttNote (
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
18/48
Amir/PA-TK/2016 1
Pengantar Analisis Teknik Kimia
ersamaan K%nser'asi
olume kontrolh
densitas
cairan, ρ
La'u alir masuk, ?"
La'u alir
masuk, ?e
ermukaan kontrol
9ontoh )$ Tangki Pencamur dengan aliran masuk dan keluar
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
19/48
Amir/PA-TK/2016 1$
Pengantar Analisis Teknik Kimia
Alikasi Konserasi Massa
Perhatikan kem!ali Gam!ar tangki Pencamur (Tangki Pencamur !erisi cairan dengan densitas, ρ$ 9airan #angsama mengalir masuk dan keluar dari tangki$ Luas enamang
tangki @ A , dan tinggi cairan di dalam tangki ada 8aktu t
adalah h%t&$ Aliran masuk adalah la'u alir olumetrik ?"
%terukur&, misal dalam m+4det$ &$ Aliran keluar adalah ?e %misaldalam m+4det&$ Asumsi, temeratur di seluruh sistem adalah
selalu sama$ /engan demikian, tidak ada engaruh eru!ahan
temeratur terhada densitas$ /iinginkan untuk mengetahui
eru!ahan leel cairan di dalam tangki terhada 8aktu, dan
!agaimana kemungkinan kita mengontrol leel cairan$
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
20/48
Amir/PA-TK/201620
Pengantar Analisis Teknik Kimia
ersamaan K%nser'asi
t t ∆
−∆
=
keluar total
massalaju
masuk total
massalaju
totalmassa
akumulasi
Neraca massa total (
t t t V V ρ ρ −=
−
=
∆++ tΔtt
total
massa
total
massa
totalmassa
akumulasi
( )33 m
m
kg
t q f ∆=
$$ ρ masuk total
massalaju
( ) s s
m
m
kg
3
3
>>> %A$)&
t qr
e ∆=
$$ ρ
keluatotal massalaju
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
21/48
21
Pengantar Analisis Teknik Kimia
ersamaan K%nser'asi
Persamaan A-) men'adi (
t qt qV V e f t t t ∆−∆=−∆+ $$$$ ρ ρ ρ ρ
e f t t t qq
t V V $$ ρ ρ
ρ ρ −=∆−∆+
am!il limit ∆t → =, maka (
( ) e f qqdt V d $$ ρ ρ ρ −= >>>>>$$> %A$*&
Suatu ers$ /i""erensial !iasa orde satu
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
22/48
22
Pengantar Analisis Teknik Kimia
ersamaan K%nser'asi
( )e f qq
dt
V d ρ ρ ρ −=
>>>>>>>>>$$$$> %A$+&e f qqdt
V d −=
Pada kondisi isotermal, asumsi !ah8a ρ cairan konstan,ersamaan A-) men'adi(
;olume ; !erhu!ungan dengan leel cairan dan luas enamangtangki(
h AV $= >>>>>>>>>$$$$> %A$&
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
23/48
23
Pengantar Analisis Teknik Kimia
ersamaan K%nser'asi
>>>>$> %A$.&( )ef qq
dt
dh
dt
hAd
dt
Vd−=== A
Karena A konstan, ers %A-& daat ditulis(
A A
ef qq
dt
dh−=
atau
>>>>>>$>$> %A$&
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
24/48
Amir/PA-TK/2016 24
Pengantar Analisis Teknik Kimia
ersamaan K%nser'asi
:ika ?" @ ?e , La'u eru!ahan tinggi
%leel& cairan terhada 8aktu %dh4dt& @ =,dan leel cairan teta konstan$
Kita men#e!ut suatu sistem ada
keadaan stead# %stead# state& 'ika
semua la'u eru!ahan %#aitu semua
turunan4 deriat terhada 8aktu& @ =$
Ke!an#akan sistem dirancang untuk
!eroerasi ada keadaan stead#$
A A
ef qq
dt
dh −=
0dt
dh
qq ef
=
=
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
25/48
Amir/PA-TK/2016 25
Pengantar Analisis Teknik Kimia
ersamaan K%nser'asi
dt
A
dh
A
f
f
q
q
dt
dh
=
=
:ika ada aliran massa masuk, tetai tidakada aliran keluar %?e @ =&, kita men#e!ut
SISTEM SEMI 6AT90
Integrasi ersamaan dari t @ = hingga t
( ) ( )
( ) t Aqht h
d A
qht h
dt A
dh
f
t f
+=
+=
=
∫
0
0
0
f q
τ τ
>>$> %A$B&
>>$> %A$C&
dengan τ adalah Daria!el dumm# integrasi, #aitu melam!angkan seluruh8aktu antara t @ = dan t @ t$
h= adalah tinggi leel cairan ada t @ =
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
26/48
Amir/PA-TK/2016 26
Pengantar Analisis Teknik Kimia
ersamaan K%nser'asi
Tugas )$
)$ A 8edge-shaed tank %Figure&
is "illed and emtied at constant
"lo8 rates qf and qe,
respectively. The liquid density
is a constant at all times. The
liquid height is h0 at t = 0. Find
the height at any time. (int!
"rite the model equation in
terms o" h# in order to o$tain aform that is easy to integrate.%
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
27/48
Amir/PA-TK/2016 27
9ontoh ( Neraca Massa Komonen4 sen#a8a4 Sesies atom
;h
Air Laut/ asin, Fi (m3/s)
− Garam
− Air
Air Laut/ asin, F (m3/s)
− Garam− Air
Pada t = 0;
Tangki berisi air murni
Volume, V = V0
Tinggi level , = 0
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
28/48
Amir/PA-TK/2016 2
Neraca Massa Komonen4 sen#a8a4 Sesies atom
;h
Air Laut/ asin, F!!) (m3/s)
Air Laut/ asin, F(") (m3/s)
Pada t = 0;Tangki berisi air murni
Tinggi level, 0 = # m
Luas $enam$ang, A = ! m"
•Garam, ω)%)&
• air , ω*%)&
ρ%)&
•Garam, ω)%*&
• air , ω*%*&
ρ%*&
ω)ω*
ρ
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
29/48
Amir/PA-TK/2016 2$
t t ∆
−∆
=
keluar total
massalaju
masuk total
massalaju
totalmassa
akumulasi
Neraca massa total (
t t t V V ρ ρ −=
−
=
∆+
+ tΔtttotal
massa
total
massa
totalmassa
akumulasi
( )33 m
m
kg
t F ∆=
$$ &%&% 11
masuk total
massalaju ρ
( ) s s
m
m
kg
3
3
>>> %6$)&
Neraca Massa Komonen4 sen#a8a4 Sesies atom
t F ∆=
$$ &%&% 22
keluar total
massalaju ρ
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
30/48
30
Persamaan 6-) men'adi (
Δt..!Δt..!V!V! "2#"2#"1#"1#tΔtt −=−+
am!il limit ∆t → =, maka (
( ) "2#"2#"1#"1# .!.!dt
V!d−= >>>>>$$> %6$*&
6ila ρ konstan, maka (
Neraca Massa Komonen4 sen#a8a4 Sesies atom
"2#"2#"1#"1#tΔtt .!.!Δt
V!V!−=
−+
( ) "2#"1#
dt
dhA
dt
Vd−== >>>>>$$> %6$+&
Suatu ersamaan di""rensial !iasa orde satu
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
31/48
31
Misalkan (
F%)& @ )= m+4s
ρ%)& @
ρ%*& @
ρ @ )=== kg4m+
F%*& @ . m+4s
ω)%)& @ =,=. kg4kg "raksi massaω*%)& @ =,. kg4kg
Neraca Massa Komonen4 sen#a8a4 Sesies atom
>$$> %6$&
Integrasi ersamaan 6-+(
$t%h
dt1
%dh
t
t
h
h 00
+=
= ∫ ∫
S#arat a8al(
t @ t= @ =H h @ h= @ . m
dtA
%dh
%%10dt
dhA "2#"1#
=
=−=−=
( ) %$&$0%% =+=Persamaan %6$& men'adi
%t%h += >$$> %6$.&
N M K 4 4 S i
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
32/48
32
Neraca Massa Komonen4 sen#a8a4 Sesies atom
t ∆
−
=
keluar 'aram
massalajuΔt
masuk 'aram
massalaju
'arammassa
akumulasi
Neraca massa komonen garam (
>>> %6$&
t F m ∆== &%&%&%&% $$ 111111
masuk 'aram massalaju ω ρ
( )stotalk'
'aramk'
m
totalk'
s
m3
3
( )'aramk'
t F m ∆==
&%&%&%&% $$ 21222
1keluar 'aram
massalajuω ρ
( )stotalk'
'aramk'
m
totalk'
s
m3
3
( )'aramk'
N M K 4 4 S i t
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
33/48
33
Neraca Massa Komonen4 sen#a8a4 Sesies atom
"2#
11
(.V.!m'arammassa
akumulasi
==
( )
totalk'
'aramk'm
m
totalk' 33( )'aramk'
Persamaan 6- men'adi (
( ) "2#1
"2#"2#"1#
1
"1#"1#"2#
1 (.!.(.!.dt
(V!d−= >>> %6$B&
Atau, karena densitas, ρ konstan
( ) ( ) "2#1
"2#"1#
1
"1#"2#
1
"2#
1 (.(.dt
(h.dA
dt
(Vd−== >>> %6$C&
"2#
11 (() *ote =
N M K 4 4 S i t
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
34/48
34
Neraca Massa Komonen4 sen#a8a4 Sesies atom
Maka ruas kiri ers$ %6$C&(
( ) ( ) ( )
( ) ( )"2#"1#"2#1"2#
1
"2#
1
"2#
1
"2#
1
(dt
(dhA
dt
hdA(
dt
(dhA
dt
(h.dA
−+=
+=
>>> %6$&
( ) ( )
( )
( ) ( )( ) "1#
1
"2#
1
"2#
1
"2#
1
"1#
1
"2#
1
"1#
1
"1#"2#
1
"2#
1
"2#"1#
1
"1#"2#"1#"2#
1
"2#
1
((dt
(dh
((((A
dt
(dh
(.(.(dt
(dhA
p p
p
τ τ
τ
=+
−=−=
−=−+
Su!titusi ers %6$& ke ers$ %6$C&(
>$>>>>>>$$> %6$)=&
sm 410
1
10
A
+
"1#
===dengan
N M K 4 4 S i t
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
35/48
35
Neraca Massa Komonen4 sen#a8a4 Sesies atom
Su!titusi harga-harga aria!el ke ers$ %6$)=&(
( ) ( )
( )( ) ( )%%t
((
%%tdt
(d
((dt
(d%%t
"1#
1"2#
1
"2#
1
"1#
1
"2#
1
"2#1
+=
++
=++
p p
p p
τ τ
τ τ
>$>>>>>>$$> %6$))&
Misalkan( maka,- (dan&("1#
1
"2#
1 ==
( )- .+
%%t
+
dt
d
=+
+ >$>>>>>>$$> %6$)*&
en#elesaian ers$ %6$)*& dengan "aktor integrasi(
( ) %+/ %%t$- ++= atau
( ) %+/"1#1"2#
1 %%t$(( ++= >$>>>>>>$$> %6$)+&
N M K 4 4 S i t
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
36/48
36
Neraca Massa Komonen4 sen#a8a4 Sesies atom
Su!titusi harga-harga aria!el ke ers$ %6$)+&(
>$>>>>>>$$> %6$)&
Pada(
1,2%/$dieroleh
10+dan0(&0,0%(&0t "2#
1
"1#
1
=
====
( ) 2"1#
1
"2#
1%%t
2%1((+
−= ,
Pers$ %6$)+& men'adi(
:adi ersamaan model matematika tangki terse!ut (
%t%h += >$$> %6$.&
>$>>>>>>$$> %6$)&( ) 2
"1#
1
"2#
1%%t
2%1((
+−=
,
Neraca Massa Komonen4 sen#a8a4 Sesies atom
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
37/48
Amir/PA-TK/2016 37
Neraca Massa Komonen4 sen#a8a4 Sesies atom
0
100
200
300
400
500
600
0-00
0-01
0-02
0-03
0-04
0-05
0-06
# .m/
aktu .s/
Le'e" airan, # .m/
raksi massa garam,
ω
1 . 2 /
%t%h += ( )
2
"1#
1
"2#
1
%%t
2%1((
+
−=,
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
38/48
Amir/PA-TK/2016 3
Pengantar Analisis Teknik Kimia
Neraca Massa Komonen4 sen#a8a4 Sesies atom
9ontoh ( A!sorsi gas dengan enggelem!ungan dalam cairan
( ( ( ((
G #
G
#F
; H 1
7dara mengandung 3at A akan dia!sorsi
dengan cara menggelem!ungkann#a dalam
larutan en#era A #ang tidak olatil, dimana
se!agian !esar A tersera dalam larutan
%Gam!ar&$
A easudara'mol
A'mol= F y
G @ gmol udara !e!as A48aktu
Kandungan A dalam gas keluar cairan
diangga dalam keadaan setim!ang dengan
A dalam cairan %kontan diangga sangat
!aik&$ 0u!ungan kesetim!angan ua-cair
mengikuti hukum 0enr# (
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
39/48
Amir/PA-TK/2016 3$
Pengantar Analisis Teknik Kimia
Neraca Massa Komonen4 sen#a8a4 Sesies atom
x H y $= >>>>> %)&dengan 1 @ gmol A4gmol elarut !e!as A
Temeratur diangga konstan, sehingga harga 0 konstan$
Larutan en#era !er'umlah ; %mol& dan mula-mula tidak
mengandung A$ /engan !er'alann#a 8aktu, kandungan A dalamcairan makin tinggi, sehingga konsentrasi A dalam udara keluar
makin tinggi ula$ 2leh karena itu, elarut harus diganti ula
dengan #ang !aru setelah konsentrasi A dalam udara keluar
men'adi #!$
Ingin disusun ersamaan matematik untuk menentukan 8aktu
samai elarut %solent& harus diganti dengan #ang !aru$
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
40/48
Amir/PA-TK/2016 40
Asumsi( 9amuran diangga homogen %teraduk aki!at roses enggelem-
!ungan gas&$
Misal ( ada saat t @ t, kandungan A dalam cairan @ 1
kandungan A dalam udara keluar @ #
Pen#elesaian
t ∆
−
=
keluar Amassalaju
Δtmasuk
AmassalajuAmassa
akumulasi
Neraca massa A dalam tangki(
>>> %9$)&
F yG $=
masuk
Amassalaju
aktu
A easudara'mol
A easudara'mol
A'mol
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
41/48
Amir/PA-TK/2016 41
Pen#elesaian
yG $=
keluar
Amassalaju
aktu
A easudara'mol
A easudara'mol
A'mol
t t t
+
−
+
=∆+
'elemun'dalam
Amassa
airandalam
Amassa
'elemun'dalam
Amassa
airandalam
Amassa
Amassaakumulasi
Karena raat massa gas ρ cairan , maka la'u akumulasi massa Adalam gelem!ung sangat kecil di!anding A dalam cairan
{ } { }t t t
.V.VAmassa
akumulasi −=
∆+
( )A eas elarutmol
A eas elarut'mol
A'mol
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
42/48
Amir/PA-TK/2016 42
Pen#elesaian
Persamaan 9$) men'adi (
{ } { } [ ] [ ]
{ } { }[ ] [ ].4
.V.V
.4Δt.V.V
−=∆
−
∆−=−
∆+
∆+
F t t t
F t t t
yGt
t yG
$
$
∆t → =, sehingga
( ) ( ) ( )( )
( )4dtd
V
4dt
Vd
dt
dV
dt
V.d
−=
−=+=
>>>>>>>>>> %9$*&
5
atau.5 == Su!titusi ersamaan 0ukum 0enr# (
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
43/48
Amir/PA-TK/2016 43
Pen#elesaian
Persamaan 9$* men'adi (
( )
( ) ∫ ∫ =
=
=
=
=−
−=
1
00
d
45
dtdV
t t
t
y y
y
dt V
H Gb $
Solusi analitik, dengan s#arat !atas ( ada t @ =H # @ =
( )∫ =
= −=
0
1
d
5.4
Vt >>>>>>>>>> %9$*&
−−= t
V
H G y y F
$e11 >>>>>>> %9$+&
Persamaan 9$* daat diselesaikan secara integrasi numerik
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
44/48
Amir/PA-TK/2016 44
Pen#elesaian
Simulasi (misalkan
La'u alir olumetrik gas masuk, G @ B.= L gas !e!as A4'am
Tekanan gas masuk , P @ ) atm
Temeratur gas masuk, T @ +== K
Konstanta hukum 0enr#, 0 @ *,.+ atm$ L4mol
Konstanta gas umum, R @ C*,=.B cm+$ atm4mol$ K
Konsentrasi Aseton %A& dalam aliran gas masuk, #F @ ) J mol
;olume elarut, ; @ )= L air !e!as A
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
45/48
Amir/PA-TK/2016 45
Pen#elesaian
La'u alir olumetrik gas masuk, G @ B.= L gas !e!as A4'am
( )
( ) jam
A eas'asmol6730
3000%782
1000 jam
A eas'asL7%01
9-
V:.
jam
A eas'asmol
3
3
'as
,
$
$,
$
=
=
=
K K mol
atmcm
L
cmatm
G
G
;olume elarut, ; @ )= L air !e!as A
=
=
A eas elarutmol
%%%,%;
air 'r
mol18.
L
air 'r 1000.
A easair L
10A eas
elarutmolV
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
46/48
Amir/PA-TK/2016 46
Pen#elesaian
Konsentrasi Aseton %A& dalam aliran gas masuk, #F @ ) J mol
===
A easudaramol
Amol0,01
A easudaramol
Amol1Amol>>>>>> %9$&
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
47/48
Amir/PA-TK/2016 47
Pen#elesaian
0
0
0
0
0
001
001
001
001
001
001
001
Waktu, t (jam)
y (mol A/mol udara bebas A)
−−= t
V
H G y y F
$e11
8/18/2019 Bhn PAST Ke_1
48/48