LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II

“KOLOM BERPACKING (HETP)”

GRUP F

1. MONICA DWI YANTI P. 17031010093

2. TITAN OBBY PANGESTU 17031010132

Tanggal Percobaan : 31 Oktober 2019

LABORATORIUM OPERASI TEKNIK KIMIA

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UPN “VETERAN” JAWA TIMUR
SURABAYA
2019
 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN TUGAS PRAKTIKUM

OPERASI TEKNIK KIMIA II

“DISTILASI EKSTRAKTIF”

GROUP M

1. Monica Dwi Yanti P (17031010100)

2. Titan Obby Pangestu (17031010116)

Telah diperiksa dan disetujui oleh :

Kepala Laboratorium Dosen Pembimbing

Operasi Teknik Kimia II

Ir. Ketut Sumada, MS Ir. Isni Utami, MT

NIP. 196201181988031001 NIP. 195907101987032001

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II i

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas
berkat dan rahmat-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan resmi
Operasi Teknik Kimia II ini dengan judul “Height Equivalent of Theoritical Plate
(HETP)“. Laporan resmi ini merupakan salah satu tugas mata kuliah praktikum
Operasi Teknik Kimia II yang diberikan pada semester V. Laporan ini disusun
berdasarkan pengamatan hingga perhitungan dan dilengkapi dengan teori dari
literatur serta petunjuk asisten yang dilaksanakan pada tanggal 31 Oktober 2019
di Laboratorium Operasi Teknik Kimia.
Laporan hasil praktikum ini tidak dapat tersusun sedemikian rupa tanpa
bantuan baik sarana, prasarana, pemikiran, kritik dan saran. Oleh karena itu, tidak
lupa praktikan ucapkan terimakasih kepada:

1. Ir. Ketut Sumada, MS selaku Kepala Laboratorium Operasi Teknik Kimia

2. Ir. Isni Utami, M.T selaku dosen pembimbing
3. Seluruh asisten laboratorium yang membantu dalam pelaksanaan
praktikum
4. Rekan-rekan mahasiswa yang membantu dalam memberikan masukan-
masukan dalam praktikum

Penyusun sadar bahwasanya tidak ada sesuatu yang sempurna. Oleh

karena itu, penyusun sangat menyadari dalam penyusunan laporan ini masih
banyak kekurangan. Maka dengan rendah hati, penyusun selalu mengharapkan
kritik dan saran guna menyempurnakan laporan praktikum ini.

Surabaya, 31 Oktober 2019

Penyusun

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II ii

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN......................................................................................i
KATA PENGANTAR..........................................................................................ii
DAFTAR ISI..........................................................................................................iii
INTISARI.................................................................................................................v
BAB I.....................................................................Error! Bookmark not defined.
I.1 LATAR BELAKANG.............................Error! Bookmark not defined.
I.2 TUJUAN..................................................Error! Bookmark not defined.
I.3 MANFAAT.............................................Error! Bookmark not defined.
BAB II....................................................................Error! Bookmark not defined.
II.1 Secara umum................................................Error! Bookmark not defined.
II.1.1 Klasifikasi Distilasi...............................Error! Bookmark not defined.
II.1.2 Distilasi dengan refluks.........................Error! Bookmark not defined.
II.1.4 Height Equivalent of Theoritical Plate (HETP)..Error! Bookmark not
defined.
II.1.5 Perhitungan jumlah plat........................Error! Bookmark not defined.
II.1.6 Metode McCabe-Thielle.......................Error! Bookmark not defined.
II.I.7 Metode Fenske-Underwood...................Error! Bookmark not defined.
II.I.8 Aplikasi HETP.......................................Error! Bookmark not defined.
II.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi..............Error! Bookmark not defined.
II.3 Sifat Bahan...................................................................................................11
II.4 Hipotesa.......................................................................................................12
BAB III..................................................................................................................13
III.1 BAHAN...................................................................................................13
III.2 ALAT......................................................................................................13
III.3 Gambar alat.............................................................................................13
III.4 PROSEDUR............................................................................................15

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II iii

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

BAB IV..................................................................................................................16
IV.1 Tabel Perhitungan....................................................................................16
IV.2 Grafik.......................................................................................................16
BAB V....................................................................................................................19
V.1 Kesimpulan..................................................................................................19
V.2 Saran............................................................................................................19
DAFTAR PUSTAKA............................................................................................20
LAMPIRAN 1........................................................................................................21
LAMPIRAN 2........................................................................................................22

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II iv

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

INTISARI

Percobaan Kolom Berpacking (HETP) ini memiliki tujuan yaitu yang

pertama untuk menentukan nilai HETP (height equivalent of theoretical plate)
yang optimum atau tinggi bahan isian dalam suatu kolom yang memberi
perubahan komposisi yang dicapai oleh plate teoritis. Kedua untuk menentukan
tinggi bahan yang dibutuhkan dalam pemisahan etanol-air. Ketiga untuk
mengetahui perbandinan tinggi kolom bahan isian yang ekivalen terhadap satu
plate teoritis
Prosedur percobaan HETP dibagi dua yaitu kalibrasi dan destilasi. Pada
kalibrasi, pertama ukur volume air sebanyak 10 ml, kemudian masukkan dalam
piknometer. Timbang piknnometer yang sudah diisi dan catat beratnya. Ukur air
sebanyak 9 ml dan etanol 1 ml, lalu masukan keduanya kedalam piknometer.
Timbang piknometer yang berisi etanol dan air. Catat , lakukan prosedur
selanjutnya dengan mengubah volume air menjadi 8 ml dan etanol 2 ml dan
seterusnya hingga volume etanol 10 ml. Untuk prosedur destilasi , pertama
rangkai alat HETP, lakukan pengenceran terhadap etanol dengan variable kadar
etanol ditentukan.Masukkan etanol tersebut kedalam labu leher tiga kemudia
panskan hingga terbentuk destilat. Ambil 10 cc destilat yang terbentuk dan 10 cc
bottom. Masukkan ke dalam piknometer kemudian ditimbangdan dicatat beratnya.
Catat suhu yang tertera pada kolom dan bottom. Ulangi langkah keempat hingga
10 kali.
Dari percobaan yang telah dilakukan diperoleh data yang didapatkan
buntuk kalibrasi densitas etanol semakin besar nilai densitas etanol, sedangkan
fraksi mol etanolnya semakin kecil. Didapatkan nilai y = -4,7856x + 4,8834
dengan nilai R2 = 0,9616. Pada grafik diatas tentang kurva kesetimbangan dapat
dilihat bahwa jumlah plate yang didapat sebanyak 7,7 plate dan nilai HETP berda
sarkan hasil perhitungan adalah 5,844156 cm. Suhu adalah faktor yang
mempengaruhi percobaan ini sehingga harus dijaga agar tetap konstan dan tidak
melebihi titik didih alcohol.

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II v

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

BAB I
PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Destilasi merupakan proses pemisahan suatu campuran berdasarkan titik
didihnya. Proses ini banyak dilakukan dan berperan penting dengan industri kimia
pada unit pemisahan. Salah satu cara perancangan menara bahan isian adalah
dengan konsep HETP (High of Packing Equivalent of Theoritical Plate). HETP
adalah daerah (stage) yang mana daerah stage tersebut terdapat dua fase cair dan
uap dengan kondisi setimbang. Kolom berpacking ini banyak dijumpai dalam
proses destilasi. Nilai dari HETP dapat digunakan untuk menentukan efisensi
suatu menara agar memberikan sebuah dasar untuk menentukan tinggi dan jenis
bahan isian (packing) yang seharusnya digunakan. Sehingga dengan penentuan
yang benar akan memberikan hasil yang maksimal. Metode HETP dipilih
dikarenakan mudah dalam perhitungankarena seiringnya dijumpai dalam industri
kimia. Maka dari itu dibutuhkan pengetahuan dasar tentang perancangan kolom
berpacking ini. Berdasarkan hal hal itulah dilakukan percobaan kolom berpacking
(HETP) ini.

I.2 Tujuan
1. Untuk mengetahui perbandingan tinggi kolom bahan isian yang ekuivalen
terhadap suatu plate teoritis.
2. Untuk menentukan jumlah plate dalam suatu kolom.
3. Untuk menentukan nilai HETP yang optimum dalam suatu kolom yang
memberi perubahan yang dicapai oleh plate teoritis.

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 1

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

I.3 Manfaat
1. Agar praktikan dapat mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi dalam
percobaan HETP.
2. Agar praktikan dapat memahami konsep percobaan HETP.
3. Agar praktikan dapat mengetahui aplikasi percobaan HETP dalam bidang
industri.

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 2

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Secara Umum

II.1.1 Destilasi
Unit operasi destilasi adalah metode yang digunakan untuk memisahkan
komponen dari sebuah larutan, yang bergantung pada distribusi dari berbagai
komponen antara fase uap dan cair. Fase uap terbuat dari larutan yang diuapkan
pada titik didihnya. Destilasi berkaitan dengan larutan dimana semua komponen
mudah menguap, seperti dalam larutan amonia-air atau etanol-air, dimana kedua
komponen akan berada dalam fase uap. (Genakoplis, 1993)
Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap terlebih dahulu,
sedangkan zat yang memiliki titik didih yang lebih tinggi akan mengembun dan
menguap apabila telah mencapai titik didihnya. Penerapan proses ini didasarkan
pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap
pada titik didihnya. (Fatimura, 2014)

II.1.2 Klasifikasi Destilasi

Destilasi berdasarkan prosesnya terbagi menjadi dua, yaitu proses destilasi
kontinyu (terus-menerus) dan destilasi batch. Sedangkan berdasarkan komponen
penyusunnya, yaitu sistem biner dan sistem multi-komponen. Nerdasarkan sistem
operasinya, dibagi menjadi dua yaitu single stage distillation dan multi stage
distillation. Secara umum destilasi dapat dibedakan sebagai berikut :
1. Destilasi kilat (flash distillation)
Destilasi kilat merupakan destilasi continue (steady state) satu tahap tanpa
refluks. Destilasi kilat ini terdiri dari penguapan sebagian dari suatu zat
cair sedemikian rupa sehingga uap yang keluar berada dalam
keseimbangan dengan zat cair dan dikondensasikan. Destilasi ini
dugunakan untuk memisahkan komponen-komponen yang memiliki titik
didih yang berbeda.

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 3

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

2. Destilasi contiunue dengan refluks

Gambar 1. Neraca Bahan Plate n

Dari gambar berikut terlihat di dalam kolom plate ideal. Jika plate ini
diberi nomor dari atas ke bawah maka plate acuan adalah plate ke-n dari
puncak, di atasnya adalah plate ke-n-1 dan di bawahnya adalah plate ke
n+1.
3. Destilasi Vakum
Destilasi vakum adalah destilasi yang tekanan operasnya 0,4 atm (300
mmHg absolut) yang terletak pada bagian atas kolom. (Komariah, 2009)

II.1.3 HETP
Suatu kolom destilasi dengan bahan isian dibagi-bagi dalam unit-unit atau
satuan tinggi bahan isian. Untuk setiap satuan tinggi satuan bahan isian mampu
menghasilkan uap dan cairan yang keluar dari satuan ini dalam keadaan seimbang.
Menurut definisi, pada satu plat ideal uap dan cairan yang meninggalkan plat ideal
juga pada keadaan kesetimbangan fasa atau kesetimbangan termodinamik. Satu
satuan unit kolom tersebut ekivalen dengan satu plat ideal. Inilah konsep HETP,
yang dapat dinyatakan dengan :
Z =N ×HETP ..............................(1)
Dengan :
Z = tinggi bahan isian

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 4

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

N = jumlah plat ideal

HETP = satuan unit kolom
Penentuan jumlah trays ini dapat dihitung dengan bemacam-macam
metode, sebagai berikut :
1. Metode “plate to plate calculation” berdasarkan kesetimbangan
2. Metode “McCabe – Thiele” menggunakan bantuan grafik kesetimbangan
hubungan antara x dan y dan adanya garis operasi atas dan bawah
3. Metode grafis berdasarkan persamaan Fenske Underwood dimana absis =
(R - Rmin)/(R+1)
4. Metode grafis berdasarkan persamaan Fenske Underwood – Gililand
dimana absis = (Xlk / Xhk)D (Xhk / Xlk)B, ordinat = N serta parameter R/Rmin
dan αlk-hk (Setyadji, 2007)

II.1.4 Metode McCabe-Thiele

Terdapat dua garis operasi, satu untuk bagian rectifying dan lainnya untuk bagian
stripping. Bagian ini dituliskan dengan :
Ln VaYa−LaXa
Y n+1= Xn+
Vn Vn+1 ...................(2)
Pada bagian rectifying ditulis dengan :
Lm BXb
Y m+1 = Xm−
Lm−B Lm−B ...................(3)
Keterangan :
Lm = laju alir molar liquid stage ke-m
Vm+1 = Laju alir molar uap stage ke m+1
Xm = fraksi liquid ke-m komponen ringan
Xb = fraksi produk komponen ringan
B = laju alir molar produk
Kedua persamaan (2) dan (3) diplotkan pada kurva kesetimbangan pada x
dan y diagram, metode McCabe-Thiele perlahan dapat digunakan untuk
menghitung jumlah plat ideal yang perlu mencapai perbedaan konsentrasi yang
pasti di salah satu garis stripping atau garis rectifying tersebut. (McCabe, 1993)

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 5

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

Stage dapat didefinisikan sebagai suatu unit dimana dua fase yang berbeda
dikontakkan sehingga terjadi pemisahan atau transfer massa. Dalam suatu stage
ideal, dua fase tersebut dikontakkan dengan baik dan dalam waktu cukup lama
sehingga kedua fase tersebut meninggalkan stage dalam kesetimbangan. Akan
tetapi, dibutuhkan waktu yang lama untuk terjadinya kesetimbangan sehingga
pada kenyataannya, kedua fase keluar dari suatu stage belum pada
kesetimbangannya. Karena satu stage setimbang menggambarkan terjadinya
transfer massa maksimum yang mungkin diperoleh untuk suatu kondisi operasi,
maka dapat juga disebut sebagai theoritical plate (plat teoritis) atau plat ideal.
Untuk keperluan pengontakan, digunakan dua jenis menara yaitu menara
bahan isian atau packed tower dan menara plat atau plate tower. Jenis bahan isian
yang baik harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :
1. Harus memiliki luas permukaan per colume yang besar sehingga dapet
menyediakan luas kontak yang besar
2. Harus memiliki porositas yang besar sehingga pressure drop tidak tinggi
3. Harus dapat memiliki wetting characteristic yang baik
4. Tahan dengan korosi
5. Memiliki bulk density yang rendah
6. Tidak mahal
Banyak jenis bahan isan yang telah dikembangkan. Secara umum dapat
dibagi menjadi dua yaitu stacked packings yang disusun teratur dan random
packings yang lebih banyak digunakan di industri. (Foust, 1980)

II.1.5 Jenis Kolom dan Panjang Kolom

Secara umum terdapat dua jenis kolom pemisah yang dapat dipilih,
sebagai berikut :
1. Tray kolom
2. Packed kolom
Tray atau plate kolom adalah kolom pemisah berupad silinder tegak
dimana bagain dari kolom berisi sejumlah plate yang disusun pada jarak tertentu

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 6

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

di sepanjang kolom. Cairan dimasukkan dari puncak kolom dan dalam

perjalanannya cairan akan mengalir dari tray yang satu ke tray yang lain .
Sebagai alat pemisah, tray tower dipilih jika :
1. Diameter kolom lebih dar tiga feet
2. Campuran yang akan dipisahkan :
a. Tidak korosif
b. Tidsk mudah membentuk buih
c. Terdapat sespensi padatan (Fatimura, 2014)

II.1.6 Refluks
Refluks adalah teknik destilasi yang melibatkan uap dan berbaliknya
kondensat ini ke dalam sistem asalnya. Refluks dilakukan untuk mempercepat
reaksi dengan jalan pemanasan tetapi tidak akan mengurangi jumlah zat yang ada.
Reaksi-reaksi senyawa organik lambat maka campuran reaksi perlu dipanaskan
tetapi biasanya pemanasan akan menyebabkab penguapan baik pereaksi maupun
hasil reaksi. Agar campuran tersebut reaksinya terjadi cepat, dengan jalan
pemanasan tetap jumlahnya tetap, reaksi dilakukan secara refluks.
Fungsi refluks adalah memperbesar L/V di enriching section, sehingga
mengurasngi jumlah equilibrium stage yang diperlukan untuk product quality
yang ditentukan atau dengan jumlah stage yang sama akan menghasilkan product
quality yang lebih baik dengan menggandakan kontak kembali antara cairan dan
uap agar panas yang digunakan efisien. Refluks bisa digunakan dalam proses
destilasi industri dan laboratorium. Refluks juga digunakan dalam bidang kimia
untuk memasok energi pada reaksi untuk waktu yang panjang. Refluks ini bisa
dimasukkan dalam macam-macam destilasi walau prinspinya agak berlainan.
(Fatimura, 2014)

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 7

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

II.1.7 Rumus HETP

Untuk menentukan julah plate minimum, menggunakan persamaan
Fenske-Underwood yaitu :
Tinggi bahanisian(cm)
HETP = ........................................................
N min
(4)
Untuk mencari N min digunakan rumus :

N min +1 =
log
[ ][ ]
X lk
X hk D
X hk
X lk B

log α avg .......................................................(5)

Keterangan :
Nmin+1 = jumlah plate
Αavg = volatilitas relatif
Xlk, Xhk= fraksi campuran
Rata-rata komponen kunci ringan terhadapt komponen kunci berat.

α avg =√ α bottom×α distilat ...................(5)

tekananuapkomponenringan
α avg =
tekananuapkomponenberat ...................(6)
Keterangan :
αbottom = volatilitas fraksi bawah
αdistilat = volatilitas fraksi distilat
perhitungan HETP bahan isian menggunakan rumus :
Tinggi bahan isian
HETP= ...................(7)
Nmin
Keterangan :
HETP = height equivalent of theoritical plate
Nmin = jumlah plat

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 8

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

(Setyadji, 2017)
II.1. 8 Pengaplikasian HETP
Konsep HETP digunakan dalam perancangan sebuah menara
destilasi dengan proses bermacam-macam. Sebuah menara destilasi terdapat
banyak jenis kolo rektifikasi dan dengan berbagai penerapan. Unit-unit terbesar
biasanya terdapat dalam industri minyak bumi, tetapi instalasi yang besar dan
rumit terdapat pada fraksionasi bahan-bahan pelarut, pengolahan udara cair, dan
pengolahan bahan kimia pada umumnya (Komariah, 2009).

II.1.9 Refluks Ratio

Distilasi fraksinasi vakum dilengksspi oleh dengan unit refluks, yang
digunakan untuk meningkatkan kemurnian fraksi yang diperoleh. Perbandingan
antara jumlah kondensat yang dikembalikan ke kolom (jumlah refluks) persatuan
waktu disebut refluks ratio. Refluks ratio merupakan faktor penting yang
mempengaruhi pemisahan campuran menjadi fraksi murni. Ratio refuks yang baik
yaitu menghasilkan kemurnian yang tinggi dan yang besar pada pemurnian
destilat.

II.1.10 Bahan Isian pada Kolom Distilasi

Suatu kolom distilasi dengan bahan isian dibagi dalam unit atau satuan –
satuan tinggi bahan isian. Untuk setiap satuan tinggi bahan isian mampu
menghasilkan uap dan cairan keluar dari satuan ini dalam keadaan setimbang.
Pengisian bahan isian ke dalam kolom distilasi dilakukan secara acak (Setyadi,
2007).

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 9

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

II.2 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi

Kinerja dari kolom destilasi ditentukan oleh beberapa faktor, diantaranya :

1. Kondisi feed
Keadaan campuran dan komposisi feed mempengaruhi garis operasi dan
jumlah stage dalam pemisahan. Itu juga mempengaruhi lokasi feed tray
2. Kondisi refluks
Pemisahan semakin baik jika sedikit tray yang digunakan untuk
mendapatkan tingkat pemisahan
3. Kondisi aliran uap
Kondisi aliran uap yang merugikan dapat menyebabkan :
a. Foaming
Foaming berlebihan mengarah pada terbentuknya liquid pada tray.
b. Entrainment
Mengacu pada liquid yang terbawa uap karena laju alir uap yang tinggi
menyebabkan efisiensi tray berkurang.
c. Weeping
Fenomena ini disebabkan aliran uap yang rendah. Tekanan yang
dihasilkan uap tidak cukup untuk menahan liquid pada tray.
(Komariah, 2009)

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 10

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

II.3 Sifat Bahan

1. Etanol
A. Sifat Fisika
1. Berwujud cair
2. Densitas 0,789
3. Titik didih 78.4 0C
B. Sifat Kimia
1. Rumus molekul C2H5OH
2. Berat molekul 46,07
(Perry, 1984)
C. Fungsi : Sebagai bahan yang akan dipisahkan pada proses distilasi
ekstraktif
2. Aquadest
A. Sifat Fisika
1. Fase : cair
2. Densitas : 1 gr/ml
3. Titik didih : 100 0C
B. Sifat Kimia
1. Rumus molekul H2O
2. Berat molekul 18.02
(Perry, 1984)
C. Fungsi : Sebagai bahan campuran etanol dan pelarut untuk CaCl2 dan
NaCl

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 11

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

II.4 Hipotesa
Pada percobaan HETP, diharapkan dapat mendapatkan tinggi bahan isian
pada kolom destilasi. Semakin tinggi konsentrasi bahan yang digunakan, maka
semakin besar nilai equivalen dari HETP.

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 12

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

BAB III

PELAKSANAAN PAKTIKUM
III.1 BAHAN
1. Etanol

2. Aquadest

III.2 ALAT
1. Neraca analitik 9. Gelas ukur
2. Heating mantel 10. Piknometer
3. Statif dan klem 11. Corong kaca
4. Kondensor tegak 12. Selang
5. Labu leher tiga 13. Plastisin
6. Labu ukur 14. Termometer
7. Beaker glass 15. Pipet
8. Erlenmeyer

III.3 Gambar alat

Beaker Glass Labu leher tiga Piknometer Selang

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 13

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

Divider Thermometer Heating mantel Neraca analitik

Kondensor corong kaca Erlenmeyer statif & klem

Plastisin pipet gelas ukur

Rangkaian Alat:

Rangkaian alat HETP

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 14

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 15

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

III.4 PROSEDUR

Melakukan Kalibrasi Alkohol

Membuat larutan alkohol dengan kadar sesuai ketentuan

Rangkai alat sesuai dengan gambar rangkaian alat yang ada

pada modul

Masukkan larutan alkohol yang telah dibuat ke dalam labu

destilat

Panaskan hingga larutan mendidih dan hingga destilat

mencapai volume ±10 ml

Ambil destilat lalu masukkan ke dalam piknometer

Selama proses berlangsung catatlah suhu masing-masing,

berat piknometer isi untuk menghitung densitas

Hitung nilai HETP dari data-data percobaan

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 16

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Tabel Perhitungan

Tabel 1 Perhitungan X Destilat, X Bottom, dan Xf

ρ destilat ρ bottom
t (min) x destilat x bottom xF
(gr/cm³) (gr/cm³)
6,2 0,7602 0,92441 0,94538688 0,159543504
12,3 0,77899 0,92583 0,855465456 0,152747952
21,59 0,77989 0,92692 0,851158416 0,147531648
32,19 0,78871 0,92732 0,808949424 0,145617408
38,4 0,79036 0,93107 0,801053184 0,127671408 0,415
75,17 0,79342 0,9314 0,786409248 0,12609216
91,42 0,79415 0,93279 0,78291576 0,119440176
104,56 0,79656 0,933 0,771382464 0,1184352
120,42 0,79828 0,93434 0,763151232 0,112022496
130,23 0,82984 0,9361 0,612117696 0,10359984

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 17

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

IV.2 Grafik

Kalibrasi Ethanol-Air
1.2

1 f(x) = − 4.78562960329504 x + 4.88342185656689

R² = 0.96156569604311
0.8
x Ethanol

0.6

0.4

0.2

0
0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05

ρ Ethanol (gr/cm³)

Grafik 1. Kurva Kalibrasi Etanol-Air

Berdasarkan grafik diatas tentang kurva kalibrasi densitas etanol dapat

dilihat bahwa semakin besar nilai densitas etanol maka fraksi mol etanolnya akan
semakin kecil. Gambar grafik dapat dilihat bahwa dengan densitas 0,83396 gr/ml
maka fraksi etanolnya adalah 0,922; sedangkan untuk densitas etanol 0,83077
gr/ml maka fraksi etanol didapat 0,948. Kesimpulan pada grafik didapat
persamaan yaitu y = -4,7856x + 4,8834 dan nilai R2 = 0,9616.

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 18

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

Grafik 2. Kurva Kesetimbangan Xa terhadap Ya

Dari grafik diatas, data kesetimbangan uap-cair etanol diperolehdari

literatur dan diplot pada grafik. Kemudian dibuat garis diagonal 45˚ memanjang
dari titik 0,0 dan titik 1,1 dan digunakan sebagai acuan pembuatan garis stage, dan
penentuan ymin dan yop beserta Xw, Xf, dan Xd. Proses perhitungan mendapatkan
nilai Xw sebesar 0,1036, nilai Xf sebesar 0,415dan nilai Xd sebesar 0,808949.
Nilai dari ymin dan yop dapat dihitung, masing-masing didapat 0,42 dan 0,283629.
Hasil perhitungan yang didapat, diplot pada grafik untuk menentukan jumlah
plate. Grafik di atas menunjukkan jumlah plate sebanyak 7,7 plate. Nilai HETP
dengan perbandingan tinggi kolom dan jumlah plate, didapat tinggi bahan isian
sebesar 5,844156 cm.

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 19

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan
1. Jumlah plate ideal pada percobaan pemisahan etanol-air ini adalah 7,7 stage.
2. Didapatkan nilai HETP sebesar 5,844156 cm.
3. Jumlah plate 7,7 sebanding dengan tinggi bahan isian 5,844156 cm pada
tinggi packed coloumn 45 cm.

V.2 Saran
1. Sebaiknya praktikan selalu mengawasi suhu pemansan agar suhunya tidak
melebihi titik didih etanol yang mengakibatkan air juga ikut teruap bersama
alcohol.
2. Sebaiknya praktikan lebih tepat dalam pembacaan termometer dan
pengukuran densitas bahan menggunakan piknometer.
3. Sebaiknya praktikan melakukan pengecekan alat percobaan agar tidak terjadi
kebocoran sehingga dapat mempengaruhi hasil percobaann HETP.
4.

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 20

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

DAFTAR PUSTAKA

Erawati, Emi. 2008. “Pengaruh Penambahan NaCl dan CaCl2 Terhadap Kadar
Etanol”. Jurnal Penelitian dan Teknologi.Vol 9(2). No 156-158.
Fattimura, M. 2014. Tinjauan teoritis faktor-faktor yang mempengaruhi operasi
pada kolom Destilas. Jurnal Media Teknik. II (1) : 24
Hartanto, dkk.2017.”Distilasi Ekstraktif Pada Pemisahan Aseton dan Metanol”.
Jurnal Integrasi Proses. Vol.6.No.4.hh.169.
Kurniawan, D., M.Endy, H.Dwi A dan Y.Ade S. 2011. Pemanfaatan minyak
goreng bekas untuk pemisahan patchouli alcohol minyak htitam dengan
distilasi ekstraktif. Seminar Nasional Teknik kimia F062.
McCabe, W. 2005. Unit Operations of Chemical Engineering. McGraw Hill
Internasional Edition : Boston.
Perry, R.H dan Green D.W.1984. Perry’s Chemical Engineer’s Handbook 6th
Edition. McGraw Hill Book Company: Singapore.
Susanty, dan Fairus Bachmid. 2016. Perbandingan metode ekstraksi maserasi dan
refluks terhadap kadar fenolik dari ekstrak tongkol jagung (Zeamays L).
Jurnal Konversi 5(2) : 87.
Wahyudi, J.J dan S.R.Gusmarwani. 2017. Pemurnian bioethanol fuel grade dari
crude ethanol (variabel destilasi-ekstraksi). Jurnal inovasi proses 2(2) : 44-
45.

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 21

 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

LAMPIRAN 1

1. Data kesetimbangan etanol-air dari literatur

x1 [mol/mol] y1 [mol/mol]

0.0035 0.0205
LAMPIRAN 2 0.0045 0.0275

0.0175 0.1315

0.0585 0.305

0.068 0.3615

0.0935 0.411

0.165 0.52

0.2125 0.5455

0.241 0.5675

0.3615 0.606

0.474 0.6505

0.4985 0.6555

0.5815 0.697

0.646 0.729
Rangkaian Alat HETP
Proses 0.654 0.731 pemanasan larutan
etanol-air
0.723 0.776

0.79 0.82

0.837 0.852

0.8731 0.8817

0.883 0.8885

0.888 0.893

0.8973 0.9012

0.9489 0.9502

0.9707 0.9715
PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 22
0.9825 0.9835
 HEIGHT EQUIVALENT OF THEORITICAL PLATE (HETP)

Proses destilasi Proses pengukuran densitas destilat

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II 23