17
3. Model 3 Model heterogen dengan anggapan tidak ada degradasi gula
Kondisi batas yang dipakai untuk menyelesaikan model heterogen ini adalah sebagai berikut: pada t = 0 nilai-nilai untuk T = 140
o
C, C
H2SO4
= 0 dan C
lig
= C
lig140 C
. Hasil perhitungan terhadap nilai-nalai parameter kinetik adalah sebagai berikut: A
hyd
= 7.10
3
Lmol.menit, E
hyd
= 43,73 kJmol, A
De
= 5.10
-5
cm
2
menit, E
De
= 37,08 kJmol. Nilai SSE = 1,0983.10
-4
dan kesalahan rerata =
1,51. 4.
Model 4 Model heterogen dengan anggapan ada degradasi gula
Model 4 ini diselesaikan dengan langkah yang sama pada penyelesaian model 3. Kondisi batas yang dipakai untuk menyelesaikan model heterogen ini
adalah sebagai berikut: pada t = 0 nilai-nilai untuk T = 140
o
C, C
H2SO4
= 0, C
lig
= C
lig140 C
, dan C
D
= C
D140 C
. Hasil dari nilai-nilai parameternya: A
hyd
= 10
5
Lmol.menit, E
hyd
= 53,21 kJmol, A
deg
= 10
7
1menit, E
deg
= 76,49 kJmol, A
De
= 5.10
-5
cm
2
menit, E
De
= 37,08 kJmol. Nilai SSE = 1,1052.10
-4
dan kesalahan rerata = 1,55. Hasil perhitungan dibandingkan dengan data percobaan pada
Gambar 11.
0.05 0.07
0.09 0.11
0.13 0.15
0.17 0.19
0.21 0.23
5 10 15 20 25 30 35 waktu menit
C
D
m o
l L
130 160
190 220
250 280
310 340
T
o
C
CB Data CB Hitung
T Data T Hitung
Gambar 11. Perbandingan data percobaan dan hasil perhitungan untuk bahan baku sekam padi pada suhu akhir 160
o
C pada model 4
18
b. Hidrolisis pada variasi konsentrasi katalisator
Perhitungan model pada kinetika hidrolisis dengan variasi konsentrasi katalisator dilandasi oleh:
1. Parameter Arrhenius baik untuk hidrolisis dan degradasi gula diambil nilainya tidak konstan pada variasi konsentrasi katalisator. Meskipun
faktor frekuensi tidak dipengaruhi oleh konsentrasi katalisator namun tenaga pengaktif dipengaruhi. Berarti nilai-nilai E
hyd
dan E
deg
tidak konstan pada semua variasi konsentrasi katalisator, sedangkan nilai-nilai A
hyd
dan A
deg
konstan. 2. Nilai koefisien difusi dipengaruhi oleh suhu karena prosesnya non
isotermis dengan persamaan 2. Data percobaan:
Bahan Baku = Sekam Padi Suhu Akhir
= 180
o
C Langkah-langkah perhitungan dilakukan sama dengan untuk variasi suhu akhir.
1. Model 1
Nilai order reaksi, m, yang cocok adalah 1 dan hasil optimasi parameter- parameternya disajikan pada Tabel 2. Tabel tersebut menunjukkan bahwa semakin
tinggi konsentrasi katalisator yang dipakai maka tenaga pengaktifnya semakin menurun. Berarti pada konsentrasi katalisator tinggi reaksi berjalan lebih cepat.
Akibatnya pada waktu yang sama, yield gula yang didapat juga semakin meningkat pada konsentrasi yang semakin tinggi.
Tabel 2. Nilai-nilai parameter pada model 1 pada variasi konsentrasi katalisator A
hyd
= 158,8682 1menit dan kesalahan rerata = 2,03 Kosentrasi Katalisator molL
Tenaga pengaktif, E
hyd
kJmol SSE
0,3677 39,08
6,18.10
-5
0,4045 38,83
2,42.10
-4
0,4412 38,49
2,40.10
-4
0,4786 38,33
3,46.10
-4
0,5149 37,83
9,91.10
-4
0,5516 37,75
1,14.10
-3
Kategori