Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik K
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Efflux time merupakan waktu yang diperlukan untuk pengosongan cairan
di dalam tangki melalui pipa vertical karena pengaruh gaya beratnya. Sebagian
industry mengalirkan cairan dari tempat penampungannya dengan pengaruh gaya
gravitasi karena tinggi permukaan teoritis melalui rumus pendekatan dari
penurunan rumus prinsip dasar teori aliran fluida dinamis dalam aliran vertical.
Watu pencampuran cairan ini dapat diperkirakan dengan persamaan pendekatan
yang kemudian dikaitkan dengan faktor koreksi yang merupakan perbandingan
antara efflux time teoritis dengan waktu sebenarnya. Faktor koreksi digunakan
untuk waktu penurunan cairan sesungguhnya. Perilaku zat cair yang mengalir
sangat bergantung pada kenyataan apakah fluida itu berada di bawah pengaruh
bidang batas padat atau tidak.
Percobaan efflux time dapat dilakukan dengan cara larutkan garam grosok
dalam aquadest hingga jenuh, lalu hitung densitas larutan garam. Kemudian
hitung viskositas larutan garam dan masukkan larutan garam ke dalam tangki.
Buka kran pada tangki sehingga larutan garam dapat ditampung di ember. Ukur
selisih ketinggian sebelum kran dibuka dan ssudah kran ditutup. Catat diameter
pipa, panjang pipa, tinggi larutan, viskositas, diameter tangki, selisih tinggi pada
table pengamatan. Hiyug volume air yang dikeluarkan dengan menggunakan
persamaan volume tangki dengan selisih tinggi pada tangki. Ulangi percobaan
dengan air kran.
Tujuan percobaan efflux time yaitu untuk mengetahui waktu penurunan
cairan sesungguhnya. Untuk menghitung nilai friksi dalam percobaan sehingga
dapat menentukan nilai faktor koreksi. Unutk mengetahui hubungan waktu
pengosongan tangki dengan diameter.
Efflux Time
1
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
I.2 Tujuan
1. Untuk mengetahui waktu penurunan cairan sesungguhnya.
2. Untuk menghitung nilai friksi dalam percobaan sehingga dapat menentukan
nilai faktor koreksi.
3. Unutk mengetahui hubungan waktu pengosongan tangki dengan diameter.
I.3 Manfaat
1. Agar praktikan dapat memahami prinsip dasar efflux time.
2. Agar praktikan dapat mengetahui friksi berdasarkan jenis aliran.
3. Agar praktikan dapat mengetahui perbandingan selisih ketinggian dengan
waktu pengosongan tangki.
Efflux Time
2
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Secara Umum
Perilaku zat cair yang mengalir sangat bergantung pada kenyataan apakah
fluida itu berada dibawah pengaruh bidang batas padat atau tidak. Di daerah
dimana pengaruh dinding itu kecil, tegangan geser mungkin dapat diabaikan. Dan
perilaku fluida itu mungkin mendekati perilaku fluida ideal. Aliran fluida ideal
dapat diberikan secara lengkap dengan menggunakan prinsip-prinsip mekanika
Newton dan hukum kekekalan massa. Aliran potensial bisa terdapat pada jarak
yang tidak terlalu jauh dari bidang batas padat. Aliran potensial terdapat diluar
lapisan batas fluida yang sangat berdekatan dengan dinding padat itu. Aliran
laminar adalh aliran pada kecepatan rendah ketika fluida cenderung mengalir
tanpa pencampuran secara lateral, dan lapisan-lapisan yang berdampingan
menggelincir diatas satu sama lain. Disini tidak terdapat aliran silang atau pusaran.
Pada kecapatan yang lebih tinggi, terjadi keturbulenan, dan pembentukan pusaran.
(McCabe, 1993)
II. 1. 1. Jenis – Jenis Aliran Fluida
Aliran fluida secara umum diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu aliran
turbulen dan aliran laminar.
a. Aliran Turbulen
Aliran tubulen merupakan aliran fluida yang terjadi olakan atau gumpalan
ataupun gelombang saat mengalir. Penyebab terjadinya turbulence sangat
banyak. Namun yang pasti ketika fluida mengalir dari suatu penampang 1 ke
penampang yang lebih kecil maka besar kemungkinan akan terjadi turbulence.
Gambar 1. Aliran Turbulen
Efflux Time
3
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
b. Aliran Laminer
Aliran laminar merupakan aliran fluida yang tidak terjadi olakan dan sifatnya
mendekati linear dan biasanya akibat tidak terjadinya perubahan penampang
yang tiba-tiba.
Gambar 2. Aliran Laminar
Osborne Reynolds yang pertama kali menemukan dan mengklasifikasikan
jenis aliran pada fluida. Apabila Reynolds number didapatkan hasil < 2000
maka aliran tersebut dinyatakan sebagai aliran Laminar Apabila Reynolds
number didapatkan hasil 2000-x-4000 maka aliran tersebut dinyatakan sebagai
aliran transisi Apabila Reynolds number didapatkan hasil >4000 maka aliran
tersebut dinyatakan sebagai aliran Turbulence.
(Anonim, “ Aliran Laminar dan Turbilence” 2012)
II. 1. 2. Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Efflux Time
Faktor-faktor yang mempengaruhi Efflux Time diantaranya :
1. Diameter, dimana diameter akan mempengaruhi debit air.
2. Ketinggian, ketinggian akan mempengaruhi kecepatan karena ketinggian
akan menekan air karena semaklin tinggi air maka semakin besar
tekanannya sehingga air yang keluar juga semakin besar dan semakin
rendah tinggi air maka tekanannya semkain kecil dan jumlah air yang
keluar semkain kecil.
3. Lamanya waktu yang diberikan dimana bila waktu yang diberikan semakin
lama maka debit akan kecil dan bila waktu yang diberikan semakin cepat
maka debit akan semakin besar.
Efflux Time
4
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
4. Kecepatan aliran air, dimanabila kecepatan air semakin besar maka debit
akan semakin besar pula, dan bila kecepatan air kecil maka akan kecil pula
debit.
5. Luas penampang dari tempat aliran itu keluar. BIla luas penampung
keluarnya zat cair tersebut makin besar maka debit semakin besar, dab
begitu pula sebaliknya.
(Abdinagar, 2015)
II. 1. 3. Perhitungan Dalam Efflux Time
a. Fraksi yang bekerja sepanjang pipa
Faktor gesekan akan mempengaruhi perhitungan efflux time sebab friksi
yang terjadi semakin lama akan semakin besar dengan bertambahnya panjang
pipa, sehingga akan mempengaruhi waktu yang diperlukan oleh zat cair untuk
melewati pipa kecil. Friksi biasanya dinyatakan dalam panjang ekivalen
terhadap pipa-pipa lurus. Harga f tergantung dari jenis aliran yang terjadi di
dalam pipa.
a. Untuk aliran laminar dengan Re < 2100
f =
...................................................................................................(1)
b. Untuk aliran turbulen dengan Re > 4000 untuk pipa dengan kekasaran
0,0000050
f =
....................................................................................(2)
Dimana :
f = koefisien gesek
Nre = Bilangan Reynold
Pada tangki ada nilai panjang keseluruhan dari permukaan cairan hingga
ujung pipa (z). Nilai z bergantung pada jenis aliran yang terjadi.
a. Untuk aliran laminar
.........................................................................(3)
Efflux Time
5
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
b. Untuk aliran transisi dan turbulen
z=
....................................................................... (4)
Persamaan (3) dimasukkan persamaan didapatkan
......................................(5)
Persamaan (4) diintegralkan dengan batas z = L + H1 - Hv sampai z = L + H2 –
Hv dari t = 0 hingga t = t, maka persamaan untuk laminar didapat :
t
–
=
a)
(H2
–
H1)–
….....................................(6)
Untuk sistem tanpa vortex dengan a = 0, b = 0, Hv1 = 0 dan Hv2 = 0, maka :
t
(7)
c. Untuk aliran tubulen dan transisi dengan cara yang sama dengan aliran
laminar akan diperoleh persamaan :
c=
...................................................................................(8)
Dengan menggabungkan persamaan diperoleh
........................................(9)
Persamaan (21) diintegralkan dengan batas z = L + H1 - Hv1 sampai z = L + H2
– Hv2 dari t = 0 hingga t = t, maka
t = (
+ L -
- (
)
+
(
L
…………........................................................................................... (10)
Efflux Time
6
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
Apabila dalam percobaan diasumsikan sistem tanpa vortex maka a = 0, b = 0,
Hv1 = 0 dan Hv2 = 0.
(
+L
(11)
-(
Adanya asumsi-asumsi yang diambil menyebabkan nilai yang diperoleh dari
perhitungan tidak sama dengan t sebenarnya sehingga untuk mendapatkan
t yang sama perlu dikalikan dengan suatu faktor koreksi.
................................................................(12)
Keterangan simbol dan satuan:
D = diameter (cm)
f = faktor fanning
g = percepatan gravitasi (cm/s2)
gc = konstanta gravitasi (g.cm.s-2)
Hv = tinggi vortex (cm)
hf = gesekan
L = panjang (cm)
NRe = bilangan Reynolds
P = tekanan (atm)
u = rerata kecepatan fluida (cm/s)
Z = tinggi tangki hingga pipa (cm)
Q = debit (cm3.s-1)
tt = waktu teoritis (s)
ts = waktu sebenarnya (s)
⍴ = densitas (g/cm3)
α = energi kinetik
� = viskositas (g.cm-1.s-1)
= faktor koreksi
(Tim Dosen, 2017)
Efflux Time
7
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
II. 2. Sifat Bahan
1. Air
a. Sifat Fisika
1. Berat molekul
: 18.02 g/mol
2. Tidak berwarna
3. Berupa cairan
4. Spesific gravity
:1
5. Titik didih
: 100oC
6. Titik lelh
: 0oC
b. Sifat Kimia
1. Dapat bercampur dengan etil alkohol.
2. Sedikit bercampur dengan etil eter.
3. Pelarut universal.
2. NaCl
a. Sifat Fisika
1. Berat molekul
: 58.44 g/mol
2. Padatan berwarna putih
3. Spesific gravity
: 2.163
4. Titik didih
: 1413oC
5. Titik leleh
: 800.4oC
b. Sifat Kimia
1. Dapat larut dalam air.
2. Sedikit larut dengan aseton dan HCl.
(Perry, 1999)
Efflux Time
8
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
II. 3. Hipotesis
Apabila waktu pengosongan teoritis mendekati waktu pengosongan
sebenarnya, maka faktor koreksi akan mendekati 1 yang menunjukkan persen
kesalahan kecil.
Efflux Time
9
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
II. 4. Diagram Alir
Siapkan alat dan bahan
Ukur diameter pipa, panjang pipa dan diameter
tangki
Pasang satu set rangkaian alat efflux time
Masukkan air ke dalam tangki dimana valve dalam
keadaan tertutup
Ukur ketinggian awal dari air tersebut dengan
melihatnya pada pipa penera
Buka kran dan tampung air pada ember. Kemudian
pada setiap interval penurunan tinggi cairan (ΔH),
catat waktu penurunan cairan sesungguhnya
Hitung volume cairan yang tertampung dengan
menggunakan volume tangki pada setiap selisih /
interval ketinggian tertentu.
Lakukan percobaan tersebut pada 3 tangki dengan
variasi panjang dan diameter pipa.
Ulangi percobaan tersebut dengan menggunakan
larutan garam.
Efflux Time
10
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
BAB III
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
III.1 Bahan
1. Air
2. Larutan garam
III.2 Alat
1. Rangkaian alat efflux time
2. Stopwatch
3. Piknometer
4. Neraca analitik
5. Viskometer ostwald
6. Bola hisap
7. Penggaris
8. Ember
III.3 Gambar Alat
Gelas ukur
Neraca Analitik
Viskometer Ostwald
Stopwatch
Piknometer
Penggaris
Efflux Time
11
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
Ember
Bola hisap
III.4 Rangkaian Alat
III.5 Prosedur
1. Siapkan alat dan bahan.
2. Ukur diameter pipa, panjang pipa dan diameter tangki.
3. Pasang satu set rangkaian alat efflux time.
4. Masukkan air ke dalam tangki dimana valve dalam keadaan tertutup.
5. Ukur ketinggian awal dari air tersebut dengan melihatnya pada pipa penera.
6. Buka kran dan tampung air pada ember. Kemudian pada setiap interval
penurunan tinggi cairan, catat waktu penurunan cairan sesungguhnya.
7. Hitung volum cairan yang tertampung dengan volume tangki pada setiap
interval ketinggian tertentu.
8. Lakukan percobaan pada 3 tangki dengan variasi panjang dan diameter
pipa.
9. Ulangi percobaan tersebut dengan menggunakan larutan garam.
Efflux Time
12
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV. 1. Tabel Hasil Pengamatan
Densitas (g/cm3)
Viskositas (/cm s)
Air
0,9227
0.008
Garam
1.16723
0.01032
Bahan
Tangki I (cm)
Tangki II (cm)
Tangki III (cm)
Diameter Pipa
0.8
1.7
0.7
Diameter Tangki
29.5
29.5
29.5
Panjang Pipa
37.35
42
63.4
A. Air
Tangki I
∆H
∆H
1.5
13,090 683,146
1
19.23
Volume
(cm3)
683.146
2.5
23,260 1366,293
2
43.56
3.5
40,020 2049,439
3
4.5
52,800 2732,585
5.5
68,700 3415,732
t (s)
Efflux Time
Volume
(cm3)
Tangki II
t (s)
Tangki III
∆H
t (s)
Volume
(cm3)
2
16,08
683,15
1366.29
2.5
27,21
1366,29
60
2049.44
3
43,31
2049,44
4
77
2732.59
3.5
59,78
2732,59
5
93
3415.73
4
76,59
3415,73
13
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
B. Larutan Garam
Tangki I
∆H
t (s)
1
14,5
2
Volume
(cm3)
Tangki II
∆H
t (s)
Volume
(cm3)
Tangki III
∆H
t (s)
Volume
(cm3)
1
2,04
683,146
1
32,53
683,146
25,08 1366,293
2
4,26
1366,293
2
28,97
1366,293
3
41,8
2049,439
3
4,63
2049,439
3
46,61
2049,439
4
59,83 2732,585
4
6,61
2732,585
4
59,8
2732,585
5
71,07 3415,732
5
7,47
3415,732
5
83,24
3415,732
Efflux Time
683,146
14
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
IV. 2 Tabel Perhitungan
A. Air
Tangki 1
ΔH
(cm)
H1
(cm)
H2
(cm)
1
23
22
13,090 683,146
2
22
20
23,260 1366,293 58,740
0,502
116,919 10788,098 0,031 10,109 0,032
10,678
2,178
3
20
17
40,020 2049,439 51,210
0,502
101,931 9405,216
0,032 7,952
0,032
16,424
2,437
4
17
13
52,800 2732,585 51,754
0,502
103,013 9504,968
0,032 8,100
0,032
22,726
2,323
5
13
8
330
0.385
29.600
0.045
ΔH
(cm)
H1
(cm)
H2
(cm)
ts (s)
V (cm3)
1
23
22
1,74
2
22
20
3
20
4
5
ts (s)
V (cm3)
3757.304
Q
A
v
Nre
3
2
(cm /s) (cm ) (cm/s)
52,188 0,502 103,878 9584,842
11.386
2502.905
f
z (cm)
0,032 8,219
1.811
c
tt (s)
(s/cm^(3/7)
0,032
5,262
0.047
η
2,488
40.35
8.18
Tangki 2
683,15
Q
A
v
Nre
f
(cm3/s) (cm2) (cm/s)
392,61 2,27
173,06 33932,54 0,02
z
(cm)
8,80
2,73
1366,29
500,47
2,27
220,60 43254,67 0,02
13,46 0,02
0,66
0,24
17
4,80
2049,44
426,97
2,27
188,20 36901,64 0,02
10,19 0,02
1,02
0,21
17
13
5,79
2732,59
471,95
2,27
208,03 40789,38 0,02
12,15 0,02
1,41
0,24
13
8
7,27
3415,73
469,84
2,27
207,10 40607,03 0,02
12,05 0,02
1,84
0,25
Efflux Time
15
c
tt (s)
(s/cm^(3/7)
0,02
0,33
η
0,19
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
Tangki 3
ΔH
H1
H2
ts (s)
v
V (cm )
Q
(cm3/s)
A
(cm2)
(cm/s)
3
η
0,05
9,51
1,69
24,59
0,05
19,21
1,42
0,03
22,17
0,05
29,32
1,48
9594,46
0,03
20,86
0,05
40,08
1,49
9360,83
0,03
19,98
0,05
51,83
1,48
f
z (cm)
(cm)
(cm)
(cm)
1
23
22
16,08
683,15
42,48
0,38
110,45
8917,24
0,03
18,35
2
22
20
27,21
1366,29
50,21
0,38
130,54
10539,45
0,03
3
20
17
43,31
2049,44
47,32
0,38
123,02
9932,30
4
17
13
59,78
2732,59
45,71
0,38
118,84
5
13
8
76,59
3415,73
44,60
0,38
115,94
Efflux Time
c
tt (s)
Nre
16
(s/cm^(3/7)
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
B. Larutan Garam
Tangki 1
ΔH
(cm)
H1
(cm)
H2
(cm)
ts (s)
V (cm3)
1
23
22
14,5
2
22
20
3
20
4
5
683,146
Q
(cm3/s)
47,114
A
(cm2)
0,502
v
(cm/s)
93,777
tt (s)
η
6,906
c
(s/cm^(3/7)
0,032
5,277
2,748
25,08
1366,293
54,477
0,032
8,904
0,032
10,708
2,342
17
41,8
2049,439
8830,307
0,033
7,405
0,032
16,470
2,538
17
13
59,83
90,909
8225,680
0,033
6,540
0,032
22,790
2,625
13
8
95,664
8655,945
0,033
7,151
0,032
29,994
2,369
ΔH
(cm)
H1
(cm)
H2
(cm)
1
23
22
2,04
683,146
2
22
20
4,26
3
20
17
4
17
5
13
Nre
f
z (cm)
8485,214
0,033
0,502
108,434 9811,451
49,030
0,502
97,591
2732,585
45,672
0,502
71,07
3415,732
48,062
0,502
ts (s)
V (cm3)
Tangki 2
Efflux Time
334,876
A
(cm2)
2,269
v
Nre
f
(cm/s)
147,610 28381,917 0,024
6,695
c
tt (s)
(s/cm^(3/7)
0,020
1,850
1,103
1366,293
320,726
2,269
141,373 27182,679 0,025
6,208
0,020
1,850
2,303
4,63
2049,439
442,643
2,269
195,113 37515,622 0,023
10,909 0,020
1,850
2,502
13
6,61
2732,585
413,402
2,269
182,224 35037,283 0,023
9,680
0,020
1,850
3,573
8
7,47
3415,732
457,260
2,269
201,556 38754,424 0,023
11,548 0,020
1,850
4,037
Q (cm3/s)
17
z (cm)
η
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
Tangki 3
ΔH
H1
H2
(cm)
(cm)
(cm)
2
23
21
2.5
21
3
ts (s)
V
(cm3)
A
(cm2)
v (m/s)
21,001
0,385
54,596
18.5
28,97 1366,293 47,162
0,385
18.5
15.5
46,61 2049,439 43,970
3.5
15.5
12
59,8
4
12
8
Efflux Time
32,53 683,146
Q
(cm3/s)
Nre
f
4322,537 0,039
z (cm)
c
(s/cm^(3/7)
tt (s)
η
5,375
0,048
9,537
122,611 9707,429 0,032
22,144
0,048
19,267 1,504
0,385
114,312 9050,341 0,032
19,588
0,048
29,402 1,585
2732,585 45,695
0,385
118,797 9405,493 0,032
20,953
0,048
40,195 1,488
83,24 3415,732 41,035
0,385
106,681 8446,187 0,033
17,357
0,048
51,974 1,602
18
3,411
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
IV. 3. Grafik
IV. 3. 1. Grafik Hubungan Antara Faktor Koreksi vs Nre
A. Tangki 1
B. Tangki 2
C. Tangki 3
Efflux Time
19
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
Efflux Time
20
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
IV. 3. 1. Grafik Hubungan Antara Faktor Koreksi vs Penurunan Tinggi
Cairan
A. Air
B. Larutan Garam
Efflux Time
21
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
IV. 4. Pembahasan
Pada percobaan efflux time yang telah dilakukan, diperoleh hasil
berupa waktu pengosongan tangki dengan 2 jenis cairan percobaan yang
berbeda yaitu air kran dan larutan garam jenuh. Hasil pengamatan dari tabel
pengamatan dan grafik di atas dapat disimpulkan jika semakin besar nilai
NRe maka semakin kecil faktor koreksinya. Pada tangki berdiameter pipa
paling besar 1.7 cm dan panjang pipa 42 cm memerlukan waktu lebih cepat
untuk menurunkan ketinggian cairan, sedangkan tangki yang berdiamer pipa
paling kecil 0.7 cm dan panjang pipa 63.4 cm memerlukan waktu paling lama
dibandingkan tangki yang berdiameter pipa 0.8 cm dan panjang pipa 37.35
cm untuk menurunkan ketiggian cairan. Begitu juga hal ini berlaku pada
kedua cairan percobaan. Hal ini disebabkan karena diameter tangki, diameter
pipa,
dan
panjang pipa
mempengaruhi
kecepatan
terhadap
waktu
pengosongan tangki.
Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi pada praktikum ini yaitu
jenis cairan, diameter tangki, diameter pipa, tinggi cairan , panjang pipa, luas
penampang, kecepatan aliran, dan juga bukaan kran. Disamping hal tersebut
juga ketelitian praktikan dalam mengambil data pengamatan kurang bagus
sehingga hasil data yang didapatkan dari grafik masih kurang konstan.
Sesuai dengan tujuan dari percobaan ini yakni menentukan faktor
koreksi terhadap waktu pengosongan tangki, maka berdasarkan data waktu
pengosongan sebenarnya (ts) dan waktu pengosongan teoritis (tt) diperoleh
hasil bahwa nilai faktor koreksi dari percobaan efflux time pada air maupun
larutan garam berkisar antara nilai 0.19 – 4.037. Hal tersebut menandakan
bahwa waktu pengosongan sebenarnya mayoritas lebih besar daripada waktu
pengosongan teoritis sehingga dapat dikatakan bahwa percobaan efflux time
kali ini kurang sempurna karena mayoritas faktor koreksinya tidak mendekati
satu. Kesalahan ini kemungkinan dikarenakan kurang telitinya praktikan
dalam mengamati waktu yang dibutuhkan untuk menurunkan tinggi cairan
dari tinggi awal (H1) ke tinggi akhir (H2).
Efflux Time
22
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V. 1. Simpulan
1. Pada tangki yang menggunakan pipa berdiameter 1.7 memperoleh waktu
paling cepat dibandingkan tangki yang menggunakan pipa berdiameter 0.8 dan
0.7.
2. Semakin tinggi ketinggian dalam tangki maka semakin besar pula tekanan
sehingga cairan yang keluar semakin cepat, semakin rendah ketinggian dalam
tangki maka semakin kecil tekanan sehingga cairan yang keluar semakin lama.
3. Bukaan kran dapat mempengaruhi jenis aliran dalam percobaan, karena
bukaan kran menentukan kecepatan aliran sehingga hal ini dapat berpengaruh
dalam menentukan nilai NRe yang bertujuan untuk menentukan jenis aliran.
4. Semakin besar diameter pipa aliran fluida maka semakin cepat waktu yang
diperlukan untuk pengosongan tangki.
5. Semakin besar diameter dan semakin panjang pipa aliran fluida maka faktor
koreksi yang dihasilkan semakin kecil.
6. Pada aliran fluida laminar, faktor koreksi yang dihasilkan lebih besar dari pada
aliran fluida turbulen.
V.2. Saran
1. Praktikan harus lebih teliti dalam pengamatan ketinggian cairan dan waktu
saat percobaan.
2. Praktikan sebaiknya memperhatikan dengan seksama dan teliti, pada saat
memulai stopwatch dan membuka kran 1 putaran penuh serta teliti pada saat
mematikan stopwatch pada ketinggian yang telah ditentukan.
3. Praktikan diharapkan memperhatikan saat membuka kran karena jika bukaan
kran tidak sama atau konstan maka hasil akan tidak akurat.
Efflux Time
23
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
DAFTAR PUSTAKA
Abdinagar, Prasetya. 2013. ”EffluxTime”. (http://prasetyabdinagar.blogspot.
co.id/p/abstraksi-tujuan-percoban-efflux-time.html). Diakses pada tanggal
23 Februari 2017 pukul 07.45 WIB.
McCabe. 1993. “Unit Operations of Chemical Engineering Fifth Edition”. United
States of America: Mc Graw Hill Book Company.
Perry, Robert H. dan Don W Green. 1999. Perry’s Chemical Engineer’s
Handbook Edisi 8. New York: McGraw Hill Book Company.
Tim Dosen. 2017. ” Efflux Time”. Surabaya: Fakultas Teknik Jurusan Teknik
Kimia Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
Efflux Time
24
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
APPENDIX
1.
2.
3.
Debit air pada tangki 1 dengan beda ketinggian 1 cm
4.
5.
Efflux Time
25
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
7.
8.
9. f =
= 0.032
10.
= 8.2194/7 / 103.878 cm/s = 0.032 s/cm3/7
11.
12.
13.
= 13.09/5.262 = 2.488
Efflux Time
26
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Efflux time merupakan waktu yang diperlukan untuk pengosongan cairan
di dalam tangki melalui pipa vertical karena pengaruh gaya beratnya. Sebagian
industry mengalirkan cairan dari tempat penampungannya dengan pengaruh gaya
gravitasi karena tinggi permukaan teoritis melalui rumus pendekatan dari
penurunan rumus prinsip dasar teori aliran fluida dinamis dalam aliran vertical.
Watu pencampuran cairan ini dapat diperkirakan dengan persamaan pendekatan
yang kemudian dikaitkan dengan faktor koreksi yang merupakan perbandingan
antara efflux time teoritis dengan waktu sebenarnya. Faktor koreksi digunakan
untuk waktu penurunan cairan sesungguhnya. Perilaku zat cair yang mengalir
sangat bergantung pada kenyataan apakah fluida itu berada di bawah pengaruh
bidang batas padat atau tidak.
Percobaan efflux time dapat dilakukan dengan cara larutkan garam grosok
dalam aquadest hingga jenuh, lalu hitung densitas larutan garam. Kemudian
hitung viskositas larutan garam dan masukkan larutan garam ke dalam tangki.
Buka kran pada tangki sehingga larutan garam dapat ditampung di ember. Ukur
selisih ketinggian sebelum kran dibuka dan ssudah kran ditutup. Catat diameter
pipa, panjang pipa, tinggi larutan, viskositas, diameter tangki, selisih tinggi pada
table pengamatan. Hiyug volume air yang dikeluarkan dengan menggunakan
persamaan volume tangki dengan selisih tinggi pada tangki. Ulangi percobaan
dengan air kran.
Tujuan percobaan efflux time yaitu untuk mengetahui waktu penurunan
cairan sesungguhnya. Untuk menghitung nilai friksi dalam percobaan sehingga
dapat menentukan nilai faktor koreksi. Unutk mengetahui hubungan waktu
pengosongan tangki dengan diameter.
Efflux Time
1
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
I.2 Tujuan
1. Untuk mengetahui waktu penurunan cairan sesungguhnya.
2. Untuk menghitung nilai friksi dalam percobaan sehingga dapat menentukan
nilai faktor koreksi.
3. Unutk mengetahui hubungan waktu pengosongan tangki dengan diameter.
I.3 Manfaat
1. Agar praktikan dapat memahami prinsip dasar efflux time.
2. Agar praktikan dapat mengetahui friksi berdasarkan jenis aliran.
3. Agar praktikan dapat mengetahui perbandingan selisih ketinggian dengan
waktu pengosongan tangki.
Efflux Time
2
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Secara Umum
Perilaku zat cair yang mengalir sangat bergantung pada kenyataan apakah
fluida itu berada dibawah pengaruh bidang batas padat atau tidak. Di daerah
dimana pengaruh dinding itu kecil, tegangan geser mungkin dapat diabaikan. Dan
perilaku fluida itu mungkin mendekati perilaku fluida ideal. Aliran fluida ideal
dapat diberikan secara lengkap dengan menggunakan prinsip-prinsip mekanika
Newton dan hukum kekekalan massa. Aliran potensial bisa terdapat pada jarak
yang tidak terlalu jauh dari bidang batas padat. Aliran potensial terdapat diluar
lapisan batas fluida yang sangat berdekatan dengan dinding padat itu. Aliran
laminar adalh aliran pada kecepatan rendah ketika fluida cenderung mengalir
tanpa pencampuran secara lateral, dan lapisan-lapisan yang berdampingan
menggelincir diatas satu sama lain. Disini tidak terdapat aliran silang atau pusaran.
Pada kecapatan yang lebih tinggi, terjadi keturbulenan, dan pembentukan pusaran.
(McCabe, 1993)
II. 1. 1. Jenis – Jenis Aliran Fluida
Aliran fluida secara umum diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu aliran
turbulen dan aliran laminar.
a. Aliran Turbulen
Aliran tubulen merupakan aliran fluida yang terjadi olakan atau gumpalan
ataupun gelombang saat mengalir. Penyebab terjadinya turbulence sangat
banyak. Namun yang pasti ketika fluida mengalir dari suatu penampang 1 ke
penampang yang lebih kecil maka besar kemungkinan akan terjadi turbulence.
Gambar 1. Aliran Turbulen
Efflux Time
3
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
b. Aliran Laminer
Aliran laminar merupakan aliran fluida yang tidak terjadi olakan dan sifatnya
mendekati linear dan biasanya akibat tidak terjadinya perubahan penampang
yang tiba-tiba.
Gambar 2. Aliran Laminar
Osborne Reynolds yang pertama kali menemukan dan mengklasifikasikan
jenis aliran pada fluida. Apabila Reynolds number didapatkan hasil < 2000
maka aliran tersebut dinyatakan sebagai aliran Laminar Apabila Reynolds
number didapatkan hasil 2000-x-4000 maka aliran tersebut dinyatakan sebagai
aliran transisi Apabila Reynolds number didapatkan hasil >4000 maka aliran
tersebut dinyatakan sebagai aliran Turbulence.
(Anonim, “ Aliran Laminar dan Turbilence” 2012)
II. 1. 2. Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Efflux Time
Faktor-faktor yang mempengaruhi Efflux Time diantaranya :
1. Diameter, dimana diameter akan mempengaruhi debit air.
2. Ketinggian, ketinggian akan mempengaruhi kecepatan karena ketinggian
akan menekan air karena semaklin tinggi air maka semakin besar
tekanannya sehingga air yang keluar juga semakin besar dan semakin
rendah tinggi air maka tekanannya semkain kecil dan jumlah air yang
keluar semkain kecil.
3. Lamanya waktu yang diberikan dimana bila waktu yang diberikan semakin
lama maka debit akan kecil dan bila waktu yang diberikan semakin cepat
maka debit akan semakin besar.
Efflux Time
4
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
4. Kecepatan aliran air, dimanabila kecepatan air semakin besar maka debit
akan semakin besar pula, dan bila kecepatan air kecil maka akan kecil pula
debit.
5. Luas penampang dari tempat aliran itu keluar. BIla luas penampung
keluarnya zat cair tersebut makin besar maka debit semakin besar, dab
begitu pula sebaliknya.
(Abdinagar, 2015)
II. 1. 3. Perhitungan Dalam Efflux Time
a. Fraksi yang bekerja sepanjang pipa
Faktor gesekan akan mempengaruhi perhitungan efflux time sebab friksi
yang terjadi semakin lama akan semakin besar dengan bertambahnya panjang
pipa, sehingga akan mempengaruhi waktu yang diperlukan oleh zat cair untuk
melewati pipa kecil. Friksi biasanya dinyatakan dalam panjang ekivalen
terhadap pipa-pipa lurus. Harga f tergantung dari jenis aliran yang terjadi di
dalam pipa.
a. Untuk aliran laminar dengan Re < 2100
f =
...................................................................................................(1)
b. Untuk aliran turbulen dengan Re > 4000 untuk pipa dengan kekasaran
0,0000050
f =
....................................................................................(2)
Dimana :
f = koefisien gesek
Nre = Bilangan Reynold
Pada tangki ada nilai panjang keseluruhan dari permukaan cairan hingga
ujung pipa (z). Nilai z bergantung pada jenis aliran yang terjadi.
a. Untuk aliran laminar
.........................................................................(3)
Efflux Time
5
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
b. Untuk aliran transisi dan turbulen
z=
....................................................................... (4)
Persamaan (3) dimasukkan persamaan didapatkan
......................................(5)
Persamaan (4) diintegralkan dengan batas z = L + H1 - Hv sampai z = L + H2 –
Hv dari t = 0 hingga t = t, maka persamaan untuk laminar didapat :
t
–
=
a)
(H2
–
H1)–
….....................................(6)
Untuk sistem tanpa vortex dengan a = 0, b = 0, Hv1 = 0 dan Hv2 = 0, maka :
t
(7)
c. Untuk aliran tubulen dan transisi dengan cara yang sama dengan aliran
laminar akan diperoleh persamaan :
c=
...................................................................................(8)
Dengan menggabungkan persamaan diperoleh
........................................(9)
Persamaan (21) diintegralkan dengan batas z = L + H1 - Hv1 sampai z = L + H2
– Hv2 dari t = 0 hingga t = t, maka
t = (
+ L -
- (
)
+
(
L
…………........................................................................................... (10)
Efflux Time
6
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
Apabila dalam percobaan diasumsikan sistem tanpa vortex maka a = 0, b = 0,
Hv1 = 0 dan Hv2 = 0.
(
+L
(11)
-(
Adanya asumsi-asumsi yang diambil menyebabkan nilai yang diperoleh dari
perhitungan tidak sama dengan t sebenarnya sehingga untuk mendapatkan
t yang sama perlu dikalikan dengan suatu faktor koreksi.
................................................................(12)
Keterangan simbol dan satuan:
D = diameter (cm)
f = faktor fanning
g = percepatan gravitasi (cm/s2)
gc = konstanta gravitasi (g.cm.s-2)
Hv = tinggi vortex (cm)
hf = gesekan
L = panjang (cm)
NRe = bilangan Reynolds
P = tekanan (atm)
u = rerata kecepatan fluida (cm/s)
Z = tinggi tangki hingga pipa (cm)
Q = debit (cm3.s-1)
tt = waktu teoritis (s)
ts = waktu sebenarnya (s)
⍴ = densitas (g/cm3)
α = energi kinetik
� = viskositas (g.cm-1.s-1)
= faktor koreksi
(Tim Dosen, 2017)
Efflux Time
7
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
II. 2. Sifat Bahan
1. Air
a. Sifat Fisika
1. Berat molekul
: 18.02 g/mol
2. Tidak berwarna
3. Berupa cairan
4. Spesific gravity
:1
5. Titik didih
: 100oC
6. Titik lelh
: 0oC
b. Sifat Kimia
1. Dapat bercampur dengan etil alkohol.
2. Sedikit bercampur dengan etil eter.
3. Pelarut universal.
2. NaCl
a. Sifat Fisika
1. Berat molekul
: 58.44 g/mol
2. Padatan berwarna putih
3. Spesific gravity
: 2.163
4. Titik didih
: 1413oC
5. Titik leleh
: 800.4oC
b. Sifat Kimia
1. Dapat larut dalam air.
2. Sedikit larut dengan aseton dan HCl.
(Perry, 1999)
Efflux Time
8
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
II. 3. Hipotesis
Apabila waktu pengosongan teoritis mendekati waktu pengosongan
sebenarnya, maka faktor koreksi akan mendekati 1 yang menunjukkan persen
kesalahan kecil.
Efflux Time
9
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
II. 4. Diagram Alir
Siapkan alat dan bahan
Ukur diameter pipa, panjang pipa dan diameter
tangki
Pasang satu set rangkaian alat efflux time
Masukkan air ke dalam tangki dimana valve dalam
keadaan tertutup
Ukur ketinggian awal dari air tersebut dengan
melihatnya pada pipa penera
Buka kran dan tampung air pada ember. Kemudian
pada setiap interval penurunan tinggi cairan (ΔH),
catat waktu penurunan cairan sesungguhnya
Hitung volume cairan yang tertampung dengan
menggunakan volume tangki pada setiap selisih /
interval ketinggian tertentu.
Lakukan percobaan tersebut pada 3 tangki dengan
variasi panjang dan diameter pipa.
Ulangi percobaan tersebut dengan menggunakan
larutan garam.
Efflux Time
10
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
BAB III
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
III.1 Bahan
1. Air
2. Larutan garam
III.2 Alat
1. Rangkaian alat efflux time
2. Stopwatch
3. Piknometer
4. Neraca analitik
5. Viskometer ostwald
6. Bola hisap
7. Penggaris
8. Ember
III.3 Gambar Alat
Gelas ukur
Neraca Analitik
Viskometer Ostwald
Stopwatch
Piknometer
Penggaris
Efflux Time
11
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
Ember
Bola hisap
III.4 Rangkaian Alat
III.5 Prosedur
1. Siapkan alat dan bahan.
2. Ukur diameter pipa, panjang pipa dan diameter tangki.
3. Pasang satu set rangkaian alat efflux time.
4. Masukkan air ke dalam tangki dimana valve dalam keadaan tertutup.
5. Ukur ketinggian awal dari air tersebut dengan melihatnya pada pipa penera.
6. Buka kran dan tampung air pada ember. Kemudian pada setiap interval
penurunan tinggi cairan, catat waktu penurunan cairan sesungguhnya.
7. Hitung volum cairan yang tertampung dengan volume tangki pada setiap
interval ketinggian tertentu.
8. Lakukan percobaan pada 3 tangki dengan variasi panjang dan diameter
pipa.
9. Ulangi percobaan tersebut dengan menggunakan larutan garam.
Efflux Time
12
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV. 1. Tabel Hasil Pengamatan
Densitas (g/cm3)
Viskositas (/cm s)
Air
0,9227
0.008
Garam
1.16723
0.01032
Bahan
Tangki I (cm)
Tangki II (cm)
Tangki III (cm)
Diameter Pipa
0.8
1.7
0.7
Diameter Tangki
29.5
29.5
29.5
Panjang Pipa
37.35
42
63.4
A. Air
Tangki I
∆H
∆H
1.5
13,090 683,146
1
19.23
Volume
(cm3)
683.146
2.5
23,260 1366,293
2
43.56
3.5
40,020 2049,439
3
4.5
52,800 2732,585
5.5
68,700 3415,732
t (s)
Efflux Time
Volume
(cm3)
Tangki II
t (s)
Tangki III
∆H
t (s)
Volume
(cm3)
2
16,08
683,15
1366.29
2.5
27,21
1366,29
60
2049.44
3
43,31
2049,44
4
77
2732.59
3.5
59,78
2732,59
5
93
3415.73
4
76,59
3415,73
13
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
B. Larutan Garam
Tangki I
∆H
t (s)
1
14,5
2
Volume
(cm3)
Tangki II
∆H
t (s)
Volume
(cm3)
Tangki III
∆H
t (s)
Volume
(cm3)
1
2,04
683,146
1
32,53
683,146
25,08 1366,293
2
4,26
1366,293
2
28,97
1366,293
3
41,8
2049,439
3
4,63
2049,439
3
46,61
2049,439
4
59,83 2732,585
4
6,61
2732,585
4
59,8
2732,585
5
71,07 3415,732
5
7,47
3415,732
5
83,24
3415,732
Efflux Time
683,146
14
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
IV. 2 Tabel Perhitungan
A. Air
Tangki 1
ΔH
(cm)
H1
(cm)
H2
(cm)
1
23
22
13,090 683,146
2
22
20
23,260 1366,293 58,740
0,502
116,919 10788,098 0,031 10,109 0,032
10,678
2,178
3
20
17
40,020 2049,439 51,210
0,502
101,931 9405,216
0,032 7,952
0,032
16,424
2,437
4
17
13
52,800 2732,585 51,754
0,502
103,013 9504,968
0,032 8,100
0,032
22,726
2,323
5
13
8
330
0.385
29.600
0.045
ΔH
(cm)
H1
(cm)
H2
(cm)
ts (s)
V (cm3)
1
23
22
1,74
2
22
20
3
20
4
5
ts (s)
V (cm3)
3757.304
Q
A
v
Nre
3
2
(cm /s) (cm ) (cm/s)
52,188 0,502 103,878 9584,842
11.386
2502.905
f
z (cm)
0,032 8,219
1.811
c
tt (s)
(s/cm^(3/7)
0,032
5,262
0.047
η
2,488
40.35
8.18
Tangki 2
683,15
Q
A
v
Nre
f
(cm3/s) (cm2) (cm/s)
392,61 2,27
173,06 33932,54 0,02
z
(cm)
8,80
2,73
1366,29
500,47
2,27
220,60 43254,67 0,02
13,46 0,02
0,66
0,24
17
4,80
2049,44
426,97
2,27
188,20 36901,64 0,02
10,19 0,02
1,02
0,21
17
13
5,79
2732,59
471,95
2,27
208,03 40789,38 0,02
12,15 0,02
1,41
0,24
13
8
7,27
3415,73
469,84
2,27
207,10 40607,03 0,02
12,05 0,02
1,84
0,25
Efflux Time
15
c
tt (s)
(s/cm^(3/7)
0,02
0,33
η
0,19
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
Tangki 3
ΔH
H1
H2
ts (s)
v
V (cm )
Q
(cm3/s)
A
(cm2)
(cm/s)
3
η
0,05
9,51
1,69
24,59
0,05
19,21
1,42
0,03
22,17
0,05
29,32
1,48
9594,46
0,03
20,86
0,05
40,08
1,49
9360,83
0,03
19,98
0,05
51,83
1,48
f
z (cm)
(cm)
(cm)
(cm)
1
23
22
16,08
683,15
42,48
0,38
110,45
8917,24
0,03
18,35
2
22
20
27,21
1366,29
50,21
0,38
130,54
10539,45
0,03
3
20
17
43,31
2049,44
47,32
0,38
123,02
9932,30
4
17
13
59,78
2732,59
45,71
0,38
118,84
5
13
8
76,59
3415,73
44,60
0,38
115,94
Efflux Time
c
tt (s)
Nre
16
(s/cm^(3/7)
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
B. Larutan Garam
Tangki 1
ΔH
(cm)
H1
(cm)
H2
(cm)
ts (s)
V (cm3)
1
23
22
14,5
2
22
20
3
20
4
5
683,146
Q
(cm3/s)
47,114
A
(cm2)
0,502
v
(cm/s)
93,777
tt (s)
η
6,906
c
(s/cm^(3/7)
0,032
5,277
2,748
25,08
1366,293
54,477
0,032
8,904
0,032
10,708
2,342
17
41,8
2049,439
8830,307
0,033
7,405
0,032
16,470
2,538
17
13
59,83
90,909
8225,680
0,033
6,540
0,032
22,790
2,625
13
8
95,664
8655,945
0,033
7,151
0,032
29,994
2,369
ΔH
(cm)
H1
(cm)
H2
(cm)
1
23
22
2,04
683,146
2
22
20
4,26
3
20
17
4
17
5
13
Nre
f
z (cm)
8485,214
0,033
0,502
108,434 9811,451
49,030
0,502
97,591
2732,585
45,672
0,502
71,07
3415,732
48,062
0,502
ts (s)
V (cm3)
Tangki 2
Efflux Time
334,876
A
(cm2)
2,269
v
Nre
f
(cm/s)
147,610 28381,917 0,024
6,695
c
tt (s)
(s/cm^(3/7)
0,020
1,850
1,103
1366,293
320,726
2,269
141,373 27182,679 0,025
6,208
0,020
1,850
2,303
4,63
2049,439
442,643
2,269
195,113 37515,622 0,023
10,909 0,020
1,850
2,502
13
6,61
2732,585
413,402
2,269
182,224 35037,283 0,023
9,680
0,020
1,850
3,573
8
7,47
3415,732
457,260
2,269
201,556 38754,424 0,023
11,548 0,020
1,850
4,037
Q (cm3/s)
17
z (cm)
η
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
Tangki 3
ΔH
H1
H2
(cm)
(cm)
(cm)
2
23
21
2.5
21
3
ts (s)
V
(cm3)
A
(cm2)
v (m/s)
21,001
0,385
54,596
18.5
28,97 1366,293 47,162
0,385
18.5
15.5
46,61 2049,439 43,970
3.5
15.5
12
59,8
4
12
8
Efflux Time
32,53 683,146
Q
(cm3/s)
Nre
f
4322,537 0,039
z (cm)
c
(s/cm^(3/7)
tt (s)
η
5,375
0,048
9,537
122,611 9707,429 0,032
22,144
0,048
19,267 1,504
0,385
114,312 9050,341 0,032
19,588
0,048
29,402 1,585
2732,585 45,695
0,385
118,797 9405,493 0,032
20,953
0,048
40,195 1,488
83,24 3415,732 41,035
0,385
106,681 8446,187 0,033
17,357
0,048
51,974 1,602
18
3,411
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
IV. 3. Grafik
IV. 3. 1. Grafik Hubungan Antara Faktor Koreksi vs Nre
A. Tangki 1
B. Tangki 2
C. Tangki 3
Efflux Time
19
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
Efflux Time
20
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
IV. 3. 1. Grafik Hubungan Antara Faktor Koreksi vs Penurunan Tinggi
Cairan
A. Air
B. Larutan Garam
Efflux Time
21
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
IV. 4. Pembahasan
Pada percobaan efflux time yang telah dilakukan, diperoleh hasil
berupa waktu pengosongan tangki dengan 2 jenis cairan percobaan yang
berbeda yaitu air kran dan larutan garam jenuh. Hasil pengamatan dari tabel
pengamatan dan grafik di atas dapat disimpulkan jika semakin besar nilai
NRe maka semakin kecil faktor koreksinya. Pada tangki berdiameter pipa
paling besar 1.7 cm dan panjang pipa 42 cm memerlukan waktu lebih cepat
untuk menurunkan ketinggian cairan, sedangkan tangki yang berdiamer pipa
paling kecil 0.7 cm dan panjang pipa 63.4 cm memerlukan waktu paling lama
dibandingkan tangki yang berdiameter pipa 0.8 cm dan panjang pipa 37.35
cm untuk menurunkan ketiggian cairan. Begitu juga hal ini berlaku pada
kedua cairan percobaan. Hal ini disebabkan karena diameter tangki, diameter
pipa,
dan
panjang pipa
mempengaruhi
kecepatan
terhadap
waktu
pengosongan tangki.
Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi pada praktikum ini yaitu
jenis cairan, diameter tangki, diameter pipa, tinggi cairan , panjang pipa, luas
penampang, kecepatan aliran, dan juga bukaan kran. Disamping hal tersebut
juga ketelitian praktikan dalam mengambil data pengamatan kurang bagus
sehingga hasil data yang didapatkan dari grafik masih kurang konstan.
Sesuai dengan tujuan dari percobaan ini yakni menentukan faktor
koreksi terhadap waktu pengosongan tangki, maka berdasarkan data waktu
pengosongan sebenarnya (ts) dan waktu pengosongan teoritis (tt) diperoleh
hasil bahwa nilai faktor koreksi dari percobaan efflux time pada air maupun
larutan garam berkisar antara nilai 0.19 – 4.037. Hal tersebut menandakan
bahwa waktu pengosongan sebenarnya mayoritas lebih besar daripada waktu
pengosongan teoritis sehingga dapat dikatakan bahwa percobaan efflux time
kali ini kurang sempurna karena mayoritas faktor koreksinya tidak mendekati
satu. Kesalahan ini kemungkinan dikarenakan kurang telitinya praktikan
dalam mengamati waktu yang dibutuhkan untuk menurunkan tinggi cairan
dari tinggi awal (H1) ke tinggi akhir (H2).
Efflux Time
22
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V. 1. Simpulan
1. Pada tangki yang menggunakan pipa berdiameter 1.7 memperoleh waktu
paling cepat dibandingkan tangki yang menggunakan pipa berdiameter 0.8 dan
0.7.
2. Semakin tinggi ketinggian dalam tangki maka semakin besar pula tekanan
sehingga cairan yang keluar semakin cepat, semakin rendah ketinggian dalam
tangki maka semakin kecil tekanan sehingga cairan yang keluar semakin lama.
3. Bukaan kran dapat mempengaruhi jenis aliran dalam percobaan, karena
bukaan kran menentukan kecepatan aliran sehingga hal ini dapat berpengaruh
dalam menentukan nilai NRe yang bertujuan untuk menentukan jenis aliran.
4. Semakin besar diameter pipa aliran fluida maka semakin cepat waktu yang
diperlukan untuk pengosongan tangki.
5. Semakin besar diameter dan semakin panjang pipa aliran fluida maka faktor
koreksi yang dihasilkan semakin kecil.
6. Pada aliran fluida laminar, faktor koreksi yang dihasilkan lebih besar dari pada
aliran fluida turbulen.
V.2. Saran
1. Praktikan harus lebih teliti dalam pengamatan ketinggian cairan dan waktu
saat percobaan.
2. Praktikan sebaiknya memperhatikan dengan seksama dan teliti, pada saat
memulai stopwatch dan membuka kran 1 putaran penuh serta teliti pada saat
mematikan stopwatch pada ketinggian yang telah ditentukan.
3. Praktikan diharapkan memperhatikan saat membuka kran karena jika bukaan
kran tidak sama atau konstan maka hasil akan tidak akurat.
Efflux Time
23
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
DAFTAR PUSTAKA
Abdinagar, Prasetya. 2013. ”EffluxTime”. (http://prasetyabdinagar.blogspot.
co.id/p/abstraksi-tujuan-percoban-efflux-time.html). Diakses pada tanggal
23 Februari 2017 pukul 07.45 WIB.
McCabe. 1993. “Unit Operations of Chemical Engineering Fifth Edition”. United
States of America: Mc Graw Hill Book Company.
Perry, Robert H. dan Don W Green. 1999. Perry’s Chemical Engineer’s
Handbook Edisi 8. New York: McGraw Hill Book Company.
Tim Dosen. 2017. ” Efflux Time”. Surabaya: Fakultas Teknik Jurusan Teknik
Kimia Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
Efflux Time
24
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
APPENDIX
1.
2.
3.
Debit air pada tangki 1 dengan beda ketinggian 1 cm
4.
5.
Efflux Time
25
Laporan Resmi Praktikum Operasi Teknik Kimia I
7.
8.
9. f =
= 0.032
10.
= 8.2194/7 / 103.878 cm/s = 0.032 s/cm3/7
11.
12.
13.
= 13.09/5.262 = 2.488
Efflux Time
26