Operasi Teknik Kimia 3 II. Kode / SKS

I. Nama Matakuliah
: Operasi Teknik Kimia 3
II. Kode / SKS
: TKK 644 / 3 SKS
III. Prasyarat
: Tidak ada
IV. Status matakuliah
: Wajib
V. Silabus
: 
Dasar-dasar pemisahan campuran biner, pseudobiner dan
multi komponen pada proses penyulingan, ekstraksi, dan
absorpsi.

Perhitungan neraca massa, neraca panas, jumlah stage
ideal pada kolom pemisah dengan plate dan tinggi bahan
isian pada kontak kontinyu.
VI. Diskripsi Mata Kuliah
Operasi Teknik Kimia (OTK) merupakan mata kuliah wajib di Jurusan Teknik Kimia FTUGM. Matakuliah OTK berisikan aplikasi dasar-dasar ilmu pengetahuan alam yang dirangkai
dengan dasar ekonomi dan hubungan masyarakat pada bidang yang berkaitan langsung
dengan proses dan alat-alat proses, jadi OTK berkaitan dengan pekerjaan rekayasa proses.
Proses sendiri tersusun dalam beberapa langkah, meliputi perubahan komposisi kimia,
perubahan fisis bahan yaitu proses fisis, atau pemisahan dan pemurnian.
Yang dicermati dengan cukup rinci pada matakuliah Operasi Teknik Kimia adalah
proses pemisahan atau pemurnian komponen dari campuran. Proses pemisahan atau
pemurnian ini sangat diperlukan pada unit persiapan bahan baku agar bahan memenuhi
ketentuan proses alat berikutnya (misalnya reaktor) dan sangat diperlukan pada unit
permurnian hasil agar memenuhi spesifikasi produk yang akan dijual.
Cara pemisahan atau pemurnian konstituen dari campuran secara garis besar dapat
dibedakan menjadi:
1. Pemisahan secara mekanik
Pemisahan ini dapat digunakan untuk memisahkan campuran yang heterogen
(padat — cair, cair — cair yang tidak saling larut, dan gas — cair). Topik ini
dipelajari di matakuliah OTK I dan AIK
2. Pemisahan dengan mempergunakan reaksi kimia (tidak dipelajari secara eksplisit
tetapi implisit pada materi yang lain)
3. Pemisahan menurut dasar operasi difusional. Perpindahan massa konstituen dari
fasa yang satu ke fasa lainnya secara difusi. Topik ini dipelajari dalam matakuliah
OTK 2 dan OTK 3
Operasi pemisahan dapat menyangkut banyak sekali proses dan peralatan yang selalu
berubah atau berkembang untuk menuju suatu penyempurnaan. Untuk itu operasi
Universitas Gadjah Mada
1
pemisahan dapat dilihat secara konseptual dengan menggunakan Konsep dasar Chemical
Engineering Tools, yaitu:
 1. Neraca Massa
 2. Neraca Panas
 3. Keseimbangan
 4. Proses Kecepatan (Rate Processes)
 5.Ekonomi
 6. Hubungan Masyarakat
Bila dasar pengetahuan mahasiswa atau engineer terhadap suatu peralatan bersifat
konseptual atau centered around physical principles and mathematical techniques maka
engineer tersebut dapat dengan mudah beradaptasi dan memahami peralatan dan proses
yang baru. Yang dimaksud pengetahuan terhadap suatu peralatan bersifat centered around
physical principles and mathematical techniques adalah memahami suatu peralatan dan
proses berdasarkan konsep-konsep fundamental peralatan atau proses tersebut. Selain itu
dengan dikuasainya konsep-konsep fundamental menyebabkan engineer dapat berpikir
logis, lebih mendalam, dan dapat melakukan analisis secara kuntitatif terhadap suatu
peralatan.
Metode berpikir secara konseptual dapat diurutkan sebagai berikut:
1. Analisis perilaku fisik system
2. Penyusunan model fisik
3. Penyusunan persamaan matematis yang mewakili model fisik
4. Penyelesaian persamaan matematis secara grafis, analitis, atau numeris. Karena
tersedianya alat bantu hitung yang sangat canggih (komputer) pada era
belakangan ini maka penyusunan model matematis yang baik (sangat mendekati
sistem yang diamati) dapat dilakukan. Untuk itu perlu penguasaan penyusunan
program komputer.
VII. Tujuan Pembelajaran.
Setelah mengikuti mata kuliah ini mahasiswa dapat:

Memahami konsep dasar-dasar pemisahan campuran biner, pseudobiner dan multi
komponen pada proses penyulingan, ekstraksi, dan absorpsi dengan menggunakan
alat kontak secara stage wise dan continuous.

Menghitung jumlah plate ideal untuk proses penyulingan, dan ekstraksi pada kolom
pemisah dengan plate dengan menggunakan konsep neraca massa, neraca panas,
dan keseimbangan.

Menghitung tinggi tumpukan bahan isian untuk proses penyulingan dan ekstraksi
dengan menggunakan konsep neraca massa, neraca panas, dan proses kecepatan.
Universitas Gadjah Mada
2
VIII. Materi Pembelajaran dan Outcome Pembelajaran
Judul
A. Pendahuluan
Materi Pembelajaran

Perlunya belajar OTK

Konsep
Outcome Pembelajaran
Mahasiswa dapat
operasi 
Teknik Kimia.
difusional

B. Keseimbangan
Mengerti pentingnya Ilmu Operasi
Alat kontak

Memahami konsep operasi difusional

Mengetahui tipe alat-alat kontak

Keseimbangan gas-cair
Mahasiswa dapat

Keseimbangan cair-cair


Keseimbangan
padat- 
Mengerti prinsip keseimbangan.
Menggambarkan
data
korelasi
seimbang untuk system gas-cair,
cair
cair-cair, dan padat-cair.

Stage seimbang tunggal
Stage

Multi stage cross current 
Menghitung
seimbang

Multi
stage tunggal.
C. Perhitungan
stage
counter

current

Multi
stage
Distilasi


Solvent free basis

Intermediate stream
dengan
Menghitung pemisahan dengan Multi
Menghitung pemisahan dengan Multi
stage counter current
Ponchon
Savarit
pemisahan
stage cross current
counter
current dengan refluks.

Mahasiswa dapat

Menghitung pemisahan dengan Multi
stage cross current dengan refluks

Menghitung
pemisahan
secara
distilasi Multi stage dengan metode
Ponchon Savarit

Menghitung
pemisahan
ekstraksi
Multi stage dengan solvent free basis

Menghitung pemisahan dengan Multi
stage dengan adanya intermediate
stream.
D. Simplified
Calculation

Sort cut untuk ekstraksi

Sort cut untuk distilasi 
Menghitung pemisahan Multi stage
(McCabe and Thiele)
secara
Methods
Mahasiswa dapat
sort
cut
untuk
proses
ekstraksi dan distilasi (McCabe and
Thiele)
E. Contiounous

Konsep kontak kontinyu. Mahasiswa dapat
Contact

Perhitungan tinggi bed

Mengerti Konsep kontak kontinyu.
Universitas Gadjah Mada
3

through 
Diffusion
stationary
component
diffusion
(DTSC).

Menghitung tinggi bed untuk proses
through
stationary
component (DTSC) dan equimolar
Equimolar
counter diffusion (ECD)
counter
diffusion (ECD)
F. Campuran

Multi
Konsep
pemisahan Mahasiswa dapat

multi komponen.
Komponen

Pemisahan

komponen
dengan

flash.
Mengerti Konsep pemisahan multi
Menghitung
Pemisahan
dengan
flash.
Distilasi multi komponen

Mengerti
Konsep
distilasi
multi
komponen
IX. Rencana kegiatan pembelajaran mingguan (3x50 menit per minggu)
Minggu
ke-
Pokok bahasan
Sub-pokok bahasan
1
Pendahuluan
Pentingnya belajar OTK.
2
Pendahuluan
Konsep operasi difusional.
Alat kontak.
3
Keseimbangan
Keseimbangan gas-cair.
Keseimbangan cair-cair.
4
Keseimbangan
Keseimbangan padat-cair.
5
Perhitungan stage seimbang
Stage seimbang tunggal.
Ujian sisipan I
6
Perhitungan stage seimbang
Multi stage counter current
Multi stage counter current dengan refluks.
7
Perhitungan stage seimbang
Distilasi Ponchon Savarit.
Solvent free basis.
8
Perhitungan stage seimbang
Intermediate stream
9
Perhitungan stage seimbang
Intermediate stream
Ujian Sisipan II
10
Perhitungan stage seimbang Sort cut untuk ekstraksi
cara penyederhanaan
11
Perhitungan stage seimbang Sort cut untuk distilasi (McCabe and Thiele)
cara penyederhanaan
12
Contiounous Contact
Konsep kontak kontinyu.
Universitas Gadjah Mada
4
Perhitungan tinggi bed untuk Diffusion through
stationary component (DTSC).
13
Contiounous Contact
Perhitungan tinggi bed untuk Diffusion through
stationary component (DTSC) dan Equimolar
counter diffusion (ECD)
14
Campuran Multi Komponen
Konsep pemisahan multi komponen.
Pemisahan dengan flash.
15
Campuran Multi Komponen
Pemisahan dengan flash.
Distilasi multi komponen
16
Ujian akhir
Materi semua
X. Evaluasi

Mahasiswa dibagi kelompok kemudian diberi tugas pekerjaan rumah untuk masingmasing kelompok dengan kasus-kasus dari pustaka atau kasus-kasus riil dalam
industri (bringing the real industry problem) setelah itu masing-masing kelompok
prisentasi di depan teman-temannya. Dengan diskusi ini selain untuk pemantapan
materi juga dapat digunakan untuk mengukur daya serap mahasiswa terhadap materi
yang telah disampaikan.

Ujian sisipan dilakukan dua kali, ujian sisipan I dimaksudkan untuk memacu
semangat belajar mahasiswa pada saat-saat awal kuliah. Sifat soal dibuat agak sulit
(berat) dengan ini mahasiswa tidak menganggap ringan mata kuliah ini atau agar
terpacu berusaha dengan keras. Sedang ujian sisipan ke II materi sudah sesuai
dengan yang telah diberikan.

XI.
Ujian akhir berisikan semua materi.
Penilaian
Dasar penilaian secara kuantitatif adalah nilai usip dipilih satu yang paling baik dari 2
kali usip yang dilaksanakan dan nilai ujian, masing-masing berbobot 50%. Sedang kehadiran
dan tugas pekerjaan rumah diperhitungkan dalam penilaian bila terjadi keraguan atau nilai
rata-rata jatuh pada daerah batas.
Universitas Gadjah Mada
5
XII. Daftar Pustaka
Brown, G.G., 1978, “ Unit Operation”, Modern Asia Edition, Charles E. Tuttle Co., Tokyo.
Foust, A.S., 1980, “Principles of Unit Operation”, 2nd ed., John Wiley and Sons, Inc., New
York.
McCabe, W.L., Smith, J.C., and Harriott, P., 1985, “Unit Operation of Chemical
Engineering”,4th ed., McGraw-Hill Book Company, New York.
Treyball, RE., 1982, “Mass Tranfer Operation”, 6th ed., McGraw-Hill Book Company, New
York.
Universitas Gadjah Mada
6