Dokumen ini merupakan modul pengantar teknik kimia yang membahas neraca massa dan proses di industri. Materi mencakup cara menyusun dan menyelesaikan persamaan neraca massa, serta perbedaan antara proses steady state dan unsteady state. Selain itu, terdapat langkah-langkah dalam penyusunan neraca massa dan penjelasan tentang diagram alir proses serta hubungan antara variabel yang diketahui dan yang perlu dihitung.

1. Fakultas : Teknologi Industri Pertemuan ke : enam
Jurusan/Program Studi : Teknik Kimia Modul ke :
Kode Mata Kuliah : 52100223 Jumlah Halaman :
Nama Mata Kuliah : Pengantar Teknik Kimia Mulai Berlaku : 2010
Dosen : Dra. Kamariah Anwar,MS
UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA FM-UII-AA-FKA-07/R2
MATERI/BAHAN MATA KULIAH
Materi :
Neraca Massa

2. NERACA MASSA
Neraca massa dalam suatu proses di
industri adalah merupakan
perhitungan secara kuantitatif dari
semua bahan-bahan yang masuk,
yang keluar, yang terakumulasi dan
yang terbuang dalam sistem tersebut.

3. Proses flow diagram/ diagram alir
proses adalah gambaran yang berupa
diagram yang menunjukkan semua
aliran bahan-bahan baik yang masuk
maupun yang keluar berikut data-
data susunan dari campuran bahan-
bahan aliran

4. Gambaran bersifat :
Kualitatif : menunjukkan macam-
macam bahan yang masuk &
keluar
Kuantitatif : menunjukkan macam-
macam bahan dan data
kuantitatif

5. Target :
1.Dapat menyusun persamaan neraca
massa dalam berbagai sistem.
2.Dapat menyelesaikan persamaan
neraca massa yang sederhana (steady
state)

6. Sistem : Bagian / keseluruhan proses yang
ditinjau yang biasanya harus
dibatasi untuk memisahkan antara
sistem dan bagian luar sistem.
Contoh :
reaktor

7. Proses adalah suatu peristiwa dimana
bahan mengalami perubahan
fisik atau kimia atau keduanya
Perubahan fisik : pemisahan,
pencampuran, pengeringan
Perubahan kimia : melalui reaksi-reaksi
kimia

8. PROSES
Dgn reaksi
kimia
Tidak ada
reaksi kima
Steady
state
Unsteady
state
Steady
state
Unstead
y state

9. Steady state : adalah suatu proses dimana
semua variabel (peubah proses) yang
ditinjau baik untuk keseluruhan sistem
mupun pada suatu bagian atau suatu
titik dalam sistem tidak berubah
terhadap waktu
Unsteady state : proses dimana semua
variabel pada keseluruhan
sistem/bagian dari sistem mengalami
perubahan terhadap waktu.

10. Peubah proses : tekanan, suhu,
konsentrasi, kecepatan aliran,
konversi reaksi, kecepatan
reaksi, dsb

11. Reaksi : A B
Jika kondisi unsteady state :
A berkurang , B bertambah
Jika kondisi steady state :
Untuk sistem kontinu:
Konsentrasi A tdk berubah thd waktu
( A tetap, B tetap), tdk ada akumulasi
Akumulasi negatif akumulasi positif

12. Penggolongan proses :
1. batch 2. kontinu
3. semi batch atau semi kontinu

13. Neraca massa :
Persamaan matematis yang disusun berdasar
hukum kekekalan massa/ law conservation of
mass : “ Mass can neither be created or destroyed”.
Persamaan umum NM untuk suatu proses :
Accumulation input output generation consumption
within the = through - through + within the - within the
system system system system system
boundaries boundaries
1 2 3 4
Term 3 dan 4 Untuk proses dengan reaksi kimia

14. Persamaan NM untuk proses fisis :
Steady state : accumulation = 0
sehingga : Input – output = 0
Unsteady state :
Input – output = accumulation
Neraca massa dapat disusun untuk :
•Campuran zat secara keseluruhan atau
disebut total mass balance
• Zat tertentu disebut component mass balance

15. Persamaan NM dapat disusun untuk :
1. saat tertentu/ instant time , dalam
θθ d
dmm
=
∆
∆
g/s , g/min dsb,
disebut : Differensial MB
Masing-masing term dalam Diff MB
menggambarkan proses dengan aliran
dan kecepatan massa aliran dari masing-
masing bahan aliran
2.

16. 2. Untuk suatu periode waktu tertentu
(ΔΘ)
Neraca Massa disebut : “Integral
Mass Balance”
Masing-masing term dalam Integral
MB hanya menggambarkan proses
dengan aliran dan massa aliran dari
bahan aliran dan umumnya dipakai
pada proses batch.

17. DASAR PERHITUNGAN (Basic of
Calculation ) untuk menyusun
persamaan neraca massa dapat
ditentukan dari :
• banyaknya bahan yang masuk
• produk yang dihasilkan

18. Menurut Anderson “ Introduction to Chemical
Engineering”
a.Buatlah diagram alir proses secara
sederhana dimana dalam sistim ditunjukkan
reaksi2 kimia yang terjadi berikut perubahan
fisis yang terjadi.
b.Berikan dalam diagram semua data yang
ada & relevan termasuk kec.aliran, suhu,
volume, komposisi, tekanan & data fisis
lainnya yang mungkin diperlukan
LANGKAH-LANGKAH DALAM PENYUSUNAN
NERACA MASSA

19. c. Pelajari semua data yang ada pada diagram
alir proses maupun data lain yang ada untuk
menyusun hubungan antara besaran2 yang
diketahui dengan besaran2 yang tak diketahui
dan besaran2 yang perlu dihitung.
Untuk NM dari suatu proses yang kompleks misal
proses yang terjadi reaksi kimia dan uss maka
persamaan yang tersusun merupakan
persamaan matematik yang kompleks juga
yaitu dapat berupa pers. Differensial biasa
atau pers. Diff Parsial.
LANGKAH-LANGKAH DALAM PENYUSUNAN NERACA MASSA
(lanjutan)

20. d. Selesaikan pers. matematik yang
disusun & data hasil perhitungan yang
diperoleh dapat pula dicantumkan
dalam diagram alir proses ybs