Contoh Soal ATK 1

Untuk membuat 1000 kg campuran asam yang mengandung 60% H2SO4 ; 32% HNO3 ; 8% H2O dengan cara mencampur
a)    spent acid yang mengandung 11,3% HNO3 ; 44,4% H2SO4 ; 44,3% H2O
b)    90% HNO3
c)    98% H2SO4
semua dalam % berat.
Hitunglah jumlah masing – masing dari ketiga asam tersebut yang diperlukan?

Neraca Massa
akumulasi = input – output + generasi
akumulasi = 0, generasi = 0
maka
0 = input – output
input = output
Misalkan massa masuk di (a) = A, massa masuk di (b) = B, massa masuk di (c ) = C
H2SO4    input = output
input =     600
massa di (a) + massa di (b) + massa di (c ) = 600
A x 44,4% + B x 0 % + C x 98% = 600
0,444A+0,98C = 600 … 1)
HNO3    input = output
input =     320
massa di (a) + massa di (b) + massa di (c ) = 320
A x 11,3% + B x 90 % + C x 0% = 320
0,113A+0,9B = 320 … 2)

H2O    input = output
input =     80
massa di (a) + massa di (b) + massa di (c ) = 80
A x 44,3% + B x 10 % + C x 2% = 80
0,443A+0,1B+0,02C = 80 … 3)
Dari persamaan 2 dan 3
0,113 A + 0,9 B = 320 …2)
0,443A+0,1B+0,02C = 80 …3)   tiap ruas dikali 9 menghasilkan
3,987A + 0,9B + 0,18 C = 720 …4)
Dari persamaan 2 dan 4
0.113 A + 0.9 B = 320
3.987A + 0.9B + 0.18 C = 720
di kurangi menghasilkan : -3.874A – 0.18 C = -400
3.874A + 0.18 C = 400 …5)
Dari persamaan 5 dan 1
0,444A+0,98C = 600 … 1) Tiap ruas dikali 0,18
0,07992A+0,1764C = 108 … 6)
3,874A + 0,18 C = 400 …5) Tiap ruas dikali 0,98
3,79652A + 0,1764 C = 392 …7)
Dieliminasi C menghasilkan
3,7166 A = 284
A = 76,41392671 kg
substitusikan nilai A ke persamaan 7 menghasilkan nilai C =                          
 3,79652A + 0,1764 C = 392 …7)
C =     577,6247108    kg
substitusikan nilai A ke persamaan 2 menghasilkan nilai B =                         
  0,113A+0,9B = 320 … 2)
B = 345,9613625 kg
Total (A+B+C) = 1000    kg