Nama Mahasiswa / NIM : 1. Antonius Yunian Wicaksono / 112002
2. Chyntia
Risky Actavia Afrizal / 112007
Kelompok / Semester :
4B / V
Materi Praktikum : Mixing
Tujuan :
Mengetahui tipe
pengaduk yang sesuai untuk melakukan proses pencampuran pada larutan garam
krosok.
Dasar Teori
Mixing
adalah peristiwa menyebarnya bahan-bahan secara acak, dimana bahan yang satu
menyebar kedalam bahan-bahan itu sebelumnya terpisah dalam 2 fasa atau lebih.
Tujuan pengadukan :
·
Untuk membuat
suspensi partikel zat padat
·
Untuk meramu zat
cair yang mampu campur, umpamanya methyl alkohol dan air
·
Untuk menyebarkan
(dispersi) gas didalam zat cair dalam bentuk gelembung-gelembung kecil
·
Untuk menyebarkan
zat cair yang tidak dapat bercampur dengan zat cair yang lain, sehingga
membentuk butiran-butiran halus
·
Untuk mempercepat
perpindahan kalor antara zat cair dengan kumparan atau mantel kalor.
Macam-macam mixing :
·
Cair-cair
·
Gas-cair
·
Gas-gas ( sulit
dilakukan )
Impeller
itu akan membangkitkan pada aliran didalam sistem yang menyebabkan zat cair
bersikulasi didalam bejana untuk kembali ke impeller.
Impeller ada dua
macam, menurut jenisnya :
- Impeller aliran axial :
membangkitkan arus sejajar dengan sumbu poros impeller
- Impeller aliran radial :
membangkitkan arus pada arah tangensial dan radial
Dari segi bentuknya
terbagi atas tiga impeller :
a)
Propeller
(baling-baling)
b)
Dayung (padle)
c)
Turbin
Perbedaan
pencampuran dan pengadukan :
Pengadukan
itu menunjukan gerakan yang terinduksimenurut cara tertentu pada suatu bahan
didalam bejana, dimana gerakan itu biasanya mempunyai semacam pola sirkulasi
Pencampuran itu
peristiwa menyebar nya bahan-bahan secara acak, dimana bahan yang satu menyebar
kedalam bahan yang lain dan sebaliknya, sedang bahan-bahan itu sebelumnya
terpisah dalam dua fase atau lebih.
Jenis
aliran didalam bejana yang sedang diaduk tergantung pada jenis impeller,
karakteristik fluida, dan ukuran serta perbandingan ( proporsi tanki) sekat,
dan agitator. Kecepatan fluida pada setiap titik dalam tangki mempunyai tiga
komponen yaitu :
-
Komponen radial : bekerja pada arah tegak
lurus terhadap poros impeller
-
Komponen
longitudinal : bekerja pada arah
paralel dengan poros
-
Komponen tangensial : bekerja pada arah singgung terhadap
lintasan lingkar di sekeliling
|
Jenis impeller
|
Kecepatan
|
Kekentalan
|
Arah aliran
|
|
Propeller
|
Tinggi
|
Rendah
|
Axial
|
|
Dayung
|
Rendah – sedang
|
Tinggi
|
Radial
|
|
Turbin
|
Tinggi
|
Rendah - tinggi
|
Radial dan
tangensial
|
Tabel 1.
macam-macam impeller
Impeller
Ada
dua macam impeller pengaduk : jenis pertama membangkitkan arus sejajar dengan
sumbu poros impeller, dan membangkitkan arus pada arah tangensial atau radial.
Impeller jenis pertama disebut aliran- aksial sedangkan yang kedua impeller
aliran- radial.
Propeller (Baling- Baling)
Propeller
merupakan impeller aliran aksial berkecepatan tinggi untuk zat cair
berviskositas rendah. Propeller kecil biasanya berputar peda kecepatan motor
penuh, yaitu 1150-1750 put/min, sedang propeller besar berputar pada 400-800
put/min. Arus yang meninggalkan propeller mengalir melalui zat cair menurut
arah tertentu sampai dibelokan oleh dasar atau dinding bejana.
Gambar 1.
Propeller 2 blade, Propeller 3 blade
Paddle (Dayung)
Digunakan
untuk proses- proses yang sederhana, agitator yang terdiri dari satu dayung
datar yang berputar pada poros vertikal
merupakan pengaduk yang cukup efektif. Terkadang daunnya dibuat miring, tetapi
biasanya vertikal saja. Dayung ini berputar ditengah bejana dengan kecepatan
rendah sampai sedang dan mendorong zat cair secara radial dan tangensial,
hampir tanpa adanya gerakan tangensial , hampir tanpa adanya gerakan vertikal
pada impeller kecuali bila daunnya agak miring, Arus yang terjadi bergerak ke
luar ke arah dinding, lalu membelok ke atas atau ke bawah.
Agitator
dayung yang digunakan di industri biasanya berputar dengan kecepatan antara 20
– 150 put/ min. Panjang total impeller dayung biasanya 50- 80% dari dari
diameter dalam bejana. Lebar daunya seperenam sampai sepersepuluh panjangnya.
Pada kecepatan yang sangat rendah, dayung dapat, memberikan pengadukan sedang
didalam bejana tanpa- sekat, pada kecepatan yang sangat rendah, pada kecepatan
yang lebih tinggi diperlukan pemakaian sekat, sebab jika tidak zat cair itu
akan berputar- putar saja mengelilingi
bejana itu dengan kecepatan tinggi, tetapi tanpa adanya pencampuran.
Gambar
2. Paddle 2 blade, Paddle 3 blade
Turbin
Kebanyakan
turbin itu menyerupai agitator dayung berdaun banyak dengan daunnya yang agak
pendek, dan berputar pada kecepatan tinggi pada suatu poros yang dipasang di
pusat bejana. Daun- daunya dapat berupa lurus dan lengkung dapat bersudut
bahkan vertikal. Impellernya mungkin terbuka setengah terbuka atau terselubung.
Diameter impeller biasanya lebih kecil dari diameter dayung yaitu berkisar 30
-50% dari diameter bejana.
Turbin
biasanya efektif untuk menjangkau viskositas yang luas. Pada cairan yang
berviskositas rendah, turbin itu menimbulkan arus yang sangat rendah, turbin
itu menimbulkan arus yang sangat deras yang berlangsung dikeseluruhan bejana,
mencapai kantong- kantong yang stagna dan merusaknya. Didekat impeller itu
terdapat zone arus deras yang sangat turbulen dengan geseran yang kuat. Arus
utamanya bersifat radial dan tangensial. Komponen tangensialnya menimbulkan
vorteks dan arus putar, yang harus dihentikan dengan menggunakan sekat atau
difuser agar impeller menjadi sangat efektif.
Gambar 3.
Turbin
Alat & Bahan
Ø Alat
1)
Tangki
2)
Propeller
3)
Paddle
4)
Turbin
5)
Gelas takar
6)
Pipet volume
7)
Pikno
8)
Viskometer
9)
Bola hisap
10) Motor pengaduk
Ø Bahan
1)
Garam krosok
2)
Aquadest
Prosedure Kerja
a) Siapkan peralatan yang akan digunakan
b)
Timbang garam
krosok sesuai dengan kebutuhan, kemudian masukkan dalam tangki.
c)
Masukkan air dalam
tangki
d)
Pasang jenis
pengaduk yang akan digunakan, tempatkan pada posisi tengah didalam tangki
berbaffel 4 sekat.
e)
Pengadukkan
dilakukan.
f)
Pengamatan
dilakukan dengan mengamati massa jenisnya dan viskositasnya yang dari setiap
sudut sampai konstan pada waktu tertentu.
g)
Proses dihentikan
ketika homogen dengan parameter massa jenis, viskositas yang sama dengan sampel
kontrol.
h)
Percobaan 1 (three
blade propeller besar)
Data Pengataman
Percobaan I (Pengaduk Turbin Posisi Tengah)
|
Waktu
(min)
|
Massa Jenis
(gr/ ml)
|
||
|
Atas
|
Tengah
|
Bawah
|
|
|
20
|
1,132
|
1,336
|
1,083
|
|
40
|
1,1342
|
1,118
|
1,141
|
|
60
|
1,14
|
1,116
|
1,12
|
|
80
|
1,139
|
1,124
|
1,167
|
|
90
|
1,139
|
1,125
|
1,165
|
|
100
|
1,143
|
1,125
|
1,17
|
|
110
|
1,142
|
1,125
|
1,168
|
|
120
|
1,142
|
1,125
|
1,166
|
Data Viskositas
|
Posisi
|
Viskositas (cp)
|
|
Atas
|
5,553x10-7
|
|
Tengah
|
4,956x10-7
|
|
Bawah
|
5,450x10-7
|
Percobaan
II (Pengaduk Turbin Posisi Samping)
|
Waktu
(min)
|
Massa Jenis
(gr/ ml)
|
||
|
Atas
|
Tengah
|
Bawah
|
|
|
20
|
1,196
|
1,10
|
1,484
|
|
40
|
1,1251
|
1,109
|
1,1587
|
|
60
|
1,1259
|
1,106
|
1,1584
|
Data Viskositas
|
Posisi
|
Viskositas (cp)
|
|
Atas
|
5,427x10-7
|
|
Tengah
|
5,378x10-7
|
|
Bawah
|
4,75x10-7
|
Percobaan
III (Pengaduk Propeler Posisi Tengah)
|
Waktu
(min)
|
Massa Jenis
(gr/ ml)
|
||
|
Atas
|
Tengah
|
Bawah
|
|
|
20
|
1,1164
|
1,0734
|
1,1455
|
|
40
|
1,1222
|
1,0967
|
1,1536
|
|
60
|
1,1292
|
1,1148
|
1,163
|
|
80
|
1,1314
|
1,1168
|
1,1612
|
|
90
|
1,133
|
1,109
|
1,165
|
|
100
|
1,134
|
1,11
|
1,163
|
Data Viskositas
|
Posisi
|
Viskositas (cp)
|
|
Atas
|
5,38x10-7
|
|
Tengah
|
4,82x10-7
|
|
Bawah
|
4,17x10-7
|
Pembahasan
Dari percobaan yang telah dilakukan
dengan menggunakan jenis pengaduk sebagai variabel bebas. Ternyata penggunaan
jenis pengaduk dapat mempengaruhi homogenitas pada larutan garam krosok.
Homogen tidaknya larutan garam dapat dilihat dari massa jenis dan viskositas
larutan tersebut dan menggunakan larutan garam krosok jenuh yang digunakan sebagai
acuannya.
Faktor yang mempengaruhi homogenitas dari
larutan garam krosok pada percobaan kali ini yaitu besarnya diameter pada
tangkai pengaduk, karena pengaduk yang memiliki diameter tangkai yang lebar
menyebabkan semakin lambatnya kecepatan pengadukkan. Dalam percobaaan, dari
kedua jenis pengaduk Propeller yang memiliki tangkai dengan diameter lebar
adalah pengaduk jenis Propeller besar. Diameter tangkai pengaduk yang besar
mengakibatkan melambatnya kecepatan pengaduk sehingga daya pengadukkan
berkurang. Hal ini dapat dilihat dari massa jenis dan viscositas dari larutan
garam.
Dari kedua impeller yang digunakan
untuk melarutkan garam krosok, massa jenis dan viscositas dari larutan garam
yang paling mendekati dengan larutan jenuh yang dibuat sebagai kontrol adalah
mixing larutan garam dengan menggunakan pengaduk jenis turbin.
Kesimpulan
Pada percobaan mixing ini faktor yang mempengaruhi
homogenitas larutan garam adalah diameter pada tangkai pengaduk, semakin besar
ukuran diameter semakin cepat homogenitasnya.
Daftar Pustaka
Badger, Walter L. Banchero,
Julius T. 1955. Introduction To Chemical
Engineering. McGraw-Hill
McCabe, L
Warren. Smith, Julian C dan Peter Harriot. 1986. Operasi Teknik Kimia. Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
Semarang, 20 Oktober 2014
Pembimbing,
Praktikan,
(Ir. Sari
Purnavita, M.T) (Antonius Yunian
Wicaksono) (Chyntya R)
LAMPIRAN
Berat total air = 1200 gr
Larutan garam
30% = 0,30 x
1200 gr
=
360 gr
Perhitungan Viscositas
·
Air
A = 6,03x10-5
·
Percobaan 1 (Pengaduk Turbin Posisi Tengah)
= 1,142 gr/cc x (6,03x10-5/124)
= 5,553x10-7 cp
= 1,126 gr/cc x (6,03x10-5/137)
=
4,956x10-7 cp
= 1,166 gr/cc x
(6,03x10-5/129)
= 5,450x10-7cp
·
Percobaan 2 (Pengaduk Turbin Posisi Samping)
= 1,125 gr/cc x
(6,03x10-5/125)
= 5,427x10-7 cp
= 1,106 gr/cc x
(6,03x10-5/124)
= 5,378x10-7
cp
= 1,158 gr/cc x
(6,03x10-5/147)
= 4,75x10-7 cp
·
Percobaan 3 (Pengaduk Turbin Posisi Tengah)
= 1,134 gr/cc x
(6,03x10-5/127)
= 5,38x10-7 cp
= 1,11 gr/cc x
(6,03x10-5/139)
= 4,82x10-7
cp
= 1,163 gr/cc x
(6,03x10-5/168)
= 4,17x10-7 cp
LAPORAN
RESMI
PRAKTIKUM
OPERASI TEKNIK KIMIA
MIXING
Disusun
oleh :
Antonius Yunian Wicaksono / 112002
Chyntia Risky
Actavia Afrizal / 112007
AKADEMI
KIMIA INDUSTRI SANTO PAULUS SEMARANG
2014
No comments:
Post a Comment