Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Operasi teknik kimia merupakan salah satu mata kuliah yang memerlukan pengamatan secara langsung karena berkenaan langsung dengan proses pada peristiwa teknik kimia. Pada praktikum kali ini, percobaan yang dilakukan adalah pengukuran butiran padatan. Dalam perkembangan sebuah industri yang mengolah material yang berupa mineral-mineral tentu terdapat proses pengayakan ataupun screening pada salah satu proses awal untuk mendapatkan produk yang diinginkan. Alat ini digunakan untuk mendapatkan ukuran partikel sesuai yang diinginkan dan dengan ukuran yang seragam (uniform). Dalam laporan praktikum operasi teknik kimia ini salah satunya menjabarkan bagaimana cara kita melakukan pengukuran butiran padatan, Bagaimana cara mendapatkan butiran-butiran dengan ukuran yang seragam. I.2 . Tujuan Praktikum Pengukuran Butiran Padatan page 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Operasi teknik kimia merupakan salah satu mata kuliah yang memerlukan
pengamatan secara langsung karena berkenaan langsung dengan proses pada peristiwa
teknik kimia. Pada praktikum kali ini, percobaan yang dilakukan adalah pengukuran
butiran padatan.
Dalam perkembangan sebuah industri yang mengolah material yang berupa mineral-
mineral tentu terdapat proses pengayakan ataupun screening pada salah satu proses awal
untuk mendapatkan produk yang diinginkan. Alat ini digunakan untuk mendapatkan
ukuran partikel sesuai yang diinginkan dan dengan ukuran yang seragam (uniform).
Dalam laporan praktikum operasi teknik kimia ini salah satunya menjabarkan
bagaimana cara kita melakukan pengukuran butiran padatan, Bagaimana cara
mendapatkan butiran-butiran dengan ukuran yang seragam.
I.2 . Tujuan Praktikum
1. Mempersiapkan produk butiran padatan sesuai dengan ukuran yang diinginkan
untuk bebrapa proses berikutnya.
2. Mencegah masuknya mineral yang tidak sempurna dalam permukaan (primary
crushing) atau oversize kedalam proses pengolahan berikutnya, sehingga dapat
dilakukan kembali proses peremukan tahap berikutnya (secondary crushing).
3. Untuk meningkatkan spesifikasi suatu material sebagai produk akhir.
4. Mencegah masuknya undersize ke permukaan.
Pengukuran Butiran Padatan page 1
Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I
I.3. Manfaat Praktikum
1. Mahasiswa mampu mempersiapkan produk butiran padatan sesuai dengan
ukuran yang diingiinkan untuk bebrapa proses berikutnya.
2. Mahasiswa dapat mencegah masuknya mineral yang tidak sempurna dalam
permukaan (primary crushing) atau oversize kedalam proses pengolahan
berikutnya, sehingga dapat dilakukan kembali proses peremukan tahap
berikutnya (secondary crushing).
3. Mahasiswa dapat meningkatkan spesifikasi suatu material sebagai produk akhir.
4. Mahasiswa dapat mencegah masuknya undersize ke permukaan.
Pengukuran Butiran Padatan page 2
Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Secara Umum
Dalam industri atau pabrik, pengayakan atau penyaringan adalah proses pemisahan
padatan secara mekanik berdasarkan perbedaan ukuran partikel.
Proses pengayakan biasanya ditempatkan setelah alat size reduction, tapi hal itu
dikembalikan lagi pada proses pabrik, kapan saatnya suatu pabrik membutuhkan tahap
pemisahan partikel padatan, maka disitulah pengayakan (screening) akan digunakan. Tapi
dalam istilah yang dikaji dan penerapannya, pengayakan atau screening dipakai dalam
sakal industri, sedangkan yang digunakan untuk skala laboratorium adalah penyaringan
(sieving).
Material solid yang tertahan pada permukaan screen disebut dengan OVER SIZE (Plus
material) sedangkan partikel yang lolos dari screen disebut dengan UNDER SIZE (Minus
material), sedangkan material yang lolos tetapi tertahan pada permukaan berikutnya
disebut dengan INTERMEDIATE SIZE.
Gambar II.1.1 Ukuran partikel
Pengukuran Butiran Padatan page 3
Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I
Gambar II.1.2 Mesh ayakan
Fraksi oversize = fraksi padatan yang tertahan ayakan.
Fraksi undersize = fraksi padatan yang lolos ayakan.
Pada pengayakan manual, bahan diperiksa melewati lubang ayakan, umumnya dengan
bantuan sebilah kayu atau sebilah bahan sintesis atau dengan sikat. Beberapa farmakope
memuat spesifikasi ayakan dengan lebar lubang tertentu. Sekelompok partikel dikatakan
memiliki tingkat kehalusan tertentu jika seluruh partikel dapat melintasi lebar lubang
yang sesuai (tanpa sisa ayakan). Dengan demikian ada batasan maksimal ukuran partikel.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pengayakan, yaitu:
Jenis ayakan
Cara pengayakan
Kecepatan pengayakan
Ukuran ayakan
Waktu pengayakan
Sifat bahan yang akan diayak
Peluang Terjadinya Pemisahan Material.
Keberhasilan operasi pengayakan sangat tergantung kepada sebarapa besar peluang
material undersize dapat lolos melewati lubang ayakan menjadi produk undersize.
melewatkan material pada suatu permukaan yang banyak lubang
atau openings dengan ukuran yang sesuai.
C. Sedimentasi (fluida diam, zat padat mengendap dengan gaya gravitasi).
Teori gerak partikel dalam fluida mengatakan bahwa partikel berukuran kecil
yang jatuh alam fluida, pada suatu kecepatan tertentu adalah setara dengan
ukuran partikelnya.⇒ Sampel dalam slurry idendapkan,⇒ Pada beberapa ketinggian tertentu diambil cuplikan (dengan pipet),⇒ Masing-masing dipanaskan agar kering, kemudian ditimbang,⇒ Selanjutnya dievaluasi konsentrasinya sebagai fungsi waktu.
D. Elutriasi : aliran fluida ke atas dengan kecepatan tetap, sehingga butiran
dengan ukuran tertentu terbawa ke atas, sedangkan ukuran yang
lebih besar sebagai hasil bawah.
Contoh elutriasi : pemisahan campuran silika dan galena menggunakan air.
Campuran silika dan galena mempunyai ukuran yang sama yaitu 1 cm.
Diketahui:
a. Galena masih tetap mengendap pada kecepatan air 13 ft/s.
b. Butir silika pada ukuran yang sama tetap mengendap pada kecepatan
air 7 ft/s. Jika operasi dilakukan pada kecepatan air lebih kecil 13 ft/s
dan lebih besar dari 7 ft/s, maka semua silica sebagai hasil atas, dan
galena sebagai hasil bawah.
E. Sentrifugasi, seperti sedimentasi, tetapi zat padat diendapkan dengan gaya
sentrifugal (memutar dan turun).
II.3 Analisis Data Ukuran Partikel Menggunakan Screen Shaker.⇒ Penyajian data distribusi ukuran suatu campuran (particle size distribution),⇒ Average particle size.
Screen aperture (lubang ayakan)
Pengukuran Butiran Padatan page 7
Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I
Lubang pada ayakan dapat dibuat dari rangkaian anyaman kawat atau dari plat yang
dilubangi. Ditinjau sebuah lubang: Untuk ukuran lubang yang berbeda, digunakan
diameter kawat yang berbeda pula.
Mesh : jumlah lubang dalam 1 inchi linear.
Contoh : ayakan 10 mesh, artinya sepanjang 1 inch terdapat 10 lubang dan
kawatnya. Maka: Jarak antar pusat kawat yang satu dengan kawat berikutnya =
1/10 =0,1 in. Aperture = 0,1 – (diameter kawat) in. Dari table Tyler screen, untuk
10 mesh ternyata diameter kawat = 0,035 in, maka :
Aperture = 0,1 – 0,035 = 0,05 in.
Interval ayakan.
Jika interval ayakan yang dipilih sbb.: 1, 2, 3,..., 8, 9, 10 in, maka interval ini
mempunyai kelemahan :
a. antara 1 dan 2 in : perbedaan ukurannya terlalu besar.
b. Antara 9 dan 10 in : secara praktek, ukuran dengan kisaran ini hamper sama
c. Untuk partikel berukuran di bawah 1 in sampai 1 mikron akan terdapat dalam
satu fraksi.
Saat ini, telah ada standard screen yang digunakan untuk menganalisis distribusi
ukuran partikel dari suatu campuran, yaitu mempunyai kisaran 3 in sampai dengan
0,0015 in ( atau 76 mm s/d 38 mikron). Dasar dari interval standard screen ini adalah :
Rasio luas lubang yang berurutan adalah 2.
Dengan, ayakan A dan B berurutan.
Maka, Luas lubang ayakan A = 2 (luas lubang ayakan B)
=
Pengukuran Butiran Padatan page 8
Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I
Standar ayakan yang digunakan di USA menggunakan interval 2 ( TYLER
STANDARD SCREEN). Standar ayakan yang lain : SIEVE SERIES. Tabel standar
ayakan dapat dilihat di table 5 (Brown) dan table 19-6 (Perry, 7th ed.).
Pengukuran Butiran Padatan page 9
Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I
BAB III
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
III.1 Bahan yang Digunakan
Pasir 0,6 kg (600 gram)
III.2 Alat yang Digunakan
Screen (ayakan : 10 mesh, 30 mesh, dan 50 mesh)
Wadah
Timbangan
III.3 Gambar Alat
III.4 Prosedure
1. Siapakan alat (screen / ayakan ) dengan 3 ukuran yang berbeda : 10 mesh, 30 mesh
dan 50 mesh.
2. Timbang pasir seberat 0,6 kg
3. Ayak pasir dengan menggunakan ayakan :
a. Ukuran 10 mesh, lalu timbang berat pasir yang tertahan (oversize) dan yang
lolos (undersize)
b. Undersize dari screen ukuran 10 mesh diberi perlakuan yang sama pada
screen ukuran 30 mesh.
Pengukuran Butiran Padatan page 10
Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I
c. Undersize dari screen ukuran 30 mesh diberi perlakuan yang sama pada
screen ukuran 50 mesh.
4. Hitung hasil percobaan.
Pengukuran Butiran Padatan page 11
Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Pengamatan
Ukuran Partikel Oversize (gr) Undersize (gr) Keterangan
10 Mesh 100 500 Pasir belum seragam
30 Mesh 200 290 Pasir seragam
50 Mesh 130 150 Pasir seragam sempurna
IV.2 Hasil Perhitungan
fraksimassa partikel yang tertinggal=berat partikel yang tertinggalberat total campuran
10 mesh : 500/600 gr = 0,83 0,83 x 100% = 83%
30 mesh : 290/600 gr = 0,467 0,467 x 100% = 46,7%
50 mesh : 150/600 gr = 0,25 0,25 x 100% = 25%
fraksimassa partikel yang tertahan=berat partikel yang tertahanberat total campuran
10 mesh : 100/600 gr = 0,16 0,16 x 100% = 16%
30 mesh : 200/600 gr = 0,33 0,33 x 100% = 33%
50 mesh : 130/600 gr = 0,2167 0,2167 x 100% = 21,67%
Pengukuran Butiran Padatan page 12
Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I
IV.3 Pembahasan
Pada percobaan pengukuran butiran padatan, alat yang kami gunakan adalah
screen. Screen yang digunaka terdiri dari 3 deck / layer screening (ayakan) dengan
ukuran :
Deck pertama : ukuran 10 mesh
Deck kedua : ukuran 30 mesh
Deck ketiga : ukuran 50 mesh
Bahan yang digunakan 0,6 kg (600 gr) pasir.
Dari data yang diperoleh, antara feed masuk dengan total akhir tidak sama,
feed yang masuk sejumlah 600 gram sedangkan total akhir hanya 580 gram. Hal ini
karena dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu: pada saat melakukan pengayakan,
partikel-partikel yang halus banyak yang terbawa oleh angin dan pada saat
pemindahan dari ayakan ke wadah banyak partikel yang tertinggal di screen.
Pengukuran Butiran Padatan page 13
Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.I Kesimpulan
1. Pada saat proses pengayakan yang pertama yaitu 10 mesh didapatkan material
oversize yang tidak ikut terayak dan ukuran undersize masih belum didapatkan
bentuk yang seragam dikarenakan ukuran screening masih terlalu besar.
2. Pada saat proses yang kedua didapatkan undersize yang mulai mendapatkan hasil
yang seragam dikarenakan ukuran screen semakin kecil.
3. Oversize terbanyak didapatkan pada screen yang memiliki ukuran 10 mesh, namun
kuantitas dari ukuran oversize pada 10 mesh sedikit namun memiliki massa yang
besar, lalu didapatkan jumlah oversize pada 30 mesh cukup banyak, dan yang palin
sedikit adalah pada ukuran 50 mesh.
4. Pada proses perhitungan yang terakhir ddapatkan hasil bahwa jumlah material
berkurang sebanyak 20 gram, berkurangnya material ini disebabkan material yang
dihembuskan oleh angin dan kurang sempurnanya proses pengayakan yang
berakibat banyak yang jatuh dan terbuang.
V.II Saran
1. Alat yang digunakan ukurannya lebih di perlebar dikarenakan lusa penampang
screen yang kecil mengakibatkan kesulitan dalam proses pengayakan dan akhirnya
material banyak yang jatuh diluar tempat penampung hasil ayakan.
2. Sebaiknya disediakan wadah untuk menjadi alat penampung hasil ayakan, agar
tidak menggunakan alas koran lagi.
Pengukuran Butiran Padatan page 14
Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I
3. Perlu untuk ditambahkan timbangan karena timbangan hanya satu, dan masih
banyak praktikum yang lain yang juga membutuhkan timbanagan.
Pengukuran Butiran Padatan page 15
Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I
DAFTAR PUSTAKA
Laboratorium Operasi Teknik Kimia, 2012, ”Petunjuk Operasi Teknik Kimia”, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur, Surabaya