Laporan Pencampuran Dan Pengadukan

Embed Size (px)

DESCRIPTION

credit owner

Text of Laporan Pencampuran Dan Pengadukan

LABORATORIUM TEKNIK KIMIASEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2015

MODUL :Pengadukan dan Pencampuran (Mixing)PEMBIMBING : Emma Hermawati, Ir., MT

Praktikum: Senin, 11 Mei 2015Penyerahan Laporan: Senin, 18 Mei 2015

Oleh

Kelompok : IINama : 1. Annisa Novita Nurisma 131424005 2.Hesti Diana Wahyuni 131424012 3. Ken Putri Kinanti K.S.P. 131424013

Kelas : 2A Teknik Kimia Produksi Bersih

PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK KIMIAJURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG2015ABSTRAK

Pengadukan (agitation) adalah pemberian gerakan tertentu sehingga menimbulkan reduksi gerakan pada bahan, biasanya terjadi pada suatu tempat seperti bejana. Gerakan hasil reduksi tersebut mempunyai pola sirkulasi. Akibat yang ditimbulkan dari operasi pengadukan adalah terjadinya pencampuran (mixing) dari satu ayang atau lebih komponen yang teraduk. Ada beberapa tujuan yang ingin diperoleh dari komponen yang dicampurkan, yaitu membuat suspense, blending, disperse, dan mendorong terjadinya transfer panas dari bahan ke dinding tangki. Dalam praktikum ini hal pertama yg dilakukan yaitu menentukan pola aliran pengadukan dengan cara menambahkan kacang hijau kedalam tangki yang telah diisi dengan air sebanyak 15 liter, kemudian pengaduk dinyalakan dan dilakukan pengamatan pada pola aliran yang terjadi. Selanjutnya, menentukan waktu pengadukan dengan cara larutan kanji yang telah disaring sebanyak 15 liter ditambahkan 5 ml indicator PP yang kemudian ditambahkan larutan NaOH 2 M sebanyak 30 ml, amati seberapa lama waktu perubahan warna larutan menjadi pink, kemudian tambahkan 30 ml larutan H2SO4 2M, amati pula seberapa lama waktu perubahan warna larutan menjadi putih kembali. Waktu pengadukan dapat diketahui dengan menghitung bilangan Reynold terlebih dahulu, lalu bilangan Reynold tersebut diplotkan pada kurva bilangan Reynold mixing time factor (ntT), barulah dilakukan perhitungan terhadap waktu pengadukan (ft). dari hasil praktikum dapat disimpulkan, semakin cepat kecepatan putar maka semakin cepat (kecil) waktu pengadukan yang terjadi, serta pola aliran pengadukan yaitu berbentuk propeller.

KATA PENGANTARSegala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Swt. Karena dengan izin dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan ini dengan lancar. Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Praktikum Laboratorium Teknik Kimia pada semester empat jurusan Teknik Kimia program studi D-IV Teknik Kimia Produksi Bersih Politeknik Negeri Bandung. Adapun judul dari laporan ini adalah Laporan Praktikum Pengadukan dan Pencampuran (Mixing).Dalam menyusun laporan ini, penulis memperoleh banyak bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:1. Emma Hermawati, Ir., MT selaku dosen Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung yang telah membimbing penulis dalam menyusun laporan ini.2. Seluruh rekan di kelas 2A-TKPB yang telah membantu dan memberikan arahan untuk penyusunan laporan ini.3. Orang tua yang telah memberikan dorongan moril dalam kelancaran penyusunan laporan ini.4. Semua pihak yang telah membantu, membimbing dan memberikan arahan dalam penyusunan laporan ini.Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini terdapat banyak kekurangan karena keterbatasan kemampuan penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun dari semua pihak agar penulis dapat memperbaiki dan meningkatkan kemampuan diri di masa yang akan datang.Semoga laporan ini dapat memberikan manfaat khususnya bagi penulis dan menambah pengetahuan umumnya bagi keluarga besar Politeknik Negeri Bandung.

Bandung, 12 Mei 2015

Penulis

BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangPengadukan (agitation) adalah pemberian gerakan tertentu sehingga menimbulkan reduksi gerakan pada bahan, biasanya terjadi pada suatu tempat seperti bejana. Gerakan hasil reduksi tersebut mempunyai pola sirkulasi. Akibat yang ditimbulkan dari operasi pengadukan adalah terjadinya pencampuran (mixing) dari satu ayang atau lebih komponen yang teraduk. Ada beberapa tujuan yang ingin diperoleh dari komponen yang dicampurkan, yaitu membuat suspense, blending, disperse, dan mendorong terjadinya transfer panas dari bahan ke dinding tangki.Pada industry kimia seperti proses katalitik dari hidrogenasi, pengadukan mempunyai beberapa tujuan sekaligus. Pada bejana hidrogenasi gas hydrogen disebarkan melewati fasa cair dimana partikel padat dari katalis tersuspensi. Pengadukan juga dimaksudkan untuk menyebarkan panas dari reaksi yang dipindahkan melalui cooling coil dan jaket.Contoh lain pemakaian operasi pengadukan dalam industry adalah pencampuran pulp dalam air untuk memperoleh larutan pulp. Larutan pulp yang sudah cukup homogeny disebarkan ke mesin pembuat kertas menjadi lembaran kertas setelah filtrasi vakum dan dikeringkan.

1.2 Tujuan Menggambarkan pola aliran yang dibentuk oleh pengaduk dalam tangki Menggambarkan pola aliran dalam berbagai kecepatan putaran pengaduk Membjuat grafik bilangan Reynolds terhadap waktu yang diperlukan dalam pencampuran sampai homogeny Menentukan daerah rezim aliran dalam operasi pengadukan

BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1 Definisi Pengadukan dan PencampuranPengadukanadalah operasi yang menciptakan terjadinya gerakan dari bahan yang diaduk seperti molekul- molekul, zat-zat yang bergerak atau komponennya menyebar (terdispersi). Pencampuranadalah operasi yang menyebabkan tersebarnya secara acak suatu bahan ke bahan yang lain dimana bahan-bahan tersebut terpisah dalam dua fasa atau lebih.Pemilihan pengaduk yang tepat menjadi salah satu faktor penting dalam menghasilkan proses dan pencampuran yang efektif. Pengaduk jenis baling-baling (propeller) dengan aliran aksial dan pengaduk jenis turbin dengan aliran radial menjadi pilihan yang lazim dalam pengadukan dan pencampuran.2.2 BejanaSyarat tertentu bejana:1. Biasanya bagian bawahnya (bottomend) berbentuk melengkung (bulat/lonjong) untuk mencegah penumpukan disudut bejana (staghnasi), sehingga pengadukan terjadi dengan sempurna.2. Diameter bejana hampir sama dengan tinggi permukaan fluida. (h d)3. Harus mempunyai ruang kosong yang tidak dipenuhi oleh fluida, hal ini untuk mengatasi pergolakan fluida akibat adukan, khususnya untuk fluida yang cenderung fuming (berbusa) bila diaduk. h = 2/3 ht atau h = 3/4 ht4. Bahan bejana terbuat dari bahan inert dan cukup kuat.

2.3Jenis-jenis PengadukSecara umum, terdapat tiga jenis pengaduk yang biasa digunakan secaraumum, yaitu pengaduk baling baling, pengaduk turbin, dan pengaduk dayung.

2.3.1 Pengaduk jenis baling-baling(propeller)Ada beberapa jenis pengaduk yang biasa digunakan. Salah satunya adalah baling-baling berdaun tiga.

Gambar 6Baling-baling ini digunakan pada kecepatan berkisar antara 400 hingga 1750 rpm (revolutions per minute) dan digunakan untuk cairan dengan viskositas rendah.

2.3.2 Pengaduk Dayung(Paddle)Berbagai jenis pengaduk dayung biasanya digunakan pada kesepatan rendah diantaranya 20 hingga 200 rpm. Dayung datar berdaun dua atau empat biasa digunakan dalam sebuah proses pengadukan. Panjang total dari pengadukan dayung biasanya 60 - 80% dari diameter tangki dan lebar dari daunnya 1/6 - 1/10 dari panjangnya.Gambar 7

Pengaduk dayung menjadi tidak efektif untuk suspensi padatan, karena aliran radial bisa terbentuk namun aliran aksial dan vertikal menjadi kecil. Sebuah dayung jangkar atau pagar, yang terlihat pada gambar 6 biasa digunakan dalam pengadukan. Jenis ini menyapu dan mengeruk dinding tangki dan kadang-kadang bagian bawah tangki. Jenis ini digunakan pada cairan kental dimana endapan pada dinding dapat terbentuk dan juga digunakan untuk meningkatkan transfer panas dari dan ke dinding tangki. Bagaimanapun jenis ini adalah pencampuran yang buruk. Pengaduk dayung sering digunakan untuk proses pembuatan pasn kanji, cat, bahan perekat dan kosmetik.

2.3.3 Pengaduk TurbinPengaduk turbin adalah pengaduk dayung yang memiliki banyak daun pengaduk dan berukuran lebih pendek, digunakan pada kecepatan tinggi untuk cairan dengan rentang kekentalan yang sangat luas. Diameter dari sebuah turbin biasanya antara 30 - 50% dari diamter tangki. Turbin biasanya memiliki empat atau enam daun pengaduk. Turbin dengan daun yang datar memberikan aliran yang radial. Jenis ini juga berguna untuk dispersi gas yang baik, gas akan dialirkan dari bagian bawah pengadukdan akan menuju ke bagian daun pengaduk lalu tepotong-potong menjadi gelembung gas.

Gambar 8Pada turbin dengan daun yang dibuat miring sebesar45o, seperti yang terlihat pada gambar 8, beberapa aliran aksial akan terbentuk sehingga sebuah kombinasi dari aliran aksial dan radial akan terbentuk. Jenis ini berguna dalam suspensi padatan kerena aliran langsung ke bawah dan akan menyapu padatan ke atas. Terkadang sebuah turbin dengan hanya empat daun miring digunakan dalam suspensi padat. Pengaduk dengan aliran aksial menghasilkan pergerakan fluida yang lebih besar dan pencampuran per satuan daya dan sangat berguna dalam suspensi padatan.

2.4 Kebutuhan Daya Pengaduk2.4.1 Bilangan ReynoldBilangan tak berdimensi yang menyatakan perbandingan antara gaya inersia dan gaya viskos yang terjadi pada fluida. Sistem pengadukan yang terjadi bisa diketahui bilangan Reynold-nya dengan menggunakan persamaan 3.

dimana :Re = Bilangan Reynold = densitas fluida = viskositas fluidaDalam sistem pengadukan terdapat 3 jenis bentuk aliran yaitu laminer, transisi dan turbulen. Bentuk aliran laminer terjadi pada bilangan Reynold hingga 10, sedangkan turbulen terjadi pada bilangan Reynold 10 hingga104dan transisi berada diantara keduanya.

2.5 Laju dan Waktu PencampuranWaktu pencampuran(mixing time)adalah waktu yang dibutuhkan sehingga diperoleh keadaan yang homogen untuk menghasilkan ca