Laporan Sedimentasi Operasi Teknik Kimia
Laporan Sedimentasi Operasi Teknik Kimia
Laporan Sedimentasi Operasi Teknik Kimia
Sedimentasi
BAB I
PENDAHULUAN
Adapun tujuan dalam percobaan kali ini yaitu pertama, untuk menentukan laju
pengendapan slurry per satuan waktu. Kedua, untuk merancang continous
thickener berdasarkan data hasil percobaan yang telah diperoleh. Ketiga, untuk
membuat grafik hubungan antara laju pengendapan slurry terhadap konsentrasi
larutan.
Page | 1
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
Page | 2
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Pemisahan suatu padatan dari larutan suspensi sLam cairan dengan bantuan
gaya gravitas disebut sedimentai. SEDIMENTASI MERUpakan salah satu proses
Page | 3
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
yang paing banyak digunakan dalam pengolahan ai. Metode yang paling
sederhana dalam menghilangkan kotoan adalah dengan cara sedimentasi. Air
diiarkan diatm atau bergerak dengan perlahan melewati tangi sampai kotoran
mengendap dibagian bawah dan relativitas air jernih ini diambil dari atas.
Banyaknya kotoran atau endapan yang tertahan tergantung waktu pengendapan,
Ukuran partikel dan suhu air.
Free settling menngacu pada proses dimana jatuhnya atau turunnya suatu
partikel akibat gaya gravitasi melalui fluida stationer tidak terpengaruh oleh
dinding dan faktor benturan dengan partikel yang lain. Saat konsentrasi dari
partikel dalam larutan suspensi besar, maka partikel yang satu dengan partikel
yang lain akan saling berdekatan sehingga akan mempengaruhi pergerakan atau
kecepatan masing-masing partikel . Ketika suatu partikel saling berdekatan satu
sama lain , maka proses tersebut disebut hindered settling. Hindered settling,
kecepatan pengendapannya di bawah free settling. Hindered settling dapat
ditemukan pada proses sedimentasi. Oleh karena itu, partikel akan mengendap
melalui larutan suspensi dalam cairan.
Gambar
1.
Sedimentasi Batch (Uji Pengendapan secara batch)
Page | 4
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
Pada gambar 1 ditunjukkan sebuah gelas ukur yang berisikan slurry dengan
konsentrasi dan jenis partikel yang seragam. Semua partikel mulai mengendap
dan mendekati kecepatan terminal pengen dapan dibawah kondisi hindered
settling. Pada zona D terdiri dari partikel yang berat sehingga lebih cepat
mengendap. Tepat diatas zona D terdapat suatu lapisan yang disebut zona C. Zona
C adalah daerah dengan distribusi ukuran yang berbeda-beda dan konsentrasi
berbeda. Batas antara C dan D biasanya terlihat jelas dan ditandai dengan saluran
vertikal-vertikal dimana cairan meningkat dari zona bawah D akibat kompresi.
Diatas zona C adalah zona B yang berisi konsentrasi partikel yang seragam. Di
atas zona merupakan zona liquid jernih.
Selama sedimentasi berlangsung, tinggi masing-masing zona berubah.
Tinggi dari zona D dan A bertambah, sedangkan zona B berkurang dan zona C
tetap konstan. Akhirnya zona B,C hilang dan semua padatan berada di zona D.
Saat ini cairan dan padatan terdapat batas yang disebut zona jernih.
(Gavhani,2009)
Sebelum operasi secara kontinyu dianggap, konsep umum operasi diperoleh
dari sedimentasi batch sederhana. Tingkat penurunan terlihat antara cairan bening
dan slurry yang mengandung partikel disebut laju sedimentasi . Percobaan
dilakukan pda suhu yang sama untuk menghindari bergeraknya fluida atau
konveksi arena perbedaan massa jenis akibat perbedaan suhu. Di awal sedimentasi
batch konsentrasi suatu padatan sama diseluruh silinder, setelah proses berjalan,
seluruh partikel jatuh ke fluida pada kecepatan maksimum.
(Brown, 1958)
Page | 5
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
Dimana :
V = velocity (m/s)
Q = debit( m3/s)
Ap = Luas permukaan (m2)
Sehingga diperoleh persamaan continous thickener adalah
x=
4A
.............(2)
Dimana :
D = Diameter (m)
Ap = Luas Permukaan (m2)
Menghitung tinggi continous thickener dengan persamaan :
Qt
h=
A
.............(3)
Z 1Z 2
V 1= .............(4)
t 10
Dimana :
V1 = Kecepatan Pengendapan (cm/menit)
Z2 = Tinggi slurry (cm)
Z2 = Tinggi liquida jernih (cm)
t1 = Waktu (menit)
Konsentrasi C1 merupakan konsentrasi rata-rata dari suspensi. Jika z2 adalah
tinggi slurry, maka C1 dapat dihitung dengan rumus :
C1 Z 1 = C o Z o .............(5)
Page | 6
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
Dimana :
Co = konsentrasi slurry awal (kg/m3)
Zo = tinggi total (m)
Page | 7
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
2. Aquadest
A. Sifat fisika
a. Tidak berwarna
b. Berbentuk cairan
c. Dalam wujud padat , berbentuk hexagonal
B. Sifat Kimia
a. Rumus molekul : H2O
b. Berat molekul : 18.016 gr/mol
c. Titik lebur : 0O C
d. Titik didih :100 O C
e. Spesific Gravity : 1.00 (liquid) dan 0.915 (es)
II.3 Hipotesa
Dalam percobaan sedimentasi, ada hal yang mempengaruhi
yaitu konsentrasi dan waktu. Semakin besar konsentrasi suatu
zat padat maka semakin rendah kecepatam pengendapannya.
Semakin lama waktu pengendapan, maka endapan yang
dihasilkan semakin banyak.
Page | 8
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
Page | 9
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
BAB III
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
III.1 Bahan
1. Air
2. Tepung Tapioka
Page | 10
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
Page | 11
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
BAB IV
Page | 12
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
70 25 21,4 3,6
25 21,7 3,3
22.25
22.2
22.05
30 40 50 60 70 80
Waktu Pengendapan slurry (t, menit)
Page | 13
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
Pada grafik di atas, diperoleh tinggi slurry pada menit ke-40 sebesar
2,8 cm. Pada menit ke-50 diperoleh tinggi slurry sebesar 2,9 cm. Pada
menit ke-60 diperoleh sebesar 2,9 cm, dan menit ke-70 sebesar 2,9 cm.
Dari data yang telah diperoleh dapat disimpulkan bahwa semakin lama
waktu pengendapan, maka semakin tinggi slurry yang dihasilkan.
2.5
2
f(x) = - 66.58x + 42.1
1.5 R = 1
0.5 Linear ()
0
0.62
0.6 0.64
Konsentrasi Slurry (C1, gr/ml)
Page | 14
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
t C0 C1
z0 z3 Q A D H v
(m z1 z2 (gr (gr
(c (c (cm3/ (cm (c (c (cm/m
eni (cm) (cm) /ml /m
m) m) menit) 2) m) m) enit)
t) ) l)
0,0 0, 18,
40 25 21,8 3,2 3 12,5 26,8 5,8 0,465
8 62 6
0,0 0, 18,
50 25 21,7 3,3 3 50 27,1 5,8 1,84
8 60 4
0,0 0, 18,
60 25 21,7 3,3 3 50 27,1 5,8 1,84
8 60 4
0,0 0, 18,
70 25 21,7 3,3 3 50 27,1 5,8 1,84
8 60 4
0,0 0, 19,
25 22,2 2,8 3 50 25,7 5,7 1,94
8 71 4
21.55
21.5
21.45 f(x) = - 0x + 21.59
Tinggi Slurry (Z2, cm) 21.4 R = 0.6
21.35 Linear ()
21.3
30 40 50 60 70 80
Waktu Pengendapan slurry (t, menit)
Pada grafik di atas, diperoleh tinggi slurry pada menit ke-40 sebesar
3,2 cm. Pada menit ke-50 diperoleh tinggi slurry sebesar 3,3 cm. Pada
menit ke-60 diperoleh sebesar 3,3 cm, dan menit ke-70 sebesar 3,3 cm.
Dari grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin lama waktu
pengendapan, maka semakin tinggi slurry yang dihasilkan.
Page | 15
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
t C0 Q
z0 z3 C1 A D H v
(m z1 z2 (gr (cm3
(c (c (gr/ (cm (c (c (cm/m
eni (cm) (cm) /ml /meni
m) m) ml) 2) m) m) enit)
t) ) t)
0,0 27, 5,9
40 25 21,5 21,5 3,5 3,3 12,5 12,5 18
9 7 4
0,0 28, 5,9
50 25 21,4 21,4 3,6 3,3 50 50 17,8
9 0 8
0,0 28, 5,9
60 25 21,4 21,4 3,6 3,3 50 50 17,8
9 0 8
0,0 28, 5,9
70 25 21,4 21,4 3,6 3,3 50 50 17,8
9 0 8
Page | 16
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
f(x) = - 0x + 21.89
R = 0.6
Tinggi Slurry (Z2, cm)
Linear ()
30 40 50 60 70 80
Pada grafik di atas, diperoleh tinggi slurry pada menit ke-40 sebesar
3,5 cm. Pada menit ke-50 diperoleh tinggi slurry sebesar 3,6 cm. Pada
menit ke-60 diperoleh sebesar 3,6 cm, dan menit ke-70 sebesar 3,6 cm.
Dari grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin lama waktu
pengendapan, maka semakin tinggi slurry yang dihasilkan.
Page | 17
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
2
f(x) = - 72.6x + 45.84
1.5
R = 1
1
Kecepatan Pengendapan (v, cm/menit)
0.5
Linear ()
0
0.64
0.6
Konsentrasi Slurry (C1, gr/ml)
Page | 18
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
f(x) = 0x + 21.02
R = 0.07
Linear ()
30 40 50 60 70 80
Pada grafik di atas, diperoleh tinggi slurry pada menit ke-40 sebesar
3,9 cm. Pada menit ke-50 diperoleh tinggi slurry sebesar 4 cm. Pada menit
ke-60 diperoleh sebesar 3,9 cm, dan menit ke-70 sebesar 3,9 cm. Dari
grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin lama waktu
pengendapan, maka semakin tinggi slurry yang dihasilkan.
Page | 19
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
Page | 20
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
BAB V
V.1 Kesimpulan
1 Endapan yang paling tinggi, yaitu sebesar 4 cm didapatkan pada larutan
tepung tapioka 10% dengan waktu pengendapan selama 50 menit,
sedangkan endapan paling rendah sebesar 2,5 cm dengan waktu
pengendapan selama waktu tak hingga pada larutan tepung tapioka 7%.
2 Semakin besar konsentrasi larutan tepung tapioka, semakin lama laju
pengendapannya.
3 Semakin lama waktu pengendapannya, semakin banyak slurry yang
didapatkan.
V.2 Saran
Page | 21
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
Page | 22
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
APPENDIX
Page | 23
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
Z0 = Z1+Z2
= 22,2 +2,8
= 25 cm
W
C0= Volume
35
= 500
= 0,07 gr/ml
3. Mencari C1
Z0
xC 0
C1= Z2
25
x 0.07
= 2,8
= 0,625 gr/ml
4. Mencari kecepatan (V)
Z 1Z 2
V = t
22,22,8
= 40
= 0,485 cm/menit
5. Mencari debit (Q)
Vol
Q = t
= 12,5 cm3/menit
6. Mencari luas permukaan partikel (A)
A = Q/V
= 12,5/0,485
Page | 24
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur
Laporan Praktikum Teknik Kimia I
Sedimentasi
=25,7732 cm2
7. Mencari diameter
D = 4. A
= 5,72993 cm
Q . delta t
h=
A
Page | 25
Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Pembangunan Nasional Veteran
Jawa Timur