bab IV Hasil dan Percobaan Mixing
-
Upload
nabilahtul-fullah -
Category
Documents
-
view
234 -
download
2
Transcript of bab IV Hasil dan Percobaan Mixing
BAB IV
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Tabel Hasil Percobaan
Tabel IV.1 Hasil Percobaan dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle pada Air Sirup dan
Minyak
Larutan
SampelE/H
Jumlah
BaffleN (rps)
V
(volt)I(A)
Keterangan
Vorteks
(cm)
P
(watt)
Minyak
1/4
Tanpa
Baffle
5.333333 220 0.00904 2 1.9888
7.166667 0.00908 6.2 1.9976
9 0.00903 7 1.9866
3-Baffle
5.333333 0.00907 - 1.9954
7.166667 0.00895 - 1.969
9 0.00906 - 1.9932
4-
baffle
5.333333 0.00904 - 1.9888
7.166667 0.00898 - 1.9756
9 0.00903 - 1.9866
Air
Sirup Tanpa
Baffle
5.333333 0.00895 5 1.969
7.166667 0.00888 11.3 1.9536
9 0.00892 12.6 1.9624
3-Baffle
5.333333 0.00908 - 1.9976
7.166667 0.00897 - 1.9734
9 0.00906 - 1.9932
4- 5.333333 0.00891 - 1.9602
IV-1
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-2
baffle 7.166667 0.00892 - 1.9624
9 0.00896 - 1.9712
Minyak
1/2
Tanpa
Baffle
5.333333
220
0.00904 2.3 1.9888
7.166667 0.00895 12.4 1.969
9 0.00903 8.5 1.9866
3-
baffle
5.333333 0.00891 - 1.9602
7.166667 0.00886 - 1.9492
9 0.00884 - 1.9448
4-Baffle
5.333333 0.00905 - 1.991
7.166667 0.00897 - 1.9734
9 0.00902 - 1.9844
Air
Sirup
Tanpa
Baffle
5.333333 0.0089 5.5 1.969
7.166667 0.00887 11 1.9536
9 0.00896 11.6 1.9624
3-
baffle
5.333333 0.00891 - 1.9602
7.166667 0.00886 - 1.9492
9 0.00885 - 1.947
4-Baffle
5.333333 0.00889 - 1.9558
7.166667 0.00891 - 1.9602
9 0.00897 - 1.9734
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-3
Tabel IV.2 Hasil Percobaan dengan Jenis Impeller Four Blade Paddle pada Air Sirup dan
Minyak
Larutan
SampelE/H
Jumlah
BaffleN (rps)
V
(volt)I(A)
Keterangan
Vorteks
(cm)
P
(watt)
Minyak
1/4
Tanpa
Baffle
5.333333
220
0.00898 1.1 1.9756
7.166667 0.00904 5.2 1.9888
9 0.00905 4.5 1.991
3-Baffle
5.333333 0.00906 - 1.9932
7.166667 0.0089 - 1.958
9 0.00908 - 1.9976
4-
baffle
5.333333 0.00908 - 1.9976
7.166667 0.00906 - 1.9932
9 0.00908 - 1.9976
Air
Sirup
Tanpa
Baffle
5.333333 0.0089 4 1.958
7.166667 0.00888 7.1 1.9536
9 0.00892 10.8 1.9624
3-Baffle
5.333333 0.00892 - 1.9624
7.166667 0.00887 - 1.9514
9 0.00892 - 1.9624
4-
baffle
5.333333 0.00891 - 1.9602
7.166667 0.00892 - 1.9624
9 0.00896 - 1.9712
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-4
Minyak
1/2
Tanpa
Baffle
5.333333
220
0.00908 1.1 1.9976
7.166667 0.00907 4.9 1.9954
9 0.00909 5.1 1.9998
3-
baffle
5.333333 0.00891 - 1.9602
7.166667 0.00886 - 1.9492
9 0.00884 - 1.9448
4-Baffle
5.333333 0.00905 - 1.991
7.166667 0.00897 - 1.9734
9 0.00902 - 1.9844
Air
Sirup
Tanpa
Baffle
5.333333 0.00889 4.5 1.969
7.166667 0.0089 6.1 1.9536
9 0.00893 11.5 1.9624
3-
baffle
5.333333 0.00891 - 1.9602
7.166667 0.00886 - 1.9492
9 0.00885 - 1.947
4-Baffle
5.333333 0.00889 - 1.9558
7.166667 0.00891 - 1.9602
9 0.00897 - 1.9734
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-5
Tabel IV.3 Hasil Percobaan dengan Jenis Impeller Eight Blade Paddle pada Air Sirup dan
Minyak
Larutan
SampelE/H
Jumlah
BaffleN (rps)
V
(volt)I(A)
Keterangan
Vorteks
(cm)
P
(watt)
Minyak
1/4
Tanpa
Baffle
5.333333
220
0.00908 5 1.9976
7.166667 0.00901 9.5 1.9822
9 0.00902 7.5 1.9844
3-Baffle
5.333333 0.00903 - 1.9866
7.166667 0.00895 - 1.969
9 0.00902 - 1.9844
4-
baffle
5.333333 0.00905 - 1.991
7.166667 0.00898 - 1.9756
9 0.00888 - 1.9536
Air
Sirup
Tanpa
Baffle
5.333333 0.00888 4.9 1.9976
7.166667 0.00888 12.4 1.9822
9 0.00891 17.4 1.9844
3-Baffle
5.333333 0.00889 - 1.9558
7.166667 0.00869 - 1.9118
9 0.00865 - 1.903
4-
baffle
5.333333 0.00872 - 1.9184
7.166667 0.00887 - 1.9514
9 0.00878 - 1.9316
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-6
Minyak
1/2
Tanpa
Baffle
5.333333
220
0.00908 5.2 1.9976
7.166667 0.00891 9.5 1.9602
9 0.00902 7.5 1.9844
3-
baffle
5.333333 0.00903 - 1.9866
7.166667 0.00894 - 1.9668
9 0.00894 - 1.9668
4-Baffle
5.333333 0.00906 - 1.9932
7.166667 0.009 - 1.98
9 0.00893 - 1.9646
Air
Sirup
Tanpa
Baffle
5.333333 0.00887 5.4 1.9514
7.166667 0.00886 12.8 1.9492
9 0.00893 13.5 1.9646
3-
baffle
5.333333 0.00888 - 1.9536
7.166667 0.00879 - 1.9338
9 0.00866 - 1.9052
4-Baffle
5.333333 0.00882 - 1.9404
7.166667 0.00877 - 1.9294
9 0.00884 - 1.9448
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-7
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-8
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-9
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-10
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-11
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-12
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-13
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-14
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-15
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-16
IV.3 Grafik Hasil Perhitungan
Grafik IV.1 Hubungan antara NRe dan Np dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle pada
E/H = 1/4 Tanpa Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Grafik IV.2 Hubungan antara NRe dan Np dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle pada
E/H = 1/4 Tiga Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-17
Grafik IV.3 Hubungan antara NRe dan Np dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle pada
E/H = 1/4 dengan Empat Baffle Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Grafik IV.4 Hubungan antara NRe dan Np dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle pada
E/H = 1/2 Tanpa Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-18
Grafik IV.5 Hubungan antara NRe dan Np dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle pada
E/H = 1/2 Tiga Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Grafik IV.6 Hubungan antara NRe dan Np dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle pada
E/H = 1/4 dengan Empat Baffle Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-19
Grafik IV.7 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle pada
E/H = 1/4 Tanpa Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Grafik IV.8 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle pada
E/H = 1/4 Tiga Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-20
Grafik IV.9 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle pada
E/H = 1/4 Empat Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Grafik IV.10 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle pada
E/H = 1/2 Tanpa Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-21
Grafik IV.11 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle pada
E/H = 1/2 Tiga Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Grafik IV.12 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle pada
E/H = 1/2 Empat Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-22
Grafik IV.13 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle pada
E/H = 1/4 Tanpa Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Grafik IV.14 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle pada
E/H = 1/4 Tiga Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-23
Grafik IV.15 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle pada
E/H = 1/4 Empat Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Grafik IV.16 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle pada
E/H = 1/2 Tanpa Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-24
Grafik IV.17 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle pada
E/H = 1/2 Tiga Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Grafik IV.18 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle pada
E/H = 1/2 Empat Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-25
Grafik IV.19 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Two Blade Paddle Tanpa Baffle
pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Grafik IV.20 Hubungan antara P dan Np dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle Tiga
Baffle pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-26
Grafik IV.21 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Two Blade Paddle Empat
Baffle pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Grafik IV.22 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Two Blade Paddle Tanpa Baffle
pada E/H = 1/2 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-27
Grafik IV.23 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Two Blade Paddle Tiga Baffle
pada E/H = 1/2 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540 rpm
Grafik IV.24 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Two Blade Paddle Empat
Baffle pada E/H = 1/2 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-28
Grafik IV.25 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle Tanpa
Baffle pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Grafik IV.26 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle Tiga Baffle
pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540 rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-29
Grafik IV.27 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle Empat
Baffle pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Grafik IV.28 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle Tanpa
Baffle pada E/H = 1/2 dengan kecepatan putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-30
Grafik IV.29 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle Tiga Baffle
pada E/H = 1/2 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540 rpm
Grafik IV.30 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle Empat
Baffle pada E/H = 1/2 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-31
Grafik IV.31 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle Tanpa
Baffle pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Grafik IV.32 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle Tiga Baffle
pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540 rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-32
Grafik IV.33 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle Empat
Baffle pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Grafik IV.34 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle Tanpa
Baffle pada E/H = 1/2 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-33
Grafik IV.35 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle Tiga Baffle
pada E/H = 1/2 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540 rpm
Grafik IV.36 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle Empat
Baffle pada E/H = 1/2 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-34
IV.4 Pembahasan
Tujuan dari percobaan mixing adalah untuk mengetahui pengaruh dimensi turbin
terhadap daya pengadukan dan untuk mengetahui pengaruh proporsional geometri
pengadukan terhadap daya pengadukan. Berdasarkan grafik hasil perhitungan dari
percobaan yang telah dilakukan, hal-hal yang dapat dijelaskan berkaitan dengan variabel
yang diberikan adalah :
1. Grafik hubungan antara NP dan NRe
Berdasarkan hasil percobaan, diperoleh grafik sebagai berikut:
Grafik IV.1 Hubungan antara NRe dan Np dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle pada
E/H = 1/4 Tanpa Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Pada grafik diatas dapat dilihat bahwa minyak dengan jenis impeller two blade paddle
tanpa baffle pada kecepatan putaran sebesar 320 rpm, 430 rpm, dan 540 rpm dengan
E/H=1/4 didapat nilai NP berturut-turut sebesar 17,20835; 7,12363; dan 3,57707 dan nilai
NRe berturut-turut sebesar 5178,04185; 6957,99373; dan 8737,94562. Sedangkan untuk
sampel air sirup pada kecepatan putaran sebesar 320 rpm, 430 rpm, dan 540 rpm
didapatkan nilai NP berturut-turut sebesar 11,46821; 4,68954; dan 2,378516 dan nilai NRe
berturut-turut sebesar 15546,768; 20890,9695; dan 26235,171.
Hal ini sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa NRe berbanding terbalik
dengan NP, dimana NRe semakin besar maka NP akan semakin kecil yang dinyatakan dalam
persamaan (II.1) dan (II.6):
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-35
NRe =
dan P = Np..N3.Da5
2. Hubungan antara NP dengan P
Berdasarkan hasil percobaan, diperoleh grafik berikut:
Grafik IV.19 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Two Blade Paddle Tanpa Baffle
pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540
rpm
Pada sampel minyak dengan jenis impeller two blade paddle tanpa baffle pada
kecepatan putaran sebesar 320 rpm, 430 rpm, dan 540 rpm dengan E/H=1/4 diperoleh nilai
P berturut-turut sebesar 1,9888 watt; 1,9976 watt; dan 1,9866 dan diperoleh nilai NP
berturut-turut sebesar 17,20835; 7,12363; dan 3,57707. Sedangkan untuk sampel larutan
air sirup dengan kecepatan pengadukan sebesar 320 rpm, 430 rpm, dan 540 rpm diperoleh
nilai P berturut-turut sebesar 1,969 watt; 1,9536 watt; dan 1,9624 dan diperoleh nilai NP
berturut-turut sebesar 11,46821; 4,68954; dan 2,378516.
Hasil percobaan menunjukkan fluktuasi nilai P dan kecenderungan penurunan nilai NP.
Hal ini tidak sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa Np berbanding lurus dengan
P, dimana jika Np semakin besar maka nilai P akan semakin besar pula. Pernyataan tersebut
dapat dijelaskan dengan persamaan (II.6):
P = Np..N3.Da5
Hal ini disebabkan oleh ketidaksesuaian kecepatan putar pengaduk yang
mempengaruhi daya yang dibutuhkan pada proses pengadukan, selain itu ketidaksesuaian
dapat disebabkan oleh ketidakakuratab pembacaan nilai arus (I) pada alat.
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-36
3. Hubungan antara NP dengan N
Berdasarkan hasil percobaan pada sampel larutan air sirup dengan jenis impeller two
blade paddle tanpa baffle pada kecepatan putaran sebesar 320 rpm, 430 rpm, dan 540 rpm
dengan E/H=1/4 diperoleh nilai NP berturut-turut 11,468208; 4,689538; 2,3785158 dan
nilai N berturut-turut 5,33 rps, 7,167 rps, dan 9 rps. Sedangkan pada sampel minyak
diperoleh nilai NP berturut-turut 17,208349; 7,1236275; 3,577068 dan nilai N berturut-turut
5,33 rps, 7,167 rps, dan 9 rps. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa
hubungan antara NP dan N adalah berbanding terbalik, dimana NP semakin besar maka N
akan semakin kecil yang dinyatakan dalam persamaan (II.6):
P = Np..N3.Da5
4. Hubungan antara NRe dan N
Semakin besar kecepatan putar (N) maka NRe akan semakin besar, karena nilai N dan
NRe berbanding lurus. Berdasarkan hasil percobaan pada sampel larutan air sirup dengan
jenis impeller two blade paddle tanpa baffle pada kecepatan putaran sebesar 320 rpm, 430
rpm, dan 540 rpm dengan E/H=1/4 diperoleh nilai NRe berturut-turut 15546,768;
20890,9695; 26235,171 dan nilai N berturut-turut 5,33 rps, 7,167 rps, dan 9 rps. Sedangkan
pada sampel minyak diperoleh nilai NRe berturut-turut 5178,0418; 6957,9937; 8737,9456
dan nilai N berturut-turut 5,33 rps, 7,167 rps, dan 9 rps. Hal ini sesuai dengan literatur yang
menyebutkan bahwa NRe berbanding lurus dengan N dimana NRe semakin besar maka N
juga akan semakin besar yang dinyatakan dalam persamaan (II.1):
NRe =
5. Hubungan antara P dan N
Berdasarkan hasil percobaan pada sampel minyak dengan jenis impeller two blade
paddle tanpa baffle pada kecepatan putaran sebesar 320 rpm, 430 rpm, dan 540 rpm
dengan E/H=1/4 diperoleh nilai P berturut-turut 1,988 watt; 1,997 watt; 1,9866 watt dan
nilai N berturut-turut 5,33 rps, 7,167 rps, dan 9 rps. Sedangkan pada sampel larutan air
sirup diperoleh nilai P berturut-turut 1,969 watt; 1,9536 watt; 1,9624 watt dan nilai N
berturut-turut 5,33 rps, 7,167 rps, dan 9 rps. Data tersebut menunjukkan bahwa semakin
besar kecepatan putaran pengaduk (N) maka daya (P) yang dibutuhkan cenderung semakin
besar. Hal ini sesuai dengan literatur dimana semakin besar kecepatan putar (N) maka
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-37
maka P (daya) semakin besar, karena N berbanding lurus dengan P yang dinyatakan dalam
persamaan (II.6):
P = Np..N3.Da5
6. Hubungan antara NRe dan µ
Semakin besar viskositas suatu larutan, maka nilai NRe akan semakin kecil.
Berdasarkan hasil percobaan pada sampel minyak dengan jenis impeller two blade paddle
tanpa baffle pada kecepatan putaran sebesar 320 rpm dengan E/H=1/4 diperoleh nilai
viskositas sebesar 0,0017105 kg/m.s dan nilai NRe sebesar 15546,768. Sedangkan pada
sampel minyak dengan nilai viskositas sebesar 0,003457 kg/m.s diperoleh nilai NRe sebesar
5178,0418. Hal ini sesuai dengan literatur yang dinyatakan dalam persamaan (II.1) dan
(II.6):
NRe =
dan P = Np..N3.Da5
7. Hubungan antara Np dan ρ
Berdasarkan hasil percobaan pada sampel minyak dengan jenis impeller two blade
paddle tanpa baffle pada kecepatan putaran sebesar 320 rpm, 430 rpm, dan 540 rpm
dengan E/H=1/4 diperoleh NP berturut-turut 11,468208; 4,689538; 2,3785158 dan nilai
densitas 1340 kg/m3. Sedangkan pada sanpel minyak diperoleh nilai NP berturut-turut
17,208349; 7,1236275 dan 3,577068 dan nilai densitas 902 kg/m3. Hal ini sesuai dengan
literatur yang menyebutkan bahwa NP berbanding terbalik dengan ρ, dimana jika NP
semakin besar maka ρ akan semakin kecil yang dinyatakan dalam persamaan (II.6):
P = Np..N3.Da5
8. Hubungan antara P dan µ
Semakin besar viskositas larutan maka daya yang dibutuhkan semakin besar, karena
viskositas berbanding lurus dengan daya. Berdasarkan hasil percobaan pada sampel larutan
air sirup dengan jenis impeller two blade paddle tanpa baffle pada kecepatan putaran
sebesar 320 rpm dengan E/H=1/4 diperoleh nilai viskositas 0,0017105 kg/m.s dan daya (P)
sebesar 1,969 watt. Sedangkan pada sampel minyak diperoleh nilai viskositas sebesar
0,003457 kg/m.s dan daya (P) sebesar 1,988 watt. Hal ini sesuai dengan literatur yang
menyebutkan bahwa jika viskositas semakin besar maka maka daya yang dibutuhkan juga
semakin besar.
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-38
9. Hubungan antara E/H dan Vortex
Secara umum E/H mempengaruhi terbentuknya vortex, dimana semakin kecil E/H
maka vortex yang terbentuk semakin dalam. Apabila nilai E/H semakin kecil maka
penempatan impeller semakin dekat dengan dasar tangki.
Berdasarkan hasil percobaan pada sampel larutan air sirup dengan jenis impeller two
blade paddle tanpa baffle pada kecepatan putaran sebesar 320 rpm dengan E/H=1/4
diperoleh nilai P sebesar 1,969 watt, nilai NP sebesar 11,4682, dan nilai NRe sebesar
15546,768 dan dengan tinggi vortex 5 cm. Sedangkan pada E/H=1/2 diperoleh nilai P
sebesar 1,969 watt, nilai NP sebesar 11,4682, dan nilai NRe sebesar 15546,768 dengan tinggi
vortex 5,5 cm.
Hal ini tidak sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa semakin kecil E/H maka
vortex yang terbentuk semakin dalam (Geankoplis, 1993).
10. Faktor yang mempengaruhi hasil percobaan dan perhitungan dalam praktikum
mixing
1. Kecepatan putaran (N)
Kecepatan putaran dapat mempengaruhi proses pengadukan. Semakin besar putaran
pengadukan, maka hasil pengadukan akan semakin homogen dan memiliki nilai NRe yang
besar. Hal ini dapat dilihat pada Tabel IV.5 pada minyak dengan menggunakan impeller
jenis two blade paddle dengan kecepatan putar 320 rpm tanpa baffle memiliki nilai NRe
sebesar 5178,041847; Np sebesar 17,208349; dan P sebesar 1,9888 watt, sedangkan
dengan kecepatan putar 420 rpm tanpa baffle memiliki nilai NRe sebesar 6957,9937; Np
sebesar 7,1236; dan P sebesar 1,9976 watt dan pada kecepatan putar 540 rpm tanpa baffle
memiliki nilai NRe sebesar 8737,9456; Np sebesar 3,577; dan P sebesar 1,9866 watt.
Hal ini sesuai dengan literatur Geankoplis (1993), yang dinyatakan dengan persamaan
(II.1) dan (II.6):
NRe = P = Np..N3.Da5
2. Jenis pengaduk (impeller)
Berdasarkan Geankoplis (1993), zat cair paling sering diaduk di dalam suatu tangki
atau bejana (umumnya berbentuk silinder dengan sumbu pusat vertikal). Bagian atas tangki
dapat dibiarkan terbuka ke udara bebas, namun biasanya tertutup. Bagian dasar dari tangki
bentuknya membulat, tidak datar dengan tujuan untuk mengurangi sudut–sudut tajam atau
daerah–daerah yang sulit ditembus arus fluida teraduk. Sementara kedalaman fluida
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-39
biasanya hampir sama dengan diamater tangki. Di dalam tangki terpasang suatu impeller
pada ujung sebelah poros menggantung (poros ditumpu dari atas). Poros itu digerakkan
oleh motor yang kadang–kadang dihubungkan dengan poros itu, namun biasanya
dihubungkan melalui suatu gear box yang berfungsi untuk menurunkan kecepatannya
(Geankoplis, 1993).
Dari tabel diatas, pada air sirup jenis impeller Two Blade Paddle pada kecepatan
320 rpm tanpa baffle dengan E/H = 1/4 yang berdiameter (Da) = 0,061 meter memiliki
nilai NRe = 15546,768 dan nilai NP = 11,4682. Jika dibandingkan jenis impeller Four Blade
Paddle yang berdiameter (Da) = 0,046 meter dengan kecepatan putar 320 rpm tanpa baffle
dengan E/H = 1/4 yang memiliki nilai NRe = 8840,893 dan nilai NP = 46,76517, serta
hubungan antara NRe dengan NP pada Air sirup dengan jenis impeller Eight Blade Paddle
yang berdiameter (Da) = 0,064 dengan kecepatan putar 320 rpm tanpa baffle dengan E/H =
1/4 yang memiliki nilai NRe = 17113,56 dan nilai NP = 8,95024. Dari perbandingan tersebut
dapat disimpulkan bahwa semakin kecil diameter impeller, nilai NRe akan cenderung
semakin besar dan sebaliknya nilai NP akan semakin besar.
Semakin besar diameter pengaduk, maka nilai NRe akan semakin besar. Hal ini
berdasarkan literatur Geankoplis (1993), yang dinyatakan dalam persamaan (II.1) dan
(II.6):
NRe = P = Np..N3.Da5
Jadi, semakin besar nilai Da, maka NRe juga akan semakin besar. Namun nilai NP
akan semakin kecil karena berbanding terbalik, sehingga pemakaian jenis pengaduk yang
berdiameter besar akan semakin baik karena akan menghasilkan nilai NRe yang besar dan
nilai Np yang kecil. Dengan demikian penggunaaan impeller yang memiliki diameter lebih
kecil akan lebih menghemat pemakaian energi (Geankoplis, 1993).
3. Jenis Bahan
Jika proses pencampuran antara dua atau lebih cairan dengan relative viskositas
rendah sehingga blending tidak terpengaruh oleh laju geser fluida, maka perbedaan waktu
campuran dan sirkulasi antara kecil dan tangki besar adalah satu-satunya faktor yang
terlibat. Namun, jika blending melibatkan perbedaan luas dalam kepadatan viskositas dan
tegangan permukaan antara berbagai tahapan, maka tingkat tertentu laju geser mungkin
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-40
diperlukan sebelum pencampuran dapat melanjutkan ke tingkat yang diperlukan
keseragaman. Peran viskositas adalah faktor utama untuk terbentuknya aliran turbulen
rezim, melalui wilayah transisi, ke rezim kental dan perubahan peran disipasi energy
dibahas sebelumnya. Peran viskositas non-newtonian datang ke dalam gambar sangat kuat
karena yang cenderung nyata mengubah jenis pengaruh impeller dan menentukan geometri
yang tepat yang terlibat (Perry, 2008).
Semakin besar viskositas suatu larutan, maka nilai NRe akan semakin kecil
sedangkan nilai NP akan semakin besar. Hal ini dapat dilihat dari Tabel IV.6 pada air sirup
dengan jenis impeller Two Blade Paddle dengan kecepatan putar 320 rpm tanpa baffle
dengan E/H = 1/4 dengan = 0,0017105 kg/m.s memiliki nilai NRe = 15546,768 dan nilai
NP = 11,4682 sedangkan pada minyak dengan jenis impeller Four Blade Paddle dengan
kecepatan putar 320 rpm tanpa baffle dengan E/H = 1/4 dengan = 0,003457 kg/m.s
memiliki nilai NRe = 2944,568 dan nilai NP = 70,0982. Berdasarkan grafik hasil
perhitungan dapat disimpulkan bahwa semakin kecil viskositas maka nilai Nre semakin
besar.
Hal ini sesuai dengan literatur Geankoplis (1993), yang dinyatakan dalam
persamaan (II.1) dan (II.6):
NRe = dan P = Np..N3.Da5
3. Baffle
Pada proses pengadukan digunakan baffle yang bertujuan untuk mencegah atau
mengurangi terjadinnya vortex karena apabila vortex yang terjadi sangat dalam, maka zat –
zat pada permukaan tangki dapat ikut masuk dan bercampur dengan fluida, hal tersebut
tidak diinginkan karena menyebabkan proses pengadukan menjadi kurang merata
(Geankoplis, 1993).
Semakin banyak baffle yang digunakan, maka vortex pada proses pengadukan
semakin dapat dikurangi. Hal ini dapat dilihat dari hasil percobaan pada air sirup dengan
menggunakan jenis impeller Two Blade Paddle dengan kecepatan putar 320 rpm tanpa
baffle dengan E/H= 1/4 yang menunjukkan bahwa terdapat vortex setinggi 5 cm pada garis
ukur tangki. Pada Minyak dengan menggunakan jenis impeller Two Blade Paddle dengan
kecepatan putar 320 rpm 2 baffle dengan E/H=1/2 menunjukkan bahwa tidak timbul vortex
selama pengadukan, sedangkan pada air sirup dengan menggunakan jenis impeller Two
Blade Paddle dengan kecepatan putar 320 rpm 2 baffle dengan E/H=1/4 juga menunjukkan
Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-41
bahwa tidak terdapat vortex selama pengadukan. Demikian juga hasil percobaan pada
minyak dengan menggunakan jenis impeller Two Blade Paddle dengan kecepatan putar
320 rpm tanpa baffle dengan E/H= 1/4 yang menunjukkan bahwa terdapat vortex setinggi 2
cm pada garis ukur tangki. Pada minyak dengan menggunakan jenis impeller Two Blade
Paddle dengan kecepatan putar 320 rpm 2 baffle dengan E/H= 1/4 menunjukkan bahwa
tidak timbul vortex selama pengadukan sedangkan pada Minyak dengan menggunakan
jenis impeller Two Blade Paddle dengan kecepatan putar 320 rpm 4 baffle dengan E/H=
1/2 juga menunjukkan bahwa tidak timbul vortex selama pengadukan. Hal ini sesuai
dengan literatur yang menyebutkan bahwa penggunaan baffle dapat mengurangi terjadinya
vortex (Geankoplis,1993).