Labtek - Mixing

download Labtek - Mixing

of 33

Transcript of Labtek - Mixing

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    1/33

    LABORATORIUM LABTEK 2

    SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2015/2016

    MODUL : Pengadukan dan Pencampuran

    PEMBIMBING : Emma Hermawati, Ir., MT. 

    Oleh :

    Kelompok : Tujuh (Tujuh)

    Nama : 1. Aldi Muhamad Ramdani 141411002

    2. Khoirin Najiyyah Sably 141411015

    3. Muhammad Naufal Syarief 141411019

    4. Ummi Kultsum Ratu Luhrinjani 141411030

    Kelas : 2A- D3 Teknik Kimia

    PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA

    JURUSAN TEKNIK KIMIA

    POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

    2016

    Praktikum : 4 April 2016

    Penyerahan : 11 April 2016

    (Laporan)

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    2/33

    2

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1. Latar Belakang 

    Pengadukan (agitation) dan pencampuran (mixing) merupakan dua hal yang tidak

    dapat dipisahkan, karena pencampuran merupakan akibat dari operasi pengadukan.

    Mixing secara luas digunakan di industri yang produktif dalam proses termasuk perubahan

    fisik dan kimia. Proses mixing membutuhkan investasi yang besar. Selain biaya besar,

    terdapat kesulitan dalam pemilihan tipe mixer yang sesuai dengan kebutuhan. Demikian

     juga dengan masalah analisa performance dari instalasi yang ada. Kurangnya pengetahuan

    tentang proses mixing tidak terlihat atau akan tertutupi dengan adanya overdesign dan ini

    lidak terdeteksi bila dinilai dari kualitas produk. Namun demikian bila dalam operasi, suatu

     perusahaan mengabaikan proses mixing akan mengakibatkan kapital dan biaya operasi

    menjadi tinggi. Di dalam praktek, operasi mixing hampir selalu mempunyai fungsi multi

    yaitu ketika proses dilakukan di dalam tangki berpengaduk mekanis, pengaduk

    menjalankan banyak tugas. Sebagai contoh, di dalam tangki kristalisasi, harus

    diperhatikan: bulk blending, heal transfer, suspensi kristaI, rale pertumbuhan dan

     pembentukan inti kristal yang kedua. (Prajitno, 2009). Contoh pemakaian operasi

     pengadukan dalam industri adalah pencampuran pulp dalam air untuk memperoleh larutan

     pulp. Larutan pulp yang sudah homogeny disebarkan ke mesin pembuat kertas menjadi

    lebaran kertas setelah proses filtrasi vakum dan dikeringkan.

    Mixing merupakan pusat dari proses dalam industri makanan, farmasi, kertas,

     plastik, keramik, karet, dan sebagainya. Jika tidak mengetahui cara mixing yang baik maka

    akan mengakibatkan biaya operasi yang tinggi. Oleh karena itu, dilakukan praktikum ini,

    guna mengetahui pengadukan dan mixing yang baik dan benar.

    1.2. Tujuan Percobaan 

    a.  Menggambarkan pola aliran yang dibentuk oleh pengaduk dalam tangki

     b.  Menggambarkan pola aliran dalam berbagai kecepatan putaran pengaduk

    c.  Membuat grafik bilangan Reynolds terhadap waktu yang diperlukan dalam

     pencampuran sampai homogen

    d. 

    Menentukan daerah rezim aliran dalam operasi pengadukan

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    3/33

    3

    BAB II

    LANDASAN TEORI

    Pengadukan adalah operasi yang menciptakan terjadinya gerakan di dalam bahan yang

    diaduk. Tujuan operasi pengadukan yang utama adalah terjadinya pencampuran. Pencampuran

    merupakan operasi yang bertujuan mengurangi ketidaksamaan kondisi, suhu, atau sifat lain

    yang terdapat dalam suatu bahan. Pencampuran dapat terjadi dengan cara menimbulkan gerak

    di dalam bahan itu yang menyebabkan bagian-bagian bahan saling bergerak satu terhadap yang

    lainnya, sehingga operasi pengadukan hanyalah salah satu cara untuk operasi pencampuran.

    Pencampuran fasa cair merupakan hal yang cukup penting dalam berbagai proses kimia.

    Pencampuran fasa cair dapat dibagi dalam dua kelompok. Pertama, pencampuran antara cairan

    yang saling tercampur (miscible), dan kedua adalah pencampuran antara cairan yang tidak

    tercampur atau tercampur sebagian (immiscible). Selain pencampuran fasa cair dikenal pula

    operasi pencampuran fasa cair yang pekat seperti lelehan, pasta, dan sebagainya; pencampuran

    fasa padat seperti bubuk kering, pencampuran fasa gas, dan pencampuran antar fasa.

    (Departemen Teknik Kimia ITB, 2009)

    2.1 Proses Pencampuran

    Proses pencampuran dalam fasa cair dilandasi oleh mekanisme perpindahan mementum di

    dalam aliran turbulen. Pada aliran turbulen, pencampuran terjadi pada 3 skala yang berbeda,

    yaitu:

    1.   pencampuran sebagai akibat aliran cairan secara keseluruhan (bulk flow) yang disebut

    mekanisme konvektif

    2.   pencampuran karena adanya gumpalan-gumpalan fluida yang terbentuk dan

    tercampakkan di dalam medan aliran yang dikenal sebagai eddies, sehingga mekanisme

     pencampuran ini disebut eddy diffusion 

    3.   pencampuran karena gerak molekular yang merupakan mekanisme pencampuran

    difusi.

    Ketiga mekanisme terjadi secara bersama-sama, tetapi yang paling menentukan adalah

    eddy diffusion. Mekanisme ini membedakan pencampuran dalam keadaan turbulen

    daripada pencampuran dalam medan aliran laminer.Sifat fisik fluida yang berpengaruh

     pada proses pengadukan adalah densitas dan viskositas.

    (Departemen Teknik Kimia ITB, 2009)

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    4/33

    4

    2.2 Tangki Berpengaduk

    Pengadukan dan pencampuran merupakan operasi yang penting dalam industry kimia.

    Pencampuran (mixing ) merupakan proses yang dilakukan untuk mengurangi

    ketidakseragaman suatu sistem seperti konsentrasi, viskositas, temperatur dan lain-lain.

    Pencampuran dilakukan dengan mendistribusikan secara acak dua fasa atau lebih yang

    mula-mula heterogen sehingga menjadi campuran homogen. Peralatan proses

     pencampuran merupakan hal yang sangat penting, tidak hanya menentukan derajat

    homogenitas yang dapat dicapai, tapi juga mempengaruhi perpindahan panas yang terjadi.

    Penggunaan peralatan yang tidak tepat dapat menyebabkan konsumsi energi berlebihan dan

    merusak produk yang dihasilkan. Salah satu peralatan yang menunjang keberhasilan

     pencampuran ialah pengaduk (Departemen Teknik Kimia ITB, 2009).

    Hal yang penting dari tangki pengaduk dalam penggunaannya antara lain:

    1.  Bentuk : pada umumnya digunakan bentuk silindris dan bagian bawahnya cekung

    2. 

    Ukuran: yaitu diameter dan tinggi tangki

    3.  Kelengkapannya:

    a. 

    ada tidaknya baffle, yang berpengaruh pada pola aliran di dalam tangki

    Gambar 1. Pengaduk Memakai Buffle

    (Sumber : repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/51472/4/Chapter%20II.pdf)

    b.   jacket atau coil pendingin/pemanas yang berfungsi sebagai pengendali suhu

    c. 

    letak lubang pemasukan dan pengeluaran untuk proses kontinu

    d.  kelengkapan lainnya seperti tutup tangki, dan sebagainya.

    (Departemen Teknik Kimia ITB, 2009)

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    5/33

    5

    2.3 Jenis Pengaduk

    Menurut aliran yang dihasilkan, pengaduk dapat dibagi menjadi tiga golongan:

    1.  Pengaduk aliran aksial yang akan menimbulkan aliran yang sejajar dengan sumbu

     putaran2.  Pengaduk aliran radial yang akan menimbulkan aliran yang berarah tangensial dan

    radial terhadap bidang rotasi pengaduk. Komponen aliran tangensial menyebabkan

    timbulnya vortex dan terjadinya pusaran, dan dapat dihilangkan dengan pemasangan

    baffle atau cruciform baffle 

    3.  Pengaduk aliran campuran yang merupakan gabungan dari kedua jenis pengaduk di

    atas.

    Menurut bentuknya, pengaduk dapat dibagi menjadi 3 golongan:1.   Propeller  

    Kelompok ini biasa digunakan untuk kecepatan pengadukan tinggi dengan arah

    aliran aksial. Pengaduk ini dapat digunakan untuk cairan yang memiliki viskositas

    rendah dan tidak bergantung pada ukuran serta bentuk tangki. Kapasitas sirkulasi yang

    dihasilkan besar dan sensitif terhadap beban head . Dalam perancangan propeller , luas

    sudu biasa dinyatakan dalam perbandingan luas area yang terbentuk dengan luas daerah

    disk. Nilai nisbah ini berada pada rentang 0.45 sampai dengan 0.55. Pengaduk propeler

    terutama menimbulkan aliran arah aksial, arus aliran meninggalkan pengaduk secara

    kontinu melewati fluida ke satu arah tertentu sampai dibelokkan oleh dinding atau dasar

    tangki.

    2. 

    Turbine 

    Istilah turbine ini diberikan bagi berbagai macam jenis pengaduk tanpa

    memandang rancangan, arah discharge ataupun karakteristik aliran. Turbine

    merupakan pengaduk dengan sudu tegak datar dan bersudut konstan. Pengaduk jenis

    ini digunakan pada viskositas fluida rendah seperti halnya pengaduk jenis  propeller

    [Uhl & Gray, 1966]. Pengaduk turbin menimbulkan aliran arah radial dan tengensial.

    Di sekitar turbin terjadi daerah turbulensi yang kuat, arus dan geseran yang kuat antar

    fluida. Salah satu jenis pengaduk turbine adalah  pitched blade. Pengaduk jenis ini

    memiliki sudut sudu konstan. Aliran terjadi pada arah aksial, meski demikian terdapat

     pule aliran pada arah radial. Aliran ini akan mendominasi jika sudu berada dekat dengan

    dasar tangki.

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    6/33

    6

    3. 

     Paddles 

    Pengaduk jenis ini sering memegang peranan penting pada proses pencampuran

    dalam industri. Bentuk pengaduk ini memiliki minimum 2 sudu, horizontal atau

    vertical, dengan nilai D/T yang tinggi.  Paddle digunakan pada aliran fluida laminar,

    transisi atau turbulen tanpa baffle. Pengaduk padel menimbulkan aliran arah radial dan

    tangensial dan hamper tannpa gerak vertikal sama sekali. Arus yang bergerak ke arah

    horisontal setelah mencapai dinding akan dibelokkan ke atas atau ke bawah. Bila

    digunakan pada kecepatan tinggi akan terjadi pusaran saja tanpa terjadi agitasi.

    Gambar 2. Bentuk-bentuk pengaduk

    (a)  pengaduk paddle (b) pengaduk propeller (c) pengaduk turbine

    (Sumber : http://akademik.che.itb.ac.id/labtek/wp-content/uploads/2009/02/modul-109-

    tangki-berpengaduk.pdf)

    Disamping itu, masih ada bentuk-bentuk pengaduk lain yang biasanya merupakan

    modifikasi dari ketiga bentuk di atas.

    Gambar 3. Tipe-tipe pengaduk jenis turbin

    (Sumber : http://akademik.che.itb.ac.id/labtek/wp-content/uploads/2009/02/modul-109-

    tangki-berpengaduk.pdf)

    a. Flate Blade

     b. Curved Blade

    c. Pitched Blade

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    7/33

    7

    Gambar 4. Tipe-tipe pengaduk jenis propeller

    (Sumber : http://akademik.che.itb.ac.id/labtek/wp-content/uploads/2009/02/modul-109-

    tangki-berpengaduk.pdf)

    Gambar 5. Tipe-tipe pengaduk jenis padel

    (Sumber : http://akademik.che.itb.ac.id/labtek/wp-content/uploads/2009/02/modul-109-

    tangki-berpengaduk.pdf)

    Gambar 6. Pola aliran pada pengaduk jenis propeller

    (Sumber : http://akademik.che.itb.ac.id/labtek/wp-content/uploads/2009/02/modul-109-

    tangki-berpengaduk.pdf)

    (Departemen Teknik Kimia ITB, 2009)

    a. Standard three baldes

     b. Weedless

    c. Guarded

    a. Basic

     b. Anchor

    c. Glassed

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    8/33

    8

    2.4 Kecepatan Pengaduk

    Kecepatan pengaduk yang umumnya digunakan pada operasi industri kimia adalah sebagai

     berikut.

      Kecepatan tinggi, berkisar pada kecepatan 1750 rpm. Pengaduk dengan kecepatan ini

    umumnya digunakan untuk fluida dengan viskositas rendah misalnya air.

      Kecepatan sedang, berkisar pada kecepatan 1150 rpm. Pengaduk dengan kecepatan ini

    umumnya digunakan untuk larutan sirup kental dan minyak pernis.

      Kecepatan rendah, berkisar pada kecepatan 400 rpm. Pengaduk dengan kecepatan ini

    umumnya digunakan untuk minyak kental, lumpur di mana terdapat serat atau pada

    cairan yang dapat menimbulkan busa.

    Untuk menjamin keamanan proses, pengaduk dengan kecepatan lebih tinggi dar 400

    rpm sebaiknya tidak digunakan untuk cairan dengan viskositas lebih besar dari 200 cP, atau

    volume cairan lebih besar dari 2000 L. Pengaduk dengan kecepatan lebih besar dari 1150

    rpm sebaiknya tidak digunakan untuk cairan dengan viskositas lebih besar dari 50 cP atau

    volume cairan lebih besar dari 500 L. Kecepatan pengaduk ditentukan oleh viskositas fluida

    dan ukuran geometri sistem pengadukan.

    (Departemen Teknik Kimia ITB, 2009)

    2.5 Macam Aliran

    Aliran dapat diklasifikasikan (digolongkan) dalam banyak jenis seperti: turbulen,

    laminar, nyata, ideal, mampu balik, tak mampu balik, seragam, tak seragam, rotasional, tak

    rotasional. Aliran fluida terdapat dua jenis aliran yaitu :

    1.  Aliran laminer

    2.  Aliran turbulensi

    Cairan dengan rapat massa yang akan lebih mudah mengalir dalam keadaan laminer.

    Dalam aliran fluida perlu ditentukan besarannya, atau arah vektor kecepatan aliran pada

    suatu titik ke titik yang lain. Agar memperoleh penjelasan tentang medan fluida, kondisi

    rata-rata pada daerah atau volume yang kecil dapat ditentukan dengan instrument yang

    sesuai. Pengukuran aliran adalah untuk mengukur kapasitas aliran, massa laju aliran,

    volume aliran. Pemilihan alat ukur aliran tergantung pada ketelitian, kemampuan

     pengukuran, harga, kemudahan pembacaan, kesederhanaan dan keawetan alat ukur

    tersebut. Dalam pengukuran fluida termasuk penentuan tekanan, kecepatan, debit, gradien

    kecepatan, turbulensi dan viskositas. Terdapat banyak cara melaksanakan pengukuran  –  

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    9/33

    9

     pengukuran , misalnya : langsung, tak langsung, gravimetrik, volumetrik, elektronik,

    elektromagnetik dan optik. Pengukuran debit secara langsung terdiri dari atas penentuan

    volume atau berat fluida yang melalui suatupenampang dalam suatu selang waktu tertentu.

    Metoda tak langsung bagi pengukuran debit memerlukan penentuan tinggi tekanan,

     perbedaan tekanan atau kecepatan dibeberapa di titik pada suatu penampang dan dengan

     besaran perhitungan debit. Metode pengukuran aliran yang paling teliti adalah penentuan

    gravimerik atau penentuan volumetrik dengan berat atau volume diukur atau penentuan

    dengan mempergunakan tangki yang dikalibrasikan untuk selang waktu yang diukur.

    Pada prinsipnya besar aliran fluida dapat diukur melalui :

    1.  Kecepatan (velocity)

    2.  Berat (massanya)

    3.  Luas bidang yang dilaluinya

    4.  Volumenya.

    (USU, 2011)

    2.6 Pola Aliran dalam Tangki Berpengaduk  

    Pada tangki berpengaduk, pola aliran yang dihasilkan bergantung pada beberapa faktor

    antara lain geometri tangki, sifat fisik fluida dan jenis pengaduk itu sendiri. Pengaduk jenis

    turbine akan cenderung membentuk pola aliran radial sedangkan  propeller cenderung

    membentuk aliran aksial. Pengaduk jenis helical screw dapat membentuk aliran aksial dari

     bawah tangki menuju ke atas permukaan cairan. Pola aliran yang dihasilkan oleh tiap-tiap

     pengaduk tersebut dapat dilihat pada Gambar 7

    Gambar 7. Pola aliran fluida di dalam tangki berpengaduk

    (a)  flat-blade turbine (b) marine propeller (c) helical screw

    (Sumber : http://akademik.che.itb.ac.id/labtek/wp-content/uploads/2009/02/modul-

    109-tangki-berpengaduk.pdf)

    (Departemen Teknik Kimia ITB, 2009)

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    10/33

    10

    2.7 Parameter Hidrodinamika dalam Tangki Berpengaduk

    1.  Bilangan Reynolds

    Menurut Geankoplis ( 2003 ), cairan di dalam tangki berpengaduk dapat digambarkan

    dengan bilangan tak berdimensi lain, yaitu bilangan reynolds ( N Re ). Bilangan

    Reynolds merupakan rasio antara inersia dengan kekentalan. Bilangan Reynolds ( N

    Re ) didefinisikan sebagai berikut :

     N Re = ⍴ N D2

    η 

    Dimana: N Re = Bilangan Reynold

    η = Kekentalan ( kg/m.detik)

    ⍴  = Densitas cairan dalam tangki ( kg/m3) N = Putaran Pengaduk (Rpm)

    Dt = Diameter pengaduk ( m )

    2. 

    Bilangan Fraude 

    Bilangan tak berdimensi ini menunjukkan perbandingan antara gaya inersia dengan

    gaya gravitasi. Bilangan Fraude dapat dihitung dengan persamaan berikut : 

    dimana :

    Fr = Bilangan Fraude

     N = kecepatan putaran pengaduk

    D = diameter pengaduk

    g = percepatan grafitasi

    Bilangan Fraude bukan merupakan variabel yang signifikan. Bilangan ini hanya

    diperhitungkan pada sistem pengadukan dalam tangki tidak bersekat. Pada sistem ini

     permukaan cairan dalam tangki akan dipengaruhi gravitasi, sehingga membentuk

     pusaran (vortex). Vorteks menunjukkan keseimbangan antara gaya gravitasi dengan

    gaya inersia.

    2.8 Laju dan Waktu Pencampuran (Rate & Time for M ixi ng )

    Waktu pencampuran (mixing time) adalah waktu yang dibutuhkan sehingga diperoleh

    keadaan yang serba sama untuk menghasilkan campuran atau produk dengan kualitas yang

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    11/33

    11

    telah ditentukan. Sedangkan laju pencampuran (rate of mixing ) adalah laju di mana proses

     pencampuran berlangsung hingga mencapai kondisi akhir (Coulson and Richardson, 1999).

    Pada operasi pencampuran dengan tangki pengaduk, waktu pencampuran ini

    dipengaruhi oleh beberapa hal,

    1.  Yang berkaitan dengan alat, seperti: 

    a.  ada tidalnya baffle atau cruciform baffle 

     b.   bentuk atau jenis pengaduk (turbin, propeler, padel) 

    c. 

    ukuran pengaduk (diameter, tinggi) 

    d.  laju putaran pengaduk  

    e.  kedudukan pengaduk pada tangki, seperti 

    1)   jarak terhadap dasar tangki 

    2)   pola pemasangannya: 

    -  center, vertical 

    off center, vertical 

    -  miring (inciclined ) dari atas 

    -  horizontal 

    f.   jumlah daun pengaduk  

    g.   jumlah pengaduk yang terpasang pada poros pengaduk  

    2. 

    Yang berhubungan dengan cairan yang diaduk:

    a.   perbandingan kerapatan/ densitas cairan yang diaduk

     b.   perbandingan viskositas cairan yang diaduk

    c.   jumlah kedua cairan yang diaduk

    d.   jenis cairan yang diaduk (miscible, immiscible)

    Untuk selanjutnya faktor-faktor tersebut dapat dijadikan variabel yang dapat

    dimanipulasi untuk mengamati pengaruh setiap faktor terhadap karakteristik pengadukan,

    Beberapa teknik yang dapat digunakan untuk menentukan waktu dan laju pencampuran,

    antara lain:

    1.  menambahkan pewarna dan mengukur waktu yang dibutuhkan untuk mencapai

    keseragaman warna

    2.  menambahkan larutan garam dan mengukur konduktivitas elektrik saat komposisi

    seragam

    3. 

    menambahkan asam atau basa serta mendeteksi perubahan warna indicator ketika

     proses netralisasi sudah selesai

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    12/33

    12

    4. 

    metoda distribusi waktu tinggal (residence time distribution) yang diukur dengan

    memantau konsentrasi output

    5.  mengukur temperatur serta waktu yang dibutuhkan untuk mencapai keseragaman.

    Waktu pencampuran ditentukan oleh beberapa variable proses dan operasi yang

    ditunjukkan oleh hubungan berikut ini.

    θm = f ( ρ, μ, N, D, g. dimensi geometri sistem)

    dengan θm = waktu pencampuran

    ρ = densitas fluida 

    μ = viskositas fluida 

     N = kecepatan putaran pengaduk

    D = diameter pengaduk

    g = percepatan gravitasi

    Jika faktor dimensi geometri dan bilangan Froude (DN2/g) diabaikan, maka :

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    13/33

    13

    BAB III

    METODOLOGI PERCOBAAN

    3.1. Alat dan Bahan

    Tabel 1. Alat dan bahan yang digunakan

    Alat  Bahan 

    Tangki berpengaduk Kacang hijau 250 gr

    Stopwatch Tepung kanji 500 gr

    Piknometer Aquadest

    Gelas kimia 250 ml (2 buah) NaOH 2 M 100 ml

    Gelas ukur 50 ml Indicator pp 5 ml

    Tachnometer H2SO4 2 M 100 ml

    Erlenmeyer 250 ml (9 buah) Air keran 15 L

    Batang pengaduk

    Pipet ukur 10 ml

     Neraca analitik

    Ember

    Gambar 1. Reaktor pengaduk yang digunakan

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    14/33

    14

    3.2. Skema Kerja

    3.2.1 Pola Aliran dari Pengadukan

    Gambar 2. Skema kerja mengetahui pola aliran dalam pengadukan

    Dimasukkan ±15 L air ke dalam tangki

    Dimasukkan kacang hijau secukupnya

    dalam tangki.

    Digunakan tacometer untuk membaca

    kecepatan pengaduk.

    Kecepatan pengaduk yang terbaca dicatat

    Percobaan diulangi sampai memperoleh 5

    data gambar pola aliran dengan skala yang

     berbeda.

    Dinyalakan motor pengaduk dengan

    kecepatan putar pada skala 1

    Digambar pola aliran tampak atas dan

    tampak samping yang terjadi dalam tangki.

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    15/33

    15

    3.2.2 Waktu Pengadukan

    Menimbang 500 gram tepung kanji dan

    melarutkannya dalam 2 liter air panas ke

    dalam ember.

    Memasukkan + 15 liter air ke dalam ember

    yang berisi larutan kanji.

    Menyaring larutan kanji.

    Menentukan berat jenis (ρ), suhu (T) dan

    viskositas larutan ().

    Menambahkan indikator p.p. 5 mL. 

    Mengatur kecepatan putar pada skala dengan

    kecepatan putar 80 rpm.

    Menambahkan 30 mL NaOH 2 M.

    Mencatat waktu bila perubahan warna

    campuran telah merata.

    Menetralkan campuran dengan

    menambahkan 30 mL larutan H2SO4  2M

    dan bersamaan dengan stopwatch

    dinyalakan, catat waktu penetralan.

    Mengulangi langkah 4-9 sampai

    memperoleh 8 data dengan kecepatan putar

    yang berbeda.

    Gambar 3.Skema kerja mengetahui waktu pengadukan

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    16/33

    16

    BAB IV

    HASIL PERCOBAAN DAN PENGOLAHAN DATA

    4.1. Tabel Hasl Percobaan

    a.  Pola aliran hasil pengadukan

      Tipe pengaduk yang digunakan : Tree Blade / marine Propeller  

      Diameter tangki (Dt) : 32,2 cm (0,322 m)

      Diameter pengaduk (Da) : 10,73 cm (0,1073 m) (13 x 32,2 cm)

      Tinggi tangki (H) : 90 cm (0,90 m)

    Tabel 2. Pola aliran hasil perngadukan dalam percobaan

    Kecepatan putaran = 115,6 rpm

    Tampak Atas Tampak Samping

    Tabel 3. Pola aliran hasil perngadukan dalam percobaan

    Kecepatan putaran = 169 rpm

    Tampak Atas Tampak Samping

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    17/33

    17

    Tabel 4. Pola aliran hasil perngadukan dalam percobaan

    Kecepatan putaran = 220 rpm

    Tampak Atas Tampak Samping

    Tabel 5. Pola aliran hasil perngadukan dalam percobaan

    Kecepatan putaran = 261 rpm

    Tampak Atas Tampak Samping

    Tabel 6. Pola aliran hasil perngadukan dalam percobaan

    Kecepatan putaran = 298 rpm

    Tampak Atas Tampak Samping

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    18/33

    18

    Tabel 7. Pola aliran hasil perngadukan dalam percobaan

    Kecepatan putaran = 360 rpm

    Tampak Atas Tampak Samping

    Tabel 8. Pola aliran hasil perngadukan dalam percobaan

    Kecepatan putaran = 423 rpm

    Tampak Atas Tampak Samping

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    19/33

    19

     b. 

    Waktu pengadukan

    Tabel 9. Waktu pengadukan

    RPM  (gr/ml)  (cP)

    Suhu

    (oC)

    t1 

    (s)

     (gr/ml)

     (cP)

    Suhu

    (oC)

    t2 

    (s)

    266 0,64 20 23 7,8 0,6444 20 23 6,7

    280,2 0,6372 20 23 5,2 0,6404 20 23 5,2

    300,2 0,6416 20 23 4,5 0,6404 20 24 6,6

    323,2 0,6428 20 23 4,3 0,6424 20 24 4

    340,6 0,64 20 23 4 0,6412 20 24 3,7

    4.2. Pengolahan Data

    a.  Menghitung Reynold Number pengaduk

    Nre = D2ρμ  ; dimana N =

     RPM60  

    Tabel 10. Perolehan Bilangan Reynold (NRe)

    Kecepatan putaran

    (rpm)

     (103 kg/m3)

     (x 10-3 kg/m.s)

     NRe 

    untuk t1 

     NRe 

    untuk t2 

    1 2

    266 0,64 0,6444 20 1633 1644,58

    280,2 0,6372 0,6404 20 1713,02 1721,62

    300,2 0,6416 0,6404 20 1847,96 1844,51

    323,2 0,6428 0,6424 20 1993,27 1992,02

    340,6 0,64 0,6412 20 2091,43 2095,35

    Ketarangan:

      Massa jenis 1 adalah massa jenis larutan kanji yang telah ditambahkan NaOH dan

    massa jenis 2 adalalah massa jenis larutan kanji yang telah ditambahkan H2SO4.

      Viskositas diasumsikan 20 karena pada saat pengukuran jarum dimencapai skala

    yang terdapat pada alat

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    20/33

    20

     b. 

    Menentukan mixing time factor  

     Nilai nt T (Mixing time factor) dapat diperkirakan dari gambar grafik :

    Gambar 4. Grafik antara Reynold Number dengan mixing time factor  

    Tabel 11. Nilai mixing time factor

     No. NRe 

    untuk t1 

     NRe 

    untuk t2 

    ntr  

    1. 1633 1644,58 800

    2. 1713,02 1721,62 7003. 1847,96 1844,51 650

    4. 1993,27 1992,02 600

    5. 2091,43 2095,35 500

    Keterangan:

    Perbedaan antara Nre untuk t1 dengan Nre untuk t2 tidak terlalu berbeda jauh, sehingga nilai

    ntr  dengan penentuan secara grafis diaanggap sama. Karena ketelitian dengan metode grafis

    ini tidak terlalu tinggi.

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    21/33

    21

    c. 

    Menghitung blending time 

     f t = nt T []3/2 [ ]

    1/2 [   2]1/6

    Tabel 12.Penentuan nilai blending time

    Kecepatan putar

    (rpm)

    ntr   Dt 

    (m)

    Da 

    (m)

    H

    (m)

    f t 

    266 800 0,322 0,1073 0,90 30,475

    280,2 700 0,322 0,1073 0,90 26,207

    300,2 650 0,322 0,1073 0,90 23,78

    323,2 600 0,322 0,1073 0,90 21,419

    340,6 500 0,322 0,1073 0,90 17,54

    4.3. Penyajian Hasil Percobaan

    a.  Grafik waktu pengadukan terhadap reynold number untuk t1 dan t2 

    Gambar 5. Grafik hubungan antara waktu pengadukan dan reynold number untuk t1

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200

       W   a    k   t   u

       P   e   n   g   a    d   u    k   a   n ,   t   1    (   s    )

    Reynold Number 

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    22/33

    22

    Gambar 6. Grafik hubungan antara waktu pengadukan dan reynold number untuk t2 

     b.  Grafik reynold number dengan blending time (ft)

    Gambar 7. Grafik hubungan reynold number untuk t1 dengan blending time 

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200

       W   a    k   t   u   P   e   n   g   a    d   u    k   a   n ,   t   2    (   s    )

    Reynold Number 

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200

       B    l   e   n    d   i   n   g   t   i   m   e

    Reynold Number 

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    23/33

    23

    Gambar 8. Grafik hubungan reynold number untuk t2 dengan blending time 

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200

       B    l   e   n    d   i   n   g   T   i   m   e

    Reynold Number 

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    24/33

    24

    BAB V

    PEMBAHASAN DAN SIMPULAN

    5.1. Pembahasan

    a.  Pembahasan Aldi Muhamad Ramdani (141411002)

    Pada praktikum kali ini dilakukan percobaan pengadukan dan pencampuran.

    Tipe pengaduk yang digunakan adalah tree blade. Pengaduk tersebut digunakan untuk

     pencampuran dengan bahan dengan viscositas rendah dengan putaran yang tinggi. Hal

    tersebut sesuai dengan bahan yang akan digunakan yaitu larutan kanji yang memiliki

    viscositas rendah. Pengaduk tersebut telah memiliki Buffle yang digunakan untuk

    mencegah terbentuknya vortex. Vortex merupakan pola yang dihasilkan dari energi

    sentrifugal yang dapat meningkatkan ketinggian fluida pada dinding dan memperendah

    ketinggian fluida pada pusat putaran.

    Percobaan yang dilakukan untuk melihat pola aliran yang dibentuk oleh

     pengaduk dalam tangki dengan memasukkan kacang hijau dan air, lalu menyalakan

     pengaduk. Kacang hijau digunakan supaya memudahkan dalam melihat pola liran

    dalam tangki. Variasi dilakukan pada kecepatan putaran pengaduk yaitu 115,6 rpm, 169

    rpm, 220 rpm, 261 rpm, 298 rpm, 360 rpm, dan 423 rpm. Berdasarkan hasil percobaan pada Tabel 2 sampai Tabel 8, pola aliran dalam tangki awalnya searah dalam artian

     pada satu lajur, semakin cepat putaran pengaduk, pola aliran semakin tak beraturan

    (turbulen). Pola aliran turbulen selain disebabkan oleh kecepatan putaran, disebabkan

     pula oleh letak pengaduk yang ditempatkan di tengah. Pola aliran direkayasa supaya

    menghasilkan aliran yang tak beraturan bertujuan untuk menghasilkan efek

     pencampuran yang lebih efektif. Adanya buffle akan mengakibatkan aliran berbelok

    arah dari tepi dinding menuju pusat tangki, sehingga menyebabkan efek pencampuran

     bertambah efektif.

    Mengetahui waktu pengadukan dilakukan dengan mencampurkan larutan kanji

    17 L dengan NaOH 2 M 30 mL, lalu dinetralkan kembali dengan mencampurkan 30

    mL larutan H2SO4  2M. Saat waktu pencampuran akan terjadi perubahan warna dari

    merah muda menjadi putih atau putih menjadi merah muda, saat itu campuran merata

    dicatat waktunya dan juga dilakukan analisis berat jenis (ρ), suhu (T) dan viskositas

    larutan ()  sebelum dan sesudah pencampuran dilakukan. Variasi yang dilakukanadalah kecepatan putaran pengaduk dengan kecepatan 266 rpm, 280,2 rpm, 300,2 rpm,

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    25/33

    25

    323,2 rpm, dan 340,6 rpm. Berdasarkan Tabel 9 semakin cepat kecepatan putaran

     pengaduk maka semakin cepat pula waktu pencampuran. Hal tersebut bisa terjadi

    karena kecepatan putaran yang tinggi maka pola aliran pun semakin tak beraturan,

    dengan tak beraturannya pola aliran maka bahan yang akan dicampurkan akan

    mengalami gejolak yang menyebabkan pencampuran lebih cepat, sehingga waktu

     pencampuran semakin cepat hal tersebut bisa dibuktikan dengan penentuan mixing time

    factor pada Gambar 4 dan Tabel 11. Berdasarkan Gambar 5 dan Gambar 6, semakin

    cepat waktu pengadukan maka semakin tinggi nilai Reynold. Hal tersebut terjadi karena

    waktu pengadukan cepat disebabkan oleh kecepatan putaran yang tinggi, dengan

    kecepatan putaran yang tinggi maka pola aliran dalam tangki pun menjadi tak teraturan,

    dengan pola aliran yang tak beraturan maka nilai reynold pun semakin tinggi.

    Berdasarkan Gambar 7 dan Gambar 8, dapat disimpulkan semakin kecil nilai blending

    time, maka semakin rendah nilai reynoldnya.

    Dilihat dari hasil percobaan yang ada, rejim aliran yang dilakukan pada

     percobaan ini adalah laminar. Berdasarkan nilai Reynold yang kurang dari 2300. Selain

    itu secara visual, pola aliran yang terjadi aliran pada satu lajur dan terjadi secara lancar.

    b.  Pembahasan Khoirin Najiyyah Sably (141411015)

    Pada praktikum kali ini dilakukan percobaan pengadukan dan pencampuran.

    Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui pola aliran yang terbentuk didalam

    tangki oleh pengaduk, membuat grafik bilangan Reynolds terhadap waktu pengadukan

    (ntT) dan blending time (ft), dan menentukan daerah rezim aliran operasi pengadukan.

    Pengadukan adalah operasi yang menciptakan terjasdinya gerakan di dalam bahan yang

    diaduk. Tujuan operasi pengadukan adalah terjadinya pencampuran. Pencampuran

    merupakan operasi yang bertujuan mengurangi ketidaksamaan kondisi, suhu, atau sifat

    lain yang terdapat dalam suatu bahan (Departemen Teknik Kimia ITB, nodate).

    Percobaan ini dilakukan menggunakan tangki berpengaduk dengan jenis tree-

    blades. Jenis pengaduk ini biasa digunakan untuk pencampuran dengan bahan dengan

    viskositas rendah dengan putaran yang tinggi dan arah aliran aksial. Tangki yang

    digunakan berbentuk bejana dengan bagian dasar    berbentuk melengkung. Hal ini

     bertujuan mencegah terjadinya stagnasi, yaitu penumpukan pada bagian sudut bejana,

    sehingga pengadukan tidak berlangsung sempurna. Pada praktikum ini dilakukan dua

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    26/33

    26

    tahap percobaan yaitu menentukan pola aliran dari pengadukan dengan kecepatan yang

     bervariasi dan menentukan waktu pengadukan dengan kecepatan yang bervariasi.

    Percobaan pertama adalah untuk mengetahui pola aliran yang terbentuk dari

     pengadukan dengan kecepatan yang bervariasi. Bahan yang digunakan adalah kacang

    hijau. Dilakukan tujuh kali percobaan dengan kecepatan putaran yang berbeda-beda.

    Jenis pola aliran yang didapat dari hasil percobaan yaitu pola aliran aksial yaitu pola

    aliran sejajar dengan sumbu putaran dan pola aliran tangensial dimana arah

     pengadukannya menimbulkan vortex. Pada praktiknya pada kecepatan 115,6 rpm,

    kacang hijau jatuh ke kolom bagian keluaran dari tangki, tetapi pada kecepatan 220 rpm

    kacang terangkat dengan adanya putaran. Hal ini dapat dibuktikan pada tabel 2 hingga

    tabel 8 pola aliran yang dihasilkan oleh pengadukan disebabkan oleh beberapa faktor

    diantaranya adalah putaran pengaduk, posisi pengaduk, dan jenis tangki yang

    digunakan. Dari hasil pengamatan pada saat praktikum, pada proses pencampuran

    dengan pengaduk jenis propeler tree blades tanpa menggunakan buffle, bahwa semakin

    tinggi kecepatan putaran maka pola aliran akan berubah. Pada saat kecepatan

     pengadukan pada 220 rpm membentuk pola aliran aksial kemudian semakin cepat

     putaran pengaduk pola aliran berubah menjadi tangensial karena terbentuk vorteks.

    Vorteks adalah terjadinya aliran yang akan membentuk lubang disekitar pengaduksehingga akan memperlambat waktu pencampuran. Terbentuknya vorteks diakibatkan

    karena adanya sirkulasi aliran laminer yang cenderung membentuk lubuk-lubuk

    disekitar poros pengaduk. Semakin tinggi laju kecepatan putaran pengaduk maka

    vorteks yang dihasilkan semakin dalam.

    Percobaan kedua dilakukan percobaan untuk mengetahui waktu pengadukan

    dan pencampuran yang dibutuhkan pada variasi kecepatan pengaduk yang berbeda.

    Bahan yang digunakan adalah tepung kanji yang dilarutkan pada 15 liter air. Hal yang

    diamati adalah perubahan warna dan waktu pengadukan pencampuran yang

    dikarenakan penambahan 30 mL NaOH 2 M dan 5 mL indikator  phenoptalein  dan

    waktu pengadukan yang dikarenakan pemberian 15 mL H2SO4 2 M. Semakin cepat

     putaran pengaduk maka semakin cepat waktu pencampuran hingga warna larutan

     berubah. Waktu pertama (t1) diambil ketika warna telah berwarna merah muda merata

    setelah ditambahkan 30 mL NaOH 2 M dan 5 mL indikator  phenoptalein dan waktu

    kedua (t2) diambil ketika warna telah kembali seperti semula (berwarna putih) setelah

    ditambahkan 15 mL H2SO4 2 M.

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    27/33

    27

    Berdasarkan hasil yang didapat, dilakukan perhitungan bilangan Reynolds.

    Setelah itu diplotkan ke dalam grafik Reynolds numbers vs waktu pengadukan untuk t1

    dan t2, terlihat bahwa semakin besar nilai bilangan Reynolds maka waktu pengadukan

    semakin kecil. Hal tersebut dapat dilihat pada gambar 5 dan gambar 6. Berdasarkan

    literatur, besar kecepatan putaran pengaduk maka Reynold Number (Nre) maka

    semakin besar pula jadi antara kecepatan putaran dan Reynold Number (Nre)

     berbanding lurus. Pada praktikum ini pada pengadukan dengan bahan kanji memiliki

    nilai bilangan Reynold kurang dari 2000 sehingga pola aliran yang dihasilkan adalah

    laminer. Untuk kasus pengadukan dengan tepung kanji pola aliran laminer disebabkan

    kecepatan pemutar sangat kecil karena itu sebaiknya pada pencampuran dengan

    viskositas yang tinggi diperlukan pengadukan yang lebih cepat agar proses pengadukan

    dan waktu pengadukan lebih efektif. Setelah itu dibuat grafik Blending time vs Reynolds

    numbers didapat hubungan bahwa semakin tinggi nilai bilangan Reynold maka waktu

     pengadukan semakin cepat sehingga mixing time factor yang dihasilkan semakin kecil.

    Dapat disimpulkan bahwa nilai mixing time factor berbanding lurus dengan

    nilai blending time sehingga akan berbanding terbalik dengan Bilangan Reynolds.

    Berdasarkan grafik  Reynold Number vs blending time, terlihat bahwa semakin besar

     Nre maka nilai blending time semakin kecil. Hal ini dapat dilihat pada gambar 7 dan 8.

    Dilihat dari beberapa variasi rpm, dapat dilihat bahwa semakin lama waktu

     pengadukan, densitas dan viskositas larutan pun semakin tinggi. Hal ini diakibatkan

    dengan waktu pengadukan yang lebih lama, larutan akan semakin tercampur dan

    semakin kental, sehingga viskositas pun semakin tinggi. Selain itu, densitasnya pun

    semakin tinggi.

    c.  Pembahasan Muhammad Naufal Syarief (141411019)

    Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui pola aliran yang terbentuk didalam

    tangki oleh pengaduk, membuat grafik bilangan Reynolds terhadap waktu pengadukan

    (ntT) dan blending time (ft), dan menentukan daerah rezim aliran operasi pengadukan.

    Pada dasarnya pencampuran dengan pengaduk untuk mencampur fasa padat ke

    fasa cair diperuntuhkan untuk memperoleh campuran dengan viskositas

    rendah,biasanya berupa tangki pencampur beserta perlengkapannya. Dimensi

    tangki,jenis pengaduk/impeller , kecepatan putar pengaduk, jenis pengaduk, jumlah

     penyekat/buffle, letak impeller  beserta dimensinya bergantung dari kapasitas dan jenis

     bahan yang dicampurkan.

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    28/33

    28

    Pengadukan pada proses pencampuran yang dilakukan saat praktikum

    menggunakan pengadukan dengan jenis tree blade marine tipe propeller cocok

    digunakan pada praktikum ini karena pada jenis ini cocok digunakan pada kecepatan

    400-1750 rpm. Dimana praktikum ini berkisar dari 200-400 rpm dan sesuai digunakan

    untuk viskositas rendah untuk bahan yang digunakan pada praktikum yang dilakukan.

    Dari berbagai variasi kecepatan putaran dapat diketahui pola aliran yang terjadi,

    semakin cepat kecepatan putaran dari impeller maka pola aliran yang dihasilkan akan

    semakin merata pada tangki, namun akan terjadi vortex  (pusaran) karena posisi dari

     pengaduk berada pada pusat diameter tangki (center ). Vortex atau pusaran akan

    semakin besar seiring dengan peningkatan kecepatan putaran yang juga meningkatkan

    turbulensi dari fluida yang diaduk. Vortex dapat dihindari dengan merubah posisi

    sumbu pengaduk dan bemberikan baffle (penyekat). Namun, untuk susunan alat pada

     praktikum tidak digunakan buffle dan posisi pengaduk tetap dipusat diameter tangki.

    Hal ini tetap menyebabkan vortex  pada proses pencampuran yang dilakukan. Akan

    tetapi vortex  untuk praktikum ini tidak terlalu menyebabkan masalah karena proses

    yang dilakukan berupa melarutkan padatan dalam cairan (tepung kanji dalam air).

    Vortex akan menimbulkan masalah pada proses dispersi gas ke cairan karena vortex

    menghasilkan disperse udara yang menghambat dispersi gas ke cairan.

    Dari praktikum yang dilakukan dihasilkan data dari pengamatan yang kemudian

    dilakukan perhitungan Bilangan  Reynold .  Reynold number digunakan untuk

    menentukan mixing time  dengan menggunakan grafik  Propeller Da/Dt = 1/3. Hasil

    dapat dilihat pada tabel 11. Nilai mixing time akan digunakan untuk menentukan waktu

     pencampuran (blending time) dengan menggunakan persamaan yang diberikan oleh

     Norwood dan Metzner.

    Dari praktikum dan perhitungan data yang dilakukan dapat diketahui bahwa

    untuk pengadukan, semakin cepat kecepatan putaran pengaduk maka nilai NRenya

    semakin besar dan waktu pengadukan yang diperlukan untuk pencampuran semakin

     berkurang. Sedangkan rejim aliran ditentukan dari harga NRe yang didapatkan. Dalam

    operasi pengadukan diketahui bahwa rejim aliran yang terjadi pada praktikum ini

    adalah rejim laminer < 2300.

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    29/33

    29

    d.  Pembahasan Ummi Kultsum Ratu Luhrinjani (141411030)

    Pada praktikum kali ini yaitu percobaan pengadukan dan pencampuran yang

     bertujuan untuk mengetahui pola aliran yang terbentuk didalam tangki oleh pengaduk,

    membuat grafik bilangan Reynolds terhadap waktu pengadukan (ntT) dan blending time

    (ft), dan menentukan daerah rezim aliran operasi pengadukan. Percobaan dilakukan

     pada sebuah reaktor tangki kaca, dengan diameter pengaduk 0,1073 meter, diameter

    tangki 0,322 meter dan tinggi tangki 0,9 meter. Jenis pengaduk/ propeller   yang

    digunakan adalah tree blade / marine propeller . Jenis pengaduk propeller ini biasa

    digunakan untuk kecepatan pengadukan tinggi dengan arah aliran aksial. Pengaduk ini

    dapat digunakan untuk cairan yang memiliki viskositas rendah dan tidak bergantung

     pada ukuran serta bentuk tangki. Kapasitas sirkulasi yang dihasilkan besar dan sensitif

    terhadap beban head . Bahan baku yang digunakan yaitu tepung kanji, air keran, larutan

     NaOH, larutan asam sulfat, indicator  pp.

    Pada Praktikum dibagi menjadi dua bagian. Pertama adalah untuk mengetahui

     pola aliran dari pengadukan dan yang kedua adalah untuk mengetahui waktu pegadukan

    dan pencampuran pada alat pengaduk. Masing – masing bagian itu dilakukan pada

     beberapa variasi, dengan perbedaan kecepatan pengaduk pada setiap variasinya. Pada

     percobaan pertama dilakukan sebanyak 5 variasi kecepatan pengaduk. Dari masing-

    masing variasi dilakukan pengamatan arah aliran. Dari pengamatan tersebut,

    didapatkan data bahwa semakin cepat putarannya, maka semakin besar kedalaman

     pusaran yang terdapat pada permukaan pada daerah sekitar pengaduk sehingga

    kecepatan putaran akan mengakibatkan semakin cepatnya putaran dibawah baling – 

     baling dan ada pola yang terbentuk. Sesuai dengan pengaruh dari jenis pengaduk yang

    digunakan yakni jenis propeller maka menimbulkan aliran arah aksial, arus aliran

    meninggalkan pengaduk secara kontinu melewati fluida ke satu arah tertentu sampai

    dibelokkan oleh dinding atau dasar tangki.

    Pada percobaan kedua, dilakukan percobaan untuk mengetahui waktu

     pengadukan dan pencampuran yang dibutuhkan pada variasi kecepatan putaran yang

     berbeda. Tahapan percobaan kedua ini diawali dengan melakukan kalibrasi satuan yang

    ada pada skala menjadi RPM menggunakan Tachometer . Kemudian dilanjutkan dengan

     pembuatan larutan kanji, yakni 500 gram tepung kanji yang dilarutkan pada 2 liter air

     panas, kemudian diencerkan pada air biasa sebanyak 15 liter didalam tangki.

    Larutan kanji tersebut ditambahkan indicator pp  sebanyak 5 mL sebelum

    dilakukan pengamatan, kemudian diambil sebagian untuk dilakukan perhitungan massa

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    30/33

    30

     jenis dan viskositas dari larutan kanji tersebut. Pengamatan yang dilakukan adalah

    mencatat waktu yang dibutuhkan oleh larutan kanji untuk berubah warna menjadi

    merah muda dan merata ketika ditambah NaOH 2M sebanyak 20 mL dan waktu untuk

    kmenjadi berwarna putih kembali ketika ditambahkan larutan asam sulfat 2M sebanyak

    20 mL. Perubahan warna itu menunjukan telah terjadi homogenisasi pada larutan kanji.

    Sesudah pengamatan dilakukan, dilakukan kembali pengukuran massa jenis dan

    viskositas. Tahap percobaan diulangi sebanyak 5 variasi dengan RPM masing – masing

    yaitu 266, 280,2, 300,2, 323,2, dan 340,6

    Berdasarkan data-data yang didapat dari pengamatan, kemudian dilakukan

     perhitungan Bilangan  Reynolds. Hasil dari perhitungan bilangan  Reynolds  tersebut

    kemudian dimasukan kedalam grafik mixing time factor vs Reynolds numbers 

    menggunakan grafik propeller  Da/Dt = 1/3 , sehingga akan didapatkan nilai dari mixing

    time factor sesudah proses penambahan NaOH dan asam sulfat. Setelah didapatkan

    harga mixing time factor  tersebut kemudian dilakukan perhitungan waktu pencampuran

    dengan menggunakan persamaan yang diberikan oleh Norwood dan Metzner yaitu

     bilangan Fraude. Namun Bilangan ini hanya diperhitungkan pada sistem pengadukan

    dalam tangki tidak bersekat. Bilangan froude dapat diabaikan pada tangki bersekat

    dengan aliran yang sangat turbulen. Bilangan froude dalam persamaan tersebut

    menyiratkan adanya efek vorteks, yang dapat terjadi pada bilangan reynolds yang

    rendah (alirannya bukan turbulen). Dari hasil perhitungan bilangan  Reynods  baik

    sesudah penambahan NaOH maupun asam sulfat didapatkan data bahwa semakin cepat

     putaran pengaduk makan nilai NRe nya semakin besar dan waktu pengadukan yang

    diperlukan untuk pencampuran semakin berkurang. Karena menurut teori pun waktu

     pencampuran akan berbanding terbalik dengan kecepatan pengaduk dan data yang

    didapatkan ini sudah sesuai dengan persamaan yang berlaku, baik untuk bilangan

     Reynolds maupun waktu pencampuran.

    Grafik yang dibentuk antara bilangan  Reynolds  dan blending time sesudah

     penambahan NaOH dan sesudah penambahan Asam sulfat relatif sama. Hal ini

    dikarenakan molaritas yang digunakan sama. Grafik menunjukan trend menurun.

    Memang terdapat sedikit perbedaan pada grafik, hal ini dikarenakan pengukuran waktu

    yang kurang presisi. Grafik lain yang dibentuk adalah perbandingan antara mixing time

     factor  dengan bilangan  Reynolds. Dari grafik tersebut didapat bahwa semakin besar

     NRe maka waktu yang diperlukan untuk pencampuran dan homogenisasi semakin

    cepat.

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    31/33

    31

    Sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin besar NRe akan semakin cepat

     putarannya dan semakin cepat putarannya maka waktu pencampurannya akan lebih

    cepat. Semakin besar NRe maka waktu yang diperlukan untuk pencampuran dan

    homogenisasi semakin cepat. Dari dua grafik tersebut dapat dilihat bahwa mixing time

     factor  berbanding lurus dengan blending time factor . Semakin besar NRe maka semakin

    semakin cepat mixing time factor  dan blending time factor  yang digunakan.

    5.2 Simpulan

      Pola Aliran dalam berbagai kecepatan putaran pengaduk menunjukan semakin

    cepat,pola yang dihasilkan akan merata pada fluida dalam tangki

      Dari grafik reynold terhadap waktu yang diperlukan dalam pencampuran, semakin

     besar bilangan reynold, waktu pencampuran semakin berkurang. Data dapat dilihat

     pada tabel 11.

      Blending time akan semakin berkurang jika kecepatan putaran semakin besar. Data

    dapat dilihat pada tabel 12.

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    32/33

    32

    DAFTAR PUSTAKA

    Coulson, J.M. and Richardson, J.F., 1983, “Chemical Engineering”, Vol 3, Pergamon Press,

    Oxford.

    Departemen Teknik Kimia ITB. 2009. “Modul-109 Tangki Berpengaduk”.

    http://akademik.che.itb.ac.id/labtek/wp-content/uploads/2009/02/modul-109-

    tangkiberpengaduk.pdf [08 April 2016]

    Geankoplis, C.J.2003. Transport Process amd Unit Operation. Ally and Bacon: New Yor

    USU. 2011. “Chapter II”.

    http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/18295/3/Chapter%20II.pdf   [08 April

    2016]

    Prajitno, Danawati Hari. 2009. “Mixing dalam Industri Proses: Simulasi Hidrohinamika Gas -

    Liquid”. Tersedia: http://digilib.its.ac.id/mixing-dalam-industri-proses-simulasi-

    hidrodlnamika-gasliquid-3747.html. [11 April 2016].

    http://akademik.che.itb.ac.id/labtek/wp-content/uploads/2009/02/modul-109-tangkiberpengaduk.pdf%20%5b08http://akademik.che.itb.ac.id/labtek/wp-content/uploads/2009/02/modul-109-tangkiberpengaduk.pdf%20%5b08http://akademik.che.itb.ac.id/labtek/wp-content/uploads/2009/02/modul-109-tangkiberpengaduk.pdf%20%5b08http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/18295/3/Chapter%20II.pdfhttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/18295/3/Chapter%20II.pdfhttp://digilib.its.ac.id/mixing-dalam-industri-proses-simulasi-hidrodlnamika-gasliquid-3747.htmlhttp://digilib.its.ac.id/mixing-dalam-industri-proses-simulasi-hidrodlnamika-gasliquid-3747.htmlhttp://digilib.its.ac.id/mixing-dalam-industri-proses-simulasi-hidrodlnamika-gasliquid-3747.htmlhttp://digilib.its.ac.id/mixing-dalam-industri-proses-simulasi-hidrodlnamika-gasliquid-3747.htmlhttp://digilib.its.ac.id/mixing-dalam-industri-proses-simulasi-hidrodlnamika-gasliquid-3747.htmlhttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/18295/3/Chapter%20II.pdfhttp://akademik.che.itb.ac.id/labtek/wp-content/uploads/2009/02/modul-109-tangkiberpengaduk.pdf%20%5b08http://akademik.che.itb.ac.id/labtek/wp-content/uploads/2009/02/modul-109-tangkiberpengaduk.pdf%20%5b08

  • 8/18/2019 Labtek - Mixing

    33/33

    LAMPIRAN

    Setelah penambahan NaOH dan indicator PP.