mixing cantik
-
Upload
herlinda-septiany -
Category
Documents
-
view
94 -
download
2
description
Transcript of mixing cantik
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Dasar Teori
Pengadukan memegang peranan yang sangat penting dalam dunia industri, hal ini
disebabkan digunakannya berbagai macam bahan dan di dalam pencampurannya
diperlukan adanya suatu pengadukan. Seringkali keefektifitasan proses pengadukan atau
pencampuran memegang peranan penting dalam menentukan berhasil tidaknya suatu
rangkaian operasi dalam industri kimia (Geankoplis, 1993).
Pencampuran diartikan sebagai proses menghimpun dan meembaurkan bahan-bahan.
Dalam hal ini dibutuhkan gaya mekanik untuk menggerakkan bahan-bahan. Gaya mekanik
diperoleh sebagai akibat adanya aliran bahan ataupun dihasilkan oleh alat pencampur
(Lienda, 1995).
Pencampuran merupakan salah satu proses terpenting dalam industry kimia.
Menurut Lienda (1995), tujuan pencampuran antara lain adalah :
Menghasilkan campuran bahan dengan komposisi tertentu dan homogen
Mempertahankan kondisi campuran selama proses kimia dan fisika agar tetap
homogen, mempunyai luas permukaan kontak antar komponen yang besar,
menghilangkan perbedaan konsentrasi dan perbedaan suhu, mempertukarkan panas,
mengeluarkan secara merata gas-gas dan uap-uap yang timbul
Menghasilkan bahan setengah jadi agar mudah diolah pada proses selanjutnya, atau
menghasilkan produk akhir komersial yang lebih baik
Dalam beberapa proses di industri, pengaduk (agitator) digunakan juga untuk
beberapa tujuan sekaligus, seperti dalam proses hidrogenasi katalitik dari suatu zat cair.
Dalam proses hidrogenasi, gas hidrogen didispersikan melalui zat cair dimana terdapat
partikel-partikel katalis padat dalam keadaan tersuspensi, sementara panas reaksi diangkut
keluar melaui koil pendingin atau jaket (McCabe, 1993).
Apabila dua jenis bahan atau lebih dicampur (khususnya bahan-bahan yang tidak
dapat larut satu sama lain), pendistribusian bahan yang satu ke dalam yang lain mula-mula
berlangsung cepat kemudian semakin lambat dengan bertambahnya waktu. Derajat
pencampuran optimal sangat penting untuk dicapai. Pada reaksi kimia misalnya,
pencampuran yang tidak baik dapat menyebabkan reaksi berlangsung tak terkendali. Pada
II-1
Laboratorium Operasi Teknik Kimia IIProgram Studi D3 Teknik Kimia
FTI - ITS
BAB II TINJAUAN PUSTAKAII-2
pembuatan obat-obatan, kosentrasi yang tidak homogeny sebagai akibat pencampuran yang
kurang baik dapat menyebabkan dosis obat terlalu rendah atau terlalu tinggi (Lienda, 1995).
II.1.1 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pengadukan
1. Kecepatan Putaran (N)
Kecepatan putaran dapat mempengaruhi proses pengadukan, di mana semakin
cepat putaran maka pengadukan akan semakin homogen.
2. Jenis Pengaduk (Impeller)
Ada 4 faktor yang mempengaruhi pemilihan impeller yaitu :
a. Beroperasi secara batch atau kontinyu
b. Viskositas liquida
c. Volume bejana atau waktu tinggal yang dibutuhkan
d. Aliran laminer atau turbulen
Impeler terdiri dari beberapa dayung datar yang berputar pada poros vertikal
merupakan pengaduk yang cukup efektif. Desain daun-daunnya bisa dibuat miring, atau
vertikal. Dayung ini berputar di tengah bejana dengan kecepatan rendah sampai sedang,
dan mendorong zat cair secara radial dan tangensial, hampir tanpa adanya gerakan
vertikal pada impeler kecuali bila daunnya agak miring. Arus yang terjadi bergerak keluar
kearah dinding lalu membelok ke atas atau ke bawah. Pada tangki-tangki yang dalam,
kadang-kadang dipasang beberapa dayung pada satu poros. Dalam beberapa rancangan,
daunnya disesuaikan dengan bentuk dasar bejana, yang mungkin bulat atau cekung,
sehingga diharapkan dapat mengikis atau menyapu seluruh permukaan Pada kecepatan
yang rendah, dayung memberikan efek pengadukan sedang (medium) pada bejana tanpa
sekat, namun untuk kecepatan yang lebih tinggi diperlukan pemakaian sekat, sebab jika
tidak zat cair akan berputar-putar saja mengelilingi bejana tanpa adanya pencampuran
(Purwanto, 2008).
Terdapat dua macam impeller pengaduk, yaitu :
a. Axial – flow impeller, membangkitkan arus sejajar dengan sumbu poros impeller.
Baling-baling menciptakan aliran aksial melalui impeller, yang mungkin ke
atas atau ke bawah tergantung pada arah rotasi (Coulson dkk, 1999).
II
Laboratorium Operasi Teknik Kimia IIProgram Studi D3 Teknik Kimia
FTI - ITS
BAB II TINJAUAN PUSTAKAII-3
Gambar II.1 Axial Flow Impeller
b. Radial – flow impeller, yang membangkitkan arus pada arah tangensial atau radial.
Aliran radial kuat mengalir keluar dari impeller (Gambar II.2), sehingga aliran
beredar zona di bagian atas dan bawah tangki. Pola aliran dapat diubah dengan
mengubah geometri impeller. Jika blade turbin dengan posisi vertikal akan
menghasilkan komponen aliran aksial yang kuat. Hal ini digunakan dalam aplikasi
pencampuran suspensi padatan. Propeller, turbine dan paddle adalah jenis utama
impeler yang digunakan untuk sistem viskositas rendah yang beroperasi di aliran
transisi dan turbulen (Coulson dkk, 1999).
Gambar II.2 Radial Flow Impeller
Jika sebuah propeller dipasang ditengah dan ada tidak ada baffle di dalam tangki,
ada kecenderungan cairan ringan untuk dapat ditarik untuk membentuk pusaran dan
untuk tingkat pencampuran berkurang. Untuk meningkatkan proses pencampuran dan
untuk mengurangi pembentukan vorteks biasanya dipasang baffle dalam tangki dan pola
aliran dihasilkan adalah seperti yang ditunjukkan dalam Gambar II.3 (Coulson dkk, 1999).
II
Laboratorium Operasi Teknik Kimia IIProgram Studi D3 Teknik Kimia
FTI - ITS
BAB II TINJAUAN PUSTAKAII-4
Gambar II.3 Pola Aliran dalam Vessel dengan Baffle Vertikal
Penambahan baffle akan memperbesar daya yang digunakan dalam pengadukan.
Cara lain untuk meminimalisir adanya vorteks adalah dengan menggeser posisi pengaduk
sehingga pengaduk tidak harus selalu berada ditengah, sesuai yang ditunjukkan gambar
berikut
Gambar II.4 Pola Aliran Hasil Pengadukan
Sedangkan dari segi bentuknya, ada 3 jenis impeller yaitu : propeller (baling –
baling), paddle (dayung), dan turbin.
a. Propeller
Propeller yang sering digunakan adalah tipe marine propeller. Marine propeller
dioperasikan pada kecepatan relatif tinggi, khususnya pada cairan dengan viskositas
rendah, dan terutama untuk kapasitas liquid yang bersirkulasi tinggi. Rasio diameter
impeller diameter vessel biasanya 1:5 atau kurang. Aliran cairan aksial, dan ketika
baling-baling dihidupkan akan menghasilkan aliran yang mengalir ke bawah bagian
bawah vessel. Desain propeller mengacu pada rasio jarak per revolusi dengan oleh
sebuah baling-baling yang bebas beroperasi tanpa slip untuk slip diameter baling-
II
Laboratorium Operasi Teknik Kimia IIProgram Studi D3 Teknik Kimia
FTI - ITS
BAB II TINJAUAN PUSTAKAII-5
baling. Propeller lebih sering digunakan untuk operasi pencampuran cairan daripada
keperluan transfer massa (Treybal, 1981).
Gambar II.5 Macam-Macam Propeller
a) Marine type propellers
b) Flat blade turbine : untuk pengadukan dalam operasi transfer massa
c) Disk flat blade turbine : untuk pengadukan dalam operasi transfer massa
d) Curved blade turbine : untuk pengadukan pada suspensi pulp
e) Pitched blade turbine : untuk pengadukan liquid
f) Shrouded turbine : untuk pengadukan gas dalam liquid
b. Turbin
Pada dasarnya, turbin menyerupai dayung berdaun banyak dengan daun-daunnya
yang agak pendek, dan berputar pada kecepatan tinggi pada suatu poros yang di pasang
di pusat bejana. Daun-daunnya bisa lurus atau lengkung, bisa bersudut atau vertikal
Diameter impelernya biasa lebih kecil dari diameter dayung, yaitu berkisar antara 30-
50% dari diameter bejana. Turbin biasanya efektif untuk menjangkau viskositas yang
cukup luas. Di dekat impeler akan terdapat zone arus deras yang sangat turbulen dengan
geseran yang kuat. Arus utamanya bersifat radial dan tangensial. Komponen
tangensialnya menimbulkan vortex ( cekungan ) dan arus putar, yang harus dihentikan
II
Laboratorium Operasi Teknik Kimia IIProgram Studi D3 Teknik Kimia
FTI - ITS
BAB II TINJAUAN PUSTAKAII-6
dengan menggunakan sekat atau diffuser agar impeler itu menjadi sangat efektif
(Purwanto, 2008).
Berdasarkan Sudaryadi dkk (2012), berikut jenis-jenis turbin ada tiga yang dapat
dilihat pada Gambar II.5, yaitu (a) turbine blade lurus, (b) turbine blade menyerong
(inclined fan turbine) dan (c) turbine blade dengan piringan.
(a) (b) (c)
Gambar II.6 Macam-Macam Turbin
Menurut Sudaryadi dkk (2012), terdapat beberapa kriteria pengaduk berdasarkan
kecepatan putaran dan dimensinya, yaitu dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel II.1 Kriteria Pengaduk
Tipe PengadukKesepatan Putar
(rpm)Dimensi Keterangan
Paddle 20 – 150Diameter : 50-80% lebar tangki
Turbine 10 – 150Diameter : 30-50% lebar tangki
Propeller 400 – 1750Diameter maksimal 45 cm
Jumlah pitch 1 – 2 buah
3. Jenis Bahan
Pencampuran fluida yang dapat tercampur (miscible fluida) dengan viskositas
rendah, dapat dikerjakan secara efisien dengan peralatan sederhana, dengan jalan
membuat turbulensi oleh gerakan fluida yang relatif atau melalui “flow constrictor”.
Dengan kenaikan viskositas dan atau ketidak – campuran (immiscibility), maka
diperlukan energi mekanis tambahan dalam berbagai bentuk (Geankoplis, 1993).
4. Power (P)
II
Laboratorium Operasi Teknik Kimia IIProgram Studi D3 Teknik Kimia
FTI - ITS
BAB II TINJAUAN PUSTAKAII-7
Power atau daya yang diperlukan untuk melakukan proses pengadukan tergantung
jebis bahan yang digunakan, di mana apabila bahan yang digunakan adalah bahan yang
saling tidak tercampur atau “immiscibility” maka tenaga atau power yang dibutuhkan
maka semakin besar dan sebaliknya (Geankoplis, 1993).
II.1.2 Mekanisme Pencampuran
Proses pencampuran dalam fasa cair dilandasi oleh mekanisme perpindahan
momentum 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 (Bhupalaka, 2012).
II.1.3 Macam-Macam Pencampuran
1. Pencampuran Solid-Liquid
Pencampuran cairan dengan padatan akan menghasilkan suspensi, yaitu suspensi
kasar (campuran heterogen), suspensi halus (koloid) dan larutan sejati. Suspensi kasar
terdiri atas partikel-partikel padat yang relatif kasar dan terdistribusi sedikit merata di
dalam suatu cairan, padatan-padatan tersebut melayang dalam suatu cairan. Suspensi
halus terdiri atas partikel-partikel padat sangat halus yang terdistribusi merata di dalam
suatu cairan. Sedangkan larutan sejati akan terbentuk apabila padatan terlarutkan dalam
cairan (Lienda, 1995).
Berdasarkan Lienda (1995), aplikasi dari dari pencampuran solid-liquid antara
lain adalah :
Pembuatan larutan atau mempertahankan padatan dalam keadaan tersuspensi
(misalnya katalisator) untuk reaksi-reaksi kimia
II
Laboratorium Operasi Teknik Kimia IIProgram Studi D3 Teknik Kimia
FTI - ITS
BAB II TINJAUAN PUSTAKAII-8
Pembuatan campuran heterogen untuk melangsungkan operasi perpindahan massa
(misalnya ekstraksi dari padatan, penghilangan warna dari larutan, atau untuk
proses pemisahan
Pembuatan produk komersial seperti sirup
2. Pencampuran Liquid-Liquid
Pada proses pencampuran liquid dengan liquid akan terjadi emulsi, atau bila
kelarutan cukup besar terbentuk larutan sejati. Pada awalnya akan terbentuk emulsi
kasar (campuran heterogen) yang terdiri atas tetesan-tetesan cairan yang relatif besar
dan melayang-layang serat sedikit banyak terdistribusi merata di dalam cairan lain.
Setelah itu, terbentuk emulsi halus (koloid) yang terdiri dari tetesan cairan yang sangat
halusyang melayang dan terdistribusi secara merata di dalam cairan lain. Setelah itu,
baru akan terbentuk larutan sejati (Lienda, 1995).
Berdasarkan Lienda (1995), aplikasi dari dari pencampuran liquid-liquid antara
lain adalah :
Membuat campuran heterogen sementara untuk perpindahan massa (misalnya
ekstraksi dari cairan)
Membuat produk akhir seperti sirup, larutan injeksi, obat tetes
3. Pencampuran Gas-Liquid
Proses pencampuran gas dengan liquid digunakan pada alat pengering sembur,
pembakaran minyak dan trickled tower. Mekanisme pencampuran gas-liquid diawali
dengan pembentukan tetesan (campuran heterogen) dimana tetes cairan yang relatif
besar dan terdistribusi secara kurang merata. Tetesan ini tidak stabil dan segera terpisah
dari campurannya begitu arus pendistribusi berhenti mengalir. Setelah itu, terbentuk
kabut (koloid) terdiri atas tetes-tetes cairan yang sangat halus dan terdistribusi merata di
dalam suatu gas, artinya keadaan melayang teteap dipertahankan dan distribusi yang
lebih halus lagi disebut uap (Lienda, 1995).
II.1.4 Tangki Pengaduk
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
II
Laboratorium Operasi Teknik Kimia IIProgram Studi D3 Teknik Kimia
FTI - ITS
BAB II TINJAUAN PUSTAKAII-9
satu peralatan yang menunjang keberhasilan pencampuran ialah pengaduk (Bhupalaka,
2012).
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, antara lain :
a. Ada tidaknya baffle, yang berpengaruh pada pola aliran di dalam tangki
b. Jacket atau coil pendingin/pemanas yang berfungsi sebagai pengendali suhu
c. Letak lubang pemasukan dan pengeluaran untuk proses kontinyu
d. Kelengkapan lainnya seperti tutup tangki, dan sebagainya.
Gambar II.7 Tangki Pengaduk Sederhana
II.1.5 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.
II
Laboratorium Operasi Teknik Kimia IIProgram Studi D3 Teknik Kimia
FTI - ITS
BAB II TINJAUAN PUSTAKAII-10
Menurut Bhupalaka (2012), pengadukan pada kecepatan tinggi ada kalanya
mengakibatkan pola aliran melingkar di sekitar pengaduk. Gerakan melingkar tersebut
dinamakan vorteks. Vorteks dapat terbentuk di sekitar pengaduk ataupun di pusat
tangki yang tidak menggunakan baffle. Fenomena ini tidak diinginkan dalam industri
karena beberapa alasan. Pertama kualitas pencampuran buruk meski fluida berputar
dalam tangki. Hal ini disebabkan oleh kecepatan sudut pengaduk dan fluida sama.
Kedua udara dapat masuk dengan mudahnya ke dalam fluida karena tinggi fluida di
pusat tangki jatuh hingga mencapai bagian atas pengaduk. Ketiga, adanya vorteks
akan mengakibatkan naiknya permukaan fluida pada tepi tangki secara signifikan
sehingga fluida tumpah. Upaya berikut ini dapat dilakukan untuk menghindari vorteks,
yaitu:
Menempatkan tangkai pengaduk lebih ke tepi (off-center)
Menempatkan tangkai pengaduk dengan posisi miring
Menambahkan baffle pada dinding tangki
II.1.6 Pola Aliran dalam Tangki Pengaduk
Pola aliran di dalam tangki pengaduk tergantung dari properti fluida, geometri
tangki, tipe dari baffle, dan pengaduk itu sendiri. Jika propeller atau pengaduk lainnya
dipasang vertikal di tengah tangki tanpa baffle, pola aliran berbentuk pusaran biasanya
terbentuk. Secara umum ini tidak diinginkan karena akan memasukkan udara secara
berlebihan, membentuk vorteks yang besar, menimbulkan gelombang dan sejenisnya
terutama pada kecepatan tinggi. Untuk mencegah hal ini, propeller dapat diletakkan tidak
ditengah bagian dari tangki dengan tenaga yang kecil. Walau demikian, pada pengadukan
yang kuat dengan tenaga yang lebih besar, tenaga yang tidak seimbang dapat membatasi
penggunaan pada penggunaan tenaga yang lebih besar (McCabe, 1993).
Kecepatan fluida di setiap titik dalam tangki mempunyai tiga komponen.
Komponen pertama ialah komponen radial yaitu komponen yang bekerja pada arah tegak
lurus terhadap poros impeller. Komponen kedua ialah komponen longitudinal yaitu
komponen yang bekerja pada arah sejajar dengan poros. Sedangkan yang ketiga adalah
komponen tangemsial atau rotasional, yang bekerja pada arah garis singgung lintasan
lingkaran di sekeliling poros. Di dekat impeller itu terdapat zone arus deras yang sangat
turbulen dengan geseran yang kuat. Arus utamanya bersifat radial dan tangensial.
Komponen tangensialnya menimbulkan vorteks sehingga diperlukan baffle atau diffuser
II
Laboratorium Operasi Teknik Kimia IIProgram Studi D3 Teknik Kimia
FTI - ITS
BAB II TINJAUAN PUSTAKAII-11
untuk meredam arus putar yang terjadi dan agar impeller itu menjadi sangat efektif
(McCabe, 1993).
Dalam desain tangki pengaduk, faktor yang paling penting adalah besarnya tenaga
(power) untuk menggerakkan impeller. Karena besarnya power yang dibutuhkan tidak
dapat diprediksi secara teoritis, maka hubungan empirirs telah dikembangkan untuk
memeprediksi besarnya power yang dibutuhkan. Ada tidaknya turbulensi dapat
dihubungkan dengan Reynold Number (NRe), Power number (Npo) dan Fourd Number
(NFr) dari impeller, yang didefinisikan sebagai berikut :
NRe adalah reynold number atau suatu nilai yang mana dalam suatu aliran dipakai
untuk menentukan jenis aliran yang ada dalam suatu larutan.
NRe= Da2 .N. ρμ
…………………………………………………..(1)
Dimana :
Da = diameter impeller (m)
N = kecepatan rotasi (rev/s)
= densitas fluida (kg/m3)
= viskositas fluida (kg/m.s)
Kecepatan putar dalam fluida N adalah secara khusus terjadi perubahan setiap
menitnya, perubahan setiap detik dalam SI. Radian per second yang sering tidak
digunakan. Secara khusus, Re1>104 untuk untuk besar transisi yang berada diantara laminar
dan turbulen dengan range 10<Re1<104.
Power P digambarkan oleh impeller yang dibuat dari dimensionless yang terbentuk
dari rumus yang disebut power number:
N p = P
ρ . N3 . D5 ..............................................................................(2)
Berdasarkan Geankoplis (1993), Power (P) adalah tenaga yang dibutuhkan dalam
proses pengadukan dalam waktu tertentu.
Rumus :
P = Np..N3.Da5 …………………………………………………..(3)
Dimana :
P = power (Watt)
N = laju putar pengaduk (rps)
G = percepatan gravitasi (m/s2)
Da = diameter pengaduk (m)
II
Laboratorium Operasi Teknik Kimia IIProgram Studi D3 Teknik Kimia
FTI - ITS
BAB II TINJAUAN PUSTAKAII-12
II.1.7 Macam-Macam Mixer
1. Anchor Mixer (Pengaduk Tipe Jangkar)
Pengaduk ini mirip dengan jangkar kapal, maka di sebut pengaduk jangkar. Impeler
tipe jangkar mampu menyapu permukaan dinding secara menyeluruh dan mengaduk
sebagian besar batch cairan melalui kontak fisik. Dinding pencakar atau scraper dapat
dipasang pada baling impeller jangkar yang berfungsi untuk meningkatkan perpindahan
panas melalui dinding tangki pengolahan dan mencegah tidak lengketnya bahan baku
pada dinding tangki. Keuntungannya adalah pengaduk jangkar yang dekat dengan
impeler ini dapat disesuaikan dengan kontur permukaan tangki pengolahan. Pengaduk
Jangkar dapat di pakai pada pencampuran dalam kondisi aliran laminar dan ditemui
dalam aplikasi viskositas tinggi. Impeller Jangkar dapat digunakan untuk viskositas
cairan antara 5.000 dan 100.000 cP. Aplikasi produk yang dapat dipakai pengaduk tipe
Jangkar antara lain adalah tinta, cat, saus dan lem (Eko, 2012).
Gambar II.8 Pengaduk Tipe Jangkar
2.Pengaduk Tipe Gerbang
Pengaduk tipe gerbang digunakan dalam tangki dangkal luas dan untuk bahan
viskositas tinggi dengan suhu benda kerja rendah dan dalam kondisi vakum, biasanya
di gunakan untuk industri minuman atau kosmetik. Keuntungannya adalah pengaduk
gerbang dapat sangat rapat serta sesuai dengan kontur tangki pengolahan. Pengaduk
gerbang akan mendapatkan pencampuran yang memadai dalam kondisi laminar aliran
ditemui dalam aplikasi viskositas tinggi. Impeler menyapu permukaan dinding seluruh
II
Laboratorium Operasi Teknik Kimia IIProgram Studi D3 Teknik Kimia
FTI - ITS
BAB II TINJAUAN PUSTAKAII-13
vessel dan mengaduk sebagian besar cairan melalui kontak fisik. Kecepatan poros
pengaduk gerbang adalah rendah dan di perlukan gearbox atau rasio gigi yang besar
antara motor dan shaft/batang pengaduk gerbang. Aplikasi produk yang dapat dipakai
pengaduk tipe gerbang antara l;ain adalah kosmetik dalam bentuk krim, yoghurt, keju
lembut (Eko, 2012).
Gambar II.9 Pengaduk Tipe Gerbang
3. Pengaduk Tipe Pita Spiral (Helixal Axial)
Pengaduk tipe pita spiral dirancang terutama gerakan pencampuran cairan yang
berbeda kekentalannya atau beda dalam bentuk, misalnya butiran padatan yang
dilarutkan. Seperti sebuah impeller dapat dirancang dengan spiral bagian dalam
tambahan yang digunakan untuk memompa ke arah yang berlawanan. Hal ini
diperlukan untuk pencampuran bahan viskositas tinggi. Impelernya juga dapat memiliki
dua helixes luar. Kualitas produk campuran akhir dalam aplikasi ini dapat menjadi
sangat penting secara ekonomi dan di harapkan merata dalam satu proses batch.
Dinding pencakar dapat dipasang pada baling impeller untuk membantu meningkatkan
perpindahan panas dan homogenitas dalam produk agar tidak lengket dengan dinding
tangki. Pengaduk pita spiral dapat digunakan untuk viskositas yang sangat tinggi hingga
25.000.000 cP. Aplikasi dari pengaduk pita spiral adalah pencampuran polimer
tanaman, industri makanan, atau industri yang memakai proses viskositas tinggi seperti
pencampuran krim, lotion, pasta (Eko, 2012).
II
Laboratorium Operasi Teknik Kimia IIProgram Studi D3 Teknik Kimia
FTI - ITS
BAB II TINJAUAN PUSTAKAII-14
Gambar II.10 Pengaduk Tipe Pita Spiral
II
Laboratorium Operasi Teknik Kimia IIProgram Studi D3 Teknik Kimia
FTI - ITS
BAB II TINJAUAN PUSTAKAII-15
II.2 Aplikasi Industri
Sitronellal Dari Minyak Sereh Wangi Dengan Variasi Kecepatan Pengadukan dan
Penambahan Natrium Bisulfit
Oleh : Muyassaroh
Saat ini perkembangan minyak atsiri mendapat perhatian yang cukup besar dari
pemerintah Indonesia. Dari berbagai jenis tanaman atsiri, salah satu tanaman atsiri di
Indonesia yang potensial untuk dikembangkan adalah sereh wangi. Tujuan penelitian ini
mengambil Sitronellal dari Minyak sereh wangi. Teknologi yang digunakan untuk
memproduksi minyak atsiri ada 3 cara, yaitu dengan pengempaan, ekstraksi menggunakan
pelarut, dan distilasi.
Dalam Prosedur penelitian dimulai dari tahap pengambilan minyak sereh yaitu
sejumlah daun sereh diangin-anginkan di tempat yang teduh, setelah itu dirajang, direndam
dalam etanol, dipisahkan dengan cara disaring. lalu cairan etanol-sereh dimasukkan ke
dalam labu leher tiga yang telah berisi magnetic stirer dan pengaduk dijalankan. Waktu
ekstraksi dihitung mulai dari saat suhu yang diinginkan tercapai dan pengaduk dijalankan
selama 240 menit. Hasil ekstraksi disaring dan filtratnya kemudian didistilasi kurang lebih
pada suhu 80 °C. Hasil bawah yang diperoleh berupa minyak sitronella. Tahapan
berikutnya isolasi sitronellal, yaitu menimbang minyak hasil distilasi sebesar 50 gram
dalam enlemeyer, menambahkan larutan natrium bisulfit jenuh dan diaduk dengan
kecepatan tertentu. Mendiamkan campuran beberapa saat sampai terbentuk lapisan bawah
dan lapisan atas. Hasil adisi pada lapisan bawah dilanjutkan ke proses ekstraksi dengan
cara menambahkan n-heksana dalam endapan hasil adisi dan diekstraksi selama 2 jam.
Mendiamkan hasil ekstraksi selama beberapa saat sampai terbentuk lapisan atas berupa
sitronellal dan pelarut n-hexane, sedangkan lapisan bawah berupa endapan putih (dibuang).
Tahap selanjutnya menguapkan n-hexane dalam lapisan atas dengan menggunakan
pendingin liebig pada suhu kurang lebih 70°C dan mengukur volume sitronellal yang
tertinggal pada labu distilasi.
Minyak sereh wangi sebelum diisolasi didapatkan persen area sebesar 34,43%,
setelah proses isolasi dilakukan dengan penambahan natrium bisulfit 20 gram dan
kecepatan pengadukan 150 rpm diperoleh kadar sitronellal 40,35%, kadar geraniol 40,26%,
dan densitas 0,8867 gram/mL. Kadar sitronellal sebesar 40,35%, yang diperoleh sudah
memenuhi SNI yaitu minimal 35%, yang dapat digunakan sebagai bahan aktif untuk obat
termisida atau bakterisida.
II