LAPORAN
LAPORAN
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA
SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2012 / 2013 SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2012 / 2013
ACARA :
ACARA :
D-07
D-07
SEDIMENTASI
SEDIMENTASI
DISUSUN OLEH : DISUSUN OLEH : KAMANITOKAMANITO YOGAS YOGAS P.N P.N (121 (121 100 100 130)130)
YUDHA
YUDHA RESTU RESTU GINANJAR GINANJAR W W (121 (121 100 100 142)142) YOGA
YOGA MAHESA MAHESA A A (121 (121 100 100 159)159)
LABORATORIUM PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA LABORATORIUM PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA – – FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”YOGYAKARTANASIONAL “VETERAN”YOGYAKARTA
2012 2012
HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PENGESAHAN PROPOSAL PRAKTIKUM PROPOSAL PRAKTIKUM
PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA
SEDIMENTASI SEDIMENTASI (D7) (D7) Disusun oleh Disusun oleh Kamanito
Kamanito Yogas Yogas P.N P.N (121100130)(121100130) Yudha
Yudha Restu Restu G G W W (121100142)(121100142) Yoga
Yoga Mahesa Mahesa A A (121100159)(121100159)
Yogyakarta, 18 Desember 2012 Yogyakarta, 18 Desember 2012 Asisten pembimbing praktikum Asisten pembimbing praktikum
Ir. Wasir Nuri, MT Ir. Wasir Nuri, MT
ii ii
KATA PENGANTAR
KATA PENGANTAR
Pujidan syukur praktikan panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat dan rahmat-Nya Pujidan syukur praktikan panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat dan rahmat-Nya praktikan dapat menyelesaikan
praktikan dapat menyelesaikan laporanlaporan praktikum yang berjudul“ Sedimen praktikum yang berjudul“ Sedimentasi tasi ( D7 ) “ ini( D7 ) “ ini untuk untuk diseminarkan sebagai tugas akhir pelaksanaan Praktikum Dasar Teknik Kimia TA 2012/2013. diseminarkan sebagai tugas akhir pelaksanaan Praktikum Dasar Teknik Kimia TA 2012/2013.
Praktikan juga mengucapkan terima kasih kepada: Praktikan juga mengucapkan terima kasih kepada: 1.
1. Ir. Gogot Haryono, M.T., selaku Kepala Laboratorium Dasar Teknik Kimia UPNIr. Gogot Haryono, M.T., selaku Kepala Laboratorium Dasar Teknik Kimia UPN “Veteran” Yogyakarta.
“Veteran” Yogyakarta. 2.
2. Ir .Wasir Nuri, M.T., selaku asisten pembimbing.Ir .Wasir Nuri, M.T., selaku asisten pembimbing. 3.
3. Rekan-rekan sesame praktikan,atas kerjasamanya yang baik.Rekan-rekan sesame praktikan,atas kerjasamanya yang baik. 4.
4. Petugas Laboratorium, atas kesediaannya membantu praktikan selama praktikiumPetugas Laboratorium, atas kesediaannya membantu praktikan selama praktikium berlangsung.
berlangsung.
Praktikan menyadari adanya kekurangsempurnaan pada laporan ini oleh karena itu, Praktikan menyadari adanya kekurangsempurnaan pada laporan ini oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat praktikan harapkan demi kesempurnaan kritik dan saran yang bersifat membangun sangat praktikan harapkan demi kesempurnaan penyusunan laporan selanjutnya.
penyusunan laporan selanjutnya.
Akhir kata praktikan berharap semoga laporan ini bermanfaat bagi para pembaca, Akhir kata praktikan berharap semoga laporan ini bermanfaat bagi para pembaca, khususnya mahasiswa jurusanTeknik Kimia.
khususnya mahasiswa jurusanTeknik Kimia.
Yogyakarta, 18Desember 2012 Yogyakarta, 18Desember 2012
Praktikan Praktikan
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
HAL HAL HalamanHalaman judul judul ... ... ii
Halaman
Halaman pengesahan pengesahan ... ... ... iiii Kata
Kata pengantar pengantar ... ... ... ... iiiiii Daftar isi……...
Daftar isi……... ... iviv Daftar
Daftar lambang...lambang... ... ... vv Daftar
Daftar gambar...gambar... ... vivi Daftar
Daftar tabel...tabel... ... ... viivii Intisari... viii Intisari... viii
BAB I. PENDAHULUAN
BAB I. PENDAHULUAN
1.1
1.1 Tujuan Tujuan percobaan...percobaan... ... ... 11 1.2
1.2 Latar Latar Belakang Belakang ... ... ... 11 1.3
1.3 Tinjauan Tinjauan Pusaka...Pusaka... ... 11
BAB II.PELAKSANAAN PERCOBAAN
BAB II.PELAKSANAAN PERCOBAAN
2.1
2.1 Alat Alat dan dan Bahan...Bahan... ... ... 66 2.2
2.2 Gambar Gambar Rangkaian Rangkaian alat alat ... ... ... 66 2.3
2.3 Diagaram Diagaram Alir Alir Cara Cara kerja kerja ... ... ... 77 2.4
2.4 Analisa Analisa Perhitungan...Perhitungan... ... 88
BAB III. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
BAB III. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
3.13.1 Hasil Hasil Pengamatan...Pengamatan... ... ... 99 3.2
3.2 Pembahasan Pembahasan ... ... ... 1111
BAB IV. KESIMPULAN
BAB IV. KESIMPULAN
... ... 1313DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR LAMBANG DAFTAR LAMBANG
A
A : : Luas Luas penampang penampang tabung, tabung, cmcm22 C
C : : Konsentrasi Konsentrasi padatan padatan pada pada lapisan, lapisan, gr/lt.gr/lt. Co
Co : : Konsentrasi Konsentrasi slurry slurry mula mula -mula, -mula, gmol.cmgmol.cm-3-3 Cd
Cd : : Koefisien Koefisien gesekangesekan C
CLL : Konsentrasi slurry pada bidang batas ,gr/lt: Konsentrasi slurry pada bidang batas ,gr/lt
Dp
Dp : : Diameter Diameter partikel partikel ,cm,cm g
g : : Percepatan Percepatan gravitasi gravitasi ,cm/s,cm/s22 m
m : : Massa Massa partikel partikel ,gr ,gr NRe
NRe : Bilangan Reynold: Bilangan Reynold V
V : : Kecepatan Kecepatan relative relative fluida fluida ,cm/s,cm/s V
VLL : Kecepatan sedimentasi ,cm/s: Kecepatan sedimentasi ,cm/s
Vt
Vt : : Kecepatan Kecepatan terminal terminal ,cm/s,cm/s V
VPP : Volume padatan ,cm: Volume padatan ,cm33
zzii : : Perpotongan Perpotongan garis garis singgung singgung kurva kurva z z Vs Vs dengan dengan ordinat ordinat ,cm,cm
zzLL : : Tinggi Tinggi bidang bidang batas batas bening bening keruh keruh pada pada == LL,cm,cm
μ
μ : : Viskositas Viskositas fluida fluida ,gr.cm,gr.cm-1-1 ss-1-1 ρ
ρ : Densitas fluida ,gr. cm: Densitas fluida ,gr. cm-3-3 ρ
ρSS : Densitas padatan ,gr.cm: Densitas padatan ,gr.cm-3-3 Ө
DAFTAR GAMBAR DAFTAR GAMBAR
Hal
Hal
GrafikGrafik 1. 1. Hubungan Hubungan antara antara Z Z VsVsӨӨpada tabung besar Co = 10 gr/ltpada tabung besar Co = 10 gr/lt
………..20 ………..20 Grafik
Grafik 2. 2. Hubungan Hubungan antara antara Z Z VsVsӨӨpada tabung kecil Co = 10 gr/ltpada tabung kecil Co = 10 gr/lt
………..21 ………..21 Grafik
Grafik 3. 3. Hubungan Hubungan antara antara Z Z VsVsӨӨpada tabung besar Co = 20 gr/ltpada tabung besar Co = 20 gr/lt
………..22 ………..22 Grafik
Grafik 4. 4. Hubungan Hubungan antara antara Z Z VsVsӨӨpada tabung kecil Co = 20 gr/ltpada tabung kecil Co = 20 gr/lt
………..23 ………..23 Grafik
Grafik 5. 5. Hubungan Hubungan antara antara Z Z VsVsӨӨpada tabung besar Co = 30 gr/ltpada tabung besar Co = 30 gr/lt
………..24 ………..24 Grafik
Grafik 6. 6. Hubungan Hubungan antara antara Z Z VsVsӨӨpada tabung kecil Co = 30 gr/ltpada tabung kecil Co = 30 gr/lt
………..25 ………..25
DAFTAR TABEL DAFTAR TABEL
Hal Hal
Tabel 1. Hubungan antara tinggi batas bidang dening keruh ( z ) dengan waktu Tabel 1. Hubungan antara tinggi batas bidang dening keruh ( z ) dengan waktu
sedimentasi (
sedimentasi (ӨӨ) pada Co = 10 gr/lt) pada Co = 10 gr/lt
……….16 ……….16 Tabel 2. Hubungan antara tinggi batas bidang dening keruh ( z ) dengan waktu sedimentasi ( Tabel 2. Hubungan antara tinggi batas bidang dening keruh ( z ) dengan waktu sedimentasi (ӨӨ))
pada Co = 20 gr/lt pada Co = 20 gr/lt
……….17 ……….17
Tabel 3. Hubungan antara tinggi batas bidang dening keruh ( z ) dengan waktu sedimentasi ( Tabel 3. Hubungan antara tinggi batas bidang dening keruh ( z ) dengan waktu sedimentasi (ӨӨ))
pada Co = 30 gr/lt pada Co = 30 gr/lt
……….18 ……….18
Tabel 4. Hubungan antara Zi, Z
Tabel 4. Hubungan antara Zi, ZLL,, LL, pada konsentrasi 10 gr/lt, 20 gr/lt, 30 gr/lt, pada konsentrasi 10 gr/lt, 20 gr/lt, 30 gr/lt
……….19 ……….19 Tabel 5. C
Tabel 5. CLL dan Vdan VLL, pada konsentarasi 10 , pada konsentarasi 10 gr/lt, 20 gr/lt, 30 gr/ltgr/lt, 20 gr/lt, 30 gr/lt
……….19 ……….19
INTISARI
INTISARI
Sedimentasi adalah cara pemisahan campuran dalam bentuk slurry berdasarkan Sedimentasi adalah cara pemisahan campuran dalam bentuk slurry berdasarkan prinsip
prinsip pengendapan pengendapan oleh oleh gaya gaya berat berat menjadi menjadi cairan cairan bening bening , , cairan cairan yang yang lebih lebih pekat pekat dandan endapannya.
endapannya.
Percobaan ini dilaksanakan dengan menggunakan zat padat CaCO
Percobaan ini dilaksanakan dengan menggunakan zat padat CaCO33 atau kapur denganatau kapur dengan
konsentrasi tertentu yang berbeda dan menggunakan dua buah tabung dengan diameter yang konsentrasi tertentu yang berbeda dan menggunakan dua buah tabung dengan diameter yang berbeda
berbeda sebagai sebagai tempat tempat pengendapan. pengendapan. Pengamatan Pengamatan dilakukan dilakukan dengan dengan mengukur mengukur tinggi tinggi batasbatas bidang
bidang bening bening keruh keruh ( ( Z Z ) ) setiap setiap selang selang waktu waktu ((ӨӨ) 1 menit. Percobaan dihentikan bila telah) 1 menit. Percobaan dihentikan bila telah
tercapai endapan konstan. Kemudian diulang lagi dengan konsentrasi yang berbeda, yaitu tercapai endapan konstan. Kemudian diulang lagi dengan konsentrasi yang berbeda, yaitu pada Co=20 gr/ml , Co=40 gr/ml ,dan Co=60 gr/ml.
pada Co=20 gr/ml , Co=40 gr/ml ,dan Co=60 gr/ml. Dari
Dari pengamatan pengamatan didapat didapat grafik grafik hubungan hubungan antara antara bidang bidang batas batas bening bening keruh keruh (Z)(Z) dengan waktu (
dengan waktu (ӨӨ) pada berbagai konsentrasi akan terlihat bahwa makin besar konsentrasi) pada berbagai konsentrasi akan terlihat bahwa makin besar konsentrasi
suspensi, maka waktu pengendapannya akan semakin lama Semakin besar konsentrasi slurry, suspensi, maka waktu pengendapannya akan semakin lama Semakin besar konsentrasi slurry, kecepatan pengendapannya lambat, ini ditunjukkan dengan besarnya waktu yang dibutuhkan kecepatan pengendapannya lambat, ini ditunjukkan dengan besarnya waktu yang dibutuhkan untuk pengendapan semakin banyak. Sebaliknya semakin kecil konsentrasi slurry, kecepatan untuk pengendapan semakin banyak. Sebaliknya semakin kecil konsentrasi slurry, kecepatan pengendapannya
pengendapannya cepat, cepat, ini ini ditunjukkan ditunjukkan dengan dengan waktu waktu yang yang dibutuhkan dibutuhkan untuk untuk pengendapanpengendapan semakin kecil. Berdasarkan grafik hubungan Z Vs
semakin kecil. Berdasarkan grafik hubungan Z Vs ӨӨ kemudian dibuat grafik hubungankemudian dibuat grafik hubungan
kecepatan sedimentasi (
kecepatan sedimentasi (VVLL) dengan konsentrasi padatan (C) dengan konsentrasi padatan (CLL) dimana semakin besar ) dimana semakin besar
konsentrasi padatan yang terbentuk maka semakin turun kecepatannya. Kemudian pengaruh konsentrasi padatan yang terbentuk maka semakin turun kecepatannya. Kemudian pengaruh diameter tabung
diameter tabung terhadap terhadap kecepatan sedimentasi didapat kecepatan sedimentasi didapat dari factor dari factor korelasi dinding korelasi dinding untuk untuk aliran
aliran laminar laminar dimana semakin dimana semakin besar diameter besar diameter tabung maka tabung maka semakin besar semakin besar kecepatankecepatan sedimentasinya
A.
A. Latar BelakangLatar Belakang
Didalam prakteknya banyak dijumpai proses yang melibatkan zat padat dengan cairan, Didalam prakteknya banyak dijumpai proses yang melibatkan zat padat dengan cairan, serta proses pemisahan zat padat dengan cairan tersebut. Salah satunya adalah proses serta proses pemisahan zat padat dengan cairan tersebut. Salah satunya adalah proses sedimentasi.
sedimentasi.
Sedimentasi dapat diartikan sebagai pemisahan suspensi menjadi cairan dan zat padat Sedimentasi dapat diartikan sebagai pemisahan suspensi menjadi cairan dan zat padat yang lebih pekat, dimana prinsip pengendapannya berdasarkan gaya berat (gravitasi). Proses yang lebih pekat, dimana prinsip pengendapannya berdasarkan gaya berat (gravitasi). Proses sedimemtasi banyak digunakan dalam dunia industri, biasanya pada unit pemisahan. Pada sedimemtasi banyak digunakan dalam dunia industri, biasanya pada unit pemisahan. Pada umumnya sedimentasi digunakan pada pengolahan air minum, pengolahan air limbah dan umumnya sedimentasi digunakan pada pengolahan air minum, pengolahan air limbah dan pengolahan
pengolahan air air limbah limbah tingkat tingkat lanjutan. lanjutan. Proses Proses sedimentasi sedimentasi banyak banyak digunakan digunakan karenakarena prosedurnya yang sederhana dan hasilnya baik.
prosedurnya yang sederhana dan hasilnya baik. pelaksanaanya,
pelaksanaanya, sedimentasi sedimentasi dapat dapat dilakukan dilakukan dengan dengan dua dua cara, cara, yaitu yaitu secara secara batch batch dandan kontinyu. Sedangkan untuk skala laboratorium dilakukan secara batch.
kontinyu. Sedangkan untuk skala laboratorium dilakukan secara batch.
B. Tujuan Percobaan B. Tujuan Percobaan
1.
1. Mempelajariberbagaipengaruhkonsentrasipadatanterhadapkecepatansedimentasi Mempelajariberbagaipengaruhkonsentrasipadatanterhadapkecepatansedimentasi padapada slurry CaCO
slurry CaCO33dalam air dengansedimentasisecaradalam air dengansedimentasisecara batch.batch.
2.
C. Dasar Teori C. Dasar Teori
Sedimentasi adalah pemisahan suspensi cairan yang jernih dan endapan yang mengandung Sedimentasi adalah pemisahan suspensi cairan yang jernih dan endapan yang mengandung padatan dengan konsentrasi yang kebih tinggi (G.G Brown, 1956).Endapanadalahzat
padatan dengan konsentrasi yang kebih tinggi (G.G Brown, 1956).Endapanadalahzat yangyang memisahkandirisebagaisuatufasepadatkeluardarilarutan (Vogel,1979).
memisahkandirisebagaisuatufasepadatkeluardarilarutan (Vogel,1979). Proses sedimentasi yang dijalankan secara
Proses sedimentasi yang dijalankan secara batchbatch, seperti yang dijalankan di dalam, seperti yang dijalankan di dalam laboratorium, digunakan untuk kapasitas kecil. Sedangkan sedimentasi secara kontinyu biasa laboratorium, digunakan untuk kapasitas kecil. Sedangkan sedimentasi secara kontinyu biasa digunakan di dalam industri dengan kapasitas besar.
digunakan di dalam industri dengan kapasitas besar. Mekanisme sedimentasi secara
Mekanisme sedimentasi secara batchbatch dapat digambarkan sebagai berikut :dapat digambarkan sebagai berikut :
Gam Gam bar bar 1. 1. Mek Mek anis anis me me sedimentasi secara
sedimentasi secara batchbatch Keterangan gambar: Keterangan gambar: A. A. CairanbeningataufluidabebasbutiranCairanbeningataufluidabebasbutiran B. B. BagiandengankonsentrasiseragamBagiandengankonsentrasiseragam C.
C. Bagian dengan distribusi berbagai ukuran partikel dan Bagian dengan distribusi berbagai ukuran partikel dan konsentrasi tidak seragamkonsentrasi tidak seragam D.
D. BagiantransisiatautitikkritisBagiantransisiatautitikkritis E.
E. Endapanpartikel-partikelpadatEndapanpartikel-partikelpadat
Partikel mulai mengendap dan diasumsikan mencapai kecepatan maksimum dengan cepat. Partikel mulai mengendap dan diasumsikan mencapai kecepatan maksimum dengan cepat. Zona D yang terbentuk terdiri dari distribusi berbagai ukuran dan konsentrasi partikel yang tidak Zona D yang terbentuk terdiri dari distribusi berbagai ukuran dan konsentrasi partikel yang tidak seragam (c), bagian (b) adalah bagian dengan partikel - partikel yang berukuran hampir sama dan seragam (c), bagian (b) adalah bagian dengan partikel - partikel yang berukuran hampir sama dan mempunyai konsentrasi yang seragam.
Mekanisme sedimentasi dapat dijelaskan dengan teori gerak partikel padat dalam fluida. Jika Mekanisme sedimentasi dapat dijelaskan dengan teori gerak partikel padat dalam fluida. Jika butir padat seberat M gram jatuh bebas dengan kecepatan V cm/s relatif terhadap fluida
butir padat seberat M gram jatuh bebas dengan kecepatan V cm/s relatif terhadap fluida
dimana densitas padatan dan densitas fluida dicari, maka partikel tersebut mengalami tiga dimana densitas padatan dan densitas fluida dicari, maka partikel tersebut mengalami tiga macam gaya yaitu:
macam gaya yaitu: 1.
1. Gaya gravitasidenganarahkebawahGaya gravitasidenganarahkebawah
Fg = mg ... (1) Fg = mg ... (1) dimana : dimana : Fg = gayagesek Fg = gayagesek m =massaparikel m =massaparikel g g = = kecepatangrvitasikecepatangrvitasi 2. 2. GayaapungdenganarahkeatasGayaapungdenganarahkeatas Fb = (m. Fb = (m. .g)/.g)/ ss= V= Vss.. .g ... (2).g ... (2) dimana : dimana : Fb = gayaapung Fb = gayaapung m =massapartikel m =massapartikel g g = = kecepatangrvitasikecepatangrvitasi v vss =kecepatanpadatan=kecepatanpadatan ρ ρ = = densitasdensitas ρ ρss = densitas= densitas 3.
3. Gaya gesekan/ drag force berlawanan arah dengan gerak bendaGaya gesekan/ drag force berlawanan arah dengan gerak benda Fd = (Cd.V Fd = (Cd.V22.. .A) .A) / / 2 2 ... ... (3)... (3) dimana : dimana : Fd = gaya gesek Fd = gaya gesek
Cd = koefisien gaya gesek Cd = koefisien gaya gesek v v = = kecepatanpadatankecepatanpadatan A A = = luaspenampangaliranluaspenampangaliran ρ ρ = densitas= densitas
Ketiga gaya pada partikel diatas dapat dijelaskan sebagai berikut: Ketiga gaya pada partikel diatas dapat dijelaskan sebagai berikut:
Gambar 2. Gerak jatuh partikel dalam fluida Gambar 2. Gerak jatuh partikel dalam fluida Resultan gaya-gaya yang bekerja
Resultan gaya-gaya yang bekerja (Fg
(Fg – – FbFb – – Fd) gFd) gcc= m dv/d= m dv/d θθ ... (4)... (4)
Dengan mendistribusikan persamaan (1), (2) , (3) ke d
Dengan mendistribusikan persamaan (1), (2) , (3) ke dalam persamaan (4), maka :alam persamaan (4), maka : dv/d
dv/d = g= g – – (( ss// ) g) g – – [(Cd.v[(Cd.v22.. .A)/2m] ... (5).A)/2m] ... (5)
dv/dθ = g –
dv/dθ = g – (1 -(1 - ss// )) – – [(Cd.v[(Cd.v22.. .A)/2m] .A)/2m] ... ... (6)(6)
Untuk partikel yang terbentuk bola, A =
Untuk partikel yang terbentuk bola, A = .Dp.Dp22 / 4 dan m = (/ 4 dan m = ( . Dp. Dp33 / 6), persamaan (6) menjadi/ 6), persamaan (6) menjadi ::
dv/d
dv/d θθ = g= g – – (1 -(1 - ss// )) – – [(3.Cd.v[(3.Cd.v22.. .A) /2m] .A) /2m] ... ... (7)(7)
Pada “terminal velocity”, dc/d θ
Pada “terminal velocity”, dc/d θ = 0, sehingga := 0, sehingga : (3.Cd.v (3.Cd.v22.. ) / (4.Dp.) / (4.Dp. ss) = g (1-) = g (1- ss// ) ... (8)) ... (8) Persamaan (8) diselesaikanmenjadi : Persamaan (8) diselesaikanmenjadi :
.. .. 3 3 .. .. 4 4 Cd Cd Dp Dp g g Vt Vt
ss
... (9)... (9) Harga Cd dapatdicaridengangrafikDpvsNHarga Cd dapatdicaridengangrafikDpvsNRcRc padabuku padabuku “Perry’s “Perry’s Chemical Chemical Engineer’s Engineer’s Handbook”Handbook”
edisi 7. edisi 7.
Dp DpV V
N N RcRc Cd Cd 2424 // .. .. 24 24
... (10)... (10)Persamaan (10) disubtitusikan ke persamaan (9): Persamaan (10) disubtitusikan ke persamaan (9):
.. 18 18 .. .. g g Dp Dp22 Vt Vt
ss
... (11)... (11) dimana : dimana : g g = = percepatangravitasi percepatangravitasi (m/s(m/s22)) Cd = drager efisien Cd = drager efisien AA = = luas luas proyeksi proyeksi partikel partikel terhadap terhadap arah arah gerakan gerakan (m(m22))
s s
= = densitas densitas padatan (padatan (kg/mkg/m33))
= = densitas densitas fluida fluida (kg/m(kg/m33)) m
m = massa = massa padatan padatan (kg)(kg) Vt
Vt = = kecepatan kecepatan terminal terminal (m/s)(m/s)
Gerak partikel di
Gerak partikel di dalam fluida, terbagi dalam fluida, terbagi dalam 3 periode, ydalam 3 periode, yaitu :aitu : 1.
1. Periode jatuh dengan percepatan karena gaya gravitasi.Periode jatuh dengan percepatan karena gaya gravitasi. 2.
2. Free Settling Free Settling
Periode jatuh dengan kecepatan tetap, yang berpengaruh hanya gaya gravitasi. Periode jatuh dengan kecepatan tetap, yang berpengaruh hanya gaya gravitasi. 3.
3. Hindered Settling Hindered Settling
Periode dimana kecepatan sedimentasi berkurang ketika terjadi kenaikan konsentrasi, yang Periode dimana kecepatan sedimentasi berkurang ketika terjadi kenaikan konsentrasi, yang disebabkan karena kenaikan densitas dan viskositas.
disebabkan karena kenaikan densitas dan viskositas.
Kecepatan pengendapan merupakan fungsi dari konsentrasi padatan dalam fluida dengan Kecepatan pengendapan merupakan fungsi dari konsentrasi padatan dalam fluida dengan pertolongan grafik hubungan antara tinggi bidang batas bening keruh (z) terhadap waktu (
Gambar 3. Hubungan antara tinggi batas bening keruh (z) dan waktu ( Gambar 3. Hubungan antara tinggi batas bening keruh (z) dan waktu (θθ))
Kecepatan
Kecepatan sedimentasi sedimentasi dapat dicari dapat dicari dari dari slope garis slope garis singgung singgung kurva. Contoh kurva. Contoh pada gambar pada gambar (3).
(3).
Kecepatansedimentasi: Kecepatansedimentasi:
V
VLL= slope = tg.= slope = tg. = y/x = (z= y/x = (z11 – zz – LL)/)/ θθLL... (12)... (12)
Hubungan antara konsentrasi dengan kecepatan sedimentasi dapat dilihat, sebagai berikut : Hubungan antara konsentrasi dengan kecepatan sedimentasi dapat dilihat, sebagai berikut :
(v + dv + v
(v + dv + vLL) ) C C - - dCdC
C, V + V C, V + VLL
Gambar 4 .
dimana : dimana : C
C = = Konsentrasi Konsentrasi padatan padatan pada pada lapisanlapisan V
VLL = kecepatan pengandapan dari partikel pada lapisan= kecepatan pengandapan dari partikel pada lapisan
(V+dV+V
(V+dV+VLL) ) = = kecepatan kecepatan padatan padatan masuk masuk ke ke dalam dalam lapisan lapisan dilihat dilihat dari dari permukaanpermukaan
lapisan lapisan (C
(C – – dC) dC) = = konsentrasi konsentrasi padatan padatan masuk masuk ke ke dalam dalam lapisan.lapisan. (V+V
(V+VLL) ) = = kecepatan kecepatan padatan padatan ke ke luar luar lapisan lapisan dilihat dilihat dari dari permukaanpermukaan
lapisan. lapisan. Daripersamaandiataslaludibuatneracamassaprosessedimentasi : Daripersamaandiataslaludibuatneracamassaprosessedimentasi : (C-dC)A (C-dC)A θθ (V+dV+V(V+dV+VLL) = CA) = CA θθ (V+V(V+VLL) ... (13)) ... (13)
Untuk luas penampang (A) yang konstan, maka persamaan (13) menjadi: Untuk luas penampang (A) yang konstan, maka persamaan (13) menjadi:
V
VLL= C dV/dC – = C dV/dC – VV – – dV ... (14)dV ... (14)
dV dapat diabaikan, karena kecil: dV dapat diabaikan, karena kecil:
V
VLL= C dV/dC – = C dV/dC – V ... (15)V ... (15)
Asumsi kecepatan adalah fungsi dari konsentrasi: Asumsi kecepatan adalah fungsi dari konsentrasi:
V
VLL= f(C)= f(C)
dV/dC = f (C) dV/dC = f (C)
Jika C tetap pada lapisan, maka f ( C ), f (C) dan V
Jika C tetap pada lapisan, maka f ( C ), f (C) dan VLL, tetap. Harga V, tetap. Harga VLL yang tetap di dalamyang tetap di dalam
kecepatan bidang batas dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi padatan pada lapisan dari kecepatan bidang batas dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi padatan pada lapisan dari penyelesaian secara
penyelesaian secara batch.batch.
Jumlah padatan yang melewati lapisan sama dengan jumlah padatan total karena lapisan ini Jumlah padatan yang melewati lapisan sama dengan jumlah padatan total karena lapisan ini mempunyai konsentrasi yang mulai terbentuk dari bawah dan menuju atas ke bidang batas, mempunyai konsentrasi yang mulai terbentuk dari bawah dan menuju atas ke bidang batas, sehingga :
sehingga : C
dimana: dimana: C C00 = konsentrasiawaldaripadatantersuspensi= konsentrasiawaldaripadatantersuspensi zz00 = tinggiawaldaripadatantersuspensi= tinggiawaldaripadatantersuspensi A A = = luassilinder luassilinder C
CLL = kosentrasilapisan batas= kosentrasilapisan batas
θ
θLL = waktuuntukbergerakdaridasarkepermukaan batas= waktuuntukbergerakdaridasarkepermukaan batas
(V+V
(V+VLL) ) = = kecepatan kecepatan padatan padatan keluar keluar dari dari lapisanlapisan
Bila Z
Bila ZLLadalah bidang batas saatadalah bidang batas saat θθLLdengan Vdengan VLLkonstan, maka:konstan, maka:
L L L L L L Z Z V V ... (17)... (17)
Dari hasil plot dapat percobaan grafik z vs
Dari hasil plot dapat percobaan grafik z vs θθ diperoleh Vdiperoleh VLL sebagai slope dari kurva padasebagai slope dari kurva pada θθ==θθLL..
Garis singgung kurva pada
Garis singgung kurva pada θθLLmemotong memotong ordinat ordinat pada pada zzii. slope dari garis singgung ini adalah :. slope dari garis singgung ini adalah :
L L L L ii L L Z Z Z Z V V
... (18)... (18) Sedangkan harga CSedangkan harga CLLdapat dicari dengan persamaan (16)dapat dicari dengan persamaan (16)
C
CLL.A.ALL.. θθLL.(V+V.(V+VLL) = C) = C00.Z.Z00.A.A
Karena A
Karena ALL= A, maka := A, maka :
C CLL.A.ALL.. θθLL.(V+V.(V+VLL) = C) = C00.Z.Z00.A ... (19).A ... (19) )) (( L L L L o o o o L L V V V V Z Z C C C C
... (20)... (20) L L L L L L o o o o L L V V V V Z Z C C C C
... (21)... (21) L L L L L L ii L L o o o o L L Z Z Z Z Z Z Z Z C C C C
... (22) ... (22) L L L L ii o o o o L L Z Z Z Z Z Z Z Z C C C C
)) (( ... (23)... (23) ii o o o o L L Z Z Z Z C C C C
... (24)... (24)Dari data konsentrasi (C
Dari data konsentrasi (CLL) dan kecepatan sedimentasi (V) dan kecepatan sedimentasi (VLL) dapat dibentuk sebuah grafik ) dapat dibentuk sebuah grafik
V
VLL= f (C= f (CLL) sebagai berikut:) sebagai berikut:
V VLL V VLL= f (C= f (Cll)) C CLL
Gambar 5. Grafik hubungan C
Gambar 5. Grafik hubungan CLLvs Vvs V
Didalam sedimentasi secara kontinyu memakai alat yang disebut thickener. Sedimentasi Didalam sedimentasi secara kontinyu memakai alat yang disebut thickener. Sedimentasi secara batch memakai alat yang disebut silinder, maka suspense dimasukkan di atas, kemudian secara batch memakai alat yang disebut silinder, maka suspense dimasukkan di atas, kemudian cairan bening dan padatannya dikeluarkan lewat bawah.
cairan bening dan padatannya dikeluarkan lewat bawah.
Proses sedimentasi secara kontinyu juga akan terdapat bagian-bagian yang sama dengan Proses sedimentasi secara kontinyu juga akan terdapat bagian-bagian yang sama dengan sedimentasi secara batch, tetapi pada saat keadaan steady state umpan suspense ke dalam sedimentasi secara batch, tetapi pada saat keadaan steady state umpan suspense ke dalam penampungan
penampungan sama sama tiap tiap satuan satuan waktu waktu dengan dengan sludge sludge (lumpur) (lumpur) dan dan cairan cairan bening bening yangyang dikeluarkan dari penamnpungan, sehingga tinggi masing-masing bagian akan konstan.
BAB II
BAB II
PELAKSANAAN PERCOBAAN
PELAKSANAAN PERCOBAAN
A
A .Bahan yang .Bahan yang digunakan digunakan ::
CaCOCaCO33
Air Air
Methyl OrangeMethyl Orange
B.
B. Alat Alat yang digunakan yang digunakan ::
a.
a. Tabungkacabesar Tabungkacabesar e.Stop e.Stop watchwatch
b.
b. Tabungkacakecil Tabungkacakecil f.Timbanganf.Timbangan
c.
c. Beker Beker glass glass g.Corongg.Corong
d.
d. Gelasukur Gelasukur h.Pengaduk h.Pengaduk
C.Rangkaianalatpercobaan : C.Rangkaianalatpercobaan :
1
1 22
Keterangan
Keterangan gambar gambar :: 1.
1. Tabung besar Tabung besar 2.
D. CARA KERJA D. CARA KERJA
1.
1. Diukur volume Diukur volume tabung (tabung (besardankecil) besardankecil) dengan dimasukkan dengan dimasukkan air air kedalamnya sampaikedalamnya sampai ketinggian tertentu, kemudian air dikeluarkan dan ditampung dengan beker glass, ketinggian tertentu, kemudian air dikeluarkan dan ditampung dengan beker glass, kemudiandiukurdengangelasukur.
kemudiandiukurdengangelasukur. 2.
2. Dibuat Dibuat slurry slurry (CaCO(CaCO33+ Air) dengan konsentrasi (10gr/L;20gr/L;30gr/L ,dicampur /+ Air) dengan konsentrasi (10gr/L;20gr/L;30gr/L ,dicampur /
diaduk sampai homogen dengan metyl orange (1% berat). diaduk sampai homogen dengan metyl orange (1% berat). 3.
3. Dimasukkan slurDimasukkan slurry kedalam ry kedalam tabung besar tabung besar dan kecil dan kecil bersama-sama bersama-sama sehingga tinggisehingga tinggi permukaan keduanya sama (z
permukaan keduanya sama (zoo).).
4.
4. Diamati tiDiamati tinggi bidang nggi bidang batas bening batas bening keruh pada keruh pada kedua tabung kedua tabung pada setiap pada setiap selangselang waktu 4 menit.
waktu 4 menit. 5.
5. Dihentikan percobaan Dihentikan percobaan setelah ketsetelah ketinggian konstan.inggian konstan. 6.
6. Diulangi Diulangi percobaan untuk percobaan untuk konsentrasi konsentrasi slurry slurry yang yang berbeda.berbeda.
E. ANALISA PERHITUNGAN E. ANALISA PERHITUNGAN
Dari percobaan diperoleh hasil tinggi batas atas bidan
Dari percobaan diperoleh hasil tinggi batas atas bidan g bening keruh (ZL) darig bening keruh (ZL) dari pembacaan skala dan harga
pembacaan skala dan harga waktu (θ)waktu (θ) pada percobaan dengan selang waktu yang ditentukan,pada percobaan dengan selang waktu yang ditentukan, sehingga dari data yang diperoleh dapat digunakan untuk mencari Zi, ZL, dan
sehingga dari data yang diperoleh dapat digunakan untuk mencari Zi, ZL, dan θL. Dari dataθL. Dari data harga Zi, ZL, dan
harga Zi, ZL, dan θLθL dapat dicari harga vdapat dicari harga vLLdan cdan cLLdengan dengan rumus rumus ::
L L L L ii L L ii o o o o L L z z z z vv z z z z cc cc .. dimana
dimana : : CC00= Konsentrasi slurry mula-mula= Konsentrasi slurry mula-mula
Zo = Tinggi slurry mula-mula Zo = Tinggi slurry mula-mula Z
Zii = Perpotongan garis singgung kurva Z vs= Perpotongan garis singgung kurva Z vs dengan ordinatdengan ordinat
C
CLL= Konsentrasi slurry pada bidang batas= Konsentrasi slurry pada bidang batas
Z
ZLL= Tinggi bidang batas bening keruh pada= Tinggi bidang batas bening keruh pada == LL
LL= Waktu sedimentasi= Waktu sedimentasi
V
Persamaan hubungan V
Persamaan hubungan VLL dan Cdan CLL dapat dicari dengan metodedapat dicari dengan metode least squareleast square dan kemudiandan kemudian
dibuat grafik hubungan V
dibuat grafik hubungan VLLvs Cvs CLL..
Dengan persamaan eksponensial: Dengan persamaan eksponensial:
Y Y = = a.ea.e bX bX ln Y = ln a + bX ln Y = ln a + bX Y Y11 = c + bX= c + bX Lalu dengan pendekatan
Lalu dengan pendekatan Least Square Least Square,didapat :,didapat : X X b b cc n n Y Y
11 .. 2 2 1 1 X X b b X X cc XY XY
Setelah diperoleh c dan b maka persamaan yang didapat : Setelah diperoleh c dan b maka persamaan yang didapat :
Y = a.e Y = a.e bX bX C
BAB IV
BAB IV
PERHITUNGAN
PERHITUNGAN
1.Hasil pengamatan percobaan 1.Hasil pengamatan percobaan Volume tabung besar : 500 ml Volume tabung besar : 500 ml Volume tabung
Volume tabung kecil kecil : 250 : 250 mlml ∆t pengamatan
∆t pengamatan tinggi bidang batas : 2 menittinggi bidang batas : 2 menit
A.Ca = 10 gr/liter A.Ca = 10 gr/liter
Tabung besar Tabung besar
Tabel 1.Hubungan waktu (t) dengan tinggi batas bening keruh Tabel 1.Hubungan waktu (t) dengan tinggi batas bening keruh
No
No WaktuWaktu Tinggi batas bening keruhTinggi batas bening keruh 1 1 22 25.225.2 2 2 44 2525 3 3 66 24.924.9 4 4 88 24.924.9 5 5 1010 24.924.9 6 6 1212 24.924.9
Grafik 1.Hubungan waktu (t) dengan tinggi batas bening keruh dengan konsentrasi Grafik 1.Hubungan waktu (t) dengan tinggi batas bening keruh dengan konsentrasi
y = 0.0062x y = 0.0062x22- 0.1132x + 25.38- 0.1132x + 25.38 24.85 24.85 24.9 24.9 24.95 24.95 25 25 25.05 25.05 25.1 25.1 25.15 25.15 25.2 25.2 25.25 25.25 0 0 55 1100 1155 t t i i n n g g g g i i b b a a t t a a s s b b e e n n i i n n g g k k e e r r u u h h waktu waktu
Tinggi batas bening keruh Tinggi batas bening keruh
Poly. (Tinggi batas bening Poly. (Tinggi batas bening keruh)
Tabel 2.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL) Tabel 2.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL)
No No CoCo ZiZi ZLZL θLθL ZoZo CLCL VLVL 1 1 1010 25,15625,156 24,9824,98 5,75,7 2626 10,3355110,33551 0,0308770,030877 2 2 1010 25,05825,058 24,9224,92 6,66,6 2626 10,3759310,37593 0,0209090,020909 3 3 1010 2525 24,85624,856 7,87,8 2626 10,410,4 0,0184620,018462
Grafik 2.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL) Grafik 2.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL)
0 0 0.005 0.005 0.01 0.01 0.015 0.015 0.02 0.02 0.025 0.025 0.03 0.03 0.035 0.035 1 100..3322 1100..3344 1100..3366 1100..3388 1100..44 1100..4422 V V L L CL CL VL VL
Tabung kecil Tabung kecil
Tabel 3.Hubungan waktu (t) dengan tinggi batas bening keruh Tabel 3.Hubungan waktu (t) dengan tinggi batas bening keruh
No
No WaktuWaktu TinggibatasbeningkeruhTinggibatasbeningkeruh 1 1 22 25.825.8 2 2 44 25.625.6 3 3 66 25.525.5 4 4 88 25.525.5 5 5 1010 25.525.5 6 6 1212 25.525.5
Grafik 3.Hubungan waktu(t) dengan tinggi batas bening keruh dengan konsentrasi Grafik 3.Hubungan waktu(t) dengan tinggi batas bening keruh dengan konsentrasi
y = 0.0062x y = 0.0062x22- 0.1132x + 25.98- 0.1132x + 25.98 25.45 25.45 25.5 25.5 25.55 25.55 25.6 25.6 25.65 25.65 25.7 25.7 25.75 25.75 25.8 25.8 25.85 25.85 0 0 55 1100 1155 t t i i n n g g g g i i b b a a t t a a s s b b e e n n i i n n g g k k e e r r u u h h waktu waktu Series1 Series1 Poly. (Series1) Poly. (Series1)
Tabel 4.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL) Tabel 4.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL)
No No CoCo ZiZi ZLZL θLθL ZoZo CLCL VLVL 1 1 1010 25,8125,81 25,5825,58 5,15,1 2626 10,0736110,07361 0,0450980,045098 2 2 1010 25,7125,71 25,5125,51 6,16,1 2626 10,112810,1128 0,0327870,032787 3 3 1010 25,59525,595 25,4825,48 7,87,8 2626 10,1582310,15823 0,0147440,014744
Grafik 4.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL) Grafik 4.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL)
0 0 0.005 0.005 0.01 0.01 0.015 0.015 0.02 0.02 0.025 0.025 0.03 0.03 0.035 0.035 0.04 0.04 0.045 0.045 0.05 0.05 1 100..0066 1100..0088 1100..11 1100..1122 1100..1144 1100..1166 1100..1188 V V L L CL CL VL VL
B.Ca = 20gr/liter B.Ca = 20gr/liter Tabung besar Tabung besar
Tabel 5.Hubungan waktu (t) dengan tinggi batas bening keruh Tabel 5.Hubungan waktu (t) dengan tinggi batas bening keruh
No
No WaktuWaktu TinggibatasbeningkeruhTinggibatasbeningkeruh 1 1 22 25.325.3 2 2 44 25.125.1 3 3 66 24.824.8 4 4 88 24.824.8 5 5 1010 24.824.8 6 6 1212 24.824.8
Grafik 5.Hubungan waktu(t) dengan tinggi batas bening keruh dengan konsentrasi Grafik 5.Hubungan waktu(t) dengan tinggi batas bening keruh dengan konsentrasi
y = 0.0098x y = 0.0098x22- 0.1861x + 25.64- 0.1861x + 25.64 24.7 24.7 24.8 24.8 24.9 24.9 25 25 25.1 25.1 25.2 25.2 25.3 25.3 25.4 25.4 0 0 22 44 66 88 1100 1122 1144 t t i i n n g g g g i i b b a a t t a a s s b b e e n n i i n n g g k k e e r r u u h h waktu waktu
Tinggi batas bening keruh Tinggi batas bening keruh
Poly. (Tinggi batas bening Poly. (Tinggi batas bening keruh)
Tabel 6.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL) Tabel 6.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL)
No No CoCo ZiZi ZLZL θLθL ZoZo CLCL VLVL 1 1 2020 25,3825,38 24,9424,94 5,25,2 2626 20,4885720,48857 0,0846150,084615 2 2 2020 25,2225,22 24,8824,88 6,46,4 2626 20,6185620,61856 0,0531250,053125 3 3 2020 25,225,2 24,7824,78 7,87,8 2626 20,6349220,63492 0,0538460,053846
Grafik 6.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL) Grafik 6.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL)
0 0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07 0.08 0.08 0.09 0.09 2 200..4455 2200..55 2200..5555 2200..66 2200..6655 V V L L CL CL VL VL
Tabung kecil Tabung kecil
Tabel 7.Hubungan waktu(t) dengan tinggi batas bening keruh Tabel 7.Hubungan waktu(t) dengan tinggi batas bening keruh
No
No WaktuWaktu TinggibatasbeningkeruhTinggibatasbeningkeruh 1 1 22 25.925.9 2 2 44 25.825.8 3 3 66 25.625.6 4 4 88 25.625.6 5 5 1010 25.625.6 6 6 1212 25.625.6
Grafik 7.Hubungan waktu(t) dengan tinggi batas bening keruh dengan konsentrasi Grafik 7.Hubungan waktu(t) dengan tinggi batas bening keruh dengan konsentrasi
y = 0.0058x y = 0.0058x22- 0.1112x + 26.11- 0.1112x + 26.11 25.55 25.55 25.6 25.6 25.65 25.65 25.7 25.7 25.75 25.75 25.8 25.8 25.85 25.85 25.9 25.9 25.95 25.95 0 0 22 44 66 88 1100 1122 1144 t t i i n n g g g g i i b b a a t t a a s s b b e e n n i i n n g g k k e e r r u u h h waktu waktu
Tinggi batas bening keruh Tinggi batas bening keruh
Poly. (Tinggi batas bening Poly. (Tinggi batas bening keruh)
Tabel 8.Hubungan antarakonsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL) Tabel 8.Hubungan antarakonsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL)
No No CoCo ZiZi ZLZL θLθL ZoZo CLCL VLVL 1 1 2020 25,9325,93 25,6825,68 5,35,3 2626 20,0539920,05399 0,047170,04717 2 2 2020 25,8225,82 25,6225,62 6,86,8 2626 20,1394320,13943 0,0294120,029412 3 3 2020 25,7125,71 25,5925,59 8,18,1 2626 20,2255920,22559 0,0148150,014815
Grafik 8.Hubungan antarakonsentrasi (CL) dengankecepatan (VL) Grafik 8.Hubungan antarakonsentrasi (CL) dengankecepatan (VL)
0 0 0.005 0.005 0.01 0.01 0.015 0.015 0.02 0.02 0.025 0.025 0.03 0.03 0.035 0.035 0.04 0.04 0.045 0.045 0.05 0.05 2 200 2200..0055 2200..11 2020..1155 2200..22 2200..2255 V V L L CL CL VL VL
C.Ca = 30 gr/liter C.Ca = 30 gr/liter Tabung besar Tabung besar
Tabel 9.Hubungan waktu (t) dengan tinggi batas bening keruh Tabel 9.Hubungan waktu (t) dengan tinggi batas bening keruh
No
No WaktuWaktu TinggibatasbeningkeruhTinggibatasbeningkeruh 1 1 22 25.325.3 2 2 44 25.125.1 3 3 66 24.824.8 4 4 88 24.824.8 5 5 1010 24.824.8 6 6 1212 24.824.8
Grafik 9.Hubunganwaktu(t) dengantinggibatasbeningkeruhdengankonsentrasi Grafik 9.Hubunganwaktu(t) dengantinggibatasbeningkeruhdengankonsentrasi
y = 0.0098x y = 0.0098x22- 0.1861x + 25.64- 0.1861x + 25.64 24.7 24.7 24.8 24.8 24.9 24.9 25 25 25.1 25.1 25.2 25.2 25.3 25.3 25.4 25.4 0 0 22 44 66 88 1100 1122 1144 t t i i n n g g g g i i b b a a t t a a s s b b e e n n i i n n g g k k e e r r u u h h waktu waktu
Tinggi batas bening keruh Tinggi batas bening keruh
Poly. (Tinggi batas bening Poly. (Tinggi batas bening keruh)
Tabel 10.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL) Tabel 10.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL)
No No CoCo ZiZi ZLZL θLθL ZoZo CLCL VLVL 1 1 3030 25,3525,35 24,9524,95 55 2626 30,7692330,76923 0,080,08 2 2 3030 25,225,2 24,8524,85 6,46,4 2626 30,9523830,95238 0,0546870,054687 3 3 3030 25,0525,05 24,7924,79 7,67,6 2626 31,1377231,13772 0,0342110,034211
Grafik 10.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL) Grafik 10.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL)
0 0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.07 0.08 0.08 0.09 0.09 3 300..77 3300..88 3300..99 3311 3311..11 3311..22 V V L L CL CL VL VL
Tabungkecil Tabungkecil
Tabel 9.Hubungan waktu (t) dengan tinggi batas bening keruh Tabel 9.Hubungan waktu (t) dengan tinggi batas bening keruh
No
No WaktuWaktu Tinggi batas bening keruhTinggi batas bening keruh 1 1 22 25.925.9 2 2 44 25.825.8 3 3 66 25.825.8 4 4 88 25.825.8 5 5 1010 25.825.8 6 6 1212 25.825.8
Grafik 11.Hubungan waktu(t) dengan tinggi batas bening keruh dengan konsentrasi Grafik 11.Hubungan waktu(t) dengan tinggi batas bening keruh dengan konsentrasi
y = 0.0022x y = 0.0022x22- 0.0384x + 25.95- 0.0384x + 25.95 25.76 25.76 25.78 25.78 25.8 25.8 25.82 25.82 25.84 25.84 25.86 25.86 25.88 25.88 25.9 25.9 25.92 25.92 0 0 22 44 66 88 1100 1122 1144 t t i i n n g g g g i i b b a a t t a a s s b b e e n n i i n n g g k k e e r r u u h h waktu waktu
Tinggi batas bening keruh Tinggi batas bening keruh
Poly. (Tinggi batas bening Poly. (Tinggi batas bening keruh)
Tabel 12.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL) Tabel 12.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL)
No No CoCo ZiZi ZLZL θLθL ZoZo CLCL VLVL 1 1 3030 25,91225,912 25,8325,83 44 2626 30,1018830,10188 0,02050,0205 2 2 3030 25,8725,87 25,825,8 66 2626 30,1507530,15075 0,0116670,011667 3 3 3030 25,83625,836 25,7925,79 77 2626 30,1904330,19043 0,0065710,006571
Grafik 12.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL) Grafik 12.Hubungan antara konsentrasi (CL) dengan kecepatan (VL)
0 0 0.005 0.005 0.01 0.01 0.015 0.015 0.02 0.02 0.025 0.025 3 300..0088 3300..11 3300..1122 3300..1144 3300..1166 3300..1188 3300..22 V V L L CL CL VL VL
PEMBAHASAN
PEMBAHASAN
Berdasarkan data percobaan grafik dapat diamati bahwa semakin lama waktu Berdasarkan data percobaan grafik dapat diamati bahwa semakin lama waktu pengendapan ,
pengendapan , semakin berkurang kecepatan semakin berkurang kecepatan pengendapan ini pengendapan ini ditunjukkan dengan ditunjukkan dengan perubahanperubahan tinggi bidang batas bening keruh tiap selang waktu semakin turun hingga didapat tinggi tinggi bidang batas bening keruh tiap selang waktu semakin turun hingga didapat tinggi bidang batas bening keruh yang konstan .
bidang batas bening keruh yang konstan .
Semakin besar konsentrasi slurry, kecepatan pengendapannya lambat, ini ditunjukkan Semakin besar konsentrasi slurry, kecepatan pengendapannya lambat, ini ditunjukkan dengan besarnya waktu yang dibutuhkan untuk pengendapan semakin banyak. Sebaliknya dengan besarnya waktu yang dibutuhkan untuk pengendapan semakin banyak. Sebaliknya semakin kecil konsentrasi slurry, kecepatan pengendapannya cepat, ini ditunjukkan dengan semakin kecil konsentrasi slurry, kecepatan pengendapannya cepat, ini ditunjukkan dengan waktu yang
waktu yang dibutuhkan untuk pengendapan dibutuhkan untuk pengendapan semakin kecil.semakin kecil.
Pada grafik diatas juga terlihat perbedaan kurva pada konsentrasi yang sama pada Pada grafik diatas juga terlihat perbedaan kurva pada konsentrasi yang sama pada tabung besar dan tabung kecil. Pada tabung yang besar penurunan tinggi bidang batas tiap tabung besar dan tabung kecil. Pada tabung yang besar penurunan tinggi bidang batas tiap selang waktu lebih kecil daripada tabung yang kecil, sehingga kecepatan pengendapan pada selang waktu lebih kecil daripada tabung yang kecil, sehingga kecepatan pengendapan pada tabung besar lebih cepat daripada tabung kecil. Hal ini terjadi karena adanya perbedaan tabung besar lebih cepat daripada tabung kecil. Hal ini terjadi karena adanya perbedaan densitas massa pada volume tabung yang mempengaruhi gaya gesekan antar partikel. densitas massa pada volume tabung yang mempengaruhi gaya gesekan antar partikel. Semakin besar densitas massa pada volume tabung maka semakin besar pula gaya gesekan Semakin besar densitas massa pada volume tabung maka semakin besar pula gaya gesekan antar partikel sehingga kecepatan pengendapan semakin lambat, penurunan tinggi bidang antar partikel sehingga kecepatan pengendapan semakin lambat, penurunan tinggi bidang batas bening keruh kecil, waktu yang dibutuhkan untuk pengendapan b
batas bening keruh kecil, waktu yang dibutuhkan untuk pengendapan b esar. Begitu pulaesar. Begitu pula sebaliknya
sebaliknya
Persen kesalahan yang terjadi disebabkan karena : Persen kesalahan yang terjadi disebabkan karena :
1.
1. Selang waktu pembacaan pada saat percobaan lama, sehingga didapatkan pembacaanSelang waktu pembacaan pada saat percobaan lama, sehingga didapatkan pembacaan yang kurang akurat.
yang kurang akurat. 2.
2. Ketidaktepatan pembacaan tinggi bidang batas bening keruh.Ketidaktepatan pembacaan tinggi bidang batas bening keruh. 3.
3. Ketidaktepatan penimbanagan CaO dan methyl orange.Ketidaktepatan penimbanagan CaO dan methyl orange. 4.
KESIMPULAN KESIMPULAN
1.
1. Kecepatan sedimentasi dipengaruhi oleh konsentrasi, dimana makKecepatan sedimentasi dipengaruhi oleh konsentrasi, dimana mak in besar konsentrasiin besar konsentrasi maka kecepatan sedimentasi semakin lambat.
maka kecepatan sedimentasi semakin lambat. 2.
2. Semakin lama waktu sedimentasi maka kecepatan Semakin lama waktu sedimentasi maka kecepatan sedimentasi semakin lambat.sedimentasi semakin lambat. 3.
3. Semakin besar diameter tabung, maka kecepatan sedimentasi akan semakin cepat, danSemakin besar diameter tabung, maka kecepatan sedimentasi akan semakin cepat, dan waktu pengendapannya akan semakin lama.
waktu pengendapannya akan semakin lama. 4.
4. Dari hasil percobaan diperoleh hubungan antara waktu dengan tinggi bidang batas beningDari hasil percobaan diperoleh hubungan antara waktu dengan tinggi bidang batas bening keruh yang dinyatakan dengan persamaan untuk masing-masing konsentrasi dan jenis keruh yang dinyatakan dengan persamaan untuk masing-masing konsentrasi dan jenis tabung.
tabung.
Co
Co (gr/ml) (gr/ml) V V tabung tabung besar besar Vtabung Vtabung kecilkecil 10 10 0,020909 0,020909 0,0327870,032787 20 20 0,053125 0,053125 0,0294120,029412 30 30 0,054687 0,054687 0,0116670,011667
DAFTAR PUSTAKA DAFTAR PUSTAKA
Brown,G.G
Brown,G.G ,”Unit Ope ,”Unit Operation” haration” hal 110l 110-114 -114
Foust,A.S
PERTANYAAN DAN JAWABAN
PERTANYAAN DAN JAWABAN
1.
1. Arya Irmansyah (121100040)Arya Irmansyah (121100040)
Apa yang dimaksud hindered settling pada percobaan sedimentasi yang dilakukan ini? Apa yang dimaksud hindered settling pada percobaan sedimentasi yang dilakukan ini? Jawaban:
Jawaban:
Periode dimana kecepatan sedimentasi berkurang ketika terjadi kenaikan konsentrasi, Periode dimana kecepatan sedimentasi berkurang ketika terjadi kenaikan konsentrasi, yang disebabkan karena kenaikan densitas dan viskositas
yang disebabkan karena kenaikan densitas dan viskositas
2.
2. Affan Fajar Hamdani (121100052)Affan Fajar Hamdani (121100052)
Hal apa yang paling mempengaruhi terhadap persentase kesalahan di percobaan ini, Hal apa yang paling mempengaruhi terhadap persentase kesalahan di percobaan ini, jelaskan?
jelaskan? Jawaban: Jawaban:
Ketidaktepatan pembacaan tinggi
Ketidaktepatan pembacaan tinggi bidang batas bidang batas bening keruh, karena setbening keruh, karena setiap waktu yangiap waktu yang berbeda ketinggian bias sangat cepat berubah.