laporan sentrifugasi

LABORATORIUM SATUAN OPERASI SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2012/2013 MODUL. : SENTRIFUGASI. PEMBIMBING. : Ir. Ema H. Muhari MT. Praktikum Penyerahan (Laporan). : 16 Mei 2013 : 23 Mei 2013. Oleh : Kelompok. : II (Dua). Nama. : Agi Iqbal Velayas Iffa Ma’rifatunnisa. Kelas. NIM.111411042 NIM.111411046. : 2B. PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2013.

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Sentrifugasi adalah proses pemisahan dengan menggunakan gaya sentrifugal (gaya putaran) sebagai driving force. Selain berfungsi dalam proses pemisahan, sentrifugasi juga berperan dalam proses pengeringan bahan. Dalam proses pemisahan, partikel dipisahkan dari liquid dengan adanya gaya sentrifugal pada berbagai variasi ukuran dan densitas campuran larutan. Pemisahan dapat dilakukan pada fasa padat-cair maupun campuran berfasa cair-cair. Pada fasa cair-cair dapat dilakukan apabila kedua cairan memiliki perbedaan rapat massa. Sebagai contoh, pemisahan fasa cair-cair yang paling sering dijumpai dengan cara sentrifugasi adalah pemisahan lemak pada susu. Dengan sntrifugasi lemak dapat terpisah sehingga diperoleh susu skim dan dihasilkan susu dengan kadar lemak yang rendah. Pemisahan ini dapat terjadi karena adanya perbedaan rapat massa pada cairan tersebut. Semakin besar perbedaan rapat massa dari kedua cairan semakin mudah dipisahkan dengan cara sentrifugasi. Semakin mudah dipisahkan yang dimaksud adalah semakin kecil energi yang diperlukan untuk proses pemisahannya. Teknik sentrifugasi telah dimanfaatkan baik untuk keperluan penelitian misalnya pada bidang biologisel dan biologi molekular, maupun untuk industri, misalnya dalam pengayaan uranium dan pengolahan anggur. 1.2 Tujuan Percobaan a. Memisahkan minyak dan air pada emulsi minyak dalam air (santan kelapa) b. Mengetahui pengaruh besar gaya sentrigugal, terhadap perbandingan volume perolehan fasa ringan dan berat c.. Mengetahui pengaruh besar gaya sentrigugal, terhadap tinggkat pemisahan. d. Mengetahui tingkat pemisahan yang dilakukan satu tahap dengan dua tahap pada operasi pemisahan dua fasa cair dengan peralatan sentrifugasi..

BAB II LANDASAN TEORI. Campuran heterogen terdiri dari senyawa-senyawa dengan berat jenis berdekatan sulit dipisahkan. Senyawa tersebut terendapkan karena adanya grafitasi berjalan sangat lambat. Bebebrapa campuran senyawa yang memiliki sifat seperti ini adalah koloid seperti emulsi. Sentrifugasi adalah proses yang memanfaatkan sentrifugal untuk sedimentasi campuran dengan menggunakan mesin sentrifugal atau pemusing. Gaya sentrifugal adalah gaya yang terjadi akibat adanya putaran, arah gayanya adalah dari titik pusat putaran keluar menuju jari-jari luar. Pemisahan antara dua fasa cair yang membentuk emulsi dapat dilakukan dengan cara pemberian gaya sentrifugal. Gaya ini berfungsi ganda, yaitu sebagai perusak sistem emulsi dan memisahkan kedua fasa cairnya. Peralatan sentrifugasi untuk memisahkan dua fasa cair dapat dikelompokkan menjadi dua tipe, yaitu tubular centifuge (gambar 2) dan disk bowl centrifuge (gambar 3) Disk bowl terdiri dari piringan-piringan berbentuk mangkok tersusun membentuk satu kesatuan. Tiap piringan terdapat lubang kecil ditengah untuk jalannya umpan, sedangkan piringan mangkok membentuk celah sebagai jalan keluar untuk masing-masing cairan yang mengandung berat jenis berbeda, setelah dikenai gaya sentrifugal Prinsip utama sentrifugasi adalah memisahkan substansi berdasarkan berat enis molekul dengan cara memberikan gaya sentrifugal sehingga substansi yang lebih berat akan berada di dasar, sedangkan substansi yang lebih ringan akan terletak di atas. Peralatan sentrifugasi terdiri dari: a. Pengendapan sentrifugal . Turbular. : pemisahan liquid-liquid emulsion. . Disk Bowl. : pemisahan liquid-liquid. b. Filtrasi Sentrifugal Gaya sentrifugal digunakan untuk mendapatkan perbedaan tekanan sehingga slurry dalam filter akan mengalir ke penyaring. Dalam alat sentrifugasi terdapat 2 tipe rotor yang digunakan : 1. fixed angle rotors  tabung sentrifus diletakkan dengan sudut tertentu terhadap sumbu rotasi.

2. swing out rotors  tabung sejajar dengan sumbu rotasi (saat diam) tetapi ketika rotor bergerak, tabung berayun keluar sehingga mereka sejajar tegak lurus dengan sumbu rotasi.. Gambar 1 (Mulai dari kiri) fixed angled rotor dan Swing-out rotor Pada operasi sentrifugal dengan cara pengendapan, kecepatan pengendapan dipengaruhi oleh kecepatan sudut sedangkan laju alir vvolumetrik umpan dipengaruhi oleh kecepatan sudut, diameter partikel, densiti partikel dan cairan, viskositas, dan diameter tabung sentrifugasi. Gambar 2 Tubuler bowl centrifuge. Gambar 3 Disk bowl centrifuge.

BAB III METODELOGI PENELITIAN 3.1 Alat dan Bahan yang digunakan a. Seperangkat alat sentrifugasi (Bowl Centrifuge) b. Beaker plastik 2000 ml c. Gelas Kimia d. Timbangan analitik e. Air Santan 8.5 Liter 3.2 Gambar Alat Sentrifugasi jenis Disk Bowl Centrifuge.

3.3 Diagram Alir Percobaan. Membersihkan bagian-bagian sentrifugasi. Meyusun bagianbagian peralatan sentrifugasi. Lubang di tutup pada penampung sentrifugasi. Proses sentrifugasi. Pencatatan suhu, rapat massa, dan volume. Santan dituangkan ke dalam penampung. Percobaan di ulangi dengan kecepatan berbeda. 3.4 Prosedur Percobaan a. Bersihkan bagian – bagian dari sentrifuse dengan cara dicuci, kemudian keringkan sebelum dipakai dalam percobaan. b. Susum bagian-bagian dari peralatan sentrifuse sehingga siap pakai. c. Siapkan santan 8,5 liter yang diperoleh dari 5 butir kelapa yang cukup tua. d. Siapkan air santan 4 buah masing-masing 2 liter e. Tutup lubang pada penampung centrifuge, kemudian tuangkan santan kedalam penampung. f. Letakkan beker plastik pada masing-masing keluaran, keluaran heavy liquid dan light liquid..

g. Hidupkan peralatan pada kecepatan putaran yang ditentukan pembimbing. h. Tunggu ±5 menit, atau sampai sentrifuse terdengar stabil. i. Buka lubang bejana sentrifuse dan tunggu sampai aliran pada masing-masing keluaran berhenti menetes. j. Catat suhu, rapat massa dan volume masing-masing keluaran. k. Simpan light liquid fase untuk digabungkan dengan hasil light liquid yang diperoleh dari run pada kecepatan putar yang lain. l. Lakukan lagi prosedur a sampai j dengan 3 macam harga putaran berbeda. Besar putaran ditentukan pembimbing. m. Lakukan prosedur a sampai i untuk light liquid gabungan, kecepatan putar dipilih yang tertinggi. n. setelah selesai, bongkar alat dan bersihkan. 3.5 Keselamatan Kerja a. Percobaan menggunakan putaran tinggi b. pastikan semua pemasangan c.. perakitan alat sebelum beroperasi telah dilakukan dengan baik untuk menghindari adanya komponen alat yang terlepas, terpelanting yang berpotensi melukai diri..

BAB IV HASIL PENGAMATAN 4.1 DATA PERCOBAAN      Run. Massa piknometer kosong Masaa piknometer + air Massa air Massa piknometer + sampel Massa Sampel. N. : 29,81 gram : 52,20 gram : 22,39 gram : 52,38 gram : 22,57 gram. Volume Volume Volume. (rpm). Massa light +. Massa heavy +. umpan. light. heavy. massa piknometer. massa piknometer. (ml). (ml). (ml). (gram). (gram). 1. 3271. 1000. 220. 670. 51,73. 50,99. 2. 15826. 1000. 240. 630. 52,06. 51,53. 3. 25270. 1000. 275. 615. 51,72. 51,43. 4. 13236. 1000. 270. 610. 51,75. 50,54. 5. 3740. 990. 390. 545. 50,84. 50,80. 4.2 PERHITUNGAN DAN PENGOLAHAN DATA . Penentuan Densitas Umpan   . (25℃. 0,998. V piknometer. Densitas. )= =. ,. = volume santan = 22,345 ml. = [(Massa umpan + massa piknometer) - Massa Piknometer] Volum santan dalam piknometer = [ 52,38 gram - 29,81 gram] 22,345 ml = 1,01 gram/ml.

. Penentuan Densitas Light 1. Run 1 (N= 3271 rpm) Densitas. = [(Massa light + massapiknometer) - Massa Piknometer] Volum santan dalam piknometer = [51,73 gram – 29,81 gram] 22,345 ml = 0,965 gram/ml. 2. Run 2 (N=15826 rpm) Densitas. = [(Massa light + massapiknometer) - Massa Piknometer] Volumsantandalampiknometer = [52,06 gram - 29,81 gram] 22,345 ml = 0,996 gram/ml. 3. Run 3 (N= 25270 rpm) Densitas. = [(Massa light + massapiknometer) - Massa Piknometer] Volumsantandalampiknometer = [51,72 gram – 29,81 gram] 22,345 ml = 0,981 gram/ml. 4. Run 4 (N= 13236 rpm) Densitas. = [(Massa light + massapiknometer) - Massa Piknometer] Volumsantandalampiknometer = [51,75 gram – 29,81 gram] 22,345 ml = 0,982 gram/ml.

5. Run 5 (N= 3740 rpm) Densitas. = [(Massa light + massapiknometer) - Massa Piknometer] Volumsantandalampiknometer = [50,84 gram – 29,81 gram] 22,345 ml = 0,941 gram/ml. . Penentuan Densitas Heavy 1. Run 1 (N= 3271 rpm) Densitas. = [(Massa heavy + massapiknometer) - Massa Piknometer] Volumsantandalampiknometer = [51,99gram - 29,81 gram] 22,345 ml = 0,993 gram/ml. 2. Run 2 (N= 15826 rpm) Densitas. = [(Massa heavy + massapiknometer) - Massa Piknometer] Volumsantandalampiknometer = [51,53gram - 29,81 gram] 22,345 ml = 0,972 gram/ml. 3. Run 3 (N= 25270 rpm) Densitas. = [(Massa heavy + massapiknometer) - Massa Piknometer] Volumsantandalampiknometer = [51,43gram - 29,81 gram] 22,345 ml = 0,968 gram/ml.

4. Run 4 (N= 13236 rpm) Densitas. = [(Massa heavy + massapiknometer) - Massa Piknometer] Volumsantandalampiknometer = [50,54 gram - 29,81 gram] 22,345 ml = 0,928 gram/ml. 5. Run 5 (N= 3740 rpm) Densitas. = [(Massa heavy + massapiknometer) - Massa Piknometer] Volumsantandalampiknometer = [50,80 gram - 29,81 gram] 22,345 ml = 0,939 gram/ml. . Tabel densitas heavy dan light liquid : N. ρ light. ρ heavy. (rpm). (gram/ml). (gram/ml). 3271. 0,965. 0,993. 15826. 0,966. 0,972. 25270. 0,981. 0,968. 13236. 0,982. 0,928. 3740. 0,941. 0,939.

Kurva N vs Light dan Kurva N vs Heavy. Densitas (gram/ml). Kurva N vs Light 0,99 0,985 0,98 0,975 0,97 0,965 0,96 0,955 0,95 0,945 0,94 0,935 0. 5000. 10000. 15000. 20000. 25000. 30000. N (Rpm). Gambar 1. Kurva N vs Light. Kurva N vs Heavy 1 0,99 Densitas (gram/ml). . 0,98 0,97 0,96 0,95 0,94 0,93 0,92 0. 5000. 10000. 15000. 20000. N (Rpm). Gambar 2. Kurva N vs Heavy. 25000. 30000.

. Penentuan Gaya Sentrifugal Light Rumus. :. FS. = ρ V r (2N/60)2. Dimana r = 0,046 m 1. Run 1 r = 0,046 m N= 3271 rpm ρ = 0,965 gram/ml V = 220 ml FS = ρ V r (2N/60)2 = (0,965) (220) (0,046) (2x3,14x3271/60)2 = 1144684,233 gr/m.s2 = 1144,68 kg/m.s2 = 1144,68 N 2. Run 2 r = 0,046 m N= 15826 rpm ρ = 0,966 gram/ml V = 240 ml FS = ρ V r (2N/60)2 = (0,966) (240) (0,046) (2x3,14x15826/60)2 = 29262087,82 gr/m.s2 = 29262,09 kg/m.s2 = 29262,09 N 3.. Run 3 r = 0,046 m N= 25270 rpm ρ = 0,981 gram/ml V = 275 ml.

FS = ρ V r (2N/60)2 = (0,981) (275) (0,046) (2x3,14x25270/60)2 = 86813407,59 gr/m.s2 = 86813,41 kg/m.s2 = 86813,41 N 4.. Run 4 r = 0,046 m N= 13236 rpm ρ = 0,982 gram/ml V = 270 ml. FS = ρ V r (2N/60)2 = (0,982) (270) (0,046) (2x3,14x13236/60)2 = 23407950,33 gr/m.s2 = 23407 kg/m.s2 = 23407 N 5.. Run 5 r = 0,046 m N= 3740 rpm ρ = 0,941 gram/ml V = 390 ml. FS = ρ V r (2N/60)2 = (0,941) (390) (0,046) (2x3,14x3740/60)2 = 2586854 gr/m.s2 = 2586,85 kg/m.s2 = 2586,85 N.

Penentuan Gaya Sentrifugal Heavy. . Rumus. :. FS. = ρ V r (2N/60)2. Dimana r = 0,046 m 1.. Run 1 r = 0,046 m N= 3271 rpm ρ = 0,993 gram/ml V = 670 ml FS = ρ V r (2N/60)2 = (0,993) (670) (0,046) (2x3,14x3271/60)2 = 3587234,418 gr/m.s2 = 3587,23 kg/m.s2 = 3587,23 N. 2.. Run 2 r = 0,046 m N= 15826 rpm ρ = 0,972 gram/ml V = 630 ml. FS = ρ V r (2N/60)2 = (0,972) (630) (0,046) (2x3,14x15826/60)2 = 77290079,77 gr/m.s2 = 77290,08 kg/m.s2 = 77290,08 N 3.. Run 3 r = 0,046 m N= 25270 rpm ρ = 0,968 gram/ml V= 615 ml.

FS = ρ V r (2N/60)2 = (0,968) (615) (0,046) (2x3,14x25270/60)2 = 191573562,4 gr/m.s2 = 191573,56 kg/m.s2 = 191573,56 N 4.. Run 4 r = 0,046 m N= 13236 rpm ρ = 0,928 gram/ml V = 610 ml. FS = ρ V r (2N/60)2 = (0,928) (610) (0,046) (2x3,14x13236/60)2 = 49976512,5 gr/m.s2 = 49976,51 kg/m.s2 = 49976,51 N 5.. Run 4 r = 0,046 m N= 3740 rpm ρ = 0,939 gram/ml V = 545 ml. FS = ρ V r (2N/60)2 = (0,939) (545) (0,046) (2x3,14x3740/60)2 = 3607280,53 gr/m.s2 = 3607,28 kg/m.s2 = 3607,28 N.

N. Fs light. Fs heavy. ρ light. ρ heavy. (Rpm). (Newton). (Newton). (gram/ml). (gram/ml). 3271. 1144,68. 3587,23. 0,965. 0,993. 15826. 29262,09. 77290,08. 0,966. 0,972. 25270. 86813,41. 191573,56. 0,981. 0,968. 13236. 23407,00. 49976,51. 0,982. 0,928. 3740. 2586,85. 3607,28. 0,941. 0,939. kurva Fs terhadap Densitas Light Densitas (g/cm3). 1,005 1 0,995 0,99 0,985 0,98 0. 40000000. 80000000. Fs (Newton). Volume light (mL). Kurva Fs terhadap Volume Light 600 500 400 300 200 100 0 0. 20000000 40000000 60000000 80000000 10000000 Fs(Newton).

 Heavy Run. ρ. V. r. 2phi. N. Fs. run 1. 1.004. 700. 0.046. 6.28. 8748. 27103409. run 2. 1.004. 725. 0.046. 6.28. 11915. 52075618. run 3. 1.005. 620. 0.046. 6.28. 14481. 65846012. run 4. 1.002. 605. 0.046. 6.28. 17035. 88650663. run 5. 1.002. 360. 0.046. 6.28. 19288. 67626862. Densitas (g/cm3). kurva Fs terhadap Densitas heavy 1,006 1,005 1,004 1,003 1,002 1,001 1 0. 20000000 40000000 60000000 80000000 10000000 Fs (newton). Kurva Fs terhadap volume heavy Volume Heavy (mL). 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0. 20000000 40000000 60000000 80000000 10000000 Fs (Newton).

BAB V PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN 5.1 PEMBAHASAN Dengan Metoda Sentrifugasi merupakan salah satu cara untuk memisahkan campuran cair-cair yang memiliki massa jenis yang berbeda secara pengendapan dan penyaringan dengan gaya sentrifugal sebagai gaya dorong. Dalam hal ini, proses sentrifugasi dilakukan untuk memisahkan santan dari air pelarut sehingga santan tersebut memiliki kemurnian cukup tinggi. Santan merupakan suspensi yang mengandung air dan minyak dengan perbandingan tertentu. Biasanya santan lebih banyak mengandung air dan sedikit minyak. Hal ini dapat dibuktikan dari percobaan yaitu dimana telah diperoleh massa jenis santan awal yaitu sekitar 0,903 gr/ml, hampir mendekati massa jenis air 1 gr/ml. Pada percobaan ini. dilakukan sentrifugasi menggunakan. centrifuge untuk. memisahkan cairan santan agar hasilnya lebih murni (tidak banyak mengandung air). Dari hasil percobaan dapat dilihat data-data massa jenis santan dan gaya sentrifugal yang diperlukan untuk mendorong cairan agar terpisah dengan volume santan yang sama pada setiap run-nya yaitu 1 L. Kemudian hasil yang diperoleh dengan jumlah volume heavy liquid, light liquid dan massa yang sedikit berbeda-beda ( pengukuran massa secara analitik ). Metoda sentrifugasi dengan kecepatan putaran tertentu akan dihasilkan dua larutan dengan massa jenis berbeda. Larutan atas adalah light liquid yaitu larutan dengan massa jenis lebih kecil. Hal ini terlihat dari data dimana massa jenis light liquid lebih kecil dar massa jenis heavy liquid di setiap percobaan atau run-nya . Light liquid inilah yang merupakan santan dengan konsentrasi lebih tinggi dari santan awal. Karena selain terlihat dari sifat fisiknya yaitu warna larutan lebih putih kesusuan, juga terlihat dari massa jenis yang lebih kecil menunjukan bahwa kandungan air pelarutnya sudah menurun dari kandungan air pada larutan santan awal. Larutan bawah disebut heavy liquid yaitu larutan dengan massa jenis cukup besar. Dari data terlihat bahwa massa jenis larutan ini mendekati 1 gr/ml karena konsentrasi santan yang encer dan terlihat juga secara fisik dimana warna larutan ini berwarna bening keruh, berarti secara keseluruhan larutan ini banyak mengandung air. Keruhnya larutan Heavy liquid ini disebabkan oleh bekas atau sisa larutan santan yang terbawa. Sentrifugasi dilakukan 5x run, dimana 4x run menggunakan larutan santan dan 1x run menggunakan campuran Light liquid dari 4x percobaan tersebut. Kecepatan putaran pada.

setiap putaran berbeda-beda karena kecepatan putarannya tidak dapat ditentukan sehingga praktikan hanya mengukur kecapatan putar alat menggunakan Tachometer. Dari perbedaan tersebut praktikan bisa melihat bagaimana pengaruh putaran dari setiap percobaan yang dilakukan. Kecepatan mempunyai pengaruh pada gaya yang digunakan untuk memisahkan cairan, yaitu gaya sebanding dengan kuadrat dari putaran seperti pada rumus perhitungan. Pada masing-masing run juga dihasilkan volume dan massa yang tidak tetap. Untuk volume heavy, volumenya terus meningkat sebanding dengan penambahan kecepatan putaran sentrifuge. Sedangkan untuk volume light, volumenya menurun terus sebanding dengan bertambahnya kecepatan putaran sentrifuge. Hal ini menunjukan dengan putaran yang semakin cepat dapat menghasilkan santan yang lebih murni tetapi energi yang dibutuhkannya juga akan lebih besar.. 5.2 KESIMPULAN Dari percobaan didapatkan:  Sentrifuge cukup efektif digunakan untuk memisahkan suatu larutan dari suatu suspensi cairan yang memiliki massa jenis berbeda.  Pada setiap kecepatan tertentu dapat menghasilkan light liquid dan heavy liquid dengan perbandingan volume tertentu, dimana volume heavy liquid yang dihasilkan akan terus meningkat sebanding dengan penambahan kecepatan putaran sedangkan volume light liquid akan berkurang jika kecepatan putaran ditambah.  Light liquid akan lebih murni daripada Heavy liquid karena massa jenis Heavy liquid mendekati massa jenis air sedangkan berbeda dengan Light liquid yang massa jenisnya jauh dari massa jenis air.  Kecepatan putaran akan berpengaruh kepada produk yang akan dihasilkan..

DAFTAR PUSTAKA Jobsheet Praktikum Satuan Operasi. 2004. Pemisahan Sentrifugasi . Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung..