abstrak 2dll.pdf
TRANSCRIPT
i
ABSTRAK
Tujuan dari percobaan sedimentasi adalah mempelajari proses pemisahan
suspensi CaCO3 47 gram/liter, 72 gram/liter, dan 137 gram/liter dari slurry menjadi fluida
jernih (supernatant) dalam bentuk pemisahan batch pada skala laboratorium dan
mempelajari cara menetapkan kecepatan pengendapan suspensi CaCO3.
Metode yang digunakan untuk proses sedimentasi ini yaitu dalam bentuk
pemisahan batch pada skala laboratorium. Pada prosedur percobaan sedimentasi,
langkah pertama yaitu menyiapkan seluruh peralatan percobaan sedimentasi yang terdiri
dari beaker glass, gelas ukur, spatula, termometer, tangki sedimentasi, piknometer,
stopwatch dan kaca arloji. Langkah kedua menimbang padatan CaCO3 yang diperlukan
sesuai variabel, yakni 47 gram, 72 gram, dan 137 gram. Kemudian mencampurkan 47
gram padatan CaCO3 yang telah ditimbang dengan aquades dan mengaduknya hingga
uniform. Selanjutnya mengisi tangki sedimentasi dengan air sebanyak 900 ml,
menggunakan gelas ukur. Setelah terisi oleh air, larutan slurry 47 gram dalam 100 ml
yang telah dibuat dituangkan ke dalam tangki sedimentasi. Lalu mengaduknya hingga
homogen. Kemudian mengukur perubahan ketinggian interface pada masing-masing
variabel pada larutan suspensi CaCO3, sebanyak 47 gram/liter, 72 gram/liter, dan 137
gram/liter tiap 20 detik dengan menggunakan penggaris. Pada saat proses percobaan ini,
ada yang mencatat perubahan ketinggian interface dan menghitung waktu setiap 20 detik.
Sedangkan pengukuran ketinggian interface dilakukan hingga terpisah antara slurry dan
supernatant. Selanjutnya mengukur densitas Suspensi CaCO3 47 gram/liter, 72 gram/liter,
dan 137 gram/liter. Kemudian mengukur berat piknometer kosong dengan menggunakan
timbangan elektrik. Setelah itu menuangkan larutan suspensi CaCO3 ke dalam piknometer
hingga mencapai batas pada volume piknometer, kemudian mengukur berat piknometer
yang telah terisi oleh larutan suspensi 47 CaCO3gram/l. Melakukan tahap yang sama
pada suspensi CaCO3 72 gram/l dan 137 gram/l.
Dari percobaan yang dilakukan dapat diperoleh pada variabel CaCO3 47 gram
dengan konsentrasi 47000 ppm memiliki laju pengendapan sebesar 0,0060 cm/s.
Sedangkan untuk konsentrasi CaCO3 72 gram dengan konsentrasi 72000ppm memiliki laju
pengendapan sebesar 0,0023cm/s dan untuk konsentrasi CaCO3 137 gram dengan
konsentrasi 137000 ppm memiliki laju pengendapan sebesar 0,004cm/s. Sehingga dapat
diambil kesimpulanbahwa hubungan antara laju pengendapan dengan konsentrasi
suspensi adalah berbanding terbalik, maka semakin besar konsentrasi suspensi semakin
kecil laju pengendapan yang terjadi.
ii
DAFTAR ISI
ABSTRAK ..................................................................................................................... i
DAFTAR ISI .................................................................................................................. ii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... iii
DAFTAR GRAFIK ........................................................................................................ iv
DAFTAR TABEL .......................................................................................................... v
BAB I PENDAHULUAN
I.1.LatarBelakang .................................................................................................. I-1
I.2.RumusanMasalah ............................................................................................ I-1
I.3. TujuanPercobaan ............................................................................................ I-2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Dasar Teori
II.1.1 Fluida ........................................................................................................... II-1
II.1.2 Jenis-jenis Fluida ......................................................................................... II-1
II.1.3 Pengertian Sedimentasi ............................................................................... II-4
II.1.4 Macam-macam Sedimentasi ....................................................................... II-5
II.1.5 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Sedimentasi ......................................... II-9
II.1.6 Gaya yang Mempengaruhi Sedimentasi ...................................................... II-11
II.1.7 Mekanisme Sedimentasi .............................................................................. II-12
II.1.8 Penerapan Sedimentasi dalam Dunia Industri ............................................. II-15
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN
III.1 VariabelPercobaan ........................................................................................ III-1
III.2 Alat yang Digunakan .................................................................................... III-1
III.3 Prosedur Percobaan ...................................................................................... III-1
III.4 Diagram Alir Percobaan .............................................................................. III-2
III.5 Gambar Alat ............................................................................................... III-4
BAB IV HASIL PERCOBAAN
IV.1 Hasil Percobaan ........................................................................................... IV-1
IV.2 Pembahasan ................................................................................................. IV-4
IV.3Grafik dan Pembahasan ................................................................................ IV-5
BAB V KESIMPULAN ................................................................................................. V-1
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................... vi
DAFTAR NOTASI ........................................................................................................ vii
APPENDIKS .................................................................................................................. viii
LAMPIRAN
1. LaporanSementara
2. FotocopyLiteratur
3. LembarRevisi
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1Tahapan Proses Pengendapan ................................................................... II-5
Gambar II.2Mekanisme Sedimentasi Batch ................................................................. II-6
Gambar II.3Mekanisme Sedimentasi Semi-Batch ....................................................... II-7
Gambar II.4Mekanisme Sedimentasi Kontinyu ........................................................... II-7
Gambar II.5Kurva Hubungan antara t vs Z pada peristiwa Sedimentasi ..................... II-8
iv
DAFTAR GRAFIK
Grafik 1V.4.1 Hubungan Penurunan JarakInterface (cm) dengan Waktu
Pengendapan (detik) pada Suspensi CaCO3 47 gram ........................ IV-6
Grafik 1V.4.2 Hubungan Penurunan JarakInterface (cm) dengan Waktu
Pengendapan (detik) pada Suspensi CaCO3 72 gram ........................ IV-7
Grafik 1V.4.3 Hubungan Penurunan JarakInterface (cm) dengan Waktu
Pengendapan (detik) pada Suspensi CaCO3 137 gram ...................... IV-8
Grafik 1V.4.4 Perbandingan antara Konsentrasidab Kecepatan Pengendapan ........ IV-9
v
DAFTAR TABEL
Tabel 1V.1 Hasil Percobaan Sedimentasi CaCO3 pada Tangki Sedimentasi
dalam bentuk Pemisahan Skala Batch ..................................................... IV-1
Tabel IV.2 Hasil Perhitungan Tahap Persiapan ........................................................ IV-4
Tabel IV.3 Hasil Percobaan Konsentrasi dan Kecepatan Pengendapan .................... IV-9
vi
DAFTAR NOTASI
Notasi Keterangan Satuan
Cc Konsentrasi rata-rata dari suspensi g/l
Co Konsentrasi suspensi mula-mula g/l
dv/dt Percepatan Partikel m/dt2
Fa Gaya apung kg/m.s2
Fd Gaya dorong kg/m.s2
Fb Gaya friksi antara dinding dan
partikel
kg/m.s2
Fd Gaya tarik kg/m.s2
Fg Gaya gravitasi efektif kg/m.s2
Fg Gaya gravitasi kg/m.s2
g Percepatangravitasi m/t2
Konsentrasi Part per million mg/L
Densitasfluida g/ml
M Massa gram
T Suhu 0C
t Waktu menit
Viskositasfluida g/m.dt
Vc kecepatan pengendapan cm/menit
W Berat gram
Z Ketinggianinterfase cm
Zi Tinggi larutan suspensi cm
Zc Tinggi dari slurry cm
Zo Tinggi dari slurrymula-mula cm
vii
DAFTAR PUSTAKA
Listantya. (2011). Dipetik oktober 31, 2014, dari
https://tentangteknikkimia.wordpress.com/2011/12/17/sedimentasi/
Setiyadi, S. L. (2012). Menentukan Persamaan Kecepatan Pengendapan pada Sedimentasi,
10.
Estadimas, B.(2013).Dipetik November 8, 2014, dari http://kimia-
fisika.blogspot.com/2013/07/fluida-statik-dan-dinamik-part-1.html
Heru. (2009).Dipetik Oktober 31, 2014, dari http://heru024.wordpress.com/2009/02/12/10/
Iskandar, D. (2013). Fluida Statis dan Dinamis. Dipetik Oktober 10, 2013, dari Fisika:
http://fisikadedek.blogspot.com/2013/05/fluida-statik-dan-dinamis.html
Kurets. (2009). Diambil kembali dari /Kurets08's%20Blog%20_%20Di%20manapun%20h
arus%20selalu%20mencetak%20sejarah%20dan%20bahwasannya%20kesukses
an%20adalah%20sebuah%20proses.htm
Nurfina, D. (2012). Dipetik oktober 31, 2014, dari
http://dnurfina.blogspot.com/2012/01/karakteristik-fluida.html
Pradipta, M. D. (2012). Dipetik November 08, 2014, dari http://avtr-eng-d-
24.blogspot.com/2012/08/review-perbedaan-jenis-dan-sifat-aliran.html
Rosita, R. (2013). Dipetik Oktober 17, 2014, dari dwiranirosita2.blogspot.com:
http://dwiranirosita2.blogspot.com/2013/10/sedimentasi-bab-II.html
Runder, R. (2013). Dipetik Oktober 17, 2014, dari MHIMNS%20%20Sedimentasi.htm
viii
APPENDIKS
1. Menghitung densitas suspensi larutan CaCO3 dengan interpolasi
Densitas air pada CaCO3 47 grampada suhu 340C:
T2-T3
T2 -T1=
2-3
2 -1
30-40
30 -34=
0,99568 -0,99225
0,99568 -1
10
4 =
0,0034 -
0,99568 -1
-0,0136 = 10 1 - 9956,8
9956,7864 = 10 1
1 = 995,7864 gr/cm3
Densitas air pada CaCO372 gram dan 137 gram padasuhu 370C:
T2-T3
T2 -T1 =
2-3
2 -1
30-40
30 -37 =
0,99568 -0,99225
0,99568 -1
10
7=
0,0034 -
0,99568 -1
-0,024 = 10 1 - 9956,8
9956,776 = 10 1
1 = 995,6776 gr/cm3
2. Menghitung densitas larutan suspensi CaCO3
Larutan suspensi CaCO3 47 gram/liter
Massa CaCO3 : 47 gram
Suhu : 340C
Massa pikno kosong : 30 gram
Volume pikno : 50 ml
ρ =v
m
ix
m CaCO3= massa pikno isi – massa pikno kosong
= 81 gram – 30 gram
=51 gram
ρ = ml 50
gram 51
ρ = 1,2 gram/ml
Larutan suspensi CaCO3 72 gram/liter
Massa CaCO3 : 72 gram
Suhu : 370C
Massa pikno kosong : 30 gram
Volume pikno : 50 ml
m CaCO3 = massa pikno isi – massa pikno kosong
= 82 gram – 30 gram
=52 gram
ρ = ml 50
gram 52
ρ = 1,04 gram/ ml
Larutan suspensi CaCO3 137 gram/liter
Massa CaCO3 : 137 gram
Suhu : 370C
Massa pikno kosong : 30 gram
Volume pikno : 50 ml
m CaCO3 = massa pikno isi – massa pikno kosong
= 83 gram – 30 gram
=53 gram
ρ = ml 50
gram 53
ρ =1,06 gram/ml
ρ =v
m
ρ =v
m
x
3. Menghitung konsentrasi larutan suspensi CaCO3
Konsentrasi larutan suspensi CaCO347 gram/liter
1L
mgr 1000 x gram M
1L
mgr 1000 x 47 M
= 47000ppm
Konsentrasi larutan suspensi CaCO372 gram/liter
1L
mgr 1000 x gram M
1L
mgr 1000 x 72 M
= 72000ppm
Konsentrasi larutan suspensi CaCO3137 gram/liter
1L
mgr 1000 x gram M
1L
mgr 1000 x 137 M
= 137000ppm
4. Menghitung kecepatan sedimentasi pada larutan suspensi CaCO3
Kecepatan sedimentasi pada larutan CaCO3 47 gram/liter
0t
Z1Zi v
680
2,66,7 v
v = 0,006 cm/s
Kecepatan sedimentasi pada larutan CaCO3 72 gram/liter
0t
Z1Zi v
820
4,16 v
v = 0,0023 cm/s
xi
Kecepatan sedimentasi pada larutan CaCO3 137 gram/liter
0t
Z1Zi v
1504
4,75,11 v
v = 0,004cm/s