Ayakan - Praktikum Teknik Kimia IV - Zeffa Aprilasani

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK KIMIA IV

AYAKAN (SHIEVING)

Disusun Oleh : Zeffa Aprilasani

NIM : 2008430039

Fakultas Teknik Kimia

Universitas Muhammadiyah Jakarta

2011

OPERASI AYAKAN ( SHIEVING )

I. MAKSUD DAN TUJUAN

Memisahkan bahan atas dasar ukuran partikel, untuk memperoleh bahan dengan

ukuran partikel lebih uniform.

Menentukan luas permukaan spesifik bahan.

II. TEORI PERCOBAAN

Pengecilan bahan menjadi ukuran tertentu biasanya disesuaikan dengan tujuannya.

Bahan padat dapat dipecah dengan beberapa cara, antara lain sebagai berikut :

Copression

Impact

Attrition

Cutting

Setelah bahan itu dipecah tentunya bahan tersebut mempunyai ukuran partikel lebih

kecil. Keseragaman ukuran dapat diperoleh melalui operasi ayakan, kemudian bahan tersebut

dianalisis dengan perlakuan memisahkannya secara mekanis. Salah satu alat untuk

menganalisis ukuran partikel yang telah menjadi ukuran kecil-kecil adalah standar Ayakan

Tyler.

Karakteristik Partikel Zat Padat.

Partikel zat padat secara individu dikarakteristikan dengan ukuran, bentuk dan

densitasnya. Partikel zat padat homogen mempunyai densitas yang sama dengan bahan

bongkahan. Partikel-partikel yang didapatkan dengan memecahkan zat padat campuran,

misalnya bijih yang mengandung logam, mempunyai berbagai densitas, biasanya mempunyai

densitas yang berbeda dari bahan lindaknya. Untuk partikel yang bentuknya beraturan,

misalnya yang berbentuk bola dan kubus, ukuran dan bentuknya dapat dinyatakan dengan

mudah. Tetapi partikel yang bentuknya tidak beraturan (seperti butir-butir pasir dan serpih

mika), istilah “ukuran” (size) dan “bentuk” (shape) tidak begitu jelas dan harus didefinisikan

secara acak.

1 Praktikum Teknik Kimia IV – Ayakan (Shieving)

Bentuk Partikel

Bentuk setiap partikel dikarakteristikkan dengan sferisitas atau kebolaan (Sphericity)

S , yang tidak bergantung pada ukuran partikel. Untuk partikel berbentuk bola dengan

diameter Dp, ¼ = 1; untuk partikel yang tidak berbentuk bola, sferisitas didefinisikan oleh

hubungan :

S = (1)

dimana : Dp = diameter ekivalen atau diameter nominal partikel

sp = luas permukaan ssatu partikel

vp = volume satu partikel

Diameter ekivalen kadang-kadang didefinisikan sebagai diameter bola yang

volumenya sama dengan volume partikel itu. Tetapi, bahan-bahan berbentuk bijian

(granular) halus, volume maupun luas permukaannya tidak mudah ditentukan secara eksak,

sehingga Dp biasanya diambil dari ukuran nominal atas dasar analisis ayak (screen analysis)

atau melalui pemeriksaan mikroskop. Luas permukaan didapatkan dari pengukuran adsorpsi

atau dari penurunan tekanan di dalam hamparan partikel, dan kemudian pers. (1) diterapkan

untuk menghitung S. Untuk kebanyakan bahan pecahan, nilai S berkisar antara 0,6 dan 0,8,

seperti terlihat pada tabel 1; tapi untuk partikel yang telah membulat karena abrasi S bisa

sampai setinggi 0,95.

Untuk kubus dan silinder yang panjangnya L sama dengan diameternya, diameter

ekivalen itu lebih besar dasri L, dan S yang didapatkan dari diameter ekivalen ialah 0,61

untuk kubus dan 0,87 untuk silinder. Untuk bentuk-bentuk itu sebaiknya digunakan diameter

nominal L, karena rasio permukaan terhadap volume ialah 6/Dp, sama dengan bola, dan hal

ini membuat S sama dengan 1,0. Untuk isian kolom (column packing) seperti cincin dan

pelana, juga digunakan ukuran nominal untuk menentukan S.

Ukuran Partikel

Pada umumnya, “diameter” dapat ditentukan untuk setiap partikel yang

ekidimensional. Partikel yang tidak ekidimensional, yaitu yang panjang pada satu arah

ketimbang pada arah yang lain, partikel itu dikarakterisasi dengan dimensi utama yang kedua

terpanjang. Untuk partikel berbentuk jarum, umpamanya Dp akan menunjukkan tebal partikel,

dan bukan pada panjangnya.


Ukuran partikel manurut konvensi, dinyatakan dalam berbagai satuan, bergantung

pada jangkauan ukuran yang terlibat. Parikel-partikel kasar diukur dalam inci atau milimeter;

partikel halus dengan ukuran ayak, partikel yang sangat halus dengan ukuran mikrometer.

Partikel-partikel yang ultra halus kadang-kadang diberikan dengan luas permukaan per satuan

massa, biasanya dalam meter persegi per gram.

Ukuran Partikel Campuran Dan Analisis Ukuran.

Dalam contoh yang ukurannya seragam, dengan diameter Dp, volume total partikel

ialah m/p, diameter m dan p masing-masing ialah massa contoh dan densitas partikel. Oleh

karena volume satu partikel adalah vp, banyaknya partikel di dalam contoh N ialah :

N = (2)

Tabel 1. Sifat bola untuk bermacam-macam bahan.

BahanSifat bentuk

bolaBahan

Sifat bentuk bola

Bola, kubus, silinder Pasir Rounded 0,95

pendek (L = Dp) 1,0 Pasir Ottawa 0,83

Cincin Raschig (L =

Dp)

Debu Coal 0,73

L = Do, Di = 0,5 Do 0,58 Pasir Hitam 0,65

L = Do, Di = 0,75 Do 0,33 Gelas Crushed 0,65

Pelana Berl 0,3 Sempih Mica 0,28

Luas permukaan partikel-partikel itu ialah, dari pers. (1) dan (2)

A = N sp = (3)

Agar dapat menerapkan pers. (2) dan (3) terhadap partikel yang mempunyai berbagai

ukuran dan berbagai densitas, campuran itu dipilahkan menjadi fraksi-fraksinya, masing-

masing dengan densitas konstan dan ukuran yang mendekati konstan. Setiap fraksi ini

ditimbang, atau partikel-partikelnya dicacah atau diukur dengan salah satu cara yang dapat

digunakan. Pers. (2) dan (3) lalu dapat diterapkan terhadap setiap fraksi itu dan hasilnya

kemudian dijumlahkan.


Informasi dari analisis ukuran partikel didaftarkan untuk menunjukkan massa atau

jumlah fraksi yang terdapat didalam setiap tokokan atau pertambahan kecil (increment)

ukuran berbagai fungsi ukuran partikel rata-rata (atau jangkauan ukuran) di dalam tokokan

itu. Analisis yang ditabulasikan dengan cara demikian dinamakan analisis differensial

(differensial analysis). Hasilnya biasanya disajikan dalam bentuk histogram, seperti terlihat

pada gambar 1a, dengan menggunakan kurva kontinu sebagai pendekatan terhadap distribusi,

seperti ditunjukkan oleh garis putus-putus pada gambar itu. Cara kedua untuk menyajikan

informasi itu ialah dengan menggunakan analisis kumulatif (Cumulatif Analysis) yang

didapatkan dengan menjumlahkan tokokan-tokokan itu secara berurutan, mulai dari yang

mengandung partikel terkecil; lalu mendaftarkan atau memetakan jumlah kumulatif tersebut

terhadap diameter maksimum dari partikel yang terdapat di dalam tokokan itu. Gambar 1b,

merupakan pemetaan terhadap analisis kumulatif distribusi yang terlihat pada gambar 1a.

Dalam analisis kumulatif, data itu dapat dinyatakan dengan baik dalam bentuk kurva kontinu.

Perhitungan mengenai ukuran partikel rata-rata, luas permukaan partikel, atau

populasi partikel itu di dalam campuran itu dapat dibuat berdasarkan analisis differensial

ataupun analisis kumulatif. Pada prinsipnya, metode yang didasarkan atas analisis kumulatif

lebih tepat daripada yang didasarkan atas analisis differensial; sebab, bila kita menggunakn

analisis kumulatif, kita tidak perlu lagi mengandaikan bahwa semua partikel yang terdapat di

dalam satu fraksi tertentu mempunyai ukuran yang sama. Namun, dilain pihak ketelitian

pengukuran besar partikel biasanya tidak memadai untuk kita menggunakan analisis

kumulatif, sehingga perhitungan itu hampir selalu didasarkan atas analisis differensial saja.

Permukaan Spesifik Campuran

Jika densitas partikel p dan sferisitas s diketahui, luas permukaan partikel didalam

setiap fraksi dapat dihitung dari pers. (3).

Bila hasilnya untuk semua fraksi dijumlahkan kita akan mendapatkan A, yaitu

permukaan spesifik (spesific surface), artinya luas permukaan total per satuan massa partikel.

Jika p dan s adalah konstan, Aw diberikan oleh :

Aw = (4)

=

dimana subkrip = masing-masing tokokan


Xi = fraksi massa dalam setiap tokokan tertentu

n = jumlah tokokan

Dpi = diameter partikel rata-rata, diambil sebagai rata-rata

aritmetik dari diameter terkecil dan terbesar di dalam

tokokan itu.

Gambar 1. Distribusi ukuran partikel untuk powder :

o analisis differensial

o analisis kumulatif

Ukuran Partikel Rata-rata

Ukuran partikel rata-rata untuk campuran partikel didefinisikan menurut berbagai

cara. Barangkali yang paling lazim dipakai ialah diameter pukul-rata volume-permukaan

(volume-surface mean diameter) Dpi, yang dihubungkan dengan luas permukaan spesifik Aw.

Didefinisikan oleh :

Ds = (5)

Substitusikan pers. (4) ke dalam pers. (5) memberikan :

Ds = (6)

Jika jumlah partikel di dalam setiap fraksi Ni diketahui, dan bukan fraksi massanya.

Kadang-kadang, digunakan rata-rata lain. Diameter pukul-rata-rata aritmetik (arithmetic

mean diameter) DN ialah :


DN = (7)

dimana NT ialah jumlah partikel di dalam keseluruhan contoh.

Diameter pukul-rata massa (massa mean diameter) Dw didapatkan dari persamaan :

Dw = xi Dpi (8)

Jika volume total contoh itu dibagi dengan jumlah partikel di dalam campuran (lihat

di bawah) kita dapatkan volume rata-rata setiap partikel. Diameter partikel itu ialah diameter

pukul-rata volume (volume mean diameter) Dv, yang didapatkan dari hubungan :

Dv = (9)

Untuk contoh yang terdiri dari partikel seragam, diameter rata-rata, tentu saja sama.

Tetapi untuk campuran yang terdiri dari partikel berbagai ukuran, masing-masing diameter

rata-rata yang ada itu mungkin sangat berlainan satu sama lain.

Jumlah Partikel Di Dalam Campuran

Untuk menghitung, dari analisa differensial, jumlah partikel yang terdapat didalam

campuran, dapat kita gunakan pers. (2), yaitu persamaan untuk menghitung jumlah partikel

yang terdapat di dalam setiap fraksi. Kemudian Nw, yaitu populasi total didalam suatu massa

contoh, didapatkan dengan menjumlahkan senua fraksi. Untuk suatu bentuk partikel tertentu,

volume setiap partikel itu sebanding dengan “diameter”nya pangkat tiga, atau

vp = a Dp3 (10)

dimana a adalah faktor bentuk volume (volume shape factor). Dari pers.(2) dengan

mengandaikan bahwa a tidak bergantung pada ukuran, maka

Nw = (11)

Luas permukaan spesifik, diameter rata-rata yang bermacam-macam itu , serta jumlah

partikel dapat dihitung dengan mudah dari analisis ukuran partikel dengan menggunakan

program komputer yang sederhana. Instrumen-instrumen pengukur untuk partikel-partikel


yang sangat halus banyak yang sudah diprogramkan sehingga dapat menyatakan besaran-

besaran itu secara langsung.

Analisis Ayak; Deret Ayak Standar

Ayak (screen) standar digunakan untuk mengukur besarnya partikel (dan

distribusinya) dalam jangkau ukuran antara 3 sampai 0,0015 in (76 mm sampai 38 m).

Ayak-ayak uji itu terbuat dari kawat, sedang rapat anyaman (mesh) dan ukuran kawatnya

dibakukan dengan teliti. Bukan ayak itu berbentuk bujur sangkar. Setiap ayak itu

diidentifikasi menurut mesh (rapat ayak) per inci. Bukaan sebenarnya tentulah lebih kecil dari

angka meshnya, karena tebal kawat tentu harus diperhitungkan juga. Karakteristik dari suatu

deret yang lazim yaitu deret ayak standar Tyler (Tyler standar screen series). Perangkat ayak

ini didasarkan atas bukaan (lubang) ayak ukuran 200 mesh, yang ditetapkan sebesar 0,074

mm.

Luas bukaan pada setiap ayak tertentu adalah persis dua kalibukaan pada ayak ukuran

berikutnya yang lebih kecil. Rasio dimensi anyaman yang sebenarnya pada suatu ayak

terhadap ayak berikut yang lebih kecil, oleh karena itu ialah = 1,41.

Untuk mendapatkan pemisahan ukuran yang lebih rapat, dibuat pula ayak-ayak

dengan ukuran-antara yang masing-masingnya mempunyai dimensi mesh atau 1,189 kali

ukuran ayak standar yang lebih kecil berikutnya. Namun biasanya ayak antara ini tidak

banyak dipakai.

Dalam melakukan analisis, seperangkat ayak standar disusun secara deret dalam suatu

tumpukan, dimana ayak denmgan anyaman paling rapat ditempatkan paling bawah, dan yang

anyamannya paling besar ditempatkan paling atas. Contoh yang dianalisis lalu dimasukkan ke

dalam ayak yang paling atas dan oengayak itu diguncang secara mekanis selama beberapa

waktu tertentu, misalnya selama 20 menit. Partikel yang tertahan pada setiap ayak

dikumpulkan dan ditimbang, dan massa pada setiap tokokan ayak itu dikonversikan menjadi

fraksi massa atau persen massa dari contoh keseluruhan. Setiap partikel yang dapat lulus dari

ayak yang terhalus dikumpulkan didalam suatu panci yang ditempatkan pada dasar susunan

itu.

Hasil dari analisis ayak ditabulasikan untuk menunjukkan fraksi massa pada setiap

tokokan ayak sebagai fungsi dari jangkau ukuran mesh pada setiap tokokan itu. Oleh karena

partikel yang tertahan pada suatu ayak tertentu adalah yang lulus dari ayak yang di atasnya,

maka hanya diperlukan dua angka saja untuk menentukan jangkau ukuran suatu tokokan;


angka yang pertama berdasarkan ayak yang meluluskannya, dan yang kedua ayak yang

menahannya. Jadi, notasi 14/20 berarti “lulus dari 14 mesh dan tertahan oleh 20 mesh”.

Contoh analisa ayak terlihat pada tabel 2. Dua kolom pertama memberikan ukuran

mesh dan lebar bukaan didalam ayak, kolom ketiga ialahj fraksi massa dari contoh

keseluruhan yang tertahan pada ayak yang bersangkutan. Fraksi itu ditandai dengan x i

dimana i ialah nomor ayak dihitung dari bawah; jadi i = 1 menunjukkan panci dan ayak i + 1

ialah ayak berikut di atas ayak i. Lambang Dpi berarti diameter partikel, sama dengan

besarnya bukaan anyaman pada ayak i.

Dua kolom terakhir dalam tebel 2 menunjukkan diameter partikel rata-rata Dpi pada

setiap tokokan dan fraksi kumulatif yang lebih kecil dari masing-masing nilai Dpi. Dalam

analisis ayak, fraksi kumulatif ini kadang-kadang dituliskan bertolak dari ayak paling atas

dan dinyatakan sebagai fraksi “lebih besar” dari ukuran tertentu.

Pemetaan secara differensial data yang terdapat di dalam kolom 2 dan 3. Tabel 2

memberikan gambaran yang salah mengenai distribusi ukuran partikel karena jangkau ukuran

partikel yang diliputnya berbeda dari suatu tokokan ke tokokan lain.

Bahan yang terkumpul di atas satu tokokan (ayak Tertentu) lebih sedikit bila jangkau

ukuran setiap jangkau itu masing-masing sama, dan data itu dapat dipetakan secara langsung.

Namun, disini kita akan mendapatkan gambaran yang lebih tepat dengan memetakan x i/(Dpi+1

– Dpi), dimana Dpi+1 – Dpi ialah ukuran partikel dalam tokokan i. Hal ini diilustrasikan oleh

gambar 2a yang merupakan pemetaan langsung, dan Gambar 2b yang merupakan pemetaan

yang disesuaikan untuk partikel ukuran 20/28 mesh dan lebih kecil yang didaftarkan pada

table

Mesh Bukaan ayak

Dpi, mm

Fraksi massa yang tertahan, xi

Diameter partikel rata-rata dalam tokokan,

Dpi, mm

Fraksi kumulatif partikel yang lebih kecil dari Dpi

46810142028354865100

148,6200Pan

4,6993,3272,3621,6511,1680,8330,5890,4170,2950,2080,1470,1040,074

-

0,00000,0251

0,148,600,32070,25700,15900,05380,02100,01020,00770,00580,00410,00310,0075

-4,0132,8452,0071,4091,0010,7110,5030,3560,2520,1780,1260,0890,037

1,00000,97490,84990,52920,27220,11320,05940,03840,02820,02050,01470,01060,00750,0000

Tabel 2. Analisis Ayak


Grafik kumulatif dibuat dari hasil seperti yang didalam kolom 2 dan 5 dalam tabel 2.

Bila jangkau menyeluruh ukuran partikel itu besar, pemetaan itu sering dilakukan dengan

menggunakan skala logaritmik untuk diameter. Pemetaan kumulatif semilogaritmik daripada

analisis dari tabel 2 diberikan dalam gambar 3.

Pemetaan kumulatif itu dapat pula dibuat di atas kertas probabilitas-logaritmik dimana

skala absis dibagi sesuai dengan distribusi probabilitas menurut Gauss.

Analisa ukuran terhadap hasil dari mesin pemecah atau penggiling biasanya

menghasilkan grafik garis lurus di atas kertas itu, sedikitnya untuk sebagian besar jangkau

ukurannya. Grafik seperti itu dulu digunakan untuk ekstrapolasi ke ukuran partikel yang lebih

kecil dari jangkau ayak penguji, tetapi karena sekarang sudah ada metode untuk mengukur

partikel yang sangat kecil, hal tersebut di atas tidak diperlukan lagi.

Penentuan Ukuran Partikel Yang Sangat Halus

Ukuran partikel yang terlalu halus untuk analisis ayak dapat ditentukan dengan

berbagai metode, antara lain dengan sedimentasi differensial, pengukuran porositas pada

hamparan endapan, absorpsi cahaya di dalam suspensi, adsorpsi gas pada permukaan partikel,

dan dengan mencacah secara visual di baah mikroskop. Dalam salah satu peranti pengukur,

yaitu yang dinamakan pencacah Coulter (Coulter Counter), suspensi encer partikel dibuat

didalam zat cair pembawa yang bersifat penghantar listrik. Suspensi itu dilewatkan secara

perlahan melalui orifice yang sangat halus. Di dalam zat cair melintas orifice itu diberikan

penurunan tegangan listrik; arus yang mengalir diantara hulu dan elektrode hilir lalu diukur.

III. ALAT DAN BAHAN PERCOBAAN

Satu set ayakan dan Timbangan.

( 1)Tombol Pengatur Frekuensi

( 2 )Tombol pengatur waktu

( 3 ) Peganggan/ pengikat

Bahan arang aktif


Gambar Ayakan

IV. PROSEDUR PERCOBAAN :

Ditimbang tokokan dan pan kosong dari alat ayakan.

Alat diset sesuai gambar dengan urutan pan paling bawah dan selanjutnya

tokokan yang berurutan semakin ke atas nilai Mesh-nya makin kecil.

Bahan padat /arang (coal) ditimbang sebanyak 10 gram.

Arang dimasukkan ke dalam tokokan paling atas.

Alat ayakan dinyalakan sampai waktu dan frekuensi tertentu.

Bahan dianalisis dengan dua percobaan berat konstan dan waktu konstan.

Pan yang berisi coal ditimbang.

V. DATA PENGAMATAN


Massa konstan = 5 gram

T1= 5 menit

T2= 10 menit

T3 = 15 menit

T4 = 20 menit

Waktu konstan = 5 menit

Massa 1 = 2.1 gram

Massa 2 = 5.2 gram

Massa 3 = 7.0 gram

Massa 4 = 10.2 gram


☻ Data Kalibrasi Mesh

1 inchi = 2.54 cm

MeshBerat Kosong

(gr)Φ Mesh (inchi)

Φ Mesh (cm)

# 60 235.75 0.0098 0.024892

# 80 236.32 0.0070 0.017780

# 100 225.10 0.0059 0.014986

# 120 211.45 0.0049 0.012446

# 140 225.06 0.0041 0.010414

# 170 214.88 0.0035 0.008890

Pan 260.76 - -

Tabel Data Pengamatan :

Massa Konstan = 5 gram

MeshΦ Mesh (inchi)

5 menit

10 menit

15 menit

20 menit

# 60 0.0098 3.24 3.24 3.13 3.15# 80 0.0070 0.33 0.22 0.29 0.26# 100 0.0059 0.09 0.15 0.12 0.12# 120 0.0049 0.29 0.24 0.22 0.22# 140 0.0041 0.07 0.01 0.07 0.08# 170 0.0035 0.04 0.11 0.01 0.03

Pan - 1.05 1.06 1.01 1.10

Total 5.11 5.03 4.85 4.96

Waktu Konstan = 5 menit

Mesh Φ Mesh (inchi)2.10

gram5.20

gram7.00

gram10.02 gram

# 60 0.0098 1.27 3.51 5.05 6.36# 80 0.0070 0.18 0.36 0.34 0.41# 100 0.0059 0.05 0.19 0.14 0.21# 120 0.0049 0.18 0.19 0.25 0.39# 140 0.0041 0.04 0.13 0.1 0.12# 170 0.0035 0 0.05 0.02 0.11

Pan - 0.46 0.94 1.36 2.47

Total 2.18 5.37 7.35 10.07


VI. PERHITUNGAN

s (sifat kebolaan) Coal = 0,73

p (densitas partikel) Coal = 1,47 g/cm3

Massa konstan variabel waktu

Luas permukaan spesifik (30 Hz dalam 5 menit)

No. MeshFraksi Massa yang yang tertahan, Xi Diameter partikel rata-

rata dalam totokan, DpiDifferensial Kumulatif

1 60 3.24/5.11= 0.6341 3.24/5.11= 0.6341 0,024892

2 80 0.33/5.11= 0.0646 (3.24+0.33)/5.11= 0.6986 0,01778

3 100 0.09/5.11= 0.0176 (0.33+0.09)/5.11= 0.0822 0,014896

4 120 0.29/5.11= 0.0568 (0.09+0.29)/5.11= 0.0744 0,012446

5 140 0.07/5.11= 0.0137 (0.29+0.07)/5.11= 0.0705 0,010414

6 170 0.04/5.11= 0.0078 (0.07+0.04)/5.11=0.0215 0,00889

Untuk Differensial:

Aw = 6 0,634 + 0, 144 + 0, 065 + 0, 0 18 + 0,0 14 + 0, 0 08 0,73 x 1,4 0,024892 0,01778 0,014896 0,012446 0,010414 0,00899

= 52,224 cm2

Untuk Kumulatif :

Aw = 6 0,634 + 0, 699 + 0, 082 + 0, 074 + 0, 071 + 0, 0 22 0,73 x 1,4 0,024892 0,01778 0,014896 0,012446 0,010414 0,00899

= 103.933 cm2


No. Mesh

Fraksi Massa yang yang tertahan, Xi Diameter partikel

rata-rata dalam

totokan, Dpi

Differensial Kumulatif

1 60 3.24/5.03= 0.6441 3.24/5.03= 0.6441 0,024892

2 80 0.22/5.03= 0.0437 (3.24+0.22)/5.03= 0.6879 0,01778

3 100 0.15/5.03= 0.0298 (0.22+0.15)/5.03= 0.0736 0,014896

4 120 0.24/5.03= 0.0477 (0.15+0.24)/5.03= 0.0775 0,012446

5 140 0.01/5.03= 0.0019 (0.24+0.01)/5.03= 0.0497 0,010414

6 170 0.11/5.03= 0.0219 (0.01+0.11)/5.03= 0.0239 0,00889


Untuk Differensial ;Aw = 6 0,644 + 0, 044 + 0, 029 + 0, 048 + 0,0 02 + 0, 0 22 0,73 x 1,4 0,024892 0,01778 0,014896 0,012446 0,010414 0,00899

= 50,441 cm2

Untuk Kumulatif :

Aw = 6 0,644 + 0, 018 + 0, 0149 + 0, 012 + 0, 010 + 0, 009 0.73 x 1.4 0,024892 0,01778 0,014896 0,012446 0,010414 0,00899

= 100,751 cm2

Luas permukaan spesifik (30 Hz dalam 15menit)

No. Mesh


rata-rata dalam

totokan, Dpi


1 60 3.13/4.85= 0.6454 3.13/4.85= 0.6454 0,024892

2 80 0.29/4.85= 0.0598 (3.11+0.29)/4.85= 0.7010 0,01778

3 100 0.12/4.85= 0.0247 (0.29+0.12)/4.85= 0.0845 0,014896

4 120 0.22/4.85= 0.0454 (0.12+0.22)/4.85= 0.0701 0,012446

5 140 0.07/4.85= 0.0144 (0.22+0.07)/4.85= 0.5979 0,010414

6 170 0.01/4.85= 0.0021 (0.07+0.01)/4.85= 0.0165 0,00889

Untuk Differensial ;Aw = 6 0,645 + 0, 059 + 0, 025 + 0, 045 + 0, 014 + 0, 002 0,73 x 1,4 0,024892 0,01778 0,014896 0,012446 0,010414 0,00899

= 51,906 cm2

Untuk Kumulatif :

Aw = 6 0,645 + 0, 701 + 0, 085 + 0, 070 + 0, 598 + 0, 017 0.73 x 1.4 0,024892 0,01778 0,014896 0,012446 0,010414 0,00899


= 102,593 cm2


No. Mesh


rata-rata dalam

totokan, Dpi


1 60 3.15/4.96= 0.6351 3.15/4.96= 0.6351 0,024892

2 80 0.26/4.96= 0.0524 (3.15+0.26)/4.96= 0.6875 0,01778

3 100 0.12/4.96= 0.0242 (0.26+0.12)/4.96= 0.0766 0,014896

4 120 0.22/4.96= 0.0444 (0.12+0.22)/4.96= 0.0685 0,012446

5 140 0.08/4.96= 0.0161 (0.22+0.08)/4.96= 0.0605 0,010414

6 170 0.03/4.96= 0.0060 (0.08+0.03)/4.96= 0.0221 0,00889

Untuk Differensial ;Aw = 6 0,635 + 0, 052 + 0, 024 + 0, 044 + 0, 016 + 0, 006 0,73 x 1,4 0,024892 0,01778 0,014896 0,012446 0,010414 0,00899

= 50,755 cm2

Untuk Kumulatif :

Aw = 6 0,635 + 0, 678 + 0, 077 + 0, 069 + 0, 061 + 0, 022 0,73 x 1,4 0,024892 0,01778 0,014896 0,012446 0,010414 0,00899

= 100,449 cm2

Waktu konstan, variasi berat

Luas permukaan spesifik (30 Hz dalam 5 menit; 2,1 gram)

No. Mesh

Fraksi Massa yang yang tertahan, Xi Diameter

partikel rata-

rata dalam

totokan, Dpi


1 60 1.27/2.18= 0.5826 1.27/2.18= 0.5826 0,024892

2 80 0.18/2.18= 0.0826 (1.27+0.18)/ 2.18= 0.6651 0,01778

3 100 0.05/2.18= 0.0229 (0.18+0.05)/ 2.18= 0.1055 0,014896

4 120 0.18/2.18= 0.0826 (0.05+0.18)/ 2.18= 0.1055 0,012446

5 140 0.04/2.18= 0.0183 (0.18+0.04)/ 2.18= 0.1092 0,010414

6 170 0/2.18= 0 (0.04+0)/ 2.18= 0.0183 0,00889


Untuk Differensial ;

Aw = 6 0, 583 + 0, 082 + 0, 023 + 0, 083 + 0,0 18 + 0 0.73 x 1.4 0,024892 0,01778 0,014896 0,012446 0,010414 0,00899

= 51,860 cm2

Untuk Kumulatif :

Aw = 6 0, 309 + 0, 446 + 0, 245 + 0, 213 + 0,144 + 0, 096 + 0, 199 0.73 x 1.4 0,024892 0,01778 0,014896 0,012446 0,010414 0,00899 0,007366

= 102,514 cm2


No. Mesh


rata-rata dalam

totokan, Dpi


1 60 3.51/5.37= 0.6536 3.51/5.37= 0.6536 0,024892

2 80 0.36/5.37= 0.0670 (3.51+0.36)/5.37= 0.7207 0,01778

3 100 0.19/5.37= 0.0354 (0.36+0.19)/5.37= 0.1024 0,014896

4 120 0.19/5.37= 0.0354 (0.19+0.19)/5.37= 0.0708 0,012446

5 140 0.13/5.37= 0.0242 (0.19+0.13)/5.37= 0.0596 0,010414

6 170 0.05/5.37= 0.0093 (0.13+0.05)/5.37= 0.0335 0,00889


Aw = 6 0, 654 + 0, 067 + 0, 035 + 0, 035 + 0, 024 + 0, 009 0,73 x 1,4 0,024892 0,01778 0,014896 0,012446 0,010414 0,00899

= 53,612 cm2

Untuk Kumulatif :

Aw = 6 0, 654 + 0, 721 + 0, 102 + 0, 071 + 0, 059 + 0, 033 0,73 x 1,4 0,024892 0,01778 0,014896 0,012446 0,010414 0,00899

= 105,633 cm2


No. Mesh Fraksi Massa yang yang tertahan, Xi


Diameter partikel

rata-rata dalam

totokan, Dpi


1 60 5.05/7.35= 0.6871 5.05/7.35= 0.6871 0,024892

2 80 0.34/7.35= 0.0462 (5.05+0.34)/7.35= 0.7333 0,01778

3 100 0.14/7.35= 0.0190 (0.34+0.14)/7.35= 0.0653 0,014896

4 120 0.25/7.35= 0.0340 (0.14+0.25)/7.35= 0.0531 0,012446

5 140 0.1/7.35= 0.0136 (0.25+0.1)/7.35= 0.0476 0,010414

6 170 0.02/7.35= 0.0027 (0.1+0.02)/7.35= 0.0163 0,00889


Aw = 6 0, 687 + 0, 046 + 0, 019 + 0, 034 + 0, 034 + 0, 003 0,73 x 1,4 0,024892 0,01778 0,014896 0,012446 0,010414 0,00899

= 52,763 cm2

Untuk Kumulatif :

Aw = 6 0, 687 + 0, 733 + 0, 065 + 0, 053 + 0, 048 + 0, 016 0,73 x 1,4 0,024892 0,01778 0,014896 0,012446 0,010414 0,00899 0,007366

= 105,346 cm2

Luas permukaan spesifik (30 Hz dalam 5 menit, 10,02 gram)

No. Mesh


rata-rata dalam

totokan, Dpi


1 60 6.36/10.07= 0.6316 6.36/10.07= 0.6316 0,024892

2 80 0.41/10.07= 0.0407 (6.36+0.41)/10.07= 0.6722 0,01778

3 100 0.21/10.07= 0.0209 (0.41+0.21)/10.07= 0.0616 0,014896

4 120 0.39/10.07= 0.0387 (0.21+0.39)/10.07= 0.0596 0,012446

5 140 0.12/10.07= 0.0119 (0.39+0.12)/10.07= 0.0506 0,010414

6 170 0.11/10.07= 0.0109 (0.12+0.11)/10.07= 0.0228 0,00889


Aw = 6 0, 632 + 0, 041 + 0, 021 + 0, 0 39 + 0,0 12 + 0, 0 11 0,73 x 1,4 0,024892 0,01778 0,014896 0,012446 0,010414 0,00899


= 49,607 cm2

Untuk Kumulatif :

Aw = 6 0, 632 + 0, 672 + 0, 062 + 0, 059 + 0, 051 + 0, 023 0,73 x 1,4 0,024892 0,01778 0,014896 0,012446 0,010414 0,00899

= 98,497 cm2


VII. PEMBAHASAN

Pada praktikum operasi ayakan yang terjadi ini berdasarkan pada standar ayakan

tyler, ayakan disusun secara bertingkat dengan jumlah mesh terkecil sampai

terbesar ke bawah.

Praktikum ini memerlukan ketelitian dalam penimbangan coal yang akan diayak,

hal ini dimaksudkan untuk akurasi percobaan agar lebih baik.

Akurasi juga diharuskan pada penimbangan tokokan awal kosong dan bisa

dipastikan tokokan dalam kondisi bersih.

Dalam opersionalnya didapat hasil yang telah diayak, jumlahnya tidak sesuai pada

permulaan bahan sebelum diayak dikarenakan alat yang tidak layak lagi (harus

diganti) sehingga menyulitkan proses penimbangan.

Waktu dan frekuensi yang ditentukan sangat berpengaruh akan hasil dari

pengayakan tersebut.

VIII. KESIMPULAN

Dari hasil perhitungan didapatkan bahwa semakin besar guncangan yang diberikan

maka luas permukaan spesifik yang didapat semakin besar.

Begitupun juga bila semakin lama waktu untuk mengguncangkan maka semakin

besar pula luas permukaan spesifik yang didapat.

Perhitungan luas permukaan spesifik dengan metode Analisis Differensial lebih

kecil hasilnya bila dibandingkan dengan metode Analisis Kumulatif.

Pada percobaan operasi ayakan ini diperlukan kelihaian dan kejelian dalam

penimbangan yang didapat.

Faktor penyebab berkurangnya jumlah bahan yang diayak haruslah dihindarkan

sedini mungkin, seperti angin, kesalahan penimbangan (bisa diakibatkan oleh

alat yang tidak layak), atau faktor akurasi lainnya.

IX. DAFTAR PUSTAKA

Anonimus. 2003. Petunjuk Praktikum Operasi Teknik Kimia, Lab. Operasi Teknik Kimia

FT-UMJ. Fakultas Teknik, Jurusan. Kimia Universitas Muhammadiyah Jakarta.


Cabe W.L, Mc. and Smith, J.C. 1956. Unit Operation of Chemical Engineering, Mc.Graw

Hill Ltd. New York

Satibi, Lukman Dr. Ir. 2003. Diktat Kuliah Operasi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Jurusan.

Kimia Universitas Muhammadiyah Jakarta.

JAWABAN TUGAS

1. Sebutkan analisa kesalahan pada praktikum ?

Analisa yang didapat antara lain :

Akurasi penimbangan yang kurang akibat alat sudah tidak layak (rusak).

Faktor angin sehingga menyebabkan pada saat ditimbang kemungkinan akan

jatuh kebawah.

Proses pembersihan ayakan sebelum dimulai yang kurang bersih.

Penglihatan pada waktu ayakan yang kurang ketelitian.

Human error.

2. Gambar Alat Pemecah!

Ball Mill – cara cutting


Ayakan - Praktikum Teknik Kimia IV - Zeffa Aprilasani

Documents

Transcript of Ayakan - Praktikum Teknik Kimia IV - Zeffa Aprilasani