Pembahan FM Baru 2015
description
Transcript of Pembahan FM Baru 2015
BAB V
PEMBAHASAN
Pada percobaan kali ini, membahas tentang fluid mixing apparatus. Fluid
mixing apparatus ini bertujuan untuk mengamati pengaruh jenis impeller dan
kecepatan agitator terhadap pola aliran. Pada praktikum fluid mixing apparatus
kita menggunakan berbagai kecepatan agitator yang berbeda (bervariasi diantara
100-450 rpm) dan dalam posisi vertikal. Namun sebenarnya posisi ini bukanlah
posisi terbaik, letak agitator yang baik adalah posisi horizontal, karena adanya
efek gaya gravitasi memungkinan untuk tidak terjadinya vortex. Pasir, bahan yang
tidak larut dalam air, akan membentuk pola sesuai dengan pola aliran pada saat
proses pengadukan dimulai dan bertujuan untuk mempermudah pengamatan jenis
aliran yang terjadi pada proses pengadukan. Penggunaan pasir dapat diganti
dengan bahan lain yang tidak larut dalam proses pencampuran ini sehingga pola
aliran yang terjadi saat proses mixing dapat digambar dengan jelas.
Saat pengadukan berlangsung, dapat dipastikan akan terbentuk vortex.
Vortex berbentuk seperti kerucut dan membentuk ruang udara. Ketinggian atau
kedalaman vortex itu sendiri bergantung pada kecepatan pengadukan. Semakin
cepat proses pengadukan campuran, semakin tinggi atau dalam pula vortex yang
terbentuk. Vortex merugikan karena dapat memanipulasi volume fluida
disebabkan vortex membentuk kerucut yang hanya berisi udara seolah-olah
volume fluida bertambah yang juga dapat menyebabkan overflow.
Keberadaan vortex juga mengakibatkan timbulnya dead zone. Dead zone
sendiri merupakan titik dimana zat yang dicampurkan tidak ikut terdistribusi
dalam pencampuran fluida, sehingga campuran yang didapat tidak bersifat
homogen dan mempengaruhi kualitas pencampuran yang dilakukan. Hal ini
mengakibatkan proses mixing yang dilakukan menjadi tidak sempurna. Semakin
cepat putaran impeller, maka semakin besar dan dalam vortex yang terbentuk.
Untuk mencegah vortex terbentuk jika kita menggunakan vesel vertikal
dengan impeller di pusatnya, maka kita dapat memasang baffle. Pada dasarnya,
vortex terjadi karena adanya gaya sentrifugal yang ditimbulkan oleh perputaran
poros impeller pada kecepatan tinggi yang cenderung mengarah ke pusat poros.
Dengan adanya baffle ini, maka gaya sentrifugal yang ditimbulkan oleh aliran
fluida tersebut dapat dikurangi. Pemasangan baffle sendiri tidak boleh menyentuh
vessel dikarenakan getaran baffle yang bertabrakan dengan zat cair akan
menimbulkan getaran yang dapat merusak vessel. Pada bejana yang memakai
baffle, aliran yang terlihat lebih stabil dan pencampuran fluida lebih merata
dibandingkan dengan yang tidak menggunakan baffle. Menambahkan impeller
lebih dari satu, dengan pemasangan yang saling berlawanan arah tidak akan
membentuk vortex, karena setiap impeller akan membentuk pola aliran masing-
masing, sehingga pola aliran satu dengan pola aliran yang lain akan saling
menabrak dan akan saling merusak pola aliran masing-masing impeller, sehingga
vortex tidak dapat terbentuk. Walaupun penggunaan baffle menaikkan jumlah
tenaga atau energi serta meningkatkan biaya dan kemungkinan terjadinya korosi,
tetapi di sisi lain memilki keuntungan yaitu terjadinya perpindahan panas secara
terus menerus dan waktu yang dibutuhkan untuk mencampur lebih cepat.
Pada turbine, sudu-sudunya berada dalam posisi yang lurus dan sejajar
sehingga akan membentuk pola aliran yang cenderung lebih turbulen. Turbulensi
aliran ini juga akan meningkatkan efektivitas pencampuran karena molekul-
molekul di dalam larutan akan berinteraksi lebih intens sehingga proses
pencampuran lebih cepat homogen.
Pada kecepatan yang berbeda, pola aliran juga tidak berubah secara
signifikan. Namun, kecepatan impeller mempengaruhi terbentuknya vorteks.
Semakin besar kecepatan impeller, maka dapat diamati bahwa vorteks yang
terbentuk juga semakin besar pula. Pada saat bejana ditambahkan baffle,
vorteksnya akan berkurang.
Dari perhitungan dapat diamati bahwa semakin tinggi kecepatan
impeller, bilangan Reynoldnya juga akan meningkat. Hal ini berarti bahwa dengan
bertambahnya kecepatan impeller, aliran akan meningkat turbulensinya.
Peningkatan kecepatan impeller ini dikompensasi dengan penambahan daya yang
dibutuhkan oleh agitator, sehingga untuk memutar impeller dengan kecepatan
tinggi, daya yang dibutuhkan oleh agitator juga akan semakin besar.
BAB VI
KESIMPULAN
6.1. Kesimpulan
1) Pengadukan merupakan cara untuk mencampurkan dua zat atau lebih agar
terbentuk homogenitas.
2) Pasir digunakan untuk mempermudah dalam melihat pola aliran yang terjadi.
3) Semakin cepat pengadukan atau kecepatan impeller, maka semakin besar
vortex yang terbentuk, sehingga manipulasi volume akan semakin besar.
4) Vortex dihindari karena dapat mengurangi efisiensi dari proses pencampuran,
vortex dikurangi ataupun dicegah dengan pemakaian baffle, mengubah letak
agitator, menambah jumlah impeller, dan mengontrol kecepatan pengadukan
atau impeller.
5) Terdapat 3 jenis impeller, yaitu: propeller, open turbine, shrouded turbine,
dan paddle.
6) Salah satu aplikasi dari fluid mixing apparatus yaitu pada CSTR (Continuous
Stirred Tank Reactor).
6.2. Saran
Adapun saran yang diberikan dari hasil percobaan ini bahwa untuk
memperoleh hasil pencampuran yang sempurna, semua komponen hendaknya
diperhatikan. Pertimbangkan penggunaan baffle dan aturlah kecepatan
pengadukan yang sesuai agar tidak terbentuk vortex. Selain itu hendaknya alat-
alat yang digunakan untuk percobaan ini benar-benar dapat berfungsi dengan baik,
sehingga praktikan dapat memahami dengan benar mengenai operasi dari alat
fluid mixing apparatus.