BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pencampuran (mixing) ialah peristiwa menyebarnya bahan-bahan secara

acak, di mana bahan yang satu menyebar ke dalam bahan yang lain, dan

sebaliknya, sedang bahan-bahan itu sebelumnya terpisah dalam dua fase atau

lebih. Istilah pencampuran digunakan untuk berbagai ragam operasi, di mana

derajat homogenitas bahan yang “bercampur” itu sangat berbeda-beda.

Umpamanya, satu kasus di mana dua macam gas digabungkan dalam satu tempat

hingga seluruhnya bercampur dengan baik, dan kasus lain di mana pasir, kerikil,

dan semen diaduk di dalam drum putar selama beberapa waktu. Dalam kedua

kasus itu, bahan-bahan itu pada akhirnya bercampur, namun jelas pula bahwa

homogenitasnya berbeda. Keberhasilan proses operasi kimia tergantung pada

efektifitas pencampuran dan pengadukan dari fluida.

Pengadukan yang dilakukan akan menyebabkan suatu material akan

bergerak secara spesifik (tertentu), sedangkan pencampuran adalah

pendistribusian yang acak dan melalui satu atau yang lainnya dari dua atau lebih

phase. Suatu material yang homogen, seperti air dingin dalam tanki yang penuh

dalam tanki dapat diaduk tetapi tidak dapat dilakukan pencampuran sebelum

ditambahkan material lain ke dalam tanki. Jadi jelaslah bahwa pengadukan

(agitasi) tidaklah sama dengan pencampuran (mixing). Pencampuran zat cair

bergantung pada pembentukan arus aliran yang membawa bahan yang belum

tercampur ke dalam zona pencampuran di sekitar impeller. Pengadukan

(agitation) adalah gerakan yang terinduksi menurut cara tertentu pada suatu bahan

di dalam bejana, di mana gerakan itu biasanya mempunyai semacam pola

sirkulasi.

Pengadukan zat cair dilakukan untuk berbagai maksud bergantung dari

tujuan langkah pengolahan itu sendiri. Tujuan pengadukan antara lain ialah :

1. Untuk membuat suspensi partikel zat padat.

2. Untuk meramu zat cair yang mampu bercampur (miscible), umpamanya

metil alkohol dan air.

3. Untuk menyebarkan (dispersi) gas di dalam zat cair dalam bentuk

gelembung-gelembung kecil.

4. Untuk menyebarkan zat cair yang tidak dapat bercampur dengan zat cair

yang lain, sehingga membentuk emulsi atau suspensi butiran-butiran halus.

5. Untuk mempercepat perpindahan kalor antara zat cair dengan kumparan

atau mantel kalor.

Kadang-kadang pengaduk (agitator) digunakan untuk beberapa tujuan

sekaligus seperti, umpamanya, dalam hidrogenasi katalitik daripada zat cair.

Dalam bejana hidrogenasi, gas hidrogen didispersikan melalui zat cair di mana

terdapat partikel-partikel katalis padat dalam keadaan suspensi, sementara kalor

reaksi diangkut keluar melalui kumparan atau mantel.Zat cair biasanya diaduk di

dalam suatu tangki atau bejana, biasanya yang berbentuk silinder dengan sumbu

terpasang vertikal. Bagian atas bejana itu mungkin terbuka saja ke udara, atau

dapat pula tertutup. Ukuran dan proporsi tangki itu bermacam-macam, bergantung

pada masalah pengadukan itu sendiri.

Walaupun demikian, rancangan standar mungkin dapat digunakan dalam

berbagai situasi. Ujung bawah tangki itu biasanya agak membulat, jadi tidak datar

saja, maksudnya agar tidak terdapat terlalu banyak sudut-sudut tajam, atau daerah

yang sulit ditembus arus zat cair. Kedalaman zat cair biasanya hampir sama

dengan diameter tangki. Di dalam tangki itu dipasang impeller pada ujung poros

menggantung, artinya poros itu ditumpu dari atas. Poros itu digerakkan oleh

motor, yang kadang-kadang dihubungkan langsung dengan poros itu, namun

biasanya dihubungkan melalui peti roda-gigi untuk menurunkan kecepatannya.

Tangki itu biasanya juga diperlengkapi dengan lubang masuk dan lubang keluar,

kumparan kalor, mantel, dan sumur untuk menempatkan termometer atau piranti

pengukuran - suhu lainnya. Impeller itu akan membangkitkan pola aliran di dalam

sistem, yang menyebabkan zat cair bersikulasi di dalam bejana untuk akhirnya

kembali ke impeller.

1.2. Rumusan Masalah

Proses-proses didalam Kimia, sebagian besar pastinya memerlukan suatu

campuran baik yang bersifat homogen maupun campuran yang bersifat heterogen

sebelum memasuki tahapan selanjutnya.Seperti halnya reaksi campuran dalam

keadaan homogen. Homogenitas umumnya dapat dicapai dengan melakukan

pencampuran menggunakan impeller. Dari percobaan yang dilakukan ditemukan

berbagai permasalahan, yaitu antara lain:

1. Pengaruh penggunaan bahan dalam proses pencampuran.

2. Pengaruh penggunaan impeller yang berbeda terhadap kualitas

pencampuran yang dihasilkan, dalam hal ini digunakan propeller dan

padle.

3. Pengaruh kecepatan putar impeller terhadap konduktifitas larutan

garam

4. Faktor-faktor yang mempengaruhi pola aliran dalam proses

pencampuran.

5. Pengaruh penggunaan baffle dalam proses pencampuran.

6. Pengaruh penggunaan kecepatan putaran impeller yang berbeda dalam

proses pencampuran.

1.3. Tujuan Percobaan

1. Untuk mengetahuiarah aliran air dan pasir

2. Untuk mengetahui pola aliran yang ditimbulkan oleh dua buah impeller

yang berbeda (propeller dan padle).

3. Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi adanya perbedaan

pola aliran

4. Untuk mengetahui pengaruh yang ditimbulkan oleh penggunaan baffle

pada proses pencampuran.

5. Untuk mengetahui konduktifitas dari larutan garam terhadap kecepatan

perputaran impeller, dan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai

konduktifitas tersebut.

6. Mengetahui prinsip dan cara kerja Fluid Mixing Apparatus.

7. Mengetahui bentuk-bentuk impeller.

8. Mengetahui perhitungan Fluid Mixing.

9. Mengetahui aplikasi dari Fluid Mixing Apparatus.

1.4. Manfaat Percobaan

1. Dapat mengetahui cara kerja serta prinsip dasar dari percobaan Fluid

Mixing Apparatus.

2. Dapat mengetahui perbedaan pola aliran yang ditimbulkan oleh dua buah

impeller yang berbeda (propeller dan padle).

3. Dapat mengetahui faktor-faktor yang menyebabkan pola aliran berbeda

seperti padatan yang digunakan, viskositas cairan yang digunakan,

kecepatan putaran dari impeller dan lain-lain.

4. Mengetahui daya hantar listrik suatu larutan dengan pengaruh kecepatan.

5. Dapat mengetahui perbedaan yang terjadi pada pencampuran liquid yang

menggunakan baffle dan tidak menggunakan baffle (tidak terbentuk

vortex dan terbentuk vortex).

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pengoperasian di dalam Proses-proses Kimia sangat di butuhkan proses

pencampuan. Pencampuran adalah sebuah zat yang dibuat dengan

menggabungkan dua zat atau lebih yang berbeda tanpa reaksi kimia yang terjadi

(obyek tidak menempel satu sama lain). Namun,didalam suatu pencampuran tak

ada perubahan fisik, properti kimia suatu pencampuran, seperti titik lelehnya,

dapat menyimpang dari komponennya. Pencampuran atau mixing adalah

peristiwa menyebarnya bahan-bahan secara acak dimana bahan yang satu

menyebar ke dalam bahan yang lain dan sebaliknya, dimana bahan-bahan itu

sebelumnya terpisah dalam dua fase atau lebih. Sedangkan pengadukan atau

agitation adalah gerakan yang terinduksi menurut cara tertentu pada suatu bahan

di dalam bejana, dimana gerakan itu biasanya mepunyai semacam pola aliran

sirkulasi. Pengadukan zat cair dilakukan untuk berbagai maksud, tergantung dari

tujuan langkah itu sendiri. Tujuan pengadukan antara lain adalah :

1. Untuk memilih suspensi partikel zat padat.

2. Untuk meramu zat cair yang mampu larut, misalnya metil alkohol dan

air.

3. Untuk menyebarkan gas didalam zat cair dalam bentuk gelembung

kecil.

4. Untuk menyebarkan zat cair yang tidak dapat bercampur dengan zat

cair lain, sehingga membentuk emulsi atau suspensi butiran-butiran halus.

5. Untuk mempercepat perpindahan kalor antara zat cair dengan

kumparan atau mantel kalor.

Kadang-kadang pengaduk digunakan untuk beberapa tujuan sekaligus, misalnya

dalam hidrogenasi katalitik dan zat cair. Dalam bejana hidrogenasi didispersikan

melalui zat cair dimana terdapat partikel-partikel katalis padat dalam keadaan

suspensi, sementara kalor reaksi diangkut keluar melalui kumparan atau

mantel.Pengadukan menunjukkan gerakan yang terinduksi menurut cara tertentu

pada suatu bahan di dalam bejana, dimana gerakan itu biasanya mempunyai

semacam sirkulasi.

Dari segi bentuknya, ada tiga jenis impeller: propeller (baling-baling),

dayung (padle), dan turbin (turbine). Masing-masing jenis terdiri lagi atas

berbagai variasi dan sub-jenis. Ada lagi jenis-jenis impeller lain yang

dimaksudkan untuk situasi-situasi tertentu, namun ketiga jenis itu agaknya dapat

digunakan untuk menyelesaikan 95 persen dari semua masalah agitasi zat cair.

Propeller merupakan impeller aliran aksial berkecepatan tinggi untuk zat

cair berviskositas rendah. Propeller kecil biasanya berputar pada kecepatan motor

penuh, yaitu 1.150 atau 1.750 rpm, sedang propeller besar berputar pada 400

sampai 800 rpm. Arus yang meninggalkan propeller mengalir melalui zat cair

menurut arah tertentu samapi dibelokkan oleh lantai atau dinding bejana. Kolom

zat cair yang berputar dengan sangat turbulennya itu meninggalkan impeller

dengan membawa ikut zat cair stagnan yang dijumpainya dalam perjalanannya itu,

dan zat cair stagnan yang terbawa ikut itu mungkin lebih banyak dari yang dibawa

kolom arus sebesar itu kalau berasal dari nosel stasioner. Daun-daun propeller

merobekkan menyeret zat cair itu. Oleh karena arus aliran ini sangat gigih,

agitator propeller sangat efektif dalam bejana besar.

Mixing atau Pencampuran itu sendiri adalah pendistribusian secara acak,

dimana bahan yang satu menyebar ke dalam bahan yang lain atau sebaliknya.

Dalam proses mixing biasanya digunakan impeller sebagai mixer yang akan

mencampurkan 2 (dua) fase atau lebih yang terpisah.

Arus yang ditimbulkan oleh gerakan impeller ini menyebabkan

terbentuknya vortex yang tidak diinginkan dalam proses mixing, maka perlu

digunakan baffle.

Pengadukan zat cair dilakukan untuk berbagai maksud, tergantung dari

tujuan langkah itu sendiri.

Tujuan pengadukan antara lain adalah :

1. Untuk memilih suspensi partikel zat padat.

2. Untuk meramu zat cair yang mampu larut, misalnya metil alkohol dan air.

3. Untuk menyebarkan gas didalam zat cair dalam bentuk gelembung kecil.

4. Untuk menyebarkan zat cair yang tidak dapat bercampur dengan zat cair

lain, sehingga membentuk emulsi atau suspensi butiran-butiran halus.

5. Untuk mempercepat perpindahan kalor antara zat cair dengan kumparan

atau mantel kalor.

Kadang-kadang pengaduk digunakan untuk beberapa tujuan sekaligus,

misalnya dalam hidrogenasi katalitik dan zat cair. Dalam bejana hidrogenasi

didispersikan melalui zat cair dimana terdapat partikel-partikel katalis padat dalam

keadaan suspensi, sementara kalor reaksi diangkut keluar melalui kumparan atau

mantel. Pengadukan menunjukkan gerakan yang terinduksi menurut cara tertentu

pada suatu bahan di dalam bejana, dimana gerakan itu biasanya mempunyai

semacam sirkulasi.

Gas dan liquid dapat mengalami kontak, dengan gas mendispersi sebagai

gelembung gas. Pada agitated vessel baik multi stages maupun counter current,

efeknya diabaikan. Contohnya adalah seperti karbonasi lime slurry, khlorinasi

paper stock, hydrogenation of vegetables oil, aerasi dari fermentasi air kaldu,

produksi penicilin, produksi asam citrat dari beet sugar dengan bantuan

mikroorganisme. Pola Aliran dalam bejana aduk dipengaruhi oleh :

1. Jenis Impeler

2. Karekteristik fluida

3. Ukuran serta perbandingan tangki, sekat dan agitator

Kecepeatan fluida pada setiap titik dalam tangki mempunyai tiga

komponen terpenting, dan pola aliran secara keseluruhan di dalam tangki

bergantung pada variasi ketiga komponen tersebut dari satu lokasi ke lokasi lain,

ketiga komponen itu adalah :

1. Komponen Radial, yang bekerja pada arah tegak lurus terhadap poros

impeller.

2. Komponen Longitudinal, yang bekerja pada arah parallel dengan poros.

3. Komponen Tangensial atau rotasional, yang bekerja pada arah singgung

terhadap lintasan lingkar disekeliling poros.

Untuk mencegah arus putar yang dapat menimbulkan vortex ada beberapa cara :

1. Untuk tangki yang kecil, impeller dipasang diluar sumbu tangki, porosnya

digeser sedikit dari garis pusat tangki, lalu dimiringkan dalam satu bidang

yang tegak lurus terhadap pergeseran itu.

2. Untuk tangki-tangki yang lebih besar, agitatornya dipasang disisi tangki,

dengan porosnya pada bidang horizontal, tetapi membuat sudut dengan

jari-jari tangki.

3. Pada tangki-tangki yang besar yang mempunyai agitator vertical, cara

yang paling baik untuk mengurangi arus putar ialah dengan memasang

sekat atau baffle.

2.1 Mechanically Agitated Vessel

2.1.1 Vessel

Vessel biasanya berbentuk tanki silinder vertikal dimana di dalamnya akan

diisikan fluida dengan kedalaman yang sama dengan diameter tanki. Tetapi pada

beberapa sistem pengontakan gas atau cairan dengan kedalaman cairan sekitar 3

kali diameter tanki maka akan digunakan banyak impeller. Diameter vessel

berkisar antara 0,1 meter untuk unit yang kecil hingga 10 meter ataupun lebih

untuk instalasi industri besar. Bagian dasar tangki dapat berbentuk datar,

lengkungan atau lancip (kerucut) tergantung pada faktor kemudahan pada saat

pengurasan atau pada zat padat yang terlarut. Bentuk yang sering digunakan

adalah bentuk lengkungan karena sudut yang ada sangat minimalis sehingga zat

padat tidak ada yang terselip dan akan rata tercampur.

Sedangkan jika bentuk kerucut (cone) yang digunakan makan harus

dipastikan bahwa pencampuran dapat dilakukan dengan sempurna dengan cara

menurunkan posisi impeller. Tetapi hal ini akan sangat berbahaya jika immpeller

terlalu dekat dengan permukaan dinding vessel terutama jika sampai bersentuhan

akan mengakibatkan alat menjadi rusak. Dalam kasus lainnya sering pula

digunakan 2 buah impeller pada bagian atas. Walaupun bawah vessel untuk

memperoleh pencampuran yang sempurna. Pada design mixer atau settler untuk

solvent extraction biasanya digunakan tanki segi empat karena pertimbangan

harga yang lebih murahh untuk kapasitas yang besar dan juga lebih mudah

mengkombinasikannya dengan settler.

2.1.2 Baffle

Untuk mencegah terjadinya pembentukan ruang udara (vortex) pada saat

cairan-cairan dengan viskositas rendah diaduk dalam tanki silinder vertikal

dengan impeller yang berada pada pusatnya, maka digunakanlah baffle yang

dipasang pada dinding vessel. Baffle yang digunakan biasanya memiliki jarak

yang sama sekitar 1 - 10 dari diameter tanki. Baffle biasanya tidak menempel

pada dinding vessel sehingga secara kebetulan akan terdapat celah antara baffle

dengan dinding vessel. Baffle umumnya tidak digunakan pada cairan dengan

viscositas tinggi dimana pembentukan vortex bukanlah menjadi masalah yang

penting. Baffle dipasang pada mixing vessel untuk menambah turbulensi.

Walaupun penggunaan baffle menaikkan jumlah tenaga atau energi, tetapi di sisi

lain memilki keuntungan yaitu terjadinya perpindahan panas secara terus menerus

dan waktu yang dibutuhkan untuk mencampur lebih cepat.

Tabel 2.1 Kebutuhan tenaga pada mevhanically agitated system

Proses Tenaga yang digunakan

(HP/1000 gal)

Pengadukan yang sangat tinggi

Emulsifikasi

Disolving padatan

Disolving gas yang sedikit larut

Pengadukan yang tinggi

Perpindahan panas yang cepat

Pengontakan

Pengadukan yang sedang

Disolving gas yang larut (sedang)

Padatan yang tersuspensi

Pencucian

Perpindahan panas yang menengah

Pengadukan yang rendah

Ekstraksi cairan

Kristalisasi

Stirring

15 - 25

10 - 12

3 - 10

1,5 - 2,5

1,5 - 2,0

1,0 - 2,0

1,0 - 1,6

1,0 - 1,5

0,9 - 1,3

0,7 - 1,0

0,8 - 1,2

0,5 - 0,9

Pencampuran

Disolving gas yang dapat larut

0,5 - 0,8

0,5 - 0,8

Ketika waktu yang digunakan pada proses pencampuran sangatlah sedikit, pen-

campur yang terbaik adalah pencampur dengan jumlah tenaga yang terkecil dan

waktu yang sangat pendek.

2.1.3 Impeller

Beberapa tipe impeller, yaitu : propeller, turbin, paddle, anchor, helical

ribbbon, helical screw. Penggunaan impeller diatas tergantung pada geometri ves-

sel (tanki), visikosita cairan.

Untuk viscositas yang lebih kecil dari 2000 cP, maka digunakan impeller

dengan tipe propeller.

Untuk viscositas antara 2000 cP - 50000 cP, maka digunakan impeller dengan

tipe turbin.

Untuk viscositas antara 10000 cP - 1000000 cP, maka digunakan impeller tope

anchor, helical ribon dan paddle

Untuk viscositas diatas 1 juta cP, digunakan pencampuran khusus, seperti

banburg mixer, kneaders, extrudes, sigma mixer dan beberapa tipe lainya.

Ada dua macam impeller pengaduk yaitu impeller aliran aksial yang

membangkitkan arus sejajar dengan sumbu poros impeller dan impeller aliran

radial yang membangkitkan arus pada arah tangensial atau radial.

Penggunaan Jenis Impeller

Propeller Turbine Paddle

Pencampuran

Dispersi

Suspensi padatan

Reaksi

Dispersi gas

Pengubah panas

Kristalisasi

1

2

2

2

3

2

2

2

1

1

1

1

1

1

3

3

3

3

3

2

1

Tabel 2.2 Pemilihan jenis impeller berdasarkan pemakaian

Keterangan : 1 = Banyak digunakan

2 = Kadang-kadang digunakan

3 = Jarang digunakan

Ukuran impeller tergantung pada jenis impeller dan kondisi operasi seperti

yang dijelaskan oleh Reynolds, Froude,and Power sebagai suatu karakteristik

yang saling mempengaruhi. Untuk impeller jenis turbin, perbandingan diameter

dari impeller dan vessel berada pada range:

d/D = 0,3 -0,6

harga terendah berada pada rpm yang tinggi sebagai contih dipersi gas. Kecepatan

impeller standar yang digunakan untuk kepentingan komersil (industri) adalah 34,

45, 56, 68, 84, 100, 125, 155, 190, dan 320 rpm. Tenaga yang dibutuhkan

biasanya tidak cukup untuk digunakan secara kontinue untuk mengatur gerakan

steam turbin. Dua kecepatan driver mungkin dibutuhkan pada saat torques awal

sangat tinggi.

2.2 Jet Mixer

Pencamuran dalam sebuah vessel; dilakukan untuk viskositas rendah

dengan menggunakan jet nozzle yang dimasukkan dalam vessel dimana cairan

dengan viskositas tinggi dialirkan kedalam jet nozzle. Pompa digunakan untuk

mengeluarkan sebagian liquid dari vessel dan dikembalaikan melalui nozzle

melalui vessel. Transfer momentum dari jet viskositas tinggi menuju liquid dalam

vessel menyebabkan aksi pencmpuran sirkulasi dalam tanki.

2.3 In-line Static Mixer

In-line static mixers digunakan untuk operasi pencampuran dan pelarutan

dalam jumlah yang besar. Sebuah unit tetap diletakkan dalam sebuah pipa dan

pencampur dimasukkan oleh sistem pemompaan. Untuk kasus pencmpuran liquid

kental secara laminer, pencampuran dilakukan dengan mekanisme slicing dan

folding. Proses pencampuran ini memberikan peningkatan dalam produk

campuran sebagai jumlah dari elemen pencampuran yang diulang meningkat.

Dalam kasus pelarutan liquid/liquid dan gas liquid seperti mekanisme diatas tidak

berpengaruh dan biasanya operasi terjadi secara turbulen.

2.4 In-Line Dynamic Mixer

Untuk operasi pencampuran dimana membutuhkan produksi continue dari

solid yang dilarutkan dan emulsi, In-Line Dynamic Mixers adalah salah satu

bentuk mixer yang dapat digunakan. Alat ini terdiri dari sebuah rotor dimana spin

adalah kecepatan tinggi di dalam sebuah casing dan umpan material dipompakan

secara continue menuju unit. Di dalam casing, shear force fluida yang tinggi

digunakan pada operasi pelarut.

2.5 Mills

Beberapa kegiatan kimia termasuk pelarutan solid dan pengemulsian tidak

dapat dilakukan di dalam vessel yang dicampur secara mekanik karena tidak

mungkin dapat menurunkan tegangan tinggi untuk memecah partikel agregat

dalam memperoleh kualitas pelarutan atau menciptakan emulsi yang stabil. Mills

dapat digunakan dalam operasi pelarutan dimana pelarutan partikel dilakukan

dengan crushing atau shearing.

2.6 Unit Pelarutan dengan Kecepatan Tinggi

Type peralatan ini serupa dengan In-Line Dynamic Mixer, tetapi dalam

kasus ini alat digunakan dalam sebuah vessel. Alat pencampur ini terdiri dari rotor

kecepatan tinggi di dalam vessel dimana fluida dimasukkan ke aksi shearing

intensif.

2.7 Valve Homogenizers

Unit ini mempunyai bagian pemompaan untuk menyuplai material yang

akan dilarutkan melalui sebuah orifice terkecil. Tekanan tinggi akan diturunkan

mendekati tekanan fluida melalui sebuah orifice sehingga menghasilkan shear

force tinggi dimana emulsi dan suspensi koloid akan dihasilkan secara continue.

2.8 Ultrasonic Homogenizers

Material yang akan diproses dipompakan pada tekanan tinggi (diatas 150

bar) melalui orifice yang didesain secara khusus untuk menghasilkan aliran

dengan kecepatan tinggi melalui sebuah blade yang digoyangkan atau digetarkan

pada ftrekwensi ultrasonic.

2.9 Extruders

Pelarutan dalam industri plasit biasanya dilakukan dalam extruders. Feed

yang biasanya mengandung polimer utama dalam bentuk granular atau bubuk,

bersama-sama dengan aditif seperti stabilizer, plastizer, pigmen berwarna, dll.

Selama proses dalam extruders dikeluarkan pada tekanan tinggi dan laju kontrol

dari extruders untuk pembentukan. Parameter yang mempengaruhi klasifikasi

agtator:

1) Parameter Proses

viskositas rendah

kelarutan zat terlarut

konduktivitas termal fluida dan zat terlarut jika terjadi perpindahan

panas

densitas fluida

ukuran partikel solid

2) Parameter Mekanik

diameter impeller

rotasi impeler permenit

bentuk impeller

volume vessel

bentuk vessel

letak agitator terhadap vessel

Keberhasilan operasi suatu proses pengolahan tergantung pada

efektifitas pengadukan dan pencampuran zat dalam proses. Pengadukan

diartikan sebagai gerakan terinduksi menurut cara tertentu pada suatu

bahan didalam bejana dimana gerakan terinduksi menurut cara tertentu

menurut bahan didalam bejana, dimana gerakan mempunyai pola sirkulasi.

Sedangkan pencampuran adalah peristiwa menyebarnya bahan-bahan

secara acak dimana bahan yang satu menyebar kedalam bahan yang lain,

sedangkan kedua bahan tersebut tadinya terpisah dalam dua fase yang

berbeda.

Densitas Fluida

Jika semakin besar densitas suatu fluida maka fluid mixing akan

semakin sulit untuk bercampur. Hal ini dikarenakan jika densitas suatu

fluida besar maka kecendrungan viskositas dari fluida tersebut akan besar

juga dimana hal ini akan mempengaruhi kelarutan suatu fluida di dalam

fluid mixing. Seperti yang kita ketahui viskositas fluida akan

mempengaruhi sirkulasi zat cair tesebut, pola kecepatan mixing atau

pencampurannya, dan daya yang digunakan pada saat mixing. Hal ini

tentunya akan mempengaruhi kelarutan dari fluida tersebut terhadap fluida

lainnya dimana pada pencampuran yang biasanya terdapat pengadukan

atau agitasi akan mempengaruhi kerja dari impeller pada agitator. Hal ini

tentunya akan mempengaruhi daya yang digunakan untuk mengaduk fluida

–fluida tersebut sehingga daya yang dibutuhkan akan lebih besar dari yang

seharusnya. Selain itu daya resistansi yang diberikan oleh fluida juga akan

mempengaruhi kerja dari motor/dynamo yang dimana akan mempercepat

usia pemakaian dari dynamo/motor tersebut menjadi semakin cepat

aus/rusak.

Ukuran Partikel Solid

Semakin kecil ukuran partikel solid maka akan semakin cepat juga

terjadinya homogenitas, jadi dalam hal ini ukuran partikel solid suatu

fluida akan berbanding terbalik dengan waktu pencampuran suatu fluida.

Hal ini dikarenakan jika semakin besar ukuran partikel suatu solid maka

luas daerah yang akan bereaksi juga akan semakin sedikit dimana hal ini

akan mempengaruhi kecepatan pelarutan suatu solid dalam fluida tersebut.

Selain itu ukuran partikel solid yang besar juga akan memperlambat

tubrukan antara partikel-partikel tersebut sehingga waktu pencampuran

akan menjadi semakin lama. Dimana hal ini juga akan mempengaruhi

kecepatan aliran dari fluida tersebut. Dimana semakin besar partikel solid

suatu fluida maka akan semakin sulit juga aliran dalam suatu reactor

berpengaduk / CSTR untuk mengalir dan hal ini juga mempengaruhi kerja

dari reactor tersebut untuk bekerja maksimal dan seefisien mungkin.

Pencampuran Solid-Liquid

Bila zat padat disuspensikan dalam tanki yang diaduk, ada beberapa

cara untuk mendifinisikan kondisi suspensi itu. Proses yang berbeda akan

memerlukan derajat suspensi yang berlainan pula, dan karena itu kita perlu

menggunakan definisi yang tepat dan korelasi yang semestinya didalam

merancang atau dalam penerapan ke skala besar.

1) Mendekati suspensi penuh

Yaitu suspensi dimana masih terdapat sebagian kecil kelompok-

kelompok zat padat yang terkumpul didasar tanki agak kepinggir atau

ditempat lain.

2) Partikel bergerak penuh

Yaitu seluru partikel berada dalam suspensi atau bergerak

disepanjang dasar tanki. Suspensi penuh atau Suspensi diluar dasar

yaitu seluruh partikel berada dalam keadaan suspensi dan tidak ada

didasar tanki atau tidak berada didasar tanki selama leih dari 1 atau 2

detik.

Pencampuran Liquid-Liquid

Pencampuran zat cair-cair (misible) didalam tanki merupakan proses

yang berlangsung cepat dalam daerah turbulent. Impeller akan

menghasilkan arus kecepatan tinggi, dan fluida itu mungkin dapat

bercampur baik disekitar impeller karena adanya keterbulenan yang hebat.

Pada waktu arus itu melambat katrena membawa ikut zat cair lain dan

mengalir disepanjang dinding, terjadi juga pencampuran radial sedang

pusaran-pusaran besar pecah menjadi kecil, tetapi tidak banyak terjadi

pencampuran pada arah aliran.

Pencampuran Gas-Liquid

Dalam proses pencampuran gas dengan liquid, gas akan tersuspensi

dalam bentuk gelembung-gelembung kecil dengan tekanan tertentu.

BAB III

METODOLOGI

3.1. Waktu dan Tempat

Waktu : Senin, 18 Maret 2013

Tempat : Laboratorium Operasi Teknik Kimia Jurusan Teknik Kimia –

Universitas Sriwijaya

3.2 Alat dan Bahan

1. Satu unit Fluid Mixing Apparatus yang dilengkapi dengan impeller berbeda

dengan baffle dan tanpa baffle

2. Pasir

3. Air

4. Garam

5. Ohm-meter

3.3. Prosedur Percobaan

1. Siapkan Fluid Mixing apparatus tanpa baffle sehingga dapat digunakan

sebagaimana mestinya.

2. Masukkan air, pasir dan garam ke dalam fluid Mixing apparatus, kemudian

pasang impeller yang dikehendaki.

3. Sambungkan Fluid Mixing apparatus ke aliran listrik dan aturlah kecepatan

perputaran impeller sesuai petunjuk.

4. Amati dan gambarkan pola aliran yang terjadi setiap kenaikan kecepatan

putaran impeller.

5. Ukur konduktivitas air dengan ohmmeter setiap 2 menit dan ulangi sampai 6

kali.

6. Ulangi percobaan diatas untuk impeller yang berbeda dan Fluid Mixing

Apparatus dengan baffle.

MAKALAH PRAKTKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I

FLUID MIXING

NAMA PRAKTIKAN : NIM:

1. WIRDAWATI 03101403041

2. SILFIA RUBIANDINI 03101403042

3. NIKEN PUTERI GUMAY 03101403049

4. ISNI MARETHA 03101403052

5. CAHYANINGRUM 03101403059

6. LAYLIA 03101403061

7. DEASY PUSPITA SARI 03101403065

8. DODDY DERMAWAN 03101403067

9. M.RONALD AFRIDO 03101403068

10. EFFAN KURNIADI 03111403005

NAMA ASISTEN: ........................................................

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA