LABORATORIUM SATUAN OPERASI

SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2013/2014

MODUL : Sentrifugasi Cair

PEMBIMBING : Ir. Emma Hermawati, MT

Oleh :

Kelompok : V

Nama : 1. Muhamad Nur Hidayat

121411019

2. Nurdita Lestari

121411021

Kelas : 2A

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

Tanggal Praktikum : 19 Juni 2014

Tanggal Penyerahan : 19 Juni

2014

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Secara umum sentrifugasi adalah proses pemisahan dengan

menggunakan gaya sentrifugal sebagai driving force. Pemisahan dapat

dilakukan terhadap fasa padat cair tersuspensi maupun campuran berfasa

cair-cair. Dua cairan yang dipisahkan dengan metode sentrifugasi biasanya

berbentuk dua fasa cair yang teremulsi. Pemisahan paling sering kita jumpai

dalam industri adalah pemisahan lemak yang terdapat dalam susu full cream.

Dengan sentrifugasi dipisahkan lemaknya sehingga diperoleh susu skim, susu

dengan kadar lemak yang rendah, yaitu berkisar ±3% berat.

Selain itu juga pemisahan dengan sentrifugasi sering dilakukan untuk

memisahkan minyak dan air pada santan. Santan kelapa merupakan cairan

putih kental hasil ekstraksi dari kelapa yang dihasilkan dari kelapa yang

diparut dan kemudian diperas bersama air. Didalam santan terdapat campuran

minyak dengan air. Dengan melakukan sentrifugasi dengan kecepatan antara

3000-3500 rpm, maka terjadi pemisahan dan terdapat dua bagian yaitu fraksi

kaya minyak (krim) dan fraksi miskin minyak (skim). Selanjutnya krim

diasamkan, kemudian diberi perlakuan sentrifugasi sekali lagi untuk

memisahkan minyak dari bagian bukan minyak.

Dalam pengolahan minyak kelapa, sering juga dilakukan modifikasi

khususnya dalam pemisahan krim untuk mendapatkan bagian minyak.

Modifikasi tersebut dilakukan dengan cara pemanasan krim, dan akan

dihasilkan padatan dan minyak, selanjutnya dengan penyaringan kita

dapatkan minyak kelapa yang bersih dan jernih.

1.2. Tujuan

Memisahkan minyak dan air pada emulsi minyak dalam air (santan

kelapa).

Mengetahui pengaruh besar gaya sentrigugal, Fc terhadap perbandingan

volume perolehan fasa ringan dan berat.

Mengetahui pengaruh besar gaya sentrigugal, Fc’ i terhadap tinggkat

pemisahan.

Mengetahui tingkat pemisahan yang dilakukan satu tahap dengan dua

tahap pada operasi pemisahan dua fasa cair dengan peralatan

sentrifugasi.

BAB II

LANDASAN TEORI

Sentrifugasi adalah pemisahan untuk campuran padat-cair, padat-gas, cair-

cair yang berbeda berat jenis dan dalam operasinya dipengaruhi adanya

“percepatan sentripetal”, yang disebabkan adanya gaya sentrifugal menuju ke

pusat sumbu putar.

Gaya sentifugal adalah gaya yang terjadi akibat adanya putaran, arah

gayanya adalah dari titik pusat putaran keluar menuju jari-jari luar. Pemisahan

menggunakan gaya ini pada penerapannya biasanya dikenakan pada pemisahan

fasa padat dengan fasa cair yang tercampur. Pemisahan menggunakan gaya ini

dilakukan apabila perbedaan densitas antara kedua fasa tidak terlalu besar, bisa

dalam bentuk campuran suspensi, sehingga pemisahan dengan grafitasi sukar

dilakukan. 

Peralatan sentrifugasi untuk memisahkan dua fasa cair dapat dikelompokkan

menjadi dua tipe, yaitu tubular centifuge dan disk bowl centrifuge.

Turbular Centrifuge Disk Bowl Centrifuge

Gaya sentrifugal, Fc dapat dirumuskan sebagai berikut:

Fc = m.ac

Ac = rω2

Fc = m. r.ω2

Gaya sentrifugal tiap satuan massa adalah :

Fc’ = Fcm

= r.ω2

ω = 2πN60

= 1

30πN

ω2 = π 2 x N 2

900

Fc’ = Fcm

= r.ω2

= r x π2 x N 2

900

Fc = Gaya sentrifugal

( Newton )

Fc’ = Gaya sentrifugal tiap satuan massa ( Newton/kg )

ω = kecepatan sudut

( Rad )

N = Kecepatan putar

( Rotasi/sekon )

r = jari-jari (m)

m = massa ( kg )

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Alat yang digunakan

Gambar 3. Rangkaian Peralatan Percobaan

Alat Pendukung :Beaker Plastik 2 literPiknometerGelas KimiaTimbangan Analitik

3.2 Bahan yang digunakan

Air santan sebanyak ± 8,5 liter

3.3 Prosedur Percobaan

Lakukan prosedur sebelumnya dengan variasi kecepatan putaran dan untuk light liquid gabungan, kecepatan putar tertinggi

Simpan light liquid fase untuk digabungkan dengan hasil light liquid yang diperoleh dari run pada kecepatan putar yang lain

Catat suhu, rapat massa dan volume masing-masing keluaran

Buka lubang bejana sentrifuse dan tunggu sampai aliran pada masing-masing keluaran berhenti menetes

Tunggu ±5 menit (sampai stabil)

Hidupkan peralatan pada kecepatan putar

Letakkan beaker plastik pada masing-masing keluaran, yaitu heavy dan light liquid

Tutup lubang pada penampung sentrifuse dan tuangkan santan kedalam penampung

Siapkan air santan 4 buah masing-masing 2 liter

Siapkan santan 8,5 liter

Susun bagian-bagian sentrifuse

Bersihkan, cuci dan keringkan sentrifuse sebelum digunakan

BAB IV

DATA PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATA

4.1 DATA PENGAMATAN

Volume Awal

Volume santan kelapa awal = 2000 ml

Volume piknometer = 25 ml

Diameter Centrifuge

Diameter centrifuge = 9,5 cm ≅ 0,095 m

Jari – jari centrifuge = 0,0475 m

Berat dan Volume Sample

Berat pignometer kosong = 31.18 gr

Berat pignometer + umpan = 57.67 gr

Umpan ke- N (RPM) Volume umpan (mL)

Volume (mL) Massa (gr)

Light Heavy Light Heavy1 2355 2000 420 1310 26.22 26.922 6147 2000 360 1615 26.02 26.353 10418 2000 310 1680 26.04 26.684 13988 2000 400 1620 26.26 26.525 15578 1800 200 1540 25.92 26.58

Campuran Light 1660 1480 150 25.82 26.86

Massa Jenis Campuran Light

ρumpan=mumpan

V pignometer

=57.3−31.18 gr25 mL

=1,0448grmL

4.2 PENGOLAHAN DATA

1) Perhitungan massa jenis (ρ)

ρumpan=mumpan

V pignometer

=57.67−31.18 gr25 mL

=1.0596grmL

a. Umpan ke-1

ρlight=mlight

V light

=26.22 gr25 mL

=1.0488grmL

ρheavy=mheavy

V heavy

=26.92 gr25 mL

=1.0768grmL

b. Umpan ke-2

ρlight=mlight

V light

=26.02 gr25 mL

=1.0408grmL

ρheavy=mheavy

V heavy

=26.35 gr25 mL

=1.054grmL

c. Umpan ke-3

ρlight=mlight

V light

=26.04 gr25 mL

=1.0416grmL

ρheavy=mheavy

V heavy

=26.68 gr25 mL

=1.0672grmL

d. Umpan ke-4

ρlight=mlight

V light

=26.26 gr25 mL

=1.0504grmL

ρheavy=mheavy

V heavy

=26.52 gr25 mL

=1.0608grmL

e. Umpan ke-5

ρlight=mlight

V light

=25.92 gr25 mL

=1.0368grmL

ρheavy=mheavy

V heavy

=26.58 gr25 mL

=1.0632grmL

f. Campuran Light

ρlight=mlight

V light

=25.82 gr25 mL

=1.0328grmL

ρheavy=mheavy

V heavy

=26.86 gr25 mL

=1.0744grmL

2) Perhitungan Gaya Sentrifugal (Fc’)

a. Jumlah putaran 2355 RPM

Fc’ = rπ2 N2

900

= 0,0475 x ¿¿

= 2885.973 N/kg

b. Jumlah putaran 6147 RPM

Fc’ = rπ2 N2

900

= 0,0475 x ¿¿

= 19662.41 N/kg

c. Jumlah putaran 10418 RPM

Fc’ = rπ2 N2

900

= 0,0475 x ¿¿

= 56477.97 N/kg

d. Jumlah putaran 13988 RPM

Fc’ = rπ2 N2

900

= 0,0475 x (3,14)2 x¿¿

= 101817 N/kg

e. Jumlah putaran 15578 RPM

Fc’ = rπ2 N2

900

= 0,0475 x (3,14)2 x¿¿

= 126279.8 N/kg

3) Kurva Hubungan Antara Fc’ Terhadap Volume Light dan Heavy

Liquid

Umpan ke- N (RPM) Volume (mL) Fc' (N/kg)Light Heavy

1 2355 420 1310 2885.9732 6147 360 1615 19662.413 10418 310 1680 56477.974 13988 400 1620 101817.35 15578 200 1540 126279.8

020000

4000060000

80000

100000

120000

1400000

200400600800

10001200140016001800

Fc' vs Volume

Light

Heavy

Axis Title

Volu

me

(mL)

4) Kurva Hubungan Antara Fc’ Terhadap Densitas Light dan Heavy

Liquid

Umpan ke- N (RPM) Densitas (gr/mL) Fc' (N/kg)Light Heavy

1 2355 1.0488 1.0768 2885.9732 6147 1.0408 1.054 19662.413 10418 1.0416 1.0672 56477.974 13988 0.0504 1.0608 101817.35 15578 1.0368 1.0632 126279.8

Campuran Light 15578 1.0328 1.0744 126279.8

020000

4000060000

80000

100000

120000

1400001.011.021.031.041.051.061.071.081.09

Fc' vs densitas

LightHeavy

Fc' (N/kg)

dens

itas (

gr/m

L)

5) Perbandingan Pemisahan 1 tahap dan 2 tahap

N (RPM) Voluma Umpan (mL)

Volume (mL) Densitas (gr/mL)

Fc' (N/kg)

Light Heavy Light Heavy7467 2000 420 1310 1.0488 1.0368 29013,6712584 1660 1480 150 1.0328 1.0744 82403,91

BAB V

PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN

5.1 PEMBAHASAN

5.2 KESIMPULAN

PUSTAKA

Warren, L., Cabe, Mc., Smith, J.C., Harriot, P., 198 “ Unit Operation of Chemical Engineering”, 4 rd, pp Mc. Graw-Hill, Book Commpany, USA.

Djauhari, A., 2002,”Peralatan Kontak dan Pemisah Antar Fasa “, Diktat Kuliah, hal 3-5, Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung.

Team Lab Satuan Opersi, 2004,”Sentrifugasi”, Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Bandung, Bandung.