Solid Solid Mixing

BAB III

HASIL PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

III.1 Hasil Perhitungan

Berikut ini adalah tabel hasil perhitungan untuk setiap variabel perbandingan volume

bahan beras dan kacang hijau yaitu :

Tabel III.1.1 Hasil Perhitungan Proporsi Beras dan Kacang Hijau dengan

Perbandingan Volume Bahan 2 : 5

t (menit) p1 p2 p3 p4 p5 p rata2

5 0,137255 0,156627 0,189873 0,198758 0,193548 0,175212

10 0,294118 0,323529 0,335294 0,348837 0,32 0,324356

15 0,423729 0,433155 0,429319 0,451613 0,429379 0,433439

20 0,477528 0,483871 0,47027 0,456044 0,481081 0,473759

25 0,486911 0,508021 0,497354 0,484043 0,497462 0,494758

Tabel III.1.2 Hasil Perhitungan Standart Deviasi Sampel dan Indeks Mixing


t (menit) s σR Ip Is M

5 0,026887 0,037688 24,44506 1,401676 0,996821

10 0,020328 0,036253 32,33228 1,78336 0,998195

15 0,010702 0,035028 61,41615 3,273062 0,999522

20 0,011136 0,035066 59,02037 3,148816 0,999479

25 0,00957 0,034397 68,67728 3,594079 0,999623




5 0,137255 0,312102 0,315789 0,299363 0,296774 0,272257

10 0,156627 0,419162 0,464706 0,425926 0,434524 0,380189

15 0,189873 0,545977 0,522472 0,519774 0,540984 0,463816

20 0,198758 0,59116 0,588235 0,580645 0,584211 0,508602

25 0,193548 0,625698 0,628415 0,636872 0,636364 0,544179

Laboratorium Teknik Kimia FTI-ITS

BAB III HASIL PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN III-2




5 0,075901 0,035164 9,77637 0,463292 0,969928

10 0,126181 0,033896 5,880773 0,268633 0,916846

15 0,153559 0,033168 4,832276 0,215993 0,876834

20 0,173254 0,03252 4,282964 0,187701 0,843207

25 0,196069 0,032923 3,784578 0,167913 0,799185




5 0,435583 0,447059 0,440994 0,419162 0,43125 0,434809

10 0,550296 0,57485 0,567251 0,535714 0,541667 0,553956

15 0,646739 0,643617 0,644809 0,659459 0,652632 0,649451

20 0,672043 0,670157 0,675676 0,682796 0,675532 0,675241

25 0,686486 0,687831 0,693548 0,708108 0,702128 0,69562




5 0,010564 0,031607 75,08274 2,991896 0,999343

10 0,016662 0,031192 47,60413 1,872013 0,998331

15 0,006581 0,029697 120,5322 4,512733 0,999759

20 0,004833 0,029602 164,1299 6,125306 0,999881

25 0,00931 0,029649 85,19993 3,184758 0,999495

III.2 Pembahasan

Percobaan mixing solid-solid ini bertujuan untuk mempelajari pengguanaan tracer

untuk menilai kualitas pencampuran solid-solid dan mengevaluasi prestasi (performance)

alat pencampur solid-solid. Bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu beras dan

kacang hijau dengan variabel perbandingan volume bahan yaitu 2:5, 3:5, dan 4:5.



Langkah pertama dalam percobaan ini yaitu menyiapkan beras dan kacang hijau,

selanjutnya mengukur volume beras dan kacang hijau tersebut sesuai variabel dan

memasukkannya ke dalam tangki pencampur. Dalam hal ini beras terlebih dahulu

dimasukkan secara merata ke suluruh bagian dalam tangki dengan posisi tangki vertikal.

Kemudian memasukkan kacang hijau dengan posisi yang sama seperti beras. Selanjutnya

melakukan mixing dengan waktu yang telah ditentukan, dalam percobaan ini yaitu 5, 10, 15,

20, dan 25 menit pada tiap variabel perbandingan volume bahan. Setelah melakukan mixing

pada waktu-waktu yang telah ditentukan tersebut, kemudian mengambil sampel secara acak

sebanyak 5 sampel pada bagian-bagian tangki yang telah ditentukan. Selanjutnya

menghitung jumlah butir dalam sampel, membandingkan antara jumlah tracer (dalam hal

ini beras) dengan jumlah campuran (beras dan kacang hijau). Dalam pencampuran solid-

solid ini, tujuan utama ialah mencari index mixing dari pencampuran tersebut. Dari index

mixing ini dapat diketahui seberapa baik kualitas pencampuran tersebut.

Setelah melakukan seluruh pengamatan maka data yang didapatkan yaitu berupa

jumlah sampel dan waktu pencampurannya. Untuk mencari indeks mixing, yang perlu

dilakukan yaitu menghitung rata-rata seluruh sampel setelah menemukan hasil untuk p i

(proporsi tracer) pada setiap sampel dari waktu yang telah ditentukan mulai menit ke-5

sampai menit ke-25 sehingga didapatkan proporsi rata-rata seluruh sampel pada tabel III.1.1,

tabel III.1.3, dan tabel III.1.5. Setelah proporsi rata-rata dari seluruh sampel diketahui maka

dapat mencari standard deviasi (s). Bila N pengambilan sampel banyak sekali maka p akan

dekat dengan µ, tetapi bila N pengambilan sampel sedikit maka keduanya akan berbeda.

Dari hasil percobaan dapat dilihat bahwa nilai p memiliki nilai yang berbeda terhadap nilai

µ. Standard deviasi (s) disini digunakan untuk mengetahui perbedaan harga pi dan p. Pada

umumnya s digunakan sebagai indikator kesempurnaan suatu percampuran. Bila harga s

semakin kecil maka semakin baik suatu kualitas pencampuran. Begitu pula sebaliknya, jika

harga s makin besar, maka semakin buruk kualitas pencampuran tersebut.

Dapat dilihat pada tabel III.1.2 untuk 2:5 dapat diketahui bahwasanya harga s yang

relatif turun. Pada tabel III.1.2 harga s paling kecil terdapat pada t=25 menit dan harga s

paling besar terdapat pada t=5 menit. Lalu dilihat pada tabel III.1.4 untuk 3:5 dapat

diketahui bahwasanya harga s juga relatif turun pada pencampuran. Harga s paling kecil

terdapat pada t=25 menit dan harga s paling besar terdapat pada t=5 menit. Pada tabel III.1.2

untuk 2:5 dan tabel III.1.6 untuk 4:5 sesuai dengan literatur yang menunjukkan semakin

kecil harga s berarti semakin baik kualitas pencampurannya. Sedangkan pada tabel III.1.4



untuk 3:5 terjadi penyimpangan s dimana harga s relatif naik terhadap naiknya waktu. Harga

s paling kecil terdapat pada t=5 menit dan harga s paling besar terdapat pada t=25 menit. Hal

ini menunjukkan buruknya kualitas pencampuran saat 3:5. Harga s yang ralatif naik ini

dapat disebabkan karena percampuran yang kurang sempurna dan pengambilan sampel yang

tidak teliti sesuai dengan porsinya. Hal ini juga mempengaruhi index mixing yang

dihasilkan.

Berdasarkan hasil percobaan, didapatkan Index mixing reciprocal (Is) dan Lacey

mixing index (M) yang dapat dilihat pada tabel III.1.2 untuk 2:5 dapat diketahui bahwasanya

yang memiliki nilai tertinggi saat t=25 menit dan nilai terendah yaitu pada saat t=5 menit.

Lalu dapat dilihat pada tabel III.1.4 untuk 3:5 dapat diketahui bahwasanya yang memiliki

nilai tertinggi saat t=5 menit dan nilai terendah yaitu pada saat t=25 menit. Sedangkan pada

tabel III.1.6 untuk 4:5 dapat diketahui bahwasanya yang memiliki nilai tertinggi saat t=20

menit dan nilai terendah yaitu pada saat t=10 menit.

Dari hasil diatas dapat diketahui bahwa campuran mendekati pencampuran yang

sempurna pada proporsi 2:5 pada tabel III.1.2 karena ukuran dari sempurnanya suatu

campuran dapat dilihat dari semakin meningkatnya index mixing yang dihasilkan. Berikut

grafik yang merupakan plot nilai Is terhadap waktu pencampuran serta plot nilai M terhadap

waktu pencampuran (t).

Gambar III.2.1 Plot Grafik Is terhadap Waktu Pencampuran (t) Perbandingan 2:5



Gambar III.2.2 Plot Grafik M terhadap Waktu Pencampuran (t) Perbandingan 2:5

Sedangkan pada tabel III.1.4 pada proporsi 3:5 dapat diketahui bahwa campuran

merupakan pencampuran yang tidak sempurna karena ukuran dari sempurnanya suatu

campuran dapat dilihat dari semakin meningkatnya index mixing yang dihasilkan, sedangkan

pada percobaan didapatkan hasil yang sebaliknya. Berikut grafik yang merupakan plot nilai

Is terhadap waktu pencampuran serta plot nilai M terhadap waktu pencampuran (t).





Untuk proporsi 4:5 pada tabel III.1.6 dapat diketahui bahwa campuran merupakan

pencampuran yang tidak sempurna hampir sama seperti percobaan dengan proporsi 3:5

karena ukuran dari sempurnanya suatu campuran dapat dilihat dari semakin meningkatnya

index mixing yang dihasilkan, sedangkan pada percobaan didapatkan hasil yang sebaliknya.

Berikut grafik yang merupakan plot nilai Is terhadap waktu pencampuran serta plot nilai M

terhadap waktu pencampuran (t).





Dari grafik di atas, terlihat bahwa adanya hubungan yang tidak teratur antara harga Is

maupun M terhadap waktu pencampuran. pada grafik III.2.5 dan III.2.6 untuk proporsi 4:5

terjadi naik turun Is dan M, akan tetapi pada grafik III.2.3 dan III2.4 tejadi penurunan harga

Is dan M hingga tengah interval waktu tertentu lalu cenderung menurun hingga waktu

tertentu. Dari grafik diatas juga terlihat bahwa nilai M yang ada tidak melebihi nilai 1, hal

ini sesuai dengan teori pada literatur yang menyebutkan bahwa nilai M yang baik berkisar

antara 0,75-1 dimana nilai 0 untuk yang campuran terpisah sepenuhnya, dan 1 untuk yang

tercampur sempurna secara acak.. Hal ini dapat disimpulkan bahwa grafik III.2.3, III.2.4,

(untuk proporsi 3:5) dan grafik III.2.5, III.2.6 (untuk proporsi 4:5) menunjukkan bahwa

tingkat pencampuran padatan tergolong buruk. Hal ini terjadi karena pengambilan sampel

yang kurang teliti dan proporsi yang tidak tepat sehingga menyebabkan harga Is naik turun

secara tidak stabil. Pengaruh dari tingginya harga Is ini mengakibatkan harga M yang tidak

stabil pula. Sedangkan pada percobaan untuk proporsi 2:5 dilihat dari grafik III.2.1 dan

III.2.2 dapat disimpulkan pencampuran sudah mendekati sempurna yang dapat dilihat dari

harga s, harga Is, dan M, dimana semakin meningkatnya waktu pencampuran harga Is dan M

juga meningkat dan lama kelamaan akan konstan yang berarti bahwa solid-solid telah

tercampur secara merata atau homogen. Sesuai dengan grafik pada literature berikut ini.



Gambar I.1. (a) Grafik Is terhadap waktu pencampuran ; (b) Grafik M terhadap waktu

pencampuran

Gambar III.2.7 (a) Grafik Is terhadap waktu pencampuran ; (b) Grafik M terhadap

waktu pencampuran

(Mc Cabe, hal 843 dan 848)

Solid Solid Mixing

Documents

Transcript of Solid Solid Mixing