SIEVING (PENGAYAKAN) A. Tujuan Percobaan Memis Memisah ahka kan n parti partike kel-p l-part artike ikell •
berda berdasa sark rkan an
ukura ukuran n
fraks fraksi-f i-frak raksi si
yang yang
diinginkan dari suatu material dari prinsip pengayakan.
B. Alat Alat dan dan Bah Bahan an Alat yang yang digunakan: digunakan: - Baskom - Pan - Mesh (ayakan) - Gelas kimia - Spatula - era!a Analitik Bahan yang digunakan: - Batu bata "## g
C. Dasa Dasarr Teo Teori ri
Si$e redu!tion (penge!ilan ukuran) berarti membagi-bagi suatu bahan padat men%ad men%adii bagia bagian-b n-bag agian ian yang yang lebih lebih ke!il ke!il dari dari ukur ukuran an semul semula& a& sesu sesuai ai denga dengan n kebutuhan dengan menggunakan gaya-gaya mekanis. 'mumnya tu%uan dari si$e redu! redu!tio tion n adalah adalah mempe memper!e r!epa patt pelaru pelarutan tan&& mempe memper! r!epa epatt reaks reaksii kimia kimia&& untuk untuk memperke!il bahan-bahan berserat akan mudah penanganannya& mempertinggi kemampuan penyerapan& menambah kekuatan arna& agar transportasi men%adi lebih mudah dan mempermudah proses lan%ut. Pengay Pengayakan akan (siein (sieing) g) merupak merupakan an salah salah satu satu metode metode pemisah pemisahan an sesuai sesuai denga dengan n ukura ukuran n yang yang dikeh dikehen enda daki. ki. Peng Penge! e!ila ilan n ukura ukuran n dimaks dimaksudk udkan an untuk untuk memperluas permukaan bahan sehingga kontak antara bahan dan pelarut bisa berlangsung berlangsung optimum. Pengayakan Pengayakan biasanya dilakukan dilakukan terhadap terhadap material yang telah telah menga mengala lami mi pros proses es peng penghan han!ur !uran. an. Parti Partike kell yang yang lolos lolos melalu melaluii ukur ukuran an saringan saringan tertent tertentu u disebut disebut sebagai sebagai undersi undersi$e $e dan partikel partikel yang yang tertahan tertahan diatas diatas saringan disebut oersi$e. Bahan yang lolos meleati sederet ayakan dengan
berma!am-ma!am ukuran akan terpisahkan men%adi beberapa fraksi berukuran (si$e fra!tion) yaitu fraksi-fraksi yang ukuran maksimum dan minimumnya diketahui. Proses pemisahan didasari atas perbedaan ukuran partikel didalam !ampuran tersebut. Sehingga ayakan memiliki ukuran pori atau lubang tertentu& ukuran pori dinyatakan dalam satuan mesh& !ontoh ayakan dapat dilihat pada gambar di baah ini.
Gambar 1. Saringan dengan ukuran pori dalam mesh
Pada pengayakan se!ara mekanik (pengayak getaran& gun!angan atau ko!okan) dilakukan dengan bantuan mesin& yang umumnya mempunyai satu set ayakan dengan ukuran lebar lubang standar yang berlainan. Bahan yang dipak& bergerak-gerak diatas ayakan& berdesakan melalui lubang kemudian terbagi men%adi fraksi-fraksi yang berbeda. Beberapa mesin pengayak beker%a dengan gerakan melingkar atau ellipsoid terhadap permukaan ayakan. Pada %enis ayakan yang statis& bahan yang diayak dipaksa melalui lubang dengan menggunakan bantuan udara ken!ang atau %uga air deras.
Beberapa !ara atau metode yang dapat digunakan dalam pengayakan tergantung dari material yang akan dianalisa& anatara lain:
*. Ayakan dengan gerak
Gambar 2. Ayakan dengan gerakan melempar
+ara pengayakan dalam metode diatas& sampel terlempar ke atas se!ara ertikal dengan sedikit gerakan melingkar sehingga menyebabkan penyebaran pada sampel dan ter%adi pemisahan se!ara menyeluruh& pada saat yang bersamaan sampel yang terlempar keatas akan berputar (rotasi) dan %atuh di atas permukaan ayakan& sampel dengan ukuran yang lebih ke!il dari lubang ayakan akan meleati saringan dan yang ukuran lebih besar akan dilemparkan ke atas lagi dan begitu seterusnya. Siee shaker modern digerakkan dengan ele!tro magnetik yang bergerak dengan menggunakan sistem pegas yang mana getaran yang dihasilkan dialirkan ke ayakan dan dilengkapi dengan kontrol aktu (,ulfikar& #*#).
. Ayakan dengan gerakan hori$ontal
Gambar 3. Ayakan dengan gerakan horizontal
+ara Pengayakan dalam metode ini& sampel bergerak se!ara horisontal (mendatar) pada bidang permukaan siee (ayakan)& metode ini baik digunakan untuk sampel yang berbentuk %arum& datar& pan%ang atau berbentuk serat. Metode ini !o!ok untuk melakukan analisa ukuran partikel aggregat. Metode
pengayakan
digunakan
untuk
mengetahui
ukuran
partikel
berdasarkan nomor mesh. Metode ini merupakan metode langsung karena ukuran partikel dapat dilhat se!ara dua dan tiga dimensi. Metode ini menggunakan suatu seri ayakan standar yang dikalibrasi oleh he ational Bureau of Standard. Ayakan
umumnya digunakan untuk memilih partikel-partikel yang lebih kasar& tetapi %ika digunakan dengan sangat hati-hati& ayakan-ayakan tersebut bisa digunakan untuk mengayak bahan sampai sehalus // mikrometer. 0ika diinginkan analisis yang lebih rin!i& ayakan bisa disusun lima berturutturut mulai dari yang kasar di atas& sampai dengan yang terhalus di baah. Satu sampel yang ditimbang teliti ditempatkan pada ayakan paling atas& dan setelah ayakan tersebut digoyangkan untuk satu periode aktu tertentu& sampel yang tertinggal di atas tiap saringan ditimbang. 1esalahan pengayakan akan timbul dari se%umlah
ariabel
termasuk
beban
ayakan
dan
lama
serta
intensitas
penggoyangan. Menurut metode '.S.P untuk mengu%i kehalusan serbuk suatu massa sampel tertentu ditaruh suatu ayakan yang !o!ok dan digoyangkan se!ara mekanik. omor mesh menyatakan banyaknya lubang dalam * in!hi. Ayakan dengan nomor mesh ke!il memiliki lubang ayakan yang besar berarti ukuran partikel yang meleatinya %uga berukuran besar. Sebaliknya ayakan dengan nomor mesh besar memiliki lubang ayakan ke!il berarti ukuran partikel yang meleatinya ke!il. u%uan penyusunan ayakan adalah memisahkan partikel sesuai dengan ukuran partikel masing-masing sehingga bahan yang lolos ayakan pertama akan tersaring pada ayakan kedua dan seterusnya hingga partikel itu tidak dapat lagi meleati ayakan dengan nomor mesh tertentu.
Gambar 4. Susunan ayakan untuk memisahkan partikel sesuai dengan ukuran partikel masing-masing
2aktu pengayakan dilakukan selama *# menit karena aktu tersebut dianggap aktu optimum untuk mendapatkan keseragaman bobot pada tiap ayakan (nomor mesh). Bila aktu lebih dari *# menit dikhaatirkan partikel terlalu sering bertumbukan sehingga pe!ah dan lolos keayakan berikutnya& dengan begitu akan ter%adi ketidakalidan data. 0ika kurang dari *# menit partikel belum terayak sempurna. Setelah diayak perlu dilakukan penimbangan untuk setiap ayakan untuk mengetahui besar bobot yang hilang selama pengayakan& yang dapat disebabkan tertinggalnya dalam pengayakan& hilang saat pemindahan bahan dari ayakan ke timbangan maupun hilang saat pemindahan berlangsung. 3alam hal dasar& pengayak terdiri dari adah yang berisi saringan kaat dengan ukuran tertentu. Mesin pengayak ini digetarkan oleh motor listrik sehingga partikel ke!il dapat meleati lubang mesh dan setiap partikel atau kontaminasi yang terlalu besar tetap di atas. 1asa ba%a stainless dengan toleransi yang tinggi pada lubang %uga ditentukan untuk memberikan kualitas produk yang sangat baik.
4aktor-faktor yang mempengaruhi proses pengayakan antara lain : *. 2aktu atau lama pengayakan. 2aktu atau lama pengayakan (aktu optimum)& %ika pengayakan terlalu lama akan menyebabkan han!urnya serbuk sehingga serbuk yang seharusnya tidak terayak akan men%adi terayak. 0ika aktunya terlalu lama maka tidak terayak sempurna. . Massa sampel. 0ika sampel terlalu banyak maka sampel sulit terayak. 0ika sampel sedikit maka akan lebih mudah untuk turun dan terayak. 5. 6ntensitas getaran. Semakin tinggi intensitas getaran maka akan semakin banyak ter%adi tumbukan antar partikel yang menyebabkan terkikisnya partikel. 3engan demikian partikel tidak terayak dengan ukuran tertentu. /. Pengambilan sampel yang meakili populasi. Sampel yang baik meakili semua unsur yang ada dalam populasi& populasi yang dimaksud adalah keanekaragaman ukuran partikel& mulai yang sangat halus sampai ke yang paling kasar.
Gambar 5. Mesin enggetar atau !ibrator yang digunakan dalam praktikum
1euntungan dari metode pengayakan antara lain. *. . 5. /.
7ebih !epat dan praktis. 3apat diketahui ukuran partikel dari ke!il sampai besar. 3alam aktu relatif singkat dapat diperoleh hasil yang diinginkan. idak bersifat subyektif.
". 7ebih mudah diamati. 8. idak membutuhkan ketelitian mata pengamat. 1erugian dari metode pengayakan antara lain. *. idak dapat mengetahui bentuk partikel se!ara pasti seperti pada metode mikroskopi. . 'kuran partikel tidak pasti karena ditentukan se!ara kelompok (berdasarkan keseragaman). idak dapat menentukan diameter partikel karena ukuran partikel diperoleh berdasarkan nomor mesh ayakan. 5. Adanya agregasi karena adanya getaran sehingga mempengaruhi alidasi data. /. idak dapat melihat bentuk partikel dan dapat menyebabkan erosi pada bahan-bahan granul.
Beberapa faktor yang harus diperhatikan dalam operasi pengayakan adalah : -
Bentuk lubang ayakan
-
+elah dan interal ayakan
-
'kuran partikel
-
1apasitas ayakan dan keefektifan
-
9ariabel dalam operasi pengayakan : *. . 5. /. ".
Metode pengumpanan Permukaan ayakan Sudut kemiringan 1e!epatan putaran 4rekuensi getaran
Beberapa ayakan yang sering digunakan antara lain : *.
Gri$$ly& merupakan %enis ayakan dimana material yang diayak mengikuti aliran
.
pada posisi kemiringan tertentu. 9ibrating s!reen& ayakan dinamis dengan permukaan hori$ontal dan miring digerakkan pada frekuensi *###-### hert$. Satuan kapasitas tinggi dengan
efisiensi pemisahan yang baik yang digunakan untuk interal ukuran perikel 5.
yang luas. ;s!ilating s!reen& ayakan dinamis pada frekuensi yang lebih rendah dari ibrating s!reen (*##-/## hert$) dengan aktu yang lebih lama& lebih linear
/.
dan lebih ta%am.
".
menggoyangkan pukulan yang pan%ang (#-## hert$). Shifting s!reen& ayakan dinamis yang dioperasikan dengan gerakkan memutar dalam bidang permukaan ayakan. Gerakan a!tual dapat berupa putaran atau
8.
getaran memutar. 3igunakan untuk pengayakan material basah atau kering.
D. Prosedur Kerja *. Menggerus batu bata merah kering . Menimbang hasil gerusan bata merah tersebut sebanyak "## gram 5. Membersihkan masing-masing ayakan dan pan /. Menimbang kosong masing-masing ayakan dan pan& !atat beratnya ". Mengurutkan ayakan dari yang berukuran besar berada diatas dan ukuran
ayakan yang paling ke!il berada dibaah sementara tingkat paling baah yaitu pan. 8. Menempatkan susunan ayakan dan pan pada ibrator . Memasukkan gerusan bata merah pada bagian paling atas dan menutup ayakan se!ara hati-hati =. Mengaktifkan ibrator dengan aktu dan ke!epatan tertentu >. Menonaktifkan ibrator apabila pengayakan telah selesai *#.Menimbang masing-masing ayakan dan pan yang berisi gerusan bata merah& sehinga dapat diketahui berat bata merah pada tiap ayakan dan pan **. Membersihkan alat-alat yang telah digunakan
E. Data Hasil Pengamatan No.
Aperture( mm )
B. Ayakan ( gr )
B. Ayakan +
*. . 5. /. ". 8. . =.
*&/ * #&85 #&5"" #& #&** #
Sampel (gr) ""5&*5 5"/&*/ 55*& >5&> 8>&#" /5&*> =&"" 8"&""
5/&* 5**&8" >"&8 "8&88 5#&5 **&= #*&*> *=&#>
Hasil Analisi Ayakan
Range Ukuran ( Tyler Mesh )
Diameter Partikel Ratarata ( Dp ) in!
- ? *&/ -*&/ ? * -* ? #&85 -#&85 ? #&5"" -#&5"" ? #& -#& ? #&** -#&** ? # # ( pan )
*& *& #&=*" #&/> #&" #&*"8 #&** #
No.
* 5 / " 8 = Total
Ukuran Ayakan (Dpi )
Massa ( gr )
"raksi
*./ * #.85 #.5"" #. #.** Pan
#8.#* /./> 5".>8 5.*5 5=.8= 5*.5 .58 =./8 %&'.%
#./* #.#= #.# #.# #.#= #.#8 #.#8 #.*8
Dpi Mean
*. *. #.=*" #./> #." #.*"8 #
"raksi massa yang tertinggal /* = = 8 8 *8
"raksi Massa #omulati$ #./* #./> #."8 #.85 #.* #. #.=5 *
"raksi . Dpi Mean
#.= #.*58 #.#=/ #.#"#" #.#5> #.#*8" #.##>58 # .*
. Perhitungan raksi Berat Fraksi Berat =
Berat sampel − Berat ayakan Berat total Fraksi Berat =
265,55 − 187,09 500
- Aperture pan :
Fraksi Berat =
243,19 − 211,87
Fraksi Berat =
500
293,79 − 256,66 500
- Aperture #&85 mm :
331,22 − 295,26 500
- Aperture * mm :
354,14 − 311,65
- Aperture *&/ mm : Fraksi Berat =
!ilai D" inc
Dp inc 2 =
Dp inc 3 =
0,112 + 0,2 2
0,2 + 0,355 2 2
Dp inc 5 =
-
0,63 + 1,0 2 1,0 + 1,4 2
=
0,156 mm
=
0,355 + 0,63
Dp inc 4 =
=
0,2775 mm
=
0,492 mm
0,815 mm
= 1, 2
mm
500
553,13 − 347,12
- Aperture mm :
Dp inc 1 =
=
500
=
0,054
0,062
269,05 − 230,37
- Aperture #&5"" mm :
Fraksi Berat =
=
500
Fraksi Berat =
=
500
- Aperture #& mm :
Fraksi Berat =
0,156
228,55 − 201,19
- Aperture #&** mm : Fraksi Berat =
=
=
=
0,077
0,074
0,072
=
0,084
0,41
Dp inc 6 =
-
1,4 + 2,0 2
= 1,7
mm
!ilai #raksi$ D"i mean
-
Fraksi =2 × 0,41 = 0,82 mm
Fraksi =1,7 × 0,08 = 0,136 mm
Fraksi =1,2 × 0,07 =0,084 mm
Fraksi= 0,815 × 0,07 =0,05705 mm
Fraksi =0,49 × 0,08 =0,0392 mm
Fraksi =0,275 × 0,06 =0,0165 mm
Fraksi =0,156 × 0,06 =0,00936 mm
%. %ra#ik
FRAKSI 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 Fraksi Massa
FRAKSI
0.2 0.15 0.1 0.05 0
dpi
0
0.156 0.275 0.49 0.815 Aperture (mm)
0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0
FRAKSI MASSA
1.2
1.7
2
Hubungan Antara Dpi rata-rata Vs Fraksi Massa 1.2 1.0 0.8 0.6 Fraksi Massa. Fraksi Massa D!i
Fraksi Massa " D!i
0.4 0.2 0.0 -0.3
0
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
Dpi #ata-rata $%%&
H. Pembahasan
Pada per!obaan yang telahdilakukan dapat dianalisis baha pengayakan adalah proses pemisahan se!ara mekanik berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Pengayakan (s!reening) dipakai dalam skala industri& sedangkan penyaringan (sieing) dipakai untuk skala laboratorium.Penge!ilan ukuran dapat diartikan sebagai penghan!uran dan pemotongan mengurangi ukuran bahan padat dengan ker%a mekanis& yaitu membaginya men%adi partikel-partikel yang lebih ke!il. Pada per!obaan pengayakan (sieing)& bahan yang digunakan adalah batu bata merah. 7angkah pertama yang dilakukan adalah proses penghan!uranbata merah. Selan%utnya dilakukan proses penimbangan& untuk bata merah sebanyak "## gram& dan menimbang masing-masing ayakan dan pan dalam keadaan kosong. Setelah itu& mengurutkan ayakan dari yang berukuran besar berada diatas dan ukuran ayakan yang paling ke!il berada dibaah sementara tingkat paling baah yaitu pan. 7angkah selan%utnya adalah menempatkan ayakan pada ibrator serta memasukkan gerusan bata merah pada bagian paling atas dan menutup ayakan se!ara hati-hati& kemudian memulai pengayakan dengan alat ibrating
s!reen (ibrator). 1emudian melakukan pengayakan dengan aktu *# menit. Pada proses pengayakan& partikel yang dibaah ukuran atau yang ke!il (undersi$e)& lulus meleati ayakan& sedangkan yang besar (oersi$e)& tidak lulus. Pada saat pengayakan batu bata yang digunakan dalam keadaan kering.Setelah melakukan pengayakan& ayakan ditimbang kembali beserta sampel yang ada didalamnya. 0ika kita memperhatikan grafikdari hasil pengayakan diatas& maka kita dapat melihat baha massa pada pan yang meleati mesh #&** yaitu sebanyak #&*"8. 0ika kita menin%au kembali yang paling banyak tertahan berada pada mesh mm yaitu sebanyak #&/* yang se!ara tidak langsung dapat disimpulkan baha ternyata proses pengayakan ini masih banyak menyisakan butiran-butiran yang agak besar. Seharusnya hasil terbaik dari proses pengayakan ini ialah massa yang paling banyak harus berada di pan& ini ter%adi mungkin dikarenakan pada proses penghan!uran batu bata atau proses penggerusan yang tidak merata serta pada proses pengayakan yang tidak begitu optimal yang menyebabkan ketidakalidan data.
&. Kesim"ulan •
Pengayakan@Sieing merupakan
proses
pemisahan
se!ara mekanik
•
berdasarkan perbedaan ukuran partikel Pada ayakan terdapat pori dengan ukuran berlainan& dimana pada bagian atas ukuran pori nya besar dan makin ke baah semakin ke!il. 3engan
• •
demikian akan didapatkan fraksi-fraksi ukuran maksimum dan minimum 3pm yang di dapat *&*8**mm Berdasarkan hasil per!obaan yang dilakukan didapatkan data sebagai berikut:
No
Ukuran ayakan (pi)
Massa (gram)
*
#8.#*
"raksi
Dpi mean
"raksi massa komulati$
"raksi Dpi mean
#./*
#./*
#.=
*./
/./>
#.#=
*.
#./>
#.*58
5
*
5".>8
#.#
*.
#."8
#.#=/
/
#.85
5.*5
#.#
#.=*"
#.85
#.#"#"
"
#.5""
5=.8=
#.#=
#./>
#.*
#.#5>
8
#.
5*.5
#.#8
#."
#.
#.#*8"
#.**
.58
#.#8
#.*"8
#.=5
#.##>58
=
pan
=./8
#.*8
#
*
#
/>./*
*
otal
*.*8**
'. Da#tar Pustaka - 0obsheet Praktikum Satuan "perasi # & Politeknik egeri '%ung Pandang - http:@@ardra.bi$@sain-teknologi@mineral@analisis-ayak-siee-analysis@ - http:@@ekaandrians.blogspot.!o.id@#*/@#>@penghan!uran-dan-
pengayakan.html http$%%hilda-rosalina.blogspot.&o.id%sear&h%label%SA'(A)*2+",AS# http:@@#5tandy.blogspot.!o.id@#*5@#@penge!ilan-ukuran.html
