24
BAB I
PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
Kimia industri mencakup hal yang cukup luas,dimana industri merupakan suatu proses yang mengubah bahan baku menjadi produk yang berguna atau mempunyai nilai tambah serta produk tersebut dapat digunakan secara langsung oleh konsumen. Dalam suatu industri pasti memerlukan alat untuk melangsungkan proses kerjanya,begitu juga didalam kimia industri. Ada banyak macam alat industri kimia yang digunakan untuk melakukan suatu proses dibidang kimia yang salah satunya adalah Oscilating Screen.
Pemisahan bahan dalam suatu proses industri pengolahan bahan merupakan metode yang umum digunakan. Pemisahan bahan ini dimanfaatkan untuk memperoleh bahan dengan fraksi atau bentuk dan ukuran yang diinginkan. Adapun metode umum pemisahan bahan yaitu pemisahan dengan cara mekanis dan pemisahan baha dengan cara kontak keseimbangan bahan. Perbedaan keduanya adalah pada ada tidaknya perubahan fasa bahan setelah dipisahkan. Pemisahan dengan metode mekanis merupakan pemisahan bahan dengan tetap mempertahankan fasa bahan atau tidak mengalami perubahan fasa bahan, sedangkan pemisahan bahan dengan kontak keseimbangan bahan dapat mengubah fasa bahan yang dipisahkan dari fasa awalnya.
Pemisahan mekanis ini contonya adalah pengendapan, filtrasi, ekstraksi, dan sentrifugasi. Sedangkan metode pemisahan bahan dengan kontak keseimbangan bahan meliputi penguapan, distilasi, adsorbsi, koagulasi, dan kristalisasi. Metode ini banyak diterapkan dalam industri khususnya industri pengolahan hasil pertanian untuk memproduksi produk tertentu. Pengetahuan mengenai metode ini perlu dikuasai agar penggunaanya dalam industri dapat disesuaikan dengan kebutuhan pemisahan bahan.
Dalam industri, pemisahan bahan merupakan metode yang umum digunakan untuk memperoleh bahan dengan ukuran atau fasa yang diinginkan. Menurut Idrial (1987) pelaksanaan pemisahan ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan beberapa gaya yaitu gaya gravitasi, gaya sentrifugal, dan gaya kinetic yang timbul dari aliran. Pemisahan bahan secara mekanis yaitu pengendapan, pengayakan, penyaringan (filtrasi), dan ekstraksi. Sedangkan pemisahan dengan kontak keseimbangan bahan meliputi penguapan, distilasi, adsorbsi, koagulasi, kristalisasi, dan sentrifugasi.
TUJUAN PENULISAN
Tujuan penulisan makalah ini, adalah sebagai berikut:
Untuk mengetahui kegunaan ayakan dalam industri.
Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi proses pengayakan.
Untuk mengetahui jenis-jenis ayakan.
Untuk mengetahui standar ayakan.
Untuk mengetahui perhitungan proses pengayakan.
Untuk mengetahui kekurangan dan kelebihan dalam penggunaan ayakan.
RUMUSAN MASALAH
Rumusan masalah dalam makalah ini dalah sebagai berikut :
Apa pengertian pengertian pengayakan ?
Apa tujuan dan manfaat pengayakan ?
Faktor apa saja yang mempengaruhi proses pengayakan ?
Bagaimana perhitungan dalam aplikasi proses pengayakan ?
Bagaimana keuntungan dan kerugian dalam penggunaan alat ayakan ?
Bagaimana perbedaan dari setiap jenis ayakan yang berbeda ?
Bagaimana perhitungan analisis dalam proses pengayakan ?
MANFAAT PENULISAN
Manfaat penulisan makalah ini, adalah sebagai berikut :
Sebagai acuan atau referensi bagi mahasiswa yang akan mempelajari tentang peralatan pemisahan berupa ayakan.
Sebagai pemenuhan tugas mata kuliah peralatan industri proses.
Sebagai sarana atau sumber pemberian informasi bagi pembaca tentang peralatan pemisahan khususnya berupa peralatan ayakan.
METODE
Metode yang digunakan dalam penulisan makalah ini adalah metode kepustakaan yakni mengumpulkan data yang diperlukan dari bahan-bahan referensi seperti buku, makalah, dan jurnal yang bersangkutan dengan topik yang akan dibahas oleh penulis serta tambahan bahan dari internet.
BAB II
PEMBAHASAN
PENGERTIAN PENGAYAKAN
Pengayakan atau penyaringan adalah proses pemisahan secara mekanik berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Pengayakan (screening) dipakai dalam skala industri, sedangkan penyaringan (sieving) dipakai untuk skala laboratorium. Produk dari proses pengayakan/penyaringan ada 2 (dua), yaitu :
Ukuran lebih besar daripada ukuran lubang-lubang ayakan (oversize).
Ukuran yang lebih kecil daripada ukuran lubang-lubang ayakan (undersize)
Untuk pengayakan menggunakan ayakan ukuran tunggal, dikenal dua macam produk yaitu : Undersize atau fine yaitu, produk yang lolos lubang ayakan, dan Oversize atau tails, yaitu produk yang tertahan oleh ayakan. Untuk pengayakan menggunakan dua jenis ayakan, akan diperoleh dua tiga macam ukuran produk, yaitu Undersize, On-size, dan Oversize. Gambar dibawah menjelaskan kedua hal diatas.
Satu set ayakan biasanya tersusun atas ayakan-ayakan tunggal dengan berbagai ukuran lubang (lihat standar Tyler mesh).
Dalam proses industri, biasanya digunakan material yang berukuran tertentu dan seragam. Untuk memperoleh ukuran yang seragam, maka perlu dilakukan pengayakan. Pada proses pengayakan zat padat itu dijatuhkan atau dilemparkan ke permukaan pengayak. Partikel yang di bawah ukuran atau yang kecil (undersize), atau halusan (fines), lulus melewati bukaan ayak, sedang yang di atas ukuran atau yang besar (oversize), atau buntut (tails) tidak lulus. Pengayakan lebih lazim dalam keadaan kering (Mc.Cabe, 1999, halaman 386).
ALAT AYAKAN
Ada bebagai jenis alat pengayak yang digunakan dalam Industri. Hampir semua ayakan industri memerlukan mesin penggerak untuk menggetarkan, menggoncangkan ataupun memutar (gyration) ayakan. Gambar dibawah ini adalah jenis ayakan dengan berbagai mode gerakan.
Ayakan stasioner dan Grizzlies.
Grizzlies sering digunakan untuk mengayak partikel berukuran besar, umumnya diatas 1 in (biasanya hasil dari primary crusher). Grizzlies tersusun antar batangan tertentu, antara 2 sampai 8 in. Batangan-batang logam tersusun miring dengan sudut tertentu (20° sampai 50o terhadap sumbu horizontal), untuk memudahkan padatan bergerak. Kapasitas grizzlies mencapai 100 sampai 150 ton/ft2 per 24 jam, dengan ukuran aperature sekitar 1 in.
Ayakan stasioner hampir sama dengan grizzlies, tetapi media pengayakanya berupa anyaman kawat (mesh) atau plat logam yang berlubangilubang. Sudut kemiringan ayakan dapat sampai sekitar 600 terhadap sumbu horizontalnya. Ayakan stasioner digunakan untuk mengayak padatan dengan ukuran lebih kecil, yaitu anatar ¼ sampai 4 in. Kedua jenis ayakan ini hanya efektif digunakan untuk partikel padatan berukuran besar dan dapat bergerak bebas (free flowing, tidak lengket).
Grizzly, merupakan jenis ayakan statis, dimana material yang akan diayak mengikuti aliran pada posisi kemiringan tertentu. Digunakan untuk material yang sangat kasar. Terdiri dari serangkaian heavy bar paralel yang terpasang pada sebuah frame, ada yang menggunakan rantai sebagai pengganti bar dan ada yang digoyang atau digetarkan secara mekanik untuk sizing atau membantu dalam penghilangan oversize.
Cara Kerja : Umpan yang sangat kasar, jatuh pada ujung atas kisi. Bongkahan yang besar akan menggelinding ke bagian ujung dan bongkahan kecil akan jatuh ke bawah masuk kedalam kolektor (pengumpul) tersendiri. Jarak antara setiap batang pada bagian atas dibuat cukup lebar dibandingkan bagian bawah agar kuat tanpa terjadi penyumbatan oleh bongkahan yang hanya lolos sebagian. Jarak antara batang berkisar 2 – 8 inch.
Ayakan Girasi (Gyrating Screens) atau Reciproacating Screens
Mesin pengayak ini biasanya tersusun atas beberapa ayakan dengan berbagai ukuran aperture, satu diatas yang lainnya dalam sebuah kotak atau casing. Ayakan dan casingnya digetarkan memutar untuk meloloskan partikel dan dek ke dek lain, dan memindahkannya dan tempat masuk sampai tempat keluarnya partikel. Sudut Kemiringan ayakan antara 16o sampai 30o terhadap sumbu horizontal. Ayakan pada umumnya berbentuk persegi panjang dengan ukuran (1.5 x 4 ft) sampai (5 x 14 ft). Kecepatan girasi dan amplitudonya biasanya dapat diatur sesuai kebutuhan. Kecepatan girasi dapat mencapai 600 sampai 1800 rpm. Gambar dibwah adalah contoh gyrating screen yang Gambar dibawah adalah contoh gyrating screen yang digerakkan vertikal dan digerakkan horizontal (reciprocating screen).
Reciprocating screen merupakan jenis ayakan girasi dengan sudut kemiringan lebih kecil (sekitar 5o). Mesin diputar getarkan pada sumbu mendatarnya mendatarnya. Adakalanya diantara dua dek ayakan diisi bola-bola karet untuk meningkatkan efisiensi pengayakan, sekaligus membersihkan aperture ayakan dan padatan-padatan yang menyumbat. Gambar dibawah adalah contoh reciprocating screen yang dilengkapi dengan bola-bola karet.
Ayakan dinamis dengan gerakan menggoyang, pukulan yang panjang (20-200Hz). Digunakan untuk pemindahan dengan pemisahan ukuran. Separasi ini biasa digunakan untuk Material yang halus dan kering, ukuran kecil (light) yaitu sekitar 10 sampai 20 µm, dan terkadang sampai 40 µm.
Reciprocating Screens terdiri dari sebuah Gyratory horizontal yang bergerak pada ujungumpan dari screen yang tegak lurus dengan bantuan dari poros yang berputar secara tidakteratur. Perputaran poros tersebut sebesar 1000 rev/min. Gerakan memutar pada ujung feeddengan cepat menebarkan material-material melintang ke seluruh lebar dari permukaan Screen.
Gerakan memutar ini juga menyusun material-material tersebut berdasarkanperbedaan mesh.Selama material-material tersebut melewati permukaan dari screen, akan terjadipereduksiaan jumlah pada ujung pemberhentian (ujung alat).Reduksi ini membantumemisahkan material-
material yang diistilahkan 'near mesh particles'.
Ayakan Getar
Ayakan getar biasanya digunakan untuk pengayakan dengan kapasitas besar. Getaran dapat dibangkitkan secara elektrik maupun mekanis. Getaran mekanis pada casing ayakan biasanya ditimbulkan oleh sumbu esentrik yang berputar dengan kecepatan sangat tinggi. Biasanya tidak lebih dan 3 dek ayakan yang terpasang dalam casing sebuah ayakan getar. Kecepatan getar antara 1800 sampal 3600 getaran per menit. Sudut kemiringan terhadap sumbu horizontal dapat diatur sesuai dengan keperluan, bervariasi antara 00 sampai 450· Gambar dibawah adalah contoh dan ayakan getar tripel dek.
Ayakan getar banyak yang digunakan untuk partikel-partikel kering berukurang antara 1 in sampai 35 mesh (0,0164 in), dengan sudut kemiringan 20o. Untuk partikel-partikel basah (wet screning) sudut kemiringan biasanya diset Iebih kecil, antara 5o sampai 10o.
Prinsip kerja vibrating screen sebenarnya sangat simple. Pada dasarnya prinsip kerja vibrating screen adalah proses pengayakan dengan cara menggetarkan. Screen yang sering kita sebut pengayakan dan vibrating yaitu menggetarkan. Vibrating screen secara bentuknya ada yang berbentuk lingkaran dan berbentuk persegi, namun secara umum bentuk lingkaran lebih sering dipakai karena lebih banyak dipasaran. Vibrating screen disarankan 2 tingkat penyaringan dengan ukuran 30 mesh dibagian atas dan 40 mesh dibagian bawah. Dengan ukuran yang demikian akan memudahkan penyaringan di brush strainner.
Ciri-ciri dari Vibrating screener diantaranya, yaitu memiliki kapasitas penyaringan yang tinggi, mudah dalam pemeliharaan dan desain yang tersusun rapi dan rapat luas daerah getaran (fibrasi) dapat mudah berubah dari keseimbangan bera, tahan lama dan dapat digunakan dalam ukuran dan kapasitas yang berbeda-beda.
Trommels
Trommels merupakan jenis ayakan yang berputar cepat pada sumbu horizontalnya. Berbentuk silindris atau konis dan biasanya tersusun atas beberapa ayakan secara konsentris. Gambar dibawah adalah contoh trammel.
Trommel Screen adalah alat screening yang digunakan dalam industri skala besar terutama pada pertambangan. Ini adalah salah satu perangkat skrining tertua, yang merupakan ayakan silinder biasanya berputar di antara 35 dan 45% kecepatan kritis. Ini adalah jenis ayakan bergulir. Trommels dapat menangani bahan dari 55 mm sampai 6 mm, dan ukuran lebih kecil dapat ditangani dalam kondisi penyaringan basah.
Cara Kerja : Trommel Screen yang berbentuk seperti tabung besar, dimana tabung tersebut terdapat lubang – lubang. Trommel Screen terdiri dari input dan output, dimana feed masuk ke dalam input. Didalam input, feed tersebut diputar oleh screen dengan kecepatan yang tentukan. Feed yang tidak diinginkan akan keluar dengan sendirinya melalui lubang yang melalaui output. Feed yang diinginkan akan masuk dalam penampung/ storage kemudian dialirkan melalui belt conveyor. Feed yang tidak masuk / lolos atau di reycle.
KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN METODE PENGAYAKAN
Keuntungan dari metode pengayakan
Lebih cepat dan praktis.
Dapat diketahui ukuran partikel dari kecil sampai besar.
Dalam waktu relatif singkat dapat diperoleh hasil yang diinginkan.
Tidak bersifat subyektif.
Lebih mudah diamati.
Tidak membutuhkan ketelitian mata pengamat.
Kerugian dari metode pengayakan
Tidak dapat mengetahui bentuk partikel secara pasti seperti pada metode mikroskopi.
Ukuran partikel tidak pasti karena ditentukan secara kelompok (berdasarkan keseragaman). Tidak dapat menentukan diameter partikel karena ukuran partikel diperoleh berdasarkan nomor mesh ayakan.
Adanya agregasi karena adanya getaran sehingga mempengaruhi validasi data.
Tidak dapat melihat bentuk partikel dan dapat menyebabkan erosi pada bahan-bahan granul.
APLIKASI METODE PENGAYAKAN
Aplikasi metode pengayakan dalam bidang industri farmasi antara lain.
Biovailabilitas, makin kecil partikel, bioavailabilitas obatnya semakin baik.
Sifat alir, makin besar partikel memiliki sifat alir yang baik daripada partikel berukuran kecil.
Absorbsi, makin kecil ukuran partikel makin mudah partikel diabsorbsi dan memberikan efek yang cepat.
Pencampuran lebih mudah, pencampuran lebih mudah pada pertikel yang lebih kecil.
Ukuran partikel mempengaruhi pelepasan obat.
Ukuran partikel mempengaruhi formulasi.
Pengendalian ukuran partikel penting untuk mencapai sifat alir yang diperlukan.
Pengetahuan dan pengukuran terhadap partikel sangat penting dalam farmasi. Ukuran berhubungan dengan luas permukaan, dari suatu partikel dapat dikaitkan dengan sifat fisika, kimia, dan farmakologi dari suatu obat. Ukuran partikel mempengaruhi pelepasannya dari bentuk-bentuk sediaan yang diberikan secara oral, topikal, parenteral, dan rektal. Ukuran partikel mempengaruhi kekompakan tablet, kestabilan emulsi, dan suspensi (kemudahan digojog). Pada tablet dan kapsul, ukuran partikel menentukan sifat alir serta pencampuran yang benar dari granul dan granul.
Ukuran partikel bahan obat padat mempunyai peranan penting dalam farmasi, sebab ukuran partikel mempunyai pengaruh yang besar dalam pembuatan sediaan obat dan juga terhadap efek fisiologisnya. Ukuran partikel yang juga luas permukaan spesifik partikel, dapat dihubungkan dengan sifat-sifat fisika, kimiawi dan farmakologi suatu obat. Secara klinik, partikel memiliki pelepasan obat dari sediaan yang diberikan baik secara oral, parenteral, rectal dan topical (Moechtar, 1990).
METODE PENGAYAKAN
Beberapa cara atau metode yang dapat digunakan dalam pengayakan tergantung dari material yang akan dianalisa, anatara lain:
Ayakan dengan gerakan vertikal
Cara pengayakan dalam metode ini, sampel terlempar ke atas secara vertikal dengan sedikit gerakan melingkar sehingga menyebabkan penyebaran pada sampel dan terjadi pemisahan secara menyeluruh, pada saat yang bersamaan sampel yang terlempar keatas akan berputar (rotasi) dan jatuh di atas permukaan ayakan, sampel dengan ukuran yang lebih kecil dari lubang ayakan akan melewati saringan dan yang ukuran lebih besar akan dilemparkan ke atas lagi dan begitu seterusnya. Sieve shaker modern digerakkan dengan electro magnetik yang bergerak dengan menggunakan sistem pegas yang mana getaran yang dihasilkan dialirkan ke ayakan dan dilengkapi dengan kontrol waktu (Zulfikar, 2010).
Ayakan dengan gerakan horizontal
Cara Pengayakan dalam metode ini, sampel bergerak secara horisontal (mendatar) pada bidang permukaan sieve (ayakan), metode ini baik digunakan untuk sampel yang berbentuk jarum, datar, panjang atau berbentuk serat.
JENIS-JENIS PENGAYAKAN
Pengayak (Screen)
Pengayak screen dengan berbagai desain telah digunakan secara luas pada proses pemisahan bahan pangan berdasarkan ukuran yang terdapat pada mesin-mesin sortasi, tetapi pengayak juga digunakan sebagai alat pembersih, pemisahan kontaminan yang berbeda ukurannya dari bahan baku. Istilah-istilah yang digunakan dalam pengayakan (screen) yaitu :
Under size yaitu ukuran bahan yang melewati celah ayakan
Over size yaitu ukuran bahan yang tertahan oleh ayakan
Screen aperture yaitu bukaan antara individu dari kawat mesh ayakan
Mesh number yaitu banyaknya lubang-lubang per 1 inci
Screen interval yaitu hubungan antara diameter kawat kecil pada seri ayakan standar.
Pergerakan bahan pangan diatas pengayak dapat dihasilkan oleh gerakan berputar atau gerakan dari rangkai yang menyangga badan pengayak. Penyaring jenis ini dalam penggunaannya secara umum yaitu untuk sortasi bahan pangan untuk dua grup yaitu tipe badan standar atau flat dan tipe drum.
Pengayak berbadan datar (flat bad screen)
Pengayak jenis ini bentuknya sangat sederhana, banyak ditemukan diareal-areal pertanian, saat proses sortasi awal dari kentang, wortel dan lobak. Alat pengayak datar ganda digunakan secara luas dalam proses sortasi berdasarkan ukuran dari bahan baku (seperti biji-bijian dan kacang-kacangan) juga digunakan dalam proses pengolahan dan produk akhir seperti tepung jagung. Alat pengayak datar secara umum terdiri dari satu atau lebih lembaran pengayak yang dipasangbersama-sama dalam sebuah kotak yang tertutup rapat, pergeralannya dapat menggunakan berbagai alat. Tetapi biasanya alat tersebut bola-bola runcing dari kart yang keras, yang diletakkan antara lembaran-lembaran pengayak. Maksudnya adalah untuk meminimumkan kerusakan akibat pergesekan antara lubang-lubang pengayak dengan partikel bahan yang halus.
Pengayak Drum
Pengayak drum dan alat yang digunakan pada proses sortasi berdasarkan ukuran bentuk untuk kacang polong, jagung, kacang kedelai dan kacang lainnya yang sejenis. Bahan pangan tersebut akan menahan gerakan jatuh berguling yang dihasilkan oleh rotasi drum. Alat sortis drum biasanya diperlukan untuk memisahkan bahan pangan ke dalam dua atau lebih aliran, karena itu dibutuhkan dua atau lebih tingkatan pengayak.
Pengayakan sortasi
Selain menggunakan celah atau lubang yang tetap, ada juga pengayak sortasi dengan variable celah dan system tahap-pertahap. Termasuk dalam kelompok ini adalah jenis-jenis khusus dari tipe sortasi roller belt dan sorter roller seperti tipe baling-baling.
MANFAAT PENGAYAKAN
Manfaat dari percobaan pengayakan adalah kita bisa mendapatkan bahan yang seragam dari segi ukurannya, sehingga kualitas dari bahan yang diayak dapat terjaga. Selain itu Pengayakan juga berfungsi untuk memisah kan kontaminan pada bahan yang memiliki perbedaan ukuran.
TUJUAN PENGAYAKAN
Tujuan dari proses pengayakan ini adalah: [Taggart,1927]
Mempersiapkan produk umpan (feed) yang ukurannya sesuai untuk beberapa proses berikutnya.
Mencegah masuknya mineral yang tidak sempurna dalam peremukan (Primary crushing) atau oversize ke dalam proses pengolahan berikutnya, sehingga dapat dilakukan kembali proses peremukan tahap berikutnya (secondary crushing).
Untuk meningkatkan spesifikasi suatu material sebagai produk akhir.
Mencegah masuknya undersize ke permukaan.
Pengayakan biasanya dilakukan dalam keadaan kering untuk material kasar, dapat optimal sampai dengan ukuran 10 in (10 mesh). Sedangkan pengayakan dalam keadaan basah biasanya untuk material yang halus mulai dari ukuran 20 in sampai dengan ukuran 35 in.
PERMUKAAN AYAKAN
Permukaan ayak dapat terdiri atas berbagai macam bahan.
Batang baja.
Batang-batang baja berjarak sedikit satu sama lain. Batang ini digunakan untuk mengayak bahan kasar seperti: batu, batu bara, dll.
Pelat Berlubang.
Garis tengah lubang biasanya 1 cm atau lebih. Ukuran tebal pelat meningkat sesuai dengan bertambah besarnya garis tengah lubang.
Anyaman Kawat.
Biasa dipakai kawat baja, karena kuat.
Sutera Tenun.
Bahan ini digunakan untuk mengayak zat yang sangat halus, seperti bunga dan tepung.
Rol Berputar.
Permukaan ayak semacam ini terdiri atas sejumlah rol berusuk yang disusun berdampingan dan digerakkan dengan kecepatan berlainan. Pengayakan pada permukaan ayak semacam ini adalah sangat efektif. Untuk semua instalasi ayak berlaku bahawa, bahan ayak harus tersebar merata di atas permukaan ayak. Selanjutnya, penting pula untuk mengatur kecepatan takar sesuai dengan kapasitas ayakan. Dengan cara demikian dapat dicegah pembebanan lebih atau kurang. Instalasi ayak yang paling banyak dipakai dapat dibagi menjadi empat kelompok utama yaitu: ayakan statis, ayakan tromol, ayakan kocok, dan ayakan getar.
KAPASITAS SCREEN
Kapasitas screen secara umum tergantung pada: [Kelly,1982]
Luas penampang screen
Ukuran bahan
Sifat dari umpan seperti; berat jenis, kandungan air, temperature
Tipe mechanical screen yang digunakan.
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PROSES PENGAYAKAN
Waktu atau lama pengayakan. Waktu atau lama pengayakan (waktu optimum), jika pengayakan terlalu lama akan menyebabkan hancurnya serbuk sehingga serbuk yang seharusnya tidak terayak akan menjadi terayak. Jika waktunya terlalu lama maka tidak terayak sempurna.
Massa sampel. Jika sampel terlalu banyak maka sampel sulit terayak. Jika sampel sedikit maka akan lebih mudah untuk turun dan terayak.
Intensitas getaran. Semakin tinggi intensitas getaran maka akan semakin banyak terjadi tumbukan antar partikel yang menyebabkan terkikisnya partikel. Dengan demikian partikel tidak terayak dengan ukuran tertentu.
Pengambilan sampel yang mewakili populasi. Sampel yang baik mewakili semua unsur yang ada dalam populasi, populasi yang dimaksud adalah keanekaragaman ukuran partikel, mulai yang sangat halus sampai ke yang paling kasar.
Beberapa faktor lain yang harus diperhatikan dalam operasi pengayakan adalah :
Bentuk lubang ayakan
Celah dan interval ayakan
Ukuran partikel
Kapasitas ayakan dan keefektifan
Variabel dalam operasi pengayakan
FAKTOR DALAM PEMILIHAN SCREEN
kapasitas, kecepatan hasil yang diinginkan.
Kisaran ukuran ( size range),
Sifat bahan : densitas, kemudahan mengalir (flowability),
Unsur bahaya bahan : mudah terbakar, berbahaya, debu yang ditimbulkan.
Ayakan kering atau basah.
Pemilihan screen berdasarkan ukuran disajikan di fig. 19 – 14 (Perry, 7th ed.)
STANDAR AYAKAN
Nomor Ayakan
Lubang Ayakan
2
9,5 mm
3,5
5,6 mm
4
4,75 mm
8
2,36 mm
10
2,00 mm
20
850 µm
30
600 µm
40
425 µm
50
300 µm
60
250 µm
70
212 µm
80
180 µm
100
150 µm
120
125 µm
200
75 µm
230
63 µm
270
53
325
45
400
38
SCREEN APERTURE (LUBANG AYAKAN)
Keterangan : Untuk ukuran lubang yang berbeda, digunakan diameter kawat yang berbeda pula.
Contoh:
Ayakan 10 mesh, artinya sepanjang 1 inch terdapat 10 lubang dan kawatnya.
Maka : Jarak antar pusat kawat yang satu dengan kawat berikutnya = 1/10 =0,1 in.
Aperture = 0,1 – (diameter kawat) in.
Dari table Tyler screen, untuk 10 mesh ternyata diameter kawat = 0,035 in, maka,
Aperture = 0,1 – 0,035 = 0,05 in.
KAPASITAS SCREEN
Kapasitas screen secara umum tergantung pada: [Kelly,1982]
1. Luas penampang screen
2. Ukuran bahan
3. Sifat dari umpan seperti; berat jenis, kandungan air, temperature
4. Tipe mechanical screen yang digunakan.
Sumber Brown, 1950.
Contoh : Tersedia vibrating screen dengan luas permukaan= 6 ft, aperture = 2 mm. Berapa kisaran kapasitas yang memungkinkan screen ini?
Penyelesaian :
Kapasitas = ( 5 s/d 20 ) x 6 x 2 = 60 s/d 240 Tons/24 hr.
EFISIENSI SCREEN
Efisiensi screen dalam mechanical engineering didefinisikan sebagai perbandingan dari energi keluaran dengan eneri masukan. Dengan demikian dalam screening bukannya efisiensi melainkan ukuran keefektifan dari operasi.
Contoh :
Suatu produk dengan spek tidak lebih dari 10% berat berukuran tidak lebih besar dari 200 mesh. Tampak, batasannya adalah partikel dengan ukuran > 200 mesh maksimum 10%. Jadi, desired mat'l = partikel lolos 200 mesh.
Efisiensi dari proses pengayakan ini bergantung pada: [Brown,1950]
Rasio ukuran minimal partikel yang bisa melewati lubang ayakan, yaitu: 0,17-1,25 x ukuran lubang ayakan.
Persentase total area ayakan yang terbuka.
Teknik pengumpanan dan kecepatan pengumpanan.
Keadaan fisik dari material itu sendiri (kekerasan bijih, pola bongkahan bentuk partikel seperti bulat, gepeng, ataupun jarum, kandungan air).
Ada atau tidak adanya penyumbatan lubang screen.
Ada atau tidak adanya korosi pada ayakan (kawat).
Mekanisme gerakan pengayakan (getaran).
Design mekanis dari ayakan tersebut dan Kemiringan ayakan (biasanya 12o-18o).
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI MATERIAL UNTUK MENEROBOS UKURAN AYAKAN
Ukuran buhan ayakan
Semakin besar diameter lubang bukaan akan semakin banyak material yang lolos.
Ukuran relatif partikel
Material yang mempunyai diameter yang sama dengan panjangnya akan memiliki kecepatan dan kesempatan masuk yang berbeda bila posisinya berbeda, yaitu yang satu melintang dan lainnya membujur.
Pantulan dari material
Pada waktu material jatuh ke screen maka material akan membentur kisi-kisi screen sehingga akan terpental ke atas dan jatuh pada posisi yang tidak teratur.
Kandungan air
Kandungan air yang banyak akan sangat membantu tapi bila hanya sedikit akan menyumbat screen.
KAPASITAS PANAS JENIS AYAKAN
Kapasitas beberapa jenis ayakan industri dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
(Asumsi : ayakan digunakan untuk padatan berat, misalnya bijih logam).
BENTUK-BENTUK LUBANG AYAKAN
MENENTUKAN EFEKTIVITAS AYAKAN
Menentukan efektivitas ayakan.
Ditinjau suatu ayakan:
Di lapangan, penimbangan F, P & R tidak mudah dan tidak praktis, maka
perlu dicari persamaan lain yang menggunakan data analisis cuplikan (sample)
distribusi ukuran pada arus F, P dan R.
NM desired mat'l di sekitar screen:
XF. F = XP . P + XR . R (1)
undesired mat'l di sekitar screen : (1 – XF ) F = ( 1- XP ) P + ( 1-XR ) R (2)
NM total di sekitar screen :
F = P + R (3)
Menggunakan persamaan (1) dan (3), buktikan bahwa :
BAB III
PENUTUP
KESIMPULAN
Pengayakan atau penyaringan adalah proses pemisahan secara mekanik berdasarkan perbedaan ukuran partikel .
Faktor yang harus diperhatikan dalam operasi pengayakan : bentuk lubang ayakan, celah dan interval ayakan, ukuran partikel, kapasitas ayakan dan keefektifan.
Dalam proses pengayakan harus diperhatikan beberapa variable : metode pengumpanan, permukaan ayakan, sudut kemiringan, kecepatan putaran, frekuensi getaran.
Ayakan dibagi menjadi ayakan Grizzly, ayakan Revolving Screen, Vibrating Screen, ayakan Trommel.
SARAN
Adapun saran yang dapat kami ajukan adalah alangkah lebih baiknya makalah ini mendapat kritik yang membangun agar dalam penyusunannya dapat lebih sempurna lagi. Dan alangkah baiknya jika isis dari makalah ini dapat dikoreksi oleh dosen pengampu agar tidak terjadi kesalahpahaman dalam memahami materi tentang Peralatan Pemisahan Ayakan.
DAFTAR PUSTAKA
Amin, Jaksen M dan Erlina Margaretty. 2015. Peralatan Industri Proses. Politeknik Negeri Sriwijaya. Palembang.
Anonim. 2005. Teknologi Farmasi Eropa. Pengayakan
Anonim.2010. Particle Size Sieve Analyses.
(http://www.particletechlabs.com/particle-size/sieve-analyses)
Moechtar. 1990. Farmasi Fisika. UGM Press. Yogyakarta.
Zulfikar. 2010. Pengayakan.
McCabe, Warren L & Smith, J.C. 1999. "Operasi Teknik Kimia". Alih Bahasa Jasiji, E.Ir. Edisi ke-4. Penerbit Erlangga : Jakarta.
Swinkels JJM. 1985. Sources of Starch, its Chemistry and Physics. Di dalam :Starch Conversion Technology. Van Beynum GMA, Roels A, editor. New York : Marcel Dekker.
http://brownharinto.blogspot.com/2009/11/screening-pengayakan.html
distantina.staff.uns.ac.id/files/2009/08/2-screen.pdf
distantina.staff.uns.ac.id/files/2009/.../1-cara-menentukan-ukuran-partikel.pdf
http://kuliahd3fatek.blogspot.com/2009/05/bab-iii-pengolahan-bahan-galian.html
file:///D:/screening/Seminar-Laporan-Operasi-Teknik-Kimia-I.htm
http://bundafathi.wordpress.com/2010/08/03/pengayakan/
