Laporan Resmi Filtrasi P0

LAPORAN RESMI

MATERI

: KRISTALISASI

KELOMPOK

: 3 / RABU

PENYUSUN

: 1. ASTUTI WULANDARI

(21030114120093)

2. MAHMUDI

(21030114140177)

3. IMAM ROSYIDIN

(21030114120069)

LABORATORIUM OPERASI TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2017

KRISTALISASI

LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN RESMI LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS DIPONEGORO Materi

: Kristalisasi

Kelompok

: 3 / Rabu

Penyusun

: 1. Astuti Wulandari

(21030114120093) (21030114120093)

2. Mahmudi

(21030114140177) (21030114140177)

3. Imam Rosyidin

(21030114120069) (21030114120069)

Semarang,

Mei 2017

Mengesahkan, Dosen Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Bakti Jos, DEA NIP. 196005011986031003 196005011986031003

ii LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2017

KRISTALISASI

RINGKASAN Operasi filtrasi merupakan suatu unit operasi pemisahan campuran heterogan padat cair menjadi komponen individualnya dengan menggunakan alat penyaring yang didasarkan pada perbedaan ukuran partikel partikel komponen. Hal yang paling utama dalam filtrasi adalah mengalirkan mengalirkan fluida melalui media berpori. berpori. Filtrasi dapat terjadi karena adanya gaya dorong misalnya gravitasi, tekanan dan gaya sentrifugal. Terdapat empat langkah dalam percobaan filtrasi yaitu uji kebocoran, operasi filtrasi, operasi pencucian, mengukur densitas dan slurry, dan membuat larutan seri. Data volume filtrat dan hasil pencucian dicatat setiap 10 detik. Operasi dihentikan jika terjadi perubahan volume yang drastis. Semakin lama waktu operasi filtrasi maka filtrat akan semakin menurun. Semakin lama waktu operasi pencucian maka volume filtrat semakin besar. Dalam operasi filtrasi dikenal beberapa konstanta konstanta filtrasi yaitu tahanan speifik cake, volume ekivalen, dan waktu optimum. Saran untuk praktikum ini adalah lakukan pngamatan dengan teliti, memasang filter cloth tidak terjepit diantara shell agar tidak terjadi kebocoran. Selain itu, jangan membuka kran terlalu besar.

iii LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2017

KRISTALISASI

SUMMARY

Filtration is one kind of separating operation of heterogenous mixture of solid-liquid into its individual components using filter that is based on differeces size of particle component. The most important point in filtration is flowing fluid through porous medium. Flitration can occurs due to driving force such as gravity, preassure and centrifugal force. Ther oare four stps in the filtration experiments there are test of leakage, the ooperation of filtration, washing, measuring density and viscosity of slurry and made a series solution. Data of volume filtrate is recorded every 10 seconds. Operation will be stop when drastically changing in filtrate volume is recorded. The more time of filtration, will be caused decreasing in volume of filtrate. Otherwise the ore time washing, will caused decreasing in volume filtrate, in operation of filtration, know several filtration constant such as specific retained cake, equivalent volume, and the optimum time. Suggestions for this experiment are observed acurately, put on the filter cloth until there is no leakage, and don’t open the valve too wide.

iv LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2017

KRISTALISASI

PRAKATA Puji sykur kepada Tuhan yang Maha Esa atas berkat, rahmat dan jalan-Nya, laporan resmi praktikum operasi tekik kimia dengan amteri filtrasi dapat diselesaikan. Laporan resmi ini disusun sebagai kelengkapan tugas mata kuliah praktikum operasi teknik kimie dan di buat untuk menambah referensi pembaca. Pada kesempatan ini penyusun menyampaikan ucapan terimakasih kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Ir. Bakti Jos, DEA selaku dosen pembimbing materi filtrasi 2. Laboran Laboratorium Unit Operasi Teknik Kimia 3. Arlunanda Adhiartha selaku koordinator Asisten Laboratorium Operasi Tenik Ki mia 4. Sekar Ayu Septianis selaku asisten pembimbing materi filtrasi Penyusun menyadari bahwa laporan resmi ini masih jauh dari sempurna. Maka dari itu kritik dan saran yang sifatnya membangun sangatlah penyusun harapkan.

Semarang,

Mei 2017

Penyusun

v LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2017

KRISTALISASI

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................................. i LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................... ii RINGKASAN............................................................................................................ iii SUMMARY ................................................................................................................ iv

PRAKATA ................................................................................................................ v DAFTAR ISI ............................................................................................................. vi DAFTAR TABEL ..................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. viii DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................. ix BAB I PENDAHULUAN ......................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1 1.2 Perumusan Masalah .................................................................................. 1 1.3 Tujuan Praktikum ..................................................................................... 1 1.4 Manfaat Praktikum ................................................................................... 1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................... 2 2.1 Pengertian ................................................................................................... 2 2.2 Perhitungan Filtrasi .................................................................................... 2 2.3 Pencucian ................................................................................................... 4 2.4 Waktu Filtrasi yang Optimum.................................................................... 4 BAB III METODE PRAKTIKUM ........................................................................... 6 3.1 Rancangan Percobaan ................................................................................ 6 3.1.1 Rancangan praktikum .................................................................... 7 3.1.2 Penetapan Variabel ........................................................................ 7 3.2 Bahan dan Alat yang digunakan ................................................................ 7 3.3 Gambar Rangkaian Alat ............................................................................. 8 3.4 Prosedur Praktikum .................................................................................... 8 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................... 11 4.1 Hasil Percobaan ........................................................................................ 11 4.2 Pembahasa................................................................................................. 12 4.2.1

Hubungan Waktu terhadap Volume Filtrat pada Operasi Filtrasi .. 12

vi LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2017

KRISTALISASI

4.2.2

Hubugan Waktu terhadap Volume Filtrat pada Operasi Pancucian ....................................................................................... 13

4.2.3 Nilai-Nilai Konstanta Filtrasi ......................................................... 13 4.2.4

Waktu Optimum Filtrasi ................................................................ 14

BAB V PENUTUP .................................................................................................... 15 5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 15 5.2 Saran........................................................................................................... 15 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 15 LAMPIRAN

vii LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2017

KRISTALISASI

DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Hasil Operasi Filtrasi Tiap Interval Waktu 10 detik ................................. 11 Tabel 4.2 Hasil Operasi Filtrasi Tiap Interval Waktu 10 detik ................................. 11 Tabel 1. Operasi Filtrasi ............................................................................................ A-2 Tabel 2. Operasi Pencucian ....................................................................................... A-3

viii LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2017

KRISTALISASI

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Grafik v vs d/dv ..................................................................................... 4 Gambar 3.1 Rancangan Praktikum Alat Filtrasi ........................................................ 7 Gambar 3.2 Skema Rancangan Alat .......................................................................... 8 Gambar 4.1 Grafik Hubungan Waktu terhadap Volume Filtrat pada Operasi Filtrasi................................................................................................... 12 Gambar 4.1 Grafik Hubungan Waktu terhadap Volume Filtrat pada Operasi Pencucian ............................................................................................. 13

ix LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2017

KRISTALISASI

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A : Laporan Sementara ............................................................................. A-1 Lampiran B : Lembar Perhitungan ............................................................................ B-1 Lampiran C : Referensi.............................................................................................. B-1 Lampiran D : Lembar Asistensi ................................................................................ B-1

x LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2017

KRISTALISASI

xi LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2017

KRISTALISASI

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Operasi filtrasi merupakan suatu unit operasi pemisahan campuran heterogen padat cair menjadi komponen-komponen individualnya dengan menggunakan alat penyaring yang didasarkan pada perbedaan ukuran partikel komponen. Penggunaan filtrasi sangat luas di dunia industri antara lain di indrustri pengolahan air, menjernihkan preparat kimia di laboratorium, menghilangkan pirogen dan pengotor pada air suntik injeksi dan obat obat injeksi, dan membersihkan sirup dari kotoran yang ada pada industri gula dan untuk memurnikan bahan-bahan obat dari partikel dan bahan yang tidak diinginkan sehingga dapat menjamin hasil akhir dari suatu produk obat yang berkualitas dan sesuai syarat yang ditentukan. Dalam hal ini produk yang diamati dapat berupa filtrat, cake atau keduanya. 1.2 Rumusan Masalah

Dalam percobaan ini dilakukan operasi filtrasi tekanan tetap dan operasi pencucian untuk menentukan harga konstanta-konstanta filtrasi serta menentukan waktu operasi filtrasi optimum, dengan jenis alat filtrasi yang digunakan adalah filter press. 1.3 Tujuan Percobaan

1. Dapat merakit dan membongkar alat percobaan. 2. Dapat melaksanakan operasi filtrasi slurry baik pada tekanan tetap maupun kecepatan tetap. 3. Dapat melaksanakan operasi pencucian. 4. Dapat menentukan harga konstanta-konstanta filtrasi secara grafis. 5. Dapat menentukan waktu operasi filtrasi optimum. 6. Dapat membuat laporan praktikum secara tertulis. 1.4

Manfaat Percobaan

1. Mahasiswa dapat merakit dan membongkar alat percobaan filtras i. 2. Mahasiswa dapat melakukan proses filtrasi dengan baik. 3. Mahasiswa dapat mengetahui waktu operasi optimum.

1 LABORATORIUM OPERASI TEKNIK KIMIA 2017

KRISTALISASI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian

Hal yang paling utama dalam filtrasi adalah mengalirkan fluida melalui media berpori. Filtrasi dapat terjadi karena adanya gaya dorong, misalnya : gravitasi, tekanan, dan gaya santrifugal. Pada beberapa proses media filter membantu balok berpori (cake) untuk menahan parikel-partikel padatan didalam filtrate sehingga terbentuk lapisan berturut-turut pada balok sebagai filtrate yang melewati balok dan media tersebut. Operasi filtrasi dengan menggunakan filter tekanan plate dan kerangka (plate and frame filter press) terdiri dari dua periode pembentukan kuwih dan periode pencucian. Di dalam pembentukan kuwih ternyata aliran fluida adalah laminer. Filtrasi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu filtrasi pada tekanan tetap dan filtrasi pada kecepatan tetap. Di dalam filtrasi kecepatan tetap, tekanan yang digunakan selama filtrasi berubah-ubah untuk mendapatkan kecepatan filtrasi yang tetap. 2.2 Perhitungan Filtrasi

∆ = −  ∅ ....................................................................................................(1) ∆P

= penurunan tekanan melalui cake

L

= tebal cake

϶

= porositas, fraksi dari volume ruangan kosong kekentalan filtrat

Vs

= kecepatan superfisial

Dp

= diameter partikel padat

= / = 

................................................................................................... (2)

Ap

= area partikel

Vp

= volume partikel

So

= luas permukaan spesifik dari partikel padat (ft2/ft3)

dV/D

= kecepatan filtrasi, volume filtrar yang dapat ditampung persatuan waktu

A

= luas permukaan filtrasi

 ............................................................................................ (3) ∆ = −  ∅


 = ∆− =  

KRISTALISASI

...................................................................................... (4)

Persamaan neraca bahan :

= =

............................................................................. (5)

Ps

= densitas zat padat dalam cake

W

= berat zat padat di dalam slurry per volume cairan di dalam slurry

V

= volume filtrat yang ditampung

LA di persamaan (5) menunjukan jumlah filtrat yang tertinggal di dalam cake. Jumlah ini sangat kecil dan dapat diabaikan terhadap v. Jika dari persamaan (4) dan (5) harga L dieleminir akan di dapat :

∆ = −∆   =  ................................................................................ (6)    −   Jika dalam persamaan (6) diperhitungkan tahanan dari filter medium, maka persamaan menjadi :

−∆ ....................................................................................................(7)   =     RM

= tahanan dari filter medium dan pemipaan, (ft-1)

Untuk memprmudah dalam analisa data, tahanan dari filter medium dan pemipaan dinyatakan dengan volume filtrat yang ekuivalen :

−∆ ..................................................................................................... (8)  =    ve

= volume filtrat yang membentuk cake dengan tahanan yang sama dengan

tahanan dari filter medium dan pemipaan. Jika operasi filtrasi di lakukan pada tekanan konstan maka persamaan tersebut dapat diintegralkan sebagai berikut :

∆   =∫  ∆ 2 .= 

+.] [  = .−∆ .....................................................................................................(9) Dari persamaan ini dpat ditentukan waktu yang diperlukan untuk menghasilkan


KRISTALISASI

filtrat dengan volume tertentu. Harga-harga konstanta dan ve dapat ditentukan dari hasil percobaan. Persamaan (8) dapat diubah menjadi :

 = +  .−∆ .....................................................................................................(10)  Jika -∆P konstan, maka grafik vs V merupakan garis lurus dengan :  = .∆

 =  

Gambar 2.1 Grafik

 vs V 

Jika filtrasi dilakukan pada kecepatan konstan, maka persamaan (10) dapat diubah menjadi :

 = .  .

........................................................................(11)

Persamaan ini akan memberikan garis lurus jika digambarkan grafik dari (-∆P) vs (v)

2.3

Pencucian

= .∆  = .  .

Setelah selesai operasi filtrasi, perlu diadakan pencucian untuk memsisahkan filtrat yang masih tertinggal dalam cake. Tebal cake tidak mengalami perubahan maka kecepatan pencucian hanya tergantung pada besarnya penurunan tekanan. Jika aliran pencucu sama dengan aliran surry dan dimasukkan dengan tekanan yang sama, kecepata aliran pencuci = kecepatan pada akhir filtrasi yang diberikan pada persamaan (8). 2.4

Waktu Filtrasi yang Optimum


KRISTALISASI

Misalkan waktu pencucian dan pembersihan = q (dianggap konstan) maka waktu siklus :

Supaya



optimum

 =      0, 5   = .∆     = .0,5∆      =0   =   =0  . ∆    = 2 . ∆


KRISTALISASI

BAB III METODE PERCOBAAN 3.1

Rancangan Percobaan

3.1.1 Rancangan Praktikum Rancangan praktikum filtrasi diawali dengan cek kebocoran filter, cek kebocoran filter dimulai dengan memasang filter cloth dan seal diantara plate and frame filter, setelah selesai dipasang amati kebocoran pada alat. Lalu dilanjutkan dengan operasi filtrasi yang menggunakan slurry yang terbuat dari 2% berat tepung terigu dalam 20 L air dan 2 gram pewarna, pada operasi filtrasi perlu diamati penurunan drastis pada volume filtratnya dengan cara menampung filtrate setiap 10 detik. Operasi selanjutnya adalah operasi pencucian, pada operasi pencucian pastikan posisi semua kran sama dengan saat operasi filter dan amati peningkatan volume yang drastic dengan cara menampung air hasil operasi pencucian seti ap 10 detik. Berikutnya dilanjutkan dengan mengukur Densitas dan Viskositas Slurry serta membuat larutan seri. Adapun rancangan praktikum secara garis besar ditampilkan pada gambar 3.1 sebagai berikut :


KRISTALISASI

3.1.2 Rancangan Praktikum Cek Kebocoran Filter

Operasi Filtrasi

Operasi Pencucian

Mengukur Densitas dan Viskositas SLurry

Membuat Larutan Gambar 3.1 Rancangan Praktikum 3.1.2 Penetapan variabel Variabel :

3.2



20 L air



2% berat tepung



Menampung tiap 10 detik

Bahan dan Alat yang di gunakan

Bahan yang digunakan : 

Air



Tepung



Pewarna

Alat yang digunakan : 

Tangki kolom


KRISTALISASI

3.3



Stopwatch



Timbangan



Viscometer Ostwald



Gelas Ukur

Gambar Rangkaian Alat

Alat percobaan filtrasi ini terdiri dari suatu filter press yang dilengkapi dengan sebuah manometer. Peralatan tambahan yang diperlukan untuk melakukan percobaan ini ialah : 1. Sebuah drum yang dilengkapi degan pengaduk untuk tempat slurry. 2. Panci penampunagn filtrat. 3. Stopwatch. 4. Timbangangan.

Gambar 3.2 Skema rangkaian alat filtrasi 3.4

Prosedur Praktikum

A. Cek Kebocoran 1. Mengukur luas efektif dan filter cloth. 2. Bersihkan filter cloth dengan air. 3. Pasang filter cloth diantara plate dan frame. 4. Isi tangki feed dengan air sampai kurang lebih setengah volume tangki penuh. 5. Pastikan kran recycle dan kram umpan filter press terbuka. 6. Nyalakan pompa. 7. Amati kondisi filter press, jika ada air yang menetes dari plate dan frame berarti terjadi kebocoran sehingga posisi filter cloth perlu diperbaiki (ulangi langkah 3-


KRISTALISASI

7 sampai tidak terjadi kebocoran). 8. Buang air yang terdapat dalam tangki feed . B. Operasi Filtrasi 1. Buat slurry 2% berat tepung trigu dalam 20 L air dan 2 gram pewarna (hitung kebutuhan tepung dengan rumus %berat). 2. Campur ketiga bahan itu dalam tangki feed dengan pertama kali memasukkan air kemudian pewarna dan tepung. Tepung dimasukkan dengan cara ditaburkan secara merata dan perlahan-lahan. 3. Atur kran recycle terbuka dan kran umpan filter press tertutup. 4. Nyalakan pompa. 5. Tunggu satu menit (agar larutan slurry homogen). 6. Buka kran umpan dan filter. 7. Tampung filtrat setiap 10 detik dan ukur volume filtratnya. 8. Ulangi langkah 7 sampai terjadi penurunan volume yang drastis. C. Operasi Pencucian 1. Simpan slurry sisa dalam ember. 2. Isi tangki feed dengan air sampai penuh. 3. Pastikan posisi semua kran sama dengan saat operasi filtrasi. 4. Nyalakan pompa 5. Tampung filtrat setiap 10 detik dan ukur volume filtratnya. 6. Ulangi langkah 5 sampai cairan bersih yang terjadi peningkatan volume yang drastis. D. Mengukur Densitas dan viskositas Slurry

Keterangan :

    

          =  

= viskositas slurry = viskositas air = densitas slurry = densitas air = waktu tempuh slurry 9

LABORATORIUM OPERASI TEKNIK KIMIA 2017



KRISTALISASI

= waktu tempuh air

Menentukan vikositas slurry 1. Isi vikosimeter dengan cairan sampai pada ketinggian tertentu (misal titik a). 2. Hisap cairan dengan menggunakan selang sampai pada titik tertentu. 3. Hidupkan stopwatch tepat saat cairan melewati titik b sampai titik a. 4. Catat waktu tempuh. 5. Hitung viskositas cairan dengan rumus diatas. E. Membuat Larutan Seri 1. Ambil 50 ml slurry sebelum operasi filtrasi dilakukan. 2. Encerkan 2 kali (tambah air hingga 100 ml). 3. Ambil 50 ml dari larutan langkah 2. 4. Ulangi langkah 2 dan 3 hingga warnanya sama dengan hasil akhir operasi pencucian. 5. Catat berapa kali pengencerannya.


KRISTALISASI

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1

Hasil Percobaan

Dari praktikum proses filtrasi diperoleh data volume tiap interva waktu 10 detik, terdapat dua data yaitu, data operasi filtrasi dan operasi pencucian, dengan data sebagai berikut: Tabel 4.1 Data operasi filtrasi dengan interval waktu 10 detik Waku (s)

Volume (ml)

10

190

20

190

30

175

40

145

50

190

60

195

70

180

80

155

90

162

100

165

110

205

120

160

130

185

140

180

150

200

160

125

Tabel 4.2 Data volume operasi pencucian dengan interval waktu 10 detik Waktu (s)

Volume (ml)

10

150

20

130


KRISTALISASI

4.1

30

140

40

150

50

145

60

150

70

155

80

145

90

160

100

145

110

160

120

155

130

150

140

150

150

150

160

150

170

190

Pembahasan

4.2.1 Hubungan Waktu terhadap Volume Filtrat pada Operasi Filtrasi Dari hasil percobaan proses filtrasi dapat dibuat grafik hubungan antara waktu terhadap volume filtrat pada proses operasi filtrasi, denagn grafik sebagai berikut : 250 ) 200 l m ( t 150 a r t l i f e m100 u l o V

y = -0,0924x + 182,98 R² = 0,0412

50

0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

waktu (detik)

Gambar 4.1 Grafik Hubungan waktu dengan volume filtrat pada operasi filtrasi


KRISTALISASI

Dari gambar 4.1 dapat dilihat bahwa semakin lama waktu operasi volume filtrat fluktuatif namun cenderung semakin menurun. Penurunan volume diakibatkan adanya tahanan spesifik volume dan tahanan spesifik cake. Tahanan medium filter yang diwakili oleh tahanan spesifik volume sangatlah kecil dibanding dengan tahanan cake , semakin lama waktu filtrasi, cake yang tertahan pada filter cloth semakin banyak, sehingga filtrat yang dihasilkan semakin menurun

volumenya. 4.2.2 Hubungan Waktu terhadap Volume Filtrat pada Operasi Pencucian Dari hasil percobaan proses pencucian dapat dibuat grafik hubungan antara waktu terhadap volume filtrat pada proses operasi pencucian, denagn grafik seba gai berikut : 200 180 160

) l m140 ( t 120 a r t 100 l i f e 80 u l o 60 V

y = 0,1385x + 139,01 R² = 0,3276

40 20 0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Waktu (detik)

Gambar 4.2 Grafik hubungan waktu dengan volume filtrat pada operasi pencucian

Dari gambar 4.2 dapat dilihat bahwa semakin lama waktu operasi pencucian maka volume filtrat yang akan diperoleh cenderum semakin besar. Kenaikan volume filtrat yang drastis terjadi pada detik 170. Kenaikan volume filtrat ini disebaban oleh densitas air pencucian yang lebig kecil dibandingkan dengan densitas slurry. Operasi pencucian bertujuan untuk mengambil impuritas berupa zat warna yang menempel pada cake, karena densitas yang lebih kecil aa air dapat lebih mudah menembus filter cloth dan membawa serta zat pewarna. Oleh karena itu, semakin lama proses pencucian maka volume filtrat yang dihasilkan akan cenderung meningkat serta semakin berkurang zat pewarna pada cake sehingga semakin lama filtrat yang dihasilkan semakin jenuh.


KRISTALISASI

4.2.3 Nilai-Nilai Konstanta Filtrasi Dalam operasi filtrasi dikenal beberapa konstanta filtrasi yaitu tahanan



spesifik cake ( ), volume equivalen (





) dan waktu operasi optimum proses (



).

Tahanan spesifik cake ( ) merupakan hambatan yang dimiliki oleh suatu ampas



tertentu terhadap slurry. Konstanta ( ) berfungsi untuk mempermudah perhitungan dalam memperkirakan berapa jumlah filtrat yang dihasilkan dalam waktu tertentu. Sedangkan volume equivalen (



) merupakan volume filtrat yang diperoleh sebagai

akibat adanya tahanan yang dimiliki ampas, sehingga dengan semakin besarnya



tahanan spesifik cake ( ) yang dimiliki ampas mengakibatkan semakin banyak cairan yang tertahan. Oleh karena itu, filtrat yang diperoleh akan semakn kecil. Terakhir adalah konstanta (



) waktu optimum operasi, waktu optimum operasi

merupakanw aktu optimum yang dibutuhkan agar proses filtrasi dapat terjadi dengan sempurna yaitu ditandai dengan filtrat yang jernih yang dihasilkan. Dai penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa konstanta berhubungan sesuai dengan rumus berikut:

,,

saling

  0, 5   = .∆   .  .  ∆.   = ..

4.2.4 Waktu Optimum Operasi Filtrasi dan Pencucian

Secara praktis, operasi filtrasi di dasarkan pada adanya perubahan volume yang drastis (penurunan volume). Pada praktek yang dilakuka, didapatkan waktu optimum filtrasi yaitu 160 detik. Sedangkan waktu optimum berdasarkan perhitnungannya yaitu 1760 detik, hal ini terjadi karena secara praktis, pengamatan filtrat hasil filtrasi yang dilakuan secara makroskopis (kasat mata), hal ini lah yang menimbulkan galat. Sama halnya dengan operasi pencucian, secara praktis waktu yang diperlukan yaitu 170 detik, sedangkan perhitungan waktu optimum yaitu 350 detik. Perbedaan pengamatan inilah yang memungkinkan adanya partikel padatan halus pada filtrat yang tidak terlihat oleh mata pada pengamatan kejernihan.


KRISTALISASI

BAB V PENUTUP 5.1

Kesimpulan

1. Semakin lama waktu filtrasi maka akan semakin kecil volume filtrat yang dihasilkan, dengan V = 862,66 ft 3 dengan waktu operasi 1760 detik. 2. Semakin lama waktu operasi pencucian maka akan semakin besar volume filtrat yang dihasilkan, dengan V = 193,29 ft 3 dengan waktu operasi 350 detik.

=2649682,19 =56074818,35

3. Pada operasi filtrasi didapatkan pencucian didapatkan harga

, sedangkan pada operasi

4. Pada operasi pencucian larutan seri, dibutuhkan dua kali pengeceran sampai larutan memiliki kejernihan yang sama dengan larutan hasil pencucian. 5.2

Saran

1. Pastikan alat filtrasi plate dan frame sudah tidak terdapat kebocoran saat operasi berlangsung. 2. Teliti saat pemasangan filter cloth. 3. Persiapkan peralatan dengan baik agar saat operasi berlangsung didapatkan data yang optimal.ss


KRISTALISASI

DAFTAR PUSTAKA

Badger. W.L and Bacheru ,J.L.1976. Introduction to Chemical Engineering. Tokyo: Mc Graw Hill Book Co. Blackburn and Nagamori,N.1994. Slurry Filtration and Cake Washing After the HCl Leach of Magnesite and Serpentine. Metalurgical and Material Transaction B, volume 204B.

Brown, G.Ce.1974. Unit Operation. New York : John Willey and Sons Inc. Casey, T.J.Unit Treatment Process in Water and Waste Water Engineering. University Collage Dublin Ireland : John Willey and Sons Inc. Caulson, J.M, and Richardson, J.F.1962. Chemical Engineering, 2nded . New York: Pergaman Press Do Jilido,J.R and Best,G.A. Chemistry of Water and Waste Water Pollution. England : Ellis Hardwood Limited. Froust, A.S.1980. Principle of Unit Operation 2nd ed. New York : John Willey and Sons Inc. John,B.2003.Slurry Handing, Trouble Shooting and Filtration. Leutron EMDG Simposium, February 11,2005. Lavran, M.G.1958. Fundamental of Chemical Engineering Operation. New York : Printic Hill. Lavran, M.G.1958. Fundamental of Chemical Engineering 4thed. Singapore : Kasumi Rincing Co. Ltd. Page 393-410. Mc.Cabe, W.L.1996. Unit Operation of Chemical Engineering,4th ed . Singapore: Kasumi Rincing Co.Ltd.page 393-410 Mickley, H.J.1949. Chemical Engineering Progresi,4th ed . Tokyo: Mc Graw Hill Book. Perry,R.H and Richardson,C.H.1984. Chemical Engineering 6thed. Tokyo : Mc. Graw Hill Book. Perry, R.H. Don Green. 1984 . Chemical Engineering, 6th ed . Tokyo:Mc Graw Hill Book. Shutterland,K.2008.Filters and Filtration Handbook 5thed. Oxford Butterworth-Hememann. Samsudin, A.M dan Khoirudin. 2005. Ekstraksi. Filtrasi Membran dan Uji Stabilitas Zat Warna Kulit Manggis. Universitas Diponegoro.


LAMPIRAN A

LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA

Materi : KRISTALISASI

Disusun oleh : Astuti Wulandari

NIM.

21030114120093

Mahmudi

NIM. 21030114140145

Imam Rosyidin

NIM.

21030114120069

LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2017

A-1 LABORATORIUM OPERASI TEKNIK KIMIA 2017

KRISTALISASI

1. Variabel Operasi

a. Variabel berubah 

Volume air

: 20 L



Berat tepung

: 2% berat

2. Hasil Percobaan 

Berat picno kosong

: 31,8 gr



Berat picno + air

: 81,58 gr



Massa jenis air

:



Berat tepung 2 % w dalam 20 l air



Operasi Filtrasi

,−, =1,008   

  =2000   1,008  =2016  2%=    100%      2   100% 2%=  2016 0,02 403,6 =  403,6=0,98 403,   = 0,968  =411,836  Waktu (s)

Volume (ml)

10

190

20

190

30

175

40

145

50

190

60

195

70

180

80

155

90

162

100

165

110

205

A-1 LABORATORIUM OPERASI TEKNIK KIMIA 2017

KRISTALISASI





120

160

130

185

140

180

150

200

160

125

Operasi Pencucian Waktu (s)

Volume (ml)

10

150

20

130

30

140

40

150

50

145

60

150

70

155

80

145

90

160

100

145

110

160

120

155

130

150

140

150

150

150

160

150

170

190

Viskositas

    

= 1,008 gr/ml = (82,01 – 31,18) gr/ 50 ml = 1,0166 gr/ml = 15 s = 14 s = 0,0082


A-2

KRISTALISASI

=    = 1514 .1,. 1,0016608  0,0082=0,00886 

Larutan Seri

= 3 x pengenceran

Semarang,

Mei 2017

Mengetahui, PRAKTIKAN

Wulan

Mahmudi

ASISTEN

Imam

Sekar Ayu Septianis NIM. 21030114120025 A-3


KRISTALISASI

LAMPIRAN B

LEMBAR PERHITUNGAN

1. Perhitungan pembuatan slurry a. Densitas air 

Berat picnometer kosong : 31,8 gram



Berat picnometer + air

: 81,58 gram



Massa jenis air

:

b. Volume air

,−,  

= 1,008 gr/ml

V = 20.000 ml c. Berat air W air = 20.000 ml x 1,008 gr/ml = 20160 gram d. Berat tepung 2% w dalam 20 L

2 %=        100 %    100 % 2 %=  201602    100% 2 %=  20162 0,02 20162 =  0,02 403,24=   0,82  =403,24  0,98   =403,24    = 403,0,2948  =411,45 

e. Densitas slurry 

Berat picnometer kosong : 31,8 gram



Berat picnometer + slurry : 82,01 gram



Massa jenis air

f. Viskositas slurry t slurry

:

,−, = 1,0042 gr/ml  

= 15 s B-1


KRISTALISASI

t air

= 14 s

γ

air

= 0,0082

γ

slurry

=

.ρs =    , / 0,0082=8,75 x 10 .ρa    , /

-3

2. Perhitungan Luas Plate N

= 16

Panjang

= 21,5 cm

Lebar

= 21,5 cm

Luas

= 16 (21,5 x 21,5 cm) = 7396 cm2

3. Perhitungan w slurry

 411, 4 5   =  =   20.000  =0,0205 /

4. Perhitungan konstanta

α

dan Ve dengan metode least square pada operasi filtrasi dan

operasi pencucian

θ = ω. μ.α.V   . .(ΔP) θ = ω. μ.α.V  ω. μ.α.V . .(ΔP) . .(ΔP) Persamaan diatas analog denfan y = mx + c dimana y =

θ dan x = V 

Tabel 1. Operasi Filtrasi t (s)

d θ (s)

Volume (ml) (x)

dV (ml)

d θ/ dV (y)

10

10

190

0

-

20

10

190

0

-

30

10

175

-15

-0,6

40

10

145

-30

-0,3

50

10

190

45

0,2

60

10

195

-5

-2

70

10

180

-15

-0,6

B-2 LABORATORIUM OPERASI TEKNIK KIMIA 2017

KRISTALISASI

80

10

155

-25

-0,4

90

10

162

7

1,43

100

10

165

3

3,3

110

10

205

40

0,25

120

10

160

-45

-0,2

130

10

185

20

0,5

140

10

180

5

2

150

10

200

20

0,5

160

10

125

-75

-0,13

Σ x = 2802

-70

Σ y = 3,95

n = 16 y = -0,0043 x + 1,0073 m = -0,0043 c = 1,0073 a. Menghitung Ve

−    1, 0 073 3, 5  10  =   = 0,0043 =234,26   1  =0,0083

b. Menghitung tahanan spesifik cake ( gc = 32,2 ft/s2

α

 ,      =7396     = 7,961 

 ΔP = 1 atm / =1,279 / =0,0205   62,4279 /  gr μs=8,75 x 103 3 x 0,0672   =0,000548/   ft l b 2 0, 0 043. 3 2, 2 . 2 116, 3 45 .  7, 9 61 2 2 2  sl o pe. gc.ΔP.    α= μs.ω = 0,000548 2 .1,279 3

c. Menghitung V


2 0,5 2θ. gc.ΔP.   =  μs.ω.α  2.2116,345 0,5 21605. 3 2, 2 .  7, 9 61  =  0,000548.1,279.26496892,19  =862,66 2 θs 2  θs=slope x 2 .   β 2 862, 6 6 3 θs=0,0043 x  2 860,66 3 .0,0083 3 160  θs=1760,022 s

d. Perhitungan

KRISTALISASI

(waktu operasi maksimum)

Tabel 2. Operasi Pencucian

t (s)

d θ (s)

Volume (ml) (x)

dV (ml)

d θ/ dV (y)

10

10

150

0

-

20

10

130

-20

-0,5

30

10

140

10

1

40

10

150

10

1

50

10

145

-5

-2

60

10

150

5

2

70

10

155

5

2

80

10

145

-10

-1

90

10

160

15

0,6

100

10

145

-15

-0,6

110

10

160

15

0,6

120

10

155

-5

-2

130

10

150

-5

-2

140

10

150

-

-

150

10

150

-

-

160

10

150

-

-

170

10

190

-40

-0,25

Σ x = 2515

-40

Σ y = -1,15

n = 17


KRISTALISASI

y = 0,0091x – 1,4434 m = -0,0091 c = -1,4434 e. Menghitung Ve

f.

−    1, 4 434 3, 5  10  =   = 0,0091 =158,62   1  =5,552 Menghitung tahanan spesifik cake ( gc = 32,2 ft/s2

α

   =7396  ,     ΔP = 1 atm / =1,279 / =0,0205   62,4279 /  μs=8,75 x 103 gr3 x 0,0672   =0,000548/   ft l b 2   0, 0 091. 3 2, 2 . 2 116, 3 45 . 7, 9 61 2 2 2     α= slope. gc.ΔP. = μs.ω 0,000548 2 .1,279 3 = 7,961

α=56074818,35 2 0,5 2θ. gc.ΔP.   =  μs.ω.α  2.2116,345 0,5 2170. 3 2, 2 .  7, 9 61  = 560748181,35.0,000548.1,279 =193,29 3 θs 2  θs=slope x 2 .   β 2 193, 2 9 3 θs=0,0091 x  2 193,29 3 .5,552 3 170 

g. Menghitung V

h. Perhitungan

(waktu operasi maksimum)


θs=349,76 s

KRISTALISASI


Laporan Resmi Filtrasi P0

Recommend Documents