BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Sentrifuga Sentrifugasi si adalah metode sedimentasi sedimentasi untuk untuk memisahkan memisahkan partikel-partike partikel-partikell dari suatu fluida fluida berdas berdasark arkan an berat berat jenisny jenisnyaa dengan dengan member memberika ikan n gaya gaya sentri sentripet petal al (Robin (Robinson son 1975). 1975). Sentrifugasi bertujuan untuk memisahkan sel menjadi organel-organel utama sehingga fungsinya dapat diketahui (iller !"""). #alam bentuk yang sederhana sentrifus terdiri atas sebuah rotor dengan lubang-lubang untuk melatakkan $adah%tabung yang berisi &airan dan sebuah motor atau alat lain yang dapat memutar rotor pada ke&epatan yang dikehendaki. Semua bagian lain yang terdap terdapat at pada pada sentri sentrifus fus moder modern n saat saat ini hanyal hanyalah ah perlen perlengka gkapan pan yang yang dimaks dimaksudk udkan an untuk untuk melakukan berbagai fungsi yang bergkuna dan mempertahankan kondisi lingkungan dimana rotor tersebut tersebut bekerja. 'enggunaan 'enggunaan sentrifus sentrifus &ukup luas meliputi meliputi koleksi koleksi dari pemisahan pemisahan sel organel dan molekul (endra 19*9). 1.2 Tujuan Praktikum
1. emi emisah sahka kan n suat suatu u pada padata tan n dalam dalam &airan &airan atau atau &u &uran ran &air&air-&a &air ir yang yang memi memili liki ki massa jenis yang berbeda dengan &ara pemusingan. !. emaha emahami mi prins prinsip ip kerja kerja alat alat sentri sentrifug fugasi. asi. +. engukur engukur karakter karakter sentrifug sentrifugasi asi dalam dalam berbag berbagai ai laju putar
1|Laporan Praktikum Sentrifugasi
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Dasar Teri Sentrifugasi adalah proses pemisahan dengan memanfaatkan gaya sentrifugal dalam
perangkat yang disebut &entrifuge. ,entrifuge dapat digunakan untuk memisahkan slurry (padatan dalam &airan) atau &uran &air-&air yang memiliki massa jenis yang berbeda sentrifugasi terdiri dari se&ara langkah pengendapan dan penyaringan dengan gaya sentrifugal sebagai gaya pendorong. aya sentrifugal adalah gaya yang terjadi akibat perputaran arah gayanya adalah dari sumbu (pusat) alat menuju jari-jari luar. aya sentrifugal & pada partikel dapat dirumuskan sebagai berikut. & / m 0 a& / mr! ........(S2) & / gaya &entrifugal a& / per&epatan dari gaya &entrifugal r / jari-jari jarak radian / ke&epatan sudut / m 0 a& / m 0 r ! V #imana / r 3 4 / ke&epatan tangensial (m%detik). Selanjutnya & / m 0 r 0
( V / r )
!
/ (m6!% r)
e&epatan rotasi dinyatakan sebagai 8 dimana 8 / putaran % menit sehingga 2 πN 60 ω 60 V / 3 8 / 2 π / 2 πr 60 substitusi ke & menjadi Fc m = rω V V
!
Fc m = r πN / 60 ¿ V V (!
Fc = ρ .r ( 2 πN / 60 ) V
!
!
(urnal 'raktikum Sentrifugasi !"15)
'rinsip kerja &entrifuge adalah apabila slurry atau &uran &air-&air yang memiliki massa jenis berbeda diberi gaya sentrifugal maka partikel dengan massa jenis yang lebih besar akan terlempar menuju ke arah jari-jari luar bejana sedangkan &airan
2|Laporan Praktikum Sentrifugasi
dengan massa jenis ringan terdorong ke sumber putaran dengan demikian terjadi proses pemisahan. Sehingga terjadi proses pemisahan. ,entrifuge yang digunakan adalah jenis disc bowl, yang digunakan untuk pemisahan &air-&air. :lat ini terdiri atas piringan-piringan berbentuk mangkuk tersusun rapi membentuk kesatuan. ;iap piringan terdapat lubang ke&il di tengah-tengah jalannya umpan sedangkan antar piringan mangkuk membentuk &elah sebagai jalan ke luar untuk masing-masing &airan yang mengandung berat jenis berbeda setelah dikenai gaya sentrifugal. 'erolehan dari masing-masing &elah akan terkumpul dan keluar dari dua jalan yang berbeda. al ini akan diperlihatkan pada gambar berikut.
ambar 1. Tubular Centrifuge
ambar !. Saluran Disk Bowl
Centrifuge
3|Laporan Praktikum Sentrifugasi
PE!ISAHAN DEN"AN "A#A SENTRI$U"AL
ambar +. 'emisahan sentrifugal
4|Laporan Praktikum Sentrifugasi
BAB III !ETODOLO"I PER%OBAAN &.1 Alat 'an Ba(an N 1
Alat )ang 'igunakan Se*erangkat alat 'isk +,l
2 &
-entriuge Beaker *lasti- 2000 ml Piknmeter "elas kimia Tim+angan analitik
Ba(an )ang 'igunakan Santan se+an)ak /000 ml
&.2 Susunan Alat )ang 'i gunakan
ambar <. Rangkaian Disk Bowl Centrifuge
5|Laporan Praktikum Sentrifugasi
ambar 5. FT 15 Disc Bowl Centrifuge
6|Laporan Praktikum Sentrifugasi
&.& Prse'ur 3erja embersihkan dan mengeringkan bagian alat-alat &entrifuge sebelum digunakan
enyusun bagian-bagian alat sentrifuge
enyiapkan santan sebanyak ! liter
enutup lubang pada penampung &entrifuge kemudian menuangkan santan ke dalam penampung (re&ei4ing 4essel)
eletakkan ! beaker plastik pada masing-masing saluran keluaran bagian ba$ah adalah hea4y li=uid dan bagian atas light li=uid
enyalakan alat &entrifuge enunggu > ? menit atau sampai suara &entrifuge stabil
embuka lubang bejana &entrifuge dan menunggu hingga dari aliran hea4y li=uid dan light li=uid tidak ada yang menetes lagi
en&atat suhu 4olume dan densitas masing-masing keluaran
en&urkan kembali santan hasil penampungan dari saluran hea4y li=uid dan light li=uid lalu memasukkan ke dalam penampung. melakukan kembali sentrifugasi dengan ke&epatan yanag berbeda
embongkar dan membersihkan alat setelah selesai per&obaan
ambar ?. @angkah erja 'roses Sentrifugasi
7|Laporan Praktikum Sentrifugasi
BAB I4 HASIL DAN PE!BAHASAN .1 Data Pengamatan N
N5r*m6
4
4lig(t
4(ea7)
5ml6
5ml6
5ml6
ρlight
ρ heavy
5gr8ml
5gr8ml 6 1"<<*
449
$lig(t 5N6
1
!"""
<""
++"
6 1"5
1
++"
*?
15"
1"<5!
1"!+?
0,1414
1
15"
5
*"
-
1"157
-
2
<99?
!"""
<<
1**"
1""!<
1"51?
578,89
&
*"!+
!"""
!7
19+"
"9<5!
1"!5!
9*5+
!"""
<<
!"5*
1""1!
1"5<*
1
863,81 2248,89
$(ea7) 5N6
361,19 0,2416
0,012 259 x
1"!
669,72 x
1"!
110,08 x
1"+
.2 Pem+a(asan
'ada praktikum kali ini yaitu dilakukan proses sentrifugasi. etoda Sentrifugasi merupakan salah satu &ara untuk memisahkan slurry atau &uran &air-&air yang memiliki massa jenis yang berbeda se&ara pengendapan dan penyaringan dengan gaya sentrifugal sebagai gaya dorong. 'ada tahap pertama dilakukan pembersihan dan perangkaian alat sentrifuge. 'rinsip sentrifuge bekerja seperti komedi putar. 'rinsipnya yakni dengan meletakkan sampel pada suatu gaya dengan memutar sampel pada ke&epatan tinggi sehingga terjadi pengendapan partikel atau organel-organel sel berdasarkan bobot molekulnya. Substansi yang lebih berat akan berada di dasar sedangkan substansi yang lebih ringan akan terletak di atas. Substansi hasil sentrifugasi terbagi menjadi dua yaitu supernatan dan pelet. Supernatan adalah substansi hasil sentrifugasi yang memiliki bobot jenis yang lebih rendah (minyak). 'osisi dari substansi ini berada pada lapisan atas dan $arnanya lebih jernih. Sementara pelet adalah substansi hasil sentrifugasi yang memiliki bobot jenis yang lebih tinggi (air). 'osisisnya berada pada bagian ba$ah (berupa endapan) dan $arnanya lebih keruh. #alam hal ini sampel yang digunakan yaitu larutan santan kelapa sebanyak * liter yang dilakukan dengan < kali per&obaan dengan memasukkan ! liter larutan santan pada setiap per&obaan.
8|Laporan Praktikum Sentrifugasi
'ada per&obaan pertama (run 1) ! liter larutan santan dimasukkan ke dalam penampung (re&ei4ing 4essel) masih tertutup saluran topnya agar santan tertahan dalam penampung terlebih dahulu dan menyediakan gelas kimia di keluaran ea4y li=uid (keluaran ba$ah % :ir) dan light li=uid (keluaran atas % inyak). :lat disk bo$l pada run 1 diatur ke&epatannya sebesar 1 ? menit (hingga saluran stabil). 'roses dilakukan dengan &ara membuka saluran top se&ara perlahan-lahan dengan tujuan agar santan yang berada di dalam penampung tidak langsung semuanya masuk dalam ,olle&ting funnel. Selama proses berlangsung larutan santan tersebut akan mengalir dalam dua gelas kimia yang diletakkan pada ujung-ujung lubang keluaran. 'ada saluran keluaran dihasilkan dua larutan dengan 4olume dan massa jenis berbeda. @arutan dari saluran atas adalah light li=uid (minyak) sebanyak <"" ml dan densitasnya 1"5 gr%ml. Sedangkan larutan dari saluran ba$ah adalah hea4y li=uid (air) sebanyak ++" ml dan densitasnya 1"<<* gr%ml. Setelah itu light li=uid (minyak) hasil dari run 1 dimasukkan ke dalam penampung (re&ei4ing 4essel) untuk dilakukan run kembali sebanyak dua kali dengan ke&epatan sama. #ari run tersebut didapat *? ml 4olume light li=uid dan 15" ml 4olume hea4y li=uid pada run ke ! sedangkan pada run ke + 4olume light li=uid 5 ml dan 4olume hea4y li=uid *" ml. Setelah itu dilakukan pengukuran massa jenis kembali. 'ada run ! densitas light li=uid 1"<5! gr%ml dan densitas hea4y li=uid 1"!+? gr%ml. Antuk run ke + densitas hea4y li=uid 1"157 gr%ml sedangkan light li=uid tidak dapat ditentukan densitasnya karena 4olumenya lebih ke&il dari 4olume piknometer. 'engulangan run tersebut dilakukan untuk mendapatkan light li=uid (minyak) yang lebih murni karena pada run 1 light li=uid tersebut masih banyak mengandung airnya yang dilihat dari run ke ! dan + masih menghasilkan banyak hea4y li=uid (air). Selanjutnya dilakukan per&obaan ke ! (run <) prosedur yang dilakukan sama dengan run pertama namun ke&epatan yang digunakan pada run kedua yaitu <99? rpm. emudian dilakukan pengukuran 4olume dan densitas masing-masing keluaran 4olume yang keluar pada light li=uid << ml dan densitasnya 1""!< gr%ml sedangkan 4olume hea4y li=uid 1**" ml dan densitasnya 1"51? gr%ml. Setelah itu dilanjutkan per&obaan ke + prosedur yang dilakukan sama dengan run sebelumnya namun ke&epatan yang digunakan pada run ketiga yaitu *"!+ rpm. emudian dilakukan pengukuran 4olume dan densitas masing-masing keluaran 4olume yang keluar pada light li=uid !7 ml dan densitasnya "9<5! gr%ml sedangkan 4olume hea4y li=uid 19+" ml dan densitasnya 1"!5! gr%ml. emudian dilakukan per&obaan ke < dengan prosedur sama dengan per&obaan sebelumnya namun dengan ke&epatan yang berbeda yaitu 9*5+ rpm. Setelah itu dilakukan pengukuran 4olume dan
9|Laporan Praktikum Sentrifugasi
densitas masing-masing keluaran 4olume yang keluar pada light li=uid << ml dan densitasnya 1""1! gr%ml sedangkan 4olume hea4y li=uid !"5* ml dan densitasnya 1"5<* gr%ml. Selanjutnya semua data yang didapat diolah untuk mendapatkan nila (gaya sentrifugal yang digunakan) pada setiap run-nya. 8ilai yang diperoleh dari setiap run-nya memiliki nilai yang berbeda-beda. #ari hasil per&obaan dan perhitungan ke&epatan putaran mempunyai pengaruh pada gaya yang digunakan untuk memisahkan &airan yaitu gaya sebanding dengan kuadrat dari putaran seperti pada rumus perhitungan. 'ada masing-masing run juga dihasilkan 4olume dan massa yang tidak tetap. Antuk 4olume hea4y 4olumenya lebih besar dan terus meningkat sebanding dengan penambahan ke&epatan putaran sentrifuge. Sedangkan untuk 4olume light 4olumenya lebih ke&il dan menurun sebanding dengan bertambahnya ke&epatan putaran sentrifuge. al ini menunjukan dengan putaran yang semakin &epat dapat menghasilkan santan yang lebih murni karena gaya sentrifugal yang dihasilkan juga lebih besar yaitu pada run dengan ke&epatan ke&il (1
10 | L a p o r a n P r a k t i k u m S e n t r i f u g a s i
li=uid yang dihasilkan lebih murni dibandingkan light li=uid pada ke&epatan ke&il. Selain itu semakin besar ke&epatan putaran gaya sentrifugal yang dihasilkan semakin besar pula. Berdasarkan data yang diperoleh pula densitas light li=uid &enderung lebih ke&il dibandingkan densitas hea4y li=uid. @ight li=uid inilah yang merupakan santan dengan konsentrasi lebih tinggi dari santan a$al. arena selain terlihat dari sifat fisik larutan minyaknya ber$arna lebih putih kesusuan juga terlihat dari massa jenis yang lebih ke&il menunjukan bah$a kandungan air yang menjadi pelarutnya atau air yang ber&ur dengan minyak sudah menurun dari kandungan air pada larutan santan a$al. Selain itu dari data yang diperoleh juga terlihat bah$a hea4y li=uid memiliki densitas &ukup besar massa jenis larutan ini melebihi 1 gr%ml karena konsentrasi santan yang en&er dan terlihat juga se&ara fisik dimana $arna larutan ini ber$arna bening keruh berarti se&ara keseluruhan larutan ini banyak mengandung air. Carna larutan bening keruh pada larutan ea4y li=uid ini disebabkan oleh bekas atau sisa larutan santan yang terba$a. #engan demikian dapat disimpulkan bah$a semakin tinggi gaya sentrifugal yang digunakan semakin tinggi 4olume air dan semakin tinggi massa jenis air yang diperoleh. 8amun hal tersebut berbnding terbalik dengan minyak yang diperoleh karena semakin tinggi ke&epatan semakin rendah 4olume minyak dan semakin rendah massa jenis yang diperoleh.
11 | L a p o r a n P r a k t i k u m S e n t r i f u g a s i
BAB 4 3ESI!PULAN
Berdasarkan hasil per&obaan dapat diperoleh kesimpulan bah$a 1. 'ada setiap ke&epatan tertentu dapat menghasilkan light li=uid dan hea4y li=uid dengan perbandingan 4olume tertentu dimana 4olume hea4y li=uid yang dihasilkanakan terus meningkat sebanding dengan penambahan ke&epatan putaran sedangkan 4olume light li=uid akan berkurang jika ke&epatan putaran ditambah. !. Semakin tinggi ke&epatan yang digunakan maka light li=uid yang diperoleh lebih murni dibandingkan hea4y li=uid dapat dilihat dari 4olume light li=uid yang dihasilkan pada ke&epatan putaran besar (9*5+ rpm) sebanyak <
12 | L a p o r a n P r a k t i k u m S e n t r i f u g a s i
4III. Datar Pustaka
#jauhari :. !""!D Peralatan Kontak dan Peisa! "ntar Fasa E #iktat uliah hal +-5 ;eknik imia 'oliteknik 8egeri Bandung. uina.:nita !"1+. DSentrifugasiD https%%anitamuina.$ordpress.&om. #iakses pada tanggal < 8o4ember !"15. Bandung. Carren @. & ,abe ulian ,. Smith and 'etter arriot E #nit $%erations of C!eical &ngineering D & ra$-ill Book ,ompany ourth Fd.
13 | L a p o r a n P r a k t i k u m S e n t r i f u g a s i
Lam*iran Pengla(an Data 1. Lig(t a. Lig(t run 1a 2 πN 2
¿
60
F c V
= ρr . ¿ 2 x 3,14 x 1426
(
Fc= 1,05 x
3
10 kg
m
3
)
¿ ¿
( 4,8 x 10− ) ( 4 x 10− )¿ 2
4
Fc= 449 N +. Lig(t run 1+ 2 x 3,14 x 54,7
(
Fc= 1,0452 x
3
10 kg 3
m
)
¿ ¿
( 4,8 x 10− ) (86 x 10− )¿ 2
6
Fc= 0,1414
-. Lig(t run 2s 2 x 3,14 x 4996
(
Fc= 1,0024 x
¿ ¿
3
10 kg
m
3
)
( 4,8 x 10− ) ( 44 x 10− )¿ 2
6
Fc= 578,89 N '. Lig(t run & 2 x 3,14 x 8023
(
Fc= 0,9452 x
3
10 kg 3
m
)
¿ ¿
( 4,8 x 10− ) (27 x 10− )¿ 2
6
Fc= 863,81 N e. Lig(t run 2 x 3,14 x 9853
(
Fc= 1,0012 x
3
10 kg 3
m
)
¿ ¿
( 4,8 x 10− ) (44 x 10− )¿ 2
6
Fc= 2248,89 N
14 | L a p o r a n P r a k t i k u m S e n t r i f u g a s i
N
2. Hea7) 2 πN 60
F c V
¿2
= ρr . ¿
a. Hea7) run 1a 2 x 3,14 x 1426
(
Fc= 1,0448 x
3
10 kg
m
3
¿ ¿
)
( 4,8 x 10− ) (330 x 10− )¿ 2
6
Fc= 361,19 N +. Hea7) run 1+ 2 x 3,14 x 54,7
(
Fc= 1,0236 x
3
10 kg
m
3
)
¿ ¿
( 4,8 x 10− ) (150 x 10− )¿ 2
6
Fc= 0,2416 N -. Hea7) run 12 x 3,14 x 16,8
(
Fc= 1,0157 x
¿ ¿
3
10 kg
m
3
)
( 4,8 x 10− ) (80 x 10− )¿ 2
6
Fc= 0,012 N '. Hea7) run 2 2 x 3,14 x 4996
(
Fc= 1,0516 x
3
10 kg
m
3
)
¿ ¿
( 4,8 x 10− ) (1880 x 10− )¿ 2
6
Fc= 259 x 102 N e. Hea7) run & 2 x 3,14 x 8023
(
Fc= 1,0252 x
3
10 kg 3
m
)
¿ ¿
( 4,8 x 10− ) (1930 x 10− )¿ 2
6
Fc= 669,72 x 102 N
15 | L a p o r a n P r a k t i k u m S e n t r i f u g a s i
.
Hea7) run 2 x 3,14 x 9853
(
Fc= 1,0548 x
3
10 kg
m
3
)
¿ ¿
( 4,8 x 10− ) (2058 x 10− )¿ 2
6
Fc= 110,08 x 10& N
16 | L a p o r a n P r a k t i k u m S e n t r i f u g a s i
