LAPRES SEDIMENTASI

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM OTK I "SEDIMENTASI"

Praktikum Operasi Teknik Kimia I 1
UPN "VETERAN" JAWA TIMUR

Konsentrasi Slurry ( Cl, gr/ml )
Kecepatan ( v, cm/menit )
Waktu Pengendapan (t, menit)
Tinggi Slurry (z0, cm)
Tinggi Slurry ( z0, cm )
BAB I
PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang
Sedimentasi adalah proses pemisahan larutan suspensi (campuran padat air) menjadi jernih (cairan bening) dan suspensi yang lebih padat (sludge). Sedimentasi merupakan salah satu cara yang paling ekonomis untuk memisahkan padatan dari suspensi bubur atau slurry. Larutan suspensi terdiri dari campuran fase cair dan fase padat yang bersifat settleable (dapat diendapkan karena perbedaan densitas antar fasenya). Proses sedimentasi dapat dilakukan secara batch dan continue. Proses batch digunakan untuk skala laboratorium sedangkan continue digunakan dalam proses komersial dengan mempertimbangkan kecepatan pengendapan dan partikel-partikelnya.
Prosedur dari percobaan yang akan dilakukan adalah pertama membuat campuran slurry dari tepung tapioka 2%, 4%, 6%, 8%, 10% dengan air yang kemudian diaduk hingga homogen. Campuran tadi dimasukkan dalam gelas ukur 500 ml, kemudian kita akan mencatat tinggi permukaan slurry dan air setiap selang waktu 30, 50, 70, 90, dan 110 menit hingga dicapai tinggi permukaan slurry yang konstan. Setelah dicapai tinggi slurry konstan, kemudian kita mencatatnya sesuai dengan selang waktu yang ditentukan hingga terjadi critical settling point. Setelah semua data diperoleh, maka kita akan membuat grafik hubungan antara tinggi permukaan endapan dengan waktu.
Tujuan yang ingin dicapai dalam percobaan sedimntasi adalah untuk mengetahui dan merencanakan continous thickener dari data batch sedimentasi yaitu dengan menentukan luas penampang dari kedalaman dari suatu titik thickener yang dapat memisahkan slurry. Selain itu, kita juga akan memahami dan menentukan laju pengendapannya, mengetahui hubungan antara laju pengendapan tersebut dengan konsentrasi larutan. Serta praktikan dapat menggambarkan hubungan laju pengendapan dengan konsentrasi larutan tersebut pada sebuah grafik.

I.2 Tujuan Percobaan
Mengetahui tentang continous thickener dari data batch sedimentasi.
Mengetahui dan menentukan laju pengendapan atau kecepatan pengendapan tepung tapioka dalam cairan.
Memahami faktor yang mempengaruhi sedimentasi.

I.3 Manfaat Percobaan
Agar praktikan mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi proses sedimentasi
Agar praktikan dapat mengetahui hubungan laju pengendapan dengan konsentrasi larutan.
Agar praktikan dapat menetukan luas penampang dari kedalaman suatu titik thickener.

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Secara Umum
Sedimentasi adalah salah satu operasi pemisahan campuran padatan dan cairan (slurry) menjadi cairan beningan dan sludge (slurry yang lebih pekat konsentrasinya).Pemisahan dapat berlangsung karena adanya gaya gravitasi yang terjadi pada butiran tersebut. Proses sedimentasi dalam industri kimia banyak digunakan ,misalnya pada proses pembuatan kertas dimana slurry berupa bubur selulose yang akan dipisahkan menjadi pulp dan air, proses penjernihan air (water treatment),dan proeses pemisahan buangan nira yang akan diolah menjadi gula.Proses sedimentasi dalam dunia industri dilakukan secara sinambung dengan menggunakan alat yang dikenal dengan nama thickener,sedangkan untuk skala laboratorium dilakukan secara batch. Data-data yang diperoleh dari prinsip sedimentasi secara batch dapat digunakan untuk proses yang sinambung.
Sedimentasi adalah suatu proses pemisahan suspensi secara mekanik menjadi dua bagian, yaitu slurry dan supernatant. Slurry adalah bagian dengan konsentrasi partikel terbesar, dan supernatant adalah bagian cairan yang bening. Proses ini memanfaatkan gaya gravitasi, yaitu dengan mendiamkan suspensi hingga terbentuk endapan yang terpisah dari beningan .
Proses sedimentasi dapat dilakukan dengan tiga macam cara, yaitu :
Cara Batch
Cara ini cocok dilakukan untuk skala laboratorium, karena sedimentasi batch paling mudah dilakukan, pengamatan penurunan ketinggian mudah. Mekanisme sedimentasi batch pada suatu silinder / tabung bisa dilihat pada gambar berikut :

Gambar 1. Mekanisme Sedimentasi Batch
Keterangan :
A = Cairan Bening
B = Zona Konsentrasi Seragam
C = Zona ukuran butir tidak seragam
D = Zona partikel padat terendapkan
Gambar diatas menunjukkan slurry awal yang memiliki konsentrasi seragam dengan partikel padatan yang seragam di dalam tabung ( Zona B ). Partikel mulai mengendap dan diasumsikan mencapai kecepatan maksimum dengan cepat. Zona D yang terbentuk terdiri dari partikel lebih berat sehingga lebih cepat mengendap. Pada zona transisi, fluida mengalir ke atas karena tekanan dari zona D. Zona C adalah daerah dengan distribusi ukuran yang berbeda-beda dan konsentrasi tidak seragam. Zona B adalah daerah konsentrasi seragam, dengan konsentrasi dan distribusi sama dengan keadaan awal. Diatas zona B, adalah zona A yang merupakan cairan bening. Selama sedimentasi berlangsung, tinggi masing-masing zona berubah. Zona A dan D bertambah, sedang zona B berkurang. Akhirnya zona B, C dan transisi hilang, semua padatan berada di zona D. Saat ini disebut critical settling point, yaitu saat terbentuknya batas tunggal antara cairan bening dan endapan .
Cara Semi-Batch
Pada sedimentasi semi-batch , hanya ada cairan keluar saja, atau cairan masuk saja. Jadi, kemungkinan yang ada bisa berupa slurry yang masuk atau beningan yang keluar. Mekanisme sedimentasi semi-batch bisa dilihat pada gambar berikut :

Gambar 2. Mekanisme Sedimentasi Semi-Batch
Cara Kontinyu
Pada cara ini, ada cairan slurry yang masuk dan beningan yang dikeluarkan secara kontinyu. Saat steady state, ketinggian tiap zona akan konstan. Mekanisme sedimentasi kontinyu bisa dilihat pada gambar berikut :

Gambar 3. Mekanisme Sedimentasi Kontinyu
(Anonim, 2011)
Sedimentasi merupakan peristiwa turunnya partikel-partikel padat yang semula tersebar merata dalam cairan karena adanya gaya berat, setelah terjadi pengendapan cairan jernih dapat dipisahkan dari zat padat yang menumpuk didasar atau yang biasnya disebut dengan pengendapan. Selama proses ini berlangsung terdapat tiga gaya yang berpengaruh:
Gaya gravitasi
Gaya ini bisa dilihat pada saat terjadi endapan atau mulai turunnya partikel padatan menuju ke dasar tabung untuk membentuk endapan. Hal ini terjadi karena massa jenis partikel padatan lebih besar dari massa jenis fluida.
Fg = m x g
Gaya apung
Gaya apung terjadi jika massa jenis partikel lebih kecil dari massa jenis fluida. Sehingga partikel padatan berbeda pada permukaan cairan.
Gaya dorong
Gaya dorong terjadi pada saat larutan di pompakan kedalam tabung klarifier. Larutan ini akan terdorong pada ketinggian tertentu. Gaya dorong dapat juga dilihat pada saat mulai turunnya partikel padatan karena adanya gaya gravitasi maka fluida akan memberikan gaya yang besarnya sama dengan gaya berat padatan itu sendiri. Gaya inilah yang disebut gaya dorong. Partikel-partikel yang lebih berat dari fluida tempat partikel itu tersuspensi dapat dikeluarkan di dalam kotak pengendapan atau tangki pengendap dimana kecepatan fluida itu cukup kecil dan partikel itu mendapat waktu yang cukup untuk mengendap keluar dari suspensi itu. Akan tetapi, peranti sederhana seperti itu terbatas kegunaannya karena pemisahannya tidak lengkap disamping memerlukan tenaga kerja untuk mengeluarkan zat padat yang mengendap dari dasar tangki.
(Mhimns, 2013)

Berdasarkan ada tidaknya pengaruh terhadap jatuhnya suatu partikel yang akan mengendap, proses sedimentasi terbagi menjadi tiga yaitu :
Free Settling
Peristiwa ini terjadi jika jumlah partikel dalam pengendapan cukup sedikit, partikel cukup jauh dari dinding dan jarak antara partikel satu dengan partikel yang lain cukup jauh, sehingga jatuhnya partikel dalam suatu fluida tidak dipengaruhi oleh dinding dan faktor benturan dengan partikel lain, maka laju pengendapan akan semakin cepat. Gaya total yang terdapat dalam partikel adalah sebagai berikut :
F = Fg – Fb – Fd
Gaya total ini sama dengan gaya yang bekerja pada partikel, yang mempercepat partikel. Persamaan diatas menjadi :
m. (dv/dt ) = Fg – Fb – Fd
Jika kita masukkan harga dari masing-masing persamaan gaya pada persamaan yang terakhir dengan keadaan kecepatan dv/dt = 0, maka akan didapatkan persamaan sebagai berikut :
Vt=2g P1±P2mAP x Cp ρ
Untuk partikel berbentuk bola : m=16Dp3ρp dan A=14Dp3
Dengan persamaan diatas diperoleh :
Vf=4ρv- ρg Dv3Cd ρ
(Rosita, 2013)

Peralatan Sedimentasi
Dalam proses industri, sedimentasi dilaksanakan dalam skala besar dengan menggunakan alat yang disebut kolom pengendap. Untuk partakel-partikel yang mengendap dengan cepat tangki pengendap tumpak atau kerucut pengendap kontinyu biasanya cukup memadai. Akan tetapi, untuk berbagai tugas lain diperlukan alat penebal yang diaduk dengan cara mekanik .
Tangki yang besar dan agak dangkal yang mempunyai penggaruk radial yang digerakkan dengan lambat dari suatu proses sentral. Dimana dasar alat ini biasa datar biasa pula berbentuk kerucut dangkal.Bubur umpan yang encer mengalir melalui suatu palung miring atau meja cuci masuk ditengah alat penebal itu.Cairan itu lalu mengalir secara radial dengan kecepatan yang kian berkurang, sehingga memungkinkan zat padat itu mengendap ke dasar tangki.Cairan jernih melimpah dari bibir tangki ke dalam suatu palung.Lengan-lengan pengaduk itu mengaduk Lumpur itu secara perlahan-lahan, dan mengumpulkannya ketengah tangki, sehingga dapat mengalir dari situ kedalam bukaan besar yang bermuara pada pipa masuk pompa lumpur. Pada beberapa rancangan tertentu lengan pengaduk itu dibuat berengsel sehingga dapat bergerak melewati setiap halangan, seperti gumpalan lumpur yang keras pada dasar tangki.
Kolam pengendap (penebal) yang dilengkapi dengan pengaduk mekanik biasanya besar, dengan diameter berkisar antara 30-300 ft (10 - 100 ml) dan kedalaman 8-12 ft (2,5 - 3,5 km). Pada alat penebal besar, penggaruknya berputar sekali dalam 30 menit.Kolam pengendap ini biasanya sangat bermanfaat bila kita mempunyai bubur encer dengan volume yang besar yang ketebalannya seperti pada pembuatan semen atau produksi magnesium dari laut.Alat ini juga banyak dipakai dalam pengolahan air limbah dan penjernihan air.
Volume cairan jernih yang dihasilkan persatuan waktu dalam suatu kolam pengendap kontinyu bergantung pada luas penampang yang tersedia untuk pengendap dan dalam separator industri, hampir tidak bergantung pada kedalaman zat cair, kapasitas yang lebih tinggi persatuan luas lantai biasa didapatkan dengan menggunakan pengendap bertalam banyak, yang terdiri dari beberapa zona pengendapan yang dangkal, satu diatas yang lain, dalam tangki berbentuk silinder. Lumpur yang mengendap didorong kebawah dari satu talam ke talam yang berikut dengan bantuan pengaduk.Pada alat ini kita dapat pula melakukan pencurian anjakan lawan arah.
(Mc Cabe, 1993).

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kecepatan pengendapan :
Konsentrasi
Dengan semakin besarnya konsentrasi, gaya gesek yang dialami partikel karena partikel lain semakin besar sehingga drag force-nya pun semakin besar. Hal ini disebabkan karena dengan semakin besarnya konsentrasi berarti semakin banyak jumlah partikel dalam suatu suspensi yang menyebabkan bertambahnya gaya gesek antara suatu partikel dengan partikel yang lain. Drag force atau gaya seret ini bekerja pada arah yang berlawanan dengan gerakan partikel dalam fluida.
Ukuran partikel
Ukuran partikel berpengaruh langsung terhadap diameter partikel.Jika ukuran partikel semakin besar maka semakin besar pula permukaan dan volumenya. Luas permukaan partikel berbanding lurus dengan gaya drag dan volume partikelnya berbanding lurus dengan gaya apungnya. Hal ini disebabkan gaya ke atas ( gaya drag dan gaya apung ) semakin besar sehingga gaya total untuk mengendapkan partikel semakin kecil sehingga kecepatan pengendapan semakin menurun.
Jenis partikel
Jenis partikel berhubungan dengan densitas partikel yang berpengaruh terhadap gaya apung dan gaya gravitasi yang dapat mempengaruhi kecepatan pengendapan suatu partikel dalam suatu fluida yang statis. Densitas partikel yang semakin besar akan menyebabkan gaya apung semakin kecil sedangkan gaya gravitasi semakin besar, sehingga resultan gaya ke bawah yang merupakan penjumlahan dari gaya drag, gaya apung dan gaya gravitasi akan semakin besar pula. Ini berarti kecepatan pengendapannya akan semakin besar.
Slope –dzdt= V1
Pada point ini, tinggi z1 dan z2 adalah intercept tangen pada kurva tersebut. Kecepatan pengendapan (sedimentation rate)
v1=z1-z2t1-0
Laju Pengendapan Pada Sedimentasi
Laju pengendapan partikel-partikel dalam air tergantung pada berat jenis, bentuk dan ukuran atau dari partikel tersebut dan viskositas cairan yang digunakan. Adanya penambahan zat uji kemungkinan besar mempengaruhi laju pengendapan sehingga dapat ditentukan zat uji yang dapat mempercepat laju dari pengendapan sehingga dapat ditentukan lajunya dan mengetahui pengaruh zat uji tersebut. Dimana dilakukan pengambilan sample setiap selang waktu tertentu dan menimbang berat endapan serta menghitung berapa konsentrasi endapan yang terjadi, sehingga kita dapat membandingkan kecepatan laju pengendapan dari tiap gerakan pada partikel pada fluida dalam proses yang pengendapannya terjadi.
(Rosita, 2013)

II.2 Sifat Bahan
1.Air
Nama Alternatif : Aqua, hidrogen hidroksida, dihidrogen monoksida
Rumus Molekul : H2O
Massa Molar : 18,0153 g/mol
Densitas dan Fase : 0,998 g/cm3 ( cairan ), 0,92 g/cm3 ( padatan )
Titik Lebur : 00C ( 273,15 K ) ( 320F )
Titik Didih : 1000C ( 373,15 K ) ( 2120F )
Kalor Jenis : 4184 J/(kg.K) ( Cairan pada 200C )
Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau pada kondisi standar.
( Anonim. 2015, " Air " )

Amilum
Rumus Molekul : ( C6H10O5)n
Penampilan : Bubuk Putih
Densitas : 1,5 g/cm3
Kelarutan dalam air : Tidak Larut
Amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air tawar dan tidak berbau.
( Anonim. 2016. " Amilum " )

BAB III
PELAKSANAAN PRAKTIKUM

III.1 Bahan yang digunakan
Tepung Tapioka
Aquadest
III.2 Alat yang digunakan
Gelas ukur
Spatula
Neraca analitik
Beaker glass
Stopwatch
III.3 Gambar Alat
Gelas UkurNeraca AnalitikBeaker Glass
Gelas Ukur

Neraca Analitik

Beaker Glass

Spatula
Spatula

Stopwatch
Stopwatch

Gelas Ukur

III.4 Prosedur percobaan
Membuat campuran dari tepung tapioka 2%, 4%, 6%, 8%, dan 10% dengan air hingga volumenya 500 ml. Masukkan masing-masing campuran kedalam gelas ukur.
Mengamati dan mencatat tinggi permukaan slurry dan air setiap selang waktu 30, 50, 70, 90, dan 110 menit dan tak hingga sampai dicapai tinggi permukaan slurry yang konstan.
Mencatat data yang diperoleh kemudian membuat grafik hubungan antara tinggi permukaan dengan waktu.

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Pengamatan
Tabel 1. Pengamatan Tinggi Slurry (Z1,Z0) pada Konsentrasi 2% ( 10 gram )
t ( menit )
Zl ( cm )
Z0 ( cm )
30
50
70
90
110
~ (70)
0,7
0,9
1,0
1,0
1,0
1,0
25,3
25,1
25
25
25
25

t ( menit )
Zl ( cm )
Z0 ( cm )
30
50
70
90
110
~ (70)
1,4
1,6
1,9
1,9
1,9
1,9
24,6
24,4
24,1
24,1
24,1
24,1

t ( menit )
Zl ( cm )
Z0 ( cm )
30
50
70
90
110
~ (70)
1,9
2,0
2,1
2,1
2,1
2,1
24,1
24
23,9
23,9
23,9
23,9
t ( menit )
Zl ( cm )
Z0 ( cm )
30
50
70
90
110
~ (70)
2,5
3
3,2
3,2
3,2
3,2
23,5
23
22,8
22,8
22,8
22,8

Tabel 5. Pengamatan Tinggi Slurry (Z1,Z0) pada Konsentrasi 10%(50 gram )
T ( menit )
Zl ( cm )
Z0 ( cm )
30
50
70
90
110
~ (70)
3
4
4,5
4,5
4,5
4,5
23
22
21,5
21,5
21,5
21,5

IV.2 Perhitungan, Grafik dan Pembahasan
Tabel 6. Perhitungan (Co, C1, Q, D, dan H ) pada konsentrasi 2% ( 10 gram )
T
(menit)
Z0
(cm)
Zl
(cm)
Zi
(cm)
V
(cm/menit)
Co
(gr/ml)
Cl
(gr/ml)
Q
D
(cm)
H
(cm)
A
30
25,3
0,7
25,325
1,2313
25,00
903,571
0,06156
0,252377
24,625
0,05
50
25,1
0,9
25,325
1,2213
25,00
697,222
0,06106
0,252377
24,425
0,05
70
25
1
25,325
1,2163
25,00
625
0,06081
0,252377
24,325
0,05
90
25
1
25,325
1,2163
25,00
625
0,06081
0,252377
24,325
0,05
110
25
1
25,325
1,2163
25,00
625
0,06081
0,252377
24,325
0,05
~ (70)
25
1
25,325
1,2163
25,00
625
0,06081
0,252377
24,325
0,05

Grafik 1. Hubungan antara Waktu Pengendapan (t, menit) dengan Tinggi
Pengendapan (Z0,cm) pada konsentrasi 2%.

Pada grafik diatas dapat disimpulkan, pada menit ke 30 diperoleh tinggi endapan 0,7 cm, sedangkan menit ke 50 tinggi endapan 0,9 cm, pada menit ke 70 diperoleh 1 cm, pada menit ke 90 diperoleh 1 cm, menit ke 110 diperoleh 1 cm. Pada waktu tak hingga, yaitu menit ke 70, slurry sudah mengalami tinggi yang konstan dan didapatkan tinggi endapan sebesar 1 cm. Tinggi endapan bertambah seiring bertambahnya waktu karena gaya gravitasi.

Grafik 2. Hubungan antara Konsentrasi Slurry 2% (Cl, gr/ml) dengan
Kecepatan Pengendapan (v, cm/menit)

Pada grafik diatas dapat disimpulkan bahwa kecepatan pengendapan slurry mengalami penurunan pada konsentrasi slurry 625 gr/ml pada kecepatan 1,2163 cm/menit hingga konsentrasi 697,222 gr/ml pada kecepatan 1,2213 cm/menit. Setelah itu menjadi naik hingga konsentrasi tertinggi yaitu 903,571 gr/ml dengan kecepatan 1,2313 cm/menit. Tetapi konsentrasi konstan ketika sudah mencapai konstentrasi slurry 625 gr/ml pada kecepatan 1,2163 cm/menit. Dengan semakin besar konsentrasinya, gaya gesek yang dialami partikel karena partikel lain semakin besar sehingga drag forcenya semakin besar.

Tabel 7. Perhitungan (Co, C1, Q, D dan H) pada konsentrasi 4% ( 20 gram )
T
(menit)
Z0
(cm)
Zl
(cm)
Zi
(cm)
V
(cm/menit)
Co
(gr/ml)
Cl
(gr/ml)
Q
D
(cm)
H
(cm)
A
30
24,6
1,4
24,715
1,1658
25,00
439,286
0,05829
0,252377
23,315
0,05
50
24,4
1,6
24,715
1,1558
25,00
381,25
0,05779
0,252377
23,115
0,05
70
24,1
1,9
24,715
1,1408
25,00
317,105
0,05704
0,252377
22,815
0,05
90
24,1
1,9
24,715
1,1408
25,00
317,105
0,05704
0,252377
22,815
0,05
110
24,1
1,9
24,715
1,1408
25,00
317,105
0,05704
0,252377
22,815
0,05
~ (70)
24,1
1,9
24,715
1,1408
25,00
317,105
0,05704
0,252377
22,815
0,05

Grafik 3. Hubungan antara Waktu pengendapan (t, menit) dengan tinggi slurry (Z0,cm) pada konsentrasi 4%.

Pada grafik diatas, pada menit ke 30 diperoleh tinggi endapan 1,4 cm, sedangkan menit ke 50 tinggi endapan 1,6 cm, pada menit ke 70 diperoleh 1,9 cm, pada menit ke 90 diperoleh 1,9 cm, menit ke 110 diperoleh 1,9 cm.
Pada waktu tak hingga, yaitu menit ke 70, slurry tidak mengendap lagi dan didapatkan tinggi endapan sebesar 1,9 cm. Hal ini dikarenakan pengendapan yang terus bertambah seiring bertambahnya waktu karena gaya gravitasi.

Grafik 4. Hubungan antara Konsentrasi Slurry 4% (Cl, gr/ml) dengan Kecepatan
Pengendapan (v, cm/menit).

Pada grafik diatas dapat disimpulkan bahwa konsentrasi slurry mengalami penurunan dari konsentrasi slurry yang paling tinggi yaitu 439,286 gr/ml dengan kecepatan 1,1658 cm/menit sampai konsentrasi 317,105 gr/ml dengan kecepatan 1,1408 cm/menit, dan mengalami konsentrasi yang konstan pada 317,105 gr/ml dan kecepatan 1,1408 cm/menit. Semakin besar konsentrasi maka semakin cepat pula kecepatan pengendapannya. Besar kecilnya konsentrasi mempengaruhi proses pengendapan.

Tabel 8. Perhitungan (Co, C1, Q, D, dan H) pada konsentrasi 6% ( 30 gram )
T
(menit)
Z0
(cm)
Zl
(cm)
Zi
(cm)
V
(cm/menit)
Co
(gr/ml)
Cl
(gr/ml)
Q
D
(cm)
H
(cm)
A
30
24,1
1,9
24,135
1,11175
25,00
317,105
0,05559
0,252377
22,235
0,05
50
24
2
24,135
1,10675
25,00
300
0,05534
0,252377
22,135
0,05
70
23,9
2,1
24,135
1,10175
25,00
284,524
0,05509
0,252377
22,035
0,05
90
23,9
2,1
24,135
1,10175
25,00
284,524
0,05509
0,252377
22,035
0,05
110
23,9
2,1
24,135
1,10175
25,00
284,524
0,05509
0,252377
22,035
0,05
~ (70)
23,9
2,1
24,135
1,10175
25,00
284,524
0,05509
0,252377
22,035
0,05

Grafik 5. Hubungan antara Waktu Pengendapan (t, menit) dengan Tinggi Pengendapan (Z0,cm) pada konsentrasi 6%.

Pada grafik diatas dapat disimpulkan, pada menit ke 30 diperoleh tinggi endapan 1,9 cm, sedangkan menit ke 50 tinggi endapan 2,0 cm, pada menit ke 70 diperoleh 2,1 cm, pada menit ke 90 diperoleh 2,1 cm, menit ke 110 diperoleh 2,1 cm. Pada waktu tak hingga, yaitu menit ke 70, slurry tidak mengendap lagi dan didapatkan tinggi endapan sebesar 2,1 cm. Hal ini dikarenakan pengendapan yang terus bertambah seiring bertambahnya waktu karena gaya gravitasi.

Grafik 6. Hubungan antara Konsentrasi Slurry 6% (Cl, gr/ml) dengan Kecepatan Pengendapan (v, cm/menit).


Tabel 9. Perhitungan (Co, C1, Q, D, dan H) pada konsentrasi 8% ( 40 gram )
T
(menit)
Z0
(cm)
Zl
(cm)
Zi
(cm)
V
(cm/menit)
Co
(gr/ml)
Cl
(gr/ml)
Q
D
(cm)
H
(cm)
A
30
23,5
2,5
23,54
1,052
25,00
235
0,0526
0,252377
21,0400
0,05
50
23
3
23,54
1,027
25,00
191,7
0,05135
0,252377
20,5400
0,05
70
22,8
3,2
23,54
1,02
25,00
178,125
0,05085
0,252377
20,3400
0,05
90
22,8
3,2
23,54
1,02
25,00
178,125
0,05085
0,252377
20,3400
0,05
110
22,8
3,2
23,54
1,02
25,00
178,125
0,05085
0,252377
20,3400
0,05
~ (70)
22,8
3,2
23,54
1,02
25,00
178,125
0,05085
0,252377
20,3400
0,05

Grafik 7. Hubungan antara Waktu Pengendapan (t, menit) dengan Tinggi Slurry (Z0,cm) pada konsentrasi 8%.

Pada grafik diatas dapat disimpulkan, pada menit ke 30 diperoleh tinggi endapan 2,5 cm, sedangkan menit ke 50 tinggi endapan 3 cm, pada menit ke 70 diperoleh 3,2 cm, pada menit ke 90 diperoleh 3,2 cm, menit ke 110 diperoleh 3,2 cm. Pada waktu tak hingga, yaitu menit ke 70, slurry tidak mengendap lagi dan didapatkan tinggi endapan sebesar 3,2 cm. Hal ini dikarenakan pengendapan yang terus bertambah seiring bertambahnya waktu karena gaya gravitasi.

Grafik 8. Hubungan antara Konsentrasi Slurry 8% (Cl, gr/ml) dengan Kecepatan Pengendapan (v, cm/menit).

Pada grafik diatas dapat disimpulkan bahwa konsentrasi slurry mengalami penurunan dari konsentrasi slurry yang paling tinggi yaitu 235 gr/ml dengan kecepatan 1,052 cm/menit sampai konsentrasi 178,125 gr/ml dengan kecepatan 1,02 cm/menit, dan mengalami konsentrasi yang konstan pada 178,125 gr/ml dan kecepatan 1,02 cm/menit. Semakin besar konsentrasi maka semakin cepat pula kecepatan pengendapannya. Besar kecilnya konsentrasi mempengaruhi proses pengendapan.

Tabel 10. Perhitungan ( Co, C1, Q, D, dan H ) pada konsentrasi 10% ( 50 gram )
T
(menit)
Z0
(cm)
Zl
(cm)
Zi
(cm)
V
(cm/menit)
Co
(gr/ml)
Cl
(gr/ml)
Q
D
(cm)
H
(cm)
A
30
23
3
23,125
1,006
25,00
191,667
0,05031
0,252377
20,1250
0,05
50
22
4
23,125
0,956
25,00
137,5
0,04781
0,252377
19,1250
0,05
70
21,5
4,5
23,125
0,9313
25,00
119,444
0,04656
0,252377
18,6250
0,05
90
21,5
4,5
23,125
0,9313
25,00
119,444
0,04656
0,252377
18,6250
0,05
110
21,5
4,5
23,125
0,9313
25,00
119,444
0,04656
0,252377
18,6250
0,05
~ (70)
21,5
4,5
23,125
0,9313
25,00
119,444
0,04656
0,252377
18,6250
0,05

Grafik 9. Hubungan antara Waktu Pengendapan (t, menit) dengan Tinggi
Pengendapan (Z0,cm) pada konsentrasi 10%.

Pada grafik diatas dapat disimpulkan, pada menit ke 30 diperoleh tinggi endapan 3 cm, sedangkan menit ke 50 tinggi endapan 4 cm, pada menit ke 70 diperoleh 4,5 cm, pada menit ke 90 diperoleh 4,5 cm, menit ke 110 diperoleh 4,5 cm. Pada waktu tak hingga, yaitu menit ke 70, slurry tidak mengendap lagi dan didapatkan tinggi endapan sebesar 4,5 cm. Hal ini dikarenakan pengendapan yang terus bertambah seiring bertambahnya waktu karena gaya gravitasi.

Grafik 10. Hubungan antara Konsentrasi Slurry 10% (Cl, gr/ml) dengan
Kecepatan Pengendapan (v, cm/menit).


BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan
Endapan paling tinggi diperoleh pada larutan tepung tapioka 10% dengan tinggi 4,5 cm dengan ketinggian air sebesar 21,5 cm.
Endapan paling rendah didapat pada larutan tepung tapioka 2% dengan tinggi 0,7 cm dan ketinggian air sebesar 25,3 cm.
Semakin bertambahnya waktu, semakin tinggi endapan yang dihasilkan.
Semakin besar konsentrasi pada tepung tapioca maka semakin besar pula endapan yang didapatkan.

V.2 Saran
Sebaiknya praktikan lebih teliti dalam mengukur tinggi endapan dan airnya.
Sebaiknya praktikan menimbang dengan teliti tepung tapioka yang akan digunakan.
Sebelum paraktikum, praktikan diharapkan mengetahui prosedur yang akan di praktikumkan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2011."Sedimentasi". (https://tentangteknikkimia.wordpress.com/2011/12/17/sedimentasi/). Diakses pada tanggal 8 April 2016 pukul 14.20 WIB.
Anonim.2015."Air". (https://id.m.wikipedia.org/wiki/Air) Diakses pada tanggal 8 April 2016 pukul 14.45 WIB.
Anonim.2016."Amilum". (https://id.m.wikipedia.org/wiki/amilum) Diakses pada tanggal 8 April 2016 pukul 15.00 WIB.
Mc.Cabe, L.Warren. 1993. "Operasi Teknik Kimia Jilid 1". Jakarta : Penerbit Erlangga.
Rosita,Dwirani.2013."Sedimentasi".(dwiranirosita2.blogspot.co.id /2013/10/sedimentasi-bab-II.html.) Diakses pada tanggal 8 April 2016 pukul 15.15 WIB.
Septiani, Mhimns. 2013. "Sedimentasi" . ( mhimns.blogpspot.co.id/2013/04/ sedimentasi.html). Diakses tanggal 8 April 2016 pukul 15.30 WIB.

APPENDIX

Perhitungan Pembuatan Larutan
Konsentrasi 2%
% w=ww total x 100 %
2 % =w500 x 100 %
w = 10 gram
Jadi, 10 gr tepung tapioka dilarutkan dalam air sampai 500 ml.
Konsentrasi 4%
4 % =w500 x 100 %
w = 20 gram
Jadi, 20 gram tepung tapioka dilarutkan dalam air sampai 500 ml.
Konsentrasi 6 %
6 % =w500 x 100 %
w = 30 gram
Konsentrasi 8%
8 % =w500 x 100 %
w = 40 gram

Konsentrasi 10 %
w % =wwtotalx 100%
10%=w500x 100%
w = 50 gram
Perhitungan Pada Konsentrasi 2%
V30 =Zi-Zl t
=1,35-0,530 =25,325-0,720
= 1,2313 cm/ menit
Co = massa zat pelarut t
= 50020
= 25 gr/ml
Cl30 =Z0Zl x Co
=25,30,7 x 25
= 903,571 gr / ml
Q30 = V T=1,231320=0,06156
A=QV= 0,061561,2313=0,05
D30=4 x Aπ
=4 x 0,053,14
= 0,252377 cm
H30 = t x QA
= 20 x 0,061560,05
= 24,625 cm

Konsentrasi Slurry (Cl, gr/ml)
Kecepatan (v, cm/menit)
y = -0,0035x + 25,325
Tinggi Slurry ( z0, cm )

LAPRES SEDIMENTASI

Recommend Documents