LAPORAN PENDAHULUAN

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I

FLUID MIXING

Oleh :

KELOMPOK 3

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

INDERALAYA

2013

RUMIYATI 03101003009

SILFIA DAHNIA 03101003017

ROBBI OLSAN 03101003034

REZA FAHLEVI 03101003039

CANDRA PARDAMEAN 03101003102

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Di dalam suatu proses industri pastilah ada suatu proses pencampuran bahan baik

itu bahan cair-cair, cair-padat, cair-gas, dan gas- padat. Keberhasilan proses operasi

kimia tergantung pada effektifitas pencampuran dan pengadukan dari fluida.

Pengadukan yang dilakukan akan menyebabkan suatu material akan bergerak secara

spesifik (tertentu), sedangkan pencampuran (mixing) ialah peristiwa menyebarnya

bahan-bahan secara acak di mana bahan yang satu menyebar ke dalam bahan yang lain

dan sebaliknya, dimana bahan-bahan itu sebelumnya terpisah dalam dua fase atau lebih.

Keberhasilan proses operasi kimia tergantung pada efektifitas pencampuran dan

pengadukan dari fluida. Pengadukan yang dilakukan akan menyebabkan suatu material

akan bergerak secara spesifik (tertentu), sedangkan pencampuran adalah pendistribusian

yang acak dan melalui satu atau yang lainnya dari dua atau lebih phase. Suatu material

yang homogen, seperti air dingin dalam tanki yang penuh dalam tanki dapat diaduk

tetapi tidak dapat dilakukan pencampuran sebelum ditambahkan material lain ke dalam

tanki. Jadi, pengadukan (agitasi) tidaklah sama dengan pencampuran (mixing). Di

dalam proses pencampuran dibutuhkan untuk melakukan beberapa tugas seperti

pemompaan, perpindahan panas dan perpindahan massa secara cepat.

Peralatan pencampuran yang digunakan untuk kepentingan komersial sangatlah

banyak, misalnya pencampuran yang digunakan untuk memproduksi bahan kimia,

makanan, obat-obatan dan lain sebagainya.

Tugas dari mixer (pencampur) itu sendiri adalah :

1) Mencampur cairan yang dapat bercampur (misible)

2) Mengontakan cairan-cairan yang tidak dapat bercampur, misalnya proses ekstraksi

solvent

3) Proses emulsi untuk menghasilkan produk yang stabil

4) Melarutkan padatan kasar pada cairan dengan viskositas rendah

5) Dispersi padatan halus dalam cairan dengan viskositas tinggi

6) Dispersi padatan halus dalam cairan, misalnya proses fermentasi

7) Mengontakkan gas/padatan/cairan pada reaksi katalitik

Dalam gerakan impeller, timbul arus yang menyebabkan terbentuknya vortex

yang sangat tidak diinginkan dalam proses mixing. Untuk mencegah terjadinya vortex,

ketika fluida diaduk dalam tanki silinder dengan impeller yang berada pada pusatnya

maka digunakan baffle yang dipasang pada dinding vessel. Baffle yang digunakan

biasanya memiliki jarak yang sama. Baffle biasanya tidak menempel pada dinding

vessel sehingga secara kebetulan akan terdapat celah antara baffle dengan dinding

vessel.

Tetapi yang menjadi masalah bahwa tidak satupun alat yang dapat melakukan

fungsi dari pencampuran secara menyeluruh dan efisien karena disebabkan biaya

pengoperasian yang sangat tinggi. Sehubungan dengan hal tersebut, maka sangatlah

perlu untuk mngetahui proses pencampuran ataupun pengadukan secara lebih dalam,

tentang alat yang digunakan ataupun cara yang tepat sehingga nantinya akan diperoleh

hasil yang optimal serta dapat menekan biaya yang digunakan seminimal mungkin.

I.2. Tujuan

1) Dapat mengetahui pola aliran yang ditimbulkan oleh dua impeller yang berbeda

(propeller dan padle).

2) Dapat mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi adanya perbedaan pola aliran.

3) Dapat mengetahui pengaruh yang ditimbulkan oleh penggunaan baffle pada proses

pencampuran.

4) Dapat mengetahui konduktifitas dari larutan garam terhadap kecepatan perputaran

impeller dan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai konduktivitas tersebut.

5) Untuk mengetahui pengaruh besarnya power yang diberikan impeller terhadap

vorteks yang terbentuk.

1.3. Permasalahan

Adapun masalah-masalah yang akan diketahui melalui percobaan ini adalah :

1) Bagaimanakah pengaruh penggunaan dari dua impeller yang berbeda (type propeller

& padle) terhadap kualitas campuran yang dihasilkan.

2) Bagaimanakah pengaruh penggunaan baffle dalam proses pencampuran.

3) Bagaimanakah pengaruh kecepatan putaran impeller yang berbeda dalam proses

pencampuran.

4) Bagaimanakah pengaruhi penggunaan bahan dalam proses pencampuran.

5) Faktor-faktor yang mempengaruhi pola aliran dan kualitas campuran dalam proses

pencampuran.

6) Pengaruh kecepatan putaran impeller terhadap konduktivitas larutan garam.

I.4. Hipotesa

Hipotesa yang dapat ditarik sebelum melakukan percobaan ini adalah :

1) Semakin besar kecepatan putaran impeller maka semakin cepat pula terjadinya

homogenitas dalam campuran.

2) Dengan penggunaan buffle maka aliran yang terjadi adalah turbulen sehingga

proses pencampuran akan terjadi lebih cepat.

3) Semakin kecil ukuran padatan yang akan dicampur atau dilarutkan maka semakin

cepat pula terjadinya homogenitas.

4) Semakin kecil viskositas cairan yang digunakan semakin cepat terjadinya

homogenitas.

5) Vorteks dapat dihilangkan dengan pemakaian baffle sehingga arah aliran dapat

menyebar.

1.5. Manfaat

Manfaat-manfaat yang dapat diambil melalui percobaan ini adalah :

1) Dapat mengetahui prinsip dasar dari percobaan fluid mixing apparatus.

2) Dapat mengetahui perbedaan pola aliran yang ditimbulkan oleh dua buah impeller

(Propeller & turbin).

3) Dapat mengetahui faktor-faktor yang menyebabkan pola aliran yang berbeda,

seperti padatan yang digunakan, viskositas cairan, kecepatan putaran impeller dan

lain sebagainya.

4) Dapat mengetahui besarnya daya hantar listrik yang ditimbulkan sebagai pengaruh

dari kecepatan putaran.

5) Dapat mengetahui perbedaan yang terjadi pada pencampuran liquid yang

menggunakan baffle dan tidak menggunakan baffle (tidak terbentuk vortex dan

terbentuk vortex).

6) Tekanan fluida dalam hal ini dapat dikurangi dengan memakai baffle.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pencampuran atau mixing adalah peristiwa menyebarnya bahan-bahan secara acak

dimana bahan yang satu menyebar ke dalam bahan yang lain dan sebaliknya, sedang

bahan-bahan tersebut sebelumnya terpisah dalam dua fase atau lebih. Sedangkan

pengadukan atau agitation adalah gerakan yang terinduksi menurut cara tertentu pada

suatu bahan di dalam bejana, dimana gerakan itu biasanya mepunyai semacam pola

aliran sirkulasi.

Pencampuran adalah operasi yang sangat penting dalam setiap proses kimia.

Variabel-variabel yang mempengaruhi proses pencampuran adalah :

1) komposisi bahan

2) reaktor yang digunakan

3) kecepatan pengadukan

4) waktu pengadukan

5) densitas

6) viskositas bahan.

Pengadukan zat cair dilakukan untuk berbagai maksud, tergantung dari tujuan

langkah itu sendiri. Tujuan pengadukan antara lain adalah :

1) Untuk memilih suspensi partikel zat padat.

2) Untuk meramu zat cair yang mampu larut, misalnya metil alkohol dan air.

3) Untuk menyebarkan gas didalam zat cair dalam bentuk gelembung kecil.

4) Untuk menyebarkan zat cair yang tidak dapat bercampur dengan zat cair lain,

sehingga membentuk emulsi atau suspensi butiran-butiran halus.

5) Untuk mempercepat perpindahan kalor antara zat cair dengan kumparan atau mantel

kalor.

Kadang-kadang pengaduk digunakan untuk beberapa tujuan sekaligus, misalnya

dalam hidrogenasi katalitik dan zat cair. Dalam bejana hidrogenasi didispersikan

melalui zat cair dimana terdapat partikel-partikel katalis padat dalam keadaan suspensi,

sementara kalor reaksi diangkut keluar melalui kumparan atau mantel.Pengadukan

menunjukkan gerakan yang terinduksi menurut cara tertentu pada suatu bahan di dalam

bejana, dimana

gerakan itu biasanya mempunyai semacam sirkulasi

II.1. Mechanically Agitated Vessel

II.1.1 Vessel

Vessel biasanya berbentuk tanki silinder vertikal dimana di dalamnya akan

diisikan fluida dengan kedalaman yang sama dengan diameter tanki. Tetapi pada

beberapa sistem pengontakan gas atau cairan dengan kedalaman cairan sekitar 3 kali

diameter tanki maka akan digunakan banyak impeller. Diameter vessel berkisar antara

0,1 meter untuk unit yang kecil hingga 10 meter ataupun lebih untuk instalasi industri

besar.

Bagian dasar tangki dapat berbentuk datar, lengkungan atau lancip (kerucut)

tergantung pada faktor kemudahan pada saat pengurasan atau pada zat padat yang

terlarut. Bentuk yang sering digunakan adalah bentuk lengkungan karena sudut yang

ada sangat minimalis sehingga zat padat tidak ada yang terselip dan akan rata

tercampur. Sedangkan jika bentuk kerucut (cone) yang digunakan makan harus

dipastikan bahwa pencampuran dapat dilakukan dengan sempurna dengan cara

menurunkan posisi impeller, Tetapi hal ini akan sangat berbahaya jika immpeller terlalu

dekat dengan permukaan dinding vessel terutama jika sampai bersentuhan akan

mengakibatkan alat menjadi rusak.

Dalam kasus lainnya sering pula digunakan 2 buah impeller pada bagian atas. Walaupun

bawah vessel untuk memperoleh pencampuran yang sempurna. Pada design mixer atau

settler untuk solvent extraction biasanya digunakan tanki segi empat karena

pertimbangan harga yang lebih murahh untuk kapasitas yang besar dan juga lebih

mudah mengkombinasikannya dengan settler.

II.1.2 Baffle

Untuk mencegah terjadinya pembentukan ruang udara (vortex) pada saat cairan-

cairan dengan viskositas rendah diaduk dalam tanki silinder vertikal dengan impeller

yang berada pada pusatnya, maka digunakanlah baffle yang dipasang pada dinding

vessel kebetulan. Baffle umumnya tidak digunakan pada cairan dengan viscositas tinggi

dimana pembentukan vortex bukanlah menjadi masalah yang penting. Baffle dipasang

pada mixing vessel untuk menambah turbulensi. Walaupun penggunaan baffle

menaikkan jumlah tenaga atau energi, tetapi di sisi lain memilki keuntungan yaitu

terjadinya perpindahan panas secara terus menerus dan waktu yang dibutuhkan untuk

mencampur

lebih cepat.

Di bawah ini merupakan tabel proses dan tenaga yang digunakan dalam proses

tersebut :

Proses Tenaga yang digunakan

(HP/1000 gal)

Pengadukan yang sangat tinggi

Emulsifikasi

Disolving padatan

Disolving gas yang sedikit larut

Pengadukan yang tinggi

Perpindahan panas yang cepat

Pengontakan

Pengadukan yang sedang

Disolving gas yang larut (sedang)

Padatan yang tersuspensi

Pencucian

Perpindahan panas yang

menengah

Pengadukan yang rendah

Ekstraksi cairan

Kristalisasi

Stirring

15 - 25

10 - 12

3 - 10

1,5 - 2,5

1,5 - 2,0

1,0 - 2,0

1,0 - 1,6

1,0 - 1,5

0,9 - 1,3

0,7 - 1,0

0,8 - 1,2

0,5 - 0,9

Pencampuran

Disolving gas yang dapat larut

0,5 - 0,8

0,5 - 0,8

Tabel 2.1 Kebutuhan tenaga pada mechanically agitated system

Ketika waktu yang digunakan pada proses pencampuran sangatlah sedikit,

pencampur yang terbaik adalah pencampur dengan jumlah tenaga yang terkecil dan

waktu yang sangat pendek.

II.1.3 Impeller

Pada percobaan kali ini digunakan alat Fluid Mixing Apparatus dengan

impellernya. Impeller inilah yang akan membangkitkan pola aliran di dalam sistem,

yang menyebabkan zat cair bersikulasi di dalam bejana untuk akhirnya kembali ke

impeller. Impeller dalam tangki berpengaduk digunakan untuk mencampur cairan atau

slurry, menggabungkan bahan dalam bentuk padatan, cairan, dan gas. Ada dua jenis

impeller, yaitu :

a) Impeller aliran axial

b) Impeller aliran radial

Impeller aliran-aksial (axial-flow impeller) dapat membangkitkan arus sejajar

dengan sumbu poros impeller dan impeller aliran-radial (radial-flow impeller)

membangkitkan arus pada arah tengensial atau radial).

Beberapa tipe impeller, yaitu : propeller, turbin, paddle, anchor, helical ribbbon,

helical screw. Penggunaan impeller diatas tergantung pada geometri vessel (tanki),

visikositas cairan.

1. Untuk viscositas yang lebih kecil dari 2000 cP, maka digunakan impeller dengan tipe

propeller.

2. Untuk viscositas antara 2000 cP - 50000 cP, maka digunakan impeller dengan tipe

turbin.

3. Untuk viscositas antara 10000 cP - 1000000 cP, maka digunakan impeller tope

anchor,

helical ribon dan paddle

4. Untuk viscositas diatas 1 juta cP, digunakan pencampuran khusus, seperti banburg

mixer, kneaders, extrudes, sigma mixer dan beberapa tipe lainya.

Di bawah ini merupakan tabel penggunaan impeller berdasarkan bentuk impeller

yang ada :

Penggunaan Jenis Impeller

Propeller Turbine Paddle

Pencampuran

Dispersi

Suspensi padatan

Reaksi

Dispersi gas

Pengubah panas

Kristalisasi

1

2

2

2

3

2

2

2

1

1

1

1

1

1

3

3

3

3

3

2

1

Tabel 2.2 Pemilihan jenis impeller berdasarkan pemakaian

Keterangan : 1 = Banyak digunakan

2 = Kadang-kadang digunakan

3 = Jarang digunakan

Kecepatan impeller standar yang digunakan untuk kepentingan komersil (industri)

adalah 34, 45, 56, 68, 84, 100, 125, 155, 190, dan 320 rpm. Tenaga yang dibutuhkan

biasanya tidak cukup untuk digunakan secara kontinue untuk mengatur gerakan steam

turbin. Dua kecepatan driver mungkin dibutuhkan pada saat torques awal sangat tinggi.

Propeller merupakan impeller aliran aksial berkecepatan tinggi untuk zat cair

berviskositas rendah. Propeller kecil biasanya berputar pada kecepatan motor penuh,

yaitu 1.150 atau 1.750 rpm, sedang propeller besar berputar pada 400 sampai 800 rpm.

Arus yang meninggalkan propeller mengalir melalui zat cair menurut arah tertentu

samapi dibelokkan oleh lantai atau dinding bejana. Kolom zat cair yang berputar dengan

sangat turbulennya itu meninggalkan impeller dengan membawa ikut zat cair stagnan

yang dijumpainya dalam perjalanannya itu, dan zat cair stagnan yang terbawa ikut itu

mungkin lebih banyak dari yang dibawa kolom arus sebesar itu kalau berasal dari nosel

stasioner.

Daun-daun propeller merobekkan menyeret zat cair itu. Oleh karena arus aliran ini

sangat gigih, agitator propeller sangat efektif dalam bejana besar. Propeller yang

berputar membuat pola heliks di dalam zat cair, dan jika tidak tergelincir antara zat cair

dan propeller itu, satu putaran penuh propeller akan memindahkan zat cair secara

longitudinal pada jarak tertentu, bergantung dari sudut kemiringan daun propeller. Rasio

jarak ini terhadap diameter dinamakan jarak-bagi (pitch) propeller itu. Propeller yang

mempunyai jarak bagi 1,0 disebut mempunyai jarak-bagi bujur-sangkar (square pitch).

Untuk tugas-tugas sederhana, agitator yang terdiri dari satu dayung datar yang

berputar pada poros vertikal merupakan pengaduk yang cukup efektif. Kadang-kadang

daun-daunnya dibuat miring, tetapi biasanya vertikal saja. Dayung (padle) ini berputar

di tengah bejana dengan kecepatan rendah sampai sedang, dan mendorong zat cair

secara radial dan tangensial, hampir tanpa adanya gerakan vertikal pada impeller,

kecuali bila daunnya agak miring. Arus yang terjadi bergerak ke luar ke arah dinding,

lalu membelok ke atas atau ke bawah. Dalam tangki-tangki yang dalam, kadang-kadang

dipasang beberapa dayung pada satu poros, dayung yang satu di atas yang lain. Dalam

beberapa rancang, daunnya disesuaikan dengan bentuk dasar bejana, yang mungkin

bulat atau cekung, piring, sehingga dapat mengikis atau menyapu permukaan pada jarak

sangat dekat. Dayung (padle) jenis tersebut dinamakan agitator jangkar (anchor

agitator). Jangkar ini sangat efektif untuk mencegah terbentuknya endapan atau kerak

pada permukaan penukar kalor, seperti umpamanya, dalam bejana proses bermantel,

tetapi tidak terlalu efektif sebagai alat pencampur. Jangkar ini biasanya dioperasikan

bersama dengan dayung berkecepatan tinggi atau agitator lain, yang biasanya berputar

menurut arah yang berlawanan.

Agitator dayung yang digunakan di industri biasanya berputar dengan kecepatan

antara 20 dan 150 rpm. Panjang total impeller dayung biasanya antara 50 sampai 80

persen dari diameter-dalam bejana. Lebar daunnya seperenam sampai sepersepuluh

panjangnya. Pada kecepatan yang sangat rendah, dayung dapat memberikan

pengadukan sedang di dalam bejana tanpa-sekat, pada kecepatan yang lebih tinggi

diperlukan pemakaian sekat, sebab jika tidak, zat cair itu akan berputar-putar saja

mengelilingi bejan,

dengan kecepatan tinggi, tetapi tanpa adanya pencampuran.

Beberapa di antara berbagai ragam bentuk rancang turbin adalah turbin daun-lurus

terbuka, turbin piring berdaun dan turbin piring lengkung vertikal. Kebanyakan turbin

itu menyerupai agitator-dayung berdaun banyak dengan daun-daunnya yang agak

pendek, dan berputar pada kecepatan tinggi pada suatu poros yang dipasang di pusat

bejana. Daun-daunnya boleh lurus dan boleh pula lengkung, boleh bersudut, dan boleh

pula vertikal. Impellernya mungkin terbuka, setengah terbuka, atau terselubung.

Diameter impeller biasanya lebih kecil dari diameter dayung, yaitu berkisar antara 30

sampai 50 persen dari diameter bejana.

Turbin biasanya efektif untuk jangkau viskositas yang cukup luas. Pada

cair

berviskositas rendah, turbin itu menimbulkan arus yang sangat deras yang berlangsung

di keseluruhan bejana, menabrak kantong-kantong yang stagnan dan merusaknya. Di

dekat impeller itu terdapat zone arus deras yang sangat turbulen dengan geseran yang

kuat. Arus utamanya bersifat radial dan tangensial. Komponen tangensialnya

menimbulkan vorteks dan arus putar, yang harus dihentikan dengan menggunakan

sekat (baffle) atau

difuser agar impeller itu menjadi sangat efektif.

Jenis aliran di dalam bejana yang sedang diaduk bergantung pada jenis impeller,

karakteristik fluida, dan ukuran serta perbandingan (proporsi) tangki, sekat, dan agitator.

Kecepatan fluida dalam setiap titik dalam tangki mempunyai tiga komponen, dan pola

aliran keseluruhan di dalam tangki itu bergantung pada variasi dari ketiga komponen itu

dari satu lokasi ke lokasi lain. Komponen kecepatan yang pertama ialah komponen

radial yang bekerja pada arah tegak lurus terhadap poros impeller. Komponen kedua

ialah komponen longitudinal, yang bekerja pada arah paralel dengan poros. Komponen

ketiga ialah komponen tangensial, atau rotasional, yang bekerja pada arah singgung

terhadap lintasan lingkar di sekeliling poros. Dalam keadaan biasa, di mana poros itu

vertikal, komponen radial dan tangensial berada dalam satu bidang horisontal, dan

komponen longitudinalnya vertikal.

Komponen radial dan komponen longitudinal sangat aktif dalam memberikan

aliran yang diperlukan untuk melakukan pencampuran. Bila poros itu vertikal dan

terletak persis di pusat tangki, komponen tangensial biasanya kurang menguntungkan.

Arus tangensial itu mengikuti suatu lintasan berbentuk lingkaran di sekitar poros, dan

menimbulkan vorteks pada permukaan zat cair, dan karena adanya sirkulasi aliran

laminar, cenderung membentuk stratifikasi pada berbagai lapisan tanpa adanya aliran

longitudinal antara lapisan-lapisan itu.

Jika di dalam sistem itu terdapat pula partikel zat padat, arus sirkulasi itu

cenderung melemparkan partikel-partikel itu, dengan gaya sentrifugal, ke arah luar, dan

dari situ bergerak ke bawah, dan sesampai di dasar tangki, lalu ke pusat. Karena itu,

bukannya pencampuran yang berlangung di sini, tetapi sebaliknya pengumpulanlah

yang terjadi. Jadi, karena dalam aliran sirkulasi zat cair begerak menurut arah gerakan

daun impeller, kecepatan relatif antara daun dan zat cair itu berkurang, dan daya yang

dapat diserap zat cair itu menjadi terbatas. Dalam bejana yang tak bersekat, alir putaran

itu dapat dibangkitkan oleh segala jenis impeller, baik aliran aksial maupun yang radial.

Jadi, jika putaran zat cair itu cukup kuat, pola aliran di dalam tangki itu dapat dikatakan

tetap, bagaimanapun bentuk rancangan impeller.

Pada kecepatan impeller tinggi vorteks yang terbentuk mungkin sedemikian

dalam

sehingga mencapai impeller; dan gas dari atas permukaan zat cair akan tersedot ke

dalam

zat cair itu. Makanya hal demikian tidaklah dikehendaki.

Aliran tingkat (circulatory flow) dan arus putar (swirling) dapat dicegah

dengan

menggunakan salah satu dari tiga cara di bawah ini. Dalam tangki-tangki kecil impeller

dipasang di luar sumbu tangki (eksentrik). Porosnya digeser sedikit dari garis pusat

tangki, lalu dimiringkan dalam suatu bidang yang tegak lurus terhadap pergeseran itu.

Dalam tangki-tangki yang lebih besar, agitatornya dipasang di sisi tangki, dengan

porosnya pada bidang horisontal, tetapi membuat sudut dengan jari-jari tangki.

II.2 Jet Mixer

Pencampuran dalam sebuah vessel; dilakukan untuk viskositas rendah dengan

menggunakan jet nozzle yang dimasukkan dalam vessel dimana cairan dengan

viskositas tinggi dialirkan kedalam jet nozzle. Pompa digunakan untuk mengeluarkan

sebagian liquid dari vessel dan dikembalaikan melalui nozzle melalui vessel. Transfer

momentum dari jet viskositas tinggi menuju liquid dalam vessel menyebabkan aksi

pencmpuran sirkulasi dalam tanki.

II.3 In-line Static Mixer

In-line static mixers digunakan untuk operasi pencampuran dan pelarutan dalam

jumlah yang besar. Sebuah unit tetap diletakkan dalam sebuah pipa dan pencampur

dimasukkan oleh sistem pemompaan. Proses pencampuran ini memberikan peningkatan

dalam produk campuran sebagai jumlah dari elemen pencampuran yang diulang

meningkat. Dalam kasus pelarutan liquid/liquid dan gas liquid seperti mekanisme diatas

tidak berpengaruh dan biasanya operasi terjadi secara turbulen.

II.4 In-Line Dynamic Mixer

Untuk operasi pencampuran dimana membutuhkan produksi continue dari solid

yang dilarutkan dan emulsi, In-Line Dynamic Mixers adalah salah satu bentuk mixer

yang dapat digunakan.

II.5 Mills

Beberapa kegiatan kimia termasuk pelarutan solid dan pengemulsian tidak dapat

dilakukan di dalam vessel yang dicampur secara mekanik karena tidak mungkin dapat

menurunkan tegangan tinggi untuk memecah partikel agregat dalam memperoleh

kualitas pelarutan atau menciptakan emulsi yang stabil. Mills dapat digunakan dalam

operasi pelarutan dimana pelarutan partikel dilakukan dengan crushing atau shearing.

II.6 Unit Pelarutan dengan Kecepatan Tinggi

Alat pencampur ini terdiri dari rotor kecepatan tinggi di dalam vessel dimana

fluida dimasukkan ke aksi shearing intensif.

II.7 Valve Homogenizers

Valve homogenizer adalah metode homogenisasi pada tekanan tinggi.

Homogenisasi tekanan tinggi ini secara umum digunakan dalam industri makann,

farmasi, dan rekayasa umum kimia untuk pembuatan emulsi. Emulsifikasi dalam

homogenizer dapat digambarkan sebagai kombinasi dari fragmentasi, recoalescence dan

adsorpsi emulsifier.

II.8 Ultrasonic Homogenizers

Ultrasonic homogenizer (homogenisasi ultrasonik) adalah proses mekanik untuk

mengurangi partikel kecil dalam cairan sehingga mereka menjadi kecil seragam dan

merata. Sangat efisien untuk pengurangan partikel lunak dan keras. Homogenisasi ini

didasarkan pada kavitasi.

Salah satu keunggulan utama pengaduk mekanik ultrasonik adalah jumlah rendah

dibasahi dan bagian bergerak. Hal ini mengurangi keausan gesekan dan waktu

pembersihan. Hanya ada dua bagian dibasahi: sonotrode dan aliran sel. Keduanya

memiliki geometri yang sederhana dan tidak ada lubang kecil atau tersembunyi.

Keuntungan lain adalah kontrol yang tepat atas parameter operasional mempengaruhi

kavitasi tersebut. 

II.9 Extruders

Parameter yang mempengaruhi klasifikasi agotator:

1. Parameter Proses

a) viskositas rendah

b) kelarutan zat terlarut

c) konduktivitas termal fluida dan zat terlarut jika terjadi perpindahan panas

d) densitas fluida

e) ukuran partikel solid

2. Parameter Mekanik

a) diameter impeller

b) rotasi impeler per menit

c) bentuk impeller

d) volume vessel

e) bentuk vessel

f) letak agitator terhadap vessel

II.10 Macam-macam Pencampuran

II.10.1 Pencampuran Solid-Liquid

Bila zat padat disuspensikan dalam tanki yang diaduk, ada beberapa cara untuk

mendifinisikan kondisi suspensi itu. Proses yang berbeda akan memerlukan derajat

suspensi yang berlainan pula, dan karena itu kita perlu menggunakan definisi yang tepat

dan korelasi yang semestinya didalam merancang atau dalam penerapan ke skala besar.

1. Mendekati suspensi penuh, yaitu suspensi dimana masih terdapat sebagian kecil

kelompok-kelompok zat padat yang terkumpul didasar tanki agak kepinggir atau

ditempat lain.

2. Partikel bergerak penuh, yaitu seluru partikel berada dalam suspensi atau bergerak

disepanjang dasar tanki.

3. Suspensi penuh atau Suspensi diluar dasar, yaitu seluruh partikel berada dalam

keadaan suspensi dan tidak ada didasar tanki atau tidak berada didasar tanki

selama lebih dari 1 atau 2 detik.

II.10.2 Pencampuran Liquid-Liquid

Pencampuran zat cair-cair (misible) didalam tanki merupakan proses yang

berlangsung cepat dalam daerah turbulent. Impeller akan menghasilkan arus kecepatan

tinggi, dan fluida itu mungkin dapat bercampur baik disekitar impeller karena adanya

keterbulenan yang hebat. Pada waktu arus itu melambat karena membawa ikut zat cair

lain dan mengalir disepanjang dinding, terjadi juga pencampuran radial sedang pusaran-

pusaran besar pecah menjadi kecil, tetapi tidak banyak terjadi pencampuran pada arah

aliran.

II.10.3 Pencampuran Gas-Liquid

Dalam proses pencampuran gas dengan liquid, gas akan tersuspensi dalam bentuk

gelembung-gelembung kecil dengan tekanan tertentu.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

Waktu dan Tempat

Tanggal 2 April 2012, di Laboratorium Operasi Teknik Kimia

Alat dan Bahan

1. Satu unit Fluid Mixing Apparatus yang dilengkapi dengan impeller berbeda

dengan baffle dan tanpa baffle

2. Pasir

3. Air

4. Garam

Prosedur Percobaan :

1. Siapkan Fluid Mixing Apparatus tanpa baffle sehingga dapat digunakan

sebagaimana mestinya.

2. Masukkan air, pasir, dan garam kedalam Fluid Mixing Apparatus kemudian pasang

impeller yang dikehendaki.

3. Hidupkan Fluid Mixing Apparatus dan aturlah kecepatan putaran impeller sesuai

petunjuk

4. Amati dan gambarkan pola aliran yang terjadi setiap kenaikan kecepatan putaran

impeller

5. Ukur konduktivitas air dengan ohmmeter setiap 2 menit dan ulangi sampai 6 kali.

6. Ulangi percobaan di atas untuk impeller yang berbeda dan Fluid Mixing Apparatus

dengan Baffle