Laporan Khusus

Laboratorium Opersi Teknik Kimia I

SEDIMENTASI

Disusun oleh:

ZAKIATUL FITRI1204103010088

JURUSAN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA

DARUSSALAM, BANDA ACEH2014

KATA PENGANTAR

Pertama dan yang paling utama penulis mengucapkan puji dan syukur ke

hadirat Allah S.W.T yang telah memberikan limpahan rahmat dan karunia – Nya.

Shalawat dan salam tak lupa penulis ucapkan keharibaan pangkuan Nabi Muhammad

S.A.W yang telah membawa manusia ke alam yang penuh peradaban dan ilmu

pengetahuan.

Alhamdulillah penulis ucapkan karena telah dapat menyelesaikan laporan

praktikum proses yang berjudul "SEDIMENTASI" sebagai tugas khusus dalam

memenuhi persyaratan praktikum Laboratorium Proses. Penulis mengucapkan banyak

terima kasih kepada :

1. Bapak Dr. M. Faisal, ST, M.Eng sebagai Kepala Laboratorium Proses Jurusan

Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala

2. Bapak Ir. Teuku Maimun, M. Eng, selaku dosen pembimbing yang telah banyak

membantu dan membimbing penulis dalam menyelesaikan laporan ini.

3. Saudari Mukramah dan Titis Swastika sebagai asisten pada percobaan

"SEDIMENTASI"

4. Teman – teman Teknik Kimia angkatan 2012.

Penulis sangat menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kesempurnaan

oleh sebab itu penulis sangat mengharap kritik dan saran yang membangun demi

kesempurnaan dimasa yang akan datang. Semoga laporan ini bermanfaat bagi

pembaca dan penulis pada khususnya

Darussalam, 30 April 2014

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBARAN PENGESAHAN……………….........………………….… i

SURAT IZIN MELAKUKAN PRAKTIKUM…….........……………..… ii

LEMBARAN PENUGASAN …………………………………................ iii

LEMBARAN DATA……………………………………….........…...….. iv

KATA PENGANTAR……………………………………………............ v

DAFTAR ISI……………………………………………………............... vi

DAFTAR TABEL........................................................................................ vii

DAFTAR GRAFIK……………………………………..………….……. ix

BAB I PENDAHULUAN………………………………….…………..… 1

1.1 Latar Belakang…………………………………..………….... 1

1.2 Tujuan Percobaan…………………………….…….…….….. 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA……………………………..........…..…. 3

2.1 Klasifikasi Sedimentasi ……………….....................…......... 4

2.2 Flokulasi dan Koagulasi.......................................................... 5

2.3 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Koagulasi ....................... 6

2.4 Laju Pengendapan................................................................... 8

2.5 bentuk-Bentuk dari Bak Sedimentasi ..................................... 9

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN.................................................... 13

3.1 Alat.......................................................................................... 13

3.2 Bahan....................................................................................... 13

3.3 Prosedur Percobaan................................................................. 13

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN.................................................,.... 15

4.1 Pengolahan Data…………………..............…………..…..... 15

4.2 Pembahasan............................................................................. 15

4.2.1 Tingkat Kekeruhan (Turbidity)...................................... 15

4.2.2 Laju Pengendapan Sampel ............................................ 16

BAB V KESIMPULAN............................................................................... 19

DAFTAR PUSTAKA................................................................................... 20

LAMPIRAN A DATA PENGAMATAN...................................................... 21

A.1 ketinggian Batas Interfasial 0 hingga 90 Menit................. 21

A.2 ketinggian Batas Interfasial 100 hingga 180 Menit........... 22

LAMPIRAN B PERHITUNGAN.................................................................. 23

B.1 Mencari kecepatan pengendapan larutan suspensi

yang mengendap secara alami, tc: 5 menit.......................... 23

B.2 Mencari kecepatan pengendapan

larutan suspensi yang diendapkan oleh koagulan, tcmenit.. 23

B.3 Mencari kecepatan pengendapan larutan suspensi

yang mengendap secara alami, tc: 10 menit........................ 23

B.4 Mencari kecepatan pengendapan larutan suspensi

yang diendapkan oleh koagulan, tc: 10 menit.................. 23

LAMPIRAN C GRAFIK............................................................................... 24

C.1 hubungan ketinggian batas interfasial terhadap

waktu pengamatan selama 3 jam dengan perbandingan air

murni dan air campuran tawas........................................... 24

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 4.1 Hasil pengolahan data kecepatan pengendapan sedimentasi …… 15

DAFTAR GRAFIK

Halaman

Grafik 4.1 hubungan ketinggian batas interfasial terhadap waktu

pengamatan selama 3 jam dengan perbandingan air

murni dan air campuran tawas …........………………….. 16

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Salah satu cara pemisahan padatan dalam cairan yang digunakan dalam skala

lab maupun pabrik adalah sedimentasi . sedimentasi sendiri merupakan suatu proses

pemisahan padatan dari cairan (solid-liquid) dengan menggunakan gaya gravitasi

untuk mengendapkan partikel suspensi.

Pada kehidupan sehari-hari sedimentasi dipakai untuk menjernihkan air untuk

mendapatkan air yang bersih. Selain untuk kehidupan sehari-hari, operasi

sedimentasi ini juga digunakan pada skala industri untuk mengurangi polusi dari

limbah industri. Sedimentasi dapat berlangsung secara batch atau kontinu, yang

mana pada sedimentasi batch biasanya digunakan pada laboratorium, disebabkan

pada laboratorium yang sering dilakukan percobaan yang dilakukan bertahap tidak

berkelanjutan seperti pada industri pabrik. Pada industri yang sedimentasinya dalam

proses kontinu sering disebut thickener. Sedimentasi merupakan salah satu cara yang

paling ekonomis untuk memisahkan padatan dari suspensi, bubur atau slurry.

Sedimentasi adalah pemisahan solid dari liquid menggunakan pengendapan

secara gravitasi untuk menyisihkan suspended solid. Umumnya proses sedimentasi

digunakan setelah proses koagulasi dan flokulasi yang berfungsi untuk destabilisasi

dan memperbesar gumpalan/ukuran partikel, sehingga mudah untuk diendapkan.

Proses koagulasi menggunakan PAC (Poly Aluminium Chloride) untuk mengikat

kotoran atau memutus rantai pada ikatan senyawa zat warna sehingga membentuk

gumpalan. Sedangkan proses flokulasi dengan cara menambah larutan polimer untuk

memperbesar gumpalan, sehingga relatif mudah untuk diendapkan.

Percobaan skala laboratorium dilakukan pada suhu uniform untuk menghindari

gerakan fluida atau konveksi karena perbedaan densitas yang dihasilkan dari

perbedaan suhu. Uji pengendapan secara batch dilakukan untuk menggambarkan

mekanisme pengendapan dan metode penentuan kecepatan pengendapan.

Kecepatan pengendapan (sedimentation rate) dapat ditentukan dengan

mengamati tinggi interface (antar fase) sebagai fungsi waktu yang diberikan dan

menggambarkan tangen pada kurva yang diperoleh dari perhitungan.

Dari percobaan yang dilakukan kali ini diharapkan dapat memahami tahapan

bagaimana saja yang terjadi pada saat sedimentasi dan hal-hal apa saja yang

mempengaruhi sedimentasi itu terjadi.

1.2 Tujuan Percobaan

a. Memahami proses pemisahan padatan dari fluida cair karena pengaruh gaya

gravitasi dan koagulan.

b. Menentukan angka Turbidity dari fluida cair.

c. Menentukan waktu pengendapan optimum dalam bak sedimentasi,

d. Menentukan kecepatan laju pengendapan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Sedimentasi adalah pemisahan solid dari liquid menggunakan pengendapan

secara gravitasi untuk menyisihkan suspended solid. Umumnya proses sedimentasi

digunakan setelah proses koagulasi dan flokulasi yang berfungsi untuk destabilisasi

dan memperbesar gumpalan/ukuran partikel, sehingga mudah untuk diendapkan

(Asdak, 1995 : 33). Proses koagulasi menggunakan Tawas [Al2(SO4)3] untuk

mengikat kotoran atau memutus rantai pada ikatan senyawa zat warna sehingga

membentuk gumpalan. Sedangkan proses flokulasi dengan cara menambah larutan

polimer untuk memperbesar gumpalan, sehingga relatif mudah untuk diendapkan

(Anonim1, 2008).

Pengendapan dapat dilakukan dengan memanfaatkan gaya gravitasi. Cara

yang sederhana adalah dengan membiarkan padatan mengendap dengan sendirinya.

Setelah partikel partikel mengendap maka air yang jernih dapat dipisahkan dari

padatan yang semula tersuspensi di dalamnya. Cara lain yang lebih cepat dengan

melewatkan air pada sebuah bak dengan kecepatan tertentu sehingga padatan terpisah

dari aliran air tersebut dan jatuh ke dalam bak pengendap. Kecepatan pengendapan

partikel yang terdapat di air tergantung pada berat jenis, bentuk dan ukuran partikel,

viskositas air dan kecepatan aliran dalam bak pengendap (Geankoplis,1993). Pada

dasarnya terdapat dua jenis alat sedimentasi yaitu jenis rectangular dan jenis circular.

Rancangan peralatan sedimentasi selalu didasarkan pada percobaan

sedimentasi pada skala yang lebih kecil (Mc Cabe, 1985 : 429). Selama proses

berlangsung terdapat tiga buah gaya, yaitu :

1. Gaya gravitasi

Gaya ini terjadi apabila berat jenis larutan lebih kecil dari berat jenis partikel,

sehingga partikel lain lebih cepat mengendap. Gaya ini biasa dilihat pada saat terjadi

endapan atau mulai turunnya partikel padatan menuju ke dasar tabung untuk

membentuk endapan. Pada kondisi ini, sangat dipengaruhi oleh hukum 2 Newton,

yaitu :

Fg = m . g

= ρ s x m x g 2. Gaya apung atau melayang

Gaya ini terjadi jika massa jenis partikel lebih kecil dari pada massa jenis fluida

yang sehingga padatan berapa pada permukaan cairan.

Fa =

mxpxgρ p

3. Gaya Dorong

Gaya dorong terjadi pada saat larutan dipompakan kedalam tabung klarifier.

Gaya dorong dapat juga dilihat pada saat mulai turunnya partikel padatan karena

adanya gaya gravitasi, maka fluida akan memberikan gaya yang besarnya sama

dengan berat padatan itu sendiri.

Fd =

VxD2( ρg−ρg)18 μ

Dari ketiga gaya gravitasi di atas diturunkan suatu laju pengendapan menurun

yaitu :

Fd =

VxD2P ( ρg−ρg )18 μ

2.1 Klasifikasi Sedimentasi

Proses sedimentasi dapat dikelompokkan dalam tiga klasifikasi, bergantung dari

sifat padatan di dalam suspensi:

Discrete (free settling)

Kecepatan pengendapan dari partikel-partikel discrete adalah dipegaruhi oleh

gravitasi dan gaya geser yang didefinisikan sebagai:

Flocculent

Kecepatan pengadukan dari partikel-partikel meningkat, dengan setelah

adanya penggabungan diantaranya.

Hindered/Zone settling

Kecepatan pengendapan dari partikel-partikel di dalam suspensi dengan

konsentrasi padatan melebihi 500 mg/l.

2.2 Flokulasi dan Koagulasi

Berikut gambar yang menunjukkan proses sedimentasi dari proses perlakuan

koagulasi dengan flokulasi sehingga terjadi sedimentasi:

Koagulasi adalah metode untuk menghilangkan bahan-bahan limbah dalam

bentuk koloid, dengan menambahkan koagulan. Dengan koagulasi, partikel-partikel

koloid akan saling menarik dan menggumpal membentuk flok (Suryadiputra, 1995).

Flokulasi terjadi setelah koagulasi dan berupa pengadukan pelan pada air limbah.

Dengan mengendapnya koloid, diharapkan laju fouling yang terjadi pada membran

akan berkurang, sehingga penggunaan mikrofiltrasi dalam proses pengolahan air

bersih menjadi layak untuk dilakukan. Koagulan yang digunakan dalam penelitian ini

adalah alumunium sulfat [Al2(SO4)3]. Dalam peercobaan ini, dilakukan variasi waktu

lamanya pengadukan pelan pada proses flokulasi. Setelah terjadi penggumpalan

suspense maka akan terjadi sedimentasi yang dilakukan oleh gaya tarik gravitasi.

2.3 Faktor-faktor yang Mempengaruhi koagulasi

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi proses koagulasi sebagai berikut :

Suhu air

Suhu air yang rendah mempunyai pengaruh terhadap efisiensi proses koagulasi.

Bila suhu air diturunkan , maka besarnya daerah pH yang optimum pada proses

kagulasi akan berubah dan merubah pembubuhan dosis koagulan.

Derajat Keasaman (pH)

Proses koagulasi akan berjalan dengan baik bila berada pada daerah pH yang

optimum. Untuk tiap jenis koagulan mempunyai pH optimum yang berbeda satu

sama lainnya.

Jenis Koagulan

Pemilihan jenis koagulan didasarkan pada pertimbangan segi ekonomis dan daya

efektivitas daripadakoagulan dalam pembentukan flok. Koagulan dalam bentuk

larutan lebih efektif dibanding koagulan dalam bentuk serbukatau butiran.

Kadar ion terlarut

Pengaruh ion-ion yang terlarut dalam air terhadap proses koagulasi yaitu :

pengaruh anion lebih bsar daripada kation. Dengan demikian ion natrium, kalsium

dan magnesium tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap proses koagulasi.

Tingkat kekeruhan

Pada tingkat kekeruhan yang rendahproses destibilisasi akan sukar terjadi.

Sebaliknya pada tingkat kekeruhan air yang tinggi maka proses destabilisasi akan

berlangsung cepat. Tetapi apabila kondisi tersebut digunakan dosis koagulan yang

rendah maka pembentukan flok kurang efektif.

Dosis koagulan

  Dosis bahan kimia, dosis yang tepat / kurang atau terlalu banyak dapat

menghasilkan floc yang berukuran kecil dan sedikit, sehingga sulit mengendap.

Untuk menghasilkan inti flok yang lain dari proses koagulasi dan flokulasi sangat

tergantung dari dosis koagulasi yang dibutuhkan. Bila pembubuhan koagulan sesuai

dengan dosis yang dibutuhkan maka proses pembentukan inti flok akan berjalan

dengan baik.

Kecepatan pengadukan

Tujuan pengadukan adalah untuk mencampurkan koagulan ke dalam air. Dalam

pengadukan hal-hal yang perlu diperhatikan adalah pengadukan harus benar-benar

merata, sehingga semua koagulan yang dibubuhkan dapat bereaksi dengan partikel-

partikel atau ion-ion yang berada dalam air. Kecepatan pengadukan sangat

berpengaruh terhadap pembentukan flok bila pengadukan terlalu lambat

mengakibaykan lambatnyaflok terbantuk dan sebaliknya apabila pengadukan terlalu

cepat berakibat pecahnya flok yang terbentuk.

Alkalinitas

Alkalinitas dalam air ditentukan oleh kadar asam atau basa yang terjadi dalam air

Alkalinitas dalam air dapat membentuk flok dengan menghasil ion hidroksida pada

reaksihidrolisa koagulan (Tjokrokusumo, 19920).

2.4 Laju Pengendapan

Suatu partikel yang mengendap dalam air karena adanya gaya gravitasi akan

mengalami percepatan sampai gaya dari tahanan dapat mengimbangi gaya gravitasi,

setelah terjadi kesetimbngan partikel akan terus mengendap pada kecepatan konstan

yang dikenal sebagai kecepatan akhir atau kecepatan pengndapan bebas. Proses

pengendapan meliputi pembentukan endapan yaitu suspensi partikel-partikel padat

dalam cairan produk yang tidak larut yang dihasilkan dari reaksi kimia, akan ditolak

dari larutan dan menjadi endapan padat. Metode lain pembentukan cairan endapan

ialah dengan penambahan jumlah larutan jenuh zat padat dalam sejumlah besar cairan

murni dimana zat padat tersebut tidak dapat larut. Proses ini banyak digunakan untuk

mengisolasi produk-produk kimia atau bahan-bahan buangan proses (Cheremissinoff,

N.D, 2002 : 283).

Prinsip umum dari alat turbidimeter adalah sinar yang datang mengenai suatu

partikel ada yang diteruskan dan ada yang dipantulkan, maka sinar yang diteruskan

digunakan sebagai dasar pengukuran. (Day and Underwood, 2002).

Gambar 2.4 Prinsip kerja turbidimeter

2. 5 Bentuk-Bentuk dari Bak Sedimentasi

Bak sedimentasi ada yang berbentuk lingkaran, bujur sangkar ataupun segi

empat. Bak berbentuk lingkaran umumnya berdiameter 10,7 – 45,7 m dan kedalaman

3 – 4,3 m. Bak berbentuk bujur sangkar umumnya mempunyai lebar 10 hingga 79 m

dan kedalaman 1,8 hingga 5,8 m.bak berbentuk segi empat umumnya mempunyai

lebar 1,5 – 6 m, panjang bak sampai 76 m dan kedalaman lebih dari 1,8 m (Reynold

& Richards, 1996).

Bentuk bak sedimentasi :

Segi empat (rectangular). Pada bak ini, mengalir horisontal dari inlet menuju

outlet, sementara partikel mengendap ke bawah.

Lingkaran (circular) – center feed. Pada bak ini, air masuk melalui pipa menuju

inlet bak dibagian tengak bak, kemudian air mengalir horisontal dari inlet menuju

outlet disekeliling bak, sementara partikel mngendap ke bawah.

Lingaran (circular) – periferal feed. Pada bak ini, air masuk melalui sekeliling

lingkaran dan secara horisontal mengalir menuju ke outlet di bagian tengah

lingkaran, sementara partikel mengendap ke bawah.

Bagian-bagian bak sedimentasi :

a) Inlet : tempat air masuk ke dalam bak

b) Zona pengendapan : tempat flok/partikel mengalami proses pengendapan

c) Ruang lumpur : tempat lumpur mengumpul sebelum diambil ke luar bak

d) Outlet : tempat dimana air akan meninggalkan bak

Berdasarkan konsentrasi dan kecenderungan partikel berinteraksi, proses

sedimentasi terbagi atas tiga macam:

1) Sedimentasi TIpe I/Plain Settling/Discrete particle

Merupakan pengendapan partikel tanpa menggunakan koagulan. Tujuan dari

unit ini adalah menurunkan kekeruhan air baku dan digunakan pada grit chamber.

Dalam perhitungan dimensi efektif bak, faktor-faktor yang

mempengaruhiperformance bak seperti turbulensi pada inlet dan outlet, pusaran arus

lokal, pengumpulan lumpur, besar nilai G sehubungan dengan penggunaan

perlengkapan penyisihan lumpur dan faktor lain diabaikan untuk

menghitungperformance bak yang lebih sering disebut dengan ideal settling basin.

2) Sedimentasi Tipe II (Flocculant Settling)

Pengendapan material koloid dan solid tersuspensi terjadi melalui adanya

penambahan koagulan, biasanya digunakan untuk mengendapkan flok-flok kimia

setelah proses koagulasi dan flokulasi. Pengendapan partikel flokulen akan lebih

efisien pada ketinggian bak yang relatif kecil. Karena tidak memungkinkan untuk

membuat bak yang luas dengan ketinggian minimum, atau membagi ketinggian bak

menjadi beberapa kompartemen, maka alternatif terbaik untuk meningkatkan efisiensi

pengendapan bak adalah dengan memasang tube settler pada bagian atas bak

pengendapan untuk menahan flok–flok yang terbentuk.

Faktor-faktor yang dapat meningkatkan efisiensi bak pengendapan adalah:

Luas bidang pengendapan

Penggunaan baffle pada bak sedimentasi

Mendangkalkan bak

Pemasangan plat miring

3) Hindered Settling (Zone Settling)

Merupakan pengendapan dengan konsentrasi koloid dan partikel tersuspensi

adalah sedang, di mana partikel saling berdekatan sehingga gaya antar pertikel

menghalangi pengendapan paertikel-paertikel di sebelahnya. Partikel berada pada

posisi yang relatif tetap satu sama lain dan semuanya mengendap pada suatu

kecepatan yang konstan. Hal ini mengakibatkan massa pertikel mengendap sebagai

suatu zona, dan menimbulkan suatu permukaan kontak antara solid danliquid.

Jenis sedimentasi yang umum digunakan pada pengolahan air bersih adalah

sedimentasi tipe satu dan dua, sedangkan jenis ketiga lebih umum digunakan pada

pengolahan air buangan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju sedimentasi :

Banyaknya lumpur

Luas bak pengendapan

Kedalaman bak pengendapan

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat

Alat yang digunakan adalah :

1. Gelas kimia 100 ml

2. Gelas ukur 100 ml

3. Spatula

4. Stopwatch

5. Roll (penggaris 30 cm)

3.2 Bahan

Bahan yang digunakan adalah :

1. Tawas [al2(SO4)3] 5 gr/100ml

2. Tanah 50 gr/100ml

3. Air

3.3 Prosedur Percobaan

1. Menimbang sebanyak 50 gram tanah dan 5 gram tawas

2. Melarutkan tanah ke dalam air hingga larutan mencapai 100 ml didalam gelas

kimia.

3. Mengaduk sampai suspensi homogen. Kemudian membagi suspensi tersebut

dalam 2 gelas ukur sebanyak 50 ml untuk masing-masing gelas A dan B.

4. Menambahkan tawas kedalam gelas B. Lalu mulai membaca dan mencatat

ketinggian suspensi yang mengendap dalam dalam gelas A dan B pada saat t =

0 hingga t = 180 menit.

5. Selanjutnya untuk perlakuan terakhir, mengambil sampel air dari masing-

masing gelas sebanyak 5 ml untuk diukur turbidity atau tingkat kekeruhan dari

air tersebut.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengolahan Data

Tabel 4.1 Hasil pengolahan data kecepatan pengendapan sedimentasi.

Konsentrasi

(g/100 ml)

Waktu Pengendapan

(menit)

Vzs Pengendapan Alami

(cm/menit)

Vzs Pengendapan

dengan Koagulan

(cm/menit)

50

0 – 90 0,24 0,5

100 - 180 0,17 0,25

4.2 Pembahasan

4.2.1 Tingkat Kekeruhan (Turbidity).

Kekeruhan atau turbidity menggambarkan sifat optik air yang ditentukan

berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang

terdapat pada cairan suatu fluida. Kekeruhan sendiri terjadi adanya bahan-bahan

organik baik itu yang terdispersi maupun yang terlarut dalam air tersebut. Untuk

mengukur seberapa besar kekeruhan yang terdapat suatu fluida maka dibutuhkan

suatu alat yang mengukur angka turbiditynya yaitu Turbidimeter dengan metode

pengukuran yang disebut metode Nephelometrik dengan satuan NTU (Nephelometrik

Turbidity Unit).

Teori diatas mendukung praktikum yang telah dilakukan terhadap pengukuran

kekeruhan pad air murni dan air campuran tawas. Tingkat kekeruhan keduanya

berbeda, dimana air murni memilki tingkat kekeruhan lebih rendah karena tidak

mengandung bahan organik apapun didalamnya dengan nilai turbiditynya sekitar 53,0

NTU. Sedangkan pada air dengan koagulan (tawas) lebih tinggi tingkat kekeruhannya

karena air murni hasil sedimentasi tersebut tercampur dengan suspensi bahan organik

(tawas), sehingga nilai turbidity yang terbaca pada alat sekitar 639 NTU. Jadi

seberapa besar bahan organik daalm suatu fluida cair (air) maka akan mempengaruhi

tingkat kekeruhan pada flui tersebut.

4.2.2 Laju Pengendapan Sampel

Laju pengendapan pada proses sedimentasi yang telah dilakukan pada

percobaan dengan menambahkan koagulan pada larutan untuk membantu proses

pengendapan suspensi tanah. Koagulan yang digunakan untuk mengendapkan

suspensi tersebut adalah tawas [Al2(SO4)3] sebanyak 5 gram kedalam larutan. Seiring

waktu yang dibutuhkan suspensi untuk mengendap ternyata lebih cepat. Terlihat pada

Gambar 4.1 dimana terlihat perbandingan ketinggian interfasial yang dipengaruhi

oleh lamanya waktu pengendapan.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2000123456789

10sedimentasi secara alami sedimentasi dengan koagulan

Waktu (menit)

Ket

ingg

ian

Bat

as I

nter

fasi

al (

cm)

Gambar 4.1 hubungan ketinggian batas interfasial terhadap waktu pengamatan selama

3 jam dengan perbandingan air murni dan air campuran tawas.

Dari Gambar 4.1 terlihat perbandingan yang signifikan terhadap ketinggian

interfasial pada kedua macam larutan tersebut dengan lama waktu pengendapan yang

sama terlihat sangat besar. Dimana semakin lama waktu pengendapan bik secara

murni maupun dengan bantuan koagulan maka semakin tinggi pula interfasial yang

didapat. Laju pengendapan yang terjadi pada kedua jenis larutan tersebut berbeda,

dengan grafik yang terlihat pada Gambar 4.1 bahwa pada larutan yang suspensi

tanahnya mengendap dengan murni dengan bantuan gaya tarik gravitasi lebih lambat

kecepatan laju pengendapannya karena suspensi tahah dengan densitas (ρ) hampir

sama dengan densitas air sehingga suspensi tersebut melayang dalam air yang susah

untuk mengendap dan butuh waktu yang sangat lama untuk dapat mengendap dengan

sendirinya.

Berbeda halnya dengan larutan suspensi yang dengan bantuan koagulan, disini

terlihat pada grafik Gambar 4.1 dengan perlakuan yang sama dengan larutan suspense

namun hanya ditambahkan koagulan pada larutan suspensi lainya, ternyata kecepatan

laju pengendapannya 2 kali lipat lebih cepat dari pada suspensi yang mengendap

secara murni. Hal ini terjadi dikarenakan koagulan dalam suspensi mengikat molekul

suspense membentuk floc yang akan menjadi gumpalan sehingga berat molekul

tersebut lebih besar dari pada air dan mempermudah graviatasi untuk menarik

molekul kebawah.

Dengan ketinggian interfasial yang lebih sedikit karena tekanan dari suspensi

yang mengendap sehingga seiring berjalannya waktu, maka suspense tersebut akan

semakin mengendap secara konstan atau terjadinya padatan endapan yang konstan

dengan waktu yang diberikan selama 3 jam. Untuk ketinggian interfasial pada air

mengendap murni yang dihitung dari 0-90 menit sebanyak 9 cm dan pada 100-180

menit ketinngiannya menjadi 7,8 cm, sedangkan untuk larutan suspense yang

mengendap dengan bantuan koagulinggian interfasialnya yang dihitung dari 0-90

menit didapat interfasialnya sekitar 8,9 cm dan pada 100-180 menit setinggi 6,9 cm

yang diukur dari permukaan gelas kimia.

Pada percobaan ini tidak dihitung pengaruh konsentrasi bahan yang akan

dilarutkan karena semua bahan memiliki berat, volume dan konsentrasi yang sama

yang dilarutkan dan diaduk terlebih dahulu didalam sebuah gelas kimia 100 ml

kemudian dibagi rata suspense tersebut sebanyak 50 ml untuk masing gelas pada air

murni dan campuran tawas.

Pada percobaan yang telah dilakukan hampir sesuai dengan teori, namun dari

percobaan terdapat kesalahn-kesalahan yang kurang signifikan. hal tersebut banyak

dipengaruhi oleh beberapa factor seperti kurangnya ketelitian pada saat mengukur

ketinggian interfase kejernihan, kemudian saat mengamati waktu pengendapan tidak

terlalu akurat juga waktu perhitungan nilai kejernihan.

BAB VKESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka diperoleh kesimpulan

sebagai berikut:

1. Laju pengendapan sedimentasi yang dilakukan selama 3 jam yang dihitung pada

setiap menitnya yakni pada 0 hingga 90 menit kecepatan laju pengendapannya

sekitar 0,34 cm/menit dan pada 100 hingga 180 menit didapat 0,17 cm/menit

untuk larutan suspensi yang mengendap secara alami.

2. Sedangkan pada larutan suspensi yang diendapkan dengan bantuan koagulan

pada 0 hingga 90 menit kecepatan laju pengendapan sekitar 0,5 cm/menit dan

pada 100 hingga 180 menit laju penendapan sekitar 0,25 cm/menit. Semakin

banyak koagulan yang ditambahkan kedalam suatu larutan suspense, maka

semakin cepat pula laju pengendapanya.

3. Untuk tingkat kejernihan dari air pada kedua jenis sampel fluida air muni dan air

dengan suspense tawas sangat jauh berbeda. Dari nilai turbidity yang terbaca

pada alat turbidimeter, tingkat kejernihan yang paling tinggi didapat pada air

murni yakni sebesar 53,0 NTU.

4. Sedangkan pada air yang bercampur dengan suspense tawas tingkat

kejernihannya sangat rendah (keruh) yaitu sebesar 639 NTU. Semakin banyak

bahan organic yang dilarutkan dalam suatu fluida cair, maka semakin tinggi pula

tingkat kekeruhan air tersebut.

5. Pada proses sedimentasi terjadi 3 gaya pada partikel, yakni : gaya gravitasi, gaya

dorong dan gaya mengapung.

6. Kecepatan pengendapan dipengaruhi oleh densitas, fluida, densitas partikel dan

viskositas.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2008, “Sedimentasi” Http://www,wikipedia.org//wiki//sedimentasi Diakses tanggal : 20 Maret 2014

Asdak, 1995, “Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai”, UGM-Press, Yogyakarta

Cheremisinoff, N.P., “Handbook Of Water And Wastewater Treatment

Technologies”, Butterworth-heinemann, Boston.

Geancoplis, J.C, 1983, “Transport Proses and Unit Operation 2nd ed”, Allyn and

Bacon Inc, Massachussett.

Mc Cabe, W.L, 1985, “Operasi Teknik Kimia Jilid 2”, Erlangga, Jakarta

Suryadiputra, I.N.N., 1995, “Pengantar Kuliah Pengolahan Air Limbah :

Pengolahan Air Limbah dengan Metode Kimia (Koagulasi dan

Flokulasi)”, Fakultas Perikanan, Institut Pertanian Bogor.

LAMPIRAN ADATA PENGAMATAN

Bahan : TanahKonsentrasi Tanah : 50 gr/100mlKetinggian Awal Suspensi : 9 cmBahan Koagulan : Al2(SO4)3 (Tawas)Konsentrasi Koagulan : 5 gr/100 mlTabel A.1 ketinggian batas interfasial pada campuran larutan suspensi tanah dan

suspensi tanah dengan koagulasi 5gr dengan pengamatan 0 hingga 90 menit.

Waktu (t)(Menit)

Ketinggian Batas Interfasial z (cm)Tanah 50 gr/100 ml tanpa

koagulanTanah 50 gr/100 ml dengan

koagulan0 9 95 9 8,510 8,7 8,315 8,6 8,220 8,5 8,025 8,5 7,830 8,5 7,835 8,4 7,740 8,3 7,645 8,3 7,650 8,3 7,555 8,25 7,460 8,2 7,365 8,1 7,270 8,0 7,275 8,0 7,180 7,9 7,085 7,9 7,090 7,8 6,9

Tabel A.2 ketinggian batas interfasial pada campuran larutan suspensi tanah dan suspensi tanah dengan koagulasi 5gr dengan pengamatan 100 hingga 180 menit.

Waktu (t)(Menit)

Ketinggian Batas Interfasial z (cm)Tanah 50 gr/100 ml tanpa

koagulanTanah 50 gr/100 ml dengan

koagulan100 7,8 6,9110 7,8 6,9120 7,6 6,8130 7,6 6,8140 7,5 6,6150 7,5 6,6160 7,4 6,5170 7,4 6,5180 7,3 6,5

LAMPIRAN BCONTOH PERHITUNGAN

B.1 Mencari kecepatan pengendapan larutan suspensi yang mengendap secara alami, tc: 5 menit.

Kecepatan Pengendapan (Vzs) = z1−zc

tc

= (9−7,3 )cm

5 menit

= 0,34 cm/menitB.2 Mencari kecepatan pengendapan larutan suspensi yang diendapkan oleh

koagulan, tc: 5 menit.

Kecepatan Pengendapan (Vzs) = z1−zc

tc

= (9−6,5 ) cm

5 menit

= 0,5 cm/menitB.3 Mencari kecepatan pengendapan larutan suspensi yang mengendap secara alami,

tc: 10 menit.

Kecepatan Pengendapan (Vzs) = z1−zc

tc

= (9−7,3 )cm

10 menit

= 0,17 cm/menitB.2 Mencari kecepatan pengendapan larutan suspensi yang diendapkan oleh

koagulan, tc: 10 menit.

Kecepatan Pengendapan (Vzs) = z1−zc

tc

= (9−6,5 ) cm

10 menit

= 0,25 cm/menit

LAMPIRAN CGAMBAR

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2000123456789

10sedimentasi secara alami sedimentasi dengan koagulan

Waktu (menit)

Ket

ingg

ian

Bat

as I

nter

fasi

al (

cm)

Gambar C.1 hubungan ketinggian batas interfasial terhadap waktu pengamatan

selama 3 jam dengan perbandingan air murni dan air campuran tawas.