PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I SEDIMENTASI

Transkripsi

1 PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA I SEDIMENTASI NAMA KELOMPOK : 1. FITRIYATUN NUR JANNAH ( ) 2. FERA ARINTA ( ) 3. DANI PRASETYA ( ) PRODI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITTAS NEGERI SEMARANG 2014

2 PRAKTIKUM SEDIMENTASI I. TUJUAN 1. Menghitung densitas pasir A dan pasir B yang lolos dan tidak lolos 34 mesh dan densitas batu bata A dan batu bata B yang lolos dan tidak lolos 150 mesh. 2. Mengukur ketinggian awal dan ketinggian endapan setiap 3 detik sampai diperoleh ketinggian konstan untuk masing-masing bahan. 3. Menganalisis pengaruh konsentrasi, perbedaan jenis partikel, perbedaan ukuran partikel pada masing-masing bahan dengan konsentrasi masing-masing. 4. Menentukan settling velocity (v s ) pada masing-masing jenis bahan untuk masing-masing konsentrasi berdasarkan grafik. II. DASAR TEORI 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. Dalam filtasi partikel zat padat dipisahkan dari slurry dengan kekuatan fluida yang berada pada medium filter yang akan menghalangi laju lintas partikel zat padat. Dalam proses pengendapan dan proses sedimentasi partikel dipisahkan dari fluida oleh gaya aksi gravitasi partikel. Pada beberapa proses, pemisahan serta sedimentasi partikel dan pengendapan bertujuan untuk memisahkan partikel dari fluida sehingga fluida bebas dari konsentasi partikel. ( Cristie geankolplis, tahun : ) Sedimentasi merupakan peristiwa turunnya partikel padat yang semula tersebar merata dalam cairan karena adanya gaya berat setelah terjadi pengendapan cairan jernih dapat dipisahkan dari zat padat yang menumpuk di dasar (endapan). Keadaan dimana padatan bergerak turun hanya karena gaya gravitasi. Kecepatan yang konstan ini disebabkan oleh konsentrasi di lapisan batas yang relatif masih kecil, sehingga pengaruh gaya tarik-menarik antar partikel, gaya gesek dan gaya tumbukan antar partikel dapat diabaikan, proses ini disebut free settling. Semakin banyak partikel yang mengendap, konsentrasi menjadi tidak seragam dengan bagian bawah slurry menjadi lebih pekat.

3 Konsentrasi pada bagian batas bertambah, gerak partikel semakin sukar dan kecepatan turunnya partikel berkurang. Kondisi ini disebut hindered settling ( Cristie geankolplis, tahun : ) Selama proses berlangsung terdapat tiga gaya yang mempengaruhi proses, 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 bisa dilihat pada saat terjadi endapan. Pada kondisi ini, sangat dipengaruhi oleh hukum 2 Newton, yaitu: Fg = m. g = ρs x g 2. Gaya Apung Gaya ini terjadi jika massa jenis partikel lebih kecil dari pada massa jenis fluida sehingga fluida berada pada permukaan cairan. Fa= m x p x g ρ 3. Gaya Dorong Gaya ini terjadi pada saat larutan dipompakan kedalam tabung klarifier. Gaya dorong juga dapat dilihat pada saat mulai turunnya partikel padatan karena adanya gaya gravitasi, maka fluida akan memberikan gaya yang besarnya sama dengan berat padatan itu sendiri. V x D²(ρg- ρg) Fd = 18µ Dari ketiga gaya diatas diturunkan suatu laju pengendapan menurun yaitu: V x D 2 P (ρg- ρg) Fd = 18µ Didalam slurry yang mengandung partikel-partikel ukuran berbeda, partikel-partikel yang lebih besar akan mengendap lebih cepat dan mulai menumpuk, dimana zona D dan zona transisi C yang mengandung padatan yang bervariasi antara konsentrasi zona B dan zona D mulai nampak. Setelah pengendapan lebih jauh atau pada kondisi kecepatan pengendapan kompresinya, zona B dan zona C tidak nampak tetapi hanya terdapat slurry pekat pada zona D (Geankoplis, C.J., 2003). Pemakaian Proses Sedimentasi terbagi beberapa metode : 1. Proses Batch

4 Sedimentasi merupakan pemisahan antara padatan dengan cairan yang berasal dari slurry encer. Pemisahan ini menghasilkan cairan jernih dan padatan dengan konsentrasi tinggi. Mekanisme dari sedimentasi dideskripsikan dengan observasi pada tes batch settling yaitu ketika partikel-partikel padatan dalam suatu slurry mengalami proses pengendapan dalam silinder kaca. Gambar 1. Zona pengendapan 2. Proses Semi-Batch Pada sedimentasi semi-batch hanya terdapat cairan keluar atau masuk saja. Jadi, kemungkinan hanya ada slurry yang masuk atau beningan yang keluar. C = Zona ukuran butir tidak seragam Gambar 2. Proses sedimentasi semi batch D = Zona partikel padat terendapkan 3. Proses Kontinyu Pada proses ini terdapat slurry yang masuk dan cairan bening yang keluar pada saat yang bersamaan. Saat kondisi steady state, maka ketinggian cairan akan selalu tetap. Proses sedimentasi disajikan dengan gambar berikut : Keterangan: A = Cairan bening B = Zona konsentrasi seragam Keterangan: A = Cairan bening B = Zona konsentrasi seragam C = Zona ukuran butir tidak seragam D = Zona partikel padat terendapkan

5 Gambar 3 Proses sedimentasi Kontinyu Berdasarkan konsentrasi dan kecenderungan partikel berinteraksi, proses sedimentasi terbagi atas empat tipe: 1. Sedimentasi Tipe I/Plain Settling/Discrete particle Partikel mengendap secara individual, dan tidak ada interaksi antar pertikel. Tipe ini merupakan pengendapan partikel tanpa menggunakan koagulan. Tujuan dari unit ini adalah menurunkan kekeruhan air baku dan digunakan pada grit chamber. 2. Sedimentasi Tipe II (Flocculant Settling) Terjadi interaksi antar partikel, sehingga ukuran meningkat dan kecepatan pengendapan bertambah. Pengendapan material koloid dan solid tersuspensi terjadi melalui adanya penambahan koagulan, biasanya digunakan untuk mengendapkan flok-flok kimia setelah proses koagulasi dan flokulasi. 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 partikel-partikel 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 dan liquid. 4. Compression Settling Terjadi pemampatan partikel yang telah mengendap yang terjadi karena berat partikel.

6 III. ALAT DAN BAHAN 1. Alat Gelas Ukur Ayakan 34 mesh dan 150 mesh Gelas Arloji Neraca Analitik Spatula Stopwatc

7 2. Bahan Batu bata Pasir 3. Gambar Alat Gambar III.1 Neraca Analitik Gambar III.2 Spatula Gambar III.3 Gelas Arloji Gambar III.4 Ayakan 34 mesh Gambar III.5 Ayakan 150 mesh Gambar III.6 Gelas Arloji

8 4. Skema Kerja Pasir lolos dan tidak lolos 34 mesh Lolos 34 mesh Gerus pasir Pasir diayak Hitung densitas Tidak lolos 34 mesh Ditimbang Pasir A = 15 gr Pasir B = 17 gr Gelas ukur diisi air 100 ml Masukkan pasir dalam gelas ukur Ukur ketinggian awal Kocok semua campuran Ukur ketinggian awal Amati ketinggian endapan Jarak waktu 3 detik

9 Gambar III.1 Skema kerja pasir lolos dan tidak lolos 34 mesh IV. Batu bata 150 mesh Lolos 34 mesh Gerus Batu bata Batu bata diayak Hitung densitas Ditimbang Gelas ukur diisi air 100 ml Tidak lolos 34 mesh Batu bata A = 15 gr Batu bata B = 17 gr Masukkan batu bata dalam gelas ukur Ukur ketinggian awal Gambar III.2 Skema kerja batu bata lolos dan tidak lolos 34 mesh Kocok semua campuran HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN A. DATA HASIL PENGAMATAN Tabel IV.1 Hasil pengamatan percobaan sedimentasi Ukur ketinggian awal Cara Kerja Hasil Pengamatan Amati ketinggian endapan Jarak waktu 3 detik

10 Menyiapkan bahan - Pasir - Batu bata Menggerus raw material yang digunakan Raw material halus (diameter berkurang) Mengayak hasil gerusan Material lolos ayakan dan tidak lolos ayakan Menghitung densitas masing masing raw material - Pasir ρ=1,069 gr ml >34mesh ρ=1,209 gr ml <34mesh - Batu bata ρ=0,78 gr ml >150 mesh ρ=0,843 gr ml <150 mesh Menimbang raw material hasil ayakan Menyiapkan gelas ukur yang telah terisi air 100 ml Pasir A = 1,5 gram Pasir B = 1,7 gram Batu bata A = 1,5 gram Batu bata B = 1,7 gram Volume air 100 ml Memasukkan raw material dan mengukur ketinggian awal Mengocok semua campuran dan mengamati ketinggian endapan setelah 3 detik Pasir mengendap dengan ketinggian awal: Pasir A(1,5 gr) lolos = 4 mm Pasir B (1,5 gr) tidak lolos = 3 mm Pasir A (1,7 gr) lolos = 5 mm Pasir B (1,7 gr) tidak lolos = 4 mm Batu bata A(1,5 gr) lolos = 4 mm Batu bata B (1,5 gr) tidak lolos = 4,5 mm Batu bata A (1,7 gr) lolos = 5 mm Batu bata B (1,7 gr) tidak lolos = 6 mm Partikel tersebar merata dalam cairan. Data ketinggian kecepatan pengendapan pada tabel IV.2 dan tabel IV.3

11 Tabel IV.2 Data kecepatan pendapan pada variabel pasir Pasir A (1,5gr/100ml) Variabel Pasir B (1,7gr/100ml) bata Tabel IV.3 Data kecepatan pendapan pada variabel batu Variabel Batu bata A (1,5gr/100ml) Batu bata B (1,7gr/100ml)

12 Tabel IV.3 Hasil perhitungan densitas Variabel ρ( gr ml ) Pasir lolos 34 mesh 1,069 Pasir tidak lolos 34 mesh 1,209

13 Batu bata lolos 150 mesh 0,78 Batu bata tidak lolos 150 mesh 0,843 Tabel IV.4 Data hasil perhitungan ketinggian awal masingmasing bahan. variabel Lolos ayakan 34 mesh Tidak lolos ayakan 34 mesh Pasir A (1,5 gr/ml) 4 mm 3 mm Pasir A (1,7 gr/ml) 5 mm 4 mm Lolos ayakan 150 Batu bata A (1,5 gr/ml) Batu bata B (1,5 gr/ml) mesh Tidak olos ayakan 150 mesh 4 mm 4,5 mm 5 mm 6 mm Tabel IV. 5 Data kecepatan pengendapan partikel variab el kecepatan pengendapan 1,5 gr/ml pasir A 0,0514 1,7 0,0 pasir B 0,0208 0,0 batu bata A batu bata B 0,0085 0,0059 0,0 0,0

14 B. PEMBAHASAN Pada praktikum sedimentasi ini, variabel yang digunakan adalah pasir A ( 1,5 gr/ml dan 1,7 gr/ml) yang lolos dan tidak lolos ayakan 34 mesh dan pasir B ( 1,5 gr/ml dan 1,7 gr/ml) yang lolos dan tidak lolos ayakan 34 mesh serta batu bata A ( 1,5 gr/ml dan 1,7 gr/ml) yang lolos dan tidak lolos ayakan 150 mesh dan batu bata B ( 1,5 gr/ml dan 1,7 gr/ml) yang lolos dan tidak lolos ayakan 150 mesh. Praktikum sedimentasi ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi dan ukuran partikel serta massa jenis bahan terhadap kecepatan pengendapan bahan dalam air. Selain itu pada praktikum ini bertujuan untuk mengetahui settling velocity pada masing-masing variabel dengan konsentrasi masing-masing hingga mencapai ketinggian endapan konstan. Sebelum menghitung settling velocity terlebih dahulu menghitung densitas masing-masing variabel dengan konsentasi masing-masing. Tabel IV. 3 menunjukan perbedaan densitas pada ketiga bahan. Perhitungan densitas bahan padatan dengan menggunakan gelas ukur yang pertama mencari volume gelas ukur yang digunakan dengan cara memasukkan air yang sudah diketahui densitasnya maka dapat diketahui volume gelas ukur 10 ml. Selanjutnya bahan padatan dimasukkan kedalam gelas ukur sehingga diperoleh berat bahan padatan. Dari pengukuran tersebut sehingga didapatkan volume bahan padatan, dimana volume bahan padatan tersebut adalah volume gelas ukur dikurangi volume air yang ditambahkan. Dengan diketahuinya volume bahan padatan dan massa bahan padatan, sehingga densitas bahan padatan dapat dicari. Dari hasil perhitungan diperoleh densitas masing-masing, yaitu pasir lolos 34 mesh (1,069 gram/ml), pasir tidak lolos 34 mesh (1,209 gram/ml), batu bata lolos 150 mesh (0,78 gram/ml), batu bata tidak lolos 150 mesh (0,843 gram/ml). Pada praktikum sedimentasi ini, bahan padatan dimasukkan ke dalam gelas ukur yang telah dimasukkan air sebanyak 100 ml dan diukur ketinggian awal bahan padatan dengan konsentrasi masingmasing 1,5 gr/ml dan 1,7 gr/ml. Hasil pengukuran ketinggian awal

15 dapat dilihat pada tabel IV.4. Kemudian partikel yang terlarut tersebut dikocok tujuan pengocokan partikel dalam air ini agar partikel dapat tersebar merata dalam cairan air. Setelah dikocok kemudian dilakukan pengukuran pengendapan partikel dengan menggunakan mistar selama 3 detik sampai ketinggian endapan konstan. Sebelum mengukur ketinggian endapan, menyiapkan waktu lebih dulu yang akan digunakan untuk mengukur seberapa lama endapan tersebut mengendap. Setiap bahan padatan memiliki waktu pengendapan masing-masing sesuai dengan jumlah bahan padatan dan ukuran partikel. Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, jika jumlah bahan padatan semakin berat dengan konsentasi yang sama maka akan memiliki waktu pengendapan yang cepat dikarenakan memiliki gaya berat yang lebih besar sehingga memudahkan partikel untuk mengendap. Kecepatan pengendapan diperoleh dari kemiringan/slope dimana sumbu y adalah ketinggian endapan dan sumbu x adalah waktu dalam sekon dari kurva. Pada saat t 1 maka slope (kemiringan) -dz/dt = v 1. Dan pada titik ketinggian endapan z 1 hingga z i maka intersep garis singgung kurva dinyatakan dengan : v 1 = z i-z 1 t 1-0

16 pasir A pasir lolo 34 mesh 1,5 gr/ml pasir lolos 34 mesh 1,7 gr/ml Grafik 4.1 Perbandingan ketinggian endapan pasir A dengan perbedaan konsentasi 1,5 gr/ml dan 1,7 gr/ml Grafik diatas menunjukan bahwa pengaruh waktu (t) terhadap tinggi pengendapan (z) dengan konsentasi yang berbeda yaitu pada konsentasi 1,7 gr/ml dan 1,5 gr/ml pada pasir A yang dihasilkan dari percobaan. Dari grafik tersebut terlihat bahwa kecepatan pengendapan suatu partikel mengalami kenaikan.

17 pasir A f(x) = 0.07x f(x) = 0.05x pasir lolo 34 mesh 1,5 gr/ml Linear (pasir lolo 34 mesh 1,5 gr/ml) pasir lolos 34 mesh 1,7 gr/ml Linear (pasir lolos 34 mesh 1,7 gr/ml) Grafik 4.2 Perbandingan ketinggian endapan pasir A dengan perbedaan konsentasi 1,5 gr/ml dan 1,7 gr/ml Grafik 4.2 diatas menunjukkan pengaruh waktu (t) terhadap tinggi pengendapan (z) hingga mencapai konstan pertama kali dengan konsentasi yang berbeda yaitu pada konsentasi 1,7 gr/ml dan 1,5 gr/ml pada pasir A yang lolos ayakan 34 mesh. Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa perbedaan konsentrasi akan mempengaruhi kecepatan pengendapan dari partikel (pasir). Pasir A dalam air dengan konsentrasi padatan 1,7 gr/ml dengan ukuran partikel yang seragam (uniform) ( lolos ayakan 34 mesh) akan memiliki waktu pengendapan yang lebih cepat untuk mencapai konstan, kecepatan pengendapan dari pasir akan lebih besar jika di bandingkan dengan partikel dari pasir yang memiliki konsentrasi pengendapan 1,5 gr/ml. Hal tersebut dapat

18 dilihat dalam grafik diatas. Kecepatan pengendapan merupakan besarnya gradient (slope) yang terbentuk dari garis yang menghubungkan ketinggian endapan hingga konstan untuk pertama kali dengan waktu. Kecepatan pengendapan konsentrasi 1,7 gr/ml yaitu 0,066 mm/s 2 sedangkan kecepatan pengendapan konsentasi 1,5 gr/ml yaitu 0,0514 mm/s 2. Dari grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa dengan jenis bahan yang sama, semakin besar konsentrasi padatan dalam suatu campuran akan memiliki kecepatan pengendapan yang akan semakin besar. Pasir B 5 ketinggian endapan (mm) pasir B tidak lolos 34 mesh 1,5 gr/ml pasir B tidak lolos 34 mesh 1,7 gr/ml waktu (sekon) Grafik 4.3 perbandingan ketinggian endapan pasir B dengan perbedaan konsentasi 1,5 gr/ml dan 1,7 gr/ml Grafik diatas menunjukan bahwa pengaruh waktu (t) terhadap tinggi pengendapan (z) dengan konsentasi yang berbeda yaitu pada konsentasi 1,7 gr/ml dan 1,5 gr/ml pada pasir B yang dihasilkan dari

19 percobaan. Dari grafik tersebut terlihat bahwa kecepatan pengendapan suatu partikel mengalami kenaikan. ketinggian endapan (mm) Pasir B pasir B tidak lolos 34 mesh 1,5 gr/ml f(x) = 0.04x + Linear 2.57 (pasir B tidak lolos 34 mesh 1,5 f(x) = 0.02x gr/ml) waktu (sekon) pasir B tidak lolos 34 mesh 1,7 gr/ml Linear (pasir B tidak lolos 34 mesh 1,7 gr/ml) Grafik 4.4 perbandingan ketinggian endapan pasir B dengan perbedaan konsentasi 1,5 gr/ml dan 1,7 gr/ml Grafik 4.4 diatas menunjukkan pengaruh waktu (t) terhadap tinggi pengendapan (z) dengan konsentasi yang berbeda yaitu pada konsentasi 1,7 gr/ml dan 1,5 gr/ml pada pasir B. Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa perbedaan konsentrasi akan mempengaruhi kecepatan pengendapan dari partikel (pasir). Suatu larutan pasir dalam air dengan konsentrasi 1,7 gr/ml dengan ukuran partikel yang seragam (uniform) akan memiliki waktu pengendapan yang lebih cepat, begitu juga dengan kecepatan pengendapan dari pasir akan lebih besar jika di bandingkan dengan partikel dari pasir yang memiliki konsentrasi pengendapan 1,5 gr/ml. Kecepatan pengendapan merupakan besarnya gradient (slope) yang terbentuk dari garis yang menghubungkan ketinggian endapan hingga

20 konstan untuk pertama kali dengan waktu. Kecepatan pengendapan konsentrasi 1,7 gr/ml yaitu 0,0425 mm/s 2 sedangkan kecepatan pengendapan konsentasi 1,5 gr/ml yaitu 0,0208 mm/s 2. Dari grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa dengan jenis bahan yang sama, semakin tinggi konsentrasi padatan dalam suatu campuran akan memiliki kecepatan pengendapan yang akan semakin besar. 6 batu bata A batu bata lolos 150 mesh 1,5 gr/ml batu bata lolos 150 mesh 1,7 gr/ml Grafik 4.5 perbandingan ketinggian endapan batu bata A dengan perbedaan konsentasi 1,5 gr/ml dan 1,7 gr/ml Grafik diatas menunjukan bahwa pengaruh waktu (t) terhadap tinggi pengendapan (z) dengan konsentasi yang berbeda yaitu pada konsentasi 1,7 gr/ml dan 1,5 gr/ml pada batu bata A yang dihasilkan dari percobaan. Dari grafik tersebut terlihat bahwa kecepatan pengendapan suatu partikel mengalami kenaikan.

21 batu bata A f(x) = 0.02x f(x) = 0.01x batu bata lolos 150 mesh 1,5 gr/ml Linear (batu bata lolos 150 mesh 1,5 gr/ml) batu bata lolos 150 mesh 1,7 gr/ml Linear (batu bata lolos 150 mesh 1,7 gr/ml) Grafik 4.6 perbandingan ketinggian endapan batu bata A dengan perbedaan konsentasi 1,5 gr/ml dan 1,7 gr/ml Grafik diatas menunjukkan bahwa pada konsentasi yang berbeda dengan jenis bahan yang sama dan ukuran partikel yang seragam (uniform) kecepatan pengendapan partikel akan lebih besar saat konsentasi 1,7 gr/ml dari pada kecepatan pengendapan partikel yang memiliki konsentrasi padatan 1,5 gr/ml saat ketinggian endapan (z) konstan pertama kali. Kecepatan pengendapan partikel dapat diketahui dari grafik. Pada konsentrasi 1,7 gr/ml kecepatan pengendapan batu bata 0,0155 mm/s 2 lebih besar dibandingkan dengan konsentrasi 1,5 gr/ml kecepatan pengendapan batu bata 0,0085 mm/s 2.

22 batu bata B ketinggian endapan (mm) batu bata tidak lolos 150 mesh 1,5 gr/ml batu bata tidak lolos 150 mesh 1,7 gr/ml waktu ( sekon) Grafik 4.7 perbandingan ketinggian endapan batu bata B dengan perbedaan konsentasi 1,5 gr/ml dan 1,7 gr/ml Grafik diatas menunjukan bahwa pengaruh waktu (t) terhadap tinggi pengendapan (z) dengan konsentasi yang berbeda yaitu pada konsentasi 1,7 gr/ml dan 1,5 gr/ml pada batu bata B yang dihasilkan dari percobaan. Dari grafik tersebut terlihat bahwa kecepatan pengendapan suatu partikel mengalami kenaikan.

23 ketinggian endapan (mm) batu bata B batu bata tidak lolos f(x) = 0.01x mesh 1,5 gr/ml Linear (batu bata f(x) = 0.01x + tidak 3.78lolos 150 mesh 1,5 gr/ml) waktu ( sekon) batu bata tidak lolos 150 mesh 1,7 gr/ml Linear (batu bata tidak lolos 150 mesh 1,7 gr/ml) Grafik 4.8 perbandingan ketinggian endapan batu bata B dengan perbedaan konsentasi 1,5 gr/ml dan 1,7 gr/ml Grafik diatas menunjukkan bahwa pada konsentasi yang berbeda dengan jenis bahan yang sama dan ukuran partikel yang seragam kecepatan pengendapan partikel akan lebih besar saat konsentasi 1,7 gr/ml dari pada kecepatan pengendapan partikel yang memiliki konsentrasi padatan 1,5 gr/ml. Kecepatan pengendapan partiikel dapat diketahui dr grafik. Pada konsentrasi 1,7 gr/ml kecepatan pengendapan batu bata 0,006 mm/s 2 dan konsentrasi 1,5 gr/ml kecepatan pengendapan batu bata 0,0059 mm/s 2. Dari ke empat grafik diatas dapat diketahui bahwa ada berapa faktor yang mempengaruhi kecepatan pengendapan suatu partikel selain konsentrasi. Ukuran partikel dari variabel yang digunakan juga berpengaruh pada kecepatan pengendapan pertikel. Semakin besar ukuran

24 partikel maka semakin besar pula padatan terendapkan tiap satuan waktu dengan kata lain kecepatan pengendapannya akan lebih cepat, hal ini disebabkan karena tekanan dari atas cairan bertambah, sehingga kecepatan turunnya padatan lebih besar. Dari grafik diatas diperoleh kecepatan pengendapan pasir A paling besar jika dibandingkan dengan pasir B, batu bata A dan batu bata B. Waktu pengendapan juga mempengaruhi kecepatan pengendapan jika konsentasi padatan besar dan ukuran partikel kecil maka waktu yang digunakan untuk mengendapkan akan semakin cepat. Kecepatan pengendapan ke empat grafik dapat dilihat pada tabel IV.5 Berikut adalah grafik perbandingan dari semua varibel yang dilakukan :

25 Perbandingan ketinggian semua bahan dengan konsentasi yang ber ketinggian endapan (mm) pasir A lolos 34 mesh 1,5 gr/ml pasir A lolos 34 mesh 1,7 gr/ml pasir B tidak lolos 34 mesh 1,5 gr/ml pasi B tdk lolos 34 mesh 1,7 gr/ml batu bata A lolos 150 mesh 1,5 gr/ml batu bata A lolos 150 mesh 1,7 gr/ml batu bata B tdk lolos 150 mesh 1,5 gr/ml batu bata B tdk lolos150 mesh 1,7 gr/ml waktu(sekon) Grafik 4.9 perbandingan semua varibel dengan konsentasi 1,5 gr/ml dan 1,7 gr/ml Grafik 4.9 menunjukan hubungan ketinggian pengendapan terhadap waktu, tampak terlihat bahwa kecepatan pengendapan pasir A lebih cepat jika dibandingkan dengan partikel-partikel yang lain. Hal ini

26 dikarenakan ukuran partikel, ukuran partikel pasir A besar sehingga kecepatan mengendapkan padatan juga akan semakin cepat. Waktu juga mempengaruhi kecepatan pengendapan, jika konsentasi padatan besar dan ukuran partikel besar maka waktu yang dibutuhkan partikel untuk mengendap juga kan semakin cepat. Selain ketinggian pengendapan dan waktu densitas juga mempengaruhi kecepatan pengendapan partikel, jika densitas padatan semakin besar kecepatan pengendapannya lebih cepat dibandingkan padatan yang memiliki densitas yang lebih kecil. Pada literatur yang dapat praktikan kutip dari (Setiyadi) menyatakan bahwa semakin tinggi konsentrasi maka akan meningkat pula drag force yang dialami oleh partikel padatan sehingga mengakibatkan padatan akan memiliki kecepatan pengendapan yang lebih lama. Namun pada praktikum ini pengaruh konsentrasi terhadap kecepatan pengendapan berbanding terbalik terhadap literatur yang ada, campuran yang memiliki konsentrasi lebih tinggi akan memiliki kecepatan pengendapan yang lebih cepat pula. Hal ini mungkin terjadi karena padatan yang telah mengendap tidak terlalu berpengaruh pada kecepatan pengendapan mengingat sangat kecilnya kosentrasi padatan pada campuran tersebut, tidak seperti hal yang ditinjau dari literatur dimana padatan yang telah mengalami pengendapan akan memiliki pengaruh yang cukup besar terhadap kecepatan pengendapan (konsentrasi padatan dalam campuran cukup tinggi).

27 V. SIMPULAN DAN SARAN A. SIMPULAN 1. Semakin besar densitas suatu padatan maka kecepatan pengendapan yang lebih cepat dibanding padatan dengan densitas yang lebih kecil. Dari data yang diperoleh dari hasil eksperimen densitas yang paling besar adalah pasir yang tidak lolos 34 mesh, diikuti dengan pasir yang lolos 34 mesh, batu bata tidak lolos 150 mesh dan batu bata lolos 150 mesh. 2. Hasil pengukuran ketinggian awal endapan berdasarkan hasil eksperimen antara pasir dan batu bata, adalah padatan yang memiliki ketinggian lebih banyak adalah padatan yang memiliki konsentrasi yang besar yaitu pasir dan batu bata dengan (C=1,7 gr/ml) akan memiliki ketinggian lebih banyak jika diabandingkan dengan pasir dan batu bata dengan konsentrasi 1,5 gr/ml. 3. Semakin tinggi konsentrasi suatu padatan maka kecepatan pengendapannya akan semakin cepat. hal yang paling berpengaruh pada kecepatan pengendapan yaitu ukuran partikel dimana partikel yang lebih besar akan mengendap lebih cepat dibanding partikel dengan ukuran yang lebih kecil.

28 4. Berdasarkan data kecepatan partikel, jika konsentrasi padatan semakin besar maka settling velocity juga akan semakin besar. Pada konsentrasi 1,5 gr/ml dan 1,7 gr/ml padatan yang lebih cepat mengendap adalah yang konsentrasi 1,7 gr/ml yaitu pasir A 0,066 dilanjut, pasir B 0,0425 Batu bata A 0,0155dan batu bata B 0,006. B. SARAN 1. Mengukur ketinggian padatan harus diperhatikan dan lebih teliti, karena perubahan setiap detiknya sangat cepat. 2. Pengocokan padatan harus merata, karena mempengaruhi kecepatan pengendapannya. 3. Dalam mengukur densitas harus lebih teliti lagi, jangan sampai ada penekanan saat bahan dimasukkan kedalam gelas ukur. DAFTAR PUSTAKA Geankoplis, J., G., Transport Processes and Unit Operations. 3 rd. Prentice - Hall, Inc., USA.

29 LAMPIRAN Menghitung Densitas pasir lolos 34 mesh ρ= m v ρ= 10,69 10 ρ=1,069 gr ml Menghitung densitas pasir tidak lolos 34 mesh ρ= m v ρ= 12,09 10 ρ=1,209 gr ml Menghitung densitas batu bata lolos 150 mesh

30 ρ= m v ρ= 7,8 10 ρ=0,78 gr ml Menghitung densitas batu bata tidak lolos 150 mesh ρ= m v ρ= 8,34 10 ρ=0,834 gr ml