Percobaan 3 Solids Handling Study Bench PRINT

8/10/2019 Percobaan 3 Solids Handling Study Bench PRINT

1/53

III- 1 -

ABSTRAKUkuran partikel yang bentuknya beraturan, misalnya berbentuk bola atau

kubus, ukuran dan bentuknya dapat dinyatakan dengan mudah. Tetapi, partikel

yang bentuknya tak beraturan (seperti butiran-butiran besar dan serpihan mika).

Istilah ukuran (size) dan bentuk (shape) tidak begitu jelas dan harus didefinisikandengan jalas.

Dirangkai alat seperti pada Gambar 3.1, diperhatikan ukuran dari ayakan

dari yang paling besar (berada di atas) sampai yang paling kecil (berada di bawah)

dan tempat penampung pada bagian bawah (receivery). Sejumlah sampel

ditimbang dengan neraca analitik sebelum dimasukkan pada ayakan paling atas,

setelah itu memastikan lid dan clamp terpasang dengan sempurna. Kecepatan

ayakan diatur pada kecepatan 40 rpm dan menekan power shaker, membiarkan

ayakan berlangsung selama 2 menit. Sampel ditimbang yang berada di setiap

ayakan dan tempat penampung. Untuk keakuratan perhitungan, berat sampel

mula-mula sama dengan jumlah sampel yang dihitung pada tiap ayakan dan

kolom penampung.Persentase fraksi massa tertinggi dengan kecepatan 40 rpm diperoleh pada

ayakan dengan ukuran 500 mikron sebesar 40 %. Pada kecepatan 80 rpm

berturut-turut pada ukuran 250 mikron dengan fraksi massa terbesar adalah

41.2667%. Persentase cumulative oversize tertinggi dengan kecepatan vibrasi 40

rpm pada ukuran 710 mikron sebesar 48.2667 % dan 80 rpm terdapat pada

ukuran 355 mikronsebesar 29.1667%. Persentase cumulative undersize kecepatan

vibrasi 40 rpm pada ukuran 1000 mikronsebesar 87.5667 % dan 80 rpm terdapat

pada ukuran 500 mikronsebesar 83.467%.

Kata kunci : cumulative oversize, cumulative undersize


2/53

III- 2 -

PERCOBAAN 3

SOLIDS HANDL ING STUDY BENCH

A. DISTRIBUSI UKURAN CAMPURAN

3.A.1 PENDAHULUAN

3.A.1.1 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah menghitung dan menganalisis distribusi

ukuran dari padatan dengan menggunakansieve trackdan vibrator shaker.

3.A.1.2 Latar Belakang

Bentuk dari berbagai macam ukuran partikel dapat dibedakan di mana

partikel itu berada sesuai dengan ukuran dari ayakan yang digunakan, jika lolos

dari ayakan maka ukuran yang diharapkan telah didapat, sedangkan padatan yang

tertinggal pada ayakan tidak sesuai dengan ukuran padatan yang diinginkan.

Untuk mempercepat proses pengayakan biasanya digunakan suatu alat yang

disebut dengan vibrator shakerdengan kecepatan tertentu.

Dalam dunia industri, pengayakan digunakan untuk mengukur distribusi

ukuran partikel sehingga diperoleh ukuran partikel yang diinginkan atau

disesuaikan dengan spesifikasi alat proses selanjutnya dalam proses tersebut.

Dalam proses pengayakan yang sering dilaksanakan di industri, zat padat biasanya

dijatuhkan dan dilempar ke permukaan pengayak hingga ada yang lolos dan

tertahan. Contohnya dalam bidang industri terdapat pada pabrik CPO (crude palm

oil) dan pabrik semen. Oleh karena itu, percobaan ini penting dilakukan bagi

praktikan agar dapat bermanfaat dalam memisahkan partikel menurut ukurannya.


3/53

III- 3 -

3.A.2 DASAR TEORI

Partikel zat padat secara individu dikarakteristikkan dalam bentuk, ukuran

dan densitasnya. Partikel zat padat homogen mempunyai densitas yang sama

dengan bahan bongkahannya. Ukuran partikel yang bentuknya beraturan,

misalnya berbentuk bola atau kubus, ukuran dan bentuknya dapat dinyatakan

dengan mudah. Tetapi, partikel yang bentuknya tak beraturan (seperti butiran-

butiran besar dan serpihan mika). Istilah ukuran (size) dan bentuk (shape) tidak

begitu jelas dan harus didefinisikan dengan jalas (Mc Cabe, 1999 : 927).

Cara-cara untuk menentukan ukuran sebuah partikel dapat disebutkan

dengan beberapa istilah. Contoh :

a. Partikel berbentuk bola, dimensi ukuran yang penting antara lain: Diameter,

volum dan luas permukaan.

b. Partikel berbentuk kubus, dimensinya berupa panjang, volum dan luas

permukaan.

Prosedur pemisahan komponen-komponen campuran dapat dikelompokkan

menjadi dua golongan. Golongan pertama meliputi perubahan fase atau

perpindahan bahan dari satu fase ke fase lainnya. Golongan kedua meliputi

metode-metode yang disebut separasi mekanik yang digunakan untuk campuran

homogen, koloid, yang merupakan campuran golongan antar zat, biasanya tidak

ditangani dengan metode ini, karena ukuran partikel lebih kecil daripada 0,1 m.

Teknik-teknik didasarkan pada perbedaan fisika antara partikel-partikel itu seperti

ukuran, bentuk dan densitas (Mc Cabe, 1999 : 994).

Pengayakan (screening) ialah melewatkan bahan melalui ayakan seri

(sieve shaker) yang mempunyai ukuran lubang ayakan semakin kecil. Setiap

pemisahan padatan berdasarkan ukuran diperlukan pengayakan. Standar screenmampu mengukur partikel dari 76 mm sampai dengan 38 m. Operasi screening

dilakukan dengan jalan melewatkan material pada suatu permukaan yang banyak

lubang atauopeningdengan ukuran yang sesuai. Ditinjau dari sebuah ayakan :


4/53

III- 4 -

Gambar 3.A.1OperasiScreningpadatan

Fraksi oversize = fraksi padatan yang tertahan ayakan.

Fraksi undersize = fraksi padatan yang lolos ayakan.

Jika ayakan lebih dari 2 ayakan yang berbeda ukuran lubangnya, maka akan

diperoleh fraksi-fraksi padatan dengan ukuran padatan sesuai dengan ukuran

lubang ayakan (Distantina, 2009 : 1).

Pengayakan (screening) adalah suatu metode untuk memisahkan partikel

menurut ukuran semata. Dalam proses pengayakan yang digunakan dalam

industri, zat padat dijatuhkan atau dilemparkan ke permukaan pengayak. Partikel

yang di bawah ukuran (undersize), akan lolos melewati bukaan ayak, sedang yang

di atas ukuran atau yang besar (oversize), atau buntut (tails) akan tertahan. Satu

ayakan tunggal hanya dapat memisahkan dua fraksi saja setiap kali pemisahan.

Fraksi disebut fraksi yang belum berukuran (unsized fraction), karena baik ukuran

besar maupun kecil daripada partikel yang terkandung tidak diketahui.

Pengayakan itu kadang dilakukan dalam keadaan basah, tetapi lebih lazim dalam

keadaan kering (Mc Cabe, 1999 : 994-995).

Ditinjau dari sejumlah campuran partikel diayak dalam suatu susunan

ayakan, di laboratorium (menggunakansieve shaker) :

Gambar 3.A.2Susuanan Ayakan


5/53


6/53

III- 6 -

Gambar 3.A.3Motions of screens :(a) gyrations in horizontal plate

(b) gyrations in vertical plate

(c) gyrations at one end shaking at orther

(d) shaking

(e) mechanically vibrated

(f ) electrically vibrated

Penyajian data distribusi ukuran suatu campuran (particle size

distribution), dapat diperoleh dari average particle size dengan screen aperture

(lubang ayakan). Lubang pada ayakan dapat dibuat dari rangkaian anyaman kawat

atau dari plat yang dilubangi.

Gambar 3.A.4Screen aperture(lubang ayakan)

(Distantina, 2009 : 4).


7/53

III- 7 -

3.A.3 METODOLOGI PERCOBAAN

3.A.3.1 Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah sieve/ayakan, shaker,

danstopwatch.

Rangkaian alat:

Gambar 3.A.5Rangkaian Alat Percobaan Distribusi Ukuran Campuran

3.A.3.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah pasir.

3.A.3.3 Prosedur Kerja

Di rangkai alat seperti pada Gambar 3.1, memperhatikan ukuran dari

ayakan dari yang paling besar (berada di atas) sampai yang paling kecil (berada di

bawah) dan tempat penampung pada bagian bawah (receivery). Sejumlah sampel

ditimabng dengan neraca balancesebelum dimasukkan pada ayakan paling atas,

setelah itu memastikan lid dan clamp terpasang dengan sempurna. Kecepatan

2,0 mm

250mm

1,0 mm

710 mm

500 mm

355 mm

Rubber feed

Clam bar

Various size

sieves

Receiver

shaker

Power switch

Shaker speed control

at rear of panel

spring

Clamp nutsLid Keterangan :

1. Lid

2. Clamp nuts

3.

Clamp bar

4. Spring

5. Various size sieves

6.

Receiver

7. Shaker

8. Rubber feet

9.

Power switch

10.

Shaker speed control

at rear of panel

123

4

5

6

7

8

9

10


8/53

III- 8 -

ayakan diatur pada kecepatan 40 rpm dan menekan power shaker, membiarkan

ayakan berlangsung selama 2 menit. Sampel ditimbang yang berada di setiap

ayakan dan tempat penampung. Untuk keakuratan perhitungan, berat sampel

mula-mula sama dengan jumlah sampel yang dihitung pada tiap ayakan dan

kolom penampung. Data hasil pengamatan ditulis pada tabel pengamatan.Grafik

dibuat dari data yang diperoleh dalam bentuk grafik cumulative oversize dan

cumulative undersize terhadap ukuran ayakan. Percobaan diulang dengan

kecepatan ayakan 80 rpm.


9/53

III- 9 -

3.A.4 HASIL DAN PEMBAHASAN

3.A.4.1 Hasil Pengamatan

Tabel 3.A.1Hasil Pengamatan pada Distribusi Ukuran Campuran

Ukuran Ayakan (mikron)Massa Sampel Fraksi massa

40 rpm 80 rpm 40 rpm 80 rpm

2000 0.7 0.3 0.2333 0.1

1000 37.3 9 12.4333 3

710 105.8 14 35.2667 4.6667

500 120 26.6 40 8.8667

355 21.2 37.7 7.0667 12.5667

250 6 123.8 2 41.2667

Receiver 9 88.6 3 29.5333

3.A.4.2 Hasil Perhitungan

Tabel 3.A.3Hasil Perhitungan pada Distribusi Ukuran Campuran

Ukuran Ayakan (mikron)Cumulative Oversize% Cumulative Undersize%

40 rpm 80 rpm 40 rpm 80 rpm

2000 0.2333 0.1 100 100

1000 12.6667 3.1 87.5667 97.0

710 47.9333 7.7667 52.3 92.3333

500 87.9333 16.6333 12.3 83.4667

355 95 29.2 5.2333 70.9

250 97 70.4667 3.2333 29.6333

Receiver 100 100 0.2333 0.1

3.A.4 3 Pembahasan

Percobaan yang dilakukan dengan menggunakan kecepatansnaker sebesar

40 rpm dan 80 rpm. Ayakan yang digunakan tersebut menggunakan ukuran 2 mm

samapai 250 mikron. Adanya variasi kecepatan ini bertujuan agar diperoleh

perbedaan distribusi ukuran campuran yang merupakan hasil pengayakan.

Distribusi ukuran campuran adalah pendistribusian atau pembagian ukuran

partikel yang diayak sesuai dengan ukuran ayakan. Hasil ayakan merupakan hasil


10/53

III- 10 -

yang sesuai dengan ukuran ayakan yang tertahan diatas ayakan (oversize) dan

partikel yang lolos melewati ayakan (undersize). Dari data yang diperoleh , dapat

dibuat grafik hubungan fraksi massa (%) dalam berbagai ukuran ayakan.

Gambar 3.A.6 Hubungan Ukuran Ayakan dengan Fraksi Massa

Dari gambar 3.A.2 menunjukkan bahwa grafik persentase fraksi massasampel pada setiap ayakan. Dapat diketahui bahwa kecepatan vibrasi

mempengaruhi fraksi massa yang dihasilkan pada setiap ayakan . Pada dasarnya

getaran yang keras akan menghasilkan partikel lolos ayakan yang lebih banyak,

sehingga fraksi massa yang berukuran besar akan lebih kecil. Fraksi massa yang

lolos ayakan dari ayakan kecil akan lebih besar karena semakin banyak partikel

yang lolos ayakan dari ayakan berukuran besar seiring dengan meningkatnya

kecepatan vibrasi. Naik turunnya nilai pengayakan pada grafik menunjukkan

bervariasinya jumlah partikel. Fraksi massa terbesar tidak hanya terdapat pada

ayakan 250 mikron ataupun receiver saja, sehingga tidak terbentuk garis lurus.

Fraksi massa terbesar cenderung berada pada ayakan dengan ukuran 710 mikron,

500 mikron, 250 mikron, dan receiver. Hal ini karena pasir yang digunakan adalah

berukuran acak sehingga lebih banyak mengandung partikel dengan ukuran-

ukuran tersebut.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 500 1000 1500 2000 2500

FraksiMassa(%)

Ukuran Ayakan (mikron)

40 rpm

80 rpm


11/53

III- 11 -

Pada kecepatan 40 rpm fraksi massa terbesar diperoleh pada ayakan

dengan ukuran 500 mikron. Pada kecepatan 80 rpm , Fraksi massa terbesar

diperoleh pada ayakan dengan ukuran 250 mikron. Dari grafik ini dapat dilihat

bahwa peningkatan kecepatan vibrasi dapat meningkatkan jumlah partikel yang

lolos ayakan, sehingga pada kecepatan tertinggi, fraksi massa terbesar diperoleh

pada ayakan dengan ukuran yang lebih kecil dari pada ukuran ayakan yang

memiliki ukuran fraksi massa besar untuk kecepatan vibrasi yang lebih kecil aksi

massa terbesar.

Fraksi massa terbesar untuk ukuran ayakan 2000 mikron diperoleh dengan

kecepatan vibrasi 40 rpm yaitu 0.2667%. Hal ini dikarenakan partikel pasir

lumayan banyak lolos melewati ayakan akibat getaran yang sedang. Ayakan yang

digetarkan dengan kecepatan kecil tidak menyebabkan semua partikel saling

bertumbukan, sedangkan pada percobaan kecepatan yang dilakukan besar

sehingga menyebabkan sebagian partikel saling bertumbukan secara sempurna,

mengakibatkan pertikel jatuh sebagisn. Terdapat sisa ayakan 2000 mikron

kesalahan lainnnya kurang lama melakukan proses ayakan. Pada ukuran ayakan

1000 mikron, dan 710 mikron, fraksi massa pada ukuran ayakan tersebut memiliki

nilai yang lebih besar dari ukuran 2000 mikron pada kecepatan 40 rpm, masing-

masing sebesar 12.5% dan 13.5%. Namun untuk ukuran 500 mikron dan 355

mikron, fraksi massa terbesar diperoleh 40%. Hal Ini diakibatkan kurangnya

waktu pengayakan. Ukuran 250 mikrondan receivermemiliki nilai 2.0667% dan

3%.

Fraksi massa pada kecepatan 80 rpm denga ukuran 2000 mikron sampai

receiver yang didapat sebesar 0.1333%; 3%; 4.6%; 8.833%; 12.6%; 41.2667%;

29.5667%.. Dari hasil yang diperoleh ukuran terbesar diperoleh pada ukuran 250mikron dan receiver. Hal ini disebabkan karena semakin banyak partikel yang

lolos dari ayakan sehingga mengakibatkan kecepatan virbrasi tinggi. Kecepatan

vibrasi mempengaruhi hasil ayakan dimana semakin besar kecepatan, semakin

banyak lolos melewati ayakan. Pengaruh lolosnya yakan pertikel yang melewati

ayakan adalah tumbukan antar partikel dengan kecepatan vibrasi yang besar,

pergerakan antar partikel juga mempengaruhi yang menyebabkan partikel berada

pada posisi vertikel yang akan membantu melewati ayakan, dan gaya gravitasi


12/53

III- 12 -

juga mempengaruhi karena sampel yang lolos ayakan akan jatuh kebawah

sedangkan sampel yang tidak lolos akan tertahan ini dikarenakan ukuran ayakan

lebih kecil dari sampel ayakan yang akan dijelaskan dalam gambar berikut:

Gambar 3.A.7 Hubungan Ukuran Ayakandengan Cumulative Oversize

Gambar 3.A.7 menunjukkan bahwa besar ukuran ayakan (mikron)

berbanding terbalik dengan persentase cumulative oversize. Sehingga semakinbesar ukuran ayakan, massa sampel yang tertahan (cumulative oversize) akan

semakin kecil. Hal ini dikarenakan partikel-partikel sampel telah banyak lolos

melewati ayakan. Perhitungan cumulative oversizeuntuk suatu ukuran ayakan itu

sendiri merupakan penjumlahan massa-massa sampel yang tertahan pada ayakan

dan pada ayakan-ayakan sebelumnya, sehingga untuk ayakan berukuran besar

massa sampel yang tertahan akan lebih sedikit dibandingkan massa sampel yang

tertahan pada ayakan berukuran kecil. Nilai cumulative oversize terbesar pada

kecepatan 40 rpm dan 80 rpm terdapat pada ayakan 355 mikron sebesar

48.2667% dan receiversebesar 29.1667%.

Kecepatan vibrasi yang besar menyebabkan partikel banyak lolos melewati

ayakan, sehingga massa yang tertahan semakin sedikit. Pada percobaan ini, dibuat

grafik hubungan antara cumulative undersize dalam berbagai ukuran ayakan

(mikron) sebagai berikut :

0

20

40

60

80

100

120

0 500 1000 1500 2000 2500

Cumu

lative

Overs

ize

(%)


40 rpm

80 rpm


13/53

III- 13 -

Gambar 3.A.8 Hubungan Ukuran Ayakandengan Cumulative Undersize

Gambar 3.A.8 menunjukkan bahwa besar cumulative undersize berbanding

lurus dengan ukuran ayakan. Di mana semakin besar ukuran ayakan, semakin

besar pula persentase cumulative undersize. Hal ini juga dikarenakan semakin

banyaknya partikel yang lolos melewati ayakan, sedangkan penghitungancumulative undersize merupakan penjumlahan massa sampel yang lolos pada tiap

ayakan, sehingga yang berukuran besar akan memiliki cumulative undersizebesar

dan ayakan berukuran kecil memiliki cumulative undersize kecil. Faktor yang

mempengaruhi besar ukuran partikel adalaah adanya tumbukan antara partikel

dengan dinding screening. Selain itu, meningkatnya kecepatan vibrasi akan turut

meningkatkan besarnya cumulative undersize dikarenakan getaran. Dari hasil

percobaan diperolaeh cumulative undersize terbesar dengan kecepatan vibrasi 80

rpm, menyatakan paling baik proses pengayakan dalam kecepatan terbesar.

Kemudian dipengaruhi pula oleh kohesi antar partikel, adhesi partikel terhadap

permukaan ayak, dan ratio diameter partikel terhadap lebar bukaan ayak.

Meningkatnya kecepatan vibrasi (getaran) akan meningkatkan gerakan

antarpartikel dan jumlah kontak antarpartikel dan permukaan ayak. Sedangkan

adhesi partikel terhadap permukaan ayak, kohesi antarpartikel, interferensi oleh

hamparan terhadap gerakan masing-masing partikel, pembutaan, dan

0

20

40

60

80

100

120

0 500 1000 1500 2000 2500

CumulativeUndersize(%)


40 rpm

80 rpm


14/53

III- 14 -

kemencengan arah tumbukan partikel pada permukaan ayak akan mengganggu

proses pengayakan.


15/53

III- 15 -

3.A.5 PENUTUP

3.5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang diperoleh dari percobaan ini adalah :

1.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pengayakan antara lain kecepatan

pengayakan, diameter partikel, diameter ayakan, danwaktu pengayakan.

2.

Persentase fraksi massa tertinggi dengan kecepatan 40 rpm diperoleh pada

ayakan dengan ukuran 500 mikron sebesar 40 %. Pada kecepatan 80 rpm

41.2667% pada ukuran 250 mikron.

3.

Persentase cumulative oversize tertinggi dengan kecepatan vibrasi 40 rpm

pada ukuran 710 mikron sebesar 48.2667 % dan 80 rpm terdapat pada ukuran

355 mikronsebesar 29.5667%.

4. Persentase cumulative undersize kecepatan vibrasi 40 rpm pada ukuran 710

mikron sebesar 52.3% dan 80 rpm terdapat pada ukuran 250 mikronsebesar

29.63%.

3.5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan untuk percobaan ini adalah sebaiknya lebih

teltii dalam pemasangan liddan clamp hingga ayakan tidak bergeser.


16/53

III- 16 -

ABSTRAK

Sudut respon alami adalah besarnya sudut yang dibentuk oleh suatu

material terhadap bidang horizontal. Kandungan/komposisi dari material sering

menjadi faktor pengontrol dalam menentukan sudut respon alami. Sudut respon

alami ini tergantung dari jenis material termasuk bentuk dan kelembutan partikeldan keseragaman partikel.

Angle chamber diisi dengan sampel sampai terisi setengah bagian.

Chamber diputar secara perlahan sampai partikel mulai bergerak/tergelincir dan

mencatat nilai protektor angka. Langkah 1-2 diulangi untuk sampel yang sama,

mencatat hasil yang diperoleh dalam tabel.Repose angle chamber diamati.

Sudut respon alami gula dan beras sebesar 42.667o dan 40o. Faktor-faktor

yang mempengaruhi nilai sudut respon alami adalah bentuk, ukuran, kehalusan,

kelembapan dan keseragaman partikel.

Kata kunci :Repose angle chamber


17/53

III- 17 -

B. SUDUT RESPON ALAMI

3.B.1 PENDAHULUAN

3.B.1.1 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini untuk menghitung sudut respon alami untuk

berbagai material dan mengkaji pengaruh kandungan material terhadap sudut

respon alami.

3.B.1.2 Latar Belakang

Nilai sudut respon alami suatu material menunjukkan aliran material

tersebut, semakin kecil nilai sudut respon alami maka aliran akan semakin baik,

sebaliknya jika nilai sudut respon alami besar maka alirannya kurang baik. Sudut

respon alami ini tergantung pada jenis material termasuk bentuk, kelembutan

partikel dan keseragaman partikel juga kandungan/ komposisi dari material. Pada

aplikasinya di dunia industri biasanya sudut respon alami berguna salah satunya

adalah saat pemasukkan material ke dalam suatu bin, yang mana semakin kecil

nilai angle of reposemaka semakin bagus aliran material tersebut.

Percobaan sudut respon alami dalam skala laboratorium yang dilakukan

dalam praktikum dimaksudkan untuk memperkuat pemahaman tentang sudut

respon alami itu sendiri, sehingga pengetahuan itu dapat diaplikasikan pada skala

industri. Pada praktikum ini, percobaan dilakukan dengan menggunakan

perangkat alat repose angle chamber.


18/53

III- 18 -

3.B.2 DASAR TEORI

Sudut respon alami adalah besarnya sudut yang dibentuk oleh suatu

material terhadap bidang horizontal. Kandungan/komposisi dari material sering

menjadi faktor pengontrol dalam menentukan sudut respon alami. Sudut respon

alami ini tergantung dari jenis material termasuk bentuk dan kelembutan partikel

dan keseragaman partikel.

Gambar 3.B.1Sudut Respon Alami

(Tim Dosen Teknik Kimia, 2011: 20).

Bahan lepas biasanya menunjukkan maksud dari peluncuran atau slide,

peluncuran ini bisa lurus atau spiral. Sudut slide horizontal harus cukup untuk

mengatasi kekuatan pergeseran. Koefisien friksi berbeda- beda pada bahan yang

berbeda tetapi sekitar 0,3 sampai 0,6 kebanyakan untuk padatan kering di atas

slide baja. Bahan sering terjepit antara sisi peluncuran, menimbulkan kekuatan

ekstra, sehingga pada sudut 45 derajat atau curam diperlukan untukslide.Angle of

slide adalah sudut dari ukuran minimum slopehorizontal dimana material padat

dapat bebas mengalir berdiri tanpa meluncur ke bawah yang besarnya kira-kira

17 0 , untuk lumpur basah, 27 0 untuk batubara antrasit, 31 0 untuk pasir, 35 0 untuk

batu bara muda, 39 0 untuk pasir kering, 39-48 0 untuk kerikil (Brown, 1990 : 51)

Tabel 3.B.1Hubungan antara angle of reposedengan aliran

Angle of repose(derajat) Aliran

40 Kurang baik

(Mc Cabe, 1999 : 298).

Bergantung pada sifat-sifat alirannya, zat padat butiran dibagi atas dua

kelompok, yaitu yang kohesif (cohesive) dan nonkohesif (noncohesive). Bahan

yang nonkohesif seperti biji-bijian dan subun (chip) plastik, dapat mengalir


19/53

III- 19 -

dengan mudah dari bin atau silo. Zat padat yang kohesif seperti lempung basah

mempunyai ciri sulit mengalir melalui bukaan (Mc Cabe, 1999 : 297).

Bahan yang dibawa atau dipindahkan dari suatu tempat ke tempat yang

lain secara interval frekuensi, biasanya lebih ekonomis jika ditangani dengan

instalasi permanen, ketika bahan harus melalui operasi seri, gavitasi bisa

digunakan sebagai suatu keuntungan (Brown, 1990 : 51).

Dalam karakteristik aliran, angle of repose dan kemampuan pengaliran

adalah karakteristik terukur untuk test standar yang disediakan. Sebuah angle of

repose(sudut natural alami) yang curam akan didedikasikan dengan kemampuan

aliran lebih kecil. Istilah lubricity kadang-kadang digunakan untuk padatan

partikel. Untuk mengkorespondesikan secara kasar viskositas dari fluida

(Perry, 1997 : 19-10).

Angle of repose adalah sudut pada saat di mana suatu material akan

berhenti pada gundukan. Hal ini digunakan untuk menentukan kapasitas dari

sebuah binatau gundukan. Sudut kerucut yang terbentuk pada puncak gundukan

ketika sebuah bin sedang diisi akan menjadi lebih rata dibanding angle of repose

dikarenakan adanya efek dari tumbukan (Perry, 1997 : 21-27).

Sudut madalah sudut gesek dalam (angle of internal friction) bahan yang

bersangkutan. Tangen sudut ini adalah koefesien gesek antara kedua lapisan

partikel. Bila zat padat bijian ditumpukkan pada permukaan datar, sisi tumpukkan

itu akan membentuk sudut tertentu dengan horizontal, dan sudut ini selalu

berulang. Sudut ini, r, disebut sudut geming atau sudut geletak (angle of repose)

bahan yang bersangkutan. Secara ideal, jika massa itu benar-benar homogen, 1

akan sama dengan m. Dalam praktek, sudut geming selalu lebih kecil dari sudut

gesekan-dalam karena butir-butir yang terdapat pada permukaan lebih longgardari pada massa yang di dalam, dan biasanya juga lebih kering dan kurang lengket

(Mc Cabe, 1999 : 299).


20/53

III- 20 -

3.B.3. METODOLOGI PERCOBAAN

3.B.1.1 Alat

Alat-alat yang digunakan adalah seperangkat alat repose angle chamber

Rangaian Alat:

Keterangan :

1.

Repose angel chamber

2. Cyclone

3.Hopper

4.

Compressor switch

Gambar 3.B.2Rangkaian AlatPercobaan Sudut Respon Alami

3.B.3.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut Beras

dan gula pasir.

3.B.3.3 Prosedur percobaan

Angle chamber diisi dengan sampel sampai terisi setengah bagian.

Chamber diputar secara perlahan sampai partikel mulai bergerak/tergelincir

dan mencatat nilai protektor angka. Langkah 1-2 diulangi untuk sampel yang

sama, mencatat hasil yang diperoleh dalam tabel. Repose angle chamber

diamati. Langkah 1-3 diulangi untuk sampel jenis bereda.

Air in

2

4

Air in

2

4

Orifices closed

3

1

Delivery

Air out

1

3

Orifices closed

Delivery

SuctionSuction

Air out

FILLING EMPTYING

EQUIPMENT SET UP


21/53

III- 21 -

3.B.4 HASIL DAN PEMBAHASAN

3.B.4.1 Hasil Pengamatan dan Perhitungan

Tabel 3.B.2Hasil Pengamatan Sudut Respon Alami

Jenis sampel Protektor 1 Protektor2 Protektor 3 Nilai rata-rata

protektor

Gula 40 42 46 42.667

Beras 36 41 43 40

3.B.4.2 Pembahasan

Sudut respon alami terjadi bila zat padat bijian ditumpukkan diatas

permukaan datar, sisi tumpukan itu akan membentuk sudut tertentu dengan bidang

horizontal dan sudut ini selalu berulang. Sudut respon alami berhubungan dengan

densitas , area permukaan dan koefisien fraksi dari material tersebut. Sudut respon

alami tergantung pada jenis material termasuk bentuk dan kelembutan partikel

serta keragaman partikel. Pada percobaan ini digunakan sampel gula dan beras .

Bedasarkan pengamatan yang dilakukan terhadap sampel gula diperoleh sudut

respon sebesar 42.667. Maka semakin halus, kecil, dan seragam ukuran dan

bentuk suatu partikel maka sudut responnya akan semakin besar. Dari nilai sudut

respon alami yang diperoleh dari 2 sampel, gula memiliki >beras . Hal ini karena

yang ada karena bentuk partikel beras lebih halus dan seragam serta pasir ini

memiliki ukuran partikel yang cenderung beraturan jika dibandingkan gula yang

jatuhnya sangat licin dan cepat. Dengan kata lain, ukuran partikel berbanding

terbalik terhadap aliran, maka sampel yang memiliki aliran paling buruk jika

sudut alaminya semakin besar, pada contoh sampel seperti beras dibandingkan

gula.

Adapun hal-hal yang mempengaruhi sudut respon alami sudut partikel

adalah jenis partikel, bentuk partikel, ukuran partikel, kehalusan partikel, dan

keseragaman partikel. Selain itu sudut respon alami juga berpengaruh terhadap

kandungan air pada material dan gaya kohesi antar partikel. Semakin besar gaya

kohesi, maka partikel akan lebih sulit tergelincir.


22/53

III- 22 -

3.B.5 PENUTUP

3.B.5.1 Kesimpulan

Dari percobaan ini dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain :

1.

Sudut respon alami gula dan beras sebesar 42.667o dan 40o.

2. Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai sudut respon alami adalah bentuk,

ukuran, kehalusan, kelembapan dan keseragaman partikel.

3.B.5.2 Saran

Perlunya ketelitian pada saat pembacaan protektor angka untuk menentukan

nilai respon karena sangat berpengaruh pada nilai sudut respon untuk mengetahui

baik tidaknya aliran dari suatu partikel padatan.


23/53

III- 23 -

ABSTRAK

V-Blender adalah blender jatuh populer yang umumnya digunakan dalam

industri farmasi dan makanan. Artikel ini menjelaskan desain, konstruksi, dan

operasi standar V-Blender dan V-Blender dengan bar intensifier. Keuntungan dan

kerugian dari V-Blender yang disorot.Gelas beker diisi dengan pasir, kemudian menghitung massa sampel.

Memadatkan sampel yang ada, jika memungkinkan tambahkan lagi sampel

sampai pada ukuran 100 ml. Berat sampel ditimbang pada gelas bekerpada

keadaan akhir.Air ditambahkan pada jenis sampel yang sama sampai keadaannya

saturated, ditimbang kembali sampel.Langkah diulangi untuk jenis sampel yang

berbeda.

Hasil massa mixingyang diperoleh pada skala 4 terdapat sebesar 0.05% pada

pasir 1000 mikron dan 0.08% pada pasir. Skala 8 sebesar 0.08% pada pasir 1000

mikron dan 0.19% pada pasir. Faktor yang mempengaruhi pada percobaan ini

yaitu sifat bahan. Bentuk material, jenis bahan, gaya kohesi bahan, gaya molekul,

kelembapan atau kekeringan bahan.

Kata kunci : V-blender, mixing


24/53

III- 24 -

C. V-blender

3.C.1 PENDAHULUAN

3.C.1.1 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menghitung effisiensi dari campuran

material dalam v-blender.

3.C.1.2 Latar Belakang

Properti penting suatu alat v-blender digunakan dalam industri kimia. V-

blender adalah alat yang sangat membantu memproses suatu bahan, apalagi

bahan-bahan kimia yang berupa obat-opasir 1000 mikron, kosmetik, plastic, dan

campuran sintesis. V-blender ini hampir konsisten digunakan karena campuran

bahan dapat memenuhi spesifikasi produk. V-blender dapat ditemukan dalam

kapasitas 0.5 kg, 1 kg, 2.0 kg, dan masih banyak lagi. V-blenderini mudah untuk

dibersihkan , dan sangat ekonomis untuk diaplikasikan pada laboratorium.

Pada praktikum ini V-Blender digunakan terhadap pasir berukuran 1000

mikron dan 250 mikron. Agar praktikan dapat memahami awal cara kerja pada v-

blender ini. Pada skala industri biasanya terkenal pada bidang obat-opasir 1000

mikronn yaitu farmasi yang menghasilkan suatu produk yang konsisten, seragam,

secara homogen dan baik untuk digunakan dipasaran.


25/53

III- 25 -

3.C.2 DASAR TEORI

V-Blender adalah blender jatuh populer yang umumnya digunakan dalam

industri farmasi dan makanan. Artikel ini menjelaskan desain, konstruksi, dan

operasi standar V-Blender dan V-Blender dengan bar intensifier. Keuntungan dan

kerugian dari V-Blender yang disorot. Ada tiga bentuk populer blender jatuh: V-

Blender, kerucut ganda, dan kerucut miring. Blender jatuh mengandalkan aksi

gravitasi menyebabkan bubuk yang berputar. The V-Blender (juga dikenal sebagai

blender shell kembar) adalah salah satu blender jatuh yang paling umum

digunakan. Kinerja campuran dari jenis blender telah dibayangi banyak anggota

dalam keluarga blender. Mereka menawarkan kedua kali pencampuran pendek

dan pencampuran yang efisien. V-Blender terbuat dari dua cangkang silinder

berongga bergabung pada sudut 75 sampai 90 . Wadah blenderdipasang pada

Trunnionuntuk memungkinkan untuk jatuh. Sebagai V-blender tumbang, materi

terus membelah dan recombines, dengan terjadi secara pencampuran sebagai

bahan bebas-jatuh secara acak di dalam kapal. Yang berulang konvergen dan

divergen gerak bahan dikombinasikan dengan kontak gesekan meningkat antara

material dan akibat jangka kapal, lurus sisi dalam pencampuran lembut namun

homogen. Gambar 1 menunjukkan V-Blender. Mekanisme utama pencampuran

dalam V-Blender adalah difusi. Blending Difusi ditandai dengan gerakan acak

kecil skala partikel padat. Gerakan Blender meningkatkan mobilitas partikel

individu dan dengan demikian mempromosikan blending difusi. Pencampuran

Difusi terjadi di mana partikel didistribusikan melalui antarmuka baru

dikembangkan. Dengan tidak adanya efek memisahkan, pencampuran difusif pada

saatnya akan menyebabkan tingkat tinggi homogenitas. V-blenderkarena itu lebih

disukai ketika formulasi campuran yang tepat diperlukan. Mereka juga cocokuntuk aplikasi di mana beberapa bahan mungkin serendah lima persen dari ukuran

campuran total. Kali campuran yang normal biasanya dalam kisaran 5 sampai 15

menit tergantung pada sifat bahan yang akan dicampur(Anonim1, 2012:1).

V-Blender adalah mandiri jatuh blender ditujukan untuk aplikasi

laboratorium, Pilot-pabrik dan skala-up. Sangat cocok untuk memproses berbagai

bahan termasuk obat-opasir 1000 mikronn, bahan kimia, makanan, kosmetik,

plastik dan serat sintetis. Sebagai "V" berbentuk blender berputar, aksi jatuh


26/53

III- 26 -

membawa pencampuran bahan. Hasilnya adalah hampir konsisten, seragam,

campuran predicable yang dapat memenuhi spesifikasi produk. V- blenderdapat

ditawarkan dalam kapasitas 0,5 kg, 1,0 kg, dan 2,0 kg, tersedia dalam 3316-

stainless masih. Alat ini mudah berubah dan dibersihkan. Prinsipnya, bahan

untuk diproses dimuat ke sebagian mengisi "V" berbentuk blender. Blender diatur

secara bergilir di sekitar 25 rpm (nominal). Materi yang jatuh sebagai ternyata

blender, akhirnya menuju puncak dan kemudian menuju kaki dari "V". partikel

dari pergerakan materi dalam arah baik vertikal maupun horizontal sehingga

pencampuran lengkap terjadi(Anonim2, 2012;1)

Sebuah aspek penting dalam pencampuran adalah untuk menentukan saat

batch tertentu dicampur. Halini tergantung pada Metode yang digunakan untuk

memeriksa sampel dan keakuratan, jumlah danlokasi sampel dan yang diinginkan

sifat-sifat campuran. Beragam kriteria seperti listrik konduktivitas dari sampel,

spesifik gravitasi dari sampel, jumlah konsikuen kunci dalam sampel, tingkat

larutan daripadatan terlarut dalam sampel dan lainnya telah digunakan untuk

menentukan keseragaman dari campuran batch.Beberapa metode yang terakhir

analisis berisi fluoresensi sinar-X, emisispektroskopi, spektrometri api, pelacak

radioaktif metode, tapi kriteria ini adalah tidak semua setara. Sebagai contoh, jika

dua larutan air atau dua bahan berminyak atau dua bubuk dari duaberat jenis

adalah campuran, pencampuran dikatakan dicapai ketika gravitasi spesifik

daricampuran adalah seragam di semua titik. Tetapi jika berat jenis ditentukan

dengan menggunakanhidrometer, yang campuran mungkin tampak seragam.

Tetapi jika lebih akurat piknometer digunakan,campuran dapat muncul tidak

seragam. Masih campuran muncul untuk menjadi seragam dengan uji hidrometer

mungkin yang memadai bagi pengguna. Oleh karena itu pertanyaan apakah batchtertentucampuran atau tidak adalah tidak mutlak tetapi hanya relatif. Adapun

lokasi sampel, titik-titik ini dapatdiperbaiki poin sewenang-wenang memutuskan

pada pengalaman atau titik di mana pencampurandikenal miskin. Beberapa

kriteria lainnya seperti metode pengambilan sampel, lokasi, ukuran, jumlah

sampel, metode analisis sampel dan fraksi batch dihapus untuk pengambilan

sampel adalah penting. Teori pencampuran juga harus dapat memprediksi waktu

di mana satu kemasan adalah cukupdicampur dalam wadah tertentu dan berapa


27/53

III- 27 -

besar daya yang digunakan untuk pencampuran. Tidak banyak yang diketahui

tentang faktor waktu yang sebagian besar merupakan gabungan dari

karakteristikdan proporsi bahan yang dicampur, ukuran dan bentuk wadah yang

terlibat, kriteria yang digunakan. Untuk menentukan kapan pencampuran lengkap

dan banyak faktor lainnya. Dalam campuran dua komponen, cocok atau ideal

pencampuran dikatakan telah tercapai ketika setiappartikel dari satu bahan terletak

sedekat mungkin untuk partikel bahan lain. Dalam praktis derajat pencampuran

yang didefinisikan oleh standar deviasi yang sama dengan (xy /N) di mana x

dan y yang proporsi komponen dan N adalah jumlah partikel dalam sampel

diambil.Pencampuran farmasi bubuk dilanjutkan sampai jumlah obat aktif

yang diperlukan dalam dosis berada dalam 3 standar deviasi yang ditemukan

dengan alat tes di sejumlah wakil dari sampel dosis. Untuk ini N adalah harus

dibuat besar oleh penggilingan bahan untuk tingkat yang cukup kehalusan.

Gambar 3.E.1V-Blender

(Anonim, 2012:1)


28/53

III- 28 -

3.C.3 METODOLOGI PERCOBAAN

3.C.3.1 Alat dan Deskripsi Alat

Alat-alat yang digunakan shaker, stopwatch, neraca analitik, V-blender,

ayakan dan gelas ukur 100 ml.

Gambar 3. E.2Rangkaian Alat Percobaan V-blender

3.C.3.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut yaitu

pasir 1000 mikron dan 250 mikron.

3.C.3.3 Prosedur Percobaan

Gelas beker diisi dengan pasir, kemudian menghitung massa sampel.

Memadatkan sampel yang ada, jika memungkinkan tambahkan lagi sampel

sampai pada ukuran 100 ml. Berat sampel ditimbang pada gelas beker pada

keadaan akhir.Air ditambahkan pada jenis sampel yang sama sampai keadaannya

saturated, ditimbang kembali sampel.Langkah diulangi untuk jenis sampel yangberbeda.

Keterangan Alat :

1. Materials

2. Penutup

3. Speed control

4. Power Switch

Deskripsi Alat


29/53

III- 29 -

3.C.4 Hasil dan PEMBAHASAN

3.C.4.1 Hasil Pengamatan dan Perhitungan

Tabel 3.C.1Hasil Pengamatan dan Perhitungan

Skala

Blender

Jenis Sampel

(mikron)

Massa

awal(gram)

Massa Akhir

(gram)

Massa

mixing (gr)mixing(%)

4 Pasir 1000 138.1 145.3 7.1 0.05

4 Pasir 250 127.5 117.2 10.3 0.08

8 Pasir 1000 138.1 147.2 11.2 0.08

8 Pasir 250 127.5 110.9 16.2 0.19

3.C.4.2 Pembahasan

Pada prinsip V-blender sebuah alat pencampuran bentuk material yang

paling sederhana dengan dua atau lebih bahan untuk menghasilkan campuran

homogen. Pada percobaan ini V-blender dilakukan dengan sampel berupa

pasir 1000 mikron dan pasir 250 mikron dengan skala yang berbeda-beda.

Skala pertama yaitu skala 4 dengan massa awal 138.1 gr pada pasir 1000

mikron dan 127.5 gr pada pasir 250 mikron, sedangkan dengan skala 8 massa

awal 138.5 pada pasir 1000 mikron dan 127.5 pada pasir 250 mikron. Hal ini

terlihat jelas adanya perubahan massa dengan skala yang berbeda, yang

awalnya massa banyak menjadi berkurang, karena terjadi gaya kohesi yang

bertumbukan antar partikel sehingga sampel yang ada menjadi kecil dan

ringan. Dengan adnya pengayakan untuk mengetahui apakah sampel yang

sudah di campur tadi dapat dipisahkan sesuai sampel sebenarnya menurut

ukuran yang lolos.

Faktor yang mempengaruhi pada percobaan ini yaitu sifat bahan. Bentukmaterial, jenis bahan, gaya kohesi bahan, gaya molekul, kelembapan atau

kekeringan bahan. Karena bahan yang digunakan biasanya berbeda

kualitasnya sehingga berbeda hasil yang diperoleh pada massa mixing yaitu

07.1 gr pada pasir 1000 mikron dan 10.3 gr pada pasir 250 mikron dengan

skala 4 sedangkan skala 8 dihasilkan 11.2 gr pada pasir 1000 mikron dan 16.2

gr pada pasir 250 mikron. Persen mixingdidapat dari skala 4 sebesar 0.05%

pada pasir 1000 mikron dan 0.08% pada pasir 250 mikron. Skala 8 sebesar


30/53

III- 30 -

0.08% pada pasir 1000 mikron dan 0.19% pada pasir 250 mikron. Persen

mixing pada skala 4 diperoleh nilai tertinggi pada pasir sedangkan skala 8

persen mixing besar diperoleh pada pasir 1000 mikron. Hal ini karena

dipengaruhi densitas bahan yang berbeda, semakin besar kecepatan semakin

besar massa mixingyang dihasilkan pada ayakan yang lolos.


31/53

III- 31 -

3.C.5 PENUTUP

3.C.5 1 Kesimpulan

Kesimpulan yang didapat adalah

1.

Hasil massa mixing yang diperoleh pada skala 4 terdapat sebesar 0.05%

pada pasir 1000 mikron dan 0.08% pada pasir. Skala 8 sebesar 0.08% pada

pasir 1000 mikron dan 0.19% pada pasir.

2. Faktor yang mempengaruhi pada percobaan ini yaitu sifat bahan. Bentuk

material, jenis bahan, gaya kohesi bahan, gaya molekul, kelembapan atau

kekeringan bahan.

3.C.5.2 Saran

Saran yang diberikan mengukur material atau sampel harus teliti dan

menaruh bahan pada V-blenderhati-hati agar tidak jatuh disembarang tempat.


32/53

III- 32 -

ABSTRAK

Hopper ialah bin kecil dengan dasar agak miring, dan digunakan untuk

menumpuk sementara, sebelum zat padat diumpankan ke dalam proses. Semua

kemasan itu dimuat dari atas dengan elevator atau sejenisnya; pengeluaran

biasanya dari bawah. Bila zat padat butiran ditimbun di dalam bin atau hopper,tekanan lateral yang bekerja pada dinding lebih kecil dari yang diramalkan dari

tinggi tekan (head) bahan yang berada di atas titik itu.

Hopperdiisi dengan sampel, sampai ketinggainnya 160 mm. Orifice dibuka

yang berada pada bagian bawah hopper yang berukuran 9 mm dan menampung

sampel pada bak penampung dan mencatat waktu yang diperlukan sampai sampel

itu habis. Sampel ditimbang yang tertampung pada bak penampung dengan cara

menjalankannya pada rails menuju neraca analitik langkah 1-3 diulangi untuk

jenis orifice yang berukuran 12 mm.

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju pengeluaran padatan dari hopper

adalah diameter orifice, jenis dan ukuran partikel, tinggi sampel dalam hopper

serta kelembaban sampel. Laju pengeluaran pada pasir 250 mikron dan 500mikron pada diameter orifice 9 mm dan 12 mm adalah sebesar 10.0805 gr/s;

22.40 gr/s; 7.2442 gr/s; 19.4065 gr/s.

Kata kunci :Hopper, Orifice


33/53

III- 33 -

D. LAJU PENGELUARAN PADATAN DARI HOPPER

3.D.3 PENDAHULUAN

3.D.3.1 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah mengetahui bagaimana laju pengeluaran

padatan dari hopperyang berhubungan dengan diameterorificepengeluaran dan

apakah head dari material di atas orifice mempunyai efek terhadap laju

pengeluaran material.

3.D.1.2 Latar Belakang

Bahan padat yang disimpan pada alat penyimpan adalah bahan yang harus

dipertahankan tetap kering dan bahan yang memerlukan perlindungan terhadap

atmosfer pada musim tertentu. Salah satu tempat penyimpanan bahan padat adalah

hopperyang dapat memungkinkan pengeluaran bahan dengan mengalir pada saat

diumpankan ke dalam proses. Hopper merupakan bin kecil yang mempunyai

dasar agak miring, yang digunakan untuk menyimpan dan menumpuk material

padat sementara sebelum diumpankan ke dalam proses. Hopper juga digunakan

sebagai tempat campuran bahan baku. Laju pengeluaran padatan dari hopper

tergantung besarnya bukaan diameter orifice.

Dalam industri, laju pengeluaaran padatan dari hopper digunakan untuk

tempat pencampuran dan penyimpanan pada bahan baku. Biasanya digunakan

untuk penyimpanan bahan baku semen dengan perbandingan tertentu, yang mana

isi dari masing-masing hopperdikeluarkan dengan kecepatan tertentu kemudian

ditumpahkan di dalam suatu conveyor yang sama. Oleh karena itu, mahasiswa

perlu untuk mempelajari bagian pengaruh besarnya diameter pengeluaran orifice

terhadap laju pengeluaran padatan.


34/53

III- 34 -

3.D.2 DASAR TEORI

Hopper ialah bin kecil dengan dasar agak miring, dan digunakan untuk

menumpuk sementara, sebelum zat padat diumpankan ke dalam proses. Semua

kemasan itu dimuat dari atas dengan elevator atau sejenisnya; pengeluaran

biasanya dari bawah. Bila zat padat butiran ditimbun di dalam bin atau hopper,

tekanan lateral yang bekerja pada dinding lebih kecil dari yang diramalkan dari

tinggi tekan (head) bahan yang berada di atas titik itu. Gaya gesek pada dinding

cenderung mengimbangi bobot zat padat dan mengurangi tekanan yang diberikan

massa itu pada dasar bejana. Dalam kasus ekstremnya, gaya ini menyebabkan

massa itu melengkung, atau menjempasir 1000 mikronn, sehingga tidak dapat

jatuh, walaupun bahan yang terdapat di bawahnya sudah dikeluarkan (Mc Cabe,

1999:300).

Ketika padatan keluar dari hopper melalui orifice partikel cenderung

bergerak secara perlahan ke bagian bawah menuju tengah dimana terjadi

pengeluaran padatan yang cepat dan melewati orifice. Laju pengeluaran (Q)

tergantung dari diameter orifice(D) dengan persamaan:

Q = k . Dn ...(3.D.1)

dimana k = konstanta proporsional

n = ukuranpowder/tepung nilainya 2,53

Secara umum telah ditemukan bahwa head material di atas orifice tidak

mempunyai efek terhadap besarnya sebuah laju pengeluaran padatan

(Tim Dosen Teknik Kimia, 2011:23).

Kemasan-kemasan untuk bahan curah (bulk) yang besar-besar biasanya

berbentuk bujur sangkar atau persegi panjang, terbuat dari baja, aluminium, kayu,

atau beton. Apabila isi kemasan tidak dikosongkan secara manual, maka bisadengan cara mekanik, yaitu isi dikeluarkan melalui ujung suatu bentuk kerucut

piramida yang dikenal dengan nama corong tuang (hopper). Hopper merupakan

gabungan dari alat pegocok, saringan, dan katub tipe khusus untuk mengeluarkan

bahan kental, lembab dan sebagainya (Cook, 1986:17).

Bagian materials handlingdan penyimpan pada dekade 60-an hanya berupa

bak atau peti. Hal ini diubah secara radikal sebagai hasil riset yang dipimpin oleh

Andrew W. Jenike, yakni mengidentifikasikan hal yang mempengaruhi


35/53

III- 35 -

mengalirnya suatu material faktor aliran untuk beberapa bin-hopper desain dan

memberikan spesifikasi untuk menentukan karakteristik bulk material yang

mempengaruhi penyimpanan dan arus. Bersama dengan teori itu Jenike

memproduksi suatu metode yang meliputi penyamaan dan fisik pengukuran

karakteristik material. Suatu gudang penyimpanan terdiri dari bindan hopper.Bin

adalah bagian atas penyimpanan secara vertikal dan hopper sedikit diantara bin

dan vessel( Perry, 1997:21-27).

Pencampuran berbagai macam bahan baku dengan perbandingan tertentu

sering digunakan dengan menggunakan hopper. Isi dari masing-masing hopper

dikeluarkan dengan kecepatan tertentu dan kemudian seluruhnya ditumpahkan ke

dalam suatu conveyoryang sama. Bahan-bahan pengemas biasa yang digunakan

untuk zat padat dan penanganannnya secara manual dapat terbuat dari baja,

aluminium, palstik, bahan yang biasa untuk membuat drum, karton, tong, barrel

ataupun karung. Bahan-bahan berbentuk bubuk dan bahan lain yang sejenis

membutuhkan kondisi penyimpanan yang kering, untuk itu bahan tersebut

biasanya disimpan dalam silo (tangki vertikal besar). Di dalam silo ini bahan

diisap atau dihembus sehingga dengan demikian material akan tetap kering dan

bersih. Di industri kimia, penyimpanan bahan-bahan yang berbahaya diatur

khusus; sesui dengan jenis pengemasnya; jarak antara bangunan gedung dan

tempat pembuatan; ventilasi dan peralatan pengamanan serta peralatan pemadam

kebakaran. Semua bahan pengemas tersebut harus berlabel untuk dapat

mengetahui isinya dengan jelas. Bagaimanapun juga pengemas yang tidak

berlabel tidak boleh dipergunakan (Cook, 1986:18-19).

Bergantung pada sifat-sifat alirannya, zat padat butiran dibagi atas dua

kelompok, yaitu yang kohesif (cohesive) dan nonkohesif (noncohesive). Bahanyang noncohesive, seperti biji-bijian, pasir, dan suban (chip) plastik, dapat

mengalir dengan mudah dari bin atau silo. Zat padat yang cohesive, seperti

lempung basah, mempunyai ciri sulit mengalir melalui bukaan

(Mc Cabe, 1999:297).

Zat padat yang terlalu berharga atau terlalu mudah larut untuk ditumpukkan

di udara terbuka, disimpan di dalam bin, hopperatausilo. Alat ini berupa bejana

berbentuk silinder atau siku empat, terbuat dari beton atau logam. Silobiasanya


36/53

III- 36 -

tinggi dan diameternya relatif kecil. Bin tidak terlalu tinggi dan biasanya agak

besar. Bila zat padat butiran ditimbun di dalam bin atau hopper, tekanan lateral

yang bekerja pada dinding lebih kecil dari yang diramalkan dari tinggi tekan

(head) bahan yang berada di titik itu. Disamping itu, biasanya terdapat gesekan

antara dinding dan butir-butir zat padat itu karena adanya saling mengait antara

partikel pengaruh gesekan itu terasa di keseluruhan massa. Gaya gesek pada

dinding cenderung mengimbangi bobot zat padat dan mengurangi tekanan yang

diberikan massa itu pada dasar bejana. Dalam kasus ekstrimnya, gaya ini

menyebabkan massa itu melengkung atau menjempasir 1000 mikronn, sehingga

tidak dapat jatuh, walaupun bahan yang terdapat dibawahnya sudah dikeluarkan

(Mc Cabe, 1999:939).

Tempat penampungan sementara terbagi menjadi dua, yaitu : penyimpanan

bahan secara terbuka (outdoor) dan penyimpanan bahan secara tertutup (indoor).

Bahan yang tersimpan secara terbuka ini adalah bahan yang tidak dipengaruhi

oleh udara, hujan, panas dan lainnya. Misalnya batubara, kayu, batu dan belerang.

Tergantung dari sifat bahan, bila bahan yang disimpan dan cara penanganan

bahan. Metode penyimpanan secara terbuka ini berupa penyimpanan di bawah

traveling bridge, penampungan kiri-kanan jalan, overhead system dan drag

scrapper system. Penyimpanan bahan secara tertutup dibagi menjadi dua cara,

yakni : peyimpanan dalam bentuk timbunan dan penyimpanan dalam bin atau

bunkeratausilo(Perry, 1997:2123).

Jumlah keluaran padatan biasanya dibedakan dengan berbagai ukuran dari

orifice atau keluaran bagian bawah dari hopper, aliran akan terjadi. Jika terjadi

tegangan geser oleh material melebihi tegangan geser dari partikel di dekat bagian

pengeluaran. Aliran partikel padat melalui sebuah orifice bergantung padakemampuan dari partikel bergerak pada bagian pengeluaran (Coulson, 2002:26).

Pada penyimpanan bahan padat, bentuk penyimpanan yang paling sederhana

adalah dengan cara penumpukkan di tempat terbuka ataupun tertutup. Namun cara

ini tidak dapat ditetapkan untuk bahan-bahan yang bersifat korosif, mudah dibakar

atau mudah meledak. Kemasan-kemasan untuk bahan curah (bulk) yang besar-

besar biasanya berbentuk bujur sangkar atau persegi panjang, ternuat dari baja,

aluminium, kayu atau beton. Apabila isi kemasan tidak dikosongkan secara


37/53

III- 37 -

manual, maka bisa dengan cara mekanik, yaitu isi dikeluarkan melalui ujung suatu

bentuk kerucut piramida yang dikenal dengan nama corong tuang (hopper).

Hopper merupakan gabungan dari alat pengocok, saringan dan katup tipe khusus

untuk mengeluarkan bahan kental, lembab dan sebagainya (Cook, 1986:17).

Gambar 3.D.1Rangkaian kerja hopper

Gambar 3.D.2Hopper

(Anonim, 2012 :1).


38/53

III- 38 -

3.D.3 METODOLOGI PERCOBAAN

3.D.3.1 Alat dan Deskripsi Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu neraca analitik,

Hopperdan stopwatch

Deskripsi Alat :

Keterangan:

1. Neraca analitik

2.

Rails

3. Hopper

4.

Scale showing head

5. above orifice

6. Plate with four

orifice

7.

Pan

Gambar 3.D.3 Rangkaian Alat Percobaan Laju Pengeluaran dari

Hopper

3.D.3.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu pasir 500 mikron

dan pasir 250 mikron.

3.D.3.3 Prosedur Percobaan

Hopperdiisi dengan sampel, sampai ketinggainnya 160 mm. Orifice dibukayang berada pada bagian bawah hopper yang berukuran 9 mm dan menampung

sampel pada bak penampung dan mencatat waktu yang diperlukan sampai sampel

itu habis. Sampel ditimbang yang tertampung pada bak penampung dengan cara

menjalankannya pada rails menuju neraca analitik langkah 1-3 diulangi untuk

jenis orifice yang berukuran 12 mm. Menghitung perubahan data berdasarkan

diameter orifice.


39/53

III- 39 -

3.D.4 HASIL DAN PEMBAHASAN

3.D.4.1 Hasil Pengamatan

Tabel 3.3.DHasil Pengamatan dan perhitungan Laju Pengeluaran gula pasir

pasir

(mikron)

Diameter

Orifice

Tinggi

(m)

Waktu

(s)

Massa

(gram)

Laju pengeluaran

(g/s)

250 9 100 43.7 0.25 10.0805

250 12 100 20 0.25 22.40

500 9 100 52 0.25 7.2442

500 12 100 21.4 0.25 19.4065

3.D.4.3 Pembahasan

Kecepatan pengeluaran partikel solid dari hopper dikendalikan oleh

besarnya diameter orifice. Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana

laju pengeluaran padatan dari hooperyang berhubungan dengan diameter orifice

pengeluaran dan apakah head dari material pasir berpengaruh terhadap laju

pengeluaran padatan dan hooper.

Sampel yang digunakan pada percobaa ini pasir 500 mikron dan 250

mikron dengan diameter orifice yaitu sebesar 12 mm dan 15 mm. Tinggi sampel

di dalam hooper harus sama untuk setiap variasi sampel dan diameternya. Dari

hasil percobaan diperoleh grafik sebagai berikut.

Gambar 3.D.4 Hubungan antara Diameter orifice (mm) dan laju pengeluaran

hopper (g/s)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

1 2 3 4

Lajup

e

ngeluaran

Hopper(g/detik)

Diameter Oriface (mm)


40/53

III- 40 -

Dari gambar 3.D.4 diatas, menunjukkan bahwa semakin besar diameter

orifice maka semakin cepat laju pengeluaran sampel pada hopper. Ini

menunjukkan bahwa laju pengeluaran berbanding lurus dengan diameter orifice

dan laju perubahannya serta berbanding terbalik terhadap waktu. Pada pasir 250

mikron dan 500 mikron dengan diameter orifice 9 adalah 10.0805 g/s dan

7.2442 g/s. Sedangkan pada orifice12 nilai yang diperoleh adalah 22.40 g/s dan

19.4065 g/s. Hal ini telah sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa semakin

besar diameter orifice dan semakin kecil ukuran partikel maka semakin besar

pula laju pengeluarannya .

Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeluaran partikel padatan adalah

adanya gaya gesek pada dinding cenderung mengimbangi bobot zat padat dan

mengurangi tekanan yang diberikan massa itu pada dasar bejana (pan). Hal ini

akan menyebabkan partikel tidak dapat jatuh, walaupun bahan yang terdapat

dibawahnya sudah dikeluarkan. Ukuran dan partikel dalam bentuk partikel basah

membuat sampel tidak bisa lolos pada bukaan orificekarena terjadi pemampatan

partikel pada bukaan sehingga menghalangi pengeluaran pada hopper. Laju

pengeluaran pada hopper juga dipengaruhi oleh gaya gravitasi pada saat partikel

jatuh ke bejana. Tinggi sampel pada hopper yang besar akan membuat laju

pengeluarannya semakin kecil karena massa yang berkumpul lebih banyak

sehingga waktu yang diperlukan lebih lama.


41/53

III- 41 -

3.D. 5 PENUTUP

3.D.5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah:

1.

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju pengeluaran padatan dari hopper

adalah diameter orifice, jenis dan ukuran partikel, tinggi sampel dalam hopper

serta kelembaban sampel.

2. Laju pengeluaran pada pasir 250 mikron dan 500 mikron dengan diameter

orifice 9 adalah 10.0805 g/s dan 7.2442 g/s. Sedangkan pada orifice12 nilai

yang diperoleh adalah 22.40 g/s dan 19.4065 g/s

3.D.5.2 Saran

Agar praktikum berjalan dengan lancar dan data yang diperoleh lebih

akurat, maka sebelum melakukan percobaan ini sebaiknya di cek orifice

pengeluarannya, dan juga perhatikan waktu pengeluaran bahan dari orifice.


42/53

III- 42 -

ABSTRAK

Mengecilkan ukuran padatan dapat dilakukan dengan menggunakan bola

yang terguling pada suatu wadah yang dapat memecahkan/ menghaluskan

material yang menyentuhnya. Tekanan yang tinggi pada saat tumbukan akan

memecahkan partikel-partikel yang bsar menjadi ukuran yang lebih kecil.Ball milll diisi dengan 250 gram sampel dan bola keramik.Ball milll

dinyalakan dari kecepatan paling rendah setiap 1 menit sebanyak 1 levelhingga

mencapai kecepatan tertinggi.Sampel dikeluarkan dari ball millldan dipisahkan

dari bola keramik dan mengayak dalam sieve shaker. Mencatat data yang

diperoleh.Langkah 2-4 diulangi untuk bola keramik yang berbeda ukuran. Grafik

dibuat dalam linieratau loglinierantara fraksi massa yang tertinggal (%) dengan

ukuran ayakan.

Massa sampel terbesar pada bola sedang dan bola besar sebanyak 10 buah

adalah 74.4 gr. Massa sampel terbesar pada bola sedang dan bola kecil sebanyak

10 buah adalah 43 gr. Faktor yang mempengaruhi pengecilan ukuranpartikel yaitu

jenis bahan yang digunakan, kecepatan putaran, jenis ukuran bola yangdigunakan. Gaya yang digunakan pada ball mill adalah gaya sentrifugal dan gaya

gravitasi dengan proses impak.

Kata kunci :Ball mill, sieve shaker, impak


43/53

III- 43 -

E. Bulk Density

3.E.1 PENDAHULUAN

3.E.1.1 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini menghitung bulk density dari berbagai macam

padatan dan menganalisis pengaruh kadar air dan derajat pemanpatan.

3.E.1.2 Latar Belakang

Bulk density sebelum digunakan untuk tahapan atau proses selanjutnya

material terlebih dahulu harus dikecilkan ukurannya sesuai dengan kebutuhan.

Dalam proses industri biasanya digunakan material yag berukuran tertentu dan

seragam, maka perlu dilakukan pengayakan. Ada beberapa hal yang perlu

diperhatikan dalam pengayakan seperti jenis ayakan, cara pengayakan, kecepatan

pengayakan, ukuran ayakan, waktu pengayakan dan sifat bahan yang diayak.

Bulk density merupakan berat suatu, massa pasir per satuan volume tertentu.

Volume pasir yang dimaksud adalah volume kepadatan pasir termasuk ruang pori.

Pasir yang lebih padat mempunyai bulk density yang lebih besar dari pasir yang

sama tetapi kurang padat. Pada umumnya pasir lapisan atas pada pasir mineral

mempunyai nilai bulk density yang lebih rendah dibandingkan dengan pasir

dibawahnya. Nilai bulk density pada pasir mineral berkisar 1-1,6 gr/ cm3,

sedangkan pasir organic umumnya memiliki nilai bulk density antara 0,1-0,9 gr/

cm3.

Nilai bulk density dapat menggambarkan adanya lapisan padat pasir,

pengolahan pasirnya, kandungan bahan organik dan mineral, porositas, daya

memegang air, sifat drainase dan kemudahan pasir ditembus akar. Bulk densinty

menggambarkan keadaan struktur, tekstur dan porositas pasir dan serta untukmenghitung berat pasir dilapangan. Pengaruh sifat-sifat fisik pasir tersebut pada

pertumbuhan tanaman dapat dinilai.dari kaitan pertumbuhan tanaman dengan bulk

densinty, oleh karena itu pratikum. ini perlu dilaksanakan untuk menentukan nilai

bulk densinty pasir sehingga kita dapat melihat pengaruhnya terhadap

pertumbuhan tanaman.


44/53

III- 44 -

3.E.2 DASAR TEORI

Kerapatan isi pasir berguna untuk menghitung berat pasir di lapangan.

Kerapatan isi ditentukan oleh porositas dan padatan pasir. Pasir yang renggang

berpori-pori mempunyai bobot yang kecil per satuan volume. Pasir yang

bertekstur halus mempunyai porositas tinggi dan berat isi yang lebih rendah

daripada pasir berpasir. Bahan organik memperkecil kerapatan isi pasir karena

bahan organik jauh lebih ringan daripada mineral, dan bahan organik

memperbesar porositas pasir (Cook 1989; 111)

Bulk density merupakan petunjuk kepadatan pasir. Makin padat suatu pasir

makin tinggi bulk density, yang berarti makin sulit meneruskan air. Pasir yang

lebih padat mempunyai bulk density yang lebih besar dari pasir yang sama tetapi

kurang padat. . Pada umumnya pasir lapisan atas pada pasir mineral mempunyai

nilai bulk density yang lebih rendah dibandingkan dengan pasir di bawahnya.

Nilai bulk densitypasir mineral berkisar 1 1,6 gr/cm3, sedangkan pasir organik

umumnya memiliki nilai bulk densityantara 0,1 0,9 gr/cm3. Nilai bulk density

dapat menggambarkan adanya lapisan pada pasir, pengolahan pasirnya,

kandungan bahan organik dan mineral, porositas, daya memegang air, sifat

drainase dan kemudahan pasir ditembus akar.Bulk density dipengaruhi oleh

tekstur, struktur, dan kandungan bahan organik (Cook 1989; 101)

Pengambilan contoh pasir tidak boleh merusak struktur asli pasir.

Terganggunya struktur pasir dapat mempengaruhi jumlah pori-pori pasir,

demikian pula berat persatuan volume. Empat atau lebih bongkah (gumpal) pasir

biasanya diambil dari tiap horizon untuk memperoleh nilai rata-rata. Gumpal-

gumpal pasir yang diambil dari lapangan untuk penetapan kerapatan isi itu dibawake laboratorium untuk dikering-ovenkan dan ditimbang (Masud,2013)

Faktor-faktor yang mempengaruhi bulk density adalah:

a. Tekstur.

Tekstur pasir dapat menentukan sifat-sifat fisik dan kimia serta mineral

pasir. Partikel-partikel pasir dapat dibagi atas kelompok-kelompok tertentu

berdasarkan ukuran partikel tanpa melihat komposisi kimia, warna, berat, dan sifat

lainnya. Analisis laboratorium yang mengisahkan hara pasir disebut analisa


45/53

III- 45 -

mekanis. Sebelum analisa mekanis dilaksanakan, contoh pasir yang kering udara

dihancurkan lebih dulu disaring dan dihancurkan dengan ayakan 2

mm. Sementara itu sisa pasir yang berada di atas ayakan dibuang. Metode ini

merupakan metode hidrometer yang membutuhkan ketelitian dalam

pelaksanaannya. Tekstur pasir dapat ditetapkan secara kualitatif di lapangan.

b. Struktur.

Struktur merupakan kenampakan bentuk atau susunan partikel-partikel

primer pasir (pasir, debu dan liat individual) hingga partikel-partikel sekunder

(gabungan partikel primer yang disebut ped (gumpalan) yang membentuk agregat

atau bongkah. Pasir yang partikel-partikelnya belum bergabung terutama yang

bertekstur pasir, disebut tanpa struktur atau berstruktur lepas, sedangkan pasir

bertekstur liat, yang terllihat massif (padu tanpa ruang pori, yang lembek jika

basah dank eras jika kering) atau apabila dilumat dengan air membentuk pasta

disebut juga tanpa struktur.

Struktur pasir berfungsi memodifikasi pengaruh tekstur terhadap kondisi

draenasi atau aerasi pasir, karena susunan antara ped atau agregat pasir akan

menghasilkan ruang yang lebih besar dari pada susunan antar partikel primer.

Oleh karena itu, pasir yang bertstruktur baik akan mempunyai kondisi drainase

dan aerasi yang baik pula, sehingga lebih memudahkan system perakaran tanaman

untuk berpenetrasi dan mengabsorpsi (menyerap) hara dan air, sehingga

pertumbuhan dan produksi menjadi lebih baik.

c. bahan organik

Bahan organik merupakan bahan penting dalam menciptakan kesuburan

pasir baik secara fisik, kimia maupun dari segi biologi pasir, sekitar setengah dari

kapasitas tukar kation berasal dari bahan organik. Bahan organik adalah sumberenergi dari sebagian besar organisme pasir .

Bahan organik merupakan fraksi bukan mineral yang ditemukan sebagai

bahan penyusun pasir. Kadar bahan organik yang terdapat dalam pasir berkisar

antara (0,05-5) % dan merupakan pasir yang ideal untuk lahan pertanian, dan

untuk pasir organik mendekati 60 % dan pada lapisan oleh kadar bahan organik

memperlihatkan kecenderungan yang menurun .


46/53

III- 46 -

Manfaat fisik dari bahan organik adalah merangsang drainase agregat dan

menetapkannya, menurunkan porositas, kohesi, dan sifat kimianya dari liat serta

kemampuan untuk menahan air meningkat. Manfaat kimia bahan organik adalah

meningkatnya daya serap dan kapasitas tukar kation meningkatkan kation yang

mudah di pertukarkan dan kelarutan sejumlah unsur dari mineral untuk asam

humus. Manfaat biologi dari bahan organik adalah meningkatkan jumlah dan

aktivitas metabolik organisme pasir dan meningkatkan kegiatan mikroorganisme

dalam membantu mempengaruhi dekomposisi bahan organik .

d. Kadar air

Air tersedia dan terdapat di dalam pasir ditahan (diserap) oleh massa pasir,

tertahan oleh lapisan kedap air, atau karena keadaan drainase yang kurang baik.

Baik kelebihan air ataupun kekurangan air dapat mengganggu pertumbuhan

tanaman. Fungsi air pasir yaitu sebagai pembawa unsur hara dalam pasir serta

keseluruhan bagian tanaman. Kadar air selalu berubah sebagai respon terhadap

faktor-faktor lingkungan dan gaya gravitasi. Karena itu contoh pasir dengan kadar

air harus disaring, diukur, dan biasanya satu kali contoh pasir akan dianalisis

untuk penerapan suatu sifat (Masud, 2013).


47/53

III- 47 -

3.E.3 METODOLOGI PERCOBAAN

3.E.3.1 Alat dan Deskripsi Alat

Alat-alat yang digunakan adalah :

-

Neraca analitik

- Gelas beker 100 ml

Deskripsi alat:

Keterangan :

1.

Neraca analitik

2.Gelas ukur

Gambar 3.E.1Rangkaian Alat PercobaanBall Milll

3.E.3.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah pasir ukuran 500

mikron dan pasir 250 mikron.

3.E.3.3 Prosedur Percobaan

Gelas beker diisi dengan sampel, kemudian massa sampel dihitung. sampelyang ada dipadatkan. Air ditambahkan pada jenis sampel yang sama sampai

keadaannyasaturated, melakukan langkah 1-2.

1

2


48/53

III- 48 -

3.E. 4 Hasil Dan Pembahasan

3.E.4.1 Hasil Pengamatan dan Perhitungan

Tabel 3.E.1Hasil Pengamatan dan PerhitunganBulk Density

Jenis

pasir

(mikron)

Volume

(ml)

Massa sampel

(gram)

Bulk density

(g/ml)

kering basah kering basah kering basah

250 100 99 149.2 197.8 1.51 1.833

500 100 98 150.1 189 1.52 1.89

3.E.4.2 Pembahasan

Percobaan ini menggunakan sampel pasir yang berikuran 250 mikron dan

500 mikron. Pada percobaan ini dilakukan penambahan air yang bertujuan unutk

melihat tingkat kepadatan dari kedua jenis sampel yang berbeda,semakin padat

sampel tersebut semakin besar pula bulk density-nya begitu pula sebaliknya.

Setelah penambahan air terjadi pengurangan volume. Bulk density pasir 250

mikron dan 500 mikron pada kondisi kering dan basah berturut-turut adalah 1.492

gr/ml dan 1.501 gr/ml; dan 1.978 gr/ml dan 1.89 g/ml.

Besarnya ukuran partikel menyebabkan semakin banyak jumlah kadar air

yang diiperlukan untuk membasahi semua bagian partikel untuk mencapai kondisi

saturated. Kondisi ini menyebabkan nilai bulk density sampel dengan ukuran 500

mikron lebih besar dibandingkan dengan pasir 250 mikron. Hal ini ditandai

dengan mengecilnya volume akibat pemampatan dan bertambahnya massa pasir.

Semakin kecil ukuran partikel, maka volmenya akan semakin besar dibandingkan

dengan partikel yang ukurannya lebih besar karena kecilnya pemampatan,

sihingga bulk densityakan lebih kecil. Hal inis sudah sesuai dengan teori karena

ukuran partikel yang besar memiliki nilai bulk density yang lebih besar

dibandingkan dengan dengan partikel yang lebih kecil.


49/53

III- 49 -

3.E.5 Penutup

3.5.1 Kesimpulan

Kesimpulan ynag diperoleh dari percobaan ini adalah

1.

Bulk densityuntuk pasir dengan ukuran 250 mikron pada kondisi kering dan

basah adalah 1.492 g/ml dan 1.978 g/ml.

2.

Bulk densityuntuk pasir dengan ukuran 500 mikron pada kondisi kering dan

basah adalah 1.501 g/ml dan 1.89 g/ml.

3. Pengaruh kadar air dan tingkat pemampatan adalah semakin besar kadar air,

maka derajat pemampatannya akan semakin berkurang, begitu pula

sebaliknya.

3.5.2 Saran

Saran yang dapat diambil dari percobaan ini adalah sebaiknya praktikan

mempatkan sampel dengan maksimal hingga kondisinya benar-benar jenuh.


50/53

III- 50 -

DAFTAR PUSTAKA

Brown, G. G. 1956. Unit Operation. John Willey & sons: New York.

Cook, T. M & Cullen. 1989.Industri Kimia Operasi. Gramedia: Jakarta.

Coulson, J. M dan J. F. Richardson. 2002. Chemical Engineering Volume 2 6th

Edition. Butterworth-heimermann: New Delhi.

Distantina, Superisa. 2009.Menentukan Ukuran Partikel.

http://distantantina.staff.uns.ac.id/files/2009/08/1-cara-mementukan-

ukuran-partikel.pdf

Diakses pada tanggal 24 November 2014

Fauzi, Syahrul. 2004.Alat Transportasi Benda Padat.

http://repository.usu.ac.id/tkimia_syahrul3.pdf

Diakses tanggal 28 Oktober 2014.

Masud, Fauziah. 2013.Penentuan Bulk Density.

http://www.academia.edu/7012872/penentuan_bulk_density.

Diakses tanggal 28 Oktober 2014.

Mc Cabe, W. L. 1999. Operasi Teknik Kimia Jilid 2. Erlangga. Jakarta.

Perry, Robert H. and Green Dan W. 1997. Perrys Chemical EngineersHandbook7th Edition. Mc Graw-Hill Book Company: New York.
http://distantantina.staff.uns.ac.id/files/2009/08/1-cara%20-mementukan-%20%20%20%20%20%20%20%20%20ukuran-partikel.pdfhttp://distantantina.staff.uns.ac.id/files/2009/08/1-cara%20-mementukan-%20%20%20%20%20%20%20%20%20ukuran-partikel.pdfhttp://www.academia.edu/7012872/PENENTUAN_BULK_DENSITYhttp://www.academia.edu/7012872/PENENTUAN_BULK_DENSITYhttp://distantantina.staff.uns.ac.id/files/2009/08/1-cara%20-mementukan-%20%20%20%20%20%20%20%20%20ukuran-partikel.pdfhttp://distantantina.staff.uns.ac.id/files/2009/08/1-cara%20-mementukan-%20%20%20%20%20%20%20%20%20ukuran-partikel.pdf


51/53

III- 51 -

APPENDIKS 3

PERHITUNGAN SOLID HANDLI NG STUDY BENDS

A.

Distribusi Ukuran Campuran

Contoh perhitungan pada ayakan 2 mm pada kecepatan 40 rpm

Diketahui : massa sampel mula-mula = 300 gram

Ditanya : a. Persen massa yang tertahan

b. Persen massa cummulative oversize

c. Persen massa cummulative undersize

Jawab :

a.

Fraksi massa massa tertahanmassa mula-mula

100 %

2.3

300100 %

0.7667

b. cummulative oversie cummulative oversie

massa mula-mula100 %

2.3

300100 %

0.7667

c. cummulative unersie cummulative unersie

massa mula-mula100 %

=297.7

300100 %

= 99,23

Hasil perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel 3.A.2

B.Sudut Respon Alami

Contoh perhitungan pada sampel gula pasir

Diketahui : protektor 1 36o

protektor 2 41o

protektor 2 43o

Ditanya : Sudut respon alami rata-rata

Jawab :

Angle of repose =1 2 3


52/53

III- 52 -

=36 41 43

= 40o

Hasil perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 3.B.2

C. V-Blender

Skala 4 pada pasir 250 mikron

Massa awal = 138.1 gr

Massa akhir = 145.3 gr

M mixing = massa awal-massa akhir

= 145.3-138.1

% mixingpada pasir

= (massa mixing/massa awal) x 100%

= (7.1gr/131.8gr) x 100%

= 0.05 %

Hasil perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 3.C.2

D.Laju Pengeluaran Padatan dariHopper

Contoh perhitungan pada sampel pasir ukuran 710 micron

Diketahui : Diameter orifice = 9 mm

Waktu = 43.7 s

Massa sampel = 551.6 gram

Ditanyakan : Laju pengeluaran

Jawab :

Laju pengeluaran

10.0801 g/s

Hasil perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 3.D.6


53/53

III- 53 -

E. Bulk Density

Pasir 250 mikron

Massa pasir = 183.3 gram

Tinggi pasir= 100 cc

Bulk density = massa pasir/tinggi pasir

= 183.3 g/100cc

=1.833 g/cc

Hasil perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada 3.E.2

Percobaan 3 Solids Handling Study Bench PRINT

Documents

Transcript of Percobaan 3 Solids Handling Study Bench PRINT