LAPORAN PRAKTIKUM PERLAKUAN MEKANIK PENGADUKAN DAN PENCAMPURAN Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas praktikum Mata kuliah Perlakuan Mekanik Pembimbing : Ir.Yunus Tonapa Sarungu Tanggal Praktikum : 19 Februari 2013 Tanggal Pengumpulan : 26 Februari 2013 Kelas 2A-TKPB Kelompok 3 Nama NIM Linda Permatasari 111424010 Medina Yasmin 111424011 M.Rendy Andromeda 111424013 M.Faris Medali R. 111424014 D4 TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH JURUSAN TEKNIK KIMIA
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
LAPORAN PRAKTIKUM
PERLAKUAN MEKANIK
PENGADUKAN DAN PENCAMPURAN
Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas praktikum
Mata kuliah Perlakuan Mekanik
Pembimbing : Ir.Yunus Tonapa Sarungu
Tanggal Praktikum : 19 Februari 2013
Tanggal Pengumpulan : 26 Februari 2013
Kelas 2A-TKPB
Kelompok 3
Nama NIM
Linda Permatasari 111424010
Medina Yasmin 111424011
M.Rendy Andromeda 111424013
M.Faris Medali R. 111424014
D4 TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2012-2013
PENGADUKAN DAN PENCAMPURAN
I. PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Pengadukan (agitation) adalah pemberian gerakan tertentu sehingga menimbulkan
reduksi gerakan pada bahan, biasanya terjadi pada suatu tempat seperti bejana. Gerakan
hasil reduksi tersebut mempunyai pola sirkulasi. Akibat yang ditimbulkan dari operasi
pengadukan adalah terjadinya pencampuran (mixing) dari satu atau lebih komponen yang
teraduk. Ada beberapa tujuan yang ingin diperoleh dari komponen yang dicampurkan, yaitu
membuat suspensi, blending, dispersi, dan mendorong terjadinya transfer panas dari bahan
ke dinding tangki.
Pada industri kimia seperti proses katalitik dari hidrogenasi, pengadukan mempunyai
beberapa tujuan sekaligus. Pada bejana hidrogenasi gas hidrogen disebarkan melewati fasa
cair dimana partikel padat dari katalis tersuspensi. Pengadukan juga dimaksudkan untuk
menyebarkan panas dari reaksi yang dipindahkan melalui cooling coil dan jaket.
Contoh lain pemakaian operasi pengadukan dalam industri adalah pencampuran
pulp dalam air untuk memperoleh “larutan” pulp. Larutan pulp yang sudah cukup homogen
disebarkan ke mesin pembuat kertas menjadi lembaran kertas setelah proses filtrasi vakum
dan dikeringkan.
I.2 Tujuan
1. Menggambarkan pola aliran yang dibentuk oleh pengaduk dalam tangki.
2. Menggambarkan pola aliran dalam berbagai kecepatan putaran pengaduk.
3. Membuat grafik bilangan Reynolds terhadap waktu yang diperlukan dalam
pencampuran sampai homogen.
4. Menentukan daerah rezim aliran dalam operasi pengadukan.
II. LANDASAN TEORI
Pengadukan adalah operasi yang menciptakan terjadinya gerakan dari bahan yang
diaduk seperti molekul- molekul, zat-zat yang bergerak atau komponennya menyebar
(terdispersi). Adapun tujuan dari pengadukan yaitu :
1. Mencampur dua cairan yang saling melarut
2. Melarutkan padatan dalam cairan
3. Mendispersikan gas dalam cairan dalam bentuk gelembung
4. untuk mempercepat perpindahan panas antara fluida dengan koil pemanas dan jacket
pada dinding bejana
Pencampuran adalah operasi yang menyebabkan tersebarnya secara acak suatu
bahan ke bahan yang lain dimana bahan-bahan tersebut terpisah dalam dua fasa atau
lebih.
Proses pencampuran bisa dilakukan dalam sebuah tangki berpengaduk. Hal ini
dikarenakan faktor-faktor penting yang berkaitan dengan proses ini, dalam aplikasi nyata
bisa dipelajari dengan seksama dalam alat ini. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses
pengadukan dan pencampuran diantaranya adalah perbandingan antara geometri tangki
dengan geometri pengaduk, bentuk dan jumlah pengaduk, posisi sumbu pengaduk,
kecepatan putaran pengaduk, penggunaan sekat dalam tangki dan juga properti fisik fluida
yang diaduk yaitu densitas dan viskositas. Oleh karena itu, perlu tersedia seperangkat alat
tangki berpengaduk yang bisa digunakan untuk mempelajari operasi dari pengadukan dan
pencampuran tersebut. Pencampuran terjadi pada tiga tingkatan yang berbeda yaitu :
1. Mekanisme konvektif : pencampuran yang disebabkan aliran cairan secara keseluruhan
(bulk flow).
2. Eddy diffusion : pencampuran karena adanya gumpalan - gumpalan fluida yang
terbentuk dan tercampakan dalam medan aliran.
3. Diffusion : pencampuran karena gerakan molekuler.
Ketiga mekanisme terjadi secara bersama-sama, tetapi yang paling menentukan
adalah eddy diffusion. Mekanisme ini membedakan pencampuran dalam keadaan turbulen
dengan pencampuran dalam medan aliran laminer. Sifat fisik fluida yang berpengaruh pada
proses pengadukan adalah densitas dan viskositas.
Secara khusus, proses pengadukan dan pencampuran digunakan untuk mengatasi
tiga jenis permasalahan utama, yaitu :
1. Untuk menghasilkan keseragaman statis ataupun dinamis pada sistem multifase
multikomponen.
2. Untuk memfasilitasi perpindahan massa atau energi diantara bagian-bagian dari sistem
yang tidak seragam.
3. Untuk menunjukkan perubahan fase pada sistem multikomponen dengan atau tanpa
perubahan komposisi.
Aplikasi pengadukan dan pencampuran bisa ditemukan dalam rentang yang luas,
diantaranya dalam proses suspensi padatan, dispersi gas-cair, cair-cair maupun padat-cair,
kristalisasi, perpindahan panas dan reaksi kimia.
2.1 Tangki Pencampuran (Mixing)
Alat pencampur fasa padat ke fasa cair jenis ini diperuntukkan untuk memperoleh
campuran dengan viskositas rendah, biasanya berupa tangki pencampur beserta
perlengkapannya. Dimensi tangki/ vessels, jenis pengaduk/ impeller, kecepatan putar
pengaduk, jenis pengaduk, jumlah penyekat/ buffle, letak impeller beserta dimensinya
bergantung dari kapasitas dan jenis dari bahan yang dicampurkan.
2.2 Bagian – Bagian Alat Pencampur
Bagian – bagian dari unit alat pencampur ini terdiri dari :
a. Tangki/ vessel
Biasanya berbentuk silinder dengan sumbu terpasang vertical. Bagian atas tangki
bisa terbuka maupun tertutup. Bagian bawah (bottom end) dibuat melengkung
(cembung) agar tidak terjadi stagnasi (penumpukan di sudut bejana) dan agar tidak
terdapat terlalu banyak daerah yang sulit ditembus arus zat cair. Kedalaman zat cair
biasanya hampir sama dengan diameter tangki (h ≈ d). Syarat tangki antara lain :
a. Bahan tangki tidak bereaksi dengan bahan yang digunakan
b. Ukuran tangki pengaduk
c. Harus bisa memuat volume bahan
d. Ketahanan bahan
e. Harus mempunyai ruang kosong yang tidak dipenuhi oleh fluida, hal ini untuk
mengatasi pergolakan fluida akibat adukan, khususnya untuk fluida yang cenderung
fuming (berbusa) bila diaduk. h = 2/3 ht atau h = 3/4 ht
f. Bahan bejana terbuat dari bahan inert dan cukup kuat.
Di dalam tangki dipasang impeller pada ujung poros menggantung, artinya poros
itu ditumpu dari atas. Poros itu digerakkan oleh motor. Tangki itu biasanya diperlengkapi
pula dengan lubang masuk dan lubang keluar, dan sumur untuk menempatkan
thermometer.
b. Penyekat/ buffle
Sekat (Baffle) adalah lembaran vertikal datar yang ditempelkan pada
dinding tangki. Tujuan utama menggunakan sekat dalam tangki adalah memecah terjadinya pusaran
saat terjadinya pengadukan dan pencampuran. Oleh karena itu, posisi sumbu pengaduk pada tangki
bersekat berada di tengah. Namun, pada umumnya pemakaian sekat akan menambah beban
pengadukan yang berakibat pada bertambahnya kebutuhan daya pengadukan. Sekat pada tangki juga
membentuk distribusi konsentrasi yang lebih baik di dalam tangki, karena pola aliran yang terjadi
terpecah menjadi empat bagian. Penggunaan ukuran sekat yang lebih besar mampu menghasilkan
pencampuran yang lebih baik.Selain itu, sekat berbentuk batang biasanya diletakkan
dipinggir tangki berguna untuk menghindari vortex dan digunakan untuk mempolakan
aliran menjadi turbulen. Jumlah baffle biasanya 3, 4 atau 6 buah .
(Pemasangan Baffle diharapkan mampu meningkatkan kualitas pencampuran)
Pada saat menggunakan empat sekat vertikal seperti pada gambar 4 biasa menghasilkan
pola putaran yang sama dalam tangki. Lebar sekat yang digunakan sebaiknya berukuran 1/12
diameter tangki.
c. Pengaduk/ impeller
Pemilihan pengaduk yang tepat menjadi salah satu faktor penting dalam menghasilkan proses
dan pencampuran yang efektif. Pengaduk jenis baling-baling (propeller) dengan aliran aksial dan
pengaduk jenis turbin dengan aliran radial menjadi pilihan yang lazim dalam pengadukan dan
b. longitudinal atau aksial pada arah pararel poros
c. tangensial atau rotasional pada arah singgung terhadap lintasan lingkar di sekeliling poros
2.5 Waktu Pencampuran
Waktu pencampuran (mixing time) adalah waktu yang dibutuhkan sehingga
diperoleh keadaan yang homogen untuk menghasilkan campuran atau produk dengan
kualitas yang telah ditentukan. Sedangkan laju pencampuran (rate of mixing) adalah laju
dimana proses pencampuran berlangsung hingga mencapai kondisi akhir.
Pada operasi pencampuran dalam tangki berpengaduk, waktu pencampuran ini
dipengaruhi oleh beberapa hal :
1. Yang berkaitan dengan alat, seperti :a) Ada tidaknya baffle atau cruciform vaffle
b) Bentuk atau jenis pengaduk (turbin, propele, padel)
c) Ukuran pengaduk (diameter, tinggi)
d) Laju putaran pengaduk
e) Kedudukan pengaduk pada tangki, seperti :
a. Jarak pengaduk terhadap dasar tangki
b. Pola pemasangan :
Center, vertikal
Off center, vertical
Miring (inclined) dari atas
Horisontal
f) Jumlah daun pengadukg) Jumlah pengaduk yang terpasang pada poros pengaduk
2. Yang berhubungan dengan cairan yang diaduk :
a. Perbandingan kerapatan atau densitas cairan yang diadukb. Perbandingan viskositas cairan yang diadukc. Jumlah kedua cairan yang diadukd. Jenis cairan yang diaduk (miscible, immiscible)
Faktor-faktor tersebut dapat dijadikan variabel yang dapat dimanipulasi untuk
mengamati pengaruh setiap faktor terhadap karakteristik pengadukan, terutama tehadap
waktu pencampuran.
Impeler yang berputar akan menghasilkan efek pencampuran, biasanya putaran
tinggi menghasilkan aliran lebih bergolak sehingga menghasilkan efek pencampuran lebih
efektif. Adanya buffle akan mengakibatkan aliran berbelok arah dari tepi dinding menuju
pusat tangki, sehingga menyebabkan efek pencampuran bertambah efektif. Waktu
pencampuran secara umum, diberikan oleh Norwood dan Metzner adalah :
f t=tT (nDa2 )2/3 g1/6
H1/2Dt= ntT [ DaDt ]
2
[DtH ]1/2
[ g
n2 Da ]1/6
.............. (1)
Untuk pengaduk propeler,
f t=tT (nDa2 )2/3 g1/6
H1/2Dt= ntT [ DaDt ]
3/2
[DtH ]1/2
[ g
n2 Da ]1/6
.............. (2)
Dimana :
Da = Diameter pengaduk (m)
Dt = Diameter tangki (m)
H = Tinggi tangki (m)
ntT = Mixing time factor
g = Percepatan gravitasi (m/s2)
n = Kecepatan putar (rpm)
Timbang tepung kanji 500 gram
ft = Blending time factor
III. ALAT dan BAHAN
3.1 Alat
1. Tangki
2. Pengaduk
3. Stopwatch
4. Viscometer
5. Piknometer
6. Termometer
7. Gelas kimia 50 ml, 100 ml
8. Gelas ukur 50 ml
3.2. Bahan
1. Tepung kanji
2. Aquades
3. NaOH 0,1 N
4. Indikator p.p
IV. Prosedur Percobaan
Waktu Pengadukan
Larutkan dengan sedikit air
dingin sampai homogen
Tambahkan 2 liter air hangat,
aduk hingga mengental
\
Tentukan ρ, T, µ
Disertai pengadukan
Tentukan ρ, T, µ
Ulangi percobaan dengan
pengadukan yang bervariasi
Tambahkan kembali air dingin
Saring larutan kanji, Tambahkan
5 ml phenophtalein
Masukkan larutan kanji ke dalam
reaktor batch berpengaduk
nyalakan agar propeller berputar
Tambahkan 5 ml phenophtalein
Tambahkan 30 ml larutan NaOH
2M
Catat waktu bila perubahan
warna larutan sudah merata
Netralkan campuran dengan
menambahkan 30 ml H2SO4 2M
V. Data Pengamatan
a. Tipe pengaduk yang digunakan : Tree Blade/Marinne Propellerb. Diameter Pengaduk (Da) = 11 cm = 0,11 mc. Diameter Tangki (Dt) = 30 cm = 0,3 md. Tinggi tangki (H) = 0,9 m
Analisis larutan kanji sebelum pengadukan dan pencampuran
Temperature larutan kanji : 240C
Densitas larutan kanji : 0.4 g/ml
Viskositas larutan kanji : 52 cPs
Waktu Pengadukan
No. putaran
pengadukan
t1
pencampuran
(t NaOH,detik)
t2
penetralan
(t H2SO4,detik)
Temperature
(oC)
Densitas
(gr/ml)
Viskositas
(cPs)
4 (80 rpm) 56 1 24 0,52 56
5 (100 rpm) 53 60 24 0,54 54
6 (120 rpm) 48 54 24 0,52 52
7 (140 rpm) 36 45 24 0,52 50
8 (160 rpm) 31 39 24 0,51 50
VI. Pengolahan Data
1. Menghitung bilangan reynold (Reynold Number)
a. Pencampuran ( t NaOH)
Nomor pengadukan 4 (kecepatan putaran 80 rpm)
Nre=D2Nρμ
¿(0.11m)2 (80 /60 rpm )(400
kgm3
)
0.052kg /ms
¿124.10
Nomor pengadukan 5 (kecepatan putaran 100 rpm)
Nre=D2Nρμ
¿(0.11m)2 (100 /60 rpm )(520
kgm3
)
0.056kg /ms
¿187.26
Nomor pengadukan 6 (kecepatan putaran 120 rpm)
Nre=D2Nρμ
¿(0.11m)2 (120 /60 rpm )(540
kgm3
)
0.054kg /ms
¿242
Nomor pengadukan 7 (kecepatan putaran 140 rpm)
Nre=D2Nρμ
¿(0.11m)2 (140 /60 rpm )(520
kgm3
)
0.052kg /ms
¿282.33
Nomor pengadukan 8 (kecepatan putaran 160 rpm)
Nre=D2Nρμ
¿(0.11m)2 (160 /60 rpm )(520
kgm3
)
0.050kg /ms
¿335.57
b. Penetralan (t H2SO4)
Nomor Pengadukan 4 (kecepatan putaran 80 rpm)
Nre=D2Nρμ
¿(0.11m)2 (80 /60 rps )(520
kgm 3
)
0.056 kg/ms
¿149.81
Nomor pengadukan 5 (kecepatan putaran 100 rpm)
Nre=D2Nρμ
¿(0.11m)2 (100 /60 rps )(540
kgm3
)
0.054 kg/ms
¿201.67
Nomor pengadukan 6 (kecepatan putaran 120 rpm)
Nre=D2Nρμ
¿(0.11m)2 (120 /60 rps )(520
kgm3
)
0.052kg /ms
¿242
Nomor pengadukan 7 (kecepatan putaran 140 rpm)
Nre=D2Nρμ
¿(0.11m)2 (140 /60 rpm )(520
kgm3
)
0.050kg /ms
¿293.63
Nomor pengadukan 8 (kecepatan putaran 160 rpm)
Nre=D2Nρμ
¿(0.11m)2 (160 /60 rpm )(510
kgm3
)
0.050kg /ms
¿329.12
2. Menghitung Blending time factor
a. Pencampuran (t NaOH)
` Da/Dt = 0.11 / 0.3 = 0.36
kecepatan putaran 80 rpm (nomor pengadukan 4)
f t=tT (nDa2 )2/3 g1/6
H1/2Dt= ntT [ DaDt ]
3/2
[DtH ]1/2
[ g
n2 Da ]1/6
= 5. 8 x 102 [ 0 ,110,3 ]3/2 [ 0,3
0,9 ]1/2
[ 9,8
(80/60 )2x 0 ,11 ]1/6
= 142.65
kecepatan putaran 100 rpm (nomor pengadukan 5)
f t=tT (nDa2 )2/3 g1/6
H1/2Dt= ntT [ DaDt ]
3/2
[DtH ]1/2
[ g
n2 Da ]1/6
= 3 .8 x 102 [ 0 ,110,3 ]3/2 [ 0,3
0,9 ]1/2
[ 9,8
(100 /60)2 x 0 ,11]1/6
= 86.76
kecepatan putaran 120 rpm (nomor pengadukan 6)
f t=tT (nDa2 )2/3 g1/6
H1/2Dt= ntT [ DaDt ]
3/2
[DtH ]1/2
[ g
n2 Da ]1/6
= 2. 4 x 102 [ 0 ,110,3 ]3 /2 [ 0,3
0,9 ]1/2
[ 9,8
(120/60 )2 x0 ,11 ]1/6
= 51.56
kecepatan putaran 140 rpm (nomor pengadukan 7)
f t=tT (nDa2 )2/3 g1/6
H1/2Dt= ntT [ DaDt ]
3/2
[DtH ]1/2
[ g
n2 Da ]1/6
= 2 .1 x 102 [ 0 ,11
0,3 ]3/2
[ 0,30,9 ]
1/2
[ 9,8
(140 /60)2 x 0 ,11 ]1/6
= 42.86
kecepatan putaran 160 rpm (nomor pengadukan 8)
f t=tT (nDa2 )2/3 g1/6
H1/2Dt= ntT [ DaDt ]
3/2
[DtH ]1/2
[ g
n2 Da ]1/6
= 1.9 x 102 [ 0 ,11
0,3 ]3/2
[ 0,30,9 ]
1/2
[ 9,8
(160 /60)2 x 0 ,11 ]1/6
= 37.1
b. Penetralan (t H2SO4)
Da/Dt = 0.11 / 0.3 = 0.36
kecepatan putaran 80 rpm (nomor pengadukan 4)
f t=tT (nDa2 )2/3 g1/6
H1/2Dt= ntT [ DaDt ]
3/2
[DtH ]1/2
[ g
n2 Da ]1/6
= 4 .2 x 102 [ 0 ,110,3 ]
3/2
[ 0,30,9 ]
1/2
[ 9,8
(80/60)2 x 0 ,11 ]1/6
= 103.3 sekon
kecepatan putaran 100 rpm (nomor pengadukan 5)
f t=tT (nDa2 )2/3 g1/6
H1/2Dt= ntT [ DaDt ]
3/2
[DtH ]1/2
[ g
n2 Da ]1/6
= 2 . 8x 102 [ 0 ,110,3 ]
3/2
[ 0,30,9 ]
1 /2
[ 9,8
(100/60 )2 x0 ,11 ]1/6
= 63.93 s
kecepatan putaran 120 rpm (nomor pengadukan 6)
f t=tT (nDa2 )2/3 g1/6
H1/2Dt= ntT [ DaDt ]
3/2
[DtH ]1/2
[ g
n2 Da ]1/6
= 2 .4 x 102 [0 ,110,3 ]
3/2
[ 0,30,9 ]
1/2
[ 9,8
(120 /60)2 x 0 ,11 ]1/6
= 51.56
kecepatan putaran 140 rpm (nomor pengadukan 7)
f t=tT (nDa2 )2/3 g1/6
H1/2Dt= ntT [ DaDt ]
3/2
[DtH ]1/2
[ g
n2 Da ]1/6
= 2 .2 x 102 [0 ,11
0,3 ]3/2
[0,30,9 ]
1/2
[( 9,8
(140/60 )2 x0 ,11 ]1/6
= 44.90
kecepatan putaran160 rpm (nomor pengadukan 8)
f t=tT (nDa2 )2/3 g1/6
H1/2Dt= ntT [ DaDt ]
3/2
[DtH ]1/2
[ g
n2 Da ]1/6
= 2 x 102 [ 0 ,11
0,3 ]3/2 [ 0,30,9 ]1/2
[ 9,8
(160 /60 )2 x 0 ,11 ]1 /6
= 39 s
Data bilangan reynold dan blending time
Kurva
waktu
pengadukan terhadap bilangan reynold
Untuk t, NaOH
Untuk t, H2SO4
100 150 200 250 300 3500
204060
waktu pengadukan vs bilangan reynold
Series2
Bilangan Reynold
wak
tu (s
ekon
)
Kecepatan
putar
(rpm)
Reynold
NumberBlending time
t1 t2
t
NaOH
t
H2SO
4
t
NaOH
t
H2SO
4
(t NaOH, sekon)
(t H
2SO4,sekon)
80124.1
149.81
142.65 103.3 56 1
100187.26
201.67
86.76 63.93 53 60
120242 242 51.56 51.56 48 54
140282.33
293.63
42.86 44.9 36 45
160334.57
329.12
37.1 37.1 31 39
Kurva blending time terhadap bilangan reynold
Untuk t, NaOH
Untuk t, H2SO4
Kurva blending time vs bilangan reynold menurut literature
(McCabe,W.L,Smith, J.C. and Harriot, P. Unit Operation of Chemical Engineering 5rd)
140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 3400
50100150
blending time vs bilangan reynold
Series2
Bilangan Reynold
beln
dim
g tii
me
180 200 220 240 260 280 300 320 3400
20406080
waktu pengadukan vs bilangan reynold
Series2
Bilangan Reynold
wak
tu (s
ekon
)
100 150 200 250 300 3500
50
100
150
blending time vs bilangan reynold
Series2
Bilangan Reynold
blen
ding
tim
e
VII. Pembahasan
Praktikum yang dilakukan mengenai pengadukan dan pencampuran. Agitasi atau
pengadukan adalah perlakuan dengan gerakan terinduksi suatu bahan di dalam bejana
sedangkan mixing atau pencampuran adalah peristiwa menyebarnya bahan-bahan secara acak,
bahan yang satu menyebar ke dalam bahan lain dan sebaliknya dimana bahan-bahan tersebut
sebelumnya terpisah dalam dua fasa atau lebih. Agitasi dan mixing ini sangat diperlukan dalam
suatu proses karena digunakan untuk mempercepat reaksi dan membuat larutan bersifat
homogen. Tujuan dari praktikum ini untuk mengetahui pengaruh hubungan waktu pengadukan
dan blending time terhadap bilangan reynold dan untuk mengetahui rezim aliran yang terjadi
dari operasi pengadukan yang dilakukan.
Proses pengadukan dan pencampuran ini menggunakan larutan kanji sebagai bahan
baku.Larutan kanji ini dibuat dengan mencampurkan tepung kanji dan air yang kemudian
dilakukan proses penyaringan untuk memisahkan kotoran-kotoran yang ada di dalam larutan
kanji.Larutan kanji ini kemudian ditambahkan dengan indicator PP (phenophtalein).Sebelum
dilakukan proses pengadukan dan pencampuran larutan kanji ini dianalisis terlebih dahulu.
Analisis yang dilakukan yaitu uji temperature, viskositas, dan densitas. Dari hasil analisis yang
dilakukan diperoleh temperature larutan sebesar 240C, viskositas larutan 52 cPs, dan densitas
larutan kanji sebesar 0,4 g/cm3.
Proses pengadukan dan pencampuran ini dilakukan dalam tangki berbentuk bejana yang
melengkung pada bagian bawahnya yang bertujuan mencegah terjadinya stagnasi, yaitu
penumpukan pada bagian sudut bejana yang mengakibatkan pengadukan tidak berlangsung
dengan sempurna dan agar tidak terdapat terlalu banyak daerah yang sulit ditembus arus zat
cair.Impeller atau pengaduk yang digunakan yaitu : Tree Blade/Marinne Propeller. Pemilihan
pengaduk ini dikarenakan larutan yang digunakan adalah larutan yang berviskositas rendah.
Percobaan ini dilakukan untuk menentukan waktu pengadukan yang dilakukan dengan
menghitung waktu pencampuran larutan kanji dalam larutan NaOH 2 M yang ditandai dengan
perubahan warna larutan menjadi keunguan. Perubahan warna ini dapat terjadi karena adanya
kontak antara indikator PP dengan larutan NaOH.Penghitungan waktu pencampuran ini
dilakukan dalam berbagai macam variasi nomor pengadukan yaitu 4,5,6,7, dan 8 yang mewakili
kecepatan putaran 80 rpm, 100 rpm, 120 rpm, 140 rpm, dan 160 rpm.
Berdasarkan data percobaan yang didapatkan semakin cepat nomor pengadukan yang
digunakan semakin cepat pula waktu pengadukan yang terjadi sehingga kecepatan putaran sangat
mempengaruhi waktu pengadukan dan pencampuran suatu larutan.Hal ini disebabkan aliran pada
larutan lebih bergolak sehingga menghasilkan efek pencampuran lebih efektif. Adanya buffle
juga akan mengakibatkan aliran berbelok arah dari tepi dinding menuju pusat tangki.
Kemudian setelah dilakukan pencampuran pada larutan kanji. Larutan yang sudah
berwarna keunguan kemudian dinetralkan kembali dengan larutan H2SO4 2 M sehingga warna
larutan kanji kembali berwarna putih seperti semula.Berdasarkan data percobaan yang
didapatkan, waktu untuk penetralan ini lebih lama dibandingkan waktu untuk pengadukan.Hal
ini dapat dikarenakan perbandingan kerapatan atau densitas dari kedua larutan yaitu antara
densitas larutan kanji dan densitas larutan H2SO4 ataupun dari viskositas larutan yang berbeda.
Namun pada saat pengadukan 80 rpm (nomor pengadukan 4) waktu penetralan terlalu singkat
yaitu 1 detik. Hal ini disebabkan larutan H2SO4 yang dicampurkan terlalu banyak atau volume
yang dimasukkan sangat banyak sehingga waktu pencampuran terlalu cepat.Selain itu saat
pemasukan larutan tidak sedikit demi sedikit sehingga kontak larutan H2SO4 tersebut sangat
cepat terjadi pada larutan kanji.
Analisis temperatur, densitas, dan viskositas dilakukan kembali untuk setiap hasil dari
penetralan dan pencampuran. Berdasarkan hasil ini dapat ditentukan nilai bilangan reynold untuk
setiap nomor pengadukan atau kecepatan putaran.Semakin cepat kecepatan putaran maka nilai
bilangan reynold akan semakin besar namun hal ini bergantung pula pada densitas dan viskositas
dari larutan.Perhitungan blending time pun dipengaruhi oleh kecepatan putaran semakin cepat
putaran pada pencampuran larutan maka blending time pun akan semakin singkat .
Berdasarkan kurva antara blending time dan bilangan reynold, kurva mengalami
penurunan sehingga jika dibandingakan dengan kurva dari literature, kurva yang dihasilkan dari
percobaan telah mendekati kurva literature tersebut sehingga blending time di pengaruhi oleh
bilangan reynold.Sedangkan berdasarkan kurva antara waktu pengadukan dan bilangan reynold,
terjadi penurunan karena semakin lama waktu maka semakin kecil bilangan reynoldnya.
VIII. Kesimpulan
a. Data bilangan reynold dan blending time pada t(NaOH) dan t (H2SO4)
Kecepatan
putar
(rpm)
Reynold
NumberBlending time
t1 t2
t
NaOH
t
H2SO
4
t
NaOH
t
H2SO
4
(t NaOH, sekon)
(t H
2SO4,sekon)
80124.1
149.81
142.65 103.3 56 1
100187.26
201.67
86.76 63.93 53 60
120242 242 51.56 51.56 48 54
140282.33
293.63
42.86 44.9 36 45
160334.57
329.12
37.1 37.1 31 39
b. Rejim aliran yang terjadi dari proses pengadukan yaitu aliran laminar
c. Semakin bertambahnya kecepatan putar dalam proses pengadukan dan pencampuran maka
bilangan reynold akan semakin besar
d. Semakin tinggi blending time di dalam proses pengadukan dan pencampuran maka bilangan
reynold akan semakin mengecil
e. semakin lama waktu pengadukan maka semakin kecil bilangan reynoldnya
Daftar Pustaka
Kurniawan, Rahmat. 2011. Pengadukan dan Pencampuran.