SEDIMENTASI 1. TUJUAN Tujuan dari pelaksanaan praktikum ini adalah untuk memahami proses dari sedimentasi serta factor-faktor yang mempengaruhinya. 2. PERINCIAN KERJA a. Sedimentasi dengan ketinggian suspensi sebagai variable kontrol. b. Sedimentasi dengan konsentrasi suspensi sebagai variable kontrol. c. Sedimentasi dengan konsentrasi suspensi sebagai variable kontrol dan dengan tambahan zat flokulan. 3. ALAT DAN BAHAN Alat – alat yang digunakan: Gelas kimia 500 ml 1 buah Gelas kimia 300 ml 3 buah Spatula 1 buah Ayakan 1 buah Stopwatch 1 buah Neraca 1 buah Alat sedimentasi 1 set Bahan – bahan yang digunakan : Kapur (CaCO 3 ) Air bersih
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
SEDIMENTASI
1. TUJUAN
Tujuan dari pelaksanaan praktikum ini adalah untuk memahami proses dari
sedimentasi serta factor-faktor yang mempengaruhinya.
2. PERINCIAN KERJA
a. Sedimentasi dengan ketinggian suspensi sebagai variable kontrol.
b. Sedimentasi dengan konsentrasi suspensi sebagai variable kontrol.
c. Sedimentasi dengan konsentrasi suspensi sebagai variable kontrol dan dengan
tambahan zat flokulan.
3. ALAT DAN BAHAN
Alat – alat yang digunakan:
Gelas kimia 500 ml 1 buah
Gelas kimia 300 ml 3 buah
Spatula 1 buah
Ayakan 1 buah
Stopwatch 1 buah
Neraca 1 buah
Alat sedimentasi 1 set
Bahan – bahan yang digunakan :
Kapur (CaCO3)
Air bersih
Zat flokulan : Lead(II) trihydrat acetate (Pb(CH3COOH)2.3H2O)
4. DASAR TEORI
Proses sedimentasi adalah proses separasi secara mekanis yang memanfaatkan
gaya grafitasi bumi. Sedimentasi dilakukan untuk memisahkan partikel-partikel padat
maupun cair dari suatu cairan atau gas tertentu. Melalui proses sedimentasi ini, maka
partikel-partikel padat dapat diklasifikasikan menurut massa jenis dan ukuran partikelnya.
Contoh proses sedimentasi ini :
Pengendapan lumpur dan zat padat lainnya pada cairan yang keruh.
Pemisahan minyak dan air ditempat pencucian mobil.
Dibandingkan dengan proses filtrasi, maka proses sedimentasi cenderung lebih
ekonomis jika partikel-partikel penyusun campuran tersebut memiliki perbedaan massa
jenis yang besar, ukuran partikel yang besar dan campuran tersedia dalam jumlah yang
sangat banyak.
Gambar 1a memperlihatkan suspensi didalam suatu tabung pengendap dengan
kedalaman Ho dan dibiarkan mengendap dengan sendirinya dalampengaruh gaya berat.
Sesuai dengan laju pengendapannya, maka akan trbentuk endapan didasar tabung pada
zone D dan bersamaan dengan itu terbentuk pula suatu lapisan – lapisan lain (zone A, B
dan C seperti terlihat pada gambar 1b).
Zone A adalah suatu lapisan dimana terdapat suatu cairan yang paling jernih,
sedangkan zone B adalah lapisan dimana terdapat suspensi awal. Dibawah zone B
terdapat zone C yang mengandung partikel - partikel padat dengan komposisi lebih besar
daripada dizone B. Jika partikel padat pada suspensi sulit teraglomerasi, maka zane A
akan terlihat agak keruh sekeruh zone B sehingga batas antar muka (interface) zane A dan
zone B menjadi kabur dan sulit diamati.
Selama proses pengendapan berlangsung, kedalaman zone A dan zone D
bertambah, sedangkan zone C tetap dan zone B berkurang (gambar 1c). Dengan makin
bertambahnya zone D, maka terjadi pula proses pemampatan (kompresi), dimana ruang-
ruang antar partkiel dibagian bawah zone D yang terisi oleh cairan seakan–akan terperas
keluar akibat tertekan oleh berat partikel-partikel yangterus berjatuhan dari zone C.Proses
pemampatan ini mengakibatkan memadatnya endapan dibagian bawah zone D.
Seterusnya setelah zone B makin menipis dan akhirya menghilang, perlahan-lahan
zone C juga akan ikut menghilang sehingga akhirnya seluruh partikel – partikel padat
berada di zone D (gambar 1d). Setelah itu praktis hanya proses pemampatan saja yang
masih berlangsung. Proses pemampatan ini akan berhenti jika telah terjadi kondisi
kesetimbangan mekanik antara zat cair dengan endapan. Dengan selesainya prose
pemampatan ini, maka selesai pula proses pengendapan (gambar 1e).
Berdasarkan pada jenis partikel dan kemampuan pertikel untuk berinteraksi,
sedimentasi dapat diklasifikasikan kedalam 4 tipe (dapat dilihat pada gambar V.1), yaitu:
1. Settling tipe I: merupakan pengendapan partikel diskret, partikel mengendap secara
individual dan tidak ada interaksi antar-partikel.
2. Settling tipe II: merupakan pengendapan partikel flokulen, terjadi interaksi antar-
partikel sehingga ukuran meningkat dan kecepatan pengendapan bertambah.
3. Settling tipe III: merupakan pengendapan pada lumpur biologis, dimana gaya antar-
partikel saling menahan partikel lainnya untuk mengendap.
4. Settling tipe IV: terjadi pemampatan partikelyang telah mengendap yang tejadi karena
berat partikel.
Laju sedimentasi partikel dapat diamati secara garfish dengan menggambarkan
setiap halaman interface zane A dan zone B pada satuan waktu tertentu. Laju sedimentasi
suatu suspensi tertentu bergantung kepada banyak faktor antara lain:
1. Komposisi suspensi
Laju pembentukan endapan menurun dengan meningkatnya komposisi tetapi
penurunannya lebih lambat dari pada saat komposisi meningkat.Semakin tinggi
komposisi suspensi semakin rendah pula laju turunnya garis padatan karena besarnya
kecepatan ke atas cairan yang dipindahkan.Berdasarkan komposisi dan sifat partikel
untuk berinteraksi dari suspensi yang akan mengendap tipe sedimentasi dibedakan
atas 4 type yaitu:
a) Tipe 1: Klasifikasi tingkat 1
Menunjukkan pengendapan dari partikel bebas yang ada dalam suspensi yang
mempunyai komposisi kepadatan rendah.partikel akan mengendapkan secara
individu dan tidak berinteraksi dengan partikel sekelilingnya.
b) Tipe 2: Klasifikasi tingkat 2
Menunjukkan pengendapan dari partikel yang mempunyai kecenderungan untuk
berinteraksi atau dengan mengumpul partikel sekelilingnya pada suspensi yang
mempunyai kepadatan rendah.Dengan penggumpalan,massa partikel bertambah
besar dan akan diendapkan dalam waktu yang lama.
c) Tipe 3: Klasifikasi daerah pengendapan
Menunjukkan pengendapan yang mempunyai komposisi tinggi dimana gaya
interaksi antara partikel cenderung untuk tetap dalam posisinya dan menyebabkan
pengendapan partikel secara merata sehingga terlihat suatu perbedaan yang jelas
pada lapisan permukaan cairan .
d) Tipe 4: Daerah kompresi
Menunjukkan pengendapan partikel sedemikian rupa sehingga bentuk suatu
struktur yang kompak. Hal ini disebabkan oleh massa partikel yang bertambah
secara terus menerus selama proses pengendapan berlangsung.
2. Perbandingan luas permukaan dengan kedalaman suspensi
Semakin luas permukaan suatu suspensi maka kedalaman suspensi tersebut semakin
rendah maka proses pengendapannya pun akan berlangsung semakin cepat.
3. Ukuran partikel
Semakin besar ukuran partikel maka proses pengendapan akan semakin cepat dan
sebaliknya semakin kecil ukuran partikel maka proses pengendapan akan berlangsung
lambat.
4. Adanya zat flokulan yang memicu menggumpalnya partikel- partikel menjadi
partikel berukuran lebih besar.
Dengan penambahan flokulan akan banyak membantu pembentukan
gumpalan-gumpalan baru karena terdapat inti dari kelompok-kelompok yang saling
bersatu sehingga akan terbentuk endapan yang lebih besar dan berat yang sangat
mudah dipisah.Penggabungan partikel dapat terjadi bilamana ada kontak antara
partikel tersebut.Pada flokulasi terjadi penambahan volume, massa dan kohesi dari
partikel-partikel.Ukuran partikel ini diubah dengan cara:
a) Difusi sempurna secara cepat dari koagulan dengan pengadukan singkat.
b) Pengadukan secara perlahan-lahan dan merata untuk menambah muatan partikel-
partikel koloid.
c) Pemakaian produk sebagai agen flokulasi dengan mempercepat reaksi.
5. Pengadukan
Pengadukan data menyebabkan penggabungan partikel melalui kontak yang
dihasilkan oleh gerakan cairan itu sendiri.Semakin cepat pengadukan maka akn
semakin lambat proses pengendapan dan sebaliknya.Hal ini terjadi karena apabila
pengadukan cepat maka flok yang sudah terbentuk pecah lagi atau flok belum
terbntuk secara sempurna.
6. Aliran
Aliran berpengaruh terhadap komposisi cairan suspensi yang tidak seragam.
Peningkatan laju alir massa sebagai akibat tingginya densitas padatan dalam lapisan
sediment sehingga proses pengendapan berlangsung lambat.
Dalam percobaan ini dipelajari 4 faktor yang mempengaruhi kecepatan
pengendapan suatu suspensi, yakni faktor ketinggian suspensi, faktor komposisi
suspensi, faktor penambahan zat flokulan dan ukuran partikel.
Zat flokulan adalah zat yang memiliki sifat mampu membentuk partikel – partikel
menjadi suatu flok ( gabungan partikel – partikel menjadi partikel berukuran lebih
besar). Sehingga pengendapan berlangsung relative lebih cepat.
Berikut adalah rumus sedimentasi :
Ln (H – He) = -kt + Ln( Hc – He )
Keterangan :
H : Ketinggian interface A – B pada saat t
He : Ketinggian akhir sediment
Hc : Ketinggian kritis, yakni ketinggian interface A – D
t : Waktu proses sedimentasi
k : Konstanta pengendapan.
5. PROSEDUR PENGERJAAN
Peralatan dan bahan yang digunakan Disiapkan.
Bubuk kapur Diayak kedalam baskom
A. Percobaan 1 : Variasi Ketinggian Dengan Konsentrasi ( 5% CaCO3 )
1) Kapur ditimbang sebanyak 40 gram, 50 gram, 60 gram, 70 gram, dan 80 gram.
2) Kapur yang sudah ditimbang dimasukkan ke dalam masing-masing tabung A,
B, C, D dan E.
3) Air ditambahkan ke dalam masing-masing tabung dengan ketinggian hingga
(400 mm,500 mm,600 mm,700 mm,800 mm) dengan cara menambahkan air
sebanyak (800 ml,1000 ml,1200 ml,1400 ml,1600 ml) ke dalam masing-
masing tabung, lalu tabung ditutup dengan penutupnya.
4) Kemudian masing-masing tabung dikocok dan pada saat bersamaan, kelima
tabung diletakkan di tempat sedimentasi.
5) Perubahan ketinggian dari kelima tabung tersebut diamati setiap selang waktu
5 menit.
6) Pengamatan dihentikan setelah tercapai ketinggian yang konstan.
B. Percobaan 2 : Variasi konsentrasi dengan ketinggian sama
1) Setelah percobaan 1 selesai, tabung dilepas terlebih dahulu dari alat
sedimentasi.
2) Kemudian masing-masing tabung ditambahkan dengan air hingga
ketinngiannya sama. Dalam hal ini, ketinggian yang kami patok adalah
sebanyak 800 mm. Sehingga mengakibatkan konsentrsi dari kapur
berubah menjadi 2,5% , 3,12% , 3,75% , 4,35% ,5%.
3) Tabung ditutup dengan rapat, lalu dilakukan pengocokan lagi secara
bersamaan dan diberhentikan secara bersamaan. Pada saat kocokan
dihentikan, stopwatch dinyalakan untuk mengukur waktu sedimentasi.
Tabung kemudian dipasangkan kembali pada alat sedimentasi.
4) Tiap 5 menit dilakukan pengamatan pada ketinggian suspensi dalam
larutan menjadi konstan.
C. Percobaan 3 : Konsentrasi CaCo3 berbeda, Ketinggian 800 mm, + Flokulan
1) Setelah percobaan ke 2 selesai, tabung dilepas terlebih dahulu dari alat
sedimentasi.
2) Timbang masing-masing 0,05 gram flokulan unuk tiap tabung.
3) Kemudian zat flokulan ditambahkan pada tiap tabung sedimentasi.
4) Kemudian ke 5 tabung dikocok secara bersamaansetelah itu tabung di
pasang ke alat sedimentasi.
5) Pengamatan ketinggian pengendepan dilakukan tiap 30 detik.
6. DATA PENGAMATAN
Data praktikum yang diperoleh pada praktikum sedimentasi :
Tabel 1.1. Data Variasi Ketinggian dengan Konsentrasi 5% CaCO3