bab iv hasil dan percobaan mixing

54
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN IV.1 Tabel Hasil Percobaan Tabel IV.1 Hasil Percobaan dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle pada Air Sirup dan Minyak Larut an Sampe l E/ H Jumla h Baffle N (rps) V (vol t) I(A) Keterang an Vorteks (cm) P (wat t) Minya k 1/ 4 Tanpa Baffle 5.3333 33 220 0.009 04 2 1.98 88 7.1666 67 0.009 08 6.2 1.99 76 9 0.009 03 7 1.98 66 3- Baffle 5.3333 33 0.009 07 - 1.99 54 7.1666 67 0.008 95 - 1.96 9 9 0.009 06 - 1.99 32 4- baffle 5.3333 33 0.009 04 - 1.98 88 7.1666 0.008 - 1.97 IV-1

Upload: nabilahtul-fullah

Post on 19-Dec-2015

232 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Tabel Hasil Percobaan

Tabel IV.1 Hasil Percobaan dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle pada Air Sirup dan

Minyak

Larutan

SampelE/H

Jumlah

BaffleN (rps)

V

(volt)I(A)

Keterangan

Vorteks

(cm)

P

(watt)

Minyak

1/4

Tanpa

Baffle

5.333333 220 0.00904 2 1.9888

7.166667 0.00908 6.2 1.9976

9 0.00903 7 1.9866

3-Baffle

5.333333 0.00907 - 1.9954

7.166667 0.00895 - 1.969

9 0.00906 - 1.9932

4-

baffle

5.333333 0.00904 - 1.9888

7.166667 0.00898 - 1.9756

9 0.00903 - 1.9866

Air

Sirup Tanpa

Baffle

5.333333 0.00895 5 1.969

7.166667 0.00888 11.3 1.9536

9 0.00892 12.6 1.9624

3-Baffle

5.333333 0.00908 - 1.9976

7.166667 0.00897 - 1.9734

9 0.00906 - 1.9932

4- 5.333333 0.00891 - 1.9602

IV-1

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-2

baffle 7.166667 0.00892 - 1.9624

9 0.00896 - 1.9712

Minyak

1/2

Tanpa

Baffle

5.333333

220

0.00904 2.3 1.9888

7.166667 0.00895 12.4 1.969

9 0.00903 8.5 1.9866

3-

baffle

5.333333 0.00891 - 1.9602

7.166667 0.00886 - 1.9492

9 0.00884 - 1.9448

4-Baffle

5.333333 0.00905 - 1.991

7.166667 0.00897 - 1.9734

9 0.00902 - 1.9844

Air

Sirup

Tanpa

Baffle

5.333333 0.0089 5.5 1.969

7.166667 0.00887 11 1.9536

9 0.00896 11.6 1.9624

3-

baffle

5.333333 0.00891 - 1.9602

7.166667 0.00886 - 1.9492

9 0.00885 - 1.947

4-Baffle

5.333333 0.00889 - 1.9558

7.166667 0.00891 - 1.9602

9 0.00897 - 1.9734

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-3

Tabel IV.2 Hasil Percobaan dengan Jenis Impeller Four Blade Paddle pada Air Sirup dan

Minyak

Larutan

SampelE/H

Jumlah

BaffleN (rps)

V

(volt)I(A)

Keterangan

Vorteks

(cm)

P

(watt)

Minyak

1/4

Tanpa

Baffle

5.333333

220

0.00898 1.1 1.9756

7.166667 0.00904 5.2 1.9888

9 0.00905 4.5 1.991

3-Baffle

5.333333 0.00906 - 1.9932

7.166667 0.0089 - 1.958

9 0.00908 - 1.9976

4-

baffle

5.333333 0.00908 - 1.9976

7.166667 0.00906 - 1.9932

9 0.00908 - 1.9976

Air

Sirup

Tanpa

Baffle

5.333333 0.0089 4 1.958

7.166667 0.00888 7.1 1.9536

9 0.00892 10.8 1.9624

3-Baffle

5.333333 0.00892 - 1.9624

7.166667 0.00887 - 1.9514

9 0.00892 - 1.9624

4-

baffle

5.333333 0.00891 - 1.9602

7.166667 0.00892 - 1.9624

9 0.00896 - 1.9712

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-4

Minyak

1/2

Tanpa

Baffle

5.333333

220

0.00908 1.1 1.9976

7.166667 0.00907 4.9 1.9954

9 0.00909 5.1 1.9998

3-

baffle

5.333333 0.00891 - 1.9602

7.166667 0.00886 - 1.9492

9 0.00884 - 1.9448

4-Baffle

5.333333 0.00905 - 1.991

7.166667 0.00897 - 1.9734

9 0.00902 - 1.9844

Air

Sirup

Tanpa

Baffle

5.333333 0.00889 4.5 1.969

7.166667 0.0089 6.1 1.9536

9 0.00893 11.5 1.9624

3-

baffle

5.333333 0.00891 - 1.9602

7.166667 0.00886 - 1.9492

9 0.00885 - 1.947

4-Baffle

5.333333 0.00889 - 1.9558

7.166667 0.00891 - 1.9602

9 0.00897 - 1.9734

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-5

Tabel IV.3 Hasil Percobaan dengan Jenis Impeller Eight Blade Paddle pada Air Sirup dan

Minyak

Larutan

SampelE/H

Jumlah

BaffleN (rps)

V

(volt)I(A)

Keterangan

Vorteks

(cm)

P

(watt)

Minyak

1/4

Tanpa

Baffle

5.333333

220

0.00908 5 1.9976

7.166667 0.00901 9.5 1.9822

9 0.00902 7.5 1.9844

3-Baffle

5.333333 0.00903 - 1.9866

7.166667 0.00895 - 1.969

9 0.00902 - 1.9844

4-

baffle

5.333333 0.00905 - 1.991

7.166667 0.00898 - 1.9756

9 0.00888 - 1.9536

Air

Sirup

Tanpa

Baffle

5.333333 0.00888 4.9 1.9976

7.166667 0.00888 12.4 1.9822

9 0.00891 17.4 1.9844

3-Baffle

5.333333 0.00889 - 1.9558

7.166667 0.00869 - 1.9118

9 0.00865 - 1.903

4-

baffle

5.333333 0.00872 - 1.9184

7.166667 0.00887 - 1.9514

9 0.00878 - 1.9316

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-6

Minyak

1/2

Tanpa

Baffle

5.333333

220

0.00908 5.2 1.9976

7.166667 0.00891 9.5 1.9602

9 0.00902 7.5 1.9844

3-

baffle

5.333333 0.00903 - 1.9866

7.166667 0.00894 - 1.9668

9 0.00894 - 1.9668

4-Baffle

5.333333 0.00906 - 1.9932

7.166667 0.009 - 1.98

9 0.00893 - 1.9646

Air

Sirup

Tanpa

Baffle

5.333333 0.00887 5.4 1.9514

7.166667 0.00886 12.8 1.9492

9 0.00893 13.5 1.9646

3-

baffle

5.333333 0.00888 - 1.9536

7.166667 0.00879 - 1.9338

9 0.00866 - 1.9052

4-Baffle

5.333333 0.00882 - 1.9404

7.166667 0.00877 - 1.9294

9 0.00884 - 1.9448

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-7

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-8

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-9

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-10

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-11

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-12

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-13

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-14

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-15

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-16

IV.3 Grafik Hasil Perhitungan

Grafik IV.1 Hubungan antara NRe dan Np dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle pada

E/H = 1/4 Tanpa Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Grafik IV.2 Hubungan antara NRe dan Np dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle pada

E/H = 1/4 Tiga Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-17

Grafik IV.3 Hubungan antara NRe dan Np dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle pada

E/H = 1/4 dengan Empat Baffle Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Grafik IV.4 Hubungan antara NRe dan Np dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle pada

E/H = 1/2 Tanpa Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-18

Grafik IV.5 Hubungan antara NRe dan Np dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle pada

E/H = 1/2 Tiga Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Grafik IV.6 Hubungan antara NRe dan Np dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle pada

E/H = 1/4 dengan Empat Baffle Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-19

Grafik IV.7 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle pada

E/H = 1/4 Tanpa Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Grafik IV.8 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle pada

E/H = 1/4 Tiga Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-20

Grafik IV.9 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle pada

E/H = 1/4 Empat Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Grafik IV.10 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle pada

E/H = 1/2 Tanpa Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-21

Grafik IV.11 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle pada

E/H = 1/2 Tiga Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Grafik IV.12 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle pada

E/H = 1/2 Empat Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-22

Grafik IV.13 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle pada

E/H = 1/4 Tanpa Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Grafik IV.14 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle pada

E/H = 1/4 Tiga Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-23

Grafik IV.15 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle pada

E/H = 1/4 Empat Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Grafik IV.16 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle pada

E/H = 1/2 Tanpa Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-24

Grafik IV.17 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle pada

E/H = 1/2 Tiga Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Grafik IV.18 Hubungan antara NRe dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle pada

E/H = 1/2 Empat Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-25

Grafik IV.19 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Two Blade Paddle Tanpa Baffle

pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Grafik IV.20 Hubungan antara P dan Np dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle Tiga

Baffle pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-26

Grafik IV.21 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Two Blade Paddle Empat

Baffle pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Grafik IV.22 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Two Blade Paddle Tanpa Baffle

pada E/H = 1/2 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-27

Grafik IV.23 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Two Blade Paddle Tiga Baffle

pada E/H = 1/2 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540 rpm

Grafik IV.24 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Two Blade Paddle Empat

Baffle pada E/H = 1/2 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-28

Grafik IV.25 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle Tanpa

Baffle pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Grafik IV.26 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle Tiga Baffle

pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540 rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-29

Grafik IV.27 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle Empat

Baffle pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Grafik IV.28 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle Tanpa

Baffle pada E/H = 1/2 dengan kecepatan putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-30

Grafik IV.29 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle Tiga Baffle

pada E/H = 1/2 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540 rpm

Grafik IV.30 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Four Blade Paddle Empat

Baffle pada E/H = 1/2 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-31

Grafik IV.31 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle Tanpa

Baffle pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Grafik IV.32 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle Tiga Baffle

pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540 rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-32

Grafik IV.33 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle Empat

Baffle pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Grafik IV.34 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle Tanpa

Baffle pada E/H = 1/2 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-33

Grafik IV.35 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle Tiga Baffle

pada E/H = 1/2 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540 rpm

Grafik IV.36 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Eight Blade Paddle Empat

Baffle pada E/H = 1/2 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-34

IV.4 Pembahasan

Tujuan dari percobaan mixing adalah untuk mengetahui pengaruh dimensi turbin

terhadap daya pengadukan dan untuk mengetahui pengaruh proporsional geometri

pengadukan terhadap daya pengadukan. Berdasarkan grafik hasil perhitungan dari

percobaan yang telah dilakukan, hal-hal yang dapat dijelaskan berkaitan dengan variabel

yang diberikan adalah :

1. Grafik hubungan antara NP dan NRe

Berdasarkan hasil percobaan, diperoleh grafik sebagai berikut:

Grafik IV.1 Hubungan antara NRe dan Np dengan Jenis Impeller Two Blade Paddle pada

E/H = 1/4 Tanpa Baffle dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Pada grafik diatas dapat dilihat bahwa minyak dengan jenis impeller two blade paddle

tanpa baffle pada kecepatan putaran sebesar 320 rpm, 430 rpm, dan 540 rpm dengan

E/H=1/4 didapat nilai NP berturut-turut sebesar 17,20835; 7,12363; dan 3,57707 dan nilai

NRe berturut-turut sebesar 5178,04185; 6957,99373; dan 8737,94562. Sedangkan untuk

sampel air sirup pada kecepatan putaran sebesar 320 rpm, 430 rpm, dan 540 rpm

didapatkan nilai NP berturut-turut sebesar 11,46821; 4,68954; dan 2,378516 dan nilai NRe

berturut-turut sebesar 15546,768; 20890,9695; dan 26235,171.

Hal ini sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa NRe berbanding terbalik

dengan NP, dimana NRe semakin besar maka NP akan semakin kecil yang dinyatakan dalam

persamaan (II.1) dan (II.6):

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-35

NRe =

dan P = Np..N3.Da5

2. Hubungan antara NP dengan P

Berdasarkan hasil percobaan, diperoleh grafik berikut:

Grafik IV.19 Hubungan antara P dengan Np Jenis Impeller Two Blade Paddle Tanpa Baffle

pada E/H = 1/4 dengan Kecepatan Putaran = 320 rpm; 430 rpm; 540

rpm

Pada sampel minyak dengan jenis impeller two blade paddle tanpa baffle pada

kecepatan putaran sebesar 320 rpm, 430 rpm, dan 540 rpm dengan E/H=1/4 diperoleh nilai

P berturut-turut sebesar 1,9888 watt; 1,9976 watt; dan 1,9866 dan diperoleh nilai NP

berturut-turut sebesar 17,20835; 7,12363; dan 3,57707. Sedangkan untuk sampel larutan

air sirup dengan kecepatan pengadukan sebesar 320 rpm, 430 rpm, dan 540 rpm diperoleh

nilai P berturut-turut sebesar 1,969 watt; 1,9536 watt; dan 1,9624 dan diperoleh nilai NP

berturut-turut sebesar 11,46821; 4,68954; dan 2,378516.

Hasil percobaan menunjukkan fluktuasi nilai P dan kecenderungan penurunan nilai NP.

Hal ini tidak sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa Np berbanding lurus dengan

P, dimana jika Np semakin besar maka nilai P akan semakin besar pula. Pernyataan tersebut

dapat dijelaskan dengan persamaan (II.6):

P = Np..N3.Da5

Hal ini disebabkan oleh ketidaksesuaian kecepatan putar pengaduk yang

mempengaruhi daya yang dibutuhkan pada proses pengadukan, selain itu ketidaksesuaian

dapat disebabkan oleh ketidakakuratab pembacaan nilai arus (I) pada alat.

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-36

3. Hubungan antara NP dengan N

Berdasarkan hasil percobaan pada sampel larutan air sirup dengan jenis impeller two

blade paddle tanpa baffle pada kecepatan putaran sebesar 320 rpm, 430 rpm, dan 540 rpm

dengan E/H=1/4 diperoleh nilai NP berturut-turut 11,468208; 4,689538; 2,3785158 dan

nilai N berturut-turut 5,33 rps, 7,167 rps, dan 9 rps. Sedangkan pada sampel minyak

diperoleh nilai NP berturut-turut 17,208349; 7,1236275; 3,577068 dan nilai N berturut-turut

5,33 rps, 7,167 rps, dan 9 rps. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa

hubungan antara NP dan N adalah berbanding terbalik, dimana NP semakin besar maka N

akan semakin kecil yang dinyatakan dalam persamaan (II.6):

P = Np..N3.Da5

4. Hubungan antara NRe dan N

Semakin besar kecepatan putar (N) maka NRe akan semakin besar, karena nilai N dan

NRe berbanding lurus. Berdasarkan hasil percobaan pada sampel larutan air sirup dengan

jenis impeller two blade paddle tanpa baffle pada kecepatan putaran sebesar 320 rpm, 430

rpm, dan 540 rpm dengan E/H=1/4 diperoleh nilai NRe berturut-turut 15546,768;

20890,9695; 26235,171 dan nilai N berturut-turut 5,33 rps, 7,167 rps, dan 9 rps. Sedangkan

pada sampel minyak diperoleh nilai NRe berturut-turut 5178,0418; 6957,9937; 8737,9456

dan nilai N berturut-turut 5,33 rps, 7,167 rps, dan 9 rps. Hal ini sesuai dengan literatur yang

menyebutkan bahwa NRe berbanding lurus dengan N dimana NRe semakin besar maka N

juga akan semakin besar yang dinyatakan dalam persamaan (II.1):

NRe =

5. Hubungan antara P dan N

Berdasarkan hasil percobaan pada sampel minyak dengan jenis impeller two blade

paddle tanpa baffle pada kecepatan putaran sebesar 320 rpm, 430 rpm, dan 540 rpm

dengan E/H=1/4 diperoleh nilai P berturut-turut 1,988 watt; 1,997 watt; 1,9866 watt dan

nilai N berturut-turut 5,33 rps, 7,167 rps, dan 9 rps. Sedangkan pada sampel larutan air

sirup diperoleh nilai P berturut-turut 1,969 watt; 1,9536 watt; 1,9624 watt dan nilai N

berturut-turut 5,33 rps, 7,167 rps, dan 9 rps. Data tersebut menunjukkan bahwa semakin

besar kecepatan putaran pengaduk (N) maka daya (P) yang dibutuhkan cenderung semakin

besar. Hal ini sesuai dengan literatur dimana semakin besar kecepatan putar (N) maka

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-37

maka P (daya) semakin besar, karena N berbanding lurus dengan P yang dinyatakan dalam

persamaan (II.6):

P = Np..N3.Da5

6. Hubungan antara NRe dan µ

Semakin besar viskositas suatu larutan, maka nilai NRe akan semakin kecil.

Berdasarkan hasil percobaan pada sampel minyak dengan jenis impeller two blade paddle

tanpa baffle pada kecepatan putaran sebesar 320 rpm dengan E/H=1/4 diperoleh nilai

viskositas sebesar 0,0017105 kg/m.s dan nilai NRe sebesar 15546,768. Sedangkan pada

sampel minyak dengan nilai viskositas sebesar 0,003457 kg/m.s diperoleh nilai NRe sebesar

5178,0418. Hal ini sesuai dengan literatur yang dinyatakan dalam persamaan (II.1) dan

(II.6):

NRe =

dan P = Np..N3.Da5

7. Hubungan antara Np dan ρ

Berdasarkan hasil percobaan pada sampel minyak dengan jenis impeller two blade

paddle tanpa baffle pada kecepatan putaran sebesar 320 rpm, 430 rpm, dan 540 rpm

dengan E/H=1/4 diperoleh NP berturut-turut 11,468208; 4,689538; 2,3785158 dan nilai

densitas 1340 kg/m3. Sedangkan pada sanpel minyak diperoleh nilai NP berturut-turut

17,208349; 7,1236275 dan 3,577068 dan nilai densitas 902 kg/m3. Hal ini sesuai dengan

literatur yang menyebutkan bahwa NP berbanding terbalik dengan ρ, dimana jika NP

semakin besar maka ρ akan semakin kecil yang dinyatakan dalam persamaan (II.6):

P = Np..N3.Da5

8. Hubungan antara P dan µ

Semakin besar viskositas larutan maka daya yang dibutuhkan semakin besar, karena

viskositas berbanding lurus dengan daya. Berdasarkan hasil percobaan pada sampel larutan

air sirup dengan jenis impeller two blade paddle tanpa baffle pada kecepatan putaran

sebesar 320 rpm dengan E/H=1/4 diperoleh nilai viskositas 0,0017105 kg/m.s dan daya (P)

sebesar 1,969 watt. Sedangkan pada sampel minyak diperoleh nilai viskositas sebesar

0,003457 kg/m.s dan daya (P) sebesar 1,988 watt. Hal ini sesuai dengan literatur yang

menyebutkan bahwa jika viskositas semakin besar maka maka daya yang dibutuhkan juga

semakin besar.

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-38

9. Hubungan antara E/H dan Vortex

Secara umum E/H mempengaruhi terbentuknya vortex, dimana semakin kecil E/H

maka vortex yang terbentuk semakin dalam. Apabila nilai E/H semakin kecil maka

penempatan impeller semakin dekat dengan dasar tangki.

Berdasarkan hasil percobaan pada sampel larutan air sirup dengan jenis impeller two

blade paddle tanpa baffle pada kecepatan putaran sebesar 320 rpm dengan E/H=1/4

diperoleh nilai P sebesar 1,969 watt, nilai NP sebesar 11,4682, dan nilai NRe sebesar

15546,768 dan dengan tinggi vortex 5 cm. Sedangkan pada E/H=1/2 diperoleh nilai P

sebesar 1,969 watt, nilai NP sebesar 11,4682, dan nilai NRe sebesar 15546,768 dengan tinggi

vortex 5,5 cm.

Hal ini tidak sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa semakin kecil E/H maka

vortex yang terbentuk semakin dalam (Geankoplis, 1993).

10. Faktor yang mempengaruhi hasil percobaan dan perhitungan dalam praktikum

mixing

1. Kecepatan putaran (N)

Kecepatan putaran dapat mempengaruhi proses pengadukan. Semakin besar putaran

pengadukan, maka hasil pengadukan akan semakin homogen dan memiliki nilai NRe yang

besar. Hal ini dapat dilihat pada Tabel IV.5 pada minyak dengan menggunakan impeller

jenis two blade paddle dengan kecepatan putar 320 rpm tanpa baffle memiliki nilai NRe

sebesar 5178,041847; Np sebesar 17,208349; dan P sebesar 1,9888 watt, sedangkan

dengan kecepatan putar 420 rpm tanpa baffle memiliki nilai NRe sebesar 6957,9937; Np

sebesar 7,1236; dan P sebesar 1,9976 watt dan pada kecepatan putar 540 rpm tanpa baffle

memiliki nilai NRe sebesar 8737,9456; Np sebesar 3,577; dan P sebesar 1,9866 watt.

Hal ini sesuai dengan literatur Geankoplis (1993), yang dinyatakan dengan persamaan

(II.1) dan (II.6):

NRe = P = Np..N3.Da5

2. Jenis pengaduk (impeller)

Berdasarkan Geankoplis (1993), zat cair paling sering diaduk di dalam suatu tangki

atau bejana (umumnya berbentuk silinder dengan sumbu pusat vertikal). Bagian atas tangki

dapat dibiarkan terbuka ke udara bebas, namun biasanya tertutup. Bagian dasar dari tangki

bentuknya membulat, tidak datar dengan tujuan untuk mengurangi sudut–sudut tajam atau

daerah–daerah yang sulit ditembus arus fluida teraduk. Sementara kedalaman fluida

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-39

biasanya hampir sama dengan diamater tangki. Di dalam tangki terpasang suatu impeller

pada ujung sebelah poros menggantung (poros ditumpu dari atas). Poros itu digerakkan

oleh motor yang kadang–kadang dihubungkan dengan poros itu, namun biasanya

dihubungkan melalui suatu gear box yang berfungsi untuk menurunkan kecepatannya

(Geankoplis, 1993).

Dari tabel diatas, pada air sirup jenis impeller Two Blade Paddle pada kecepatan

320 rpm tanpa baffle dengan E/H = 1/4 yang berdiameter (Da) = 0,061 meter memiliki

nilai NRe = 15546,768 dan nilai NP = 11,4682. Jika dibandingkan jenis impeller Four Blade

Paddle yang berdiameter (Da) = 0,046 meter dengan kecepatan putar 320 rpm tanpa baffle

dengan E/H = 1/4 yang memiliki nilai NRe = 8840,893 dan nilai NP = 46,76517, serta

hubungan antara NRe dengan NP pada Air sirup dengan jenis impeller Eight Blade Paddle

yang berdiameter (Da) = 0,064 dengan kecepatan putar 320 rpm tanpa baffle dengan E/H =

1/4 yang memiliki nilai NRe = 17113,56 dan nilai NP = 8,95024. Dari perbandingan tersebut

dapat disimpulkan bahwa semakin kecil diameter impeller, nilai NRe akan cenderung

semakin besar dan sebaliknya nilai NP akan semakin besar.

Semakin besar diameter pengaduk, maka nilai NRe akan semakin besar. Hal ini

berdasarkan literatur Geankoplis (1993), yang dinyatakan dalam persamaan (II.1) dan

(II.6):

NRe = P = Np..N3.Da5

Jadi, semakin besar nilai Da, maka NRe juga akan semakin besar. Namun nilai NP

akan semakin kecil karena berbanding terbalik, sehingga pemakaian jenis pengaduk yang

berdiameter besar akan semakin baik karena akan menghasilkan nilai NRe yang besar dan

nilai Np yang kecil. Dengan demikian penggunaaan impeller yang memiliki diameter lebih

kecil akan lebih menghemat pemakaian energi (Geankoplis, 1993).

3. Jenis Bahan

Jika proses pencampuran antara dua atau lebih cairan dengan relative viskositas

rendah sehingga blending tidak terpengaruh oleh laju geser fluida, maka perbedaan waktu

campuran dan sirkulasi antara kecil dan tangki besar adalah satu-satunya faktor yang

terlibat. Namun, jika blending melibatkan perbedaan luas dalam kepadatan viskositas dan

tegangan permukaan antara berbagai tahapan, maka tingkat tertentu laju geser mungkin

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-40

diperlukan sebelum pencampuran dapat melanjutkan ke tingkat yang diperlukan

keseragaman. Peran viskositas adalah faktor utama untuk terbentuknya aliran turbulen

rezim, melalui wilayah transisi, ke rezim kental dan perubahan peran disipasi energy

dibahas sebelumnya. Peran viskositas non-newtonian datang ke dalam gambar sangat kuat

karena yang cenderung nyata mengubah jenis pengaruh impeller dan menentukan geometri

yang tepat yang terlibat (Perry, 2008).

Semakin besar viskositas suatu larutan, maka nilai NRe akan semakin kecil

sedangkan nilai NP akan semakin besar. Hal ini dapat dilihat dari Tabel IV.6 pada air sirup

dengan jenis impeller Two Blade Paddle dengan kecepatan putar 320 rpm tanpa baffle

dengan E/H = 1/4 dengan = 0,0017105 kg/m.s memiliki nilai NRe = 15546,768 dan nilai

NP = 11,4682 sedangkan pada minyak dengan jenis impeller Four Blade Paddle dengan

kecepatan putar 320 rpm tanpa baffle dengan E/H = 1/4 dengan = 0,003457 kg/m.s

memiliki nilai NRe = 2944,568 dan nilai NP = 70,0982. Berdasarkan grafik hasil

perhitungan dapat disimpulkan bahwa semakin kecil viskositas maka nilai Nre semakin

besar.

Hal ini sesuai dengan literatur Geankoplis (1993), yang dinyatakan dalam

persamaan (II.1) dan (II.6):

NRe = dan P = Np..N3.Da5

3. Baffle

Pada proses pengadukan digunakan baffle yang bertujuan untuk mencegah atau

mengurangi terjadinnya vortex karena apabila vortex yang terjadi sangat dalam, maka zat –

zat pada permukaan tangki dapat ikut masuk dan bercampur dengan fluida, hal tersebut

tidak diinginkan karena menyebabkan proses pengadukan menjadi kurang merata

(Geankoplis, 1993).

Semakin banyak baffle yang digunakan, maka vortex pada proses pengadukan

semakin dapat dikurangi. Hal ini dapat dilihat dari hasil percobaan pada air sirup dengan

menggunakan jenis impeller Two Blade Paddle dengan kecepatan putar 320 rpm tanpa

baffle dengan E/H= 1/4 yang menunjukkan bahwa terdapat vortex setinggi 5 cm pada garis

ukur tangki. Pada Minyak dengan menggunakan jenis impeller Two Blade Paddle dengan

kecepatan putar 320 rpm 2 baffle dengan E/H=1/2 menunjukkan bahwa tidak timbul vortex

selama pengadukan, sedangkan pada air sirup dengan menggunakan jenis impeller Two

Blade Paddle dengan kecepatan putar 320 rpm 2 baffle dengan E/H=1/4 juga menunjukkan

Laboratorium Proses Pemisahan dan Perpindahan Massa

Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV-41

bahwa tidak terdapat vortex selama pengadukan. Demikian juga hasil percobaan pada

minyak dengan menggunakan jenis impeller Two Blade Paddle dengan kecepatan putar

320 rpm tanpa baffle dengan E/H= 1/4 yang menunjukkan bahwa terdapat vortex setinggi 2

cm pada garis ukur tangki. Pada minyak dengan menggunakan jenis impeller Two Blade

Paddle dengan kecepatan putar 320 rpm 2 baffle dengan E/H= 1/4 menunjukkan bahwa

tidak timbul vortex selama pengadukan sedangkan pada Minyak dengan menggunakan

jenis impeller Two Blade Paddle dengan kecepatan putar 320 rpm 4 baffle dengan E/H=

1/2 juga menunjukkan bahwa tidak timbul vortex selama pengadukan. Hal ini sesuai

dengan literatur yang menyebutkan bahwa penggunaan baffle dapat mengurangi terjadinya

vortex (Geankoplis,1993).