LAPORAN PRAKTIKUM DASARDASAR PROSES KIMIA II PENYARING BERTEKANAN Disusun oleh : Kelompok :III (Tiga) Anggota:Adrialis (0907036219) Arianty Septia Ningsih (0907032946) Harley Adolfrizt.S (0907035935) Tanggal Pratikum:16 April 2011Tanggal penyerahan: 9 Mei 2011 PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU PEKANBARU 2011 Abstrak Penyaringanadalahsuatuprosespemisahancampuranantarapadatandengan padatan atau padatan dengan cairan berdasarkan perbedaanukuran partikelnya melaluimediapenyaring,dimanapartikelyangdiameternyalebihbesardari pori-porimediumpenyarinngakantertahanolehpenyaringdanpartikelyang diameternyalebihkecilakanlolos.Tufuanpraktikumpenyaringanbertekanan, agarpraktikanmemahamioperasipemisahancampuranpadatcairdengan memakaialatpenyaringanbertekanandanmempelafaripenurunanlafu penyaringan.Percobaandilakukandengancaramengukurvolumefiltratyang berasaldarilarutantehdenganwaktuyangditentukan.Hasilpercobaan menggunakankadarteh2,5,diperolehkecepatanpenyaringanrata-rata adalah15,548ml/ssedangkanpadakadarteh4,5diperolehkecepatan penyaringanrata-rataadalah40.02ml/s.Penurunanlafufiltrasiterfadiakibat adanyapenumpukkanpadamediumpenyaring.Darikeduapercobaan,warna filtrat larutan semakin berkurang dengan semakin lamanya waktu penyaringan. BAB I PENDAHULUAN 1.1Dasar Teori Filtrasi adalah salah satu cara pemisahanpadatandenganlarutan.Dimana perbedaantekananadalahIaktoryangmenentukanagarlarutandapatmengalir melaluisaringanyangmenahanpartikelpadatanyangberukuranlebihbesardari padaukuranlubangsaringan.LarutanyangkeluarsaringandisebutIiltratdan padatan yang tertahan dinamakan cake. Larutan yang akan disaring akan melewati duahambatan,yangpertamadisebakanolehpenumpukancakeyangdapat dinyatakansebagaispesiIikcakeresisitancedankeduaolehsaringanresisitance of the filter medium. Dasarkerjaperalatanadalahmemisahkanpadatanterlarutdengan menggunakansaringanyanghanyadapatdilewatiolehzatcair.Larutantersebut dipompa agar pelarut dapat melewati saringan dan padatan tertahan oleh saringan. Padatanyangtertahandapatdibersihkandenganpencuciandanpembersihan saringan. Tujuanpenyaringandapatdibedakanmnjadidua,yaitumendapatkan padatandanmembuangcairannyaataumendapatkancairanyangbersihdari padatan.perbdaantujuantersebutmenuntutkondisioperasipenyaringanyang berbeda.Penyaringanuntukmendapatkanpadatanbiasanyamemperkenankan adanya sedikit padatnikutkecairan.Filtermediumnya agakkasar ataukasardan kapasitaspenyaringanbesar.Penyaringanuntukmendapatkancairanyangbersih daripadatanmemerlukanmediumpenyaringyanghalusdanbiasanyakapasitas penyaringannya rendah. Padatanyangtertahankainpenyaring(filtermedium)dalambagian bingkai(frame)ikutmemberikanhambatanterhadapaliranIiltrat.Semakintebal lapisanpadatan(cake)tersebutmakahambatannyaakansemakintinggidan sebagaiakibat,apabilatekanapendorongpompatetap,ialahmenurunnyalaju aliranIiltrat.OperasiIilterisasidihentikanapabilalajuIultratsudahsedemikian menurunakibatruangbingkaisudahpenuhpadatanataupadatansudah menghambatsekali.Fluidamengalirmelaluimediapenyaringkarenaperbedaan tekanan yang melalui media tersebut. Penyaring dapat beroperasi pada:- tekanan di atas atmosIer pada bagian atas media penyaring,- tekanan operasi pada bagian atas media penyaring,- dan vakum pada bagian bawah.TekanandiatasatmosIerdapatdilaksanakandengangayagravitasipada cairan dalam suatu kolom, denganmenggunakan pompa atau blower, ataudengan gayasentriIugal.PenyaringsentriIugaldidiskusikanpadaseksiberikutnyapada babini.Dalamsuatupenyaringgravitasimediapenyaringbisajaditidaklebih baikdaripadasaringan(screen)kasarataudenganunggunpartikelkasarseperti pasir.Penyaringgravitasidibatasipenggunaannyadalamindustriuntuksuatu aliran cairan kristal kasar, penjernihan air minum, dan pengolahan limbah cair.Kebanyakanpenyaringindustriadalahpenyaringtekan,penyaringvakum, ataupemisahsentriIugal.Penyaringtersebutberoperasisecarakontinyuatau diskontinyu, tergantung apakah buangan dari padatan tersaring tunak (steady) atau sebentar-sebentar. Sebagian besar siklus operasi dari penyaring diskontinyu, aliran Iluidamelaluiperalatansecarakontinu,tetapiharusdihentikansecaraperiodik untukmembuangpadatanterakumulasi.Dalamsaringankontinyubuanganpadat atau Iluida tidak dihentikan selama peralatan beroperasi. 1.2Tujuan Percobaan .Dapatmemahamioperasipemisahancampuranpadat-cairdengancara Iiltrasi. 2.Membedakan Iiltrat dan cake setelah proses penyaringan. 3.Membuat kurva antara kacepatan penyaringan terhadap waktu. 4.Mengetahui penurunan kecepatan penyaringan terhadap waktu. BAB II METODOLOGI PERCOBAAN 2.1 Alat dan bahan : .Seperangkat alat Iilter press 2.Stopwatch 3.Teh 25 gr dan 225 gram 4.Air 4875 ml dan4775 ml 2.2 Cara kerja : Pemasangan Iilter press : .Pasang plate yang sudah dibersihkan diantara Irame. 2.Rapatkan rangkaian plate dan Irame denganmemutar batang ulir sehingga kencang. Persiapan bahan : .Siapkan campuran padat-cair (suspensi, slurry). Teh dengan kadar tertentu (ditentukan pembimbing) 2.Adukhinggahomogendanpertahankanpengadukanselamaoperasi Iilterisasi. Pengaliran cairan : .Buka sepenuhnya katup V yang terletak pada saluran discharge. 2.Hidupkan pompa. 3.PeriksaapakahterjadikebocorandarisambunganplatedanIrame. Kencangkan batang ulir apabila masih bocor. 4.Jikakebocorantidakterhentisetelahbatangulirdikencangkanmaka matikanpompa.Kemungkinanpenyebabnyaialahadanyakotoranyang terjepit diantara plate dan Irame. Kendorkan batang ulir sehingga plate dan Irame terpisahdandibersihkankotoran-kotoran terjepit. Bila sudahbersih kencangkan kembali batang ulir dan mulai kembali pengaliran cairan. 5.Jikakebocorantidakterhentisetelahbatangulirdikencangkanmaka matikanpompa.Kemungkinanpenyebabnyaialahadanyakotoranyang terjepit diantara plate dan Irame. Kendorkan batang ulir sehingga plate dan Irame terpisahdandibersihkankotoran-kotoran terjepit. Bila sudahbersih kencangkan kembali batang ulir dan mulai kembali pengaliran cairan. 6.LakukanpercobaandenganmengukurairjernihdancatatjumlahIiltrat tertampungsetiapsaatdengancaramemasanggelasukurdibawah pancaran outlet. 7.CatatwaktuyangdiperlukanuntukmenampungIiltratsejumlahkelipatan 250 ml menggunakan stopwacth. 8.Ulangi lagi percobaan dengan menggunakan bahan padat-cair BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN Penyaringanbertekanandapatmemberikanperbedaantekananyangcukup besarmelintasseptum(mediumpenyaring)sehinggamenghasilkanIiltrasiyang cukupcepatdenganzatcairviskosatauzatpadathalus.Untukmenentukan hubungan kecepatan penyaringan terhadap waktu dapat dilihat di tabeldan table 2sertapada graIik 3. . 3.1 Percobaan dengan kadar teh 2,5 dan 4,5 GraIik 3.. Hubungan kecepatan penyaringan per waktu yang dibutuhkan BerdasarkangraIik3..Semakinlamawaktupenyaringanmakakecepatan penyaringansemakinmenurun.Halinidisebabkankarenapadatanyangtertahan 0204060801001201400 100 200 300 400kecpenyar|ngan(m|]s)waktu ( s )nubungan antar kecepatan enyar|ngan dengan Waktukadar 23kadar 43 mediumIilterdalambagianbingkai (frame) ikutmemberikanhambatan terhadap aliran. Semakin tebal lapisan padatan semakin tinggi pula hambatannya. Tebalnya lapisan padatan di akibatkan kadar air dalam padatan berkurang sehingga padatan menjadi tertahan dan kecepatan aliran semakin berkurang. WarnaIiltratpadaawalpenampungansangatpekat.Semakinlama semakinjernihwarna Iiltatnya.Halinidisebabkankarenakonsentrasi larutanteh berkurang.Jadisemakinbesarkonsentrasitehyangdigunakanmakawaktuyang diperlukanakansemakinlama.Namun,percobaankamitidakdemikiankarena bukaankeranganaliranpadakonsentrasithe4,5lebihbesardaripadabukaan keranganpadakonsentrasiteh2,5.Jikabukaanalirankeranganlebihbesar makakecepatanalirannyajugalebihbesarsehinggahanyamembutuhkanwaktu yanglebihcepat.Halinijugadapatdibuktikandengankecepatanpenyaringan rata-ratapadakonsentrasiteh4,5lebihbesardaripadakecepatanpenyaringan rata-rata pada konsentrasi teh 2,5. Semakin lama waktu penyaringan maka padatanyang didapatkan semakin sedikit.Padakadar2,5didapatkancake370,3gr,Iiltratyangditampung sebanyak 3 L dan Iiltrat yang tidak terpompa , liter. Sedangkan untuk kadar 4,5 tehdidapatkancake558,04gr,Iiltratyangditampungsebanyak3,20Ldan Iiltrat yang tidak terpompa 0,54 liter.Neracamassapadakeduapercobaaninitidakseimbangdikarenakan umpanlarutanmasuktidaksamadenganIiltratyangkeluar(ditampung).Umpan masuklarutansebanyak5literlarutan(padatandancairan)danyangkeluar sebanyak370,3gr padatanditambah3 litercairandanditambah, literyang tidakterpompamakajumlahkeseluruhan4,47liter.Sekitar0,53literIiltrat terbuang dikarenakan sewaktu pertukaran wadah penampungan yang kurang hati-hati sehingga Iiltratnya sebagian tumpah. BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN 4.Kesimpulan .Warnalarutanyangdiperolehdarihasilpenyaringanbertekanan ini,semakin berkurang karena lamanya waktu penyaringan. 2.Lajupenyaringanberkurangataumenurunakibatmenumpuknyacake pada medium penyaring. 4.2Saran .DiperlukanketelitiandanketangkasanpadasaatmenampungIiltrat, jangan sampai ada Iiltrat yang tertumpahkarena akanmembuat hasil yang didapatkan tidak akurat. DAFTAR PUSTAKA Tim Program Studi. 200.Penuntun Praktikum Dasar-Dasar Proses II.Pekanbaru : laboratorium Dasar-Dasar Proses Program D3 Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Riau. C . J. Geankoplis. 3. Transport Process and Unit Operations, 3rd edition. PrenticeHall. Inc. , Englewood CliIs. New Jersey. W. L. Mc. Cabe, J. C. Smith, and P. Harriot. 3. Unit Operation of Chemical Engineering , 5thedition, Mc. GrawHill Book Co. Inc. , New York.Rich , L.G., Unit Operation of Sanitary Engineering, John Wiley & Sons Inc.,New York (6). Diakses dari internet : LYCOS SEARCH LAMPIRAN Dari praktikum yang telah kami lakukan, bahwa kami menggunakan teh dengan kadar 2,5 dan 4,5 di dalam 5 liter air, disini kami mendapatkan hasil: 1. Percobaan I Larutan teh sebanyak 5 liter dengan konsentrasi 2,5 bubuk teh yaitu 25 gram dan 7,5 air yaitu 4,875 liter. Table . Hubungan antara kecepatan penyaringan dengan waktu Volume (ml)Waktu (s) Kecepatan Penyaringan (ml/s) 000 2003,066,445 40023,06,75 60037,363,86 80052,862,03 00066,264,25 20080,563,86 4006,062,03 60006,26,607 80020,464,084 200035,862,87 22005,782,563 240068,32,232 260083,82,68 28005,47,376 300020,543,28 350270,342,508 3300348,3,28 2. Percobaan II Larutan teh sebanyak 5 liter dengan konsentrasi 4,5 bubuk teh yaitu 225 gram dan 5,5 air yaitu 4,775 liter. Table 2. Hubungan antara kecepatan penyaringan dengan waktu Volume (ml)Waktu (s)Kecepatan Penyaringan (ml/s) 000 200.434.2282 4004.466.66667 6000.433.33333 8003.760.60606 0007.58.82353 20020.854.05405 40024.062.5 60028.247.605 80035.02.476 20004.28.855 220073.266.3507 240004.266.4563 260046.374.74466 2800.83.730647 3000272.852.74464 Penurunan Kecepatan Filtrasi dapat dicari dengan rumus : " V / t Untuk Tabel percobaanMencari kecepatan penyaringan . detik /ml00 200Q 44 , 660 , 3

2. detik /ml 9,973,01 - 23,06200 400Q

3. detik /ml 13,98400Q

06 , 23 36 , 37600 4. detik /ml 12,9 Q

36 , 37 86 , 52600 800 awaban Tugas dan Pertanyaan .Dapat, semakin lama air hasil Iiltrat semakin jernih. 2.Jawaban kedua sudah dijelaskan pada bagian Hasil dan Pembahasan3.Dapat, waktu yang diperlukan untuk menampung Iiltrat semakin lama semakin lambat karena serbuk tepung / padatan akan mengalami penggumpalan pada ruangan frame. 4.Ya, padatan telah mengalami penggumpalan yang banyak di ruangan frame, yang berbentuk padatan yang halus.