kimfis kel 3

36
Disusun oleh : Kelompok 3 1. Didi Yusuf (3334132155) 2. Ardi Guntara (3334120260) 3. Agustini P (3334131299) 4. M. Fakih Hasbi (3334130355) 5. Hany Kusumawati (3334131303) 6. Eben Urip S (3334130142) 7. Gilbert L (3334131940) 8. Ismi Pungky Permatasari (3334130181) 9. Torang A (3334132150) 10. Try Alif Sandy (3334132631)

Upload: hany-kusumawati

Post on 08-Jul-2015

210 views

Category:

Engineering


7 download

DESCRIPTION

Physical Chemistry

TRANSCRIPT

Page 1: Kimfis kel 3

Disusun oleh :

Kelompok 3

1. Didi Yusuf (3334132155)

2. Ardi Guntara (3334120260)

3. Agustini P (3334131299)

4. M. Fakih Hasbi (3334130355)

5. Hany Kusumawati (3334131303)

6. Eben Urip S (3334130142)

7. Gilbert L (3334131940)

8. Ismi Pungky Permatasari (3334130181)

9. Torang A (3334132150)

10. Try Alif Sandy (3334132631)

Page 2: Kimfis kel 3

PENGERTIAN KOAGULASIKoagulasi merupakan salah satu sifat dari

koloid. Koagulasi adalah proses penggumpalan

partikel koloid yang disebabkan oleh pengaruh

elektrolit atau aksi mekanik. Partikel suatu

koloid dapat membentuk zat semi-padat.

Page 3: Kimfis kel 3

KOAGULASIKoloid distabilkan oleh muatannya. Jika

muatan koloid dihilangkan, maka kestabilannya

akan berkurang sehingga dapat menyebabkan

koagulasi atau penggumpalan.

Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat

terdispersi tidak lagi membentuk koloid.

Page 4: Kimfis kel 3

KOAGULASI SECARA FISIKAKoagulasi secara fisik seperti :

1. Pemanasan, kenaikan suhu sisetem koloid

menyebabkan tumbukan antar partikel-

partikel sol dengan molekul-molekul air

bertambah banyak.

2. Pengadukan, contoh : tepung kanji

3. Pendinginan, contoh : agar-agar

Page 5: Kimfis kel 3

MEKANISME KOAGULASIKoagulasi dapat terjadi secara :

1. Secara Fisika

2. Secara Kimia

3. Pencampuran koloid yang berbeda muatan

dan penambahan zat kimia koagulan

Page 6: Kimfis kel 3

KOAGULASI SECARA KIMIAKoagulasi secara kimia dilakukan dengan

penambahan elektrolit seperti asam, basa dan

garam.

Contohnya yaitu reaksi antara susu dan sirup

yang asam akan menghasilkan gumpalan.

Page 7: Kimfis kel 3

PENCAMPURAN KOLOID YANG BERBEDA MUATAN

Contohnya yaitu Fe (OH)3 yang bermuatan positif

akan menggumpal jika dicampur dengan As2S3 yang

bermuatan negatif.

Beberapa hal yang menyebabkan koloid bersifat

netral adalah :

1. Menggunakan prinsip elektroforesis

2. Penambahan koloid dengan muatan berlawanan

3. Penambahan elektrolit

4. Pendidihan

Page 8: Kimfis kel 3

Dalam proses koagulasi, stabilitas koloid

sangat berpengaruh. Stabilitas merupakan daya

tolak koloid karena partikel-partikel mempunyai

muatan permukaan sejenis (negatif). Beberapa

gaya yang menyebabkan stabilitas partikel yaitu :

1. Gaya elektrostatik, yaitu gaya tolak menolak

jika partikel bermuatan sejenis.

2. Bergabung dengan molekul air (reaksi hidrasi).

3. Stabilisasi yang disebabkan oleh molekul besar

yang di adsorpsi pada permukaan.

Page 9: Kimfis kel 3

Secara garis besar, mekanisme koagulasi adalah :

1. Destabilisasi muatan negatif oleh partikel bermuatan

positif yang terbentuk dari koagulan. Koagulan

adalah bahan kimia yang mampu mendestabilkan

koloid.

2. Tumbukan antar partikel.

3. Terjadinya adsorpsi.

Kekuatan koagulasi ion-ion tersebut bergantung

pada bilangan valensi atau besarnya muatan.

Ion bivalen (+2) 30-60 kali lebih efektif dari ion

monovalen (+1). Ion trivalen (+3) 700-1000 kali lebih

efektif dari ion monovalen.

Page 10: Kimfis kel 3

Suhu air

Derajat Keasaman (pH)

Jenis Koagulan

Kadar ion terlarut

Tingkat kekeruhan

Dosis koagulan

Kecepatan pengadukan

Alkalinitas

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PROSES KOAGULASI

Page 11: Kimfis kel 3

EFEK KARAKTERISTIK TERHADAP KOAGULAN

a. Suhu berpengaruh terhadap daya koagulasi dan

memerlukan pemakaian bahan kimia berlebih

untuk mempertahankan hasil yang dapat

diterima.

b. pH nilai ekstrim baik tinggi maupun rendah

dapat berpengaruh pada koagulasi.

c. Alkalinitas yang rendah membatasi reaksi dan

menghasilkan koagulasi yang kurang baik.

d. Makin rendah kekeruhan, makin sulit

terbetuknya flok.

e. Warna berindikasi kepada senyawa organik.

Page 12: Kimfis kel 3

KOAGULASI DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI DAN INDUSTRI

a. Pembentukan delta sungai.

b. Pada pengolahan karet, partikel-partikel karet dalam

lateks digumpalkan dengan penambahan asam asetat

atau asam format sehingga karet dapat terpisah dari

lateksnya.

c. Lumpur koloidal dalam air sungai dapat digumpalkan

dengan mengguanakan tawas.

d. Asap dari pabrik industri dapat digumpalkan dengan

alat koagulasi listrik.

e. Jika tubuh mengalami luka, maka ion Al3+ atau Fe3+

segera menetralkan partikel albumnioid yang

dikandung darah.

Page 13: Kimfis kel 3

PENGERTIAN FLOKULASIFlokulasi adalah proses aglomerasi

(penggumpalan) partikel-partikel terdestabilisasi

menjadi flok dengan ukuran yang memungkinkan

dapat dipisahkan oleh sedimentasi dan filtrasi.

Flokulasi bertujuan untuk

mempercepat proses penggabungan flok-flok yang

telah dibibitkan pada proses koagulasi.

Page 14: Kimfis kel 3

FLOKULASIUntuk mendapatkan flok yang besar dan

mudah mengendap maka bak flokulasi dibagi atas

tiga kompartemen :

Pertama terjadi proses pendewasaan flok,

Kedua terjadi proses penggabungan flok, dan

Ketiga terjadi pemadatan flok

Page 15: Kimfis kel 3

FLOKULASI Pengadukan lambat : mikroflok menjadi flok.

Mikroflok akan bersentuhan satu sama lain

sehingga : Pinflok tumbukan dan interaksi yang

terus menerus dengan polimer organik atau

anorganik menjadi makroflok dengan ukuran

maksimum. Makroflok mengendap (sedimentasi).

Proses flokulasi biasanya dilakukan selama 15

atau 20 menit sampai 1 jam atau lebih.

Page 16: Kimfis kel 3

MEKANISME FLOKULASI1. Mekanisme perikinetik

(micro-flocculation) → flokulasi pada

partikel koloid 1 μm atau yang lebih kecil karena

gerak Brownian.

2. Mekanisme ortokinetik

(macro-flocculation) → flokulasi yang

didasarkan pada perbedaan kecepatan dalam air

limbah yang dapat menyebabkan adanya interaksi

partikel (> 1 μm).

Page 17: Kimfis kel 3

FLOKULATORFlokulator adalah kombinasi antara pencampuran dan

pengadukan sehingga flok-flok halus yang terbetuk pada bak

pencampur cepat akan saling bertumbukan dengan flok-flok

yang lain sehingga terjadi gumpalan-gumpalan flok yang

stabil. Jenis flokulator :

1. Paddle flocculator, ini termasuk jenis untuk instalasi

berkapasitas sangat besar dengan kualitas air permukaan

yang fluktuatif.

2. Pipe flocculator, ini termsuk jenis yang jarang digunakan

di PDAM atau malah belum ada yang menerapkannya.

Page 18: Kimfis kel 3

KOAGULASI DAN FLOKULASIKoagulasi-flokulasi adalah proses

pengumpulan partikel-partikel halus yang tidak

dapat diendapkan secara gravitasi, menjadi partikel

yang lebih besar sehingga bisa diendapkan dengan

jalan menambahkan bahan koagulasi (koagulan).

Koagulan yang sering digunakan yaitu tawas

(Al2SO4), fero sulfat (FeSO4), natrium aluminat

(NaAlO2), feri sulfat (Fe2(SO4)3), fero chlorida

(FeCl2), feri chlorida (FeCl3).

Page 19: Kimfis kel 3

Bahan koagulan lain yang berfungsi untuk

mendapatkan air yang jernih dan mempercepat

proses pengendapan yaitu Coagulant Aid,

macam-macamnya antara lain :

1. Super Floc

2. Magni Floc

3. Aqua Floc

Page 20: Kimfis kel 3

PROSES KOAGULASI-FLOKULASI1. Penggunaan Tawas, merupakan bahan

koagulan yang cukup mudah didapatkan dan

paling ekonomis. Bahan ini efektif untuk

menurunkan kadar karbonat dalam air.

2. Penggunaan Feri Sulfat dan Feri Chlorida,

bahan ini bersifat korosif serta tidak tahan

penyimpanan lama dan mempunyai sifat

asam. Bahan ini biasanya dipakai untuk

koagulasi air buangan industri.

Page 21: Kimfis kel 3

3. Penggunaan Fero Sulfat dan Fero Chlorida,

biasanya akan lebih baik dengan penambahan

larutan kapur atau NaOH dengan perbandingan

sebesar 1 : 2 Fe sebagai pengaturan kondisi.

Reaksinya akan menjadi : Reaksi bikarbonat dan

basa membentuk Fe(OH)2 dan selanjutnya akan

dioksidasi oleh oksigen larut menjadi Fe(OH)3

yang tidak dapat larut.

4. Penggunaan Natrium Aluminat, bahan ini masih

kurang banyak yang menggunakan. Reaksinya

dengan karbohidrat atau CO2 dalam air :

NaAlO2 + Ca(HCO3)2 + H2O Al(OH)3 + CaCO3 + NaHCO2

2 NaAlO2 + 2 CO + 4 H2O 2Al(OH)3 + 2NaHCO3

Page 22: Kimfis kel 3

5. Kapur, pengaruh endapan kapur Ca(OH)2

atau menaikkan pH dan bereaksi dengan

bikarbonat membentuk endapan CaCO3.

6. Coagulant Aid, biasanya digunakan untuk

mendapatkan air yang lebih jernih dan

mempercepat proses pengendapan. Bahan

yang sering digunakan yaitu Flocculant dari

bahan polymer organik.

Page 23: Kimfis kel 3

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI TERBENTUKNYA FLOK

a. Dosis dan jenis bahan koagulan

b. Kondisi pH

c. Alkalinitas

d. Kekeruhan air baku

e. Type suspended solid

f. Pengadukan

Page 24: Kimfis kel 3
Page 25: Kimfis kel 3

KELEBIHAN KOAGULASI-FLOKULASI Lebih cepat, efektif dan efisien menghilangkan

bahan-bahan limbah dalam bentuk koloid, dengan

menambahkan koagulan.

Memudahkan partikel-partikel tersuspensi yang

sangat lembut dan bahan-bahan koloidal di dalam air

menjadi agregat/jonjot (proses sebelum

penggumpalan) dan membentuk flok, sehingga dapat

dipisahkan dengan proses pengendapan

Menghilangkan beberapa jenis organisme dalam air

Page 26: Kimfis kel 3

Koagulasi Flokulasi

Destabilisasi partikel koloid

Pembubuhan bahan kimia:

koagulan, misal koagulan,

misal: tawas

Dilakukan pengadukan cepat

(rapid mixing):

Hidrolis: terjunan atau

hidrolik jump

Mekanis: menggunakan

batang pengaduk

Lamanya proses: 30 – 90 detik

Pembentukan dan

pembesaran flok

Dilakukan pengadukan lambat

(slow mixing):

Pneumatis

Mekanis

Hidrolis

Waktu operasi: 15 – 30 menit

Ringkasan Proses Koagulasi-Flokulasi

Page 27: Kimfis kel 3

HUKUM TERMODINAMIKAHukum Pertama Termodinamika

1. Jumlah total energi di alam selalu tetap.

2. Energi tidak dapat diciptakan dan energi

tidak dapat dimusnahkan.

3. Energi dapat berubah dari satu bentuk ke

bentuk yang lain.

Termodinamika merupakan hubungan antara

kalor dan energi mekanik.

Page 28: Kimfis kel 3

HUKUM GAY LUSSACGas pada tekanan (P) tetap apabila

mengalami perubahan suhu akan

mengakibatkan perubahan volume. Prosesnya

disebut Isobarik.

𝑉1𝑇1

=𝑉2𝑇2

Usaha yang dilakukan gas adalah :

W = P (V2-V1)

W = P ∆𝑉

Page 29: Kimfis kel 3

HUKUM BOYLEGas pada suhu (T) tetap apabila

mengalami perubahan tekanan akan

mengakibatkan perubahan volume. Prosesnya

disebut Isotermis.

P1 V1 = P2 V2

Usaha yang dilakukan gas adalah :

W = n R T In (𝑉2

𝑉1

)

W = 2,3 n R T log (𝑉2

𝑉1

)

Page 30: Kimfis kel 3

Gas yang suhunya dinaikkan dengan cara

memberi kalor, selama proses volume (V) gas

dipertahankan tetap. Ternyata perubahan suhu

(T) sebanding dengan perubahan tekanan (P).

𝑃1𝑇1

=𝑃2𝑇2

Usaha yang dilakukan gas adalah :

V1 = V2

W = P (V2-V1)

W = 0

Page 31: Kimfis kel 3

HUKUM BOYLE-GAY LUSSACApabila dalam sebuah proses, variabel

pada gas tidak dibuat konstan atau tetap.

𝑃1𝑉1𝑇1

=𝑃2𝑉2𝑇2

Proses Adiabatik

Tidak memungkinkan perpindahan energi selain

kalor.

W = n Cp (T1-T2)

Page 32: Kimfis kel 3

HUKUM KEDUA TERMODINAMIKATidak dirumuskan secara matematis.

Proses spontan : proses yang dapat berlangsung

dengan sendirinya dan tidak dapat balik tanpa

pengaruh dari luar. Contohnya adalah :

a. Panas, selalu mengalir dari temperatur tinggi

ke temperatur rendah.

b. Gas, mengalir dari temperatur tinggi ke

temperatur rendah.

c. Air, mengalir dari temperatur tinggi ke

temperatur rendah.

Page 33: Kimfis kel 3

Manfaat Proses Spontan :

Energi panas dapat menggerakkan mesin

panas

Ekspansi gas dapat menggerakkan piston

(motor bakar)

Air terjun untuk menggerakkan turbin listrik.

Proses tak spontan : proses yang tidak dapat

berlangsung tanpa pengaruh dari luar. Contoh :

Panas tak dapat mengalir dari suhu rendah ke

suhu tinggi tanpa pengaruh dari luar.

Page 34: Kimfis kel 3

ENTROPI (s)

Selain perubahan entalpi, perubahan kimia maupun

fisika melibatkan perubahan dalam kekacaubalauan (disorder)

relatif dari atom-atom, molekul-molekul ataupun ion-ion.

Kekacaubalauan (ketidakteraturan) suatu sistem disebut

ENTROPI. Contoh :

Gas yang diwadahi dalam suatu labu 1 L memiliki entropi

lebih besar daripada gas dengan kuantitas yang sama

ditempatkan dalam labu 10 ml.

Natrium Klorida dalam bentuk ion-ion gas mempunyai

entropi lebih tinggi daripada bentuk kristal padat.

Jumlah entropi di alam semesta selalu meningkat

Makin tidak teratur : S semakin meningkat.

Page 35: Kimfis kel 3

HUKUM KETIGA TERMODINAMIKA Suatu kristal sempurna pada temperatur nol

mutlak mempunyai keteraturan sempurna →

entropinya adalah nol.

Entropi suatu zat yang dibandingkan dengan

entropinya dalam suatu bentuk kristal

sempurna pada nol mutlak, disebut Entropi

Mutlak

Makin tinggi temperatur zat, makin besar

entropi mutlaknya.

Page 36: Kimfis kel 3

DAFTAR PUSTAKAhttp://www.alifcenter.wordpress.com

http://www.chem-is-try.org

http://www.kimia.upi.edu/koagulasijadi.html

http://www.shintarosalia.lecturer.ub.ac.id

http://www.vexillum-nsr.blogspot.com