BAB V

PEMBAHASAN

Pada percobaan kali ini, membahas tentang fluid mixing apparatus. Fluid

mixing apparatus ini bertujuan untuk mengamati pengaruh jenis impeller dan

kecepatan agitator terhadap pola aliran. Pada praktikum fluid mixing apparatus

kita menggunakan berbagai kecepatan agitator yang berbeda (bervariasi diantara

100-450 rpm) dan dalam posisi vertikal. Namun sebenarnya posisi ini bukanlah

posisi terbaik, letak agitator yang baik adalah posisi horizontal, karena adanya

efek gaya gravitasi memungkinan untuk tidak terjadinya vortex. Pasir, bahan yang

tidak larut dalam air, akan membentuk pola sesuai dengan pola aliran pada saat

proses pengadukan dimulai dan bertujuan untuk mempermudah pengamatan jenis

aliran yang terjadi pada proses pengadukan. Penggunaan pasir dapat diganti

dengan bahan lain yang tidak larut dalam proses pencampuran ini sehingga pola

aliran yang terjadi saat proses mixing dapat digambar dengan jelas.

Saat pengadukan berlangsung, dapat dipastikan akan terbentuk vortex.

Vortex berbentuk seperti kerucut dan membentuk ruang udara. Ketinggian atau

kedalaman vortex itu sendiri bergantung pada kecepatan pengadukan. Semakin

cepat proses pengadukan campuran, semakin tinggi atau dalam pula vortex yang

terbentuk. Vortex merugikan karena dapat memanipulasi volume fluida

disebabkan vortex membentuk kerucut yang hanya berisi udara seolah-olah

volume fluida bertambah yang juga dapat menyebabkan overflow.

Keberadaan vortex juga mengakibatkan timbulnya dead zone. Dead zone

sendiri merupakan titik dimana zat yang dicampurkan tidak ikut terdistribusi

dalam pencampuran fluida, sehingga campuran yang didapat tidak bersifat

homogen dan mempengaruhi kualitas pencampuran yang dilakukan. Hal ini

mengakibatkan proses mixing yang dilakukan menjadi tidak sempurna. Semakin

cepat putaran impeller, maka semakin besar dan dalam vortex yang terbentuk.

Untuk mencegah vortex terbentuk jika kita menggunakan vesel vertikal

dengan impeller di pusatnya, maka kita dapat memasang baffle. Pada dasarnya,

vortex terjadi karena adanya gaya sentrifugal yang ditimbulkan oleh perputaran

poros impeller pada kecepatan tinggi yang cenderung mengarah ke pusat poros.

Dengan adanya baffle ini, maka gaya sentrifugal yang ditimbulkan oleh aliran

fluida tersebut dapat dikurangi. Pemasangan baffle sendiri tidak boleh menyentuh

vessel dikarenakan getaran baffle yang bertabrakan dengan zat cair akan

menimbulkan getaran yang dapat merusak vessel. Pada bejana yang memakai

baffle, aliran yang terlihat lebih stabil dan pencampuran fluida lebih merata

dibandingkan dengan yang tidak menggunakan baffle. Menambahkan impeller

lebih dari satu, dengan pemasangan yang saling berlawanan arah tidak akan

membentuk vortex, karena setiap impeller akan membentuk pola aliran masing-

masing, sehingga pola aliran satu dengan pola aliran yang lain akan saling

menabrak dan akan saling merusak pola aliran masing-masing impeller, sehingga

vortex tidak dapat terbentuk. Walaupun penggunaan baffle menaikkan jumlah

tenaga atau energi serta meningkatkan biaya dan kemungkinan terjadinya korosi,

tetapi di sisi lain memilki keuntungan yaitu terjadinya perpindahan panas secara

terus menerus dan waktu yang dibutuhkan untuk mencampur lebih cepat.

Pada turbine, sudu-sudunya berada dalam posisi yang lurus dan sejajar

sehingga akan membentuk pola aliran yang cenderung lebih turbulen. Turbulensi

aliran ini juga akan meningkatkan efektivitas pencampuran karena molekul-

molekul di dalam larutan akan berinteraksi lebih intens sehingga proses

pencampuran lebih cepat homogen.

Pada kecepatan yang berbeda, pola aliran juga tidak berubah secara

signifikan. Namun, kecepatan impeller mempengaruhi terbentuknya vorteks.

Semakin besar kecepatan impeller, maka dapat diamati bahwa vorteks yang

terbentuk juga semakin besar pula. Pada saat bejana ditambahkan baffle,

vorteksnya akan berkurang.

Dari perhitungan dapat diamati bahwa semakin tinggi kecepatan

impeller, bilangan Reynoldnya juga akan meningkat. Hal ini berarti bahwa dengan

bertambahnya kecepatan impeller, aliran akan meningkat turbulensinya.

Peningkatan kecepatan impeller ini dikompensasi dengan penambahan daya yang

dibutuhkan oleh agitator, sehingga untuk memutar impeller dengan kecepatan

tinggi, daya yang dibutuhkan oleh agitator juga akan semakin besar.

BAB VI

KESIMPULAN

6.1. Kesimpulan

1) Pengadukan merupakan cara untuk mencampurkan dua zat atau lebih agar

terbentuk homogenitas.

2) Pasir digunakan untuk mempermudah dalam melihat pola aliran yang terjadi.

3) Semakin cepat pengadukan atau kecepatan impeller, maka semakin besar

vortex yang terbentuk, sehingga manipulasi volume akan semakin besar.

4) Vortex dihindari karena dapat mengurangi efisiensi dari proses pencampuran,

vortex dikurangi ataupun dicegah dengan pemakaian baffle, mengubah letak

agitator, menambah jumlah impeller, dan mengontrol kecepatan pengadukan

atau impeller.

5) Terdapat 3 jenis impeller, yaitu: propeller, open turbine, shrouded turbine,

dan paddle.

6) Salah satu aplikasi dari fluid mixing apparatus yaitu pada CSTR (Continuous

Stirred Tank Reactor).

6.2. Saran

Adapun saran yang diberikan dari hasil percobaan ini bahwa untuk

memperoleh hasil pencampuran yang sempurna, semua komponen hendaknya

diperhatikan. Pertimbangkan penggunaan baffle dan aturlah kecepatan

pengadukan yang sesuai agar tidak terbentuk vortex. Selain itu hendaknya alat-

alat yang digunakan untuk percobaan ini benar-benar dapat berfungsi dengan baik,

sehingga praktikan dapat memahami dengan benar mengenai operasi dari alat

fluid mixing apparatus.