Job Sheet Sedimentasi

8/18/2019 Job Sheet Sedimentasi

http://slidepdf.com/reader/full/job-sheet-sedimentasi 1/18

LABORATURIUM SATUAN OPERASI I

(SEDIMENTASI)\

Penyusun:

Barlian Hasan

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

2015

1

JOB SHEET



LEMBAR IDENTITAS DAN PENGESAHAN

Mata Kuliah : Laboraturium satuan operasi I

Kode Mata Kuliah : KK 307423

Nama Penyusun : Ir. arlian !asan " M.#

Nip : $%&%$$$2$%%003 $ 00$

'obsheet ini telah diperi(sa dan disetu)ui untu( di*una(an seba*ai

Penuntun Pra(ti(um ba*i mahasis+a Polite(ni( Ne*eri ,)un* Pandan*

Ma(assar" 2& -(tober 20$&

Menyetu)ui :

Ketua Pro*ram tudi Ketua Penyusun

/idha+ati".#" M.# Ir. arlian !" M.#

NIP $%704$%200&$ 2 002 NIP$%&%$$$2$%%003 $ 00$

2



KATA PENGANTAR

Pu)i dan syu(ur pra(ti(an mari (ita pan)at(an (ehadirat 1llah # atas ber(at dan

rahmatNya lah 'ob heet atau penuntun pra(ti(um sedimentasi ba*i mahasis+a

dan mahasis+i 3 Polite(ni( Ne*eri ,)un* Pandan* dapat diselesai(an tepat pada

+a(tunya. 'ob sheet ini dibuat se5ara sistematis a*ar mahasis+a lebih mudah dalam

mela(sana(an per5obaan atau pra(ti(um sedimentasi maupun membuat laporan

hasil pra(ti(um .

Pada (esempatan ini" penyusun )ob sheet men*u5apa(an terima (asih (epada unit

P21I yan* telah memberi(an (esempatan dan dana" )u*a u5apan terima (asih pada

pa( #ri hartono sela(u pen*a)ar atuan operasi I yan* telah memberi(an banya(

masu(an dan saransaran sehin**a )ob sheet sedimentasi ini dapat tersusun den*an

lebih bai(.

Penyusun menyadari adanya (e(uran*sempurnaan pada )ob sheet ini oleh (arena

itu" (riti( dan saran yan* bersi6at memban*un san*at diharap(an demi

(esempurnaan penyusunan )ob sheet selan)utnya.

1(hir (ata penyusun berharap semo*a laporan ini berman6aat ba*i para

pemba5a" (hususnya mahasis+a )urusan#e(ni( Kimia.

Penyusun

3



DATAR ISI

Halaman judul…………………………………………………………... i

!alaman pen*esahan.................................................................................................ii

Kata pen*antar ........................................................................................................... iii

a6tar isi. ............................................................................................................ i8

a6tar *ambar............................................................................................................8

9/P.........................................................................................................................8i

$. 'udul Per5obaan..................$

2. #u)uan Per5obaan....$

3. asar #eori..............................................................................................................$

4. 1lat dan ahan........................................................................................................7

&. 9ambar /an*(aian alat...........................................................................................

. Lan*(ah Ker)a.........................................................................................................

7. Keselamatan Ker)a..................................................................................................%

. ata Laboraturium..................................................................................................%

%. oal atau Pertanyaan...............................................................................................%

$0. a6tar Pusta(a.......................................................................................................%

4



DATAR GAMBAR

9ambar $. Me(anisme sedimentasi bat5h $

9ambar 2. #ipe sedimentasi 3

9ambar 3. !ubun*an +a(tu dan tin**i inter6a5e &

9ambar 4. Penentuan tin**i sedimen (ritis dan +a(tu (ritis

9ambar &. /an*(ain alat sedimentasi 7

5



GARIS-GARIS BESAR RENCANA PEMBELAJARAN

N1M1 M1#1 K,LI1! : Laboratorium atuan -perasi I

K-; M1#1K,LI1! < K : KK307423 < 3 K =$4 > > &0 menit? 4200 menit@

#1N1/ K-MP;#;NI : etelah menyelesai(an mata(uliah ini" mahasis+a dapat men*operasi(an unitunit operasi seperti fluidization

apparatus, centrifugal pump testing unit, ,flowmeter, sedimentation apparatus, mixing apparatus, filter testing

unit, double pipe heat exchanger, sieve analysis dan lainlain serta mela(u(an e8aluasi (iner)a prosesnya.

;M;#;/ : IA =9;N1P@

;K/IPI IN9K1# : Mata(uliah ini men*a)ar(an prinsipprinsip dasar pela(sanaan prosesBproses te(ni( (imia se5ara pra(te(

men**una(an unitunit operasi yan* didesain (husus untu( pembela)aran. Mata(uliah terba*i atas s<d )ob

pra(ti(um yan* dila(sana(an se5ara ber(elompo(. 'umlah )ob a(an disesuai(an berdasar(an )umlah dosen

pembimbin* dan )umlah mahasis+a.

N

!

K!"#$%$nsi

DasarIn&i'a%!r

P$nala"an

B$laarMa%$ri P!'!'

Es%*

+a'%, Ba-aanP$nilaian

$ Mampu

men)elas(an

(onsep dasar

operasional dan

mela(u(an

e8aluasi (iner)a

proses terhadap

beberapa unit

operasi te(ni(

(imia

$. dapat men)elas(an (onsep

dasar operasional unitunit

operasi yan* dila(sana(an

2. dapat men)elas(an istilah

istilah te(nis yan* di*una(an

3. dapat men*identi6i(asi

titi(titi( (ritis yan* dapat

menimbul(an bahaya terhadapalat dan atau manusia =analisisK3@

4. dapat mela(u(an e8aluasi

(iner)a proses

$. Memahami

(onsep dasar

operasional dan

men*e8aluasi

(iner)a proses dariunitunit operasi

yan* dila(sana(an

2. Mela(u(ananalisis K3terhadap proses

operasi

$. Fluidization apparatus

2. Centrifugal pump testing unit

3. Flowmeter

4. Sedimentation apparatus

$$00

C$D

C2D

$@ Pra#est"

2@ Kiner)a

3@ Laporan

ement

ara4@ Laporan

1(hir

&@ ,)ian1(hir

$. Mixing apparatus

2. Filter testing unit

3. Double pipe heat exchanger 4. Sieve analysis

&. Rotary drum vacuum filtercadangan!

. Frame and filter press

cadangan!

$$00

DATAR PUSTAKA

6



C$D Eoulson" '.M." and /i5hardson" '.F. $%%3. GEhemi5al ;n*ineerin*H" 4 th ed. Aol. $" 2" dan 3. ->6ord : Per*amon Press Ltd.

C2D #reybal" /.;. $%$. G Mass"#ransfer $perationsH. 3th. ;d. in*apore : M59ra+ !ill oo( Eo.

7



1* JUDUL PRAKTIKUM . SEDIMENTASI

2* T,,an : Mempela)ari pen*aruh tin**i suspensi terhadap (e5epatan

pen*endapan

/ Mempela)ari pen*aruh (onsentrasi padatan dalam suspensi

terhadap (e5epatan pen*endapan

Mempela)ari pen*aruh penambahan (oa*ulan dan 6lo(ulan

dalam suspensi terhadap (e5epatan pen*endapan

Menentu(an (onstanta sedimen dan titi( (ritis

* Dasar T$!ri

edimentasi adalah pemisahan padatan yan* tersuspensi dalam air den*an 5ara

men*endap(an padatan tersebut den*an *aya *ra8itasi membentu( dua ba*ian.

yaitu 5airan benin* =supernatant@ dan padatan yan* men*endap. Pada umumnya"

sedimentasi di*una(an pada pen*olahan air minum" air limbah" dan pada

pen*olahan air limbah tin*(at lan)utan. ,mumnya proses edimentasi dila(u(an

setelah proses Koa*ulasi dan Flo(ulasi dimana tu)uannya adalah untu( memperbesar u(ur parti(el padatan sehin**a men)adi lebih berat dan dapat

men*endap dalam +a(tu lebih sin*(at

Proses sedimentasi dapat dila(u(an den*an ti*a ma5am 5ara" yaitu :

a.Eara %atch

Eara ini 5o5o( dila(u(an untu( s(ala laboratorium" (arena

sedimentasi batch palin* mudah dila(u(an" pen*amatan penurunan (etin**ian

mudah. Me(anisme sedimentasi batch pada suatu silinder < tabun* bisa dilihat

pada *ambar beri(ut :

1



9ambar .$ Me(anisme edimentasi %atch

Keteran*an :

1 ? 5airan benin* ? ona (onsentrasi sera*am E ? ona u(uran butir tida( sera*am ? ona parti(el padat terendap(an

9ambar di atas menun)u((an slurry a+al yan* memili(i (onsentrasi

sera*am den*an parti(el padatan yan* sera*am di dalam tabun* =ona @.

Parti(el mulai men*endap dan diasumsi(an men5apai (e5epatan ma(simum

den*an 5epat. Jona yan* terbentu( terdiri dari parti(el lebih berat sehin**a

lebih 5epat men*endap. Pada ona transisi" 6luida men*alir (e atas (arena

te(anan dari ona . Jona E adalah daerah den*an distribusi u(uran yan*

berbedabeda dan (onsentrasi tida( sera*am. Jona adalah daerah (onsentrasi

sera*am" den*an (omsentrasi dan distribusi sama den*an (eadaan a+al. i atas

ona " adalah ona 1 yan* merupa(an 5airan benin*.

elama sedimentasi berlan*sun*" tin**i masin*masin* ona berubah

=*ambar $ b" 5" d@. Jona 1 dan bertambah" sedan* ona ber(uran*. 1(hirnya

ona " E dan transisi hilan*" semua padatan berada di ona . aat ini

disebut critical settling point, yaitu saat terbentu(nya batas tun**al antara 5airan

benin* dan endapan =Foust" $%0@.

b. Eara emi %atch

Pada sedimentasi semi"batch " hanya ada 5airan (eluar sa)a" atau 5airan

masu( sa)a. 'adi" (emun*(inan yan* ada bisa berupa slurry yan* masu( atau

benin*an yan* (eluar.

5. Eara Kontinyu

Pada 5ara ini" 5airan slurry yan* masu( dan 5airan benin* yan* di(eluar(an

se5ara (ontinyu. aat steady state" (etin**ian tiap ona a(an (onstan.

erdasar(an u(uran parti(el" sedimentasi dibeda(an men)adi :

$. is5rete parti5le

elama proses pen*endapan bentu(" u(uran" dan densitas parti(el tida(

berubah.

2. Flo55ulent parti5le

elama proses pen*endapan bentu(" u(uran" dan densitas parti(el

berubah.

erdasar(an *era( parti(el di dalam 6luida" terba*i dalam 3 periode" yaitu :

2



$. Periode )atuh den*an per5epatan (arena *aya *ra8itasi.

2. Free Settling

Periode )atuh den*an (e5epatan tetap" yan* berpen*aruh hanya *aya

*ra8itasi.

3. &indered Settling

Periode dimana (e5epatan sedimentasi ber(uran* (eti(a ter)adi (enai(an

(onsentrasi" yan* disebab(an (arena (enai(an densitas dan 8is(ositas.

Ke5epatan pen*endapan merupa(an 6un*si dari (onsentrasi padatan dalam

6luida den*an pertolon*an *ra6i( hubun*an antara tin**i bidan* batas benin*

(eruh =!@ terhadap +a(tu =t@.

Klasi6i(asi sedimentasi didasar(an pada (onsentrasi parti(el dan (emampuan

parti(el untu( berintera(si. Klasi6i(asi ini dapat diba*i dalam empat tipe yaitu :

$@ ettlin* tipe I : pen*endapan parti(el dise(ret" parti(el men*endap se5ara

indi8idual dan tida( ada intera(si antar parti(el.

2@ ettlin* tipe II : pen*endapan parti(el 6lo(ulan" ter)adi intera(si antar

parti(el sehin**a u(uran menin*(at dan (e5epatan pen*endapan

bertambah.

3@ ettlin* tipe III : pen*endapan pada lumpur biolo*i" dimana *aya antar

parti(el salin* menahan parti(el lainnya untu( men*endap.

4@ ettlin* tipe IA : ter)adi pemampatan parti(el yan* telah men*endap yan*

ter)adi (arena berat parti(el

9ambar 2. tipe sedimentasi

3



La)u sedimentasi parti(el dapat diamati se5ara *ra6is den*an men**ambar(an

setiap tin**i *aris demar(asi antara one $ dan one 2 pada satuan +a(tu tertentu.

La)u sedimentasi ber*antun* pada banya( 6a(tor" antara lain:

• (onsentrasi suspensi"

• perbandin*an luas permu(aan den*an (edalaman suspensi dan atau diameter

parti(el padat tersuspensi"

• u(uran parti(el"

• at (oa*ulan dan 6lo(ulan yan* memi5u ter)adinya pen**umpalan parti(el

parti(el men)adi parti(el u(uran lebih besar"

• pen*adu(an"

• aliran" dan lain seba*ainya.

Ke5epatan pen*endapan pada tiap parti(el selalu berubahubah

ter*antun* u(uran parti(el yan* terdistribusi dalam larutan" parti(el yan*

beru(uran lebih besar memili(i (e5epatan pen*endapan yan* lebih besar

daripada parti(el yan* beru(uran lebih (e5il.

Ke5epatan sedimentasi dide6inisi(an seba*ai la)u pen*uran*an atau penurunan

(etin**ian daerah batas antara slurry =endapan@ dan supernatant =5airan benin*@

pada suhu sera*am untu( men5e*ah per*eseran 6luida (arena (on8e(si.

9era( butiran parti(el pada proses pen*endapan 6luida diam dipen*aruhi

oleh *aya apun* parti(el" *aya seret parti(el den*an 6luida =*aya dra*@" dan *aya

*ra6itasi. ,ntu( parti(el den*an asumsi dis5ret parti(el" berbentu( bola yan*

beru(uran sera*am den*an aliran laminar" (e5epatan pen*endapan dapat dihitun*

den*an persamaan to(es :

( )@$......=..................................................

..

$:

$ 2

µ

ρ ρ pw p

t

D g '

−

=

en*an :t '

: (e5epatan pen*endapan

p ρ

: densitas parti(el

w ρ

: densitas air

p D

: diameter parti(el

4



µ

: 8is(ositas air

Metode lain dalam menentu(an (e5epatan pene*endapan adalah

men**una(an metode *ra6is. Kur8a sedimentasi antara t 8ersus ! pada titi( data

tertentu di*ambar(an sustu *aris sin**un* dan berla(u hubun*an seba*ai

beri(ut.

i

i

(

(i

(t

&

t

& & ' =

−

=

dan (

( &

C & C 00 .

=

=2@

en*an !i" ti : titi( poton* *aris sin**un* pada titi( data di sumbu ! dan t

tL" !L : titi( data pada (ur8a t 8s !

!0 : (etin**ian suspensi a+al E0 : (onsentrasi suspensi a+al

AL" EL : la)u dan (onsentrasi pada titi( data =tL" !L@

9ambar 3. 9ra6i( hubun*an +a(tu dan tin**i inter6a5e

5

H

t it

HL



,ntu( titi(titi( sin**un* lainnya" ma(a a(an diperoleh data AL dan EL untu(

setiap +a(tu tertentu. eri(utnya hubun*an antara (onsentrasi a+al suspensi dan

la)u (onstan pada a+al sedimentasi dapat dide(ati den*an rumus empiris A ? a E b.

pen**ambaran ln A 8ersus ln E dari hubun*an tersebut men*hasil(an suatu *aris

lurus den*an slope ? b dan intercept ? ln a" sehin**a didapat(an a ? e inter5ept

Penentuan titi( (ritis =tE dan !E@

La)u sedimentasi yan* dimulai dari titi( (ritis dapat dide(ati den*an

suatu persamaan:

( )e & & bd#

d& −=−

=3@

en*an ! adalah tin**i sediment pada saat t" !e adalah tin**i a(hir sedimen" ! E

adalah tin**i (ritis sedimen dan b adalah (onstanta sedimentasi yan* nilainya

ter*antun* )enis dan (onsentrasi suspensi. Inte*rasi persamaan =3@ memberi(an

suatu persamaan linier seba*ai beri(ut.

ln=! B !e@ ? bt ln=!5 B !e@ =4@

'i(a dari persamaan =4@ hubun*an antara ln=! B !e@ dan t den*an slope samaden*an Bb dan inter5ept ln=!5 B !e@.

6



9ambar 4. Penentuan tin**i sedimen ()ritis dan +a(tu (ritis

* Da%ar Ala% &an Ba3an

4.$. 1lat

a. Kolom sedimentasi

b. 9elas (imia $000 mL

5. 9elas u(ur $000 mL

d. 9elas u(ur $0 mL

e.Ea+an porselin

6. Pi(nometer 2& mL

*. Nera5a analiti(

h. Meteran

i. Ais(ometer -st+ald

4.2 ahan

a. EaE-3 =(apur@

7

tC

H



b. 1ir (ran

5. 1uadest

d. Jat 6lo(ulan :Lead =II@ trihydrat a5etate=Pb=E!3E--!@2 3!2-@

5* Ga"4ar Ran'aian ala%

9ambar &. /an*(aian alat sedimentasi

* Lan'a3 K$ra

Pada per5obaan sedimentasi" (ita mela(u(an 3 ma5am 8ariasi per5obaan. yaitu

men**una(an 8ariasi tin**i a+al suspensi " (onsentrasi a+al suspensi " dan

penambahan (oa*ulan dan atau 6lo(ulan.

*1* 6ariasi K!ns$n%rasi

$. Kapur &00 *ram dihalus(an dan diaya( den*an aya(an u(uran 200 mesh

2. uat larutan (apur den*an (onsentrasi masin*masin* 4 dan dalam

satu liter larutan =(etin**ian a+al suspensi sama@ dan masu((an (e dalam

*elas u(ur.

3. 1du( (apur dalam air sampai merata pada masin*masin* *elas u(ur den*an

5ara membola( bali( *elas u(ur se5ara bersamaan

8



4. Leta((an atau diam(an *elas u(ur se5ara bersamaan dan 5atat tin**i suspensi

a+al =!o@ pada t ? 0" dan hidup(an stop +at5h.

&. etiap selan* 3 menit 5atat tin**i inter6a5e =batas 5airan benin* dan (eruh@

sampai diperoleh tin**i sedimen (onstan =!e@

. Plot(an t den*an tin**i inter6a5e. Ke5epatan sedimentasi pada setiap titi( data

=AL@ dapat diperoleh dari slope =lihat *ambar 3@ dan (onsentrasi EL dari

persamaan 2.

7. #in**i (ritis dan +a(tu (risis dapat ditentu(an den*an memplot(an t den*an !.

#ari( *aris lurus pada titi(titi( yan* (e5epatan sedimentasi (onstan =slope

sama@ dan tari( *aris lurus horiontal dari tin**i sedimen (onstan (e sumbu y.

. #ari( *aris dari titi( poton* dua *aris tersebut memba*i dua (ur8a t As !"

(emudian dari titi( poton* pada (ur8a tersebut (e sumbu y diperoleh tin**i

(ritis =!5@ dan tari( *aris (e sumbu 5 diproleh +a(tu (ritis =lihat *ambar 4@.

%. Konstanta sedimentasi b" dapat ditentu(an den*an 5ara memplot(an antara ln=! B !e@ dan t di*ambar(an dalam system (oordinat" ma(a a(an diperoleh suatu

(ur8a berbentu( *aris lurus den*an slope sama den*an Bb dan inter5ept ln=!5 B

!e@.

*2 6ariasi %ini a7al s,s#$nsi

Eara per5obaan sama den*an diatas" hanya tin**i a+al suspensinya berbeda

yaitu 00 mm" &00 mm" dan 400 mm den*an (onsentasi yan* sama yaitu

* 8ariasi #$na"4a3an !l,'an

Pada per5obaan ini tin**i a+al suspensi sama yaitu &00 mm dan (onsentrasi

a+al suspensi .Penambahan 6lo(ulan untu( masin*masin* *elas u(ur yan*

berbeda yaitu masin*masin* 0"$ 0"2 dan 0"3 *ram. Lan*(ah per5obaan

selan)utnya sama den*an di atas.

9* K$s$la"a%an K$ra

9



elama pra(ti(um" semua pra(ti(an harus men**una(an )as lab." sarun* tan*an

dan mas(er penutup hidun* dan mulut.

:* Da%a La4!ra%,ri,"

atadata yan* perlu di5atat:

+a(tu =t@ dan tin**i inter6a5e = !@

+a(tu =t@ dan ln =! !e@

;* S!al a%a, #$r%an<aan

a. 'elas(an de6inisi sedimentasi

b. ebut(an 6a(tor6a(tor yan* mempen*aruhi sedimentasi

5. #ulis(an )enis proses sedimentasi yan* saudara (etahui

d. 'elas(an apa yan* dima(sud den*an hindered settlin*

e. 'elas(an perbedaan dis5rete parti(el den*an 6lo55ulent parti(el

$0. a6tar Pusta(a

Eoulson" '.M" and /i5hardson" '.F." $%&. Ehemi5al ;n*eneerin*" Aol. t+o"

third ;dition" Per*amon press In5." Ne+ Oor(

Foust"1. ,)*rinciples of +nit $peration) hal -."/

10



1

Date post:	07-Jul-2018
Category:	Documents
Upload:	shandy-benzhema-noack
View:	218 times
Download:	0 times

Job Sheet Sedimentasi

Documents