laporan pemisahan sentrifugasi

          PEMISAHAN SENTRIFUGASI

I.         TUJUAN

1.    Memisahkan suatu padatan dalam cairan atau campuran cair – cair (yang memiliki  massa jenis yang berbeda) dengan cara pemusingan (sentrifugasi).

2.    Memahami prinsip kerja alat sentrifugasi.

II.      ALAT DAN BAHAN

2.1     Alat – alat yang digunakan

1.      Beaker plastik 2 liter                                 3 buah

2.      Gelas Kimia 1 liter                                    1 buah

3.      Piknometer                                                1 buah

4.      Saringan + Baskom                                   1 buah

5.      Seperangkat alat disc bowl centrifuge      1 set

2.2  Bahan – bahan yang digunakan

1.    Santan                  2 liter

III.   DASAR TEORI

       Centrifuge adalah alat untuk memisahkan slurry (padatan dalam cairan) atau campuran cair – cair yang memiliki massa jenis berbeda secara pendorong, prosesnya disebut sentrifugasi. Centrifuge yang digunakan dalam percobaan ini adalah disc bowl yang beroperasi secara batch. Alat ini terdiri dari piringan – piringan berbentuk mangkok tersusun membentuk satu kesatuan. Tiap piringan terdapat lubang kecil ditengah untuk jalannya umpan, sedangkan piringan mangkok membentuk celah sebagai jalan keluar untuk masing – masing cairan yang mengandung berat jenis berbeda setelah dikenai gaya sentrifugal. Perolehan dari masing – masing celah akan terkumpul dan keluar dari dua jalan yang berbeda.

       Sentrifugasi adalah pemisahan dengan menggunakan gaya putaran atau gaya sentrifugal. Partikel dipisahkan dari liquid dengan adanya gaya sentrifugal pada berbagai variasi ukuran dan densitas campuran larutan. Gaya sentrifugal adalah gaya yang terjadi akibat adanya putaran, arah gayanya adalah dari titik awal pusat putaran keluar menuju jari – jari luar. Pemisahan menggunakan gaya ini pada penerapannya biasanya dikenakan pada pemisahan menggunakan gaya ini dilakukan apabila perbedaan densitas antara kedua fasa tidak terlalu besar, bisa dalam bentuk campuran suspensi, sehingga pemisahan dengan gravitasi sukar dilakukan.

Peralatan sentrifugasi terdiri dari :

a.       pengendapan sentrifugal / centrifugal setting :

-          turbular            : pemisahan liquid – liquid emulsion

-          disc bowl         : pemisahan liquid – liquid

b.         filtrasi sentrifugal

            Gaya sentrifugal digunakan untuk mendapatkan perbedaan tekanan sehingga slurry dalam filter akan mengalir ke penyaring. Pada operasi sentrifugasi dengan cara pengendapan, kecepatan pengendapan dipengaruhi oleh, kecepatan sudut  disamping faktor – faktor lain seperti pada perhitungan kecepatan sedimentasi. Laju alir volumetrik umpan dipengaruhi oleh kecepatan sudut , diameter partikel (Dp), density partikel dan cairan, viskositas dan diameter tabung centrifuge.

Pemisahan / sentrifugasi dapat digunakan pada skema berikut :

Gaya sentrifugasi, Fe dalam N dapat dirumuskan sebagai berikut :

 

kecepatan rotasi dinyatakan sebagai N, dimana N = rev / mnt, sehingga

Substitusi ke Fe menjadi :

    

IV.   PROSEDUR KERJA

1.    Membersihkan bagian – bagian dari sentrifuge dengan cara dicuci, kemudian keringkan sebelum dipakai dalam percobaan.

2.    Menyusun bagian – bagian dari peralatan sentrifuge sehingga siap pakai.

3.    Menyiapkan santan 2 liter yang diperoleh dari 2 butir kelapa yang cukup tua.

4.    Menutup lubang pada penampang centrifuge, kemudian tuangkan santan ke dalam penampung.

5.    Meletakkan beaker plastik pada masing – masing keluaran, keluaran heavy liquid dan light liquid.

6.    Menghidupkan peralatan pada kecepatan putaran yang ditentukan.

7.    Menunggu  5 menit, atau sampai sentrifuge terdengar stabil.

8.    Membuka lubang bejana centrifuge dan tunggu sampai aliran pada masing – masing keluaran berhenti menetes.

9.    Mencatat suhu, densitas dan volume masing – masing keluaran.

10.    Setelah selesai, membongkar alat dan dibersihkan.

V.    DATA PENGAMATAN

5.1     Percobaan ke – 1

N (rpm)	Volume awal (ml)	Volume light (ml)	Volume heavy (ml)	light (gr / ml)	heavy (gr/ml)	F light (N)	F heavy     (N)
1500	2000	1400	500	0,9796	0,8805	1690	542

5.2     Percobaan ke – 2

N (rpm)	Volume awal (ml)	Volume light (ml)	Volume heavy (ml)	light (gr / ml)	heavy (gr/ml)	F light (N)	F heavy     (N)
2000	2000	1200	650	0,9798	0,876	2576	1247

VI.   PERHITUNGAN

Percobaan ke – 1

6.1 Penentuan Density

      Volume piknometer = 99,828 cm³ = 99,828 cm³

       Berat piknometer kosong = 62,4 gram

1.       light liquid

Berat piknometer + cairan encer        = 160,2 gram

Berat piknometer kosong                   =   62,4 gram

Berat cairan encer                               =   97,8 gram

Volume piknometer                            =   99,828 ml

2.       heavy liquid

Berat piknometer + cairan kental       = 150,3 gram

Berat piknometer kosong                   =   62,4 gram

Berat cairan kental                             =   87,9 gram

Volume piknometer                            =   99,828 ml

  

6.2 Penentuan gaya sentrifugal pada light liquid dan heavy liquid

; dimana r = 5 cm

1.    F light liquid pada N = 1500 rpm

  r  = 5 cm

2.    F heavy liquid pada N = 1500 rpm

  r   = 5 cm

Percobaan ke – 2

6.3 Penentuan Density

      Volume piknometer = 25 ml

       Berat piknometer kosong = 33,67 gram

1.       light liquid

Berat piknometer + cairan encer        = 58,165 gram

Berat piknometer kosong                   = 33,67 gram

Berat cairan encer                               = 24,495 gram

Volume piknometer                            = 25 ml

2.       heavy liquid

Berat piknometer + cairan kental       = 55,57 gram

Berat piknometer kosong                   = 33,67 gram

Berat cairan kental                             = 21,9   gram

Volume piknometer                            = 25      ml

  

6.4 Penentuan gaya sentrifugal pada light liquid dan heavy liquid

; dimana r = 5 cm

1.      F light liquid pada N = 2000 rpm

r = 5 cm

2.      F heavy liquid pada N = 1500 rpm

  r   = 5 cm

VII. ANALISA PERCOBAAN

            Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat dianalisa bahwa sentrifugasi merupakan proses untuk memisahkan suatu campuran (padat – cair atau cair – cair) dengan menggunakan perbedaan massa jenis dari komponen dalam campuran tersebut. Alat sentrifugasi yang digunakan ialah disc bowl yang dipisahkan menurut fraksi ringan dan fraksi berat.

            Komponen yang memiliki massa jenis berat akan keluar dari bagian bawah (heavy liquid), sedangkan komponen yang memiliki massa jenis ringan akan keluar dari bagian atas (light liquid). Pada percobaan ini, dilakukan 2 kali percobaan dengan larutan yang akan dipisahkan yaitu santan sebanyak 2 liter. Santan dimasukkan ke dalam alat pemisah lalu diputar dengan jumlah putaran per menit (rpm) 1500 rpm dan 2000 rpm.

            Pada percobaan pertama, didapat hasil pemisahan berupa santan encer sebanyak 1400 ml dan santan kental sebanyak 500 ml, sedangkan santan yang hilang atau terbuang sebanyak 100 ml. Dari data tersebut dapat dihitung densitas dan gaya sentrifugal masing – masing larutan santan, untuk light liquid = 0,9796 gr / ml dan heavy liquid = 0,8805 gr / ml), untuk gaya sentrifugal light liquid = 1690 N dan heavy liquid = 542 N.

            Pada percobaan kedua, didapat hasil pemisahan berupa santan encer sebanyak 1200 ml dan santan kental sebanyak 650 ml, sedangkan santan yang hilang atau terbuang sebanyak 150 ml. Dari data tersebut dapat dihitung densitas dan gaya sentrifugal masing – masing larutan santan, untuk light liquid = 0,9798 gr / ml dan heavy liquid = 0,876 gr / ml), untuk gaya sentrifugal light liquid = 2576 N dan heavy liquid = 1247 N.

            Dalam hal ini, jumlah putaran per menit (rpm) dari piringan (bowl) dapat mempengaruhi kualitas dari fraksi ringan dan fraksi berat pada proses pemisahan dengan gaya sentrifugal.

VIII.       KESIMPULAN

            Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa,

1.      Prinsip kerja alat sentrifugasi, yaitu kecepatan putaran untuk pemisahan komponen yang memiliki massa jenis berbeda.

2.      Santan yang digunakan sebanyak 2000 ml,

·         pada percobaan ke – 1, santan encer sebanyak 1400 ml, santan kental 500 ml, sdan santan yang hilang atau terbuang sebanyak 100 ml.

·         pada percobaan ke – 2, santan encer sebanyak 1200 ml, santan kental 650 ml, sdan santan yang hilang atau terbuang sebanyak 150 ml.

3.        Pada percobaan ke – 1, kecepatan putaran (N) = 1500 rpm

      densitas  light liquid   = 0,9796 gr / ml

      densitas  heavy liquid = 0,8805 gr / ml

      gaya sentrifugal (F) light liquid   = 1690 N

      gaya sentrifugal (F) heavy liquid =   542 N

  Pada percobaan ke – 2, kecepatan putaran (N) = 2000 rpm

      densitas  light liquid   = 0,9798 gr / ml

      densitas  heavy liquid = 0,876 gr / ml

      gaya sentrifugal (F) light liquid   = 2576 N

      gaya sentrifugal (F) heavy liquid = 1247 N

               DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet.2012.Petunjuk Praktikum Satuan Operasi 1.Palembang : Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya

www.google.com