laporan akhir praktikum mixing kelompok 13

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM MIXING

Nadira Putri Pinasthika (1306370814)Naufal Giffari (1306447833)

Pratiwi Rostiningtyas (1306370833)Shadrina Izzati (1306370801)

Tujuan Percobaan

Teori Dasar

Data Percobaan & Pengolahan Data

Analisis

Kesimpulan

OUTLINE

Mempelajari korelasi antara parameter-parameter dalam sebuah proses pengadukan dan pencampuran, seperti : Jenis pengaduk Posisi sumbu pengaduk Kecepatan pengadukan Penggunaan sekat dalam tangki Pola aliran yang terjadi terhadap kebutuhan daya dalam

proses pengadukan dan pencampuran dalam tangki berpengaduk

Tujuan Percobaan

Teori Dasar

Mixing (pencampuran) proses bersatunya dua zat yang sama-sama berada dalam fasa cair hingga keduanya bersifat homogen.

Agitasi (pengadukan) suatu gerakan dari alat pengaduk yang memiliki pola sirkulasi tertentu sehingga membantu proses pencampuran lebih cepat hingga bersifat homogen

Definisi

Mekanisme Konvektif

• Pencampuran akibat aliran cairan keseluruhan

Eddy

Diffusion

• pencampuran karena ada gumpalan fluida dan tercampakkan dalam medan aliran (pusaran) eddies

Pencampura

n Difusi

• Pencampuran karena gerak molekular yang merupakan mekanisme pencampuran difusi

Jenis-Jenis Mekanisme Pencampuran

Menghasilkan keseragaman pada sistem multifase/multikomponen

Menunjukkan perubahan fase pada sistem multikomponen dengan atau tanpa perubahan komposisi

Memfasilitasi perpindahan massa atau energi diantara bagian-bagian dari sistem yang tidak seragam

Tujuan Mixing dan Agitasi

Tangki berbentuk silinderVolume:

Diameter:

tDV 2

4

1

34

V

D D = t

Bertujuan untuk mengoptimalkan pengadukan dan membuat pola aliran fluida yang mencapai seluruh bagian dalam tangki

Perancangan awal : Kesesuaian tinggi dan diameter tangki

Perancangan Tangki

Dengan :C = tinggi pengaduk dari dasar tangkiD = diameter pengaduk Dt =diamater tangkiH = tinggi fluida dalam tangkiJ = lebar baffleW = lebar pengaduk

Hubungan antar dimensi tangki

Pengaturan dimensi bertujuan agar tidak ada bagian dead zone (bagian yang tidak tercampur)

Biasaynya dead zone terletak pada lipatan atau dinding tangki

Posisi sumbu pengaduk

Proses pengadukan dan pencampuran dilakukan dengan menempatkan pengaduk pada pusat diameter tangki (center).

Pada tangki tidak bersekat dengan pengaduk yang berputar di tengah, dapat terbentuk vorteks.

Pusaran semakin besar seiring dengan peningkatan kecepatan putaran juga meningkatkan turbulensi fluida

Pada dispersi gas-cair, vorteks tidak diinginkan karena ada dispersi udara yang menghambat dispersi gas ke cairan & sebaliknya.

Untuk menghilangkan vorteks, sumbu pengaduk dimiringkan sehingga dapat membuat pencampuran lebih optimal dan dapat mengurangi bagian yang tidak tercampur

Sekat (Baffle)

Lembaran vertikal datar yang ditempelkan pada dinding tangki

Fungsi Menambah kebutuhan

daya pengadukan memecah pusaran

(vorteks) Menghasilkan

distribusi konsentasi yang lebih baik karena aliran yang terpecah.

Baling-Baling

(Propeller)Kecepatan operasi : 400-1750 rpmDigunakan untuk viskositas rendah)

Dayung (Paddle)Untuk kecepatan rendah : 20-200 rpmPanjang pengaduk : 60-80% dari diameterUmumnya berdaun dua atau empatTidak efektif untuk suspensi padatan, karena aliran radial besar, sementara aliran aksial dan vertikal kecilDigunakan pada fluida kental dimana umumnya terdapat endapan.

Jenis-jenis pengaduk

Turbin

Pengaduk dayung dengan daun pengaduk lebih banyak dan lebih pendekDigunakan pada kecepatan tinggiDiameter turbin : 30%-50% dari diameter tangki4-6 daun pengadukTurbin berdaun datar cocok untuk dispersi gas karena memberikan aliran radialTurbin berdaun miring cocok untuk suspensi padatan karena mermberikan aliran ke bawah dan menyapu padatan ke atas. (aliran aksial)

Helical-Ribbon

Digunakan pada kecepatan rendah, aliran laminar, pada fluida dengan viskositas tinggi.Cairan bergerak di dalam ribbon dan naik ke bagian atas sumbu pengaduk

Kecepatan Tinggi

• Sekitar 1750 rpm• Untuk fluida berviskositas rendah

• Untuk mempercepat waktu pencampuran

• Untuk fluida dengan perbedaan viskositas yang besar

Kecepatan Sedang

• Sekitar 1150 rpm• Umumnya digunakan untuk sirup kental

• Untuk membuat riak pada permukaan fluida

• Mengurangi waktu pencampuran

• Pemanasan/pendinginan

• Mencampur larutan dengan viskositas berbeda

Kecepatan Rendah

• Sekitar 400 rpm• Umumnya untuk cairan kental, seperti minyak

• Untuk menghindari pembentukan busa

• Pergerakan batch sempurna

• Menjaga temperatur• Mencampur larutan dengan viskositas yang sama

Kecepatan Pengadukan

Satu

Pengaduk

• Fluida dengan viskositas rendah• Pengaduk menyapu dasar tangki• Kecepatan aliran yang tinggi• Ketinggian permukaan cairan yang bervariasi

Dua

Pengaduk

• Fluida dengan viskositas sedang dan tinggi• Pengadukan pada tangki yang dalam• Gaya gesek aliran lebih besar• Ukuran mounting nozzle yang minimal

Jumlah pengaduk

Pengaduk

Baling-Baling

• Viskositas dibawah 3 Pa.s

Pengaduk Turbin

• Viskositas dibawah 100 Pa.s

Pengaduk Dayung

• Viskositas antara 50-500 Pa.s

Pengaduk Pita (helical Ribbon)

• Viskositas 1000-25000 Pa.s

Pemilihan pengaduk

PARAMETER HIDRODINAMIKA DALAM TANGKI BERPENGADUK

Bilangan ReynoldBilangan Fraude

Kebutuhan Daya Pengadukan

Bilangan Reynold menunjukkan perbandingan antara gaya inersia dan gaya viscous yang terjadi pada fluida.

Jenis aliran yang terbentuk : Aliran laminer : Re < 10 Aliran turbulen : Re 10-10000

Dimana : Re = Bilangan Reynold 𝜌 = densitas fluida 𝜇 = viskositas N = kecepatan

pengadukan D = diameter pengaduk

Bilangan Fraude menunjukkan perbandingan antara gaya inersia dan gaya gravitasi.

Fr = Bilangan Fraude N = kecepatan putaran

pengaduk D = diameter pengaduk g = percepatan grafitasi

Bilangan Fraude hanya digunakan dalam sistem tangki tanpa baffle, dimana permukaan cairan dipengaruhi oleh gaya gravitasi sehingga membentuk vorteks

Dapat dikarakterisasi dengan :Hubungan kecepatan, torque dan HP :

rpm

HPxTorque

63025

Daya Pengadukan & Pencampuran

Dari persamaan tersebut terlihat bahwa pada kecepatan pengadukan yang lebih rendah dihasilkan torsi yang lebih tinggi untuk besar HP yang sama

Pengaruh diameter dan kecepatan pengaduk terhadap daya pengadukan :

Cara lain penghitungan daya :

dengan :𝜏 : tenaga putaranF : energiR : jarak dari tangkai putaran𝜔 : kecepatan angular

Daya Pengadukan & Pencampuran

• Konsumsi daya dapat diplot dalam grafik bilangan daya (NP)

vs. bilangan Reynold (NRe). Daya digunakan untuk menggerakan pengaduk.

• Bilangan daya :

Menggunakan analisis dimensional, variabel yang mempengaruhi kebutuhan energi pengadukan dapat disederhanakan menjadi:

Di mana,Dengan:Np = bilangan daya

ω = Kecepatan putaran pengaduk (m/s)Da = diameter pengaduk (m)

ρ = massa jenis larutan (kg/m3)P = daya (Watt)

Daya vs. Hidrodinamika Fluida

Waktu pencampuranWaktu yang dibutuhkan hingga dicapai keadaan homogen untuk menghasilkan produk dengan kualitas yang telah ditentukan

Laju & Waktu Pencampuran

Laju pencampuranLaju dimana proses pencampuran berlangsung hingga mencapai kondisi akhir

Terkait Alat

• Ada tidaknya baffle atau cruciform baffle• Bentuk atau jenis pengaduk (turbin),

propeller, paddle• Ukuran pengaduk (diameter, tinggi)• Laju putaran pengaduk• Kedudukan pengaduk pada tangki seperti:• Jarak pengaduk terhadap dasar tangki• Pola pemasangannya:• Center, vertikal• Off center, vertikal• Miring (inclined) dari atas• Horizontal

• Jumlah daun pengaduk• Jumlah pengaduk yang terpasang pada proses

pengaduk

Terkait fluida

• Perbandingan kerapatan atau densitas cairan yang diaduk

• Perbandingan viskositas cairan yang diaduk

• Jumlah kedua cairan yang diaduk

• Jenis cairan yang diaduk atau miscible, immiscible

Faktor yang Mempengaruhi Waktu

Pencampuran

Data Percobaan &

Pengolahan Data

1. Mengukur diameter tangki dan pengaduk 2. Pengaduk yang digunakan ada 4 macam, yaitu :

Propeller, Turbin Rushton, Turbin Sejajar, dan Turbin Sirip

3. Mengukur lebar dan panjang daun pada tiap pengaduk

4. Menentukan viskositas dan densitas air dan cat5. Membuat larutan cat dengan cara

mencampurkan 5 gram cat dengan air (Setiap 5 gram cat, dicampurkan dengan 1 liter air)

Tahap Persiapan Pengambilan Data

1. Memasukkan 1 liter cairan cat warna primer ke dalam tangki

2. Memutar potensio hingga motor mulai berjalan.3. Memvariasikan tegangan yaitu 5 V, 7 V, dan 9 V.4. Menghitung kecepatan putaran dengan tachometer

sebanyak 3 kali untuk setiap variasi tegangan.5. Mencampurkan 1 liter cairan cat primer warna

lainnya ke dalam tangki tersebut.6. Menghitung waktu pencampuran dari mulai dituang

hingga menjadi homogen (dilihat dari perubahan warna)

7. Mengulangi percobaan dengan variasi pengaduk dan posisi sumbu pengaduk seperti yang ditunjukan pada diagram variasi percobaan berikut.

Tahap Persiapan Pengambilan Data

Data Percobaan - Propeller

No Volt Ampere N (rpm) T (s)

1 5 0.0028

257.47

4,44

254.35

261.87

2 7 0.0031

517.99

514.3

511.18

3 9 0.0035

764.69

766.74

768.09

Data Percobaan – Turbin Rushton

Sumbu 0 derajat

No Volt (V) Ampere (A) N (RPM) T (s)

1 5 0.0028

286.14

3.54

277.46

280.64

2 7 0.0032

544.76

540.60

540.10

3 9 0.0052

796.25

790.10

794.60

Data Percobaan – Turbin Rushton

Sumbu 30 derajat

No Volt (V) Ampere (A) N (RPM) T(s)

1 5 0.0028

269.72

3.81

286.03

281.47

2 7 0.0033

521.81

524.15

524.51

3 9 0.0036

810.3

818.22

808.33

Data Percobaan – Turbin Sejajar


1 5 0.0032

216.69

5.5

218.42

215.04

2 7 0.0043

419.35

429.45

426.30

3 9 0.0059

614.28

613.06

621.67

Data Percobaan – Turbin Sirip


1 5 0.0032

225.95

5.3

228.55

227.93

2 7 0.0042

435.31

446.09

440.78

3 9 0.0052

661.48

673.05

665.05

Rumus yang Digunakan dalam Pengolahan DataKecepatan

rata-rata pengaduk (N)

(rad/s)

Daya (P) (watt)

Bilangan Daya (Np)

Torsi (kg.m²/s²)

Bilangan Reynold

Bilangan Fraude

Pengolahan Data - Propeller

Sumbu 0 derajatSumbu 0 derajat

No. Diameter (m)

Densitas

(kg/m³)

Viskositas

(kg/m.s)

g (m/s²)

Volt (V)

Ampere (A)

N (RPM)

t (s)

N rata-rata (rps)

P (kg.m²/s³)

Bilangan

Daya (Np)

Torsi (kg.m²/s²)

Bilangan

Reynold

Bilangan

Fraude

1

0.06 10000.001004

9.8066

50.002

8

257.47

3.54

4.298278

0.0140.226719

0.003257

15412.15

0.1130372

254.35

3261.8

7

47

0.0032

517.99

8.574833

0.0224

0.045689

0.002612

30746.41

0.4498675 514.3

6511.1

8

7

90.003

5

764.69

12.77511

0.0315

0.019429

0.002466

45807.17

0.9985328

766.74

9768.0

9

Pengolahan Data Propeller

Sumbu 30 derajatSumbu 30 derajat

No. Diameter (m)

Densitas

(kg/m³)

Viskositas (kg/m

.s)

g (m/s²)

Volt (V)

Ampere (A)

N (RPM) t (s)

N rata-rata (rps)

P (kg.m²/s³)

Bilangan

Daya (Np)

Torsi (kg.m²/s²)

Bilangan

Reynold

Bilangan

Fraude

1

0.06 1000 0.001004

9.8066

5 0.0027

269.62

3.81

4.532222

0.0135

0.186485

0.002979

16251

0.1256772

272.84

3273.3

4

4

7 0.003

541.74

9.066222 0.021 0.036

240.002316

32508.37

0.5029045

545.27

6544.9

1

7

9 0.0033

679.21

11.19089

0.0297

0.027253

0.002654

40126.69

0.7662358

673.38

9661.7

7

Pengolahan Data – Turbin Rushton

Sumbu 0 derajatSumbu 0

No Diameter (m)

Densitas

Viskositas

g(m/s2) Volt Amp

ere

N (RPM

)t(s) N rata-

rata (rps)

P (kg.m2

/s3)

Bilangan daya (Np)

Torsi (kg.m2

/s2)

Bilangan

Reynold

Bilangan

Fraude

1

0.06 1000 0.001004 9.8

5 0.0028

286.14

3.54

4.690222222 0.014 0.17449

80.0029

849

16817.52988

0.134682762

277.46

3280.

64

4

7 0.0032

544.76

9.030333333 0.02240.03911

830.0024

80532379.68127

0.499266865

540.6

6540.

1

7

9 0.0052

796.25

13.2275 0.04680.026004966

0.0035381

47429.28287

1.071225048

790.1

9794.

6

Pengolahan Data – Turbin Rushton

Sumbu 30 derajat

NoDiamete

r (m)Densit

asViskosit

asg(m/s2)

VoltAmpe

reN

(RPM)t(s)

N rata-rata (rps)

P (kg.m2/

s3)

Bilangan daya (Np)

Torsi (kg.m2/

s2)

Bilangan

Reynold

Bilangan

Fraude

1

0.06 10000.0010

049.8

50.002

8

269.72

3.81

4.651222222

0.0140.178924

790.0030

100

16677.68924

0.132452252

286.03

3281.4

7

4

70.003

3

521.81

8.724833333

0.02310.044728

4970.0026

47631284.2

62950.46605

7455524.1

5

6524.5

1

7

90.003

6

810.313.538055

560.0324

0.01679267

0.0023933

48542.82869

1.122116018

818.22

9808.3

3

Pengolahan Data- Turbin Sejajar

No. Diame

ter (m)

Densitas

(kg/m³)

Viskositas

(kg/m.s)

g (m/s²)

Volt (V)

Ampere (A)

N (RPM) t (s)

N rata-rata (rps)

P (kg.m²/s³)

Bilangan

Daya (Np)

Torsi (kg.m²/s²)

Bilangan

Reynold

Bilangan

Fraude

1

0.1 1000 0.001004

9.8066

5 0.0032

216.69

5.5

3.611944 0.016 0.033

9540.004

4335975

.540.1330342

218.42

3215.0

4

4

7 0.0043

419.35

7.083889

0.0301

0.008467

0.004249

70556.66

0.5117115

429.45

6 426.3

7

9 0.0059

614.28

10.27228

0.0531

0.004899

0.005169

102313.5

1.0760078

613.06

9621.6

7

Pengolahan Data – Turbin Sirip

No. Diameter (m)

Densitas

(kg/m³)

Viskositas

(kg/m.s)

g (m/s²)

Volt (V)

Ampere (A)

N (RPM) t (s)

N rata-rata (rps)

P (kg.m²/s³)

Bilangan

Daya (Np)

Torsi (kg.m²/s²)

Bilangan

Reynold

Bilangan

Fraude

1

0.1 1000 0.001004

9.8066

5 0.0032

225.95

5.3

3.791278 0.016 0.029

360.004

2237761.73

0.1465732

228.55

3227.9

3

4

7 0.0042

435.31

7.345444

0.0294

0.007418

0.004002

73161.8

0.5501965

446.09

6440.7

8

7

9 0.0052

661.48

11.10878

0.0468

0.003414

0.004213

110645.2

1.2583878

673.05

9665.0

5

Analisis

Analisis Alat

Roda tempat meletakkan mixer : untuk memudahkan pemindahan alat secara keseluruhan. Harus dijaga agar tetap stabil agar tidak mengganggu proses mixing diatasnya

Tangki : untuk melakukan proses mixing. Memiliki kapasitas yang besar agar dapat menampung campuran (liquid). Penggunaannya harus hati-hati karena bahan tangki terbuat dari kaca. Bahan tangki tembus pandang agar dapat terlihat jelas proses difusi dalam tangki

Power supply : sebagai sumber daya dari alat mixing Papan panel berisikan :

Amperemeter : untuk menghitung kuat arus Voltmeter : untuk menghitung tegangan

Analisis Alat

Penyangga motor pengaduk : untuk menjaga agar motor pengaduk berada pada tempatnya

Motor pengaduk : untuk menggerakkan sumbu pengaduk Sumbu pengaduk : untuk menggerakkan pengaduk yang

terpasang di bagian ujungnya Pengaduk : untuk melakukan proses pengadukan.

Pengaduk yang digunakan antara lain propeller, turbine impeller, pitch blade turbin sejajar, dan pitch blade turbin sirip. Hal ini bertujuan untuk melihat efisiensi dari setiap pemakaian pengaduk terhadap proses pengadukan

Tachometer : untuk mengukur kecepatan putaran dari pengaduk

Analisis Percobaan

Pengenceran dilakukan agar kepekatan larutan berkurang dan menurunkan

viskositas larutan sehingga proses mixing terjadi lebih mudah

Untuk memperoleh waktu bersih hasil pencampuran, larutan I dituangkan ke dalam

larutan II secara langsung dan cepat

Untuk dapat menganalisis pengaruh voltase terhadap proses pencampuran,

dilakukan variasi voltase yakni sebesar 5,7 dan 9 volt

Dilakukan variasi terhadap jenis pengaduk dan sumbu pengaduk agar dapat menganalisis

pengaruh bentuk dan derajat pengaduk dalam pencampuran

Analisis Grafik

Propeller

0.01 0.02 0.03 0.040

0.4

Grafik Daya vs Bilangan Daya

sumbu 0ᵒ

P

Np

0.01 0.02 0.03 0.040

0.1

0.2


sumbu 30ᵒ

P

Np

Kesimpulan Grafik :

Daya yang dibutuhkan propeller dengan sumbu 30 ᵒ

lebih kecil dari sumbu 0 ᵒ

Semakin besar daya yang diberikan, maka

akan semakin kecil bilangan dayanya

Daya memiliki hubungan berbanding

terbalik dengan bilangan Daya

Propeller

0.01 0.02 0.03 0.040

50000

Grafik Daya vs Bilangan Reynold

sumbu 0ᵒ

P

Re

Kesimpulan Grafik :

Semakin besar daya yang diberikan, maka Bilangan Reynolnya akan semakin besar

pula

Aliran akan semakin turbulen seiring

dengan kenaikan Daya dan kecepatan

Putaran

Aliran yang terbentuk pada sumbu 0 ᵒ lebih

turbulen dibanding aliran sumbu 30ᵒ

0.01 0.02 0.03 0.040

50000


sumbu 0ᵒ

P

Re

Propeller

0 20000 40000 600000

0.4

Grafik Bilangan Daya vs Reynold

sumbu 0ᵒ

Re

Np

0 20000 40000 600000

0.2


sumbu 30ᵒ

Re

Np

Kesimpulan Grafik :

Semakin besar Bilangan Daya, maka

semakin kecil Bilangan Reynoldnya

Bilangan Daya dan Bilangan Reynold

bebanding terbalik

Turbin Rushton

0 0.050.000000000

0.200000000


sumbu 0ᵒ

P

Np

0 0.02 0.040.00000000

0.20000000


sumbu 30ᵒ

P

Np

Kesimpulan Grafik :

Daya yang dibutuhkan propeller dengan sumbu 30 ᵒ

lebih kecil dari sumbu 0 ᵒ



Daya memiliki hubungan berbanding

terbalik dengan bilangan Daya

Turbin Rushton

0.01 0.02 0.03 0.04 0.050

100000


sumbu 0ᵒ

P

Re

0.01 0.02 0.03 0.040

100000


sumbu 30ᵒ

P

Re

Kesimpulan Grafik :


pula



Putaran

Aliran yang terbentuk pada sumbu 0 ᵒ lebih

turbulen dibanding aliran sumbu 30ᵒ

Turbin Rushton

0 500000.000000000

0.200000000


sumbu 0ᵒ

Np

Re

0

5000

0

1000

000.00000000

0.20000000


sumbu 30ᵒ

Np

Re

Kesimpulan Grafik :




bebanding terbalik

Turbin Sejajar dan Turbin Sirip

0 0.02 0.04 0.060

0.4


Turbin Sejajar

P

Np

0 0.02 0.04 0.060

0.04


Turbin Sirip

P

Np

Kesimpulan Grafik :

Daya yang dibutuhkan oleh turbin sejajar lebih besar dibandingkan daya pada turbin sirip



Bilangan daya turbinsejajar cenderung

lebihbesar dibandingkan

turbin sirip


Kesimpulan Grafik :


pula



Putaran

Turbin sirip memiliki bilangan reynold yang lebih tinggi dibandingkan turbin sejajar

0

5000

0

1000

00

1500

000

0.04

Grafik Reynold vs Daya

Turbin Sejajar

Re

P

0

5000

0

1000

00

1500

000

0.04

Grafik Reynold vs Daya

Turbin Sirip

Re

P


0

5000

0

1000

00

1500

000

0.4

Grafik Reynold vs Bilangan Daya

Turbin Sejajar

Re

Np

0

5000

0

1000

00

1500

000

0.04

Grafik Reynold vs Bilangan Daya

Turbin Sirip

Re

Np

Kesimpulan Grafik :




bebanding terbalik

Analisis PerhitunganHubungan antara tegangan (V) dengan arus (I)Berdasarkan data sebelumnya, tegangan berbanding lurus dengan arus. Hal ini sesuai dengan hukum Ohm dimana V = I.R

Hubungan antara tegangan (V) dan/atau arus (I) dengan daya (P)Nilai P didapatkan dari persamaan P = V.I sehingga P pasti berbanding lurus dengan V dan I.

Hubungan antara tegangan (V) dengan kecepatan putaran (N)Tegangan yang besar akan memberikan energi yang besar pula kepada motor untuk berputar, sehingga semakin besar tegangan semakin besar pula kecepatan putaran motor.

Hubungan antara daya (P) dengan bilangan daya (Po)Bilangan daya adalah perbandingan antara tekanan yang dihasilkan aliran dengan gaya inersianya. Berdasarkan persamaan di samping, didapatkan bahwa bilangan daya (power) berbanding lurus dengan daya

Hubungan antara torsi (T) dengan daya (P)Torsi adalah kemampuan suatu benda untuk berputar, dimana kemampuan ini dipengaruhi oleh energi (daya) yang diberikan. Sehingga daya berbanding lurus dengan torsi.

Hubungan antara daya (P) dengan bilangan Reynold (Re)Diketahui bahwa daya berbanding lurus dengan bilangan daya, dan menurut persamaan untuk sistem tanpa baffle, bilangan daya berbanding lurus dengan Sehingga daya berbanding lurus dengan

Hubungan antara kecepatan pengadukan dengan bilangan Reynold (Re)Pada proses pengadukan, bilangan Reynold dapat diperoleh berdasarkan rumus di samping.

Sehingga diketahui bahwa Re berbanding lurus dengan kecepatan putaran. Semakin besar Re, maka pola alirannya akan semakin membentuk aliran turbulen.

Hubungan antara bilangan Fraude (Fr) dengan tegangan (V)Dengan persamaan disamping, diketahui bahwa bilangan Fraude, yaitu perbandingan antara gaya inersia dengan gaya gravitasi, berbanding lurus dengan kecepatan putaran, dan kecepatan putaran pun berbanding lurus dengan tegangan.

Hubungan antara kecepatan putaran (N) dengan waktu pengadukan (t)Semakin cepat putaran motor maka semakin kecil pula waktu yang dibutuhkan hingga cairan homogen

Hubungan bilangan Reynold dengan pola aliranMenurut Geankoplis, aliran dengan bilang Re < 10, maka pola alirannya adalah laminar. Jika bilangan Re antara 10-10.000, maka pola aliran yang terbentuk adalah turbulen.

Analisis Pengaruh Komponen Pengadukan

Jenis PengadukJenis pengaduk mempengaruhi pola aliran serta waktu yang dibutuhkan agar cairan menjadi homogen. Keempat jenis pengaduk menghasilkan aliran turbulen Pengaduk turbin lebih efektif karena aliran terjadi

pada arah radial dan tangensial, sedangkan aliran yang dihasilkan oleh propeller hanya pada arah aksial.

Jenis pengaduk tidak mempengaruhi waktu secara langsung

Jenis pengaduk mempengaruhi kecepatan pengadukan namun tidak secara signifikan

Pola aliran impeller

Posisi sumbu pengadukPosisi sumbu mempengaruhi waktu pengadukan. Pada sumbu 0° waktu yang dibutuhkan lebih kecil

dibandingkan pada sumbu 30° karena pada sumbu 30° terdapat dead zone sehingga pengadukan tidak semerata 0°

Pengaduk pada sumbu

0 °

Pengaduk pada sumbu

30°

Beberapa kesalahan yang menyebabkan data yang diperoleh

tidak sesuai dengan teori dapat disebabkan oleh beberapa faktor berikut: Ketika melaksanakan praktikum, voltmeter tidak bekerja

dengan baik dikarenakan alat memang agak sedikit rusak sehingga data yang akan diambil kurang presisi karena volt berubah-ubah

Praktikan mengalami kesulitan saat melihat perubahan warna saat pencampuran karena dibutuhkan konsentrasi yang tinggi serta refleks yang bagus ketika menyalakan atau memberhentikan waktu ketika warna telah tercampur

Sedikit pewarna yang masih menempel pada dinding gelas beker yang mengakibatkan pewarna dan air tidak terlarut sempurna

Tachometer tidak tepat mengenai kertas putih pada bagian atas propeller sehingga ada indikasi goyangan pada saat memegangnya yang mengakibatkan terjadi perubahan nilai rpm dari propeller

Analisis Kesalahan

Kesimpulan

Proses pengadukan dan pencampuran dipengaruhi oleh jenis pengaduk, posisi sumbu pengaduk dan besar daya pengadukan.

Jenis pengaduk mempengaruhi pola aliran serta waktu yang dibutuhkan agar cairan menjadi homogen.

Semakin besar diameter pengaduk dan lebar daun pengaduk, maka semakin kecil kecepatan agitasi pengaduk tersebut.

Jenis pengaduk yang kecil membutuhkan daya yang lebih sedikit daripada pengaduk besar untuk kecepatan agitasi yang sama.

Posisi sumbu berpengaruh terhadap pola aliran. Kecepatan agitasi berbanding lurus dengan tegangan dari

potensiometer. Semakin besar tegangan, maka semakin cepat putaran

pengaduk.

Daftar Pustaka

Anonim. 2015. Praktikum Unit Operasi Bioproses I. Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia.

Cremer, H. W. 1965. Chemical Engineering Practices, Vol. 8. London: Butterworths Scientific Publications.

Dantec Dynamics. Mixing. http://www.dantecdynamics .com/Default.aspx?ID=19361, diakses pada 14 November 2015.

Moo-Young. 1972. The Blending Efficiences of Some Impeller in Batch Mixing. AICheJ, 18(1) pp. 178-182.

Rahayu, S. S. Pencampuran Bahan Padat-Cair. http://www.chem-is-try.org/materi-kimia/kimia-industri/teknologi-proses/pencampuran-bahan-padat-cair/ diakses pada 12 Oktober 2015

Warren, Mc.Cabe., Julian Smith, dan Peter Harrior. 1994. Operasi Teknik Kimia Jilid 1. Jakarta: Penerbit Erlangga.

http://cercell.com/support/bactovessel-details/turbine-power/

http://www.chem-is-try.org/materi-kimia/kimia-industri/teknologi-proses/pencampuran-bahan-padat-cair/

http://www.chem-is-try.org/materi-kimia/kimia-industri/teknologi-proses/pencampuran-bahan-padat-cair/

http://cercell.com/support/bactovessel-details/turbine-power/

laporan akhir praktikum mixing kelompok 13

Documents