https://www.semuanyaadasaja.blogspot.com
LAPORAN PRAKTIKUM PROSES TEKNIK KIMIA II
Percobaan V
Sedimentasi
Kelompok II
- Afriani HS
- Riza Putri Mazarina
- Raudhatul Husna
- Khumaira Riani
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Sedimentasi
Sedimentasi adalah pemisahan padatab cairan (solid liquid) dengan menggunakan gaya gravitasi untuk mengendapkan partikel suspense, baik dalam pengolahan air bersih (IPAM), maupun dalam pengolahan air limbah (IPAL). Ada empat kelas atau jenis pengendapan partikel secara umum yang didasarkan pada konsentrasi dari partikel yang saling berhubungan. Kriteria ini secara langsung mempengaruhi konstruksi dan disain sedimentasi. Empat jenis Pengendapan tersebut adalah masing-masing terjadi pada pengolahan air bersih maupun pengolahan air limbah.
Pertama adalah discrete settling adalah pengendapan yang memerlukan konsentrasi suspensed solid yang paling rendah, sehingga analisisnya menjadi yang paling sederhana. Di dalam drainase settling partikel secara individu mengendap dengan bebas dan tidak mengganggu atau tidak mencampuri pengendapan dari partikel lainnya. Contoh aplikasi dari Discrete settling adalah grit chambers. Jenis pengendapan kedua adalah flocculant settling. Pada flocculant settling inilah konsentrasi partikel cukup tinggi terjadi pada penggumpalan (agglomeration). Peningkatan rata-rata massa partikel ini menyebabkan partikel karam lebih cepat.
Jenis terakhir adalah Compression Settling. Compression Settling berada padakonsentrasi yang paling tinggi pada suspended solid dan terjadi pada jangkauan yang paling rendah dari clarifiers. Pengedapan partikel dengan cara memampatkan (compressing) massa partikel dari bawah. Tekanan (compression ) terjadi tidak hanya di dalam zone yang paling rendah dari secondary clarifiers tetapi juga didalam tangki sludge thickening. Secara aktual sedimentasi terdiri dari rectangular dancircular. Bak single- rectangular akan lebih ekonomis dibandingkan dengan bak circular pada ukuran yang sama bagaimana pun, jika banyak tangki diperlukan, unit rectangular dapat dibangun dengan dinding pada umumnya dan menjadi yang paling hemat (Mc Cabe,1983).
2.1.1 Discrete Partikel Settling
Pengendapan sebuah discrete particle di dalam air hanya dipengaruhi oleh karakteristik air dan partikel yang bersangkutan dan dapat diterangkan dengan rumus-rumus sederhana dalam mekanika fluida. Yang dimaksud dengan discrete particle adalah partikel yang tidak mengalami perubahan bentuk, ukuran maupun berat selama partikel tersebut mengendap. Proses pengendapan partikel berlangsung semata-mata akibat pengaruh gaya partikel atau berat sendiri partikel.
Pengendapan akan berlangsung sempurna apabila aliran dalam keadaan tenang (aliran laminar). Akibat beratnya sendiri, partikel yang mempunyai rapat masa lebih besar darirapat masa air akan bergerak vertical ke bawah. Gerakan partikel didalam air yang tenang akan diperlambat oleh gaya hambatan akibat kekentalan air (drag force) sampai dicapai suatu keadaan dimana besar gaya hambatan setara dengan gaya beratefektif partikel di dalam air. Setelah itu gerakan partikel akan berlangsung secarakonstan dan disebut terminal settling velocity. Gaya berat partikel dalam air (impelling force) merupakan resultant antaragaya berat partikel dan gaya apung (buoyant force). 2.1.2 Flocculant Settling Partikel yang berada dalam larutan encer sering tidak berlaku sebagai partikel mandiri (discrete particle) tetapi sering membentuk gumpalan (flocculant particle) selama mengalami proses sedimentasi. Bersatunya beberapa partikel membentuk gumpalan akan memperbesar rapat masanya, sehingga akan mempercepat pengendapannya.
Proses penggumpalan (flocculation) di dalam kolam pengendapan akan terjadi tergantung pada keadaan partikel untuk saling berikatan dan dipengaruhi oleh beberapa variabel seperti laju pembebanan permukaan, kedalaman kolam, gradient kecepatan, konsentrasi partikel di dalam air dan range ukuran butir. Pengaruh dari variabel-variabel tersebut dapat ditentukan dengan percobaan sedimentasi.
Karakteristik dari pengendapan partikel flok, dapat ditentukan dengan percobaan yang menggunakan sebuah kolom pengendapan. Untuk mendapatkan hasilyang memuaskan digunakan kolom dengan tinggi 3 m dan diameter 150 mm. kolom pengendapan dilengkapi dengan krans pengambil sampel air dengan jarak vertical 0,6 m. dengan hati-hati kolom diisi dengan larutan suspensi sehingga diperoleh distribusi ukuran butir yang cukup seragam pada sepanjang kolom dan dijaga agar partikel mengendap dalam suasana tenang. Pengambilan sampel air dilakukan berdasarkan variasi waktu dan kedalaman air. Untuk selanjutnya sampel air dianalisis kandungan partikelnya.
2.1.3 Compression Settling
Konsentrasi partikel yang sangat tinggi dapat menimbulkan zona pengendapan pertikel yang mencapai batas lantai tanki pengendapan. Dimana masing-masing partikel terus saling bersentuhan. Kelanjutan dari pengendapan dapat dicapai hanyadengan pemberian kompresi yang akan mereduksi jumlah cairan .Tipe pengendapan ini disebut compression settling. Yang di ilustrasikan dengan bagian paling bawah dari zona settling pada dimana endapan pada bagian bawah mengalami kompresi dibawah berat partikel diatasnya. Salah satu aplikasi dari Compression Settling adalah digunakan dalam proses pengentalan dengan gravitasi (Marth, 2000).
Adapun tujuan proses sedimentasi adalah :
- Untuk memisahkan partikel-partikel dari alur fluida sehingga fluida tersebut bebas dari kontaminan partikel.
- Untuk memulihkan partikel-partikel sebagai produk (seperti pemulihan fasa terdispensi pada ekstraksi cair-cair).
- Untuk memisahkan partikel-partikel menjadi fraksi-fraksi dengan ukuran atau densitas yangberbeda dengan cara menyuspensikan partikel-partikel tersebut ke dalam sesuatu fluida.
Aplikasi sedimentasi mencakup penyisihan padatan dari limbah cair, pengendapan kristal-kristal dari larutan induk, pemisahan Campuran cair-cair dari suatu tahapan ektraksi di dalam settler, pengendapan partikel-partikel pangan padat dari pangan cair dan pengendapan campuran kental dari proses leaching kacang kedelai. Partikel-partikel tersebut dapat berupa partikel-partikel padat atau tetesan-tetesan cairan. Fluida yang dimaksud dapat berupa cairan atau gas yang sedang bergerakatau dalam keadaan diam.
Sedimentasi merupakan salah satu cara yang paling ekonomis untuk memisahkan padatan dari suspensi, bubur atau slurry. Rancangan peralatan sedimentasi selalu didasarkan pada percobaan sedimentasi pada skala yang lebih kecil. Sedimentasi merupakan peristiwa turunnya partikel padat yang semula tersebar merata dalam cairan karena adanya gaya berat, setelah terjadi pengendapan cairan jernih dapat dipisahkan dari zat padat yang menumpuk di dasar (endapan).
 |
| Gambar 1. Proses Sedimentasi |
Selama proses sedimentasi berlangsung terdapat tiga buah gaya, yaitu :
1. Gaya gravitasi
Gaya ini terjadi apabila berat jenis larutan lebih kecil dari berat jenis partikel, sehingga partikel lain lebih cepat mengendap. Gaya ini biasa dilihat pada saat terjadi endapan atau mulai turunnya partikel padatan menuju ke dasar tabung untuk membentuk endapan. Pada kondisi ini, sangat dipengaruhi oleh hukum 2 Newton, yaitu :
2. Gaya apung atau melayang
Gaya ini terjadi jika massa jenis partikel lebih kecil dari pada massa jenis fluida yang sehingga padatan berapa pada permukaan cairan.
3. Gaya Dorong
Gaya dorong terjadi pada saat larutan dipompakan kedalam tabung klarifier. Gaya dorong dapat juga dilihat pada saat mulai turunnya partikel padatan karena adanya gaya gravitasi, maka fluida akan memberikan gaya yang besarnya sama dengan berat padatan itu sendiri.
Dari ketiga gaya gravitasi di atas diturunkan suatu laju pengendapan menurun yaitu:
Sedimentasi bisa berlangsung secara batch dan kontinu (thickener), sebagai penjelasan dibawah ini:
1. Sedimentasi batch
Sedimentasi ini merupakan salah satu cara yang paling ekonomis untuk memisahkan padatan dari sutau suspensi, bubur atau slurry. Operasi ini banyak digunakan pada proses-proses untuk mengurangi polusi dari limbah industri. Suatu suspensi yang mempunyai ukuran partikelnya hampir seragam dimasukkan dalam tabung gelas yang berdiri tegak.
2. Sedimentasi kontinu
Pada industri operasi sedimentasi sering dijalankan dalam proses kontinu yang disebut thinckener. Thinckener kontinu memiliki diameter besar, tangki dangkal dalam dengan putaran hambatan untuk mengeluarkan sludge, slurry diumpankan ke tengah tangki, sekitar tepi puncak tangki adalah suatu clear liquid overflow. Untuk garukan sludge ke arah pusat bottom untuk mengalirkan keluar. Gerakan menggaruk yang “stirs” hanya lapisan sludge. Bantuan pengadukan dalam pembersihan air dan sludge.
2.2 Mekanisme Sedimentasi
 |
| Gambar 2. Hasil sedimentasi secara batch |
Gambar 2. menunjukkan hasil pengujian sedimentasi secara batch. Pada Gambar 2.(a) semua partikel mengendap secara bebas di zona suspensi B. Pada mulanya partikel – partikel di zona B mengendap dengan laju yang seragam dan muncul suatu zona jernih a di Gambar 2.(b). Ketinggian z menurun dengan laju reaksi yang konstan. Zona D juga mulai muncul, zona ini mengandung partikel- partikel yang telah mengendap di dasar silinder. Zona C adalah lapisan transisi yang kandungan padatannya berada diantara zona B dan zona D. Setelah settling lebih jauh zona B dan C menghilang seperti ditunjukkan dalam Gambar 2.(c). Kemudian muncul kompresi, cairan keluar menuju ke atas dari zona D dan ketebalan zona D berkurang (Mc Cabe, 1985).
2.3 Koagulasi Partikel
Koagulasi Partikel-partikelnya halus, sulit mengatasi gaya apung (sulit mengendap) sehingga proses koagulasi dilakukan untuk memperbesar diameter partikelnya agar mudah mengendap.
Berdasarkan ukuran partikel, sedimentasi dibedakan menjadi:
- Discrete partikel yaitu selama proses pengendapan bentuk, ukuran, dan densitas partikel tidak berubah.
- Flacentate partikel yaitu selama proses pengendapan bentuk, ukuran, dan densitas partikel berubah.
Kecepatan pengendapan pada tiap partikel selalu berubah-ubah tergantung ukuran partikel yang terdistribusi dalam larutan, partikel yang berukuran lebih besar memiliki kecepatan pengendapan yang lebih besar dari pada partikel yang berukuran lebih kecil (Asdak, 1995).
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
(download versi pdf 👇)
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
(download versi pdf 👇)
BAB V
PENUTUP
(download versi pdf 👇)
https://www.semuanyaadasaja.blogspot.com
DOWNLOAD PDF
DOWNLOAD PDF
BACA LAINNYA :
0 comments:
Posting Komentar