PEMISAHAN MEKANIS

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

         Pemisahan mekanis merupakan suatu cara pemisahan antara 2 komponen atau partikel secara mekanis dalam praktek pemisahan dapat dilakukan dengan sedimentasi (pengendapan), sentrifugasi (pemusingan), dan filtrasi (penyaringan).

         Banyak separasi (pemisahan) mekanis yang didasarkan atas gerakan partikel padat atau tetesan zat cair melalui fluida. Fluida dapat berupa zat cair dan mungkin berada dalam keadaan mengalir atau diam. Tujuan dari proses tersebut adalah untuk mengeluarkan partikel dari arus fluida baik untuk mengeluarkan zat pengotor yang terdapat dalam fluida maupun untuk memulihkan partikel.

         Pada pengendapan gravitasi (sedimentasi), laju sedimentasi dapat dihitung dengan menentukan perubahan kedalaman suspensi (Z) terhadap waktu. Partikel tertentu di dalam fluida selain dapat mengendap dengan pengaruh gaya gravitasi pada laju maksimum tertentu, dapat ditingkatkan laju pengendapannya dengan mengganti gaya gravitasi dengan gaya sentrifugal yang jauh lebih kuat. Dalam operasi produksi, separator sentrifugal telah banyak menggantikan separator gravitasi karena jauh lenih efektif untuk partikel dan tetesan halus. Jenis utama pengendapan sentrifugal adalah mesin sentrifugal tabung (tubular centrifuge) dan mesin sentrifugal (disk sentrifuge).

B.  Tujuan Percobaan

         Adapun tujuan dilakukan percobaan adalah untuk mengamati dan membandingkan prinsip kerja dari proses pemisahan mekanis cara sedimentasi dengan pemisahan mekanis cara sentrifugasi.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

         Suatu kelompok operasi pemisahan yang dipergunakan dalam pengolahan bahan pangan dapat disebut pemisahan secara kontak keseimbangan. Bahan mentah secara biologis sering dicampurkan dan untuk menyiapkan bahan pangan, beberapa komposisi bahan mentah ini perlu dipisahkan. Pemisahan mekanis dapat dikelompokkan dalam 4 kelompok, yaitu penyaringan, pengendapan, klasifikasi, dan pemisahan sentrifusi (Earle, 1982).

         Ada tiga cara pemisahan cairan dari campuran solid liquid yaitu, penekanan hidrolik, penekanan roller, dan penekanan cairan. Tekanan hidrolik banyak digunakan dalam industri pengolahan sari buah, sedangkan penekanan roller biasanya digunakan untuk nira dari batang tebu untuk pembuatan gula pasir. Tekanan screw disamping dipakai pada pemisahan sari buah juga dipakai pada pemisahan minyak makan. Demikian pada tekanan hidrolik banyak dipakai untuk proses batch, sedangkan roller dan screw untuk proses kontinyu (Wirakartakusumah, 1992).

         Pemisahan partikel berdasarkan perbedaan densitas dapat dipercepat melalui medium zat cair yang bergerak atau mengalir. Cara tersebut dikenal dengan istilah hydraulic water. Perbedaannya dengan sedimentasi adalah medium alir pada sedimentasi relatif diam sedangkan hydraulic water secara skematis dapat terjadi relatif lebih cepat. Pemisahan secara mekanis didasarkan pada suatu gerakan yang timbul pada tetesan dengan zat cair, maka fluida yang dihasilkan berupa gas yang timbul akibat tekanan fluida. Fluida adalah zat yang tidak dapat menahan perubahan bentu (distorsi) secara permanent (McCabe, 1993)

         Sedimentasi merupakan salah satu cara pemisahan antara komponen atau partikel berdasarkan perbedaan densitasnya melalui medium air oleh gaya graivitasi. Oleh karena itu pemisahan tersebut berlangsung lama. Secara visual dapat juga dikatakan bahwa sedimentasi adalah pemisahan suspensi menjadi 2 fraksi, yaitu fraksi supernatant (fraksi yang jernih) dan fraksi slurry (fraksi yang keruh) (Sukardjo, 1997).

         Pengendapan menggunakan gaya gravitasi atau gaya sentrifugal untuk memisahkan partikel dari aliran bahan cair. Partikel biasanya berupa bahan padat, akan tetapi bahan ini dapat lebih kecil daripada butir bahan cair dan bahan cair tersebut dapat berupa suatu cairan atau gas. Pemisahan sentrifugal pada prinsipnya mirip dengan pengendapan, akan tetapi dengan menggantikan gaya gravitasi dengan gaya sentrifugal yang jauh lebih besar. (Cock, 1986)

BAB III

METODELOGI PERCOBAAN

A.    Bahan Dan Alat

         Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini antara lain gelas ukur, pemusing, piknometer, dan timbangan analitik.

         Bahan yang digunakan adalah juice wortel.

B.     Cara Kerja

ü  Sedimentasi

1.      Disiapkan sampel, dilakukan penimbangan.

2.      Diaduk sampel sehingga homogen.

3.      Dimasukan ke dalam gelas ukur.

4.      Diamati tinggi endapan setiap menitnya sampai ketinggian tidak bertambah lagi.

5.      Dibuat grafik hubungan tinggi endapan terhadap waktu.

6.      Dihitung kecepatan sedimentasi.

ü  Sentrifugasi

1.      Disiapkan sampel, dilakukan penimbangan, dan pengadukan.

2.      Dimasukkan dalam gelas ukur/tabung.

3.      Dipasangkan pada alat pemusing.

4.      Dioperasikan alat pemusing dengan variasi waktu 5, 7, 9, 11, 13, dan 15 menit.

5.      Dibuat grafik hubungan tinggi endapan terhadap waktu.

6.      Dihitung kecepatan sedimentasi.

  

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A.  Hasil Pengamatan

ü  Sentrifugasi

Waktu (Menit)	t1	t2	t3	t4
5	7	6	9	6	7	1,4
7	7	8	8	7,5	7,625	1,089
9	7	8	8	9	8	0,889
11	9	9	7,5	8	8,375	0,761
13	8	8,5	8,5	9	8,5	0,653
15	8	9,5	8	9	8,625	0,575

ü  Sedimentasi

Waktu (Menit)	t1	t2
7	2,5	2,4	2,45	0,35
9	2,6	2,5	2,55	0,28
11	2,7	2,6	2,65	0,24
13	2,9	2,7	2,8	0,21
15	3,0	2,8	2,9	0,19
30	3,1	2,9	3	0,1

B.  Pembahasan

         Pada percobaan ini, telah dilakukan pengujian pemisahan menkanis dengan cara sedimentasi dan cara sentrifugasi. Bahan yang digunakan adalah juice wortel yang ampasnya tidak disaring terlebih dahulu.

         Separasi (pemisahan) merupakan suatu cara yang dilakukan untuk memisahkan larutan yang sudah tercampur atau disebut juga dengan campuran yang nantinya pemisahan tersebut terbagi kedalam dua bagian, yaitu bagian atas berupa air atau pelarut dan bagian bawah berupa padatan yang turun atau mengendap.

         Pada pengujian dengan proses sedimentasi, bahan dimasukkan kedalam dua buah gelas ukur dan didiamkan selama interval waktu tertentu untuk mengamati hasil pengendapan dengan gaya gravitasi. Dari data yang didapatkan bahwa endapan yang dihasilkan dari interval pertama ke interval kedua sangat sedikit. Begitu juga dengan interval selanjutnya, endapan yang dihasilkan tidak menampakkan perbedaan yang begitu mencolok.

         Pengendapan secara sedimentasi berlangsung sangat lama disebabkan pada pemisahan ini pengendapan terjadi dengan menggunakan gaya gravitasi atau pengendapan tanpa menggunakan bantuan alat atau mengendap dengan dengan sendirinya.

         Sedangkan pada pemisahan mekanis, bahan dimasukkan ke dalam tabung yang kemudian di tempatkan ke dalam mesin pemusing sentrifugal maka endapan yang dihasilkan dengan interval waktu yang relatif berdekatan akan lebih banyak.

         Hal ini disebabkan karena pada pemisahan mekanis menggunakan mesin sentrifugal, dimana alat ini menggunakan gaya sentrifugal yang fungsinya untuk mempercepat proses pengendapan.

         Gaya sentrifugal lebih cepat terjadi pengendapan karena gaya ini dikenakan pada partikel yang jauh lebih besar. Gaya sentrifugal juga dipengaruhi oleh jari-jari putaran efektif.

         Dari percobaan ini dapat diketahui bahwa semakin lama gaya gravitasi atau gaya sentrifugasi yang diberikan kepada bahan maka akan semakin banyak padatan yang akan terbentuk pada bahan tersebut. Akan tetapi apabila dilakukan perbandingan antara gaya gravitasi dangan gaya sentrifugasi pada bahan dengan waktu yang sama makan pada bahan yang diberikan gaya sentrifugasi akan menghasilkan endapan yang lebih banyak.

         Pemisahan antara sedimentasi dan sentrifugal mempunyai perbedaan yaitu dengan melihat waktu terjadinya pengendapan. Hal ini dapat dilihat pada grafik :

BAB V

PENUTUP

A.  Kesimpulan

         Dari percobaan pemisahan mekanis yang telah dilakukan maka dapat diambil beberapa kesimpulan, diantaranya :

¯  Pada pemisahan mekanis secara sedimentasi, ketinggian pengendapan yang terjadi sangat sedikit.

¯  Gaya gravitasi yang terjadi pada pemisahan mekanis secara sedimentasi memerlukan waktu yang sangat lama untuk mendapatkan endapan.

¯  Pada pemisahan mekanis secara sentrifugasi, ketinggian endapan pada tabung yang diperoleh banyak.

¯  Gaya sentrifugal yang terjadi pada pemisahan mekani secara sentrifugasi memerlukan waktu yang cepat untuk mendapatkan endapan. Karena gaya ini dikenakan pada partikel yang besar.

¯  Semakin lama waktu bahan di tempatkan ke dalam mesin sentrifugal maka akan semakin banyak endapan yang dihasilkan pada bahan tersebut. Karena gaya sentrifugal yang digunakan berfungsi untuk mempercepat proses pengendapan.

¯  Pemisahan antara sedimentasi dan sentrifugal mempunyai perbedaan yaitu dengan melihat waktu terjadinya pengendapan. Sehingga dapat dikatakan bahwa semakin lama gaya gravitasi atau gaya sentrifugasi yang diberikan kepada bahan maka akan semakin banyak padatan yang akan terbentuk pada bahan tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Cock. 1986. INDUSTRI KIMIA OPERASI. PT.Gramedia, Jakarta.

Earle, R.L. 1982. SATUAN OPERASI DALAM PENGOLAHAN PANGAN. PT.Sastra Hudaya, Bogor.

McCabe. 1993. OPERASI TEKNIK KIMIA. Erlangga, Jakarta.

Sukardjo. 1997. KIMIA FISIKA. Rineka Cipta, Jakarta.

Wirakartakusumah. 1992. PERALATAN DAN UNIT PROSES INDUSTRI PANGAN. IPB, Bogor.