Filtrasi

TUJUAN
Tujuan Instruksional Umum
Mengetahui mekanisme proses penyaringan
Mengetahui cara mengoperasikan alat penyaringan
Menyelesaikan permasalahan yang berhubungan dengan penyaringan
Tujuan Instruksioanal Khusus
Dapat merakit dan membongkar alat percobaan
Dapat melaksanakan operasi filtrasi baik pada tekanan tetap maupun pada kecepatan tetap
Dapat melaksanakan operasi pencucian setelah penggunaan filtrasi press
Dapat menentukan waktu filtrasi optimum
Dapat menghitung densitas dan viskositas air hasil filtrasi dari tiap volume
Dapat menghitung berat cake hasil filtrasi
Dapat membuat grafikk hubungan antara waktu dengan densitas dan viskositas serta berat cake pada masing-masing percobaan

RUANG LINGKUP
Praktikum yang kami lakukanialah proses filtrasidenganmenggunakan filter press dengankasa filter sebagai media penyaringan. Larutan yang digunakanyaitularutan CaCO3 4,56 % dalam 20 liter air.

DASAR TEORI
3.1 Pengertian Filtrasi
Filtrasi adalah pembersihan partikel padat dari suatu fluida dengan melewatkannya pada medium penyaringan, atau septum, yang di atasnya padatan akan terendapkan. Range filtrasi pada industri mulai dari penyaringan sederhana hingga pemisahan yang kompleks. Fluida yang difiltrasi dapat berupa cairan atau gas; aliran yang lolos dari saringan mungkin saja cairan, padatan, atau keduanya. Suatu saat justru limbah padatnyalah yang harus dipisahkan dari limbah cair sebelum dibuang
Proses pengoperasiannya sebagai berikut :
Pada permulaan filtrasi pada penyaring kue beberapa partikel padat memasuki medium pori dan ditahan, tetapi dengan segera mulai berkumpul di permukaan septum.
Setelah periode awal ini padatan mulai terfiltrasi; padatan tersebut mulai menebal di permukaan dan harus dibersihkan secara periodik.Kecuali dilengkapi kantong penyaring untuk pembersih gas, penyaring umumnya hanya digunakan untuk pemisahan padat-cair.
Penyaring dapat dioperasikan dengan tekanan di atas atmosfer pada aliran atas medium penyaring atau tekanan vakum pada aliran bawah.

3.2 Fungsi Filtrasi
Filtrasi digunakan sebagai berikut:
Untuk membersihkan air dan sampah pada pengolahan air
Menjernihkan preparat kimia di laboratorium
Menghilangkan pengotor pada air suntik injeksi
Membersihkan sirup dari kotoran yang ada pada gula
(http://nisahalimahI.file.wordpress.com/2009/06/jenis-pemisahan-campuran.pdf)

3.3 Macam-Macam Filtrasi
Menurut prinsip kerjanya filtrasi dapat dibedakan atas beberapa cara, yaitu:
a. Gravity Filtration : Filtrasi yang cairannya mengalir karena gaya berat.
b. Pressure Filtration:Filtrasi yang dilakukan dengan menggunakan tekanan.
c. Vacum Filtration : Filtrasi dengan cairan yang mengalir karena prinsip hampa udara (penghisapan).
(http://bamboe-lokal.blogspot.com/2009/11/Filtrasi28.html)

3.4 Faktor-Faktor yang MempengaruhiHasilFiltrasi
Faktor yang mempengaruhiefisiensipenyaringanada 4 (empat) faktordanmenentukanhasilpenyaringandalambentukkualitas effluent sertamasaoperasisaringanyaitu :
1. Ketebalanlapisan media filter
Semakinteballapisan media filter, makaluaspermukaanpenahanpartikel-partikelsemakinbesardanjarak yang ditempuholeh air semakinpanjang.
2. Suhu Air
PengaruhSuhuTerhadapKekentalan
PengaruhSuhuTerhadapAktifitasBiologi
PengaruhSuhuTerhadapReaksi Kimia
3. KecepatanFiltrasi
Kecepatanaliranakanmempengaruhi proses penahananmekanisterhadapbahan-bahantersuspensi.
4. Kualitas Air
Semakin rendah kualitas air yang akan difilter, maka akan semakin memerlukan pengolahan yang sempurna atau kompleks.
(http://rac.uii.ac.id/server/document/public/2008080103041pdf%20TA.pdf)

3.5 Filter Press
Suatu mesin press bersaringan berisi satu set plat yang didesain untuk menyediakan serangkaian ruang atau kompartemen yang di dalamnya padatan dikumpulkan. Plat-plat tersebut dilingkupi media penyaring seperti kanvas. Lumpur dapat mencapai tiap-tiap kompartemen dengan tekanan tertentu, cairan melalui kanvas atau keluar melalui pipa pembuangan, meninggalkan padatan cake basah dibelakangnya. Plat dari suatu mesin press bersaringan dapat berbentuk persegi/lingkaran, horizontal, atau vertikal.
(http://tutorial-kuliah.blogspot.com/2009/06/tugas-kuliah-teori-tentang-filterpress.html)
3.6 Cake
Cake merupakan padatan yang terakumulasi atau tertinggal dan menempel pada cloth. Setelah beberapa lama maka ruang antara plate akan tertumpuk oleh slurry dan lama kelamaan umpan akan berhenti mengalir. Jika hal ini terjadi maka cloth harus segera dicuci. Pencucian ini dilakukan dengan menyalurkan air bersih ke dalam plate dan keluar melalui frame. Hal ini merupakan kebaikan dari proses filtrasi. Berdasarkan kompresibilitasnya cake (slurry yang menempel padacloth) dibagi menjadi dua, yakni :
1. Compressible cake
Cake akan mengalami perubahan struktur apabila mengalami tekanan sehingga ruang kosong dalam cake semakin kecil akibatnya proses penahan semakin besar dan proses filtrasi semakin sulit.
2. Incompressible cake
Cake yang tidak mengalami perubahan jika terjadi perubahan tekanan. Pada kenyataanya kelompok ini hampir tidak ada. Tetapi tekanan yang digunakan kecil maka cake dapat dianggap incompressible cake.

3.7 Aplikasi Proses Filtrasi di Industri
Aplikasi dalam industri, proses filtrasi terdapat pada alat rotary vacuum filter.
Industri Perminyakan
RVF digunakan untuk menghasilkan heavy petroleum wax yang ditemukan pada umpan asal lubicrating oil.
Pengolahan Air Limbah
RVF digunakan untuk filtarsi bahan buangan yang sudah tercampur.
Makanan dan Minuman
RVF didesain dengan spesifikasi khusus untuk menjamin kemurnian dan tidak terkontaminasinya suatu produk.
Kimia dan Farmasi
Untuk aplikasi ini, RVf didesain khusus agar memenuhi tingkat kemurnian yang sudah distandarkan sehingga resiko kontaminasinya kecil.
Pengolahan logam mulia
Pembuatan kertas
Industri batu bara
Industri kimia
Industri pupuk
10.Industri mesiu
(http://bagasvanirawan.wordpress.com/2010/11/4/filtrasi)

3.8 Densitas
Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumenya. Satuan SI massa jenis adalah kilogram per meter kubik (kg•m-3).Rumusmassajenis:

Keterangan:
ρ = massa jenis (kg/m3)
m= massa (kg)
V = volume (m3)
(http://id.wikipedia.org/wiki/massa-jenis)

3.9 Viskositas
Viskositas atau kekentalan adalah salah satu cairan yang menentukan besarnya perlawanaan terhadap gaya geser. Viskositas terjadi terutama karena adanya interaksi antara molekul-molekul cairan.
Rumus:
µ=(dx.tx)/(do.to) μo
keterangan:
µ = viskositas
µo = viskositas air
dx/do = perbandingan density
tx/to = perbandingan waktu
viskositas zat cair cenderung menurun seiring bertambah kenaikan temperatur, hal ini disebabkan gaya-gaya kohesi pada zat cair dipanaskan akan mengalami penurunan dengan semakin bertambahnya temperature pada zat cair yang menyebabkan turunnya viskositas dari zat cair tersebut. Semakin besar konsentrasi suatu bahan maka viskositas makin besar. Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas, yaitu: temperatur, tekanan, kohesi dan laju perpindahan momentum molekuler. (http://id.wikipedia.org/wiki/viskositas)

3.10 Sifat Reagen
Kalsium Karbonat (CaCO3)
Sifat fisis: RM : CaCO3
BM : 100,09 gr/mol
Berbentuk serbuk putih
Density : 2,8 gr/cm3
Melting point : 8,25oC
Sifat kimia: Sedikit larut dalam air
(http://digilib.its.ac.id/public/ITS-non Degree-10560.ChapterI.pdf)

3.10.2 Aquadest
Sifat fisika : Rumus molekul: H2O
Berat molekul: 18 gr/mol
Densitas: 1 gr/ml
Titik didih: 1000C
Titik lebur 00C
Sifat kimia : Merupakan pelarut yang baik
Ph larutan netral yaitu 7
Bukan merupakan zat pengoksida kuat
Merupakan bahan reduktor
Dapat mengalami reaksi oksidasi jika direaksikan dengan
logam alkali tanah.
(http//dedyanwar-kimiaanalisa.blogspot.com/2009/11/)

PERALATAN DAN BAHAN
Peralatan :
Alat Utama : – Satu set alat filter press
Alat Pendukung :
– beaker glass – kertas saring
– piknometer 25 ml – plastik
– cawan porselin – stopwatch
– viskosimeter ostwold – oven
– bola karet – ember
– timbangan digital
– kertas saring

Bahan yang digunakan
Aquadest 60 liter
CaCO3 sebanyak 4,56% dilarutkan dalam 20 liter aquadest

VARIABEL
Variabel tetap :
Aquadest
Kadar CaCO3
Variabel berubah :
Waktu (20 menit, 30 menit, dan 40 menit)

LANGKAH KERJA
Menimbang CaCO3 91.2 gr dan mengukur air 20 liter
Memasukkan air dan CaCO3 ke dalam tangki slurry
Aduk hingga CaCO3 tercampur dengan air
Cek filter press dengan mengguatkan bidang filter kemudian kencangkan press, serta cek kran dan valve
Nyalakan pompa dan buka kran yang menuju alat filtasi dibuka penuh,sedangkan kran untuk air balik dibuka 1/2
ambil sampel pada masing-masing selang pada waktu 20 menit
kenudian matikan pompa buka bidang filternya dan ambil cakenya setelah itu timbang berat basahnya
Oven cake hingga kering ,kemudian timbang bera keringnya
Untuk sampel airnya dihitung densitas dan viskositasnya
Ulangi percobaan tersebut ulangi percobaan tersebut untuk waktu 30 menit dan 40 menit

PERHITUNGAN
Massa CaCO3
% CaCO3= (gr CaCO3)/(Mr CaCO3)×1000/(V air)
4,56/100=(gr CaCO3)/(Mr CaCO3)×1000/20000
gr CaCO3=91,2 gr

7.2 Densitas
ρ= (berat pikno isi-berat pikno kosong)/(V pikno)

Percobaan I (20 menit)
1.ρ= (50,74-25,31)gr/(25 ml)=1,0172 gr/ml
2.ρ= (50,73-25,31)gr/(25 ml)=1,0168 gr/ml
3.ρ= (50,71-25,31)gr/(25 ml)=1,0160 gr/ml
4.ρ= (50,70-25,31)gr/(25 ml)=1,0156 gr/ml
5.ρ= (50,70-25,31)gr/(25 ml)=1,0156 gr/ml
6.ρ= (50,70-25,31)gr/(25 ml)=1,0156 gr/ml

Percobaan II (30 menit)
1.ρ= (50,72-25,31)gr/(25 ml)=1,0164 gr/ml
2.ρ= (50,72-25,31)gr/(25 ml)=1,0160 gr/ml
3.ρ= (50,71-25,31)gr/(25 ml)=1,0160 gr/ml
4.ρ= (50,71-25,31)gr/(25 ml)=1,0160 gr/ml
5.ρ= (50,70-25,31)gr/(25 ml)=1,0156 gr/ml
6.ρ= (50,70-25,31)gr/(25 ml)=1,0156 gr/ml

Percobaan III (40menit)
1.ρ= (50,72-25,31)gr/(25 ml)=1,0164 gr/ml
2.ρ= (50,71-25,31)gr/(25 ml)=1,0160 gr/ml
3.ρ= (50,71-25,31)gr/(25 ml)=1,0160 gr/ml
4.ρ= (50,70-25,31)gr/(25 ml)=1,0156 gr/ml
5.ρ= (50,70-25,31)gr/(25 ml)=1,0156 gr/ml
6.ρ= (50,69-25,31)gr/(25 ml)=1,0156 gr/ml

7.2 Viskositas
µ=(dx.tx)/(do.to) μo

Percobaan I (20 menit)
1.µ= (1,0172×2,99)/(1×2,7)×0,99=1,115 Cp
2.µ= (1,0168×2,86)/(1×2,7)×0,99=1,066 Cp
3.µ= (1,0160×2,82)/(1×2,7)×0,99=1,051 Cp
4.µ= (1,0156×2,76)/(1×2,7)×0,99=1,028 Cp
5.µ= (1,0156×2,74)/(1×2,7)×0,99=1,020 Cp
6.µ= (1,0156×2,70)/(1×2,7)×0,99=1,005 Cp
Percobaan II (30 menit)
1.µ= (1,0164×2,96)/(1×2,7)×0,99=1,103 Cp
2.µ= (1,0160×2,96)/(1×2,7)×0,99=1,058 Cp
3.µ= (1,0160×2,81)/(1×2,7)×0,99=1,047 Cp
4.µ= (1,0160×2,73)/(1×2,7)×0,99=1,017 Cp
5.µ= (1,0156×2,71)/(1×2,7)×0,99=1,009 Cp
6.µ= (1,0156×2,68)/(1×2,7)×0,99=0,998 Cp

Percobaan III (40menit)
1.µ= (1,0164×2,95)/(1×2,7)×0,99=1,099 Cp
2.µ= (1,0160×2,81)/(1×2,7)×0,99=1,047 Cp
3.µ= (1,0160×2,77)/(1×2,7)×0,99=1,032 Cp
4.µ= (1,0156×2,73)/(1×2,7)×0,99=1,032 Cp
5.µ= (1,0156×2,66)/(1×2,7)×0,99=0,991 Cp
6.µ= (1,0156×2,61)/(1×2,7)×0,99=0,972 Cp
Berat Cake
Berat cake basah=(berat kertas saring+cake basah)-(berat kertas saring)
Berat cake kering=(berat kertas saring+cake kering)-(berat kertas saring)

Percobaan I (20menit)
Cake Basah
Cake basah = (16,66 – 0,67)gr = 15,99 gr
Cake basah = (16,81 – 0,69)gr = 15,62 gr
Cake basah = (16,16 – 0,64)gr = 15,52 gr
Cake basah = (28,27 – 0,65)gr = 27,62 gr
Cake basah = (16,53 – 0,65)gr = 15,88 gr
Cake basah = (13,01 – 0,64)gr = 12,37 gr

Cake Kering
Cake kering = (12,82 – 0,67)gr = 12,15 gr
Cake kering = (12,25 – 0,69)gr = 11,56 gr
Cake kering = (12,17 – 0,64)gr = 11,53 gr
Cake kering = (24,25 – 0,65)gr = 23,60 gr
Cake kering = (13,53 – 0,65)gr = 12,87 gr
Cake kering = (10,72 – 0,64)gr = 10,08 gr

Percobaan II (30 menit)
Cake Basah
Cake basah = (23,88 – 0,64)gr = 24,24 gr
Cake basah = (24,74 – 0,67)gr = 24,07 gr
Cake basah = (18,01 – 0,65)gr = 17,36 gr
Cake basah = (17,64 – 0,66)gr = 16,98 gr
Cake basah = (19,85 – 0,71)gr = 19,14 gr
Cake basah = (7,82 – 0,70)gr = 7,12 gr

Cake Kering
Cake kering = (17,43 – 0,64)gr = 16,79 gr
Cake kering = (24,74 – 0,67)gr = 17,44 gr
Cake kering = (13,45 – 0,65)gr = 12,8 gr
Cake kering = (12,80 – 0,66)gr = 12,14 gr
Cake kering = (14,61 – 0,65)gr = 13,9 gr
Cake kering = (5,94 – 0,64)gr = 5,24 gr

Percobaan III (40 menit)
Cake Basah
Cake basah = (18,66 – 0,72)gr = 17,94 gr
Cake basah = (16,61 – 0,72)gr = 15,89 gr
Cake basah = (22,98 – 0,70)gr = 22,28 gr
Cake basah = (22,10 – 0,72)gr = 21,38 gr
Cake basah = (13,35 – 0,74)gr = 12,61 gr
Cake basah = (13,31 – 0,70)gr = 12,59 gr

Cake Kering
Cake kering = (14,31 – 0,72)gr = 13,41 gr
Cake kering = (12,47 – 0,72)gr = 11,75 gr
Cake kering = (17,52 – 0,70)gr = 16,82 gr
Cake kering = (16,06 – 0,72)gr = 15,32 gr
Cake kering = (10,10 – 0,74)gr = 9,36 gr
Cake kering = (10,04 – 0,72)gr = 9,32 gr

Explore posts in the same categories: Uncategorized

Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s


Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

%d blogger menyukai ini: