butiran padatan

7/24/2019 butiran padatan

1/21

Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I

PENGUKURAN BUTIRAN PADATAN

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Dalam proses industri kimia, banyak bahan digunakan, terutama berbentuk

padatan. Produk -produk komersial harus memenuhi spesifikasi - spesifikasi

tertentu baik dalam bentuk maupun ukurannya. Untuk memenuhi hal tersebut,

maka bahan melewati serangkaian proses. Salah satu proses yang dimaksud yaitu

pengayakan. Pengayakan adalah metode pemisahan partikel sesuai ukuran yang

dikehendaki menjadi beberapa fraksi berdasarkan perbedaan ukuran partikel

tersebut. Pada prosesnya, zat padat itu dijatuhkan atau dilemparkan ke permukaan

pengayak. Partikel yang di bawah ukuran atau yang kecil undersize!, atau halusan

fines!, lulus melewati bukaan ayak, sedang yang di atas ukuran atau yang besar

o"ersize! akan tertahan di permukaan ayakan.

Prosedur dari praktikum pengukuran butiran padat adalah sebagai berikut.

Pertama, alat ayakan disiapkan dengan tiga macam ukuran, yaitu #$ mesh, %$

mesh, dan &$ mesh. 'erikutnya, pasir yang dijadikan sebagai bahan percobaan

ditimbang hingga &$$ gram. Pasir tersebut kemudian diayak menggunakan ayakan

#$ mesh lalu ditimbang banyaknya pasir yang tertahan o"ersize! dan banyaknya

pasir yang lolos undersize!. Prosedur yang sama juga dilakukan pada ayakan

ukuran %$ dan &$ mesh. Selanjutnya, prosentase dan fraksi dari undersize dan

o"ersize dihitung.

(ujuan dari praktikum ini antara lain mempersiapkan produk butiran

padatan dengan ukuran yang diinginkan. Selain itu, untuk mencegah partikel

Program Studi Teknik S- Teknik Kimia

!aku"tas Tekno"ogi Industri

UPN #$eteran% &a'a Timur Page 1


2/21



o"ersize dan mineral -mineral yang tidak diinginkan masuk ke dalam tahapan

proses selanjutnya. Pengayakan juga mampu meningkatkan spesifikasi bahan .

I.2 Tujuan

). *empersiapkan produk butiran padatan sesuai dengan ukuran yangdiinginkan untuk beberapa proses berikutnya.

+. *encegah masuknya mineral yang tidak sempurna dalam permukaan

primary crushing! atau o"ersize ke dalam proses pengolahan berikutnya

secondary crushing!.

#. Untuk meningkatkan spesifikasi suatu mineral sebagai produk akhir

%. *encegah masuknya undersize ke permukaan

I.3 Manfaat

). *engetahui cara - cara menentukan ukuran partikel

+. *emahami proses pengayakan dan prinsip kerjanya

#. *engetahui faktor - faktor yang mempengaruhi suatu pengayakan





3/21



BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Seara U!u!

Pengayakan adalah sebuah cara pengelompokan butiran, yang akan

dipisahkan menjadi satu atau beberapa kelompok. Dengan demikian dapat

dipisahkan anatara partikel lolos ayakan butiran halus! dan yang tertinggal di

ayakan butiran kasar!. Ukuran butiran tertentu yang masihdapat melintasi ayakan

dinyatakan sebagai butiran batas.

Pengayakan merupakan pemisahan berbagai campuran partikel padatan

yang mempunya berbagai ukuran bahan dengan menggunakan ayakan. Proses

pengayakan juga digunakan sebagai alat pembersih, pemisah kontaminan yang

ukurannya berbeda dengan bahan baku. Pengayakan memudahkan kita untuk

mendapatkan serbuk dengan ukuran yang seragam. Dengan demikian pengayakandapat didefinisikan sebagai suatu metoda pemisahan berbagai campuran partikel

padat sehingga didapat ukuran partikel yang seragam serta terbebas dari

kontaminan yang memiliki ukuran yang berbeda dengan menggunakan alat

pengayakan.

nonim,+$$!





4/21



*engayak adalah metode yang paling umum digunakan untuk mengukur

distribusi ukuran partikel karena murah, sederhana dan cepat dengan "ariasi yang

sedikit antara para operator. (ujuan penyusunan ayakan seri adalah memisahkan

partikel sesuai dengan ukuran partikel masing-masing sehingga bahan yang lolos

ayakan pertama akan tersaring pada ayakan kedua dan seterusnya hingga partikel

itu tidak dapat lagi melewati ayakan dengan nomor mesh tertentu.

di,+$)+!

Partikel zat padat secara indi"idu dikarakteristikan sesuai ukuran, bentuk,

dan densitas partikel. Partikel padat dapat berbentuk beraturan maupun tidak

beraturan. Untuk partikel beraturan beraturan contohnya seperti berbentuk bola,

kubus, dan lainnya. /arena itu, ukuran partikel beraturan lebih mudah ditentukan

dibandingkan partikel tak beraturan.

Untuk menghitung ukuran partikel rata-rata bisa dilakukan dengan dua analisis,

antara lain analisis diferensial dan analisis kumulatif. analisis diferensial

menggunakan ukuran partikel sebagai fungsi ukuran partikel rata-rata. Sedangkan

analisa kumulatif didapatkan dengan menjumlah dan memetakan jumlah

kumulatif terhadap diameter maksimum. Pada prinsipnya, metode analisa

kumulatif lebih efektif dibandingkan analisis diferensial karena analisa kumulatif

mempunyai tingkat ketelitian yang lebih tinggi.

*c0abe. )#!

Pengayakan adalah sebuah cara pengelompokkan butiran, yang akan

dipisahkan menjadi satu atau beberapa kelompok. Dengan demikian dapat

dipisahkan antara partikel lolos ayakan butir halus! dan yang tertinggal di ayakan

butir kasar!. Pengayakan dapat juga diartikan untuk memperoleh ukuran yang

seragam dimana pada proses pengayakan partikel zat padat dijatuhkan atau





5/21



dilemparkan ke permukaan pengayak yang di bawah ukuran atau yang kecil

undersi(e!, atau halusan )ines!, lulus melewati bukaan ayak, sedang yang di atas

ukuran atau yang besar o*ersi(e!, atau buntut tai"s! tidak lulus. Pengayakan lebih

lazim dalam keadaan kering. Pengayakan screening! dipakai dalam skala industri .

1*'2 3241 5/4

6raksi o"ersize 7 fraksi padatan yang tertahan ayakan.

6raksi undersize 7 fraksi padatan yang lolos ayakan.

Produk dari proses pengayakan8penyaringan ada + dua!, yaitu 9

). Ukuran lebih besar daripada ukuran lubang-lubang ayakan o"ersize!.

+. Ukuran yang lebih kecil daripada ukuran lubang-lubang ayakan

undersize!





6/21



nonim,+$$!

Pada pengayakan manual, bahan diperiksa melewati lubang ayakan, umumnya

dengan bantuan sebilah kayu atau sebilah bahan sintesis atau dengan sikat.

'eberapa farmakope memuat spesifikasi ayakan dengan lebar lubang tertentu.

Sekelompok partikel dikatakan memiliki tingkat kehalusan tertentu jika seluruh

partikel dapat melintasi lebar lubang yang sesuai tanpa sisa ayakan!. Dengan

demikian ada batasan maksimal ukuran partikel.

'eberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pengayakan, yaitu9

). 3enis ayakan

+. 0ara pengayakan

#. /ecepatan pengayakan

%. Ukuran ayakan

:. ;aktu pengayakan

&. Sifat bahan yang akan diayak

di,+$)+!





7/21



Pengayakan dengan berbagai rancangan telah banyak digunakan dan

dikembangkan secara luas pada proses pemisahan bahan-bahan pangan

berdasarkan ukuran. Pengayakan yaitu pemisahan bahan berdasarkan ukuran

mesin atau lubang ayakan. 'ahan yang mempunyai ukuran lebih kecil dari

diameter lubang akan lolos dan bahan yang mempunyai ukuran lebih besar akan

terjerap pada permukaan lubang ayakan. 'ahan-bahan yang lolos melewati lubang

ayakan mempunyai ukuran yang seragam dan bahan yang terjerap dikembalikan

untuk dilakukan penggilingan ulang .

Dalam proses industri, biasanya digunakan material yang berukuran

tertentu dan seragam. Untuk memperoleh ukuran yang seragam, maka perlu

dilakukan pengayakan. Pada proses pengayakan zat padat itu dijatuhkan atau

dilemparkan ke permukaan pengayak. Partikel yang di bawah ukuran atau yang

kecil undersize!, atau halusan fines!, lulus melewati bukaan ayak, sedang yangdi atas ukuran atau yang besar o"ersize!, atau buntut tails! tidak lulus.

Pengayakan lebih lazim dalam keadaan kering

Pengayakan secara mekanik pengayakan getaran, guncangan, atau kocokan!

dilakukan dengan bantuan mesin, yang umumnya mempunyai satu set ayakan

dengan ukuran lebar lubang standar yang berlainan.

Suatu ayakan terdiri dari bingkai ayakan dan jaringan ayakan dalam hal ini

dikenal dengan istilah mesh. *esh adalah jumlah lubang per inchi kuadrat.

'iasanya jaringan tersebut dilengkapi dengan peralatan lain sesuai dengan jenis

ayakan, misalnya pada ayakan goyang bingkai ayakan dihubungkan dengan

batang penggerak ke roda gerak.

(


8/21



Pengayakan merupakan suatu metode yang digunakan untuk mendapatkan

ukuran partikel yang diinginkan. *etode ini memiliki dua teknik yang dapat

diaplikasikan dalam pembuatan sediaan farmasi, yaitu teknik pengayakan manual

dan teknik pengayakan mekanik. 'erikut adalah penjelasan mengenai teknik

pengayakan manual dan teknik pengayakan mekanik.

Pada pengayakan manual, bahan dipaksa melewati lubang ayakan,umumnya dengan bantuan sebilah kayu atau sebilah bahan sintetis atau dengan

sikat. 'eberapa farmakope memuat spesifikasi ayakan denagn lebar lubang

tertentu. Sekelompok partikel dikatakan memiliki tingkat kehalusan tertentu jika

seluruh partikel dapat melintasi lebar lubang yang sesuai tanpa sisa di ayakan!.

Dengan demikian ada batasan maksimal ukuran partikel.

(eknik pemisahan ini merupakan teknik manual, teknik ini dapat

dilakukan untuk campuran heterogen khususnya campuran dalam fasa padat.

Proses pemisahan didasari atas perbedaan ukuran partikel didalam campuran

tersebut. Sehingga ayakan memiliki ukuran pori atau lubang tertentu, ukuran pori

dinyatakan dalam satuan mesh, contoh ayakan dapat dilihat pada 1ambar ).

Sebagai contoh sederhana kita dapat lakukan pemisahan pasir dari sebuah

campuran pasir dan batu kerikil, menggunakan ayakan yang porinya cukup halus.

(eknik pengayakan yang dilakukan tentunya memiliki tujuan dalam

pembuatan suatu sediaan farmasi. Untuk mendapatkan ukuran partikel yang

diinginkan maka terdapat beberapa standar ayakan yang biasanya digunakan

dalam pembuatan sediaan farmasi. Standar ayakan yang akan dibahas kali ini

adalah Standar merika, Standar (yler dan Standar menurut United States

Pharmacopeia USP !

*engayak adalah metode yang paling umum digunakan untuk mengukur

distribusi ukuran partikel karena murah , sederhana , dan cepat dengan "ariasi





9/21



yang sedikit antara para operator. *eskipun limit bawah dari pemakaian biasanya

diperkirakan sebesar :$ mikron, ayakan mikromesh dapat digunakan untuk

memperpanjang batas bawah sampai )$ mikron.

Sebuah ayakan terdiri dari suatu panci dengan dasar kawat kasar dengan

lubang = lubang segi empat. Di merika Serikat digunakan dua standar ayakan.

Pada skala standar (yler , perbandingan lebar lubang pada urutan ayakan adalah .Skala standar (yler didasarkan pada ukuran lubang $,$$+>! pada kasa yang

mempunyai +$$ lubang pada setiap ) inci , yaitu +$$-mesh. Skala Standar

merika yang dianjurkan oleh 'iro Standar 4asional umumnya menggunakan

perbandingan , tetapi didasarkan pada lubang ) mm )?-mesh!

Ke"ua a#akan $tan"ar %n% "a&at "%l%'at &a"a ta(el (er%kut

Standar Amerika Standar T+"er

,ikron ,es ,ikron ,es

.//0 1 23 ./1 1 4

56/0 5 5/77 5

5000 . 17/. .

11/0 / 1136 /

3810 6 3675 6

3180 8 31/3 8

3000 0 /. 0





10/21



/80 3 176 3

50 5 /8 5

70 / 77 /

000 8 881 30

850 30 60 35

60 3. .87 38

.70 10 57. 13

.00 1. 56 1.

530 50 1. 53

1.0 5. 37. 58

376 .0 35/ /0

3.0 /0 308 /.

30 60 6. 80

66 80 56 00

57 00 35 .





11/21



3. 30 05 .0

0. 50 88 60

88 60 65 300

65 300

/3 310

.1 360

55 13.

16 500

Rancangan dan Dimensi Ayakan Menurut Standar Amerika dan Standar Tyler

Prosedurnya meliputi penggoyangan sampel secara mekanis. *elalui suatu

seri urutan ke ayakan yang lebih halus, dan penimbangan bagian dari sampel yang

tertinggal pada masing = masing ayakan. (ipe gerakan yang mempengaruhi

pengayakan 9 gerakan "ibrasi yang paling efesien diikuti berturut = turut dengan

pengetukan dari samping , dari bawah, gerakan memutar dengan pengetukan , dan

gerakan memutar. ;aktu merupakan faktor penting pada pengayakan. 'eban atau

ketebalan serbuk per satuan luas dari ayakan mempengaruhi waktu pengayakan.

Untuk satu set ayakan tertentu kira = kira sebanding dengan beban ayakan. @leh

karena itu pada analisis ukuran dengan cara mengayak, tipe gerakan , waktu

pengayakan , dan beban harus distandardisasi.





12/21



nonim,+$$!

Dalam melakukan analisis untuk menghitung atau mengukur ukuran

partikel, seperangkat ayak standard disusun secara deret dalam suatu tumpukan,

dengan ayakan paling rapat diletakkan di bawah hingga ayakan paling besar

diletakkan di atas. /emudian diguncang dengan waktu tertentu. Partikel tertahan

pada tiap ayakan dikon"ersi menjadi fraksi massa atau persen massa dari material

keseluruhan Aasil dari analisa kemudian ditabulasi untuk menunjukan fraksi

massa pada tiap bagian ayakan sebagai fungsi dari jangkau ukuran mesh pada tiap

bagian. @leh karena partikel yang tertahan lulus dari ayak sebelumnya, maka

hanya perlu dua angka untuk menentukan jangkau ukuran, angka pertama adalah

jumlah mesh yang lolos dan angka kedua adalah jumlah mesh yang tertahan.

*c0abe. )#!





13/21



BAB III

PELAKSANAAN P)AKTIKUM

III. 1 Ba'an #ang "%gunakan

). Pasir

III.2 Alat #ang "%gunakan

). yakan #$ mesh

+. yakan %$ mesh

#. yakan &$ mesh

%. (imbangan





14/21



III.3 *a!(ar alat

yakan #$ mesh! ayakan %$ mesh! ayakan &$ mesh!

(imbangan!

III.+ ,ar%a(el

Ukuran butiran 9 #$ mesh , %$ mesh , dan &$ mesh

III.- Pr$e"ur &er(aan

). Siapkan alat ayakan ukuran #$,%$, dan &$ mesh!.

+. (imbang bahan pasir.

#. yak pasir dengan menggunakan screen.

Ukuran #$ mesh timbang pasir o"ersize dan under size.

Ukuran %$ mesh timbang pasir o"ersize dan under size. Ukuran &$ mesh timbang pasir o"ersize dan under size.

%. Aitung hasil percobaan prosentase o"ersize dan undersize.





15/21



BAB I,

HASIL DAN PEMBAHASAN

I,.1 Ta(el Ha$%l Penga!atan "an &er'%tungan

Ukuran

mesh!

@"ersize

gram!

Undersize

gram!

6raksi

massa

o"ersize

6raksi

massa

ubdersize

keterangan





16/21



B! B!

#$ )?$ %+$ #$ C$ 'elum

seragam

%$ )+$ #$$ +$ :$ Seragam

&$ )+$ )?$ +$ #$ Seragam

sempurna

I,.2. Per'%tungan

Prosentase

a. #$ mesh o"ersize!berat oversize

berat total )$$B 7180

600 )$$B 7 #$B

b. #$ mesh undersize!berat oversize


600 )$$B 7 C$B

c. %$ mesh o"ersize!berat ove rsize


600 )$$B 7 +$B

d. %$ mesh undersize!berat oversize


600 )$$B 7 :$B

e. &$ mesh o"ersize!berat oversize


600 )$$B 7 +$B

f. &$ mesh undersize!berat oversize


600 )$$B 7 #$B





17/21



(otal fraksi 7 #$ mesh o"ersize E %$ mesh o"errsize E &$ mesh o"ersize E &$

mesh undersize

7 #$ E+$ E +$ E #$

7 )$$ B

I,.3 *raf%k

(idak ada!

I,.+ Pe!(a'a$an

Pada praktikum kali ini yaitu pengukuran butiran padatan yang digunakan

adalah bahan pasir seberat &$$ gram. *ula = mula kita mengambil pasir seberat

&$$ gram dengan timbangan. Setelah itu , pasir dimasukkan ke dalam ayakan #$

mesh kemudian diayak sampai terdapat pasir yang tertahan o"ersize! dan pasir

yang lolos ayak undersize!. Falu kita timbang pasir yang tertahan o"ersize! dan

pasir yang lolos ayakan undersize! menggunakan timbangan. /emudian kita

hitung fraksi massa pasir yang tertahan ayakan o"ersize! dan fraksi massa yang

lolos ayakan undersize!.

Aasil yang didapatkan pada percobaan ini adalah untuk ayakan #$

meshpasir yang o"ersize )?$ gram dan pasir yang undersize %+$ gram. 6raksi

massa o"ersize adalah+$B dan untuk undersize adalah C$B. /emudian untuk

ayakan %$ mesh, pasir yang o"ersize )+$ gram dan untuk undersize #$$ gram.

6raksi massa o"ersize adalah +$B dan untuk undersize adalah :$B. Sedangkan

ayakan &$ mesh pasir yang o"ersize )+$ gram dan untuk undersize +?$ gram.

6raksi massa o"ersize adalah +$B dan fraksi undersize adalah #$B.





18/21



Dari beberapa data yang telah diperoleh selama percobaan, hasil yang

didapatkan sudah memenuhi syarat bahwa semakin besar ukuran mesh maka hasil

berat pasir dari ayakan semakin berkurang.





19/21



BAB ,

KESIMPULAN DAN SA)AN

,.I Ke$%!&ulan

). Pada ayakan #$ meshpasir yang o"ersize )?$ gram dan pasir yang undersize

%+$ gram. 6raksi massa o"ersize adalah+$B dan untuk undersize adalah C$B.

+. Pada ayakan %$ mesh, pasir yang o"ersize )+$ gram dan untuk undersize #$$

gram. 6raksi massa o"ersize adalah +$B dan untuk undersize adalah :$B.

#. Pada aayakan &$ mesh pasir yang o"ersize )+$ gram dan untuk undersize +?$

gram. 6raksi massa o"ersize adalah +$B dan fraksi undersize adalah #$B.

%. Semakin besar ukuran mesh maka hasil berat pasir dari ayakan semakin

berkurang.

,.2 Saran

). 'ersihkan dahulu ayakan sebelum dipakai.

+. berhati-hati dalam mengayak agar pasir dalam ayakan tidak terjatuh.

#. Febih teliti dalam menimbang berat dari hasil ayakan undersize maupun

o"ersize.





20/21



DA/TA) PUSTAKA

di.+$)+.GSeputarPengayakandan*etodePengayakan>.

http988tsffarmasiunsoed+$)+.wordpress.com8+$)+8$:8+)8pengayakan-seri8!. Diakses pada tanggal % oktober +$): pukul +$.): ;'

nonim. +$$. G*etode dan (eknik Pengayakan

http988tsffffaunsoed+$$.wordpress.com8+$)+8$:8++8metodeHdanHteknikH

pengayakan-untuk-menentukan-ukuran-partikel-dalam-teknologi-

farmasi8!. Diakses pada tanggal % oktober +$): pukul +).$$ ;'.

*c0abe, ;arren.F. )#. G@perasi (eknik /imia 3ilid + .

3akarta9 Penerbit


21/21



APPENDI0

a. #$ mesh o"ersize!berat oversize


600 )$$B 7 #$B

b. #$ mesh undersize!berat oversize


600 )$$B 7 C$B

c. %$ mesh o"ersize!berat oversize


600 )$$B 7 +$B

d. %$ mesh undersize!berat oversize


600 )$$B 7 :$B

e. &$ mesh o"ersize!berat oversize


600 )$$B 7 +$B

f. &$ mesh undersize!berat oversize


600 )$$B 7 #$B




Documents

butiran padatan