TAKEN FROM : Introduction To MATERIAL and
ENERGY BALANCES
By: G.V Reklaitis
Jumat, 16 Oktober 2009
ANALYSIS OF THE MATERIAL BALANCE PROBLEM
Our study of the application of the conservation law to open steady-state systems has focused on the individual components that make up the material balance problem : the stream variables,the balance equation, the directly specified information, and the imposed subsidiary relations. When dissected into these elements, the problem of calculating the material flows leaving or entering the system is revealed as simple one of solving a set of algebraic equations, which are usually linear, but may involve nonlinearities, for a certain number of unknown variables. As in any algebraic problem, two question must be reseolved prior to blindly submerging into the details of algebraic manipulation. First, we must decide whether in fact the equations we have assembled can yield a proper solution. if no solution is possible, then clearly we must return to reexamine the underlying physical system to determine whether any important features have been neglected, any false assumptions made, any incorrect or inaccurate information usud,or,perhaps,how any important engineering design parameters left free for our choice can best be specified. Second, if the algebraic problem can be solved, then it behooves us to determine a strategy which will lead to an accurate solution in an efficient manner. Both of these question are considered in the following two sections.
Minggu, 11 Oktober 2009
Evaporation
8.1 Introduction
8.1A Purpose
In section 4.8 we discussed thechase of heat transfer to a boiling liquid. An important instance of this type of heat transfer occurs quite often in the process indudtries and is given the general name evaporation. In the evaporation the vapor from a boiling liquid solution removed and amore concentrated solution remains. In the majority of cases the unit operation evaporation revers to the removal of water from an aqueos solution.
Typical examples of evaporation are concentration of aqueous solutions of sugar, sodium cholride, sodium hydroxide, glycerol, glue, milk, and orange juice. In these cases the concentrated solutions is desired product and the evaporated water is normally discarded. In few cases, water, which has a small amount of minerals, is evaporated to give a solid-free water which is used as boilers feed, for special chemical process, or for other purposes. Evaporation process to evaporate sweater to provide drinking water have been developed and used. In some cases, the primary purpose of evaporation is to concentrate the solution so that upon colling, salt crystals will from and be separated. This special evaporation process, termed crystallization, is discussed in chapter 12.
8.1 Processing Factors
The physical and chemical properties of the solution being concentrated and of the vapor being removed have a great effect on the type of evaporator used and on the pressure and temperatuture of the process. some of these properties which affect the processing methods are discussed next.
1. Concentration in the liquid. Usually, the liquid feed to an evaporator is relatively dilute, so its visicocity is low, similar to water, and relatively high heat-transfer coeficients are obtained. As evaporation proceeds, the solution may become very concentrated and quite viscous, causing the heat-transfer coefficient to drop markedly. Adequate circulation and/or turbulance must be present to keep the coefficient from becoming too low.
2. Solubility. As solutions are heated and concentration of the solute or salt increases, the solubility limit of the material in the solution may be exceeded and crystalls may from. This may limit the maximum concentration in solution which can be obtained by evaporation. Some solubility of typical salts in water are shown as a function of temperature. In most cases the solubility of the salt increases with temperature. This mean that when a hot concentrated solution from an evaporator is cooled to room temperature, crystallization may occur
3. Temperature sensitivity of material. Many products, especially food and other biological materials, may be materials, may be temperature-sensitive and degrade at higher temperatures after prolonged heating. Such product are pharmaceutical products; food product such as milk, orange juice and vegetable extract; and fine organics chemicals. The ammount of degradation is a function of the temperature and the length of time.
4. Foaming or frothing. In some cases materials composed of caustic solutions, food solutions such as skim milk, and some fatty acid solutions form a foam or froth during boiling. This foam accompanies the vapor coming out of the evaporator and entrainment losser occur.
5. Pressure and Temperature. The boiling point of the solution is related to the pressure of the system. The higher the operating pressure of the evaporator, the higher the the temperature at boiling. Also, as the concehtration of dissolved material in solution increases by evaporation, the tenperature of boiling may raise. this phenomenon is called Boiling-point rise or elevation and is discussed in section 8.4. to keep the temperatures low in heat-sensitive materials, it is often necessary to operate under 1 atm pressure,i.e., under vacum
6. Scale deposition and materials of construction. Some solutions deposit solid materials called scale on the heating surfaces. These could be formed by decomposition products or or solubility decreases. The result is that the overal heat-transfer coefficient decreases and the evaporator must eventually be cleaned. the material of construction of the evaporator are important to minimize corrosion.
8.1A Purpose
In section 4.8 we discussed thechase of heat transfer to a boiling liquid. An important instance of this type of heat transfer occurs quite often in the process indudtries and is given the general name evaporation. In the evaporation the vapor from a boiling liquid solution removed and amore concentrated solution remains. In the majority of cases the unit operation evaporation revers to the removal of water from an aqueos solution.
Typical examples of evaporation are concentration of aqueous solutions of sugar, sodium cholride, sodium hydroxide, glycerol, glue, milk, and orange juice. In these cases the concentrated solutions is desired product and the evaporated water is normally discarded. In few cases, water, which has a small amount of minerals, is evaporated to give a solid-free water which is used as boilers feed, for special chemical process, or for other purposes. Evaporation process to evaporate sweater to provide drinking water have been developed and used. In some cases, the primary purpose of evaporation is to concentrate the solution so that upon colling, salt crystals will from and be separated. This special evaporation process, termed crystallization, is discussed in chapter 12.
8.1 Processing Factors
The physical and chemical properties of the solution being concentrated and of the vapor being removed have a great effect on the type of evaporator used and on the pressure and temperatuture of the process. some of these properties which affect the processing methods are discussed next.
1. Concentration in the liquid. Usually, the liquid feed to an evaporator is relatively dilute, so its visicocity is low, similar to water, and relatively high heat-transfer coeficients are obtained. As evaporation proceeds, the solution may become very concentrated and quite viscous, causing the heat-transfer coefficient to drop markedly. Adequate circulation and/or turbulance must be present to keep the coefficient from becoming too low.
2. Solubility. As solutions are heated and concentration of the solute or salt increases, the solubility limit of the material in the solution may be exceeded and crystalls may from. This may limit the maximum concentration in solution which can be obtained by evaporation. Some solubility of typical salts in water are shown as a function of temperature. In most cases the solubility of the salt increases with temperature. This mean that when a hot concentrated solution from an evaporator is cooled to room temperature, crystallization may occur
3. Temperature sensitivity of material. Many products, especially food and other biological materials, may be materials, may be temperature-sensitive and degrade at higher temperatures after prolonged heating. Such product are pharmaceutical products; food product such as milk, orange juice and vegetable extract; and fine organics chemicals. The ammount of degradation is a function of the temperature and the length of time.
4. Foaming or frothing. In some cases materials composed of caustic solutions, food solutions such as skim milk, and some fatty acid solutions form a foam or froth during boiling. This foam accompanies the vapor coming out of the evaporator and entrainment losser occur.
5. Pressure and Temperature. The boiling point of the solution is related to the pressure of the system. The higher the operating pressure of the evaporator, the higher the the temperature at boiling. Also, as the concehtration of dissolved material in solution increases by evaporation, the tenperature of boiling may raise. this phenomenon is called Boiling-point rise or elevation and is discussed in section 8.4. to keep the temperatures low in heat-sensitive materials, it is often necessary to operate under 1 atm pressure,i.e., under vacum
6. Scale deposition and materials of construction. Some solutions deposit solid materials called scale on the heating surfaces. These could be formed by decomposition products or or solubility decreases. The result is that the overal heat-transfer coefficient decreases and the evaporator must eventually be cleaned. the material of construction of the evaporator are important to minimize corrosion.
TAKEN FROM : Transport Processes and Unit Operations
BY : Christie J. Geankoplis
Lirik MeLLy
Melly Goeslaw – Glow
Ku tak jahat tapi ku tak baik
Mungkin ku tak punya
Cinta yang kau mau
Namun ku terang ku bercahaya
Memancar glow.. glow.. glow..Ku tak bisa berdiri saja
Sementara musikku teriak memanggil
On the dance floor what are you waiting for
The music glow..glow.. glow..
Reff
Yeah I’m happy all of them
Membuatku merasa
Oh happy all I though
Menyentuh bintang-bintang
Glow establish to your life
Music is my energy
Glow.. glow..
*courtesy of FunLirik.Com
Dan ku hanya ingin bahagia
Membawa cintamu setinggi-tingginya
Siapkah dirimu melayang
Bersama glow.. glow.. glow..
Gerakkan cintamu yang tinggi
Ku bakar jiwamu dengan cahayaku
On the dance floor what you’re waiting for
The music glow.. glow.. glow..
Back Reff
My energy my music
My life my soul
My energy my music my life my soul my spirit my life
And I’m glow with glow yeah..
Artikel Melly Goeslaw – Glow ini dipersembahkan oleh Lirik Lagu Indonesia Gratis @ FunLirik.Com. Kunjungi Juga Download Mp3 Gratis untuk download lagu indonesia terbaru.
Gambaran Praktikam Filtrasi
Fey n anto (Filtrasi tarasi)
Mang anto jualan Filtrasi
Tukang Fress plus-plus
Model Filtrasi 2009
Ibu dan bapak negara Tekim 2009
Sabtu, 10 Oktober 2009
LAB 1 Filtrasi
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. Di dalam industri, kandungan padatan suatu umpan mempunyai range dari hanya sekedar jejak sampai persentase yang besar. Seringkali umpan dimodifikasi melalui beberapa pengolahan awal untuk meningkatkan laju filtrasi, misal dengan pemanasan, kristalisasi, atau memasang peralatan tambahan pada penyaring seperti selulosa atau tanah diatomae. Oleh karena varietas dari material yang harus disaring beragam dan kondisi proses yang berbeda, banyak jenis penyaring telah dikembangkan, beberapa jenis akan dijelaskan di bawah ini.
Fluida mengalir melalui media penyaring karena perbedaan tekanan yang melalui media tersebut. Penyaring dapat beroperasi pada:
- tekanan di atas atmosfer pada bagian atas media penyaring,
- tekanan operasi pada bagian atas media penyaring,
- dan vakum pada bagian bawah.
Tekanan di atas atmosfer dapat dilaksanakan dengan gaya gravitasi pada cairan dalam suatu kolom, dengan menggunakan pompa atau blower, atau dengan gaya sentrifugal. Penyaring sentrifugal didiskusikan pada seksi berikutnya pada bab ini. Dalam suatu penyaring gravitasi media penyaring bisa jadi tidak lebih baik daripada saringan (screen) kasar atau dengan unggun partikel kasar seperti pasir. Penyaring gravitasi dibatasi penggunaannya dalam industri untuk suatu aliran cairan kristal kasar, penjernihan air minum, dan pengolahan limbah cair.
Kebanyakan penyaring industri adalah penyaring tekan, penyaring vakum, atau pemisah sentrifugal. Penyaring tersebut beroperasi secara kontinyu atau diskontinyu, tergantung apakah buangan dari padatan tersaring tunak (steady) atau sebentar-sebentar. Sebagian besar siklus operasi dari penyaring diskontinyu, aliran fluida melalui peralatan secara kontinu, tetapi harus dihentikan secara periodik untuk membuang padatan terakumulasi. Dalam saringan kontinyu buangan padat atau fluida tidak dihentikan selama peralatan beroperasi.
Penyaring dibagi ke dalam tiga golongan utama, yaitu penyaring kue (cake), penyaring penjernihan (clarifying), dan penyaring aliran silang (crossflow). Penyaring kue memisahkan padatan dengan jumlah relatif besar sebagai suatu kue kristal atau lumpur, sebagaimana terlihat dalam Gb. 30.4.a. Seringkali penyaring ini dilengkapi peralatan untuk membersihkan kue dan untuk membersihkan cairan dari padatan sebelum dibuang. Penyaring penjernihan membersihkan sejumlah kecil padatan dari suatu gas atau percikan cairan jernih semisal minuman. Partikel padat terperangkap didalam medium penyaring (Gb. 30.4.b) atau di atas permukaan luarnya. Penyaring penjernihan berbeda dengan saringan biasa, yaitu memiliki diameter pori medium penyaring lebih besar dari partikel yang akan disingkirkan. Di dalam penyaring aliran silang, umpan suspensi mengalir dengan tekanan tertentu di atas medium penyaring (Gb. 30.4.c). Lapisan tipis dari padatan dapat terbentuk di atas medium permukaan, tetapi kecepatan cairan yang tinggi mencegah terbentuknya lapisan. Medium penyaring adalah membran keramik, logam, atau polimer dengan pori yang cukup kecil untuk menahan sebagian besar partikel tersuspensi. Sebagian cairan mengalir melalui medium sebagai filtrat yang jernih, meninggalkan suspensi pekatnya. Pembahasan selanjutnya, suatu penyaring ultra, unit aliran silang berisi membran dengan pori yang sangat kecil, digunakan untuk memisahkan dan memekatkan partikel koloid dan molekul besar.
1.Filtrasi pasir terbuka
Penyaring terbuka mengalirkan air melalui media penyaring dengan gravitasi. Laju penyaringannya dibatasi oleh hilang tekanan. Pada penyaring terbuka ini air yang akan dialirkan harus memiliki rentang kekeruhan tertentu. Tidak terlalu besar atau terlalu rendah. Bila kekeruhan tinggi maka proses penyaringan akan sangat berlangsung lambat, dan bila kekeruhan rendah maka proses yang terjadi akan berubah menjadi pencucian filter. Sehingga biasanya rentang kekeruhan sebelum dialirkan dalam penyaring berkisar di 10 NTU. Penyaringan ini telah diterapkan pada instalasi pengolahan air di Rio de Janiero, Brazil.
2. Filtasi pasir tertutup
Pada penyaringan tertutup ini tekanan yang digunakan lebih besar. Tekanan ini dihasilkan oleh pompa untuk meningkatkan laju penyaringan sehingga menyebabkan laju alir lebih tinggi dan lapisan penyaring material lebih tinggi, membuat usia pemakaian penyaring lebih panjang. Penyaringan ini telah diterapkan pada instalasi pengolahan air di Jerman.
Pengoperasian dan perawatan instalasi saringan pasir lambat memiliki beberapa ketentuan, antara lain:
1. Kecepatan penyaringan 0,1-0,4 m/jam; luas permukaan bak maksimum 200 m2; jumlah bak saringan minimum 2 buah
2. Kedalaman bak saringan adalah jumlah tinggi bebas, tinggi air diatas media pasir, tebal pasir penyaring dan tebal karikil penahan.
3. Media penyaring berupa pasir yang mengandung kadar SiO2 90%. Ukuran efktif butiran 0,2-0,4 mm, keseragaman butiran 2-3 berat jenis pasir 2,55-2,65 gr/cm3. Kelarutan pasir dalam air selama 24 jam < 3 % beratnya.
4. Pengolahan pendahuluan diperlukan untuk penurunan kekeruhan, penambahan oksigen terlarut, penurunan algae dan bakteri koli.
4. Penyaring cepat
Penyaring ini berisikan 0,4-0,7 meter pasir dengan diameter 0,4-0,8 milimeter dan gravel setebal 0,3-0,6 meter. Adapun kecepatan aliran penyaringan yang dihasilkan sebesar 1,3-2,7 liter/m3/detik.
5. Penyaring lapisan tunggal
6. Penyaring lapis ganda
Penyaringan lapis ganda ini menggunakan saringan yang berbeda granulanya misalnya 0,5 meter antrasit dengan diameter 1 milimeter pada bagian atas, 0,3 meter pasir silika dengan diameter 0,5 meter. Satu set penyaringan menghasilkan 2,7-5,4 liter/m3/detik.
7. Penyaring Up-Stream
8. Penyaring Down-Stream
9. Penyaring Basah
10. Penyaring Kering
Pada setiap proses operasional harus disertai dengan proses perawatan. Pada penyaringan proses perawatan dinamakan proses backwashing, yaitu proses dimana filter dalam penyaring dicuci untuk meningkatkan kinerja filter kembali.
Pada proses backwashing laju alir backwashing seharusnya cukup tinggi sehingga semua butiran penyaring dalam kondisi bergerak. Laju ini bergantung pada berat jenis bahan dan ukuran butiran. Pada penyaring lapis ganda laju yang diperlukan jauh lebih tinggi. Selain menggunakan air pencuci dapat juga digunakan udara dengan menggunakan kompresor. Namun, bila jenis filter yang digunakan adalah biofiltrasi maka pada saat pencucian tidak boleh menggunakan air yang mengandung bahan kimia, karena dapat mematikan bakteri yang membantu proses filtrasi.
PENYARING KUE
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 kue mulai terfiltrasi; padatan tersebut mulai menebal di permukaan dan harus dibersihkan secara periodik. Kecuali dilengkapi kantong penyaring untuk pembersih gas, penyaring kue umumnya hanya digunakan untuk pemisahan padat-cair. Sebagaimana penyaring lainnya, penyaring ini dapat beroperasi dengan tekanan di atas atmosfer pada aliran atas medium penyaring atau tekanan vakum pada aliran bawah. Jenis lainnya juga kontinyu atau diskontinyu, tetapi karena kesulitan pembuangan padatan melawan tekanan positif, kebanyakan tekanan penyaring adalah diskontinyu.
PENYARING BERTEKANAN DISKONTINYU. Penyaring bertekanan memerlukan perbedaan tekanan yang besar yang melalui septum agar filtrasi cepat cairan viskos atau padatan sempurna dapat dilakukan secara ekonomis. Kebanyakan jenis penyaring bertekanan adalah mesin pres bersaringan (filter presses) dan penyaring bercangkang dan berdaun (shell-and leaf filter).
MESIN PRES BERSARINGAN (FILTER PRESS). Suatu mesin pres bersaringan berisi satu set plat yang didesain untuk menyediakan serangkaian ruang atau kompartemen yang didalamnya padatan dikumpulkan. Plat-plat tersebut dilingkupi medium penyaring seperti kanvas. Lumpur dapat mencapai tiap-tiap kompartemen dengan tekanan tertentu; cairan melalui kanvas dan keluar ke pipa pembuangan, meninggalkan padatan kue basah dibelakangnya.
Plat dari suatu mesin pres bersaringan dapat berbentuk persegi atau lingkaran, vertikal atau horizontal. Kebanyakan kompartemen padatan dibentuk dengan penyelia plat polipropelina cetakan. Dalam desain lain, kompertemen tersebut dibentuk di dalam cetakan plat berbingkai (plate-and-frame press) sebagaimana dapat dilihat pada Gb. 30.5, yang didalamnya terdapat plat persegi panjang dengan 6 s.d. 78 in. (150 mm s.d. 2 m) yang pada satu sisi dapat diubah-ubah. Ketebalan setiap plat antara 6 s.d. 2 in. (6 s.d. 50 mm), ketebalan bingkai antara 1/4 s.d. 8 in. (6 s.d.200 mm). Plat dan bingkai dipasang pada posisi vertikal dalam rak logam, dengan kain melingkupi permukaan setiap plat, dan ditekan dengan keras bersama dengan memutar skrup hidraulik. Lumpur memasuki suatu sisi akhir dari rangkaian plat dan bingkai. Lumpur mengalir sepanjang jalur pada satu sudut rangkaian tersebut. Jalur tambahan mengalirkan lumpur dan jalur utama ke dalam setiap bingkai. Di sini padatan akan terendapkan di atas kain yang menutupi permukaan plat. Cairan menembus kain, menuruni jalur pada permukaan plat (corrugation), dan keluar dari mesin press.
Setelah merangkai mesin pres, lumpur dimasukkan dengan pompa atau tangki bertekanan pada tekanan 3 s.d. 10 atm. Filtrasi dilanjutkan sampai cairan tidak lagi muncul pada keluaran atau tekanan filtrasi secara tiba-tiba meningkat. Hal ini terjadi ketika bingkai penuh padatan atau tidak ada lumpur lagi yang dapat masuk. Jika hal demikian terjadi, mesin pres dapat dikatakan mengalami kemacetan (jammed). Cairan pencuci mungkin dapat digunakan untuk membersihkan pengotor yang larut dari padatan., setelah itu kue dapat ditiup dengan kukus (steam) atau udara untuk membersihkan cairan yang tersisa. Mesin pres kemudian dibuka, dan padatan kue dihilangkan dari medium penyaring dan dipindahkan ke konveyor atau tempat penampungan. Dalam banyak mesin pres, operasi tersebut dilakukan secara otomatis, sebagaimana terlihat pada Gb. 30.5.
Pencucian secara teliti mesin pres bersaringan dapat memakan waktu beberapa jam, untuk cairan pencuci cenderung mengikuti jalur termudah dan melintasi secara tegang kumpulan kue. Jika ada bagian kue yang kurang padat, maka umumnya cairan pencuci tidak efektif. Jika pencucian lebih baik dilakukan secara berlebihan, akan lebih baik untuk mengalirkan kembali lumpur melalui kue-kue yang sebagian telah tercuci, secara bersama dengan cairan pencuci dalam jumlah yang lebih besar dan menyaring kembali. Atau juag menggunakan penyaring bercangkang dan berdaun, yang menjanjikan pencucian lebih baik daripada cetakan plat dan bingkai.
PENYARING BERCANGKANG DAN BERDAUN. Untuk mencuci dibawah tekanan yang lebih tinggi daripada di cetakan plat dan bingkai, agar ongkos buruh lebih murah, atau memerlukan pencucian kue yang lebih efektif, penyaring bercangkang dan berdaun mungkin diperlukan. Pada tangki horizontal (Gb. 30.6) suatu set daun vertical dipasang pada rak yang dapat ditarik kembali. Unit yang diperlihatkan pada gambar sedang dibuka; selama operasi daun-daun berada pada tangki tertutup. Umpan memasuki sisi tangki; filtrat melalui daun-daun dan keluar melalui suatu pipa. Desain yang diperlihatkan Gb. 30.6 dipergunakan secara luas melibatkan peralatan penyaring, sebagaimana didiskusikan kemudian pada bab ini.
PENYARING SABUK OTOMATIS. Penyaring sabuk Larox terlihat pada Gb. 30.7 adalah penyaring bertekanan diskontinyu yang memisahkan, mengkompresi, mencuci, dan secara otomatis membuang kue. Filtrasi berada pada ruangan horizontal 2 s.d. 20, yang disusun satu di atas lain. Rangkaian kain penyaring mengalir melalui ruang penyaringan bergantian. Dengan kondisi sabuk yang diam, pada siklus filtrasi tiap-tiap ruang diisi dengan padatan. Air bertekanan tinggi kemudian dipompakan dibelakang keran (diaphragm) fleksibel di dalam langit-langit ruang, menekan kue dengan keras dan menghasilkan cairan. Dengan keran terbuka, air pencuci mengalir melalui kue dan jika diinginkan kue dikompresi kembali dengan mengatur keran. Akhirnya udara ditiup melalui kue utnuk membersihkan cairan tambahan.
Ruang-ruang dibuka secara hidarulik sehingga sabuk dapat dipindah pada jarak yang lebih besar daripada panjang ruang. Kejadian ini membuang kue dari kedua sisi penyaring sebagaimana terlihat pada Gb. 30.7. Pada waktu yang sama, bagian lain dari sabuk melalui mulut pipa semprot (spray nozzles) untuk dicuci. Setelah semuanya, kue dibuang, sabuk dicuci, ruang ditutup, dan siklus filtrasi diulang lagi. Semua langkah dilakukan secara otomatis berdasarkan impuls dari panel pengendali. Ukuran penyaring dari 0,8 m2 (8,6 ft2) s.d. 31,5 m2 (339 ft2). Siklus keseluruhan relatif pendek, umumnya 10 s.d. 30 min, sehingga penyaring ini dapat digunakan pada proses kontinyu.
PENYARING VAKUM DISKONTINYU. Penyaring bertekanan biasanya beroperasi secara diskontinyu. Suatu penyaring vakum diskontinyu, kadang-kadang sangat berguna. Suatu nutsch vakum mempunyai ukuran sedikit lebih kecil daripada corong Buchner, berdiameter 1 s.d. 3 m (3 s.d. 10 ft) dan membentuk lapisan padatan dengan tebal 100 s.d. 300 mm (4 s.d. 12 in). Untuk mempermudah, suatu nutsch dapat langsung dibuat dari material tahan korosi dan menjadi berharga karena dicoba disaring secara batch varietas material yang korosif. Nutch biasanya tidak umum dilakukan untuk proses berskala besar oleh karena buruh yang terlibat dalam membersihkan tumpukan kue; namun demikian nutch tetap berguna sebagai penyaring bertekanan yang dikombinasikan dengan pengering-bersaringan untuk keperluan tertentu dalam operasi batch.
PENYARING VAKUM KONTINYU. Dalam setiap penyaring vakum kontinyu, cairan dihisap melalui septum yang bergerak untuk mengendapkan padatan kue. Kue kemudian dipindahkan dari tempat penyaringan, dicuci, dihisap, dikeringkan, dan dikeluarkan dari septum, kemudian lumpur dimasukkan kembali. Beberapa bagian dari septum terletal pada zona penyaringan, sebagian di dalam zona pencuci, sementara sebagian lagi pembebasan dari bebannya, sehingga buangan padatan dan cairan dari penyaring tidak dapat dihentikan. Perbedaan tekanan yang melintasi septum di dalam penyaring vakum kontinyu tidak terlalu tinggi, umumnya diantara 250 s.d. 500 mm Hg. Berbagai desain penyaring berbeda dalam metode pengenalan lumpur, bentuk dari permukaan filter, dan jalan tempat padatan dibuang. Kebanyakan, penggunaan vakum dari sumber yang diam ke yang bergerak melalui rotary valve.
PENYARING DRUM BERPUTAR (ROTARY DRUM FILTER). Jenis yang paling umum dari penyaring vakum kontinyu adalah penyarin drum berputar (Gb. 30.8). Suatu drum berputar dengan arah horizontal pada kecepatan 0.1 s.d. 2 r/min mengaduk Lumpur yang melaluinya. Medium penyaring, seperti kanvas, melingkupi permukaan dari drum, sebagian dibenamkan dalam cairan. Di bawah drum utama yang berputar, terdapat drum yang lebih kecil permukaan padat. Di antara dua drum tersebut ada ruang tipis berbentuk radial membagi ruang anular kedalam kompartemen-kompartemen, setiap kompartemen tersambung dengan pipa internal ke suatu lubang dalam plat berputar pada rotary valve. Vakum dan udara secara bergantian dimasukkan pada tiap-tiap kompartemen dalam drum berputar. Penyaring bergaris-garis menutupi permukaan yang tampak pada tiap-tiap ruang membentuk suatu pergantian panel.
Pertimbangkan panel tergambar pada A dalam Gb. 30.8. Hal ini menjelaskan tentang pengumpanan lumpur. Oleh karena tercelup di bawah permukaan cairan, vakum terjadi pada rotary valve. Suatu lapisan padatan terbentuk di permukaan panel karena cairannya terserap melalui kain ke dalam kompartemen, melalui pipa dalam, melalui valve, dan masuk ke dalam tangki pengumpul. Ketika panel meninggalkan lumpur dan memasuki zona pencucian dan pengeringan, keadaan vakum terjadi pada panel dari suatu sistem terpisah, menghisap cairan pencuci dan udara melalui padatan kue. Sebagaimana terlihat dalam flow sheet Gb. 30.9, cairan pencuci diambil melalui penyaring kedalam suatu tangki pengumpul yang terpisah. Setelah padatan kue pada permukaan panel telah dihisap sekering mungkin, panel meninggalkan zona pengeringan, vakum di hentikan, dan kue dibersihkan dengan dipotong-potong menggunakan pisau horizontal diketahui sebagai doctor blade. Udara kecil ditiup dibawah kue untuk membelai kain. Hal ini akan menyebabkan kue lepas dari kain dan membuat pisau tidak diperlukan lagi. Sekali kue dibuang, panel kembali memasuki lumpur dan siklus terulang. Oleh karena setiap saat dalam operasi, panel terlibat dalam setiap bagian dari siklus, operasi dari penyaring sebagai keseluruhan adalah kontinyu.
Banyak variasi dari penyaring drum berputar yang telah dikomersialkan. Dalam beberapa desain, ada yang tidak mempunyai kompartemen di dalam drum; vakum terjadi pada keseluruhan permukaan media penyaring. Filtrat dan cairan pencuci dialirkan bersama melalui suatu pipa tercelup; padatan dibuang dengan mengalirkan udara melalui kain dari tapal diam di dalam drum, menyentuh kain penyaring dan meretakkan kue. Dalam model lainnya kue diangkat dari permukaan penyaring oleh satu set tali berjajar atau dengan memisahkan kain penyaring dari permukaan drum dan melewatkannya pada roller yang berdiameter kecil. Perubahan arah secara tajam pada roller mengakibatkan padatan jatuh terbuang. Kain mungkin dapat dicuci dari roller pada bagian bawah drum. Cairan pencuci dapat juga dipercikkan secara langsung pada permukaan kue, atau, mengalirkan udara agar kue dapat merengkah, hal tersebut dapat dilakukan dengan memercikannya pada lapisan kain ketika melalui zona pencucian dan terjadi gaya tekan ke arah permukaan luar.
Jumlah drum yang terendam merupakan suatu variabel. Kebanyakan penyaring umpan dari dasar beroperasi sekitar 30% dari daerah penyaringan yang terendam di dalam lumpur. Ketika kapasitas penyaringan tinggi dan pencucian tidak diperlukan, mungkin diperlukan suatu penyaring yang mempunyai keterendaman tinggi, sekitar 60 s.d. 70% penyaring terendam. Kapasitas penyaring berputar sangat tergantung pada karakter umpan lumpur dan secara khusus terdapat kue yang mengendap. Tebal kue yang terbentuk pada penyaring vakum berputar di industri adalah 3 s.d.40 mm (1/8 s.d. 1.5 in.). Ukuran drum standard bervariasi dari diameter 0.3 m (1 ft) dengan diameter permukaan 0.3 m, s.d. diameter 3 m (10 ft) dengan diameter permukaan 4.3 m (14 ft).
Penyaring vakum berputar kontinyu kadang-kadang dioperasikan dibawah tekanan positif s.d. 15 atm dalam situasi filtrasi vakum tidak layak atau ekonomis. Kasus-kasus yang menyebabkannya misalnya: ketika padatan sempurna dan penyaring sangat lambat atau ketika cairan memiliki tekanan uap yang tinggi, mempunyai viskositas lebih dari 1 P, atau ketika cairan jenuh dan mengkristal setelah dingin. Dengan tingkat penyaringan lumpur yang lamban, perbedaan tekanan yang melintasi septum harus lebih besar daripada yang diperoleh pada suatu penyaring vakum; dengan cairan yang menguap atau mengkristal pada tekanan menurun, tekanan pada sisi aliran bawah pada septum tidak dapat melebihi atmosfer. Masalah lain, misal: masalah mekanis pembuangan padatan dari penyaring ini, yaitu ongkos dan kerumitannya yang tinggi, dan ukurannya yang kecil membatasi penggunaannya pada masalah khusus. Bila filtrasi vakum tidak dapat digunakan untuk pemisahan, penyaring kontinyu sentrifugal dapat dipertimbangkan untuk menggantikannya.
Suatu penyaring bermantel (precoat filter) adalah penyaring drum berputar yang dimodifikasi untuk menyaring padatan sempurna atau gelatin yang berjumlah sedikit. Di dalam operasinya, suatu lapisan penyaring berpori, seperti tanah diatomae, terendapkan pada media penyaring. Kemudian cairan pencuci dihisap melalui lapisan tersebut, mengendapkan padatan menjadi lapisan yang sangat tipis. Lapisan-lapisan tersbeut kemudian dipotong-potong dengan suatu pisau, yang secara kontinyu memperlihatkan permukaan material berpori yang bersih untuk operasi selanjutnya. Penyaring bermantel dapat beroperasi di bawah tekanan. Pada tekanan tersebut, padatan terbuang dan penyaring dikumpulkan, dibersihkan secara periodik pada tekanan atmosfer, lalu drum di lapisi lagi dengan penyaring. Penyaring bermantel dapat digunakan hanya ketika padatan dibuang atau ketika campuran dengan jumlah yang besar dari penyaring tidak mempunyai masalah serius. Keterendaman dari penyaring bermantel adalah 50%.
PENYARING SABUK HORIZONTAL. Ketika umpan mengandung partikel padatan yang terendapkan secara cepat, penyaring drum berputar bekerja buruk atau malah tidak dapat bekerja. Partikel tak sempurna tidak dapat tersuspensi secara baik di lumpur, dan kue yang terbentuk seringkali tidak mau menempel pada permukaan penyaring. Pada keadaan ini diperlukan suatu penyaring horizontal dengan umpan atas. Sabuk yang bergerak diperlihatkan pada Gb. 30.10 adalah satu dari beberapa jenis penyaring horizontal; hal tersebut mengingatkan pada sabuk konveyor (conveyor belt), dengan dukungan bubungan yang melintang atau sabuk drainase yang membawa kain penyaring. Pada permulaan sabuk drainase akan melewati suatu kotak vakum longitudinal, yang di dalamnya filtrat ditampung. Umpan lumpur mengalir ke dalam sabuk melalui distributor pada suatu sisi; kue yang tersaring dan tercuci dibuang pada sisi lainnya.
Penyaring sabuk secara khusus berguna dalam pengolahan limbah cair, sejak limbah seringkali berisi partikel dengan ukuran yang bervariasi. Penyaring ini tersedia pada ukuran lebar 0.6 s.d. 5.5 m (2 s.d. 18 ft) dan panjang 4.9 s.d. 33.5 m (16 s.d. 110 ft), dengan luas filtrasi s.d. 110 m2 (1200 ft2). Beberapa model mempunyai cirri penyaring sabuk, mirip dengan penyaring bertekanan Larox yang dikemukakan sebelum ini; vakum di dalamnya dilakukan secara terputus-putus. Ketika sabuk bergerak ke depan sepanjang setengah meter vakum akan dimatikan, sebaliknya bila sabuk dalam keadaan diam vakum akan menyala. Hal ini dilakukan untuk menghindari kesulitan menjaga suatu segel vakum yang terdapat diantara kotak vakum dan sabuk tetap baik.
PENYARING SENTRIFUGAL
Padatan yang membentuk kue berpori dapat dipisahkan dari cairan dengan penyaringan berpusing. Umpan dimasukkan ke dalam keranjang berputar yang memiliki dinding bercelah atau berlubang yang disampuli suatu medium penyaring seperti kanvas atau kain logam. Tekanan yang dihasilkan dari gaya sentrifugal memaksa cairan melewati medium penyaring, meninggalkan padatannya. Jika umpan yang masuk keranjang dihentikan dan padatan kue diputar untuk waktu yang singkat, kebanyakan cairan residu di dalam kue mengalirkan partikel sehingga padatan lebih kering daripada hal yang sama untuk mesin pres bersaringan (filter press) atau penyaring vakum (vacuum filter). Ketika material yang tersaring harus dikeringkan secara berurut dengan alat pemanas, pemakaian penyaring ini dapat dipertimbangkan sebagai langkah ekonomis.
Jenis utama dari penyaringan sentrifugal adalah mesin batch tersuspensi, yang diskontinyu di dalam operasinya; mesin batch bersiklus pendek otomatis; dan pemusing konveyor kontinyu (continuous conveyor centrifuges). Di dalam pemusing tersuspensi, media penyaring adalah kanvas atau tenunan kain logam. Dalam mesin otomatis digunakan saringan logam yang baik; dalam konveyor berpusing, medium penyaring biasanya adalah celah pada dindingnya sendiri.
PEMUSING BATCH TERSUSPENSI (SUSPENDED BATCH CENTRIFUGES). Suatu jenis yang sering digunakan di industri dari batch berpusing adalah pemusing tersuspensi pada bagian atas (Gb. 30.11). Lubang keranjang mempunyai diameter 750 s.d. 1200 mm (30 s.d. 48 in) dan kedalaman dari 18 s.d. 30 in serta belokan dengan kecepatan antara 600 dan 1800 r/min. Operasi pada keranjang dilakukan pada bagian akhir bawah dengan aliran vertikal dari bagian atas. Media penyaring terhubung dengan dinding perforasi keranjang. Lumpur diumpan melalui pipa masukan atau peluncuran memasuki keranjang berputar. Cairan mengalir melewati media penyaring ke dalam kotak dan keluar pada pipa keluaran: padatan membentuk kue dengan tebal 50 s.d. 150 mm (2 s.d. 6 in) di dalam keranjang. Cairan pencuci dapat dipercikkan pada padatan untuk membersihkan material yang larut. Kue kemudian diputar sekering mungkin, kadang-kadang pada kecepatan lebih tinggi daripada saat pembebanan dan pencucian. Motor kemudian dihentikan, hampir bersamaan aktivitas keranjang juga berhenti. Dengan keranjang yang lamban berputar, 30 s.d. 50 r/min, padatan dibuang dengan memotong menggunakan pisau, yang memisahkan kue dari media penyaring dan mendorongnya melalui bukaan dekat dasar keranjang. Ketika media penyaring telah dibilas bersih, motor menjadi hidup, dan siklus berulang.
Pemusingan tersuspensi pada bagian atas digunakan secara luas dalam pemurnian gula, dengan waktu operasi singkat, yaitu 2 s.d. 3 min per beban dan menghasilkan produk 5 ton kristal/jam per mesin. Pengendalian otomatis sering disediakan untuk beberapa atau semua langkah siklus. Dalam kebanyakan proses dimana kristal dengan tonase besar dipisahkan, pemusingan konveyor berputar lain digunakan.
Jenis lain dari pemusing batch dikendalikan dari bagian bawah, terdiri dari motor pengendali, keranjang, dan kotak padatan tersuspensi. Padatan dilepaskan dengan tangan melalui bagian atas kotak atau menggunakan alat dari bawah pada bukaan seperti penyaring sebelumnya. Kecuali untuk pemurnian, pemusing tersuspensi biasanya mempunyai siklus operasi 10 s.d. 30 min per beban, membuang padatan pada laju 300 s.d. 1800 kg/jam (700 s.d. 4000 lb/jam).
PEMUSING BATCH OTOMATIS. Pemusing batch otomatis bersiklus pendek dapat dilihat pada Gb. 30.12. Dalam mesin ini keranjang berotasi pada kecepatan konstan pada sumbu horizontal. Umpan lumpur, cairan pencuci, dan pembilasan saringan dipercikkan ke dalam keranjang dengan interval waktu yang telah diatur. Keranjang dikosongkan (pada saat kecepatan penuh putaran) dengan pisau berat yang memotong padatan keluar secara periodik melalui pembuangan. Penghitung waktu siklus dan kerangan kumparan operasi mengendalikan berbagai operasi: umpan, pencucian, pemutaran, pembilasan, dan pengosongan beban. Bagian dari siklus dapat diperpanjang atau sebaliknya sesuai dengan keperluan.
Keranjang pada mesin ini memiliki diameter 500 dan 1100 mm (20 dan 42 in). Pemusing otomatis memiliki kapasitas produksi yang tinggi dengan pengeringan kristal secara bebas. Biasanya tidak dipergunakan ketika partikel memiliki ukuran lebih dari 150 mesh. Dengan kristal yang buruk, siklus operasi total mempunyai range dari 35 s.d. 90 s, sehingga masukan setiap jamnya besar. Oleh karena diperlukan waktu siklus yang pendek dan sedikit hambatan dari pengumpanan lumpur, filtrat, dan padatan terbuang, pemusingan otomatis dikelompokkan ke dalam proses manufaktur kontinyu. Sedikit padatan batch dapat lebih efektif apabila dicuci dengan sedikit cairan pencuci—sebagaimana pada mesin batch lain—jumlah pencucian dapat meningkat secara temporer untuk meningkatkan kualitas material. Pemusing otomatis tidak dapat mengerjakan pengeringan padatan yang lambat, biasanya akan bersiklus panjang dan tidak ekonomis, atau padatan tidak terbuang secara baik pada keluarannya. Hal ini merupakan alasan dipergunakannya pisau pengosongan beban, yaitu untuk memecah atau mendegradasi kristal.
PEMUSING PENYARINGAN KONTINYU. Suatu pemisah sentrifugal kontinyu untuk kristal kasar, pemusing konveyor timbal balik (reciprocating-conveyor centrifuge) terlihat di Gb. 30.13. Suatu keranjang berputar dengan suatu dinding berlubang dimasukkan umpan melalui corong yang berputar mengikutinya. Tujuan dari corong tersebut adalah mempercepat pengumpanan lumpur secara halus. Umpan memasuki ujung kecil corong pipa terpasang pada sumbu putar keranjang. Umpan mengalir hingga corong lain, kecepatannya meningkat seiring perjalanannya, dan tersembur ke keranjang dengan arah yang sama dengan dinding pada kecepatan yang hampir sama. Cairan mengalir melalui dinding keranjang, yang dilingkupi kain logam tenun. Suatu lapisan kristal dengan tebal 25 s.d. 75 mm (1 s.d. 3 in) terbentuk. Lapisan ini berpindah melalui permukaan saringan dengan suatu penekan timbal balik. Setiap gaya penekan memajukan kristal beberapa inci mendekati bibir keranjang; gaya yang berlawanan mengakibatkan terbukanya ruangan sehingga kue dapat mengendap. Ketika kristal mencapai bibir keranjang, kristal terbang ke sebelah luar masuk ke dalam kotak besar dan meluncur menuju pengumpul. Filtrat dan cairan pencuci dipercikkan ke atas kristal selama perjalanannya meninggalkan kotak menuju keluaran. Percepatan dari umpan Lumpur dan perlambatan dari padatan yang dibuang meminimalkan tabrakan kristal. Unit multitahap untuk meminimalkan jarak perjalanan kristal digunakan bersama padatan kue yang tidak terbawa secara normal dalam unit satu tahap. Pemusing timbal balik dibuat dengan keranjang mempunyai ukuran anatara 300 s.d. 1200 mm (12 s.d. 48 in). Pemusing ini mengeringkan dan mencuci 0.3 s.d 25 ton/jam padatan yang mengandung kurang dari 10% berat material berukuran lebih dari 100 mesh.
MEDIA PENYARING. Septum di dalam setiap penyaring harus memenuhi persyaratan sbb.:
1. Penyaring harus menahan padatan yang disaring, menghasilkan filtrat yang cukup jernih.
2. Penyaring harus tidak tersumbat.
3. Penyaring harus tahan zat kimia dan cuku kuat secara fisik terhadap operasi yang terjadi.
4. Penyaring harus dapat membuat semua kue mudah untuk dibuang.
5. Penyaring harus berharga wajar.
Pada industri filtrasi, medium penyaring yang umum adalah kain kanvas, atau bahan tenun tertentu (dari bebek atau kain kepar). Berat dan bentuk dari tenunan bervariasi tergantung pada permintaan. Cairan korosif membutuhkan jenis media penyaring tertentu seperti kain wol, kain logam monel atau stainless steel, kain gelas, atau kertas. Jenis serat seperti nilon, polipropilena, dan berbagai polyester juga mempunyai ketahanan tinggi terhadap zat kimia.
Suatu kain dengan ukuran mesh yang diberikan, sintetis halus atau serat logam kurang efektif daripada serat alami kasar dalam memindahkan partikel sempurna. Biasanya, kerugian ini hanya dialami pada permulaan filtrasi, oleh karena selain keras, partikel kasar yang tidak mengandung partikel sempurna bukanlah septum tetapi lapisan awal dari padatan terendapkan. Filtrat pada awalnya agak buram, namun lama kelamaan semakin jernih. Filtrat buram dikembalikan ke dalam tangki Lumpur untuk refiltrasi.
BAHAN PEMBANTU SARINGAN. Padatan ramping atau sangat halus memadat membentuk kue yang tak dapat ditembus akan mengakibatkan media penyaring tersumbat. Filtrasi dari material seperti itu membutuhkan peningkatan porositas dari kue sehingga bisa dilewati cairan dengan laju yang normal. Hal ini dapat dilakukan dengan menambahkan alat bantu penyaring, seperti silica diatomae, perlit, selulosa kayu, atau padatan berpori inert lain, ke dalam lumpur sebelum filtrasi. Bahan pembantu filter dapat dipisahkan secara berurutan dari kue dengan melarukan padatan atau membakar bahan tersebut. Jika padatan tidak berharga, padatan dan bahan tersebut dapat langsung dibuang.
Jalan lainnya adalah pelapisan, yaitu mengendapkan lapisan bahan pembantu saringan di atas media penyaring sebelum filtrasi. Dalam penyaring batch lapisan ini biasanya tipis; dalam sistem kontinyu sebagaimana dijelaskan sebelum ini, lapisan tersebut tebal, dan permukaan atasnya secara kontinyu dipotong dengan gunting tertentu sehingga permukaan media penyaring terlihat. Lapisan ini mencegah padatan gelatin menyumbat media penyaring dan memberikan filtrat yang jernih. Lapisan ini lebih merupakan bagian dari media penyaring daripada kue.
Filter
Filter merupakan suatu alat yang digunakan untuk menyaring benda-benda tertentu yang tidak dikehendaki dan meloloskan benda lain yang dikehendaki. Dalam sistem akuarium benda-benda yang tidak dikehendaki tersebut diantaranya adalah: amonia, bahan padatan, residu organik, dan bahan kimia lainnya.
Berbeda dengan sistem filter pada umumnya, proses filtrasi atau penyaringan dalam suatu sistem akuarium lebih rumit. Gambar dibawah memberikan ilustrasi perbandingan proses filtrasi yang berlaku pada sistem akuarium dan pada sistem lain yang sangat sederhana seperti misalnya proses penyaringan air kopi. Prinsip dari proses ini sering diabaikan atau “terlupakan” oleh para akuaris sehingga sering menjadi “ancaman” kegagalan dalam “mengolah” air akuarium.
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. Di dalam industri, kandungan padatan suatu umpan mempunyai range dari hanya sekedar jejak sampai persentase yang besar. Seringkali umpan dimodifikasi melalui beberapa pengolahan awal untuk meningkatkan laju filtrasi, misal dengan pemanasan, kristalisasi, atau memasang peralatan tambahan pada penyaring seperti selulosa atau tanah diatomae. Oleh karena varietas dari material yang harus disaring beragam dan kondisi proses yang berbeda, banyak jenis penyaring telah dikembangkan, beberapa jenis akan dijelaskan di bawah ini.
Fluida mengalir melalui media penyaring karena perbedaan tekanan yang melalui media tersebut. Penyaring dapat beroperasi pada:
- tekanan di atas atmosfer pada bagian atas media penyaring,
- tekanan operasi pada bagian atas media penyaring,
- dan vakum pada bagian bawah.
Tekanan di atas atmosfer dapat dilaksanakan dengan gaya gravitasi pada cairan dalam suatu kolom, dengan menggunakan pompa atau blower, atau dengan gaya sentrifugal. Penyaring sentrifugal didiskusikan pada seksi berikutnya pada bab ini. Dalam suatu penyaring gravitasi media penyaring bisa jadi tidak lebih baik daripada saringan (screen) kasar atau dengan unggun partikel kasar seperti pasir. Penyaring gravitasi dibatasi penggunaannya dalam industri untuk suatu aliran cairan kristal kasar, penjernihan air minum, dan pengolahan limbah cair.
Kebanyakan penyaring industri adalah penyaring tekan, penyaring vakum, atau pemisah sentrifugal. Penyaring tersebut beroperasi secara kontinyu atau diskontinyu, tergantung apakah buangan dari padatan tersaring tunak (steady) atau sebentar-sebentar. Sebagian besar siklus operasi dari penyaring diskontinyu, aliran fluida melalui peralatan secara kontinu, tetapi harus dihentikan secara periodik untuk membuang padatan terakumulasi. Dalam saringan kontinyu buangan padat atau fluida tidak dihentikan selama peralatan beroperasi.
Penyaring dibagi ke dalam tiga golongan utama, yaitu penyaring kue (cake), penyaring penjernihan (clarifying), dan penyaring aliran silang (crossflow). Penyaring kue memisahkan padatan dengan jumlah relatif besar sebagai suatu kue kristal atau lumpur, sebagaimana terlihat dalam Gb. 30.4.a. Seringkali penyaring ini dilengkapi peralatan untuk membersihkan kue dan untuk membersihkan cairan dari padatan sebelum dibuang. Penyaring penjernihan membersihkan sejumlah kecil padatan dari suatu gas atau percikan cairan jernih semisal minuman. Partikel padat terperangkap didalam medium penyaring (Gb. 30.4.b) atau di atas permukaan luarnya. Penyaring penjernihan berbeda dengan saringan biasa, yaitu memiliki diameter pori medium penyaring lebih besar dari partikel yang akan disingkirkan. Di dalam penyaring aliran silang, umpan suspensi mengalir dengan tekanan tertentu di atas medium penyaring (Gb. 30.4.c). Lapisan tipis dari padatan dapat terbentuk di atas medium permukaan, tetapi kecepatan cairan yang tinggi mencegah terbentuknya lapisan. Medium penyaring adalah membran keramik, logam, atau polimer dengan pori yang cukup kecil untuk menahan sebagian besar partikel tersuspensi. Sebagian cairan mengalir melalui medium sebagai filtrat yang jernih, meninggalkan suspensi pekatnya. Pembahasan selanjutnya, suatu penyaring ultra, unit aliran silang berisi membran dengan pori yang sangat kecil, digunakan untuk memisahkan dan memekatkan partikel koloid dan molekul besar.
1.Filtrasi pasir terbuka
Penyaring terbuka mengalirkan air melalui media penyaring dengan gravitasi. Laju penyaringannya dibatasi oleh hilang tekanan. Pada penyaring terbuka ini air yang akan dialirkan harus memiliki rentang kekeruhan tertentu. Tidak terlalu besar atau terlalu rendah. Bila kekeruhan tinggi maka proses penyaringan akan sangat berlangsung lambat, dan bila kekeruhan rendah maka proses yang terjadi akan berubah menjadi pencucian filter. Sehingga biasanya rentang kekeruhan sebelum dialirkan dalam penyaring berkisar di 10 NTU. Penyaringan ini telah diterapkan pada instalasi pengolahan air di Rio de Janiero, Brazil.
2. Filtasi pasir tertutup
Pada penyaringan tertutup ini tekanan yang digunakan lebih besar. Tekanan ini dihasilkan oleh pompa untuk meningkatkan laju penyaringan sehingga menyebabkan laju alir lebih tinggi dan lapisan penyaring material lebih tinggi, membuat usia pemakaian penyaring lebih panjang. Penyaringan ini telah diterapkan pada instalasi pengolahan air di Jerman.
Pengoperasian dan perawatan instalasi saringan pasir lambat memiliki beberapa ketentuan, antara lain:
1. Kecepatan penyaringan 0,1-0,4 m/jam; luas permukaan bak maksimum 200 m2; jumlah bak saringan minimum 2 buah
2. Kedalaman bak saringan adalah jumlah tinggi bebas, tinggi air diatas media pasir, tebal pasir penyaring dan tebal karikil penahan.
3. Media penyaring berupa pasir yang mengandung kadar SiO2 90%. Ukuran efktif butiran 0,2-0,4 mm, keseragaman butiran 2-3 berat jenis pasir 2,55-2,65 gr/cm3. Kelarutan pasir dalam air selama 24 jam < 3 % beratnya.
4. Pengolahan pendahuluan diperlukan untuk penurunan kekeruhan, penambahan oksigen terlarut, penurunan algae dan bakteri koli.
4. Penyaring cepat
Penyaring ini berisikan 0,4-0,7 meter pasir dengan diameter 0,4-0,8 milimeter dan gravel setebal 0,3-0,6 meter. Adapun kecepatan aliran penyaringan yang dihasilkan sebesar 1,3-2,7 liter/m3/detik.
5. Penyaring lapisan tunggal
6. Penyaring lapis ganda
Penyaringan lapis ganda ini menggunakan saringan yang berbeda granulanya misalnya 0,5 meter antrasit dengan diameter 1 milimeter pada bagian atas, 0,3 meter pasir silika dengan diameter 0,5 meter. Satu set penyaringan menghasilkan 2,7-5,4 liter/m3/detik.
7. Penyaring Up-Stream
8. Penyaring Down-Stream
9. Penyaring Basah
10. Penyaring Kering
Pada setiap proses operasional harus disertai dengan proses perawatan. Pada penyaringan proses perawatan dinamakan proses backwashing, yaitu proses dimana filter dalam penyaring dicuci untuk meningkatkan kinerja filter kembali.
Pada proses backwashing laju alir backwashing seharusnya cukup tinggi sehingga semua butiran penyaring dalam kondisi bergerak. Laju ini bergantung pada berat jenis bahan dan ukuran butiran. Pada penyaring lapis ganda laju yang diperlukan jauh lebih tinggi. Selain menggunakan air pencuci dapat juga digunakan udara dengan menggunakan kompresor. Namun, bila jenis filter yang digunakan adalah biofiltrasi maka pada saat pencucian tidak boleh menggunakan air yang mengandung bahan kimia, karena dapat mematikan bakteri yang membantu proses filtrasi.
PENYARING KUE
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 kue mulai terfiltrasi; padatan tersebut mulai menebal di permukaan dan harus dibersihkan secara periodik. Kecuali dilengkapi kantong penyaring untuk pembersih gas, penyaring kue umumnya hanya digunakan untuk pemisahan padat-cair. Sebagaimana penyaring lainnya, penyaring ini dapat beroperasi dengan tekanan di atas atmosfer pada aliran atas medium penyaring atau tekanan vakum pada aliran bawah. Jenis lainnya juga kontinyu atau diskontinyu, tetapi karena kesulitan pembuangan padatan melawan tekanan positif, kebanyakan tekanan penyaring adalah diskontinyu.
PENYARING BERTEKANAN DISKONTINYU. Penyaring bertekanan memerlukan perbedaan tekanan yang besar yang melalui septum agar filtrasi cepat cairan viskos atau padatan sempurna dapat dilakukan secara ekonomis. Kebanyakan jenis penyaring bertekanan adalah mesin pres bersaringan (filter presses) dan penyaring bercangkang dan berdaun (shell-and leaf filter).
MESIN PRES BERSARINGAN (FILTER PRESS). Suatu mesin pres bersaringan berisi satu set plat yang didesain untuk menyediakan serangkaian ruang atau kompartemen yang didalamnya padatan dikumpulkan. Plat-plat tersebut dilingkupi medium penyaring seperti kanvas. Lumpur dapat mencapai tiap-tiap kompartemen dengan tekanan tertentu; cairan melalui kanvas dan keluar ke pipa pembuangan, meninggalkan padatan kue basah dibelakangnya.
Plat dari suatu mesin pres bersaringan dapat berbentuk persegi atau lingkaran, vertikal atau horizontal. Kebanyakan kompartemen padatan dibentuk dengan penyelia plat polipropelina cetakan. Dalam desain lain, kompertemen tersebut dibentuk di dalam cetakan plat berbingkai (plate-and-frame press) sebagaimana dapat dilihat pada Gb. 30.5, yang didalamnya terdapat plat persegi panjang dengan 6 s.d. 78 in. (150 mm s.d. 2 m) yang pada satu sisi dapat diubah-ubah. Ketebalan setiap plat antara 6 s.d. 2 in. (6 s.d. 50 mm), ketebalan bingkai antara 1/4 s.d. 8 in. (6 s.d.200 mm). Plat dan bingkai dipasang pada posisi vertikal dalam rak logam, dengan kain melingkupi permukaan setiap plat, dan ditekan dengan keras bersama dengan memutar skrup hidraulik. Lumpur memasuki suatu sisi akhir dari rangkaian plat dan bingkai. Lumpur mengalir sepanjang jalur pada satu sudut rangkaian tersebut. Jalur tambahan mengalirkan lumpur dan jalur utama ke dalam setiap bingkai. Di sini padatan akan terendapkan di atas kain yang menutupi permukaan plat. Cairan menembus kain, menuruni jalur pada permukaan plat (corrugation), dan keluar dari mesin press.
Setelah merangkai mesin pres, lumpur dimasukkan dengan pompa atau tangki bertekanan pada tekanan 3 s.d. 10 atm. Filtrasi dilanjutkan sampai cairan tidak lagi muncul pada keluaran atau tekanan filtrasi secara tiba-tiba meningkat. Hal ini terjadi ketika bingkai penuh padatan atau tidak ada lumpur lagi yang dapat masuk. Jika hal demikian terjadi, mesin pres dapat dikatakan mengalami kemacetan (jammed). Cairan pencuci mungkin dapat digunakan untuk membersihkan pengotor yang larut dari padatan., setelah itu kue dapat ditiup dengan kukus (steam) atau udara untuk membersihkan cairan yang tersisa. Mesin pres kemudian dibuka, dan padatan kue dihilangkan dari medium penyaring dan dipindahkan ke konveyor atau tempat penampungan. Dalam banyak mesin pres, operasi tersebut dilakukan secara otomatis, sebagaimana terlihat pada Gb. 30.5.
Pencucian secara teliti mesin pres bersaringan dapat memakan waktu beberapa jam, untuk cairan pencuci cenderung mengikuti jalur termudah dan melintasi secara tegang kumpulan kue. Jika ada bagian kue yang kurang padat, maka umumnya cairan pencuci tidak efektif. Jika pencucian lebih baik dilakukan secara berlebihan, akan lebih baik untuk mengalirkan kembali lumpur melalui kue-kue yang sebagian telah tercuci, secara bersama dengan cairan pencuci dalam jumlah yang lebih besar dan menyaring kembali. Atau juag menggunakan penyaring bercangkang dan berdaun, yang menjanjikan pencucian lebih baik daripada cetakan plat dan bingkai.
PENYARING BERCANGKANG DAN BERDAUN. Untuk mencuci dibawah tekanan yang lebih tinggi daripada di cetakan plat dan bingkai, agar ongkos buruh lebih murah, atau memerlukan pencucian kue yang lebih efektif, penyaring bercangkang dan berdaun mungkin diperlukan. Pada tangki horizontal (Gb. 30.6) suatu set daun vertical dipasang pada rak yang dapat ditarik kembali. Unit yang diperlihatkan pada gambar sedang dibuka; selama operasi daun-daun berada pada tangki tertutup. Umpan memasuki sisi tangki; filtrat melalui daun-daun dan keluar melalui suatu pipa. Desain yang diperlihatkan Gb. 30.6 dipergunakan secara luas melibatkan peralatan penyaring, sebagaimana didiskusikan kemudian pada bab ini.
PENYARING SABUK OTOMATIS. Penyaring sabuk Larox terlihat pada Gb. 30.7 adalah penyaring bertekanan diskontinyu yang memisahkan, mengkompresi, mencuci, dan secara otomatis membuang kue. Filtrasi berada pada ruangan horizontal 2 s.d. 20, yang disusun satu di atas lain. Rangkaian kain penyaring mengalir melalui ruang penyaringan bergantian. Dengan kondisi sabuk yang diam, pada siklus filtrasi tiap-tiap ruang diisi dengan padatan. Air bertekanan tinggi kemudian dipompakan dibelakang keran (diaphragm) fleksibel di dalam langit-langit ruang, menekan kue dengan keras dan menghasilkan cairan. Dengan keran terbuka, air pencuci mengalir melalui kue dan jika diinginkan kue dikompresi kembali dengan mengatur keran. Akhirnya udara ditiup melalui kue utnuk membersihkan cairan tambahan.
Ruang-ruang dibuka secara hidarulik sehingga sabuk dapat dipindah pada jarak yang lebih besar daripada panjang ruang. Kejadian ini membuang kue dari kedua sisi penyaring sebagaimana terlihat pada Gb. 30.7. Pada waktu yang sama, bagian lain dari sabuk melalui mulut pipa semprot (spray nozzles) untuk dicuci. Setelah semuanya, kue dibuang, sabuk dicuci, ruang ditutup, dan siklus filtrasi diulang lagi. Semua langkah dilakukan secara otomatis berdasarkan impuls dari panel pengendali. Ukuran penyaring dari 0,8 m2 (8,6 ft2) s.d. 31,5 m2 (339 ft2). Siklus keseluruhan relatif pendek, umumnya 10 s.d. 30 min, sehingga penyaring ini dapat digunakan pada proses kontinyu.
PENYARING VAKUM DISKONTINYU. Penyaring bertekanan biasanya beroperasi secara diskontinyu. Suatu penyaring vakum diskontinyu, kadang-kadang sangat berguna. Suatu nutsch vakum mempunyai ukuran sedikit lebih kecil daripada corong Buchner, berdiameter 1 s.d. 3 m (3 s.d. 10 ft) dan membentuk lapisan padatan dengan tebal 100 s.d. 300 mm (4 s.d. 12 in). Untuk mempermudah, suatu nutsch dapat langsung dibuat dari material tahan korosi dan menjadi berharga karena dicoba disaring secara batch varietas material yang korosif. Nutch biasanya tidak umum dilakukan untuk proses berskala besar oleh karena buruh yang terlibat dalam membersihkan tumpukan kue; namun demikian nutch tetap berguna sebagai penyaring bertekanan yang dikombinasikan dengan pengering-bersaringan untuk keperluan tertentu dalam operasi batch.
PENYARING VAKUM KONTINYU. Dalam setiap penyaring vakum kontinyu, cairan dihisap melalui septum yang bergerak untuk mengendapkan padatan kue. Kue kemudian dipindahkan dari tempat penyaringan, dicuci, dihisap, dikeringkan, dan dikeluarkan dari septum, kemudian lumpur dimasukkan kembali. Beberapa bagian dari septum terletal pada zona penyaringan, sebagian di dalam zona pencuci, sementara sebagian lagi pembebasan dari bebannya, sehingga buangan padatan dan cairan dari penyaring tidak dapat dihentikan. Perbedaan tekanan yang melintasi septum di dalam penyaring vakum kontinyu tidak terlalu tinggi, umumnya diantara 250 s.d. 500 mm Hg. Berbagai desain penyaring berbeda dalam metode pengenalan lumpur, bentuk dari permukaan filter, dan jalan tempat padatan dibuang. Kebanyakan, penggunaan vakum dari sumber yang diam ke yang bergerak melalui rotary valve.
PENYARING DRUM BERPUTAR (ROTARY DRUM FILTER). Jenis yang paling umum dari penyaring vakum kontinyu adalah penyarin drum berputar (Gb. 30.8). Suatu drum berputar dengan arah horizontal pada kecepatan 0.1 s.d. 2 r/min mengaduk Lumpur yang melaluinya. Medium penyaring, seperti kanvas, melingkupi permukaan dari drum, sebagian dibenamkan dalam cairan. Di bawah drum utama yang berputar, terdapat drum yang lebih kecil permukaan padat. Di antara dua drum tersebut ada ruang tipis berbentuk radial membagi ruang anular kedalam kompartemen-kompartemen, setiap kompartemen tersambung dengan pipa internal ke suatu lubang dalam plat berputar pada rotary valve. Vakum dan udara secara bergantian dimasukkan pada tiap-tiap kompartemen dalam drum berputar. Penyaring bergaris-garis menutupi permukaan yang tampak pada tiap-tiap ruang membentuk suatu pergantian panel.
Pertimbangkan panel tergambar pada A dalam Gb. 30.8. Hal ini menjelaskan tentang pengumpanan lumpur. Oleh karena tercelup di bawah permukaan cairan, vakum terjadi pada rotary valve. Suatu lapisan padatan terbentuk di permukaan panel karena cairannya terserap melalui kain ke dalam kompartemen, melalui pipa dalam, melalui valve, dan masuk ke dalam tangki pengumpul. Ketika panel meninggalkan lumpur dan memasuki zona pencucian dan pengeringan, keadaan vakum terjadi pada panel dari suatu sistem terpisah, menghisap cairan pencuci dan udara melalui padatan kue. Sebagaimana terlihat dalam flow sheet Gb. 30.9, cairan pencuci diambil melalui penyaring kedalam suatu tangki pengumpul yang terpisah. Setelah padatan kue pada permukaan panel telah dihisap sekering mungkin, panel meninggalkan zona pengeringan, vakum di hentikan, dan kue dibersihkan dengan dipotong-potong menggunakan pisau horizontal diketahui sebagai doctor blade. Udara kecil ditiup dibawah kue untuk membelai kain. Hal ini akan menyebabkan kue lepas dari kain dan membuat pisau tidak diperlukan lagi. Sekali kue dibuang, panel kembali memasuki lumpur dan siklus terulang. Oleh karena setiap saat dalam operasi, panel terlibat dalam setiap bagian dari siklus, operasi dari penyaring sebagai keseluruhan adalah kontinyu.
Banyak variasi dari penyaring drum berputar yang telah dikomersialkan. Dalam beberapa desain, ada yang tidak mempunyai kompartemen di dalam drum; vakum terjadi pada keseluruhan permukaan media penyaring. Filtrat dan cairan pencuci dialirkan bersama melalui suatu pipa tercelup; padatan dibuang dengan mengalirkan udara melalui kain dari tapal diam di dalam drum, menyentuh kain penyaring dan meretakkan kue. Dalam model lainnya kue diangkat dari permukaan penyaring oleh satu set tali berjajar atau dengan memisahkan kain penyaring dari permukaan drum dan melewatkannya pada roller yang berdiameter kecil. Perubahan arah secara tajam pada roller mengakibatkan padatan jatuh terbuang. Kain mungkin dapat dicuci dari roller pada bagian bawah drum. Cairan pencuci dapat juga dipercikkan secara langsung pada permukaan kue, atau, mengalirkan udara agar kue dapat merengkah, hal tersebut dapat dilakukan dengan memercikannya pada lapisan kain ketika melalui zona pencucian dan terjadi gaya tekan ke arah permukaan luar.
Jumlah drum yang terendam merupakan suatu variabel. Kebanyakan penyaring umpan dari dasar beroperasi sekitar 30% dari daerah penyaringan yang terendam di dalam lumpur. Ketika kapasitas penyaringan tinggi dan pencucian tidak diperlukan, mungkin diperlukan suatu penyaring yang mempunyai keterendaman tinggi, sekitar 60 s.d. 70% penyaring terendam. Kapasitas penyaring berputar sangat tergantung pada karakter umpan lumpur dan secara khusus terdapat kue yang mengendap. Tebal kue yang terbentuk pada penyaring vakum berputar di industri adalah 3 s.d.40 mm (1/8 s.d. 1.5 in.). Ukuran drum standard bervariasi dari diameter 0.3 m (1 ft) dengan diameter permukaan 0.3 m, s.d. diameter 3 m (10 ft) dengan diameter permukaan 4.3 m (14 ft).
Penyaring vakum berputar kontinyu kadang-kadang dioperasikan dibawah tekanan positif s.d. 15 atm dalam situasi filtrasi vakum tidak layak atau ekonomis. Kasus-kasus yang menyebabkannya misalnya: ketika padatan sempurna dan penyaring sangat lambat atau ketika cairan memiliki tekanan uap yang tinggi, mempunyai viskositas lebih dari 1 P, atau ketika cairan jenuh dan mengkristal setelah dingin. Dengan tingkat penyaringan lumpur yang lamban, perbedaan tekanan yang melintasi septum harus lebih besar daripada yang diperoleh pada suatu penyaring vakum; dengan cairan yang menguap atau mengkristal pada tekanan menurun, tekanan pada sisi aliran bawah pada septum tidak dapat melebihi atmosfer. Masalah lain, misal: masalah mekanis pembuangan padatan dari penyaring ini, yaitu ongkos dan kerumitannya yang tinggi, dan ukurannya yang kecil membatasi penggunaannya pada masalah khusus. Bila filtrasi vakum tidak dapat digunakan untuk pemisahan, penyaring kontinyu sentrifugal dapat dipertimbangkan untuk menggantikannya.
Suatu penyaring bermantel (precoat filter) adalah penyaring drum berputar yang dimodifikasi untuk menyaring padatan sempurna atau gelatin yang berjumlah sedikit. Di dalam operasinya, suatu lapisan penyaring berpori, seperti tanah diatomae, terendapkan pada media penyaring. Kemudian cairan pencuci dihisap melalui lapisan tersebut, mengendapkan padatan menjadi lapisan yang sangat tipis. Lapisan-lapisan tersbeut kemudian dipotong-potong dengan suatu pisau, yang secara kontinyu memperlihatkan permukaan material berpori yang bersih untuk operasi selanjutnya. Penyaring bermantel dapat beroperasi di bawah tekanan. Pada tekanan tersebut, padatan terbuang dan penyaring dikumpulkan, dibersihkan secara periodik pada tekanan atmosfer, lalu drum di lapisi lagi dengan penyaring. Penyaring bermantel dapat digunakan hanya ketika padatan dibuang atau ketika campuran dengan jumlah yang besar dari penyaring tidak mempunyai masalah serius. Keterendaman dari penyaring bermantel adalah 50%.
PENYARING SABUK HORIZONTAL. Ketika umpan mengandung partikel padatan yang terendapkan secara cepat, penyaring drum berputar bekerja buruk atau malah tidak dapat bekerja. Partikel tak sempurna tidak dapat tersuspensi secara baik di lumpur, dan kue yang terbentuk seringkali tidak mau menempel pada permukaan penyaring. Pada keadaan ini diperlukan suatu penyaring horizontal dengan umpan atas. Sabuk yang bergerak diperlihatkan pada Gb. 30.10 adalah satu dari beberapa jenis penyaring horizontal; hal tersebut mengingatkan pada sabuk konveyor (conveyor belt), dengan dukungan bubungan yang melintang atau sabuk drainase yang membawa kain penyaring. Pada permulaan sabuk drainase akan melewati suatu kotak vakum longitudinal, yang di dalamnya filtrat ditampung. Umpan lumpur mengalir ke dalam sabuk melalui distributor pada suatu sisi; kue yang tersaring dan tercuci dibuang pada sisi lainnya.
Penyaring sabuk secara khusus berguna dalam pengolahan limbah cair, sejak limbah seringkali berisi partikel dengan ukuran yang bervariasi. Penyaring ini tersedia pada ukuran lebar 0.6 s.d. 5.5 m (2 s.d. 18 ft) dan panjang 4.9 s.d. 33.5 m (16 s.d. 110 ft), dengan luas filtrasi s.d. 110 m2 (1200 ft2). Beberapa model mempunyai cirri penyaring sabuk, mirip dengan penyaring bertekanan Larox yang dikemukakan sebelum ini; vakum di dalamnya dilakukan secara terputus-putus. Ketika sabuk bergerak ke depan sepanjang setengah meter vakum akan dimatikan, sebaliknya bila sabuk dalam keadaan diam vakum akan menyala. Hal ini dilakukan untuk menghindari kesulitan menjaga suatu segel vakum yang terdapat diantara kotak vakum dan sabuk tetap baik.
PENYARING SENTRIFUGAL
Padatan yang membentuk kue berpori dapat dipisahkan dari cairan dengan penyaringan berpusing. Umpan dimasukkan ke dalam keranjang berputar yang memiliki dinding bercelah atau berlubang yang disampuli suatu medium penyaring seperti kanvas atau kain logam. Tekanan yang dihasilkan dari gaya sentrifugal memaksa cairan melewati medium penyaring, meninggalkan padatannya. Jika umpan yang masuk keranjang dihentikan dan padatan kue diputar untuk waktu yang singkat, kebanyakan cairan residu di dalam kue mengalirkan partikel sehingga padatan lebih kering daripada hal yang sama untuk mesin pres bersaringan (filter press) atau penyaring vakum (vacuum filter). Ketika material yang tersaring harus dikeringkan secara berurut dengan alat pemanas, pemakaian penyaring ini dapat dipertimbangkan sebagai langkah ekonomis.
Jenis utama dari penyaringan sentrifugal adalah mesin batch tersuspensi, yang diskontinyu di dalam operasinya; mesin batch bersiklus pendek otomatis; dan pemusing konveyor kontinyu (continuous conveyor centrifuges). Di dalam pemusing tersuspensi, media penyaring adalah kanvas atau tenunan kain logam. Dalam mesin otomatis digunakan saringan logam yang baik; dalam konveyor berpusing, medium penyaring biasanya adalah celah pada dindingnya sendiri.
PEMUSING BATCH TERSUSPENSI (SUSPENDED BATCH CENTRIFUGES). Suatu jenis yang sering digunakan di industri dari batch berpusing adalah pemusing tersuspensi pada bagian atas (Gb. 30.11). Lubang keranjang mempunyai diameter 750 s.d. 1200 mm (30 s.d. 48 in) dan kedalaman dari 18 s.d. 30 in serta belokan dengan kecepatan antara 600 dan 1800 r/min. Operasi pada keranjang dilakukan pada bagian akhir bawah dengan aliran vertikal dari bagian atas. Media penyaring terhubung dengan dinding perforasi keranjang. Lumpur diumpan melalui pipa masukan atau peluncuran memasuki keranjang berputar. Cairan mengalir melewati media penyaring ke dalam kotak dan keluar pada pipa keluaran: padatan membentuk kue dengan tebal 50 s.d. 150 mm (2 s.d. 6 in) di dalam keranjang. Cairan pencuci dapat dipercikkan pada padatan untuk membersihkan material yang larut. Kue kemudian diputar sekering mungkin, kadang-kadang pada kecepatan lebih tinggi daripada saat pembebanan dan pencucian. Motor kemudian dihentikan, hampir bersamaan aktivitas keranjang juga berhenti. Dengan keranjang yang lamban berputar, 30 s.d. 50 r/min, padatan dibuang dengan memotong menggunakan pisau, yang memisahkan kue dari media penyaring dan mendorongnya melalui bukaan dekat dasar keranjang. Ketika media penyaring telah dibilas bersih, motor menjadi hidup, dan siklus berulang.
Pemusingan tersuspensi pada bagian atas digunakan secara luas dalam pemurnian gula, dengan waktu operasi singkat, yaitu 2 s.d. 3 min per beban dan menghasilkan produk 5 ton kristal/jam per mesin. Pengendalian otomatis sering disediakan untuk beberapa atau semua langkah siklus. Dalam kebanyakan proses dimana kristal dengan tonase besar dipisahkan, pemusingan konveyor berputar lain digunakan.
Jenis lain dari pemusing batch dikendalikan dari bagian bawah, terdiri dari motor pengendali, keranjang, dan kotak padatan tersuspensi. Padatan dilepaskan dengan tangan melalui bagian atas kotak atau menggunakan alat dari bawah pada bukaan seperti penyaring sebelumnya. Kecuali untuk pemurnian, pemusing tersuspensi biasanya mempunyai siklus operasi 10 s.d. 30 min per beban, membuang padatan pada laju 300 s.d. 1800 kg/jam (700 s.d. 4000 lb/jam).
PEMUSING BATCH OTOMATIS. Pemusing batch otomatis bersiklus pendek dapat dilihat pada Gb. 30.12. Dalam mesin ini keranjang berotasi pada kecepatan konstan pada sumbu horizontal. Umpan lumpur, cairan pencuci, dan pembilasan saringan dipercikkan ke dalam keranjang dengan interval waktu yang telah diatur. Keranjang dikosongkan (pada saat kecepatan penuh putaran) dengan pisau berat yang memotong padatan keluar secara periodik melalui pembuangan. Penghitung waktu siklus dan kerangan kumparan operasi mengendalikan berbagai operasi: umpan, pencucian, pemutaran, pembilasan, dan pengosongan beban. Bagian dari siklus dapat diperpanjang atau sebaliknya sesuai dengan keperluan.
Keranjang pada mesin ini memiliki diameter 500 dan 1100 mm (20 dan 42 in). Pemusing otomatis memiliki kapasitas produksi yang tinggi dengan pengeringan kristal secara bebas. Biasanya tidak dipergunakan ketika partikel memiliki ukuran lebih dari 150 mesh. Dengan kristal yang buruk, siklus operasi total mempunyai range dari 35 s.d. 90 s, sehingga masukan setiap jamnya besar. Oleh karena diperlukan waktu siklus yang pendek dan sedikit hambatan dari pengumpanan lumpur, filtrat, dan padatan terbuang, pemusingan otomatis dikelompokkan ke dalam proses manufaktur kontinyu. Sedikit padatan batch dapat lebih efektif apabila dicuci dengan sedikit cairan pencuci—sebagaimana pada mesin batch lain—jumlah pencucian dapat meningkat secara temporer untuk meningkatkan kualitas material. Pemusing otomatis tidak dapat mengerjakan pengeringan padatan yang lambat, biasanya akan bersiklus panjang dan tidak ekonomis, atau padatan tidak terbuang secara baik pada keluarannya. Hal ini merupakan alasan dipergunakannya pisau pengosongan beban, yaitu untuk memecah atau mendegradasi kristal.
PEMUSING PENYARINGAN KONTINYU. Suatu pemisah sentrifugal kontinyu untuk kristal kasar, pemusing konveyor timbal balik (reciprocating-conveyor centrifuge) terlihat di Gb. 30.13. Suatu keranjang berputar dengan suatu dinding berlubang dimasukkan umpan melalui corong yang berputar mengikutinya. Tujuan dari corong tersebut adalah mempercepat pengumpanan lumpur secara halus. Umpan memasuki ujung kecil corong pipa terpasang pada sumbu putar keranjang. Umpan mengalir hingga corong lain, kecepatannya meningkat seiring perjalanannya, dan tersembur ke keranjang dengan arah yang sama dengan dinding pada kecepatan yang hampir sama. Cairan mengalir melalui dinding keranjang, yang dilingkupi kain logam tenun. Suatu lapisan kristal dengan tebal 25 s.d. 75 mm (1 s.d. 3 in) terbentuk. Lapisan ini berpindah melalui permukaan saringan dengan suatu penekan timbal balik. Setiap gaya penekan memajukan kristal beberapa inci mendekati bibir keranjang; gaya yang berlawanan mengakibatkan terbukanya ruangan sehingga kue dapat mengendap. Ketika kristal mencapai bibir keranjang, kristal terbang ke sebelah luar masuk ke dalam kotak besar dan meluncur menuju pengumpul. Filtrat dan cairan pencuci dipercikkan ke atas kristal selama perjalanannya meninggalkan kotak menuju keluaran. Percepatan dari umpan Lumpur dan perlambatan dari padatan yang dibuang meminimalkan tabrakan kristal. Unit multitahap untuk meminimalkan jarak perjalanan kristal digunakan bersama padatan kue yang tidak terbawa secara normal dalam unit satu tahap. Pemusing timbal balik dibuat dengan keranjang mempunyai ukuran anatara 300 s.d. 1200 mm (12 s.d. 48 in). Pemusing ini mengeringkan dan mencuci 0.3 s.d 25 ton/jam padatan yang mengandung kurang dari 10% berat material berukuran lebih dari 100 mesh.
MEDIA PENYARING. Septum di dalam setiap penyaring harus memenuhi persyaratan sbb.:
1. Penyaring harus menahan padatan yang disaring, menghasilkan filtrat yang cukup jernih.
2. Penyaring harus tidak tersumbat.
3. Penyaring harus tahan zat kimia dan cuku kuat secara fisik terhadap operasi yang terjadi.
4. Penyaring harus dapat membuat semua kue mudah untuk dibuang.
5. Penyaring harus berharga wajar.
Pada industri filtrasi, medium penyaring yang umum adalah kain kanvas, atau bahan tenun tertentu (dari bebek atau kain kepar). Berat dan bentuk dari tenunan bervariasi tergantung pada permintaan. Cairan korosif membutuhkan jenis media penyaring tertentu seperti kain wol, kain logam monel atau stainless steel, kain gelas, atau kertas. Jenis serat seperti nilon, polipropilena, dan berbagai polyester juga mempunyai ketahanan tinggi terhadap zat kimia.
Suatu kain dengan ukuran mesh yang diberikan, sintetis halus atau serat logam kurang efektif daripada serat alami kasar dalam memindahkan partikel sempurna. Biasanya, kerugian ini hanya dialami pada permulaan filtrasi, oleh karena selain keras, partikel kasar yang tidak mengandung partikel sempurna bukanlah septum tetapi lapisan awal dari padatan terendapkan. Filtrat pada awalnya agak buram, namun lama kelamaan semakin jernih. Filtrat buram dikembalikan ke dalam tangki Lumpur untuk refiltrasi.
BAHAN PEMBANTU SARINGAN. Padatan ramping atau sangat halus memadat membentuk kue yang tak dapat ditembus akan mengakibatkan media penyaring tersumbat. Filtrasi dari material seperti itu membutuhkan peningkatan porositas dari kue sehingga bisa dilewati cairan dengan laju yang normal. Hal ini dapat dilakukan dengan menambahkan alat bantu penyaring, seperti silica diatomae, perlit, selulosa kayu, atau padatan berpori inert lain, ke dalam lumpur sebelum filtrasi. Bahan pembantu filter dapat dipisahkan secara berurutan dari kue dengan melarukan padatan atau membakar bahan tersebut. Jika padatan tidak berharga, padatan dan bahan tersebut dapat langsung dibuang.
Jalan lainnya adalah pelapisan, yaitu mengendapkan lapisan bahan pembantu saringan di atas media penyaring sebelum filtrasi. Dalam penyaring batch lapisan ini biasanya tipis; dalam sistem kontinyu sebagaimana dijelaskan sebelum ini, lapisan tersebut tebal, dan permukaan atasnya secara kontinyu dipotong dengan gunting tertentu sehingga permukaan media penyaring terlihat. Lapisan ini mencegah padatan gelatin menyumbat media penyaring dan memberikan filtrat yang jernih. Lapisan ini lebih merupakan bagian dari media penyaring daripada kue.
Filter
Filter merupakan suatu alat yang digunakan untuk menyaring benda-benda tertentu yang tidak dikehendaki dan meloloskan benda lain yang dikehendaki. Dalam sistem akuarium benda-benda yang tidak dikehendaki tersebut diantaranya adalah: amonia, bahan padatan, residu organik, dan bahan kimia lainnya.
Berbeda dengan sistem filter pada umumnya, proses filtrasi atau penyaringan dalam suatu sistem akuarium lebih rumit. Gambar dibawah memberikan ilustrasi perbandingan proses filtrasi yang berlaku pada sistem akuarium dan pada sistem lain yang sangat sederhana seperti misalnya proses penyaringan air kopi. Prinsip dari proses ini sering diabaikan atau “terlupakan” oleh para akuaris sehingga sering menjadi “ancaman” kegagalan dalam “mengolah” air akuarium.
Terbentuknya Batuan dan mineral
Terbentuknya Batuan Dan Mineral
Batuan-batuan di bumi (Jenis dan terbentuknya)
Bagian luar bumi tertutupi oleh daratan dan lautan dimana bagian dari lautan lebih besar daripada bagian daratan. Akan tetapi karena daratan adalah bagian dari kulit bumi yang dapat kita amati langsung dengan dekat maka banyak hal-hal yang dapat pula kita ketahui dengan cepat dan jelas. Salah satu diantaranya adalah kenyataan bahwa daratan tersusun oleh beberapa jenis batuan yang berbeda satu sama lain. Dari jenisnya batuan-batuan tersebut dapat digolongkan menjadi 3 jenis golongan. Mereka adalah : batuan beku (igneous rocks), batuan sediment (sedimentary rocks), dan batuan metamorfosa/malihan (metamorphic rocks). Batuan-batuan tersebut berbeda-beda materi penyusunnya dan berbeda pula proses terbentuknya.
Macam-Macam Batuan
Batuan beku atau sering disebut igneous rocks adalah batuan yang terbentuk dari satu atau beberapa mineral dan terbentuk akibat pembekuan dari magma. Berdasarkan teksturnya batuan beku ini bisa dibedakan lagi menjadi batuan beku plutonik dan vulkanik. Perbedaan antara keduanya bisa dilihat dari besar mineral penyusun batuannya. Batuan beku plutonik umumnya terbentuk dari pembekuan magma yang relatif lebih lambat sehingga mineral-mineral penyusunnya relatif besar. Contoh batuan beku plutonik ini seperti gabro, diorite, dan granit (yang sering dijadikan hiasan rumah). Sedangkan batuan beku vulkanik umumnya terbentuk dari pembekuan magma yang sangat cepat (misalnya akibat letusan gunung api) sehingga mineral penyusunnya lebih kecil. Contohnya adalah basalt, andesit (yang sering dijadikan pondasi rumah), dan dacite
Batuan sediment atau sering disebut sedimentary rocks adalah batuan yang terbentuk akibat proses pembatuan atau lithifikasi dari hasil proses pelapukan dan erosi yang kemudian tertransportasi dan seterusnya terendapkan. Batuan sediment ini bias digolongkan lagi menjadi beberapa bagian diantaranya batuan sediment klastik, batuan sediment kimia, dan batuan sediment organik. Batuan sediment klastik terbentuk melalui proses pengendapan dari material-material yang mengalami proses transportasi. Besar butir dari batuan sediment klastik bervariasi dari mulai ukuran lempung sampai ukuran bongkah. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan penyimpan hidrokarbon (reservoir rocks) atau bisa juga menjadi batuan induk sebagai penghasil hidrokarbon (source rocks). Contohnya batu konglomerat, batu pasir dan batu lempung. Batuan sediment kimia terbentuk melalui proses presipitasi dari larutan. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan pelindung (seal rocks) hidrokarbon dari migrasi. Contohnya anhidrit dan batu garam (salt). Batuan sediment organik terbentuk dari gabungan sisa-sisa makhluk hidup. Batuan ini biasanya menjadi batuan induk (source) atau batuan penyimpan (reservoir). Contohnya adalah batugamping terumbu.
Batuan metamorf atau batuan malihan adalah batuan yang terbentuk akibat proses perubahan temperature dan/atau tekanan dari batuan yang telah ada sebelumnya. Akibat bertambahnya temperature dan/atau tekanan, batuan sebelumnya akan berubah tektur dan strukturnya sehingga membentuk batuan baru dengan tekstur dan struktur yang baru pula. Contoh batuan tersebut adalah batu sabak atau slate yang merupakan perubahan batu lempung. Batu marmer yang merupakan perubahan dari batu gamping. Batu kuarsit yang merupakan perubahan dari batu pasir.Apabila semua batuan-batuan yang sebelumnya terpanaskan dan meleleh maka akan membentuk magma yang kemudian mengalami proses pendinginan kembali dan menjadi batuan-batuan baru lagi.
Proses-proses tersebut berlangsung sepanjang waktu baik di masa lampau maupun masa yang akan datang. Kejadian alam dan proses geologi yang berlangsung sekarang inilah yang memberikan gambaran apa yang telah terjadi di masa lampau seperti diungkapkan oleh ahli geologi “JAMES HUTTON” dengan teorinya “THE PRESENT IS THE KEY TO THE PAST”
Http://jenis-batuan-dan-mineral-di alam.blogspot.com
MINERAL
Mineral ialah : ( krauset.al 1959) Suatu zat yang terdapat dalam alam dengan komposisi kimia yang khas dan biasanya mempunyai struktur kristal yang jelas, yang kadang-kadang dapat menjelma dalam bentuk geometris tertentu. Istilah mineral dapat mempunyai bermacam-macam makna; sukar untuk mendefinisikan mineral dan oleh karena itu kebanyakan orang mengatakan, bahwa mineral ialah satu frase yang terdapat dalam alam. Sebagaimana kita ketahui ada mineral yang berbentuk : - Lempeng - Tiang - Limas – Kubus.
Deksripsi Beberapa Mineral
DESKRIPSI BEBERAPA MINERAL PENTING
1. Emas, Au
Tempat ditemukan : Sulida, Sumatra Barat
Sistem Kristal : Isometrik
Warna : Kuning – Emas
Goresan : Kuning
Kilap : Metalik
Belahan dan pecahan : Tak – ada ; hakli ( pecahan bergerigi dengan
ujung yang tajam ).
Kekerasan : 2,5 – 3
Berat jenis : 19,3
Genesis : kebanyakan emas terdapat dalam urat-urat kuarsa yang terbentuk melalui proses hidrotermal; dan sering bersama-sama pirit dan mineral-mineral sulfida yang lain, telurid perak-emas, skhelit dan turmalin. Bila urat-urat mengandung emas melapuk, maka emas-emas akan terpisah dan kemudian mengendap sebagai deposit eluvial, atau terangkut oleh aliran air dan mengendap di suatu tempat sebagai deposit letakan (placer deposit), bersama pasir, dan atau kerikil-kerakal.
Manfaat : sumber logam emas; dipakai untuk membuat perhiasan, instrumen-instrumen saintifik, lempengan elektrode, pelapis gigi dan emas lantakan.
2 Perak, Ag
Tempat ditemukan : Irian Jaya
Sistem Kristal : Isometrik.
Warna : Putih – Perak
Goresan : Coklat, atau abu-abu sampai hitam.
Belahan dan Pecahan : Tak – ada
Kekerasan : 2,5 – 3.
Berat Jenis : 10,5.
Genesis : sejumlah kecil perak nativ dapat dijumpai dalam zone oksidasi pada suatu deposit bijih, atau sebagai deposit yang mengendap dari larutan hidrotermal primer. Ada 3 jenis deposit primer, yaitu: 1. Barasosiasi dengan sulfida, zeolit, kalsit, barit, fluorit dan kuarsa, 2. Barasosiasi dengan arsenida dan sulfida kobalt, nikel dan perak, dan bismut nativ, dan 3. Berasosiasi dengan uraninit dan mineral- mineral nikel-kobalt.
Manfaat : sumber logam perak; dipakai untuk membuat perhiasan, alat-alat makan-minum, barang-barang kerajinan tangan, alat-alat elektronik, penyepuhan dan sebagai emulsi film fotografi.
3. Tembaga, Cu
Tempat ditemukan : Timor , NTT
Sistem cristal : isometrik.
Warna : Merah-tembaga , atau merah-mawar terang.
Goresan : Merah metalik.
Belahan dan pecahan : Tak ada ; hakli
Kekerasan : 2,5 – 3.
Berat Jenis : 8,94.
Genesis : sejumlah kecil tembaga nativ dijumpai pada zona oksidasi dalam deposit tembaga yang berasosiasi dengan kuprit, malakit dan azurit. Deposit primer umumnya berasosiasi dengan batuan beku basa ekstrutif, dan tembaga nativ terbentuk dari pengendapan yang dihasilkan dari reaksi antara larutan hidrotermal dan mineral-mineral oksidasi besi. Pada deposit tipe ini, tembaga nativ berasosiasi dengan khalkosit, bornit, epidot, kalsit, prehnit, datolit, khlorit, zeolit dan sejumlah kecil perak nativ.
Manfaat : sumber minor bijih tembaga, banyak digunakan dalam kelistrikan, umumnya sebagai kawat, dan untuk membuat logam-logam campuran, seperti kuningan (campuran tembaga dan seng), perunggu (campuran tembaga dan timah dengan sedikit seng) dan perak Jerman (campuran tembaga seng dan nikel).
4. Sulfur, S
Tempat ditemukan : Kawah Papandayan, Jawa Barat
Sistem Cristal : Ortorombik.
Warna : Kuning sampai coklat kekuningan.
Goresan : Putih.
Belahan dan pecahan : Tak ada ; Konkoidal sampai tidak rata.
Kekerasan : 1,5 – 2,5.
Berat jenis : 2,07.
Genesis : Sulfur dapat terbentuk di daerah gunungapi aktif, di sekitar mata air panas, dan hasil aktivitas bakteri yang memisahkan sulfur dari sulfat. Dapat pula terbentuk karena oksidasi sulfida-sulfida pada urat-urat yang berasosiasi dengan sulfida-sulfida metal. Dijumpai juga pada batuan-batuan sedimen yang berasosiasi dengan anhidrit, gipsum dan batugamping.
Manfaat : sulfur digunakan untuk membuat senyawa-senyawa sulfur, seperti asam sulfat (H2SO4); dalam pembuatan insektisida, pupuk buatan, vulkanisasi karet, sabun; dalam industri tekstil, kulit, kertas, cat, pencelupan dan penggilingan minyak.
5. Bismut, Bi
Tempat Ditemukan : -
Sistem Cristal : Trigonal .
Warna : Putih perak dan corak kemerahan.
Goresan : putih – perak berkilau.
Belahan dan pecahan : sempurna pada ( 0001 ).
Kekerasan : 2 – 2,5.
Berat jenis : 9,7 -9,8.
Genesis : Terbentuk secara hidrotermal, dapat dijumpai dalam urat-urat bersama bijih kobalt, nikel, timah, dan perak ; dapat juga dalam pegmatit.
Manfaat : Sumber logam bismut ; digunakan dalam sekering listrik, obat dan ko
6. Sfalerit, ( Zn,Fe)S
Tempat Ditemukan : Plered, Karawang Jawa Barat
Sistem Cristal : Isometrik .
Warna : Kuning, cokelat sampai hitam.
Goresan : Putih sampai kunung terang dan cokelat.
Belahan dan pecahan : ( 110 ) sempurna.
Kekerasan : 3,5 - 4
Berat jenis : 3,9 – 4,1
Genesis : Terbentuk melalui proses hidrotermal, terdapat urat-urat dan berasosiasi dengan pirotit, pirit, dam magnetit. Dapat pula dijumpai dalam deposit metamorfisme kontak.
Manfaat : Mineral bijih sumber logam seng. Selain itu dapat pula menjadi sumber kadmium (Cd), indium (In), galium (Ga) dan germanium (Ge)
http://deskripsi –beberapa-mineral.html
Batuan-batuan di bumi (Jenis dan terbentuknya)
Bagian luar bumi tertutupi oleh daratan dan lautan dimana bagian dari lautan lebih besar daripada bagian daratan. Akan tetapi karena daratan adalah bagian dari kulit bumi yang dapat kita amati langsung dengan dekat maka banyak hal-hal yang dapat pula kita ketahui dengan cepat dan jelas. Salah satu diantaranya adalah kenyataan bahwa daratan tersusun oleh beberapa jenis batuan yang berbeda satu sama lain. Dari jenisnya batuan-batuan tersebut dapat digolongkan menjadi 3 jenis golongan. Mereka adalah : batuan beku (igneous rocks), batuan sediment (sedimentary rocks), dan batuan metamorfosa/malihan (metamorphic rocks). Batuan-batuan tersebut berbeda-beda materi penyusunnya dan berbeda pula proses terbentuknya.
Macam-Macam Batuan
Batuan beku atau sering disebut igneous rocks adalah batuan yang terbentuk dari satu atau beberapa mineral dan terbentuk akibat pembekuan dari magma. Berdasarkan teksturnya batuan beku ini bisa dibedakan lagi menjadi batuan beku plutonik dan vulkanik. Perbedaan antara keduanya bisa dilihat dari besar mineral penyusun batuannya. Batuan beku plutonik umumnya terbentuk dari pembekuan magma yang relatif lebih lambat sehingga mineral-mineral penyusunnya relatif besar. Contoh batuan beku plutonik ini seperti gabro, diorite, dan granit (yang sering dijadikan hiasan rumah). Sedangkan batuan beku vulkanik umumnya terbentuk dari pembekuan magma yang sangat cepat (misalnya akibat letusan gunung api) sehingga mineral penyusunnya lebih kecil. Contohnya adalah basalt, andesit (yang sering dijadikan pondasi rumah), dan dacite
Batuan sediment atau sering disebut sedimentary rocks adalah batuan yang terbentuk akibat proses pembatuan atau lithifikasi dari hasil proses pelapukan dan erosi yang kemudian tertransportasi dan seterusnya terendapkan. Batuan sediment ini bias digolongkan lagi menjadi beberapa bagian diantaranya batuan sediment klastik, batuan sediment kimia, dan batuan sediment organik. Batuan sediment klastik terbentuk melalui proses pengendapan dari material-material yang mengalami proses transportasi. Besar butir dari batuan sediment klastik bervariasi dari mulai ukuran lempung sampai ukuran bongkah. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan penyimpan hidrokarbon (reservoir rocks) atau bisa juga menjadi batuan induk sebagai penghasil hidrokarbon (source rocks). Contohnya batu konglomerat, batu pasir dan batu lempung. Batuan sediment kimia terbentuk melalui proses presipitasi dari larutan. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan pelindung (seal rocks) hidrokarbon dari migrasi. Contohnya anhidrit dan batu garam (salt). Batuan sediment organik terbentuk dari gabungan sisa-sisa makhluk hidup. Batuan ini biasanya menjadi batuan induk (source) atau batuan penyimpan (reservoir). Contohnya adalah batugamping terumbu.
Batuan metamorf atau batuan malihan adalah batuan yang terbentuk akibat proses perubahan temperature dan/atau tekanan dari batuan yang telah ada sebelumnya. Akibat bertambahnya temperature dan/atau tekanan, batuan sebelumnya akan berubah tektur dan strukturnya sehingga membentuk batuan baru dengan tekstur dan struktur yang baru pula. Contoh batuan tersebut adalah batu sabak atau slate yang merupakan perubahan batu lempung. Batu marmer yang merupakan perubahan dari batu gamping. Batu kuarsit yang merupakan perubahan dari batu pasir.Apabila semua batuan-batuan yang sebelumnya terpanaskan dan meleleh maka akan membentuk magma yang kemudian mengalami proses pendinginan kembali dan menjadi batuan-batuan baru lagi.
Proses-proses tersebut berlangsung sepanjang waktu baik di masa lampau maupun masa yang akan datang. Kejadian alam dan proses geologi yang berlangsung sekarang inilah yang memberikan gambaran apa yang telah terjadi di masa lampau seperti diungkapkan oleh ahli geologi “JAMES HUTTON” dengan teorinya “THE PRESENT IS THE KEY TO THE PAST”
Http://jenis-batuan-dan-mineral-di alam.blogspot.com
MINERAL
Mineral ialah : ( krauset.al 1959) Suatu zat yang terdapat dalam alam dengan komposisi kimia yang khas dan biasanya mempunyai struktur kristal yang jelas, yang kadang-kadang dapat menjelma dalam bentuk geometris tertentu. Istilah mineral dapat mempunyai bermacam-macam makna; sukar untuk mendefinisikan mineral dan oleh karena itu kebanyakan orang mengatakan, bahwa mineral ialah satu frase yang terdapat dalam alam. Sebagaimana kita ketahui ada mineral yang berbentuk : - Lempeng - Tiang - Limas – Kubus.
Deksripsi Beberapa Mineral
DESKRIPSI BEBERAPA MINERAL PENTING
1. Emas, Au
Tempat ditemukan : Sulida, Sumatra Barat
Sistem Kristal : Isometrik
Warna : Kuning – Emas
Goresan : Kuning
Kilap : Metalik
Belahan dan pecahan : Tak – ada ; hakli ( pecahan bergerigi dengan
ujung yang tajam ).
Kekerasan : 2,5 – 3
Berat jenis : 19,3
Genesis : kebanyakan emas terdapat dalam urat-urat kuarsa yang terbentuk melalui proses hidrotermal; dan sering bersama-sama pirit dan mineral-mineral sulfida yang lain, telurid perak-emas, skhelit dan turmalin. Bila urat-urat mengandung emas melapuk, maka emas-emas akan terpisah dan kemudian mengendap sebagai deposit eluvial, atau terangkut oleh aliran air dan mengendap di suatu tempat sebagai deposit letakan (placer deposit), bersama pasir, dan atau kerikil-kerakal.
Manfaat : sumber logam emas; dipakai untuk membuat perhiasan, instrumen-instrumen saintifik, lempengan elektrode, pelapis gigi dan emas lantakan.
2 Perak, Ag
Tempat ditemukan : Irian Jaya
Sistem Kristal : Isometrik.
Warna : Putih – Perak
Goresan : Coklat, atau abu-abu sampai hitam.
Belahan dan Pecahan : Tak – ada
Kekerasan : 2,5 – 3.
Berat Jenis : 10,5.
Genesis : sejumlah kecil perak nativ dapat dijumpai dalam zone oksidasi pada suatu deposit bijih, atau sebagai deposit yang mengendap dari larutan hidrotermal primer. Ada 3 jenis deposit primer, yaitu: 1. Barasosiasi dengan sulfida, zeolit, kalsit, barit, fluorit dan kuarsa, 2. Barasosiasi dengan arsenida dan sulfida kobalt, nikel dan perak, dan bismut nativ, dan 3. Berasosiasi dengan uraninit dan mineral- mineral nikel-kobalt.
Manfaat : sumber logam perak; dipakai untuk membuat perhiasan, alat-alat makan-minum, barang-barang kerajinan tangan, alat-alat elektronik, penyepuhan dan sebagai emulsi film fotografi.
3. Tembaga, Cu
Tempat ditemukan : Timor , NTT
Sistem cristal : isometrik.
Warna : Merah-tembaga , atau merah-mawar terang.
Goresan : Merah metalik.
Belahan dan pecahan : Tak ada ; hakli
Kekerasan : 2,5 – 3.
Berat Jenis : 8,94.
Genesis : sejumlah kecil tembaga nativ dijumpai pada zona oksidasi dalam deposit tembaga yang berasosiasi dengan kuprit, malakit dan azurit. Deposit primer umumnya berasosiasi dengan batuan beku basa ekstrutif, dan tembaga nativ terbentuk dari pengendapan yang dihasilkan dari reaksi antara larutan hidrotermal dan mineral-mineral oksidasi besi. Pada deposit tipe ini, tembaga nativ berasosiasi dengan khalkosit, bornit, epidot, kalsit, prehnit, datolit, khlorit, zeolit dan sejumlah kecil perak nativ.
Manfaat : sumber minor bijih tembaga, banyak digunakan dalam kelistrikan, umumnya sebagai kawat, dan untuk membuat logam-logam campuran, seperti kuningan (campuran tembaga dan seng), perunggu (campuran tembaga dan timah dengan sedikit seng) dan perak Jerman (campuran tembaga seng dan nikel).
4. Sulfur, S
Tempat ditemukan : Kawah Papandayan, Jawa Barat
Sistem Cristal : Ortorombik.
Warna : Kuning sampai coklat kekuningan.
Goresan : Putih.
Belahan dan pecahan : Tak ada ; Konkoidal sampai tidak rata.
Kekerasan : 1,5 – 2,5.
Berat jenis : 2,07.
Genesis : Sulfur dapat terbentuk di daerah gunungapi aktif, di sekitar mata air panas, dan hasil aktivitas bakteri yang memisahkan sulfur dari sulfat. Dapat pula terbentuk karena oksidasi sulfida-sulfida pada urat-urat yang berasosiasi dengan sulfida-sulfida metal. Dijumpai juga pada batuan-batuan sedimen yang berasosiasi dengan anhidrit, gipsum dan batugamping.
Manfaat : sulfur digunakan untuk membuat senyawa-senyawa sulfur, seperti asam sulfat (H2SO4); dalam pembuatan insektisida, pupuk buatan, vulkanisasi karet, sabun; dalam industri tekstil, kulit, kertas, cat, pencelupan dan penggilingan minyak.
5. Bismut, Bi
Tempat Ditemukan : -
Sistem Cristal : Trigonal .
Warna : Putih perak dan corak kemerahan.
Goresan : putih – perak berkilau.
Belahan dan pecahan : sempurna pada ( 0001 ).
Kekerasan : 2 – 2,5.
Berat jenis : 9,7 -9,8.
Genesis : Terbentuk secara hidrotermal, dapat dijumpai dalam urat-urat bersama bijih kobalt, nikel, timah, dan perak ; dapat juga dalam pegmatit.
Manfaat : Sumber logam bismut ; digunakan dalam sekering listrik, obat dan ko
6. Sfalerit, ( Zn,Fe)S
Tempat Ditemukan : Plered, Karawang Jawa Barat
Sistem Cristal : Isometrik .
Warna : Kuning, cokelat sampai hitam.
Goresan : Putih sampai kunung terang dan cokelat.
Belahan dan pecahan : ( 110 ) sempurna.
Kekerasan : 3,5 - 4
Berat jenis : 3,9 – 4,1
Genesis : Terbentuk melalui proses hidrotermal, terdapat urat-urat dan berasosiasi dengan pirotit, pirit, dam magnetit. Dapat pula dijumpai dalam deposit metamorfisme kontak.
Manfaat : Mineral bijih sumber logam seng. Selain itu dapat pula menjadi sumber kadmium (Cd), indium (In), galium (Ga) dan germanium (Ge)
http://deskripsi –beberapa-mineral.html
Operasi Teknik Kimia (Mekanika Fluida)
1.1 Mekanika Fluida
mekanika adalahilmu yang mempelajari gerak dan gaya. Sehingga mekanika Fluida adalah ilmu yang mempelajari gaya dan gerak fluida. apakah yang dimaksud dengan fluida itu sendiri? dalam kehidupan sehari-hari kita telah mengetahui sejumlah zat/benda yang digolongkan sebagai fluida, misalkan : udara,air,bensin,minyak pelumas,susu,dan lain-lain. sedangkan benda atau zat yang jelas-jelas tidak dapat digolongkan sebagai fluida misalnya : baja,berlian,karet,kertas,dan lain-lain, yang semuanya termasuk zat padat. selain itu juga terdapat benda yang wujudnya berada diantara fluida dan padatan misalnya :jelly,selai kacang,pasta gigi,dan lain-lain.
Gagasab tentang tegangan geser dapat digunkan untuk mendefinisikan apa yang dimaksud dengan fluida. Dengan membandingkan tegangan tarik dengan tegangan tekan, kita dengan mudah dapat memahami apa yang dimaksud dengan tegangan geser.
1.2 Hukum-Hukum yang menjadi dasar Mekanika Fluida
Mekanika fluida didasarkan pada empat hukum dasar, yaitu :
A. Hukum kekekalan massa/prinsif konservasi massa
B. Hukum pertama termodinamika (Hukum kekekalan energi)
C. Hukum kedua termodinamika
D. Hukum Newton tentang gerak, F = ma
1.3 Zat Cair dan Gas
Menurut wujud fluida dikelompokan dalam dua kelompok yaitu cair dan gas. Pada tingkat molekul, keduanya memiliki sifat yang berbeda. Cairan memiliki molekul-molekul yang saling berdekatan satu dengan lainnya dan diikat oleh gaya tarik menarik yang cukup besar. Sedangkan pada gas, molekul-molekul relatif saling berjauhan jaraknya.
1.4 Sifat-Sifat Fisik Fluida
A. Densitas
Densitas,adalah massa persatuan volume
B. Specific Gravity
Definisi Specifik Gravity :
SG = Densitas per densitas air pada temperatur dan tekanan tertentu
C. Viskositas
kita mengenalnya viskositas dengan kekentalan zat cair. Arti khusus viskositas
itu sendiri apa sih? ukuran ketahanan suatu fluida untuk mengalir atau berubah
bentuk. Viskositas tidak dapat diamati apabila fluida dalam keadaan diam.
D. Viskositas Kinematis
Dalam banyak hal terkadang viskositas dinyatakan sebagai hubungan antara
Viskositas dibagi dengan densitas.
E. Tegangan Permukaan
Gaya-gaya yang timbul dipermukaan zat cair untuk mempertahankan bentuknya
apabila memperoleh gaya dari luar disebut dengan tegangan permukaan.
F. Tekanan
Tekanan suatu fluida didefinisikan sebagai gaya fluida yang bekerja pada arah
tegak-lurus pada suatu satuan luas permukaan.
G. Gaya,massa,dan berat.
Gaya adalah dorongan/pendorong yang dapat menyebabkan benda bergerak dari suatu
tempat ketempat yang lain. Massa adalah Ukuran jumlah suatu materi.
Berat adalah Gaya yang disebabkan oleh gaya gravitasi.
mekanika adalahilmu yang mempelajari gerak dan gaya. Sehingga mekanika Fluida adalah ilmu yang mempelajari gaya dan gerak fluida. apakah yang dimaksud dengan fluida itu sendiri? dalam kehidupan sehari-hari kita telah mengetahui sejumlah zat/benda yang digolongkan sebagai fluida, misalkan : udara,air,bensin,minyak pelumas,susu,dan lain-lain. sedangkan benda atau zat yang jelas-jelas tidak dapat digolongkan sebagai fluida misalnya : baja,berlian,karet,kertas,dan lain-lain, yang semuanya termasuk zat padat. selain itu juga terdapat benda yang wujudnya berada diantara fluida dan padatan misalnya :jelly,selai kacang,pasta gigi,dan lain-lain.
Gagasab tentang tegangan geser dapat digunkan untuk mendefinisikan apa yang dimaksud dengan fluida. Dengan membandingkan tegangan tarik dengan tegangan tekan, kita dengan mudah dapat memahami apa yang dimaksud dengan tegangan geser.
1.2 Hukum-Hukum yang menjadi dasar Mekanika Fluida
Mekanika fluida didasarkan pada empat hukum dasar, yaitu :
A. Hukum kekekalan massa/prinsif konservasi massa
B. Hukum pertama termodinamika (Hukum kekekalan energi)
C. Hukum kedua termodinamika
D. Hukum Newton tentang gerak, F = ma
1.3 Zat Cair dan Gas
Menurut wujud fluida dikelompokan dalam dua kelompok yaitu cair dan gas. Pada tingkat molekul, keduanya memiliki sifat yang berbeda. Cairan memiliki molekul-molekul yang saling berdekatan satu dengan lainnya dan diikat oleh gaya tarik menarik yang cukup besar. Sedangkan pada gas, molekul-molekul relatif saling berjauhan jaraknya.
1.4 Sifat-Sifat Fisik Fluida
A. Densitas
Densitas,adalah massa persatuan volume
B. Specific Gravity
Definisi Specifik Gravity :
SG = Densitas per densitas air pada temperatur dan tekanan tertentu
C. Viskositas
kita mengenalnya viskositas dengan kekentalan zat cair. Arti khusus viskositas
itu sendiri apa sih? ukuran ketahanan suatu fluida untuk mengalir atau berubah
bentuk. Viskositas tidak dapat diamati apabila fluida dalam keadaan diam.
D. Viskositas Kinematis
Dalam banyak hal terkadang viskositas dinyatakan sebagai hubungan antara
Viskositas dibagi dengan densitas.
E. Tegangan Permukaan
Gaya-gaya yang timbul dipermukaan zat cair untuk mempertahankan bentuknya
apabila memperoleh gaya dari luar disebut dengan tegangan permukaan.
F. Tekanan
Tekanan suatu fluida didefinisikan sebagai gaya fluida yang bekerja pada arah
tegak-lurus pada suatu satuan luas permukaan.
G. Gaya,massa,dan berat.
Gaya adalah dorongan/pendorong yang dapat menyebabkan benda bergerak dari suatu
tempat ketempat yang lain. Massa adalah Ukuran jumlah suatu materi.
Berat adalah Gaya yang disebabkan oleh gaya gravitasi.
Tugas Komunikasi teknik
1.a) Komunikasi adalah communication yang berasal dari kata latin communikatio yang artinya itu sama yaitu sama makna,yang prosesnya menyampaikan pikiran atau perasaan seseorang komunikan kpd orang lain.
b) Proses komunikan
Penyampaian pikiran atau perasaan oleh seseorang (komunikan) kepada orang lain (komunikan). Proses kimunikasi :
•Pikiran “gagasan, informasi, opini, dan lain-lain yang muncul dari benak”
•Perasaan “keyakinan, kepastian, keberanian, kegairahan, kemarahan, kekhwatiran, dll yang timbul dari lubuk hati”
c) 5 hal yang gagal dari komunikasi
1.Salah komunikasi (miskommunication)
2.Salah persepsi (misperception)
3.Salah interpretasi (misInterpretation)
4.Salah pengertian (misunderstanding)
5.Salah prilaku (misbehaviour)
2.Maksud dari lasswell :
a) who says (komunikator)
b)what (pesan)
c)in which channel (media)
d)to whom with (komunikan)
e)what effect (pengaruh,efek tertentu)
Pengaruh → encoding → pesan (media) → deconding → penerima
│ │
│ ↓ │
← Gangguan →
↓
Umpan balik ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ Respons
3.a) 4 faktor penunjang komunikasi efektif
1.Pesan harus dirancang dan disampaikan dengan sedemikian rupa
2.Menggunakan lambang-lambang tertentu
3.Membangkitkan kebutuhan pribadi komunikan
4.Menyarankan suatu jalan untuk memperoleh kebutuhan
b) 3 hal kepercayaan komunikator
1.Ditentukan oleh kemampuan dan ahlinya
2.Mencerminkan bahwa pesan yang diterima komunikan dianggap benar dan sesuai dengan kenyataan empiris
3.Selain harus mempunyai keahlian,mengetahui kebenaran,tetapi juga harus objektif dalam memotifasi apa yang diketahuinya
c) Jenis hambatan komunikasi
1.Gangguan
2.Prasangka
3.Kepentingan
4.Motivasi terpendam
4.a)Fangfaat kedua belahan otak
•Yang kanan
Mengatur,memilih,mencari,mengorganisasikan,memilih,memberikan arti,menghubungkan,merumuskan.
•Yang kiri
Untuk berkomunikasi dengan kata-kata dan merangkai dengan gambar,simbol,suara,citra,perasaan.
b)Mangfaat peta pikiran dan catatan tukisan susun
•Peta pikiran
Fleksibel,dapat pemusatkan perhatian,meningkatkan pemahaman,menyenangkan
•Catatan TS
Lebih mudah mengingat,memusatkan perasaan (emosi),merupakan impian yang konstruktif,merekam penilaian.
b) Proses komunikan
Penyampaian pikiran atau perasaan oleh seseorang (komunikan) kepada orang lain (komunikan). Proses kimunikasi :
•Pikiran “gagasan, informasi, opini, dan lain-lain yang muncul dari benak”
•Perasaan “keyakinan, kepastian, keberanian, kegairahan, kemarahan, kekhwatiran, dll yang timbul dari lubuk hati”
c) 5 hal yang gagal dari komunikasi
1.Salah komunikasi (miskommunication)
2.Salah persepsi (misperception)
3.Salah interpretasi (misInterpretation)
4.Salah pengertian (misunderstanding)
5.Salah prilaku (misbehaviour)
2.Maksud dari lasswell :
a) who says (komunikator)
b)what (pesan)
c)in which channel (media)
d)to whom with (komunikan)
e)what effect (pengaruh,efek tertentu)
Pengaruh → encoding → pesan (media) → deconding → penerima
│ │
│ ↓ │
← Gangguan →
↓
Umpan balik ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ Respons
3.a) 4 faktor penunjang komunikasi efektif
1.Pesan harus dirancang dan disampaikan dengan sedemikian rupa
2.Menggunakan lambang-lambang tertentu
3.Membangkitkan kebutuhan pribadi komunikan
4.Menyarankan suatu jalan untuk memperoleh kebutuhan
b) 3 hal kepercayaan komunikator
1.Ditentukan oleh kemampuan dan ahlinya
2.Mencerminkan bahwa pesan yang diterima komunikan dianggap benar dan sesuai dengan kenyataan empiris
3.Selain harus mempunyai keahlian,mengetahui kebenaran,tetapi juga harus objektif dalam memotifasi apa yang diketahuinya
c) Jenis hambatan komunikasi
1.Gangguan
2.Prasangka
3.Kepentingan
4.Motivasi terpendam
4.a)Fangfaat kedua belahan otak
•Yang kanan
Mengatur,memilih,mencari,mengorganisasikan,memilih,memberikan arti,menghubungkan,merumuskan.
•Yang kiri
Untuk berkomunikasi dengan kata-kata dan merangkai dengan gambar,simbol,suara,citra,perasaan.
b)Mangfaat peta pikiran dan catatan tukisan susun
•Peta pikiran
Fleksibel,dapat pemusatkan perhatian,meningkatkan pemahaman,menyenangkan
•Catatan TS
Lebih mudah mengingat,memusatkan perasaan (emosi),merupakan impian yang konstruktif,merekam penilaian.
Translate tugas Komunikasi teknik
SLIDE 28
Water pollution has many sources. The most polluting of them are the city
sewage and industrial waste discharged into the rivers. The facilities to treat
waste water are not adequate in any city in India. Presently, only about 10%
of the waste water generated is treated; the rest is discharged as it is into our
water bodies. Due to this, pollutants enter groundwater, rivers, and other water
bodies. Such water, which ultimately ends up in our households, is often highly
contaminated and carries disease-causing microbes. Agricultural run-off, or the
water from the fields that drains into rivers, is another major water pollutant as
it contains fertilizers and pesticides.
Polusi air mempunyai banyak sumber. Yang paling mengotori adalah kota besar
limbah dan barang sisa industri masuk ke dalam sungai. Fasilitas untuk perlakukan
air limbah bukanlah cukup seperti kota besar di India. Yang hanya sekitar 10%
air limbah dihasilkan diproses; sisanya dibuang karena itu adanya ke dalam kita
badan air. Dalam kaitan dengan ini, pengotor masuk groundwater, sungai, dan lain air badan. seperti (itu) air, yang akhirnya berakhir rumah tangga kita, adalah yang sangat sering dicemari dan membawa disease-causing mikroba. agrikultur, Atau
air dari bidang yang mengalirkan ke dalam sungai, adalah pengotor air utama lain sebagai
itu berisi pupuk dan pestisida.
SLIDE 29
A boiler is an enclosed container that generates steam. Its chief
components are series of metal pipes or tubes that may circulate
either heat from the FURNACE to raise the temperature of the
surrounding water, or water that is heated directly by the furnace.
The resultant steam is collected for use
in heating, power, or other processes.
Suatu ketel uap adalah suatu kontainer yang menghasilkan uap air. Pusat
Komponen adalah rangkaian dari tabung atau pipa metal yang boleh beredar seperti panas dari TUNGKU PERAPIAN untuk menaikkan temperatur
melingkupi air, atau air yang dipanaskan secara langsung oleh tungku perapian.
Uap air Resultan dikumpulkan untuk menggunakan
Di dalam memanaskan, tenaga, atau lain proses.
SLIDE 30
The two types of steam boiler are water tube and ring fire tube.
In the water-tube boiler, water flows in tubes placed above the
fire in the furnace. The heat from the fire applied to the tubes
causes the water in them to boil. The resulting steam is then
collected above the water in the boiler. Because of the heat does
not act directly on the boiler, the water-tube boiler is
considered a safer design than the fire-tube boiler.
Dua jenis ketel uap adalah tabung air dan tabung api .
Di dalam ketel pipa air, air mengalir tabung menempatkan di atas
menembak tungku perapian. Panas dari api berlaku untuk tabung
menyebabkan air pada air untuk mendidih. Kemudian Hasilkan uap air
dikumpulkan di atas ketel uap air. Oleh karena panas tidak bertindak secara langsung pada ketel uap, ketelpipa-air adalah yang dipertimbangkan suatu safer mendisain dibanding ketel pipa api.
SLIDE 31
In the fire-tube boiler, the tubes do not carry water; they carry
only the hot air from the furnace, which must travel through them
to reach the chimney or smokestack. As the hot air passes through
the fire tubes, whish are immersed in water, the surrounding water
boils and turns to steam. This is the oldest type of boiler. Small
fire-tube boilers were used for fire engines and steam locomotives.
Fire-tubes boilers are now used primarily for heating purpose,
especially in oil fields, where poor operating conditions require
reliable services.
Di dalam ketel pipa api, tabung tidak membawa air; ketel membawa
hanya dalam kosong dari tungku perapian, yang harus berjalan sepanjang ketel
untuk menjangkau cerobong asap atau cerobong . Seperti kosong lewat sampai
tabung api, bunyi mendesir terbenam air, melingkupi air
mendidih dan berbalik . ke uap air. Ini adalah yang paling tua jenis ketel uap. Kecil
ketel pipa api telah digunakan untuk mobil pemadam kebakaran dan lokomotif uap.
Ketel pipa api kini digunakan terutama semata untuk memanaskan tujuan,
terutama di ladang minyak, jika kondisi-kondisi operasi lemah memerlukan
jasa dapat dipercaya.
SLIDE 32
Today, most large electric-generating plants and large ships
use water-tube boilers. They are more efficient than fire-tube
boilers and can develop higher pressures. Water-tube boilers
can be built in very large sizes. NUCLEAR REACTORS can also
be used as the heat source for the boilers in large steam-
generating units. The design is found in nuclear-powered ships
and in nuclear electric-generating plants.
Hari ini,penggunaan pembangkit elektrik yang paling besar adalah pabrik dan kapal besar berasal dari Ketel pipa air . ketel pipa air jadil lebih efisien dibanding tabung api ,ketel uap dapat kembangkan tekanan lebih tinggi. Ketel pipa Air
dapat dibangun ukuran sangat besar. REAKTOR INTI dapat juga
digunakan sebagai sumber panas untuk ketel uap di dalam uap air besar-
membangitkan unit. Disain digunakan di kapal tenaga nuklir
dan di pabrik nuklir pembangkit elektris.
Water pollution has many sources. The most polluting of them are the city
sewage and industrial waste discharged into the rivers. The facilities to treat
waste water are not adequate in any city in India. Presently, only about 10%
of the waste water generated is treated; the rest is discharged as it is into our
water bodies. Due to this, pollutants enter groundwater, rivers, and other water
bodies. Such water, which ultimately ends up in our households, is often highly
contaminated and carries disease-causing microbes. Agricultural run-off, or the
water from the fields that drains into rivers, is another major water pollutant as
it contains fertilizers and pesticides.
Polusi air mempunyai banyak sumber. Yang paling mengotori adalah kota besar
limbah dan barang sisa industri masuk ke dalam sungai. Fasilitas untuk perlakukan
air limbah bukanlah cukup seperti kota besar di India. Yang hanya sekitar 10%
air limbah dihasilkan diproses; sisanya dibuang karena itu adanya ke dalam kita
badan air. Dalam kaitan dengan ini, pengotor masuk groundwater, sungai, dan lain air badan. seperti (itu) air, yang akhirnya berakhir rumah tangga kita, adalah yang sangat sering dicemari dan membawa disease-causing mikroba. agrikultur, Atau
air dari bidang yang mengalirkan ke dalam sungai, adalah pengotor air utama lain sebagai
itu berisi pupuk dan pestisida.
SLIDE 29
A boiler is an enclosed container that generates steam. Its chief
components are series of metal pipes or tubes that may circulate
either heat from the FURNACE to raise the temperature of the
surrounding water, or water that is heated directly by the furnace.
The resultant steam is collected for use
in heating, power, or other processes.
Suatu ketel uap adalah suatu kontainer yang menghasilkan uap air. Pusat
Komponen adalah rangkaian dari tabung atau pipa metal yang boleh beredar seperti panas dari TUNGKU PERAPIAN untuk menaikkan temperatur
melingkupi air, atau air yang dipanaskan secara langsung oleh tungku perapian.
Uap air Resultan dikumpulkan untuk menggunakan
Di dalam memanaskan, tenaga, atau lain proses.
SLIDE 30
The two types of steam boiler are water tube and ring fire tube.
In the water-tube boiler, water flows in tubes placed above the
fire in the furnace. The heat from the fire applied to the tubes
causes the water in them to boil. The resulting steam is then
collected above the water in the boiler. Because of the heat does
not act directly on the boiler, the water-tube boiler is
considered a safer design than the fire-tube boiler.
Dua jenis ketel uap adalah tabung air dan tabung api .
Di dalam ketel pipa air, air mengalir tabung menempatkan di atas
menembak tungku perapian. Panas dari api berlaku untuk tabung
menyebabkan air pada air untuk mendidih. Kemudian Hasilkan uap air
dikumpulkan di atas ketel uap air. Oleh karena panas tidak bertindak secara langsung pada ketel uap, ketelpipa-air adalah yang dipertimbangkan suatu safer mendisain dibanding ketel pipa api.
SLIDE 31
In the fire-tube boiler, the tubes do not carry water; they carry
only the hot air from the furnace, which must travel through them
to reach the chimney or smokestack. As the hot air passes through
the fire tubes, whish are immersed in water, the surrounding water
boils and turns to steam. This is the oldest type of boiler. Small
fire-tube boilers were used for fire engines and steam locomotives.
Fire-tubes boilers are now used primarily for heating purpose,
especially in oil fields, where poor operating conditions require
reliable services.
Di dalam ketel pipa api, tabung tidak membawa air; ketel membawa
hanya dalam kosong dari tungku perapian, yang harus berjalan sepanjang ketel
untuk menjangkau cerobong asap atau cerobong . Seperti kosong lewat sampai
tabung api, bunyi mendesir terbenam air, melingkupi air
mendidih dan berbalik . ke uap air. Ini adalah yang paling tua jenis ketel uap. Kecil
ketel pipa api telah digunakan untuk mobil pemadam kebakaran dan lokomotif uap.
Ketel pipa api kini digunakan terutama semata untuk memanaskan tujuan,
terutama di ladang minyak, jika kondisi-kondisi operasi lemah memerlukan
jasa dapat dipercaya.
SLIDE 32
Today, most large electric-generating plants and large ships
use water-tube boilers. They are more efficient than fire-tube
boilers and can develop higher pressures. Water-tube boilers
can be built in very large sizes. NUCLEAR REACTORS can also
be used as the heat source for the boilers in large steam-
generating units. The design is found in nuclear-powered ships
and in nuclear electric-generating plants.
Hari ini,penggunaan pembangkit elektrik yang paling besar adalah pabrik dan kapal besar berasal dari Ketel pipa air . ketel pipa air jadil lebih efisien dibanding tabung api ,ketel uap dapat kembangkan tekanan lebih tinggi. Ketel pipa Air
dapat dibangun ukuran sangat besar. REAKTOR INTI dapat juga
digunakan sebagai sumber panas untuk ketel uap di dalam uap air besar-
membangitkan unit. Disain digunakan di kapal tenaga nuklir
dan di pabrik nuklir pembangkit elektris.
Pra-quis Laju alir (PLTK 1)
1.Apa itu laju alir ?
Laju alir adalah banyaknya zat yang mengalir dengan kecepatan tertentu persatuan waktu.
2.Apa itu fluida ?
Fluida adalah suatu benda atau zat yang dapat mengalir perubahan bentuk secara terus menerus karena gaya gesek yang bekerja pada sistemnya.
3.Berapa jenis massa fluida ?
a.Beda tekanan :
-Inkompresible; contohnya air
-Kompresible; contohnya gas
b.Beda fasa
-Kilangan minyak dari laut dipindahkan ke darat ( cair )
-Gas
4.Beri contoh masing-masing fluida ?
a.Beda tekanan :
-Inkompresible ; contohnya air
-Kompresible; contohnya gas
b.Beda fasa
-Kilangan minyak dari laut dipindahkan ke darat ( cair )
-Gas
5.Apa itu fluidisasi padatan ?
Fluidisasi padatan adalah proses pembuatan padatan menjadi slurry untuk kemudian dialirkan.
6.Rumus laju alir ?
Q = V/T
7.Rumus Bernauli dan penurunannya
Pa.Qa + 1/2ma.ua + ma.g.za = Pb.Qb + 1/2 ma.Vb.r
Pa = Tekanan dari a
da = Laju alir fluida di titik a
Pb = Tekanan dari b
ma = Massa dari a
va = Kecepatan di titik a
mb = Massa dari b
ua = Kecepatan dititik a
g = Kecepatan grafitasi (9,8 m/s)
za = Ketinggian di titik a
zb = Ketinggian di titik b
8.Gambar rangkaian alat ( alat yang digunakan )
9.Cara kerja menyeluruh ?
-Mempelajari system perpisahan pada gambar dan cara penggunaan stopwatch
-Membuat table
-Mengisi tangki penampung air (1) dari sumber air, kurang lebih setengah tangki.
-Buka kerangan (2) dan (3) sedangkan kerangan lain semuanya tertutup
-Jalankan pompa sehingga aur dari penampung (1) mengalir kepenampung (2) dan yang dari tangki (2) dapat mengalir ke tangki (1)
-Tutup kerangan (3) sehingga air dari tangki (2) tidak mengalir lagi, pompa dimatikan
-Istilah manometer U dengan air raksa sampai ketinggian ±15 cm
-Menyambungkan manometer ke sambungan dibagian hilir dan hulu orifis sehingga air dari pipa, mengisi penuh selang penghubung dan bagian kiri serta kanan manometer. Pastikan bahwa pemanasan pipa U diorifis tidak terbalik dan didalam selang penyambung maupun dalam manometer tidah terdapat gelembung udara. Jika ragu-ragu tanyakan ke asisten. Pastiakan juga bahwa sambungan antara manometer dengan pipa aliran air tidak bocor.
-Jalankan kembali pompa
-Buka kerangan (3) perlahan-lahan sehingga air dari tangki penampang (2) mengalir kembali ketangki penampung (1)
-Atur bukaan kerangan sehingga beda tinggi air raksa dalam manometer ±1 cm
-Tunggu kurang lebih 1 menit, agar aliran sudah pada keadaan tunak /tetap/mantan (steady/state)
-Tampung air yang ke luar dari system perpipaan ke tangki (1) sebanyak mungkin (±1000 ml) dan catat waktu yang duperlukan untuk menampung air tersebut
-Lakukan kembali langkah (10) sampai (13) sehingga ΔH diameter bertambah 1 cm, sampai ΔH maksimal
-Ulangi langkah (10) sampai (14) minimal 2 kali
-Hitung laju alir untuk setiap ΔH dan hitung Q rata-rata
-Plot antara Q terhadap ΔH
-Tentukan persamaan kurva Q terhadap ΔH
10.Fungsi pompa saat operasi ?
-Untuk mengatur laju air suatu fluida
-Untuk mengatur tekanan proses
-Untuk mengatur ketinggian berdasarkan beda tekanan
11.Spesifikasi pompa yang digunakan ?
-Merk pompa : national
-Diameter isap pipa : 1 inch
-Diameter dorong pipa : 1 inch
-Tegangan listrik : 220 volt
12.Apa itu kalibrasi orifice ?
Kalibrasi orifice adalah untuk menentukan keadaan standar pada proses dengan cara pengambilan data / sampel
13.Macam macam orifilmeter ?
-Ventury motor
-Scrub ventury motor
-Makro ventury motor
14.Apa itu persamaan
a = k.ρ(ΔH) c
Q ?
ΔH ?
k ?
c ?
Untuk mengetahui ketetapan / keakuratan data yang diperoleh dari praktikum yang digambarkan dalam kurva hasil percobaan
15.Apa itu stady state ?
Stady state adalah keadaan yang sedang seimbang dimana laju alir masuk sama dengan kecepatan yang linear/konstan
16.Stady state yaitu saat kondisi aliran stabil pada manometer U yang ketinggian cairan pada manometer U sama ketinggiannya
17.Kenapa menggunakan CCl4 ?
Karena pada percobaan ini digunakan aliran fluida dengan tekanan yang relative kecil, dank arena CCl4 memiliki berat jenis yang lebih kecil dari Hg pada aliran percobaan ini digunakan CCl4.
18.Karakter CCl4
-Akan ada fasa bila CCl4 dicampurkan dengan air
-Membentuk cembungan pembatas fasa antara air dan CCl4
-Memiliki nilai Financial
19.Gambar manometer U
21.Cara menggunakan manometer U
-Isi pipa U pada manometer dengan fluida sampai penuh
-Masukan indicator kedalam manometer U tersebut sampai batas 0
-Ketika diberi tekanan aliran fluida maka pada tabung A dan B akan memiliki tekanan yang berbeda dan akan memiliki beda tinggi
-Ukur ΔH yang terbentuk
22.Manometer U adalah bentuk pipa yang digunakan seperti huruf U, sedangkan manometer gondok adalah Jenis pengukuran benda tinggi, fasa yang terbentuk gondok.
23.Sifat Fluida cair :
-Memiliki massa
-Memiliki laju alir yang berbeda
-Memiliki densitas yang berbeda-beda
Laju alir adalah banyaknya zat yang mengalir dengan kecepatan tertentu persatuan waktu.
2.Apa itu fluida ?
Fluida adalah suatu benda atau zat yang dapat mengalir perubahan bentuk secara terus menerus karena gaya gesek yang bekerja pada sistemnya.
3.Berapa jenis massa fluida ?
a.Beda tekanan :
-Inkompresible; contohnya air
-Kompresible; contohnya gas
b.Beda fasa
-Kilangan minyak dari laut dipindahkan ke darat ( cair )
-Gas
4.Beri contoh masing-masing fluida ?
a.Beda tekanan :
-Inkompresible ; contohnya air
-Kompresible; contohnya gas
b.Beda fasa
-Kilangan minyak dari laut dipindahkan ke darat ( cair )
-Gas
5.Apa itu fluidisasi padatan ?
Fluidisasi padatan adalah proses pembuatan padatan menjadi slurry untuk kemudian dialirkan.
6.Rumus laju alir ?
Q = V/T
7.Rumus Bernauli dan penurunannya
Pa.Qa + 1/2ma.ua + ma.g.za = Pb.Qb + 1/2 ma.Vb.r
Pa = Tekanan dari a
da = Laju alir fluida di titik a
Pb = Tekanan dari b
ma = Massa dari a
va = Kecepatan di titik a
mb = Massa dari b
ua = Kecepatan dititik a
g = Kecepatan grafitasi (9,8 m/s)
za = Ketinggian di titik a
zb = Ketinggian di titik b
8.Gambar rangkaian alat ( alat yang digunakan )
9.Cara kerja menyeluruh ?
-Mempelajari system perpisahan pada gambar dan cara penggunaan stopwatch
-Membuat table
-Mengisi tangki penampung air (1) dari sumber air, kurang lebih setengah tangki.
-Buka kerangan (2) dan (3) sedangkan kerangan lain semuanya tertutup
-Jalankan pompa sehingga aur dari penampung (1) mengalir kepenampung (2) dan yang dari tangki (2) dapat mengalir ke tangki (1)
-Tutup kerangan (3) sehingga air dari tangki (2) tidak mengalir lagi, pompa dimatikan
-Istilah manometer U dengan air raksa sampai ketinggian ±15 cm
-Menyambungkan manometer ke sambungan dibagian hilir dan hulu orifis sehingga air dari pipa, mengisi penuh selang penghubung dan bagian kiri serta kanan manometer. Pastikan bahwa pemanasan pipa U diorifis tidak terbalik dan didalam selang penyambung maupun dalam manometer tidah terdapat gelembung udara. Jika ragu-ragu tanyakan ke asisten. Pastiakan juga bahwa sambungan antara manometer dengan pipa aliran air tidak bocor.
-Jalankan kembali pompa
-Buka kerangan (3) perlahan-lahan sehingga air dari tangki penampang (2) mengalir kembali ketangki penampung (1)
-Atur bukaan kerangan sehingga beda tinggi air raksa dalam manometer ±1 cm
-Tunggu kurang lebih 1 menit, agar aliran sudah pada keadaan tunak /tetap/mantan (steady/state)
-Tampung air yang ke luar dari system perpipaan ke tangki (1) sebanyak mungkin (±1000 ml) dan catat waktu yang duperlukan untuk menampung air tersebut
-Lakukan kembali langkah (10) sampai (13) sehingga ΔH diameter bertambah 1 cm, sampai ΔH maksimal
-Ulangi langkah (10) sampai (14) minimal 2 kali
-Hitung laju alir untuk setiap ΔH dan hitung Q rata-rata
-Plot antara Q terhadap ΔH
-Tentukan persamaan kurva Q terhadap ΔH
10.Fungsi pompa saat operasi ?
-Untuk mengatur laju air suatu fluida
-Untuk mengatur tekanan proses
-Untuk mengatur ketinggian berdasarkan beda tekanan
11.Spesifikasi pompa yang digunakan ?
-Merk pompa : national
-Diameter isap pipa : 1 inch
-Diameter dorong pipa : 1 inch
-Tegangan listrik : 220 volt
12.Apa itu kalibrasi orifice ?
Kalibrasi orifice adalah untuk menentukan keadaan standar pada proses dengan cara pengambilan data / sampel
13.Macam macam orifilmeter ?
-Ventury motor
-Scrub ventury motor
-Makro ventury motor
14.Apa itu persamaan
a = k.ρ(ΔH) c
Q ?
ΔH ?
k ?
c ?
Untuk mengetahui ketetapan / keakuratan data yang diperoleh dari praktikum yang digambarkan dalam kurva hasil percobaan
15.Apa itu stady state ?
Stady state adalah keadaan yang sedang seimbang dimana laju alir masuk sama dengan kecepatan yang linear/konstan
16.Stady state yaitu saat kondisi aliran stabil pada manometer U yang ketinggian cairan pada manometer U sama ketinggiannya
17.Kenapa menggunakan CCl4 ?
Karena pada percobaan ini digunakan aliran fluida dengan tekanan yang relative kecil, dank arena CCl4 memiliki berat jenis yang lebih kecil dari Hg pada aliran percobaan ini digunakan CCl4.
18.Karakter CCl4
-Akan ada fasa bila CCl4 dicampurkan dengan air
-Membentuk cembungan pembatas fasa antara air dan CCl4
-Memiliki nilai Financial
19.Gambar manometer U
21.Cara menggunakan manometer U
-Isi pipa U pada manometer dengan fluida sampai penuh
-Masukan indicator kedalam manometer U tersebut sampai batas 0
-Ketika diberi tekanan aliran fluida maka pada tabung A dan B akan memiliki tekanan yang berbeda dan akan memiliki beda tinggi
-Ukur ΔH yang terbentuk
22.Manometer U adalah bentuk pipa yang digunakan seperti huruf U, sedangkan manometer gondok adalah Jenis pengukuran benda tinggi, fasa yang terbentuk gondok.
23.Sifat Fluida cair :
-Memiliki massa
-Memiliki laju alir yang berbeda
-Memiliki densitas yang berbeda-beda
Apa sih teknik kimia itu ?
Teknik kimia (Inggris: chemical engineering) adalah ilmu teknik atau rekayasa yang mempelajari pemrosesan bahan mentah menjadi barang yang lebih berguna, dapat berupa barang jadi ataupun barang setengah jadi. Ilmu teknik kimia diaplikasikan terutama dalam perancangan dan pemeliharaan proses-proses kimia, baik dalam skala kecil maupun dalam skala besar seperti pabrik. Insinyur teknik kimia yang pekerjaannya bertanggung jawab terhadap perancangan dan perawatan proses kimia pada skala pabrik dikenal dengan sebutan "insinyur proses" (process engineer). Selain itu, insinyur teknik kimia juga terkait dengan penelitian dan pengembangan proses kimia.
Teknik Kimia merupakan salah suatu cabang ilmu teknik yang berfokus pada proses-proses kimia dan memiliki implementasi pada fasilitas-fasilitas produksi skala komersial. Ilmu teknik kimia telah berperan penting dalam sejarah Indonesia, dari sebelum masa Perang Dunia II, setelah Proklamasi Kemerdekaan, sampai sekarang ini. Pendidikan teknik kimia di Indonesia diresmikan pada awal abad ke-20 dengan pendiri dari Sekolah Teknik Sipil untuk memenuhi tenaga kerja di bidang industri-industri pertanian seperti gula dan karet, dan pada kilang-kilang minyak bumi. Peresmian pertama program teknik kimia hanya dikenalkan pada tahun 1940. Didirikan tahun 1947, Departemen Teknik Kimia dari Fakultas Teknologi Industri pada Institut Teknologi Bandung, yang pada waktu itu disebut Bandoeng Technische Hoogeschool, merupakan institusi pendidikan Teknik Kimia tertua yang ada dalam negeri. Pada waktu itu di Bandoeng Technische Hoogeschool didominasi oleh para profesor berkebangsaan Belanda. Pada tahun 1957 Departemen Teknik Kimia dipindahkan ke Universitas Indonesia di bawah Fakultas Teknik. Baru pada tahun 1959, Departemen Teknik Kimia berada di bawah naungan Intitut Teknologi Bandung. Pada bulan Mei 2001, terjadi perubahan nama dari Jurusan Teknik Kimia menjadi Departemen Teknik Kimia.
Penjelasan tentang teknik kimia
Teknik kimia selalu menitikberatkan pekerjaannya untuk menghasilkan proses yang ekonomis. Untuk mencapai tujuan ini, seorang insinyur teknik kimia dapat menyederhanakan atau memperumit aliran proses produksi untuk memperoleh proses yang ekonomis. Selain melalui perancangan aliran proses produksi, seorang insinyur teknik kimia juga dapat menghasilkan proses yang ekonomis dengan merancang kondisi operasi. Beberapa reaksi kimia memiliki laju reaksi yang lebih tinggi pada tekanan atau temperatur operasi yang lebih tinggi. Proses produksi amonia adalah contoh dari pemanfaatan tekanan tinggi. Agar laju pembentukan amonia cepat, reaksi dilangsungkan dalam suatu reaktor bertekanan tinggi.
Proses-proses kimia berlangsung dalam peralatan proses. Peralatan proses umumnya merupakan satu unit operasi. Unit-unit operasi kemudian dirangkaikan untuk melakukan berbagai kebutuhan dari sintesis kimia ataupun dari proses pemisahan. Pada beberapa unit operasi, peristiwa sintesis kimia dan proses pemisahan berlangsung secara bersamaan. Penggabungan dari keduanya ini bisa dilihat dari proses distilasi reaktif.
Ilmu-ilmu yang menjadi dasar dalam teknik kimia, antara lain adalah:
- Neraca massa
- Neraca energi
- Peristiwa perpindahan massa, energi, momentum
- Reaksi kimia
- Termokimia
- Termodinamika
Terdapat pula ilmu-ilmu pendukung yang teknik kimia, antara lain:
- Mekanika fluida
- Ilmu tentang material
Selain ilmu dasar dan ilmu pendukung, terdapat pula kemampuan-kemampuan dan pengetahuan-pengetahuan aplikatif yang perlu dikuasai oleh seorang insinyur teknik kimia, antara lain:
- Pengendalian proses kimia
- Instrumentasi
- Perancangan proses kimia
- Penanganan limbah pabrik
- Prosedur keselamatan pabrik kimia
- Evaluasi ekonomi pabrik kimia
- Manajemen proyek
Teknik Kimia merupakan salah suatu cabang ilmu teknik yang berfokus pada proses-proses kimia dan memiliki implementasi pada fasilitas-fasilitas produksi skala komersial. Ilmu teknik kimia telah berperan penting dalam sejarah Indonesia, dari sebelum masa Perang Dunia II, setelah Proklamasi Kemerdekaan, sampai sekarang ini. Pendidikan teknik kimia di Indonesia diresmikan pada awal abad ke-20 dengan pendiri dari Sekolah Teknik Sipil untuk memenuhi tenaga kerja di bidang industri-industri pertanian seperti gula dan karet, dan pada kilang-kilang minyak bumi. Peresmian pertama program teknik kimia hanya dikenalkan pada tahun 1940. Didirikan tahun 1947, Departemen Teknik Kimia dari Fakultas Teknologi Industri pada Institut Teknologi Bandung, yang pada waktu itu disebut Bandoeng Technische Hoogeschool, merupakan institusi pendidikan Teknik Kimia tertua yang ada dalam negeri. Pada waktu itu di Bandoeng Technische Hoogeschool didominasi oleh para profesor berkebangsaan Belanda. Pada tahun 1957 Departemen Teknik Kimia dipindahkan ke Universitas Indonesia di bawah Fakultas Teknik. Baru pada tahun 1959, Departemen Teknik Kimia berada di bawah naungan Intitut Teknologi Bandung. Pada bulan Mei 2001, terjadi perubahan nama dari Jurusan Teknik Kimia menjadi Departemen Teknik Kimia.
Penjelasan tentang teknik kimia
Teknik kimia selalu menitikberatkan pekerjaannya untuk menghasilkan proses yang ekonomis. Untuk mencapai tujuan ini, seorang insinyur teknik kimia dapat menyederhanakan atau memperumit aliran proses produksi untuk memperoleh proses yang ekonomis. Selain melalui perancangan aliran proses produksi, seorang insinyur teknik kimia juga dapat menghasilkan proses yang ekonomis dengan merancang kondisi operasi. Beberapa reaksi kimia memiliki laju reaksi yang lebih tinggi pada tekanan atau temperatur operasi yang lebih tinggi. Proses produksi amonia adalah contoh dari pemanfaatan tekanan tinggi. Agar laju pembentukan amonia cepat, reaksi dilangsungkan dalam suatu reaktor bertekanan tinggi.
Proses-proses kimia berlangsung dalam peralatan proses. Peralatan proses umumnya merupakan satu unit operasi. Unit-unit operasi kemudian dirangkaikan untuk melakukan berbagai kebutuhan dari sintesis kimia ataupun dari proses pemisahan. Pada beberapa unit operasi, peristiwa sintesis kimia dan proses pemisahan berlangsung secara bersamaan. Penggabungan dari keduanya ini bisa dilihat dari proses distilasi reaktif.
Ilmu-ilmu yang menjadi dasar dalam teknik kimia, antara lain adalah:
- Neraca massa
- Neraca energi
- Peristiwa perpindahan massa, energi, momentum
- Reaksi kimia
- Termokimia
- Termodinamika
Terdapat pula ilmu-ilmu pendukung yang teknik kimia, antara lain:
- Mekanika fluida
- Ilmu tentang material
Selain ilmu dasar dan ilmu pendukung, terdapat pula kemampuan-kemampuan dan pengetahuan-pengetahuan aplikatif yang perlu dikuasai oleh seorang insinyur teknik kimia, antara lain:
- Pengendalian proses kimia
- Instrumentasi
- Perancangan proses kimia
- Penanganan limbah pabrik
- Prosedur keselamatan pabrik kimia
- Evaluasi ekonomi pabrik kimia
- Manajemen proyek
Reaksi Redoks
Pengertian Oksidasi dan Reduksi (Redoks)
Pengertian oksidasi dan reduksi disini lebih melihat dari segi transfer oksigen, hidrogen dan elektron. Disini akan juga dijelaskan mengenai zat pengoksidasi (oksidator) dan zat pereduksi (reduktor).
Oksidasi dan reduksi dalam hal transfer oksigen
Dalam hal transfer oksigen, Oksidasi berarti mendapat oksigen, sedang Reduksi adalah kehilangan oksigen.
Sebagai contoh, reaksi dalam ekstraksi besi dari biji besi:
Fe2O3 + 3CO --------> 2Fe + 3CO2
Fe2O3 dan 2Fe adalah reduksi
3CO dan 3CO2 adalah oksidasi
Karena reduksi dan oksidasi terjadi pada saat yang bersamaan, reaksi diatas disebut reaksi REDOKS.
Zat pengoksidasi dan zat pereduksi
Oksidator atau zat pengoksidasi adalah zat yang mengoksidasi zat lain. Pada contoh reaksi diatas, besi(III)oksida merupakan oksidator.
Reduktor atau zat pereduksi adalah zat yang mereduksi zat lain. Dari reaksi di atas, yang merupakan reduktor adalah karbon monooksida.
Jadi dapat disimpulkan:
• oksidator adalah yang memberi oksigen kepada zat lain,
• reduktor adalah yang mengambil oksigen dari zat lain
Oksidasi dan reduksi dalam hal transfer hidrogen
Definisi oksidasi dan reduksi dalam hal transfer hidrogen ini sudah lama dan kini tidak banyak digunakan.
Oksidasi berarti kehilangan hidrogen, reduksi berarti mendapat hidrogen.
Perhatikan bahwa yang terjadi adalah kebalikan dari definisi pada transfer oksigen.
Sebagai contoh, etanol dapat dioksidasi menjadi etanal:
CH3CH2OH --------> CH3COH
Untuk memindahkan atau mengeluarkan hidrogen dari etanol diperlukan zat pengoksidasi (oksidator). Oksidator yang umum digunakan adalah larutan kalium dikromat(IV) yang diasamkan dengan asam sulfat encer.
Etanal juga dapat direduksi menjadi etanol kembali dengan menambahkan hidrogen. Reduktor yang bisa digunakan untuk reaksi reduksi ini adalah natrium tetrahidroborat, NaBH4. Secara sederhana, reaksi tersebut dapat digambarkan sebagai berikut:
CH3CHO --------> CH3CH2OH
Zat pengoksidasi (oksidator) dan zat pereduksi (reduktor)
• Zat pengoksidasi (oksidator) memberi oksigen kepada zat lain, atau memindahkan hidrogen dari zat lain.
• Zat pereduksi (reduktor) memindahkan oksigen dari zat lain, atau memberi hidrogen kepada zat lain.
Oksidasi dan reduksi dalam hal transfer elektron
Oksidasi berarti kehilangan elektron, dan reduksi berarti mendapat elektron.
Definisi ini sangat penting untuk diingat. Ada cara yang mudah untuk membantu anda mengingat definisi ini. Dalam hal transfer elektron:
OIL RIG
Oksidasi is loss Reduksi is gain
Contoh sederhana
Reaksi redoks dalam hal transfer elektron:
CuO + Mg -------> Cu +MgO
Tembaga(II)oksida dan magnesium oksida keduanya bersifat ion. Sedang dalam bentuk logamnya tidak bersifat ion. Jika reaksi ini ditulis ulang sebagai persamaan reaksi ion, ternyata ion oksida merupakan ion spektator (ion penonton).
Jika anda perhatikan persamaan reaksi di atas, magnesium mereduksi iom tembaga(II) dengan memberi elektron untuk menetralkan muatan tembaga(II).
Dapat dikatakan: magnesium adalah zat pereduksi (reduktor).
Sebaliknya, ion tembaga(II) memindahkan elektron dari magnesium untuk menghasilkan ion magnesium. Jadi, ion tembaga(II) beraksi sebagai zat pengoksidasi (oksidator).
Memang agak membingungkan untuk mempelajari oksidasi dan reduksi dalam hal transfer elektron, sekaligus mempelajari definisi zat pengoksidasi dan pereduksi dalam hal transfer elektron.
Dapat disimpulkan sebagai berikut, apa peran pengoksidasi dalam transfer elektron:
• Zat pengoksidasi mengoksidasi zat lain.
• Oksidasi berarti kehilangan elektron (OIL RIG).
• Itu berarti zat pengoksidasi mengambil elektron dari zat lain.
• Jadi suatu zat pengoksidasi harus mendapat elektron
Atau dapat disimpulkan sebagai berikut:
• Suatu zat pengoksidasi mengoksidasi zat lain.
• Itu berarti zat pengoksidasi harus direduksi.
• Reduksi berarti mendapat elektron (OIL RIG).
• Jadi suatu zat pengoksidasi harus mendapat elektron.
Pengertian oksidasi dan reduksi disini lebih melihat dari segi transfer oksigen, hidrogen dan elektron. Disini akan juga dijelaskan mengenai zat pengoksidasi (oksidator) dan zat pereduksi (reduktor).
Oksidasi dan reduksi dalam hal transfer oksigen
Dalam hal transfer oksigen, Oksidasi berarti mendapat oksigen, sedang Reduksi adalah kehilangan oksigen.
Sebagai contoh, reaksi dalam ekstraksi besi dari biji besi:
Fe2O3 + 3CO --------> 2Fe + 3CO2
Fe2O3 dan 2Fe adalah reduksi
3CO dan 3CO2 adalah oksidasi
Karena reduksi dan oksidasi terjadi pada saat yang bersamaan, reaksi diatas disebut reaksi REDOKS.
Zat pengoksidasi dan zat pereduksi
Oksidator atau zat pengoksidasi adalah zat yang mengoksidasi zat lain. Pada contoh reaksi diatas, besi(III)oksida merupakan oksidator.
Reduktor atau zat pereduksi adalah zat yang mereduksi zat lain. Dari reaksi di atas, yang merupakan reduktor adalah karbon monooksida.
Jadi dapat disimpulkan:
• oksidator adalah yang memberi oksigen kepada zat lain,
• reduktor adalah yang mengambil oksigen dari zat lain
Oksidasi dan reduksi dalam hal transfer hidrogen
Definisi oksidasi dan reduksi dalam hal transfer hidrogen ini sudah lama dan kini tidak banyak digunakan.
Oksidasi berarti kehilangan hidrogen, reduksi berarti mendapat hidrogen.
Perhatikan bahwa yang terjadi adalah kebalikan dari definisi pada transfer oksigen.
Sebagai contoh, etanol dapat dioksidasi menjadi etanal:
CH3CH2OH --------> CH3COH
Untuk memindahkan atau mengeluarkan hidrogen dari etanol diperlukan zat pengoksidasi (oksidator). Oksidator yang umum digunakan adalah larutan kalium dikromat(IV) yang diasamkan dengan asam sulfat encer.
Etanal juga dapat direduksi menjadi etanol kembali dengan menambahkan hidrogen. Reduktor yang bisa digunakan untuk reaksi reduksi ini adalah natrium tetrahidroborat, NaBH4. Secara sederhana, reaksi tersebut dapat digambarkan sebagai berikut:
CH3CHO --------> CH3CH2OH
Zat pengoksidasi (oksidator) dan zat pereduksi (reduktor)
• Zat pengoksidasi (oksidator) memberi oksigen kepada zat lain, atau memindahkan hidrogen dari zat lain.
• Zat pereduksi (reduktor) memindahkan oksigen dari zat lain, atau memberi hidrogen kepada zat lain.
Oksidasi dan reduksi dalam hal transfer elektron
Oksidasi berarti kehilangan elektron, dan reduksi berarti mendapat elektron.
Definisi ini sangat penting untuk diingat. Ada cara yang mudah untuk membantu anda mengingat definisi ini. Dalam hal transfer elektron:
OIL RIG
Oksidasi is loss Reduksi is gain
Contoh sederhana
Reaksi redoks dalam hal transfer elektron:
CuO + Mg -------> Cu +MgO
Tembaga(II)oksida dan magnesium oksida keduanya bersifat ion. Sedang dalam bentuk logamnya tidak bersifat ion. Jika reaksi ini ditulis ulang sebagai persamaan reaksi ion, ternyata ion oksida merupakan ion spektator (ion penonton).
Jika anda perhatikan persamaan reaksi di atas, magnesium mereduksi iom tembaga(II) dengan memberi elektron untuk menetralkan muatan tembaga(II).
Dapat dikatakan: magnesium adalah zat pereduksi (reduktor).
Sebaliknya, ion tembaga(II) memindahkan elektron dari magnesium untuk menghasilkan ion magnesium. Jadi, ion tembaga(II) beraksi sebagai zat pengoksidasi (oksidator).
Memang agak membingungkan untuk mempelajari oksidasi dan reduksi dalam hal transfer elektron, sekaligus mempelajari definisi zat pengoksidasi dan pereduksi dalam hal transfer elektron.
Dapat disimpulkan sebagai berikut, apa peran pengoksidasi dalam transfer elektron:
• Zat pengoksidasi mengoksidasi zat lain.
• Oksidasi berarti kehilangan elektron (OIL RIG).
• Itu berarti zat pengoksidasi mengambil elektron dari zat lain.
• Jadi suatu zat pengoksidasi harus mendapat elektron
Atau dapat disimpulkan sebagai berikut:
• Suatu zat pengoksidasi mengoksidasi zat lain.
• Itu berarti zat pengoksidasi harus direduksi.
• Reduksi berarti mendapat elektron (OIL RIG).
• Jadi suatu zat pengoksidasi harus mendapat elektron.
Operasi teknik kimia (Filtrasi)
Filtrasi
3.1 Prinsip Dasar Filtrasi
Filtrasi merupakan sebuah contoh khusus dari suatu aliran fluida yang melalui media berpori, telah dibahas pada bagian sebelumnya, dimana hambatan/tahanan terhadap aliran fluida konstan besarnya. Dalam filtrasi, hambatan terhadap aliran fluida meningkat bersama bertambahnya waktu operasi, karena tersumbatnya media penyaring atau karena terbentuknya filter cake. Selama proses filtrasi berlangsung, hal yang dapat terjadi adalah laju alir fluida semakin lama semakin berkurang atau hilang tekan semakin bertambah. Pada constant-pressure filtration hilang tekan dijaga agar konstan dan laju alir semakin lama semakin berkurang. Sedangkan pada constant-rate filtration, hilang tekan semakin lama akan semakin besar.
Persamaan umum bagi constant-pressure filtration diturunkan oleh Herman dan Bredee (1935).
V = volume filtrat yang terkumpul
k1, n = konstanta
Dalam clarification filtration n berharga 2, 3/2, atau 1, tergantung pada mekanisme pengumpulan partikel. Sedangkan bagi cake filtation, n = 0.
3.2. Clarification
Bila partikel padat yang akan dipisahkan menyumbat pori-pori media, dengan laju penyumbatan tersebut konstan, maka mekanisme tersebut disebut direct sieving, dan n pada persamaan (1) dan (2) berharga 2. Direct sieving jarang dijumpai, yang lebih sering ditemui adalah partikel menyumbat sebagian pori media sehingga menyebabkan secara perlahan berkurangnya ukuran pori-pori media , hal ini disebut dengan standard blocking, dengan n = 3/2. Terkadang selama peralihan antara clarification dan pembentukan cake terdapat perioda dimana n = 1, yang disebut dengan intermediate blocking.
Standar blocking adalah mekanisme yang umum dalam clarifying filter. Dengan n = 1 integrasi persamaan (1) memberikan persamaan berikut, yang berlaku bagi constant-pressure filtration.
q = dV/t, laju alir volumetrik yang melalui filter
q0 = laju alir pada t = 0
Ks = konstanta yang nilainya sebanding dengan
Plot t/V terhadap t akan linier bila mengikuti mekanisme standard blocking. Besarnya slope garis lurus tersebut adalah Ks dan intersept 1/qo.
Cake Filtration
Pada proses cake filtration, cairan melalui dua hambatan secara seri, yaitu cake yang terbentuk dan media penyaring. Hambatan media penyaring, penting hanya pada saat awal tahap operasi. Hambatan cake belum terdapat pada saat awal operasi, dan akan meningkat pada saat proses telah berjalan.
Hilang tekan keseluruhan pada suatu saat adalah penjumlahan dari hilang tekan pada medium dan cake. Jika pa adalah tekanan pada titik umpan masuk, pb tekanan pada titik keluaran, dan p’ tekanan pada lapis batas antara cake dan medium.
Hilang Tekan Pada Filter Cake
Gambar penampang melintang media penyaring dan cake yang memperlihatkan gradien tekanan tesebut memperlihatkan diagram aliran yang melalui cake dan medium penyaring pada saat t, yang dihitung dari saat filtrat mulai mengalir. Luas permukaan filter adalah A dan pada saat itu ketebalan cake adalah Lc. Lapisan tipis cake yang terbentuk memiliki tebal dL - yang berjarak L dari medium - dan tekanan pada titik ini adalah p. Lapisan ini terdiri dari unggun tipis partikel padat. Dalam filter bed, kecepatan cukup rendah sehingga pola aliran dapat dianggap laminer. Karenanya, untuk menghitung hilang tekan dapat digunakan persamaan.
Karena filtrat harus melalui keseluruhan cake, V/A sama besarnya untuk seluruh lapisan dan u bukan merupakan fungsi dari L.
Bagi incompresible cake atau cake yang tak termampatkan, d bukan merupakn fungsi dari hilang tekan dan kedudukan dalam cake.
Kebanyakan cake yang ditemui dalam industri tidaklah terdiri dari partikel yang rigid. Umumnya slurry merupakan campuran dari agglomerat, atau floc/gumpalan yang terdiri dari kumpulan partikel yang sangat kecil hingga hambatan cake akan lebih tergantung pada sifat dari floc dibandingkan pada geometri partikel. Floc yang terkumpul pada bagian terdepan dari cake akan membentuk jalinan saluran yang rumit sehingga akan kurang tepat bila digunakan. Floc yang terbentuk dapat berubah dan rusak susunannya oleh gaya yang bekerja pada cake tersebut, dan besarnya d, k3, sp/vp bervariasi di tiap lapisannya.
Filter seperti tersebut di atas disebut sebagai compresible cake. Harga d pada compresible cake bervariasi di tiap kedudukan, bervariasi terhadap hilang tekan, dan juga terhadap waktu. Karena itu tidak dapat begitu saja digunakan. Dalam prakteknya, pengaruh kedudukan dan waktu terhadap d biasanya dapat diabaikan. Nilai rata-rata d dapat diperoleh dari serangkaian percobaan bagi material yang akan di saring.
Hambatan Media Penyaring
Hambatan pada medium penyaring (filter-medium resistance)dengan dimensi dari Rm adalah L-1.Hambatan medium penyaring, Rm, merupakan fungsi dari hilang tekan, umur pakai, dan kebersihan dari filter medium tersebut. Namun umumnya Rm dianggap konstan selama operasi berlangsung.u (kecepatan linier filtrat) dan mc (massa total padatan dalam cake) dapat diganti menjadi fungsi V (volume total filtrat yang terkumpul saat t).menghubungkan u dengan V, dan neraca massa menghubungkan mc dan V. Jika c adalah massa partikel yang terkumpul dalam filter per satuan volume filtrat.
Persamaan Empiris Bagi Hambatan Cake (cake Resistance)
Variasi perubahan harga d terhadap dp dapat ditentukan berdasarkan percobaan yang dilakukan pada tekanan tetap, dengan memvariasikan hilang tekan. Bila d bukan merupakan fungsi dp, maka cake yang terbentuk termasuk kedalam incompresible cake. Umumnya harga d akan bertambah seiring dengan meningkatnya dp. Bagi cake yang sangat compresible, harga d meningkat dengan cepat seiring dengan bertambahnya dp.
dengan d0 dan s adalah konstanta empiris. Konstanta s disebut sebagai koefisien kompresibilitas, nilainya nol untuk sludge incompresible dan berharga positif untuk sludge yang compresible. Biasanya nilai s berkisar antara 0,2 sampai 0,8.tidak dapat digunakan dalam rentang hilang tekan yang berbeda dari rentang hilang tekan yang digunakan dalam percobaan untuk mendapatkan harga d0 dan s.
3.3. Filtrasi Kontinyu.
Dalam filter kontinu, misalnya pada rotary – drum filter, umpan, filtrat, dan cake bergerak dalam laju yang konstan. Sebagai contoh, kain penyaring pada suatu saat memasuki tempat penampung slurry, selanjutnya cake yang terbentuk diambil, dan kain penyaring selanjutnya dicuci. Hal ini menunjukkan bahwa proses penyaringan terdiri dari sekumpulan tahap yang berlangsung secara berurutan - pembentukan cake, pencucian, pengeringan, dan pelepasan cake . Hilang tekan sepanjang filter selama pembentukan cake, dianggap konstan. Sehingga dengan sejumlah modifikasi, persamaan bagi fltrasi diskontinyu pada tekanan tetap dapat digunakan pada filtrasi kontinyu ini.Tahan medium penyaring Rm terdapat dalam persamaan karena tidak seluruh cake terambil oleh mekanisme pelepasan dan terbawa kembali dalam proses berikutnya. Bila filter dicuci setelah cake diambil, Rm dapat diabaikan.
Persamaan medium penyaring Rm dapat digunakan baik pada continuous vacuum filter atau pada continuous pressure filter. Bila Rm diabaikan, dari persamaan terlihat bahwa laju alir filtrat berbanding terbalik dengan akar kuadrat viskositas dan waktu siklus. Hal ini sudah dibuktikan dengan serangkaian percobaan pada keadaan cake yang terbentuk cukup tipis dan waktu siklus yang lama. Bila waktu siklus pendek, tidaklah tepat menggunakan persamaan (3.30), lebih sesuai bila digunakan persamaan (3.29). Secara umum laju filtrasi meningkat seiring dengan meningkatnya laju putaran drum dan berkurangnya waktu siklus. Ini disebabkan karena cake yang terbentuk pada permukaan drum lebih tipis dibandingkan cake yang terbentuk pada kecepatan drum yang rendah. Bila kecepatan mencapai harga diatas titik kritis tertentu, laju filtrasi tidak akan meningkat terhadap kecepatan tetapi akan konstan, dan cake cenderung menjadi basah sehingga sukar untuk diambil.
Filtrasi Laju Konstan (Constant-Rate Filtration)
Dalam sejumlah kasus, filtrasi lebih sering berlangsung pada kondisi laju konstan. Hal ini dapat terjadi bila slurry diumpankan menuju filter dengan menggunakan pompa positive displacement.Pada operasi ini, diasumsikan cake bersifat incompresible sehingga KV dan C konstan. Sedangkan bila harga d tidak konstan.
3.1 Prinsip Dasar Filtrasi
Filtrasi merupakan sebuah contoh khusus dari suatu aliran fluida yang melalui media berpori, telah dibahas pada bagian sebelumnya, dimana hambatan/tahanan terhadap aliran fluida konstan besarnya. Dalam filtrasi, hambatan terhadap aliran fluida meningkat bersama bertambahnya waktu operasi, karena tersumbatnya media penyaring atau karena terbentuknya filter cake. Selama proses filtrasi berlangsung, hal yang dapat terjadi adalah laju alir fluida semakin lama semakin berkurang atau hilang tekan semakin bertambah. Pada constant-pressure filtration hilang tekan dijaga agar konstan dan laju alir semakin lama semakin berkurang. Sedangkan pada constant-rate filtration, hilang tekan semakin lama akan semakin besar.
Persamaan umum bagi constant-pressure filtration diturunkan oleh Herman dan Bredee (1935).
V = volume filtrat yang terkumpul
k1, n = konstanta
Dalam clarification filtration n berharga 2, 3/2, atau 1, tergantung pada mekanisme pengumpulan partikel. Sedangkan bagi cake filtation, n = 0.
3.2. Clarification
Bila partikel padat yang akan dipisahkan menyumbat pori-pori media, dengan laju penyumbatan tersebut konstan, maka mekanisme tersebut disebut direct sieving, dan n pada persamaan (1) dan (2) berharga 2. Direct sieving jarang dijumpai, yang lebih sering ditemui adalah partikel menyumbat sebagian pori media sehingga menyebabkan secara perlahan berkurangnya ukuran pori-pori media , hal ini disebut dengan standard blocking, dengan n = 3/2. Terkadang selama peralihan antara clarification dan pembentukan cake terdapat perioda dimana n = 1, yang disebut dengan intermediate blocking.
Standar blocking adalah mekanisme yang umum dalam clarifying filter. Dengan n = 1 integrasi persamaan (1) memberikan persamaan berikut, yang berlaku bagi constant-pressure filtration.
q = dV/t, laju alir volumetrik yang melalui filter
q0 = laju alir pada t = 0
Ks = konstanta yang nilainya sebanding dengan
Plot t/V terhadap t akan linier bila mengikuti mekanisme standard blocking. Besarnya slope garis lurus tersebut adalah Ks dan intersept 1/qo.
Cake Filtration
Pada proses cake filtration, cairan melalui dua hambatan secara seri, yaitu cake yang terbentuk dan media penyaring. Hambatan media penyaring, penting hanya pada saat awal tahap operasi. Hambatan cake belum terdapat pada saat awal operasi, dan akan meningkat pada saat proses telah berjalan.
Hilang tekan keseluruhan pada suatu saat adalah penjumlahan dari hilang tekan pada medium dan cake. Jika pa adalah tekanan pada titik umpan masuk, pb tekanan pada titik keluaran, dan p’ tekanan pada lapis batas antara cake dan medium.
Hilang Tekan Pada Filter Cake
Gambar penampang melintang media penyaring dan cake yang memperlihatkan gradien tekanan tesebut memperlihatkan diagram aliran yang melalui cake dan medium penyaring pada saat t, yang dihitung dari saat filtrat mulai mengalir. Luas permukaan filter adalah A dan pada saat itu ketebalan cake adalah Lc. Lapisan tipis cake yang terbentuk memiliki tebal dL - yang berjarak L dari medium - dan tekanan pada titik ini adalah p. Lapisan ini terdiri dari unggun tipis partikel padat. Dalam filter bed, kecepatan cukup rendah sehingga pola aliran dapat dianggap laminer. Karenanya, untuk menghitung hilang tekan dapat digunakan persamaan.
Karena filtrat harus melalui keseluruhan cake, V/A sama besarnya untuk seluruh lapisan dan u bukan merupakan fungsi dari L.
Bagi incompresible cake atau cake yang tak termampatkan, d bukan merupakn fungsi dari hilang tekan dan kedudukan dalam cake.
Kebanyakan cake yang ditemui dalam industri tidaklah terdiri dari partikel yang rigid. Umumnya slurry merupakan campuran dari agglomerat, atau floc/gumpalan yang terdiri dari kumpulan partikel yang sangat kecil hingga hambatan cake akan lebih tergantung pada sifat dari floc dibandingkan pada geometri partikel. Floc yang terkumpul pada bagian terdepan dari cake akan membentuk jalinan saluran yang rumit sehingga akan kurang tepat bila digunakan. Floc yang terbentuk dapat berubah dan rusak susunannya oleh gaya yang bekerja pada cake tersebut, dan besarnya d, k3, sp/vp bervariasi di tiap lapisannya.
Filter seperti tersebut di atas disebut sebagai compresible cake. Harga d pada compresible cake bervariasi di tiap kedudukan, bervariasi terhadap hilang tekan, dan juga terhadap waktu. Karena itu tidak dapat begitu saja digunakan. Dalam prakteknya, pengaruh kedudukan dan waktu terhadap d biasanya dapat diabaikan. Nilai rata-rata d dapat diperoleh dari serangkaian percobaan bagi material yang akan di saring.
Hambatan Media Penyaring
Hambatan pada medium penyaring (filter-medium resistance)dengan dimensi dari Rm adalah L-1.Hambatan medium penyaring, Rm, merupakan fungsi dari hilang tekan, umur pakai, dan kebersihan dari filter medium tersebut. Namun umumnya Rm dianggap konstan selama operasi berlangsung.u (kecepatan linier filtrat) dan mc (massa total padatan dalam cake) dapat diganti menjadi fungsi V (volume total filtrat yang terkumpul saat t).menghubungkan u dengan V, dan neraca massa menghubungkan mc dan V. Jika c adalah massa partikel yang terkumpul dalam filter per satuan volume filtrat.
Persamaan Empiris Bagi Hambatan Cake (cake Resistance)
Variasi perubahan harga d terhadap dp dapat ditentukan berdasarkan percobaan yang dilakukan pada tekanan tetap, dengan memvariasikan hilang tekan. Bila d bukan merupakan fungsi dp, maka cake yang terbentuk termasuk kedalam incompresible cake. Umumnya harga d akan bertambah seiring dengan meningkatnya dp. Bagi cake yang sangat compresible, harga d meningkat dengan cepat seiring dengan bertambahnya dp.
dengan d0 dan s adalah konstanta empiris. Konstanta s disebut sebagai koefisien kompresibilitas, nilainya nol untuk sludge incompresible dan berharga positif untuk sludge yang compresible. Biasanya nilai s berkisar antara 0,2 sampai 0,8.tidak dapat digunakan dalam rentang hilang tekan yang berbeda dari rentang hilang tekan yang digunakan dalam percobaan untuk mendapatkan harga d0 dan s.
3.3. Filtrasi Kontinyu.
Dalam filter kontinu, misalnya pada rotary – drum filter, umpan, filtrat, dan cake bergerak dalam laju yang konstan. Sebagai contoh, kain penyaring pada suatu saat memasuki tempat penampung slurry, selanjutnya cake yang terbentuk diambil, dan kain penyaring selanjutnya dicuci. Hal ini menunjukkan bahwa proses penyaringan terdiri dari sekumpulan tahap yang berlangsung secara berurutan - pembentukan cake, pencucian, pengeringan, dan pelepasan cake . Hilang tekan sepanjang filter selama pembentukan cake, dianggap konstan. Sehingga dengan sejumlah modifikasi, persamaan bagi fltrasi diskontinyu pada tekanan tetap dapat digunakan pada filtrasi kontinyu ini.Tahan medium penyaring Rm terdapat dalam persamaan karena tidak seluruh cake terambil oleh mekanisme pelepasan dan terbawa kembali dalam proses berikutnya. Bila filter dicuci setelah cake diambil, Rm dapat diabaikan.
Persamaan medium penyaring Rm dapat digunakan baik pada continuous vacuum filter atau pada continuous pressure filter. Bila Rm diabaikan, dari persamaan terlihat bahwa laju alir filtrat berbanding terbalik dengan akar kuadrat viskositas dan waktu siklus. Hal ini sudah dibuktikan dengan serangkaian percobaan pada keadaan cake yang terbentuk cukup tipis dan waktu siklus yang lama. Bila waktu siklus pendek, tidaklah tepat menggunakan persamaan (3.30), lebih sesuai bila digunakan persamaan (3.29). Secara umum laju filtrasi meningkat seiring dengan meningkatnya laju putaran drum dan berkurangnya waktu siklus. Ini disebabkan karena cake yang terbentuk pada permukaan drum lebih tipis dibandingkan cake yang terbentuk pada kecepatan drum yang rendah. Bila kecepatan mencapai harga diatas titik kritis tertentu, laju filtrasi tidak akan meningkat terhadap kecepatan tetapi akan konstan, dan cake cenderung menjadi basah sehingga sukar untuk diambil.
Filtrasi Laju Konstan (Constant-Rate Filtration)
Dalam sejumlah kasus, filtrasi lebih sering berlangsung pada kondisi laju konstan. Hal ini dapat terjadi bila slurry diumpankan menuju filter dengan menggunakan pompa positive displacement.Pada operasi ini, diasumsikan cake bersifat incompresible sehingga KV dan C konstan. Sedangkan bila harga d tidak konstan.
Jumat, 09 Oktober 2009
KISI KISI SOAL UTS KIMIA ANORGANIK
.
1) Perhatikan keenam unsur berikut: Na, K dan Rb dalam IA, Mg, Ca,dan Cr dalam IIA Ramalkan unsur unsur mana yang mepunyai:
a) jari jari atom kecil
b) kecenderungan terbesar untuk membentuk ion positif
c) keelektronegatifan terbesar
d) keelektronegatifan terkecil
2) Hanya dengan mempelajari tabel berkala dapatkah anda menentukan apakah perubahan titik didih ke arah bawah dalam golongan IA serupa atau tidak dengan perubahan ke arah bawah dalam golongan IIA?Jelaskan!
3) Sebutkan beberapa sifat fisika logam logam alkali yang sangat berbeda dari unsur unsur umum!
SIFAT-SIFAT FISIKA
* Unsur dalam keluarga ini memiliki kilap keperakan logam yang khas.
*Cepat menghitam apabila kontak dengan udara.
*Daya hantar (konduktivitas) listrik dan panas yang tinggi.
*Beberapa logam titik leleh dan kerapatannya relatif rendah, serta
lunak (litium-cesium).
*Alkali tanah agak lebih keras.
*Struktur elektronnya sederhana.
*Mempunyai energi pengionan dan keelektronegatifan rendah (berkaitan dengan ukuran atom).
4) Bagaimana cara identifikasi suatu logam IA dan IIA dalam suatu sampel?
5) Berdasarkan potensial reduksi standar logam alkali mana yang paling mudah terkena oksidasi? Semua unsur alkali kecuali magnesium dan berilium
6) Selesaikan dan buatlah seimbang persamaan berikut(berikut kondisinya):
a) Sr + HCl
b) K +H20
c) Na+NH3
d) Ba+O2
e) Cs+Br2
f) Mg+H2O
g) K+O2
7) Untuk memadamkan magnesium yang terbakar penggunaan air bukan saja bisa tidak efektif tetapi juga berbahaya. Mengapa? Bagaimana sebaiknya dan mengapa?Karena Mg sangat reaktif jika terkena air,dengan tanah dan racun api dapat memadamkan Mg yg terbakar.
8) Pemukiman zaman dahulu menyimpan abu kayu mereka untuk di ekstraksi dengan air untuk mendapatkan suatu larutan alkali untuk membuat sabun. Menurut anda apakah senyawa senyawa utama yang utama yang terlarut dalam pelarut tersebut!Karbondioksida
9) Mengapa B(bor)tidak membentuk spesies ikatan? karena Bor biasanya membentuk tiga ikatan kovalen menggunakan orbital hibrida sp2 di atas bidang dengan sudut 1200.
10) Gambarkan struktur ikosahedron dari B! Bagaimana keterkaitan struktur tersebut dengan titik didih? Kristal Bor semuanya mempunyai bentuk ikosahedra, sangat inert, dan hanya diserang oleh zat pengoksidasi pekat panas. Bor amorf lebih reaktif.
11) Bagaimana asam borat terionisasi dalam air? Seberapa kuatkah asam tersebut?
12) Gambarkan struktur diboran!
13) Larutan asam borat dalam metanol bila dipanaskan menghasilkan uap yang akan mempunyai nyala hijau. Mengapa?
14) Apakah yang dimaksud dengan bauksit? Bagaimana pemurniannya dari produksi Al?
15) Mengapa alumunium tahan terhadap udara dan air meskipun sangat elektropositif?
16) Senyawa TlI3 mengandung ion ion apa?
17) Sebutkan beberapa prinsip senyawaan Tl dan sifat sifat utamanya?
18) Dalam hal apakah kereaktifan BH- dan AlH4- berbeda?
19)Bandingkan sifat B2O3 dan Al2O3!
20) Kemiripan sifat kimia apakah dari B dan Al?
21) Perlihatkan dengan persamaan persamaan bagaimana AlCl3 berfungsi sebagai katalis Friedel – Craft.
22) Buatlah konfigurasi elektron dari atom C prediksikan ikatan yang terbentuk!
23) Berikan sifat sifat utama intan!
24) Apa yang dimaksud dengan grafit? Gambarkan struktur dan jelaskan sifat sifat grafit, mengapa berbeda dengan intan?
25) Bagaimana sintesa HCN di industri dan bagaimana sifat sifatnya?
26) Mengapa HCN adalah asam lemah dalam larutan, sedangkan pada keadaan murni adalah asam kuat?Jelaskan!
27) Mengapa CO2 adalah gas dari SiO2 adalah molekul raksasa?
28) Mengapa CCl4 tidak reaktif terhadap H2O sedangkan SiCl4 terhidrolisis sangat cepat?
29) Bagaimanakah kemiripan dan perbedaan sifat kimiawi B dan Si?
30) Jelaskan fungsi silikat sebagai kaca!
.
1) Perhatikan keenam unsur berikut: Na, K dan Rb dalam IA, Mg, Ca,dan Cr dalam IIA Ramalkan unsur unsur mana yang mepunyai:
a) jari jari atom kecil
b) kecenderungan terbesar untuk membentuk ion positif
c) keelektronegatifan terbesar
d) keelektronegatifan terkecil
2) Hanya dengan mempelajari tabel berkala dapatkah anda menentukan apakah perubahan titik didih ke arah bawah dalam golongan IA serupa atau tidak dengan perubahan ke arah bawah dalam golongan IIA?Jelaskan!
3) Sebutkan beberapa sifat fisika logam logam alkali yang sangat berbeda dari unsur unsur umum!
SIFAT-SIFAT FISIKA
* Unsur dalam keluarga ini memiliki kilap keperakan logam yang khas.
*Cepat menghitam apabila kontak dengan udara.
*Daya hantar (konduktivitas) listrik dan panas yang tinggi.
*Beberapa logam titik leleh dan kerapatannya relatif rendah, serta
lunak (litium-cesium).
*Alkali tanah agak lebih keras.
*Struktur elektronnya sederhana.
*Mempunyai energi pengionan dan keelektronegatifan rendah (berkaitan dengan ukuran atom).
4) Bagaimana cara identifikasi suatu logam IA dan IIA dalam suatu sampel?
5) Berdasarkan potensial reduksi standar logam alkali mana yang paling mudah terkena oksidasi? Semua unsur alkali kecuali magnesium dan berilium
6) Selesaikan dan buatlah seimbang persamaan berikut(berikut kondisinya):
a) Sr + HCl
b) K +H20
c) Na+NH3
d) Ba+O2
e) Cs+Br2
f) Mg+H2O
g) K+O2
7) Untuk memadamkan magnesium yang terbakar penggunaan air bukan saja bisa tidak efektif tetapi juga berbahaya. Mengapa? Bagaimana sebaiknya dan mengapa?Karena Mg sangat reaktif jika terkena air,dengan tanah dan racun api dapat memadamkan Mg yg terbakar.
8) Pemukiman zaman dahulu menyimpan abu kayu mereka untuk di ekstraksi dengan air untuk mendapatkan suatu larutan alkali untuk membuat sabun. Menurut anda apakah senyawa senyawa utama yang utama yang terlarut dalam pelarut tersebut!Karbondioksida
9) Mengapa B(bor)tidak membentuk spesies ikatan? karena Bor biasanya membentuk tiga ikatan kovalen menggunakan orbital hibrida sp2 di atas bidang dengan sudut 1200.
10) Gambarkan struktur ikosahedron dari B! Bagaimana keterkaitan struktur tersebut dengan titik didih? Kristal Bor semuanya mempunyai bentuk ikosahedra, sangat inert, dan hanya diserang oleh zat pengoksidasi pekat panas. Bor amorf lebih reaktif.
11) Bagaimana asam borat terionisasi dalam air? Seberapa kuatkah asam tersebut?
12) Gambarkan struktur diboran!
13) Larutan asam borat dalam metanol bila dipanaskan menghasilkan uap yang akan mempunyai nyala hijau. Mengapa?
14) Apakah yang dimaksud dengan bauksit? Bagaimana pemurniannya dari produksi Al?
15) Mengapa alumunium tahan terhadap udara dan air meskipun sangat elektropositif?
16) Senyawa TlI3 mengandung ion ion apa?
17) Sebutkan beberapa prinsip senyawaan Tl dan sifat sifat utamanya?
18) Dalam hal apakah kereaktifan BH- dan AlH4- berbeda?
19)Bandingkan sifat B2O3 dan Al2O3!
20) Kemiripan sifat kimia apakah dari B dan Al?
21) Perlihatkan dengan persamaan persamaan bagaimana AlCl3 berfungsi sebagai katalis Friedel – Craft.
22) Buatlah konfigurasi elektron dari atom C prediksikan ikatan yang terbentuk!
23) Berikan sifat sifat utama intan!
24) Apa yang dimaksud dengan grafit? Gambarkan struktur dan jelaskan sifat sifat grafit, mengapa berbeda dengan intan?
25) Bagaimana sintesa HCN di industri dan bagaimana sifat sifatnya?
26) Mengapa HCN adalah asam lemah dalam larutan, sedangkan pada keadaan murni adalah asam kuat?Jelaskan!
27) Mengapa CO2 adalah gas dari SiO2 adalah molekul raksasa?
28) Mengapa CCl4 tidak reaktif terhadap H2O sedangkan SiCl4 terhidrolisis sangat cepat?
29) Bagaimanakah kemiripan dan perbedaan sifat kimiawi B dan Si?
30) Jelaskan fungsi silikat sebagai kaca!
Langganan:
Postingan (Atom)