Dasar Teori Pemecahan dan Pengayakan untuk Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I (OTK I)

Dasar Teori Pemecahan dan Pengayakan untuk Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I (OTK I)

            Pemecahan atau pengecilan ukuran berarti membagi-bagi suatu bahan zat padat menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dengan menggunakan gaya-gaya mekanik. Pengubahan bentuk atau ukuran bahan padat sering dulakukan dalam industri kimia baik sebagai proses pendahuluan maupun proses akhir. Tujua operasi ini adalah:

1.      Memperluas permukaan kontak (misalnya pada pembuatan katalis)

2.      Memudahkan pemisahan (misalnya pada uji hasil tambang)

3.      Mendapatkan produk dengan ukuran atau bentuk tertentu (missal pada industry permata)

4.      Memudahkan pencampuran, baik padat –padat atau padat – cair sehingga diperoleh hasil yang seragam mungkin

Bahan padat dapat dipecah dengan berbagai cara, tetapi hanya 4 metode yang dapat dilakukan dengan mesin pemecah yaitu:

1.      Tekanan (kompresi)

2.      Pikulan (implak)

3.      Gesekan (atrisi)

4.      Pemotongan

            Grinding adalah Alat yang digunakan untuk menggiling berbagai jenis bahan,mencakup batu bara,pigmen dan feldspar.Grinding mill dapat menangani umpan dengan ukuran hingga 50 mm.Penambahan umpan lebih lanjut akan merendahkan efisiensi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi ukuran produk:

1.      Laju umpan

2.      Sifat-sifat bahan umpan

3.      Berat bola

4.      Kemiringan mill

5.      Diameter bola

6.      Kecepatan rotasi mill

7.      Level bahan didalam mil.

            Kominusi (comminution) adalah istilah umum yang digunakan untuk operasi penghancuran. Contoh peralatan kominusi adalah mesin penghancur (crusher) dan mesin penggiling (grinder). Penghancuran yang ideal hendaknya:

1.      memiliki kapasitas besar

2.      memerlukan masukan daya yang rendah per satuan produk

3.      menghasilkan produk dengan distribusi ukuran seseragam mungkin atau dengan distribusi ukuran tertentu sesuai dengan yang dikehendaki.

Size reduction (pengecilan ukuran) berarti membagi suatu bahan padat menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dari ukuran semula, sesuai dengan kebutuhan dengan menggunakan gaya-gaya mekanis. Umumnya tujuan dari size reduction adalah : memungkinkan pemisahan komponen yang tak dikehendaki dengan cara mekanik, untuk mempercepat pelarutan, mempercepat reaksi kimia, untuk memperkecil bahan-bahan berserat agar udah penaganannya, mempertinggi kemampuan penyerapan,mempercepat transportasi, dan mempermudah proses lanjut.

            Ada berbagai macam alat pemecah sedang (grinder),diantaranya adalah ball mill,dan attrition mill.

1.      Ball mill

            Ball/road mill adalah salah satu alat penghalus yang menggunakan road (batang) sebgai penggiling. Alat ini terdiri dari suatu shell slinder yang didalamnya terdapat media penggiling, yang tercampur dengan bahan gilingan dan akhirnya terjadi tumbukan terhadap bahan gilingan dengan road. Biasanya media penggiling tersebut dipasang parallel dengan sumbu putar, batang (road) biasanya terbuat dari baja karbon.

Prinsip kerja alat ini adalah material akan di perhalus akibat tumbukan antara batang penggiling yang berada dalam shell silinder ynag berputar pada sumbu putar horizontal.Prinsip kerjanya adalah umpan masuk melalui bukaan pada pusat piring (circular disc), umpan akan mengalami gesekan diantara alur permukaan datar lebih halus maka umpan akan keluar yang sebelumya melewati ayakan.

            Pengayakan merupakan salah satu metode pemisahan partikel sesuai dengan ukuran yang dikehendaki.Metode ini bertujuan untuk memisahkan fraksi-fraksi tertentu sesuai dengan keperluan.Pengayakan terutaman ditujukan untuk pemisahan campuran padat-padat. Sistem pemisahan ini berdasar atas perbedaan ukuran. Ukuran besar lubang ayak (atau lubang kasa) dari medium ayak dipilih sedemikian rupa sehingga bagian yang kasar tertinggal di atas ayakan dan bagian-bagian yang lebih halus jatuh melalui lubang. Diusahakan untuk dapat melakukan pemisahan yang diinginkan secepat mungkin. Untuk mencapai hal ini, bahan yang diayak digerakkan terhadap permukaan ayakan.

            Pengayakan atau penyaringan adalah proses pemisahan secara mekanik berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Pengayakan (screening) dipakai dalam skala industri, sedangkan penyaringan (sieving) dipakai untuk skala laboratorium.

1.      Produk dari proses pengayakan/penyaringan ada 2 (dua), yaitu :
Ukuran lebih besar daripada ukuran lubang-lubang ayakan (oversize).

2.      Ukuran yang lebih kecil daripada ukuran lubang-lubang ayakan (undersize)

            Dalam proses industri, biasanya digunakan material yang berukuran tertentu dan seragam. Untuk memperoleh ukuran yang seragam, maka perlu dilakukan pengayakan. Pada proses pengayakan zat padat itu dijatuhkan atau dilemparkan ke permukaan pengayak. Partikel yang di bawah ukuran atau yang kecil (undersize), atau halusan (fines), lulus melewati bukaan ayak, sedang yang di atas ukuran atau yang besar (oversize), atau buntut (tails) tidak lulus. Pengayakan lebih lazim dalam keadaan kering. (McCabe, 1999)

            Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pengayakan, yaitu:

• Jenis ayakan
• Cara pengayakan
• Kecepatan pengayakan
• Ukuran ayakan
• Waktu pengayakan
• Sifat bahan yang akan diayak.

Dalam melakukan analisa terhadap satu set ayakan standart, ayakan disusun bertingkat dimana yang terhalus (bilangan mesh terkecil) diletakkan paling bawah dan yang terbesar pada posisi teratas. Sampel diletakkan pada ayakan teratas kemudian tumpukan ayakan digoyang secara mekanis selama waktu tertentu, biasanya 20menit. Partikel- partikel yang tertahan  pada setiap ayakan yang diambil dalam fraksi massa (proses massa dari total sampel). Partikel yang dapat lolos dari ayakan terhalus ditampung dalam panic dibawah tumpukan ayakan. Hasil analisa ayakan disusun dalam tabel untuk menujukkan fraksi massa yang  disusun masing-masing increment ayakan sebagai fungsi dari pada increment kisaran ukuran mesh. karena partikel yang terdapat pada suatu ayakan segera dapat lolos karena pengayakan, maka dibutuhkan dua angka bilangan mesh untuk menetapkan kisaran increment ukuran ayakan tersebut yaitu satu angka bilangan mesh untuk ayakan dimana fraaksi masa tersebut tertahan. Sehingga dimana fraksi massa tersebut tertahan.            

Share this post