MODUL AJAR KIMIA INDUSTRI - PJBL (2) OTK

 

MODUL AJAR

 

 

Satuan Pendidikan		: SMK Negeri 1 Panyingkiran
Bidang Keahlian		: Teknologi Manufactur dan Rekayasa
Kompetensi Keahlian/Fase		: Teknik Kimia Industri/F
Nama Penyusun		: Erni Fitriani, S.T.

 

A.   Tujuan Pembelajaran Fase F (Elemen 5)

1. 

2. 

2.1. 

2.2. 

2.3. 

2.4. 

2.5. 

2.6. 

2.7. 

2.8. 

2.9. 

2.10. 

2.11. 

2.12. 

Memahami proses mixing (pencampuran)

 

B.   Kata Kunci:

Pencampuran, mixing, agitator, mixer, pengadukan, batang pengaduk, magnetic stirrer.

 

C.   Prasyarat

  Untuk mempelajari materi ini adalah: Sudah menguasai macam-macam campuran, prinsip kerja & peralatan mixing.

 

D.   Dimensi Profil Pelajar Pancasila yang dikembangkan:

Bernalar kritis, inisiatif dan Kerjasama.

 

E.   Sarana dan Prasarana

1.    Laboratorium Operasi Teknik Kimia

2.    Wastafel dan drainase

3.    Meja Praktik

4.    Kelangkapan alat pelindung Diri (masker,sarung tangan,dan jas labor).

5.    Peralatan mixing *(skala lab) :

1. Beaker glass 2000 ml
2. Magnetic stirrer
3. Thermometer
4. Batang pengaduk
5. Spatula
6. Mixer Agitator / batang pengaduk bermesin
7. Corong
8. Gelas ukur
9. Neraca analitik
10. Botol semprot
11. Botol kemasan + label merek
12. Kaca arloji
13. pH universal
14. pipet tetes

 

6.    Zat kimia *(Pembuatan Karbol Wangi) :

1. Arpus / gumrosin
2. Tylose
3. NaOH
4. Citronella Oil
5. Pine Oil
6. Surfactan
7. Aquadest

 

F.    Target Siswa

Kegiatan belajar dapat diikuti oleh siswa regular (bukan berkebutuhan khusus)

 

G.   Kegiatan pembelajaran Utama

Ø  Ekplorasi konsep melalui modul praktikum, video dan artikel

Ø  Preparation : penimbangan & pengukuran zat kimia / bahan kimia yang akan digunakan.

Ø  Praktik Pengoperasian Peralatan mixing

Ø  Melaporkan hasil praktik dalam bentuk jurnal praktikum, presentasi produk hasil praktikum, dan berlatih menjadi sales engineer *(bidang kimia).

Ø  Refleks Hasil praktik dengan metode 4 C

 

H.   Asesmen

Ø  Asemen individu dalam bentu  (Tes tertulis dan lisan)

Ø  Asesmen individu dalam bentuk non tes (Kinerja)

 

I.       Model Pembelajaran

Ø  Model Pembelajaran : Project Based Learning (PjBL)

Ø  Pendekatan : Scientifik Learning dan TPACK

Ø  Strategi : Pembelajaran Kontekstual

Ø  Metode : Pengamatan, percobaan, tanya jawab, diskusi, penugasan, presentasi

 

J.      Memetakan kebutuhan belajar siswa

Ø  Melakukan pemetaan profil belajar siswa

Ø  Memetakan  kesiapan belajar siswa

Ø  Memetakan minat belajar siswa

Ø  Mernacang kegaiatan belajar

 

	Guru	Siswa	Pembelajaran berdasar hasil pemetaan
Berbasis konten	·         Memberikan pertanyaan pemantik terkait materi yang akan dibahas. ·         Memberikan gambar peralatan mixing di pabrik / industri kimia.	Siswa menawab pertanyaan sepanjang yang mereka ketahui.	·    Bagi siswa/i sudah memilki pengetahuan 50 % langsung melaksanakan praktik ·    Bagi siswa yang kesiapan belajarnya baru di bawah 50% ,maka dielaborasi melaui video,jurnal,dan referensi
Berbasis proses	·         Menayangkan video ·         Meminta siswa untuk memberikan tanggapan terhadap video yang ditonton ·         Mempersilahkan siswa untuk membaca modul praktikum ·         Refleksi dan evaluasi	·         Menyaksikan video & menganalisis ·         Siswa secara bergantian memberikan pernyataan ·         Mengerjakan refleksi
Berbasis projek	·         Memberikan tugas agar melaksanakan praktik mixing / pencampuran dengan membuat produk karbol wangi ·         Melaporkan hasil praktik	·         Melaksanakan pengoperasian peralatan mixing ·         Melaporkan hasil praktik

 

 

 

 

 

Kegiatan Belajar 1: Materi  mixing

APERSEPSI

 

 

Pelajarilah interkoneksi unit mixing di pabrik kimia pada gambar di bawah ini!

Gambar 1. Mesin Mixing

Sumber Gamba: https://www.aeroengineering.co.id/

 

Dari gambar 1. di atas, diskusikanlah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini!

1.    Apa perbedaan pencampuran homogen dan heterogen?

2.    Apa fungsi dari agitator pada peralatan mixing?

 

Materi

A.   Pencampuran / mixing

1.    Pengertian

Pencampuran diartikan sebagai suatu proses menghimpun dan membaurkan bahan-bahan. Dalam hal ini diperlukan gaya mekanik untuk menggerakkan alat pencampur supaya pencampuran dapat berlangsung dengan baik.

 

 

 

 

2.    Tujuan

-       Menghasilkan campuran bahan dengan komposisi tertentu dan homogen

-       Mempertahankan kondisi campuran selama proses kimia dan fisika agar tetap homogen, mempunyai luas permukaan kontak antar komponen yang besar, menghilangkan perbedaan konsentrasi dan perbedaan suu, mempertukarkan panas, mengeluarkan secara merata gas-gas dan uap-uap yang timbul

-       Menghasilkan bahan setengah jadi agar mudah diolah pada proses selanjutnya atau menghasilkan produk akhir yang baik

-       Derajat pencampuran adalah ukuran tercampurnya dengan merata bahan-bahan yang ada dalam suatu campuran pada saat pembentukan campuran yang homogeny

 

3.    Faktor-faktor yang mempengaruhi pencampuran

Derajat pencampuran dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain :
- Aliran
Aliran yang turbulen dan laju alir bahan yang tinggi basanya menguntungkan proses pencampuran. Sebalikanya aliran yang laminer dapat menggagalkan pencampuran
- Ukuran Partikel
Semakin luas permukaan kontak bahan-bahan yang harus dicampur, yang berarti semakin kecil partikel dan semakin mudah gerakannya didalam campuran, maka proses pencampuran akan semakin baik. Perbedaan ukuran yang besar dalam proses pencampuran akan menyulitkan dalam terciptanya derajat pencampuran yang tinggi.
- Kelarutan
Semakin besar kelarutan bahan-bahan yang akan dicampur pada pencampuran, maka akan semakin baik pencampurannya. Pada saat pelarutan terjadi, terjadi pula perstiwa difusi laju difusi dipercepat oleh adanya aliran. Kelarutan sebanding dengan kenaikan suhu, sehingga dapat dikatakan bahwa dengan naiknya suhu derajat pencampuran akan semakin baik pula.
- Viskositas campuran
- Jenis bahan yang dicampur
- Urutan pencampuran
- Suhu dan Tekanan (pada gas)
- Bahan tambahan pada pencampuran seperti emulgator.

 

 

4.    Keadaan Agregasi pada pencampuran

Keadaan agregasi adalah bentuk penampilan materi yang dapat berupa gas, cairan atau padat. Sehubungan dengan itu campuran dapat memperlihatkan sifat-sifat yang sangat berbeda satu sama lain dan memerlukan persyaratan tertentu pada pemilihan alat pencampur.

 

5.    Jenis – jenis campuran

Suatu campuran bahan kimia dapat mengikuti jenis-jenis berikut ini :
- Campuran heterogen
- Koloid
- Suspensi
- Larutan sejati atau campuran homogen

 

6.    Pemilihan Alat Pencampur

Pemilihan alat pencampur didasarkan pada :
- Jenis bahan-bahan yang akan dicampur (keadaan agregasi, besarnya partikel,kerapatan bahan)
- Jenis campuran yang akan dibuat atau dihasilkan dari pencampuran
- Jumlah pencampuran
- Derajat pencampuran yang ingin dipakai
- Tujuan pencampuran yang diinginkan
- Sistem operasi dari pencampuran

Pencampuran padat-padat
Pada pencampuran padat-padat, pencampuran biasanya dilakukan setelah proses sizing dan grinding. Dalam hal ini alat penggiling dan alat pencampur dapat dijadikan satu dalam suatu alat yang lebih besar. Proses pemberian bentuk dan pengisian sering dirangkai sesudahnya. Pengecilan ukuran dimaksudkan agar derajat pencampuran yang dihasilkan lebih tinggi, dengan waktu pencampuran lebih singkat dan sistem pencampuran lebih sederhana dan mudah. Pada industri pencampuran bahan padat biasanya menggunakan alat pengguliran dengan bejana-bejana berkedudukan tetap tetapi mempunyai perlengkapan pencampur yang berputar.
Faktor-faktor yang tidak menguntungkan pada proses pencampuran diantaranya adalah :
- Kadar kelembaban yang tinggi di dalam bahan atau yang sangat berbeda diantara bahan dapat mengakibatkan penggumpalan. Bahan tidak lagi dapat ditaburkan tetapi melekat pada dinding bejana atau pada bagian pencampur lainnya, atau juga membentuk gumpalan-gumpalan yang ikut berputar.
- Muatan elektrostatik pada bahan juga dapat menyebabkan penggumpalan, khususnya pada partikel-partikel yang amat kecil (< 20µm) - Perbedaan mencolok dalam ukuran butir atau kerapatan bahan mempersulit pencampuran. Pola aliran yang kurang menguntungkan akan menyebabkan campuran terpisah kembali. - Ukuran butir yang sangat kecil mengakibatkan tahanan gesek yang tinggi sehingga waktu pencampuran semakin lama. - Fraksi volume terisi yang terlalu besar (>2/3 volume bejana) tidak memungkinkan pengguliran bahan secara intensif.
- Frekuensi putaran bejana atau alat pencampur yang terlalu tinggi mengakibatkan bahan hanya berputar dalam bentuk lingkaran saja. Gerakan yang diinginkan (misalnya gerakan jatuh) tidak tercapai.
Beberapa alat pencampur bahan padat-padat
a. Pencampur tromol
Pencampur ini berupa sebuah bejana silindris yang horizontal berputar pada sumbu panjangnya. Dengan putaran ini, bahan terangkat sepanjang bagian dalam dinding dan kemudian jatuh kembali.
Karena sebagian besar aliran berarah vertikal, diperlukan waktu campur yang lama. Pencampur tromol yang besar seringkali diberi bentuk kerucut pada penyangga saluran keluaran. Adapun persyaratan untuk pencampuran dengan menggunakan alat ini adalah derajat pencampuran yang dihasilkan haruslah tidak terlalu kental.
b. Pencampur Pusar
Pencampur ini berupa bejana silindris berputar mengelilingi suatu sumbu diagonal. Prinsip kerjanya adalah bahan diangkat dan kemudian dijatuhkan lagi kebawah. Pada saat jatuh bahan terdistribusi dan termampatkan. Pencampur jenis ini akan baik untuk memperoleh derajat pencampuran yang tinggi, tetapi proses yang berlangsung tidak efektif karena bahan yang dicampurkan harus dalam jumlah yang sedikit.
c. Pencampur kerucut
Berupa sebuah bejana dengan sebelah atau kedua belah sisi berbentuk kerucut berputar mengelilingi sumbu yang melintang. Prinsip kerja dan keuntungan pencampur ini sama seperti pencampur Pusar
d. Pencampur V
Berupa sebuah bejana dengan sebelah atau kedua belah sisinya berbentuk V berputar mengelilingi sumbu yang melintang. Sama seperti pencampur kerucut, pencampur ini tidak efesien digunakan dalam industri.
e. Pencampur Kocok (pencampur Turbula)
Berupa sebuah bejana yang dipasang pada sutu sistem pemegang, digoyangkan hingga memberikan gerakan kocok tiga dimensi. Dengan gerakan tersebu bahan mengalir kian kemari bercampur aduk. Pencampur ini digunakan untuk pencampuran < 1m3 yang cepat dan intensif.
f. Pencampur Pedal
Berupa sebuah bejana silindris yang mendatar yang didalamnya terdapat beberapa pedal yang dapat berputar pada sumbu horizontal. Pencampur jenis ini dapat mencampur bahan dalam jumlah yang relatif banyak.
g. Pencampur Spiral Ganda
Berupa bejana silindris mendatar yang didalamnya terdapat dua buah pita spiral yang mempunyai jari-jari berlawanan. Pita-pita jari-jari ini berputar secara horizontal dan bertikal secara bersamaan.
h. Pencampur spiral Planet (Pencampur Nauta)
Berupa bejana berbentuk kerucut yang didalamnya terdapat spiral yang dapat berputar dan menyusuri dinding bejana. Karena putaran spiral, bahan diangkat dan kemudian jatuh kembali kebawah mengikuti aliran spiral tersebut. Pencampur ini sesuai untuk digunakan dalam mencapur bahan dalam jumlah yang besar.
i. Pencampur Unggun Denyut
Berupa seuah bejana yang bagian atasnya berbentuk silinder dan bagian bawah berbentuk kerucut. Dibagian bawah terdapat cincin berongga yang dilengkapi dengan penyembur gas. Jadi bahan dipusarkan oleh aliran gas. Pencampur ini tidak begitu populer karena prinsip kerjanya yang rumit dan bahaya penggunaannya cukup besar.

Pencampuran Padat-Cair
Pembentukan bahan-bahan kimia umumnya memerlukan air dalam pencamprannya. Disini dapat terbentuk bahan padat yang lembab atau campuran yang sangat viskos seperti pasta atau adonan. Pada saat pencampuran bahan-bahan yang sangat viskos dibutuhkan gaya yang besar untuk memisah-misahkan bahan. Bagian bahan yang satu harus saling digesekkan dengan bahan yang lain, kemudian disatukan kembali. Proses ini dinamakan menguli. Untuk tujuan inilah dibuat suatu alat penguli yang memudahkan dalam proses pencampuran. Beberapaalat penguli umum yaitu :
a. Penguli Bak Ganda
Berupa sebuah bejana persegi yang mempunyai bagian bawah berbentuk sepasang setengah-silinder yang berdampingan. Didalamnya berputar dua perkakas campur yang terletak horizontal dan umumnya berbentuk seperti huruf Z. bahan secara terus menerus dicabik-cabik, ditekan ke dinding dan disatukan kembali oleh kedua perkakas tersebut.
b. Penguli Spiral
Satu atau dua perkakas campur yang biasanya berbentuk spiral berputar dalam rumah penguli yang horizontal dan panjang. Rumah dan spiral seringkali dilengkapi dengan komponen pengganggu berupa gigi-gigi, rusuk-rusuk, cakram-cakram penahan. Bahan yang bergerak maju dalam arah memanjang dicabik-cabik dan disatukan kembali oleh aliran balik dan gaya geser yang kuat.
c. Penguli Aduk
Didalam sebuah bejana vertikal yang berbrntuk silinder atau kerucut, bahan digilas dan diuli oleh satu atau dua perkakas campuryang mirip pengaduk. Pengaduk dapat dipasangkan di dalam bejana dari sebelah atas ataupun dari bawah, baik secara vertikal ataupun miring. Untuk menunjang proses pencampuran dan untuk membangkitkan efek gaya geser sering diperlukan perkakas pengikis atau perkakas pengganggu lainnya. Penguli aduk digunakan untuk mencampur dan menguli bahan dengan viskositas menengah.
d. Penguli Gilas
Sejumlah rol penggilas disusun sejajar dalam jarak yang dekat satu sama lain. Rol-rol berputar dengan kecepatan yang berbeda, secara searah atau berlawanan. Bahan secata terus menerus di cabik-cabik oleh geseran antara roda dan kemudian disatukan kembali. Penguli ini terutama digunakan untuk mencampur bahan-bahan yang sangat lengket.

Pencampuran Padat-Gas
Pencampuran bahan padat dengan gas terjadi misalnya pada proses pengeringan, pemanggangan ataupun pembakaran bahan-bahan padat. Permukaan kontak bahan padat dengan gas selalu diusahakan seluas mungkin. Untuk maksud ini bahan padat dialiri, ditembus atau dihanyutkan oleh gas, disemprotkan atau difluidisasikan. Lat yang digunakan untuk tujuan ini seringkali dikenal dengan bejana unggun terfluidisasikan.

Pencampuran Cair-Padat
Pada persiapan atau pelaksaan proses kimia dan fisika serta juga pada pembuatan produk akhir komersial, seringkali cairan harus dicampur dengan bahan padat. Pencampuran cairan dengan padatan akan menghasilkan suspensi. Tetapi bila kelaruta padatan dalam cairan tersebut cukup besar akan terbentuk larutan.
Pelarutan adalah suatu proses mencampurkan bahan padat kedalam cairan. Pelarutan dan kelarutan bahan umumnya dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut yaitu :
- Luas permukaan bahan
- Konsentrasi
- Suhu
- Tekanan (khusus pada gas)
- Efek ion senama
- Efek ion asing

Metode yang paling sering digunakan untuk mencampur cairan dengan padatan adalah dengan menggerakkan cairan di dalam bejana secara turbulen. Gerakan turbulen dapat dihasilkan oleh pengaduk ataupun pencampur getar.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pencampuran Cair-Padat :
1. Bejana Pengaduk
Dalam industri kimia, bejana pengaduk merupakan tangki pengaduk ataupun autoklaf. Penggunaan bejana ini disesuaikan dengan maksud dan tujuan pencampuran. Misalnya untuk operasi kontinyu seringkali dipergunakan tanki pengaduk, sedangkan untuk maksud pencampuran bertekanan digunakan autoklaf.
Wadah pengaduk biasanya adalah berbentuk silinder terbuka atau tertutup sedikit sesuai jenis reaksi yang akan dilangsungkan. Kebanyakan dari wadah pengaduk dibuat dari bahan isolator ataupun semi konduktor.
Tangki pengaduk atau tanki reaksi biasanya didesain untuk melakukan reaksi-reaksi pada tekanan diatas tekanan atmosfir, namun seringkali juga digunakan untuk proses lain seperti pencampuran, pelarutan, penguapan, ekstraksi ataupun kristalisasi.untuk pertukaran panas, tanki biasanya dilengkapi dengan mantel ganda yang dilas atau disambung dengan flens, atau dilengkapi dengan kumparan berbentuk pipa yang di las. Untuk mencegah kerugian panas yang tidak dikehendaki, tanki dapat diisolasi.
Perlu diingat bahwa tanki pengaduk didesain sesuai dengan keperluan, misalnya untuk reaksi dalam beberapa sistem operasi (terisolasi, terbuka ataupun tertutup), proses kerja dan keperluan pengerjaan. Oleh karena itu kadangkala tangki dilengkapi dengan berbagai lubang khusus. Lubang-lubang khusus ini misalnya : sumbu pengaduk/penyekat, pipa penyuling, alat ukur pengendali, saluran pemasukan dsb. Autoklaf adalah salah satu jenis bejana pengaduk yang dapat melangsungkan reaksi pada tekanan diatas 2 bar.

2. Pengaduk
Pengaduk berfungsi untuk menggerakkan bahan didalam bejana pengaduk yang digunakan. Alat pengaduk ini biasanya terdiri atas sumbu pengaduk dan sirip pengaduk yang dirangkai menjadi satu kesatuan. Alat pengaduk dibuat dan didesain sesuai dengan keperluan pengadukan. Jenis pengaduk harus disesuaikan dengan faktor berikut ini yakni :
- Jenis dan ukuran pengaduk
- Jenis bejana pengaduk
- Jenis dan jumlah bahan yang dicampur

Pemilihan alat pengaduk dari sejumlah besar alat pengaduk yang ada hanya dapat dilakukan melalui percobaan dan pengalaman. Untuk masalah pencampuran yang tertentu dari bahan campur dan bejana pengaduk tertentu, pengaduk yang optimal biasanya hanya dapat dipilih melalui pengalaman saja.

Alat pengaduk yang paling sering digunakan untuk masalah pencampuran cairan dengan padatan ataupun untuk cairan dengan cairan antara lain adalah :
1. Alat pengaduk jangkar
Alat pengaduk ini terdiri dari sebuah batang yang dilengkungkan sehingga menyerupai sebuah jangkar. Kelengkungan disesuaikan dengan bentuk bejana pengaduk. Pengaduk jangkar memiliki diameter yang besar (misalnya 95% dari diameter bejana) dan berputar lambat. Bejana ini dapat digunakan untuk bahan-bahan yang sangat viskos atau bahan-bahan dengan berat spesifik yang tinggi seperti suspensi. Pengaduk ini memungkinkan terjadinya pertukaran panas, mencegah terjadinya pengendapatn atau pelekatan padatan pada dasar bejana. Pengaduk ini menghasilkan derajat pencampuran yang cukup besar.
2. Alat Pengaduk Bingkai
Pengaduk ini terdiri dari sebuah bingkai persegi atau dua buah lengan jangkar yang dipasang bersusun. Pengaduk ini mempunyai diameter 2/3 dari diameter bejana tersebut dan berputaran lambat.
3. Alat Pengaduk Palet
Pengaduk ini tersusun atas sebuah bingkai atau dua pelat yang dipasang bersusun. Bagian atasnya berbentuk persegi, bagian bawah terpotong miring sehingga sesuai denan bentuk bejana, memiliki diameter ½ kali diameter bejana.
4. Alat pengaduk Impeler
Pengaduk ini terdiri atas tiga daun yang melengkung. Biasanya daun tersebut agak bengkok keatas sehingga sesuai dengan bentu dasar bejana. Pengaduk impeler mempunyai diameter sebesar 2/3 hingga ½ dari diameter bejana dan frekuensi putarannya 100-200 rpm
Pengaduk impeler dibuat dari satu atau beberapa bagian. Karena pengaduk ini dapat dilapisi email dengan baik, alat ini seringkali digunakan dalam bejana pengaduk yang beremail. Bersama dengan perangkat penggerak yang dapat dikontrol, pengaduk impeler dapat dimanfaatkan secara serba guna, misalnya untuk melarutkan, mensuspensikan atau mengemulsikan padatan dalam cairan serta juga untuk reaksi-reaksi kimia dan proses-proses pertukaran panas.
5. Alat Pengaduk Propeler
Pengaduk ini terdiri atas sebuah propeler yang mirip dengan baling-baling pendorong kapal dengan dua atau tiga daun yang dipasang miring. Biasanya alat pengaduk propeler dibuat dalam dua bagian dan berputar dengan cepat.
Pengaduk propeler digunakan untuk mengaduk bahan dengan viskositas rendah (pada viskositas yang tinggi, biasanya bahan tidak dapat digerakkan oleh propeler).
6. Alat pengaduk Turbin
Jenis sederhana dari pengaduk ini terdiri atas sebuah cakram yang sisi bawahnya mempunyai beberapa sudu vertikal yang disususun secara radial. Pengaduk turbin lebih sering digunakan untuk bahan dengan viskositas yang rendah. Pengaduk ini seringkali disebut sebagai pengaduk serba guna karena dapat digunakan untuk berbagai jenis keperluan.
7. Pencampur Getar
Alat ini terdiri atas sebuah cakram mendatar dengan lubang-lubang yang berbentuk kerucut. Sebuah sumber getar elektromagnetik digantungkan dengan pegas pada kerangka alat. Elalui sebuah batang penghubung, cakram digetarkan vertical oleh sumber getar. Akibat getaran tersebut, bahan ditekan untuk melewati lubang-lubang cakram dari bawah ke atas atau sebaliknya. Dengan demikian terjadi suatu aliran vertical yang kuat di sekitar cakram, dan terjadi turbulensi yang tinggi dalam seluruh bahan.

Pencampur getar sesuai misalnya untuk membuat larutan, suspensi atau emulsi dengan viskositas yang rendah. Bejana yang dipakai seringkali terbuka, dengan ukuran yang kecil hingga sedang. Intensitas getaran-yang berarti juga derajat turbulensi- ummnya dapat diatur secara elektrik. Yang merugikan dari pencampur getar adalah kebisingan yang ditimbulkannya.

Pencampuran Cair-Cair
Tujuan pencampuran cair-cair adalah untuk mempersiapkan atau melangsungkan proses-proses kimia dan fisika serta juga untuk membuat produk akhir yang komersil. Beberapa contoh pencampuran cair-cair adalah pada pembuatan sirop, obat tetes dan larutan injeksi.

Metode yang paling sering digunakan untuk mencampur cairan dengan cairan ialah dengan metode turbulensi didalam bejana pengaduk atau dalam suatu pencampur getar. Metode lainnya adalah misalnya dengan menyampur dengan penyemprot, dengan pompa, dengan menghembuskan gas kedalam cairan atau dengan mesin pengecil ukuran.
1. Pencampuran dengan alat pengaduk dan pencampur getar
Untuk persoalan pencampuran yang sederhana seperti untuk membuat larutan sejati, dapat digunakan pengaduk dengan putaran lambat seperti pengaduk jangkar, pengaduk bingkai, pengaduk palet dan pengaduk impeler. Untuk membuat emulsi halus dapat dipergunakan alat pengaduk dengan putaran cepat seperti alat pengaduk propeler, pengaduk turbin, pengaduk cakram gigi, ataupun pengaduk palet.
2. Pencampuran dengan alat semprot
Pada instalansi-instalansi yang bekerja secara kontinyu, cairan-cairan yang dapat saling melarut seringkali tercampur dengan sendirinya di dalam saluran-saluran pipa. Akan tetapi karena pencampuran oleh turbulensi di dalam pipa tanpa adanya alat pendukung lain tidak begitu besar, cairan dengan volume yang lebih kecil seringkali dimasukkan bersama-sama cairan lain ke dalam pipa.
3. Pencampuran dengan Alat Pompa
Seringkali penggunaan pompa sentrifugal telah cukup untuk menanggulangi persoalan pencampuran yang sederhana. Pompa tersebut dipasang sebagai alat pendorong cairan pada saluran pipa. Untuk persoalan yang lebih sukar, efek pencampuran yang baik dapat dicapai dengan memutar bahan secara terus menerus secara sirkulasi. Bahan umumnya dihisap dari bejana campur dengan sebuah pompa sentrifugal dan disalurkan kembali.

Pencampuran Cair-Gas
Untuk proses kimia dan fisika tertentu gas harus dimasukkan kedalam cairan, artinya cairan dicampur secara sempurna dengan bahan-bahan berbentuk gas. Adapun contoh pencampuran cair-gas adalah pada proses hidrogenasi, chlorinasi dan fosfogenasi.
Metode yang paling sering dilakukan untuk mencampur cairan dengan gas adalah membuat gerakan turbulen di dalam bejana pengaduk dengan alat pengaduk atau dengan pencampur getar. Untuk hal-hal yang khusus misalnya pembuatan busa pemadam api, digunakan suatu injektor.

Pencampuran Gas-Padat
Pencampuran gas dengan bahan padat termasuk proses yang jarang dilakukan. Proses tersebut digunakan misalnya pada pengangkutan puing secara pneumatic, pada pembakaran serbuk pemadam api. Kebanyakan persoalannya adalah bagaimana mendistribusikan bahan padat itu secara merata kedalam gas yang mengalir kontinyu. Pada pencampuran gas dengan bahan padat akan terbentuk debu maupun asap.
Metode terpenting untuk mencampur gas dengan bahan padat adalah dengan menggunakan aat penakar bahan padat dan penyemburan dengan alat semprot.

Pencampuran Gas-Cair
Sama seperti pencampuran gas-padat, proses ini jarang dilakukan. Pencampuran ini misalnya digunakan pada alat pengering sembur, pembakaran minyak pada menara-menara linang (trickled tower). Persoalan dalam pencampuran ini umumnya ialah bagaimana mendistribusikan cairan secara merata kedalam gas yang mengalir kontinyu. Pada pencampuran gas dengan cairan akan terjadi tetesan ataupun kabut.

Pencampuran Gas-Gas
Pencampuran gas dengan gas lain terutama dilakukan pada pembuatan campuran bahan bakar yang berbentuk gas dalam alat pembakar dengangas (misalnya campuran bahan bakar – udara). Metode terpenting untuk mencampur gas dengan gas adalah pencampuran dengan alat semprot atau injektor.

 

 

 

 

B.   Aglomerasi

Aglomerasi dapat diartikan secara luas sebagai penyatuan partikel-partikel kecil yag berbentuk padat atau cair menjadi bagian-bagian yang lebih besar (aglomerat). Mengaglomerisasikan berarti memperbesar, jadi proses ini akan berlawanan dengan proses grinding.

Tujuan aglomerisasi diantaranya adalah menghasilkan aglomerat yg lebih baik dalam hal :
- Lebih mudah untuk diolah, ditakar dan diangkat
- Lebih mudah digunakan pada produk akhir
- Lebih mudah untuk digunakan dalam pengolahan selanjutnya

Pembentukan Aglomerat pada dasarnya terbentuk dari tiga cara yakni :
- Pembentukan bagian yang lebih besar (misalnya granula,pellet) dengan bantuan cairan ataupun zat-zat pengikat
- Pemampatan dengan tekanan untuk menghasilkan bongkahan yang mempunyai bentuk (misalnya briket, tablet). Pemampatan dilakukan dengan atau tanpa zat pengikat.
- Sintering (peleburan butiran padat, misalnya keramik atau logam yang berpori) dengan proses thermal.

Proses aglomerisasi terpenting yang terutama dilakukan adalah pada industri farmasi seperti pembuatan butiran (granulasi), pembuatan tablet dan pembuatan pil berlapis gula (drage). Proses-proses ini dimaksudkan untuk menghasilkan bentuk penyajian yang khusus bagi produk farmasi.

 

RANGKUMAN

Pencampuran diartikan sebagai suatu proses menghimpun dan membaurkan bahan-bahan untuk menghasilkan campuran bahan dengan komposisi tertentu dan homogen. Factor yang mempengaruhi pencampuran : aliran, ukuran partikel, kelarutan, Viskositas campuran, Jenis bahan yang dicampur, Urutan pencampuran, Suhu dan Tekanan (pada gas) dan Bahan tambahan pada pencampuran seperti emulgator.

 

PENGAYAAN

Untuk pengulangan materi, Kamu dapat mempelajari lebih lanjut pada tautan berikut ini: 

REFLEKSI

Setelah selesai belajar bab ini, maka lakukanlah refleksi diri dengan metode 4C (connection,challenge,concept,change), dengan menjawab setiap pertanyaan ini di buku latihan secara mandiri.

1.     Ceritakan keterkaitan materi pada bab ini dengan proses mixing di industry kimia!

2.     Apakah ada perbedaan materi yang kamu pelajari di modul ini dengan materi yang kamu dapatkan saat praktikum di laboratorium?

3.     Ceritakan konsep-konsep penting yang sudah kamu pelajari dalam bab ini!

4.     Ceritakan sebuah perubahan atau inovasi yang ingin Kamu lakukan, setelah mendapatkan materi ini!