OIL FILTRASI

1.      TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan praktikum mahasiswa diharapkan dapat :

·         Memahami proses filtrasi (pembersihan partikel padat pada suatu fluida) dengan menggunakan media penyaring yuang berupa karbon aktikf.

·         Mengoperasikan alat oil filtrasi yang ada di laboratorium Teknik Kimia POLSRI

2.      ALAT DAN BAHAN

Alat yang digunakan:

·         Separangkat alat oil filtrasi

·         Ember

·         Piknometer

·         Turbidity Meter

·         Kertas PH

Bahan yang di gunakan :

·         Minyak Jelanta

·         Minyak Jernih (bersih)

·         Air

·         Karbon Aktif

3.      DASAR TEORI

Penyaringan atau septum yang diatasnya padatan akan diendapkan. Range filtrasi dalam industry mulai dari penyaringan sederhana hingga pemisahan yang kompleks. Fluida yang difiltrasi dapat berupa cairan, padatan, atau keduanya. Suatu saat justru limbah padatannya lah yang harus dipisahkan dari limbah cair sebelum dibuang. Didalam industry, kandungan padatan suatu umpan mempunyai range dari hanya sekedar jejak sampai presentasi yang besar. Sering kali umpan dimodifikasi melalui beberapa pengolahan awal untuk meningkatkan laju filtrasi, misalnya dengan pemanasan, kristalisasi, atau memasang peralatan tambahan pada penyaringan seperti selulosa atau tanah diatomae. Oleh karena varietas dengan material harus disaring beragam dan kondisi proses yang berbeda, banyak jenis penyaring telah dikembangkan, beberapa jenis akan dijelaskan dibawah ini. Fluida mengalir melalui media penyaring karena perbedaan tekanan yang melalui media tersebut .

Penyaring dapat beroperasi pada :

-  Tekanan diatas atmosfer pada bagian atas media penyaring.

-  Tekanan operasi pada bagian atas media penyaring.

-  Vakum pada bagian bawah.

Tekanan diatas atmosfer dapat dilaksanakan dengna gaya gravitasi pada cairan dalam suatu kolom dengan menggunakan pompa atau blower, dengan gaya sentrifugal. Dalam suatu penyaring gravitasi media penyaring biasa jadi tidak lebih baik dari pada saringan (screen) kasar atau dengan unggun partikel kasar seperti pasir.

Penyaring gravitasi dibatasi penggunaannyha dalam in dustri untuk suatu aliran cairan Kristal kasar, penjernihan air minum dan pengolahan limbha cair. Penyaring penjernihan (clarifying) dan penyaring aliran silang (crossflow). Penyaring kue memisahkan ;pdatan dengna jumlah relative besar sebagai suatu kue Kristal atau lumpur. Seringkali penyaring ini dilengkapi peralatan untuk membersihkan kue dan untuk membersihkan cairan dan padatan sebelum dibuang. Penyaring penjernihan membersihkan sejumlah kecil padatan dan suatu gas atau percikan cairan jernih semisal minuman. Partikel padat terperangkap di dalam medium penyaring yang atau diatas permukaan luarnya. Penyaring penjernihan berbeda dengan saringan biasa, yaitu memiliki diameter pori medium penyaring lebih besar dan partikel yang akan disingkirkan.

Didalam penyaring aliran silang, umpan suspense mengalir dengan tekanan tertentu diatas permukaan tetapi kecepatan cairan yang tinggi mencegah terbentuknya lapisan. Medium penyaring adalah membrane keramik, logam atau polimer dengan pori yang cukup kecil untuk menahan sebagian besar partikel tersuspensi. Sebagian cairan mengalir.

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. Seringkali penyaring ini dilengkapi peralatan untuk membersihkan kue dan untuk membersihkan cairan dari padatan sebelum dibuang. 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.

Jenis –jenis penyaring :

1.         Filter klasifikasi

     Filter ini dikenal juga sebagai filter hamparan tebal (deep bed filter), karena partikel-partikel zat padat diperangkap di dalam medium filter dan biasanya tidak ada  lapisan zaat padat yang terlihat dari permukaan medium Filter ini biasanya digunakan untuk memisahkan zat padat yang kuantitasnya kecil dan menghasilkan gas yang bersih atau zat cair yang bening, seperti minuman.Klarifikasi berbeda  dengan penapisan karena pori medium filter ini jauh lebih besar dari diameter partikel harus dipisahkan.partikel-partikel itu ditangkap oleh gaya-gaya permukaan dan dibuat tidak bisa bergerak di dalam saluran aliran dan walaupun mengakibatkan diameter  efektif saluran itu menjadi  lebih kecil, namun biasanya tidak sampai menyebabkan saluran itu buntu.

2. Filter Ampas (Cake Filter)

                   Filter ampas digunakan untuk memisahkan zat padat yang kuantitasnya besar  dalam bentuk ampas atau kristal ataupun Lumpur. Biasanya filter ini diperlengkapi untuk pencucian zat padat dan untuk mengeluarkan sebanyak-banyaknya sisa zat cair  dari zat padat itu sebelum zat padat itu dikeluarkan dari filter. Medium filter pada filter ini relatif lebih tipis dibandingkan dengan yang digunakan dalam medium filter Klarifikasi. Pada awal filtrasi sebagian partikel padat masuk ke dalam pori medium dan tidak dapat bergerak lagi, tetapi segera setelah itu bahan itu terkumpul pada permukaan septum. Setelah periode pendahuluan yang berlangsung beberapa saat itu, zat padat itulah yang melakukan filtrasi, bukan septum lagi. Ampas itu terlihat mengumpul sampai ketebalan tertentu pada permukaan itu dan harus sewaktu-waktu dikeluarkan.

3. Filter putar-kontiniu (Continuous rotary filter)

                   Kerugian pada filter plat-dan-bingkai umumnya pada semua proses batch dan tidak bisa digunakan untuk proses yang berkapasitas besar.

Aplikasi Dalam Industri Rotary vacuum Filter

·      Industri perminyakan

·      Pengolahan Air dan Limbah

·      Kimia dan Farmasi

·      Pengolahan Logam Mulia

·      Pembuatan Kertas

·      Industri Batubara

·      Industri Kimia

·      Industri pupuk

·      Industri mesiu

4.      LANGKAH KERJA

§  Mencuci tabung berisi yang berisi karbon aktif sebanyak tiga (3) kali dengan air yang telah di panaskan sampai suhu 60 – 700C.

§  Mengeringkanya sampai dengan sempurna

§  Memasukan minyak jelantah sebanyak 2000 ml ke dalam tabung F1 dan menutupnya dengan rapat.

§  Menghubungkanya dengan sumber listrik.

§  Mengoperasikan Filter 1 (F1) :

o   Membuka katup-katup V1, V3, V9 dan V10 secara sendiri-sendiri

o   Menutup katup-katup V2,V4, V5, V6, V7 dan V8

o   Memutar knop pompa G1 pada posisi 1

o   Mengatur kecepetan feding flow dengan menggunakan potensiometer

§  Melakukan penyaringan sebanyak 5 kali sampai densitas minyak jelantah mendekati densitas minyak murni.

5.      DATA PENGAMATAN

§  pengamatan awal

Bahan	pH	Densitas (gr/ml)
Minyak Murni	9	1.072
Minyak Jelantah	5	0,9459

§  pengamatan setelah proses filtrasi

Proses ke-	pH	Densitas (gr/ml)
1	5	0.9749
2	5	0.9999
3	5	1.0377
4	5	1.0596
5	5	1.0689

6.      PERHITUNGAN

Diketahui :

Berat piknometer kosong        = 32,9432 gram

Volume piknometer                = 23,623 ml

§  Perhitungan sebelum proses filtrasi

a.       Minyak murni (berat pikno + isi = 58,2682 gram)

Densitas    = (berat pikno + isi ) – berat pino kosong

                                       Volume piknometer

                        = 58,2682 gram 32,9432 gram

                                    23,623 ml

                        = 1.072 gram/ml

b.      Minyak jelantah (berat pikno + isi = 55,2884 gram)

Densitas    = (berat pikno + isi ) – berat pino kosong

                                       Volume piknometer

                        = 55,2884  gram 32,9432 gram

                                    23,623 ml

                        = 0,9459 gram/ml

§  Perhitungan setelah proses filtrasi

a.       Minyak jelantah (berat pikno + isi = 55,9739 gram)

Densitas    = (berat pikno + isi ) – berat pino kosong

                                       Volume piknometer

                        = 55,2739  gram 32,9432 gram

                                    23,623 ml

                        = 0,9749 gram/ml

b.      Minyak jelantah (berat pikno + isi = 56,5655 gram)

Densitas    = (berat pikno + isi ) – berat pino kosong

                                       Volume piknometer

                        = 56,5655  gram 32,9432 gram

                                    23,623 ml

                        = 0,9999 gram/ml

c.       Minyak jelantah (berat pikno + isi = 57,4571 gram)

Densitas    = (berat pikno + isi ) – berat pino kosong

                                       Volume piknometer

                        = 57,4571  gram 32,9432 gram

                                    23,623 ml

                        = 1,0377 gram/ml

d.      Minyak jelantah (berat pikno + isi = 57,9750 gram)

Densitas    = (berat pikno + isi ) – berat pino kosong

                                       Volume piknometer

                        = 57,9750  gram 32,9432 gram

                                    23,623 ml

                        = 1,0596 gram/ml

e.       Minyak jelantah (berat pikno + isi = 58,1956 gram)

Densitas    = (berat pikno + isi ) – berat pino kosong

                                       Volume piknometer

                        = 58,1956  gram 32,9432 gram

                                    23,623 ml

                        = 1,0689 gram/ml

7.      ANALISI PERCOBAAN

Pada percobaan ini dapat dianalisa bahwa pengolahan minyak dapat dilakukan dengan filtrasi menggunakan karbon aktif. Karbon aktif dapat memperbaiki kekeruhan minyak goreng bekas karena pada pori-pori dari karbon aktif akan menyerap senyawa-senyawa organic yang terdapat pada minyak bekas

Pada penyaringan 1 sampai 5 densitasnya semakin  naik dankekeruhan semakin menurun. Hal ini disebabkan karena sisa-sisa minyak yang terdapat pada karbon aktif belum bersih meskipun telah dibersihkan pada percobaan awal dengan mengalirkan air panas pada karbon aktif

Laju alir pada saat mengalirkan air panas dan minyak jelanta berbeda. Hal ini disebabkan karena viskositas minyak jelanta lebih besar sehingga laju alir menjadi lebih kecil. Laju alir filtrasi juga dipengaruhi oleh temperatur.

Karbon aktif sebagai media penyaring harus diregenerasi melalui pencucian dengan air panas agar pori–pori yang terdapat pada karbon aktif dapat berfungsi dengan baik lagi, kerena bila karbon aktif digunakan secara terus menerus maka pori-pori pada karbon aktif akan tersumbat sehingga tidak efisien lagi jika digunakan untuk filtrasi

8.      KESIMPULAN

Setelah melakukan percobaan dapat di simpulkan bahwa :

a.       Filtrasi adalah pemisahan partikel padat dari suatu fluida dan melewatkannya pada medium penyaringan atau septum yang diatasnya padatan akan diendapkan.

b.      Didapat data :

§  Proses ke 1 dengan pH 5 dan densitas 0.9749 gram/ml

§  Proses ke 2 dengan pH 5 dan densitas 0.9999 gram/ml

§  Proses ke 3 dengan pH 5 dan densitas 1,0377 gram/ml

§  Proses ke 4 dengan pH 5 dan densitas 1.0596 gram/ml

§  Proses ke 5 dengan pH 5 dan densitas 1.0689 gram/ml

DAFTAR PUSTAKA

·         http://id.wikipedia.org/wiki/Filtrasi

·         http://bagasvanirawan.wordpress.com/2010/11/04/filtrasi/

·        http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/18311/10/Chapter%20II.pdf.txt

·         http://tsffaunsoed2010.wordpress.com/2012/05/21/media-penyaring-dengan-tekanan/

·         http://www.scribd.com/doc/46165579/Filter-Drum-Berputar

·         Effendy, Sahrul. 2012. Petunjuk Praktikum Satuan Operasi “Oil Filtrasi” . Jurusan Teknik Kimia. POLSRI

FOTOMETER NYALA

FOTOMETER NYALA

I.                   TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan percobaan ini, anda diharapkan dapat:

1.      Menggunakan alat spektrofotometer nyala;

2.      Menganalisis cuplikan secara spektrofotometri nyala.

II.                ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN

Alat yang digunakan:

1.      Alat Fotometer Nyala untuk K

2.      Tabung LPG

3.      Gelas kimia 100 ml

4.      Gelas kimia 250 ml

5.      Labu takar 100 ml

6.      Pipet volum 1 ml dan 5 ml

7.      Botol semprot

Bahan yang digunakan:

1.      Larutan standar K

2.      Sampel yang mengandung K

3.      Aquadest

4.      Air ledeng

5.      Air sumur

6.      Air sumur

7.      Pocari sweat

III.             DASAR TEORI

Sebuah fotometer nyala adalah alat yang digunakan dalam analisis kimia anorganik untuk menentukan konsentrasi ion logam tertentu, di antaranya natrium, kalium, lithium, dan kalsium.

Fotometri nyala adalah suatu metoda analisa yang berdasarkan pada  pengukuran besaran emisi sinar monokromatis spesifik pada panjang gelombang tertentu yang di pancarkan oleh suatu logam alkali atau alkali tanah pada saat berpijar dalam keadaan nyala dimana besaran ini merupakan fungsi dari konsentrasi dari komponen logam tersebut.

Misalkan logam natrium menghasilkan pijaran warna kuning, kalium memancarkan warna ungu seadngkan litium memancarkan sinar merah bila dibakar dalam nyala. Hal inila telah dimanfaatkan untuk maksud identifikasi unsur alkali tersebut.

Besaran intensitas sinar pancaran ini ternyata sebanding dengan tingkat kandungan unsur dalam larutan, sehingga metoda flame fotometer digunakan untuk tujuan kuantitatif dengan mengukur intensitasnya secara relatif. Metoda ini menggunakan foto sel sebagai detektornya dan pada kondisi yang sama digunakan gas propana atau elpiji sebagai pembakarnya untuk membebaskan air sehingga yang tersisa hanyalah kandungan logam.

Fotometri nyala didasarkan pada kenyataan bahwa sebagian besar unsur akan tereksitasi dalam suatu nyala pada suhu tertentu serta memancarkan emisi radiasi untuk panjang gelombang tertentu. Eksitasi terjadi bila lektron dari atom netral keluar dari orbitalnya ke orbital yang klebih tinggi. Dan bila terjadi eksitasi atom,ion molekul akan kembali ke orbital semula dan akan memancarkan cahaya pada panjang gelombang tertentu. Prinsip dari fotometri nyala ini adalah pancaran cahaya elektron yang tereksitasi yng kemudian kembali kekeadaan dasar.

Dipancarkannya warna sinar yang berbeda-beda atau warna yang khas oleh tiap-tiap unsur adalah disebabkan oleh karena energi kalor dari suatu nyala- nyala elektron dikulit paling luar dari unsur-unsur tersebut tereksitasi dari tingkat dasar ke tingkat yang lebih tinggi, yang dibolehkan.Pada waktu elektron-elektron tereksitasi kembali ke tingkat dasar, akan diemisikan foton.

Oleh karena tingkat-tingkat energi eksitasi tersebut adalah khas atau spesifik untuk suatu unsur logam tertentu,maka sinar yang dipancarkan oleh suatu atom unsur logam tersebut adalah khas pula. Dasar ini digunakan untuk analisa kualitatif unsur-unsur logam secara reaksi nyala.

Flame fotometer dibedakan atas dua yaitu :

•Filter flame fotometer

       Hanya terbatas untuk analisa unsur Na,K dan Li

•Spektro flame fotometer

       Digunakan untuk analisa unsur K,Ca,Mg,Sr,Ba dll.

Perbedaan alat ini terletak pada monokromatornya,dimana alat pertama menggunakan filter sebagai monokromatornya dan alat kedua yang berfungsi sebagai monokromatornya adalah pengatur panjang gelombang.

Gangguan-gangguan dalam fotometri menurut sumber dan filtratnya:

1. Gangguan Spectral

2. Gangguan dari sifat fisik larutan

3. Gangguan ionisasi 

4. Gangguan dari anion-anion yang ada dalam larutan logam.

Beberapa masalah yang ditemui dalam analisa kuantitatif secara flame fotometri :

a.       Radiasi dari unsur

Jika terdapat garis spektrum yang berdekatan dengan garis spektrum. logam yang ditentukan sehingga memungkinkan terjadinya interferensi.

b.      Penambahan kation.

Dalam nyala tinggi,beberapa atom logam mungkin terionisasi,misalnya :

Na↔ Na + e

Ion tersebut mempunyai spektrum emisi tersendiri dengan frekuensi- frekuensi yang berbeda dari atomnya sehingga akan mengurangi tenaga radiasi dari emisi atomnya.

c.       Interferensi anion

Pada percobaan ini dilakukan penentuan kadar logam natrium dan kalium dengan cara pengukuran intensitas nyala masing-masing logam alkali tersebut. Karena intensitas nyala merupakan fungsi dari konsentrasi atau kadar unsur dalam sampel.

IV.             PROSEDUR KERJA

1.      Menyambungkan selang gas LPG ke tabung LPG

2.      Memastikan tidak ada kebocoran gas LPG

3.      Menyalakan alat dengan menekan tombol MAIN ke atas

4.      Menyalakan air compressor dengan menekan tombol COMP ke atas

5.      Menekan tombol IGN dan tahan, sambil memutar tombol IGNITION pelan-pelan ke arah kiri

6.      Prosedur no.5 dilakukan sambil melihat nyala api, jika nyala api sudah ada, putar tombol GAS VALUE ke kiri kurang lebih 6x putaran

7.      Pelan-pelan putar tombol IGNITION sampai api besar menyala

8.      Setelah api besar menyala, putar tombol IGNITION ke kanan sampai batas minimal tidak bisa diputar lagi

9.      Mengatur nyala api dengan mengatur/memutar-mutar GAS VALUE. Nyala yang bagus adalah nyala biru tanpa ada warna kuning atau merah

10.  Memasukkan blanko, pilih range 1, 2, atau 3, atur jarum penunjuk ke posisi 0 dengan memutar tombol O

11.  Memasukkan standar 10 ppm, atur jarum penunjuk supaya menunjukkan angka 100% dengan memutar tombol 100%

12.  Menganalisis sampel dan catat skala pembacaan, bandingkan dengan skala pembacaan standar 10 ppm, misalnya terbaca 13% artinya konsentrasi sampel adalah 1,3 ppm

13.  Setiap melakukan analisis 2 sampel, usahakan melakukan analisis blanko1x

14.  Mengulangi langkah no.11 setelah melakukan analisis sampel sebanyak 10 atau 15

15.  Setelah selesai melakukan analisis sampel, lakukan analisis blanko selama 5 menit untuk membersihkan sisa-sisa sampel dalam alat

16.  Mematikan nyala api dengan memutar tombol GAS VALUE ke kanan sampai full

17.  Setelah api mati, matikan air compressor dengan menekan COMP, kemudian matikan alat dengan menekan MAIN

18.  Melepaskan sambungan LPG

Catatan:

1.      Larutan yang akan dianalisis harus tidak mengandung endapan, jika ada endapan lakukan penyaringan terlebih dahulu

2.      Jika pembacaan sampel melebihi skala % (melebihi 100%) lakukan pengenceran sampel sampai pembacaan di bawah 100%

V.           DATA PENGAMATAN

No	Sampel	Pembacaan standar
1	Larutan Kalium	100 %

No	Sampel	Pembacaan sampel (%)	konsentrasi sampel
1	Air sungai	8	0,8
2	Pocari sweat	15	1,5
3	Air ledeng	10	1,0
4	Air sumur	18	1,8

VI.         PERHITUNGAN

1.      pembuatan larutan standar

100 ppm K dari larutan 1000 ppm K

M₁ .V₁ = M₂ . V₂

(100 mg/l).(100 ml) = (1000 mg/l). V₂

V₂  = 10 ml

2.      pembuatan larutan standar

10 ppm K dari larutan 100 ppm K

M₁ .V₁ = M₂ . V₂

(10 mg/l).(100 ml) = (100 mg/l). V₂

      V₂  = 10 ml

3.      Konsentrasi sampel

Ø  Air sumur

Ø  Pocari sewat

Ø  Air ledeng

Ø  Air sumur

VII.          ANALISIS PERCOBAAN

                        Pada percobaan ini kami menggunakan alat fotometer nyala untuk menganalisa  Kalium dalam sampel berupa air sungai, air ledeng, air sumur, dan pocari sweat. Sebelum melakukan percobaan kami terlebih dahulu mengencerkan larutan kalium dari 1000 ppm menjadi 100 ppm dan selanjutnya di encerkan lagi menjadi 10 ppm. Larutan Kalium ini digunakan sebagai pembacaan standar. Dalam percobaan ini yang diukur adalah intensitas emisi yang berupa sinar monokromatis yang nantinya akan ditangkap oleh detektornya, yaitu foto sel dan akan menghasilkan keluaran berupa intensitas.dan pada saat pengecekan konsentrasi perlu dilakukan pembilasan pada selang dengan menggunakan aquadest yang bertujuan agar praktikum yang dilakukan mendapatkan hasil yang baik. Dari percobaan didapatkan konsentrasi sampel adalah sebagai berikut:

No	Sampel	konsentrasi sampel
1	Air sungai	0,8
2	Pocari sweat	1,5
3	Air ledeng	1,0
4	Air sumur	1,8

Dari konsentrasi yang di dapat, diketahui bahwa semakin besar tereksitas maka semakin banyak elektron pada kulit luar yang semakin besar pula. Warna yang terlihat pada nyala api dari kalium adalah nyala ungu.

VIII.       KESIMPULAN

Dari percobaan dapat disimpulkan bahwa:

Kandungan kalium dalam sampel adalah sebagai berikut:

No	Sampel	Pembacaan sampel (%)
1	Air sungai	8
2	Pocari sweat	15
3	Air ledeng	10
4	Air sumur	18

Konsentrasi smapel per 10 ppm larutan standar kalium adalah sebagai berikut:

No	Sampel	konsentrasi sampel
1	Air sungai	0,8
2	Pocari sweat	1,5
3	Air ledeng	1,0
4	Air sumur	1,8

Alat Spektrofotometer nyala ini bersifat kualitatif

DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet.2012.”Penuntun Praktikum Kimia Analitik Instrument”.Politeknik Negeri Sriwijaya.Palembang.

http://mahardika-duniaku.blogspot.com/2011/07/fotometer-nyala.html (Diakses tanggal 29 Maret 2012).

http://www.scribd.com/doc/64647937/FOTOMETER-NYALA (Diakses tanggal 29 Maret 2012).