DAFTAR ISI - Penentuan Distribusi Ukuran Partikel Tepung Terigu dengan Metode Pengapungan Batang (Buoyancy Weighing-Bar Method)

DAFTAR ISI

  Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ii PENGESAHAN iii

  PRAKATA iv

  DEDIKASI vi

  RIWAYAT HIDUP PENULIS vii

  ABSTRACT ix

  DAFTAR ISI x

  DAFTAR GAMBAR xii

  DAFTAR TABEL xiv

  DAFTAR LAMPIRAN xv

  DAFTAR SINGKATAN xiv

  DAFTAR SIMBOL xvii

  BAB I PENDAHULUAN

  1

  1.1 LATAR BELAKANG

  1

  1.2 PERUMUSAN MASALAH

  2

  1.3 TUJUAN PENELITIAN

  2

  1.4 MANFAAT PENELITIAN

  2

  1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN

  2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  4

  2.1 PRINSIP METODE PENGAPUNGAN BATANG (BUOYANCY )

  4 WEIGHING-BAR METHOD

  2.2 METODE-METODE PENGUKURAN DISTRIBUSI UKURAN PARTIKEL

  9

  2.2.1 Microscopy

  9

  2.2.2 Coulter Counter

  9

  2.2.3 Andreasen Pipette

  10

  2.2.4 Sedimentation Balance

  11

  2.2.5 Centrifugal Sedimentation

  11 x

  2.2.6 Laser Diffraction

  12

  2.3 JENIS-JENIS ALIRAN PARTIKEL

  13

  2.3.1 Stoke Flow

  13

  2.3.2 Allen Flow

  13

  2.3.3 Newton Flow

  13

  2.4 FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI BUOYANCY

WEIGHING-BAR METHOD

  14

  2.5 PENELITIAN YANG SUDAH PERNAH DILAKUKAN

  15

  2.6 TEPUNG TERIGU

  16

  2.7 ANALISIS EKONOMI

  17 BAB III METODOLOGI PENELITIAN

  19

  3.1 BAHAN YANG DIGUNAKAN

  19

  3.2 PERALATAN YANG DIGUNAKAN

  19

  3.3 RANCANGAN PENELITIAN

  19

  3.4 FLOWCHART PENELITIAN

  21 BAB IV PEMBAHASAN

  22

  4.1 PENGARUH WAKTU PENGENDAPAN TERHADAP MASSA BATANG PADA BUOYANCY WEIGHING-BAR METHOD

  22

  4.2 PENGARUH JENIS FASA CAIR PADA BUOYANCY

WEIGHING-BAR METHOD

  23

  4.3 PENGARUH KONSENTRASI FASA CAIR PADA BUOYANCY

  25 WEIGHING-BAR METHOD

  4.3.1 Pengaruh Konsentrasi Pada Fasa Cair Etanol

  25

  4.3.2 Pengaruh Konsentrasi Pada Fasa Cair Metanol

  26 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  29

  5.1 KESIMPULAN

  29

  5.2 SARAN

  29 DAFTAR PUSTAKA

  30 LAMPIRAN 33 xi xii

  

DAFTAR GAMBAR

  12 Gambar 2.11 Bentuk Partikel Tepung Terigu

  26 Gambar 4.7 Pengaruh Jenis Fasa Cair dan Konsentrasinya Pada Distribusi Ukuran Partikel Tepung terigu

  25 Gambar 4.6 Pengaruh Konsentrasi Fasa Cair Metanol Pada Distribusi Ukuran Partikel Tepung Terigu

  24 Gambar 4.5 Pengaruh Konsentrasi Fasa Cair Etanol Pada Distribusi Ukuran Partikel Tepung Terigu

  23 Gambar 4.4 Pengaruh Jenis Fasa Cair Murni Pada Distribusi Ukuran Partikel Tepung Terigu

  22 Gambar 4.3 Pengaruh Waktu Terhadap Massa Batang dengan Fasa Cair Kerosin

  22 Gambar 4.2 Pengaruh Waktu Terhadap Massa Batang dengan Fasa Cair Metanol

  21 Gambar 4.1 Pengaruh Waktu Terhadap Msasa Batang dengan Fasa Cair Etanol

  20 Gambar 3.2 Flowchart Percobaan Metode Pengapungan Batang

  17 Gambar 3.1 Skematik dari Peralatan Eksperimen

  12 Gambar 2.10 Alat Laser Diffraction

  Halaman

  11 Gambar 2.9 Prinsip Laser Diffraction

  11 Gambar 2.8 Alat Centrifugal Sedimentation

  10 Gambar 2.7 Metode Sedimentation Balance

  10 Gambar 2.6 Metode Andreasson Pipette

  8 Gambar 2.5 Prinsip alat Coulter Counter

  5 Gambar 2.3 Grafik Penentuan Distribusi Partikel Dengan Metode Pengapungan Batang

  4 Gambar 2.2 Skematik Diagram Pengendapan Partikel

  Fluidisasi

Gambar 2.1 Grafik Penentuan Distribusi Ukuran Partikel pada

  28 xiii Gambar L2.1 Batang Aluminium

  40 Gambar L2.2 Batang Pengaduk

  40 Gambar L2.3 Sampel Tepung Terigu

  41 Gambar L2.4 Rangkaian Peralatan

  41 xiv

  

DAFTAR TABEL

  Halaman

Tabel 4.1 Densitas dan Viskositas Fasa Cair Murni beserta Ukuran

  Partikel

  24 Tabel 4.2 Densitas dan Viskositas Fasa Cair Etanol dengan Variasi Konsentrasi beserta Ukuran Partikel

  26 Tabel 4.3 Densitas dan Viskositas Fasa Cair Metanol dengan Variasi Tabel L1.1 Data Etanol Murni dengan Metode Pengapungan Batang

  33 Tabel L1.2 Data Besaran Untuk Fasa Cair Etanol Murni

  34 Tabel L1.3 Data Besaran Untuk Fasa Cair Etanol Murni pada Waktu 1500 detik

  34 Tabel L1.4 Distribusi Ukuran Partikel Menggunakan Fasa Cair Etanol Murni

  36 Tabel L1.5 Distribusi Ukuran Partikel Menggunakan Fasa Cair Metanol Murni

  37 Tabel L1.6 Distribusi Ukuran Partikel Menggunakan Fasa Cair Kerosin

  38 Tabel L1.7 Distribusi Ukuran Partikel Metode Sedimentation Balance

  39

DAFTAR LAMPIRAN

  Halaman Lampiran 1 Contoh Perhitungan

  33

  1.1 Menentukan Ukuran Partikel

  34

  1.2 Menentukan Kumulatif Massa Partikel

  34 Lampiran 2 Foto Penelitian

  40

  2.1 Batang Aluminium

  40

  2.3 Sampel Semen

  41

  2.4 Rangkaian Peralatan

  41 xv

DAFTAR SINGKATAN

  xvi

  BWM Buoyancy Weighing-Bar Method SB Sedimentation Balance PSD Particle Size Distribution

DAFTAR SIMBOL

  xvii

  Simbol Keterangan Dimensi ρ Densitas kg/m ³ ΔP Perubahan tekanan N/m

  A Luas permukaan batang m ² D(x) Massa kumulatif partikel undersize

  V B Volume batang m ³ h Panjang batang m ρ L Densitas cairan kg/m ³ ρ P Densitas partikel kg/m ³ C Konsentrasi awal suspensi kg padatan/m ³ suspensi t Waktu s ρ S0 Densitas mula-mula suspensi kg/m ³ W B0 Massa batang mula-mula kg ρ B Densitas batang kg/m ³ C Konsentrasi suspensi %wt W Bt Massa pengapungan batang kg

  ρ St Densitas suspensi kg/m ³ G _Bt

Massa nyata dari batang kg

v(x) Kecepatan pengendapan m/s W Rt Massa partikel yang lebih besar dari ukuran x kg x Ukuran partikel

  μm u Superficial velocity m/s R(x) Massa kumulatif partikel oversize G _Rt Massa nyata partikel yang lebih besar dari partikel berukuran x kg ρ B

  Densitas batang kg/m ³ u _t Kecepatan terminal partikel m/s d Diameter partikel m g Percepatan gravitasi m/s ² μ

  Viskositas cairan kg/m.s

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

  Penentuan distribusi ukuran partikel tepung terigu merupakan salah satu metode yang penting dalam teknologi partikel dalam industri tepung terigu. Selama ini, berbagai cara sudah dilakukan untuk menentukan ukuran partikel [1]. Untuk sistem padat-cair, distribusi ukuran partikel diukur menggunakan diameter Stokes dengan mengukur kecepatan perpindahan partikel dalam larutan. Metode- metode yang menggunakan cara ini antara lain adalah Metode Andreasen Pipette [2], Metode Sedimentation Balance [3], Metode Centrifugal Sedimentation [4], dan lain-lain. Metode-metode ini sangat murah dalam pengoperasiannya, tetapi membutuhkan waktu yang agak lama dan kurang praktis dalam penggunaannya. Pada sisi yang lain, berbagai metode dengan sistem berbeda juga telah ditemukan seperti Metode Laser Diffraction/Scattering [5], Microscopy [6] dan Metode

  Coulter Counter [7]. Pengoperasian metode-metode ini sangat praktis sekali dan

  hasil yang diperoleh sangat akurat dalam tempo yang singkat, tetapi harga peralatan yang dipakai sangat mahal.

  Untuk mengatasi masalah ini, sebuah metode yang sederhana, praktis dan murah sangat diperlukan. Metode terbaru yang sedang dikembangkan untuk mengatasi masalah tersebut adalah Metode Pengapungan Batang (Buoyancy

  

Weighing-Bar Method ). Metode ini telah terbukti dapat menentukan distribusi

  ukuran partikel pada Stokes region maupun pada Allen region untuk berbagai partikel seperti alumina, glass beads, silica sands, nylon beads, magnesite,

  calcium carbonate, glass bubbles , dan lain-lain. Metode ini pertama sekali

  dikembangkan oleh Obata, dkk. Mereka mengukur distribusi ukuran partikel dengan menggunakan sebuah batang logam yang digantungkan pada cairan yang berisi butiran partikel yang terdispersi pada cairan tersebut. Cara inilah yang disebut dengan Metode Pengapungan Batang (Buoyancy Weighing-Bar Method). Dalam metode ini, perubahan densitas larutan yang terjadi karena perpindahan

  1 partikel diukur dari perubahan massa batang yang digantung di dalam suspensi [8- 12].

  Pada industri tepung terigu, penentuan distribusi ukuran partikel biasanya dilakukan dengan menggunakan metode laser diffraction/scattering atau metode

  Coulter counter . Metode ini tergolong sangat mahal, sehingga perlu dikaji pemakaian Metode Pengapungan Batang pada industri ini.

  1.2 PERUMUSAN MASALAH

  Permasalahan yang dihadapi dalam penelitian pengukuran distriburi ukuran partikel tepung terigu dengan Metode Pengapungan Batang adalah bagaimana pengaruh fasa cairan yang berbeda terhadap distribusi ukuran partikel tepung terigu.

  1.3 TUJUAN PENELITIAN

  Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan Metode Pengapungan Batang dalam mengukur distribusi ukuran partikel tepung terigu, sehingga diharapkan dapat menjadi pengganti metode yang telah umum digunakan di industri dengan biaya yang lebih murah dan hasil yang cukup akurat.

  1.4 MANFAAT PENELITIAN

  Manfaat dari penelitian ini adalah: 1.

  Mengetahui distribusi ukuran partikel tepung teigu dengan Metode Pengapungan Batang.

2. Mengetahui cara pengukuran distribusi ukuran partikel tepung terigu dengan metode yang lebih murah dan akurat.

1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN

  Penelitian pengukuran ukuran partikel semen dengan Metode Pengapungan Batang ini dilakukan di Laboratorium Operasi Teknik Kimia, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

  2

  3  Kondisi Tetap o

  Berat sampel = 1 wt% o

  Ukuran batang = Diameter 10 mm dan panjang 210 mm

  (aluminium dengan ρ = 2700 kg/m

  3

  ) o Volume larutan

  = 1000 ml  Variabel yang divariasikan o

  Fasa cairan = Etanol, metanol, kerosin, dan air o vol% (p.a.) untuk jenis fasa cairan etanol dan metanol

   Hasil yang diuji = Distribusi ukuran partikel tepung terigu