SIEVING

I. Tujuan

Untuk memisahkan partikel batu merah berdasarkan prinsip pengayakan.

Untuk menentukan Oversize product, oversize product percentage (OP)%,

Probability percentage (size interval) P%, cumulative percentage ( C%OP)

Tujuan dari preaktikum ini adalah untuk memahami prinsip dari proses sieving dan

melakukan analisa terhadap ukuran partikel sampel.

II. PRINSIP KERJA

Persiapan Bahan

Penghalusan/grinding (tumbuk)

Pengayakan (Sieving)

III. Alat & Bahan

A. Alat

Kompressor

Timbangan

Wadah plastik

Sieve

Sendok

B. Bahan : Batu merah yang telah dihaluskan 500 gram

IV. Dasar Teori

Pengayakan merupakan pemisahan berbagai campuran partikel padatan

yang mempunyaI berbagai ukuran bahan dengan menggunakan ayakan. Proses pengayakan

juga digunakan sebagai alat pembersih, pemisah kontaminan yang ukurannya berbeda

dengan bahan baku. Pengayakan memudahkan kita untuk mendapatkan serbuk dengan

ukuran yang seragam. Dengan demikian pengayakan dapat didefinisikan sebagai suatu

metoda pemisahan berbagai campuran partikel padat sehingga didapat ukuran partikel yang

seragam serta terbebas dari kontaminan yang memiliki ukuran yang berbeda dengan

menggunakan alat pengayakan. . Pengayakan (screening) dipakai dalam skala industri,

sedangkan penyaringan (sieving) dipakai untuk skala laboratorium.

Produk dari proses pengayakan/penyaringan ada 2 (dua), yaitu :

- Ukuran lebih besar daripada ukuran lubang-lubang ayakan (oversize).

- 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,

halaman 386).

Tujuan dari proses pengayakan ini adalah: [Taggart,1927]

Mempersiapkan produk umpan (feed) yang ukurannya sesuai untuk beberapa proses

berikutnya.

Mencegah masuknya mineral yang tidak sempurna dalam peremukan (Primary crushing)

atau oversize ke dalam proses pengolahan berikutnya, sehingga dapat dilakukan

kembali proses peremukan tahap berikutnya (secondary crushing).

Untuk meningkatkan spesifikasi suatu material sebagai produk akhir.

Mencegah masuknya undersize ke permukaan.Pengayakan biasanya dilakukan dalam

keadaan kering untuk material kasar, dapat optimal sampai dengan ukuran 10 in (10

mesh). Sedangkan pengayakan dalam keadaan basah biasanya untuk material yang

halus mulai dari ukuran 20 in sampai dengan ukuran 35 in.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan material untuk menerobos ukuran

ayakan adalah :

1. Semakin besar diameter lubang bukaan akan semakin banyak material yang lolos.

2. Material yang mempunyai diameter yang sama dengan panjangnya akan memiliki

kecepatan dan kesempatan masuk yang berbeda bila posisinya berbeda, yaitu yang satu

melintang dan lainnya membujur.

3. Pada waktu material jatuh ke screen maka material akan membentur kisi-kisi screen

sehingga akan terpental ke atas dan jatuh pada posisi yang tidak teratur.

4. Kandungan air yang banyak akan sangat membantu tapi bila hanya sedikit akan

menyumbat screen

Standar ukuran ayakan (screen)

             Ukuran yang digunakan bisa dinyatakan dengan mesh maupun mm (metrik). Yang

dimaksud mesh adalah jumlah lubang yang terdapat dalam satu inchi persegi (square inch),

sementara jika dinyatakan dalam mm maka angka yang ditunjukkan merupakan besar

material yang diayak.

Perbandingan antara luas lubang bukaan dengan luas permukaan screen disebut prosentase

opening. Pelolosan material dalam ayakan dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu :

Ukuran material yang sesuai dengan lubang ayakan

Ukuran rata-rata material yang menembus lubang ayakan

Sudut yang dibentuk oleh gaya pukulan partikel

Komposisi air dalam material yang akan diayak

Letak perlapisan material pada permukaan sebelum diayak 

Dalam pengayakan melewatkan bahan melalui ayakan seri ( sieve shaker) yang

mempunyai ukuran lubang ayakan semakin kecil. Setiap pemisahan padatan

berdasarkan ukuran diperlukan pengayakan. screen mampu mengukur partikel dari 76

mm sampai dengan 38 µm. Operasi screening dilakukan dengan jalan melewatkan

material pada suatu permukaan yang banyak lubang atau openings dengan ukuran

yang sesuai.

Ditinjau sebuah ayakan :

Fraksi oversize = fraksi padatan yang tertahan ayakan.

Fraksi undersize = fraksi padatan yang lolos ayakan.

Jika ayakan lebih dari 2 ayakan yang berbeda ukuran lubangnya, maka

akan diperoleh fraksi-fraksi padatan dengan ukuran padatan sesuai

dengan ukuran lubang ayakan. Pengayakan biasanya dilakukan dalam keadaan kering

untuk material kasar, dapat optimal sampai dengan ukuran 10 in (10 mesh). Sedangkan

pengayakan dalam keadaan basah biasanya untuk material yang halus mulai dari ukuran 20

in sampai dengan ukuran 35 in.

Analisis Ayak

Ayak standar digunakan untuk mengukur besarnya partikel (dan distribusinya)

dalam jangkauan ukuran antara 3 sampai 0,0015 in (76 sampai 38 µm). Ayak-ayak uji itu

terbuat dari anyaman kawat, sedang rapat anyaman (mesh) dan ukuran kawatnya

dibakukan dengan teliti. Bukaan ayakan itu berbentuk bujursangkar. Setiap ayak itu

diindentifikasi menurut mesh (rapat ayak ) perinci. Bukaan sebenarnya tentulah lebih

kecil dari angka meshnya, karena tebal kawat tertentu harus juga diperhitungkan juga.

Luas Permukaan Distribusi Diameter Ukuran Partikel

Diandaikakan suatu bulk (timbunan Partikel menjadi Padatan) terdiri atas

sekumpulan partikel dengan bentuk bola, karena bentuk bok memiliki luas permukaan

yang lebih kecil untuk setiap satuan massa, pada perhitungan akan menghasilkan luas

permukaan spesifik yang minimal. Jika partikel menyimpang dari bentuk bola, maka

setidak-tidaknya akan selalu didapatkan luas permukaan sudut-sudut yang lebih besar

dibandingkan dengan partikel –partikel bentuk bola. Massa n buat partikel pada suatu

size interval ke i (ukuran partikel antara (dp2 – dpi) dengan massa jenis partikel, p dan

diameter rata-rata, dpi adalah :

Massa Interval (OP) OPi = n . p . п/6 d3 pi

Luas permukaan seluruh bola pada size interval adalah :

Δ ABi = n . П . dpi2

Luas permukaan total dari seluruh size interval didapatkan dengan cara

menjumlahkan semua luas permukaan setiap size interval yang dihitung berdasarkan

rumus diatas tetapi karena nilai dpi, pada setiap saat interval tidak diketahui. Maka luas

permukaan hanya merupakan suatu nilai pendekatan yang kasar. Kesalahan yang ada

dapat dikurangi, jika lebar size interval dipilih sangat kecil. Jika dihubungkan dengan

size analisis maka artinya harus digunakan ayakan dalam jumlah yang sangat banyak.

Kesalahan ini akan benar-benar hilang, jika secara teoritis digunakan lebar size interval

yangh berbeda secara infinitesimal (tdk terhingga). Itu berarti OP pada size interval akan

menyusut menjadi, dOP sedangkan luas permukaannya menjadi, d AB sebesar :

d AB = 6 . d OP

ρ . dp

Berdasarkan gerak pengayak, alat ayakan dibagi menjadi 2 jenis:

Stationary screen

Dynamic screen.

Beberapa alat ayakan :

1. Stationary

2. Grizzly

3. Vibrating

4. Oscillating

5. Reciprocating

6. Tromel/Revolving

Faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan screen:

kapasitas, kecepatan hasil yang diinginkan.

Kisaran ukuran ( size range),

Sifat bahan : densitas, kemudahan mengalir (flowability),

Unsur bahaya bahan : mudah terbakar, berbahaya, debu yang ditimbulkan.

Ayakan kering atau basah.

Pemilihan screen berdasarkan ukuran disajikan di fig. 19 – 14 (Perry, 7th ed.).

V. Prosedur Kerja

Batu bata dihancurkan hingga halus dan ditimbang sebanyak 500 g,

Saat bersamaan ayakan dibersihkan menggunakan udara bertekanan tinggi dari

kompressor,

Setelah itu, tiap-tiap ayakan ditimbang bobopt kosongnya menggunakan neraca

analitik,

Setelah ditimbang, ayakan disusun pada Sieve berdasarkan ukuran lubang ayakan

(ukuran paling besar berada di atas),

Sampel tadi kemudian diletakkan pada ayakan yang terletak paling atas,

Alat Sieve dipasang lalu diatur waktu dan skala getarannya kemudian dinyalakan,

Setelah selesai, tiap ayakan diambil lalu ditimbang dengan sampelnya,

Percobaan dilakukan dua kali dengan waktu operasi berbeda,

Alat kembali dibersuihkan setelah selesai.

VI. Data Pengamatan

A. Percobaan waktu 5 menit

B. Percobaan waktu 10 menit

Diameter lubang ayakan (Dp) (mm)

OP (kg)

0,63 0,00072

0,355 0,16155

0,2 0,25534

0,112 0,07008

0 0,01064

Total 0,49833

Diameter lubang ayakan (Dp) (mm)

OP (kg)

0,63 0,00013

0,355 0,15131

0,2 0,27186

0,112 0,10686

0 0,02595

Total 0,50212

VII. Perhitungan

Menghitung ΔDp

ΔDp=Dpatas−Dpbawah

ΔDp = (0,63 – 0,355) mm

= 0,275

Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh data sebagai berikut ;

Diameter lubang ayakan (Dp) (mm)

Delta Dp (mm)

0,63 00,355 0,2750,2 0,155

0,112 0,0880 0,112

Menghitung Oversize Product Percentage (OP%)

OP%= OPjumlahOP

Misalkan dihitung nilai OP% pada percobaan 1 dengan nilai DP = 1 mm

OP%=0.000720.49833

=0,001445

Berdasarkan metode perhitungan yang sama diterapkan pada data lain, maka diperoleh data;

Diameter lubang

ayakan (Dp)

OP %

Percobaan 1 Percobaan 2

0,63 0.001445 0,000295

0,355 0,324183 0,301342

0,151 0,512391 0,43388

0,112 0,14063 0,212818

0 0,021351 0,051701

Menghitung M*ΔDp

M∗ΔDp= jumlahOP∗ΔDp

Misalkan dihitung nilai M*ΔDp pada percobaan 1 dengan nilai DP = 1 mm

M∗ΔDp=0.49833∗0.275=0.137041

Berdasarkan metode perhitungan yang sama diterapkan pada data lain, maka diperoleh data;

Diameter lubang ayakan

(Dp)

M*ΔDpPercobaan

1Percobaan

20,63 0 00,355 0.137041 0.1380830,151 0.077241 0,0778290,112 0,043853 0,044187

0 0,055813 0,056273

Menghitung probability percentage (P%)

P%= OPM∗ΔDp

Misalkan dihitung nilai P% pada percobaan 1 dengan nilai DP = 1 mm

P%=0,0014450,13704

=1,178846

Berdasarkan metode perhitungan yang sama diterapkan pada data lain, maka diperoleh data;

Diameter lubang ayakan (Dp)

P %Percobaan1 Percobaan 2

0,63 0 00,355 1,178846 1,095790,2 3,305751 2,977228

0,112 1,598065 2,4183820 0190637 0,461614

Menghitung Cumulative percentage Oversize Product (COP%)

Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh data sebagai berikut ;

DpCOP%

Percobaan 1 Percobaan 20,63 0,001445 0,0002590,355 0,325628 0.3016010,2 0,325628 0.735482

0.112 0,838019 0,9482990 1 1

Menghitung CUP%

CUP%=1−COP%

Misalkan dihitung nilai CUP% pada percobaan 1 dengan nilai DP = 1 mm

CUP% = 1 – 0,001445

= 0.1817

Berdasarkan metode perhitungan yang sama diterapkan pada data lain, maka

diperoleh data;

DpCUP%

Percobaan 1 Percobaan 2

0,63 0,998555 0,999741

0,355 0.674372 0.698399

0,2 0.161981 0.264518

0.112 0.21351 0.051701

0 0 0

Data Waktu 5 menit

no

dp lebar ayakan (mm) op (kg) OP % ∆Dp

M*∆Dp P% C%OP C%UP

1 0,630,0001

30,00025

9 0 0 00,00025

90,99974

1

2 0,3550,1513

10,30134

2 0,2750,1380

8 1,095790,30160

10,69839

9

3 0,20,2178

6 0,43388 0,1550,0778

32,79922

80,73548

20,26451

8

4 0,1120,1068

60,21281

8 0,0880,0441

92,41838

20,94829

90,05170

1

5 00,0259

60,05170

1 0,1120,0562

40,46161

4 1 0

6 total0,5021

2 1

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.70

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

GRAFIK dP vs C%OP dan C%UP"waktu 5 menit"

C%OPC%UP

dp(mm)

C%O

P da

n C%

UP

Dari grafik di atas, diperoleh nilai Dp sebesar 0,29 mm

Data Waktu 10 menit

no

dp lebar ayakan (mm) op (kg) OP % ∆Dp

M*∆Dp P% C%OP C%UP

1 0,630,0007

20,00144

5 0 0 00,00144

50,99855

5

2 0,3550,1615

50,32418

3 0,2750,1370

41,17884

60,32562

80,67437

2

3 0,20,2553

40,51239

1 0,1550,0772

43,30575

10,83801

90,16198

1

4 0,1120,0700

8 0,14063 0,0880,0438

51,59806

50,97864

90,02135

1

5 00,0106

40,02135

1 0,1120,0558

10,19063

7 1 0

6 total0,4983

3

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.70

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

GRAFIK dp vs C%OP dan C%UP"waktu 10 menit"

C%UPC%OP

dp(mm)

C%O

P da

n C%

UP

Dari grafik di atas, diperoleh nilai Dp sebesar 0,27 mm

VIII. Pembahasan

Seperti yang kita ketahui bahwa tujuan pelaksanaan praktikum ini, yaitu untuk

menjelaskan factor-faktor yang mempengaruhi proses sieving dan melakukan analisa

terhadap diameter partikel (Dp) dan ΔDp melalui pengamatan grafik.

Berdasarkan Data pengamatan dan Hasil perhitungan, diketahui bahwa factor-

faktor yang mempengaruhi proses sieving antara lain ;

a.Gaya grafitasi,

Dengan adanya gaya gradfitasi bumi, maka otomatis hal tersebut akan mempengaruhi

proses bergeraknya partikel menuju ke bawah untuk melewati ayakan.

b. Besar getaran dari alat sieve

Dengan pemberian power getaran dari alat sieve, maka sampel dalam alat akan

terguncang dan memaksa partikel melewati ayakan. Selain itu, dengan adanya getaran

tersebut maka partikel akan mengalami tumbukan yang bias saja membuatnya hancur

dan diameternya menjadi semakin kecil sehingga mudah melewati ayakan.

c.Diameter partikel

Tentu kita ketahui bahwa semakin kecil diameter partikel maka semakin mudah pula

partikel tersebut melewati ayakan.

Sedangkan berdasarkan pengamatan data di grafik diperoleh data sebagai berikut

Data Dp

Grafik 1 = 0,29 mm

Grafik 2 = 0,27 mm

Data ΔDp

Grafik 1 = 0,2 mm

Grafik 2 = 0,2 mm

Berdasarkan data di atas, maka diketahui nilai diameter partikel mayoritas atau

paling banyak adalah 0,29 mm pada percobaan 1 dan 0,27 mm pada percobaan 2.

Sedangkan selisih diameter partikel yang diperoleh dari pengamatan diagram blok

diperoleh data mm pada percobaan 1 dan mm pada percobaan 2.

Jika terdapat kesalahan dalam hasil yang kami peroleh, hal tersebut dikarenakan

kelalaian kami dalam melaksanakan dan kesalahan pengamatan praktikum.

IX. KESIMPULAN

Sieving merupakan suatu sistem pengayakan dimana kita dapat memperoleh

bahan padat dengan ukuran partikel beragam sesuai dengan yang diinginkan.

kurva kumulatif C%OP vs dp tingkat kecepatan pengayakan terdapat pada

percobaan pertama (t=5 menit) yg product nya terdapat pada pan (0,29 mm)

dibanding pada percobaan 2 (t=10 menit) yg terdapat pada pan (27 mm) .

kurva frekuensi P% vs size interval dp kecepatan ayakan berdasarkan titik puncak

pada percobaan 1 (t=10 menit) titim puncak terdapat pada pan 3 sekitar (0,2 mm)

sedangkan pada percobaan 2 (t=5 menit) titik puncak terdapat pada 3 pan sekitar

(0,2mm).

X. Daftar Pustaka

file:///D:/PNUP(CHEMENG)/33112002%20(KSP)/Sieve%20%20Wikipedia,

%20the%20free%20encyclopedia.htm

https://tsffaunsoed2009.wordpress.com/2012/05/22/metode-dan-teknik-

pengayakan-untuk-menentukan-ukuran-partikel-dalam-teknologi-farmasi/

Laboratorium Satuan Operasi 1

Semster IV 2014/2015

Sieving

Pembimbing : Dra Abigael Todingbua, M.Si

Kelompok : II

Tgl.praktikum : 4 Maret 2014

Nama : AHMAD ALI

Nim : 33113029

Kelas : 2B

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGRI UJUNG PANDANG

2014/2015