makalah sentrifugasi fix
Post on 21-Dec-2015
1.205 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Metode pemisahan merupakan suatu cara yang digunakan untuk
memisahkan atau memurnikan suatu senyawa atau skelompok senyawa yang
mempunyai susunan kimia yang berkaitan dari suatu bahan, baik dalam skala
laboratorium maupun skala industri. Metode pemisahan bertujuan untuk
mendapatkan zat murni atau beberapa zat murni dari suatu campuran, sering
disebut sebagai pemurnian dan juga untuk mengetahui keberadaan suatu zat
dalam suatu sampel (analisis laboratorium).
Sentrifugasi adalah proses pemisahan campuran heterogen yang berbeda
berat jenis atau densitas dengan sedimentasi menggunakan gaya sentrifugal.
Sentrifugasi dapat dilakukan pada fase padat cair yang tersuspensi serta
campuran beberapa fasa cair. Pemisahan dua fasa cair dapat dilakukan apabila
kedua cairan mempunyai perbedaan rapat massa. Semakin besar perbedaan
rapat massa dari kedua cairan maka semakin mudah dipisahkan dengan cara
sentrifugasi. Semakin mudah dipisahkan yang dimaksud adalah semakin kecil
energi dan waktu yang diperlukan untuk proses pemisahannya.
Dewasa ini proses sentrifugasi telah banyak digunakan dalam
agroindustry. Contohnya adalah pada pembuatan VCO (Virgin Coconut Oil),
susu skim, keju, senyawa papain, minyak atsiri dan yeast. Dengan adanya
mesin sentrifugasi akan membantu proses pembuatan berbagai produk yang
dihasilkan pada bidang agroindustri. Pemisahan antara dua jenis substansi
berdasarkan berat jenis molekul dengan cara memberikan gaya sentrifugal
sehingga substansi yang lebih berat akan berada di dasar sedangkan substansi
yang ringan akan berada di atas. Dengan kata lain, produk dengan berat jenis
berbeda akan dipisahkan menjadi beberapa bagian yang memiliki nilai dan
dapat dikomersilkan.
1
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan sentrifuge?
2. Bagaimana prinsip kerja sentrifuge?
3. Apa fungsi sentrifuge?
4. Bagaimana cara perawatan sentrifuge?
5. Bagaimana kalibrasi sentrifuge?
6. Bagaimana cara menggunakan sentrifuge?
7. Apa saja aplikasi penggunaan sentrifuge?
1.3 Tujuan
Agar mahasiswa dapat mengetahui pengertian sentrifugasi, memahami prinsip
kerja sentrifugasi, mengetahui fungsi sentrifugasi, mengetahui cara perawatan
sentrifuge, mengetahui kalibrasi sentrifuge, mengetahui cara menggunakan
sentrifuge, dan mengetahui aplikasi penggunaan sentrifuge.
1.4 Manfaat
Setelah membaca makalah tentang sentrifuge ini mahasiswa akan mengetahui
tentang sentrifuge,cara penggunaan serta cara perawatan alat ini dengan baik.
2
BAB II
ISI
2.1 Pengertian Sentrifugasi
Sentrifugasi adalah cara untuk memisahkan padatan dengan cairan.
Metode ini sering dilakukan sebagai penganti filtrasi bilapartikel padatan sangat
halus dan jumlah campurannya sedikit.Metode sentrifugasi digunakan secara
luas untuk memisahkan sel-sel darah merah dan sel-sel darah putih dari plasma
darah. Dalam hal ini, padatannya adalah sel-sel darah dan akan menggumpal di
dasar tabung reaksi plasma darah berupa cairan berada di bagian atas.
(Fibrianto, 2008).
Sebuah benda dengan massa m, yang berputar dalam orbit melingkar
dengan kecepatan sudut yang konstan ω, disebut dengan Gaya Sentrifugal.
Dinyatakan dengan
F (X,Y,Z) = m ω2r = m ω2(xi + yj + zk)
Dan menunjukkan bahwa:
f (X,Y,Z) = ½ mω2r = ½ mω2(x2 + y2 + z2)
(Purcell,2004)
Sentrifugasi merupakan salah satu metode dasar yang sangat penting
dalam studi biologi sel maupun biologi molekular. Sentrifugasi tidak hanya
dapat dipergunakan untuk memisahkan sel atau organel subselular, melainkan
juga digunakan untuk pemisahan molekular. Prinsip sentrifugasi didasarkan
atas fenomena bahwa partikel yang tersuspensi dalam suatu wadah (tabung atau
bentuk lain) akan mengendap ke dasar wadah karena pengaruh gravitasi. Laju
pengendapan tersebut dapat ditingkatkan dengan cara meningkatkan pengaruh
gravitasional terhadap partikel. Hal ini dapat dilakukan dengan menempatkan
tabung berisi suspensi partikel ke dalam rotor suatu mesin sentrifugasi
kemudian diputar dengan kcepatan tinggi (Yuwono, 2006).
3
Sentrifugasi merupakan salah satu proses penghilangan kotoran dalam
rafinasi yang bertujuan untuk memisahkan massecuite menjadi kristal gula dan
molasses dengan melibatkan kerja dari mesin sentrifugal. Proses sentrifugasi
menggunakan prinsip dari mesin sentrifugasi menggunakan motor induksi
sebagai penggerak untuk memutar chamber mesin sentrifugal yang berisi
massecuite yang akan diolah. Dalam satu kali proses sentrifugasi massecuite
dapat dimasukkan dalam beberapa kali dengan jumlah yang berbeda sehingga
akan menyebabkan perubahan bebean yang akan mempengaruhi kecepatan
putaran motor induksi. Perubahan kecepatan motor akan mempengaruhi waktu
proses sentrifugasi.
(Putri, 2009)
Sentrifugasi menggunakan gaya sentrifugal untuk mempercepat
pengendapan padatan-padatan yang terdapat di dalam lumpur. Sistem dewating
yang ada dapat berupa solid bowl dan basket sentrifuge. Pada beberapa kasus,
lumpur yang terkondisikan ke dalam horizontal atau cylindrical bowl yang
berputar dengan kecepatan 1600-2000 rpm. Padatan akan dilemparkan keluar
dari bowl dan diambil oleh screw conveyor, sedangkan cairan atau centrate
akan dikembalikan ke dalam IPAL untuk diolah (Siregar, 2005).
4
2.2 Prinsip Kerja
Pompa sentrifugal mempunyai sebuah impeller (baling-baling) untuk
mengangkat zat cairan dari tempat yang lebih rendah ke tempat yang lebih
tinggi. Daya dari luar diberikan pada poros pompa untuk memutarkan impeller
di dalam zat cair. Maka zat cair yang ada di dalam impeller oleh dorongan
sudu-sudu dapat berputar. Karena timbul gaya sentrifugal, maka zat cair
mengalir dari tengah impeller ke luar melalui saluran di antara sudu-sudu.
Disini head tekanan zat cair menjadi lebih tinggi. Demikian juga head
kecepatannya menjadi lebih tinggi karena mengalami percepatan. Zat cair yang
keluar melalui impeller akan ditampung oleh saluran berbentuk volute (spiral)
dikelilingi impeller dan disalurkan keluar pompa melalui nozel
(outlet/discharge). Di dalam nosel ini sebagian head kecepatan aliran diubah
menjadi head tekanan.Jadi impeller pompa berfungsi memberikan kerja pada
5
zat cair sehingga energi yang dikandungnya menjadi lebih besar.Selisih energi
per satuan berat atau head total zat cair antara flange (flens) isap dan flange
(flens) keluar disebut head total pompa.
Dari uraian di atas, jelas bahwa pompa sentrifugal dapat mengubah
energy mekanik dalam bentuk kerja poros menjadi energi fluida. Energi inilah
yang mengakibatkan perubahan head tekanan, head kecepatan dan head
potensial pada zat cair yang mengalir secara kontinu.
Menurut proses perpindahan energi dan benda cair sebagai bahan aliran,
maka pompa sentrifugal termasuk mesin aliran fluida hidraulik. Rumus utama
Euler untuk mesin aliran fluida juga berlaku untuk pompa ini. Tinggi kenaikan
dari pompa sentrifugal adalah sama dengan perbandingan kwadrat dari
kecepatan putar pompa.
(Hendra, 1989)
2.3 Fungsi Sentrifugasi
1. Memisahkan partikel atau sel darah dari while blood untuk memperoleh
plasma atau serum.
2. Memisahkan endapan protein dalam pemeriksaan kimia.
3. Untuk mendapatkan elemen seluler berkonsentrasi tinggi dan komponen
lainnya dari cairan biologi untuk pemeriksaan mikroskopik atau
pemeriksaan kimia.
4. Memisahkan komponen lipid dan komponen lainnya dari plasma/serum,
dan memisahkan lipoprotein dari yang lainnya.
(Miller, 2000)
2.4 Cara Perawatan Sentrifugasi
1. Rotor-centrifuge harus dijaga dalam keadaan bersih.
2. Beban sentrifuge harus seimbang
3. Pastikan penutup sentrifuge dalam keadaan bersih dan tertutup erat
4. Kalibrasi
6
5. Pengecekan power suply
Keseimbangan diperlukan selama sentrifugasi, karena bila tidak seimbang
maka akan terjadi getaran. Getaran ini akan semakin hebat pada saat
percepatan dan perlambatan. Apabila hal ini terjadi selain mengakibatkan
sedimen yang terbentuk dapat terurai kembali juga akan mempercepat
rusaknya alat.
(Bernasconi, 1995)
2.5 Kalibrasi Sentrifugasi
Kecepatan putaran sentrifus harus diperiksa paling sedikit setiap 3 bulan
sekali menggunakan alat yang disebut tachometer. Tachometer ada 2 macam
taitu tachometer kontak dan tachometer ptic/phototachometer. Tachometer
kotak mengukur rpm dengan menempelkan alat kebagian sentrifus yang
berputar, sedangkan tachometer ptic mengukur rpm berdasarkan pantulan
permukaan yang sedang berputar. Kecepatan tidak boleh lebih dari 5% dari rpm
yang tertera. Apabila sentrifus memiliki pengatur waktu perlu diperiksa secara
berkala dengan stopwatch dan tidak boleh berbeda lebih dari 10%. Sentrifus
dengan pendingin perlu diperiksa suhunya setiap bulan sekali dan tidak boleh
menyimpang lebih dari 0,5% dari suhu yang diharuskan (Bernasconi, 1995).
2.6 Cara Penggunaan Sentrifugasi
1. Sambungkan stop kontak ke stavolt bersumber 220 Volt
2. Buka penutup Sentrifuge
3. Cek kebersihan bagian dalam alat
4. Masukkan sampel kedalam tabung dengan volume yang sama antar tiap-
tiap tabung
5. Masukkan tabung yang telah diisi dengan sampel kedalam sentrifuge
sebanyak 2/4/6/12 buah
6. Tutup kembali sentrifuge
7. Tekan tombol kecepatan yang diinginkan(rpm)
8. Tekan tombol waktu yang diinginkan(menit)
7
9. Tunggu sampai sentrifuge benar-benar berhenti, baru sampel bisa di
keluarkan
10. Setelah pemakaian pertama, istirahatkan selama 15 menit baru
kemudian di pakai untuk pemakaian kedua
11. Matikan tombol power
(Hendra, 1995)
2.7 Aplikasi Mesin Sentrifugasi
2.7.1 Pada Pembuatan Yoghurt
Concentrated yoghurt dapat dilakukan dengan metode sentrifugasi, yang
bertujuan untuk memisahkan whey dan yield sehingga kadar airnya akan
turun dan diharapkan akan mendapatkan total solid sebanyak 23-25%
karena lama pemutaran sentrifugasi akan berpengaruh terhadap total
solid. Metode yang digunakan yaitu metode eksperimental dengan
RAncangan Acak Lengkap (RAL). Penelitian menggunakan 4 perlakuan
yaitu C1: Concentrated yoghurt dengan lama pemutaran !0 menit, C2:
dengan lama pemutaran 20 menit, C3: dengan lama pemutaran 30 menit,
dan C4: dengan lama pemutaran 40 menit dan setiap perlakuan di ulang
sebanyak 6 kali.
a. Kadar Air
Peubah yang diukur yaitu kadar air, yield dan total solid. Hasil
pengukuran kadar air concentrated yoghurt menggunakan metode
sentrifugasi dengan pengaruh lama pemutaran 10, 20, 30, dan 40
menit diperoleh rata-rata 77,6 ± 3,54%. kadar air concentrated
yoghurt dipengaruhi oleh lama pemutaran (P<0.05). Secara umum,
semakin lama pemutaran maka kadar air semakin rendah, semakin
lama pemutaran maka kadar air akan semakin menurun. Penurunan
kadar air terjadi karena adanya gaya sentrifugal yang memisahkan
whey dan partikel yang ada didalam concentrated yoghurt.
8
Gambar 1. Penurunan kadar air akibat pengaruh lama pemutaran
metode sentrifugasi. Lehman et al. (1991) melalui penelitiannya
telah melaporkan bahwa whey terdiri atas 6,1 % total solid
terutama termasuk didalamnya lemak, laktosa dan mineral
concentrated yoghurt yang diperoleh dengan metode mekanikal
separator (sentrifugasi) yang telah dilakukan pemutaran dengan
jangka waktu lama.
b. Total Solid
Hasil pengukuran total solid concentrated yoghurt
menggunakan metode sentrifugasi dengan lama pemutaran 10, 20,
30, dan 40 menit diperoleh rata rata sebesar 22,3 % ± 3,51.
semakin lama pemutaran maka total solid akan semakin meningkat.
9
Gambar 2. Peningkatan total solid akibat pengaruh lama pemutaran
metode sentrifugasi. Peningkatan total solid berdasarkan waktu
pemutaran terjadi akibat berkurangnya kadar air yang terdapat
dalam concentrated yoghurt. Besar kadar air dan pengurangan
proporsi padatan merupakan dua faktor yang mempengaruhi
penurunan total solid, apabila kadar air dalam concentrated yoghurt
rendah maka total solid akan semakin tinggi karena padatan yang
terdapat dalam concentrated yoghurt semakin banyak.
c. Yield
Hasil pengukuran yield concentration yoghurt menggunakan
metode sentrifugasi dengan pengaruh lama waktu 10,20, 30, dan 40
menit diperoleh rata-rata sebesar 42,1% ± 8,54%. Semakin lama
pemutaran maka yield semakin menurun.
10
Gambar 3. Penurunan yield akibat pengaruh lama pemutaran
metode sentrifugasi. Penurunan yield yang terjadi diakibatkan
karena semakin lama waktu pemutaran maka butir yield akan ikut
mengalir bersamaan dengan keluarnya whey. Metode sentrifugasi
dapat memisahkan campuran dua larutan yang heterogen
berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Data tersebut penting
diketahui karena yield adalah hasil utama setelah sentrifugasi atau
dengan kata lain yield juga merupakan concentrated yoghurt.Lama
pemutaran yang berbeda dengan waktu 10, 20,30 dan 40 menit
menggunakan kecepatan 1500 rpm berpengaruh terhadap kadar air,
total solid, dan yield concentrated yoghurt dengan nilai masing-
masing sebesar 77,6 %, 22,3 %, dan 42,1 %. Lama pemutaran 30
menit sudah dapat menghasilkan concentrated yoghurt yang sesuai
standar, baik kadar air, total solid, dan yield concentrated yoghurt.
Lama pemutaran yang berbeda dengan waktu 10, 20,30 dan 40
menit menggunakan kecepatan 1500 rpm berpengaruh terhadap
11
kadar air, total solid, dan yield concentrated yoghurt dengan nilai
masing-masing sebesar 77,6 %, 22,3 %, dan 42,1 %. Lama
pemutaran 30 menit sudah dapat menghasilkan concentrated
yoghurt yang sesuai standar, baik kadar air, total solid, dan yield
concentrated yoghurt
2.7.2 Pada Stasiun Putaran Pengolahan Limbah Cair
Mesin yang digunakan adalah batch sentrifugal untuk memisahkan gula
dari stroopnya untuk gula dan SHS. Sedangkan continuous sentrifugal
berfungsi untuk memisahkan kristal gula dari stroopnya untuk putaran C.
(Prana, 2003)
2.7.3 Pada Penanganan Susu Segar
Pompa sentrifugal berfungsi mengalirkan susu dari salur tangki ketempat
lain berdasarkan gaya sentrifugal. Adanya gaya sentrifugal ini akan
mempercepat aliran susu keluar dari satu tangki dan mendorong aliran
susu naik melalui pipa menuju tangki atau tempat pengelolahan
berikutnya (Ananda, 2006).
2.7.4 Pada Pembuatan Garam
Alat yang digunakan Super Decenter Sentrifugal (SDC) yang bekerja
continue. Prosesnya adalah pemisahan Kristal asam glutamate dari cairan
induk.Kristal asam glutamate mempunyai berat jenis lebih besar daripada
cairan induk. Sehingga cairan induk akan berada dibagian tengah karena
gaya sentrifugal. Cairan induk akan dimanfaatkan sebagai pupuk cair
amina (Sulistyowati, 2003).
2.7.5 Pada Pembuatan Gula
Pada stasiun puteran digunakan alat yaitu Continue Centrifugal atau
High Grade Centrifuge dan Discontinue Centrifugal. Continue
Centrifugal atau High Grade Centrifuge berfungsi untuk memisahkan
Kristal gula dan dengan stroopnya secara sempurna. Sedangkan
12
Discontinue Centrifugal berfungsi untuk memisahkan Kristal gula dan
dengan stroopnya secara lebih sempurna (Rakhmantyo, 2007).
13
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Sentrifugasi dapat diaplikasikan pada banyak kegiatan. Dengan adanya
alat sentrifugasi akan membantu memisahkan cairan atau zat tertentu dengan
berat jenis yang berbeda. Dengan digunakannya proses sentrifugasi pada proses
pembuatan suatu produk akan mempermudah proses tersebut, karena pada
mesin sentrifugasi dapat diatur gaya serta waktu yang diperlukan untuk
pemisahan zat. Dengan adanya alat sentrifugasi dapat menambah nilai suatu
produk dengan mudah dan cepat.
3.2 Saran
Banyak proses yang dapat menggunakan prinsip sentrifugasi. Dengan
digunakannya alat tersebut dapat meningkatkan efisiensi dan efektifitas produk
yang dihasilkan.
14
DAFTAR PUSTAKA
Ananda, Yuha Dwi .2006. Laporan Praktek Kerja Lapang Pengaruh Penanganan
Susu Segar Terhadap Sifat Mikrobiologis Susu Di Pt. Indo Murni Dairy
Industry (Imdi) Pasuruan. Universitas Brawijaya: Malang.
Bernasconi G. 1995. Teknologi Kimia I. Jakarta: Pradya Paramita.
Fibrianto, Dian Nur. 2008. Panduan Kimia Praktis. Jakarta: Pustaka Widyatama.
Hendra Adijuwana. 1989. Teknik pemisahan Dalam Analisis Biologis. Bogor: IPB
Press.
Miller J.N. 2000. Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry, 4th
ed.Harlow: Prentice. Hall.
Prana, Sika Anggita .2003.Penanganan Limbah Cair Di Pt. Ajinomoto Indonesia
Mojokerto Factory.Universitas Brawijaya. Malang.
Pujiastuti, Elis dkk. 2013. Pengaruh Lama Pemutaran Menggunakan Metode
Sentrifugasi Terhadapa Yield, Kadar Air dan Total Solid Concentrated Yogurt.
Jurnal Ilmiah Peternakan. Vol 1 No 3.
Purcell, Edwin J. 2004. Kalkulus Jilid 2 Edisi 8.Jakarta : Erlangga
Putri, Ratna Ika., Mila Fauziyah, dan Agus Setiawan. 2009. Penerapan
Kontroler Neural Fuzzy Untuk Pengendalian Kecepatan Motor Induksi 3 Fasa
Pada Mesin Sentrifugal. Universitas Sumatera Utara: Medan.
Rakhmantyo, Ridho. 2007.Manajemen Pengadaan Bahan Baku Di Pabrik Gula
Kebon Agung. Universitas Brawijaya. Malang.
Siregar, Sakti A. 2005. Instalasi Pengolahan Air Limbah. Kanisius: Yogyakarta.
Sulistyowati, Wiji .2003.Pengolahan Limbah Cair Di Pg.Krebet Baru Ii Bululawang
Malang.Universitas Brawijaya. Malang.
Yuwono, Triwibowo. 2010.Biologi Molekular. Jakarta: Erlangga.
15
top related