Selasa, 02 Maret 2010

PENCAMPURAN & PEMISAHAN

A. ACARA
Praktikum pencampuran dan pemisahan

B. PRINSIP
• Pencampuran : menyatukan dua bahan atau lebih, sehingga bahan mencampur atau terdispersi sempurna.
• Pemisahan : mengambil komponen dari suatu bahan campuran

C. TUJUAN
Mengetahui karekteristik bahan pada saat dicampurkan dan dipisahkan.

D. DASAR TEORI

• PENCAMPURAN (MIXING)
Pencampuran adalah penyebaran satu partikel lain untuk mendapatkan penyebaran partikel-partikel lain yang merata satu sama lain. Proses pencampuran ini umum dijumpai sebagai salah satu unit pengolahan hasil-hasil pertanian. Proses pencampuran merupakan salah satu proses yang paling sulit dimengerti dan sulit diperhitungkan daripada pengertian secara deskripsi.
Pencampuran digunakan untuk mempersiapkan kombinasi yang seragam dari 2 atau lebih bahan. Bahan yang dicampurkan dapat berbentuk cair, padat, atau gas. Kombinasi bahan-bahan tersebut antara lain 2 atau lebih bahan padat, cair, atau gas, 2 atau lebih bahan cair serta bahan cair dan padat.
Hasil pencampuran dapat merupakan campuran yang homogen seperti campuran bahan-bahan cair yang larut satu sama lain dan campuran yang heterogen seperti campuran bahan padat yang kering.
Proses pencampuran mengalami hambatan apabila partikel-partikel yang dicampurkan berukuran dan berbentuk sama, akan tetapi berbeda berat jenisnya. Partikel-partikel yang berat cenderung untuk tetap tinggal di dasar wadah selama proses pencampuran. Partikel yang berbentuk bulat dan berukuran kecil cenderung naik ke permukaan. Kecenderungan ini dapat dilawan dengan mengangkat bahan tersebut ke permukaan wadah atau ke tengah-tengah campuran.
Suatu proses pencampuran dianggap berhasil apabila memenuhi hal-hal berikut :
• Hasil campuran seragan
• Waktu proses pencampuran singkat
• Biaya proses pencampuran dan upah buruh rendah
Pencampuran yang sempurna apabila contoh-contoh yang ditarik dari campuran memberikan persentase kandungan masing-masing komponen sesuai yang dikehendaki dan untuk persentase contoh yang satu dengan yang lain sama, atau hampir sama, sehingga dapat dianggap persentase tersebut berlaku untuk semua campuran.
Mesin pencampur dapat dikelompokkan atas 3 kelas besar, yaitu :
• Pencampur kipas pada pencampuran bahan cair
Pada pencampur kipas, aliran bahan cair dipertahankan oleh kipas yang berputar. Kapasitas yang cukup diperoleh dengan mengatur volume aliran sehingga seluruhnya dapat tergerakkan pada suatu satuan waktu yang tertentu.
Pencampuran terjadi apabila aliran berkecepatan tinggi berhubungan dengan bahan cair yang tergerak lambat.
















Pola aliran selama pencampuran, tergantung dari jenis kipas yang digunakan, jenis pencampur kipas ini antara lain : kipas pengaduk, turbin, dan baling-baling, pola aliran bahan cair pada proses pencampuran berbeda akibat adanya penahan pada wadah.



























• Pencampur untuk bahan kental (pasta)
Pencampuran bahan-bahan yang sangat kental, sangat bervariasi antara satu pencampuran dengan pencampuran lainnya. Semua tipe alat pencampur bahan berbentuk pasta beroperasi dengan kerja yang langsung pada bahan yang berdekatan pada elemen pencampur. Pengaduk berhubungan langsung dengan seluruh bahan atau bahan harus kena (kontak) dengan pengaduk. Peralatan pencampur ini pada umumnya berat dan membutuhkan banyak tenaga.
Alat pencampur pasta yang umum dipergunakan adalah mesin peramas (Kneader Machine). Alat ini terdiri dari 2 lengan berbentuk khas yang berputar berlawanan arah. Gerakan lengan ini melipat dan mengiris bahan terdapat di dalam wadah. Lengan ini juga berputar dengan kecepatan yang berbeda.













• Pencampur partikel padat
Alat pencampur pasta dapat juga dipergunakan untuk mencampurkan partikel-partikel padat. Prinsip alat pencampur partikel ini adalah menggantikan atau memindahlan bagian-bagian yang berbeda satu sama lain sehingga proses pencampuran menjadi lebih sederhana.
Proses pencampuran lebih sederhana terutama apabila secara kasar perbandingan bahan yang akan dicampur seimbang. Proses pencampuran dianggap selesai apabila rata-rata hasil analisa contoh yang ditarik telah mempunyai perbandingan sesuai dengan yang diingini.











• PERISTIWA PINDAH MASA
Peristiwa pindah massa terjadi terutama pada pemisahan suatu bahan ke dalam komponen-komponennya. Campuran bahan dapat dipisahkan secara mekanis seperti filtrasi bahan padat dari campuran padat cair. Cara pemisahan yang lain ialah dengan peristiwa pindah massa yang diikuti oleh perubahan konsentrasi.
Peristiwa pindah massa ditandai oleh pindah massa suatu molekul komponen dari suatu fasa ke fasa yang lain. Pindah massa akan menyebabkan perubahan konsentrasi tinggi ke daerah dengan konsentrasi rendah.
Pada umumnya operasi pindah massa dikelompokan menurut cara pindah massa itu terjadi. Secara umum operasi pindah massa dapat dikelompokkan sebagai berikut :
 Pindah massa antara 2 fasa yang tidak saling larut
1. fasa gas – gas : pemisahan komponen-komponennya dapat pula dilakukan walaupun sangat sukar, misalnya dengan cara adsorpsi menggunakan adsorbent tertentu. Komponen yang tidak diinginkan akan terserap pada adsorbent.
2. fasa gas – cair : pemisahan dapat dilakukan dengan mengembunkan uap secara destilasi atau dengan absobsi fasa gas.
3. fasa gas – padat : molekul-molekul fasa padat terdispersi di udara, kadang-kadang fasa padat membentuk fasa cair terlebih dahulu, sering kali fasa padat langsung membentuk fasa gas.
4. fasa cair – cair : pemisahan dilakukan dengan operasi ekstraksi, yaitu operasi dengan menggunakan bahan pelarut cair.
5. fasa cair – padat : pemisahan dilakukan dengan membuat larutan lewat jenuh misalnya dengan penguapan larutan atau penurunan suhu larutan.
6. fasa padat – padat : dipisahkan secara mekanis yaitu dengan menggunakan ayakan, pengendapan, atau meniupkan udara pada bahan.
 Pindah massa melalui selaput membrane
Selaput membran adalah selaput tipis yang dapat memisahkan campuran yang saling larut. Dengan aliran hidrodinamik salah satu komponen bergerak melewati selaput dan komponen yang lain tak dapat lewat.
 Pindah massa antara 2 fasa yang saling larut
2 fasa yang saling larut dipisahkan secara difusi. Molekul yang lebih berat akan cenderung untuk mengumpul pada bagian bawah alat.
 Pindah massa Karena perbedaan tegangan permukaan
Operasi pembusaan dapat dilakukan untuk memisahkan sabun dari air.

Tekhnik pemisahan, di antaranya adalah tehknik destilasi, ekstraksi, kristalisasi, humidifikasi, adsorpsi dan desorpsi.



E. ALAT DAN BAHAN
• Alat
 Centrifuse Machine (manual)
 Beaker glass 250 mL
 Batang pengaduk
 Gelas ukur 100 mL
 Tabung reaksi plastik bertutup
• Bahan
 Minyak goreng
 Air
 Telur

F. PROSEDUR
 Membuat campuran
1. air + minyak ( 1 : 3 )
2. air + minyak + telur ( 3 : 1 : ½ )
 mengaduk masing-masing campuran, dengan menggunakan batang pengaduk sampai homogen.
 Mendiamkan campuran selama 15 s/d 20 menit.
 Mengamati campuran 1 dan 2.
 Memasukan campuran 2 ke dalam tabung reaksi plastik bertutup
 Memutarnya campuran dalam tabung menggunakan centrifuse, selama 3 menit.
 Mengamati campuran dalam tabung setelah dikelurkan dari centrifuse.

G. DATA PENGAMATAN

Tabel I, pencampuran dengan pengadukan manual

JENIS CAMPURAN KONDISI / KENAMPAKAN KETERANGAN
Air + Minyak terdapat 2 lapisan, minyak berada di atas berwarna kuning keruh, air berada di bawah berwarna putih kekeruhan. Tidak dapat bercampur, langsung terpisah setelah 15 detik
Air + Minyak + telur Terdapat 2 lapisan agak samara, minyak berada di atas, berwarna kuning seperti telur, air berada di bawah berwarna kuning seperti telur Tidak dapat bercampur, pada 43 detik, mulai terlihat pemisahan

Tabel II, pemisahan dengan centrifuse manual
JENIS CAMPURAN KONDISI / KENAMPAKAN KETERANGAN
Air + Minyak + telur Terdapat 2 lapisan yang memisah dengan sangat jelas, minyak berada di atas berwarna seperti kuning telur, air berada di bawah berwarna sperti kuning telur Langsung memisah setelah 6 detik


H. PEMBAHASAN
Pada saat praktikum, minyak yang digunakan adalah minyak yang masih dalam kondisi baik bukan minyak bekas, sehingga warnanya masih kuning dan bening. Dan telur yang digunakan adalah telur yang sudah dikocok, sehingga bagian albumin (putih telur) sudah bercampur dengan bagian yolk (kuning telur).
Perbandingan pencampuran yang dilakukan pada saat praktikum adalah, pada pencampuran 1 (air + minyak) perbandingan yang dilakukan adalah ( 3 : 1 ), yaitu air sebanyak 60 mL, dicampurkan dengan minyak sebanyak 20 mL.
Sedangkan untuk pencampuran 2 (air + minyak + telur), perbandingan yang dilakukan sebanyak ( 3 : 1 : ½ ), yaitu air sebanyak 60 mL, yang dicampurkan dengan minyak sebanyak 20 mL, dan ditambahkan dengan 10 mL telur yang sudah dikocok, pengocokan telur ini dimaksudkan untuk mempermudah proses pencampuran.
Pada pencampuran 1, yaitu antara air dengan minyak, pada saat pengadukan dengan menggunakan batang pengaduk, minyak dan air sulit sekali bercampur, meskipun pengadukan dilakukan secara konstan dan terus-menerus, setelah didiamkan pun campuran ke 2 jenis cairan tersebut cepat sekali terpisah, hanya dalam waktu sekitar 15 detik, campuran minyak dengan air sudah sedikit berubah, meskipun tidak lagi berwarna bening, air yang berada pada lapisan paling bawah berwarna putih kusam dan terdapat sedikit gelembung-gelembung minyak.
Sedangkan minyak, berada pada lapisan paling atas, sama halnya seperti air, minyak pun mengalami perubahan warna setelah pencampuran, warna minyak menjadi lebih pucat dan terdapat gelembung-gelembung udara. Hal tersebut terjadi karena selisih berat jenis antara minyak dengan air, cukup besar sehingga memperhambat proses pencampuran. Berat jenis minyak lebih rendah dari 1, jadi pada saat pencampuran dilakukan minyak langsung berada di bagian atas.
Pada pencampuran 2 (air + minyak + telur), pada saat minyak ditambahkan ke dalam air, ke 2 campuran ini juga terpisah, minyak yang bersifat non polar, tidak dapat larut pada air yang bersifat polar, akan tetapi minyak larut pada jenis cairan organik, seperti alcohol, etanol, eter, dll.
Setelah ditambahkan telur, campuran antara air dan minyak sedikit berubah, perubahan yang terjadi adalah warna pada minyak dan air, keduanya sama-sama berwarna kuning seperti warna pada kuning telur, setelah diaduk secara konstan dan terus-menerus kemudian didiamkan, campuran 3 jenis cairan ini (air + minyak + telur), membutuhkan waktu yang lebih lama untun memisah daripada campuran 1 (air + minyak), pada pencampuran 2, setelah 43 detik baru mulai membentuk 2 lapisan, itu pun terlihat samar, setelah kurang lebih 15 menit, kedua lapisan yang terbentuk mulai terlihat nyata.
Pencampuran 2 waktu yang dibutuhkan untuk memisah cukup lama, hal ini dikarenakan telur yang ditambahkan pada pencampuran merupakan sumber protein, protein dalam telur mengikat air dan minyak dalam campuran sehingga keduanya jadi sedikit bercampur. Dalam hal ini telur yang mengandung protein tersebut berperan sebagai emulsifier
Pada proses pemisahan dengan centrifuse, campuran yang digunakan adalah pencampuran yang ke 2, yaitu campuran antara air, minyak, dan telur. Campuran dimasukan ke dalam alat centrifuse manual selama kurang lebih 3 menit, secara konstan.
Setelah dikeluarkan dari alat centrifuse, campuran tersebut langsung memisah dalam waktu kurang lebih 6 detik, centrifuse itu sendiri berfungsi memisahkan campuran berdasarkan berat jenis, bahan yang mempunyai berat jenis yang paling tinggi akan berada menjauhi titik pusat centrifuse, sedangkan bahan dengan berat jenis rendah akan berada mendekati titik pusat centrifuse.
Sehingga air yang mempunyai berat jenis paling tinggi diantara bahan lain yang dicampurkan, posisinya berada paling jauh dari titik pusat centeifuse,sedangkan minyak berada paling dekat dengan titik pusat centrifuse. Untuk telur, bahan ini sudah bercampur dengan air maupun minyak, sehingga telur ada baik pada lapisan air yang menjauhi titik pusat centrifuse, maupun lapisan minyak yang dekat dengan titik pusat centrifuse.
Akan tetapi setelah dikeluarkan dari alat centrifuse, dan dikocok dengan tangan, campuran minyak, air, telur langsung bercampur dan sulit sekali untuk terpisah. Hal tersebut dikarenakan bahan telur yang sudah ada baik pada lapisan minyak maupun air akan saling mengikat lagi dan membuat campuran antara air dan minyak menjadi homogen.

I. KESIMPULAN
Dari 2 campuran diatas, maka dapat diketahui :
 Campuran antara air + minyak akan memisah karena selisih berat jenis pada ke 2 bahan sangat besar.
 Campuran antara minyak + air akan memberikan efek yang sama, seperti campuran di atas.
 Campuran air + minyak dan sebaliknya, akan bercampur apabila ditambahkan bahan dengan kandungan protein tinggi, seperti telur. Karena protein akan mengikat air dan minyak pada campuran, sehingga campuran dapat homogen atau terdispersi sempurna.
 Selisih berat jenis yang besar akan mempermudah proses pemisahan



J. DAFTAR PURTAKA
 Setiahartini, Srie . 1977 . PENGOLAHAN HASIL PERTANIAN jilid 1 . Depdikbud
 www.ilmupangan.com

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

.