Dasar Teori Pemecahan dan Pengayakan untuk Laporan Praktikum Operasi I (OTK I)
Pemecahan atau pengecilan ukuran bermakna membagi-bagi suatu materi zat padat menjadi bab-bab yang lebih kecil dengan memakai gaya-gaya mekanik. Pengubahan bentuk atau ukuran materi padat sering dulakukan dalam industri kimia baik selaku proses pendahuluan maupun proses akhir. Tujua operasi ini yakni:
1. Memperluas permukaan kontak (misalnya pada pengerjaan katalis)
2. Memudahkan pemisahan (contohnya pada uji hasil tambang)
3. Mendapatkan produk dengan ukuran atau bentuk tertentu (missal pada industry permata)
4. Memudahkan pencampuran, baik padat –padat atau padat – cair sehingga diperoleh hasil yang seragam mungkin
Bahan padat mampu dipecah dengan berbagai cara, tetapi hanya 4 sistem yang dapat dijalankan dengan mesin pemecah adalah:
1. Tekanan (kompresi)
2. Pikulan (implak)
3. Gesekan (atrisi)
4. Pemotongan
Grinding yakni Alat yang dipakai untuk menggiling aneka macam jenis materi,meliputi batu bara,pigmen dan feldspar.Grinding mill dapat menangani umpan dengan ukuran hingga 50 mm.Penambahan umpan lebih lanjut akan merendahkan efisiensi.
Faktor-faktor yang mempengaruhi ukuran produk:
1. Laju umpan
2. Sifat-sifat bahan umpan
3. Berat bola
4. Kemiringan mill
5. Diameter bola
6. Kecepatan rotasi mill
7. Level bahan didalam mil.
Kominusi (comminution) yaitu istilah lazim yang dipakai untuk operasi penghancuran. Contoh perlengkapan kominusi yaitu mesin penghancur (crusher) dan mesin penggiling (grinder). Penghancuran yang ideal hendaknya:
1. memiliki kapasitas besar
2. membutuhkan masukan daya yang rendah per satuan produk
3. menciptakan produk dengan distribusi ukuran seseragam mungkin atau dengan distribusi ukuran tertentu sesuai dengan yang diharapkan.
Size reduction (pengecilan ukuran) bermakna membagi suatu materi padat menjadi bagian-bab yang lebih kecil dari ukuran semula, sesuai dengan keperluan dengan menggunakan gaya-gaya mekanis. Umumnya tujuan dari size reduction yaitu : memungkinkan pemisahan komponen yang tak diharapkan dengan cara mekanik, untuk mempercepat pelarutan, mempercepat reaksi kimia, untuk memperkecil materi-materi berserat supaya udah penaganannya, mempertinggi kesanggupan penyerapan,mempercepat transportasi, dan memudahkan proses lanjut.
Ada berbagai macam alat pemecah sedang (grinder),diantaranya ialah ball mill,dan attrition mill.
1. Ball mill
Ball/road mill adalah salah satu alat penghalus yang memakai road (batang) sebgai penggiling. Alat ini berisikan sebuah shell slinder yang didalamnya terdapat media penggiling, yang tercampur dengan materi gilingan dan akibatnya terjadi tumbukan kepada bahan gilingan dengan road. Biasanya media penggiling tersebut dipasang parallel dengan sumbu putar, batang (road) umumnya terbuat dari baja karbon.
Prinsip kerja alat ini yakni material akan di perhalus akhir tumbukan antara batang penggiling yang berada dalam shell silinder ynag berputar pada sumbu putar horizontal.Prinsip kerjanya adalah umpan masuk lewat bukaan pada sentra piring (circular disc), umpan akan mengalami tabrakan diantara alur permukaan datar lebih halus maka umpan akan keluar yang sebelumya melewati ayakan.
Pengayakan ialah salah satu sistem pemisahan partikel sesuai dengan ukuran yang diharapkan.Metode ini bermaksud untuk memisahkan fraksi-fraksi tertentu sesuai dengan kebutuhan.Pengayakan terutaman ditujukan untuk pemisahan adonan padat-padat. Sistem pemisahan ini berdasar atas perbedaan ukuran. Ukuran besar lubang ayak (atau lubang kasa) dari medium ayak diseleksi sedemikian rupa sehingga bab yang berangasan tertinggal di atas ayakan dan bagian-bab yang lebih halus jatuh lewat lubang. Diusahakan untuk mampu melakukan pemisahan yang dikehendaki secepat mungkin. Untuk mencapai hal ini, bahan yang diayak digerakkan terhadap permukaan ayakan.
Pengayakan atau penyaringan yakni proses pemisahan secara mekanik berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Pengayakan (screening) digunakan dalam skala industri, sedangkan penyaringan (sieving) dipakai untuk skala laboratorium.
1. Produk dari proses pengayakan/penyaringan ada 2 (dua), yaitu :
Ukuran lebih besar daripada ukuran lubang-lubang ayakan (oversize).
Ukuran lebih besar daripada ukuran lubang-lubang ayakan (oversize).
2. 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 dilaksanakan 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 melalui bukaan ayak, sedang yang di atas ukuran atau yang besar (oversize), atau buntut (tails) tidak lulus. Pengayakan lebih biasa dalam keadaan kering. (McCabe, 1999)
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pengayakan, yakni:
- Jenis ayakan
- Cara pengayakan
- Kecepatan pengayakan
- Ukuran ayakan
- Waktu pengayakan
- Sifat bahan yang hendak diayak.
Dalam melaksanakan analisa terhadap satu set ayakan standart, ayakan disusun bertingkat dimana yang terhalus (bilangan mesh terkecil) ditaruh paling bawah dan yang terbesar pada posisi teratas. Sampel ditaruh pada ayakan teratas kemudian tumpukan ayakan digoyang secara mekanis selama waktu tertentu, biasanya 20menit. Partikel- partikel yang tertahan pada setiap ayakan yang diambil dalam fraksi massa (proses massa dari total sampel). Partikel yang dapat lolos dari ayakan terhalus ditampung dalam panic dibawah tumpukan ayakan. Hasil analisa ayakan disusun dalam tabel untuk menujukkan fraksi massa yang disusun masing-masing increment ayakan sebagai fungsi dari pada increment kisaran ukuran mesh. alasannya partikel yang terdapat pada suatu ayakan segera dapat lolos karena pengayakan, maka diperlukan dua angka bilangan mesh untuk memutuskan kisaran increment ukuran ayakan tersebut yakni satu angka bilangan mesh untuk ayakan dimana fraaksi masa tersebut tertahan. Sehingga dimana fraksi massa tersebut tertahan.