mixing

1. Pengadukan dan Pencampuran
Pengadukan adalah operasi yang menciptakan terjadinya gerakan dari bahan yang
diaduk seperti molekul- molekul, zat-zat yang bergerak atau komponennya
menyebar (terdispersi).
gambar 1. (Dimensi sebuah Tangki Berpengaduk)
dimana :
C = tinggi pengaduk dari dasar tangki
D = diameter pengaduk
Dt = diameter tangki
H = tinggi fluida dalam tangki
J = lebar baffle
W = lebar pengaduk
Gambar 2. (Seperangkat Alat Tangki Berpengaduk)
Tujuan Pengadukan :

2. 1. Mencampur dua cairan yang saling melarut
2. Melarutkan padatan dalam cairan
3. Mendispersikan gas dalam cairan dalam bentuk gelembung
4. untuk mempercepat perpindahan panas antara fluida dengan koil pemanas
dan jacket pada dinding bejana.
Pencampuran adalah operasi yang menyebabkan tersebarnya secara acak suatu
bahan ke bahan yang lain dimana bahan-bahan tersebut terpisah dalam dua fasa
atau lebih.
Proses pencampuran bisa dilakukan dalam sebuah tangki berpengaduk. Hal ini
dikarenakan faktor-faktor penting yang berkaitan dengan proses ini, dalam aplikasi
nyata bisa dipelajari dengan seksama dalam alat ini. Faktor-faktor yang
mempengaruhi proses pengadukan dan pencampuran diantaranya adalah
perbandingan antara geometri tangki dengan geometri pengaduk, bentuk dan
jumlah pengaduk, posisi sumbu pengaduk, kecepatan putaran pengaduk,
penggunaan sekat dalam tangki dan juga properti fisik fluida yang diaduk
yaitu densitas dan viskositas. Oleh karena itu, perlu tersedia seperangkat alat tangki
berpengaduk yang bisa digunakan untuk mempelajari operasi dari pengadukan dan
pencampuran tersebut.
Pencampuran terjadi pada tiga tingkatan yang berbeda yaitu :
1. Mekanisme konvektif : pencampuran yang disebabkan aliran cairan secara
keseluruhan (bulk flow).
2. Eddy diffusion : pencampuran karena adanya gumpalan - gumpalan fluida
yang terbentuk dan tercampakan dalam medan aliran.
3. Diffusion : pencampuran karena gerakan molekuler.
Ketiga mekanisme terjadi secara bersama-sama, tetapi yang paling menentukan
adalah eddy diffusion. Mekanisme ini membedakan pencampuran dalam keadaan
turbulen dengan pencampuran dalam medan aliran laminer. Sifat fisik fluida yang
berpengaruh pada proses pengadukan adalah densitas dan viskositas.
Secara khusus, proses pengadukan dan pencampuran digunakan untuk mengatasi
tiga jenis permasalahan utama, yaitu :
1. Untuk menghasilkan keseragaman statis ataupun dinamis pada sistem
multifase multikomponen.
2. Untuk memfasilitasi perpindahan massa atau energi diantara bagian-bagian
dari sistem yang tidak seragam.
3. Untuk menunjukkan perubahan fase pada sistem multikomponen dengan
atau tanpa perubahan komposisi.
Aplikasi pengadukan dan pencampuran bisa ditemukan dalam rentang yang luas,
diantaranya dalam proses suspensi padatan, dispersi gas-cair, cair-cair maupun
padat-cair, kristalisasi, perpindahan panas dan reaksi kimia.

3. Dimensi dan Geometri Tangki
Kapasitas tangki yang dibutuhkan untuk menampung fluida menjadi salah satu
pertimbangan dasar dalam perancangan dimensi tangki. Fluida dalam kapasitas
tertentu ditempatkan pada sebuah wadah dengan besarnya diameter tangki sama
dengan ketinggian fluida. Rancangan ini ditujukan untuk mengoptimalkan
kemampuan pengaduk untuk menggerakkan dan membuat pola aliran fluida yang
melingkupi seluruh bagian fluida dalam tangki.
Persamaan (1) merupakan rumus dari volume sebuah tangki silinder. Sehingga salh
satu pertimbangan awal untuk merancang alat ini adalah dengan mencari nilai dari
diameter yang sama dengan tangki untuk kapasitas fluida yang diinginkan dalam
pengadukan dan pencampuran. Diameter tangki ditentukan dengan persamaan (2).
Tangki dengan diamter yang lebih kecil dibandingkan ketinggiannya memiliki
kecendrungan menambah jumlah pengaduk yang digunakan.
dengan D = t
Rancangan dasar dimensi dari sebuah tangki berpengaduk dengan perbandingan
terhadap komponen-komponen yang menyusunnya ditunjukkan pada gambar 1.
Hubungan dari dimensi pada gamba 1 adalah :
Geometri dari tangki dirancang untuk menghindari terjadinya dead zone yaitu
daerah dimana fluida bisa digerakkan oleh aliran pengaduk. Geometri dimana
terjadinya dead zone biasanya berbentuk sudut ataupun lipatan dari dinding-
dindingnya.
Posisi Sumbu Pengaduk
Pada umumnya proses pengadukan dan pencampuran dilakukan dengan menempatkan
pengaduk pada pusat diameter tangki(Center). Posisi ini memiliki pola aliran yang khas.
Pada tangki tidak bersekat dengan pengaduk yang berputar ditengah, energi sentrifugal yang
bekerja pada fluida meningkatkan ketinggian fluidapada dinding dan memperendah ketinggian
fluida pada pusat putaran. Pola ini biasa disebut dengan pusaran(vortex)dengan pusat pada
sumbu pengaduk. Pusaran ini akan menjadi semakin besar seiring dengan peningkatan
kecepatan putaran yang juga meningkatkan turbulensi dari fluida yang diaduk. Pada sebuah
proses dispersi gas-cair, terbentuknya pusaran tidak diinginkan. Hal ini disebabkan
pusaran tersebut bisa menghasilkan dispersi udara yang menghambat dispersi gas ke cairan
dansebaliknya.

4. Gambar3.(PosisiCenterdarisebuahPengaduk yangmenghasilkanVortex
Salah satu upaya untuk menghilangkan pusaran ini adalah dengan merubah posisi sumbu
pengaduk. Posisi tersebut berupa posisi sumbu pengaduk tetap tegak lurus namun berjarak
dekat dengan dinding tangki (off center) dan posisi sumbu berada pada arah diagonal (incline).
Perubahanposisiinimenjadisalahsatuvariasidalampenelitianyangdilakukan.
Sekatdalam Tangki
Sekat (Baffle) adalah lembaran vertikal datar yang ditempelkan pada dinding tangki.
Tujuan utama menggunakan sekat dalam tangki adalah memecah terjadinya pusaran saat
terjadinya pengadukan dan pencampuran. Oleh karena itu, posisi sumbu pengaduk pada
tangki bersekat berada di tengah. Namun, pada umumnya pemakaian sekat akan
menambah beban pengadukan yang berakibat pada bertambahnya kebutuhan daya
pengadukan. Sekat padatangki juga membentuk distribusikonsentrasi yang lebihbaik di dalam
tangki, karena pola aliran yang terjadi terpecah menjadi empat bagian. Penggunaan ukuran
sekatyanglebihbesarmampumenghasilkan pencampuran yang lebih baik.
Gambar4.(PemasanganBafflediharapkanmampumeningkatkankualitaspencampuran)
Pada saat menggunakan empat sekat vertikal seperti pada gambar 4 biasa menghasilkan pola
putaran yang sama dalam tangki. Lebar sekat yang digunakan sebaiknya berukuran 1/12
diametertangki.
Pengaduk
Pemilihan pengaduk yang tepat menjadi salah satu faktor penting dalam menghasilkan proses
dan pencampuran yang efektif. Pengaduk jenis baling-baling (propeller) dengan aliran aksial
dan pengaduk jenis turbin dengan aliran radial menjadi pilihan yang lazim dalam pengadukan
danpencampuran.
Jenis-jenisPengaduk

5. Secara umum, terdapat tiga jenis pengaduk yang biasa digunakan secara umum, yaitu
pengaduk baling – baling(propeller), pengaduk turbin (turbine), pengaduk
dayung (paddle) dan pengaduk helical ribbon.
Pengaduk jenis baling-baling (propeller)
Ada beberapa jenis pengaduk yang biasa digunakan. Salah satunya adalah baling-
baling berdaun tiga.
Gambar 5. Pengaduk jenis Baling-baling (a), Daun Dipertajam (b), Baling-baling kapal (c)
Baling-baling ini digunakan pada kecepatan berkisar antara 400 hingga 1750 rpm
(revolutions per minute) dan digunakan untuk cairan dengan viskositas rendah.
Pengaduk Dayung (Paddle)
Berbagai jenis pengaduk dayung biasanya digunakan pada kesepatan rendah
diantaranya 20 hingga 200 rpm. Dayung datar berdaun dua atau empat biasa
digunakan dalam sebuah proses pengadukan. Panjang total dari pengadukan dayung
biasanya 60 - 80% dari diameter tangki dan lebar dari daunnya 1/6 - 1/10 dari
panjangnya.
Gambar 6. Pengaduk Jenis Dayung (Paddle) berdaun dua
Pengaduk dayung menjadi tidak efektif untuk suspensi padatan, karena aliran radial
bisa terbentuk namun aliran aksial dan vertikal menjadi kecil. Sebuah dayung
jangkar atau pagar, yang terlihat pada gambar 6 biasa digunakan dalam pengadukan.
Jenis ini menyapu dan mengeruk dinding tangki dan kadang-kadang bagian bawah
tangki. Jenis ini digunakan pada cairan kental dimana endapan pada dinding dapat
terbentuk dan juga digunakan untuk meningkatkan transfer panas dari dan ke
dinding tangki. Bagaimanapun jenis ini adalah pencampuran yang buruk. Pengaduk
dayung sering digunakan untuk proses pembuatan pasn kanji, cat, bahan perekat
dan kosmetik.
Pengaduk Turbin
Pengaduk turbin adalah pengaduk dayung yang memiliki banyak daun pengaduk dan
berukuran lebih pendek, digunakan pada kecepatan tinggi untuk cairan dengan
rentang kekentalan yang sangat luas. Diameter dari sebuah turbin biasanya antara
30 - 50% dari diamter tangki. Turbin biasanya memiliki empat atau enam daun
pengaduk. Turbin dengan daun yang datar memberikan aliran yang radial. Jenis ini
juga berguna untuk dispersi gas yang baik, gas akan dialirkan dari bagian bawah

6. pengadukdan akan menuju ke bagian daun pengaduk lalu tepotong-potong menjadi
gelembung gas.
Gambar 7. Pengaduk Turbin pada bagian variasi.
Pada turbin dengan daun yang dibuat miring sebesar 45o, seperti yang terlihat pada
gambar 8, beberapa aliran aksial akan terbentuk sehingga sebuah kombinasi dari
aliran aksial dan radial akan terbentuk. Jenis ini berguna dalam suspensi padatan
kerena aliran langsung ke bawah dan akan menyapu padatan ke atas. Terkadang
sebuah turbin dengan hanya empat daun miring digunakan dalam suspensi padat.
Pengaduk dengan aliran aksial menghasilkan pergerakan fluida yang lebih besar dan
pencampuran per satuan daya dan sangat berguna dalam suspensi padatan.
Gambar 8. Pengaduk Turbin Baling-baling.
Pengaduk Helical-Ribbon
Jenis pengaduk ini digunakan pada larutan pada kekentalan yang tinggi dan
beroperasi pada rpm yang rendah pada bagian laminer. Ribbon (bentuk seperti pita)
dibentuk dalam sebuah bagian helical (bentuknya seperti baling-balling helicopter
dan ditempelkan ke pusat sumbu pengaduk). Cairan bergerak dalam sebuah bagian
aliran berliku-liku pada bagiam bawah dan naik ke bagian atas pengaduk.
Gambar 9. Pengaduk Jenis (a), (b) & (c) Hellical-Ribbon, (d) Semi-Spiral
Kecepatan Pengaduk
Salah satu variasi dasar dalam proses pengadukan dan pencampuran adalah
kecepatan putaran pengaduk yang digunakan. Variasi kecepatan putaran pengaduk
bisa memberikan gambaran mengenai pola aliran yang dihasilkan dan daya listrik
yang dibutuhkan dalam proses pengadukan dan pencampuran. Secara umum
klasifikasi kecepatan putaran pengaduk dibagi tiga, yaitu : kecepatan putaran
rendah, sedang dan tinggi.
Kecepatan putaran rendah
Kecepatan rendan yang digunakan berkisar pada kecepatan 400 rpm. Pengadukan
dengan kecepatan ini umumnya digunakan untuk minyak kental, lumpur dimana

7. terdapat serat atau pada cairan yang dapat menimbulkan busa.
Jenis pengaduk ini meghasilkan pergerakan batch yang empurna dengan sebuah
permukaan fluida yang datar untuk menjaga temperatur atau mencampur larutan
dengan viskositas dan gravitasi spesifik yang sama.
Kecepatan putaran sedang
Kecepatan sedang yang digunakan berkisar pada kecepatan 1150 rpm. Pengaduk
dengan kecepatan ini umumnya digunakan untuk larutan sirup kental dan minyak
pernis.
Jenis ini paling sering digunakan untuk meriakkan permukaan pada viskositas yang
rendah, mengurangi waktu pencampuan, mencampuran larutan dengan viskositas
yang berbeda dan bertujuan untuk memanaskan atau mendinginkan.
Kecepatan putaran tinggi
Kecepatan tinggi yang digunakan berkisar pada kecepatan 1750 rpm. Pengaduk
dengan kecepatan ini umumnya digunakan untuk fluida dengan viskositas rendah
misalnya air.
Tingkat pengadukan ini menghasilkan permukaan yang cekung pada viskositas yang
rendah dan dibutuhkan ketika waktu pencampuran sangat lama atau perbedaan
viskositas sangat besar.
Jumlah Pengaduk
Penambahan jumlah pengaduk yang digunakan pada dasarnya untuk tetap menjaga
efektifitas pengadukan pada kondisi yang berubah. Ketinggian fluida yang lebih
besar dari diameter tangki, disertai dengan viskositas fluida yang lebih besar dann
diameter pengaduk yang lebih kecil dari dimensi yang biasa digunakan, merupakan
kondisi dimana pengaduk yang digunakan lebih dari satu buah, dengan jarak antar
pengaduk sama dengan jarak pengaduk paling bawah ke dasar tangki. Penjelasan
mengenai kondisi pengadukan dimana lebih dari satu pengaduk yang digunakan
dapat dilihat dalam tabel 1.
Tabel 1. Kondisi untuk Pemilihan Pengaduk
Pemilihan Pengaduk
Viskositas dari cairan adalah salah satu dari beberapa faktor yang mempengaruhi
pemilihan jenis pengaduk. Indikasi dari rentang viskositas pada setiap jenis
pengaduk adalah :

8. 1. Pengaduk jenis baling-baling digunakan untuk viskositas fluida di bawah Pa.s
(3000 cP)
2. Pengaduk jenis turbin bisa digunakan untuk viskositas di bawah 100 Pa.s
(100.000 cp)
3. Pengaduk jenis dayung yang dimodifikasi seperti pengaduk jangkar bisa
digunakan untuk viskositas antara 50 - 500 Pa.s (500.000 cP)
4. Pengaduk jenis pita melingkar biasa digunakan untuk viskositas di atas 1000
Pa.s dan telah digunakan hingga viskositas 25.000 Pa.s. Untuk viskositas
lebih dari 2,5 - 5 Pa.s (5000 cP) dan diatasnya, sekat tidak diperlukan karena
hanya terjadi pusaran kecil.
Gambar 10. Pola aliran yang dihasilkan oleh jenis-jenis pengaduk yang berbeda, (a) Impeller,
(b) Propeller, (c) Paddle dan (d) Helical ribbon
Kebutuhan Daya Pengaduk
Parameter Hidrodinamika dalam Tangki Berpengaduk
Bilangan Reynold
Bilangan tak berdimensi yang menyatakan perbandingan antara gaya inersia dan
gaya viskos yang terjadi pada fluida. Sistem pengadukan yang terjadi bisa diketahui
bilangan Reynold-nya dengan menggunakan persamaan 3.
dimana :
Re = Bilangan Reynold
ρ = dnsitas fluida
µ = viskositas fluida
Dalam sistem pengadukan terdapat 3 jenis bentuk aliran yaitu laminer, transisi dan
turbulen. Bentuk aliran laminer terjadi pada bilangan Reynold hingga 10, sedangkan
turbulen terjadi pada bilangan Reynold 10 hingga 104 dan transisi berada diantara
keduanya.
Bilangan Fraude
Bilangan tak berdimensi ini menunjukkan perbandingan antara gaya inersia dengan
gaya gravitasi. Bilangan Fraude dapat dihitung dengan persamaan berikut :
dimana :
Fr = Bilangan Fraude
N = kecepatan putaran pengaduk

9. D = diameter pengaduk
g = percepatan grafitasi
Bilangan Fraude bukan merupakan variabel yang signifikan. Bilangan ini hanya
diperhitungkan pada sistem pengadukan dalam tangki tidak bersekat. Pada sistem
ini permukaan cairan dalam tangki akan dipengaruhi gravitasi, sehingga membentuk
pusaran (vortex). Vorteks menunjukkan keseimbangan antara gaya gravitasi dengan
gaya inersia.
Laju dan Waktu Pencampuran
Waktu pencampuran (mixing time) adalah waktu yang dibutuhkan sehingga
diperoleh keadaan yang homogen untuk menghasilkan campuran atau produk
dengan kualitas yang telah ditentukan. Sedangkan laju pencampuran (rate of
mixing) adalah laju dimana proses pencampuran berlangsung hingga mencapai
kondisi akhir.
Pada operasi pencampuran dalam tangki berpengaduk, waktu pencampuran ini
dipengaruhi oleh beberapa hal :
1. Yang berkaitan dengan alat, seperti :
· Ada tidaknya baffle atau cruciform vaffle
· Bentuk atau jenis pengaduk (turbin, propele, padel)
· Ukuran pengaduk (diameter, tinggi)
· Laju putaran pengaduk
· Ledudukan pengaduk pada tangki, seperti :
a. Jarak pengaduk terhadap dasar tangki
b. Pola pemasangan :
- Center, vertikal
- Off center, vertical
- Miring (inclined) dari atas
- Horisontal
· Jumlah daun pengaduk
· Jumlah pengaduk yang terpasang pada poros pengaduk
2. Yang berhubungan dengan cairan yang diaduk :
· Perbandingan kerapatan atau densitas cairan yang diaduk
· Perbandingan viskositas cairan yang diaduk
· Jumlah kedua cairan yang diaduk
. Jenis cairan yang diaduk (miscible, immiscible)
Faktor-faktor tersebut dapat dijadikan variabel yang dapat dimanipulasi untuk
mengamati pengaruh setiap faktor terhadap karakteristik pengadukan, terutama
tehadap waktu pencampuran.

10. JENIS PERALATAN PENCAMPURAN
Posted by PuputBeta Nett at 22:24
1. Dry Blending
Prinsip Kerja :
Ribbon blender terdiri dari palung horisontal berbentuk U dan agitator yang terbuat
dari inner dan outer helical ribbon yang menggerakkan bahan pada arah yang berlawanan.
Desain blender ini sangat efisien dan efektif untuk pencampuran kering seperti pencampuran
cake dan muffin, tepung, sereal, teh, kopi dan campuran minuman lain termasuk minuman
coklat dan minuman berenergi. Ketika produk makanan pencampuran kering, sejumlah
sedikit cairan ditambahkan ke padatan dengan tujuan untuk melapisi atau mengabsorbsi
warna, pembumbuan, minyak dan cairan tambahan lainnya. Bahan cair ditambahkan melalui
charge port pada cover atau spray nozzle untuk aplikasi kritis.
2. High Shear Mixers
Prinsip Kerja :
High Shear Mixer menggunakan pemasangan rotor atau stator yang membangkitkan
kebutuhan shear yang kuat untuk bahan padat murni dalam persiapan dressing, saus dan
pasta. Jenis alat ini juga digunakan dalam industri makanan untuk produksi larutan sirup,
emulsi dan dispersi minuman.
3. Ultra-High Shear Mixing (Proses Kontinyu)
Prinsip Kerja :
Mempunyai kecepatan putar sampai 18000 ft/s, ultra-high shear mixer ideal untuk
emulsi dan dispersi yang membutuhkan homogenizer. Aplikasinya antara lain pada saus,
bumbu, dressing, konsentrat jus dan emulsi bumbu.
Kelebihan alat ini :
- Menyederhanakan proses, mengurangi pembersihan, penjalanan, dan penyeimbangan
homogenizer.
- Menaikkan input energi dan menghasilkan ukuran dropet minyak lebih kecil.

11. - Pengontrokan shear
4. High Viscosity Batch Mixing
Prinsip Kerja :
Menggunakan dual shaft dan triple shaft mixer dan digunakan pada industri
makanan pada proses batch dari aplikasi dari viskositas sedang sampai viskositas tinggi
seperti sirup permen, minuman, nutraceutical, saus, pasta, mentega kacang, dan lain-lain.
Untuk viskositas lebih tinggi, dibutuhkan tambahan agitator untuk memperbaiki aliran bulk,
mengantarkan bahan ke alat berkecepatan tinggi dan secara konstan membuang produk dari
dinding vessel untuk transfer panas lebih baik.
4. Double Planetary Mixing
Prinsip Kerja :
Ketika viskositas produk terus naik, sistem mixing multi agitator akan secepatnya
menghasilkan aliran yang dapat dikarakterisasi oleh anchor atau dengan zona suhu tunggi
dekat disperser dan pemasangan rotor atau stator. Aplikasi makanan lainnya yang diproses
melalui double planetary mixer termasuk sirup, gel, makanan hewan, permen, dan formula
viskos lainnya.
5. High Speed Planetary Mixing
Prinsip Kerja :
Keuntungan beberapa bahan berviskositas tinggi dari hybrid planetary mixer dimana
menggabungkan mixing tradisional teliti dari planetary mixer dengan menambahkan
keuntungan disperser berkecepatan tinggi. Contoh aplikasi yang diproses dalam hybrid
planetary mixer adalah sosis berbungkus gel, larutan getah viskos dan campuran tepung.

12. MODEL PENGADUKAN
Pemilihan pengaduk yang tepat menjadi salah satu faktor penting dalam menghasilkan
proses dan pencampuran yang efektif. Pengaduk jenis baling-baling (propeller) dengan aliran
aksial dan pengaduk jenis turbin dengan aliran radial menjadi pilihan yang lazim dalam
pengadukan dan pencampuran.
· Jenis-jenis Pengaduk
Secara umum, terdapat empat jenis pengaduk yang biasa digunakan, yaitu pengaduk baling–
baling (propeller), pengaduk turbin (turbine), pengaduk dayung (paddle), dan pengaduk
helical ribbon.
1. Pengaduk jenis baling-baling (Propeller)
Prinsip Kerja :
Baling-baling ini digunakan pada kecepatan berkisar antara 400 hingga 1750 rpm
(revolutions per minute) dan digunakan untuk cairan dengan viskositas rendah.
2. Pengaduk Dayung (Paddle)
Prinsip Kerja :
Berbagai jenis pengaduk dayung biasanya digunakan pada kecepatan rendah diantaranya
20 hingga 200 rpm. Dayung datar berdaun dua atau empat biasa digunakan dalam sebuah
proses pengadukan. Panjang total dari pengadukan dayung biasanya 60 - 80% dari diameter
tangki dan lebar dari daunnya 1/6 - 1/10 dari panjangnya.

13. Pengaduk dayung menjadi tidak efektif untuk suspensi padatan, karena aliran radial bisa
terbentuk namun aliran aksial dan vertikal menjadi kecil. Sebuah dayung jangkar atau pagar,
biasa digunakan dalam pengadukan. Jenis ini menyapu dan mengeruk dinding tangki dan
kadang-kadang bagian bawah tangki. Jenis ini digunakan pada cairan kental dimana endapan
pada dinding dapat terbentuk dan juga digunakan untuk meningkatkan transfer panas dari dan
ke dinding tangki. Bagaimanapun jenis ini adalah pencampuran yang buruk. Pengaduk
dayung sering digunakan untuk proses pembuatan pasn kanji, cat, bahan perekat dan
kosmetik.
3. Pengaduk Turbin
Prinsip Kerja :
Pengaduk turbin adalah pengaduk dayung yang memiliki banyak daun pengaduk dan
berukuran lebih pendek, digunakan pada kecepatan tinggi untuk cairan dengan rentang
kekentalan yang sangat luas. Diameter dari sebuah turbin biasanya antara 30 - 50% dari
diamter tangki. Turbin biasanya memiliki empat atau enam daun pengaduk.
Turbin dengan daun yang datar memberikan aliran yang radial. Jenis ini juga berguna
untuk dispersi gas yang baik, gas akan dialirkan dari bagian bawah pengadukdan akan
menuju ke bagian daun pengaduk lalu tepotong-potong menjadi gelembung gas.
Pada turbin dengan daun yang dibuat miring sebesar 45o
, beberapa aliran aksial akan
terbentuk sehingga sebuah kombinasi dari aliran aksial dan radial akan terbentuk. Jenis ini
berguna dalam suspensi padatan kerena aliran langsung ke bawah dan akan menyapu padatan
ke atas. Terkadang sebuah turbin dengan hanya empat daun miring digunakan dalam suspensi
padat. Pengaduk dengan aliran aksial menghasilkan pergerakan fluida yang lebih besar dan
pencampuran per satuan daya dan sangat berguna dalam suspensi padatan.
4. Pengaduk Helical-Ribbon
Prinsip Kerja :
Jenis pengaduk ini digunakan pada larutan pada kekentalan yang tinggi dan beroperasi
pada rpm yang rendah pada bagian laminer. Ribbon (bentuk seperti pita) dibentuk dalam
sebuah bagian helical (bentuknya seperti baling-balling helikopter dan ditempelkan ke pusat
sumbu pengaduk). Cairan bergerak dalam sebuah bagian aliran berliku-liku pada bagiam
bawah dan naik ke bagian atas pengaduk.
5.Pengaduk (Agitator) tipe Jangkar /Anchor
Prinsip Kerja :
Pengaduk ini mirip dengan jangkar kapal, maka di sebut pengaduk jangkar, Impeler
tipe jangkar mampu menyapu permukaan dinding secara menyeluruh dan meng-agitasi
sebagian besar batch cairan melalui kontak fisik.
Dinding pencakar atau scraper dapat dipasang pada baling impeller jangkar yang
berfungsi untuk meningkatkan perpindahan panas melalui dinding tangki pengolahan dan

14. mencegah tidak lengketnya bahan baku pada dinding tangki.
untuk menambah ratanya sistim pencampuran dapat di kombinasikan dengan agitator ulir
Pengaduk Jangkar yang dekat dengan impeler ini dapat disesuaikan dengan kontur
permukaan tangki pengolahan. Pengaduk Jangkar dapat di pakai pada pencampuran dalam
kondisi aliran laminar dan ditemui dalam aplikasi viskositas tinggi
Impeller Jangkar digunakan untuk viskositas cairan antara 5.000 dan 100.000 cP.

15. Pencampuran Bahan Kimia (MIXING PROCESS)
PENCAMPURAN BAHAN KIMIA
A. MIXING (PENCAMPURAN)
1. Defenisi Pencampuran (mixing)
Pencampuran diartikan sebagai suatu proses menghimpun dan membaurkan bahan-bahan.
Dalam hal ini diperlukan gaya mekanik untuk menggerakkan alat pencampur supaya
pencampuran dapat berlangsung dengan baik
2. Tujuan pencampuran
- Menghasilkan campuran bahan dengan komposisi tertentu dan homogen
- Mempertahankan kondisi campuran selama proses kimia dan fisika agar tetap homogen,
mempunyai luas permukaan kontak antar komponen yang besar, menghilangkan perbedaan
konsentrasi dan perbedaan suu, mempertukarkan panas, mengeluarkan secara merata gas-gas
dan uap-uap yang timbul
- Menghasilkan bahan setengah jadi agar mudah diolah pada proses selanjutnya atau
menghasilkan produk akhir yang baik
Derajat pencampuran adalah ukuran tercampurnya dengan merata bahan-bahan yang ada
dalam suatu campuran pada saat pembentukan campuran yang homogeny.
3. Faktor-faktor yang mempengaruhi pencampuran
Derajat pencampuran dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain :
- Aliran
Aliran yang turbulen dan laju alir bahan yang tinggi basanya menguntungkan proses
pencampuran. Sebalikanya aliran yang laminer dapat menggagalkan pencampuran
- Ukuran Partikel
Semakin luas permukaan kontak bahan-bahan yang harus dicampur, yang berarti semakin
kecil partikel dan semakin mudah gerakannya didalam campuran, maka proses pencampuran
akan semakin baik. Perbedaan ukuran yang besar dalam proses pencampuran akan
menyulitkan dalam terciptanya derajat pencampuran yang tinggi.
- Kelarutan
Semakin besar kelarutan bahan-bahan yang akan dicampur pada pencampuran, maka akan
semakin baik pencampurannya. Pada saat pelarutan terjadi, terjadi pula perstiwa difusi laju
difusi dipercepat oleh adanya aliran. Kelarutan sebanding dengan kenaikan suhu, sehingga
dapat dikatakan bahwa dengan naiknya suhu derajat pencampuran akan semakin baik pula.
- Viskositas campuran
- Jenis bahan yang dicampur
- Urutan pencampuran
- Suhu dan Tekanan (pada gas)
- Bahan tambahan pada pencampuran seperti emulgator.
4. Keadaan Agregasi pada pencampuran
Keadaan agregasi adalah bentuk penampilan materi yang dapat berupa gas, cairan atau padat.
Sehubungan dengan itu campuran dapat memperlihatkan sifat-sifat yang sangat berbeda satu
sama lain dan memerlukan persyaratan tertentu pada pemilihan alat pencampur.
5. Jenis – jenis campuran
Suatu campuran bahan kimia dapat mengikuti jenis-jenis berikut ini :
- Campuran heterogen
- Koloid
- Suspensi

16. - Larutan sejati atau campuran homogen
6. Pemilihan Alat Pencampur
Pemilihan alat pencampur didasarkan pada :
- Jenis bahan-bahan yang akan dicampur (keadaan agregasi, besarnya partikel,kerapatan
bahan)
- Jenis campuran yang akan dibuat atau dihasilkan dari pencampuran
- Jumlah pencampuran
- Derajat pencampuran yang ingin dipakai
- Tujuan pencampuran yang diinginkan
- Sistem operasi dari pencampuran
Pencampuran padat-padat
Pada pencampuran padat-padat, pencampuran biasanya dilakukan setelah proses sizing dan
grinding. Dalam hal ini alat penggiling dan alat pencampur dapat dijadikan satu dalam suatu
alat yang lebih besar. Proses pemberian bentuk dan pengisian sering dirangkai sesudahnya.
Pengecilan ukuran dimaksudkan agar derajat pencampuran yang dihasilkan lebih tinggi,
dengan waktu pencampuran lebih singkat dan sistem pencampuran lebih sederhana dan
mudah. Pada industri pencampuran bahan padat biasanya menggunakan alat pengguliran
dengan bejana-bejana berkedudukan tetap tetapi mempunyai perlengkapan pencampur yang
berputar.
Faktor-faktor yang tidak menguntungkan pada proses pencampuran diantaranya adalah :
- Kadar kelembaban yang tinggi di dalam bahan atau yang sangat berbeda diantara bahan
dapat mengakibatkan penggumpalan. Bahan tidak lagi dapat ditaburkan tetapi melekat pada
dinding bejana atau pada bagian pencampur lainnya, atau juga membentuk gumpalan-
gumpalan yang ikut berputar.
- Muatan elektrostatik pada bahan juga dapat menyebabkan penggumpalan, khususnya pada
partikel-partikel yang amat kecil (< 20µm) - Perbedaan mencolok dalam ukuran butir atau
kerapatan bahan mempersulit pencampuran. Pola aliran yang kurang menguntungkan akan
menyebabkan campuran terpisah kembali. - Ukuran butir yang sangat kecil mengakibatkan
tahanan gesek yang tinggi sehingga waktu pencampuran semakin lama. - Fraksi volume terisi
yang terlalu besar (>2/3 volume bejana) tidak memungkinkan pengguliran bahan secara
intensif.
- Frekuensi putaran bejana atau alat pencampur yang terlalu tinggi mengakibatkan bahan
hanya berputar dalam bentuk lingkaran saja. Gerakan yang diinginkan (misalnya gerakan
jatuh) tidak tercapai.
Beberapa alat pencampur bahan padat-padat
a. Pencampur tromol
Pencampur ini berupa sebuah bejana silindris yang horizontal berputar pada sumbu
panjangnya. Dengan putaran ini, bahan terangkat sepanjang bagian dalam dinding dan
kemudian jatuh kembali.
Karena sebagian besar aliran berarah vertikal, diperlukan waktu campur yang lama.
Pencampur tromol yang besar seringkali diberi bentuk kerucut pada penyangga saluran
keluaran. Adapun persyaratan untuk pencampuran dengan menggunakan alat ini adalah
derajat pencampuran yang dihasilkan haruslah tidak terlalu kental.
b. Pencampur Pusar

17. Pencampur ini berupa bejana silindris berputar mengelilingi suatu sumbu diagonal. Prinsip
kerjanya adalah bahan diangkat dan kemudian dijatuhkan lagi kebawah. Pada saat jatuh
bahan terdistribusi dan termampatkan. Pencampur jenis ini akan baik untuk memperoleh
derajat pencampuran yang tinggi, tetapi proses yang berlangsung tidak efektif karena bahan
yang dicampurkan harus dalam jumlah yang sedikit.
c. Pencampur kerucut
Berupa sebuah bejana dengan sebelah atau kedua belah sisi berbentuk kerucut berputar
mengelilingi sumbu yang melintang. Prinsip kerja dan keuntungan pencampur ini sama
seperti pencampur Pusar
d. Pencampur V
Berupa sebuah bejana dengan sebelah atau kedua belah sisinya berbentuk V berputar
mengelilingi sumbu yang melintang. Sama seperti pencampur kerucut, pencampur ini tidak
efesien digunakan dalam industri.
e. Pencampur Kocok (pencampur Turbula)
Berupa sebuah bejana yang dipasang pada sutu sistem pemegang, digoyangkan hingga
memberikan gerakan kocok tiga dimensi. Dengan gerakan tersebu bahan mengalir kian
kemari bercampur aduk. Pencampur ini digunakan untuk pencampuran < 1m3 yang cepat dan
intensif.
f. Pencampur Pedal
Berupa sebuah bejana silindris yang mendatar yang didalamnya terdapat beberapa pedal yang
dapat berputar pada sumbu horizontal. Pencampur jenis ini dapat mencampur bahan dalam
jumlah yang relatif banyak.
g. Pencampur Spiral Ganda
Berupa bejana silindris mendatar yang didalamnya terdapat dua buah pita spiral yang
mempunyai jari-jari berlawanan. Pita-pita jari-jari ini berputar secara horizontal dan bertikal
secara bersamaan.
h. Pencampur spiral Planet (Pencampur Nauta)
Berupa bejana berbentuk kerucut yang didalamnya terdapat spiral yang dapat berputar dan
menyusuri dinding bejana. Karena putaran spiral, bahan diangkat dan kemudian jatuh
kembali kebawah mengikuti aliran spiral tersebut. Pencampur ini sesuai untuk digunakan
dalam mencapur bahan dalam jumlah yang besar.
i. Pencampur Unggun Denyut
Berupa seuah bejana yang bagian atasnya berbentuk silinder dan bagian bawah berbentuk
kerucut. Dibagian bawah terdapat cincin berongga yang dilengkapi dengan penyembur gas.

18. Jadi bahan dipusarkan oleh aliran gas. Pencampur ini tidak begitu populer karena prinsip
kerjanya yang rumit dan bahaya penggunaannya cukup besar.
Pencampuran Padat-Cair
Pembentukan bahan-bahan kimia umumnya memerlukan air dalam pencamprannya. Disini
dapat terbentuk bahan padat yang lembab atau campuran yang sangat viskos seperti pasta
atau adonan. Pada saat pencampuran bahan-bahan yang sangat viskos dibutuhkan gaya yang
besar untuk memisah-misahkan bahan. Bagian bahan yang satu harus saling digesekkan
dengan bahan yang lain, kemudian disatukan kembali. Proses ini dinamakan menguli. Untuk
tujuan inilah dibuat suatu alat penguli yang memudahkan dalam proses pencampuran.
Beberapaalat penguli umum yaitu :
a. Penguli Bak Ganda
Berupa sebuah bejana persegi yang mempunyai bagian bawah berbentuk sepasang setengah-
silinder yang berdampingan. Didalamnya berputar dua perkakas campur yang terletak
horizontal dan umumnya berbentuk seperti huruf Z. bahan secara terus menerus dicabik-
cabik, ditekan ke dinding dan disatukan kembali oleh kedua perkakas tersebut.
b. Penguli Spiral
Satu atau dua perkakas campur yang biasanya berbentuk spiral berputar dalam rumah penguli
yang horizontal dan panjang. Rumah dan spiral seringkali dilengkapi dengan komponen
pengganggu berupa gigi-gigi, rusuk-rusuk, cakram-cakram penahan. Bahan yang bergerak
maju dalam arah memanjang dicabik-cabik dan disatukan kembali oleh aliran balik dan gaya
geser yang kuat.
c. Penguli Aduk
Didalam sebuah bejana vertikal yang berbrntuk silinder atau kerucut, bahan digilas dan diuli
oleh satu atau dua perkakas campuryang mirip pengaduk. Pengaduk dapat dipasangkan di
dalam bejana dari sebelah atas ataupun dari bawah, baik secara vertikal ataupun miring.
Untuk menunjang proses pencampuran dan untuk membangkitkan efek gaya geser sering
diperlukan perkakas pengikis atau perkakas pengganggu lainnya. Penguli aduk digunakan
untuk mencampur dan menguli bahan dengan viskositas menengah.
d. Penguli Gilas
Sejumlah rol penggilas disusun sejajar dalam jarak yang dekat satu sama lain. Rol-rol
berputar dengan kecepatan yang berbeda, secara searah atau berlawanan. Bahan secata terus
menerus di cabik-cabik oleh geseran antara roda dan kemudian disatukan kembali. Penguli
ini terutama digunakan untuk mencampur bahan-bahan yang sangat lengket.
Pencampuran Padat-Gas

19. Pencampuran bahan padat dengan gas terjadi misalnya pada proses pengeringan,
pemanggangan ataupun pembakaran bahan-bahan padat. Permukaan kontak bahan padat
dengan gas selalu diusahakan seluas mungkin. Untuk maksud ini bahan padat dialiri,
ditembus atau dihanyutkan oleh gas, disemprotkan atau difluidisasikan. Lat yang digunakan
untuk tujuan ini seringkali dikenal dengan bejana unggun terfluidisasikan.
Pencampuran Cair-Padat
Pada persiapan atau pelaksaan proses kimia dan fisika serta juga pada pembuatan produk
akhir komersial, seringkali cairan harus dicampur dengan bahan padat. Pencampuran cairan
dengan padatan akan menghasilkan suspensi. Tetapi bila kelaruta padatan dalam cairan
tersebut cukup besar akan terbentuk larutan.
Pelarutan adalah suatu proses mencampurkan bahan padat kedalam cairan. Pelarutan dan
kelarutan bahan umumnya dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut yaitu :
- Luas permukaan bahan
- Konsentrasi
- Suhu
- Tekanan (khusus pada gas)
- Efek ion senama
- Efek ion asing
Metode yang paling sering digunakan untuk mencampur cairan dengan padatan adalah
dengan menggerakkan cairan di dalam bejana secara turbulen. Gerakan turbulen dapat
dihasilkan oleh pengaduk ataupun pencampur getar.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pencampuran Cair-Padat :
1. Bejana Pengaduk
Dalam industri kimia, bejana pengaduk merupakan tangki pengaduk ataupun autoklaf.
Penggunaan bejana ini disesuaikan dengan maksud dan tujuan pencampuran. Misalnya untuk
operasi kontinyu seringkali dipergunakan tanki pengaduk, sedangkan untuk maksud
pencampuran bertekanan digunakan autoklaf.
Wadah pengaduk biasanya adalah berbentuk silinder terbuka atau tertutup sedikit sesuai jenis
reaksi yang akan dilangsungkan. Kebanyakan dari wadah pengaduk dibuat dari bahan isolator
ataupun semi konduktor.
Tangki pengaduk atau tanki reaksi biasanya didesain untuk melakukan reaksi-reaksi pada
tekanan diatas tekanan atmosfir, namun seringkali juga digunakan untuk proses lain seperti
pencampuran, pelarutan, penguapan, ekstraksi ataupun kristalisasi.untuk pertukaran panas,
tanki biasanya dilengkapi dengan mantel ganda yang dilas atau disambung dengan flens, atau
dilengkapi dengan kumparan berbentuk pipa yang di las. Untuk mencegah kerugian panas
yang tidak dikehendaki, tanki dapat diisolasi.
Perlu diingat bahwa tanki pengaduk didesain sesuai dengan keperluan, misalnya untuk reaksi
dalam beberapa sistem operasi (terisolasi, terbuka ataupun tertutup), proses kerja dan
keperluan pengerjaan. Oleh karena itu kadangkala tangki dilengkapi dengan berbagai lubang
khusus. Lubang-lubang khusus ini misalnya : sumbu pengaduk/penyekat, pipa penyuling, alat
ukur pengendali, saluran pemasukan dsb.
Autoklaf adalah salah satu jenis bejana pengaduk yang dapat melangsungkan reaksi pada
tekanan diatas 2 bar.
2. Pengaduk
Pengaduk berfungsi untuk menggerakkan bahan didalam bejana pengaduk yang digunakan.
Alat pengaduk ini biasanya terdiri atas sumbu pengaduk dan sirip pengaduk yang dirangkai
menjadi satu kesatuan. Alat pengaduk dibuat dan didesain sesuai dengan keperluan
pengadukan. Jenis pengaduk harus disesuaikan dengan faktor berikut ini yakni :
- Jenis dan ukuran pengaduk

20. - Jenis bejana pengaduk
- Jenis dan jumlah bahan yang dicampur
Pemilihan alat pengaduk dari sejumlah besar alat pengaduk yang ada hanya dapat dilakukan
melalui percobaan dan pengalaman. Untuk masalah pencampuran yang tertentu dari bahan
campur dan bejana pengaduk tertentu, pengaduk yang optimal biasanya hanya dapat dipilih
melalui pengalaman saja.
Alat pengaduk yang paling sering digunakan untuk masalah pencampuran cairan dengan
padatan ataupun untuk cairan dengan cairan antara lain adalah :
1. Alat pengaduk jangkar
Alat pengaduk ini terdiri dari sebuah batang yang dilengkungkan sehingga menyerupai
sebuah jangkar. Kelengkungan disesuaikan dengan bentuk bejana pengaduk. Pengaduk
jangkar memiliki diameter yang besar (misalnya 95% dari diameter bejana) dan berputar
lambat. Bejana ini dapat digunakan untuk bahan-bahan yang sangat viskos atau bahan-bahan
dengan berat spesifik yang tinggi seperti suspensi. Pengaduk ini memungkinkan terjadinya
pertukaran panas, mencegah terjadinya pengendapatn atau pelekatan padatan pada dasar
bejana. Pengaduk ini menghasilkan derajat pencampuran yang cukup besar.
2. Alat Pengaduk Bingkai
Pengaduk ini terdiri dari sebuah bingkai persegi atau dua buah lengan jangkar yang dipasang
bersusun. Pengaduk ini mempunyai diameter 2/3 dari diameter bejana tersebut dan berputaran
lambat.
3. Alat Pengaduk Palet
Pengaduk ini tersusun atas sebuah bingkai atau dua pelat yang dipasang bersusun. Bagian
atasnya berbentuk persegi, bagian bawah terpotong miring sehingga sesuai denan bentuk
bejana, memiliki diameter ½ kali diameter bejana.
4. Alat pengaduk Impeler
Pengaduk ini terdiri atas tiga daun yang melengkung. Biasanya daun tersebut agak bengkok
keatas sehingga sesuai dengan bentu dasar bejana. Pengaduk impeler mempunyai diameter
sebesar 2/3 hingga ½ dari diameter bejana dan frekuensi putarannya 100-200 rpm
Pengaduk impeler dibuat dari satu atau beberapa bagian. Karena pengaduk ini dapat dilapisi
email dengan baik, alat ini seringkali digunakan dalam bejana pengaduk yang beremail.
Bersama dengan perangkat penggerak yang dapat dikontrol, pengaduk impeler dapat
dimanfaatkan secara serba guna, misalnya untuk melarutkan, mensuspensikan atau
mengemulsikan padatan dalam cairan serta juga untuk reaksi-reaksi kimia dan proses-proses
pertukaran panas.
5. Alat Pengaduk Propeler
Pengaduk ini terdiri atas sebuah propeler yang mirip dengan baling-baling pendorong kapal
dengan dua atau tiga daun yang dipasang miring. Biasanya alat pengaduk propeler dibuat
dalam dua bagian dan berputar dengan cepat.
Pengaduk propeler digunakan untuk mengaduk bahan dengan viskositas rendah (pada
viskositas yang tinggi, biasanya bahan tidak dapat digerakkan oleh propeler).

21. 6. Alat pengaduk Turbin
Jenis sederhana dari pengaduk ini terdiri atas sebuah cakram yang sisi bawahnya mempunyai
beberapa sudu vertikal yang disususun secara radial. Pengaduk turbin lebih sering digunakan
untuk bahan dengan viskositas yang rendah. Pengaduk ini seringkali disebut sebagai
pengaduk serba guna karena dapat digunakan untuk berbagai jenis keperluan.
7. Pencampur Getar
Alat ini terdiri atas sebuah cakram mendatar dengan lubang-lubang yang berbentuk kerucut.
Sebuah sumber getar elektromagnetik digantungkan dengan pegas pada kerangka alat. Elalui
sebuah batang penghubung, cakram digetarkan vertical oleh sumber getar. Akibat getaran
tersebut, bahan ditekan untuk melewati lubang-lubang cakram dari bawah ke atas atau
sebaliknya. Dengan demikian terjadi suatu aliran vertical yang kuat di sekitar cakram, dan
terjadi turbulensi yang tinggi dalam seluruh bahan.
Pencampur getar sesuai misalnya untuk membuat larutan, suspensi atau emulsi dengan
viskositas yang rendah. Bejana yang dipakai seringkali terbuka, dengan ukuran yang kecil
hingga sedang. Intensitas getaran-yang berarti juga derajat turbulensi- ummnya dapat diatur
secara elektrik. Yang merugikan dari pencampur getar adalah kebisingan yang
ditimbulkannya.
Pencampuran Cair-Cair
Tujuan pencampuran cair-cair adalah untuk mempersiapkan atau melangsungkan proses-
proses kimia dan fisika serta juga untuk membuat produk akhir yang komersil. Beberapa
contoh pencampuran cair-cair adalah pada pembuatan sirop, obat tetes dan larutan injeksi.
Metode yang paling sering digunakan untuk mencampur cairan dengan cairan ialah dengan
metode turbulensi didalam bejana pengaduk atau dalam suatu pencampur getar. Metode
lainnya adalah misalnya dengan menyampur dengan penyemprot, dengan pompa, dengan
menghembuskan gas kedalam cairan atau dengan mesin pengecil ukuran.
1. Pencampuran dengan alat pengaduk dan pencampur getar
Untuk persoalan pencampuran yang sederhana seperti untuk membuat larutan sejati, dapat
digunakan pengaduk dengan putaran lambat seperti pengaduk jangkar, pengaduk bingkai,
pengaduk palet dan pengaduk impeler. Untuk membuat emulsi halus dapat dipergunakan alat
pengaduk dengan putaran cepat seperti alat pengaduk propeler, pengaduk turbin, pengaduk
cakram gigi, ataupun pengaduk palet.
2. Pencampuran dengan alat semprot
Pada instalansi-instalansi yang bekerja secara kontinyu, cairan-cairan yang dapat saling
melarut seringkali tercampur dengan sendirinya di dalam saluran-saluran pipa. Akan tetapi
karena pencampuran oleh turbulensi di dalam pipa tanpa adanya alat pendukung lain tidak
begitu besar, cairan dengan volume yang lebih kecil seringkali dimasukkan bersama-sama
cairan lain ke dalam pipa.
3. Pencampuran dengan Alat Pompa
Seringkali penggunaan pompa sentrifugal telah cukup untuk menanggulangi persoalan

22. pencampuran yang sederhana. Pompa tersebut dipasang sebagai alat pendorong cairan pada
saluran pipa. Untuk persoalan yang lebih sukar, efek pencampuran yang baik dapat dicapai
dengan memutar bahan secara terus menerus secara sirkulasi. Bahan umumnya dihisap dari
bejana campur dengan sebuah pompa sentrifugal dan disalurkan kembali.
Pencampuran Cair-Gas
Untuk proses kimia dan fisika tertentu gas harus dimasukkan kedalam cairan, artinya cairan
dicampur secara sempurna dengan bahan-bahan berbentuk gas. Adapun contoh pencampuran
cair-gas adalah pada proses hidrogenasi, chlorinasi dan fosfogenasi.
Metode yang paling sering dilakukan untuk mencampur cairan dengan gas adalah membuat
gerakan turbulen di dalam bejana pengaduk dengan alat pengaduk atau dengan pencampur
getar. Untuk hal-hal yang khusus misalnya pembuatan busa pemadam api, digunakan suatu
injektor.
Pencampuran Gas-Padat
Pencampuran gas dengan bahan padat termasuk proses yang jarang dilakukan. Proses tersebut
digunakan misalnya pada pengangkutan puing secara pneumatic, pada pembakaran serbuk
pemadam api. Kebanyakan persoalannya adalah bagaimana mendistribusikan bahan padat itu
secara merata kedalam gas yang mengalir kontinyu. Pada pencampuran gas dengan bahan
padat akan terbentuk debu maupun asap.
Metode terpenting untuk mencampur gas dengan bahan padat adalah dengan menggunakan
aat penakar bahan padat dan penyemburan dengan alat semprot.
Pencampuran Gas-Cair
Sama seperti pencampuran gas-padat, proses ini jarang dilakukan. Pencampuran ini misalnya
digunakan pada alat pengering sembur, pembakaran minyak pada menara-menara linang
(trickled tower). Persoalan dalam pencampuran ini umumnya ialah bagaimana
mendistribusikan cairan secara merata kedalam gas yang mengalir kontinyu. Pada
pencampuran gas dengan cairan akan terjadi tetesan ataupun kabut.
Pencampuran Gas-Gas
Pencampuran gas dengan gas lain terutama dilakukan pada pembuatan campuran bahan bakar
yang berbentuk gas dalam alat pembakar dengangas (misalnya campuran bahan bakar –
udara). Metode terpenting untuk mencampur gas dengan gas adalah pencampuran dengan alat
semprot atau injektor.
B. AGLOMERASI
Aglomerasi dapat diartikan secara luas sebagai penyatuan partikel-partikel kecil yag
berbentuk padat atau cair menjadi bagian-bagian yang lebih besar (aglomerat).
Mengaglomerisasikan berarti memperbesar, jadi proses ini akan berlawanan dengan proses
grinding.
Tujuan aglomerisasi diantaranya adalah menghasilkan aglomerat yg lebih baik dalam hal :
- Lebih mudah untuk diolah, ditakar dan diangkat
- Lebih mudah digunakan pada produk akhir
- Lebih mudah untuk digunakan dalam pengolahan selanjutnya
Pembentukan Aglomerat pada dasarnya terbentuk dari tiga cara yakni :
- Pembentukan bagian yang lebih besar (misalnya granula,pellet) dengan bantuan cairan
ataupun zat-zat pengikat
- Pemampatan dengan tekanan untuk menghasilkan bongkahan yang mempunyai bentuk
(misalnya briket, tablet). Pemampatan dilakukan dengan atau tanpa zat pengikat.
- Sintering (peleburan butiran padat, misalnya keramik atau logam yang berpori) dengan

23. proses thermal.
Proses aglomerisasi terpenting yang terutama dilakukan adalah pada industri farmasi seperti
pembuatan butiran (granulasi), pembuatan tablet dan pembuatan pil berlapis gula (drage).
Proses-proses ini dimaksudkan untuk menghasilkan bentuk penyajian yang khusus bagi
produk farmasi
Proses Mixing
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. PENGERTIAN
Keberhasilan operasi suatu proses pengolahan sering amat bergantung pada efektifnya
pengadukan dan pencampuran zat cair dalam prose situ. Istilah pengadukan dan pencampuran
seringkali dianggap sama. Padahal sebenarnya mempunyai arti yang berbeda.
Pengadukan (agitation) menunjukkan gerakan yang terinduksi menurut cara tertentu pada
suatu bahan didalam bejana, dimana gerakan itu biasanya mempunyai semacam pola sirkulasi.
Sedangkan Pencampuran (mixing) merupakan salah satu proses penting dalam industri kimia. yaitu
peristiwa menyebarnya bahan-bahan secara acak, dimana bahan yang satu menyebar ke dalam bahan
yang lain demikian pula sebaliknya, sedang bahan-bahan itu sebelumnya terpisah dalam keadaan dua
fase atau lebih yang akhirnya membentuk hasil yang lebih seragam (homogen). Suatu bahan tunggal
tertentu, misalnya air satu tangki dapat diaduk, tetapi tidak dapat dicampur, kecuali jka ada suatu
bahan lain yang ditambahkan pada air itu (mis: air panas, minyak tanah atau serbuk padat). Pada
proses pencampuran diperlukan gaya mekanik untuk menggerakkan bahan-bahan sehingga didapat
hasil yang homogen. Gaya mekanik diperoleh sebagai akibat adanya aliran bahan ataupun dihasilkan
oleh alat pencampur. Beberapa peralatan yang biasa digunakan untuk mencampur zat cair dapat juga
digunakan untuk mencampur zat padat atau pasta, dan demikian juga sebaliknya.
Pencampuran dimaksudkan untuk membuat suatu bentuk yang utuh (berupa campuran) dari
beberapa bahan, artinya bahan-bahan tersebut saling menyebar secara acak dan merata. Campuran
yang rata dinamakan campuran homogen. Bahan yang dicampur bisa berbentuk cair dengan padat,
cair dengan cair, bahkan cair dengan gas. Berbagai proses pencampuran banyak dilakukan di industri
pangan, seperti pencampuran susu dengan cokelat, minyak dengan tepung, dan sebagainya. Kegiatan
pencampuran ini melibatkan berbagai jenis alat pencampur atau mixer.

24. I.2. TUJUAN
Tujuan Pengadukan
Tujuan pengadukan antara lain:
 Untuk membuat suspensi partikel zat padat
 Untuk meramu zat cair yang mampu campur (miscible, umpamanya metil alkohol dan air)
 Untuk menyebarkan (disperse) gas didalam zat cair dalam bentuk gelembung-gelembung
kecil
 Untuk menyebarkan zat cair yang tidak dapat bercampur dengan zat cair yang lain, sehingga
membentuk emulsi atau suspensi butiran-butiran halus
 Untuk mempercepat perpindahan kalor antara zat cair dengan kumparan atau mantel kalor
Tujuan Pencampuran Bahan
Dalam pencampuran,dua jenis bahan atau lebih yang sebelumnya dalam keadaan terpisah
dihimpun dan disatukan sehingga diperoleh campuran yang homogen dan mempunyai komposisi
bahan seperti yang dikehendaki.
Homogen berarti untuk volume campuran yang sangat kecil pun, komposisi tersebut sesuai
dengan perbandingan bagian antar bahan yang dimasukkan.
Pencampuran merupakan salah satu itu proses terpenting dalam industri kimia. Di samping bahan-
bahan yang diproses, sering pula bahan-bahan bakar harus ditambahkan ke dalam campuran,
contohnya bahan bakar dan udara.
Beberapa tujuan yang perlu diperhatikan pada proses pencampuran antara lain:
 Menghasilkan campuran bahan dengan komposisi tertentu dan homogen.
 Mempertahankan kondisi campuran selama proses kimia dan fisika agar tetap homogen
 Mempunyai luas permukaan kontak antar komponen yang besar

25.  Menghilangkan perbedaan konsentrasi dan perbedaan suhu, mempertukarkan panas
 Mengeluarkan secara merata gas-gas dan uap-uap yang timbul.
 Menghasilkan bahan setengah jadi agar mudah diolah pada proses selanjutnya, atau
menghasilkan produk akhir (produk komersial) yang baik.
Proses pencampuran yang banyak dilakukan di industri pangan antara lain:
(1) Pengadukan, (2) Pendispersian, (3) Pengemulsian, dan (4) Pengadonan.
Beberapa contoh operasi pencampuran :
Klasifikasi
Pencampuran
Proses yang
digunakan
Contoh
Bahan terlarut
Bahan tidak
terlarut
Pengadukan
Pengadukan
Pengemulsian
- melarutkan gula, sirup
- menambahkan asam pada susu
- flavouring pada soft drink
- mencegah pemisahan krim susu
dalam tangki susu
- mencampur uap air dan minyak
pada pembuatan bahan untuk
margarin
- salad dressing
- milk dressing
- mayonnaise
Padatan di
dalam larutan
Pendispersian - mencampur kristal gula dalam susu
kental manis
- mendispersikan tepung (susu atau
coklat) kedalam cairan
Pasta Pengadonan - pengadukan untuk membuat adonan
cake
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pencampuran Bahan

26. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses pencampuran, waktu pencampuran dan energi yang
diperlukan untuk pencampuran adalah :
- Aliran
- Ukuran partikel
- Kelarutan
- Beberapa faktor lain yang mcmpengaruhi proses pencampuran adalah misalnya: viskositas campuran
(campuran yang viskos mengkonsumsi energi yang besar), jenis bahan, urutan pengumpanan bahan,
bahan penolong.
Sebagai hasil pencampuran dapat terbentuk campuran heterogen. koloid atau larutan
sejati.
Jika sebagian bahan tidak larut dalam bahan kedua yang homogen, maka campuran tersebut
dinamakan dispersi dan proses pencampuran disebut pendispersian. Dalam dispersi terdapat bahan
terdispersi yang disebut fasa dispersi dan bahan pendispersi yang disebut fasa kontinu. Proses untuk
memperkecil ukuran fasa dispersi disebut homogenisasi.
Macam-Macam Aliran Fluida
Aliran fluida dapat dikategorikan:
1. Aliran laminar
Aliran dengan fluida yang bergerak dalam lapisan – lapisan, atau lamina – lamina dengan satu lapisan
meluncur secara lancar . Dalam aliran laminar ini viskositas berfungsi untuk meredam kecendrungan
terjadinya gerakan relatif antara lapisan
2. Aliran turbulen
Aliran dimana pergerakan dari partikel – partikel fluida sangat tidak menentu karena mengalami
percampuran serta putaran partikel antar lapisan, yang mengakibatkan saling tukar momentum dari
satu bagian fluida kebagian fluida yang lain dalam skala yang besar. Dalam keadaan aliran turbulen
maka turbulensi yang terjadi membangkitkan tegangan geser yang merata diseluruh fluida sehingga
menghasilkan kerugian – kerugian aliran.
3. Aliran transisi
Aliran transisi merupakan aliran peralihan dari aliran laminar ke aliran turbulen.

27. Gambar I.1.Macam-macam aliran fluida
Konsep Dasar
Bilangan Reynolds
Bilangan Reynolds merupakan bilangan tak berdimensi yang dapat membedakan suatu aliran itu
dinamakan laminar, transisi atau turbulen.
• Bilangan Reynolds pada pipa lurus
D = Diameter pipa (m)
v = Kecepatan fluida dalam pipa (m/s)
ρ = densitas fluida dalam pipa (kg/m3
)
μ = Viskositas fluida dalam tangki (Pa.s atau kg/m.s)
• Bilangan Reynolds pada tangki berpengaduk
Dimana Da = Diameter pengaduk (m)
Dt = Diameter tangki (m)
N = kecepatan putar pengaduk (putaran/s)
ρ = densitas fluida dalam tangki (kg/m3
)
μ = Viskositas fluida dalam tangki (Pa.s atau kg/m.s)
W = ketebalan pengaduk
BAB II
PENCAMPURAN BAHAN

28. II.1. Pencampuran Bahan Cair-Cair
Pencampuran cairan dengan cairan digunakan untuk mempersiapkan atau melangsungkan
proses-proses kimia dan fisika serta juga untuk membuat produk akhir yang komersial.
Contoh:
 Membuat larutan atau membuat tetesan-tetesan cairan supaya tetap terdispersi dalam sistem untuk
berlangsungnya reaksi-reaksi kimia.
 Membuat campuran heterogen sementara untuk perpindahan massa (misalnya ekstraksi dari cairan).
 Membuat produk akhir (misalnya sirop, larutan injeksi, obat tetes).
Alat yang digunakan untuk pencampuran bahan cair-cair dapat berupa tangki atau bejana
yang dilengkapi dengan pengaduk. Tangki atau bejana biasanya berbentuk silinder dengan sumbu
terpasang vertikal, bagian atas bejana itu bisa terbuka saja ke udara atau dapat pula tertutup. Ujung
bawah tangki itu biasanya agak membulat, jadi tidak datar saja, maksudnya agar tidak terdapat terlalu
banyak sudut-sudut tajam atau daerah yang sulit ditembus arus zat cair. Kedalaman zat cair biasanya
hampir sama dengan diameter tangki. Di dalam tangki itu dipasang pengaduk (impeller) pada ujung
poros menggantung, artinya poros itu ditumpu dari atas. Poros itu digerakkan oleh motor, yang
kadang-kadang dihubungkan langsung dengan poros itu, namun biasanya dihubungkan melalui peti
roda gigi untuk menurunkan kecepatannya
Tangki yang dilengkapi dengan pengaduk biasanya digunakan untuk mencampur bahan yang
terlarut, baik cair-cair maupun padat-cair. Bahan cair, yang biasanya berjumlah lebih banyak,
dimasukkan terlebih dulu kedalam tangki kemudian pengaduk dijalankan. Setelah bahan cair tadi
berputar atau teraduk baru dimasukkan bahan yang akan dicampurkan. Pengadukan diteruskan sampai
semua bahan tercampur rata / larut sempurna.
Untuk mencampur cairan, propeller mixers adalah jenis alat yang paling umum digunakan
dan paling baik hasilnya. Alat ini terdiri dari tangki silinder yang dilengkapi dengan propeller / blades
beserta motor pemutar. Bentuk pengaduk didesain sedemikian rupa sehingga proses pencampuran
dapat berlangsung cepat dan menghasilkan campuran yang rata

29. Gambar II.1. Alat pencampuran cair-cair
Gambar II.2. Posisi agitator dalam tangki dan arah aliran cairan
Proses pelarutan dapat dipercepat terus dengan memperluas bidang kontak antar cairan atau
dengan mengusahakan timbulnya aliran turbulen di dalam bahan.
Metode yang paling sering digunakan untuk mencampur cairan dengan cairan ialah menghembuskan
turbulensi di dalam bejana pengaduk dengan alat pengaduk atau dengan pencampur getar.
Metode lainnya adalah misalnya: mencampur dengan penyemprot, dengan pompa, dengan
menghembuskan gas ke dalam cairan (melalui penyemprot atau sumbat gelas berporos di dasar bejana
dengan pendidihan (pada refluks) atau dengan mesin pengecil ukuran (misalnya mesin penghomogen
torak).
Pada jenis alat pencampur ini diusahakan untuk menghindari aliran monoton yang berputar
melingkari dinding tangki karena dapat memperlambat proses pencampuran. Untuk itu kadang-
kadang letak pengaduk harus diputar sedikit sehingga tidak persis simetri terhadap dinding tangki.
Penambahan sekat-sekat (baffles) pada dinding tangki juga dapat menciptakan pengaruh pengadukan,

30. yaitu mencegah timbulnya vortex dan mempercepat terjadinya homogenisasi pencampuran. namun
menimbulkan masalah karena sulit membersihkannya.
Gambar II.3. Baffle/sekat
Pemilihan jenis pengaduk banyak didasarkan pada tingkat kekentalan cairan. Jenis pengaduk / agitator
dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar II.4. Jenis-jenis alat pengaduk (agitator)
Homogenizer biasanya digunakan untuk mencampur bahan cair dengan cair yang tidak saling
melarutkan, misalnya minyak dengan air. Homogenizer menghancurkan bagian yang tidak terlarut
(minyak) menjadi partikel-partikel yang sangat halus dan kemudian mendispersikannya dengan
kecepatan tinggi ke seluruh bagian cairan yang lain (air). Jumlah minyak/lemak biasanya lebih sedikit
dibandingkan dengan air. Misalnya pada pembuatan salad dressing, es krim, homogenisasi susu, dan
lain-lain.
II.2. Pencampuran Bahan Padat-Cair

31. Pada proses pembuatan produk industri kimia yang siap untuk diperdagangkan dan pada
pengolahan produk setengah jadi, seringkali bahan-bahan padat harus dicampurkan dengan sejumlah
kecil cairan. Di sini dapat terbentuk bahan padat yang lembab atau campuran yang sangat viskos
seperti pasta atau adonan. Seringkali cairan harus juga ditambahkan ke dalam pasta, adonan atau
massa yang plastis tersebut.
Contoh - Mencampur serbuk dengan cairan untuk membuat butiran-butiran (granulat)
- Mencampur pasta pada industri farmasi dan kosmetik dengan bahan-bahan aktif.
Mencampur masa sintetik yang plastis dengan bahan-bahan penolong (misalnya
bahan pelunak, stabilisator, bahan pewarna).
Pada saat pencampuran bahan-bahan yang sangat viskos, artinya bahan yang sukar mengalir.
Dibutuhkan gaya (gaya geser) yang besar untuk mencabik-cabik bahan. Bagian bahan yang satu harus
saling digesekkan dengan bagian yang lain, kemudian disatukan kembali. Proses demikian dinamakan
menguli.
Untuk maksud tersebut digunakan alat yang disebut penguli. Biasanya penguli memiliki perkakas
campur, bantalan dan penggerak yang sangat kekar. Rumah alat penguli seringkali mempunyai
kemungkinan untuk dipanaskan dan didinginkan (pemlastisan, pembuangan panas gesekan), dan juga
dapat dibuka atau digulingkan (untuk pembersihan, pengosongan).
Penguli dibuat dalam berbagai kapasitas. Sebagian dengan mesin penggerak yang dapat diatur. Jenis-
jenis tertentu dapat juga digunakan untuk pencampuran padat/padat, cair/ padat dan cair/cair. Yang
merugikan adalah bahwa kerja yang diperlukan untuk mengosongkan dan membersihkan penguli
umumnya besar.
Keselamatan : Berbahaya untuk memasukkan anggota badan ke dalam penguli yang sedang dioperasikan atau
memperbaiki mesin-mesin yang tidak bekerja namun tidak dilengkapi dengan pengaman terhadap
penghidupan kembali.
Alat yang digunakan dapat berupa tangki atau bejana vertikal yang berbentuk silinder, bahan digilas
dan diuli oleh satu atau dua perkakas campur yang mirip pengaduk.

32. Gambar II.6. Alat pencampur padat-cair
Hand mixer digunakan untuk mencampur bahan cair dengan bahan padat yang dapat larut atau yang
tidak dapat larut. Padatan yang dicampur dapat berbentuk tepung atau butiran-butiran yang halus.
Prinsip pencampurannya adalah penghancuran, pendispersian, dan pengadukan. Mula-mula bahan cair
diaduk dengan hand mixer didalam suatu wadah kemudian padatan (tepung) ditambahkan. Pengaduk
yang bentuknya pipih akan mnghancurkan gumpalan gumpalan tepung, kemudian dengan putarannya
yang cepat tepung tersebut disebarkan kedalam cairan. Hand Mixer juga dapat digunakan untuk
mencampur minyak dengan air, misalnya pada pembuatan mayonaise.

33. Selain itu pada industri pangan juga digunakan pengadon untuk mencampur bahan-bahan
padat dengan bahan cair membentuk campuran yang sangat kental, kenyal dan ulet, misalnya adonan
mie atau adonan roti. Alat pengadon bekerja dengan cara memotong /menyobek/menarik, menekan
dan membalik. Contoh alat pengadon adalah dough mixer untuk membuat adonan roti. Pemilihan
pengaduk pada proses pencampuran ini didasarkan pada tingkat kekentalan pasta atau adonan yang
dibuat.
Gambar II.7. Jenis-jenis pengaduk untuk pasta
II.3. Pencampuran Bahan Padat-Padat
Pencampuran dua atau lebih dari bahan padat banyak dijumpai yang akan menghasilkan
produk komersial industri kimia.
Contoh :
Pencampuran bahan pewarna dengan bahan pewarna lainnya atau dengan bahan penolong untuk
menghasilkan nuansa warna tertentu atau warna yang cemerlang.
Proses pencampuran sering dilakukan setelah proses pengecilan ukuran. Dalam hal ini alat
penggiling dan alat pencampur dapat dijadikan satu dalam suatu alat yang lebih besar. Proses
pemberian bentuk dan pengisian sering dirangkaikan sesudahnya.
Untuk mendapatkan derajat pencampuran yang tinggi dan waktu pencampuran yang singkat,
bahan-bahan padat yang akan dicampur hendaknya mempunyai ukuran partikel yang kecil, dapat
ditaburkan dan dapat digulirkan sehingga bergerak secara turbulen. Aglomerat besar yang mungkin

34. ada dapat dikecilkan pada saat pencampuran atau sebelumnya. Jika suatu bahan dalam jumlah yang
sedikit akan dicampur dengan bahan lain dalam jumlah besar, dianjurkan untuk melakukan
pencampuran pendahuluan antara bahan yang sedikit dengan sebagian bahan yang banyak.
II.4. Pencampuran Bahan Cair-Gas
Untuk proses kimia dan fisika tertentu gas harus dimasukkan ke dalam cairan, artinya cairan
dicampur secara sempurna dengan bahan-bahan berbentuk gas. Gas bisa dimasukkan melalui pipa
yang dipasang pada dinding tangki atau melalui pengaduk yang berbentuk menyerupai pipa untuk
mengalirkan gas kedalam tangki. Pengaduk dimasukkan ke dalam pipa. Cocok untuk proses yang
kontinyu, atau jika fluida dalam tangki harus dipindahkan kedalam tangki lain selama proses
pencampuran.
Contoh :
- Proses hidrogenasi, khlorinasi dan fosfogensi
- Oksidasi cairan oleh udara (fermentasi, memasukkan udara kedalam lumpur dalam instalasi penjernih
biologis)
- Meningkatkan kadar (melarutkan) gas dalam cairan (misalnya HCL dalam air, oksigen dalam cairan-
cairan)
- Membangkitkan busa (misalnya busa pemadam api).

35. III.4. Pemilihan Alat Pencampur
Pemilihan alat pencampur dan juga metode pencampuran terutama didasarkan pada:
· Jenis-jenis bahan yang akan dicampur
· Jenis campuran yang akan dibuat
· Jumlah campuran yang akan dibuat
· Derajat pencampuran yang ingin dicapai
· Maksud pembuatan campuran
· Sistem operasi (kontinu, terputus-putus)
Selain hal-hal tersebut diatas, salah satu hal yang perlu diperhatikan dalam menentukan peralatan
yang harus digunakan dalam pencampuran adalah fase dari bahan yang akan dicampur. Berikut akan
dibahas pencampuran berdasarkan fase dari bahan yang dicampur.
III.5. Merawat Alat Pencampur
Untuk mendapatkan kerja yang efisien, bukan hanya kebutuhan daya yang merupakan hal
terpenting tetapi juga laju pencapaian derajat pencampuran yang diinginkan serta perawatan yang
terjadwal. Telah dibuktikan bahwa sangat sukar untuk mendapatkan derajat pencampuran yang
diingikan pada suatu waktu, dan keputusan untuk menentukan kapan material tersebut sudah

36. tercampur masih tergantung kepada perkiraan, pengalaman dan keputusan operator serta kegiatan
perawatan yang terus menerus dilakukan.
Beberapa metode perawatan perlu diperhatikan agar pengadukan efektif adalah berdasarkan :
1. Laju dispersi pada suatu elektrolitnya
2. Laju distribusi pada campuran pasir dalam air, dan
3. Laju dissolusi padatan dalam zat pelarut yang berbeda.
Perawatan dilakukan sebagai berikut :
- Pengaduk dikondisikan dapat berputar sesuai dengan kondisi operasi yang diinginkan yaitu dengan
jalan memberikan pelumas pada tangki pengaduk
- Semua peralatan dijaga jangan cepat berkarat terutama yang terbuat dari logam besi dengan jalan
membersihkan dari karat dengan mengamplas dan memoles.
- Pengoperasian alat dehumidifier untuk mengurangi kelembaban udara dalam ruangan yang di
dalamnya menyimpan peralatan pencampuran yang rentan terhadap serangan korosi. Peralatan-
peralatan pencampuran yang rawan terhadap pengaruh korosi perlu disimpan di ruang tertutup, jauh
dari kemungkinan pencemaran udara akibat terlepasnya bahan-bahan korosif ke lingkungan.
- Menutup alat sewaktu tidak dipergunakan untuk menghindari masuknya debu-debu ke dalam alat.
Perlu diketahui bahwa debu dapat tertempeli polutan korosif yang apabila terbang terbawa udara
dapat masuk ke dalam alat dan menempelkan dirinya ke permukaan komponen-komponen elektronik
di dalam alat tersebut.