Download - MIKROMIRETIK 2
MIKROMIRETIK
MIKROMIRETIK
Pengertian :Ilmu dan teknologi tentang partikel kecil (Dalla Valle)
UKURAN PARTIKEL (UKURAN PARTIKEL (m)m) CONTOHCONTOH
0,5-100,5-10 Suspensi, emulsi halusSuspensi, emulsi halus
10-5010-50 Partikel emulsi kasar, partikel Partikel emulsi kasar, partikel suspensi terflokulasisuspensi terflokulasi
50-10050-100 Serbuk halusSerbuk halus
150-1000150-1000 Serbuk kasarSerbuk kasar
1000-33601000-3360 Ukuran granul rata-rataUkuran granul rata-rata
METODE PENENTUAN UKURAN PARTIKEL
MIKROSKOPI
SEDIMENTASI
PENGAYAKAN
PENENTUAN VOLUME
METODE MIKROSKOPI
PERSAMAAN EDMUNDSON :
p
f
fp
ratarata nd
ndd
1
d : diameter
n : jumlah partikel
p : indeks yang dihubungkan pada ukuran dari masing-masing partikel
f : indeks frekuensi
DIAMETER STATISTIK BERDASARKAN PERSAMAAN EDMUNDSON
DIAMETER p f DEFINISI
Panjang 1 0d ln = n.d
n
Permukaan rata-rata 2 0d sn = n.d 2
n
Volume rata-rata 3 0d vn = n.d 3
n
Permukaan-volume rata-rata 1 2d vs = n.d 3
n.d 2
Rata-rata berat 1 3d wm = n.d 4
n.d 3
DIAMETER BERDASARKAN PERSAMAAN HATCH-CHOATE
GARIS TENGAH DISTRIBUSI JUMLAH DISTRIBUSI BERAT
Mean panjang Log dln=log dg+1,151 log2 g Log dln=log d’g-5,757 log2 g
Mean permukaan log dsn=log dg+2,303 log2 g log dsn=log d’g-4,606 log2 g
Mean volume log dvn=log dg+3,454 log2 g log dvn=log d’g-3,454 log2 g
Mean permukaan-volume log dvs=log dg+5,757 log2 g log dvs=log d’g-1,151 log2 g
Mean momen-berat Log dwm=log dg+8,059 log2 g Log dwm=log d’g+1,151 log2 g
CONTOH DATA PERHITUNGAN BERDASARKAN PERSAMAAN HATCH-CHOATE
LINGKUP UKURAN
(m)
RATA-RATA LINGK
UP UKUR
AN (m)
JUMLAH PARTIKEL
DALAM LINGKUP
UKURAN (n)
PERSEN (n)
PERSEN FREKUENSI
UKURAN LEBIH KECIL
KUMULATIF (JUMLAH)
n.d n.d 2 n.d 3 n.d4 PERSEN n.d 3
PERSEN FREKUENSI UKURAN LEBIH KECIL KUMULATIF (BERAT)
2,0-4,0 3,0 2 1,0 1,0 6 18 54 162 0,03 0,03
4,0-6,0 5,0 32 16,0 17,0 160 800 4000 20.000 2,31 2,34
6,0-8,0 7,0 64 32,0 49,0 448 3136 21952 153.664 12,65 14,99
8,0-10,0 9,0 48 24,0 73,0 432 3888 34992 314.928 20,16 35,15
10,0-12,0 11,0 30 15,0 88,0 330 3630 39930 439.230 23,01 58,16
12,0-14,0 13,0 14 7,0 95,0 182 2366 30758 399.854 17,72 75,88
14,0-16,0 15,0 6 3,0 98,0 90 1350 20250 303.750 11,67 87,55
16,0-18,0 17,0 3 1,5 99,0 51 867 14739 250.563 8,49 96,04
18,0-20,0 19,0 1 0,5 100,0 19 361 6859 130.321 3,95 99,99
Σ 200 1.718 16.416 173.534 2.012.472
GRAFIK SKALA PROBABILITAS
GRAFIK SKALA PROBABILITAS
0102030405060708090
100
1.28 1.23 1.18 1.11 1.04 0.95 0.85 0.7 0.48
Log Ukuran Partikel Rata-Rata
% K
um
ula
tif Ju
mla
h d
baw
ah
Uku
ran
Series1
Linear (Series1)
X Y1.28 1001.23 991.18 981.11 951.04 880.95 730.85 490.7 17
0.48 1
REKAAN KOMPUTER GRAFIK SKALA PROBABILITAS
Cat : sumbu Y urutan tidak terbalik, sumbu X terbalik, sumbu X log ukuran partikel rata-rata.
Buku acuan yang terbalik sumbu Y. dg lebih mendekati yang sesuguhnya
REKAAN KOMPUTER GRAFIK SKALA PROBABILITAS
GRAFIK SKALA PROBABILITAS
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.48 0.7 0.85 0.95 1.04 1.11 1.18 1.23 1.28
Log Ukuran Partikel
% K
um
ula
tif Ju
mla
h
Series1
Linear (Series1)
X Y0.48 10.7 17
0.85 490.95 731.04 881.11 951.18 981.23 991.28 100
Cat : Sumbu X dan Y sesuai urutan normal.dg lebih tidak mendekati sesunguhnya
REKAAN KOMPUTER GRAFIK SKALA PROBABILITAS
GRAFIK SKALA PROBABILITAS
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 5 10 15 20
Ukuran Partikel
% K
um
ula
tif Ju
mla
h d
ibaw
ah U
kura
n
Series1
Linear (Series1)
X Y19 10017 9915 9813 9511 889 737 495 173 1
Cat : dg jauh lebih tidak mendekati sesunguhnya
GRAFIK SKALA PROBABILITAS
• Di buat dengan cara plot ukuran partikel (sumbu X) dan % frekuensi kumulatif di bawah ukuran (skala probabilitas) pada kertas semilogaritma
• Kemiringan dari garis identik dengan kemiringan untuk distribusi jumlah,
• Diameter geometris (dg) adalah ukuran partikel pada tingkat probabilitas 50%
• Distribusi jumlah grafik skala probabilitas dibuat berdasarkan prosentase jumlah partikel terukur (%n), distribusi berat nerdasarkan prosentase nd3 (% nd3)
PENENTUAN JUMLAH PARTIKEL
3
6
vndN
N : jumlah partikel
Π : 3,14
dvn : diameter rata-rata parameter volume
ρ : berat jenis
CONTOH PERHITUNGAN
GARIS TENGAH JUMLAH VOLUME RATA-RATA DARI SERBUK BERDASARKAN DATA ADALAH 2,41μm. JIKA KERAPATAN DARI SERBUK ADALAH 3,0 GRAM/cm3, BERAPAKAH JUMLAH PARTIKEL PER GRAM SEDIAAN?
3
6
vndN
10
34
10.55,4
0,3.10.41,2.14,3
6
N
Catatan :
2,41 μm = 2,41.10-4 cm
METODE PENGAYAKAN
MENGGUNAKAN SUATU SERI AYAKAN STANDARD YANG DIKALIBRASI.
AYAKAN DISUSUN BERTURUT-TURUT MULAI DARI YANG KASAR DIATAS SAMPAI DENGAN YANG TERHALUS DIBAWAH
AYAKAN DIGOYANG PADA WAKTU TERTENTU KMDN DI TIMBANG ISINYA MASING-MASING.
DENGAN MENGANGGAP SUATU DISTRIBUSI NORMAL, % BERAT KUMULATIF DARI SERBUK YANG TERTINGGAL DIATAS AYAKAN DIPLOT PADA GRAFIK SKALA PROBABILITAS
MESH LUBANG AYAKAN (m)
3,5 5660
4 4760
5 4000
6 3360
7 2830
8 2380
10 2000
12 1680
14 1410
16 1190
18 1000
20 840
25 710
30 590
35 500
40 420
45 350
50 297
60 250
70 210
80 177
100 149
120 125
140 105
170 88
200 74
230 62
270 53
325 44
400 37
CONTOH AYAKAN STANDARD
USA PHARM
NOMOR AYAKAN (LEWAT/TINGGAL)
RATA-RATA ARITMATIK
UKURAN LUBANG
(m)
BERAT YANG TERTINGGAL
PADA AYAKAN
YANG LEBIH KECIL (gram)
% YANG TERTINGGAL
PADA AYAKAN
YANG LEBIH KECIL
UKURAN BERAT
(1) (2) (3) (4) (2) x (4)
30/45 470 57,3 13,0 6100
45/60 300 181,0 41,2 12380
60/80 213 110,0 25,0 5320
80/100 163 49,7 11,3 1840
100/140 127 20,0 4,5 572
140/200 90 22,0 5,0 450
= 440,0 = 100,0 = 26.662
Diameter rata-rata = 26662 / 100 = 267 m
CONTOH :
METODE SEDIMENTASI
gth
dos
st
03 18
dst : diameter stokes
η0 : viskositas medium
h : jarak jatuh dalam waktu t
ρs : kerapatan partikel
ρ0 : kerapatan medium
g : percepatan gravitasi
0
02
18 gd
t
h sst
Untuk menggunakan hukum Stokes, suatu syarat selanjutnya adalah bahwa aliran dari medium dispersi sekitar partikel ketika partikel mengendap adalah laminer atau streamline
g
Rd
gd
d
R
dR
s
e
se
e
00
23
02
0
0
18
18
Catatan :
Re : angka Reynold
Hukum Stokes tidak bisa digunakan bila nilai Re lebih besar dari 0,2 karena terjadi turbulensi
Suatu bahan serbuk dengan kerapatan 2,7g/ml diuspensikan dalam air pada 20oC. Berapakah ukuran partikel terbesar yang akan mengendap tanpa terjadi turbulasi? Viskositas air pada 20oC adalah 0,01 poise atau g/cm.detik dan kerapatannya adalah 1,0 g/ml.
Jika bahan yang digunakan diatas disuspensikan dalam sirup yang mengandung sukrosa 60% berat, berapakah garis tengah kritisnya, untuk mendapatkan Re tidak lebih dari 0,2? Viskositas sirup 0,567 poise dan kerapatannya 1,3 g/ml.
mcmd
d
mcmd
d
86510.65,8
981.3,13,17,2
567,0.2,0.18
6010.6
981.0,10,17,2
01,0.2,0.18
2
23
3
23