Ukuran Partikel serbuk

Ukuran Partikel

Pengukuran besar partikel adalah penentuan dari besar dan distribusi besar partikel dalam suatu media pembawa. Dalam hal ini, baik fase terdispersi maupun fase pendispersi dapat dibagi atas 3 sistem, yaitu padat, gas, dan cair.

Pengukuran besar partikel yang dimaksud disini bukanlah pengukuran dari suatu system dispersa molekul atau camppuran larutan atau dari gas, tetapi pengukuran yang dilakukan terhadap zat padat sebagai fase terdispersi dan zat cair  atau gas sebagai fase pendispersi.

Persoalan statistic akan menggambarkan pengaruh dari jumlah dan besar sampel, sedangkan dengan cara adan alat apa sampel itu diambil dari system itu merupakan persoalan teknis.

Beberapa metoda pengukuran yang digunakan, antara lain:

1. Garis Tengah Martin (d_M)

Adalah panjang jarak yang membelah partikel menjadi dua bidang yang sama luasnya.

2. Garis Tengah Ferret (d_fer)

Adalah panjang jarak maksimal dari tengah-tengah pada bidang proyeksi yang tegak lurus pada arah pengukuran.

3. Garis tengah partikel dengan volume sama dengan suatu bola, artinya partikel dianggap mempunyai volume sama dengan suatu bola (d_F).

Untuk analisa besar dan distribusi besar partikel ada dua metoda yang dapat digunakan, yaitu:

1.      Analisa Perhitungan (Zaehlverfahren)

Yang diukur adalah parameter fisika dari masing-masing partikel (dispersitaetgrosse).

Dispersitaetgrosse adalah parameter fisika tertentu yang dapat diukur melalui satuan pengukuran.

Contoh:

-          Pada proses pengayakan maka dispersitaetgrosse dari partikel adalah besar lobang ayakan.

-          Pada pengendapan (sedimentasi), maka tercapainya pengendapan adalah dispersitaetgrosse.

Dispersitaetgrosse ini dibagi menjadi 2 jenis :

1. Dispersitaetgrosse geometri (panjang, luas, dan volume)
2. Dispersitaetgrosse fisika (massa, kecepatan pengendapan, daya tahanan listrik, massa jenis, intensitas cahaya dan lain sebagainya)

a.       Analisa Perhitungan Langsung

Pada metode ini, partikel disuspensikan / didispersikan dalam suatu cairan atau gas dan dengan alat pengukur tertentu partikel ini ditransportasikan, dimana pada proses pemindahan ini akan menimbulkan signal-signal yang tergantung pada parameter partikel (besar partikel). Bila signal ini tidak berupa signal listrik, kemudian didiskriminasi dan dihitung atau bias juga berdasarkan ekstinsi dan pembiasan sinar.

b.      Analisa Perhitungan Tidak Langsung

Prinsip metoda ini adalah dengan mengukur besar partikel dengan suatu mikroskop dimana terlebih dahulu partikel-partikel disuspensikan dalam suatu cairan. Dalam hal ini, harus diperhatikan bahwa setiap partikel tidak boleh bersentuhan satu sama lain. Alat pembantu yang paling sederhana untuk pengukuran adalah ‘Okulomikrometer’, dimana gambar partikel dapat dibandingkan atau diukur berdasarkan ukuran panjang. Selain itu dapat jug digunakan ‘okulametz’, dimana disini partikel diukur berdasarkan pengukuran garis tengah yang ekuivalen dengan suatu lingkaran.

Beberapa alat yang dapat digunakan, dan terdapat diperdagangan adalah alat penganalisa besar partikel dari Zeiss TGZ 3.

2.   Analisa Jumlah (Mangenverfahren)

Pada analisa ini yang ditentukan adalah berat total dari fraksi-fraksi besar partikel, dan bukan umum partikel dari masing-masing fraksi.

a.       Analisa Ayakan

Metoda yang sering digunakan dan paling sederhana dari penentuan besar partikel adalah analisa ayakan. Seperti yang telah dibahas, disini digunakan ayakan yang tersusun sedemikian rupa, dimana ayakan dengan lobang terbesar terletak paling atas, dan makin bawah dengan lobang ayakan paling kecil. Setelah diayak beberapa lama (waktu tertentu) akan diperoleh material yang berada di atas ayakan (yang tidak dapat melewati ayakan), yang dinamakan ‘Ruecstand’ (SR). sedangkan kumpulan partikel yang dapat melewati ayakan dinamakan ‘Durchgang’(D). untuk material yang cenderung beraglomerasi dapat dilakukan pengayakan dengan metoda pengayakan basah.

·         Diagram Bertingkat (Histogram)

Yaitu kurva hubungan antara S (jumlah berat partikel dari masing-masing ayakan) dengan  d_min – d_max, dimana disini tinggi kurva adalah proporsional dengan jumlah berat partikel. Bila titik-titik tengah bidang histogram dihubungkan akan diperoleh kurva yang disebut kurva distribusi kerapatan (Dichteverteilungs kurva = frequency distribution curve), artinya kurva hubungan antara S dengan besar partikel rata-rata. (besar rata-rata pori ayakan)

·         Kurva Distribusi Jumlah

Bila dibuat grafik hubungan antara % R (frekuensi kumulatif dengan besar pori ayakan (d)  didapatkan “summenverteilungs kurve” = frequency distribution curve). Dari kurva ini dapat dibaca berapa % partikel yang ada yang lebih kecil dari besar pori ayakan rata-rata yang sesuai.

·         Distribusi Normal menurut RRSB (Rosin-Ramler-Sperling-Bennet)

Dengan kurva ini akan diperoleh 2 parameter yang cukup untuk menggambarkan distribusi besar partikel suatu pulva. Parameter tersebut antara lain:

1.      Parameter d yang diberikan oleh titik potong kurva garis lurus RRSB dengan garis horizontal pada R = 36,8%.

2.      Harga n yang merupakan kemiringan kurva, didapat dengan menarik garis sejajar dengan kurva RRSB, sampai memotong POL P. perpanjangan garis ini akan memotong pinggir pengukur pertama. Titik potong ini adalah sama dengan harga n.

b.      Analisa Sedimentasi

Dengan metoda ini dapat ditentukan distribusi pulva dengan besar partikel sampai dibawah 0,040 µm. kecepatan pengendapan dari partikel dari media gas atau cairan tergantung pada besar partikel. Jatuhnya partikel pada media yang tenang (tidak bergerak), dinamakan pengendapan. 

-          Untuk mengukur Ukuran Partikel serbuk digunakan ayakan yang memiliki pori ayakan dalam skala : 1000, 850, 600, 425, 355, 250, 212, 125, 90, alas.

cara kerja penentuan Ukuran Partikel

1.      Timbang masing-masing ayakan dalam keadaan kering

2.      Ayakan disusun sedemikian rupa dan dipasang pada alat vibrasi yang tersedia. Penyusunan ayakan mulai dari yang terkecil dibawah dan yang paling besar teratas.

3.      Timbang semua granul dan diletakkan diatas ayakan paling atas atau pori yang paling besar.

4.      Letakkan ayakan pada alat vibrasi

5.      Jalankan percobaan dengan vibrasi selama 15 menit.

6.      Timbang kembali masing-masing ayakan sehingga didapat berat serbuk masing-masing ayakan yaitu dengan mengurangkan dengan berat kosong ayakan tadi, ini diberikan tanda dibagian symbol a atau siebruekstand.

7.      Hitung berat kumulatif dalam persen (%) dari masing-masing berat a yang diperoleh maka didapat symbol b atau ruekstand R %

8.      Kemudian bandingkan hasil dengan kurva RRSB.