Faktor yang Mempengaruhi Sedimentasi

By All About Knowledge at August 07, 2020

Sedimentasi adalah pemisahan solid-liquid menggunakan pegendapan secara gravitasi untuk menyisihkan suspended-solid. Suspensi adalah suatu campuran fluida  yang mengandung partikel padat atau dengan kata lain campuran heterogen dari zat cair dan zat padat yang dilarutkan dalam zat cair tersebut.

Partikel padat dalam sistem suspensi umumnya lebih besar dari 1 mikrometer sehingga cukup besar untuk memungkinkan terjadinya sedimentasi. Tidak seperti koloid, padatan pada suspensi akan mengalami pengendapan atau sedimentasi walaupun tidak terdapat gangguan. 

Singkatnya, suspensi merupakan campuran yang masih dapat dibedakan antara pelarut dan zat yang dilarutkan. Contoh suspensi adalah lumpur, tepung, kabut, cat dan lain-lain. Salah satu contoh dari suspensi tersebut adalah lumpur.

 

Lumpur adalah campuran cair atau semicair antara air dan  tanah. Lumpur terjadi saat tanah basah. Secara  geologis, lumpur ialah campuran  air  dan partikel endapan lumpur  dan tanah liat. Endapan lumpur masa lalu mengeras selama beberapa lama menjadi batu endapan.

 

Faktor-faktor yang mempengaruhi Sedimentasi

 

1. Konsentrasi

 

Dengan semakin besarnya konsentrasi, gaya gesek yang dialami partikel antara partikel lain semakin besar sehingga drag force atau gaya seret nya pun semakin besar.

 

Hal ini disebabkan karena dengan semakin besarnya konsentrasi berarti semakin banyak jumlah partikel dalam suatu suspensi yang menyebabkan bertambahnya gaya gesek antara suatu partikel dengan partikel yang lain.

 

Drag force atau gaya seret ini bekerja pada arah yang berlawanan dengan gerakan partikel dalam fluida. Dalam hal ini gaya drag ke arah atas dan gerakan partikel ke bawah. Gaya seret ini disebabkan oleh adanya transfer momentum yang arahnya tegak lurus permukaan partikel dalam bentuk gesekan.

 

Maka, dengan adanya drag force yang arahnya berlawanan dengan arah partikel ini akan menyebabkan gerakan partikel menjadi lambat karena semakin kecilnya gaya total ke bawah sehingga kecepatan pengendapan semakin turun.

 

2. Tekanan

 

Tekanan adalah hasil dari gaya-gaya komprehensif yang bekerja pada satuan luas. Tekanan didefinisikan oleh :

di mana P adalah Tekanan (Pa), F adalah Gaya (Newton) dan A adalah luas penampang (m²).

 

3. Densitas (massa jenis)

 

Massa jenis dari suatu benda merupakan konsentrasi terukur dari massa benda tersebut. Massa jenis dapat  ditentukan dengan mengambil perbandingan antara massa benda yang berada pada suatu tempat dibagi dengan volume ruangf yang ditempati oleh benda tersebut.

 

Massa jenis dapat didefinisikan sebagai:

 

di mana ∆m adalah massa (kg) dan  V ∆ adalah volume (m³). Jadi, dengan asumsi kontinum, kuantitas-kuantitas yang diinginkan diasumsikan terdefinisikan pada semua titik dari daerah yang dimaksud.

 

4. Tegangan Permukaan

 

Bintik air yang jatuh di udara atau gelembung udara yang ada dalam air akan selalu berbentuk bola, terbebas dari pengaruh gaya luar seperti gaya geser akibat viskositas.

 

Bila air dituang ke dalam gelas bersih sampai penuh maka pada batas tertentu permukaan air pada gelas dapat lebih tinggi dari permukaan dinding gelas. Bila tabung pipa kaca bersih dicelupkan tegak lurus permukaan air maka air pada tepi luar tabung akan naik, lebih tinggi sedikit dari permukaan air sekelilingnya.

 

Contoh-contoh tersebut adalah efek dari adanya tegangan permukaan pada zat cair. Properti ini dikenal dengan nama tegangan permukaan karna adanya tarik menarik antara molekul-molekul dekat permukaan dengan molekul-molekul yang tidak dekat permukaan.

 

Kerja molekul ini terjadi untuk membawa molekul ke permukaan. Pembentukan permukaan bebas membutuhkan energi dan energi persatuan luas permukaan dikenal dengan nama tegangan permukaan yang biasa diberi notasi σ. Tegangan permukaan σ berdimensi energi persatuan luas permukaan gaya persatuan panjang.

 

5.  Viskositas

 

Fluida didefinisikan sebagai substansi yang terus-menerus berdeformasi bila ada tegangan geser yang bekerja pada fluida tersebut. Fluida tidak mampu menahan tegangan geser pada saat fluida dalam keadaan diam.

 

Hal ini menyatakan secara tidak langsung bahwa tegangan geser akan timbul hanya apabila fluida dalam keadaan bergerak. Juga tegangan geser akan ada apabila fluida memiliki viskositas dan viskositas merupakan karakteristik yang dimiliki oleh semua fluida nyata.

Oleh karna itu fluida ideal dapat didefinisikan sebagai fluida yang tidak memiliki viskositas dan tegangan geser tidak akan timbul pada fluida ideal apabila fluida ini dalam keadaan bergerak.

 

Viskositas (kekentalan) fluida besarnya dapat ditentukan melalui pengukuran terhadap tingkat hambatan yang ditimbulkan pada aliran fluida yang bersangkutan.

 

Viskositas merupakan properti dari semua fluida nyata dan viskositas inilah yang membedakan fluida nyata dengan fluida ideal (fluida tak berviskositas). Hambatan geser terukur sebagai gaya geser total. Satuan tegangan geser adalah gaya geser persatuan-satuan luas.

 

Dalam beberapa masalah mengenai gerak zat cair, kekentalan absolut dihubungkan dengan massa jenis dalam bentuk:

di mana v adalah viskositas kinematik, µ viskositas dinamik dan ρ adalah massa jenis.

 

6.  Kecepatan

 

Deskripsi aliran Eulerian merupakan deskripsi yang akan digunakan dalam pembahasan mengenai fluida. Jika meletakkan fokus pada suatu titik umum (x,y,z) di dalam aliran yang mengalir melewati titik tersebut dengan kecepatan V(x,y,z).

 

Laju perubahan kecepatan dari aliran ketika melewati titik tersebut adalah dV/dx ,  dV/dy , dV/dz dan dapat berubah terhadap waktu di titik tersebut: dV/dt. Di sini menggunakan derivatif parsial karna kecepatan merupakan fungsi dari keempat variabel.

 

 

Demikian penjelasan mengenai Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Sedimentasi. Semoga bermanfaat ya.

 

1 2