Apakah yang dimaksud dengan Metode Sedimentasi atau Sedimentation Method?

Metode sedimentasi (pengendapan) adalah suatu metode yang digunakan untuk mengukur diameter partikel berdasarkan prinsip ketergantungan laju sedimentasi partikel pada ukurannya.

Ukuran partikel ini dinyatakan dalam hukum Stokes:

image

Di mana,

h = jarak jatuh dalam waktu t,
dst = garis tengah rata-rata dari partikel berdasarkan kecepatan sedimentasi,
Ps = kerapatan partikel
Po = kerapatan medium dispersi,
g = percepatan karena gravitasi
ηo = viskositas dari medium.

Persamaan tersebut untuk partikel-partikel yang berbentuk tidak beraturan dari berbagai
ukuran.

Untuk menggunakan hukum Stokes, laju sedimentasi dari suatu partikel tidak boleh terjadi
turbulensi karena ini hal ini akan memengaruhi sedimentasi dari partikel. Aliran turbulensi
atau laminar dinyatakan dengan angka Reynold, Re. Yang tidak berdimensi, yang
didefinisikan sebagai:

image

Menurut Heywood, hukum Stokes tidak dapat digunakan jika Re lebih besar dari 0,2 karena
pada harga ini terjadi turbulensi. Berdasarkan hal ini maka ukuran partikel dapat dirumuskan
sebagai berikut.

image

Rumus ini digunakan bila Re tidak melebihi 0,2

Contoh:
Suatu bahan serbuk dengan kerapatan 2,7 disuspensikan dalam air pada 20°C. Berapakah
ukuran partikel terbesar yang akan mengendap tanpa menyebabkan turbulasi? Viskositas air
pada 20°C adalah 0,01 poise, atau g/cm detik, dan kerapatannya adalah 1,0.

Jawaban:

image

d = 6 x 10-3 cm = 60 µm

Salah satu alat yang berdasarkan pada prinsip sedimentasi dalam penentuan ukuran partikel yaitu Alat Andreasen.

image
Gambar Alat Andreasen (Martin, A.N., 1993)

Cara analisisnya sebagai berikut.
Suspensi 1 atau 2% dimasukkan ke dalam bejana silinder tersebut sampai mencapai tanda 550 ml.

Bejana ditutup, kemudian dikocok untuk mendistribusikan partikel-partikel secara merata. Pada berbagai interval waktu, diambil 10 ml sampel dan dikeluarkan melalui penutupnya. Sampel tersebut diuapkan, ditimbang atau dianalisis dengan metode yang sesuai. Garis tengah partikel setiap interval waktu dihitung dari hukum Stokes, di mana h dalam persamaan adalah tinggi dari cairan di atas ujung pipet yang terendah pada waktu tiap sampel dikeluarkan. Sisa atau sampel yang dikeringkan yang didapat pada suatu waktu tertentu adalah fraksi, berat yang mempunyai ukuran partikel kurang dari ukuran yang diperoleh oleh perhitungan hukum Stokes untuk periode waktu pengendapan.