4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.6 Analisis Kinerja CDS
Pada saat formula CDS digunakan di lapangan, formula diencerkan terlebih dahulu sebelum diaplikasikan. Pengenceran dilakukan sebanyak 50 sampai 150 kali dengan menggunakan air. Kinerja formula CDS harus diketahui untuk menentukan formula mana yang memberikan hasil yang terbaik. Dua jenis pengujian yang mewakili kemampuan formula CDS adalah analisis Evaporation Rate dan analisis Dustiness Index.
4.6.1.Analisis Evaporation Rate (ASTM D 4902-99)
Analisis Evaporation Rate (ER) menunjukkan banyaknya penguapan yang terjadi pada sejumlah bahan selama satuan waktu tertentu. Pada penggunaan formula CDS, komponen pembentuk CDS menjadi salah satu faktor yang menentukan tinggi rendahnya laju penguapan. Pada penelitian ini, perbedaan nilai laju penguapan antara debu yang menggunakan CDS dengan debu tanpa menggunakan CDS menjadi salah satu indikator kemampuan formula CDS dalam menahan laju penguapan pelarut (air). Semakin tinggi daya ikat formula terhadap air di udara dan batubara, semakin berat bobot partikel batubara, sehingga tidak mudah menjadi debu. Hasil pengukuran tingkat penguapan ditampilkan pada Tabel 7.
Tabel 7 Nilai Evaporation Rate formula CDS pada berbagai konsentrasi penambahan gliserol dan pengenceran
No. Konsentrasi Gliserol (%)
Nilai ER (g ev/g debu) pada pengenceran (X)
50 100 150
1. 5 0,49 0,56 0,65
2. 10 0,48 0,53 0,60
3. 15 0,43 0,52 0,55
Pada tabel hasil pengukuran nilai ER di atas, dapat dilihat bahwa terdapat kecenderungan kinerja yang relatif sama pada setiap konsentrasi gliserol, sedangkan dengan memperhatikan pengaruh pengenceran, terlihat adanya nilai ER yang semakin besar seiring dengan meningkatnya jumlah pengenceran. Dengan menggunakan α = 5%, maka diperoleh hasil analisis statistik yang menyatakan bahwa penambahan gliserol dan konsentrasi pelarutan tidak memiliki pengaruh yang nyata terhadap tingkat penguapan. Hasil analisis statistik selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 8.
4.6.2.Analisis Dustiness Index (ASTM D547-41)
Analisis Dustiness Index (DI) mengukur potensi batubara menghasilkan debu. Dalam hal ini, debu yang terukur adalah debu yang terbang di udara selama 5 menit. Semakin lama waktu penampungan debu, maka akan semakin tinggi kehalusan debu yang terhitung. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi gliserol yang ditambahkan, maka semakin sedikit debu yang terbentuk. Berdasarkan tingkat pengencerannya, semakin tinggi konsentrasi pengenceran, maka semakin tinggi debu yang terbentuk. Hasil pengukuran indeks debu ditampilkan pada Tabel 8.
Tabel 8 Nilai Dustiness Index formula CDS pada berbagai konsentrasi penambahan gliserol dan pengenceran
No. Konsentrasi Gliserol (%) Pengenceran (X) 50 100 150 1. 5 0,11 0,19 0,22 2. 10 0,10 0,15 0,20 3. 15 0,07 0,13 0,18
Dari tabel di atas terlihat bahwa banyaknya debu yang terbentuk semakin banyak seiring dengan berkurangnya konsentrasi formula karena banyaknya pengenceran. Penambahan gliserol kasar pada formula juga mempengaruhi banyaknya debu yang terbentuk. Semakin banyak gliserol kasar yang ditambahkan, semakin sedikit debu yang terbentuk.
Pengaruh penambahan gliserol kasar terhadap kinerja formula tidak signifikan pada tingkat kepercayaan 95% (α = 0,05), berbeda dengan pengaruh faktor pengenceran yang menunjukkan pengaruh yang signifikan terhadap pembentukan debu. Hasil uji lanjutan dengan menggunakan uji beda nyata Fisher pada α = 0,05 ditampilkan pada Tabel 9.
Tabel 9 Hasil uji beda nyata Fisher pengaruh faktor pengenceran terhadap nilai Dustiness Index formula CDS
Konsentrasi Gliserol 5 10 15
Pengenceran 50 100 150 50 100 150 50 100 150
Penanda Uji Fisher*) A A A A A B A A A
*)
Tanda huruf yang berbeda menunjukkan perbedaan yang nyata.
Pada Tabel 9 terlihat bahwa pengaruh faktor pengenceran yang nyata terdapat pada formula dengan konsentrasi gliserol 10%. Hasil pengujian
39
menunjukkan bahwa tingkat pengenceran 50 dan 100 kali dua-duanya berbeda nyata dengan pengenceran 150 kali dan tidak berbeda nyata satu sama lain. Adapun pada formula dengan konsentrasi gliserol 5 dan 15%, pengenceran tidak berpengaruh secara nyata terhadap nilai Dustiness Index formula CDS. Hasil analisis statistik selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 9.
Pengaruh faktor pengenceran yang secara umum tidak nyata terhadap kinerja formula CDS menunjukkan bahwa secara teori, formula CDS memiliki kinerja yang masih dapat diterima walaupun telah diencerkan sebanyak 150 kali. Walaupun demikian, pemilihan formula tidak hanya mempertimbangkan faktor tersebut namun juga perbandingan kinerja formula CDS hasil penelitian dengan kinerja formula CDS komersial.
4.6.3.Perbandingan Kinerja CDS Hasil Penelitian dengan CDS Komersial
Hasil analisis kinerja formula CDS hasil penelitian selanjutnya dibandingkan dengan hasil analisis kinerja formula CDS komersial untuk lebih mengetahui kinerja formula hasil penelitian, dibandingkan dengan kinerja formula komersial yang biasa digunakan di pasaran. Sebagian perusahaan pengguna formula CDS menggunakan air untuk menghemat pemakaian formula CDS. Oleh karena itu, hasil analisis kinerja air sebagai pengganti formula CDS juga dibandingkan dengan hasil analisis formula CDS hasil penelitian dan komersial. Selain itu, blanko sampel yang berupa debu batubara yang tidak diberi perlakuan penambahan bahan kmia apapun juga dianalisis sebagai kontrol. Perbandingan kinerja kedua formula CDS tersebut dapat dilihat pada Tabel 10.
Tabel 10 Perbandingan kinerja formula CDS hasil penelitian, CDS komersial, air dan blanko
Kinerja Hasil Penelitian Komersial Air Blanko
ER 0,43 0,48 0,50 4,31
DI 0,07 0,09 0,37 0,85
Grafik data perbandingan ketiga jenis CDS dan blanko dapat dilihat pada Gambar 17.
Gambar 17 Histogram perbandingan nilai Evaporation Rate CDS hasil penelitian, CDS komersial, air dan blanko.
Dari Gambar 17 terlihat bahwa ketiga bahan (hasil penelitian, komersial dan air) telah bekerja dengan cukup baik dalam meredam penguapan senyawa volatil pada batubara. Dari ketiga CDS tersebut, formula hasil penelitian menunjukkan kinerja yang paling bagus dengan nilai ER yang hanya 0,43%, sedangkan apabila tidak menggunakan CDS sama sekali, maka nilai penguapannya jauh lebih besar yaitu 4,31%. Perbandingan kinerja CDS berdasarkan nilai pembentukan debunya (Dustiness Index) diperlihatkan pada Gambar 18.
Gambar 18 Histogram perbandingan nilai Dustiness Index CDS hasil penelitian, CDS komersial, air dan blanko.
0,43 0,48 0,5 4,31 0 1 2 3 4 5 6
Hasil Penelitian Komersial Air Blanko
N il ai E R (g e v / g d e b u ) Formula ER 0,07 0,09 0,37 0,85 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
Hasil Penelitian Komersial Air Blanko
N il ai DI (% ) Formula DI
41
Formula CDS hasil penelitian memiliki nilai DI yang lebih baik dibandingkan dengan CDS lainnya termasuk CDS komersial yang biasa digunakan di industri batubara dan penggunanya. Formula CDS hasil penelitian dapat mengurangi debu batubara, sehingga pembentukan debu batubaranya hanya tinggal 8,2% dari jumlah debu yang dihasilkan tanpa penggunaan CDS.