Dari penelitian yang dilakukan, diperoleh hasil bahwa komposisi bahan pembuat briket arang dari tongkol jagung dan limbah ampas teh berpengaruh terhadap jumlah kadar air, kerapatan, nilai kalor dan kadar abu. Hasil pengujian yang diperoleh tercantum pada Tabel 7.
Tabel 7. Hasil penelitian uji komposisi bahan pembuat briket arang tongkol jagung dan ampas teh.
Perlakuan
Parameter
Kadar air Kerapatan Nilai kalor Kadar abu
(%) (gr/cm3) (kalori/gr) (%) K1 2,89 0.368 10052.08 2.83 K2 3,30 0.376 9243.70 3.35 K3 3.52 0.387 8400.17 3.62 K4 3.64 0.404 7732.37 4.12 K5 3.90 0.415 6959.14 4.52
Dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa kadar airtertinggi diperoleh pada perlakuan K5 yaitu sebesar 3.90% dan terendah pada K1 yaitu sebesar 2.89%. Kerapatan tertinggi diperoleh pada perlakuan K5 yaitu sebesar 0.415 gr/cm3 dan terendah pada K1 yaitu sebesar 0.368 gr/cm3. Nilai kalor tertinggi pada K1 yaitu sebesar 10052.08 kal/gr dan terendah K5 yaitu sebesar 6959.14 kal/gr. Kadar abu tertinggi yaitu pada perlakuan K5 yaitu sebesar 4.52% dan terendah pada perlakuan K1 yaitu sebesar 2.83%.
Kadar Air
Dari analisis sidik ragam (Lampiran 2) dapat dilihat bahwa komposisi bahan pembuat briket arang memberikan pengaruh sangat nyata terhadap kadar air. Hasil pengujian menggunakan DMRT (Duncan Multiple Range Test) menunjukkan pengaruh komposisi bahan pembuat briket arang terhadap kadar air untuk tiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8. Hasil uji beda rataan DMRT persentase komposisi terhadap kadar air
Jarak DMRT Perlakuan Rataan Notasi
0,05 0,01 0,05 0,01 - K1 2.89 A a 2 0.050 0.068 K2 3.30 B b 3 0.052 0.071 K3 3.52 C c 4 0.054 0.073 K4 3.64 D d 5 0.055 0.074 K5 3.90 E e
Keterangan : notasi yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perlakuan memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 5% dan sangat nyata pada taraf 1%
Dari Tabel 8 dapat ketahui bahwa kadar perlakuan K1 berbeda nyata dengan perlakuan K2, dan perlakuan K2 memberikan pengaruh perbedaan yangnyata K3, dan seterusnya terhadap pelakuan K4 dan perlakuan K5, saling memberikan pengaruh yang nyata.Hubungan antara komposisi bahan pembuat briket arang tongkol jagung dan ampas teh terhadap kadar air dapat dilihat pada gambar 3 berikut ini.
Gambar 3. Hubungan antara komposisi bahan pembuat briket arang terhadap kadar air
Dari Gambar 3 dapat dilihat bahwa kadar air semakin rendah jika tongkol jagung semakin banyak. Dimana nilai kadar air terendah yaitu sebesar 2.89% terdapat pada perlakuan komposisi tongkol jagung : ampas teh (100% : 0%), sedangkan nilai kadar air tertinggi yaitu 3.90% terdapat pada perlakuan komposisi tongkol jagung : ampas teh(0% : 100%). Hal ini diduga karena perbedaan luas permukaan bahan pembuat briket arang dengan komposisi tongkol jagung dan ampas teh, sehingga mempengaruhi persentase kenaikan kadar air.
Penurunan kadar air dari perlakuan K5 hingga K1 dipengaruhi oleh komposisi bahan pembuat briket. Kadar air terendah adalah pada perlakuan K1 sedangkan kadar air tertinggi pada perlakuan K5. Hal ini diduga karena pada pelakuan K5 dengan komposisi tongkol jagung : ampas teh (0% : 100%) memiliki luas permukaan bahan yang lebih besar, sebaliknya pada perlakuan K1 dengan komposisi tongkol jagung : ampas teh (100% : 0%) dengan nilai kadar air terendah memiliki luas permukaan bahan yang lebih kecil.
-0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 K a da r A ir ( % be ra t ) Perlakuan K1 K2 K3 K4 K5
Perbedaan komposisi menghasilkan jumlah pori-pori pada permukaan yang berbeda, dimana kadar air tertinggi pada perlakuan K5 dengan komposisi tongkol jagung : ampas teh (0% : 100%) dimana ampas teh memiliki jumlah pori-pori lebih banyak dibandingkan tongkol jagung dan daya serapnya lebih tinggi, hal sesuai dengan pernyataan Triono (2006) tingginya kadar air disebabkan karena bahan briket memiliki jumlah pori-pori yang lebih banyak, selain itu ampas teh masih mengandungkomponen-komponen kimia seperti selulosa, lignin, silika dan hemiselulosa.
Briket dengan kadar air yang tinggi, menyebabkan kualitas briket menurun ketika penyimpanan karena pengaruh mikroba yang mengakibatkan briket mudah berjamur. Kadar air yang tinggi juga dapat menimbulkan asap yang banyak pada saat pembakaran (Riseanggara 2008). Selain itu, rendahnya nilai kadar air akan memudahkan briket dalam penyalaannya dan tidak banyak menimbulkan asap pada saat pembakarannya. Namun, pada penelitian ini sangat dipengaruhi oleh komposisi kimiawi dari bahan yang digunakan dalam pembuatan briket arang.
Selain itu, kadar air sangat dipengaruhi oleh sifat bahan yang higroskopis. Hal ini dijelaskan oleh Sudrajat (1984) kadar air yang tinggi disebabkan oleh sifat briket arang yang bersifat higroskopis, artinya mampu menyerap air dari udara sekelilingnya pada pori-pori arang di permukaan briket arang.
Kerapatan
Dari analisis sidik ragam (Lampiran 3) dapat dilihat bahwa komposisi bahan pembuat briket arang memberikan pengaruh sangat nyata terhadap kerapatan. Hasil pengujian menggunakan DMRT (Duncan Multiple Range
Test)menunjukkan pengaruh komposisi bahan pembuat briket arang terhadap kerapatan untuk tiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9. Hasil uji beda rataan DMRT persentase komposisi terhadap kerapatan
Jarak DMRT Perlakuan Rataan Notasi
0,05 0,01 0,05 0,01 - K1 0.368 A a 2 0.0034 0.0047 K2 0.376 B b 3 0.0036 0.0049 K3 0.387 C c 4 0.0037 0.0050 K4 0.404 D d 5 0.0038 0.0051 K5 0.415 E e
Keterangan : notasi yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perlakuan memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 5% dan sangat nyata pada taraf 1%
Dari Tabel 9 dapat dilihat bahwa setiap perlakuan memiliki perbedaan yang nyata terhadap perlakuan lainnya. Perlakuan K1 berbeda nyata terhadap perlakuan K2, dan perlakuan K2 berbeda nyata terhadap perlakuan K3, K4, dan K5.
Hubungan antara komposisi bahan pembuat briket arang tongkol jagung dan ampas teh terhadap kerapatan dapat dilihat pada gambar 4 berikut ini.
Gambar 4. Hubungan antara komposisi bahan pembuat briket arang terhadap kerapatan 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,40 0,41 0,42 K e rap a tan ( gr am /c m 3 ) Perlakuan K1 K2 K3 K4 K5
Gambar 4 menunjukkan hubungan komposisi bahan pembuat briket arang terhadap kerapatan, dimana kerapatan akan semakin tinggi jika jumlah ampas teh semakin banyak. Nilai kerapatan tertinggi yaitu sebesar 0.415 gr/cm3 terdapat pada perlakuan komposisi tongkol jagung : ampas teh (0% : 100%), sedangkan nilai kerapatan terendah yaitu 0.368 gr/cm3 terdapat pada perlakuan komposisi tongkol jagung : ampas teh(100% : 0%).
Dimana kerapatan menunjukkan perbandingan antara berat dan volume beriket arang. Besar kecilnya kerapatan dipengaruhi oleh ukuran dan kehomogenan arang penyusun briket arang tersebut. Hal ini sesuai dengan Masturin (2002) yang menyatakan bahwa ukuran arang ampas teh cenderung lebih halus dan seragam, mengakibatkan ikatan antar partikel arangnya lebih maksimal. Kecenderungan terdapatnya ruang-ruang kosong antar partikel sangat kecil. Partikel arang tongkol jagung yang ukurannya lebih kasar dan tidak seragam memungkinkan turunnya nilai kerapatan briket arang, karena ikatan antar partikelnya tidak maksimal.
Pada umumnya briket arang dibuat dengan menyertakan pengempaan dan bahan pengikat dalam proses dengan tujuan meningkatkan kerapatan dan penyeragaman bentuk, dengan bentuk yang seragam briket akan dapat dipasarkan dalam jarak yang cukup jauh baik antar kota atau antar pulau (Sudrajat, 1984). Besarnya kerapatan suatu briket dipengaruhi oleh besarnya tekanan kempa yang diberikan ketika pencetakan. Semakin tinggi tekanan kempa yang diberikan maka semakin rapat briket arang yang dihasilkan. Berdasarkan pernyataan Triono (2006) menyatakan bahwa semakin seragam ukuran serbuk arang dalam briket arang akan menghasilkan kerapatan yang semakin tinggi.
Berdasarkan pernyatan Hendra dan winarni (2003) bahwa kerapatan juga mempengaruhi keteguhan tekan, lama pembakaran, dan mudah tidaknya pada saat briket akan dinyalakan. Kerapatan terlalu tinggi dapat mengakibatkan briket sulit terbakar, sedangkan briket yang memiliki kerapatan yang tidak terlalu tinggi maka akan memudahkan pembakaran karena semakin besar rongga udara atau celah yang dapat dilalui oleh oksigen dalam proses pembakaran. Briket dengan kerapatan yang terlalu rendah dapat mengakibatkan briket cepat habis dalam pembakaran karena bobot briketnya lebih rendah.
Nilai Kalor
Dari analisa sidik ragam nilai kalor pada (Lampiran 4) dapat dilihat bahwa perlakuan dengan komposisi bahan yang berbeda memberikan pengaruh yang berbeda sangat nyata terhadap nilai kalor. Untuk melihat perbedaan pengaruh komposisi bahan pembuat briket terhadap nilai kalor, maka dilakukan pengujian menggunakan analisa DMRT (Duncan Multiple Range Test)diperoleh hasil seperti yang tertera pada Tabel 10.
Tabel 10. Hasil uji beda rataan DMRT persentase komposisi terhadap nilai kalor
Jarak DMRT Perlakuan Rataan Notasi
0,05 0,01 0,05 0,01 - K5 6959.14 A a 2 380.96 519.65 K4 7732.37 B b 3 399.94 542.00 K3 8400.17 C c 4 411.95 556.85 K2 9243.70 D d 5 420.35 567.57 K1 10052.08 E e
Keterangan : notasi yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perlakuan memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 5% dan sangat berbeda nyata pada taraf 1%
Hasil uji Duncan yang dilakukan dapat dilihat bahwa perlakuan K1 berbeda nyata terhadap perlakuan K2, perlakuan K2 berbedanyata dengan
perlakuan K3, perlakuan K3 berbeda nyata dengan perlakuan K4 dan perlakuan K4 berbeda nyata dengan perlakuan K5.
Hubungan komposisi bahan pembuat briket terhadap nilai kalor dapat dilihat pada Gambar 5 berikut ini.
Gambar 5.Hubungan antara komposisi bahan briket terhadap nilai kalor. Dari Gambar 5 dapat dilihat bahwa terjadi penurunan nilai kalor jika jumlah tongkol jagung semakin sedikit dan bahan ampas teh semakin banyak, artinya bahwa komposisi bahan briket arang memberikan pengaruh terhadap nilai kalor yang dihasilkan.
Perbedaan jumlah nilai kalor masing-masing perlakuan disebabkan oleh perbedaan akumulasi jumlah nilai kalor yang terkandung pada setiap briket, yang dipengaruhi oleh komposisi bahan penyusun briket bioarang tersebut. Pada perlakuan K1, dimana komposisi bahan pembuat briket yaitu tongkol jagung dan ampas teh (100% : 0%) memiliki nilai kalor tertinggi yaitu 10052.08 kal/gr dimana telah memenuhi Standar Nasional Indonesia (SNI) dengan nilai minimal 5000 kal/gr. Maka semakin bertambah limbah tongkol jagung yang diberikan
-2.000,00 4.000,00 6.000,00 8.000,00 10.000,00 12.000,00 N il ai K al o r ( k al /gr am ) Perlakuan K5 K4 K3 K2 K1
semakin bertambah pula nilai kalor briket sesuai pertambahan komposisinya, sedangkan nilai kalor terendah adalah pada perlakuan K5 yaitu 6959.14 kal/gr dengan komposisi tongkol jagung dan ampas teh (0% : 100%)dimana telah memenuhi Standar Nasional Indonesia (SNI) dengan nilai minimal 5000 kal/gr. Hal ini sesuai denganHartoyo (1983), yang menyatakan bahwa nilai kalor briket yang dihasilkan dipengaruhi oleh nilai kalor atau energi yang dimiliki oleh bahan penyusunnya. Dimana nilai kalor sangat menentukan kualitas briket arang. Semakin tinggi nilai kalor bakar briket arang, semakin baik pula kualitas briket arang yang dihasilkan.
Menurut Brades (2008) bahwa penerapan nilai kalor bertujuan untuk mengetahui sejauh mana nilai panas pembakaran yang dapat dihasilkan briket arang.Nilai kalor menjadi parameter mutu paling penting bagi briket arang sebagai bahan bakar, sehingga nilai kalor sangat menentukan kualitas briket arang. Apabila nilai kalor bakar arang semakin tinggi, maka akan semakin baik pula kualitas briket arang yang dihasilkan.
Kadar Abu
Dari hasil sidik ragam pada (Lampiran 5) dapat dilihat bahwa perlakuan komposisi bahan pembuat briket memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap kadar abu yang dihasilkan. Hasil pengujian DMRT (Duncan Multiple Range Test) yang menunjukkan pengaruh tiap-tiap perlakuan komposisi terhadap nilai kadar abu yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 11.
Tabel 11. Hasil uji beda rataan DMRT persentase komposisi terhadap kadar abu
Jarak DMRT Perlakuan Rataan Notasi
0,05 0,01 0,05 0,01 - K1 2.83 A a 2 0.040 0.054 K2 3.35 B b 3 0.042 0.057 K3 3.62 C c 4 0.043 0.058 K4 4.12 D d 5 0.044 0.059 K5 4.52 E e
Keterangan : notasi yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perlakuan memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 5% dan sangat nyata pada taraf 1%
Dari Tabel 11 dapat ketahui bahwa kadar perlakuan K1 berbeda nyata dengan perlakuan K2, perlakuan K2 memberikan pengaruh perbedaan yang nyata K3, perlakuan K3 memberikan pengaruh yang nyata terhadap perlakuan K4, dan perlakuan K4 memberikan pengaruh yang nyata terhadap K5. Kadar abu tertinggi diperoleh pada perlakuan K5 sebesar 4.52% pada komposisi tongkol jagung : ampas teh(0% : 100%), sedangkan kadar abu terendah pada perlakuan K1 komposisi tongkol jagung : ampas teh (100% : 0%) yaitu sebesar 2.83%. Hubungan antara komposisi bahan pembuat briket dan kadar abu yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Hubunganantara komposisi bahan pembuat briket dengan kadar abu. Dari Gambar 6 dapat dilihat bahwa perlakuan dengan komposisi yang berbeda memberikan pengaruh terhadap kadar abu yang dihasilkan. Kadar abu semakin besar jika jumlah tongkol jagung smakin sedikit dan ampas teh semakin banyak. Hal ini diduga karena jumlah silika yang dikandung dari arang ampas teh lebih besar dibandingkan dengan jumlah silika yang dikandung oleh arang tongkol jagung. Menurut Hendra dan Darmawan (2000), salah satu unsur kadar abu adalah silika dan pengaruhnya kurang baik terhadap kualitas nilai kalor yang dihasilkan. Semakin rendah kadar abu maka semakin baik kualitas nilai kalor briket arang yang dihasilkan.
Menurut Hendra dan Winarni (2003) menyatakan bahwa zat yang dapat menguap hasil dari dekomposisi senyawa-senyawa di dalam briket selain air. Kandungan kadar zat menguap yang tinggi didalam briket akan menimbulkan asap yang lebih banyak pada saat briket arang dinyalakan mengakibatkan pengaruh yang tidak baik terhadap lingkungan disekitarnya, hal ini disebabkan oleh adanya reaksi karbon monoksida (CO) dengan turunan alkohol.
-0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 K a da r A bu ( % be ra t) Perlakuan K1 K2 K3 K4 K5
Kadar abu arang ampas teh menurut Nurcahyani, dkk (2006) sebesar 5%, sedangkan kadar abu arang tongkol jagung menurut Surono (2010) yaitu sebesar 4%. Kadar abu yang dihasilkan sangat erat hubungannya dengan jenis bahan penyusun briket dan cara penggabungannya, serta mineral yang terkandung di dalamnya.
