Penelitian Pendahuluan

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.2 Penelitian Pendahuluan

Pengujian termofisik meliputi densitas, viskositas, dan kapilarisasi minyak nabati. Pengujian termofisik minyak dilakukan dengan metode sebagai berikut:

1. Densitas (ASTM D-1298)

Densitas merupakan perbandingan berat suatu sampel dengan volumenya pada suhu pengujiannya.

Prosedur :

Piknometer 10 ml ditimbang bobot kosongnya, kemudian sampel yang akan diuji masukkan ke dalam piknometer hingga tanda batas. Selanjutnya piknometer didiamkan selama 1 jam dalam

waterbath pada suhu 30, 50, dan 70oC, kemudian ditimbang menggunakan timbangan analitik. Pengukuran dilakukan menggunakan 3 kali ulangan. Densitas minyak dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

...(8) dimana :

ρt = densitas (g/ml)

mi = masa piknometer dan sampel (g) mo = masa piknometer kosong (g) vt = volume piknometer (ml)

2. Viskositas Metode Brookfield (AOAC 1995)

Viskositas bahan bakar diartikan sebagai ukuran ketahanan bahan bakar untuk mengalir. Pengukuran viskositas dilakukan dengan menggunakan alat Viskometer Brookfield.

Prosedur :

Bahan sebanyak ± 600 ml (jumlah yang diperlukan untuk merendamkan tanda tera pada beban) dimasukan ke dalam gelas piala, dan diatur suhunya agar tetap 30 °C, 50 °C, dan 70 °C. Beban dan putaran per menit (rpm) yang akan digunakan (bernomor) diatur terlebih dahulu untuk menentukan angka konversinya yang terdapat pada tabel bagian atas alat. Contoh dimasukkan ke dalam wadah hingga tanda tera pada beban terendam. Motor penggerak dijalankan setelah jarum menunjukan angka nol. Motor dimatikan setelah satu menit, dan tombol

22

penekan jarum ditekan, kemudian dibaca angka yang ditunjukkan oleh jarum tersebut (A). Pada Gambar 10 dapat dilihat proses pengujian viskositas dengan menggunakan viskometerBrookfield. Rumus viskositas adalah sebagai berikut.

... ...(18) 3. Uji Kapilaritas Sumbu

Uji daya kapilarisasi dilakukan dengan menggunakan sumbu kompor yang dijahit diujungnya agar dapat menyatu dan berbentuk bulat. Kemudian dibuat kaitan untuk menggantung sumbu dengan tiang statif, sumbu tersebut di masukkan ke dalam kolom kaca yang berisikan minyak bintaro. Sumbu setinggi 0.5 cm tercelup dalam 250 ml minyak ditempatkan dalam gelas kimia berukuran 1000 ml. Sumbu diberi ukuran atau skala dari 0.5 sampai 2 cm dan pencatatan waktu dilakukan untuk setiap kenaikan minyak 0.5 cm. Percobaan dilakukan pada tiga titik suhu, yaitu 30, 50, dan 70oC, dengan tiga kali pengulangan (Sunandar 2010).

3.3.3 Penelitian Utama 1.Pengujian Kompor

a. Pengujian temperatur api

Pengujian temperatur api bertujuan untuk menentukan temperatur optimum dari profil api biru.

Prosedur:

1. Kompor dinyalakan untuk pemanasan awal pada bukaan katup tertentu yang bisa menghasilkan api biru atau api terbaik yang mendekati api biru, pemanasan awal dilakukan dalam waktu 10 sampai 15 menit hingga nyala api stabil.

2. Apabila nyala api yang stabil sudah dicapai, dilakukan pengukuran temperatur api dengan termokopel pada titik-titik tertentu secara bersamaan, yaitu:

- Termokopel diletakkan diatas kompor pada ketinggian 2cm dan dilakukan pengukuran temperatur.

- Termokopel dinaikkan terus tiap ketinggian 2 cm, hingga mencapai ketinggian 18 cm dan pada tiap-tiap ketinggian dilakukan pengukuran temperatur.

3. Langkah no(1) dan no(2) dilakukan untuk beberapa bukaan katup yang mampu menghasilkan nyala api biru atau nyala api terbaik yang mendekati api biru.

4. Temperatur optimum tertinggi dari beberapa ketinggian pada api yang dihasilkan kompor kemudian kita gunakan sebagai acuan dalam pengujian daya kompor dan pengujian efisiensi.

23

Tabel 6. Contoh tabel data pengujian temperatur api

Tangal :

Jenis kompor :

Jenis bahan bakar :

Bukaan Tinggi Temperatur

termokopel _Rata- Rata Katup (derajat) Pengukuran

(mm) 1 2 20 40 45 60

80

100

120

b. Pelaksanaan uji daya

Pengujian ini dilakukan untuk menentukan tingkat daya kompor, yaitu konsumsi bahan bakar tiap satuan waktu. Pengujian daya dilakukan pada bukaan katup bahan bakar dengan temperatur api tertinggi. Variabel yang dicari dalam pengujian daya yaitu massa bahan bakar yang terbakar dalam 30 menit.

Prosedur:

1. Mengukur temperatur ruangan dan temperatur awal bahan bakar. 2. Menimbang berat kompor dalam keadaan kosong

3. Menimbang berat kompor dalam keadaan terisi bahan bakar

4. Kompor dinyalakan dengan bukaan katup yang telah ditentukan selama ±5 menit, hal ini untuk pemanasan awal sampai mencapai api biru yang stabil

5. Timbang diatur ulang dan stopwatch dinyalakan

6. Setelah mencapai 30 menit, timbangan diatur ulang, dan berat setelah diatur ulang ini digunakan sebagai pengganti berat minyak terpakai.

7. Timbangan diatur ulang tiap 30 menit dan mencatat berat minyak terpakai dan temperatur bahan bakar, dilakukan sampai lima kali pengambilan data.

8. Berat pengatur ulang (berat minyak terpakai) ditimbang dengan timbangan digital. Data-data yang diperoleh dari langkah-langkah diatas dicatat dalam suatu tabel. Berikut contoh tabel yang digunakan pencatat saat pengambilan data daya kompor.

24

Tabel 7. Contoh tabel pengujian daya kompor

Tanggal Uji : Temperatur Awal Minyak : Jenis Kompor : Temperatur Ruang : Jenis Bahan Bakar : Nilai Kalor Bawah :

Percobaan Waktu (Menit)

Temperatur

Minyak Berat Minyak Terpakai (gram) Daya (kilo watt) Minyak Ruang 1 30 2 30 3 30 4 30 5 30 Rata-Rata

c. Pemilihan diameter panci/bejana

Panci digunakan untuk pengujian efisiensi. Panci yang digunakan adalah panci masak yang banyak dijual dipasaran. Penentuan/pemilihan diameter panci dapat dilakukan setelah melakukan pengujian daya kompor. Panci ditentukan sesuai dengan daya kompor yang telah ditentukan.

d. Uji coba pemanasan air kompor sumbu

Uji coba pemanasan air pada kompor sumbu termodifikasi ini bertujuan untuk mengetahui waktu dan jumlah bahan bakar yang terpakai yang dibutuhkan untuk memanaskan air hingga mendidih dengan menggunakan kompor sumbu termodifikasi berbahan bakar minyak bintaro. Pengujian dilakukan sebanyak 3 kali percobaan pada kompor yang diuji. Seperti halnya pada pengujian daya, uji coba pemanasan air ini juga dilakukan pada bukaan katup bahan bakar yang menghasilkan api terbaik dengan temperatur tertinggi.

Prosedur:

1. Mencatat temperatur awal air, bahan bakar, dan temperatur ruangan. 2. Menimbang panci kosong beserta tutupnya.

3. Menimbang berat awal panci yang sudah terisi air sebanyak 2200 ml yang telah dipasang termometer.

4. Kompor yang telah berisi minyak dan telah dipasang termometer diletakkan di atas timbangan duduk. Kemudian dinyalakan untuk pemanasan awal sampai mencapai api yang stabil.

5. Kompor dengan api yang stabil timbangan diatur ulang, kemudian panci yang sudah terisi air dan telah dipasang termometer diletakkan di atas kompor. Bersamaan dengan itu stopwatch dinyalakan dan pengukuran dimulai.

6. Termokopel tipe K dipasang antara lain berada pada posisi-posisi yang dapat mewakili suhu air (T1), uap air (T2), permukaan dinding luar panci (T3), ruangan (T4), suhu bahan bakar (T5)serta pemanas (T6) seperti digambarkan pada gambar.

25

7. Termokopel lalu dihubungkan dengan pencatat suhu jenis hybrid recorder

Yokogawa.

8. Amati dan catat secara periodik setiap 3 menit sampai air mendidih pertama kali.

9. Mengamati dan mencatat waktu saat pertama kali air mendidih.

10. Setelah air mendidih, kompor dimatikan dan dilakukan pengukuran bahan bakar dan uap air yang terpakai.

- Pengukuran bahan bakar yang terpakai yaitu dengan mengangkat panci dari atas kompor kemudian timbangan diatur ulang. Berat yang terbaca setelah diatur ulang merupakan berat dari konsumsi bahan bakar yang terpakai. - Pengukuran berat uap yang tepakai yaitu dengan menimbang panci beserta

termometer. Kemudian selisih antara berat panci setelah pengujian dengan berat awal panci merupakan berat uap yang hilang.

Data yang diperoleh dari langkah-langkah diatas dicatat dalam suatu tabel. Berikut adalah contoh tabel yang digunakan dalam uji coba pemanasan air. Tabel 8. Contoh tabel pengujian pemanasan air

Tanggal Uji Percobaan Percobaan

Waktu TA TM TR Waktu TA TM TR TA = Temperatur Air 0 0 TM = Temperatur Minyak 3 3 TR = Temperatur Ruang 6 6 Massa panci = 9 9 Ukuran Panci = 12 12

Massa panci + Air +Termokopel = 15 15

Jenis Kompor = 18 18

Jenis Bahan Bakar = 21 21

24 24

27 27

30 30

33 33

36 36

Waktu Pendidihan Awal

Massa Uap (gram)

Massa Minyak terpakai (gram)

Effisiensi (%) T1 T4 T2 T3 T6 T5

26