i
PENGARUH PEMBUKAAN KATUP ALIRAN
PADA PERALATAN PEMBUAT GARAM TERHADAP NILAI BE
TUGAS AKHIRDiajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Mesin
Disusun oleh:
ALBERTUS HERI NUGROHO NIM : 095214007
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
2013
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
THE INFLUENCE OF OPENING CURRENT VALUE
IN SALT MAKER TO BE VALUE
FINAL ASSIGNMENT
Presented as partial fulfillment of the requirement as to obtain the Sarjana Teknik Degree
in Mechanical Engineering
by
ALBERTUS HERI NUGROHO Student Number : 095214007
MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA
2013
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
PERSETUJUAN PEMBIMBING
PENGARUH PEMBUKAAN KATUP ALIRAN
PADA PERALATAN PEMBUAT GARAM TERHADAP NILAI BE
Diajukan Oleh :
ALBERTUS HERI NUGROHO NIM : 095214007
Telah disetujui oleh :
Pembimbing tanggal 12 Juli 2013
Ir. P.K. Purwadi, M.T.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
TUGAS AKHIR
PENGARUH PEMBUKAAN KATUP ALIRAN PADA
PERALATAN PEMBUAT GARAM TERHADAP NILAI BE
Dipersiapkan dan disusun oleh :
NAMA : ALBERTUS HERI NUGROHO
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa dalam Tugas Akhir dengan judul:
PENGARUH PEMBUKAAN KATUP ALIRAN PADA PERALATAN PEMBUAT GARAM TERHADAP NILAI BE
Yang dibuat untuk melengkapi persyaratan yang wajib ditempuh untuk menjadi Sarjana Teknik pada Program Strata-1, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan dari tugas akhir yang sudah dipublikasikan di Universitas Sanata Dharma maupun di Perguruan Tinggi manapun. Kecuali bagian informasinya dicantumkan dalam daftar pustaka.
Dibuat di : Yogyakarta Pada tanggal : 12 Juli 2013 Yang Menyatakan,
Albertus Heri Nugroho
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINNGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Albertus Heri Nugroho
Nomor Mahasiswa : 095214007
Demi pengembangan imu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
PENGARUH PEMBUKAAN KATUP ALIRAN PADA PERALATAN PEMBUAT GARAM TERHADAP NILAI BE
beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan dalam bentuk terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap menyantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal : 12 Juli 2013 Yang menyatakan
(Albertus Heri Nugroh)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
INTISARI
Garam merupakan salah satu kebutuhan pelengkap dari kebutuhan pangan dan merupakan sumber elektrolit bagi tubuh manusia. Akan tetapi saat ini kebutuhan tersebut masih belum dapat terpenuhi oleh masyarakat di beberapa daerah di Indonesia. Bahkan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri saja Indonesia masih harus mengimpor garam dari luar negeri. Hal ini sangatlah tidak wajar bagi negara maritim yang memiliki pantai terpanjang nomor dua di dunia. Banyak penelitian mengenai alat pengkristal air laut, tujuanya adalah mendapatkan hasil yang maksimal. Hasil yang maksimal berupa efisiensi dan efektivitas yang tinggi dari penggunaan alat pengkristal air laut. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat alat pengkristal air laut, mengetahui hubungan antara besarnya pembukaan katup blower dengan nilai °Be setelah 6 jam pemanasan, mengetahui nilai °Be jika alat pengkristal tanpa blower dan tanpa tutup ( kontak langsung dengan udara sekitar ) dan mengetahui waktu yang dibutuhkan selama proses pemanasan sampai menjadi garam.
Metode penelitian yang dilakukan yaitu variasi penelitian menggunakan blower dan tanpa blower. Penelitian pertama menggunakan blower dan penutup dengan pembukaan katup blower dibuka dan dibuka penuh. Penelitian kedua tanpa blower dan penutup (terkontak dengan udara sekitar). Kondisi air laut nilai awal 2°Be dilakukan empat kali penelitian. Dalam penelitian menggunakan volume awal 5 liter air laut dengan proses pemanasan selama 6 jam.
Penelitian memberikan hasil berupa peralatan pengkristal air laut yang dibuat dapat berfungsi dengan baik, untuk kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka penuh nilai °Be yang dihasilkan 5°Be. Untuk kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka nilai °Be yang dihasilkan 7°Be. Untuk kondisi peralatan tanpa menggunakan tutup dan blower (kontak langsung dengan udara sekitar) nilai °Be yang dihasilkan 7°Be. Serta untuk air laut dengan nilai awal 2°Be, dengan volume awal 1,5 liter waktu yang diperlukan untuk menjadikan garam 5 jam dan menghasilkan garam 47 gr untuk kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka . Dalam proses pembuatan garam dipengaruhi oleh kondisi udara, makin cepat udara mengalir semakin banyak garam yang dihasilkan. Semakin baik proses penguapan udara semakin cepat terjadinya proses pengkristalan.
Kata kunci: pengaruh sifat bahan, efisiensi, garam dan efektivitas proses pemanasan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat dan kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul : PENGARUH PEMBUKAAN KATUP ALIRAN PADA PERALATAN PEMBUAT GARAM TERHADAP NILAI BE. Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Dalam penelitian dan penyusunan Tugas Akhir ini tentunya tidak terlepas dari bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Ir. P.K. Purwadi, M.T., Ketua Program Studi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. Doddy Purwadianto, S.T.,M.T, selaku Dosen Pembimbing Akademik 2009.
4. Ir. P.K Purwadi, M.T. selaku dosen pembimbing Tugas Akhir yang telah mendampingi dan memberikan bimbingan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 5. Dosen-dosen program studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, atas ilmu
pengetahuan dan bimbingannya kepada penulis semasa kuliah.
6. AG. Sudjito dan Lucia Tri Ratna Ningsih selaku orang tua yang telah memberikan dukungan doa dan materil sehingga studi dapat diselesaikan.
7. Yulius Yudi Arisanto, Veronika Dheni Ratna Jiwati, dan Anastasia Puji Setyo Rini selaku kakak yang telah memberikan motifasi kepada saya, serta telah memberikan dukungan doa dan materil sehingga studi dapat diselesaikan.
ix
9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu, yang telah memberikan dorongan dan bantuan dalam wujud apapun selama penyusunan skripsi ini
Semoga dengan naskah tugas akhir yang telah disusun ini dapat memberi banyak manfaat bagi penerapan teknologi tepat guna untuk masa depan yang lebih baik serta menjadi sumber inspirasi bagi mahasiswa maupun pembaca lainya untuk menciptakan inovasi dalam karya teknologi. Ketidaksempurnaan penulisan naskah ini menjadi cambuk bagi penulis untuk terus belajar, maka segala bentuk kritik dan saran yang membangun akan penulis terima. Penulis mohon maaf jika terdapat kesalahan dan informasi yang kurang dalam naskah ini.
Yogyakarta, 12 Juli 2013
Penulis
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
HALAMAN JUDUL... i
TITLE PAGE... ii
HALAMAN PENGESAHAN... iii
DAFTAR DEWAN PENGUJI... iv
PARNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR... v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS... vi
INTISARI... vii
KATA PENGANTAR... viii
DAFTAR ISI... x
DAFTAR GAMBAR... xiii
DAFTAR TABEL... xiv
BAB I PENDAHULUAN... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Tujuan ... 3
1.3. Perumusan Masalah ... 3
1.4. Batasan Masalah ... 4
1.5. Cara Kerja Alat Pengkristal Air Laut... 6
1.6. Manfaat Pembuatan Alat Pengkristal Air Laut ... 6
BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA... 8
2.1. Dasar Teori ... 8
2.1.1. Berat Ekuivalen (Be)... 8
xi
2.1.3. Panci Tempat Fluida Air Laut... 9
2.1.4. Fluida Pemanas Panci ... 9
2.1.5. Tempat Fluida Air Pemanas... 10
2.1.6. Isolator Tempat Fluida Air Panas ... 10
2.1.7. Pipa Aliran Fluida ... 11
2.1.8. Pompa Air ... 11
2.1.9. Blower... 12
2.1.10. Water Heater ... 12
2.1.11. Sumber Pemanas... 13
2.1.12. Bak Penampung ... 13
2.1.13. Sirip... 13
2.2. Tinjauan Pustaka... 13
2.2.1. Proses Pembuatan Garam Tradisional ... 13
2.2.2. Konstruksi Penggaraman ... 15
2.2.3. Faktor-Faktor Teknis yang Mempengaruhi Produksi Garam ... 16
2.2.4. Tahapan Proses Pembuatan Garam... 18
2.2.5. Hasil Penelitian Pembuatan Garam Non Tradisional ... 21
BAB III PEMBUATAN ALAT DAN METODOLOGI PENELITIAN... 25
3.1. Pembuatan Alat... 25
3.2. Metodologi Penelitian... 27
3.2.1. Benda Uji ... 27
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
3.2.3. Metode Penelitian ... 32
3.2.4. Peralatan Pendukung... 32
3.2.5. Cara Pengambilan Data... 33
3.2.6. Cara Pengolahan Data... 34
3.2.7. Cara Mendapatkan Kesimpulan ... 34
3.2.8. Kesulitan Dalam Pengerjaan... 34
BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN... 36
4.1. Hasil Pengujian ... 36
4.1.1. Kalor yang Diperlukan Untuk Menguapkan Air Laut Selama 6 Jam Pemanasan ... 43
4.1.2. Bobot Ekuivalen ... 45
4.2. Pembahasan ... 46
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 49
5.1. Kesimpulan ... 49
5.2. Saran ... 50
DAFTAR PUSTAKA... 51
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. 1 Skematik alat pengkristal air laut... 5
Gambar 2. 1 Bagan proses pembuatan garam evaporasi ... 14
Gambar 2. 2 Proses pembuatan garam. ... 20
Gambar 2. 3 Bagan alir proses pembuatan garam ... 20
Gambar 2. 4 Hubungan waktu evaporasi terhadap kepekatan air laut ... 23
Gambar 2. 5 Alat pengkristal larutan garam... 24
Gambar 3. 1 Diagram alir pembuatan alat... 26
Gambar 3. 2 Panci tempat air laut ... 28
Gambar 3. 3 Panci tempat air pemanas ... 28
Gambar 3. 4 Rangkaian panci... 29
Gambar 3. 5 Pengkristal air laut tampak depan ... 30
Gambar 3. 6 Pengkristal air laut tampak samping ... 30
Gambar 3. 7 Alat pengkristal air laut keseluruhan ... 31
Gambar 4. 1 Nilai suhu pada kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka penuh ... 41
Gambar 4. 2 Nilai suhu pada kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka 1/2 ... 42
Gambar 4. 3 Nilai suhu pada kondisi peralatan tanpa blower dan tutup ( kontak langsung udara sekitar ) ... 42
Gambar 4. 4 Nilai Be untuk berbagai kondisi penelitian saat t= 6 jam ... 45
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Hasil pengujian alat pengkristal larutan air garam
Ir. YB Lukiyanto dan tim kerja ... 21 Tabel 4. 1 Hasil penelitian dengan peralatan tertutup dan pembukaan
katup blower terbuka penuh ... 37 Tabel 4. 2 Hasil penelitian dengan peralatan tertutup dan pembukaan
katup blower terbuka 1/2 . ... 38 Tabel 4. 3 Hasil penelitian dengan peralatan tanpa blower dan tutup
(kontak langsung dengan udara sekitar ) . ... 39 Tabel 4. 4 Hasil penelitian dengan peralatan tertutup dan pembukaan
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Garam merupakan sumber alam yang melimpah selain itu garam juga merupakan kebutuhan sehari-hari masyarakat, sebagai salah satu penyedap masakan. Garam juga diperlukan dalam dunia kesehatan (bahan infus, dll) dan diperlukan juga dalam industri farmasi maupun industri tertentu (khususnya industri kimia) yang memerlukan garam dapur atau NaCl. Garam mempunyai potensi ekonomi yang tinggi karena penggunaannya yang sangat luas antara lain sebagai bahan baku industri kimia, bumbu dapur, pengawetan tradisional dan lain-lain. Jumlah penduduk Indonesia sangat banyak (lebih dari 200 juta), sehingga garam di Indonesia sangat diperlukan dan dalam jumlah yang banyak.
Informasi terakhir, Bangsa Indonesia sudah mengimpor garam dari India dan Kamboja. Hal ini memperlihatkan bahwa produksi garam di Indonesia mengalami kekurangan garam untuk memenuhi kebutuhan garam dalam negeri. Kondisi ini sangat memalukan karena bangsa Indonesia dikenal sebagai negara maritim dengan daerah lautan yang sangat luas.
Para petani garam di Indonesia umumnya masih membuat garam secara tradisional dengan cara mengalirkan air laut ke dalam bak penampungan. Kemudian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
pengotor mudah dipisahkan dari larutannya, maka dari itu diperlukan suatu alat pengkristal air laut yang mampu bekerja tanpa adanya ketergantungan energi matahari dan mampu mengatasi kekurangan-kekurangan dari pembuatan garam secara tradisional.
1.2Tujuan
a. Membuat alat pengkristal air laut.
b. Mengetahui karakteristik alat pengkristal air laut yang dibuat :
1) Mengetahui hubungan antara besarnya pembukaan katup blower dengan nilai °Be setelah 6 jam pemanasan.
2) Mengetahui nilai °Be jika alat pengkristal tanpa blower dan tanpa tutup ( kontak langsung dengan udara sekitar ).
3) mengetahui waktu yang dibutuhkan selama proses pemanasan sampai menjadi garam
1.3Perumusan Masalah
Diperlukan perancangan alat pengkristal air laut yang mampu bekerja dengan tanpa ketergantungan energi matahari atau dengan kata lain dengan sumber energi selain energi matahari. Sumber energi lain misalnya : kayu, biogas, listrik, dll. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam perancangan alat pengkristal air laut yaitu peralatan harus mampu mempercepat proses penguapan air dari air laut. Agar proses pengkristalan garam dapat berlangsung cepat, energi yang diperlukan alat pengkristal air laut sehemat mungkin agar biaya yang diperlukan tidak banyak
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(ekonomis), serta masalah yang timbul dalam meningkatkan mutu garam antara lain desain alat pengering dan menentukan kondisi operasi yang tepat sehingga dapat meminimalkan pemakaian energi. Untuk memenuhi hal tersebut perlu diteliti data-data teknis yang berhubungan dengan pengeringan garam dan hubungannya dengan variabel lain seperti kecepatan udara, suhu udara, dan ketebalan sempel.
1.4 Batasan Masalah
1) Sebagai bahan uji, air laut dengan nilai awal 2°Be. 2) Volume awal air laut sebesar 5 liter.
3) Sumber energi dalam perancangan alat ini mempergunakan energi yang berasal dari kompor gas LPG. Dimungkinkan penggunaan energi dari sumber lain, seperti : kayu, biogas, batubara, listrik dll,
4) Kondisi air laut ketika dilakukan pengkristalan dalam alat pengkristal air laut dalam kondisi diam (tidak bergerak) dan diletakkan di dalam panci.
5) Pemanasan panci yang berisi air laut dilakukan oleh air panas. Seluruh permukaan panci bagian bawah (yang dipasangi sirip) disentuhkan dengan air panas, dengan tujuan untuk memperluas permukaan benda, agar laju perpindahan panas dapat diperbesar serta dapat mempercepat proses pemanasan sehingga suhu panci dapat dianggap merata.
5
7) Air panas diperoleh dari air yang dipanaskan oleh water heater berbahan gas LPG.
8) Skematik peralatan seperti Gambar 1.1
Gambar 1.1 Gambar skematik alat pengkristal air laut
Keterangan :
1) Blower 7) Kompor gas
2) Penutup tempat air laut 8) Pompa air
3) Panci tempat air laut 9) Bak penampung air
4) Tempat air panas 10) Kran air
5) Water heater 11) Sirip
1 2
3 4
5
6 7
8 9
10 11
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6) Gas elpiji
1.5Cara kerja Alat Pengkristal Air Laut
Langkah awal, air laut dengan kepekatan 2°Be dituang kedalam panci tempat air laut. Kemudian panci air laut dipanasi fluida air yang ada dibawah panci. Fluida air dipanasi oleh water heater sebagai sumber energinya dengan menggunakan kompor gas LPG. Air didalam pipa dipanaskan menggunakan water heater melalui pipa tembaga sehingga air menjadi panas. Air didalam pipa dialirkan oleh pompa sehingga air dapat mengalir dan bersirkulasi. Ketika air laut dalam panci tempat air laut panas, maka air akan menguap dan terpisah dari garam. Pada percobaan dengan menggunakan blower, fungsi blower untuk mempercepat pembuangan uap air yang terpisah dari garam sehingga proses pengkristalan garam berjalan cepat. Selain itu fungsi dari penutup agar air laut tidak terkontak dengan udara luar sehingga air laut cepat memanas.
1.6 Manfaat Pembuatan Alat Pengkristal Air Laut
1) Hasil peralatan pengkristal air laut dapat dipergunakan untuk menggantikan proses pembuatan garam yang dilakukan secara tradisional.
2) Hasil peralatan pengkristal air laut yang dibuat dapat dipergunakan pada waktu musim hujan, pada malam hari, atau pada saat tidak ada energi matahari.
7
4) Dapat dipergunakan sebagai referensi bagi para pembuat peralatan pengkristal air laut atau hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi.
5) Pada aplikasi langsung pembuatan pengkristal air laut, dengan adanya penelitian ini diharapkan engineer dalam merancang alat pengkristal air laut selalu mempertimbangkan bahan jenis panci, faktor kecepatan fluida dalam perancangan suatu sistem pemanas dan kecepatan penguapan uap dari proses pemanasan air laut.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB II
DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dasar Teori
2.1.1 Berat Ekivalen ( Be )
Berat Ekivalen adalah perbandingan antara berat molekul dengan valensi. Be dapat disebut sebagai kadar bahan yang terlarut dan dinyatakan dengan konsentrasi (kepekatan). Konsentrasi suatu larutan merujuk ke bobot atau volume zat terlarut yang berbeda dalam pelarut ataupun larutan yang banyaknya ditentukan. Konsentrasi dapat dinyatakan dalam satuan fisika yaitu dengan massa zat terlarut persatuan volume larutan dan dengan persen komposisi atau jumlah satuan massa pelarut perseratus satuan massa larutan.
2.1.2 Kondisi Fluida (air laut)
9
perpindahan kalor konveksi akan semakin besar, sehingga proses penguapan akan semakin cepat dan produksi garam juga semakin cepat.
2.1.3 Panci Tempat Fluida Air Laut
Bahan yang digunakan sebaiknya dibuat dari logam yang mempunyai konduktivitas thermal lebih tinggi supaya kalor yang dapat dipindahkan besar serta lebih cepat untuk menghantarkan panas. Selain itu karena sebagian besar logam bersifat korosif maka dipilih benda logam yang tahan korosi atau tidak dapat berkarat karena terkait dengan bahan makanan (ketika garam yang sudah jadi, ketika diambil dari tempat pengkristalan garam tidak bercampur dengan karat). Dan sebaiknya plat yang digunakan tipis dan kuat agar hambatannya lebih kecil, sehingga perpindahan atau kalor yang disalurkan terjadi lebih cepat. Akan memberi keuntungan jika permukaan luar panci bersirip horizontal dan vertikal, sehingga luas permukaan yang dapat bersentuhan dengan fluida pemanas besar. Kalor yang diterima air laut besar. Akan memberi keuntungan jika seluruh permukaan luar panci bersentuhan dengan fluida pemanas.
2.1.4 Fluida Pemanas Panci
Sebaiknya menggunakan fluida kerja yang mampu memberikan suhu yang tinggi. Misalnya minyak suhu didih minyak lebih tinggi dari air, bahkan dapat lebih tinggi dari 500 Jika menggunakan air maka panas yang dihasilkan hanya mencapai suhu 100 C. Sistem perpipaan sebaiknya tidak tertutup (atau saluran terbuka dengan udara luar yang bertekanan 1 atm), untuk menghindari terjadinya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
suhu gas yang tinggi yang berakibat harga tekanan menjadi tinggi. Saluran pipa bisa bocor. Memungkinkan temperature air laut terjaga tinggi. Semakin tinggi akan semakin mempercepat penguapan, karena beda suhu dengan udara sekitar semakin besar. Hasil akhirnya produksi garam cepat. Dalam pemilihan fluida ini, harus mempertimbangkan sistem perpipaannya. Termasuk didalamnya peralatan peralatan yang mendukung, seperti : pompa. Suhu yang tinggi akan dapat merusak perapat/seal dari karet, dll.
2.1.5 Tempat Fluida Air Pemanas
Bahan tempat fluida (panci air pemanas) sebaiknya dipilih dari logam yang mempunyai nilai konduktivitas termal yang rendah, supaya kalor tidak mengalir keluar dari tempat fluida (panci air pemanas). Logam dengan nilai k rendah misalnya: baja, besi, dll. Jika masih dimungkinkan terjadinya kebocoran kalor melalui panci fluida, maka sebaiknya permukaan luar dari panci diisolasi. Bahan panci harus tahan terhadap suhu dan tekanan kerja, supaya tidak mudah bocor.
2.1.6 Isolator Tempat Fluida Air Panas
11
suhu yang sangat baik, daya konduksi yang rendah, bebas digunakan dalam temperature 100 - 250 , tahan terhadap korosi, tidak mudah terbakar dan aman.
2.1.7 Pipa Aliran Fluida
Sebaiknya pipa aliran fluida dipilih dari bahan yang mempunyai nilai konduktivitas thermal yang tinggi. Tembaga merupakan bahan yang dapat menghantarkan panas dengan sangat baik. Maka dari itu digunakan pipa tembaga untuk aliran fluida yang digunakan untuk memanaskan air. Bahan pipa yang digunakan harus kuat terhadap tekanan tinggi. Luas permukaan pipa bagian luar sebaiknya berliku, bersirip dan berdiameter besar. Fluida yang mengalir didalam pipa sebaiknya memiliki suhu didih yang tinggi. Sistem perpipaan sebaiknya tidak tertutup (saluran terbuka dengan udara luar yang bertekanan 1 atm), untuk menghindari terjadinya suhu gas yang tinggi yang berakibat harga tekanan menjadi tinggi, dan saluran pipa bisa bocor.
2.1.8 Pompa Air
Sebaiknya dipergunakan pompa yang mampu mengalirkan fluida di dalam pipa seperti yang diinginkan dengan debit yang konstan, agar fluida air yang akan dipanaskan tetap terjaga pada suhu yang diinginkan serta mampu mengatasi penurunan tekanan akibat adanya lekukan pada pipa. Untuk itu digunakan pompa yang mempunyai head tinggi sehingga dapat mengalirkan fluida dengan lancar. Pompa harus mampu bekerja pada suhu dan tekanan kerja.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2.1.9 Blower
Fungsi blower yaitu memaksa fluida udara yang berada di atas permukaan air laut mengalir menjauhi permukaan air laut. Dengan berpindahnya udara, maka jika kelembaban udara baru dipindahkan ke atas permukaan air laut kelembabannya lebih rendah, maka air dari air laut akan lebih mudah menguap. Semakin air mudah menguap dari air laut, semakin cepat produksi garam dihasilkan. Dengan demikian fungsi blower dapat diartikan berfungsi untuk menjaga agar kelembaban udara tetap rendah di lingkungan sepanjang permukaan air laut peralatan pengkristal air laut yang dibuat. Sebaiknya dipilih blower dengan putaran blower yang tinggi, semakin tinggi putaran semakin besar debit udara yang mampu dipindahkan dari atas permukaan air laut. Arti nya produksi garam akan diperoleh semakin banyak.
2.1.10 Water Heater
13
2.1.11 Sumber Pemanas
Berfungsi untuk menggantikan sumber energi dari matahari. Dapat diperoleh dari kompor gas LPG, serta dapat diganti dengan sumber energi yang lain, seperti dari kayu, batubara, biogas, dll, yang berfungsi untuk memanaskan water heater.
2.1.12 Bak Penampung
Bak penampung berfungsi untuk mengkondisikan agar fluida yang mengalir didalam sistem perpipaan tetap terjaga pada suhu dan tekanan yang diinginkan. Idealnya sistem perpipaan air adalah tertutup tetapi harus ada katup pengaman yang berfungsi untuk melepaskan uap panas baik tekanan dalam sistem perpipaan tinggi atau untuk pembuangan gas bertekanan jika system dalam keadaan tertutup. Dengan adanya bak penampungan sistem perpipaan air menjadi terbuka dan ini mencegah terjadinya pecahnya saluran air ( kerusakan pada sisem perpipaan).
2.1.13 Sirip
Fungsi sirip (fin) secara umum adalah untuk memperluas permukaan benda, agar laju perpindahan panas dapat diperbesar, sehingga dapat mempercepat proses pemanasan.
2.2 Tinjauan Pustaka
2.2.1 Proses Pembuatan Garam Tradisional
Ada bermacam-macam cara pembuatan garam yang telah dikenal manusia, tetapi dalam tulisan ini hanya akan diuraikan secara singkat cara pembuatan garam
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
yang proses penguapannya menggunakan tenaga matahari (solar evaporation), mengingat cara ini dinilai masih tepat untuk diterapkan perkembangan teknologi dan ekonomi di Indonesia pada waktu sekarang. Pada dasarnya pembuatan garam dari air laut terdiri dari langkah-langkah proses pemekatan (dengan menguapkan airnya) dan pemisahan garamnya (dengan kristalisasi). Bila seluruh zat yang terkandung diendapkan/dikristalkan akan terdiri dari campuran bermacam-macam zat yang terkandung, tidak hanya Natrium Klorida yang terbentuk tetapi juga beberapa zat yang tidak diinginkan ikut terbawa (impurities). Proses kristalisasi yang demikian disebut “kristalisasi total”.
Gambar 2.1 Bagan proses pembuatan garam evaporasi
15
garam yang relatif lebih murni. Proses kristalisasi demikian disebut kristalisasi bertingkat. Untuk mendapatkan hasil garam Natrium Klorida yang kemurniannya tinggi harus ditempuh cara kristalisasi bertingkat, yang menurut kelakuan air laut, tempat kristalisasi garam (disebut meja garam) harus mengkristalkan air pekat dari 25°Be menjadi 29°Be, sehingga pengotoran oleh gips dan garam-garam magnesium dalam garam yang dihasilkan dapat dihindari/dikurangi.
2.2.2 Konstruksi Penggaraman
Ada dua macam konstruksi penggaraman yang dipakai di Indonesia : 1) Konstruksi tangga (getrapte)
Yaitu konstruksi yang terancang khusus dan teratur dimana suatu petak penggaraman merupakan suatu unit penggaraman yang komplit, terdiri dari peminihan-peminihan dan meja-meja garam dengan konstruksi tangga, sehingga aliran air berjalan secara alamiah (gravitasi).
2) Konstruksi komplek meja (tafel complex)
Yaitu konstruksi penggaraman dimana suatu kompleks (kelompok-kelompok) penggaraman yang luas yang letaknya tidak teratur (alamiah) dijadikan suatu kelompok peminihan secara kolektif, yang kemudian air pekat (air tua) yang dihasilkan dialirkan ke suatu meja untuk kristalisasi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2.2.3 Faktor-faktor Teknis yang Mempengaruhi Produksi Garam 1) Air Laut
Mutu air laut (terutama dari segi kadar garamnya (termasuk kontaminasi dengan air sungai), sangat mempengaruhi waktu yang diperlukan untuk pemekatan (penguapan).
2) Keadaan Cuaca
Panjang kemarau berpengaruh langsung kepada “kesempatan” yang diberikan kepada kita untuk membuat garam dengan pertolongan sinar matahari. Curah hujan (intensitas) dan pola hujan distribusinya dalam setahun rata-rata merupakan indikator yang berkaitan erat dengan panjang kemarau yang kesemuanya mempengaruhi daya penguapan air laut. Kecepatan angin, kelembaban udara dan suhu udara sangat mempengaruhi kecepatan penguapan air, dimana makin besar penguapan maka makin besar jumlah kristal garam yang mengendap.
3) Tanah
17
Jenis tanah mempengaruhi pula warna dan ketidakmurnian (impurity) yang terbawa oleh garam yang dihasilkan.
4) Pengaruh air
Pengaturan aliran dan tebal air dari peminihan satu ke berikutnya dalam kaitannya dengan faktor-faktor arah kecepatan angin dan kelembaban udara merupakan gabungan penguapan air (koefisien pemindahan massa). Kadar/kepekatan air tua yang masuk ke meja kristalisasi akan mempengaruhi mutu hasil. Pada kristalisasi garam konsentrasi air garam harus antara
25–29°Be. Bila konsentrasi air tua belum mencapai 25°Be maka gips (Kalsium Sulfat) akan banyak mengendap, bila konsentrasi air tua lebih dari 29°Be Magnesium akan banyak mengendap.
5) Cara pungutan garam
Segi ini meliputi jadwal pungutan, umur kristalisasi garam dan jadwal pengerjaan tanah meja (pengerasan dan pengeringan). Demikian pula kemungkinan dibuatkan alas meja dari kristal garam yang dikeraskan, makin keras alas meja makin baik.
Pungutan garam ada 2 sistem :
- Sistem Portugis
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
Pungutan garam di atas lantai garam, yang terbuat dari kristal garam yang dibuat sebelumnya selama 30 hari, berikut tiap 10 hari dipungut.
- Sistem Maduris
Pungutan garam yang dilakukan di atas lantai tanah, selama antara 10–15 hari garam diambil di atas dasar tanah.
6) Air Bittern
Air Bittern adalah air sisa kristalisasi yang sudah banyak mengandung garam-garam magnesium (pahit). Air ini sebaiknya dibuang untuk mengurangi kadar Mg dalam hasil garam, meskipun masih dapat menghasilkan kristal NaCl. Sebaiknya kristalisasi garam dimeja terjadi antara 25–29°Be, sisa bittern = 29°Be dibuang.
2.2.4 Tahapan Proses Pembuatan Garam a. Pengeringan Lahan
- Pengeringan lahan pemenihan dilaksanakan pada awal bulan April.
- Pengeringan lahan kristalisasi.
b. Pengolahan Air Peminian/Waduk
- Pemasukan air laut ke Peminian.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
- Pemasukan air laut ke lahan kristalisasi.
- Pengaturan air di Peminian.
- Pengeluaran Brine ke meja kristal dan setelah habis dikeringkan selama seminggu.
- Pengeluaran Brine ke meja kristal dan setelah habis dikeringkan, untuk pengeluaran Brine selanjutnya dari peminian tertua melalui Brine Tank.
- Pengembalian air tua ke waduk. Apabila air peminihan cukup untuk memenuhi meja kristal, selebihnya dipompa kembali ke waduk.
c. Pengolahan Air dan Tanah
- Pekerjaan Kesap Guluk (K/G) dan Pengeringan :
1. Pertama K/G dilakukan setelah air meja 4–6°Be.
2. Kedua K/G dilakukan setelah air meja 18–22°Be dan meja di atasnya dilakukan K/G dengan perlakuan sama.
- Lepas air tua dilakukan pada siang hari dengan konsentrasi air garam
24–25°Be dan ketebalan air 3–5 cm.
d. Proses Kristalisasi
- Pemeliharaan meja bergaram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
- Aflak (perataan permukaan dasar garam)
e. Proses Pungutan
- Umur kristal garam 10 hari secara rutin
- Pengaisan garam dilakukan hati-hati dengan ketebalan air meja cukup atau 3–5 cm.
- Angkutan garam dari meja ke timbunan membentuk profil (ditiriskan), kemudian diangkut ke gudang atau siap untuk proses pencucian.
f. Proses Pencucian
- Pencucian bertujuan untuk meningkatkan kandungan NaCl dan mengurangi unsur Mg, Ca, SO4 dan kotoran lainnya.
- Air pencuci garam semakin bersih dari kotoran akan menghasilkan garam cucian lebih baik atau bersih.
Persyaratan air pencuci :
- Air garam (Brine) dengan kepekatan 20–24°Be
- Kandungan Mg = 10 g/liter.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
[image:35.612.105.509.179.543.2]Gambar 2.2 Proses pembuatan garam
Gambar 2.3 Bagan alir proses pembuatan garam
( Dini Purbani,Wilayah Laut dan Sumberdaya Nonhayati Badan Riset Kelautan dan Perikanan Departemen Kelautan dan Perikanan )
2.2.5 Hasil Penelitian Pembuatan Garam Non Tradisional
Pada penelitian ini dapat dilihat pada tabel hasil pengujian. Untuk tinjauannya menyertakan hasil pengujian pembuatan garam dari alat pengkristal larutan garam buatan Ir.YB Lukiyanto,MT dan Tim kerja. Berikut data hasil pengujiannya :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
Table 2.1 Hasil pengujian alat pengkristal larutan air garam
Tanggal Waktu Lama kerja Suhu Air Garam Suhu Cero bong Atas Kepeka tan air, Be Berat Gas
LPG Debit Aliran
4 Nop 2011 8:25 0:00 26,4 29,4 4 28 5 l/menit
9:25 1:00 40,4 42,2 4 27
10:50 2:25 53,3 56,4 4.5 26
kapasitas air laut
11:50 3:25 53,8 58,3 5 25 50 liter
13:30 5:05 52,1 54,8 6.5 24
Mesin tak ditutup
14:30 6:05 52,3 55,3 8 23
Hasil : 7,8 liter
15:30 7:05 52,2 55,4 13 22
dgn larutan 13 Be
Tanggal Waktu Lama kerja Suhu Air Garam Suhu Cero bong Atas Kepeka tan air, Be Berat Gas
LPG Debit Aliran
7 Nop 2011 14:35 0:00 26,5 31,0 4 22 5 l/menit
15:35 1:00 48,9 54,5 4 21
8 Nop 2011 7:00 1:00 26,2 30,2 5 21
kapasitas air laut
9:00 2:00 51,0 54,9 5 20 50 liter
10:00 3:00 51,9 54,8 6 19
11:00 4:00 50,6 54,3 8 18
Mesin ditutup ¾
12:00 5:00 51,2 55,2 10 17
Hasil : 8,5 liter
Tanggal Waktu Lama kerja Suhu Air Garam Suhu Cero bong Atas Kepeka tan air, Be Berat Gas
LPG Debit Aliran
9 Nop 2011 9:30 0:00 25,9 30,2 4 28 5 l/menit
10:30 1:00 47,7 53,0 4 27
11:30 2:00 49,6 54,2 5 26 kapasitas air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
laut
12:30 3:00 50,6 54,1 5 25 100 liter
13:30 4:00 50,9 53,7 5 24,5
11:30 9:00 51,2 59,5 11 19
Mesin ditutup ¾
12:30 10:00 51,4 60,2 13 18
13:00 10:30 52,2 59,2 15.5 17,75
Hasil : 9,5 liter
1330 11:00 17
larutan 17 Be
16 Nop 2011 17:00 0:00 27,2 27,5 4 28 5 l/menit
18:00 1:00 46,8 51,1 4 27
19:00 2:00 49,7 53,9 4 26
kapasitas air laut
20:00 3:00 50,2 54,3 5 25 100 liter
21:00 4:00 51,6 55,5 5 24,5
22:00 5:00 51,2 54,8 5 23,5
23:00 6:00 51,6 55,9 5.5 22,5
0:00 7:00 51,7 55,9 6 21,5
Gas LPG : 10,5 kg
1:00 8:00 51,8 56,0 7 20,5
2:00 9:00 54,3 56,3 10 20
Mesin ditutup
3:00 10:00 54,6 56,8 13.5 19
4:00 11:00 55,2 56,6 17 18
4:30 11:30 56,1 56,8 21 18
Hasil : 6,5 liter
5:00 12:00 53,0 56,6 24 17,5
Larutan 24 Be
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
Gambar 2.4 Hubungan waktu evaporasi terhadap kepekatan air laut
Hasil Penelitian-2 (kapasitas 100 liter) dengan mesin kondisi tertutup : - menghasilkan larutan garam dengan volume 6,5 liter, dengan 24 Be,
selama 12 jam,
- Menghabiskan Gas LPG : 10,5 kg - Debit aliran : 5 liter / menit
Pada penelitian kedua ini nilai 24 Be sudah mendekati 25 Be yaitu Be ketika sudah hampir menjadi garam. Dengan fluida garam bergerak dan air laut 100 liter. Berbeda dengan alat pengkristal air laut yang dibuat. Alat pengkristal air laut yang dibuat dengan kondisi fluida diam sehingga pemanasannya akan lebih besar dari pada fluida bergerak. Pada alat TA ini dapat menghasilkan kadar kepekatan air laut sebesar 5 Be selama 6 jam proses pemanasan dengan variasi pembukaan katup blower dibuka
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
[image:39.612.106.523.292.663.2]penuh dan menghasilkan 7 Be untuk variasi pembukaan katup blower dibuka . Kemudian untuk proses pemanasan dengan variasi jika alat pengkristal tanpa blower dan tanpa tutup (kontak dengan udara sekitar) kadar kepekatan air laut yang dihasilkan 7 Be. Jika dilihat dari ketiga data tersebut alat ini mempunyai kelemahan dan kelebihan masing-masing. Alat pengkristal air laut yang kami buat belum bisa menampung air 100 liter dan akan membutuhkan waktu lebih dari 12 jam untuk mengkristalkan larutan jika volume air 100 liter. Mungkin dengan adanya penambahan blower dan sistem pada bak penampungan air tertutup dimungkinkan alat yang dibuat bisa menghasilkan garam dengan volume 100 liter dengan waktu yang lebih singkat.
Gambar 2.5 Alat pengkristal larutan garam
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Sumber : Ir YB Lukiyanto dan tim kerja.
BAB III
PEMBUATAN ALAT DAN METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Pembuatan Alat
27
berikutnya, yaitu pembuatan alat. Pembuatan alat mencangkup pembuatan panci tempat fluida air laut, pembuatan panci tempat air pemanas, pembuatan dudukan panci pengkristal dan pembuatan sistem perpipaan untuk sirkulasi air pemanas. Selanjutnya dilakukan ujicoba, ujicoba mencangkup pengukuran parameter yang mempengaruhi kinerja alat pengkristal air laut.
Selesai Mulai
Perumusan Masalah Perancangan Model
Model Sesuai
Pembuatan Panci Pengkristal Air Laut
Integrasi Bagian Sistim Perpipaan dan Sirkulasi Fluida Air Pemanas Pembuatan Dudukan Alat Pengkristal
Uji Coba Berhasil
Pengambilan Data
Pengolahan Data
Pembuatan laporan Pemilihan Bahan Kontruksi
Ya
Tidak ya
Tidak
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Alat
3.2 Metodelogi Penelitian
3.2.1 Benda Uji
29
insolator berupa glass wool pada bagian luar, sebagai dudukan panci (d) dibuat cassing dari kayu dengan ketebalan 3 mm.
Keterangan:
(a) Panci tempat air laut ( pada Gambar 3.2 ) (b) Sirip ( pada Gambar 3.2 )
(c) Pipa besi ( pada Gambar 3.3 )
(d) Dudukan ( pada Gambar 3.5 )
Gambar 3.2 Panci tempat air laut (a)
(b)
(c)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
[image:44.612.105.511.181.582.2]Gambar 3.3 Panci tempat air pemanas
Gambar 3.4 Rangkaian panci
Rangka atap ruang air laut dibuat tutup yang terbuat dari bahan acrilyc (e) agar proses pengkristalan dapat diamati. Sedangkan dinding dari ruang air laut terbuat dari triplek ketebalan 3 mm (f). Ruangan ini memiliki tinggi 30 mm. Tutup alat pengkristal tidak boleh terlalu landai agar uap air laut yang terbentuk pada akrilit penutup tidak jatuh
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
kembali ke panci tempat air laut tetapi diserap oleh mesin blower dan dibuang keluar dari atas permukaan air laut. Penggunaan acrilyc dipilih sebagai penutup dikarenakan acrilyc mempunyai sifat kaku dan tahan terhadap panas.
Keterangan:
[image:45.612.105.520.195.609.2](e) acrilyc ( pada Gambar 3.5 ) (f) triplek ( pada Gambar 3.6 )
Gambar 3.5 Pengkristal air laut tampak depan (d)
(e)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
Gambar 3.6 Pengkristal air laut tampak samping
Gambar 3.7 Alat pengkristal air laut keseluruhan (f)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
3.2.2 Variasi Pengujian
Penelitian dilakukan dengan variasi pembukaan katup blower.
1) Dicari perubahan nilai kepekatan air laut selama 6 jam proses pemanasan, jika pembukaan katup blower dibuka penuh.
2) Dicari perubahan nilai kepekatan air laut selama 6 jam proses pemanasan, jika pembukaan katup blower dibuka .
3) Dicari perubahan nilai kepekatan air laut selama 6 jam proses pemanasan, jika tanpa blower dan tanpa tutup ( kontak langsung dengan udara sekitar ).
Penelitian dilakukan dengan variasi waktu yang dibutuhkan selama proses pengkristalan sampai menjadi garam.
1) Dicari lamanya pembuatan garam, jika volume awal : 1,5 liter (pembukaan blower . dan menggunakan tutup).
3.2.3 Metode Penelitian
Variasi penelitian menggunakan blower dan tanpa blower
Penelitian 1 : Menggunakan blower dan penutup dengan pembukaan katup blower dibuka dan dibuka penuh
Penelitian 2 : Tanpa blower dan penutup (terkontak dengan udara luar)
Kondisi air laut nilai awal 2 Be dilakukan empat kali penelitian. Dalam penelitian menggunakan volume awal 5 liter air laut, dengan variasi menggunakan blower dan tanpa menggunakan blower.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3.2.4 Peralatan Pendukung
Alat yang digunakan untuk mendukung penelitian yaitu :
1) Be meter 8) Timbangan digital
2) Gelas ukur 9) Air PDAM
3) Blower 10) Bak penampungan air
4) Thermokopel
5) Roll kabel
6) Pocket balance
3.2.5 Cara Pengambilan Data
35
(mengetahui waktu yang diperlukan untuk proses pengkristalan sampai menjadi garam). Pada penelitian pertama yang berisi 5 liter air laut dilakukan percobaan dengan variasi menggunakan blower dengan pembukaan katup blower dibuka dan dibuka penuh untuk mensirkulasi uap air dari air laut tersebut (mengetahui besarnya nilai Be yang dihasilkan selama 6 jam proses pemanasan). Dan setelah 5 jam air laut tersebut telah menjadi butiran garam ( untuk variasi pembukaan katup blower dibuka dengan volume air laut 1,5 liter ). Lalu mencoba dengan persentase air laut yang sama tetapi dengan variasi yang berbeda yaitu tidak menggunakan blower dan tutup dibiarkan terkontak langsung dengan udara sekitar. Pada variasi dengan pembukaan katup blower dibuka mendapatkan hasil yang berbeda yaitu nilai kepekatan air laut selama 6 jam proses pemanasan yaitu 7 Be,, berbeda 2 Be apabila pembukaan katup blower dibuka penuh untuk mensirkulasi uap air laut tersebut. Sedangkan untuk tanpa blower dan tutup Be yang dihasilkan setelah 6 jam proses pemanasan yaitu 7 Be. Setelah melakukan percobaan dengan menggunakan beberapa variasi yaitu dengan memvariasi menggunakan blower maka didapatkan beberapa data. Data tersebut diolah dan disajikan menggunakan tabel untuk mempermudah analisa.
3.2.6 Cara Pengolahan Data
Dari data yang diperoleh selama proses pengkristalan diolah menggunakan Microsoft excel dan disajikan berbentuk grafik untuk memperjelas perbandingan variasi nilai Be yang dihasilkan selama 6 jam proses pemanasan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3.2.7 Cara Mendapatkan Kesimpulan
Dari data hasil penelitian maka diperoleh data percobaan atau informasi-informasi. Dan dari informasi-informasi tersebut digunakan untuk mendapatkan kesimpulan atas percobaan yang telah dilakukan.
3.2.8 Kesulitan Dalam Pengerjaan
37
dengan memasang kran air agar tekanan air yang dihasilkan konstan atau dapat diatur sesuai kondisi.
BAB IV
HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengujian
Dilakukan penelitian sebanyak empat kali. Pertama volume air laut 5 liter dengan kondisi peralatan tertutup dan penbukaan katup blower terbuka penuh. Kedua volume air laut 5 liter dengan kondisi peralatan tertutup dan penbukaan katup blower terbuka . Ketiga dengan volume air laut 5 liter dengan kondisi peralatan tanpa menggunakan blower dan tutup (kontak langsung dengan udara sekitar) dan pada penelitian keempat dengan volume air laut 1,5 liter dengan kondisi peralatan tertutup dan penbukaan katup blower terbuka . Data yang diperoleh dalam berbagai kondisi penelitian disajikan dalam bentuk Tabel 4.1; 4.2; 4.3 dan Tabel 4.4
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
Hasil Penelitian pertama dengan kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka penuh disajikan pada Tabel 4.1. Pada penelitian :
- Menghasilkan larutan garam dengan volume 3,475 liter, dengan 5°Be,
selama 6 jam,
- Menghabiskan Gas LPG : 5 kg
[image:52.612.104.527.182.707.2]- Debit aliran fluida pemanas : 5,1 liter / menit
Tabel 4.1 Hasil penelitian dengan kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka penuh
Tanggal Lama kerja (jam) Suhu Air Laut (°C) Suhu Air Pemana s (°C) Suhu Udara Sekitar (°C) Berat Gas LPG (kg) Keterangan
29 Sep 2012 0 24,5 28,8 27 27,5 °Be awal : 2°Be
1 41,5 54,3 29,4 26 Volume air
pemanas 2 47,7 56,2 32,2 25,5 Awal : 40 liter
3 48,3 57,1 31,5 25 Volume air
pemanas 4 49,1 57,9 30,5 24,5 25,35 liter Akhir :
5 49,8 62,0 29,2 23,5
6 48,8 59,9 28,3 22,5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
* Dimulai jam 10.00 WIB s/d 16.00 WIB * Volume air laut awal : 5 liter
Hasil Penelitian kedua dengan kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka disajikan pada Tabel 4.2. Pada penelitian :
- Menghasilkan larutan garam dengan volume 3,05 liter, dengan 7°Be,
selama 6 jam
- Menghabiskan Gas LPG : 5 kg
[image:53.612.104.523.220.714.2]- Debit aliran fluida pemanas : 5,1 liter / menit
Tabel 4.2 Hasil penelitian dengan kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka
Tanggal Lama kerja (jam) Suhu Air Laut (°C) Suhu Air Peman as (°C) Suhu Udara Sekitar (°C) Berat Gas LPG (kg) Keterangan
3 Okt 2012 0 24,5 28,8 27,3 25,5 °Be awal : 2°Be
1 45,2 48,0 29,3 21,5
Volume air pemanas
2 51,2 53,2 32,3 20
Awal : 40 liter
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
3 52,2 54,8 31,2 20,5 Volume air
pemanas
4 51,5 54,0 30,2 19,5
Akhir : 30,4 liter
5 49,8 50,0 29,2 18
6 48,8 50,1 29,3 17,5
* Dimulai jam 10.00 WIB s/d l6.00 * Volume air laut awal : 5 liter
Hasil Penelitian ketiga dengan kondisi peralatan tanpa menggunakan blower dan tutup (kontak langsung dengan udara sekitar) disajikan pada Tabel 4.3. Pada penelitian :
- Menghasilkan larutan garam dengan volume 2,75 liter, dengan 7°Be,
selama 6 jam
- Menghabiskan Gas LPG : 5,5 kg
[image:54.612.102.526.134.684.2]- Debit aliran fluida pemanas : 5,1 liter / menit
Tabel 4.3 Hasil penelitian dengan kondisi peralatan tanpa blower dan tutup (kontak langsung udara sekitar)
Tanggal Lama kerja (jam) Suhu Air Laut (°C) Suhu Air Peman as (°C) Suhu Udara Sekitar (°C) Berat Gas LPG (kg) Keterangan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
11 Okt 2012 0 24,5 28,8 27,2 27,5 °Be awal : 2°Be
1 42,7 50,1 30,1 26,5
Volume air pemanas
2 45,2 56,2 29,8 25
Awal : 40 liter
3 49,2 59,7 30,0 24 Volume air
pemanas
4 49,6 60,9 27,9 23,5
Akhir : 21,2 liter
5 56,4 60,9 28,1 23
6 47,5 64,3 28,3 22
*Dimulai jam 10.00 s/d 16.00 WIB
* Volume air laut awal : 5 liter
[image:55.612.104.525.110.718.2]Hasil Penelitian keempat dengan kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka disajikan pada Tabel tabel 4.4.
Tabel 4.4 Hasil penelitian dengan kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka
Tanggal Lama kerja (jam) Suhu Air Laut (°C) Suhu Air Peman as (°C) Suhu Udara Sekitar (°C) Berat Gas LPG (kg) Debit Aliran Air Pemanas
17 Nop 2012 0 24,5 28,8 28,6 22 5,1 liter/menit
2 52,2 54,8 29,2 21,5
kapasitas air laut 1,5 liter
3 51,2 54,0 32,2 20,5
Dengan kepekatan air laut 2°Be
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
4 49,8 53,2 30,2 19
Peralatan tertutup dgn
pembukaan katup blower
terbuka ½ 5 48,9 50,1 29,2 17 Hasil : kristal
garam 47 gr
* Dimulain jam 09.30 s/d 15.30 WIB
Parameter suhu yang diukur pada penelitian ini meliputi suhu lingkungan atau suhu udara sekitar, suhu air laut, dan suhu air pemanas. Suhu merupakan faktor eksternal yang akan mempengaruhi produktivitas suatu alat pengkristal air laut. Suhu lingkungan yang diukur sangat dipengaruhi oleh kondisi cuaca, kelembaban relatif udara, dan wilayah atau kondisi geografis yang bersifat relatif dan tidak dapat dikendalikan. Dari hasil pengamatan diperoleh nilai suhu yang berubah-ubah tiap harinya tergantung dari besarnya intensitas matahari yang diterima. Suhu lingkungan yang diperoleh dari hasil pengujian selama empat hari berkisar antara 27-28°C. Suhu minimum terjadi pada saat hujan, yaitu pada hari ketiga. Pada saat suhu lingkungan turun, maka suhu air laut juga ikut turun (variasi tanpa menggunakan tutup dan blower, terkontak langsung dengan udara sekitar). Hal ini disebabkan karena suhu air laut yang dipanasi dipengaruhi secara langsung oleh suhu lingkungan. Pada penelitian ini diperoleh suhu udara sekitar pada kisaran 27,2-28,3°C. Suhu air pemanas kurang berpengaruh langsung terhadap suhu lingkungan, hal ini disebabkan karena air merupakan penyimpan panas yang baik. Suhu air laut langsung turun apabila suhu
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
lingkungan turun. Suhu air laut yang diperoleh di percobaan ini berkisar antara 24,5-47,5°C.
[image:57.612.102.507.158.693.2]Gambar 4.1 Nilai suhu pada kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka penuh
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
Gambar 4.2 Nilai suhu pada kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka ½
[image:58.612.104.508.183.505.2]Gambar 4.3 Nilai suhu pada kondisi peralatan tanpa blower dan tutup ( kontak langsung udara sekitar )
Keterangan :
Suhu dalam ruangan alat pengkristal air laut lebih tinggi dari suhu lingkungan ( udara sekitar ) disebabkan karena sinar matahari tidak mampu menembus acrilyc dengan membawa energy panas. Ketika melewati acrilyc sinar matahari mengalami perubahan suhu karena perbedaan temperatur yang dihasilkan oleh acrilyc dikarenakan suhu air laut yang dipanaskan merambat pada kaca acrilyc.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
4.1.1 Kalor yang Diperlukan Untuk Menguapkan Air Laut Selama 6 Jam Pemanasan
Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit. Dari hasil penelitian yang dilakukan selama tiga hari diperoleh rata-rata penggunaan gas LPG tiap harinya sebanyak 5,1 kg. Gas LPG yang dihasilkan merupakan hasil sisa proses pemanasan. Jumlah massa gas LPG hasil pemanasan sama terdapat pada hari pertama dan ke dua yaitu sebesar 5 kg (untuk variasi pembukaan katup dibuka penuh dan ½ dengan peralatan tertutup). Hal ini dikarenakan pada penelitian tidak ada kendala pada proses pengkristalan sehingga gas yang dibutuhkan dalam proses pemanasan konstan atau tetap. Jumlah gas LPG maksimal terdapat pada penelitian ketiga pada variasi penelitian tanpa blower dan tutup kontak langsung udara sekitar, dikarenakan pada penelitian tersebut sedikit ada kendala pada kebocoran selang pipa air sehingga sesekali penelitian dihentikan sebentar sehingga proses pemanasan tidak konstan atau gas yang digunakan sebagai sumber pemanas naik turun, hal inilah yang menyebabkan penggunaan gas LPG kurang maksimal karena seringkali pengaturan katup tabung gas LPG berubah. Massa gas LPG pada penelitian tersebut yaitu 5,5 kg. Sebagai contoh perhitungan, diambil data-data hasil pengujian pada variasi kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka penuh
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Perhitungan laju aliran kalor yang diterima air laut : Qair pemanas = m C T
= (5,1kg/menit) x (4200J/kg°C) x (62,0°C-32,2°C) = (5,1/60 kg/detik) x (4200J/kg°C) x (62,0°C-32,2°C) = 10638,6 J/detik
Qair pemanas = 10,6386 Kj/detik
Perhitungan laju aliran kalor yang diberikan gas LPG : Qgas = mgas X Cgas
= (5,1 kg/6jam) x (11900 kkal/kg°C)
= detik 60 x 60 x 6 J/kg 4,186 x 11900 x kg 5,1
= 11761,44 J/detik Qgas = 11,7614 Kj/detik
Perhitungan efisiensi pemanasan ( ) Qair pemanas
= x 100% Qgas
= 100%
11,7614 10,6386 x = 90,453%
4.1.2 Bobot Ekivalen (Be)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
[image:61.612.100.526.127.513.2]Gambar 4.4 Nilai °Be untuk berbagai kondisi penelitian saat t= 6 Jam
Besar nilai Be air laut yang dihasilkan ditentukan oleh proses penguapan dari air laut dalam panci menggunakan blower yang dapat diatur sehingga dapat menguapkan panas air laut dan menjaga kelembapan di atas permukaan air laut. Proses penguapan akan semakin baik apabila suhu air laut dalam panci air laut semakin tinggi. Semakin tinggi suhu suatu zat cair maka pergerakan molekul di dalamnya akan semakin cepat hingga terjadi tumbukan antar molekul yang akan menyebabkan semakin cepatnya proses perpindahan massa dari cairan ke gas (penguapan). Proses pengembunan dipengaruhi oleh suhu penyerapan udara yang dihasilkan dari blower. Uap yang terbentuk akan menjadi bentuk cair apabila mengenai benda yang suhunya lebih rendah (acrilyc penutup). Semakin rendah suhu acrilyc penutup maka proses pengembunan akan semakin cepat terjadi. Selama proses pemanasan terdapat lapisan kristal garam di permukaan air laut. Lapisan ini dapat menghambat proses penguapan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
karena akan meningkatkan suhu didih air laut. Pada penelitian ini, penguapan air laut terjadi pada suhu di bawah 100°C padahal secara teori air akan mendidih pada suhu 100°C pada keadan normal (1 atm). Hal ini disebabkan karena suhu air pemanas air laut yang dicapai kurang dari 100°C dan hanya menghasilkan maksimal 64,3°C. Dengan adanya penutup yang memiliki suhu lebih rendah bila dibandingkan dengan suhu pada panci air laut, maka akan memurunkan suhu pengembunan sehingga menyebabkan suhu panci air laut tersebut berada di bawah titik uap air secara normal. Hasil Be pada penelitian ini belum maksimal sehingga masih dapat ditingkatkan lagi bila uji coba dilakukan pada saat intensitas matahari tinggi (musim kemarau) untuk variasi tanpa menggunakan tutup dan blower, terkontak langsung dengan udara sekitar. Kondisi sinar matahari yang maksimal akan mengakibatkan penguapan air laut yang maksimal.
4.2 Pembahasan
49
blower atau terkontak langsung dengan udara sekitar, nilai °Be yang dihasilkan sama dengan pembukaan katup blower dibuka ½. Hal ini juga bisa disebabkan oleh udara yang masuk kedalam alat terjebak kedalam air laut dan tidak dapat menguap, sehingga menyebabkan proses penguapan kurang maksimal serta besar suhu udara sekitar juga sangat berpengaruh dalam proses penguapan khususnya untuk variasi terkontak langsung dengan udara sekitar. Hasil yang diperoleh apabila menggunakan blower dengan pembukaan katup blower dibuka penuh nilai °Be yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan dengan yang terkontak langsung dengan udara sekitar serta dengan menggunakan blower dengan pembukaan katup blower dibuka ½ dikarenakan untuk pembukaan blower dibuka penuh serapan udara yang dihasilkan dari blower terlalu tinggi sehingga proses penguapan tidak bekerja maksimal dan suhu kelembapan dalam ruang panci air laut tidak terjaga dengan baik karena hanya terjadi di atas permukaan air laut. Garam yang dihasilkan berwarna putih / tidak berwarna dan berbentuk kristal dalam 1,5 liter air laut dapat menghasilkan 47 gr kristal garam. Kandungan garam yang dihasilkan kurang bagus karena masih mengandung zat pengotor maka dari itu perlu dilakukan kajian lebih lanjut mengenai kandungan garam sehingga dapat meningkatkan kualitas dari garam yang dihasilkan serta masih diperlukan pengembangan penelitian untuk penyempurnaan dari alat pengkristal garam ini.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Peralatan pengkristal air laut dapat dibuat dan dapat berfungsi dengan baik
51
3. Untuk air laut dengan nilai awal 2°Be, dengan volume awal 5 liter setelah dilakukan pengujian selama 6 jam nilai Be yang dihasilkan 7°Be untuk kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka ½.
4. Untuk air laut dengan nilai awal 2°Be, dengan volume awal 5 liter setelah dilakukan pengujian selama 6 jam nilai °Be yang dihasilkan 7°Be untuk kondisi peralatan tanpa menggunakan tutup dan blower (kontak langsung dengan udara sekitar).
5. Untuk air laut dengan nilai awal 2°Be, dengan volume awal 1,5 liter waktu yang diperlukan untuk menjadikan garam 5 jam dan menghasilkan garam 47 gr untuk kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka ½.
5.2 Saran
1. Penelitian dapat dikembangkan dengan menambah sirip (horizontal) pada permukaan panci bagian bawah, agar permukaan panci yang bersentuhan dengan fluida air pemanas besar.
2. Penelitian dapat dikembangkan dengan mempergunakan bahan panci air laut yang tidak mampu berkarat dan dengan bahan panci yang mempunyai nilai konduktivitas termal bahan yang tinggi, seperti alumunium, dll.
3. Perlu dilakukan kajian lebih lanjut mengenai kandungan garam sehingga dapat meningkatkan kualitas dari garam yang dihasilkan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR PUSTAKA
Sudjadi, 2007. Kimia Farmasi Analisis. Penerbit Buku Pustaka Pelajar, Yogyakarta. Purbani Dini, 2008. Proses Pembentukan Kristalisasi Garam, Pusat Riset Wilayah
Laut dan Sumberdaya Nonhayati, Badan Riset Kelautan dan Perikanan. Departemen Kelautan dan Perikanan
Anwar Moch. Fauzi, 2009. Studi laju Pengeringan Garam, Laboratorium Teknik Reaksi Kimia. Fakultas Teknologi Industri. Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.
53
Hidayat Rizqi Rizaldi, 2011. Pemisah Garam dan Air Tawar Dengan Menggunakan Energi Matahari. Rancang Bangaun Alat, Departemen Ilmu dan Teknologi
Kelautan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Institut Pertanian Bogor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
Alat pengkristal air laut keseluruhan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
Sirip Panci tempat air laut
Panci tempat air pemanas Dudukan panci
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
Variasi penelitian menggunakan tutup dan blower
Katup blower dibuka penuh Katup blower dibuka ½
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
Variasi penelitian kontak langsung dengan udara sekitar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
Garam hasil pengkristalan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
INTISARI
Garam merupakan salah satu kebutuhan pelengkap dari kebutuhan pangan dan merupakan sumber elektrolit bagi tubuh manusia. Akan tetapi saat ini kebutuhan tersebut masih belum dapat terpenuhi oleh masyarakat di beberapa daerah di Indonesia. Bahkan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri saja Indonesia masih harus mengimpor garam dari luar negeri. Hal ini sangatlah tidak wajar bagi negara maritim yang memiliki pantai terpanjang nomor dua di dunia. Banyak penelitian mengenai alat pengkristal air laut, tujuanya adalah mendapatkan hasil yang maksimal. Hasil yang maksimal berupa efisiensi dan efektivitas yang tinggi dari penggunaan alat pengkristal air laut. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat alat pengkristal air laut, mengetahui hubungan antara besarnya pembukaan katup blower dengan nilai °Be setelah 6 jam pemanasan, mengetahui nilai °Be jika alat pengkristal tanpa blower dan tanpa tutup ( kontak langsung dengan udara sekitar ) dan mengetahui waktu yang dibutuhkan selama proses pemanasan sampai menjadi garam.
Metode penelitian yang dilakukan yaitu variasi penelitian menggunakan blower dan tanpa blower. Penelitian pertama menggunakan blower dan penutup dengan pembukaan katup blower dibuka dan dibuka penuh. Penelitian kedua tanpa blower dan penutup (terkontak dengan udara sekitar). Kondisi air laut nilai awal 2°Be dilakukan empat kali penelitian. Dalam penelitian menggunakan volume awal 5 liter air laut dengan proses pemanasan selama 6 jam.
Penelitian memberikan hasil berupa peralatan pengkristal air laut yang dibuat dapat berfungsi dengan baik, untuk kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka penuh nilai °Be yang dihasilkan 5°Be. Untuk kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka nilai °Be yang dihasilkan 7°Be. Untuk kondisi peralatan tanpa menggunakan tutup dan blower (kontak langsung dengan udara sekitar) nilai °Be yang dihasilkan 7°Be. Serta untuk air laut dengan nilai awal 2°Be, dengan volume awal 1,5 liter waktu yang diperlukan untuk menjadikan garam 5 jam dan menghasilkan garam 47 gr untuk kondisi peralatan tertutup dan pembukaan katup blower terbuka . Dalam proses pembuatan garam dipengaruhi oleh kondisi udara, makin cepat udara mengalir semakin banyak garam yang dihasilkan. Semakin baik proses penguapan udara semakin cepat terjadinya proses pengkristalan.
Kata kunci: pengaruh sifat bahan, efisiensi, garam dan efektivitas proses pemanasan
