PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

(1)

i

PENDINGIN ADSORPSI MENGGUNAKAN GENERATOR HORISONTAL

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Mesin

Diajukan Oleh:

PETRUS AGUS DWI RATNATHA NIM : 095214012

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

(2)

ii

FINAL PROJECT

Presented as partitial fulfilment of the requirement as to obtain the Sarjana Teknik degree

in Mechanical Engineering

By:

PETRUS AGUS DWI RATNATHA Student Number : 095214012

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

(3)

(4)

(5)

Dengan ini saya meiryatakan bahwa datam Tugas

Athir

_),angtelah diposiapkan setaryi syarat untuk memperoleh gelar sarjana tidak tedapat karya yang pernah diaj'rkan dan dibuat dengan judul yang sama oleh pergrruan

t"tgg

manaprrn kectrali saya mengmbil atau mengrrtip data ddri buku yang tertera pada daftar pustaka Sehingga yang saya buat

ini

irOatatr asli karya penulis.

Yogyakrta, 08 November 2012

(6)

Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :

Nama

: PETRUS

AGUS DWI RATNATHA

Nomor

Mahasiswa

:

095214012

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah dengan judul :

KARAKTERISTIK KARBON

AKTIF

SEBAGAI

ADSORBER

PADA

PEIYDINGIN ADSORPSI

MENGGT]NAKAN

GEI\IERATOR

HORISONTAL

Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya

di

internet atau media tain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta rjin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikianpernyataan ini yang sayabuat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta

Pada tanggal : 08 November 2012

Petrus Agus Dwi Rahatha

vr Yang menyatakan

(7)

vii

Karbon aktif merupakan senyawa karbon amorph dan berpori yang mengandung 85-95% karbon yang dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon (batubara, kulit kelapa, dan sebagainya). Karbon aktif bersifat sangat aktif dan akan menyerap apa saja yang kontak dengan karbon tersebut. Karbon Aktif digunakan untuk menjernihkan air, pemurnian gas, industri minuman, farmasi, katalisator, dan berbagai macam penggunaan lain.

Pada proses pendingin adsorpsi biasanya menggunakan adsorber berupa silika gel, zeolit, kalsium klorida dan karbon aktif. Karbon aktif bisa dibuat dari tempurung kelapa atau didapat dari batu bara. Selain ramah lingkungan karbon aktif mudah didapat dipasar lokal dan amonia sendiri bukan merupakan refrijeran sintetik sehingga tidak menyebabkan terjadinya resiko kerusakan alam seperti yang dapat disebabkan oleh sistem pendingin kompresi uap yang menggunakan refrijeran sintetik. Penelitian ini bertujuan meneliti karakteristik karbon aktif yang dijual dipasar lokal sebagai adsorber amonia melalui temperatur terendah yang dapat dihasilkan oleh sistem pendingin absorpsi.

Alat penelitian terdiri dari generator, keran dan evaporator. Generator yang digunakan adalah generator horizontal berdiameter 10 cm dengan panjang 30 cm, lebar evaporator 5 cm dengan diameter 10 cm. Variabel yang divariasikan pada penelitian ini adalah jumlah massa karbon aktif 425 gr dan 850 gr dan variasi massa amonia 5,30 gr, 10,60gr, 12,88gr, 15,90gr, 17,30gr, 19,14 gr, 21,72gr dan 27,72gr.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa karbon aktif yang dijual dipasar lokal dapat menyerap amonia alami seperti yang ditunjukan setiap proses adsorpsi tekanan pada evaporator dapat mencapai nol atau vakum. Tetapi karbon aktif ini mempunyai karakteristik penyerapan yang lambat. Sehingga kurang baik dijadikan adsorber amonia. Hal ini ditunjukkan oleh temperatur terendah yang dihasilkan adalah 170C pada variasi massa amonia 12,88 gr dan massa karbon aktif 425 gr.

(8)

viii

Puji syukur atas berkah dan rahmat Tuhan Yang Maha Sempurna, sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. Tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk mencapai derajat sarjana S-1 program studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma.

Penulis merasa bahwa penilitian yang sedang di lakukan merupakan penelitian yang tidak mudah, karena pada penelitian ini penulis melakukan langsung cara pembuatan dari awal, pengambilan data, pemahaman tentang prinsip kerja alat, dan solusi yang tepat terhadap masalah yang dihadapi.

Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Karakteristik Karbon Aktif Sebagai

Adsorber Pada Pendingin Adsorpsi Menggunakan Generator Horisontal” ini karena adanya

bantuan dan kerjasama dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.

2. Ir. P.K. Purwadi, M.T. selaku Ketua Program studi Teknik Mesin.

3. Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T. selaku dosen pembimbing tugas akhir yang telah mendampingi dan memberikan bimbingan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan materi selama kuliah di Universitas Sanata Dharma.

5. Laboran ( Ag. Rony Windaryawan ) yang telah membantu memberikan ijin dalam penggunakan fasilitas laboratorium untuk keperluan penelitian ini.

6. Paulus Made Haryanto dan MM. Niluh Ratni selaku orang tua yang selalu memberi dorongan doa dan motivasi kepada penulis.

(9)

ix

mesin angkatan 2009 yang membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa masih ada kekurangan dalam penyusunan laporan ini karena keterbatasan pengetahuan yang belum diperoleh, oleh karena itu penulis mengharapkan adanya kritik dan saran dari berbagai pihak yang bersifat membangun dalam penyempurnaan tugas ini. Semoga karya ini berguna bagi mahasiswa Teknik Mesin dan pembaca lainnya. Terima kasih.

Yogyakarta, 08 November 2012

(10)

x

HALAMAN JUDUL ... i

TITLE PAGE ... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA... ... v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vi

ABSTRAK ... vii

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI... x

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

BAB I. PENDAHULUAN ... 1

1.l Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penelitian ... 2

1.4 Manfaat Penelitian ... 2

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 3

2.1 Dasar Teori... 3

2.2 Penelitian Yang Pernah Dilakukan ... 11

BAB III. METODE PENELITIAN ... 14

(11)

xi

3.4 Langkah Penelitian... 21

3.5 Peralatan Pendukung ... 22

BAB IV. DATA DAN PEMBAHASAN ... 25

4.1. Pembahasan... 50 BAB V. PENUTUP... 56 5.1 Kesimpulan ... 56 5.2 Saran ... 56 DAFTAR PUSTAKA ... 57 LAMPIRAN

(12)

xii

Tabel 4.1. Pengisian amonia murni 19,14 gram dengan massa karbon aktif 425 gram .... 28 Tabel 4.2. Data desorpsi-adsorpsi variasi massa amonia 19,14 gram

dengan massa karbon aktif 425 gram ... 28 Tabel 4.3. Penambahan amonia murni 8,58 gram dengan massa karbon aktif 425 gram ... 30 Tabel 4.4. Data desorpsi-adsorpsi variasi massa amonia 27,72 gram

dengan karbon aktif 425 gram ... 30 Tabel 4.5. Data desorpsi-adsorpsi variasi massa amonia 27,72 gram

dengan karbon aktif 425 gram ... 31 Tabel 4.6. Data desorpsi-adsorpsi variasi 21,72 gram dengan karbon aktif 425 gram ... 33 Tabel 4.7. Data desorpsi-adsorpsi variasi amonia 17,30 gram dengan

karbon aktif 425 gram ... 34 Tabel 4.8. Data desorpsi-adsorpsi variasi massa amonia 12,88 gram

dengan karbon aktif 425 gram ... 35 Tabel 4.9. Data desorpsi-adsorpsi variasi monia 12,88 gram

dengan karbon aktif 425 gram ... 36 Tabel 4.10. Data desorpsi-adsorpsi variasi amonia 12,88 gram

dengan karbon aktif 425 gram ... 38 Tabel 4.11. Pengisian amonia murni 5,30 gram dengan massa karbon aktif 850 gram. ... 42 Tabel 4.12. Data desorbsi-adsorpsi variasi massa amonia 5,30 gram

dengan karbon aktif 850 gram. ... 42 Tabel 4.13. Data desorbsi-adsorpsi ke 2 variasi massa amonia 5,30 gram

dengan karbon aktif 850 gram ... 43 Tabel 4.14. Penambahan 1 amonia murni 5,30gram dengan massa karbon aktif 850gram .. 45

(13)

xiii

Tabel 4.16. Data desorbsi-adsorpsi ke 4 variasi massa amonia 10,60 gram

dengan karbon aktif 850 gram ... 46 Tabel 4.17. Penambahan ke 2 amonia murni 5,30 gram dengan massa

karbon aktif 850 gram ... 47 Tabel 4.18. Data desorbsi-adsorpsi ke 5 variasi massa amonia 15,90 gram

dengan karbon aktif 850 gram ... 47 Tabel 4.19. Data desorbsi-adsorpsi ke 6 variasi massa amonia 15,90 gram

(14)

xiv

Gambar 2.1. Skema pembuatan karbon aktif dari tempurung kelapa ... 6

Gambar 2.2. Karbon aktif bentuk serbuk ... 8

Gambar 2.3. Karbon aktif bentuk Granular ... 8

Gambar 2.4. Karbon aktif bentuk pelet ... 9

Gambar 2.5. Siklus Pendinginan Adsorbsi ... 10

Gambar 3.1. Skema alat pendingin absorbsi dengan kotak pendingin. ... 14

Gambar 3.2. Skema alat pengisian gas amonia kedalam tabung generator. ... 15

Gambar 3.3. Skema alat pendingin absorpsi... 16

Gambar 3.4. Dimensi generator ... 17

Gambar 3.5. Dimensi evaporator ... 17

Gambar 3.6. Posisi termokopel pada saat pengisian gas amonia... 18

Gambar 3.7. Stopwatch ... 22

Gambar 3.8. Kompor listrik ... 23

Gambar 3.9. Penampil termokopel ... 23

Gambar 3.10. Termokopel ... 24

Gambar 3.11. Ember ... 24

Gambar 3.12. Manometer ... 24

Gambar 4.1. Grafik proses desorpsi-adsorpsi pada semua variasi ... 51

Gambar 4.2. Grafik perbandingan temperatur pada setiap tekanan ... 53

(15)

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Karbon aktif merupakan senyawa karbon amorph dan berpori yang mengandung 85-95% karbon yang dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon (batubara, kulit kelapa, dan sebagainya) atau dari karbon yang diperlakukan dengan cara khusus baik aktivasi kimia maupun fisika untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas. Pada proses pendingin adsorpsi biasanya sistem pendingin adsorpsi biasanya menggunakan adsorber berupa selika gel, zeolit, kalsium klorida, dan karbon aktif.

Pada penelitian kali ini akan menguji karakteristik karbon aktif yang ada dipasar lokal sebagai adsorber amonia pada pendingin adsorpsi. Amonia bukan merupakan refrijeran sintetik sehingga tidak menyebabkan terjadinya resiko kerusakan alam seperti yang dapat disebabkan oleh sistem pendingin kompresi uap yang menggunakan refrijeran sintetik. Dalam satu gram karbon aktif, pada umumnya memiliki luas permukaan seluas 500-1500 m2, sehingga sangat efektif dalam menangkap partikel-partikel yang sangat halus berukuran 0.01-0.0000001 mm. Karbon aktif bersifat sangat aktif dan akan menyerap apa saja yang kontak dengan karbon tersebut. Karbon aktif merupakan bagian dari batu bara. Selain ramah lingkungan batu bara jenis karbon aktif ini mudah dicari dipasar lokal.

(16)

1.2 RUMUSAN MASALAH

Temperatur terendah yang dapat dicapai tergantung jumlah massa amonia yang diserap adsorber dan kecepatan daya serap karbon aktif, temperatur fluida pendingin kondensor, konstruksi generator dan konsentrasi amoniak dalam generator. Pada penelitian ini generator juga berfungsi sebagai adsorber. Massa karbon aktif pada generator sebagai acuan untuk variasi massa amonia. Daya serap karbon aktif tergantung pada perbandingan jumlah massa amonia dengan karbon aktif dan tekanan pada evaporator. Pada penelitian ini akan meneliti karakteristik karbon aktif sebagai adsorber melalui termperatur terendah yang dapat dihasilkan oleh pendingin adsorpsi.

1.3 TUJUAN PENELITIAN

Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah meneliti karakteristik karbon aktif yang dijual di pasar lokal sebagai adsorber amonia melalui temperatur terendah yang dapat dihasilkan oleh sistem pendingin adsorpsi.

1.4 MANFAAT PENELITIAN

Manfaat yang dapat diperoleh dari penlitian ini adalah:

1. Menambah kepustakaan teknologi tentang jenis adsorber.

2. Hasil-hasil penelitian ini diharapkan dapat dikembangkan untuk adsorber pada pendingin adsorpsi yang dapat diterima masyarakat. 3. Mengurangi ketergantungan penggunaan listrik dan minyak bumi.

(17)

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 PENELITIAN YANG PERNAH DILAKUKAN

Penelitian sistem pendingin absorbsi oleh Ayala (1994) menggunakan refrijeran amoniak-air dengan penggerak energi panas bumi yang menghasilkan temperatur pemanasan 90OC - 145OC di Meksiko untuk pendingin hasil pertanian menghasilkan kapasitas pendinginan sebesar 10,5 kW. Penelitian pendingin absorbsi oleh Eisa (2007) menggunakan refrijeran air-litium bromida dilakukan untuk mengetahui pengaruh perubahan kondisi kerja pada unjuk kerja yang dihasilkan. Hasil yang didapat menunjukan parameter yang penting adalah temperatur pemanasan dan perbandingan laju aliran. Semakin tinggi temperatur pemanasan semakin tinggi unjuk kerja yang dihasilkan. Laju aliran yang lebih besar memerlukan temperatur generator yang lebih tinggi. Shiming (2001) menggunakan refrijeran baru untuk sistem pendingin absorbsi yakni 2,2,2-trifluoroethanol (TFE)-N-methylpyrolidone (NMP). Refrijeran baru ini mempunyai keunggulan dibandingkan dengan refrijeran klasik seperti H2O–

LiBr and HNO3–H2O. Keunggulan refrijeran baru tersebut adalah dapat

menghasilkan temperatur yang lebih rendah dengan menggunakan energi pemanas yang lebih sedikit. Keunggulan ini disebabkan terutama karena sifat refrijeran TFE–NMP tidak mengalami kristalisasi, tekanan kerja yang rendah, temperatur pembekuan yang rendah dan kestabilan termal yang baik

(18)

pada temperatur tinggi. Kelemahan refrijeran baru ini adalah temperatur penguapan antara TFE dan NMP yang hampir sama. Studi untuk mengetahui karakteristik alat pendingin energi surya oleh Ali (2002) pada sebuah prototipe menghasilkan COP sebesar 0,19. Pengujian dilakukan dengan menghitung energi yang diberikan dan dihasilkan tiap komponen alat pada beberapa variasi kondisi kerja. Beberapa penelitian pendingin adsorpsi menggunakan zeolit-air oleh Hinotani (1983) mendapatkan bahwa harga COP sistem pendingin adsorpsi surya menggunakan zeolit-air akan medekati konstan pada temperatur pemanasan 160OC atau lebih. Grenier (1983) melakukan eksperimen sistem pendingin adsorpsi surya menggunakan zeolit-air dan mendapatkan harga COP sebesar 0,12. Pons (1986) meneliti pendingin adsorpsi zeolit-air tetapi COP nya hanya 0,1. Zhu Zepei (1987) melakukan pengetesan pada sistem pendingin adsorpsi surya menggunakan zeolit-air dengan kolektor plat datar dan kondensor berpendingin udara mendapatkan COP yang rendah sebesar 0,054 modifikasi yang dilakukan dengan memvakumkan sistem dan penggunaan reflektor datar tidak banyak menaikkan harga COP. Kreussler (1999) melakukan penelitian dan hasilnya adalah dengan pemanasan 150O C didapatkan energi pendinginan sebesar 250 kJ per kilogram zeolit. Sebuah penyimpan dengan volume 125 L dapat didinginkan menggunakan kolektor seluas 3 m2. Ramos (2003) mendapatkan COP sebesar 0,25 dengan menggunakan kolektor parabola secara terpisah dari sistem pendingin sehingga setiap kali diperlukan proses pemvakuman. Sistem yang dipakai

(19)

Ramos tidak menggunakan kondensor, Ramos juga mendapatkan kapasitas adsorpsi zeolit mencapai optimal dengan pemanasan tabung zeolit sebesar 250OC. Modifikasi sistem pendingin adsorpsi ini dilakukan oleh Houtsma Simon Tomboy(2012) menggunakan refigeran amonia dengan adsorber CaCl2. Alat pendingin adsorpsi CaCl2-Amonia yang digunakan pada

penelitian ini terdiri dari 3 (tiga) komponen utama yakni (1) Katup desorpsi-adsorpsi (2) Generator dan (3) evaporator sekaligus berfungsi sebagai kondensor. COP yang dihasilkan pada penelitian ini sebesar 0,92. Temperatur evaporator terendah yang dihasilkan adalah 0℃.

2.2 DASAR TEORI

Karbon aktif merupakan senyawa karbon armoph, yang dapat dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon atau dari arang yang diperlakukan dengan cara khusus untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas. Secara luas karbon aktif digunakan sebagai adsorber pada proses pemisahan dan pemurnian baik pada fase gas maupun fase cair. Karbon aktif dapat digunakan untuk mengadsorbsi gas dan senyawa-senyawa kimia tertentu atau sifat adsorbsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan luas permukaan. Daya serap karbon aktif sangat besar, yaitu 25-100% terhadap berat karbon aktif.

Karbon aktif bersifat sangat aktif dan akan menyerap apa saja yang kontak dengan karbon tersebut. Karbon Aktif digunakan untuk menjernihkan air, pemurnian gas, industri minuman, farmasi, katalisator, dan berbagai macam penggunaan lain. Selain di bidang pengolahan air,

(20)

karbon aktif dapat digunakan di berbagai industri seperti pengolahan/tambang emas dengan berbagai ukuran mesh maupun iondine number. Juga digunakan untuk dinding partisi, penyegar kulkas, vas bunga, dan ornamen meja. Di balik legamnya, barang gosong itu ternyata sangat kaya manfaat. Karbon aktif dapat digunakan sebagai bahan pemucat, penyerap gas, penyerap logam, menghilangkan polutan mikro misalnya zat organic maupun anorganik, detergen, bau, senyawa phenol dan lain sebagainya. Apabila seluruh permukaan arang aktif sudah jenuh, atau sudah tidak mampu lagi menyerap maka kualitas air yang disaring sudah tidak baik lagi, sehingga arang aktif harus diganti dengan arang aktif yang baru. Sifat karbon aktif yang paling penting adalah daya serap. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi daya serap adsorpsi, yaitu :

1. Sifat Serapan

Banyak senyawa yang dapat diadsorpsi oleh karbon aktif, tetapi kemampuannya untuk mengadsorpsi berbeda untuk masing- masing senyawa. Adsorpsi akan bertambah besar sesuai dengan bertambahnya ukuran molekul serapan dari sturktur yang sama, seperti dalam deret homolog. Adsorbsi juga dipengaruhi oleh gugus fungsi, posisi gugus fungsi, ikatan rangkap, struktur rantai dari senyawa serapan.

(21)

2. Temperatur/ suhu.

Dalam pemakaian karbon aktif dianjurkan untuk menyelidiki suhu pada saat berlangsungnya proses. Faktor yang mempengaruhi suhu proses adsoprsi adalah viskositas dan stabilitas thermal senyawa serapan. Jika pemanasan tidak mempengaruhi sifat-sifat senyawa serapan, seperti terjadi perubahan warna mau dekomposisi, maka perlakuan dilakukan pada titik didihnya. Untuk senyawa volatil, adsorpsi dilakukan pada suhu kamar atau bila memungkinkan pada suhu yang lebih kecil.

Karbon aktif tersedia dalam berbagai bentuk misalnya gravel, pelet (0.8-5 mm) lembaran fiber, bubuk (PAC : powder active carbon, 0.18 mm

atau US mesh 80) dan butiran-butiran kecil (GAC : Granular Active carbon, 0.2-5 mm). (PAC) lebih mudah digunakan dalam pengolahan air dengan

sistem pembubuhan yang sederhana. Metode ini adalah salah satu metode yang potensial, karena prosesnya yang sederhana, dapat bekerja pada konsentrasi rendah, dapat di daur ulang, dan biaya yang dibutuhkan relatif murah. (Arifin, 2008).

Ada beberapa macam karbon aktif diantaranya karbon aktif dari tempurung kelapan dan karbon aktif dari batu bara. Proses Pembuatan Karbon Aktif dari bahan baku tempurung kelapa terbagi menjadi dua tahapan utama yaitu:

 Proses pembuatan arang dari tempurung Kelapa (karbonisasi)

(22)

Gambar 2.1 Skema pembuatan karbon aktif dari tempurung kelapa

Dalam tahap karbonisasi, tempurung kelapa dipanaskan tanpa udara dan tanpa penambahan zat kimia. Tujuan karbonisasi adalah untuk menghilangkan zat terbang. Proses karbonisasi dilakukan pada temperatur 400-600 0C. Hasil karbonisasi adalah arang yang mempunyai kapasitas penyerapan rendah. Untuk mendapat karbon aktif dengan penyerapan yang tinggi maka harus dilakukan aktivasi terhadap arang hasil karbonisasi.

Proses aktivasi dilakukan dengan tujuan membuka dan menambah pori-pori pada karbon aktif. Bertambahnya jumlah pori-pori pada karbon aktif akan meningkatkan luas permukaan karbon aktif yang mengakibatkan kapasitas penyerapannya menjadi bertambah besar. Proses aktivasi dapat dilakukan dengan dua metode yaitu teknik aktivasi fisik dan teknik aktivasi kimia. Proses aktivasi fisik dilakukan dengan cara mengalirkan gas pengaktif(CO2) melewati tumpukan arang tempurung kelapa hasil karbonisasi yang berada dalam suatu tungku. Aktivasi kimia dilakukan dengan menambahkan bahan baku dengan zat kimia tertentu pada saat karbonisasi.

(23)

Ada tiga jenis karbon aktif yang terbuat dari tempurung kelapa yang banyak dipasaran yaitu:

 Bentuk serbuk. Karbon aktif berbentuk serbuk dengan ukuran lebih kecil dari 0,18 mm. Terutama digunakan dalam aplikasi fasa cair dan gas. Digunakan pada industry pengolahan air minum, industry farmasi, terutama untuk pemurnian monosodium glutamate, bahan tambahan makanan, penghilang warna asam furan, pengolahn pemurnian jus buah, penghalus gula, pemurnian asam sitrtat, asam tartarikk, pemurnian glukosa dan pengolahan zat pewarna kadar tinggi.

Gambar 2.2 Karbon aktif bentuk serbuk

 Bentuk Granular. Karbon aktif bentuk granular/tidak beraturan dengan ukuran 0,2mm-5 mm. Jenis ini umumnya digunakan dalam aplikasi fasa cair dan gas. Beberapa aplikasi dari jenis ini digunakan untuk: pemurnian emas, pengolahan air, air limbah dan air tanah, pemurni pelarut dan penghilang bau busuk.

(24)

Gambar 2.3 Karbon aktif bentuk Granular

 Bentuk Pellet. Karbon aktif berbentuk pellet dengan diameter 0,8mm-5 mm. Kegunaaan utamanya adalah untuk aplikasi fasa gas karena mempunyai tekanan rendah, kekuatan mekanik tinggi dan kadar abu rendah.Digunakan untuk pemurnian udara, control emisi, tromol otomotif, penghilangbau kotoran dan pengontrol emisi pada gas buang.

Gambar 2.4 Karbon aktif bentuk pelet

Proses pembuatan karbon aktif dari batubara dilakukan melalui proses persiapan bahan dasar, proses karbonisasi dan proses aktivasi. Persiapan bahan dasar dilakukan dengan melakukan penggerusan dan

(25)

dilakukan pada temperatur 900oC selama 60 menit dan mengalirkan gas nitrogen (N2) sebagai gas inert sebesar 80 ml/menit. Sedangkan proses aktivasi dilakukan dengan metode aktivasi fisika pada temperatur 950oC dengan lama aktivasi 60 menit, 90 menit, 120 menit, 150 menit dan 180 menit dengan mengalirkan gas karbondioksida (CO2) sebagai activating

agent sebesar 80 ml/menit.

Amonia sebagai cairan utama dalam sistem pendingin absorbsi merupakan salah satu refrijeran dalam suatu sistem pendingin. Amonia murni mempunyai titik didih -33℃ pada tekanan 1 atm, cairan amonia harus disimpan dalam tekanan tinggi dan bersifat sangat korosif terhadap tembaga dan kuningan sehingga dalam pembuatan alat penelitian semua bahan menggunakan stainless steel dan dalam pengelasan juga memakai argon sebab dalam penyatuan bahan yang terbuat dari stainless stell ini pengelasan yang dianggap paling baik adalah menggunakan argon. Amonia yang dijual di pasar lokal khususnya di yogyakarta sudah dalam keadaan cair. Pada penelitian ini menggunakan amonia murni, maka untuk mendapatkan amonia murni dilakukan proses destilasi. Sehingga untuk menghitung massa amonia digunakan persamaan gas ideal (Thermodynamics 5th edition,hal 438 ) :

P.v = m.R.T (1)

(26)

Proses Pendinginan Adsorbsi

Pendingin absorbsi umumnya terdiri dari 4 (empat) komponen utama yaitu: (1) absorber, (2) generator, (3) kondensor, (4) evaporator. Pada penelitian ini, model pendingin adsorbsi yang dibuat terdiri dari dua komponen karena komponen absorber dan generator disatukan, dan komponen kondensor dan evaporator disatukan.

Gambar 2.5. Siklus Pendinginan Adsorbsi

Siklus pendinginan adsorbsi terdiri atas proses adsorbsi (penyerapan) refrijeran (amoniak) ke dalam absorber (karbon aktif) dan proses pelepasan refrijeran dari absorber (proses desorbsi) proses ini dapat dilihat pada gambar 2.5. Proses absorbsi dan desorbsi terjadi pada absorber (pada penelitian ini pada generator). Pada proses desorbsi generator memerlukan energi panas dari sumber panas. Energi panas dapat berasal dari energi alam seperti panas bumi dan energi surya. Selain itu juga dapat berasal dari pembakaran kayu, bahan bakar minyak dan gas bumi. Untuk kemudahan pada penelitian ini, maka digunakan pemanas listrik yang dapat

1. Membebaskan uap menggunakan kalor

3.Menyerap uap ke dalam karbon sambil melepaskan kalor

2.Menyerap uap ke dalam karbon aktif sambil melepaskan kalor

Proses Adsorbsi Uap Tekanan Rendah

Proses Desorbsi Uap Tekanan Tinggi

Kondensor Evaporator Kondensor berfungsi sebagai Evaporator

(27)

diatur dayanya sebagai sumber panas. Energi panas menaikkan temperatur campuran amoniak-karbon aktif yang ada di dalam generator. Karena amoniak mempunyai titik didih yang rendah, maka amoniak akan menguap terlebih dahulu dari pada karbon aktif. Uap amoniak ini akan mengalir dari generator menuju evaporator melalui kondensor. Di dalam kondensor, uap amoniak mengalami pendinginan dan mengembun. Uap amoniak di dalam tabung kondensor (juga berfungsi sebagai evaporator) mengalami ekspansi sehingga tekanannya turun. Karena tekanan amoniak di dalam evaporator turun, maka temperaturnya pun turun sampai 00C. Evaporator umumnya diletakkan di dalam kotak pendingin. Di dalam kotak pendingin tersebut, diletakkan bahan-bahan yang akan didinginkan. Karena mendinginkan bahan, maka amoniak dalam evaporator akan menguap dan mengalir kembali ke generator. Di dalam generator, uap amoniak tersebut diserap oleh karbon aktif, proses ini disebut absorbsi. Siklus tersebut akan berlangsung terus selama ada sumber panas.

(28)

14

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1.Deskripsi Alat

Skema alat pendingin absorbsi amonia-air dengan kotak pendingin yang dirancang ditunjukkan pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1. Skema alat pendingin absorbsi dengan kotak pendingin. Keterangan : 1. Generator 2. manometer 3. Evaporator 4. Kotak pendingin 1 2 3 4

(29)

Skema alat pengisian gas amonia kedalam tabung generator ditunjukkan pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2. Skema alat destilasi amonia-air kedalam tabung generator.

Tabung amonia cair

Tabung penyaringan Manometer 1

Manometer 2

(30)

Skema alat pendingin absorbsi amonia-karbon aktif tanpa kotak pendingin ditunjukkan pada Gambar 3.3.

`

Gambar 3.3. Skema alat pendingin absorbsi Keterangan :

1. Nepel ¾ inchi

2. Keran ball valve ¾ inchi 3. Pipa 1 inchi

4. Penguat tabung generator

5. Generator yang juga sekaligus sebagai absorber 6. Manometer 1 2 3 4 5 6 7

(31)

7. Kondensor sekaligus evaporator

Berikut adalah gambar dimensi generator pada Gambar 3.4. Generator ini mempunyai lebar 40 cm dan berdiameter 10 cm.

Gambar 3.4. Dimensi generator

Dimensi evaporator pada Gambar 3.5. Evaporator ini mempunyai lebar 5 cm dan berdiameter 10 cm.

Gambar 3.5. Dimensi Evaporator . 40cm 25cm 8cm 5 cm 15 cm

(32)

Posisi termokopel pada saat pengisian gas amonia data ditunjukan pada Gambar 3.6 :

Gambar 3.6. Posisi termokopel pada alat Temperatur 1 Temperatur 2 Temperatur 4 Temperatur 3 Temperatur 5 Temperatur 7 Temperatur 6 Temperatur 8 Temperatur 9

(33)

3.2.Variabel Yang Divariasikan

Variabel yang divariasikan dalam penelitian yaitu:

1. Variasi jumlah massa karbon aktif 425 gr dan 850 gr.

2. Variasi massa amonia 5,30 gr, 10,60gr, 12,88gr, 15,90gr, 17,30gr, 19,14 gr, 21,72gr dan 27,72gr.

Massa amonia dapat dihitung dengan persamaan 1 dan 2. Berikut contoh perhitungan massa amonia pada Table 4.1 :

Diketahui :

Tekanan terukur (P) = 5bar

Pabsolut = 5+1bar = 6 bar = 600000 N/m2 Temperatur = 680C = 341 K

V total yang dilalui gas amonia = 0,00513 m3 Tetapan gas (R) = 8,013 J/mol K Massa per mol (mr) = 17 gr/mol

( )

(34)

Pada variasi massa amonia dilakukan penambahan dan pengurangan massa amonia. Berikut langkah untuk mendapatkan variasi massa amonia:

1. Massa amonia 27,72gr didapat dari penambahan massa amonia dari 19,14gr ditambah 8,58gr.

2. Massa amonia 21,72gr didapat dari pengurangan massa amonia 27,72gr dikurangi 6,00gr.

3.3.Variable yang diukur

Dalam penelitian ini variabel-variabel yang diukur antara lain : 1. Temperatur generator

2. Temperatur minyak 3. Temperatur evaporator 4. Tekanan evaporator 5. Waktu pencatatan data

(35)

3.4.Langkah Penelitian

Pengambilan data dalam penelitian Pendingin adsorpsi ini menggunakan metode langsung yaitu penulis mengumpulkan data dengan menguji langsung alat yang telah dibuat. Langkah-langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut :

1. Penelitian diawali dengan penyiapan alat.

2. Alat ukur termokopel yang telah disiapkan dipasang pada setiap bagian yang akan diukur temperaturnya.

3. Generator diisi karbon aktif sebanyak 425gr.

4. Alat Pendingin adsorpsi divakumkan selama beberapa menit dengan menggunakan pompa vakum.

5. Alat Pendingin adsorpsi diisi amonia 5 bar pada alat pengisian amonia. 6. Kemudian alat Pendingin adsorpsi dilepas dari alat pengisian ammonia

lalu alat Pendingin adsorpsi dimasukkan kedalam bak yang telah diisi minyak kemudian dipanasi menggunakan kompor listrik. Pada kompor listrik, terdapat tingkatan-tingkatan level panas. Jadi jika panas yang diharapkan sudah konstan atau lampu pada penunjuk kompor mati, maka level kompor listrik dapat dinaikan. Keadaan tersebut bisa terus berlanjut hingga level kompor listrik maksimal. Proses pemanasan terjadi hingga tekanan yang ada di alat ukur manometer menunjukan tekanan maksimal saat alat bekerja (konstan)/ mangalami penurunan secara perlahan, proses ini dinamakan proses desorpsi.

(36)

7. Setelah tekanan konstan, keran pada evaporator ditutup lalu kompor dimatikan dan di geser. Lalu dilanjutkan ketahap kesalnjutnya yaitu proses pendinginan.

8. Setelah generator didinginkan hingga temperatur T8 mendekati temperatur awal sebelum pemanasan, maka alat pendingin Adsorpsi memasuki proses Adsorpsi dengan cara memasukan evaporator kedalam kotak pendingin. 9. Kemudian keran penghubung evaporator dibuka perlahan- lahan hingga

terbuka penuh. Proses ini dinamakan proses adsorpsi.

10. Pengambilan data dilakukan dengan memvariasikan volume karbon aktif. 11. Pengambilan data dilakukan setiap 5 menit untuk proses adsorpsi dan

proses desorpsi dengan mencatat suhu di setiap.

3.5.Peralatan Pendukung

Adapun peralatan yang digunakan dalam penelitian tersebut adalah : a. Stopwatch

Alat ini digunakan untuk mengukur waktu pencatatan tekanan dan temperatur.

(37)

b. Kompor Listrik

Kompor listrik yang dapat diatur dayanya digunakan untuk memanaskan generator saat proses desorbsi.

Gambar 3.8. Kompor listrik

c. Penampil temperatur (Logger)

Logger digunakan untuk mencatat dan menampilkan temperatur di setiap titik dari termokopel.

Gambar 3.9. Penampil temperatur

d. Termokopel

Termokopel digunakan untuk mengukur temperatur yang dihubungkan ke penampil temperatur.

(38)

Gambar 3.10. Termokopel e. Ember

Ember digunakan untuk merendam evaporator saat proses desorbsi dan merendam generator saat proses Pendinginan dan absorbsi.

Gambar 3.11. Ember f. Manometer

Manometer digunakan untuk mengukur tekanan evaporator.

(39)

25

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengambilan data penelitian uji karakteristik karbon aktif terhadap pendingin absorbsi dengan variasi massa karbon aktif 425 gram ditunjukan pada diagram alur berikut ini :

Pengisisan amonia (Tabel 4.1.) Didiamkan sampai vakum

Proses desorpsi-adsorpsi sampai tekanan maksimum (Tabel 4.2.)

pendingian Proses adsorpsi

Hasil dan pembahasan

Penambahan massa amonia 5,58gr (Tabel 4.3)

Didiamkan sampai vakum

(40)

Kelanjutan diagram alur untuk massa karbon aktif 425gram. Setelah didapatkan hasil adsorpsi dari variasi penambahan gas amonia sebanyak 1,5 bar, lalu dilanjutkan proses desorbsi kembali tanpa penambahan gas amonia seperti pada diagram alur berikut :

Didiamkan sampai vakum

Pengurangan gas amonia sebanyak 6,00 gr

Didiamkan sampai tekanan 0,4 bar

Pengurangan massa amonia sebanyak 4,42 gr

pendingian

(41)

Setelah dilakukan pengurangan amonia sebanyak dua kali dan tidak menghasilkan penurunan temperatur yang baik, maka dilakukan lagi pengurangan amonia sebanyak 0,2 bar seperti pada diagram alur berikut :

Pengurangan gas amonia sebanyak 4,42 gr

Proses desorpsi-adsorpsi sampai tekanan 3,5 (Tabel 4.8.)

(42)

Tabel 4.1. Pengisian amonia murni 19,14 gram dengan massa karbon aktif 425 gram.

No. Waktu Tekanan 1 (bar) Temperatur Keterangan T1 (0C) T2 (0C) T3 (0C) T4 (0C) 1 0:05 0,0 25 25 25 25 16-6-2012 2 0:10 0,0 27 25 25 25 3 0:15 0,4 30 27 27 27 4 0:20 0,6 35 29 28 28 5 0:25 1,0 40 32 28 30 6 0:30 1,2 43 34 30 30 7 0:35 1,5 46 45 32 32 8 0:40 2,0 51 46 33 33 9 0:45 2,4 56 48 33 34 10 0:50 2,7 56 40 34 34 11 0:55 3,2 57 43 35 35 12 1:00 3,5 60 44 35 35 13 1:05 3,5 61 45 35 35 14 1:10 3,5 62 46 34 35 15 1:15 3,5 61 46 35 35 16 1:20 3,5 61 45 35 35 17 1:25 3,5 60 43 35 35 18 1:30 3,5 61 44 35 35 19 1:35 3,5 61 43 34 34 20 1:40 3,5 61 43 34 34 21 1:45 3,5 60 43 33 34 22 1:50 3,6 62 43 34 33 23 1:55 3,9 61 43 34 35 24 2:00 4,2 66 44 35 35 25 2:05 4,6 66 45 35 36 26 2:10 5,0 68 46 36 37

Tabel 4.2. Data desorpsi-adsorpsi variasi massa amonia 19,14 gram dengan massa karbon aktif 425 gram.

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T8 (0C) T9 (0C) 1 0:05 Vakum 27 35 16-6-2012 2 0:10 Vakum 28 43 _{T8= Temperatur} generator 3 0:15 Vakum 29 49

(43)

Tabel 4.2. Data desorpsi-adsorpsi variasi massa amonia 19,14 gram dengan massa karbon aktif 425 gram. (lanjutan)

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T8 (0C) T9 (0C)

4 0:20 Vakum 33 56 T9= Temperatur minyak 5 0:25 Vakum 37 63 7 0:35 Vakum 58 81 8 0:40 Vakum 58 84 9 0:45 Vakum 59 90 10 0:50 0,0 64 96 11 0:55 0,1 67 99 12 1:00 0,2 70 102 13 1:05 0,4 74 102 14 1:10 0,5 76 109 15 1:15 0,6 81 112 16 1:20 0,7 82 114 17 1:25 0,8 84 117 18 1:30 0,9 85 117 19 1:35 1,0 86 121 20 1:40 1,1 90 123 21 1:45 1,1 91 123 22 1:50 1,2 92 124 23 1:55 1,3 93 126 24 2:00 1,4 94 128

Hasil pada proses pengisian pertama amonia 19,14 gram dengan massa karbon aktif 425 gram. Tekanan terakhir pada evaporator 1,4 bar. Temperatur awal pada T5=250C, T6=260C, T7=250C dan T8=260C. Setelah dilakukan proses adsorpsi selama 5 menit, terjadi penurunan temperatur 10C pada T6 yaitu 240C. Pada variasi ini terjadi penurunan temperatur yang sangat kecil karena pada saat proses desorpsi tekanan maksimum yang dicapai hanya 1,6 bar. Sehingga pada saat proses adsorpsi, penyerapan amonia oleh adsorber tidak dapat maksimal.

(44)

Tabel 4.3. Penambahan amonia murni 8,58 gram dengan massa karbon aktif 425 gram.

No. Waktu Tekanan 1 (bar) Tekanan 2 (bar) Temperatur Keterangan T1 (0C) T2 (0C) T3 (0C) T4 (0C) 1 0:05 Vakum Vakum 26 26 25 26 18-6-2012 2 0:10 Vakum Vakum 27 26 26 26 3 0:15 Vakum Vakum 28 26 26 26 4 0:20 0,0 Vakum 30 27 26 26 5 0:25 0,2 0,0 33 27 27 26 6 0:30 0,3 0,2 35 29 27 27 7 0:35 0,6 0,4 36 32 27 27 8 0:40 0,9 0,7 41 33 28 27 9 0:45 1,1 0,9 44 34 27 26 10 0:50 1,4 1,3 44 36 29 27 11 0:55 1,7 1,5 44 36 29 28 Tabel 4.4. Data desorpsi-adsorpsi variasi massa amonia 27,72 gram dengan

karbon aktif 425 gram .

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T8 (0C) T9 (0C) 1 0:05 1,1 33 37 18-6-2012 2 0:10 1,1 34 43

3 0:15 1,3 35 50 Massa amonia 27,72 gram 4 0:20 1,4 36 52 5 0:25 1,6 41 59 T8= Temperatur Generator 6 0:30 1,8 44 67 T9= Temperatur Minyak 7 0:35 2,2 49 70 8 0:40 2,5 52 76 9 0:45 2,9 59 84 10 0:50 3,1 61 86 11 0:55 3,5 65 91 12 1:00 3,8 68 93 13 1:05 4,0 72 99 14 1:10 4,3 74 99 15 1:15 4,5 76 105 16 1:20 4,8 78 105 17 1:25 5,0 80 107 18 1:30 5,2 81 109

(45)

Tabel 4.4. Data desorpsi-adsorpsi variasi massa amonia 27,72 gram dengan karbon aktif 425 gram (lanjutan).

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T8 (0C) T9 (0C) 19 1:35 5,5 83 110 20 1:40 5,6 83 113 22 1:50 5,9 86 115 23 1:55 6,0 88 116 24 2:00 6,1 89 117 25 2:05 6,3 90 118 26 2:10 6,4 90 118 27 2:15 6,5 91 121

Hasil pada proses penambahan pertama amonia 8,58 gram dengan massa karbon aktif 425 gram. Tekanan terakhir pada evaporator 6,4 bar. Temperatur awal pada seluruh evaporator dan temperatur generator adalah 260C. Setelah dilakukan proses adsorpsi tidak terjadi penurunan temperatur pada evaporator dikarenakan daya serap karbon aktif yang lambat.

Tabel 4.5. Data desorpsi-adsorpsi variasi massa amonia 27,72 gram dengan karbon aktif 425 gram

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 1 0:05 0,6 26 30 19-6-2012 2 0:10 0,7 26 34 Massa amonia 27,72 gram 3 0:15 0,7 27 41 4 0:20 0,9 30 49 5 0:25 1,1 34 56 6 0:30 1,3 38 62 7 0:35 1,7 44 68 8 0:40 2,0 48 74 9 0:45 2,3 52 78 10 0:50 2,6 57 83

(46)

Tabel 4.5. Data desorpsi-adsorpsi variasi massa amonia 27,72 gram dengan karbon aktif 425 gram (lanjutan)

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 11 0:55 3,0 61 86 12 1:00 3,2 65 90 _T5=Depan Evaporator 13 1:05 3,5 67 92 14 1:10 3,8 69 96 T6=Belakang Evaporator 15 1:15 4,1 72 99 16 1:20 4,4 73 _{101 T7=Bawah} Evaporator 17 1:25 4,6 76 104 18 1:30 4,9 78 _{106 T8=Temperatur} Generator 19 1:35 5,1 80 107 20 1:40 5,3 80 _{109 T9=Temperatur} Minyak 21 1:45 5,5 83 112 22 1:50 5,7 84 112 23 1:55 5,9 85 114 24 2:00 6,1 85 115 25 2:05 6,2 88 116 26 2:10 6,3 88 117 27 2:15 6,4 90 117 28 2:20 6,5 90 118 29 2:25 6,6 90 120 30 2:30 6,7 91 121 31 2:35 6,8 92 122 32 2:40 6,9 92 122 33 2:45 6,9 93 123 34 2:50 7,0 93 123 35 2:55 7,0 94 123 36 3:00 7,1 96 123 37 3:05 7,1 96 123 38 3:10 7,2 97 124 39 3:15 7,2 97 123 Proses adsorpsi 20-6-2012 40 3:20 0,6 24 25 21 25 Temperatur awal 41 3:25 0,6 25 26 24 26 T5 =260 Celsius 42 3:30 0,6 26 26 25 26 T6 =240 Celsius T7&T8=250 Celsius

(47)

Hasil pada proses desorpsi kedua tanpa penambahan dengan massa karbon aktif 425 gram. Tekanan terakhir pada evaporator 7,2 bar. Temperatur awal pada T5=260C, T6=240C, T7=250C dan T8= adalah 250C. Setelah dilakukan proses adsorpsi terjadi penurunan temperatur pada T6 dari 240C menjadi 210C selama 1 menit. Setelah 10 menit temperatur pada evaporator kembali naik menjadi 250C. Kemudian ditunggu selama 10 menit tekanan tidak bisa mencapai vakum karena massa amonia yang terlalu banyak sehingga karbon aktif tidak mampu menyerap seluruh uap amonia, maka dilakukan pengurangan gas amonia sebanyak 6,00 gram.

Tabel 4.6. Data desorpsi-adsorpsi variasi 21,72 gram dengan karbon aktif 425 gram.

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T8 (0C) T9 (0C) 1 0:05 0,4 27 27 21-6-2012 2 0:10 0,4 27 27 Massa amonia 21,72 gram 3 0:15 0,5 27 30 T8=Temperatur Generator 4 0:20 0,6 27 36 T9=Temperatur Minyak 5 0:25 0,7 27 38 6 0:30 0,7 28 42 7 0:35 0,8 32 44 8 0:40 1,0 34 51 9 0:45 1,2 36 57 10 0:50 1,3 40 61 11 0:55 1,7 43 67 12 1:00 1,8 46 70 13 1:05 2,0 50 74

Hasil pada proses desorpsi dengan variasi pengurangan massa amonia 6,00 gram dengan karbon aktif 425 gram. Tekanan maksimum yang dicapai hanya 2 bar. Temperatur awal pada T5=260C, T6=260C, T7=250C dan T8 adalah 260C.

(48)

Setelah dilakukan proses adsorpsi tidak terjadi penurunan temperatur evaporator. Hal ini terjadi karena tekanan pada evaporator terlalu rendah untuk melakukan proses adsorpsi. 10 menit kemudian tekanan tidak bisa mencapai vakum, lalu dilakukan pengurangan gas amonia sebanyak 4,42 gram.

Tabel 4.7. Data desorpsi-adsorpsi variasi amonia 17,30 gram dengan karbon aktif 425 gram.

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 1 0:05 0,2 26 29 22-6-2012 2 0:10 0,2 26 30 _{Massa amonia 17,3} gram 3 0:15 0,2 26 34 4 0:20 0,3 26 36 T5=Depan Evaporator 5 0:25 0,3 26 42 T6=Belakang Evaporator 6 0:30 0,4 26 43 7 0:35 0,5 27 49 T7=Bawah Evaporator 8 0:40 0,7 27 54 _{T8=Temperatur} Generator 9 0:45 0,8 28 59 10 0:50 1,0 30 64 _{T9=Temperatur} Minyak 11 0:55 1,3 35 67 12 1:00 1,4 36 69 13 1:05 1,7 37 72 14 1:10 1,8 41 75 15 1:15 2,0 43 77 16 1:20 2,1 46 80 17 1:25 2,3 48 82 18 1:30 2,5 48 84 19 1:35 2,6 49 86 20 1:40 2,7 51 89 21 1:45 2,8 52 91 22 1:50 3,0 52 91 23 1:55 3,2 53 92 24 2:00 3,3 56 97 25 2:05 3,4 56 97 26 2:10 3,5 59 97 Proses adsorpsi 23-6-2012 27 2:15 0,4 22 24 22 25

(49)

Tabel 4.7. Data desorpsi-adsorpsi variasi amonia 17,30 gram dengan karbon aktif 425 gram (lanjutan).

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 28 2:20 0,2 24 25 24 25 30 2:25 0,2 24 24 24 25 31 2:30 0,2 25 25 25 25 32 2:35 0,2 25 25 24 25 33 2:40 0,2 25 25 25 25 34 2:45 0,2 26 25 25 26

Hasil pada proses desorpsi dengan variasi pengurangan massa amonia 4,42 gram dengan karbon aktif 425 gram. Tekanan maksimum yang dicapai hanya 3,5 bar. Temperatur awal pada evaporator dan T8 adalah 260C. Setelah dilakukan proses adsorpsi terjadi penurunan temperatur pada evaporator sebesar 40C. Pada proses ini perbedaan tekanan pada evaporator dengan generator masih kurang besar. Setelah ditunggu selama 10 menit tekanan tidak bisa mencapai vakum, lalu dilakukan pengurangan gas amonia sebanyak 4,42 gram lagi.

Tabel 4.8. Data desorpsi-adsorpsi variasi massa amonia 12,88 gram dengan karbon aktif 425 gram

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T8 (0C) T9 (0C) 1 0:05 0,1 25 27 23-6-2012 2 0:10 0,1 25 28 Massa amonia 12,88 gram 3 0:15 0,2 26 40

(50)

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T8 (0C) T9 (0C) 5 0:25 0,4 28 51 T9=Temperatur Minyak 6 0:30 0,6 33 59

7 0:35 0,8 35 62 Tekanan divariasikan 3,5 bar 8 0:40 1,1 41 69 9 0:45 1,3 43 70 10 0:50 1,5 48 78 11 0:55 1,8 50 85 12 1:00 2,0 51 86 13 1:05 2,3 56 88 14 1:10 2,5 59 91 15 1:15 2,8 61 96 16 1:20 3,2 66 99 17 1:25 3,3 67 100 18 1:30 3,5 69 105

Pada proses adsorpsi dengan variasi tekanan 3,5 bar karbon aktif 425 gram. Temperatur pada evaporator hanya turun 20C. Pada proses ini massa amonia sudah dianggap cukup untuk massa karbon aktif 425 gram, maka tidak dilakukan pengurangan massa amonia lagi. Tetapi dilakukan proses desorpsi kembali sampai mencapai tekanan maksimum.

Tabel 4.9. Data desorpsi-adsorpsi variasi monia 12,88 gram dengan karbon aktif 425 gram

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 1 0:05 0,1 24 27 24-6-2012 2 0:10 0,1 25 35 3 0:15 0,2 27 43 T5=Depan Evaporator 4 0:20 0,4 30 51 T6=Blkng Evaporator 5 0:25 0,7 34 59 T7=Bawah Evaporator 6 0:30 1,1 40 67

(51)

Tabel 4.9. Data desorpsi-adsorpsi variasi monia 12,88 gram dengan karbon aktif 425 gram (lanjutan).

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 7 0:35 1,3 43 72 _{T8=Temperatur} Generator 8 0:40 1,5 48 75 9 0:45 1,8 52 82 T9=Temperatur Minyak 10 0:50 2,2 58 86 11 0:55 2,5 61 91 12 1:00 2,8 65 96 13 1:05 3,1 68 99 14 1:10 3,3 72 101 15 1:15 3,7 74 106 16 1:20 3,9 76 108 17 1:25 4,2 78 110 18 1:30 4,4 81 113 19 1:35 4,7 83 115 20 1:40 4,9 84 116 21 1:45 5,1 85 118 22 1:50 5,3 88 121 23 1:55 5,4 89 122 24 2:00 5,5 90 123 25 2:05 5,8 91 124 26 2:10 5,9 92 125 27 2:15 6,1 93 125 28 2:20 6,2 94 126 29 2:25 6,3 94 128 30 2:30 6,4 96 129 31 2:35 6,4 96 130 32 2:40 6,5 97 130 Proses adsorpsi 25-6-2012 33 2:45 0,3 21 22 20 24 34 2:50 0,2 24 24 22 24 35 2:55 0,1 24 24 24 24

Pada proses adsorpsi dengan variasi tekanan maksimum pertama mencapai 6,5 bar. Temperatur awal evaporator adalah 240C, dan temperatur

(52)

generator 240C. Pada evaporator mengalami peningkatan penurunan sebanyak 40C. Pada proses ini masih dianggap kurang sehingga dilakukan proses desorpsi kembali sampai mencapai tekanan yang lebih tinggi.

Tabel 4.10. Data desorpsi-adsorpsi variasi amonia 12,88 gram dengan karbon aktif 425 gram.

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 1 0:05 0,2 22 28 6/26/2012 2 0:10 0,2 22 33 T5=Depan Evaporator 3 0:15 0,3 25 40 T6=Blkng Evaporator 4 0:20 0,4 27 46 T7=Bawah Evaporator 5 0:25 0,6 30 54 _{T8=Temperatur} Generator 6 0:30 0,8 35 62 7 0:35 1,0 40 71 T9=Temperatur Minyak 8 0:40 1,6 48 77 9 0:45 1,9 51 83 _{Percobaan Tekanan} Maksimum 10 0:50 2,1 56 86 11 0:55 2,6 59 91 12 1:00 2,8 65 98 13 1:05 3,2 67 101 14 1:10 3,5 70 105 15 1:15 3,7 74 107 16 1:20 4,0 75 109 17 1:25 4,3 77 114 18 1:30 4,6 81 114 19 1:35 4,8 83 118 20 1:40 5,0 84 120 21 1:45 5,2 86 123 22 1:50 5,5 91 124 23 1:55 5,7 91 125 24 2:00 6,0 92 128 25 2:05 6,1 92 129 26 2:10 6,2 93 130 27 2:15 6,3 94 131 28 2:20 6,4 94 131

(53)

Tabel 4.10. Data desorpsi-adsorpsi variasi amonia 12,88 gram dengan karbon aktif 425 gram (lanjutan).

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 29 2:25 6,5 96 132 30 2:30 6,6 97 133 31 2:35 6,8 97 134 32 2:40 6,8 98 134 33 2:45 6,9 99 136 34 2:50 7,0 99 137 35 2:55 7,1 99 137 36 3:00 7,5 99 137 Proses adsorpsi 27-6-2012 37 0.5 17 19 20 22 Temperatur awal 38 0.2 20 21 22 22 T5=210 Celcius 39 0.2 21 22 22 22 T6=220 Celcius T7=220 Celcius T8=220 Celcius

Tekanan awal=7,2 bar

Pada proses desorpsi terakhir dengan variasi karbon aktif 425 gram di dapat tekanan maksimum 7,5 bar. Pada saat proses adsorpsi temperatur pada evaporator yang dihasilkan cukup rendah yaitu 170C. Pada proses ini kemampuan adsorpsi karbon aktif cukup cepat untuk menyerap amonia murni, sehingga uap amonia mampu menyerap kalor disekitar evaporator sehingga temperatur terendah evaporator mencapai 170C.

(54)

Berdasarkan data yang di dapat pada variasi massa karbon aktif 425 gram, untuk variasi karbon aktif 850 gram dilakukan pengisian amonia pertama sebanyak 5,30 gram seperti pada diagram alur berikut ini :

Pengisisan amonia pertama (Tabel 4.11.) Didiamkan sampai vakum

Proses desorpsi-adsorpsi sampai tekanan maksimum (Tabel 4.12.) pendingian

Proses adsorpsi

Proses desorpsi-adsorpsi sampai tekanan 3,5 (Tabel 4.13)

Pendinginan Proses adsorpsi

Proses penambahan gas amonia (Tabel 4.14) Didiamkan sampai vakum

Proses desorpsi-adsorpsi sampai tekanan maksimum (Tabel 4.15)

Pendinginan

Proses adsorpsi

Hasil dan pembahasan Hasil dan pembahasan

(55)

Setelah proses adsorpsi sampai tekanan maksimum dilanjutkan desorpsi untuk variasi tekanan 3,5 bar seperti yang ditunjukkan pada diagram alur berikut :

Pendinginan

Proses adsorpsi

Proses penambahan gas amonia (Tabel 4.17) Didiamkan sampai vakum

Proses desorpsi-adsorpsi sampai tekanan maksimum (Tabel 4.18)

Pendinginan

Proses adsorpsi

Hasi dan pembahasan

Pendinginan Proses adsorpsi

(56)

Tabel 4.11. Pengisian massa amonia 5,30 gram dengan massa karbon aktif 850 gram. No. Waktu Tekanan Temperatur Keterangan Tekanan 1 (bar) Tekanan 2 (bar) T1 (0C) T2 (0C) T3 (0C) T4 (0C) 1 0:05 Vakum Vakum 27 25 25 25 28-6-2012 2 0:10 Vakum Vakum 33 26 20 25 3 0:15 0 Vakum 37 28 26 26 4 0:20 0,2 0,1 49 29 27 26 5 0:25 0,5 0,4 50 30 26 26 6 0:30 0,6 0,5 50 33 28 27 Tabel 4.12. Data desorpsi-adsorpsi variasi massa amonia 5,30 gram dengan

karbon aktif 850 gram.

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 1 0:05 0,1 29 41 28-6-2012 2 0:10 0,1 30 49 3 0:15 0,1 33 52 _T5=Depan Evaporator 4 0:20 0,2 35 59 5 0:25 0,3 37 64 T6=Belakang Evaporator 6 0:30 0,4 42 70 7 0:35 0,6 44 80 _T7=Bawah Evaporator 8 0:40 0,7 50 84 9 0:45 0,9 53 91 T8=Temperatur Generator 10 0:50 1,2 57 96 11 0:55 1,3 59 99 _{T9=Temperatur} Minyak 12 1:00 1,6 62 105 13 1:05 1,8 66 107 14 1:10 2,0 69 113 15 1:15 2,2 70 115 16 1:20 2,4 74 117 17 1:25 2,6 75 120 18 1:30 2,8 76 122 19 1:35 3,0 77 123 20 1:40 3,2 80 124 21 1:45 3,4 81 126 22 1:50 3,5 82 128

(57)

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 23 1:55 Vakum 21 20 22 24 29-6-2012 24 2:00 Vakum 21 21 22 22 Temperatur Awal T1= 22 0 C T2= 210 C T3= 220 C T4= 240 C Tekanan awal 3,5 bar

Pada proses adsorpsi pertama variasi karbon aktif 850 gram penurunan temperatur pada evaporator sangat rendah. Hal ini karena tekanan maksimum yang dicapai sangat rendah yaitu 3,5 bar.

Tabel 4.13. Data desorpsi-adsorpsi ke 2 variasi massa amonia 5,30 gram dengan karbon aktif 850 gram.

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 1 0:05 Vakum 24 25 29-6-2012 2 0:10 Vakum 25 27 _T5=Depan Evaporator 3 0:15 Vakum 26 29 4 0:20 Vakum 26 32 _T6=Blkng Evaporator 5 0:25 Vakum 27 35 6 0:30 Vakum 29 42 _T7=Bawah Evaporato 7 0:35 Vakum 30 45 8 0:40 Vakum 35 53 _{T8=Temperatur} Generator 9 0:45 Vakum 37 59 10 0:50 Vakum 42 67 T9=Temperatur Minyak 11 0:55 Vakum 45 73 12 1:00 0,0 50 78 13 1:05 0,1 54 83 14 1:10 0,3 58 89

(58)

Tabel 4.13. Data desorbsi-adsorpsi ke 2 variasi massa amonia 5,30 gram dengan karbon aktif 850 gram (lanjutan).

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 15 1:15 0,5 61 92 16 1:20 0,5 65 96 17 1:25 0,7 66 100 18 1:30 1,0 72 101 19 1:35 1,1 74 102 20 1:40 1,3 76 107 21 1:45 1,5 80 108 22 1:50 1,6 82 113 23 1:55 1,8 83 115 24 2:00 2,1 84 116 25 2:05 2,2 86 118 26 2:10 2,3 88 120 27 2:15 2,5 88 120 28 2:20 2,6 88 120 29 2:25 2,7 88 120 30 2:30 2,9 91 125 31 2:35 3,1 91 126 32 2:40 3,2 92 128 33 2:45 3,4 94 130 34 2:50 3,5 94 131

Pada proses adsorpsi dengan variasi tekanan 3,5 bar temperatur evaporator terendah yang dihasilkan adalah 200C. Hasil ini tidak jauh berbeda pada variasi sebelumnya, karena tekanan awal sebelum proses adsorpsi adalah sama 3,5 bar.

(59)

Tabel 4.14. Penambahan ke 1 gas amonia 5,30 gram dengan massa karbon aktif 850 gram. No. Waktu Tekanan Temperatur Keterangan Tekanan 1 (bar) Tekanan 2 (bar) T1 (0C) T2 (0C) T3 (0C) T4 (0C) 1 0:05 Vakum Vakum 24 22 22 22 3-8-2012 2 0:10 0,0 0,0 25 22 24 24 3 0:15 0,3 0,1 27 24 24 24 4 0:20 0,5 0,4 29 25 24 24 5 0:25 0,9 0,5 32 26 24 24 Tabel 4.15. Data desorpsi-adsorpsi ke 3 variasi massa amonia 10,60 gram dengan

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 1 0:05 0,3 25 29 3-8-2012 2 0:10 0,4 25 35 3 0:15 0,4 27 37 T5=Depan Evaporator 4 0:20 0,5 29 49 5 0:25 0,5 32 54 _T6=Blkng Evaporator 6 0:30 0,7 36 67 7 0:35 0,9 43 74 T7=Bawah Evaporator 8 0:40 1,2 48 80 9 0:45 1,4 51 85 _{T8=Temperatur} Generator 10 0:50 1,6 58 93 11 0:55 1,9 61 99 _{T9=Temperatur} Minyak 12 1:00 2,2 66 102 13 1:05 2,5 68 107 14 1:10 2,7 73 108 15 1:15 3,0 75 113 16 1:20 3,2 77 115 17 1:25 3,5 81 117 18 1:30 3,8 82 120 19 1:35 4,0 84 121 20 1:40 4,2 84 123 21 1:45 4,4 85 124 22 1:50 4,5 88 125 23 1:55 4,8 89 126 24 2:00 5,0 90 128

(60)

Tabel 4.15. Data desorpsi-adsorpsi ke 3 variasi massa amonia 10,60 gram dengan karbon aktif 850 gram (lanjutan).

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 25 2:05 5,1 91 129 26 2:10 5,2 91 130 27 2:15 5,4 91 131 28 2:20 5,5 92 131 29 2:25 5,6 93 131 30 2:30 5,7 93 131 31 2:35 5,8 93 131 32 2:40 5,9 93 132 33 2:45 6,0 94 132 34 2:50 6,0 94 132 35 2:55 6,0 96 132

Pada proses desorpsi dengan variasi penambahan amonia 5,30 gram tekanan maksimum yang mampu dicapai adalah 6 bar. Pada saat proses adsorpsi penurunan temperatur pada evaporator hanya 10C. Hal ini dikarenkan massa amonia yang masih terlalu sedikit untuk proses adsorpsi.

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 1 0:05 0,0 22 24 4-8-2012 2 0:10 0,0 24 29 T5=Depan Evaporator 3 0:15 0,0 25 35 4 0:20 0,1 27 43 _T6=Belakang Evaporator 5 0:25 0,2 30 48 6 0:30 0,4 35 56 T7=Bawah Evaporator 7 0:35 0,5 37 62 8 0:40 0,6 42 70 _{T8=Temperatur} Generator 9 0:45 0,9 48 78 10 0:50 1,0 51 83 T9=Temperatur Minyak 11 0:55 1,3 56 88

(61)

Tabel 4.16. Data desorbsi-adsorpsi ke 4 variasi massa amonia 10,60 gram dengan karbon aktif 850 gram (lanjutan).

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 12 1:00 1,5 60 92 13 1:05 1,7 64 97 14 1:10 2,0 67 100 15 1:15 2,3 70 105 18 1:30 2,9 77 114 19 1:35 3,2 80 116 20 1:40 3,4 81 116 21 1:45 3,5 82 120

Pada proses adsorpsi dengan variasi penambahan amonia 5,30 gram tekanan 3,5 bar tidak terjadi penurunan temperatur pada evaporator.

Tabel 4.17. Penambahan ke 2 gas amonia 5,30 gram dengan massa karbon aktif 850 gram. No. Waktu Tekanan Temperatur Keterangan Tekanan 1 (bar) Tekanan 2 (bar) T1 (0C) T2 (0C) T3 (0C) T4 (0C) 1 0:05 0,0 Vakum 24 24 24 24 6-8-2012 2 0:10 0,1 0,1 27 25 25 25 3 0:15 0,6 0,5 35 27 25 25 Tabel 4.18. Data desorpsi-adsorpsi ke 5 variasi massa amonia 15,90 gram dengan

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 1 0:05 0,2 21 35 6-8-2012 2 0:10 0,4 28 42 T5=Depan Evaporator 3 0:15 0,6 29 50 4 0:20 0,9 34 59 _T6=Blkng Evaporator 5 0:25 1,0 36 67 6 0:30 1,4 42 75

(62)

Tabel 4.18. Data desorpsi-adsorpsi ke 5 variasi massa amonia 15,90 gram dengan karbon aktif 850 gram (lanjutan).

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 7 0:35 1,7 48 83 8 0:40 2,1 51 89 9 0:45 2,3 52 92 T7=Bawah Evaporator 10 0:50 2,4 57 96 11 0:55 2,6 56 97 _{T8=Temperatur} Generator 14 1:10 3,5 65 107 15 1:15 3,7 70 109 T9=Temperatur Minyak 16 1:20 4,0 67 113 17 1:25 4,4 68 115 18 1:30 4,6 68 116 19 1:35 5,0 70 118 20 1:40 5,2 78 120 21 1:45 5,5 82 122 22 1:50 5,8 84 123 23 1:55 6,0 86 124 24 2:00 6,4 88 125 25 2:05 6,5 91 128 26 2:10 6,8 92 128 27 2:15 7,0 93 129 28 2:20 7,2 93 130 29 2:25 7,4 96 131 30 2:30 7,5 96 132 31 2:35 7,8 98 133 32 2:40 7,9 99 134 33 2:45 8,0 99 133 34 2:50 8,1 99 133 35 2:55 8,3 99 133 36 3:00 8,5 99 133 Proses adsorpsi 9-8-2012 37 3:05 0,5 18 19 20 24 38 3:10 0,4 19 20 21 24 39 3:15 0,3 21 21 21 24 40 3:20 0,2 21 21 21 24 41 3:25 0,2 22 22 22 24

(63)

Sebelum proses adsorpsi tekanan awal pada evaporator 8 bar, temperatur awal pada T5=250C, T6&T7=220C dan T8=220C. Pada saat proses adsorpsi dengan variasi penambahan amonia temperatur terendah yang dicapai mencapai 180C. Dengan tekanan yang tinggi maka laju penyerapan amonia oleh adsorber bisa cepat, sehingga penyerapan kalor disekitar evaporator oleh uap amonia bisa berlangsung cepat maka terjadi penurunan temperatur pada evaporator.

No. Waktu Tekanan (bar) Temperatur Keterangan T5 (0C) T6 (0C) T7 (0C) T8 (0C) T9 (0C) 1 0:05 0,2 24 27 9-8-2012 2 0:10 0,3 26 36 T5=Depan Evaporator 3 0:15 0,4 27 43 4 0:20 0,5 30 51 _T6=Blkng Evaporator 5 0:25 0,7 35 59 6 0:30 1,0 38 65 T7=Bawah Evaporator 7 0:35 1,1 43 72 8 0:40 1,5 48 77 _{T8=Temperatur} Generator 9 0:45 1,8 52 83 10 0:50 2,0 56 86 T9=Temperatur Minyak 11 0:55 2,3 59 91 12 1:00 3,6 62 94 13 1:05 3,0 66 99 14 1:10 3,2 67 100 15 1:15 3,5 72 104

Pada saat proses adsorpsi tidak terjadi penurunan temperatur pada evaporator karena tekanan yang rendah. Sehingga tidak membantu laju pendingingan pada evaporator.

(64)

4.1. Pembahasan

Proses pendingan adsorpsi pada penelitian ini meliputi beberapa proses, yaitu : 1. Proses desorbsi : proses pelepasan uap amonia murni dari absorber

melalui proses pemanasan dengan kompor listrik saat generator dipanaskan.

2. Proses Pendinginan/kondensasi : proses pendinginan dan pengembunan uap amonia dengan cara mencelupkan tabung generator kedalam bak atau ember yang berisi minyak goreng.

3. Proses adsorbsi : proses penyerapan amonia murni oleh adsorber. Proses penyerapan ini bisa terjadi karena karbon aktif mempunyai sifat adsorber dan dikarenakan perbedaan tekanan antara ruang didalam evaporator dan ruang didalam generator, amonia murni ini terhisap dan menguap menjadi uap amonia. Proses penguapan amonia ini menyerap kalor yang ada disekitar evaporator sehingga temperatur evaporator akan turun.

(65)

Gambar 4.1. Grafik proses desorpsi-adsorpsi pada setiap variasi

Berdasarkan data hasil penelitian desorpsi-adsorpsi pada setiap variasi dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Pada variasi tekanan 3,5 bar dengan variasi massa karbon aktif 425 gr dan massa amonia 12,88 gr, lamanya waktu untuk melakukan proses desorpsi selama 1 jam 30 menit. Setelah dilakukan proses desorpsi dilakukan proses adsorpsi. Saat proses adsorpsi berlangsung tidak terjadi proses pendinginan pada evaporator. Hal ini dikarenakan jumlah amonia murni pada evaporator terlalu sedikit, sehingga amonia murni tidak dapat menyerap seluruh kalor yang ada disekitar evaporator.

Pada variasi tekanan maksimum dengan variasi massa karbon aktif 425 gr dan massa amonia 12,88 gr, lamanya waktu untuk melakukan proses desorpsi selama 3 jam 50 menit. Tekanan maksimum yang mampu dicapai adalah 7,5 bar. Proses desorpsi untuk mencapai tekanan maksimum membutuhkan waktu yang

-2 0 2 4 6 8 10 0:00 1:12 2:24 3:36 4:48 tek an an waktu adsorpsi

variasi tekanan 3,5 bar dengan karbon aktif 425gr dan massa amonia 12,88gr variasi tekanan maksimum dengan karbon aktif 425gr dan massa amonia 12,88 gr variasi tekanan 3,5bar dengan karbon aktif 850gr dan massa amonia 15,90 gr variasi tekanan maksimum dengan karbon aktif 850gr dan massa amonia 15,90 gr

(66)

lebih lama. Dengan waktu yang lebih lama amonia murni yang diserap oleh karbon aktis bisa didesorpsi seluruhnya ke evaporator. Pada saat tekanan mencapai maksimum, katup searah ditutup dan generator didinginkan. Setelah generator mencapai suhu 270C dilakukan proses adsorpsi. Pada saat proses adsorpsi, adsorpsi bisa berjalan dengan baik dan terjadi pendinginan pada evaporator. Temperatur terendah yang mampu dicapai pada saat proses adsorpsi adalah 170C.

Selain kedua variasi diatas, peneliti juga memvariasikan jumlah massa karbon aktif 850 gr dan jumlah massa amonia 15,90 gr. Pada variasi tekanan 3,5 bar dengan massa karbon aktif 850 gr dan jumlah massa amonia 15,90 gr membutuhkan waktu untuk melakukan desorpsi selama 2 jam 50 menit. Proses desorpsi berlangsung lama dikarenakan awal proses desorpsi dimulai dari tekanan vakum. Berbeda dengan variasi sebelumnya yang dimulai dari tekanan 0 bar. Pada saat proses adsorpsi tidak terjadi pendinginan pada evaporator. Sama halnya pada saat variasi tekanan 3,5 bar dengan massa karbon aktif 425 gr dan massa amonia 12,88 gr tidak terjadi pendinginan disebabkan jumlah amonia murni pada evaporator terlalu sedikit. Sehingga kalor yang berada di evaporator didapat diserap seluruhnya oleh uap amonia.

Pada variasi tekanan maksimum dengan massa karbon aktif 850 gr dan massa amonia 15,90 gr, proses desorpsi berlansung selama 3 jam. Lamanya proses desorpsi pada variasi tekanan maksimum ini hampir sama dengan proses desorpsi variasi tekanan 3,5 bar dengan massa karbon aktif 850 gr dan jumlah massa amonia 15,90 gr. Hal ini disebabkan pada saat proses desorpsi variasi tekanan

(67)

maksimum dimulai pada tekanan 0 bar. Sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mencapai tekanan maksimum hampir sama dengan pada saat variasi tekanan 3,5 bar dengan massa karbon aktif 850 gr dan massa amonia 15,90 gr. Pada saat proses adsorpsi tekrjadi penurunan temperatur pada evaporator sebesar 180C. Hal ini membuktikan bahwa semakin banyak uap amonia pada evaporator dan semakin tinggi tekanan pada evaporator maka seluruh kalor pada sekitar evaporator dapat diserap oleh uap amonia dengan baik.

Pada variasi 425 gr dengan massa amonia 27,72 gr proses adsorpsi tidak dapat berlangsung dengan baik. Sehingga pada variasi karbon aktif 850 gr hanya dilakukan variasi massa amonia 5,30 gr, 10,60 gr dan 15,90 gr dikarenakan konstruksi generator yang berbentuk silinder sehingga luas permukaan karbon aktif pada generator menjadi kecil.

Gambar 4.2. Grafik perbandingan temperatur pada setiap tekanan

0 5 10 15 20 25 variasi tekanan 3,5bar dengan karbon aktif 425gr dan massa amonia

12,88 gr

variasi tekanan maksimum dengan karbon aktif 425gr dan massa amonia

12,88 gr

variasi tekanan 3,5bar dengan karbon aktif 850gr dan massa amonia

15,90 gr

variasi tekanan maksimum dengan karbon aktif 850gr dan massa amonia

15,90 gr tem pera tur 17 20 18 22

(68)

Berdasarkan Gambar 4.2. dapat dilihat variasi tekanan 3,5 dengan karbon aktif 425 gr dan massa amonia 12,88 gr temperatur yang dihasilkan sebesar 22 0C. Sedangkan pada variasi tekanan maksimum dengan massa karbon aktif 425 gr dan massa amonia 12,88 gr temperatur terendah yang dihasilkan sebesar 17 0C. Pada variasi tekanan 3,5 bar dengan massa karbon aktif 850 gr dan massa amonia 15,90 gr temperatur terendah yang dicapai hanya 20 0C dan untuk variasi tekanan maksimum dengan massa karbon aktif 850 gr dan massa amonia 15,90 gr temperatur terendah dihasilkan adalah 18 0C. Berdasarkan Gambar 4.2. dapat dilihat dari seluruh variasi, temperatur terendah diperoleh pada variasi tekanan maksimum dengan massa karbon aktif 425 gr dan massa amonia 12,88 gr. Hal ini disebabkan karena pada variasi tekanan maksimum dengan massa karbon aktif 425 gr dan massa amonia 12,88 gr, dengan tekanan yang tinggi dan massa amonia yang seimbang dengan massa karbon aktif, maka proses adsorpsi dapat berjalan dengan baik sehingga uap amonia mampu menyerap seluruh kalor pada evaporator dengan baik. Sedangkan untuk variasi tekanan maksimum dengan massa karbon aktif 850 gr dan massa amonia 15,90 gr belum mencapai temperatur terendah meskipun memiliki tekanan yang tinggi karena jumlah massa amonia yang sedikit. Sehingga uap amonia tidak dapat menyerap seluruh kalor pada evaporator dengan baik.