BAB I
BAB I
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
1.1
1.1 Tujuan PercobaanTujuan Percobaan
-- Mengetahui proses pengeringan dan membuat kurva laju pengeringan dan kurvaMengetahui proses pengeringan dan membuat kurva laju pengeringan dan kurva hubungan antara kadar air dengan waktu.
hubungan antara kadar air dengan waktu.
-- Mempelajari pengaruh kecepatan udara berubah terhadap laju pengeringan padatanMempelajari pengaruh kecepatan udara berubah terhadap laju pengeringan padatan basah dengan suhu tetap.
basah dengan suhu tetap.
-- Mempelajari pengaruh berat bahan terhadap laju pengeringan padatan basah.Mempelajari pengaruh berat bahan terhadap laju pengeringan padatan basah.
1.2
1.2 Dasar TeoriDasar Teori 1.2.1
1.2.1 Pengertian Proses PengeringanPengertian Proses Pengeringan
Bahasa ilmiah pengeringan adalah penghidratan, yang berarti menghilangkan air Bahasa ilmiah pengeringan adalah penghidratan, yang berarti menghilangkan air dari suatu bahan. Proses pengeringan atau penghidratan berlaku apabila bahan yang dari suatu bahan. Proses pengeringan atau penghidratan berlaku apabila bahan yang dikeringkan kehilangan sebahagian atau keseluruhan air yang dikandungnya. Proses utama dikeringkan kehilangan sebahagian atau keseluruhan air yang dikandungnya. Proses utama yang terjadi pada proses pengeringan adalah penguapan. Penguapan terjadi apabila air yang terjadi pada proses pengeringan adalah penguapan. Penguapan terjadi apabila air yang dikandung oleh suatu bahan teruap, yaitu apabila panas diberikan kepada bahan yang dikandung oleh suatu bahan teruap, yaitu apabila panas diberikan kepada bahan tersebut. Panas ini dapat diberikan melalui berbagai sumber, seperti kayu api, minyak dan tersebut. Panas ini dapat diberikan melalui berbagai sumber, seperti kayu api, minyak dan gas, arang baru ataupun tenaga surya.
gas, arang baru ataupun tenaga surya.
Pengeringan juga dapat berlangsung dengan cara lain yaitu dengan memecahkan Pengeringan juga dapat berlangsung dengan cara lain yaitu dengan memecahkan ikatan molekul-molekul air yang terdapat di dalam bahan. Apabila ikatan molekul-molekul ikatan molekul-molekul air yang terdapat di dalam bahan. Apabila ikatan molekul-molekul air yang terdiri dari unsur dasar oksigen dan hidrogen dipecahkan, maka molekul tersebut air yang terdiri dari unsur dasar oksigen dan hidrogen dipecahkan, maka molekul tersebut akan keluar dari bahan.
akan keluar dari bahan. Akibatnya bahan tersebut akan kehilangan air Akibatnya bahan tersebut akan kehilangan air yang dikandungnyyang dikandungnya.a. Cara ini juga disebut pengeringan atau penghidratan. Untuk memecahkan ikatan Cara ini juga disebut pengeringan atau penghidratan. Untuk memecahkan ikatan oksigen dan hidrogen ini, biasanya digunakan gelombang mikro. Gelombang mikro oksigen dan hidrogen ini, biasanya digunakan gelombang mikro. Gelombang mikro merambat dengan frekuensi yang tinggi. Apabila gelombang mikro disesuaikan setara merambat dengan frekuensi yang tinggi. Apabila gelombang mikro disesuaikan setara dengan getaran molekul air maka akan terjadi resonansi yaitu ikatan dengan getaran molekul air maka akan terjadi resonansi yaitu ikatan molekul-molekul oksigen dan hidrogen digetarkan dengan kuat pada frekuensi gelombang mikro molekul oksigen dan hidrogen digetarkan dengan kuat pada frekuensi gelombang mikro yang diberikan sehingga ikatannya pecah.
yang diberikan sehingga ikatannya pecah.
Hal ini yang menyebabkan air tersebut menguap. Proses yang sama terjadi pada Hal ini yang menyebabkan air tersebut menguap. Proses yang sama terjadi pada oven gelombang mikro (microwave) yang digunakan untuk memasak makanan.Pada oven gelombang mikro (microwave) yang digunakan untuk memasak makanan.Pada pembahasan
pembahasan selanjutnya selanjutnya kita kita tidak tidak akan akan menyinggung menyinggung proses proses pengeringan pengeringan menggunakanmenggunakan gelombang mikro, tetapi difokuskan pada pengeringan menggunakan tenaga panas. Hal ini gelombang mikro, tetapi difokuskan pada pengeringan menggunakan tenaga panas. Hal ini
disebabkan sistem pengeringan gelombang mikro mahal dan tidak digunakan secara luas disebabkan sistem pengeringan gelombang mikro mahal dan tidak digunakan secara luas untuk mengeringkan suatu bahan terutama dalam sektor pertanian.
untuk mengeringkan suatu bahan terutama dalam sektor pertanian.
Dalam sektor pertanian sistem pengeringan yang umum digunakan adalah tenaga Dalam sektor pertanian sistem pengeringan yang umum digunakan adalah tenaga surya. Pada sistem tenaga surya ini, bahan diexpose ke sinar surya secara langsung maupun surya. Pada sistem tenaga surya ini, bahan diexpose ke sinar surya secara langsung maupun tidak langsung. Uap air yang terjadi dipindahkan dari tempat pengeringan melalui aliran tidak langsung. Uap air yang terjadi dipindahkan dari tempat pengeringan melalui aliran udara. Proses aliran udara ini terjadi karena terdapat perbedaan tekanan. Perbedaan tekanan udara. Proses aliran udara ini terjadi karena terdapat perbedaan tekanan. Perbedaan tekanan udara ini dapat terjadi secara konveksi bebas maupun konveksi paksa. Konveksi bebas udara ini dapat terjadi secara konveksi bebas maupun konveksi paksa. Konveksi bebas terjadi tanpa bantuan luar, yaitu pengaliran udara hanya bergantung pada perbedaan terjadi tanpa bantuan luar, yaitu pengaliran udara hanya bergantung pada perbedaan tekanan yang disebabkan oleh perbedaan densitas udara, sedangkan pada konveksi secara tekanan yang disebabkan oleh perbedaan densitas udara, sedangkan pada konveksi secara paksa digunakan kipas untuk
paksa digunakan kipas untuk memaksa gerakan udara (Djarwo, P. 1988).memaksa gerakan udara (Djarwo, P. 1988).
Pada sistem pengeringan yang bersumberkan tenaga minyak, bahan yang akan Pada sistem pengeringan yang bersumberkan tenaga minyak, bahan yang akan dikeringkan diletakkan di dalam suatu ketel tertutup. Udara panas hasil pembakaran dikeringkan diletakkan di dalam suatu ketel tertutup. Udara panas hasil pembakaran minyak dialirkan mengenai permukaan bahan tersebut. Akhir-akhir ini, cara tersebut diatas minyak dialirkan mengenai permukaan bahan tersebut. Akhir-akhir ini, cara tersebut diatas juga
juga digunakan digunakan dalam dalam teknologi teknologi tenaga tenaga surya. surya. Udara Udara yang yang dipanaskan dipanaskan oleh oleh pengumpulpengumpul surya digunakan untuk menguapkan air pada bahan.
surya digunakan untuk menguapkan air pada bahan.
Udara merupakan medium yang sangat penting dalam
Udara merupakan medium yang sangat penting dalam proses pengeringan, untuk proses pengeringan, untuk menghantar panas kepada bahan yang hendak dikeringkan, karena udara satu-satunya menghantar panas kepada bahan yang hendak dikeringkan, karena udara satu-satunya medium yang sangat mudah diperoleh dan tidak memerlukan biaya operasional. Oleh medium yang sangat mudah diperoleh dan tidak memerlukan biaya operasional. Oleh karena itu untuk memahami bagaimana proses pengeringan terjadi, maka perlu ditinjau karena itu untuk memahami bagaimana proses pengeringan terjadi, maka perlu ditinjau sifat udara.
sifat udara. Faktor-fakt
Faktor-faktor yang or yang mempengarmempengaruhi puhi pengeringan ada 2 engeringan ada 2 golongan, yaitu:golongan, yaitu: 1.
1. Faktor yang berhubunga dengan udara pengeringFaktor yang berhubunga dengan udara pengering Yang termasuk golongan ini adalah:
Yang termasuk golongan ini adalah:
Suhu: Makin tinggi suhu udara maka pengeringan akan sSuhu: Makin tinggi suhu udara maka pengeringan akan s emakin cepatemakin cepat
Kecepatan aliran udara pengering: Semakin cepat udara maka pengeringan akanKecepatan aliran udara pengering: Semakin cepat udara maka pengeringan akan semakin cepat
semakin cepat
Kelembaban udara: Makin lembab udara, proses pengeringan akan semakinKelembaban udara: Makin lembab udara, proses pengeringan akan semakin lambat
lambat
Arah Arah aliran aliran udara: udara: Makin Makin kecil kecil sudut sudut arah arah udara udara terhadap terhadap posisi posisi bahan,bahan, maka bahan semakin cepat kering
maka bahan semakin cepat kering 2.
2. Faktor yang berhubungan dengan sifat bahanFaktor yang berhubungan dengan sifat bahan Yang termasuk golongan ini adalah:
Yang termasuk golongan ini adalah:
Kadar air: Makin sedikit air yang dikandung, pengeringan akan makin cepat.
Proses pengeringan terbagi menjadi 3 kategori :
1. Pengeringan udara atau pengeringan langsung dibawah tekanan at mosfir Pengeringan ini memanfaatkan udara bebas di atmosfir
2. Pengeringan hampa udara
Keuntungan dalam pengeringan ini didasarkan dengan kenyataan penguapan air terjadi lebih cepat di bawah tekanan rendah daripada di bawah tekanan tinggi.
3. Pengeringan beku
Pengeringan beku adalah sebuah proses yang memberikan kualitas bahan yang baik dari segi kestabilitas aroma, warna, dan kemampuan rehidrasi. Pengeringan ini didasarkan proses sublimisasi yang berada di temperature 0ocelcius dan tekanan 613 Pascal.
Metode Pengeringan: 1. Penger in gan alami .
Pengeringan alami terdiri dari: Sun Drying
Pengeringan dengan menggunakan sinar matahari sebaiknya dilakukan di te mpat yang udaranya kering dan suhunya lebih dari 100oFahrenheit. Pengeringan dengan metode ini memerlukan waktu 3-4 hari. Untuk kualitas yang lebih baik, setelah pengeringan, panaskan bahan di oven dengan suhu 175 oFahrenheit selama 10-15 menit untuk menghilangkan telur serangga dan kotoran lainnya Air Drying
Pengeringan dengan udara berbeda dengan pengeringan dengan menggunakan sinar matahari. Pengeringan ini dilakukan dengan cara menggantung bahan di tempat udara kering berhembus. Misalnya di beranda atau di daun jendela. Bahan yang biasa dikeringkan dengan metode ini adalah kacang-kacangan (Ranganna, S., 1977).
Kelebihan Pengeringan Alami adalah tidak memerlukan keahlian dan peralatan khusus, serta biayanya lebih murah.
Kelemahan Pengeringan Alami adalah membutuhkan lahan yang luas, sangat tergantung pada cuaca, dan sanitasi hygiene sulit dikendalikan.
2. Pengeri ngan Buatan
Pengeringan buatan terdiri dari: Menggunakan alat Dehidrator
Pengeringan makanan memerlukan waktu yang lama. Dengan menggunakan alat dehydrator, makanan akan kering dalam jangka waktu 6-10 jam. Waktu pengeringan tergantung dengan jenis bahan yang kita gunakan.
Menggunakan oven
Dengan mengatur panas, kelembaban, dan kadar air, oven dapat digunakan sebagai dehydrator. Waktu yang diperlukan adalah sekitar 5-12 jam. Lebih lama dari dehydrator biasa. Agar bahan menjadi kering, temperature oven harus di atas 140oderajat Fahrenheit.
Kelebihan Pengeringan Buatan adalah suhu dan kecepatan proses pengeringan dapat diatur seuai keinginan, tidak terpengaruh cuaca, sanitisi dan higiene dapat dikendalikan.
Kelemahan Pengeringan Buatan adalah memerlukan keterampilan dan peralatan khusus, serta biaya lebih tinggi dibanding pengeringan alami.
1.2.2 Pengering Trar (Tray Dryer)
Tray Dryer (Cabinet Dryer) merupakan salah satu alat pengeringan yang tersusun dari beberapa buah tray di dalam satu rak. Tray dryer sangat besar manfaatnya bila produksinya kecil, karena bahan yang akan dikeringkan berkontak langsung dengan udara panas. Namun alat ini membutuhkan tenaga kerja dalam proses produksinya, biaya operasi yang agak mahal, sehingga alat ini sering
digunakan pada pengeringan bahan – bahan yang bernilai tinggi.
Tray dryer termasuk kedalam system pengering konveksi menggunakan aliran udara panas untuk mengeringkan produk. Proses pengeringan terjadi saat aliran udara panas ini bersinggungan langsung dengan permukaan produk yang akan dikeringkan. Produk ditempatkan pada setiap rak yang tersusun sedemikan rupa agar dapat dikeringkan degan sempurna. Udara panas sebagai fluida kerja bagi model ini diperoleh dari pembakaran bahan bakar, panas matahari atau listrik. Kelembaban relative udara yang mana sebagi factor pembatas kemampuan udara
menguapkan air dari produk sangat diperhatikan dengan mengatur pemasukan dan pengeluaran udara ked an dari alat pengering ini melalui sebuah alat pengalir.
Penggunaannya cocok untuk bahan yang berbentuk padat dan butiran, dan sering digunakan untuk produk yang jumlahnya tidak terlalu besar. Waktu pengeringan yang dibutuhkan (1-6 jam) tergantung dari dimensi alat yang
digunakan dan banyaknya bahan yang dikeringkan, sumber panas dapat berasal dari steam boiler.
1.2.2.1 Prinsip Kerja
Pengering tray ini dapat beroperasi dalam vakum dan dengan pemanasan tak langsung. Uap dari zat padat dikeluarkan dengan ejector atau pompa vakum. Pengeringan dengan sirkulasi udara menyilang lapisan zat padat memerlukan waktu sangat lama dan siklus pengeringan panjang yaitu 4-8 jamper tumpak. Selain itu dapat juga digunakan sirkulasi tembus, tetapi tidak ekonomis karena pemendekan siklus pengeringan tidak akan mengurangi biaya tenagakerja yang diperlukan untuk setiap tumpak.
1.2.2.2 Mekanisme Kerja
Pada tray dryer, yang juga disebut rak, ruang atau pengering kompertement, bahan dapat berupa padatan kental atau padatan pasta, disebarkan merata pada tray logam yang dapat dipindahkan di dalam ruang (cabinet). Uap panas disirkulasi melewati permukaan tray secara sejajar, panas listrik juga digunakan khususnya untuk menurunkan muatan panassekitar 10-20 % udara yang melewati atas tray adalah udara murni, sisanya menjadi udara sirkulasi. Setelah pengeringan, ruang atau kabinet dibuka dan tray diganti denganpengering tumbak (batch) tray. Modifikasi tipe ini adalah tipe tray truck yang ditolak ke dalam pengering. Pada kasus bahan granular (butiran), bahan bisa dimasukkan dalam kawat pada bagian bawah tiap-tiap tray, kemudian melalui sirkulasi pengering, uap panas melewati bed permeabel memberikan waktu pengeringan yang lebih singkat
Gambar 1. Tray Dryer
1.2.3 Kandungan Air Bahan
Seperti proses perpindahan massa lainnya, pengurangan juga diperlukan sama yaitu pendekatan dengan hubungan keseimbangan. Bahan yang dikeringkan kontak dengan campuran udara-uap, maka diperluka data keseimbangan antara udara-uap dengan bahan yang dikeringkan. Suatu padatan basah jika kontak dengan udara pada suhu dan kelembaban tetap, setelah lama akan diperoleh kandungan air dalam bahan mencapai kesetimbangan.
Kandungan air dinyatakan dalam kg air/kg bahan kering: 1. Kandungan air keseimbangan
Bagian air yang terdapat di dalam zat padat yang basah yang tidak dapat dikeluarkan dengan udara.
2. Kandungan air bebas
Bagian air di atas jumlah air keseimbangan yang dapat dihilangkan dengan proses pengeringan.
3. Air terikat
Cairan yang dikandung oleh suatu bahan pada kelembaban relative 100% yang terikat secara kimia.
4. Air tak terikat
Cairan yang merupakan kelebihan dari air terikat.
Segera setelah terjadinya kontak antara padatan basah dan media pengering, suhu padatan naik hingga mencapai suat u keadaan steady. Suhu padatan dan laju pengeringan bisa jadi naik atau turun untuk mencapai keadaan steady.
Pada keadaan steady suhu permukaan padatan basah sama dengan suhu wet bulb gas tetapi karena adanya selang waktu dalam perpindahan massa dan panas menyebabkan terjadinya sedikit deviasi. Ketika suhu padatan sudah mencapai mencapai suhu wet bulb gas, maka suhunya menjadi stabil dan laju pengeringan menjadi konstan, ini disebut laju pengeringan konstan (constant rate) yang berakhir bila kadar air dalam padatan sudah mencapai kadar kritisnya. Setelah titik ini dicapai suhu permukaan naik dan laju pengeringan turun dengan tajam. Tahap falling rate ini lebih lama dibandingkan dengan tahpa konstan rate walaupun air yang diuapkan mungkin lebih sedikit. Laju pengeringan mendekati nol bila sudah mencapai kadar air kesetimbangan yang merupakan kadar air yang paling rendah yang ada dalam padatan pada kondisi operasi pengeringan yang digerakkan.
1.2.4 Kurva Kecepatan Pengering
Penentuan kecepatan pengering konstan dengan cara: Bahan diletakkan pada tray dan memenuhi seluruh tray.
Pada interval waktu tertentu, bahan ditimbang sampai berat bahan konstan. 1. Data berupa berat bahan (M) Vs waktu (t)
2.
3. Pada kondisi pengeringan konstan, X*tertentu X = Xt - X*dibuat kurva X Vs t
X = kandungan cairan bebas 4.
dibuat kurva NA Vs X Ls = berat bahan kering
NA = Kg H2O/jam.m2 atau lb H2O/jam.ft2 A = luas area (m2atau ft2)
Hubungan antara kandungan cairan dan waktu digambarkan seperti kurva di bawah ini :
Gambar 2. Kurva Hubungan antara Kadar Air dan Waktu
Gambar 3. Kurva Kecepatan Pengeringan
Daerah pengeringan meliputi :
1. Daerah kecepatan pengeringan awal
A B = jika suhu padatan mula-mula lebih tinggi dari sahu kesetimbangan (Ts)
AB = jika suhu padatan mula-mula lebih rendah dari suhu kesetimbangan (Ts)
2. Daerah kecepatan pengeringan tetap
Permukaan luar bahan selalu basah oleh air, air merupakan air yang tidak terikat.
- Air ditransfer secara difusi dari dalam padatan ke permukaan - Air di transfer dari permukaan padatan ke udara
Periode ini berlangsung selama kecepatan air dari dalam bahan sama dengan kecepatan penguapan air dipermukaan. Periode kecepatan tetap berakhir jika kandungan air dipermukaan. Periode kecepatan tetap berakhir jika kandungan air dalam rata-rata Xc sama dengan kandungan
air kritis, maka lapisan air permukaan telah berkurang sehingga mulai muncul tempat-tempat kering.
3. Periode/daerah kecepatan pengeringan turun linear (CD) Disini permukaan basah menjadi berkurang.
4. Periode/daerah kecepatan pengeringan turun tidak beraturan (DE)
Laju pengeringan padatan basah dengan media pengering udara bisa berubah karena factor pengendalinya berbeda terhadap masing-masing kurva
(tahapan) laju pengeringan. Namun laju pengeringan padatan-padatan basa, terutama pada tahap pengeringan constant rate mengikuti persamaan :
R C= HV (TV - Tt)
Dimana :
R C = laju pengeringan tahap constant rate
HV = koefisien perpindahan panas konvektif total
TV – Tt = masing-masing suhu gas pengering (dry bulb) dan permukaan
cairan/ gas (wet bulb)
Jika suhu dalam butiran – butiran padatan yang dikeringakn mencapai suhu wet bulb. Laju pengeringan tetap konstan hingga kadar air kritis tercapai. Setelah titik ini tercapai pergerakan cairan kepermukaan padatan menjadi kurang cukup untuk menggantikan cairan yang sudah diuapkan dan cairan interface mulai berkurang pada permukaan. Laju pengeringan keseluruhan kemudian berkurang
karena panas dan massa berdifusi melalui lapisan atas padatan sehingga untuk selanjutnya pengeringan tersebut dikontrol oleh wet force yang besarnya tergantung pada mudah tidaknya air berpindah dalam padatan. Perpindahan panas tersebut dikontrol oleh wet force yang besarnya tergantung pada perbedaan tekanan hidrostatik dan pengaruh tegangan permukaan dalam celah-celah antara partikel- partikel.
Laju alir massa udara dari heater (MA) melewati bagian atas tray yang berisi padatan basah dengan laju alir massa air (Mw).
Dimana W3, W2= humidity spesifik udara pada bagian 3 dan 2
Catatan :
Mw = [ laju pengeringan kg/jam.m2)][luas total permukaan tray (m2)]
MA = ρ.V.A
Dimana:
V = kecepatan udara diukur A = luas penampang dryer
BAB II
METODOLOGI
2.1 Alat dan Bahan
2.1.1 Alat yang Digunakan - Tray Dryer UOP 8 - Airflow meter - Gelas Ukur 100 mL - Neraca analitik - Cawan Petridisk
2.1.2 Bahan yang Digunakan - Air
- Arang Aktif
2.2 Prosedur Kerja 2.2.1 Persiapan Bahan
- Menimbang berat tray kosong (a) untuk masing-masing tray 1, 2, dan 3.
- Menambahkan karbon aktif sebanyak 20 gram pada tray 1; 25 gram pada tray 2; dan 30 gram pada tray 3.
- Menimbang berat tray yang telahberisi karbon aktif (b) pada masing-masing tray 1, 2, dan 3.
- Menambahkan air sebanyak 20 mL pada masing-masing tray 1, 2, dan 3 kemudian menimbang beratnya (c).
- Masing-masing tray yang telah terisi karbon aktif dan ditambahkan air dimasukkan ke dalam alat pengering.
2.2.2 Pengoperasian Alat
- Menghubungkan stop kontak dengan sumber listrik.
- Menghidupkan power dan menvariasikan air flow control pada posisi 2, 4, 6, dan 8 dengan temperature control tetap pada posisi 7.
- Mengukur temperature bola basah, temperature bola kering dan massa masing-masing tray setiap interval waktu 5 menit.
- Mengukur laju alir udara dengan air flowmeter.
- Melakukan pengukuran temperature bola basah, bola kering dan massa dilakukan hingga massanya konstan.
BAB III
PENGOLAHAN DATA
3.1 Data Pengamatan
Tabel 3.1 Data Pengamatan Berat Awal
Keterangan Cawan I (20 gram) Cawan II (25 gram) Cawan III (30 gram) Cawan Kosong 49.3 34.3 34.4
Cawan kosong + karbon
aktif 34.3 59.3 75.5
Cawan kosong + karbon
aktif + air 20 ml 86.9 75.5 81. 3
Keterangan : 1. Setting air flow control = 3
2. Setting temperature control = 3
Tabel 3.2 Data Pengamatan Kondisi Ventilasi Massa Karbon Aktif (gram) Kondisi Ventilasi Waktu (Menit) 5 10 15 20 20 Tertutup 86.1 83.5 82.4 81.4 25 74.5 72.2 71.2 70.3 30 80.3 77.3 76.2 75.1 20 Bukaan Setengah 86.1 85.0 83.8 82.2 25 74.7 73.4 72.2 70.4 30 80.6 79.6 78.5 77.1 20 Bukaan Penuh 85. 9 85.5 84.7 83.8 25 74. 9 74.1 73.3 72.5 30 80.9 80.0 79.1 78.1
Keterangan : 1. Setting temperature control = 3
Table 3.3 Data Pengamatan pada Air Flow Skala 2 Bukaan Penuh No Waktu Pegeringan
(menit)
Cairan Total (gram)
Cawan I Cawan II Cawan III
1. 5 83.7 74.6 82.4
2. 10 82.0 73.5 81.4
3. 15 80.7 72.5 80.4
Table 3.4 Data Pengamatan pada Air Flow Skala 4 Bukaan Penuh No Waktu Pegeringan
(menit)
Cairan Total (gram)
Cawan I Cawan II Cawan III
1. 5 83.5 72.5 78.2
2. 10 82.2 71.1 76.8
3. 15 81.0 70.2 75.8
Table 3.5 Data Pengamatan pada Air Flow Skala 6 Bukaan Penuh No Waktu Pegeringan
(menit)
Cairan Total (gram)
Cawan I Cawan II Cawan III
1. 5 85.0 73.7 79.3
2. 10 84.0 72.7 78.1
3. 15 82.7 71.6 77.0
3.2 Pengolahan Data
Tabel 3.6 Hasil Perhitungan Kadar Air pada Air Flow Skala 2 No Waktu Pegeringan
(menit)
Kadar Air yang Hilang (%)
Cawan I Cawan II Cawan III
1. 5 41.86 37.97 37.50
2. 10 38.84 36.22 36.17
Tabel 3.7 Hasil Perhitungan Kadar Air pada Air Flow Skala 4 No Waktu Pegeringan
(menit)
Kadar Air yang Hilang (%)
Cawan I Cawan II Cawan III
1. 5 41.52 34.55 31.51
2. 10 39.21 31.07 29.25
3. 15 36.91 30.36 27.54
Tabel 3.6 Hasil Perhitungan Kadar Air pada Air Flow Skala 6 No Waktu Pegeringan
(menit)
Kadar Air yang Hilang (%)
Cawan I Cawan II Cawan III
1. 5 43.98 36.55 33.18
2. 10 42.36 34.90 31.35
3. 15 40.12 32.98 29.58
Gambar 3.1 Grafik Hubungan Massa Bahan Vs Waktu pada Ventilasi Tertutup 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 0 5 10 15 20 25 M a s a B a h a n ( g r a m ) Waktu (menit)
Grafik Hubungan Massa Bahan Vs Waktu pada
Ventilasi Tertutup
cawan 1
cawan 2
Gambar 3.2 Grafik Hubungan Massa Bahan Vs Waktu pada Ventilasi Bukaan Setengah
Gambar 3.3 Grafik Hubungan Massa Bahan Vs Waktu pada Ventilasi Bukaan Penuh
Gambar 3.4 Grafik Hubungan Massa Bahan Vs Waktu pada Skala Air Flow 2
68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 0 5 10 15 20 25 M a s a B a h a n ( g r a m ) Waktu (menit)
Grafik Hubungan Massa Bahan Vs Waktu pada
Ventilasi Bukaan Setengah
cawan 1 cawan 2 cawan 3 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 0 5 10 15 20 25 M a s a B a h a n ( g r a m ) Waktu (menit)
Grafik Hubungan Massa Bahan Vs Waktu pada
Ventilasi Bukaan Penuh
cawan 1 cawan 2 cawan 3 70 72 74 76 78 80 82 84 86 0 5 10 15 20 M a s a B a h a n ( g r a m ) Waktu (menit)
Grafik Hubungan Massa Bahan Vs Waktu pada
Skala Air Flow 2
cawan 1
cawan 2
Gambar 3.5 Grafik Hubungan Massa Bahan Vs Waktu pada Skala Air Flow 4
Gambar 3.6 Grafik Hubungan Massa Bahan Vs Waktu pada Skala Air Flow 6
Gambar 3.7 Grafik Hubungan Kadar Air Vs Waktu pada Skala Air Flow 2 70 72 74 76 78 80 82 84 86 0 5 10 15 20 M a s a B a h a n ( g r a m ) Waktu (menit)
Grafik Hubungan Massa Bahan Vs Waktu pada
Skala Air Flow 4
cawan 1 cawan 2 cawan 3 70 72 74 76 78 80 82 84 86 0 5 10 15 20 M a s a B a h a n ( g r a m ) Waktu (menit)
Grafik Hubungan Massa Bahan Vs Waktu pada
Skala Air Flow 6
cawan 1 cawan 2 cawan 3 33.00 34.00 35.00 36.00 37.00 38.00 39.00 40.00 41.00 42.00 0 5 10 15 20 K a d a r A i r ( % ) Waktu (menit)
Grafik Hubungan Kadar Air Vs Waktu pada
Skala Air Flow 2
cawan 1
cawan 2
Gambar 3.8 Grafik Hubungan Kadar Air Vs Waktu pada Skala Air Flow 4
Gambar 3.9 Grafik Hubungan Kadar Air Vs Waktu pada Skala Air Flow 6
26.00 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00 38.00 40.00 42.00 0 5 10 15 20 K a d a r A i r ( % ) Waktu (menit)
Grafik Hubungan Kadar Air Vs Waktu
pada Skala Air Flow 4
cawan 1 cawan 2 cawan 3 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00 38.00 40.00 42.00 44.00 46.00 0 5 10 15 20 K a d a r A i r ( % ) Waktu (menit)
Grafik Hubungan Kadar Air Vs Waktu
pada Skala Air Flow 6
cawan 1
cawan 2
BAB IV
PEMBAHASAN
Dalam praktikum kali ini bertujuan untuk mengeringkan bahan padatan yang berupa karbon aktif, tetapi sebelum itu bahan tersebut dibasahi dahulu menggunakan air
dengan cara memercikkannya sebanyak 20 mL di setiap sampel yang ditempatkan di cawan pertidisk.proses pengeringan dilakukan dengan menaruh cawan pertidisk di dalam rak pengering (tray) yang memiliki berat yang berbeda-beda pada masing-masing cawan yaitu seberat 20 gram, 25 gram dan 30 gram. Udara yang dialirkan oleh blowerdan dipanaskan oleh heater bertindak sebagai medium pengering yaitu dilakukan dengan mengatur air flow control dengan skala 3 dan temperature control pada skala 3 dengan memvariasikan ventilasi pada keadaan tertutup, bukaan setengah dan bukaan penuh. Kemudian melakukan pengeringan dengan mengatur temperature control pada skala 3 dan memvariasikan air flow control pada skala 2, 4, dan 6 dengan keadaan ventilasi bukaan penuh atau operasi kontinyu (ada udara luar yang disirkulasikan masuk ke dalam).
Setelah operasi berlangsung setelah 5 menit dilakukan pencatatan berat sampel pada masing-masing cawan hingga 15 menit, agar diperoleh hubungan penurunan kadar air
dari waktu ke waktu. Dari kurva laju pengeringan pada air flow skala 2 (gambar 3.7) menunjukkan bahwadari ketiga cawan baik cawan 1, 2 dan 3 sama-sama mengalami penurunan kadar air. Akan tetapi tren grafik pada masing-masing cawan berbeda, dengan kondisi penurunan kadar air yang cukup besar pada cawan 1 kemudian diikuti cawan 3 kemudian cawan 2. Pada kurva laju pengeringan pada air flow 4 dan 6 (gambar 3.8 dan gambar 3.9) menunjukkan bahwa dari ketiga cawan terjadi hal yang sama dengan aanya penurunan kadar air. Akan tetapi tren penurunan grafik pada skala 4 dan 6 relatif lebih
kecil dibandingkan pada skala 2. Hal ini disesbabkan karena semakin tinggi skala air flow sehingga mengakibatkan proses pengeringan yang semakin cepat.
Hubungan massa bahan berbanding terbalik dengan variasi waktu (untuk skala air flow 2 pada gambar 3.4 , untuk skala air flow 4 pada gambar 3.5, dan untuk skala air flow pada gambar 3.6) dimana semakin lama waktu massa bahan semakin kecil dikarenakan kadar air yang telah berkurang. Tidak terjadi massa bahan pada sampel konstan laju pengeringannya. Pengaruh ventilasi dengan bukaan penuh menyebabkan adanya perbedaan air flow dari alat dengan lingkungan sehingga terjadi pertukaran aliran yang terdapat dalam alat dengan aliran dari lingkungan. Ukuran partikel berpengaruh juga
dalam menentukan lamanya waktu pengeringan karena dengan ukuran partikel yang lebih kecil maka luas permukaan kontak antara partikel padatan dengan udara menjadi lebih besar. Penggunaan cawan pertidisk ini juga mempengaruhi proses pengeringan karena udara panas yang mengenai cawan menyebabkan terjadinya perpindahan panas dari udara ke cawan, sehingga cawan menjadi panas tetapi waktu yang dibutuhkan lebih lama dibandingkan dengan menggunaka tray dalam drier yang terbuat dari besi dan hal ini dapat membantu dalam proses pengeringan sampel.
Dari pengamatan yang dilakukan pada masing-masing skala air flow 2, 4, dan 6 proses pengeringan berlangsung paling cepat pada cawan 3. Hal ini menunjukkan bahawa
BAB V
KESIMPULAN
Dari praktikum dan perhitungan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Kurva laju pengeringan antara kadar air dengan waktu menunjukkan bahwa kadar air mengalami penurunan dengan bertambahnya waktu setiap 5 menit.
2. Semakin tinggi skala air flow yang digunakan maka proses pengeringan akan lebih cepat.
3. Semakinbanyak massa yang dihunakan dengan penambahan air yang konstan maka waktu yang diperlukan semakin lama hingga massanya konstan kembali.
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad, Z. 2000. Kimia Dasar untuk Teknik Industri. Penebar Swadaya, Jogjakarta. Graw-Hill Publishing Company Limited, New Delhi
Mujumdar, A.S., 1995. Superheated Steam Drying of Industrial Drying, 2nd Edition. Marcel Dekker, New York.
Tim Laboratorium Pilot Plant, 2012, Penuntun Praktikum Laboratorium Satuan Operasi, Samarinda: Politeknik Negeri Samarinda
Tim Penyusun Modul Ajar. 2007.Peralatan Industri Semester IV. Samarinda: Politeknik Negeri Samarinda
PERHITUNGAN
1. Perhitungan pada Cawan 1
Berat sampel basah = 86.9 – 49.3 = 37.6 gram Berat sampel kering = 69.3 – 49.3 = 20 gram
a. Pada t = 5 menit Berat sampel = 83.7 – 49.3 = 34.4 Berat cairan = 34.4 – 20 = 14.4
Dengan cara yang sama menhitung kadar air untuk waktu 10 menit dan 15 menit dengan air flow meter skala 4 dan 6.
2. Perhitungan pada Cawan 2
Berat sampel basah = 75.5 – 34.3 = 41.2 gram Berat sampel kering = 59.3 – 34.3 = 25 gram
a. Pada t = 5 menit
Berat sampel = 74.6 – 34.3 = 40.3 gram Berat cairan = 40.3 – 25 = 15.3 gram
Dengan cara yang sama menhitung kadar air untuk waktu 10 menit dan 15 menit dengan air flow meter skala 4 dan 6.
3. Perhitungan pada Cawan 3
Berat sampel basah = 81.3 – 34.4 = 46.9 gram Berat sampel kering = 64.4 – 34.4 = 30 gram
a. Pada t = 5 menit
Berat sampel = 82.4 – 34.4 = 48 gram Berat cairan = 48 – 30 = 18 gram
Dengan cara yang sama menhitung kadar air untuk waktu 10 menit dan 15 menit dengan air flow meter skala 4 dan 6.
