Biodiesel dari Tanaman Jarak Oleh Tatang Sopian Minyak jarak (Jatropha oil) akhir-akhir ini mulai banyak diperkenalkan sebagai energi alternatif biodiesel. Biodiesel tersebut dihasilkan dari minyak yang diperoleh dari biji tanaman jarak yang banyak tumbuh di daerah tropis seperti Indonesia. Dan dalam berbagai penelitian tentang minyak yang dihasilkan oleh tanaman ini dalam pembahasan berikut, tampaknya dapat menjadi substitusi bahan bakar diesel. Tamanan Jarak 'Physic Nut' Tanaman jarak penghasil biodiesel ini berasal dari jenis tanaman jarak pagar yang dalam bahasa Inggris bernama 'Physic Nut' dengan nama species Jatropha curcas, tanaman ini seringkali salah diidentifikasi dengan tanaman jarak yang dalam bahasa Inggris disebut 'Castor Bean' dengan nama species Ricinus communis. Kedua tanaman ini berasal dari kerabat klasifikasi tanaman (family) yang sama yaitu 'Euphorbiaceae'. Tidak sedikit dari kerabat klasifikasi tanaman Euphorbiaceae ini dikenal dengan nama lokal Indonesia sebagai tanaman jarak. Bahkan Jatropha sendiri sebagai sebuah 'genus' dalam klasifikasi tanaman memiliki 12 species, semuanya dikenal dalam nama lokal sebagai 'tanaman jarak'. Selain dikenal dengan nama lokal yang sama, tanaman jarak 'Physic Nut' dan BERITA
SEBELUMNYA ● Senin, 31 Juli 2006 Mengenal biodiesel: karakteristik, produksi, hingga performansi mesin (1) Bahan bakar nabati (BBN) - bioethanol dan biodiesel - merupakan dua kandidat kuat pengganti bensin dan solar yang selama ini digunakan ... selengkapnya ● Jumat, 28 Juli 2006 Saatnya PLN Menggunakan Biofuel untuk Mengganti BBM Pada hari Senin 24 Juli 2006, PLN memadamkan aliran listriknya di beberapa tempat di Jakarta selama 8 jam. Pemadaman ini dilakukan ...
selengkapnya ● Kamis, 13 Juli 2006 Perkembangan Terkini Teknologi Refrigerasi (2)
http://www.beritaiptek.com/zberita-beritaiptek-2005-09-18-Biodiesel-dari-Tanaman-Jarak.shtml (1 of 6)16/08/2006 9:14:51 BERITA IPTEK ONLINE : Biodiesel dari Tanaman Jarak Banner Statistik Situs Jumlah pengunjung : 405524 sejak 27 Mei 2005 Saat ini ada 14 pengunjung online Hari ini 402 pengunjung Kemarin 1891 pengunjung 'Castor Bean' ini juga sama-sama banyak ditemukan di daerah tropis seperti Indonesia, bahkan juga dari kedua jenis tanaman ini dapat diperoleh ekstrak minyak dari bijinya. Hanya saja tanaman jarak 'Castor Bean' seringkali terkait dengan produksi 'ricin' yaitu racun yang sangat berbahaya dan banyak digunakan untuk penelitian terapi penyakit kanker,
sedangkan tanaman jarak 'Physic Nut' lebih banyak terkait dengan informasi 'biodiesel' atau 'biofuel'. Meskipun nama lokal sama, tentu saja kedua tanaman ini jelas berbeda baik dalam bentuk morfologi tanaman maupun minyak yang dihasilkannya. Minyak jarak pada Mesin Menjelang pertengahan tahun 2004 yang lalu, DaimlerChrysler, salah satu perusahaan otomotif terkemuka, berhasil mengujicobakan penggunaan bahan bakar BTL (Biomass to Liquid) pertama di dunia pada mobil Mercedes-Benz seri C (Mercedes-Benz C 220, red.), menempuh jarak 5.900 km dalan kondisi lingkungan yang ekstrim di India (India Daily, 19/7/2004). Bahan bakar tersebut kemudian diberi nama dagang SunDiesel, diperoleh dari minyak jarak dan merupakan salah satu program
Organization (NEDO) dari Jepang (Kompas, 12/5/2005). Menghadapi krisis kelangkaan BBM dan kenaikan harga BBM di Indonesia, Pemerintah mulai menggali sumber-sumber energi alternatif. Minyak jarak ini pun mulai mendapatkan perhatian serius dari Pemerintah. Setelah dirintis oleh ITB kemudian diikuti oleh IPB, dan selanjutnya diikuti oleh lembaga pemerintah pusat yaitu BPPT, dan oleh pemerintah daerah seperti Pemprov. Nusa Tenggara Timur, Pemprov. Nusa Tenggara Barat, Pemkab. Purwakarta dan Pemkab. Indramayu, serta oleh BUMN seperti PT. Pertamina, PT. PLN dan PT. Rajawali Nusantara Indonesia (RNI), semua saling bekerja sama untuk (Pengkondisian Udara (AC)) Bagian pertama tulisan ini telah menyajikan konsep dasar teknologi refrigerasi dan tiga
permasalahan yang memberikan arah perkembangan dunia refrigerasi modern, yakni ...
selengkapnya ● Rabu, 12 Juli 2006 Quick Count Sejarah munculnya quick count berawal dari rentetan peristiwa berupa pemberdayaan suara rakyat melalui polling. Sejarah polling dimulai dengan bentuk orator atau ... selengkapnya ● Selasa, 11 Juli 2006 Konsep Minimalis Anjungan Lepas Pantai Laut-dalam Pada saat harga minyak cukup tinggi, maka besarnya investasi yang digunakan untuk
pengembangan sebuah ladang minyak laut-dalam akan dengan mudah dijadikan ... selengkapnya ● Sabtu, 8 Juli 2006 ECVT, Teknologi Fotokopi 3 Dimensi Dunia industri energi, perminyakan dan kimia di Amerika digemparkan dengan rilis teknologi terapan anyar yang dikeluarkan oleh Ohio State University. Adalah ... selengkapnya ● Jumat, 7 Juli 2006 Efek Hemat Energi di Negara Industri Kebutuhan energi yang terus meningkat dari waktu ke waktu seiring dengan
http://www.beritaiptek.com/zberita-beritaiptek-2005-09-18-Biodiesel-dari-Tanaman-Jarak.shtml (2 of 6)16/08/2006 9:14:51 BERITA IPTEK ONLINE : Biodiesel dari Tanaman Jarak pengembangan minyak jarak sebagai bahan bakar minyak alternatif ini. Tidak ketinggalan Sekolah Menengah Kejuruan bidang pertanian pun akan mengikuti pengembangan minyak jarak ini, untuk bahan bakar minyak alternatif. Peluang Setidaknya ada satu optimisme peluang pasar minyak jarak ini cukup terbuka dengan munculnya pernyataan Direktur Utama Pertamina yang menyebutkan bahwa Pertamina siap menampung minyak jarak dari masyarakat untuk diproses lebih lanjut sebagai Biodiesel
(www.pertamina.com , 18/8/2005). Bahkan Jepang yang terikat komitmen Protokol Kyoto bersiap-siap membeli produk energi alternatif dari minyak jarak ini (Republika, 18/5/2005). Tatang Sopian, Mahasiswa pasca-sarjana Tokyo University of Agriculture & Technology, Staf Dinas Kehutanan & KSDA Kab.Purwakarta, Anggota Indonesian Agricultural Sciences Association. E-mail:tsopian@yahoo.com
ANALISA PENGGUNAAN MINYAK JARAK PAGAR
Glen Stewart Timu, Nurida Finahari, Gatot Subiyakto
Abstract
Dalam perkembangan kehidupan manusia, kebutuhan transportasi semakin luas dan menjadi kebutuhan primer yang akan semakin bertambah seiring dengan perubahan waktu dengan adanya berbagai kebutuhan yang semakin meningkat, juga dimasa-masa era globalisasi diperlukannya inovasi-inovasi, salah satunya adalah pemakaian jenis bahan bahan bakar misalnya bahan bakar minyak jarak. Minyak jarak (Jatropha oil) akhir-akhir ini mulai banyak diperkenalkan sebagai energi alternatif biodiesel. Biodiesel tersebut dihasilkan dari minyak yang diperoleh dari biji tanaman jarak yang banyak tumbuh di daerah tropis seperti Indonesia. Dan dalam berbagai penelitian tentang minyak yang dihasilkan oleh tanaman ini dalam pembahasan berikut, tampaknya dapat menjadi substitusi bahan bakar diesel.Untuk mengetahui Pengaruh Pemakaian Bahan Bakar Minyak jarak Terhadap Kinerja Mesin Diesel. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen langsung. Adapaun variabel bebas adalah putaran mesin tanpa pembebanan dan waktu pengambilan data selama 120 detik dan beban rem 0,15 Kg. Dan variabel terikat yaitu putaran mesin, Daya, temperatur dan konsumsi bahan bakar.
Dari hasil pengujian di peroleh kesimpulan: 1). Nilai torsi tinggi akan semakin baik dan sangat baik jika digunakan sebagai meningkatkan putaran awal mesin. 2) Penggunaan daya mesin akan maksimal dengan menggunakan campuran bahan bakar biodiesel 100%, karena untuk campuran bahan bakar biodiesel dengan minyak jarak pagar (jatropha curcas oil) cenderung mengalami penurunan. 3) Konsumsi bahan bakar yang digunakan baik menggunakan biodiesel murni karena lebih efisien dalam penggunaannya.
Kata kunci: radiator, bahan bakar dan gas buang.
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Setiap zat cair mempunyai karakteristik yang khas, berbeda satu zat cair dengan zat cair yang lain. Oli mobil sebagai salah satu contoh zat cair dapat kita lihat lebih kental daripada minyak kelapa. Apa sebenarnya yang membedakan cairan itu kental atau tidak. Kekentalan atau viskositas dapat dibayangkan sebagai peristiwa gesekan antara satu bagian dan bagian yang lain dalam fluida. Dalam fluida yang kental kita perlu gaya untuk menggeser satu bagian fluida terhadap yang lain. Di dalam aliran kental kita dapat memandang persoalan tersebut seperti tegangan dan regangan pada benda padat. Kenyataannya setiap fluida baik gas maupun zat cair mempunyai sifat kekentalan karena partikel di dalamnya saling menumbuk. Salah satu alat yang digunakan untuk mengukur kekentalan suatu zat cair adalah viskosimeter. Apabila zat cair tidak kental maka koefesiennya sama dengan nol sedangkan pada zat cair kental bagian yang menempel dinding mempunyai kecepatan yang sama dengan dinding.
1.2.Rumusan Masalah
1. Apakah itu viskositas?
2. Bagaimana konsep viskositas?
3. Bagaimana cara mengukur viskositas?
4. Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas?
5. Apa saja yang termasuk viskositas dalam kehidupan sehari-hari? 6. Apa satuan viskositas itu?
1.3.Tujuan
1. Untuk mengetahui pengertian dari viskositas.
2. Untuk mengetahui bagaimana rumus dari viskositas. BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
1.1.Definisi Viskositas
Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliaran fluida yang merupakan gesekan antara molekul – molekul cairan satu dengan yang lain. Suatu jenis cairan yang mudah mengalir dapat dikatakan memiliki viskositas yang rendah, dan sebaliknya bahan – bahan yang sulit mengalir dikatakan memiliki viskositas yang tinggi. Pada hukum aliran viskos, Newton menyatakan hubungan antara gaya – gaya mekanika dari suatu aliran viskos sebagai : Geseran dalam ( viskositas ) fluida adalahkonstan sehubungan dengan gesekannya. Hubungan tersebut berlaku untuk fluidaNewtonian, dimana perbandingan antarategangan geser (s) dengan kecepatan geser (g) nya konstan. Parameter inilah yang disebut dengan viskositas.
lapisan fluida setebal h, sejajar dengan suatu bidang permukaan atas yang bergerak seluas A. Jika bidang bagian atas itu ringan, yang berarti tidak memberikan beban pada lapisan fluida dibawahnya, maka tidak ada gaya tekan yang bekerja pada lapisan fluida. Suatu paling bawah sama dengan nol. Maka kecepatan geser (g) pada lapisan fluida di suatu tempat pada jarak y dari bidang tetap, dengan tidak adanya tekanan fluida.
Viskositas adalah kekentalan lapisan-lapisan fluida ketika lapisan tersebut bergeser satu sama lain. Viskositas juga merupakan gesekan dalam fluida. Besarnya viskositas menyatakan kekentalan fluida. Gesekan yang terjadi dapat memberi hambatan pada fluida jika bersinggungan dengan sebuah benda.
Dalam suatu fluida ideal (fluida tidak kental) tidak ada viskositas (kekentalan) yang menghambat lapisan-lapisan fluida ketika lapisan-lapisan tersebut menggeser satu diatas lainnya. Dalam suatu pipa yang luas penampangnya seragam (serba sama), setiap lapisan fluida ideal bergerak dengan kecepatan yang sama, demikian juga lapisan fluida yang dekat dengan dinding pipa. Ketika viskositas (kekentalan) hadir, kecepatan lapisan-lapisan fluida tidak seluruhnya sama, lapisan fluida yang terdekat dengan dinding pipa bahkan sama sekali tidak bergerak (v = 0), sedangkan lapisan fluida pada pusat pipa memiliki kecepatan terbesar. Viskositas secara mudah dimengerti dengan memperhatikan percobaan yang menunjukan suatu fluida kental diantara dua keping sejajar. Keping yang atas bebas bergerak sedangkan keping yang bawah stasioner (diam). Jika keping atas digerakkan dengan kecepatan v relatif terhadap keping bawah, maka suatu gaya F diperlukan. Untuk fluida yang sangat kental, seperti madu, diperlukan gaya yang lebih besar; sedangkan untuk fluida yang kurang kental (viskositasnya kecil), seperti air, diperlukan gaya yang lebih besar.
Besar gaya F yang diperlukan untuk menarik keping atas melawan gaya gesekan yang diakibatkan fluida kental sehingga keping atas bergerak dengan kecepatan tetap v bergantung pada beberapa faktor. Makin besar lus keping A yang bersentuhan dengan fluida, makin besar gaya F yang diperlukan sehingga gaya sebanding dengan luas sentuh ( F ∞ A ). Untuk luas sentuh A yang tertentun ternyata kelajuan v yang lebih besar memerlukan gaya Fyang lebih besar, sehingga gaya sebanding dengan kelajuan ( F ∞ v ). Gaya juga berbanding terbalik dengan jarak y antara keping atas dan keping bawah. Makin besar jarak, makin kecil gaya yang diperlukan untuk kelajuan dan lus sentuh yang tetrtentu.
Dengan η adalah koefisien viskositas, yang dinyatakan dalam satuan kg m-1 s-1 atau pascal
F = gaya untuk menggerakan lapisan fluida (N) v = kecepatan fluida (m/s)
η = koefisien viskositas (Ns/m2)
Zat cair yang kental memiliki η> dari zat cair yang encer. Menurut hukum stokes: “Benda yang bergerak dengan kecepatan v tertentu dalam fluida kental akan mengalami gaya gesekan oleh fluida”.
Koefisien k bergantung pada bentuk geometri benda. Untuk benda yang berbentuk bola sehingga k = 6πr
F = 6πηrv (dikenal dengan gaya Stokes) Dengan r = jari-jari (m)
Jika benda dijatuhkan bebas dalam suatu fluida kental, benda tidak hanya mendapatkan gaya apung, tapi juga mendapatkan gaya yang berlawanan dengan gerak benda yaitu gaya gesekan fluida (gaya Stokes). Benda yang tercelup memilki kecepatan yang semakin besar dan pada suatu saat dicapai kecepatan terbesar yang nilainya tetap. Kecepatan tetap ini disebut dengan kecepatan terminal (vT)
1.2.Konsep Viskositas
Fluida, baik zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat kekentalan yang berbeda. Viskositas alias kekentalan sebenarnya merupakan gaya gesekan antara molekul-molekul yang menyusun suatu fluida. Jadi molekul-molekul-molekul-molekul yang membentuk suatu fluida saling gesek-menggesek ketika fluida tersebut mengalir. Pada zat cair, viskositas disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antara molekul sejenis). Sedangkan dalam zat gas, viskositas disebabkan oleh tumbukan antara molekul.
Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air. Sebaliknya, fluida yang lebih kental lebih sulit mengalir, contohnya minyak goreng, oli, madu dkk. Hal ini bisa dibuktikan dengan menuangkan air dan minyak goreng di atas lantai yang permukaannya miring. Pasti air ngalir lebih cepat daripada minyak goreng atau oli. Tingkat kekentalan suatu fluida juga bergantung pada suhu. Semakin tinggi suhu zat cair, semakin kurang kental zat cair tersebut. Misalnya ketika ibu menggoreng paha ikan di dapur, minyak goreng yang awalnya kental menjadi lebih cair ketika dipanaskan. Sebaliknya, semakin tinggi suhu suatu zat gas, semakin kental zat gas tersebut.
dalam kehidupan sehari-hari sebenarnya tidak ada benda yang benar-benar tegar/kaku. Tujuannya sama, biar analisis kita menjadi lebih sederhana.
Satuan Sistem Internasional (SI) untuk koofisien viskositas adalah Ns/m2 = Pa.s (pascal
sekon). Satuan CGS (centimeter gram sekon) untuk si koofisien viskositas adalah dyn.s/cm2 =
poise (P). Viskositas juga sering dinyatakan dalam sentipoise (cP). 1 cP = 1/100 P. Satuan poise digunakan untuk mengenang seorang Ilmuwan Perancis, almahrum Jean Louis Marie Poiseuille (baca : pwa-zoo-yuh).
1 poise = 1 dyn . s/cm2 = 10-1 N.s/m2
Pada tabel didaftar koefisien viskositas beberapa fluida. Untuk suhu yang lebih rendah umumnya zat cair menjadi lebih kental (koefisien viskositasnya lebih besar). Seperti yang diamati pada oli mesin, madu, dan fluida-fluida kental lainnya. Berlawanan dengan itu, gas biasanya berkurang kekentalannya jika suhu turun. Makin kecil η fluida, makin mendekati fluida ideal; untuk fluida ideal η = 0.
Fluida Temperatur (o C) Koofisien Viskositas
Air 0 1,8 x 10-3
20 1,0 x 10-3
60 0,65 x 10-3
100 0,3 x 10-3
Darah (keseluruhan) 37 4,0 x 10-3
Plasma Darah 37 1,5 x 10-3
Sebuah benda yang bergerak dalam fluida yang punya viskositas lebih tinggi mengalami gaya gesek viskositas yang lebih besar daripada jika benda tersebut bergerak didalam fluida yang viskositasnya lebih rendah. Tujuan mempelajari viskositas ini adalah memahami bahwa benda yang bergerak di dalam fluida akan mendapatkan gesekan yang disebabkan oleh kekentalan fluida tersebut. Selain itu, dapat menentukan koefisien kekentalan dari fluida. Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas antara lain adalah koefisien kekentalan zat cair itu sendiri, massa jenis dari fluida tersebut, bentuk atau besar dari partikel fluida tersebut, karena cairan yang partikelnya besar dan berbentuk tak teratur lebih tinggi dari pada yang partikelnya kecil dan bentuknya teratur. Selain itu juga suhu, semakin tinggi suhu cairan semakin kecil viskositasnya, semakin rendah suhunya maka semakin besar viskositasnya. Aplikasi Teori Aplikasi dari viskositas adalah pelumas mesin. Pelumas mesin ini biasanya kita kenal dengan nama oli. Oli merupakan bahan penting bagi kendaraan bermotor. Oli yang dibutuhkan tiap-tiap tipe mesin kendaraan berbeda-beda karena setiap tipe mesin kendaraan membutuhkan kekentalan yang berbeda-beda. Kekentalan ini adalah bagian yang sangat penting sekali karena berkaitan dengan ketebalan oli atau seberapa besar resistensinya untuk mengalir. Sehingga sebelum menggunakan oli merek tertentu harus diperhatikan terlebih dahulu koefisien kekentalan oli sesuai atau tidak dengan tipe mesin. Memilih dan menggunakan oli yang baik dan benar untuk kendaraan bermotor merupakan langkah tepat untuk merawat mesin dan peralatan kendaraan agar tidak cepat rusak dan mencegah pemborosan.
Masyarakat umum beranggapan bahwa fungsi utama oli hanyalah sebagai pelumas mesin. Padahal oli memiliki fungsi lain, yakni sebagai pendingin, pelindung karat, pembersih dan penutup celah pada dinding mesin. Sebagai pelumas mesin oli akan membuat gesekan antar komponen didalam mesin bergerak lebih halus dengan cara masuk kedalam celah-celah mesin, sehingga memudahkan mesin untuk mencapai suhu kerja yang ideal.
Viskositas dari oli sangat diperhitungkan untuk meminimalisir gaya gesek yang ditimbulkan oleh mesin yang bergerak dan terkontak satu terhadap yang lain sehingga mencegah terjadinya keausan. Pada permesinan bagian yang paling sering bergesekan adalah piston, ada banyak bagian lain namun gesekannya tak sebesar yang dialami piston. Disinilah kegunaan oli. Oli memisahkan kedua permukaan yang berhubungan sehingga gesekan pada piston diperkecil. Selain itu, oli juga bertindak sebagai fluida yang memindahkan panas ruang bakar yang mencapai 1000-1600 derajat celcius ke bagian lain mesin yang lebih dingin, sehingga mesin tidak over heat (sebagai pendingin).
akan berkurang jika suhu cairan dinaikkan. Suhu semakin tinggi diikuti makin rendahnya viskositas oli atau sebaliknya.
Beberapa kriteria yang penting yang harus dipenuhi oleh oli antara lain :
1. Viskositas harus cukup kental untuk menahan agar bagian peralatan yang bergerak relatif terpisah, tetapi juga harus mencegah kebocoran dari segel.
2. Fluida harus cukup pada saat awal yaitu pada saat peralatan masih dingin. 3. Dapat membentuk film yang cukup kuat untuk pelumasan perbatasan. 4. Tahan terhadap oksidasi suhu tinggi.
5. Mengandung deterjen dan dispersan cukup untuk menyerap endapan atau lumpur yanga terbentuk.
6. Tidak membentuk emulsi dengan air yang masuk dari segel yang bocor.
Tingkat kekentalan oli disebut Viscosity Grade, yaitu ukuran kekentalan dan kemampuan oli untuk mengalir pada temperatur tertentu menjadi prioritas terpenting dalam memilih oli. Kode pengenal oli adalah berupa huruf SAE yang merupakan singkatan dari Society of Automotive Engineers. Selanjutnya angka yang mengikuti dibelakangnya, menunjukkan tingkat kekentalan oli tersebut. Misalnya oli yang bertuliskan SAE 15W-50, berarti oli tersebut memiliki tingkat kekentalan SAE 10 untuk kondisi suhu dingin dan SAE 50 pada kondisi suhu panas.
Semakin besar angka yang mengikuti kode oli menandakan semakin kentalnya oli tersebut. Sedangkan huruf W yang terdapat dibelakang angka awal, merupakan singkatan dari Winter. Dengan kondisi seperti ini, oli akan memberikan perlindungan optimal saat mesin start pada kondisi ekstrim sekalipun. Sementara itu dalam kondisi panas normal, idealnya oli akan bekerja pada kisaran angka kekentalan 40-50 menurut standar SAE.
Aliran cairan viskositas dapat dikelompokkan menjadi dua tipe, yaitu :
1. Aliran laminer atau aliran kental
Menggambarkan laju aliran kecil melalui sebuah pipa dengan garis tengah kecil.
2. Aliran turbulen
Menggambarkan laju aliran yang besar melalui pipa dengan diameter yang lebih besar.
Dengan kata lain pembagian ini ialah pertama bagian air yang mengalir seakan-akan mengikuti suatu garis tak putus, bik lurus maupun melengkung. Ada bagian-bagian yang alirannya berputar-putar dengan putaran yang tidak jelas ujung dan pangkalnya.
Berbeda dengan aliran garis arus, ada aliran yang disebut aliran turbulent. Aliran turbulent ditandai oleh adanya aliran berputar. Ada partikel-partikel yang arah geraknya berbeda, bahkan berlawanan dengan arah gerak keseluruhan fluida. Jika aliran turbulent maka akan terdapat pusaran-pusaran dalam gerakannya dan lintasan partikel-partikelnya senantiasa berubah. Aliran turbulent menggambarkan laju aliran yang beasar melqlui pipa dengan diameter yang lebih besar.
Sifat dari fluida sejati adalah kompersibel, artinya volume dan massa jenisnya akan berubah bila diberikan tekanan. Selain itu juga fluida sejati mempunyai viskositas yaitu gesekan di dalam fluida sedangkan dalam anggapan fluida ideal semua sifat-sifat ini diabaikan.
Viskositas di dalam zat cair disebabkan oleh gaya kohesi antar molekul dan di dalam gas disebabkan oleh pelanggaran-pelanggaran antar molekul yang bergerak dengan cepat. Terutama dalam arus turbulent, viskositas ini naik dengan cepat sekali hamper berbanding lurus dengan pangkat tiga kecepatannya. Makin besar kecepatannya, makin besar viskositasnya.
Viskositas zat cair lebih besar daripada gas. Viskositas gas sedemikian kecilnya sehingga sering diabaikan. Viskositas fluida bergantung kepada suhunya. Viskositas ini pada umumnya yaitu zat cair, yang umumnya berkurang jika suhunya naik. Tetapi sebaliknya viskositas gas lebih besar jika suhunya naik. Lapisan-lapisan gas atau zat cair yang mengalir saling berdesakan. Karena itu terdapat gaya gesek yang bersifat menahan aliran yang besarnya tergantung dari kekentalan zat cair tersebut.
Viskositas menentukan kemudahan suatu molekul bergerak karena adanya gesekan antar lapisan material. Karenanya viskositas menunjukkan tingkat ketahanan suatu cairan untuk mengalir. Semakin besar viskositas maka aliran akan semakin lambat. Besarnya viskositas dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti temperatur, gaya tarik antar molekul dan ukuran serta jumlah molekul terlarut. Fluida, baik zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat kekentalan yang berbeda. Pada zat cair, viskositas disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antara molekul sejenis). Sedangkan dalam zat gas, viskositas disebabkan oleh tumbukan antara molekul.
Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air. Sebaliknya, fluida yang lebih kental lebih sulit mengalir, contohnya minyak goreng, oli, madu dll. Tingkat kekentalan fluida dinyatakan dengan koefisien viskositas (h). Kebalikan dari Koefisien viskositas disebut fluiditas, , yang merupakan ukuran kemudahan mengalir suatu fluida.
Viskositas cairan adalah fungsi dari ukuran dan permukaan molekul, gaya tarik menarik antar molekul dan struktur cairan. Tiap molekul dalam cairan dianggap dalam kedudukan setimbang, maka sebelum sesuatu lapisan melewati lapisan lainnya diperlukan energy tertentu. Sesuai hokum distribusi Maxwell-Boltzmann, jumlah molekul yang memiliki energy yang diperlukan untuk mengalir, dihubungkan oleh factor e-E/RT dan viskositas sebanding
dengan e-E/RT. Secara kuantitatif pengaruh suhu terhadap viskositas dinyatakan dengan
A merupakan tetapan yang sangat tergantung pada massa molekul relative dan volume molar cairan dan E adalah energi ambang per mol yang diperlukan untuk proses awal aliran.
1.3.Cara mengukur viskositas
Cara menentukan viskositas suatu zat menggunakan alat yang dinamakan viskometer. Ada beberapa tipe viskometer yang biasa digunakan antara lain :
1. Viskometer kapiler / Ostwald
Viskositas dari cairan yang ditentukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan bagi cairan tersebut untuk lewat antara 2 tanda ketika mengalir karena gravitasi melalui viskometer Ostwald. Waktu alir dari cairan yang diuji dibandingkan dengan waktu yang dibutuhkan bagi suatu zat yang viskositasnya sudah diketahui (biasanya air) untuk lewat 2 tanda tersebut (Moechtar,1990).
Viskometer kapiler / Otswald digunakan untuk menentukan viskositas dari suatu cairan dengan menggunakan air sebagai pembandingnya. Caranya yaitu dengan membandingkan waktu alir dan berat jenis cairan yang akan ditentukan dengan berat jenis cairan dan waktu alir.
Hubungan antara viskositas dan suhu pertama kali ditemukan oleh Carransicle pada tahun 1913. Pada viskositas Ostwald yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah cairan tertentu mengaliri pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh gaya beratnya sendiri. Pengukuran viskositas merupakan cara termudah dan termurah dalam menentukan berat molekul makro. Persamaan yang digunakan dalam pengukuran viskositas dengan viscometer ostwald adalah :
Pengukuran viskositas mempunyai beberapa bentuk diantaranya adalah :
1. Viskositas spesifik = =
2. Viskositas reduksi = =
3. Viskositas intrinsik = = limit
C 0
Dimana : C = konsentrasi makro molekul (gr/100 ml)
Einsteinlah yang pertama kali menghubungkan viskositas dengan berat molekul yaitu pada tahun 1906. Einstein memperlihatkan bahwa viskositas larutan molekul membentuk bulatan yang encer dapat dicari dengan menggunakan rumus:
Dimana : = fraksi volume zat terlarut makro molekul
Karena makro molekul biasanya tidak berbentuk bulat maka sp/ pada persamaan di atas mempunyai nilai lebih besar dari 2,5.
2. Viskometer Hoppler
( yang terbuat dari kaca ) melalui tabung gelas yang berisi zat cair yang diselidiki. Kecepatan jatuhnya bola merupakan fungsi dari harga resiprok sampel (Moechtar,1990).
3. Viskometer Cup dan Bob
Prinsip kerjanya sample digeser dalam ruangan antaradinding luar dari bob dan dinding dalam dari cup dimana bob masuk persis ditengah-tengah. Kelemahan viscometer ini adalah terjadinya aliran sumbat yang disebabkan geseran yang tinggi di sepanjangkeliling bagian tube sehingga menyebabkan penurunan konsentrasi. Penurunan konsentras ini menyebabkab bagian tengah zat yang ditekan keluar memadat. Hal ini disebut aliran sumbat (Moechtar,1990).
4.Viskometer Cone dan Plate
Cara pemakaiannya adalah sampel ditempatkan ditengah-tengah papan, kemudian dinaikkan hingga posisi di bawah kerucut. Kerucut digerakkan oleh motor dengan bermacam kecepatan dan sampelnya digeser di dalam ruang semitransparan yang diam dan kemudian kerucut yang berputar (Moechtar,1990).
Viskositas cairan juga dapat ditentukan berdasarkan jatuhnya benda melalui medium zat cair, yaitu berdasarkan hukum Stokes. Dimana benda bulat dengan radius r dan rapat d, yang jatuh karena gaya gravitasi melalui fluida dengan rapat dm/db, akan dipengaruhi oleh gaya gravitasi sebesar :
F1 = 4/3 πr3 ( d-dm ) g
Perbedaan antara viskositas cairan dengan viskositas gas adalah sebagai berikut :
Jenis Perbedaan Viskositas Cairan Viskositas Gas
Viskositas berbanding terbalik dengan suhu. Jika suhu naik maka viskositas akan turun, dan begitu sebaliknya. Hal ini disebabkan karena adanya gerakan partikel-partikel cairan yang semakin cepat apabila suhu ditingkatkan dan menurun kekentalannya.
2. Konsentrasi larutan
Viskositas berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Suatu larutan dengan konsentrasi tinggi akan memiliki viskositas yang tinggi pula, karena konsentrasi larutan menyatakan banyaknya partikel zat yang terlarut tiap satuan volume. Semakin banyak partikel yang terlarut, gesekan antar partikrl semakin tinggi dan viskositasnya semakin tinggi pula.
Viskositas berbanding lurus dengan berat molekul solute. Karena dengan adanya solute yang berat akan menghambat atau member beban yang berat pada cairan sehingga manaikkan viskositas.
4. Tekanan
Semakin tinggi tekanan maka semakin besar viskositas suatu cairan.
1.5.Viskositas dalam kehidupan sehari-hari
1. Mengalirnya darah dalam pembuluh darah vena.
2. Proses penggorengan ikan (semakin tinggi suhunya, maka semakin kecil viskositas minyak goreng).
3. Mengalirnya air dalam pompa PDAM yang mengalir kerumah-rumah kita.
1.6.Satuan viskositas
Satuan viskositas adalah L^2/T. Satuan internasinal bagi viskositas kinematik adalah mm^2/s atau centiStoke atau cSt.
Tegangan geser dan viskositas
Hubungan antara tegangan geser dan viskositas dan perubahan kecepatan dapat dipahami pada kasus aliran diantara dua plat datar, misalkan jarak antar palt adalah y, dan diantara plat tersebut terdapat fluida dengan isi yang homogen, asumsikan bahwa plat sangat luas, dengan luas A yang besar, pengaruh rusuk dapat dianggap tidak ada. pada plat bagian bawah diaanggap tetap lalu diberikan gaya sebesar F pada plat atas. bila ternyata gaya ini menyebabkan material diantara dua plat bergerak dengan perubahan kecepatan u. gaya yang diberikan proposional dengan luas dan perubahan kecepatan
gaya yang bekerja dapat ditulis dengan
sehingga untuk aliran laminar, teganan geser dapat dinyatakan sebagai
Atau dapat kita ambil pointnya sebagai berikut:
- Tegangan geser berbanding lurus dengan perubahan kecepatan dengan arah tegak lurus layer.
- Teganan geser juga berbanding lurus dengan nilai viskositas suatu fluida, semakin besar nilai viskositas fluida, semakin besar pula tegangan geser yang dibutuhkan untuk mengalirkan fluida.
Tipe Viskositas
BAB III PENUTUP KESIMPULAN
Viskositas merupakan pengukuran dari ketahanan fluida yang diubah baik dengan tekanan maupun tegangan. Pada masalah sehari-hari (dan hanya untuk fluida), viskositas adalah “Ketebalan” atau “pergesekan internal”. Oleh karena itu, air yang “tipis”, memiliki viskositas lebih rendah, sedangkan madu yang “tebal”, memiliki viskositas yang lebih tinggi. Sederhananya, semakin rendah viskositas suatu fluida, semakin besar juga pergerakan dari fluida tersebut. Viskositas adalah kekentalan lapisan-lapisan fluida ketika lapisan tersebut bergeser satu sama lain. Viskositas juga merupakan gesekan dalam fluida. Besarnya viskositas menyatakan kekentalan fluida. Gesekan yang terjadi dapat memberi hambatan pada fluida jika bersinggungan dengan sebuah benda.
Secara matematis, besarnya viskositas dinyatakan dengan gaya yang diperlukan untuk menggerakan lapisan fluida:
F = kηv Dengan:
F = gaya untuk menggerakan lapisan fluida (N) v = kecepatan fluida (m/s)
η = koefisien viskositas (Ns/m2)
DAFTAR PUSTAKA
Nurizati . 2011 . Rangkuman Fisika SMA . Jakarta : Gagas Media.
Kanginan, marthen . 1999 . Fisika SMU edisi Kedua Jilid 1 C . Jakarta : Erlangga. Pohan, hasian . 2002 . Fisika SMU .Bandung : Angkasa Bandung.
Chasanah, risdiyani . 2013 . Detik-Detik Ujian Nasional Fisika . Klaten : Intan Pariwara.
http://fisdas1.blogspot.com/2011/03/modul-05-viskositas.html (Diakses 01 Desember 2013).
melainkan hanya dalam 1 atau 2 dimensi (suatu kawat panjang untuk kasus pertama dan suatu lempengan lebar untuk kasus yang kedua), dimana ukuran suatu dimensi jauh lebih besar dari dimensi lain. Dan juga rapat masa adalah massa persatuan volume dari suatu zat.
Pada proses transportasi dari formasi menuju ke permukaan, minyak mentah (crude oil) mengalami penurunan temperature , apabila hal ini tidak diperhatikan akan menyebabkan pembekuan minyak mentah di dasar pipa sehingga tidak bisa mengalir dengan sempurna. Dalam hal ini kita harus bisa mengetahui kapan minyak mentah bisa mengalami pembekuan , agar dapat mengantisipasi dan berfikir bagaimana cara yang terbaik agar minyak mentah mengalir dari formasi dengan lancer . Untuk itu, kita sangat perlu mengetahui berapa jumlah titik kabut , titik tuang dan titik beku dari suatu minyak mentah yang terproduksi.
Definisi titik kabut, titik tuang, dan titik beku adalah :
1. Titik kabut adalah temperatur dimana lilin parafin atau padatan lain mulai mengkristal atau
memisahkan diri dari larutan bila minyak didinginkan pada kondisi tertentu.
2. Titik beku adalah temperatur terendah dimana minyak sudah tidak dapat bergerak lagi atau
mengalir lagi.
3. Titik tuang adalah temperatur terendah dimana minyak masih dapat dituang atau mengalir
bila minyak tersebut didinginkan dengan tanpa diganggu pada kondisi yang ditentukan. Titik kabut dan titik tuang berfungsi untuk mendeterminasi jumlah relatif kandungan lilin pada crude oil, namun tes ini tidak menyatakan jumlah kandungan lilin secara absolut, begitu juga kandungan materi solid lainnya di dalam minyak.
BAB I PENDAHULUAN
Bilangan iodin merupakan salah satu parameter penentuan mutu dari minyak atau lemak. Bilangan iodin menyatakan ukuran ketidakjenuhan minyak atau lemak dan berkaitan dengan kandungan asam lemak tidak jenuh dalam minyak atau lemak.
Dalam keseharian lemak biasa disebut minyak. Dapat disebut lemak, bila pada suhu kamar dalam keadaan padat, sedangkan berbentuk cair, maka disebut minyak. Terdapat lemak yang baik dikonsumsi, ada pula jenis lemak yang sebaliknya dihindari sama sekali. Jenis lemak yang baik untuk dikonsumsi adalah lemak tak jenuh. Lemak yang tidak baik untuk dikonsumsi adalah lemak jenuh.
a. Lemak jenuh melindungi hati dari alcohol dan racun lainnya, seperti Tylenol.
b. Lemak jenuh meningkatkan sistem kekebalan tubuh.
c. Lemak jenuh diperlukan untuk penggunaan asam lemak penting dalam jumlah tepat.
Lemak jenuh terdapat pula pada minyak kelapa atau kelapa sawit. Lemak jenuh pada minyak kelapa merupakan lemak jenuh alami yang tidak mudah teroksidasi oleh panas dan jarang menimbulkan reaksi inflamasi pada tubuh. Minyak kelapa berbeda dengan lemak jenuh lain pada daging atau tanaman lain. Minyak kelapa mengandung medium-chain fatty acids yang merangsang metabolisme, melindungi jantung dan pembuluh darah, memperbaiki pencernaan, meningkatkan sistem imunnnn dan melindungi dari infeksi.
Lemak tak jenuh mudah bergabung dengan unsur lain dan membentuk molekul yang dibutuhkan tubuh, sehingga tidak terlalu berbahaya. Lemak tak jenuh memiliki paling sedikit satu ikatan ganda di antara atom-atom karbon penyusunnya. Keberadaan ikatan ganda pada lemak tak jenuh menjadikannya memiliki dua bentuk yaitu cis dan trans. Semua lemak nabati alami hanya memiliki bentuk cis. Lemak bentuk trans hanya diproduksi oleh sisa metabolisme hewan atau dibuat secara sintetis. Lemak tak jenuh berbentuk cair atau lunak jika berada pada suhu ruangan. Lemak ini dapat menurunkan kadar kolesterol dalam darah. Jenis lemak tidak jenuh ini merupakan jenis lemak baik. Lemak ini terbagi dua yaitu tidak jenuh tunggal dan lemak tidak jenuh ganda. Makanan yang mengandung lemak tidak jenuh tunggal adalah zaitun, minyak kacang tanah, beberapa margarine yang non-dihidrogenasi, almond, kacang mete. Sementara lemak tidak jenuh ganda bersumber dari makanan yang mengandung omega 3 seperti ikan salmon, makarel, dan sarden, dan omega 6 seperti bunga matahari, kedelai, minyak jagung, walnut, almond, biji wijen dan beberapa margarine non-dihidrogenasi. Lemak tak jenuh tunggal dapat menurunkan kadar kolesterol darah maupun kolesterol LDL.
Lemak Jenuh memiliki rantai pendek (butirat, kaproat), rantai sedang (kaprilat, kaprat), rantai panjang (laurat, miristat, palmitat, stearat). Lemak tak jenuh tunggal terdiri atas oleat yang memiliki 18 atom C. Sedangkan lemak tak jenuh ganda terdiri atas omega 3 yang berisi linoleat dan arachidonat. Omega 6 terdiri atas linoleat, EPA, DHA.
Lemak tidak jenuh tunggal terkenal dengan nama asam lemak omega 9. Kadar MUFA dalam plasma cukup tinggi yaitu 17 %, yang menggambarkan diperlukannya MUFA dalam kehidupan sehari-hari. Lemak tak jenuh ganda atau PUFA nerupakan asam lemak esensial yang dibutuhkan tubuh, tetapi tubuh tidak dapat mensintesisnya.
Jenis Lemak trans akan meningkatkan kolesterol. Lemak ini terbentuk selama proses kimiawi (misalnya proses pemasakan) yang disebut hidrogenasi. Hidrogenasi adalah ketika sebuah lemak cair berubah menjadi lemak yang lebih padat. Kebanyakan margarine mengandung lemak trans. Lemak trans berbahaya dan sebaiknya dihindari karena jenis lemak trans bertindak sebagai lemak jenuh di dalam tubuh manusia yang akhirnya dapat meningkatkan kolesterol.
Bilangan iodium dinyataka sebagai banyaknya garam iod yang diikat oleh 100 gram minyak atau lemak. Penentuan bilangan iodium dapat dilakukan dengan cara hanus atau cara Kaufmaun dan cara Von Hubl atau cara Wijs (Sudarmadji dkk, 1997). Pada cara hanus, larutan iod standarnya dibuat dalam asam asetat pekat (glasial) yang berisi bukan saja iod tetapi juga iodium bromida. Adanya iodium bromida dapat mempercepat reaksi. Sedang cara Wijs menggunakan larutan iod dalam asam asetat pekat, tetapi mengandung iodium klorida sebagai pemicu reaksi (Winarno, 1997).
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Bilangan Iodium (BI)
Bilangan iodium mencerminkan ketidakjenuhan asam lemak penyusun minyak dan lemak. Asam lemak tak jenuh mampu mengikat iod dan membentuk senyawaan yang jenuh. Banyaknya iod yang diikat menunjukkan banyaknya ikatan rangkap. Lemak yang tidak jenuh dengan mudah dapat bersatu dengan iodium (dua atom iodium ditambahkan pada setiap ikatan rangkap dalam lemak). Semakin banyak iodium yang digunakan semakin tinggi derajat ketidakjenuhan. Biasanya semakin tinggi titik cair semakin rendah kadar asam lemak tidak jenuh dan demikian pula derajat ketidakjenuhan (bilangan iodium) dari lemak bersangkutan. Asam lemak jenuh biasanya padat dan asam lemak tidak jenuh adalah cair; karenanya semakin tinggi bilangan iodium semakin tidak jenuh dan semakin lunak lemak tersebut.
Bilangan iodium dinyatakan sebagai banyaknya gram iod yang diikat oleh 100 gram minyak atau lemak. Penentuan Bilangan iodium dapat dilakukan dengan cara Hanus atau cara Kaufmaun dan cara Von Hubl atau cara Wijs (Sudarmadji dkk, 1997). Pada cara Hanus, larutan iod standarnya dibuat dalam asam asetat pekat (glasial) yang berisi bukan saja iod tetapi juga iodium bromida. Adanya iodium bromida dapat mempercepat reaksi. Sedang cara Wijs menggunakan larutan iod dalam asam asetat pekat, tetapi mengandung iodium klorida sebagai pemicu reaksi (Winarno, 1997).
Pada percobaan kali ini, penentuan bilangan iodium dilakukan dengan cara Hanus. Pereaksi iodomonobromida bereaksi dengan ikatan olefenik. natrium tiosulfat 0,1N menggunakan indikator kanji. Kemudian dilakukan titrasi blangko. Bilangan iodium dihitung dengan rumus:
BI = Keterangan:
V1 = volume larutan natrium tiosulfat 0,1 N pada titrasi blangko
W = bobot sampel yang ditimbang dalam gram
Pada percobaan kali ini, penentuan bilangan iodium minyak kelapa (oleum cocos ) tidak
dilakukan karena keterbatasan pereaksi. Bilangan iodium oleum cocos menurut literatur adalah 8-10.
Nilai bilangan iodium untuk oleum cocos termasuk kecil karena ikatan jenuh yang terkandung
dalam oleum cocos tidak terlalu banyak, hanya sekitar 7,8%. Namun dari sampel lain (sampel 6)
didapatkan nilai bilangan iodium sebesar 2,538. Nilai ini jauh lebih kecil daripada bilangan iodium minyak kelapa yang sebenarnya. Kemungkinan hal ini terjadi karena sampel minyak kelapa telah mengalami penguraian.
Jika bilangan iodium tersebut lebih tinggi dari normal maka hal tersebut dapat berarti bahwa ada pemalsuan dengan jenis lemak lain yang mempunyai bilangan iodium lebih tinggi. Sebaliknya bila Bilangan iodium adalah lebih rendah dari normal maka hal itu berarti bahwa lemak telah mengalami perlakuan khusus. Perlakuan tersebut kerap kali berupa penguraian lemak untuk memisahkan asam oleat dari trigliserida. Dengan demikian akan diperoleh lemak yang sangat tinggi kandungan ester-ester palmitat dan stearat. Bilangan iodium dapat pula diperendah dengan cara menggunakan lemak-lemak yang telah dihidrogenasi.
PENDAHULUAN
Kadar air suatu tanaman adalah merupakan persentase kandungan air pada suatu bahan
yang dapat dinyatakan berdasarkan berat basah (wet basis) atau berdasarkan berat kering (dry
basis). Kadar air berat basah mempunyai batas maksimum teoritis sebesar 100 persen, sedangkan
kadar air berdasarkan berat kering dapat lebih dari 100 persen. (Purbayanti, 1991).
Air memiliki banyak fungsi bagi pertumbuhan tubuh tanaman. Salah satunya, yaitu berfungsi untuk melarutkan unsur-unsur hara yang terserap. Manfaat yang begitu besar, sehingga air sering disebut faktor pembatas dari pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Syarif dan Halid, 1993).
Air memegang peranan terpenting dalam proses perkecambahan biji. Air adalah faktor yang menentukan di dalam kehidupan tumbuhan. Tanpa adanya air, tumbuhan tidak bisa melakukan berbagai macam proses kehidupan apapun. Kira-kira 70% atau lebih daripada berat protoplasma sel hidup terdiri dari air. Dalam keadaan kesulitan bahan pangan dan air, manusia mungkin dapat tahan hidup tanpa makan selama lebih dari 2 bulan, tetapi tanpa minum air ia akan meninggal dunia dalam waktu yang kurang dari seminggu (Nur Faridah, 2003).
besar dari pada kol. Kandungan air pada susu lebih besar dari kacang hijau, sedangkan susu bubuk dan terigu seakan-akan tidak mengandung air.
Tabel 1. Kandungan air beberapa komoditi.
Sampai sekarang belum diperoleh suatu istilah yang tepat untuk air yang terdapat dalam bahan makanan. Istilah yang umumnya dipakai hingga sekarang ini adalah air terikat (bound water). Walaupun sebenarnya istilah ini kurang tepat karena keterikatan air dalam bahan berbeda-beda bahkan ada yang terikat. Karena itu, istilah air terikat ini dianggap sebagai suatu sistem yang mencangkup air yang mempunyai derajat keterikatan berbeda-beda dalam bahan ().
Menurut derajat keterikatan air, air terikat dapat dibagi atas empat tipe yaitu : 1. Molekul-molekul air membentuk ikatan hydrogen dengan molekul yang lain.
2. Molekul air yang terikat pada molekul-molekul lain melalui suatu ikatan hydrogen yang
berenergi besar.
3. Molekul yang secara fisik terikat dalam jaringan matrik dalam membran, kapiler, serat dan
lainnya.
4. Molekul yang tiidak terikat dalam suatu bahan.
tumbuhan herbal, salah satunya Spinacia oleracea (bayam) yang tidak memiliki kambium, tumbuhan dapat tegak sepenuhnya hanya karena turgor. Tekanan turgor ini disebabkan oleh kandungan air. Sehingga kadar air yang tinggi didominasi oleh batang (Nur Faridah, 2003).
Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah :
1. Untuk mengetahui perbedaan kadar air pada organ tanaman yang berbeda
2. Untuk mengetahui hubungan tingkat kematangan organ tanaman dengan kadar air.
Cara Kerja Mesin diesel 4 Tak
Label: mesin diesel
Cara Kerja Mesin 4 Tak - Pada dasarnya proses kerja atau prinsip kerja dari motor diesel ini hampir sama dengan proses kerja pada motor bensin. Motor diesel juga dapat diklasifikasikan menjadi dua macam, yaitu motor diesel 2 tak dan motor diesel 4 tak.Namun, dalam perkembangannya motor diesel 4 tak menjadi yang paling umum digunakan untuk jenis motor diesel.
Motor diesel 4 tak dengan motor bensin 4 tak sebenarnya proses kerjanya hampir sama, sama sama terdiri dari 4 langkah yaitu langkah hisap, langkah kompresi, langkah usaha dan terakhir adalah langkah buang.
Cuman yang membedakan adalah pada motor bensin yang dihisap dan dikompresi adalah campuran udara dan bahan bakar. Kalau pada motor diesel yang dihisap dan dikompresi adalah hanya udara saja. Kemudian perbedaan pada langkah usahanya, kalau di motor bensin campuran udara dan bahan bakar meledak karena adanya percikan bunga api yang dihasilkan oleh busi. Sementara pada langkah usaha, bahan bakar diesel (solar) baru disemprotkan, dan akhirnya meledak atau menghasilkan langkah usaha karena udara yang telah dikompresi bersuhu tinggi.
Maka dari itu motor diesel sering disebut dengan motor pembakaran dengan tekanan kompresi. Udara hanya dikompresi hingga temperaturnya naik, kemudian baru disemprotkan solar ke ruang bakar dan terjadilah pembakaran (langkah usaha).
mampu untuk menghasilkan tenaga yang besar.
Pada motor diesel juga terdapat dua katup, yaitu katup hisap dan katup buang. Katup hisap tentunya berguna untuk membuka saluran hisap agar udara dapat masuk dalam silinder, sedangkan katup buang berguna untuk membuka dan menutup saluran buang yang merupakan jalan bagi gas hasil pembakaran untuk keluar.
Oke, daripada tambah bingung berikut www.blogmesinku.blogspot.com jelaskan tentang cara kerja mesin diesel 4 tak.
1. Langkah hisap - proses kerja motor diesel 4
tak
Sama seperti pada motor bensin, langkah pertama pada proses kerja motor 4 tak adalah langkah hisap. Pada langkah ini piston atau torak bergerak dari titik mati bawah (tmb) ke titik mati atas (tma). Katup hisap akan terbuka dan katup buang tertutup, karena terjadi kevakuman pada silinder, maka udara akan terhisap dan masuk ke dalam silinder. Proses langkah hisap pada proses kerja motor diesel yang dihisap hanyalah udara saja, tidak campuran udara dan bahan bakar seperti pada motor bensin.
Pada langkah ini yang terjadi adalah :
Katup masuk terbuka dan katup terbuka
Udara akan tehisap kedalam dan tersaring oleh filter udara.
2. Langkah kompresi - proses kerja motor
diesel 4 tak
Setelah langkah hisap, udara yang telah terhisap dan masuk kedalam silinder akan dikompresi hingga tekanannya naik. Ingat pada motor diesel yang dikompresi hanyalah udara saja, tidak dengan bahan bakar seperti pada motor bensin. Pada saat langkah kompresi yang terjadi adalah :
Piston bergerak dari tmb ke tma
Kedua katup dalam kondisi menutup
Udara akan dikompresikan yang membuat tekanan udaranya menjadi sekitar 30 kg/cm2 dengan suhu yang sangat tinggi yaitu 500 derajat celcius.
Perbandingan kompresi pada motor diesel sangatlah tinggi, rasio kompresinya yaitu antara 14 : 1 sampai 24 : 1. Tentu ini lebih besar bila dibandingkan dengan rasio kompresi pada motor bensin. Dengan dikompresi ini temperatur udaranya bisa mencapai 900 derajat celcius. Pada langkah kompresi bagian akhir, bahan bakar diesel akan disemprotkan oleh injektor ke dalam ruag bakar. Akibatnya, solar akan terbakar oleh panasnya udara yang diperoleh saat langkah kompresi.
3. Langkah usaha - proses kerja motor diesel 4
tak
Setelah melalui langkah kompresi, maka akan menuju ke langkah yang ketiga adalah langkah usaha. Pada langkah sebelumnya, setelah udara dikompresi dan tekanannya naik. Nozzle injector akan menyemprotkan bahan bakar ke ruang bakar dalam bentuk kabut, sehingga akan terbakar karena udara tadi suhunya sangat tinggi.
Pada langkah ini yang terjadi adalah :
Terjadi langkah pembakaran
Menghasilkan langkah usaha
4. Langkah buang - proses kerja motor diesel
4 tak
Sama halnya pada motor bensin, langkah terakhir pada proses kerja motor diesel adalah langkah buang. Dalam langkah ini gas hasil pembakaran akan dibuang ke udara bebas melalui saluran udara buang (exhaust manifold). Yang terjadi pada saat langkah ini adalah :
Katup hisap menutup
Katup buang membuka
Piston bergerak dari TMB ke TMA
Gas sisa hasil pembakaran akan keluar ke udara bebas melalui saluran buang
Pengertian Sistem Bahan Bakar
Pengertian sistem bahan bakar adalah suatu sistem dimana bahan bakar dari tangki penyimpanan dialirkan ke silinder dan dikabutkan ke dalamnya dengan dibantu dengan sebuah pompa (Suhodo, 2002).
Sistem bahan bakar merupakan sistem yang sangat vital bagi keberhasilan operasi suatu motor diesel mengingat bahwa sangat berkaitan dengan penyediaan tenaga yang berasal dari bahan bakar.
Sistem pengabutan bahan bakar harus sempurna, karena bila sistem pengabutan bahan bakar yang tidak sempurna akan menyebabkan kekurangan tenaga atau tidak maksimal dan hal ini akan menimbulkan kerugian tenaga serta mempengaruhi daya motor.
Fungsi Sistem Bahan Bakar
Sistem bahan bakar berfungsi untuk (Surbakty, 1985) :
a. Mengalirkan bahan bakar dari tangki harian sampai ke ruang bakar.
b. Mengatur jumlah bahan bakar yang dikabutkan. c. Mengatur saat pengabutan yang tepat.
d. Mengatur lamanya pengabutan.
e. Mengabutkan bahan bakar dan memasukannya ke dalam silinder
Metode Pengabutan Bahan Bakar
Metode pengabutan bahan bakar yang banyak digunakan adalah sebagai berikut : 1. Pengabutan sistem common rail
Sistem ini mempunyai pompa tunggal yang menekan bahan bakar
Gambar 3. Sistem pengabutan common rail
Sistem pengabutan bahan bakar dengan common rail memiliki keuntungan, bahwa kontruksinya sederhana sehingga memudahkan dalam pemeliharaan, apabila karena suatu beban kecepatannya turun, secara otomatis aliran bahan bakar ke silinder bertambah (Daryanto, 2004).
2. Pengabutan sistem pompa pribadi (Individual Jerk Pump)
Pada sistem pompa pribadi setiap silinder dilayani oleh satu pompa penekan bahan bakar. Jadi, setiap pengabut dilayani oleh satu pompa penekan bahan bakar. Pompa penekan bahan bakar adalah pompa plunyer yang dilengkapi dengan pengatur kapasitas pengabutan, sedangkan daya untuk menggerakkan pompa diambil dari daya motor itu sendiri. Pompa penekan bahan bakar dihubungkan dengan nozel melalui pipa tekanan tinggi dan nozel akan memberikan bentuk pengabutan ke dalam silinder sesuai dengan bentuk mulut atau lubang nozel (Boentarto, 1996).
Gambar 4. Sistem pengabutan pompa pribadi
Pompa tipe ini memerlukan ketelitian yang tinggi, baik untuk keperluan timing maupun untuk
pengontrolan jumlah bahan bakar yang dikabutkan. Jumlah pengabutan bahan bakar setiap langkah pompa antara 1/2000 untuk beban penuh sedangkan pada keadaan motor diesel tanpa beban mencampai 1/100.000 dari volume silindernya (Daryanto, 2004).
3. Pengabutan sistem distribusi (lihat gambar 5)
bahan bakar dengan tekanan tinggi masuk ke dalam distributor. Pompa penekan bahan bakar pada sistem distributor juga dilengkapi dengan alat pengatur kapasitas (Arismunandar, 2002)
Gambar 5. Pengabutan sistem distribusi
4. Pengabutan sistem unit pengabut (lihat gambar 6)
Gambar 6. Pengabutan sistem unit pengabut
Sistem bahan bakar motor diesel dibuat sedemikian presisi agar dapat menghasilkan kemampuan yang cukup pada waktu tegangan tinggi. Jika kebetulan terdapat kotoran kecil atau air masuk kedalam bahan bakar, maka daya tahan pemakaian pompa penekan bahan bakar dan pengabut yang merupakan bagian terpenting dari motor diesel dapat dikurangi.
Komponen Sistem Bahan Bakar
Gambar 7. Sistem bahan bakar pada unit besar
Tangki
Tangki yang digunakan dalam sistem bahan bakar terdiri dari dua tangki yaitu :
Tangki penyimpanan suatu sistem bahan bakar dapat ditempatkan diatas atau di bawah. Tangki ini dilengkapi dengan penguras air dan penampung endapan. Ujung pipa hisap bahan bakar harus diletakkan diatas titik yang tidak memungkinkan dicapai oleh endapan, paling tidak harus 50 atau 75 mm di atas alas. Tangki harus mempunyai ventilasi dengan puncak yang dilengkapi tutup anti hujan (Maleev, 1995).
b. Tangki harian
Tangki harian merupakan tangki sediaan bahan bakar. Disebut tangki harian karena harus memuat bahan bakar yang cukup untuk operasi mesin selama satu hari kerja penuh, atau kira-kira 8 sampai 9 jam. Tangki harian yang ditempatkan diatas umumnya memanfaatkan gaya grafitasi untuk
mengalirkan bahan bakar ke pompa penekan bahan bakar, dan dipasang 300 sampai 450 cm diatas pompa penekan bahan bakar. Tangki harian yang ditempatkan dibawah harus diatur tidak lebih dari 195 cm dibawah pompa pemindah (Maleev, 1995).
Pompa pemindah bahan bakar
Setiap instalasi bahan bakar motor diesel biasanya mempunyai beberapa pompa bahan bakar. Pompa-pompa tersebut yaitu untuk memindahkan bahan bakar secara terus menerus dari tangki dasar (tangki induk) ke tangki harian. Dan satu lagi untuk mengalirkan bahan bakar ke pompa penekan bahan bakar, kalau tangki harian tidak memberikan tekanan yang cukup.
Gambar 8. Pompa Pemindah Bahan Bakar
Saringan
Dalam bahan bakar motor diesel, banyak atau sedikit selalu mengandung kotoran zat padat, yang mana kotoran tersebut sama sekali tidak boleh berada dalam pompa bahan bakar, apalagi dalam pengabut (Injector), hal ini dapat dicegah oleh alat penyaring bahan bakar. Elemen saringan dapat terdiri dari kain, saringan pelat atau kertas (Daryanto, 2004).
Keadaan yang sangat penting dari operasi motor diesel adalah pemasukan bahan bakar yang benar-benar bersih ke pompa penekan bahan bakar dan pengabut. Untuk mencapai hal tersebut, langkah pertama membersihkan minyak bahan bakar dengan memasang saringan halus pada sisi isap pompa penekan bahan bakar.
Gambar 9. Saringan bahan bakar
Saringan bahan bakar ditempatkan di antara pompa penekan bahan bakar. Tugasnya ialah melakukan penyaringan seteliti mungkin akan kotoran padat yang turut bersama bahan bakar, padatan yang terdapat dalam bahan bakar selain dapat menggosok bidang-bidang plunyer pompa, juga dapat menyumbat lubang-lubang pengabut (Daryanto, 2004).
Katup pada sistem bahan bakar digunakan sebagai pengatur tekanan, membuka dan menutup aliran bahan bakar serta sebagai penghubung aliran bahan bakar. Jadi katup ini berfungsi untuk keamanan dalam pengaturan sistem bahan bakar di dalam pipa (saluran) yang akan dipindahkan dari tempat satu ke tempat yang lain.
Pompa penekan bahan bakar (
Injection Pump
)
Pompa penekan bahan bakar merupakan suatu kelengkapan motor yang mempunyai tugas untuk menekan bahan bakar solar menuju ke pengabut serta membaginya bahan bakar ke setiap silinder atau ruang bakar motor sesuai dengan urutan pengabutan (Firing Order) dari motor bersangkutan pada waktu dan jumlah yang tepat (Daryanto, 2004).
Pompa bahan bakar tekanan tinggi dipakai untuk menekan bahan bakar kedalam ruang bakar pada saat yang telah ditentukan dalam jumlah sesuai dengan daya yang harus dihasilkan. Di dalam sebuah silinder terdapat sebuah plunyer yang digerakkan oleh poros nok dari pompa tersebut.
Plunyer merupakan sebuah batang yang terdapat pada alur, pada dinding silindernya terdapat lubang hisap, sedangkan pada kepala silinder terdapat katup yang akan terbuka apabila tekanan mencapai nilai tertentu, lubang hisap akan terbuka dan tertutup oleh batang plunyer.
Gambar 11. Kedudukan plunyer terhadap silinder pompa sesuai dengan kapasitasnya
Cara kerja pompa penekan bahan bakar
Plunyer bertugas menekan bahan bakar menuju pengabut melalui katup pelepas dan pipa tekanan tinggi. Bahan bakar ini ditekan oleh plunyer dengan tekanan tinggi. Pada saat plunyer berada dititik mati bawah bahan bakar mengalir ke dalam silinder melalui lubang pintu pemasukkan ke ruangan penyalur pada bagian atas plunyer. Pada saat plunyer bergerak ke atas, apabila permukaan dari plunyer bagian atas bertemu dengan bibir atas pintu pemasukkan, bahan bakar mulai mengalir dengan suatu tekanan. Pada saat plunyer bergerak ke atas lagi, bahan bakar di dalam ruang pengantar mendorong katup pelepas dan keluar melalui pipa tekanan tinggi ke pengabut.
Pipa Bahan Bakar Tekanan Tinggi
Pipa pengabut bahan bakar tekanan tinggi adalah pipa yang menghubungkan pompa penekan bahan bakar dengan pengabut. Pipa tersebut harus tahan terhadap tekanan tinggi karena itu pipa tersebut biasanya terbuat dari baja, berdinding tebal dan dibuat dengan diameter luar 6 mm dan diameter dalam 1,6 mm (Arismunandar,W dan Koichi Tsuda, 2004).
Governor(lihat gambar 12)
Governoradalah pesawat yang bertugas mengubah jumlah pemberian bahan bakar, agar putaran (poros motor) tetap pada angka yang telah ditentukan. Walaupun beban luar berubah, alat tersebut mengatur setiap saat (cepat, teliti dan otomatis). Apabila kecepatan motor naik maka governor segera menggerakkan penakar bahan bakar sedemikian rupa hingga pemberian bahan bakar yang
disemprotkan kedalam silinder berkurang. Dan sebaliknya bila kecepatan motor turun maka governorsegera mereduksi pemberian bahan bakar ke dalam silinder (Arismunandar,W dan Koichi Tsuda, 2004).
Menurut Maleev, 1995 menyatakan bahwa fungsi utama pengatur motor diesel diklasifikasikan sebagai berikut :
1. Pengatur kecepatan konstan, yakni untuk mempertahankan motor agar sama atau hampir sama tanpa beban sampai beban penuh.
3. Pengatur pembatas kecepatan, yakni untuk mengendalikan motor minimum dan untuk membatasi kecepatan maksimumnya atau untuk kecepatan minimumnya saja.
4.Pengatur pembatasan beban, yakni untuk membatasi beban yang dapat diambil oleh motor pada setiap
kecepatan.
Gambar 12. Governor sentrifugal (bandul)
Pengabut (injector)
Menurut Karyanto, 2002 bahwa pengabut (injector) adalah suatu alat yang gunanya untuk
mengabutkan bahan bakar solar dalam bentuk kabut yang sifatnya mudah tebakar pada ruang bakar motor. Jadi tugas dari pengabut, untuk mengabutkan atau menyebarkan bahan bakar dalam bentuk butiran-butiran halus dan terbagi rata pada kecepatan tinggi ke dalam ruang bakar. Pengabutan itu diberikan kepada udara yang terdapat dalam ruang bakar pada akhir langkah kompresi, dihasilkan campuran yang heterogen antara udara dan bahan bakar.
Pengabut akan bekerja pada saat tertentu sewaktu pompa bahan bakar memompakan bahan bakar dengan tekanan 250-300 kg/cm2. Bahan bakar akan mengalir melalui lubang-lubang kecil pada nosel
Gambar 13. Cara kerja pengabut
Cara kerja pengabut
Pada pengabut terdapat sebuah katup jarum, dimana ujung bawahnya terdiri atas dua bidang kerucut. Kerucut yang pertama menetap pada dudukannya, sedangkan yang kedua menerima tekanan dari bahan bakar. Jika gaya yang ditimbulkan bahan bakar melebihi gaya pegas, maka katup akan terangkat ke atas sehingga membuka lubang pengabut (Arismunandar, W dan Koichi Tsuda, 2004).
Penulis :
Lutfi Jauhari (Widyaiswara)
DAFTAR PUSTAKA
Arismunandar, W dan Kuichi Tsuda, 1983, Motor Diesel Putaran Tinggi, Paramudya Paramita, Jakarta.
Karyanto E, 1986, Teknik Perbaikan, Penyetelan, Pemeliharaan, Trouble Shooting Motor Diesel, Pedoman Ilmu Jaya, Jakarta.
Suharto, 1991, Manajemen Perawatan Mesin, Rimeka Cipta, Jakarta. Sujanto, 1982, Pesawat kapal 1, Jakarta.
V.L Maleev, M.E. Dr.A.M dan Priambodo B, 1986, Operasi dan Pemeliharaan Mesin Diesel, Erlangga, Jakarta.
