16
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 DIAGRAM AIR (FLOW CHART)
Metode penelitian merupakan suatu langkah-langkah sistematis yang akan menjadi acuan dalam penyelesaian (Sugiyono, 2004). Secara umum metodologi penelitian diartikan sebagai cara ilmiah untuk mendapatkan data dengan tujuan dan kegunaan tertentu. Dengan melakukan metode penelitian, suatu masalah dapat diselesaikan dan menjadi lebih terarah serta dapat memberikan kemudahan dalam menganalisa masalah hingga pengambilan kesimpulan dari masalah yang dihadapi.
Dalam metode penelitian ini, peneliti harus mengetahui metode penelitian yang akan digunakan. Seperti penjeasan diatas metode penelitian merupakan suatu cara mendapatkan data dengan tujuan dan kegunaan tertentu.
Pada metode penelitian digunakan diagram air (flow chart). Diagram air (flow chart) ini digunakan untuk membantu analisa untuk memecahkan masalah. Diagram air (flow chart) merupakan gambaran secara grafik yang
terdiri dari symbol-simbol yang menyatakan urutan dari kegiatan yang dijalani dalam penelitian.
Dalam penelitian sistem absorbsi pada methanol-karbon aktif ini ditekankan penggunaan peralatan dan material yang ada disekitar. Aliran diagram penelitian absorbsi methanol-karbon aktif sebagai berikut :
Observasi
Pendalaman materi, pengumpulan data.
Tahap Dokumentasi
Laporan dan pencatatan hasil percobaan
Gambar 1. Flow chart penelitian
Mulai
Tidak
Ya Rumusan Masalah
Mengidentifikasi visi dan misi dari penelitian
Tujuan Penelitian
Menentukan hasil akhir dan upaya pengembangan
Studi Pustaka
Perdalam landasan teori dan percobaan yang telah dilakukan
Konsep
Perancangan rancang bangun dan alternatif rancangan lain
Perancangan Detail
Apakah hasil percobaan sesuai target?
Percobaan
Dilakukan percobaan alternative model rancangan
Penjabaran atas flow chart di atas adalah sebagai berikut: 1. Observasi
Pada tahap ini banyak dilakukan pencarian dan pengumpulan ide-ide dan data sebanyak mungkin, tahapan ini dimaksudkan untuk memberi alternative pilihan atas judul yang nantinya digunakan sebagai judul dari penelitian ini.
2. Perumusan Masalah
Pada tahapan ini ditentukan visi dan misi yang akan dicapai, batasan-batasan dalam penelitian. Tahapan ini dimaksudkan sebagai gambaran atas hal-hal atau penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, beserta masalahnya.
3. Studi Pustaka
Pada tahapan ini banyak dilakukan pencarian kembali dan pendalaman kembali materi-materi dan jurnal-jurnal yang ada yang berkaitan dengan system absorbsi pada umumnya dan system absorbsi menggunakan methanol-karbon aktif khususnya.
4. Tujuan Penelitian
Pada tahapan tujuan penelitian ini ditentukan hasil akhir yang akan dicapai dari penelitian dan juga diharapkan akan timbul upaya-upaya perbaikan dari beberapa penelitian dan percobaan yang telah dilakukan sebelumnya.
5. Konsep
Setelah tujuan, rumusan masalah serta studi pustaka ditentukan, data-data kelengkapan sudah dilengkapi, pada tahap ini dilakukan rekayasa konsep
atas penelitian dan percobaan yang akan dilakukan. Ditemukan banyak alternative pilihan konsep rancang bangun serta komposisi dari material, tujuannya agar percobaan ini lebih bervariatif sehingga menghasilkan produk yang cocok sesuai pillihan. Data yang telah diperoleh menjadi acuan dalam merancang konsep.
6. Perancangan Detail
Pada tahap ini dibuat rancangan yang lebih detail. Pada tahap ini dilakukan proses rekayasa dalam bentuk 3D dan pembuatan gambar kerja dalam bentuk 2D sehingga nantinya dapat diproses oleh pihak engineering sehigga mendapatkan sebuah model secara riil. Data-data yang sudah didapat disempurnakan dengan data-data baru hasil observasi selama pembuatan.
7. Percobaan
Ini merupakan tahapan yang sangat penting dalam penelitian ini, tahapan ini merupakan pembuktian atas teori yang sudah didapat. Pada tahapan ini dilakukan banyak percobaan, banyak dilakukan penyesuain antara kondisi ideal secara teori dan kondisi ideal secara actual. Data-data yang didapat dicatat dan dijadikan acuan untuk perbaikan-perbaikan. Pada tahap ini diharapkan mendapat suatu rancangan yang paling efektif dengan komposisi yang ideal yang dapat di aplikasikan dalam kehidupan sehari-hari.
8. Tahap Dokumentasi
Kegiatan-kegiatan selama penelitian dan percobaan didata denngan tujuan untuk mempermudah dalam proses pengarsipan, sehingga
membantu pada saat pembuatan laporan presentasi serta mempermudah apabila terjadi revisi ulang.
3.2 PERALATAN PENELITIAN
Model pendingin absorbsi metanol-karbon aktif dibuat dari beberapa alat yang dapat dirangkai menjadi satu. Dibawah ini adalah model yang telah dibuat tersebut.
5
4
3
6
2
7
1a
Gambar 2. Model pendingin absorbsi metanol-karbon aktif dengan generator vertical
Gambar 3. Konstruksi pendingin absorbsi metanol-karbon aktif dengan generator vertikal
5
4
6
3
2
1b
7
Gambar 4. Model pendingin absorbsi metanol-karbon aktif dengan generator horizontal
Gambar 5. Konstruksi pendingin absorbsi metanol-karbon aktif dengan generator horizontal.
Model pada gambar 2 dan gambar 3 meperlihatkan model pendingin absorbsi yang menggunakan alat 1a, yaitu generator vertikal, sedangkan model pada gambar 4 dan gambar 5 memperlihatkan model pendingin absorbsi yang menggunakan alat 1b, yaitu generator horizontal.
Keterangan : 1. Generator
2. Saluran masuk karbon aktif
3. Kran penghubung generator dan evaporator 4. Manometer
5. Saluran untuk menampung metanol yang akan dimasukkan ke alat. Bagian ini bisa diganti dengan pentil saat alat akan divakum. 6. Kran untuk memasukkan methanol
Seluruh bagian yang bersinggungan dengan metanol, termasuk manometer dan kran, terbuat dari bahan stainless steel jenis 304. Stainless
steel 304 merupakan salah satu bahan yang tidak bereaksi dengan metanol.
Selain itu, stainless steel 304 juga mudah ditemukan di Cikarang-Bekasi. Model pendingin ini dikerjakan di bengkel las yang terdapat di Cikarang-Bekasi.
Karbon aktif yang digunakan adalah karbon aktif yang berasal dari tempurung kelapa dan berbentuk granulat atau pelet dengan diameter rata-rata sekitar 2 mm. Biasanya karbon aktif jenis ini digunakan oleh masyarakat sebagai penjernih air. Karbon aktif ini dibeli di toko kimia, di daerah Cikarang-Bekasi. Metanol yang digunakan adalah metanol yang biasa digunakan masyarakat dan industri sebagai pelarut. Metanol ini dibeli di toko kimia di daerah Cikarang-Bekasi. Karbon aktif granulat dan metanol yang dipilih karena banyak terdapat di toko kimia lokal dan biasa digunakan oleh masyarakat.
3.3 VARIABEL YANG DIUKUR
1. Temperatur generator (Tgen) 2. Temperatur evaporator (Tevap)
3. Temperatur lingkungan sekitar evaporator (Tlingk) 4. Tekanan sistem (P)
5. Waktu pencatatan data (t)
Untuk pengukuran temperatur digunakan termokopel dan untuk pengukuran tekanan digunakan manometer.
3.4 VARIABEL YANG DIVARIASIKAN
Beberapa variabel yang divariasikan dalam penelitian ini antara lain: 1. Jumlah methanol
Metanol yang digunakan sebagai refrigerant divariasikan sejumlah 100 ml, 200 ml dan 300 ml.
2. Kondisi awal katup penghubung
Kondisi awal katup penghubung sebelum proses absorbsi divariasikan dibuka dan ditutup.
3. Konstruksi tabung generator
Kontruksi tabung generator yang digunakan pada pendingin divariasikan tabung horizontal kapasitas 1 kg dan tabung vertikal kapasitas 16 kg.
4. Jumlah karbon aktif
Karbon aktif yang digunakan sebagai absorber divariasikan sejumlah 1 kg dan 4 kg.
3.5 LANGKAH PENELITIAN
Pada penelitian ini akan dilakukan 2 penelitian utama, yaitu penelitian absorbsi dan penelitian desorbsi. Langkah penelitian proses absorbsi:
1. Penelitian diawali dengan penyiapan model pendingin absorbsi seperti pada gambar 2. Konstruksi tabung generator yang digunakan disesuaikan dengan variasi.
2. Tabung generator diisi dengan karbon aktif dengan jumlah sesuai variasi.
3. Model divakumkan dengan pompa vakum.
4. Termokopel dipasang pada tempat yang suhunya hendak diukur. 5. Kondisi awal kran penghubung generator dan evaporator disesuaikan
dengan variasi.
6. Metanol diisikan ke dalam model pendingin dengan jumlah sesuai yang divariasikan.
7. Pengambilan data dilakukan dengan memvariasikan konstruksi tabung generator, jumlah karbon aktif, jumlah metanol dan kondisi awal keran penghubung.
8. Pengambilan data dilakukan tiap menit dengan mencatat
temperature di setiap titik yang diinginkan dan tekanan pada manometer.
9. Data yang dicatat adalah temperatur generator (Tgen), temperatur evaporator (Teva), temperatur lingkungan (Tlingk), tekanan sistem alat (P) dan waktu pencatatan data (t).
Langkah proses desorbsi:
1. Penelitian diawali dengan dilakukan proses absorbsi dengan langkah- langkah seperti diatas. Proses desorbsi bisa dilakukan beberapa kali, sampai temperatur evaporator (Tevap) mencapai temperatur lingkungan (Tlingk).
2. Tabung evaporator dimasukkan dalam sebuah ember yang berisi air biasa.
3. Tabung generator dimasukan dalam panci yang berisi air.
4. Panci diletakkan diatas kompor dan dipasangai juga 2 buah water
heater.
5. Kran penghubung dibuka.
6. Pengambilan data dilakukan tiap menit dengan mencatat temperatur di setiap titik yang diinginkan dan tekanan pada manometer.
Pengolahan dan analisa data diawali dengan melakukan perhitungan pada parameter-parameter yang diperlukan dengan menggunakan persamaan (1). Analisa akan lebih mudah dilakukan dengan membuat grafik hubungan :
1. Hubungan temperatur di bagian-bagian yang dicatat perubahannya dengan waktu pencatatan data untuk semua variasi jumlah metanol, jumlah karbon aktif, konstruksi tabung generator dan kondisi awal kran penghubung.
2. Hubungan unjuk kerja model pendingin dengan temperatur evaporator untuk semua variasi jumlah metanol, jumlah karbon aktif, konstruksi tabung generator dan kondisi awal kran penghubung.
