LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN TUGAS PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA 1
“ DRYING ”
GRUP K :
1. NURUL MARDHIYAH (1531010105)
Telah diperiksa dan disetujui oleh :
Kepala Laboratorium Operasi Teknik Kimia I
Ir. C. Pujiastuti, MT
NIP. 19630305 198803 2 001
Dosen Pembimbing
Ir. Kindriari Nurma W, MT
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa, atas berkat dan rahmat-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan Laporan Resmi Operasi Teknik Kimia 1 ini dengan judul “ Drying”.
Laporan resmi ini merupakan salah satu tugas mata kuliah Operasi Teknik Kimia I yang diberikan pada semester IV. Laporan ini disusun berdasarkan percobaan yang telah kami lakukan, dengan melakukan pengamatan hingga perhitungan dan dilengkapi dengan teori dan literatur serta petunjuk dari asisten pembimbing yang dilaksanakan pada tanggal 28 Februari 2017 di Laboratorium Operasi Teknik Kimia.
Laporan hasil praktikum ini tidak dapat tersusun sedemikian rupa, tanpa bantuan baik dari sarana, prasarana, kritik dan saran. Oleh karena itu, tidak lupa kami ucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu Ir. C. Pujiastuti, MT selaku Kepala Laboratorium Operasi Teknik Kimia. 2. Ibu Ir. Kindriari Nurma W, MT selaku Dosen Pembimbing.
3. Seluruh asisten dosen yang membantu dalam pelaksanaan praktikum.
4. Rekan-rekan mahasiswa yang membantu dalam memberikan masukan-masukan dalam praktikum.
Kami sangat menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih banyak kekurangan. Maka kami selalu mengharapkan kritik dan saran, seluruh asisten dosen yang turut membantu dalam praktikum yang kami lakukan. Tentunya kami sangat berharap laporan yang telah kami susun ini dapat bermanfaat bagi mahasiswa Fakultas Teknik khususnya Jurusan Teknik Kimia.
Surabaya,2 Maret 2017
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... 1
KATA PENGANTAR ... 2
DAFTAR ISI ... 3
INTISARI ... 5
BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang ... 6
I.2. Tujuan ... 7
I.3. Manfaat ... 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1. Secara Umum ... 8
II.2. Sifat Bahan ... 11
II.3. Hipotesa... 11
II.4. Diagram Alir ... 12
BAB III PELAKSANAAN PRAKTIKUM III.1. Bahan yang digunakan ... 13
III.2. Alat yang digunakan ... 13
III.3. Gambar Alat ... 13
III.4. Rangkaian Alat ... 14
III.5. Prosedur Percobaan ... 14
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1. Pengamatan ... 15
IV.2. Perhitungan ... 15
IV.3. Grafik ... 16
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
V.1. Kesimpulan ... 19
V.2. Saran ... 19
DAFTAR PUSTAKA ... 20
INTISARI
Proses pengeringan merupakan suatu proses pengurangan kadar air dalam bahan dengan cara pemanasan. Pada percobaan drying ini bertujuan untuk membuat grafik kecepatan pengeringan dengan kadar air bahan, mencari harga koefisien perpindahan massa H2O pada kecepatan pengeringan konstan dan membuat grafik-grafik tambahan seperti kadar air dengan waktu dan kecepatan pengeringan dengan waktu.
Percobaan drying ini dilakukan menggunakan bahan berupa singkong yang dibentuk balok, tabung, dan prisma segitiga dengan cara memanaskan kedalam oven dengan interval waktu selama 10 menit dan dilakukan penimbangan setelah proses oven (pengeringan) untuk mengetahui banyaknya kadar air yang hilang. Setelah itu dimasukkan kembali sampai didapatkan berat bahan yang konstan.
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Drying merupakan suatu proses pemisahan sejumlah kecil air atau zat lainnya dari bahan padatan, sehingga mengurangi kandungan air yang masih terikat pada zat padat tersebut. Pengeringan ini merupakan salah satu proses yang tidak merusak zat atau senyawa yang dikeringkan. Dasar dari proses pengeringan adalah terjadinya penguapan air ke udara karena perbedaan suhu oleh kandungan uap air udara dan bahan yang dikeringkan. Laju perpindahan kandungan air dari bahan akan mengakibatkan berkurangnya kadar air dalam bahan tersebut. Sebagai contoh pengeringan pada kayu, kapas, kertas dan lain-lain. Alat pengering dapat dikelompokkan berdasarkan jenis bahan yang dikeringkan. Seperti pengering bahan padat dan pasta ada pengeing konveyor, pengering rotary, pengering beku, pengering flash dan pengering fluidizied bed. Sedangkan pengering bahan cair seperti spray dryer dan drum dryer. Banyaknya jenis alat pengering memerlukan pengetahuan yang cukup untuk menentukan alat pengering dan prosedurnya sesuai jenis bahan yang akan dikeringkan.
Pada percobaan ini, prosedur yang dilakukan adalah menyiapkan waluh yang akan dilakukan pengeringan, kemudian bahan dipotong sesuai ukuran dan diukur panjang lebarnya. Sebelum dilakukan pengeringan, ditimbang dahulu waluh disebut dengan berat awal, kemudian dioven sampai waktu yang ditentukan dan lakukan penimbangan setelah dioven. Pengovenan dilakukan hingga berat konstan.
I.2 Tujuan Percobaan
1. Untuk membuat grafik kecepatan pengeringan versus kadar air dalam padatan. 2. Untuk mencari harga koefisien perpindahan massa air dari padatan ke udara pada periode kecepatan pengeringan tetap.
3. Untuk membuat grafik kadar air dalam padatan versus waktu dan kecepatan pengeringan versus waktu.
I.3 Manfaat Percobaan
1. Agar praktikan dapat mengetahui faktor yang mempengaruhi pengeringan. 2. Agar praktikan dapat mengetahui jenis-jenis pengeringan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Secara Umum
Pengeringan ialah suatu cara atau proses untuk mengeluarkan atau menghilangkan sebagian air dari suatu bahan , dengan cara menguapkan sebagian besar air yang dikandungnya dengan menggunakan enersi panas. Biasanya kandungan air bahan dikurangi sampai batas dimana mikroba tidak dapat tumbuh lagi di dalamnya. Pengeringan dapat pula diartikan sebagai suatu penerapan panas dalam kondisi terkendali , untuk mengeluarkan sebagian besar air dalam bahan pangan melalui evaporasi (pada pengeringan umum) dan sublimasi (pada pengeringan beku).
Pengeringan baik parsial maupun penuh tidak membunuh semua mikroba yang ada dalam bahan pangan yang dikeringkan. Pengeringan ternyata dapat mengawetkan mikroba, seperti halnya mengawetkan bahan pangan. Selain itu, produk pangan kering umumnya tidak steril. Oleh karena itu, meskipun bakteri tidak dapat tumbuh pada makanan kering, tetapi jika makanan tersebut dibasahkan kembali, maka pertumbuhan mikroba akan kembali terjadi, kecuali jika makanan tersebut segera dikonsumsi atau segera disimpan pada suhu rendah.Ada 2 istilah yang dipakai untuk pengeringan yaitu :
1. Drying : suatu proses kehilangan air yang disebabkan oleh daya atau kekuatan alam, misalnya matahari (dijemur) dan angin (diangin- anginkan).
2. Dehydration (dehidrasi) : suatu proses pengeringan dengan panas buatan, dengan menggunakan peralatan/alat-alat pengering.
Tujuan pengeringan bahan pangan yaitu :
1. Mengurangi risiko kerusakan karena kegiatan mikroba. Mikroba memerlukan air untuk pertumbuhannya. Bila kadar air bahan berkurang, maka aktivitas mikroba dihambat atau dimatikan.
2. Menghemat ruang penyimpanan atau pengangkutan. Umumnya bahan pangan mengandung air dalam jumlah yang tinggi, maka hilangnya air akan sangat mengurangi berat dan volume bahan tersebut.
4. Untuk mempertahankan nutrien yang berguna yang terkandung dalam bahan pangan,misalnya mineral, vitamin, dsb.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan : 1. Luas permukaan bahan
Semakin luas permukaan bahan, maka semakin cepat bahan menjadi kering.
2. Suhu pengeringan
Semakin besar perbedaan suhu antara medium pemanas dengan bahan pangan, maka semakin cepat pula penghilangan air dari bahan.
3. Aliran udara
Semakin tinggi kecepatan aliran udara, maka semakin banyak penghilangan uap air dari permukaan bahan.
4. Tekanan uap di udara
Semakin kecil tekanan udara akan semakin besar kemampuan udara untuk mengangkut air selama pengeringan .
(Risma,2015) Secara umum proses pengeringan bahan merupakan proses yang amat rumit, karena melibatkan berbagai fenomena. Sampai sekarang ini, penjelasan secara terperinci bagaimana pengeringan dapat terjadi masih belum diketahui,terutama untuk menjelaskan proses pengeringan hasil pertanian yang melibat beberapa proses lain seperti proses peragian, pengoksidaan dan sebagainya. Pengeringan melibatkan proses pelepasan air dari sel-sel bahan yang dikeringkan, sehingga pengeringan tersebut bukan saja melibatkan fenomena fisika tetapi juga melibatkan fenomena biologi dan kimia atau ketiga-tiganya. Walaupun demikian secara umum kita menerima hakikat bahwa apabila berlaku proses pengeringan maka akan berlaku:
a. Air akan menguap dari permukaan bahan
b. Air akan berpindah dari bagian dalam ke permukaan luar bahan. Fenomena inilah yang akan kita perhatikan dalam mengkaji proses pengeringan sesuatu bahan dan faktor-faktor luar yang mempengaruhi proses pengeringan.
pengeringan berlaku dua proses, yaitu pada permulaan proses air dipermukaan bahan akan diuapkan, seperti yang digambarkan pada kurva pengeringan yang berkemiringan rendah, kemudian barulah berlaku proses pemindahan air dari bahagian dalam bahan ke permukaaannya. Semakin lama semakin sedikit air yang diuapkan. Proses ini berlangsung sampai air yang terikat saja yang tinggal di dalam bahan tersebut.
Proses penguapan air dari permukaan bahan ke udara memerlukan panas, yaitu panas penguapan yang menukarkan sejumlah air menjadi uap pada suhu dan tekanan tertentu. Udara yang mengandung uap air harus dialirkan keluar untuk dipindahkan ke tempat lain. Dalam keadaan setimbang hanya dua proses yang terlihat, panas diperlukan oleh air untuk menjadi uap dan akibatnya udara disejukkan ketika proses penguapan berlangsung.
(Skysang,2012) Proses drying secara umum dapat diartikan sebagai proses menghilangkan sejumlah air (dalam jumlah sedikit) yang terkandung dalam suatu material. Sedangkan evaporasi dapat diartikan sebagai proses menghilangkan sejumlah air (dalam jumlah cukup banyak) yang terkandung dalam suatu material. Dalam proses evaporasi, air dihilangkan dari material dalam wujud uap pada saat material tersebut mencapai titik didihnya. Sedangkan dalam proses drying, air biasanya dihilangkan dalam wujud uap dengan bantuan gas panas.
Udara yang memasuki pengering jarang sekali berada dalam keadaan benar-benar kering, tetapi selalu mengandung kebasahan dan mempunyai kelembaban relatif tertentu. Untuk udara yang mempunyai kelembaban tertentu, kandungan kebasahan di dalam zat padat yang keluar dari pengering tidak bisa kurang dari kebasahan keseimbangan yang berkaitan dengan kelembaban udara masuk. Bagian air yang terdapat di dalam zat padat yang basah tidak dapat dikeluarkan dengan udara masuk, karena udara masuk itu mengandung kelembaban pula, yang disebut kebasahan keseimbangan (equilibrium moisture). Jadi meskipun telah mengalami proses drying, bahan tersebut tidak dapat sepenuhnya bebas dari kandungan air. Air yang dapat dihilangkan hanya sampai pada batasan equilibrium moisture contentnya.
tertentu. Sedangkan dalam proses kontinu, material dimasukkan secara terus-menerus ke dalam alat drying dan material yang sudah dikeringkan dipindahkan secara terus-menerus juga.Proses drying juga dapat dikategorikan menurut kondisi fisik saat menambah panas dan menghilangkan uap air, yakni:
1. Pada kategori pertama, panas ditambahkan dengan cara kontak langsung dengan udara yang dipanaskan pada tekanan atmosfer, dan uap air yang terbentuk dihilangkan dengan udara.
2. Pada vacuum drying, evaporasi air bekerja dengan baik pada tekanan rendah, dan panas ditambahkan secara tidak langsung dengan cara kontak dengan dinding baja atau dengan radiasi
3. Pada freeze drying, air mengalami proses penyubliman dari material yang beku.
a. Dalam 100 gram waluh mengandung 26 kcal
b. Mengandung vitamin A, D, B12, Kalsium, Kalium dan Natrium c. Tidak mengandung kolestrol
(Anonim,2016)
II.3 Hipotesa
II.4. Diagram Alir
Bahan dikupas
Bahan dipotong dengan tiga bentuk berbeda(kubus, prisma, bola)
Diukur luas permukaan bahan
Bahan ditimbang
Bahan dimasukkan kedalam oven
Ambil bahan dari oven (interval 12 menit)
BAB III
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
III.1. Bahan yang digunakan
1. Waluh
III.2. Alat yang digunakan
1. Oven 2. Penggaris 3. Neraca analitik 4. Pisau
5. Stopwatch 6. Desikator 7. Loyang
III.3. Gambar Alat
Oven Loyang Stopwatch Neraca Analitik
III.4. Rangkaian Alat
a. tombol point
b. tempat loyang dan waluh
III.5. Prosedur Percobaan
1. Waluh yang akan dikeringkan dikupas.
2. Dipotong dengan tiga bentuk berbeda (kubus, jajar genjang, segitiga). 3. Diukur luas permukaan bahan.
4. Bahan ditimbang.
5. Dimasukkan ke dalam oven dengan suhu yang telah ditentukan.
6. Ambil bahan dari oven pada interval waktu 10 menit, masukkan desikator sampai dingin dan timbang.
BAB IV
Tabel 2. Perhitungan Kadar Air yang Hilang (%) Bentuk
Bahan
Kadar air yang hilang (%)
Tabel 3. Perhitungan Kecepatan Pengeringan (gram/menit.cm2)
Bentuk Bahan
Kecepatan Pengeringan (gram/menit.cm2)
12 24 36 48 60 72 0,0136 0,013635 0,017 0,018835 0,018869
Grafik 2. Hubungan antara kecepatan pengeringan ( gr/menit cm2) dengan waktu (menit )
Grafik 3. Hubungan antara kecepatan pengeringan ( gr/menit cm2) dengan kadar air (% )
IV.4 Pembahasan
Proses pengeringan (Drying) yaitu suatu bahan yang dikeringkan akan kehilangan sebagian atau keseluruhan air yang dikandungnya. Proses utama yang terjadi pada proses pengeringan adalah penguapan. Penguapan terjadi apabila air yang terkandung dalam bahan berkurang daripada sebelumnya, yaitu apabila panas diberikan kepada bahan tesebut.
diperoleh nilai kecepatan pengeringan yang semakin naik dengan semakin lamanya waktu pengeringan.
Setelah didapatkan data nilai kadar air yang hilang dari padatan dan kecepatan pengeringan diperoleh grafik hubungan antara kadar air yang hilang pada padatan dengan waktu pengeringan, grafik hubungan kecepatan pengeringan dengan waktu pengeringan, dan kecepatan pengeringan dengan kadar air yang hilang dari padatan. Dilihat grafik hubungan antara kadar air yang hilang dari padatan terhadap waktu pengeringan, dapat diketahui bahwa semakin lama waktu pengeringan maka kadar air yang hilang pada bahan juga akan semakin menurun. Hal ini disebabkan oleh menguapnya air pada bahan sehingga kadarnya berkurang. Apabila kita melihat grafik hubungan antara kecepatan pengeringan terhadap waktu pengeringan, dapat diketahui bahwa semakin lama waktu pengeringan maka kecepatan pengeringan akan menaik. Hal itu disebabkan karena semakin cepat pengeringan maka waktu yang dibutuhkan semakin kecil. Sehingga air didalam bahan akan habis (kadar airnya sangat sedikit). Pada grafik hubungan antara kecepatan pengeringan dengan kadar air yang hilang dari padatan, dapat diketahui bahwa semakin tinggi kecepatan pengeringan maka kadar air yang hilang dari padatan semakin kecil. tersebut membuktikan bahwa semakin lama waktu pengeringan maka kadar air yang hilang dalam bahan juga semakin besar dan semakin luas permukaan bahan yang dikeringkan, maka akan semakin cepat bahan menjadi kering.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan
1. Semakin lama waktu pengeringan maka kecepatan pengeringan akan semakin kecil.
2. Semakin lama waktu pengeringan maka kadar air yang hilang pada bahan juga akan semakin kecil.
3. Semakin luas permukaan bahan maka kecepatan pengeringan semakin cepat.
V.2 Saran
1. Praktikan diharapkan lebih teliti pada saat mengamati pembacaan berat bahan pada timbangan sehingga hasil yang di dapatkan sesuai dengan praktikum. 2. Praktikan diharapkan berhati – hati dalam mengamati suhu yang ada pada
oven sehingga sesuai dengan suhu yang di inginkan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2012. “Drying/Pengeringan”. ( http://artikelteknikkimia.blogspot.co.id/2012 /11/drying). Diakses pada 22 Februari 2017 pukul 20.30 WIB
Anonim. 2016. “Waluh”.(http://wikipedia.org/wiki/waluh). Diakses pada tanggal 22 Februari 2016 pukul17.20 WIB.
McCabe, Warren L, Julian C Smith, dkk. 1993. “Unit Operations Of Chemical Engineering Seventh Edition”. New York : McGraw Hill International Edition Risma, Shaila.2015. “Laporan Praktikum Drying”. ( http:// shailarisma.blog-
upi.edu/2015/11/15/Laporan_Praktikum_Drying/html. Diakses pada 22 Febru-ari 2017 pukul 19.30 WIB
APPENDIX
b. Jajar Genjang
