Teknik Analisis Data

BAB III METODE PENELITIAN

H. Teknik Analisis Data

Pengambilan data dilakukan dengan cara pengambilan sampel minyak. Sampel dilakukan dengan mengamati tiga jenis minyak dengan pemanasan berulang. Ketiga sampel tersebut diukur nilai viskositasnya

dengan menggunakan metode viskositas falling ball, kemudian data tersebut dihitung menggunakan persamaan 2.7.

Teknik analisis data yang digunakan adalah analisis regresi.

Regresi adalah salah satu analisis dalam statistik yang digunakan untuk menaksir pola hubungan sebab-akibat antara variabel bebas (dependen) dan variabel respon (independen). Variabel dependen adal (Y) adalah variabel yang nilainya ditetapkan oleh variabel lain, sedangkan variabel independen (X) adalah variabel yang nilainya dapat ditentukan secara bebas berdasarkan dugaan bahwa variabel tersebut memiliki pengaruh terhadap variabel dependen. Hubungan antara satu atau dua variabel biasa disebut dengan model regresi. Bentuk umum persamaan analisis regresi diberikan sebagai berikut:⁶³

……… . …….……

̅ ( 3.1 ) atau dapat gunakan persamaan lain:⁶⁴

……….…….……

̅ ( 3.2 ) Untuk mencari nilai β0, β1, a, dan b dapat diturunkan pada persamaan berikut:

………

( 3.3 )

………

( 3.5 ) atau dapat digantikan dengan nilai a dan b:

………

^–

( 3.6 )

63 Alfira Mulya Astuti, Statistik Penelitian, (Mataram : Insan Madani Publishing Mataram), hlm. 91-92.

64 Sugiyono, Statiska untuk Penelitian, (Bandung: Alfabeta), hlm. 262.

………

( 3.7 ) Keterangan :

Y = variabel terikat untuk pengamatan ke i

ᵝ

^{0 =} Nilai konstan

ᵝ

^{1 =}Parameter Model

X = variabel bebas pengamatan ke i ⁶⁵

65 Wahidah Alwi, Ermawati dkk. Analisis Regresi Logistik Biner untuk Memprediksi Kepuasan Pengunjung pada Rumah Sakit Umum Daerah Majene. JURNAL MSA VOL. 6, NO. 1, 2018, hlm. 21.

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian

1. Perhitungan Hasil Percobaan

a. Data massa jenis (ρ) minyak goreng sebelum dan sesudah dipanaskan.

Massa jenis (ρ) dari beberapa jenis minyak goreng diukur menggunakan neraca digital, dengan bantuan gelas kimia atau disebut dengan gelas beker. Gelas tersebut memiliki volume 900 mL, namun yang digunakan dalam penelitian ini sebesar 1100 mL (1.1 L). Massa dari gelas beker setelah diukur menggunakan gelas kimia adalah 264 gr. Data yang diperlukan untuk menghitung massa jenis minyak dapat dilihat pada tabel 4.1.

Tabel 4.1

Massa minyak dari beberapa jenis minyak

No Jenis Minyak Goreng Massa Minyak dan Massa Gelas

Kimia (gr)

Massa Total Minyak

(gr) 1 Minyak sawit

kemasan

Belum dipanaskan

(29.5˚C)

1208 944

40˚C 1207 943

60˚C 1206 942

80˚C 1204 940

100˚C 1201 937

2 Minyak kelapa Belum dipanaskan

(29˚C)

1233 969

40˚C 1232 968

60˚C 1231 967

80˚C 1230 966

100˚C 1228 964

3 Minyak zaitun Belum

dipanaskan (29.5˚C)

1231 967

40˚C 1229 965

60˚C 1227 963

80˚C 1226 962

100˚C 1223 959

Perhitungan berikutnya menggunakan persamaan 2.9 tentang massa jenis fluida:

……….……….. ………..…..……..…… (4.1)

Jika massa fluida adalah 944 gr, volume dari gelas beker adalah 1100 mL:

………

………

………

………

Jadi, massa jenis untuk minyak sawit sebelum dipanaskan sebesar 858 kg/m³. Hasil perhitungan massa jenis (ρ) setiap minyak tersebut dapat ditunjukkan pada tabel 4.2.

Tabel 4.2

Massa jenis minyak sawit, kelapa, dan zaitun

No Jenis Minyak Goreng Massa Jenis Minyak (kg/m³) 1 Minyak sawit

kemasan

Belum dipanaskan

(29.5˚C)

858

40˚C 857

60˚C 856

80˚C 854

100˚C 851

2 Minyak kelapa Belum

dipanaskan (29˚C)

880

40˚C 880

60˚C 879

80˚C 878

100˚C 876

3 Minyak zaitun Belum

dipanaskan (29.5˚C)

879

40˚C 877

60˚C 875

80˚C 874

100˚C 871

b. Data viskositas minyak kemasan, kelapa, dan minyak zaitun.

Pengukuran viskositas tiga sampel minyak tersebut menggunakan viscometer falling ball. Alat yang digunakan untuk mengukur viskositas minyak yaitu tabung dengan pembatas tali, bola, mistar, jangka sorong, thermometer, dan stopwatch. Jarak yang digunakan antara batas permukaan fluida dan pembatas tali yaitu 32.5 cm.

Data yang diperlukan untuk menghitung viskositas adalah sebagai berikut:

1. Massa jenis bola (ρb)

Diameter bola ketika diukur menggunakan jangka sorong, diperoleh datanya sebagai berikut:

……….…….

………....

Jadi, diameter bola yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah 32.4 mm atau r = 16.2 mm atau 0.0162 m.

Massa bola setelah diukur menggunakan neraca digital diperoleh bahwa massanya adalah 22 gr atau 0.022 kg/m³.

Perhitungan volume bola berdasarkan data di atas dapat dituliskan sebagai berikut:

………..………..….…..….. ………….…..….….... (4.2)

……….

……….

Jadi, volume bola yang digunakan dalam pengukuran ini adalah 0.000017 m³, sehingga dapat ditentukan massa jenis bola (ρb) menggunakan Persamaan 2.8:

………..

………..

2. Waktu yang diperlukan bola saat jatuh di pembatas tabung viskositas

Tabel berikut disajikan waktu ketika bola mencapai antara pembatas tali dan permukaan fluida (minyak). Waktu diukur menggunakan stopwatch, dengan ketinggian fluida (minyak) diukur menggunakan mistar, dan dibuat konstan.

Nilainya adalah 32.5 cm atau 0.325 m.

Tabel 4.3

Waktu untuk minyak sawit kemasan Perlakuan Percobaan Waktu

yang diperlukan

(s)

Kecepatan (m/s) =

⁄ Sebelum

dipanaskan (29.5˚C)

I 1.13 0.287

II 1.04 0.312

III 1.22 0.266

Σ 3.39 0.865

̅ 1.13 0.288

40˚C I 1.13 0.287

II 1.26 0.257

III 0.87 0.373

Σ 3.26 0.917

̅ 1.08 0.305

60˚C I 0.91 0.357

II 1.18 0.275

III 0.79 0.411

Σ 2.88 1.043

̅ 0.96 0.347

80˚C I 0.70 0.464

II 1.09 0.298

III 1.04 0.312

Σ 2.83 1.074

̅ 0.94 0.358

100˚C I 0.83 0.391

II 0.78 0.416

III 0.83 0.391

Σ 2.44 1.198

̅ 0.813 0.399

Tabel 4.4

Waktu untuk minyak kelapa Perlakuan Percobaan Waktu

yang diperlukan

(s)

Kecepatan (m/s) =

⁄ Sebelum

dipanaskan (29˚C)

I 1.04 0.312

II 1.22 0.266

III 1.08 0.300

Σ 3.34 0.878

̅ 1.113 0.292

40˚C I 0.82 0.396

II 0.87 0.373

III 1.00 0.325

Σ 2.69 1.094

̅ 0.896 0.364

60˚C I 0.79 0.411

II 0.71 0.457

III 0.87 0.373

Σ 2.37 1.241

̅ 0.79 0.413

80˚C I 0.78 0.416

II 0.78 0.416

III 0.74 0.439

Σ 2.30 1.271

̅ 0.76 0.423

100˚C I 0.69 0.471

II 0.65 0.50

III 0.76 0.427

Σ 2.10 1.398

̅ 0.70 0.466

Tabel 4.5

Waktu untuk minyak zaitun Perlakuan Percobaan Waktu

yang diperlukan

(s)

Kecepatan (m/s) =

⁄ Sebelum

dipanaskan (29.5˚C)

I 1.26 0.257

II 1.22 0.266

III 1.22 0.266

Σ 3.70 0.789

̅ 1.23 0.263

40˚C I 1.18 0.275

II 1.04 0.312

III 1.26 0.257

Σ 3.48 0.844

̅ 1.16 0.281

60˚C I 0.96 0.338

II 1.04 0.312

III 1.09 0.298

Σ 3.09 0.948

̅ 1.03 0.316

80˚C I 1.02 0.318

II 0.95 0.342

III 1.00 0.325

Σ 2.97 0.985

̅ 0.99 0.328

100˚C I 0.87 0.373

II 1.00 0.325

III 0.82 0.396

Σ 2.69 1.094

̅ 0.896 0.364

Berdasarkan data pada tabel di atas, sehingga dapat dihitung nilai viskositas dari masing-masing fluida (minyak).

Contoh perhitungan viskositas minyak sawit kemasan sebelum diberikan perlakuan panas dengan v = 0,288 m/s sebagai berikut:

………

………

………

………

Jadi, nilai viskositas minyak sawit kemasan sebelum dipanaskan adalah 0.841 Ns/m². Berdasarkan perhitungan nilai viskositas dari semua sampel jenis minyak dengan perlakuan berbeda-beda dapat dilihat pada tabel 4.6:

Tabel 4.6

Nilai viskositas semua jenis minyak Jenis

Minyak

Viskositas (µ= Ns/m²) T1 =

Sebelum dipanaskan

SD T2 =

40˚C SD T3 =

60˚C SD T4 =

80˚C SD T5 = 100˚

C

SD

Minyak sawit kemasan

0.885 0.040 0.854 0.090 0.754 0.090 0.828 0.040 0.646 0.013 Minyak

kelapa

0.828 0.040 0.666 0.039 0.588 0.034 0.572 0.010 0.524 0.024 Minyak

zaitun

0.919 0.010 0.869 0.032 0.774 0.028 0.746 0.015 0.680 0.040 Keterangan: SD merupakan standar deviasi dari pengukuran.

2. Uji Analisis Regresi dan Korelasi

Uji analisis regresi ini digunakan untuk menaksir pola hubungan sebab-akibat antara variabel bebas (dependen) dan variabel respon (independen). Hubungan antara satu atau dua variabel biasa disebut dengan model regresi.

Tabel 4.7

Regresi hubungan variabel X (Suhu) dan Y (Viskositas) N

O

JENIS MINYAK

SUHU (X)

VISKOSITAS (Y)

X² Y² XY

1. Sawit 29.5˚C 0.885 870.25 0.783 26.107

40˚C 0.854 1600 0.729 34.16

60˚C 0.754 3600 0.568 45.24

80˚C 0.828 6400 0.685 66.24

100˚C 0.646 10,000 0.417 64.6

2. Kelapa 29˚C 0.828 841 0.685 24.012

40˚C 0.666 1600 0.443 26.64

60˚C 0.588 3600 0.345 35.28

80˚C 0.572 6400 0.327 45.76

100˚C 0.524 10,000 0.274 52.4

3. Zaitun 29.5˚C 0.919 870.25 0.844 27.110

40˚C 0.869 1600 0.755 34.76

60˚C 0.774 3600 0.599 46.44

80˚C 0.746 6400 0.556 59.68

100˚C 0.680 10,000 0.462 68

Jumlah 928 11.133 67381.5 8.472 656.429

Berdasarkan data di atas, maka dapat diperoleh grafik hubungan antara suhu dan viskositas dari minyak sawit sebagai berikut:

Grafik tersebut menunjukkan adanya pengaruh antara suhu dan viskositas dari minyak sawit. Nilai regresi dari grafik di atas menunjukkan bahwa nilai mutlaknya adalah 0.965, sedangkan terjadinya penurunan setiap viskositas terhadap suhu adalah 0.002. Penjabaran grafik di atas dapat diperhatikan dalam tabel 4.8.

y = -0.0028x + 0.9655 R² = 0.7008

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

0 20 40 60 80 100 120

Viskositas (ƞ)

Suhu Pemanasan (˚C)

Grafik Minyak Sawit terhadap Perubahan Suhu

Tabel 4.8: Regresi dari Viskositas Minyak Sawit Model R R Square

Adjusted R Square

Std. Error of the Estimate 1 .834^a .695 .594 1.00799

Tabel 4.8 di atas menjelaskan bahwa nilai regresi R dari minyak sawit terhadap variable dependent (Y) dan independent (X) sebesar 0.834.

Artinya hubungan viskositas terhadap suhu dikategorikan memiliki hubungan yang sangat kuat. Nilai R square (R²) berdasarkan pengujian yang telah dilakukan adalah 0.695, dan secara persentase menyatakan bahwa pengaruh suhu terhadap viskositas dari minyak sawit sebesar 69%. Nilai R² tersebut mendekati 1 artinya grafik tersebut bersifat linear.

Nilai regresi dari grafik di atas menunjukkan bahwa nilai mutlaknya adalah 0.863, sedangkan terjadinya penurunan setiap viskositas terhadap suhu adalah 0.003. Penjabaran grafik di atas dapat diperhatikan dalam tabel 4.8.

Tabel 4.9: Regresi dari Viskositas Minyak Kelapa Model R R Square

Adjusted R Square

Std. Error of the Estimate

y = -0.0037x + 0.863 R² = 0.7987

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

0 50 100 150

Viskositas (ƞ)

Suhu Pemanasan (˚C)

Grafik Minyak Kelapa terhadap Suhu Pemanasan

1 .932^a .869 .825 .66073

Tabel 4.9 di atas menjelaskan bahwa nilai regresi R dari minyak kelapa terhadap variable dependent (Y) dan independent (X) sebesar 0.932.

Artinya hubungan viskositas terhadap suhu dikategorikan memiliki hubungan yang sangat kuat (sempurna). Nilai R square (R²) berdasarkan pengujian yang telah dilakukan adalah 0.869, dan secara persentase menyatakan bahwa pengaruh suhu terhadap viskositas dari minyak kelapa sebesar 86%. Nilai R² tersebut mendekati 1 artinya grafik tersebut bersifat linear.

Nilai regresi dari grafik di atas menunjukkan bahwa nilai mutlaknya adalah 1.000, sedangkan terjadinya penurunan setiap viskositas terhadap suhu adalah 0.003. Penjabaran grafik di atas dapat diperhatikan dalam tabel 4.8.

Tabel 4.10: Regresi dari Viskositas Minyak Zaitun Model R R Square

Adjusted R Square

Std. Error of the Estimate 1 .990^a .979 .972 .26295

y = -0.0033x + 1.0007 R² = 0.9666

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

0 20 40 60 80 100 120

Viskositas (ƞ)

Suhu Pemanasan (˚C)

Grafik Viskositas Minyak Zaitun terhadap Suhu

Tabel 4.10 di atas menjelaskan bahwa nilai regresi R dari minyak zaitun terhadap variable dependent (Y) dan independent (X) sebesar 0.990.

Artinya hubungan viskositas terhadap suhu dikategorikan memiliki hubungan yang sangat kuat (sempurna). Nilai R square (R²) berdasarkan pengujian yang telah dilakukan adalah 0.979, dan secara persentase menyatakan bahwa pengaruh suhu terhadap viskositas dari minyak kelapa sebesar 97%. Nilai R² tersebut mendekati 1 artinya grafik tersebut bersifat linear.

Tingkat keeratan antara viskositas dan suhu dari ketiga sampel tersebut dapat ditentukan dengan koefisien korelasi (r) yang ditunjukkan oleh tabel 4.11 berikut.

Tabel 4.11: Nilai korelasi (r) dari ketiga sampel minyak Variabel Uji Suhu Viskositas

Suhu (X)

Pearson Correlation 1 -.616^**

Sig. (2-tailed) .000

N 45 45

Viskositas (Y)

Pearson Correlation -.616^** 1 Sig. (2-tailed) .000

N 45 45

**. Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).

Berdasarkan tabel 4.11 menyatakan bahwa nilai korelasi r dari pengujian ketiga sampel tersebut adalah 0.000 yang artinya lebih kecil dari 0.05.

Sehingga, secara interpretasi terdapat hubungan atau korelasi antara suhu dan viskositas. Jenis hubungan antara suhu dan viskositas dinyatakan oleh nilai negatif, yang artinya hubungan kedua variabel tersebut berbanding terbalik. Derajat hubungan atau pearson correlation dari variabel tersebut

adalah -0.616. Derajat tersebut menjelaskan bahwa hubungan antara viskositas dan suhu memiliki kategori yang kuat.

Pengaruh jenis minyak terhadap nilai viskositas berdasarkan uji anova satu jalur yang dilanjutkan dengan uji LSD dan Tukey HSD, seperti ditunjukkan pada tabel berikut.

Tabel 4.12: ANOVA^a Model

Sum of

Squares Df

Mean

Square F Sig.

Regression .314 1 .314 26.335 .000^b

Residual .513 43 .012

Total .827 44

a. Dependent Variable: viskositas b. Predictors: (Constant), suhu

Tabel 4.12 merupakan uji anova satu jalur yang berfungsi untuk menguji perbedaan rata-rata data lebih dari dua kelompok. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh ketiga jenis minyak terhadap tingkat viskositasnya. Berdasarkan tabel 4.12 menyatakan bahwa nilai signifikansi dari ketiga jenis sampel tersebut adalah 0.000. Artinya ketiga jenis minyak tersebut memiliki signifikan nilai viskositas yang berbeda-beda, sehingga dapat dikatakan bahwa jenis minyak mempengaruhi nilai viskositas.

Tabel 4.13: Tukey HSD dan LSD Uji (I)

Minyak

(J)

Minyak

Mean Differe ce (I-J)

Std.

Error Sig.

95% Confidence Interval Lower Bound

Upper Bound Tukey

HSD

Sawit Kelapa .157800^* .042555 .002 .05441 .26119 Zaitun -.004400 .042555 .994 -.10779 .09899 Kelapa Sawit -.157800^* .042555 .002 -.26119 -.05441 Zaitun -.162200^* .042555 .001 -.26559 -.05881 Zaitun Sawit .004400 .042555 .994 -.09899 .10779 Kelapa .162200^* .042555 .001 .05881 .26559 LSD Sawit Kelapa .157800^* .042555 .001 .07192 .24368 Zaitun -.004400 .042555 .918 -.09028 .08148 Kelapa Sawit -.157800^* .042555 .001 -.24368 -.07192 Zaitun -.162200^* .042555 .000 -.24808 -.07632 Zaitun Sawit .004400 .042555 .918 -.08148 .09028 Kelapa .162200^* .042555 .000 .07632 .24808 Tabel 4.13 menunjukkan nilai LSD dan Tukey HSD, tujuan dari tabel

tersebut adalah untuk mengetahui rata-rata viskositas dari ketiga jenis sampel minyak yang diteliti. Pembacaan Tukey HSD dan LSD misalnya dapat dilihat dari sawit dan kelapa, nilai signifikan dari kedua jenis minyak tersebut adalah 0.02 lebih kecil dari 0.05. Secara interpretasi minyak sawit dan kelapa secara signifikan dikategorikan memiliki nilai viskositas yang berbeda. Nilai yang lebih besar dari 0.05 ditunjukkan oleh minyak sawit dan zaitun. Nilai signifikannya adalah 0.994 atau 0.918. Hal tersebut menunjukkan bahwa viskositas dari kedua minyak tersebut secara signifikan memiliki kategori yang sama. Lower bound dan upper bound menyatakan tingkat kepercayaan pengukuran dari 95%.

Tabel 4.14: Homogen dari ketiga sampel minyak.

Uji Minyak N

Subset for alpha = 0.05 1 2 Tukey

HSD^a

Kelapa 15 .63593

Sawit 15 .79373

Zaitun 15 .79813

Sig. 1.000 .994

Tabel 4.14 di atas untuk menunjukkan jenis minyak yang memiliki nilai viskositas sama atau homogen. Minyak dengan nilai viskositas sama terlihat pada minyak sawit dan zaitun, sedangkan nilai viskositas yang berbeda terletak pada minyak kelapa. Hal ini dapat dikatakan bahwa viskositas terbesar terjadi pada minyak sawit dan zaitun, sedangkan viskositas terendah terjadi pada minyak kelapa. Gambar 4.4 berikut untuk menunjukkan hubungan ketiga jenis minyak terhadap pengaruh viskositas.

B. Pembahasan

Minyak adalah salah satu kelompok dari golongan lipida yang secara kimiawi disebut sebagai trigliserida. Trigliserida tersebut adalah suatu senyawa hasil dari kondensasi satu molekul gliserol dan tiga molekul asam

y = -0.0032x + 0.9428 R² = 0.4868

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

0 20 40 60 80 100 120

Viskositas (ƞ)

Suhu Pemanasan (˚C)

Grafik Hubungan Viskositas Jenis Minyak Sawit, Kelapa, dan Zaitun terhadap Suhu Pemanasan

lemak. Lemak berbeda dengan minyak, namun sama-sama dari kelompok trigliserida. Perbedaannya terletak pada keadaan suhu ruang, lemak pada kondisi suhu ruang berada dalam keadaan padat sedangkan minyak berada dalam keadaan cair. Titik didih dari minyak untuk menggoreng umumnya berada pada suhu 200˚C.⁶⁶

Penelitian ini dilaksanakan 16-22 Oktober 2019 di Laboratorium FMIPA IKIP Mataram yang beralamat Jln. Pemuda 59 A Kota Mataram.

Pengambilan sampel minyak terdiri dari minyak sawit kemasan, kelapa, dan minyak zaitun. Pemilihan minyak sawit ini berdasarkan jumlah merk yang sering digunakan oleh masyarakat luas. Minyak kelapa dibuat langsung oleh peneliti agar kemurniannya tetap terjaga. Minyak zaitun dipilih sesuai dengan kegunaannya untuk memasak, karena fungsi dari masing-masing minyak zaitun berbeda antara satu dengan yang lainnya. Sampel-sampel tersebut diteliti nilai viskositas (kekentalannya) berdasarkan suhu pemanasan. Viskositas adalah salah satu parameter yang penting karena dapat mempengaruhi kualitas atomisasi khususnya minyak yang digunakan untuk menggoreng.⁶⁷

Metode yang digunakan pada pengukuran viskositas dalam penelitian ini adalah falling ball. Falling ball atau bola jatuh merupakan salah satu alat untuk mengukur kekentalan (viscometer) dengan

66 Slamet Sudarmadji, Analisa…, hlm. 96.

67 Luis Felipe Ramirez-Verduzco, et all., “Predicting Cetane Number, Kinematic Viscosity, Density and Higher Heating Value of Biodiesel from its Fatty Acid Methyl Ester Composition”, Fuel, Jully 2011, hlm. 109.

memanfaatkan Hukum Stokes.⁶⁸ Viskositas menggunakan metode ini didasarkan pada aliran yang stabil oleh adanya laju geser yang terjadi pada fluida, jadi bola dijatuhkan secara jatuh bebas dari permukaan fluida.⁶⁹ Pengukuran dengan metode ini menggunakan tabung yang disebut sebagai tabung viskos dengan volume dari tabung tersebut adalah ±1 L. Namun dalam penelitian ini menggunakan volume 1.1 L atau setara dengan 1100 mL. Prinsip dari metode ini adalah mengukur kecepatan bola ketika tiba pada posisi yang telah ditentukan. Posisi yang dimaksud adalah ketinggian dari fluida yang hendak diukur ukur. Kecepatan bola yang dimaksud adalah kecepatan terminal dimana gaya seret dari bola ketika dijatuhkan seimbang oleh adanya gaya gravitasi.⁷⁰ Jadi, kecepatan terminal dalam hal ini adalah waktu (sekon) dibagi jarak (meter) dari fluida tersebut.⁷¹ Penerapan metode ini hanya terbatas untuk fluida yang sangat kental (Newtonian) seperti pada minyak goreng, karena metode ini lebih teliti apabila dibandingkan dengan metode lain seperti Ostwald dan sebagainya.⁷²

Langkah pertama untuk mengetahui nilai viskositas adalah pengukuran diameter atau jari-jari bola yang akan dijadikan sebagai acuan dalam pengukuran kecepatan terminal, pengukuran tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan jangka sorong. Hasil dari pengukuran tersebut

68 Carl J Schaschke, “High Pressure Viscosity Measurement with Falling Body Type Viscometers”, International Review of Chemical Engineering, Vol. 2, Nomor 5, September 2010, hlm. 567.

69 Yoko Eguchi and Takeshi Karino, “Measurement of Rheologic of Blood by a Falling- Ball Blood Viscometer”, Annals of Biomedical Engineering, Vol. 36, No. 4, April 2008, hlm. 545.

70 Brice Calvignac., et all, “Development of an Improved Falling Ball Viscometer for High Pressure Measurements with Supercritical CO2”, Journal of Supercritical Fluids, Vol. 55, Nomor 1, 2010, hlm. 2.

71 J.L. Camas-Anzueto, “Measurement of the Viscosity of Biodiesel by Using an Optical Viscometer”, December 2016, hlm. 12.

72 Ahmed Houari, “Determining the Viscosity of Liquids using an Extended Falling Ball Method”, Physics Education, November 2011, hlm. 688.

menunjukkan bahwa diameter bola yang akan digunakan diperoleh nilainya sebesar 32.44 mm. Setelah diketahui diameter bola, langkah selanjutnya adalah menentukan massa jenis bola. Massa jenis bola dapat ditentukan dengan mencari massa bola dan volume bola. Massa bola diukur menggunakan neraca digital, dengan nilainya sebesar 22 gr atau 0.022 kg/m³ sedangkan volume bola setelah dihitung menggunakan persamaan 4.2 diperoleh nilainya sebesar 0.000017 m³. Berdasarkan nilai tersebut sehingga diperoleh massa jenis bola adalah 1294.11 kg/m³. Pemilihan jenis dan ukuran bola sangat menentukan dalam penggunaan metode ini.

Kesulitannya adalah bagaimana peneliti dapat memilih bola yang sesuai dengan kepadatannya agar saat diteliti kecepatan terminal dapat dipertahankan sesuai dengan Hukum Stokes.⁷³ Hal penting yang perlu diketahui adalah bola memiliki sifat dan dimensi sama, apabila dijatuhkan maka bola akan bergerak secara vertikal ke bawah, dan mustahil gerakannya tidak menentu.⁷⁴

Langkah kedua adalah menentukan jarak atau ketinggian fluida.

Jarak atau ketinggian fluida diberikan pembatas karet atau benang. Jarak atau ketinggian fluida dalam penelitian ini dibuat konstan yaitu 32.5 cm atau 0.325 m. Kesulitan lain dalam penggunaan metode ini adalah jarak antara posisi saat bola mulai dijatuhkan dan ketika bola tiba pada posisi yang telah ditentukan.⁷⁵ Sehingga dibutuhkan ketepatan dalam menentukan jarak tersebut.

73 Carl J. Schaschke, High…, hlm. 567.

74 Ibid.

75 Ahmed Houari, Determining…, hlm. 688.

Langkah ketiga menentukan volume fluida yang akan diukur dan massa fluida (massa total fluida dan gelas dikurangi dengan massa gelas).

Volume fluida pada penelitian ini dibuat konstan, yaitu sebesar 1,1 L.

Sedangkan massa fluida sebelum dipanaskan dan setelah dipanaskan memiliki nilai yang berbeda-beda, seperti data pada tabel 4.1 sebelumnya.

Data tersebut digunakan untuk menghitung massa jenis fluida. Nilai massa jenis fluida dari minyak sawit, kelapa, dan zaitun dapat ditunjukan oleh tabel 4.3 sebelumnya.

Langkah keempat adalah mulai menjatuhkan bola ke dalam tabung viskos yang telah diisi oleh fluida (minyak). Sebelum itu, peneliti perlu menyediakan stopwatch. Ketika bola mulai dijatuhkan dari posisi awal maka saat itu stopwatch langsung diaktifkan, dan ketika bola tiba pada posisi akhir stopwatch segera dimatikan. Pengukuran ini dilakukan secara berulang, dalam penelitian ini dilakukan tiga kali pengulangan.

Langkah kelima adalah pengukuran viskositas minyak dengan suhu yang berbeda. Uniknya dari penelitian ini adalah suhu dapat dijadikan sebagai variabel bebas untuk mengamati perubahan viskositas minyak.⁷⁶ Minyak dipanaskan menggunakan pemanas air atau dapat pula menggunakan magnetic hot plate stirrer. Ketika memanaskan, peneliti selalu mengontrol suhu minyak tersebut menggunakan thermometer manual atau dapat pula menggunakan pirometer. Apabila minyak telah mencapai suhu yang akan diteliti, minyak kemudian dipindahkan ke dalam tabung viskos lalu mulai menjatuhkan bola seperti pada langkah sebelumnya.

76 J.L. Camas-Anzueto, Measurement…hlm. 12.

Hasil penelitian dengan perlakuan suhu pemanasan yang berbeda- beda dari setiap jenis minyak dapat ditunjukan pada tabel 4.7 untuk jenis minyak sawit sebelum dipanaskan memiliki nilai viskositas sebesar 0.885 Ns/m² setelah dipanaskan dengan suhu berturut-turut 40˚C, 60˚C, 80˚C, dan 100˚C nilai viskositasnya menurun yakni 0.854 Ns/m², 0.754 Ns/m², 0.828 Ns/m², dan 0.646 Ns/m². Sampel kedua yakni minyak kelapa, sebelum dipanaskan memiliki nilai viskositas sebesar 0.828 Ns/m² setelah dipanaskan dengan suhu yang sama seperti pada perlakuan sampel sebelumnya nilai viskositas berubah menjadi 0.666 Ns/m², 0.588 Ns/m², 0.572 Ns/m², dan 0.524 Ns/m². Sampel yang terakhir yakni minyak zaitun, sebelum dipanaskan memiliki nilai viskositas sebesar 0.919 Ns/m² setelah dipanaskan dengan suhu yang sama nilai viskositasnya berubah menjadi 0.869 Ns/m², 0.774 Ns/m², 0.746 Ns/m², dan 0.680 Ns/m². Secara signifikansi yang telah dianalisis menyatakan bahwa H0 ditolak (dibuktikan dengan nilai signifikansi dari ketiga sampel minyak adalah 0.000 > 0.05), sehingga secara interpretasi bahwa suhu berpengaruh terhadap nilai viskositas dari ketiga minyak tersebut. Hal ini sesuai dengan teori bahwa terdapat hubungan antara viskositas dan suhu.⁷⁷

Grafik penurunan viskositas dari beberapa sampel minyak akibat perubahan suhu dengan pengukuran berulang sebanyak tiga kali dapat ditunjukkan berturut-turut oleh grafik 4.1, 4.2, 4.3 dan 4.4. Grafik tersebut menjelaskan bahwa suhu tidak dapat diabaikan terhadap viskositas.⁷⁸

77 Syed Adnan Qasim., et all, “Low Viscosity Shear Heating in Piston Skirts EHL in The Low Initial Engine Start Up Speeds”, Tribology International, May 2011, hlm. 1137.

78 M. J. Holmes., et all, “Temperature Dependence of Bulk Viscosity in Water Using Acoustic Spectroscopy”, Journal of Physics, 2011, hlm.7.

Metode falling ball mengaplikasikan prinsip Hukum Stokes, apabila minyak memiliki nilai viskositas terbesar maka bola akan sulit atau terhambat untuk jatuh pada posisi akhir sedangkan minyak dengan nilai viskositas terendah akan cepat mengalir atau jatuh pada posisi akhir.⁷⁹ Terhambatnya bola untuk mengalir karena adanya kerapatan jenis dari fluida, kerapatan jenis sangat sensitiv terhadap suhu.⁸⁰ Kerapatan jenis akan menurun seiring dengan peningkatan suhu. Teori ini terbukti ketika minyak dipanaskan dengan variasi suhu yang berbeda-beda, saat diukur waktu kecepatan bola yang awalnya lambat untuk mengalir tetapi setelah dipanaskan bola semakin cepat untuk jatuh, data ini dapat ditunjukkan oleh tabel 4.4, 4.5, dan 4.6.

Terbukti bahwa semakin meningkatnya suhu maka semakin rendah nilai viskositas minyak tersebut.^{81 82} Peningkatan suhu cenderung meningkatkan pertukaran molekul dan mengurangi gaya tarik menarik antara molekul sehingga kekentalan akan berkurang.⁸³

Viskositas tidak hanya dipengaruhi oleh suhu, namun dapat pula dipengaruhi oleh jenis fluida itu sendiri.⁸⁴ Berdasarkan rumusan masalah dan hipotesis dalam penelitian ini jenis minyak memiliki pengaruh terhadap nilai viskositas. Pernyataan tersebut ditunjukkan oleh jenis sampel yang

79 Oluwole Daniel Makinde, “Second Law Analysis for Variable Viscosity Hydromagnetic Boundary Layer Flow with Thermal Radiation and Newtonian Heating”, Entropy, Jully 2011, hlm. 1452.

80 Bernat Esteban., et all, “Temperature Dependence of Density and Viscosity of Vegetable Oils”, Biomass and Bioenergy, April 2012, hlm. 166.

81 Davood Toghraire, et all., “Experimental Determination of Viscosity of Water Based Magnetite Nanofluid for Application in Heating and Cooling Systems”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, May 2016, hlm. 2.

82 Hasrul Abdi Hasibuan, “Kajian Mutu Karakteristik Minyak Sawit Indonesia serta Proses Fraksinasinya”, Jurnal Standardisasi, Vol. 14, No 1, 2012, hlm. 19.

83 G. Toscano, “Vegetable Oil and Fat Viscosity Forecast Models Based on Iodine Number and Saponification Number”, Biomass and Bioenergy, Jully 2012, hlm. 512.

84 Ibid.

digunakan dalam penelitian ini. Urutan nilai viskositas terbesar hingga terkecil secara berturut-turut adalah minyak zaitun, sawit, dan kelapa. Hal ini dapat ditunjukkan oleh hasil analisis annova satu jalur atau analisis untuk melihat kesamaan atau perbedaan rata-rata nilai viskositas ketiga minyak tersebut (Lampiran: 4), data tersebut menyatakan bahwa secara signifikan minyak kelapa memiliki nilai viskositas yang berbeda jauh dari minyak sawit dan zaitun, sedangkan minyak zaitun dan sawit secara signifikan memiliki nilai yang sama. Minyak sawit memiliki nilai viskositas terbesar karena mengandung asam lemak jenuh yang sedikit sedangkan asam lemak tidak jenuhnya lebih dominan.^{85 86} Asam lemak tidak jenuh pada minyak sawit sebesar 53.1%, sedangkan asam lemak jenuhnya sebesar 40.3%.⁸⁷ Sedangkan minyak zaitun termasuk dalam kelompok asam lemak tidak jenuh (MUFA) sebesar 77-84.2%.⁸⁸ Apabila ditinjau dari segi Sains dan Islam, Rasulullah SAW menjelaskan pada hadits yang diriwayatkan oleh Abu Usaid Al-Anshari berikut ini memberikan petunjuk agar mengkonsumsi minyak zaitun.

Telah mengabarkan kepada kami Abu Nu’aim, telah menceritakan kepada kami Sufyan dari Abdullah bin Isa dari ‘Atha` bukan Ibnu Abu Rabbah,

85 Hasrul Abdi Hasibuan, Kajian…, hlm. 19.

86 Moch Dhofir., dkk, “Minyak Kelapa Beraditif Minyak Zaitun sebagai Isolasi Peralatan Tegangan Tinggi”, Jurnal EECCIS, Vol: 2, N0: 2, Oktober 2017, hlm. 69-70.

87 Fitriyono Ayustaningwarno, “Proses Pengolahan dan Aplikasi Minyak Sawit Merah pada Industri Pangan”, Vitasphere, Vol: 2, Agustus 2012, hlm. 5.

88 Tegar Yudhi Susilo, “Khasiat Minyak Zaitun (Olive oil) dalam Meningkatkan Kadar HDL (High Density Lipoprotein) Darah Tikus Wistar Jantan”, (Skripsi, Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Jember, Jember, 2012), hlm. 1.