LAPORAN PRAKTIKUM
PENGOLAHAN SEKUNDER KAYU DAN HASIL HUTAN NON KAYU ACARA 4 (SUB ENERGI)
PENGENALAN ALAT, CARA, DAN PERHITUNGAN PENGUJIAN ARANG
Oleh :
Nama : Rizky Lanang Rangga Kumara NIM : 21/480577/KT/09636
Co-ass : Henrikus Prasetyo Kelompok : 8
LABORATORIUM DASAR PENGOLAHAN HASIL HUTAN DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN UNIVERSITAS GAJAH MADA
YOGYAKARTA 2023
i. TUJUAN
Tujuan dari praktikum ini adalah :
1. Mengetahui cara pengujian kualitas arang (kadar abu, kadar zat mudah terbang, kadar karbon terikat, kadar air, dan berat jenis).
2. Dapat menghitung dan menentukan kualitas arang.
ii. ALAT BAHAN
Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah : 1. Funance,
2. Timbangan, 3. Oven,
4. Cawan porselin, 5. Arang, dan 6. Parafin.
iii. DASAR TEORI
Kayu dapat dijadikan bahan energi biomassa karena memiliki karakteristik memenuhi syarat untuk dapat dijadikan energi terbarukan (Saskia, dkk, 2017).
Salah satunya adalah kayu bakar yang masih berperan penting bagi masyarakat pedesaan di Indonesia dalam kehidupan sehari-hari. Kayu bakar merupakan sumber energi penting untuk memasak di rumah tangga wilayah pedesaan (Dwiprabowo, 2010). Selain kayu bakar, kayu energi juga ada dalam bentuk arang.
Secara definisi, arang aktif adalah karbon yang berkemampuan dayas serap baik terhadap anion, kation, dan molekul dalam senyawa organik dan anorganik baik larutan maupun gas. Arang adalah bahan kadat berpori dari proses karbonisasi bahan-bahan berkarbon (Lempang, 2014). Dalam sisi ekonomi, arang dari Indonesia telah berhasil menguasai pasar ekspor dunia sebesar 20,3% pada tahun 2021 (ITPC Osaka, 2022).
Proses pembuatan arang sendiri berbeda dari beberapa referensi. Menurut Tirono dan Sabit (2011), pembuatan arang dapat dilakukan dengan cara sederhana, klin, dan distilasi destrukturif. Sederhana adalah cara tradisional dengan sistem terbuka, lubang, dan timbunan. Cara klin adalah dengan pengarangan 400-10000C selama 2-3 hari. Terakhir distilasi destruktif dengan oven dengan sirkulasi gas panas inert selama suhu dan waktu tertentu. Selanjutnya, menurut Iskandar dan Santosa (2005), pembuatan arang dapat dengan cara tungku drum dan tungku lubang tanah. Bedanya adalah ketika pengasapan, tungku drum diletakkan di bawah drum langsung sedangkan lubang tanah diletakkan di bawah tanah.
iv. CARA KERJA
Gambar 4.1 Bagan Alur Pengujian Kadar Air
Pengujian KA dilakukan dengan arang memiliki yang massanya 2±0,1 gram. Hasil penimbangan ini berupa berat awal (a). Selanjutnya, masukkan sampel tersebut ke dalam botol timbang yang sudah dikeringkan dan diketahui berat awalnya. Masukkan botol timbang yang berisi arang ke dalam oven besuhu 103±20C. Timbang tiap 2 jam sekali sampai beratnya konstan (b). Tapi sebelum ditimbang masukkan dalam desikator. Rumus KA adalah (a-b)/a * 100%
Gambar 4.2 Bagan Alur Pengujian Berat Jenis
Pada pengujian berat jenis, sampel yang digunakan dari sampel KA yang berberat kering tanur (a). Celupkan sampel dalam parafin dan catat beratnya (b).
Timbang gelas piala akuades (w1) lalu masukkan sampel yang sudah terparafin dengan jarum vertikal tanpa menyentuh dinding gelas dan catat beratnya (w2) Rumus BJ adalah a/(w2-w1-((b-a)/0,9))
Gambar 4.3 Bagan Alur Pengujian Kadar Abu Timbang sampel awal dan masukkan ke botol
timbang.
Masukkan botol timbang ke oven bersuhu 103±20C dan timbang beratnya 2 jam sekali sampai konstan.
Hitung KA dengan rumus.
Dengan sampel kadar air kering tanur, celupkan ke parafin dan timbang kembali sebagai berat basah.
Timbang gelas piala berisi aquades lalu masukkan contoh uji yang telah diberi parafin dengan jarum preparat vertikal.
Hitung BJ dengan rumus.
Timbang berat sampel uji awal dan keringkan cawan porselin dalam oven hitung juga beratnya.
Masukkan sampel ke dalam cawan porselin dan masukkan cawan ke dalam furnace dengan suhu 6000C dan tunggu selama 4 jam.
Setelah 4 jam, buka tutup furnace sleama 1 menit lalu matikan. Masukkan dalam desikator dan timbang berat porselin + sampel lalu hitung Kadar abunya.
Ambil contoh uji dengan berat ±2 gram dan timbang (a). keringkan cawan porselin dan timbang berat kering kosongnya (b). Masukkan sampel dan oven cawan berisi arang ke dalam furnace dgenan suhu 6000C selama 4 jam dan buka tutupnya selama 1 menit untuk mengondisikan dan matikan. Ambil cawan dan masukkan ke desikator lalu timbang (c). Rumus kadar abu adalah (c-b)a * 100%.
Gambar 4.4 Bagan Alur Pengujian Kadar Zat Mudah Menguap
Kadar zat menguap diuji dengan sampel uji ±2 gram dan timbang (a). Ambil cawan porselin kering oven dan hitung beratnya (b). Masukkan sampel ke cawan porselin dan masukkan ke furnace dengan suhu 9000C selama 15 menit lalu matikan. Setelah itu masukkan ke desikator dan timbang (c) Rumus perhitungan adalah ((a+b)-c)/a * 100%.
Gambar 4.5 Bagan Alur Pengujian Kadar Karbon Terikat Dihitung dengan rumus 100 – (%air + %abu + %zat menguap).
v. HASIL DAN CONTOH PERHITUNGAN
Gambar 5.1 Data Awal
Gambar 5.2 Kadar Air
Gambar 5.3 Kehilangan Berat
Gambar 5.4 Kadar Abu Ambil sampel uji lalu timbang. Ambil juga cawan porslein yang sudah kering lalu timbang.
Masukkan sampel ke cawan porselin lalu oven dengan suhu 9000C tunggu 15 menit lalu matikan.
Setalah dingin, masukkan dalam desikator, timbang berat porselin+ sampel dan hitung kadarnya.
Hanya dihitung dengan rumus saja.
Gambar 5.5 Berat Jenis
Gambar 5.6 Kadar Zat Menguap
Gambar 5.7 Kadar Karbon
Gambar 5.8 Rekapitulasi Perhitungan Rumus Pada Kode 2 :
Kadar Air = (berat awal-bkt)/bkt * 100%
= (2.011-0.911)/0.911 * 100 %
= 54.69915465
Kehilangan Berat = ((a+b)-berat cawan&sampel teroven 900)/berat sampel
*100%
= (28.662-27.954)/ 2.011 * 100%
= 35.20636499
Kadar Abu = (Berat cawan&sampel teroven 600-berat cawan)/berat sampel * 100%
= (26.759-26.651)/2.011 * 100%
= 5.370462456
Berat Jenis = berat cawan/(berat arang celup konstan-berat gelas&aquades-((b- bkt/0,9))) = 0.9
Kadar Zat Menguap = kehilangan berat – kadar air
= 35.20636499 - 54.69915465 = -19.49278966 Kadar Karbon Terikat = 100- ((ka+ka abu+kadar zat menguap)+100%)
= 59.42317255
vi. PEMBAHASAN
Kualitas arang sendiri dapat dipengaruhi oleh kandungan kadar air, kadar abu, kadar zat terbang, kadar karbon terikat, nilai kalor, dan kerapatan (Kahariyadi, dkk, 2015). Kadar air dapat mempengaruhi kualitas arang. Semakin rendah kadar air, nilai kalor dan daya pembakaran akan semakin tinggi. Sesuai SNI, kadar air briket terbaik maksimal 8%. Kadar air arang kita ada di 50% an berarti buruk.
Selanjutnya ada pada kadar abu yang semakin rendah semakin baik. Kadar abu arang pengujian sebesar 5 dan 12 % ynag mana SNI nya adalah 8%. Lalu, pada kadar zat menguap ini dipengaruhi oleh suhu dan waktu pengarangan (Sudding, 2013)
vii. KESIMPULAN
1. Pengujian kadar abu, kadar zat mudah terbang, kadar karbon terikat, kadar air, dan berat jenis telah dijelaskan dalam cara kerja laporan praktikum ini.
Selalu dilakukan penimbangna untuk perhitungan rumusnya.
2. Kualitas arang antara lain ditentukan oleh kadar air dan kadar abu. Semakin rendah kadar air dan kadar abu arang, semkain baik kualitas arangnya.
DAFTAR PUSTAKA
Dwiprabowo, H. (2010). Kajian Kebijakan Kayu Bakar Sebagai Sumber Energi di Pedesaan Pulau Jawa. Jurnal Analisis Kebijakan Kehutanan, 7(1), 1-11.
Iskandar, H. dan Santosa, K. D. (2005). Panduan Singkat Cara Pembuatan Arang Kayu : Alternatif Pemanfaatan Limbah Kayu Oleh Masyarakat. Bogor Barat : CIFOR
ITPC Osaka. (2022). Laporan Analisis Intelejen Bisnis Arang Kayu HS 4402.
Jakarta : ITPC Press.
Kahariayadi, A., Setyawati, D., Diba, F., & Roslinda, E. (2015). Kualitas Arang Briket Berdasarkan Persentase Arang Batang Kelapa Sawit (Elaeis Guineensis Jacq) dan Arang Kayu Laban (Vitex Pubescens Vahl). Jurnal Hutan Lestari, 3(4).
Lempang, M. (2014). Pembuatan dan Kegunaan Arang Aktif. Buletin Eboni, 11(2), 65-80.
Saskia, T., Nawawi, dan Deded, S. (2017). Sifat Kimia dan Proksimat Lima Jenis Kayu sebagai Bahan Baku Energi Biomassa. Undergraduate Thesis IPB Bogor.
Sudding, M. (2013). Pembuatan dan Analisis Mutu Briket Arang Tempurung Kelapa Ditinjau dari Kadar Kanji. Jurnal Chemica, 14(1), 74-83.
Tirono, M., & Sabit, A. (2011). Efek Suhu Pada Proses Pengarangan Terhadap Nilai Kalor Arang Tempurung Kelapa (Coconut Shell Charcoal). Jurnal Neutrino: Jurnal Fisika dan Aplikasinya.
LAMPIRAN
Gambar 1. Pembakaran
Gambar 3. Penutupan Tungku Gambar 2. Pengambilan Arang
Gambar 4. Pemasukan Arang
Gambar 5. Penimbangan Arang
Pesan dan kesan dari praktikum ini adalah praktiikum cukup menyenangkan dan interkatif kareana dapat mengertahui cara pembuatan arang secara sederhana. Saran untuk ke depannya, semoga co-ass dapat mendampingi praktikan.
