praktikum acara IV

IV. TRANSFER MASSA UAP AIR MELEWATI FILM KEMASAN

PE DAN PP

I. Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum acara IV Transfer Massa Uap Air Melewati Film

PE dan PP ini adalah :

1. Menentukan laju transfer massa uap air melewati kemasan PE dan PP.

2. Menentukan pengaruh laminasi kedua kemasan tersebut secara seri

maupun paralel terhadap laju transfer massa uap airnya.

II. Tinjauan Pustaka

A. Tinjauan Bahan

Bahan yang digunakan pada acara ini ada 3 pokok yaitu : desikan berupa

silica gel, film plastik polietena dan polipropilena serta malam (wax).

1. Silika gel

Silika gel adalah butiran , vitreous , sangat berpori bentuk silika

dibuat secara sintetis dari natrium silikat . Walaupun namanya gel, silika

gel adalah solid. Ini adalah mineral alami yang dimurnikan dan diolah

menjadi salah satu bentuk butiran atau manik-manik. Silika gel yang

paling sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari seperti manik-manik

dikemas dalam plastik uap-permeabel (Anonima,2011).

Gel (dari bahasa Latin “gelu” — membeku, dingin, esataugelatus

— membeku) adalah campuran koloidal antara dua zat berbeda fase: padat

dan cair. Penampilan gel seperti zat padat yang lunak dan kenyal (seperti

jelly), namun pada rentang suhu tertentu dapat berperilaku seperti fluida

(mengalir). Biasanya gel memiliki sifat tiksotropi (Ing.:thyxotropy) :

menjadi cairan ketika digoyang, tetapi kembali memadat ketika dibiarkan

tenang (Anonimb,2011).

Selain itu silika gel adalah amorf, bentuk berpori dari silika (SiO 2).

Karena strukturnya yang unik internal, gel silika secara radikal berbeda

dari SiO2 yang berbasis bahan lainnya. Ini terdiri dari jaringan luas yang

saling berhubungan pori-pori mikroskopis. Berbeda dengan zeolit, gel

silika memiliki pori-pori yang lebih besar dengan berbagai diameter -

biasanya antara 5 Å dan 3000 Å - dan tidak dimungkinkan untuk

melakukan pemisahan molekul hanya berdasarkan pada ukurannya.

Berdasar ukuran porinya ketika disintesis maka silika gel dibedakan

menjadi 2 yaitu : Silika gel sempit yang disintesis dengan ukuran pori rata-

rata sekitar 20Ao dan silika gel lebar yang disintesis dengan ukuran pori

rata-rata sekitar 110Å.

Sebagian besar orang mengenal silika gel ketika mereka

menemukan paket kecil itu yang dikemas dalam produk yang telah mereka

beli, terutama ketika memberi peralatan elektronik. Tujuan dari paket

tersebut adalah untuk menyerap uap air yang ditemukan dalam paket.

Silika gel sendiri sebenarnya memiliki struktur kaca dan memiliki

kemampuan untuk menyerap air dan berbagai cairan lainnya maka secara

luas digunakan dalam industri dan sebagai sebuah pengering. Kemampuan

untuk menyerap sejumlah besar cair karena struktur sangat berpori dan

luas permukaan yang besar internal. Dan meskipun silikon terdapat pada

kelompok kimia yang sama seperti karbon pada tabel periodik dan

biasanya bereaksi dengan sama, silika gel menyerap cairan ionik dan

cairan organik. Kemampuan silika gel untuk menyerap uap air sekitar 40

persen dari beratnya sendiri dalam uap air. Meskipun silika gel dapat

menyerap sejumlah besar cairan, permukaan luarnya tetap kering ketika

disentuh. Karena lebih ringan beratnya dibanding bahan serapan yang lain,

maka silika gel lebih disukai untuk disertakan dalam pengiriman. Silika

gel juga dapat digunakan kembali dimana hanya perlu dipanaskan untuk

menghilangkan kadar air itu sudah diserap, sehingga bisa dikatakan silika

gel memiliki anggaran biaya yang sangat efektif hematnya. Selain itu,

silika gel tidak bereaksi dengan bahan lainnya, yang memungkinkan

penyimpanan yang aman, dan dengan pengecualian alkali sangat kuat atau

asam fluorida, tidak bereaksi dengan itu (Anonimc,2011).

Sifat-sifat Silika gel :

Silika gel adalah non-mudah terbakar, tidak reaktif, dan tidak beracun.

Silika gel yang ringan, sehingga menambah sedikit untuk pengiriman

penggunaan bahan bakar.

Silika gel dibuat dari unsur-unsur dan materi yang sangat umum di Bumi.

Silika gel mencegah sampah dengan melestarikan hal.

Silika gel adalah non-berbahaya untuk membuang.

Silika gel tidak memerlukan listrik untuk dehumidify (meskipun tidak

membutuhkan energi untuk diisi ulang).

Silika gel dapat digunakan kembali berulang-ulang.

Silika gel biru adalah jenis yang menunjukkan diri sebagai gel.

Ketika silika kering dan tidak mengandung kelembaban/menyerap uap air

maka silika gel berwarna biru. Sedang setelah menyerap uap air, ia akan

mengalami perubahan warna dari biru menjadi merah muda. Indikator

untuk jenis gel silika klorida kobal, yang beracun. Membuat dan

membuang jenis silika gel adalah sulit karena toksisitas indikator.

Sementara silika gel orange-hijau menunjukkan bekerja dalam cara yang

sama seperti silika gel berwarna biru-merah muda. Ketika gel kering, ia

berwarna orange. Setelah gel menyerap air, berubah menjadi warna hijau.

Metil ungu merupakan indikator yang digunakan dalam gel silika oranye-

hijau yang merupakan senyawa organik dan non-beracun, dan perlahan-

lahan mulai menggantikan indikator biru-merah muda. Silika gel putih

tidak mengandung indikator dan tidak akan berubah warna karena

menyerap air. Gel tipe ini sering digunakan dalam tas pengering kecil.

Jenis tas yang sering digunakan untuk komputer , kamera, alat musik dan

kemasan pelestarian. Beberapa gel juga menunjukkan gejala histeresis.

Dengan mengganti cairan dengan gas dimungkinkan pula untuk

membentuk aerogel (‘gel udara’), yang merupakan bahan dengan sifat-

sifat yang khusus, seperti massa jenis rendah, luas permukaan yang sangat

besar, dan isolator panas yang sangat baik (Anonimd,2011).

Namun selain memiliki manfaat menyerap uap air, silika gel juga

memiliki sisi bahaya yaitu jika seseorang tertelan silika gel akan

mengalami mata kering, iritasi, tenggorokan, selaput lendir serta rongga

hidung yang kering dan sakit perut atau rasa tidak nyaman di perut.

Meskipun badan pengawas makanan dan obat Amerika Serikat (FDA)

mengklasifikasikan silika gel kedalamkategorian (Generally Recognized

as Safe/GRAS), tapi semua paket silika gel mencantumkan label

peringatan atau simbol bahaya. Karena jika tertelan dan masuk ke dalam

tubuh bisa mengganggu kelembaban sehingga menimbulkan kondisi mual

ringan, sembelit atau muntah. Tapi ada juga tipe lain dari silika gel yang

disebut dengan gel 'indikator', bahan ini mengandung kobalt klorida yang

diyakini bersifat karsinogenik dan menyebabkan iritasi pernapasan. Jika

tertelan, maka harus segera dibawa ke rumah sakit agar diberi pertolongan

untuk kasus keracunan. Bahaya terbesar yang mungkin terjadi jika tertelan

silika gel adalah tersedak. Jika kondisi ini terjadi, maka harus bertindak

cepat untuk mengeluarkan silika gel tersebut. Namun jika hanya tertelan

saja, sebaiknya segera konsumsi air putih yang cukup banyak agar tubuh

tidak mengalami dehidrasi karena silika gel ini bisa menyerap cairan dari

dalam tubuh (Anonime,2011).

2. Polietilena dan Polipropilena

Polietilena (disingkat PE) (IUPAC: Polietena) adalah termoplastik

yang digunakan secara luas oleh konsumen produk sebagai kantong

plastik. Sekitar 60 juta ton plastik ini diproduksi setiap tahunnya.

Polietilena adalah polimer yang terdiri dari rantai panjang monomer

etilena (IUPAC: etena). Di industri polimer, polietilena ditulis dengan

singkatan PE, perlakuan yang sama yang dilakukan oleh Polistirena (PS)

dan Polipropilena (PP).

Molekul Polietilena adalah molekul yang sangat besar dan

diasumsikan bahwa molekulnya tidak bisa masuk/melewati pori-pori kecil

zeolit itu jika mayoritas asam yang dimilikinya aktif. Pola reaksi yang

dicontoh adalah untuk penurunan (pangkat,derajad) polimer yang katalitis

pada zeolit seperti disebutkan. Polimer makromolekul mempengaruhi

lokasi yang aktif pada permukaan eksternal kristalit zeolit. Pada penurunan

(pangkat,derajad) produk awal ini, ukuran molekul masih cukup kecil

untuk masuk pori-pori yang zeolitik, sehingga menghambur kedalam

kristal zeolit dan bereaksi lebih lanjut pada pusat aktif yang internal

(Manos,2000).

Molekul etena C2H4 adalah CH2=CH2. Dua grup CH2 bersatu

dengan ikatan ganda. Polietilena dibentuk melalui proses polimerisasi dari

etena. Polietilena bisa diproduksi melalui proses polimerisasi radikal,

polimerisasi adisi anionik, polimerisasi ion koordinasi, atau polimerisasi

adisi kationik. Setiap metode menghasilkan tipe polietilena yang berbeda.

Polietilena sendiri terdiri dari berbagai jenis berdasarkan kepadatan dan

percabangan molekul. Sifat mekanis dari polietilena bergantung pada tipe

percabangan, struktur kristal, dan berat molekulnya. PE yang lebih dikenal

ada tiga jenis yaitu HDPE, LDPE, dan LLDPE. Berdasar kristalinitas dan

massa molekul, titik leleh, dan transisi gelas sulit melihat sifat fisik

polietilena. Temperatur titik tersebut sangat bervariasi bergantung pada

tipe polietilena. Pada tingkat komersil, polietilena berdensitas menengah

dan tinggi, titik lelehnya berkisar 120oC hingga 135oC. Titik leleh

polietilena berdensitas rendah berkisar 105oC hingga 115oC

(Anonimf,2011).

Polipropilena atau polipropena (PP) adalah sebuah polimer termo-

plastik yang dibuat oleh industri kimia dan digunakan dalam berbagai

aplikasi, diantaranya pengemasan, tekstil (contohnya tali, pakaian dalam

termal, dan karpet), alat tulis, berbagai tipe wadah terpakaikan ulang serta

bagian plastik, perlengkapan labolatorium, pengeras suara, komponen

otomotif, dan uang kertas polimer. Ada banyak penerapan penggunaan

akhir untuk PP karena dalam proses pembuatannya bisa di-tailor grade

dengan aditif serta sifat molekul yang spesifik. Sebagai misal, berbagai

aditif antistatik bisa ditambahkan untuk memperkuat resistensi permukaan

PP terhadap debu dan pasir. Kebanyakan teknik penyelesaikan fisik,

seperti pemesinan, bisa pula digunakan pada PP. Perawatan permukaan

bisa diterapkan ke berbagai bagian PP untuk meningkatkan adhesi

(rekatan) cat dan tinta cetak. Polipropilena memiliki permukaan yang tak

rata, seringkali lebih kaku daripada beberapa plastik yang lain, lumayan

ekonomis, dan bisa dibuat translusen (bening) saat tak berwarna tapi tidak

setransparan polistirena, akrilik maupun plastik tertentu lainnya. Bisa pula

dibuat buram dan/atau berwarna-warni melalui penggunaan pigmen,

Polipropilena memiliki resistensi yang sangat bagus terhadap kelelahan

(bahan). Ada tiga tipe umumnya PP: homopolimer, random copolymer dan

impact copolymer atau kopolimer blok (Anonimg, 2011).

Polimer adisi yang terbuat dari propilena monomer, permukaannya

tidak rata serta memiliki sifat resistan yang tidak biasa terhadap

kebanyakan pelarut kimia, basa dan asam. Polipropilena dibuat dengan

menggunakan katalis jenis Ziegler-Natta. Sebagian besar sediaan yang

diperdagangkan bersifat paling sedikit 95% isotaktik. Polipropilena

mempunyai banyak kesamaan dengan polietilena tekanan-rendah,

walaupun titik leburnya lebih tinggi (170o) (Pine, 1988).

B. Tinjauan Teori

Dalam penelitian ilmiah, nilai numeris, atau kuantitatif lebih

diutamakan dari pernyataan kualitatif. Penggunaan metematika dalam

memerikan hukum-hukum atom mempertkuat lingkup hukum-hukum tersebut

dan ketepatan penggunaannya. Bahkan dalam pekerjaan bukan ilmiah, sejak

dahulu orang telah menemukan perlunya pengukuran yang dinyatakan sesuai

kuantitatif dengan satuan-satuan yang sesuai. Hal yang menarik adalah sejak

dahulu kala orang kebanyakan telah melakuakan pengukuran massa, panjang,

dan waktu, yang merupakan sifat dasar dari para ilmuan. Tentu saja, ketepatan

pengukuran-pengukuran ini dan satuan-satuannya telah mengalami perubahan

dari tahun ke tahun (Petrucci,1985).

Melihat uraian betapa pentingnya pengukuran dalam penelitian ilmiah

maka menjadi hal yang vital pula penggunaan neraca analitis dalam percobaan

kali ini. Neraca analitis merupakan tuas kelas pertama, artinya titik topang

terletak antara titik-titik penerapan gaya. Dalam neraca lengan sama l1 = l2.

Hendaknya dicatat bahwa bobot suatu massa objek adalah gaya yang

dikerjakan pada objek itu leh tarikan gravitasi. Massa adalah kuantitas matei

yang menyusun objek itu. Bobot suatu objek berbeda menurut lokasi yang

berbeda pada pada permukaan bumi ini sedangkan massa tidak berubah

(Underwood, 1992).

Selain menggunakan neraca analitis dalam pengukuran, percobaan kali

ini pun menggunakan jangka sorong dan mikrometer. Jangka sorong yang

digunakan memiliki ketelitian 0,01 mm. Sementara pembacaan mikrometer

digunakan untuk mengatur ketinggian wadah yang tercatat sekarang.

Penerapan dari beda tekanan yang tidak diketahui menyebabkan meniskus

bergerak lepas dari garis tipis, tetapi ini dapat diperbaiki terhadap posisi

semulanya dengan menaikkan atau menurunkan wadah melalui micrometer.

Perbedaan pembacaan mikrometer awal dan akhir memberikan perubahan

ketinggian (h) dan selanjutnya pada tekanan (Doebelin, 1992).

Pada tinjauan bahan telah dibahas bahwa polietilena dan polipropilena

terbentuk dari proses polimerisasi. Polimerisasi merupakan reaksi kimia yang

menggabungkan dua molekul atau lebih menjadi molekul yang lebih besar.

Secara umum dapat dikatakan bahwa polimerisasi merupakan usaha untuk

memadukan beberapa unsur menjadi satu zat yang berpadu. Teknik

polimerisasi radiasi merupakan salah satu dari pemanfaatan radiasi untuk

memodifikasi polimer. Tujuannya adalah mengolah bahan mentah yang

berasal dari alam maupun sintesanya, seperti polietilen dan polipropilen,

menjadi bahan setengah jadi atau bahan jadi. Polimer dibuat dari bahan yang

disebut monomer, yaitu sejenis gas maupun cairan dengan molekul tunggal

yang saling terpisah. Apabila mendapatkan energy dari radiasi, monomer ini

akan saling berikatan membentuk molekul raksasa yang leih komplek yang

disebut polimer. Senyawa inilah yang selanjutnya dijadikan sebagai bahan

dasar untuk pembuatan plasik. Selain untuk membuat polimer, teknologi

radiasi juga dapat dipakai unutk memodifikasi sifat polimer tersebut.

Modifikasi polimer ini merupakan suatu upaya untuk memperbaiki sifat-sifat

polimer sehingga menjadi polimer baru dengan mutu yang lebih baik. Sebagai

contoh adalah polimer polietilen yang biasa dikenal sebagai salah satu

thermoplastik dan sering digunakan untuk bahan pembungkus, ternyata dapat

dimodifikasi lebih lanjut sehingga dapat dipakai sebagai bahan isolasi kabel

yang tahan terhadap panas (Akhadi, 2004).

Metode daur ulang polimer dapat dikelompokkan sebagai berikut :

1. Mekanisasi ulang plastik yang digunakan kepada dari produksi baru.

Metoda ini telah menemukan aplikasi yang sangat terbatas, karena itu ada

yang tidak biasanya bisa diterapkan, oleh karena produksi baru yang bermutu

rendah dan kebutuhan akan arus plastik barang sisa murni.

2. Pengabuan/pembakaran plastik untuk memulihkan energi. Metoda ini

menghasilkan campuran berupa gas beracun dan hanya bergeser suatu masalah

barang sisa padat kepada salah satu dari polusi udara. Di dalam

pengabuan/pembakaran negara-negara banyak orang barang sisa plastik

terlarang atau secara politis tak dapat diterima

3. Penurunan (pangkat, derajad) plastik yang katalitis dan/atau yang berkenaan

dengan panas memboroskan untuk memasang gas dan produk cairan, yang

dapat digunakan seperti bahan bakar atau bahan-kimia. Metoda ini sepertinya

adalah paling berpeluang untuk dikembangkan ke dalam suatu yang komersil

hemat biaya polimer mendaur ulang memproses untuk memecahkan

permasalahan dalam lingkungan yang akut limbah buangan plastik

(Dwyer, 2000).

Pada percobaan kali ini dimana ada proses penghitungan permeabilitas

kemasan polietilena dan polipropilena hal itu berdasar karena polimer sendiri

memiliki suatu permeabilitas. Besaran yang menunjukkan kemampuan untuk

menampung garis gaya magnet dari suatu bahan disebut permeabilitas (m).

Dalam hal ini juga dapat dikatakan bahwa permeabilitas merupakan sifat dapat

“menembus” garis gaya pada suatu bahan atau tingkat induktivitas dari suatu

bahan. Permeabilitas suatu bahan dapat dicari dengan melilitkan suatu kawat

pada inti dari bahan logam (A) dan panjang Xm (Suyamto, 2008).

Jika sebuah sistem atau fluida dalam sebuah volume kontrol tidak

dalam kesetimbangan termal dngan lingkungannya, energi akan menembus

melalui batas sistem atau permukaan kontrolnya. Energi yang dipindahkan itu

disebut panas. Kita akan menganggap perpindahan panas (heat transfer)

mempunyai harga positif bilamana panas dipindahkan ke sistem atau ke fluida

ketika sistem atau fluida itu melalui volume kontrol yang dikehendaki, dan

negatif bilamana panas dipindahkan dari sistem atau fluida dalam volume

kontrol. Panas bukan sifat zat melainkan energi dalam kedaan transisi atau

peralihan. Kuantitas panas yang dipindahkan dinyatakan dengan Q dan dengan

q bila dilihat sebagai energi per satuan massa (Olson, 1993).

Namun pada percobaan kali ini dititik beratkan pada transfer massa

uap air. Transfer massa uap air dapat terjadi karena adanya beda tekanan yang

dikenal dengan isilah driving force, dimana seperti kita ketahui tekanan

berpindah dari yang tinggi ke yang rendah. Transfer massa uap airpun dapat

terjadi karena adanya penguapan. Penguapan hanya terjadi di

antarmuka/interface antara cairan dan udara, sedang mendidih adalah

penguapan yg terjadi di setiap bagian molekul cairan. Dalam setiap

pendidihan, selalu terjadi penguapan, tetapi dalam penguapan belum tentu

mendidih, jadi mendidih adalah bagian dari penguapan. Air akan menguap

sehingga kadar uap air di udara naik (kelembaban naik) sampai mencapai titik

jenuhnya (Anonimh,2011).

Penambahan tekanan menaikkan potensial kimia zat murni. Selain itu

jika tekanan diberikan kepada fase embun, tekanan uapnya naik. : sebenarnya

molekul-molekul terperas keluar dari fase embun dan keluar sebagai gas.

Kesulitan (yang kita abaikan disini) adalah bahwa jika fase embun adalah

cairan, gas yang menekan dapat melarut dan mengubah sifat-sifatnya

(Atkins, 2002).

Dapat juga kita kaitkan dengan jumlah molekul yang meninggalkan

cairan per satuan waktu adalah tetap selama suhu tak berubah. Sedang jumlah

molekul yang kembali per satuan waktu berbanding lurus dengan jumlah

molekul dalam ruangan diatas permukaan zat cair. Pada permulaan jumlah

molekul yang memasuki ruangan selalu bertambah secara kontinue, sehingga

banyaknya molekul yang menguap per satuan waktu selalu lebih besar dari

yang kembali per satuan waktu. Suatu saat akan dicapai keadaan dimana

jumlah molekul yang menguapa per satuan waktu sama dengan jumlah

molekul yang kembali. Selama ini berlangsung tekanan parsialnya uapnya

diatas permukaan cairan tetap dan sama dengan tekanan uap

(Pringgomulyo,1982)

Dalam percobaan kali inipun digunakan analisis penghitungan dengan

regresi. Pembicaraan mengenai analiis regresi akan memenuhi dua tugas

utama yaitu (a) member dasar untuk mengadakan predikis dan (b) member

dasar untuk pembicaraan mengenai analisis konvariansi. Banyak penelitian

bertujuan untuk mencari dasar – dasar untuk mengadakan prediksi suatu

ubahan dari informasi-informasi yang diperoleh dari ubahan, atau ubahan-

ubahan lain. Suatu ubahan dapat diramalkan dari ubahan lain apabila anatar

ubahan yang diramalkan disebut kriterium, dan ubahan yang digunakan untuk

meramal disebut prediktor terdapat korelasi yang signifikan. Korelasi antara

ubahan kriterium dengan ubahan prediktor dapat dilukiskan dalam suatu garis.

Garis ini disebut garis regresi (Hadi, 2001).

Lalu regresi itu sendiri berdasar sebagaimana telah kita ketahui bahwa

sesuatu hal itu ada hubungannya dengan hal lainnya. Bila variabel Y nilainya

tergantung pada nilai variabel X, maka antara X dan Y itu ada hubungan atau

dikatakan ada (mempunyai) korelasi. Hubungan antara X dan Y itu bisa

bersifat linier, bisa juga non linier. Korelasi antara X (variabel bebas) dan Y

(variabel tak bebas) bisa positif dan negatif. Untuk regresi linier sederhana,

bentuk persamaan garis tersebut adalah : Y = a + bX (Sukrawinata, 2001).

Dalam hal ini persamaan linier dibutuhkan dalam pembuatan slope

yang nantinya dapat menentuka permeabilitas suatu bahan. Untuk perhitungan

dan menemukan persamaan liniernya sendiri digunakanlah regresi. Dengan

ditemukannya slope dan permeabilitas suatu bahan maka bisa kita tentukan

kualitas dari bahan itu sendiri terhadap transfer massa uap airnya. Energi atau

massa dapat dipindahkan dari suatu benda ke benda lain atau lebih umum dari

satu sistem ke sistem lain. Perpindahan massa itu disebut transfer massa.

Energi adalah suatu kuantitas yang kekal, dapat berubah bentuk, dan dapat

pindah dari sistem satu ke sistem yang lain akan tetapi jumlah keseluruhannya

adalah tetap (Sutrisno, 1982).

III. Metode Percobaan

a.Alat dan Bahan

Alat : Mangkuk WVTR beserta kelengkapannya

Jangka sorong ketelitian 0,01 mm

Isolasi

Mikrometer

Plastic sealer

Neraca analitik

Bahan : Desikan berupa silica gel

Film plastik : Polietilena (PE) tebal 0,03 mm

Polipropilena (PP) tebal 0,03 mm

Polipropilena (PP) tebal 0,08 mm

Malam (wax)

b. Cara Kerja

IV. Hasil dan Pembahasan

a. Hasil Percobaan

Tabel 4.1 Transfer massa silika gel pada kemasan PE dan PP

KelompokJenis

kemasan

Berat wadah dan isinya (gram)Waktu Inkubasi

Hari ke-0 Hari ke-1 Hari ke-2 Hari ke-39 PE 0,03 mm 126,900 127,025 127,047 127,05110 PP 0,03 mm 121,000 121,058 121,079 121,08911 PP 0,08 mm 125,600 125,738 125,558 125,557

Sumber : Laporan Sementara

Diameter mangkuk WVTR diukur menggunakan jangka sorong ketelitian 0,01 mm

Desikan sebanyak 12 gram ditimbang dengan neraca analitik dan diletakkan dalam mangkuk WVTR

Mangkuk WVTR dilapisi PE 0,03 mm, lalu direkatkan dengan isolasi dan wax

Mangkuk WVTR beserta isinya ditimbang dengan neraca analitik

Permeabilitas kemasan terhadap uap air dihitung dan buat slopenya

Setiap satu kali sehari berat mangkuk WVTR beserta isinya ditimbang

Penimbangan dilakukan selama 4 hari berturut-turut

2. Grafik

a. Kemasan PE 0,03 mm

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5126.8

126.85

126.9

126.95

127

127.05

127.1

f(x) = 0.047499999999998 x + 126.9345R² = 0.737204097302762

Kemasan PE 0,03 mm

Berat

Linear (Berat)

Hari

Be

rat

(gr)

Grafik 4.1 Transfer Massa Uap Air Melewati Film Kemasan PE 0,03 mm

b. Kemasan PP 0,03 mm

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5120.94

120.96

120.98

121

121.02

121.04

121.06

121.08

121.1f(x) = 0.0287999999999983 x + 121.0133R² = 0.871809964263167

Kemasan PP 0,03 mm

Berat

Linear (Berat)

Hari

Be

rat

(gr)

Grafik 4.2 Transfer Massa Uap Air Melewati Film Kemasan PP 0,03 mm

c. Kemasan PP 0,08 mm

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5125.45

125.5

125.55

125.6

125.65

125.7

125.75

125.8

f(x) = − 0.0248999999999981 x + 125.6556R² = 0.154965695647191

Kemasan PP 0,08 mm

Berat

Linear (Berat)

Hari

Be

rat

(gr)

Grafik 4.3 Transfer Massa Uap Air Melewati Film Kemasan PP 0,08 mm

b. Pembahasan

Kemasan dalam produk pangan selain berfungsi sebagai daya tarik

bagi konsumen namun juga difungsikan untuk melindungi produk yang

dikemas. Konsumen akan lebih tertarik membeli produk dengan

kemasan yang meyakinkan dari segi tampilan, efektifitas keamanan, dan

kesehatan. Maka untuk menjaga agar produk tetap renyah dan fresh,

bahan pengemas harus dapat melindungi produk dari uap air.

Permeabilitas dinyatakan sebagai kemampuan bahan pengemas untuk

melindungi produk yang dikemas atau bisa dikatakan juga sebagai laju

transfer massa uap yang melewati kemasan. Permeabilitas bahan

pengemas adalah massa dari gas atau uap yang dapat di transfer per unit

waktu, area, dan driving force atau laju transfer massa uap air yang

melewati kemasan dengan luas permukaan tertentu per hari untuk tebal

dan suhu serta kelembaban relatif (RH) tertentu. Satuannya dinyatakan

dalam gram H2O mm/mm2 hari atm.

Silika gel adalah desikan yang digunakan dalam praktikum kali ini

sebagai indikator transfer massa uap air yang digunakan dalam

praktikum acara ini. Plastik polietilena (PE) dan polipropilena (PP)

adalah bahan kemasan yang digunakan dalam praktikum ini. Silika gel

dikemas dalam plastik polietilen 0,03 mm, plastik polipropilena 0,03

mm dan 0,08 mm yang setiap hari dalam 4 hari ditimbang massanya.

Massa silika gel yang diperoleh yang dikemas dalam PE 0,03 mm

mulai hari ke-0, hari ke-1, hari ke-2, dan hari ke-3 berturut-turut adalah

126,900 gr; 127,025 gr; 127,047 gr; dan 127,051 gr. Untuk silika gel

yang dikemas dalam PP 0,03 mm, massa yang diperoleh berturut-turut

adalah 121,000 gr; 121,058 gr; 121,079 gr; dan 121,089 gr. Sementara

untuk kemasan PP 0,08 mm massa yang didapat setelah penimbangan

adalah 125,600 gr; 125,738 gr; 125,558 gr; dan 125,577 gr.

Selama waktu inkubasi dari hari ke-0 sampai hari ke-3, massa

silika gel beserta kemasannya mengalami peningkatan kecuali pada

kemasan plastik PP 0,08 mm di hari ke-2. Hal ini terjadi karena adanya

transfer massa uap air dari lingkungan ke silika gel. Prosesnya adalah

udara dalam wadah plastik PP maupun PE yang tertutup rapat terserap

oleh silika gel sehingga tekanan udara lebih rendah daripada lingkungan.

Berdasarkan beda tekanan tersebut, maka massa dari silika gel terus

bertambah akibat masuknya uap air dari lingkungan ke silika gel.

Dari data percobaan dapat dicari suatu persamaan linier baik pada

kemasan polietilen (PE) dan polipropilen (PP). Persamaan linier pada PE

0,03 mm adalah y = 0,047x + 126,9 dan PP 0,03 mm adalah y = 0,028x

+ 121,0 sedangkan pada PP 0,08 mm adalah y = - 0,024x + 125,6. Dari

persamaan linier tersebut didapatkan slope untuk menghitung

permeabilitas kemasan. Slope pada PE 0,03 mm adalah 0,047 gr

H2O/hari, sedangkan PP 0,03 mm adalah 0,028 gr H2O/hari, dan slope

pada PP 0,08 mm adalah - 0,024 gr H2O/hari.

Dari slope tersebut dapat dihitung permeabilitas kemasan.

Permeabilitas PE 0,03 mm adalah 2,471 x 10-7 gr H2O mm/hari mm2

sedangkan pada PP 0,03 mm adalah 1,402 x 10-7 gr H2O mm/hari mm2

dan pada PP 0,08 mm adalah – 3.296 x 10-7 gr H2O mm/hari mm2.

Dari data percobaan didapatkan bahwa terjadi pertambahan berat

setiap hari selama penimbangan namun terjadi penyimpangan pada

kemasan PP 0,08 mm di hari ke-2. Penimbangan berat tersebut

merupakan jumlah air yang melewati kemasan. Permeabilitas yang

semakin besar akan menyebabkan semakin mudahnya kemasan ditembus

oleh air. Sedangkan semakin kecil permeabilitas akan semakin sulit

ditembus oleh air. Hal ini dapat dilihat dari permeabilitas kemasan PE

0,03 mm yang permeabilitasnya lebih tinggi daripada kemasan PP 0,03

mm dan PP 0,08 mm yang permeabilitasnya lebih kecil. Dengan

ketebalan kemasan PP 0,08 mm maka akan semakin sulit ditembus oleh

air. Semakin tebal kemasan permeabilitasnya semakin kecil begitu juga

sebaliknya. Jadi permeabilitas berbanding terbalik dengan tebal kemasan

sehingga semakin kemasan dengan kualitas terbaik pada praktikum kali

ini adalah PP 0,08 mm.

Sementara sempat terjadi penyimpangan pada data kemasan PP

0,08 mm yang beratnya mengalami penurunan pada hari ke-2 dari

125,738 gram menjadi 125,558 gram, hal ini dapat diakibatkan oleh

beberapa faktor yaitu mungkin sempat terbukanya kemasan ataupun

ketidak tepatan pengukuran, sementara silica gel yang berubah warna

pada kemasan PE 0,03 mm dimungkinkan karena desikan sempat

menyerap panas dan abu setelah dioven mengingat desikan yang

digunakan adalah desikan yang sudah cukup lama sehingga berdampak

pula pada kenaikan massa yang tidak cukup signifikan yang sebenarnya

juga dipengaruh oleh kelembaban lokasi penempatan mengkuk WVTR.

V. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum acara IV

Transfer Massa Uap Air Melewati Film Kemasan PE dan PP ini adalah :

1. Permeabilitas dinyatakan sebagai kemampuan bahan pengemas

untuk melindungi produk yang dikemas atau bisa dikatakan juga sebagai

laju transfer massa uap air yang melewati kemasan.

2. Permeabilitas bahan pengemas adalah massa dari gas atau uap yang

dapat di transfer per unit waktu, area, dan driving force atau laju transfer

massa uap air yang melewati kemasan dengan luas permukaan tertentu

per hari untuk tebal dan suhu serta kelembaban relatif (RH) tertentu

3. Laju transfer massa uap air dapat ditentukan dengan cara

penentuan permeabilitas uap air dari kemasan.

4. Satuan permeabilitas dinyatakan dalam gram H2O mm/mm2 hari

atm.

5. Massa silika gel dan kemasan mengalami peningkatan pada waktu

inkubasi dikarenakan massa uap air yang melewati kemasan.

6. Massa silika gel yang diperoleh yang dikemas dalam PE 0,03 mm

mulai hari ke-0, hari ke-1, hari ke-2, dan hari ke-3 berturut-turut adalah

126,900 gr; 127,025 gr; 127,047 gr; dan 127,051 gr.

7. Massa silika gel yang diperoleh yang dikemas dalam PP 0,03 mm

mulai hari ke-0, hari ke-1, hari ke-2, dan hari ke-3 berturut-turut 121,000

gr; 121,058 gr; 121,079 gr; dan 121,089 gr. Sementara untuk kemasan

PP 0,08 mm massa yang didapat setelah penimbangan adalah 125,600

gr; 125,738 gr; 125,558 gr; dan 125,577 gr.

8. Persamaan linier pada PE 0,03 mm adalah y = 0,047x + 126,9

sedangkan pada PP 0,03 mm persamaan linier adalah y = 0,028x + 121,0

dan pada PP 0,08 mm persamaan liniernya adalah y = - 0,025x + 125,6.

9. Slope pada PE 0,03 mm adalah 0,047 gr H2O/hari sedangkan pada

PP 0,03 mm adalah 0,028 gr H2O/hari dan kemasan PP 0,08 mm adalah -

0,024 gr H2O/hari.

10. Permeabilitas PE 0,03 mm adalah 0, 247 gr H2O mm/hari m2 atm

sedangkan pada PP 0,03 mm adalah 0, 140 gr H2O mm/hari m2 atm dan

pada PP 0,08 mm adalah – 0,330 gr H2O mm/hari m2 atm.

11. Permeabilitas berbanding lurus dengan tebal kemasan dan

berbanding terbalik dengan luas permukaan.

12. Kemasan dengan permeabilitas kecil adalah kemasan yang baik

atau bisa dikatakan yang memenuhi standar.

13. Tekanan uap air bergerak dari tinggi ke rendah yaitu dari luar

menuju silika gel. Prosesnya adalah udara dalam wadah plastik PP

maupun PE yang tertutup rapat terserap oleh silika gel sehingga tekanan

udara lebih rendah daripada lingkungan. Berdasarkan beda tekanan

tersebut, maka massa dari silika gel terus bertambah akibat masuknya

uap air dari lingkungan ke silika gel.

14. Pertambahan berat merupakan jumlah air yang melewati kemasan

yang diserap oleh silika gel.

DAFTAR PUSTAKA

Akhadi, Mukhlis. 2004. Litbang Industri dengan Teknik Nuklir. Jurnal Teknologi dan Energi Vol.4 No.1. Teknik Mesin, STT-PLN.

Anonima. 2011. Silika Gel. http://.wikipedia.com. Diakses tanggal 11 Maret 2011. Pukul 19.00 WIB.

Anonimb. 2011. Kegunaan Silica Gel. http://punkels.wordpress.com. Diakses tanggal 11 Maret 2011. Pukul 19.20 WIB.

Anonimc. 2011. Struktur Pori Silica Gel dan Komposisi . http://.grace.com. Diakses tanggal 11 Maret 2011. Pukul 19.35 WIB.

Anonimd. 2011. Silica Gel Types. http://www.ehow.com. Diakses tanggal 11

Maret 2011. Pukul 19.30 WIB.

Anonime. 2011. Bahaya Menelan Pengawet Silika Gel.

http://health.detik.com.Diakses tanggal 11 Maret 2011. Pukul 19.40

WIB.

Anonimf. 2011. Mengenal Plastik Polietilena.http://polimerabduh.wordpress.com.

Diakses tanggal 11 Maret 2011. Pukul 19.50 WIB.

Anonimg. 2011. Polipropilena.http://wikipedia.com. Diakses tanggal 22 Maret

2011. Pukul 20.55 WIB.

Anonimh. 2011. Penguapan Air.http://trihidayatno.wordpress.com. Diakses

tanggal 22 Maret 2011. Pukul 20.50 WIB.

Atkins, P.W. 1999. Kimia Fisika. Erlangga. Jakata.

Dwyer, John. 2000. Catalytic Degradation of High-Density Polyethilene on an

Ultrastable-Y Zeolite. Nature of Initial Polymer Reaction, Pattern of

Formation of Gas and Liquid Products, and Temperature Effects.

Jurnal Ind. Eng. Chem. Res. 2000, 39, 1203-1208. Departement of

Chemical Engineering, University College London. United Kingdom.

Doebelin, Ernest O. 1992. Sistem Pengukuran Aplikasi dan Perancangan.

Erlangga. Jakata.

Hadi, Sutrisno. 2002. Analisis Regresi. Penerbit ANDI. Yogyakarta.

http://punkels.wordpress.com/2008/12/21/kegunaan-silica-gel/

http://www.wikipedia.com/

Manos, George. 2000. Catalytic Degradation of High-Density Polyethilene over

Different Zeolitic Structures. Jurnal Ind. Eng. Chem. Res.2000, 39,

1198-1202.Departement of Chemical Engineering, University College

London. United Kingdom.

Olson, Reuben M. 1993. Dasar-Dasar Mekanika Fluida Teknik. Gramedia

Pustaka Utama. Jakata.

Petrucci, Ralph H. 2002. Kimia Dasar. Erlangga. Jakata.

Pine, Stanley H. 1988. Kimia Organik. ITB Press. Bandung.

Pringgomulyo, Saroyo. 1982. Kimia Umum. Departemen Pendidikan dan

Kebudayaan. Jakata.

Sukrawinata, Ukon. 2001. Ramalan Pengusahaan Distribusi Tenaga Listrik.

Jurnal Teknologi dan Energi Vol.1 No.1. STP-YPLN.

Underwood, A.L dan R.A. Day, Jr . 1989. Analisis Kimia Kuantitatif. Erlangga.

Jakarta.

Lampiran

Analisis Hasil Percobaan

1) Permeabilitas kemasan PE 0,03 mm

Tebal kemasan = 0,03 mm

Diameter kemasan = 8,5 cm + 5 x 0,05 mm

= 8,5 cm + 0,25 mm

= 85, 25 mm

= 8, 525 x 10-2 m2

Luas Kemasan =

14

πD2

=

14×3 ,14×85 , 25×85 ,25

= 5.705,037 mm2

= 5, 705 x 10-3 m2

X(hari)

Y(berat wadah dan isinya)

0 126,900 gram1 127,025 gram2 127,047 gram3 127,051 gram

Regresi 0,047 Sumber : Laporan Sementara

Persamaan linier

y = bx + a ↔ y = 0, 047x + 126, 9

Jadi nilai b (slope) = 0, 047 sedang nilai a = 126, 9

B (permeabilitas) =

slope (gr H2O/ hari )× tebal ( mm )

luas penampang (m2)×tekanan ( atm )

=

0,047 gr H2 O/ hari × 0,03 mm

5,705 . 10-3 m2×1 atm

= 0,247 gr H2O mm/ hari m2 atm

2) Permeabilitas kemasan PP 0,03 mm



= 8,7 cm + 0,35 mm

= 87, 35 mm

= 8, 735 x 10-2 m2

Luas Kemasan =

14

πD2

=

14×3 ,14×87 ,35×87 ,35

= 5.989,568 mm2

= 5, 990 x 10-3 m2

X(hari)



Regresi 0,029 Sumber : Laporan Sementara

Persamaan linier

y = bx + a ↔ y = 0, 028x + 121, 0

Jadi nilai b (slope) = 0, 028 sedang nilai a = 121, 0

B (permeabilitas) =

slope (gr H2O/ hari )× tebal ( mm )

luas penampang (mm2)×tekanan (atm )

=

0,028 gr H2 O/ hari × 0,03 mm

5, 990 . 10-3 m2×1 atm

= 0,140 gr H2O mm/ hari m2 atm

3) Permeabilitas kemasan PP 0,08 mm



= 8,6 cm + 0,15 mm

= 86, 15 mm

= 8, 615 x 10-2 m2

Luas Kemasan =

14

πD2

=

14×3 ,14×86 ,15×86 ,15

= 5.826,131 mm2

= 5, 826 x 10-3 m2

X(hari)



Regresi -0,024 Sumber : Laporan Sementara

Persamaan linier

y = bx + a ↔ y = - 0, 024x + 125, 6

Jadi nilai b (slope) = - 0, 024 sedang nilai a = 125, 6

B (permeabilitas) =

slope (gr H2 O/ hari )× tebal ( mm )

luas penampang (mm2 )×tekanan (atm )

=

-0,024 gr H2 O/ hari × 0,08 mm

5, 826 . 10-3 m2×1 atm

= - 0,330 gr H2O mm/ hari m2 atm

Documents

praktikum acara IV