i
PERALATAN PENGKRISTAL GARAM DARI AIR LAUT
BERBAHAN BAKAR GAS LPG
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat
Memperoleh gelar Sarjana Teknik Mesin
Disusun oleh:
ANDRIE MATIUS JAYA
NIM : 095214020
PROGRAM STUDI JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2013
i
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
SALT CRYSTALLISER EQUIPMENT USING LPG FUEL
FINAL PROJECT
Presented as partial fulfillment of the requirement
to obtain the SarjanaTeknik Degree
in Mechanical Engineering
by
ANDRIEMATIUS JAYA
Student Number : 095214020
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM DEPARTMENT
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2013
ii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
ABSTRAK
Selain membuat alat pengkristal air laut pengujian ini bertujuan untuk
mengetahui karakteristik alat pengkristal air laut yang dibuat meliputi: (a)
mengetahui waktu yang diperlukan membuat garam dari air laut. Kondisi blower
berputar, katup aliran udara blower dibuka penuh dan kondisi atap ditutup (b)
mengetahui waktu yang diperlukan membuat garam dari air laut. Kondisi blower
berputar, katup aliran udara blower dibuka setengah dan kondisi atap ditutup (c)
mengetahui waktu yang diperlukan membuat garam dari air laut. Kondisi blower
tidak berputar dan kondisi atap ditutup (d) mengetahui waktu yang diperlukan
membuat garam air laut. Kondisi tanpa blower dan tanpa tutup (terkontak
langsung dengan udara sekitar)
Pengujian dilakukan dengan menggunakan air laut yang mempunyai nilai
awal Be = 2. Volume awal air laut sebesar 1,5 liter. Sumber energi yang
dipergunakan berasal dari kompor gas LPG. Kondisi air laut ketika dilakukan
pengkristalan dalam kondisi diam (tidak bergerak) dan diletakkan di dalam panci.
Pemanasan panci yang berisi air laut dilakukan oleh air panas. Seluruh permukaan
panci bagian bawah yang dipasangi sirip dan disentuhkan dengan air panas. Air
dipanaskan dengan alat pemanas. Alat pemanas berupa water heater yang
didalamnya mengalir air panas secara kontinyu. Air panas tersebut tertampung
dalam suatu bak. Air panas diperoleh dari air yang dipanaskan oleh water heater
berbahan gas LPG. Pengujian dilakukan di laboratorium dengan berbagai variasi
pembukaan tutup peralatan dan pembukaan katup aliran udara.
Dari pengujian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai berikut (a)
peralatan pengkristal garam dapat dibuat dan dapat menghasilkan garam (b)
Untukpercobaandengan kondisi blower berputar, katup aliran udara blower dibuka
penuh dan kondisi atap ditutup, diperoleh kesimpulan bahwa dengan volume air
laut 1,5 liter, waktu yang diperlukan untuk menjadikan garam 4 jam 30 menit (c)
untuk percobaan dengan kondisi blower berputar, katup aliran udara blower
dibuka setengah dan kondisi atap ditutup, diperoleh kesimpulan bahwa dengan
volume air laut 1,5 liter, waktu yang diperlukan untuk menjadikan garam 2 jam 10
menit (d) untuk percobaan dengan kondisi blower tidak berputar dan kondisi atap
ditutup, diperoleh kesimpulan bahwa dengan volume air laut 1,5 liter, waktu yang
diperlukan untuk menjadikan garam 6 jam (e) untuk percobaan dengan kondisi
tanpa blower dan tanpa tutup (terkontak langsung dengan udara sekitar), diperoleh
kesimpulan bahwa dengan volume air laut 1,5 liter, waktu yang diperlukan untuk
menjadikan garam 3 jam.
vii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas
segala berkat dan kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir
yang berjudul Peralatan pengkristal garam dari air laut berbahan bakar gas LPG
Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta.
Dalam penelitian dan penyusunan Tugas Akhir ini tentunya tidak terlepas
dari bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis
ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. Dekan Fakultas Sains dan
Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Ir. P.K Purwadi, M.T. selakuKetua Program studi Teknik Mesin dan Dosen
pembimbing Tugas Akhir yang telah mendampingi dan memberikan
bimbingan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Doddy Purwadianto, S.T.,M.T, selaku Dosen Pembimbing Akademik 2009.
4. Dosen-dosen program studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, atas
ilmu pengetahuan dan bimbingannya kepada penulis semasa kuliah.
5. Terimakasih kepada Ayah, Ibu dan kaka yang telah memberi motivasi dan
memberikan dana untuk kelancaran pembuatan Tugas Akhir.
6. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin Sanata Dharma.
7. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam pemberian semangat
sampai dengan penyusunan skripsi ini.
viii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
Semoga dengan naskah Tugas Akhir yang telah disusun ini dapat memberi
banyak manfaat bagi penerapan teknologi tepat guna untuk masa depan yang lebih
baik serta menjadi sumber inspirasi bagi mahasiswa maupun pembaca lainnya
untuk menciptakan inovasi dalam karya teknologi. Ketidaksempurnaan penulisan
naskah ini menjadi cambuk bagi penulis untuk terus belajar, maka segala bentuk
kritik dan saran yang membangun akan penulis terima. Penulis mohon maaf jika
terdapat kesalahan dan informasi yang kurang dalam naskah ini.
Yogyakarta, 17 Desember 2013
Penulis
ix
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i
TITLE PAGE .................................................................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA................................ ..... v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ........................................................ vi
ABSTRAK ......................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ....................................................................................... viii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... x
DAFTAR TABEL ............................................................................................. xiii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiv
BAB I. PENDAHULUAN ................................................................................ 1
1.l Latar Belakang .................................................................................... 1
1.2 Tujuan Penelitian ................................................................................ 2
1.3 Rumusan Masalah ............................................................................... 3
1.4 Batasan masalah .................................................................................. 3
1.5 Manfaat Penelitian .............................................................................. 5
BAB II. DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ............................... 7
2.1 Dasar Teori ......................................................................................... 7
2.1.1 Perpindahan Kalor Konduksi, Konveksi dan Radiasi ..................... 7
x
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
2.1.2 Berat Ekivalen ( Be ) ....................................................................... 9
2.1.3 Kondisi Fluida (air laut) .................................................................. 10
2.1.4 Panci Tempat Fluida Air Laut ......................................................... 10
2.1.5 Fluida Pemanas Panci ...................................................................... 11
2.1.6 Tempat Fluida Air Pemanas ............................................................ 11
2.1.7 Isolator Tempat Fluida Air Panas .................................................... 12
2.1.8 Pipa Aliran Fluida............................................................................ 12
2.1.9 Pompa Air ........................................................................................ 12
2.1.10 Blower ........................................................................................... 13
2.1.11 Water Heater .................................................................................. 13
2.1.12 Sumber Pemanas. .......................................................................... 13
2.1.13 Bak Penampung. ............................................................................ 14
2.1.14 Sirip. .............................................................................................. 14
2.2 Tinjauan Pustaka. ............................................................................... 14
BAB III. PEMBUATAN ALAT DAN METODE PENELITIAN ............... 16
3.l Pembuatan Alat ................................................................................... 16
3.2 Metodelogi Penelitian ......................................................................... 18
3.2.1Benda Uji .......................................................................................... 18
3.2.2 Variasi Pengujian ............................................................................. 24
3.2.3 Peralatan pendukung ........................................................................ 24
3.2.4 Cara Pengambilan Data .................................................................... 29
3.2.5 Cara Pengolahan Data ...................................................................... 30
3.2.6 Cara Mendapatkan Kesimpulan ....................................................... 30
xi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
BAB IV. HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN ................................. 31
4.1 Hasi Pengujian dan Pembahasan......................................................... 31
BAB V. PENUTUP ............................................................................................ 39
5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 39
5.2 Saran ................................................................................................... 40
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 41
LAMPIRAN
A. Skema Dudukan Panci ............................................................................... 42
B. Skema Alat Pengkristal Garam .................................................................. 43
C. Alat Pengkristal Air Laut Keseluruhan ..................................................... 44
D.Sirip, Panci tempat air laut, Panci tempat air laut, dan Dudukan panci ..... 45
E. Variasi penelitian menggunakan tutup dan blower .................................... 46
F. Variasi penelitian kontak langsung dengan udara sekitar .......................... 47
G. Garam hasil pengujian ............................................................................... 48
xii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Hasil pengujian dengan peralatan tertutup dan pembukaan
Katup blower terbuka penuh .............................................................. 32
Tabel 4.2. Hasil pengujian dengan peralatan tertutup dan pembukaan
Katup blower terbuka ½ ....................................................................... 33
Tabel 4.3. Hasil pengujian dengan peralatan tanpa menggunakan blower
Dan kondisi atap ditutup ...................................................................... 34
Tabel 4.4.Hasil pengujian dengan kondisi peralatan tanpa blower dan
Atap dibuka .......................................................................................... 35
xiii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Skematik alat pengkristal air laut ...................................................... 5
Gambar 2.1. Perpindahan kalor secara induksi .................................................... 8
Gambar 2.2. Perpindahan kalor secara konveksi ..................................................... 9
Gambar 2.3. Alat pengkristal air laut keseluruhan............................................. 15
Gambar 2.4. Diagram alir pembuatan alat ............................................................. 17
Gambar 2.5. Panci tempat air laut. ....................................................................... 19
Gambar 2.6. Sirip yang dipasang pada dasar panci. ............................................ 20
Gambar 2.7. Panci tempat air pemanas ................................................................ 20
Gambar 2.8. Ata palatpengkristal ........................................................................ 21
Gambar 2.9. .Isolator (glass wool) ....................................................................... 21
Gambar 3.1. Diagram alir pembuatan alat .......................................................... 17
Gambar 3.2. Panci tempat air laut ........................................................................ 19
Gambar 3.3. Sirip yang dipasang pada dasar panci ............................................ 20
Gambar 3.4. Panci tempat air pemanas ................................................................ 20
Gambar 3.5. Atap alat pengkristal ...................................................................... 21
Gambar 3.6. Isolator (glass wool) ........................................................................ 21
Gambar 3.7. Blower ............................................................................................ 22
Gambar 3.8. Water heater .................................................................................... 22
Gambar 3.9. Pompa .............................................................................................. 23
Gambar 3.10. Alat pengkristal air laut keseluruhan ............................................ 23
Gambar 3.11. Be mete ......................................................................................... 24
xiv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
Gambar 3.12. Glas ukur ...................................................................................... 25
Gambar 3.13. Blower .......................................................................................... 25
Gambar 3.14.Thermo meter dah thermo kopel ................................................... 26
Gambar 3.15. Roll kabel ..................................................................................... 26
Gambar 3.16. Pocket balance .............................................................................. 27
Gambar 3.17. Anemometer ................................................................................. 27
Gambar 3.18. Air PDAM .................................................................................... 28
Gambar 3.19. Bak penampung ............................................................................ 28
Gambar 4.1. Nilai suhu pada kondisi peralatan tertutup dan pembukaan
katup blower terbuka penuh ........................................................... 32
Gambar 4.1. Nilai suhu pada kondisi peralatan tertutup dan pembukaan
katup blower terbuka ½ ................................................................. 33
Gambar 4.1. Nilai suhu pada kondisi peralatan tanpa blower dan tutup ............ 34
Gambar 4.1. Nilai suhu pada kondisi peralatan tanpa blower dan atap
dibuka (kontak langsung udara sekitar) .......................................... 35
xv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Garam merupakan sumber alam yang melimpah selain itu garam juga
merupakan kebutuhan sehari-hari masyarakat, sebagai salah satu penyedap
masakan. Garam juga diperlukan dalam dunia kesehatan ( bahan infus, dll ) dan
diperlukan juga dalam industri tertentu ( khususnya industri kimia ) yang
memerlukan garam dapur atau NaCl dalam prosesnya. Jumlah penduduk
Indonesia sangat banyak (lebih dari 200 juta), ehingga kebutuhan garam di
Indonesia sangat banyak, karena setiap orang memerlukan garam setiap harinya.
Mampukah pemerintah indonesia menyediakan garam untuk masyarakat
indonesia.
Informasi terakhir, Bangsa Indonesia sudah mengimpor garam dari India dan
Kamboja. Hal ini memperlihatkan bahwa produksi garam di Indonesia mengalami
kekurangan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri. Kondisi ini sangat
memalukan karena bangsa Indonesia dikenal sebagai negara maritim dengan
daerah lautan yang sangat luas. Lautan yang luas merupakan sumber potensi yang
sangat besar untuk menghasilkan garam.
Para petani garam di Indonesia umumnya masih membuat garam secara
tradisional dengan cara mengalirkan air laut ke dalam bak penampungan.
Kemudian air laut di dalam bak penampungan dipanaskan biasa oleh sinar
matahari, dibiarkan selama satu minggu sampai menjadi garam. Meskipun proses
pembuatan garam dengan cara tradisional memberikan keuntungan dalam hal
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
hemat energi ( karena mempergunakan energi surya yang disediakan alam atau
gratis ) dan ramah lingkungan ( karena tidak ada polusi yang dihasilkan ), tetapi
proses pembuatan secara tradisional mempunyai beberapa kekurangan.
Kekurangan tersebut diantaranya mempunyai ketergantungan terhadap sinar
matahari sehingga tidak setiap saat dapat dipergunakan karena jika tidak terdapat
sinar matahari ( pada malam hari ) proses pembuatan garam tidak dapat
dilaksanakan. Ketika musim hujan intensitas sinar matahari rendah hal ini sangat
berpengaruh terhadap proses pembuatan garam karena sinar matahari rendah
maka proses pembuatan garam tidak berjalan baik. Padahal musim hujan di
Indonesia cukup lama sekitar 5-6 bulan, hal ini sangat merugikan petani garam
karena proses memproduksi garam menjadi terkendala. Salah satu solusi untuk
membuat garam pada saat musim hujan adalah dengan membuat peralatan
pembuat garam yang tidak tergantung dengan energi surya. Energi yang
digunakan ini misalnya digunakan energi dari kayu, batu bara atau biogas.
1.2 Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah:
a. Membuat alat pengkristal air laut.
b. Mengetahui karakteristik alat pengkristal air laut yang dibuat :
1) Mengetahui waktu yang diperlukan membuat garam dari air laut. Kondisi
blower berputar, katup aliran udara blower dibuka penuh dan kondisi atap
ditutup.
2) Mengetahui waktu yang diperlukan membuat garam dari air laut. Kondisi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
blower berputar, katup aliran udara blower dibuka setengah dan kondisi atap
ditutup.
3) Mengetahui waktu yang diperlukan membuat garam dari air laut. Kondisi
blower tidak berputar dan kondisi atap ditutup.
4) Mengetahui waktu yang diperlukan membuat garam air laut. Kondisi tanpa
blower dan tanpa tutup (terkontak langsung dengan udara sekitar).
1.3 Perumusan Masalah
Diperlukan perancangan alat pengkristal air laut yang mampu bekerja dengan
tanpa ketergantungan energi matahari atau dengan kata lain dengan sumber energi
selain energi matahari. Sumber energi lain selain energi matahari misalnya : kayu,
biogas, listrik, dll.
1.4 Batasan Masalah
Batasan- batasan yang diambil dalam pengujian ini adalah:
a. Air laut mempunyai nilai Be = 2 .
b. Volume awal air laut sebesar 1,5 liter.
c. Sumber energi dalam perancangan alat ini mempergunakan energi yang
berasal dari kompor gas LPG. Dimungkinkan penggunaan energi dari sumber
lain, seperti : kayu, biogas, batubara, listrik dll,
d. Kondisi air laut ketika dilakukan pengkristalan dalam alat pengkristal air laut
dalam kondisi diam (tidak bergerak) dan diletakkan di dalam panci.
e. Pemanasan panci yang berisi air laut dilakukan oleh air panas. Seluruh
permukaan panci bagian bawah (yang dipasangi sirip) disentuhkan dengan air
panas, dengan tujuan untuk memperluas permukaan benda, agar laju
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
perpindahan panas dapat diperbesar serta dapat mempercepat proses
pemanasan sehingga suhu panci dapat dianggap merata.
f. Air dipanaskan dengan alat pemanas. Alat pemanas berupa water heater yang
didalamnya mengalir air panas yang mengalir secara kontinyu. Air panas
tersebut tertampung dalam suatu bak.
g. Air panas diperoleh dari air yang dipanaskan oleh water heater berbahan gas
LPG.
h. Skematik peralatan pengujian seperti tersaji Gambar 1.1
Gambar 1.1 Skematik alat pengkristal air laut
Keterangan
1. Blower 7. Kompor gas
2. Penutup tempat air laut 8. Pompa air
3. Tempat air laut 9. Ember penampung air
4. Tempat air panas 10. Kran air
5. Water heater 11. Sirip
6. Gas LPG
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
Langkah awal pengujian dilakukan dengan cara air laut dengan nilai Be =
2 dituang kedalam panci tempat air laut. Kemudian panci air laut dipanasi fluida
air yang ada di bawah panci. Fluida air dipanasi oleh water heater. Air didalam
pipa akan menjadi panas karena air dipanaskan menggunakan water heater
melalui pipa tembaga sehingga air menjadi panas. Air didalam pipa dialirkan oleh
pompa sehingga air dapat mengalir dan bersirkulasi. Ketika air laut dalam panci
tempat air laut panas, maka air akan menguap dan terpisah dari garam. Pada
percobaan dengan menggunakan blower, fungsi blower untuk mempercepat
pembuangan uap air yang terpisah dari garam sehingga proses pengkristalan
garam berjalan cepat. Selain itu fungsi dari penutup agar air laut tidak kontak
dengan udara luar sehingga air laut cepat memanas.
1.5 Manfaat Pembuatan Alat Pengkristal Air Laut
Manfaat dari pembuatan alat pengkristal air laut ini adalah:
a. Hasil peralatan pengkristal air laut dapat dipergunakan untuk menggantikan
proses pembuatan garam secara tradisional.
b. Hasil peralatan pengkristal air laut yang dibuat dapat dipergunakan pada
waktu musim hujan, pada malam hari, atau pada saat tidak ada energi
matahari.
c. Dapat menambah khasanah perpustakaan perihal peralatan pengkristal air
laut.
d. Dapat dipergunakan sebagai referensi bagi para pembuat peralatan
pengkristal air laut atau hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
e. Pada aplikasi langsung pembuatan pengkristal air laut, dengan adanya
penelitian ini diharapkan engineer dalam merancang alat pengkristal air laut
selalu mempertimbangkan bahan jenis panci, faktor kecepatan fluida dalam
perancangan suatu sistem pemanas dan kecepatan penguapan uap dari proses
pemanasan air laut.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
BAB II
DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dasar Teori
2.1.1 Perpindahan Kalor Konduksi, Konveksi dan Radiasi
Perpindahan kalor konduksi yaitu perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa
disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut, yang dapat dirumuskan seperti
pada persamaan (2.1)
q = k.A. ……………………..………………………………………...........(2.1)
Pada persamaan (2.1) :
q = Laju aliran kalor secara konduksi, (w)
k = Konduktivitas thermal ( )
A = Luas permukaan yang tegak lurus arah perpindahan kalor ( )
ΔT = Beda suhu permukaan 1 dan permukaan 2 dari benda (
= - (
Δx = Tebal benda (m)
= Suhu permukaan di posisi 1
= Suhu permukaan di posisi 2 (
7
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
Gambar 2.1 Perpindahan kalor secara konduksi
Perpindahan kalor konduksi dapat berlangsung pada benda padat, cair dan
gas. Untuk perpindahan kalor konduksi pada zat cair dan gas, syaratnya adalah
dalam keadaan yang diam.
Perpindahan kalor konveksi yaitu perpindahan kalor pada suatu zat yang
disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Persamaan yang diperlukan
untuk menghitung laju aliran kalor konveksi dapat dinyatakan seperti persamaan
(2.2).
q = h.A.( - ) …………………………………………………………….. (2.2)
Pada persamaan (2.2) :
q = Laju aliran secara konveksi (w)
h = Koefisien perpindahan kalor konveksi
A = Luasan yang bersentuhan dengan fluida (
A
k
q
∆x
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
= Suhu fluida (
= Suhu permukaan (
q
u∞
h A
Gambar 2.2 Perpindahan kalor secara konveksi
Perpindahan kalor konveksi terjadi pada fluida yang mengalir (zat cair dan
gas). Perpindahan kalor konveksi tidak dapat berlangsung pada benda padat.
Perpindahan kalor konveksi ada 2 macam : konveksi paksa dan konveksi bebas.
Konveksi paksa terjadi jika aliran fluida yang mengalir dikarenakan ada peralatan
bantu yang memaksa fluida mengalir, sedangkan konveksi bebas, tidak ada
peralatan bantu yang mengalirkan fluida. Aliran fluida pada konveksi bebas
terjadi karena ada perbedaan kerapatan.
2.1.2 Berat ekivalen (BE)
Berat ekivalen adalah perbandingan antara berat molekul dengan valensi.
BE dapat disebut sebagai kadar bahan yang terlarut dan dinyatakan dengan
konsentrasi (kepekatan). Konsentrasi suatu larutan merujuk ke bobot atau volume
zat terlarut yang berbeda dalam pelarut ataupun larutan yang banyaknya
ditentukan. Konsentrasi dapat dinyatakan dalam satuan fisika yaitu dengan massa
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
zat terlarut persatuan volume larutan dan dengan persen komposisi atau jumlah
satuan massa pelarut perseratus satuan massa massa larutan.
2.1.3 Kondisi Fluida ( larutan garam )
Dalam pengujian kondisi air laut sama dengan 2 BE. Kondisi air laut
selama proses pengkristalan dilakukan pada kondisi diam (tidak bergerak).
Keuntungan jika fluida diam adalah suhu fluida air laut yang didapat akan tinggi,
atau tidak jauh dari fluida yang memanaskannya. Sebaiknya tinggi permukaan air
laut dibuat tipis (diukur dari permukaan dasar plat penampung air laut),
keuntungannya supaya lebih cepat menghasilkan garam. Jika air laut mempunyai
permukaan yang luas, maka perpindahan kalor yang terjadi secara konveksi akan
semakin besar. Proses penguapan akan semakin cepat dan produksi garam akan
semakin cepat pula.
2.1.4 Panci Tempat Fluida Air Laut
Bahan yang digunakan sebaiknya terbuat dari logam yang mempunyai
konduktivitas tehrmal lebih tinggi, supaya kalor yang dipindahkan lebih besar
serta lebih cepat untuk menghantarkan panas. Selain itu karena sebagian besar
logam bersifat korosif maka dipilih benda logam yang tahan terhadap korosi atau
tidak dapat berkarat, karena terkait dengan bahan makanan (garam yang sudah
jadi, ketika diambil dari panci pengkristal garam tidak bercampur dengan karat).
Dan sebaiknya plat yang digunakan tipis dan kuat agar hambatannya lebih kecil,
sehingga perpindahan kalor atau kalor yang disalurkan terjadi lebih cepat. Akan
lebih menguntungkan jika permukaan bawah panci yang berisi air laut bersirip
vertikal dan horizontal, sehingga luas permukaan yang bersentuhan dengan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
fluaida pemanas menjadi besar. Kalor yang diterima oleh air laut besar. Akan
memberi keuntungan jika seluruh permukaan luar panci yang berisi air laut
bersentuhan langsung dengan fluida pemanas.
2.1.5 Fluida Pemanas Panci
Sebaiknya menggunakan fluida kerja yang mampu memberikan suhu yang
tinggi. Misalnya minyak suhu didih minyak lebih tinggi dari pada air, bahkan
dapat lebih tinggi dari 500˚C. Jika menggunakan air maka panas yang dihasilkan
hanya mencapai suhu 100˚C. Sistem perpipaan sebaiknya tidak tertutup (saluran
terbuka dengan udara luar yang bertekanan 1 atm), untuk menghindari terjadinya
suhu gas yang tinggi yang berakibat nilai tekanan pada sistem perpipaan tinggi.
Semakin tinggi kalor yang diterima fluida air laut maka akan semakin cepat
terjadinya proses penguapan, karena perbedaan suhu dengan udara sekitar
semakin besar. Hasil akhirnya proses produksi garam cepat. Dalam pemilihan
fluida ini, harus harus mempertimbangkan sistem perpipaannya. Termasuk
didalamnya peralatan yang mendukung, seperti: pompa. Suhu yang tinggi dapat
mengakibatkan kerusakan pada perapat atau sel dari karet yang ada didalam
pompa, dll.
2.1.6 Tempat Fluida Air Pemanas
Bahan tempat fluida (panci air panas) sebaiknya dipilih dari logam yang
mempunyai nilai konduktivitas thermal yang rendah, supaya kalor tidak bocor
keluar dari tempat fluida (panci air pemanas). Logam dengan nilai konduktivitas
rendah misalnya: Baja, besi, dll. Jika masih dimungkinkan terjadinya kebocoran
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
kalor melalui panci fluida pemanas, maka sebaiknya permukaan luar dari panci
diisolasi. Bahan panci harus tahan terhadap suhu dan kerja tinggi, supaya tidak
mudah bocor.
2.1.7 Isolator Tempat Fluida Air Panas
Isolator adalah bahan yang dipergunakan untuk mencegah keluarnya kalor
dari air panas yang ada di panci pemanas. Nilai konduktivitas thermal bahan
isolator adalah rendah. Ada isolator yang tahan terhadap suhu dingin dan ada juga
isolator yang tahan terhadap suhu panas. Sebaiknya dipilih bahan isolator yang
tahan terhadap suhu panas, seperti glass wool. Sifat sifat glass wool adalah:
Ringan, fleksibel, isolasi suhu panas yang sangat baik, daya konduksi yang
rendah, bebas digunakan dalam temperature 100˚C-250˚C, tahan terhadap korosi,
tidak mudah terbakar dan aman.
2.1.8 Pipa Aliran Fluida
Sebaiknya pipa aliran fluida dipilih dari bahan yang tahan terhadap suhu dan
tekanan yang tinggi. Maka dari itu digunakan slang tahan suhu tinggi dan tekanan
tinggi. Sistem perpipaan sebaiknya tidak tertutup (saluran terbuka dengan udara
luar yang bertekanan 1 atm), untuk menghindari suhu gas yang tinggi yang
berakibat harga tekanan menjadi tinggi, dan mengakibatkan saluran pipa menjadi
bocor.
2.1.9 Pompa Air
Sebaiknya dipergunakan pompa yang mampu mengalirkan fluida didalam
pipa seperti yang diinginkan dengan debit yang konstan, agar fluida yang akan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
dipanaskan tetap terjaga pada suhu yang diinginkan serta mampu mengatasi
penurunan tekanan akibat adanya lekukan pada pipa. Untuk itu digunakan pompa
yang mempunyai head tinggi sehingga dapat pengalirkan fluida dengan lancar.
Pompa harus mampu bekerja pada suhu dan tekanan kerja.
2.1.10 Blower
Fungsi blower yaitu memaksa fluida udara yang berada diatas permukaan
air laut untuk mengalir keluar menjauhi permukaan air laut. Dengan berpindahnya
udara, maka kelembaban udara diatas air laut menjadi lebih rendah, maka air dari
air laut akan lebih mudah untuk menguap. Semakin air lebih mudah dan cepat
menguap, semakin cepat produksi garam yang dihasilkan. Dengan demikian
fungsi blower dapat diartikan berfungsi untuk menjaga agar kelembaban udara
tetap rendah dilingkungan sepanjang permukaan air laut. Sebaiknya dipilih blower
yang mampu memberikan putaran yang dapat menghasilkan garam paling banyak.
2.1.11 Water Heater
Sebaiknya menggunakan water heater yang mampu memberikan
pemanasan yang optimal pada fluida yang mengalir didalam sistem perpipaan dan
dengan debit yang tinggi dan mampu memberikan pemanasan yang cepat. Water
heater berfungsi sebagai pemanas fluida air yang memanaskan panci dengan
berbahan bakar gas LPG. Dalam pemanasannya kalor yang dihasilkan konstan
dengan mengatur volume gas pada katup pengatur. Sehingga panas fluida
pemanas dapat merata dan suhu yang dihasilkan dapat konstan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
2.1.12 Sumber Pemanas
Berfungsi untuk menggantikan sumber energi matahari. Dapat diperoleh
kompor gas LGP, serta dapat diganti dengan sumber energi yang lain, seperti
kayu,
biogas, batubara, dll. Yang berfungsi untuk memanaskan water heater.
2.1.13 Bak Penampung
Bak penampung berfungsi untuk mengkondisikan agar fluida yang
mengalir didalam perpipaan tetap terjaga pada suhu dan tekanan yang diinginkan.
Idealnya sistem perpipaan air adalah tertutup tetapi harus ada katup pengaman
yang berfungsi untuk melepaskan uap panas baik tekanan dalam sistem peepipaan
tinggi atau untuk pembuangan gas bertekanan jika sistem dalam keadaan tertutup.
Dengan adanya bak penampung sistem perpipaan air menjadi terbuka dan ini
mencegah terjadinya pecahnya saluran air (kerusakan pada sistem perpipaan).
2.1.14 Sirip
Fungsi sirip (fin) secara umum adalah untuk memperluas permukaan
benda, agar laju perpindahan panas dapat diperbesar, sehingga dapat mempercepat
proses pemanasan. Sirip yang digunakan vertikal dan horizontal, sehingga luas
permukaan yang bersentuhan dengan fluida pemanas menjadi besar. Kalor yang
diterima oleh air laut besar.
2.2 Tinjauan Pustaka
Penelitian tentang pengktistalan air laut untuk mendapatkan garam telah
dilajukan oleh peneliti lain, seperti yang telah dilakukan Lukiyanto YB
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
(2011). Untuk mendapatkan garam, perlakuan yang diberikan kepada air laut
yang dikondisikan dalam keadaan mengalir. Debit aliran air dikondisikan
tetap sebesar 5 liter/menit. Air dikondisikan mengalir pada saluran yang
mengalir dari atas kebawah dengan sudut kemiringan tertentu. Permukaan
dasar dari aliran fluida dipanasi dengan udara panas. Sumber panas yang
diberikan udara berasal dari kompor yang menggunakan gas LPG. Tujuan
peneliti memperlakukan bahan untuk membuat air laut dengan nilai Be=24
diperlukan waku selama 12 jam.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
BAB III
PEMBUATAN ALAT DAN METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Pembuatan Alat
Pengerjaan alat disusun ke dalam beberapa tahap yang mencakup
perencanaan dan pola pelaksanaan kerja. Desain cara kerja alat tersebut meliputi:
pemilihan bahan kontruksi, perumusan masalah, perancangan model, perancangan
perangkat, penyatuan perangkat, dan pengujian sistem hingga memenuhi syarat.
Perancangan model meliputi perancangan desain dan pemilihan bahan yang akan
dipergunakan. Pemilihan bahan yang tepat sangat mempengaruhi kinerja dan daya
tahan alat. Yang perlu diperhatikan dalam pemilihan bahan untuk pembuatan alat
pengkristal air laut adalah sifat korosinya. Untuk itu digunakan bahan-bahan yang
tidak bersifat korosif. Perancangan model sudah pernah dilakukan sebelumnya
pada rancang bangun mesin alat pengkristal larutan air garam yang dibuat sebagai
dasar pertimbangan desain, berupa pengujian dalam bentuk proto tipe. Hal ini
bertujuan untuk melihat apakah desain yang dibuat sudah dapat bekerja secara
optimal serta bahan kontruksi yang kuat pada tekanan dan suhu fluida yang panas.
Apabila kinerja pada model belum dapat bekerja secara optimal maka perlu
dilakukan perubahan pada desain yang dibuat, sedangkan apabila desain sudah
berjalan secara optimal maka lanjut ketahap berikutnya, yaitu pembuatan alat.
Pembuatan alat mencakup pembuatan panci tempat air laut, pembuatan panci air
pemanas, pembuatan dudukan panci pengkristal dan pembuatan sistem perpipaan
16
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
untuk sirkulasi air pemanas. Selanjutnya dilakukan uji coba, uji coba mencakup
pengukuran parameter yang mempengaruhi kinerja alat pengkristalan air laut.
Diagram alir pembuatan alat disajikan pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Diagram alir pembuatan alat
Selesai
Mulai
UulaPembu
atan Alat
ulai
Perumusan Masalah
Perancangan Model
Model Sesuai
Pembuatan Panci Pengkristal Air Laut
Integrasi Bagian Sistim Perpipaan dan Sirkulasi Fluida Air Pemanas
Pembuatan Dudukan Alat Pengkristal
Uji Coba Berhasil
Pengambilan Data
Pengolahan Data
Pembuatan laporan
Pemilihan Bahan Kontruksi
Ya
Tidak
ya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
3.2 Metodologi Penelitian
3.2.1 Benda Uji
Alat pengkristal air laut ini terdiri dari dua bagian utama yaitu panci tempat
air laut (Gambar 3.1) dan panci tempat air pemanas (Gambar 3.3). Panci tempat
air laut terbuat dari bahan plat stainless steel dengan ukuran 1000 x 400 x 150
mm. Penggunaan panci yang terbuat dari plat stainless steel ditujukan untuk
menghindari terjadinya korosi yang disebabkan oleh air laut, sedangkan pemilihan
plat bertujuan untuk supaya kalor yang dipindahkan besar serta lebih cepat untuk
menghantarkan panas. Panci air laut dipasang sirip vertikal dan horizontal agar
luas permukaan yang bersentuhan dengan fluida pemanas besar, sehingga kalor
yang diterima air laut juga besar. (Gambar 3.2) Untuk mengurangi kehilangan
energi panas ke lingkunan maka disisi luar panci tempat air pemanas dilapisi
isolator berupa glass wool pada bagian luar panci, sebagai dudukan panci dibuat
cassing dari kayu dengan ketebalan 3 mm. Rangka atap ruang air laut dibuat
tutup yang terbuat dari bahan acrilyc (Gambar 3.4) agar proses pengristalan dapat
dilihat dan diamati. Sedangkan dinding dari ruang air laut terbuat dari triplek
(Gambar 3.5) dengan ketebalan 3 mm. Ruangan ini memiliki tinggi 30 mm. Atap
alat pengkristal tidak boleh terlalu landai agar uap air laut yang tertumpuk pada
atap yang terbuat dari bahan acrilyc tidak jatuh kedalam panci tempat air laut.
Penggunaan acrilyc dipilih sebagai atap dikarenakan mempunyai sifat kaku dan
tahan terhadap panas. Fungsi blower untuk mempercepat pembuangan uap air
yang terpisah dari garam sehingga proses pengkristalan garam berjalan cepat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
Keterangan:
a) Panci tempat air laut (Gambar 3.1)
b) Sirip yang dipasang pada dasar panci (Gambar 3.2)
c) Panci tempat air pemanas (Gambar 3.3)
d) Atap alat pengkristal (Gambar 3.4)
e) Isolator (glass wool) (Gambar 3.5)
f) Blower (Gambar 3.6)
g) Water Heater (Gambar 3.7)
h) Pompa (Gambar 3.8)
Gambar 3.2 Panci tempat air laut
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
Gambar 3.3 Sirip yang dipasang pada dasar panci
Gambar 3.4 Panci tempat air pemanas
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
Gambar 3.5 Atap Alat Pengkristal
Gambar 3.6 Isolator (glass wool)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
Gambar 3.7 Blower
Gambar 3.8 Water heater
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
Gambar 3.9 Pompa
Gambar 3.10 Alat pengkristal air laut keseluruhan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
3.2.2 Variasi Pengujian
Penelitian dilakukan dengan variasi pembukaan katup aliran udara dan
kondisi tutup tempat air laut berada.
a. Kondisi blower berputar, katup aliran udara blower dibuka penuh dan kondisi
atap ditutup.
b. Kondisi blower berputar, katup aliran udara blower dibuka setengah dan
kondisi atap ditutup.
c. Kondisi blower tidak berputar dan kondisi atap ditutup.
d. Kondisi tanpa blower dan tanpa tutup (terkontak langsung dengan udara
sekitar).
3.2.3 Peralatan Pendukung
Alat alat yang dipergunakan untuk mendukung penelitian, yaitu (a) Be
meter (b) Gelas ukur (c) Blower (d) Thermo meter dan thermo kopel (e) Roll
kabel (f) Pockert balance (g) Anemometer (h) Air PDAM (i) Bak penampung air.
a. BE meter
BE meter berfungsi untuk mengukur nilai Be air laut.
Gambar 3.11 BE meter
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
b. Gelas ukur
Glas ukur berfungsi untuk mengukur volume air laut.
Gambar 3.12 Glas ukur
c. Blower
Blower berfungsi untuk memaksa fluida udara yang berada diatas permukaan
air laut untuk mengalir keluar menjauhi permukaan air laut.
Gambar 3.13 Blower
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
d. Thermometer dan thermokopel
Thermometer dan thermokopel berfungsi untuk mengukur suhu air laut, suhu
air pemanas dan suhu udara sekitar.
Gambar 3.14 Thermometer dan thermokopel
e. Roll kabel
Roll kabel berfungsi untuk memberi arus untuk pompa dan blower supaya bisa
hidup.
Gambar 3.15 Roll kabel
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
f. Pocket balance
Pocket balance berfungsi untuk menimbang gas LPG
Gambar 3.16 Pocket balance
g. Anemometer
Anemometer berfungsi untuk mengukur kecepatan blower.
Gambar 3.16 Anemometer
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
h. Air PDAM
Air PDAM berfungsi untuk dijadikan media yang dipanaskan.
Gambar 3.17 Air PDAM
i. Bak penampung air
Bak penampung air berfungsi untuk menampung fluida yg dipanaskan.
Gambar 3.18 Bak penampung air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
3.2.4 Cara Pengambilan Data
Pada awalnya dipersiapkan alat yang akan digunakan untuk mengkristal
air laut dan memastikan bahwa alat pengkristal dapat berfungsi dengan baik serta
tidak jadi kendala khususnya pada sirkulasi fluida seperti tergambar pada skematis
peralatan pada Gambar 1.1. Setelah selesai terangkai seperti pada Gambar 1.1
kemudian masukan air laut kedalam gelas ukur, kemudian ukur Be dengan
menggunakan Be meter. Dipergunakan variasi air laut dengan volume 1,5 liter air
laut dengan nilai Be = 2. Cara menghentikan penelitian tersebut dengan cara
menunggu air laut sampai kering dan mengkristal atau menjadi butiran garam (
mengetahui waktu yang diperlukan untuk proses pengkristalan sampai menjadi
garam). Pada penelitia pertama yang berisi 1,5 liter air laut, dilakukan percobaan
dengan variasi menggunakan blower dengan pembukaan katup blower dibuka
penuh. Pembukaan blower tersebut untuk mensirkulasikan uap air dari air laut
tersebut. Dan setelah 4,30 jam air laut tersebut berubah menjadi butiran garam
(untuk variasi pembukaan katup blower dibuka). Untuk percobaan kedua: Kondisi
blower berputar, katup aliran udara blower dibuka setengah dan kondisi atap
ditutup. Dengan volume air laut 1,5 liter. Maka waktu yang diperlukan untuk
menjadikan garam 2,30 jam. Untuk percobaan ketiga: Kondisi blower tidak
berputar dan kondisi atap ditutup. Dengan volume air laut 1,5 liter. Maka waktu
yang diperlukan untuk menjadikan garam 6,30 jam. Kemudian untuk percobaan
selanjutnya kondisi tanpa blower dan tanpa tutup (terkontak langsung dengan
udara sekitar. Dengan volume air laut 1,5 liter. Maka waktu yang diperlukan
untuk menjadikan garam 3 jam.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
3.2.5 Cara Pengolahan Data
Dari data yang diperoleh selama proses pengkristalan diolah
menggunakan Microsoft excel dan disajikan berbentuk tabel dan grafik untuk
memperjelas perbandingan variasi Kondisi blower berputar, katup aliran udara
blower dibuka penuh dan kondisi atap ditutup, Kondisi blower berputar, katup
aliran udara blower dibuka setengah dan kondisi atap ditutup, Kondisi blower
tidak berputar dan kondisi atap ditutup, Kondisi tanpa blower dan tanpa tutup
(terkontak langsung dengan udara sekitar).
3.2.6 Cara Mendapatkan Kesimpulan
Dari data hasil percobaan maka diperoleh data percobaan atau informasi-
informasi. Dan dari informasi-informasi tersebut digunakan untuk mendapatkan
kesimpulan atas percobaan yang telah dilakukan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
BAB IV
HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengujian
Setelelah dilakukan pengujian, diperoleh data-data hasil pengujian. Pengujian
dilakukan sebanyak empat kali. Pengujian pertama dilakukan dengan
mempergunakan volume air laut 1,5 liter dengan kondisi peralatan tertutup dan
pembukaan katup blower terbuka penuh. Pengujian kedua dilakukan dengan
mempergunakan volume air laut 1,5 liter dengan kondisi peralatan tertutup dan
pembukaan katup blower terbuka 1/2. Pengujian ketiga dilakukan dengan
mempergunakan volume air laut 1,5 liter dengan kondisi peralatan tanpa
menggunakan blower dan peralatan tertutup, dan pada pengujian keempat dengan
menggunakan volume air laut 1,5 liter dengan kondisi blower tidak berputar dan
tanpa tutup (terkontak langsung dengan udara sekitar). Data-data yang telah
diperoleh dalam berbagai kondisi penelitian disajikan dalam bentuk table, seperti
tersaji paada Tabel 4.1; Tabel 4.2; Tabel 4.3 dan Tabel 4.4. Penyajian dalam
bentuk grafik disajikan secara berturut-turut pada Gambar 4.1; Gambar 4.2;
Gambar 4.3 dan Gambar 4.4.
31
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
Tabel 4.1 Hasil pengujian dengan kondisi peralatan tertutup dan pembukaan
katup blower terbuka penuh.
Tanggal, kondisi,
kecepatan aliran
udara
Pukul Lama
waktu
Suhu Air
Pemanas
Suhu Air
Laut
Suhu
Udara
Sekitar
07-Mei-13,
mesin ditutup
katup blower
trebuka penuh,
kecepatan udara
66,7 km/h
11.00 0:00 29,6°C 28,2°C 29,6°C
12.00 1:00 62,2°C 50,1°C 29,8°C
13.00 2:00 64,6°C 52,9°C 30,5°C
14.00 3:00 68,8°C 58,2°C 30,3°C
15.00 4:00 70,5°C 69,7°C 28,6°C
15.30 4:30 77,2°C garam 30,6°C
Beberapa cacatan penting terkait hasil penyajian pertama:
- Untuk menghasilkan garam membutuhkan waktu selama 4 jam lebih 30
menit, dengan volume air laut 1,5 liter
- Menghabiskan gas LPG : 2 kg untuk 4 jam lebih 30 menit.
- Debit aliran fluida pemanas : 7 liter / menit
Gambar 4.1 Nilai suhu pada kondisi peralatan tertutup dan pembukaan
katup blower terbuka penuh
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
Tabel 4.2 Hasil penelitian dengan kondisi peralatan tertutup dan
pembukaan katup blower terbuka ½
Tanggal, kondisi,
kecepatan aliran
udara
Pukul Lama
waktu
Suhu Air
Pemanas
Suhu
Air Laut
Suhu
Udara
Sekitar
14-Mei-13
mesin ditutup katup
blower dibuka ½
kecepatan udara
61,5 km/h
09.30 0:00 26,6°C 27,9°C 30,2°C
10.30 1:00 63,8°C 54,8°C 31,5°C
11.30 2:00 71,4°C 64,2°C 30,6°C
11.40 2:10 76,7°C garam 30,5°C
- Untuk menghasilkan garam membutuhkan waktu selama 2 jam lebih 10
menit, dengan volume air laut 1.5 liter
- Menghabiskan Gas LPG : 1/2 kg
- Debit aliran fluida pemanas : 7 liter / menit
Gambar 4.2 Nilai suhu pada kondisi peralatan tertutup dan pembukaan
katup blower terbuka ½
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
Tabel 4.3 Hasil penelitian dengan kondisi peralatan tanpa menggunakan
blower dan kondisi atap ditutup
Tanggal, kondisi,
kecepatan aliran
udara
Pukul Lama
waktu
Suhu Air
Pemanas
Suhu Air
Laut
Suhu
Udara
Sekitar
17-Mei-13,
mesin ditutup
dan tanpa
menggunakan
blower
09.30 0:00 27,7°C 27,9°C 29,2°C
10.30 1:00 68,7°C 59,1°C 30,1°C
11.30 2:00 75,1°C 68,2°C 31,8°C
12.30 3:00 75,7°C 69,7°C 30,2°C
13.30 4:00 75,9°C 69,9°C 31,2°C
14.30 5:00 76,2°C 66,7°C 29,8°C
15.30 6:00 76,7°C garam 29,6°C
- Untuk menghasilkan garam membutuhkan waktu selama 6 jam, dengan
volume air laut 1.5 liter
- Menghabiskan Gas LPG : 3 kg
- Debit aliran fluida pemanas : 7 litet/ menit
Gambar 4.3 Nilai suhu pada kondisi peralatan tanpa blower dan atap ditutup
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
Tabel 4.4 Hasil penelitian dengan kondisi peralatan tanpa blower dan
atap ditutup
Tanggal, kondisi,
kecepatan aliran
udara
Pukul Lama
waktu
Suhu Air
Pemanas
Suhu Air
Laut
Suhu
Udara
Sekitar
21-Mei-13,
mesin dibuka
dan menggunakan
udara sekitar
09.30 0:00 27,2°C 27,8°C 29,6°C
10.30 1:00 73,7°C 70,9°C 29,2°C
11.30 2:00 74,2°C 73,2°C 29,8°C
12.30 3:00 75,1°C garam 30,3°C
- Untuk menghasilkan garam membutuhkan waktu selama 3 jam, dengan
volume air laut 1.5 liter
- Menghabiskan Gas LPG : 1 kg
- Debit aliran fluida pemanas : 7 litet/ menit
Gambar 4.4 Nilai suhu pada kondisi peralatan tanpa blower dan atap dibuka
( kontak langsung udara sekitar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
Parameter suhu yang diukur pada penelitian ini meliputi suhu lingkungan
atau suhu udara sekitar, suhu air laut, dan suhu air pemanas. Suhu merupakan
faktor eksternal yang akan mempengaruhi produktivitas suatu alat pengkristal air
laut. Suhu lingkungan yang diukur sangat dipengaruhi oleh kondisi cuaca,
kelembaban relatif udara, dan wilayah atau kondisi geografis yang bersifat relatif
dan tidak dapat dikendalikan. Dari hasil pengamatan diperoleh nilai suhu yang
berubah-ubah tiap harinya tergantung dari besarnya intensitas matahari yang
diterima. Suhu lingkungan yang diperoleh dari hasil pengujian selama empat hari
berkisar antara 28-31°C. Pada penelitian ini diperoleh suhu udara sekitar pada
kisaran 27,2-28,3°C. Suhu air pemanas kurang berpengaruh langsung terhadap
suhu lingkungan, hal ini disebabkan karena air merupakan penyimpan panas yang
baik. Suhu air laut langsung turun apabila suhu lingkungan turun. Suhu air laut
yang diperoleh di percobaan ini berkisar antara 26-29°C.
Keterangan :
Suhu dalam ruangan alat pengkristal air laut lebih tinggi dari suhu lingkungan (
udara sekitar ) disebabkan karena sinar matahari tidak mampu menembus acrilyc
dengan membawa energy panas. Ketika melewati acrilyc sinar matahari
mengalami perubahan suhu karena perbedaan temperatur yang dihasilkan oleh
acrilyc dikarenakan suhu air laut yang dipanaskan merambat pada kaca acrilyc.
Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara
umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu
dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang
dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
maka kalor yang dikandung sedikit. Dari hasil penelitian yang dilakukan selama
empat hari diperoleh rata-rata penggunaan gas LPG tiap harinya sebanyak 1-3 kg.
Gas LPG yang dihasilkan merupakan hasil sisa proses pemanasan. Jumlah massa
gas LPG hasil pemanasan terendah terdapat pada hari pertama, kedua dan ke
empat yaitu sebesar 1 kg. Untuk variasi pembukaan katup dibuka penuh, ½
dengan atap tertutup dan tida menggunakan blower dan atap alat dibuka
(terkontak langsung dengan udara sekitar).
Dari hasil pengujian diatas dapat diketahui bahwa dalam proses pembuatan
garam dipengaruhi oleh kondisi udara, makin cepat udara mengalir semakin
banyak garam yang dihasilkan. Hal ini dimungkinkan karena air laut lebih cepat
menguap. Dengan adanya blower kelembaban udara diatas permukaan air laut
dapat relatif rata, rendah, dan tetap. Seperti terlihat pada tabel untuk pembukaan
katup blower dibuka lebih besar nilai kepekatan yang dihasilkan dari pada
dengan pembukaan katup blower dibuka penuh. Apabila menggunakan blower
dengan pembukaan katup blower dibuka penuh, nilai Boe yang dihasilkan tidak
begitu tinggi, karena debit udara yang dihisap blower besar. Berbeda apabila tidak
menggunakan tutup dan blower atau terkontak langsung dengan udara sekitar,
nilai Boe yang dihasilkan sama dengan pembukaan katup blower dibuka . Hal
ini juga bisa disebabkan oleh udara yang masuk kedalam alat terjebak kedalam air
laut dan tidak dapat menguap, sehingga menyebabkan proses penguapan kurang
maksimal serta besar suhu udara sekitar juga sangat berpengaruh dalam proses
penguapan khususnya untuk variasi terkontak langsung dengan udara sekitar.
Hasil yang diperoleh apabila menggunakan blower dengan pembukaan katup
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
blower dibuka penuh nilai Boe yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan dengan
yang terkontak langsung dengan udara sekitar serta dengan menggunakan blower
dengan pembukaan katup blower dibuka dikarenakan untuk pembukaan
blower dibuka penuh serapan udara yang dihasilkan dari blower terlalu tinggi
sehingga proses penguapan tidak bekerja maksimal dan suhu kelembapan dalam
ruang panci air laut tidak terjaga dengan baik karena hanya terjadi di atas
permukaan air laut. Garam yang dihasilkan berwarna putih / tidak berwarna dan
berbentuk kristal dalam 1,5 liter air laut dapat menghasilkan 100 gr kristal garam.
Kandungan garam yang dihasilkan kurang bagus karena masih mengandung zat
pengotor maka dari itu perlu dilakukan kajian lebih lanjut mengenai kandungan
garam sehingga dapat meningkatkan kualitas dari garam yang dihasilkan serta
masih diperlukan pengembangan penelitian untuk penyempurnaan dari alat
pengkristal garam ini.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Beberapa kesimpulan dari pengujian yang telah dilakukan adalah sebagai
berikut :
a. Peralatan pengkristal garam dapat dibuat dan dapat menghasilkan garam.
b. Untuk percobaan dengan kondisi blower berputar, katup aliran udara
blower dibuka penuh dan kondisi atap ditutup, diperoleh kesimpulan
bahwa dengan volume air laut 1,5 liter, waktu yang diperlukan untuk
menjadikan garam 4 jam 30 menit.
c. Untuk percobaan dengan kondisi blower berputar, katup aliran udara
blower dibuka setengah dan kondisi atap ditutup, diperoleh kesimpulan
bahwa dengan volume air laut 1,5 liter, waktu yang diperlukan untuk
menjadikan garam 2 jam 10 menit.
d. Untuk percobaan dengan kondisi blower tidak berputar dan kondisi atap
ditutup, diperoleh kesimpulan bahwa dengan volume air laut 1,5 liter,
waktu yang diperlukan untuk menjadikan garam 6 jam 30.
e. Untuk percobaan dengan kondisi tanpa blower dan tanpa tutup (terkontak
langsung dengan udara sekitar), diperoleh kesimpulan bahwa dengan
volume air laut 1,5 liter, waktu yang diperlukan untuk menjadikan garam 3
jam.
39
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
5.2 Saran
Beberapa saran yang dapat dikemukakan terkait dengan pengujian adalah :
a. Pipa yang digunakan untuk mengalirkan fluida sebaiknya digunakan pipa
besi yang diisolasi agar fluida panas yg dialirkan tidak keluar atau
terkontak langsung dengan udara luar, sehingga tidak mengurangi panas
fluida yang dialirkan dan panas fluida bisa mencapai suhu yang tinggi.
b. Pilih diameter pipia tembaga untuk Water Heater yang lebih besar. Agar
debit yang dihasilkan lebih besar, fluida yang akan masuk dari pompa dan
yang keluar dari Water Heater kemudian masuk kedalam panci tempat air
panas akan lebih cepat, maka untuk fluida yang dipanaskan melewati
Water Heater juga akan lebih cepat.
c. Sistem dibuat sedemikian rupa sehingga perpindahan kalor yang dapat
dipindahkan ke panic air laut besar.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
DAFTAR PUSTAKA
Anwar Moch. Fauzi, 2009. Studi laju Pengeringan Garam, Laboratorium Teknik
Reaksi Kimia. Fakultas Teknologi Industri. Institut Teknologi Sepuluh
Nopember Surabaya.
Purbani Dini, 2008. Proses Pembentukan Kristalisasi Garam, Pusat Riset
Wilayah Laut dan Sumberdaya Nonhayati, Badan Riset Kelautan dan
Perikanan. Departemen Kelautan dan Perikanan
Purbani Dini, 2009. Proses Pembuatan Garam Dari Air Laut Dengan tujian Akhir
Pemanfaatan Limbah Air Laut Untuk Berbagai kepentingan, Pusat Riset
Wilayah Laut dan Sumberdaya Nonhayati, Badan Riset Kelautan dan
Perikanan. Departemen Kelautan dan Perikanan
Hidayat Rizqi Rizaldi, 2011. Pemisah Garam dan Air Tawar Dengan
Menggunakan Energi Matahari. Rancang Bangaun Alat, Departemen Ilmu
dan Teknologi Kelautan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Institut
Pertanian Bogor
Sudjadi, 2007. Kimia Farmasi Analisis. Penerbit Buku Pustaka Pelajar,
Yogyakarta.
41
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
LAMPIRAN
Gambar A Skema Dudukan Panci
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
Gambar B Skema Alat Pengkristal Garam
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
Gambar C Alat pengkristal air laut keseluruhan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
Sirip Panci tempat air laut
Panci tempat air pemanas Dudukan panci
Gambar D Sirip, Panci tempat air laut, Panci tempat air laut, dan Dudukan panci
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Variasi penelitian menggunakan tutup dan blower
Katup blower dibuka penuh Katup blower dibuka ½
Gambar E Variasi penelitian menggunakan tutup dan blower
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
Gambar F Variasi penelitian kontak langsung dengan udara sekitar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
Hasil pengujian pertama Hasil pengujian kedua
Hasil pengujian ketiga Hasil pengujian keempat
Gambar G Garam hasil pengujian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI